隧道工程考点.doc

1、隧道：以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面尺寸大于2m2的洞室。2、隧道按断面面积分为：极小断面（2-3m2）、小断面（3-10m2）、中等断面（10-50m2）、大断面（50-100m2）、超大断面（>100m2）3、交通隧道分为：公路隧道、铁路隧道、水底隧道、地下铁道、航运隧道、人行地道4、隧道按线路所处位置分为：越岭隧道、傍山隧道5、我国最长的单线双洞隧道：乌鞘岭隧道，我国最长的公路隧道：太行山隧道6、地质超前预报的内容：（1）地区地质分析与宏观地质预报、（2）不良地质及灾害地质超前预报、（3）重大施工地质灾害临警预报7、地质超前预报的方法：（1）地质分析法、（2）超前平行导坑预报法、（3）超前水平钻孔法、（4）物理探测法、8、围岩分级的依据：岩体的完整度、岩石的坚硬度9、隧道洞口位置确定的依据：早进晚出，即在决定隧道洞口位置时，为了确保施工、运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞。10、隧道平面设计平曲线要求：隧道内的线路宜设计为直线，当因地形、地质等条件限制必须设计为曲线时，宜采用较大的曲线半径，慎用最小曲线半径，并宜将曲线设在洞口附近，隧道内不宜设置反向曲线11、隧道纵断面设计内容：选定隧道内线路的坡道形式、坡度大小、坡段长度、坡段间的衔接 1、隧道净空：隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。2、机车车辆限界：机车车辆最外轮廓的限界尺寸3、基本建筑限界：线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线4、隧道建筑限界：包围“基本建筑限界”外部的轮廓线。即要比“基本建筑限界”大一些，留出少许空间，用于安装通讯信号、照明、电力等设备5、隧道支护的主要方式：锚杆、钢架、钢筋网、喷射混凝土6、隧道衬砌的主要方式：整体式衬砌、装配式衬砌、锚喷式衬砌、复合式衬砌。7、整体式衬砌：隧道开挖后，以较大厚度和刚度的整体模筑混凝土作为隧道的结构，按照形式可分为（1）直墙式衬砌：适用于地质条件比较好的，以垂直围岩压力为主而水平围岩压力较小的情况。主要适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩，由上部拱圈、两侧竖直边墙、下部铺底组成；（2）曲墙式衬砌：适用于地质较差，有较大水平围岩压力的情况。主要适用于Ⅳ级以上的围岩，或Ⅲ级围岩双线。由顶部拱圈、侧面曲边墙和底板（或铺底）组成。8、装配式衬砌：将衬砌分成若干块构件，这些构件在现场或工厂预制，然后运到坑道内用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌。这种衬砌特点：拼装成环后立即受力，便于机械化施工，改善劳动条件，节省劳力。9、锚喷式衬砌：锚喷结构既作为隧道临时支护，又作为隧道永久结构的形式。具有隧道开挖后衬砌及时、施工方便和经济显著特点 1、复合式衬砌：把衬砌分成两层或两层以上，可以是同一种形式、方法和材料施作的，也可以是不同形式、方法、时间和材料施作。分为初期支护和二次衬砌。2、隧道洞门形式：（1）洞口环框，当洞口石质坚硬稳定（Ⅰ~Ⅱ级围岩），且地形陡峻无排水要求时，可仅修建洞口环框，以起到加固洞口和减少洞口雨后滴水作用。（2）端墙式（一字式）洞门，适用于地形开阔，石质较稳定（Ⅱ~Ⅲ级围岩）的地区，有端墙和洞门顶排水沟组成。（3）翼墙式(八字式)洞门，适用于洞口地质条件较差（Ⅳ级以及上围岩），山体纵向推力较大时，可以在端墙式的单侧或双侧设置翼墙。（4）柱式洞门，适用于当地形较陡（Ⅳ级围岩），仰坡有下滑的可能性，又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时，可在端墙中部设置2个（或4个）断面较大的柱墩，以增加端墙的稳定性，适用于城市附近、风景区或长大隧道洞口（5）台阶式洞门，适用于当洞门位于傍山侧坡地区，洞门一侧边仰坡较高时，为了提高靠山侧仰坡起点，减少仰坡高度，将端墙顶部改为逐级升高的台阶形式，以适应地形的特点，减少洞门圬工及仰坡开挖数量，也能起到一定的美化作用。（6）斜交式洞门，适用于当隧道洞口线路与地面等高线斜交时，为了缩短隧道长度，减少挖方数量，可采用平行于等高线与线路呈斜交的洞口（洞门与线路中线的交角不应小于45° ）。由于斜交式洞门及衬砌斜口段的受力复杂，施工也不方便，所以只有在十分必要时才采用（2）喇叭式洞门，高速铁路隧道，为减缓高速列车的空气动力学效应，对于单线隧道，一般设喇叭口洞口缓冲段，同时兼做隧道洞门23、明洞形式：路堑式对称式：适用于路堑边坡处于对称或接近对称，边坡岩层基本稳定，仅防止边坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口岩层破碎，覆盖层较薄而难以用暗挖法修建隧道时拱式明洞路堑式偏压式：适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑半路堑式偏压式：适用于地形倾斜，低侧处路堑外侧有较宽敞的地面供回填土石，以增加明洞抵抗侧向压力的能力半路堑式单压式：适用于傍山隧道洞口或傍山线上的半路堑地段。盖板式：适用于当基岩层完整，坡面较陡，地面水不大棚式明洞钢架式：适用于地形狭窄，山坡陡峭，基岩埋置较深而上部地基稳定性较差时，为了使基础置于基岩上且减小基础工程悬臂式：适用于稳定而陡峻的山坡，外侧地形难以满足一般棚洞的地基要求，且落石不太严重时24、隧道防排水原则：防、堵、截、排，因地制宜，综合治理“防”，衬砌防水，即防止地下水从衬砌背后渗入隧道内“堵”，向支护背后压注水泥砂浆，用以充填支护与围岩之间的空隙，以堵住地下水的通路。“截”，截断地表水和地下水流入隧道的通路“排”，将地下水排入隧道内，再经由洞内排水沟排走。 25、隧道施工方法：基坑开挖放坡开挖支挡开挖明挖法地下连续墙盖挖矿山法传统矿山法新奥法暗挖法沉管法顶管法盾构法掘进机法26、隧道主要开挖方法：全断面开挖、台阶法、分部开挖法（1）全断面开挖：①适用条件：适用于Ⅰ~Ⅳ级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件；有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备；隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于1KM，否则采用大型机械化施工时且经济性较差。②特点：开挖断面与作业空间大，干扰小；工序少，便于施工组织与施工管理，改善劳动条件；开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。（2） 台阶法适用条件：对初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，要求闭合时间越短；对上部断面施工所采用的开挖、支护、出渣等机械设备需要施工场地大小的要求①长台阶法：一般适用于Ⅰ~Ⅴ级围岩，一般在围岩条件相对好较好，工期不受控制，无大型化作业时选用②短台阶法：适用于Ⅲ~Ⅴ级围岩，台阶长度为10~15m即1~2倍开挖宽度，特点：可缩短支护闭合时间，改善初期支护的受力条件，有利于控制围岩变形。上部出渣下部断面施工干扰较大，不能全部平行作业③微台阶法：适用于Ⅴ~Ⅵ围岩，一般台阶长度为3~5m特点：上下断面相距较近，机械设备集中，作业相互干扰大，生产效率低，施工速度慢。（2）分部开挖法：包括环形开挖预留核心法，双侧壁导坑法，中洞法，中隔壁法（CD），交叉中隔壁法（RD）26、新奥法（NATM）：以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩变形，充分发挥围岩的自承能力基本原则：少扰动、早支护、勤量测、紧封闭少扰动：在隧道开挖时，要尽量减少对围岩的扰动次数、强度、范围和持续时间。早支护：开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩的变形进入受控制状态勤量测：直观、可靠地量测方法和量测数据来准确评价围岩（或围岩加支护）的稳定状态、或者判断其动态发展趋势、以便及时调整支护形式、开挖方法、确保施工安全和顺利进行。 紧封闭：一方面是采取喷射混凝土等防护措施，避免围岩长时间暴露而导致强度和稳定性的衰减，另一方面是指适时对围岩施作封闭形支护。26、超前锚杆：适用于地下水较少的破碎，软弱围岩隧道工程设计施工要点：①超前长度为循环进尺的3~5倍，环向间距0.3~1.0m，外插角10°~30°，搭接长度为超前长度的40%~60%左右②宜用早强砂浆全黏结式锚杆，锚杆材料可用不少于直径22mm的螺纹钢筋③安装孔位偏差不超过10cm，外插角不超过1°~2°，锚入长度不小于设计长度的96%④开挖时应保留前方有一定长度的锚固区，以使超前锚杆的前端有一个稳定的支点，其尾端应尽可能多的与系统锚杆及钢筋网焊接⑤开挖后应及时喷射混凝土，并尽快封闭环形初期支护⑥开挖过程中密切注意观察锚杆变形及喷射混凝土层的开裂、起鼓等情况27、管棚：适用于围岩压力来的快，来的大，对围岩变形及地表下沉又较严格要求的软弱，破碎围岩隧道工程中。（1）管棚布设：①扇形布设，用于隧道断面内地层比较稳定，但拱部附近的地层不稳定的场合。②门形布设，隧道基础稳定，但断面内层及上部地层不稳定时采用③全局布设，用于软弱地层或膨胀性，挤出性围岩等级极差的场合。但不提倡采用全局布设，用垂底部和边墙的锚杆注浆取代，效果更好 ④半圆形布设：用于隧道下半部地层稳定，但起拱线以上的地层不稳定的场合。此外，即使地层比较稳定，但地表周围有结构物，埋深较小⑤上部一侧布设：隧道一侧有公路、铁路，重要结构物等需防护，或斜坡地形可能形成偏压时采用⑥上部双层布设：隧道上部有重要设施，拱部地层是崩塌性的，不稳定的地段或地铁车站等特大断面隧道施工或突破水下段施工时采用⑦一字形布设：在铁路、公路正下方施工，或在某些结构物下方施工时采用（1）施工要点：①长度10~45cm，管径70~180mm，孔径比管径大20~30mm，环向间距0.2`~0.8m，外插角1°~2°②两组管棚间的纵向搭接长度不小于1.5m③第一节钢管前端要加工成尖堆状，以利导向插入，要打一眼，装一管，由上而下顺序安装④长钢管应用4~6m的管节逐渐接长，打入一节，再连接后一节，连接头应采用后壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不应小于15cm，为保证受力均匀性，钢管接头应纵向错开⑤当需增加管棚刚度时，可在安装好的钢管内注入水泥砂浆，一般在第一节的前段管壁交错钻10~15mm孔若干，以利排开和出气导管，浆注满后可停止压住26、超前小导管：适用于一般软弱破碎岩石，含水的软弱破碎围岩布置安装：① 小导管钻孔安装前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射5~10cm厚的混凝土封闭②导管一般采用ψ32mm的焊接管或ψ40mm的无缝管，长度3~6m，前端做成尖堆形③钻孔直径较管径大35mm以上，环向间距采用35~50cm，外插角3°~15°④极破碎围岩或处理坍方时开采用双排管，地下水丰富的松软层，可采用双排以上的多排管，大断面或注浆效果差时，可采用双排管⑤小导管插入后应外露一定长度，以便连接注浆管，并用塑胶水泥将导管周围孔隙封堵密实26、隧道爆破设计：（1）炮眼的种类和作用：①掏槽眼，装药量较多，作用，先在开挖面上炸出一个槽腔，为后续炮眼的爆破创造新的临空面。②辅助眼，布置在掏槽眼和周边眼之间，作用，扩大槽腔，为周边眼创造临空面③周边眼，沿坑道周边布置的炮眼，作用，炸出较平整的导坑断面轮廓临空面：又叫自由面，暴露在大气中的开挖面（1）炮眼布置原则和方法①将计算出炮眼数目均匀或大致均匀地分布到开挖面上，②先布置掏槽眼，其次周边眼，最后辅助眼。掏槽眼布置在导坑中央偏下方，比其他炮眼深10~25cm，底部与掏槽眼同深，其他炮眼底部应在同一平面上 ①周边眼应严格沿设计开挖轮廓线布置，布置应尽量均匀②周边眼中的帮眼和顶眼的底部在坚硬岩层中应超出导坑边界10cm左右，在中硬岩层中应到达导坑的边界，在软岩中应在导坑边界以内10cm，底眼不论任何情况均应超出边界10cm③辅助眼与掏槽眼之间的距离应由最小抵抗线来确定，其深度同周边眼④当岩层层理明显时，炮眼方向应垂直于层理面，若节理发育，则炮眼位置应避开节理，以防卡钻和影响爆破效果（1）掏槽形式①小断面浅眼掏槽：小断面一般指分布开挖的局部断面单向掏槽：由数个炮眼同一方向倾斜组成，有爬眼掏槽，侧向掏槽，插眼掏槽斜眼掏槽锥形掏槽：数个共同向中心倾斜的炮眼组成，有三角锥形，四角锥形，五角锥形水平楔形掏槽楔形掏槽由数对对称相向倾斜的炮眼组成垂直楔形掏槽直眼掏槽：由若干彼此距离很近，垂直于开挖面，互相平行的炮眼组成（1）大断面深眼掏槽“V”型掏槽：适用于单线隧道全断面爆破开挖扇形掏槽单螺旋大直径空直眼掏槽双螺旋对称螺旋 （1）参数设计：①炮眼直径：一般在φ32~50mm之间，药卷与眼壁之间的间隙一般为炮眼直径的10%~15%①炮眼数量：N=qs/αγN---炮眼数量，不包括未装药的空眼数q---单位炸药消耗量，一般取q=1.1~2.9kg/m3s---开挖断面面积（m2）α—装药系数，即装药长度与炮眼全长的比值γ—每1m药卷的炸药质量（kg/m）③炮眼深度：炮眼底至开挖面的垂直距离影响炮眼的因素：围岩的稳定性，避免过大的超前挖；凿岩机的允许钻眼长度、操作技术条件和钻眼技术水平；掘进机循环安排，保证充分利用作业时间确定炮眼深度的方法：A，采用斜眼掏槽时，一般最大炮眼深度去断面宽度（或高度）的0.5~0.7倍，即L=（0.5~0.7）B，当围岩条件好时，取小值B，利用每一掘进机循环的进尺数及实际炮眼利用率来确定，L=l/ηL—炮眼深度（m），l—每掘进机循环的计划进尺数（m）η—炮眼利用率，一般不低于0.85C，按每一掘进机循环所占时间确定，即L=（mvt）/Nm—钻机数量；v—钻眼速度（m/h）；t—每一掘进机中钻眼所占的时间（h）；N—炮眼数目 目前多采用的炮眼深度为1.2~1.8m，中深孔2.5~3.5m，深孔3.5~5.15m④装药量及分配Q=qvQ—一个爆破循环的总用药量，q—爆破每立方米岩石所需炸药的消耗量kg/m3v—一个循环进尺所爆落的岩石总体积（m3）v=lsl—计划循环进尺，s—开挖面积（m2）32、光面、预裂爆破（1）光面爆破：一种控制硬质岩体开挖轮廓线，使之光滑，平整，通过一系列措施对开挖轮廓周边实施正确的钻眼和装药，并使周边眼最后起爆的爆破方法（2）预裂爆破：控制软质岩体开挖轮廓线，使之光滑，平整，在整个爆破循环中最先起爆周边眼，在岩体中沿着周边眼之间要先炸出一道裂缝，减少对保留区围岩产生的扰动和破坏（3）异同点：①相同点：都属于控制爆破，目的是使开挖轮廓线光滑，平整，减少超欠挖，减少对围岩扰动②不同点：光面爆破适用于硬岩，预裂爆破适用于软岩光面爆破先起爆掏槽眼—辅助眼—周边眼预裂爆破先起爆周边眼—掏槽眼—辅助眼（1）爆破参数：光面爆破参数：炮眼间距E，周边眼密集系数m，最小抵抗线W，不耦合系数D（D=d/d0,d—炮眼直径，d0—药卷直径），装药集中度q 预裂爆破参数：炮眼间距E，不耦合系数D，装药集中度q32、初期支护：一般由锚杆，喷射混凝土，钢筋，钢筋网等及他们组合组成（1）锚杆作用：①支承围岩，锚杆能约束围岩变形，并向围岩施加压力，从而使处于二轴应力状态的洞室内表面附近的围岩保持三轴应力状态，因而能制止围岩强度的恶化。②加固围岩，系统锚杆的加固作用，使围岩中，尤其是松动区中的节理裂隙、破裂面得以连接增大了锚杆区围岩强度③提高层间摩阻力，形成“组合梁”，对于缓倾岩层，用锚杆群把数层岩层连在一起④悬吊作用，为防止个别危岩的掉落，用锚杆将其与稳定围岩连接起来，主要表现在加固局部失稳的岩体（2）锚杆的分类：端头锚固式机械式内锚头锚杆黏结式内锚头锚杆全长黏结式水泥浆全黏结式锚杆水泥砂浆全黏结式锚杆树脂全黏结式锚杆摩擦式楔管式锚杆缝管式锚杆混合式先张拉后灌浆预应力锚杆 先灌浆后张拉预应力锚杆（3）普通水泥砂浆锚杆施工要求：以普通水泥砂浆作为粘结剂的全长粘结式锚杆①杆体材料宜用20Mnsi钢筋，亦可采用A3钢筋，直径14~22mm，长度2~3.5m，②水泥选用普通硅酸盐水泥，砂子粒径小于3mm，并过筛③砂浆标号不低于C20，配合比一般为水泥：啥：水=1：（1~1.5）：（0.45~0.5）④一般孔径比干径大15mm，孔位允许偏差为±15~50mm，孔深允许偏差为±50mm⑤锚杆按设计尺寸截取并去整值，除锈和除油，外端不用垫板的锚杆应先弯制弯头⑥粘结砂浆应拌和均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完⑦先注浆体积应略多于需要体积⑧杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，实际粘结长度亦不应短于设计长度的95%⑨砂浆未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞，一般规定二天内不挂重物（1）锚杆布置①局部布置：主要用在裂隙围岩，重点加固不稳定块体，隧道拱顶受拉破坏区为重点加固区域 布置原则：拱腰以上部位锚杆方向应有利于锚杆的受拉，拱腰以下及边墙部位锚杆宜逆向不稳定岩块滑动方向锚杆间距：D=d/2spr（πRαA/kp）d—锚杆直径Rα—锚杆钢筋设计强度（pa）K—安全系数，取K=1.5~2.0p—危石或不稳定块体的重力N，当侧墙存在不稳定块体时，P值为下滑力减去抗滑力A—危石或不稳定块体出露面积（m2）锚杆深入稳定岩体深度Lm=αRα/4ττ—砂浆粘结强度（N/m2）①系统布置：破碎和软弱围岩，采用系统锚杆，大变形地段，应加设长锚杆布置原则：隧道横断面上，锚杆垂直隧道周边轮廓布置，水平岩层，尽可能与岩面垂直布置，倾斜岩层，锚杆与岩层斜交布置；岩面上锚杆宜成菱形排列，纵横间距0.6~1.5m，密度0.6~3.6根/m2Ⅳ、Ⅴ级围岩，锚杆间距0.5~1.2m，锚杆长度大于2.5m时，，间距不宜大于1.25m（1）锚杆长度《铁路规范》①围岩条件较好的Ⅰ~Ⅱ级围岩可采用喷锚混凝土衬砌，锚杆长度1.5~3.0m②围岩条件中等和较差的Ⅲ~Ⅳ级围岩，作为复合衬砌的初期支护的锚杆，单线隧道长度2~3m，双线隧道锚杆长度2~3.5m新奥法对锚杆长度确定：①岩质条件较好的硬岩，长度为1~1.2m②岩质条件稍差的中硬岩，锚杆长度取隧道宽度1/3~1/4，约2~3m③ 软岩、破碎岩体和土质地层，膨胀性地层，锚杆长度取隧道宽度的1/2~2/3，约4~6m（5）锚杆布置《铁路规范》：锚杆的间距不宜大于锚杆长度的1/2，以有利于相邻锚杆共同作用新奥法：①硬岩间距取1.5m，②中硬岩间距取2~3m，③软岩，破碎岩体，土砂质地层取0.8~1m，④膨胀性地层：0.8~1m（6）喷射混凝土作用①支撑围岩：喷层能与围岩密贴和粘贴，并施与围岩表面抗力和剪力，从而使围岩处于三向受力状态，防止围岩强度恶化②“卸载”作用：喷层属柔性，使围岩在不出现有害变形的前提下，发生一定的变形，从而使围岩“卸载”，同时喷层的弯曲应力也减小③填平补强围岩：喷射混凝土可射入围岩张开的裂隙，填充表面凹穴，使裂缝分割的岩层面粘结在一起，保护岩块间咬合，镶嵌作用④覆盖围岩表面：喷层直接粘贴岩面，形成风化和止水的保护层，并阻止节理裂隙中填充物流失⑤阻止围岩松动：喷层能紧跟着掘进机进程并及时进行支护，早期强度较高，因而能及时向围岩提供抗力，阻止围岩松动⑥分配外力：通过喷层把外力传给锚杆，钢拱架等，使支护结构受力均匀（7）喷射混凝土工艺干喷和潮喷：粉尘量大，回弹量大，水灰比不好控制，机械容易清洗湿喷：粉尘和回弹量少，机械清洗较麻烦，不适宜渗水隧道 （8）喷射混凝土施工①材料：水泥，不低于425普通硅酸盐水泥；砂石，坚固的中砂或粗、中混合较好，坚硬耐久的碎石或卵石，粒径20mm以下；速凝剂，固体，液体②配合比及水灰比：配合比应满足物理力学性能，施工工艺要求，且水泥用量最小；水灰比，0.4~0.5③设备：干喷设备，双罐式喷射机，转体式喷射机，转盘式喷射机；机械手（9）喷射混凝土注意事项①喷射应分段、分部、分块、严格按先墙后拱，先下后上②喷射采用S形往返移动前进，也可采用螺旋形移动前行③喷射时喷嘴垂直于受喷面，倾斜角不大于10°，距离0.8~1.2m④岩面凹陷处先喷多喷，凸出处后喷少喷⑤一次喷射厚度不宜太薄或太厚，边墙一般为7~10cm，拱部5~7cm⑥喷射厚度较厚时，应分层喷射，一般分为2~3层喷射⑦喷射混凝土的养护一般在其终凝1~2h养护，养护时间不少于7d⑧冬季施工的作业区温度不低于5°33、钢纤维喷混凝土（1）性能特点：①钢纤维喷射混凝土中的钢纤维应在喷射平面内呈两维分布，且相当均匀②钢纤维喷射混凝土的破坏呈塑性破坏，因此容许有较大的变形，裂隙出现后仍有一定的承载能力。 ③在一般掺量情况下，钢纤维喷射混凝土比普通喷射混凝土的抗压强度提高30%~60%，抗拉强度提高50%~80%，抗弯强度提高40%~70%④当钢纤维掺量大于1.5%时，钢纤维喷射混凝土的韧性为普通喷射混凝土的20~50倍，抗冲击性能提高8%~30%，抗磨损性能提高30%（2）适用范围：可用于承受强烈震动、冲击动荷载的结构物的构筑，也适用于要求耐磨或不便配置钢筋网但又要求有较高强度和韧性的工程中。（3）施工要点：①喷射钢纤维混凝土，应选用经过试验检验的喷射机械，主要问题是防止钢纤维结团堵管。②钢纤维和基料必须拌和均匀，避免结团在喷射机拔料盘堵塞或堵管③钢纤维喷射混凝土操作同普通喷射混凝土，但输料管的磨损大，一般要高于普通喷射混凝土30%~40%，尤其是拐弯处，可每班将胶管翻转1~2次，以延长胶管寿命④风压要比普通喷射混凝土高0.02~0.05Mpa，当输送距离不大于40m时，风压一般可为0.05~0.18Mpa34、钢拱架（1）性能特点：①钢拱架的整体刚度较大，可以提供较大的早期支护刚度，型钢拱架较格栅钢架能更早承载②钢拱架可以很好的与锚杆、钢筋网、喷射混凝土相结合，构成联合支护，增强支护的有效性，且受力条件较好。尤以格栅钢架结合最好③格栅钢架采用钢筋现场加工制作，技术难度和要求并不高，对隧道断面变化适应性好 ④钢拱架的安装架设方便（2）分类：①型钢拱架：在开挖后架设的，要求直到衬砌完全以前必须要安全承载，因此应具有必要的强度和保持一定的间距，而不产生下沉变形倾倒和扭曲等现象。②格栅钢架：能够很好与网喷结合，形成钢筋混凝土结构体系，与围岩形成一体，提高承载力，既能作为初期支护又能作为永久支护的一部分（3）施工要点：①钢拱架应架设在隧道横向竖直平面内，其垂直度允许误差±2°②钢拱架的拱脚应稳定，一般设有垫板、纵向托梁、锁脚锚杆等③钢拱架的安设应在开挖后的2h内完成④钢拱架应尽可能多的与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护效应⑤可缩性钢拱架的可缩性节点不宜过早喷射混凝土，待其收缩合拢后，在补喷射混凝土⑥喷射混凝土时，应注意将钢拱架与岩石之间的间隙喷射密实⑦喷射混凝土应分层分次喷射完成，初喷混凝土应尽早进行，复喷混凝土应在量测指导下进行，以保证其适时，有效35、二次衬砌（1）施工方法：二次衬砌时在围岩与支护基本稳定后施作的，此时隧道已成型，为保证衬砌质量，衬砌施工按先仰拱、后墙拱、即由下到上的顺序连续灌筑。在隧道纵向，则需分段进行，分段长度一般为9~12m（2）施作时间：各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定，已产生的各项位移已达预计位移量的80%~90% （3）施工工艺：①衬砌前准备工作：断面检查，根据隧道中线和水平测量，检查开挖断面是否符合设计要求，欠挖部分按规范要求进行修凿，并做好断面检查记录，放线定位，根据隧道中线和标高及断面设计尺寸，测量确定衬砌立模位置，并放线定位。预留误差是考虑到放线误差和拱架模板就位误差，为保证衬砌净空尺寸，一般将衬砌内轮廓尺寸扩大5cm，拱架模板整备，立模前应在洞外样台上将拱架和模板进行试拼，检查其尺寸、形状，不符合要求的应予修整，立模，根据放线位置，架设安装拱架模板或模板台车就位，安装就位后，应做好各项检查，包括位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性等，混凝土制备与运输，由于洞内空间狭小，混凝土多在洞外拌制好后，用运输工具送到工作面在灌筑。其实际待用时间中主要是运输时间，尤其是长大隧道和运距较长时。因此运输工具的选择注意装卸方便，运输快速，保证拌好的混凝土在运输过程中不发生漏浆，离析沁水，坍落度损失和初凝现象。②混凝土的灌筑、养护、拆模 ：保证捣固密实，使衬砌具有良好的抗渗防水性能，尤其应处理好施工缝；整体模筑时，应注意对称灌筑，两侧同时或交替进行，以防止未凝混凝土对拱架模板产生偏压而使衬砌尺寸不合要求；若因故不能连续灌筑，则应按规定进行接茬处理。衬砌接茬应为半径方向；边墙基地以上1m范围内的超挖，宜用同级混凝土同时灌筑。其余部分的超、欠挖应按设计要求及有关规定处理；衬砌的分段施工缝应与设计沉降缝、伸缩缝及设备洞位置统一考虑，合理确定位置；封口方法，当衬砌混凝土灌筑到拱部时，需改为沿隧道纵向进行灌筑，边灌筑边铺封口模板，并进行人工捣固，最后堵头，这种封口方式称为“活封口”；多数情况下隧道施工过程中，洞内的湿度能够满足混凝土的养护条件，但在干燥无水的地下条件下，则应注意进行洒水养护；二次衬砌的拆模时间，应根据混凝土强度增长情况来确定，一般应在混凝土达到施工规范要求强度时方可拆模，有承载要求时，应根据具体受力条件来确定。③压浆、仰拱和底板：在灌筑衬砌混凝土时，虽然要求将超挖部分回填，但由于操作方法方面的原因，其中有些部分并不可能回填得很密实。要求在衬砌混凝土达到设计强度后，向这些部位进行压浆处理，以使衬砌与围岩密贴，达到限制围岩后期变形，改善衬砌受力工作状态的目的。压浆浆液材料多采用单液水泥浆。若设计无仰拱，则铺底通常是在拱墙修筑好后进行，以避免与拱墙衬砌和开挖作业的相互干扰。若设计有仰拱，说明侧压和底压较大，则应及时修筑仰拱使衬砌环向封闭，避免边墙挤入造成开裂甚至失稳。为施工方便，仰拱和底板可以合并灌筑，但应保证仰拱混凝土强度符合设计要求。待仰拱和底板纵向贯通，且混凝土达到一定强度后，方能允许车辆通行。其端头可以采用石渣土填成顺坡通过。灌筑仰拱和底板时，必须把隧道底部的虚渣、杂物及淤泥清除干净，排除积水。超挖部分应用同级混凝土或片石混凝土灌筑密实。36、隧道掘进机施工（TBM）（1）适用条件：① 在断层破碎带和软弱泥岩等地质条件及蛇纹等膨胀性地质条件，不宜适用②涌水地段不宜适用③适用于中硬岩层，岩层单轴抗压强度介于20~250Mpa，以50~100Mpa为最佳④开挖长度≧3000m（2）类型单支撑全断面分敞开式双支撑护盾式单护盾双护盾单臂式悬臂式双臂式37、盖挖法分类：盖挖顺作法，盖挖逆作法38、盾构法（1）适用范围：软土、软岩（含水/不含水）地层的隧道开挖与衬砌（2）分类：手掘式盾构：开挖和出土可用人工进行①按开挖方式机械式盾构：从开挖到出土均采用机械半机械盾构：大部分开挖工作和出土由机械进行无固定支护式的盾构固定机械支护式盾构②按开挖面的支护方式工作面近旁带有气压室的结构泥水加压式盾构土压式盾构 （3）基本构造：切口环、支承环、盾尾39、监控量测（1）监控量测目的：①观察围岩条件，监测围岩，支护变形和应力，判定围岩，支护稳定性；②验证支护结构效果，确认或调整支护参数和施工方法③确定二次衬砌拱墙施作时间④监控工程对周围环境影响⑤积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据（2）监测作业流程量测数据库模块预测反馈模块施工管理模块二衬施作时间是否合适？支护模式是否合适？与设计是否符合？位移是否超限？变更设计结果、图表输出采取措施YesYesYesYesNoNoNoNo（3）测量分类：A类（必测项目）：隧道内目测观察，隧道净空收敛量测，拱顶下沉量测B类（选测项目）：地表沉降、锚杆轴力量测、钢支撑应力量测、围岩内部位移、压力量测、混凝土应力量测、钢筋应力量测（4）收敛计测试方法：① 开挖后尽快埋设测点，并测取初读书，要求12h内完成②测点（测试断面）应尽可能靠近开挖面，要求在2m以内③读数应在重锤稳定或张力调节器指针稳定指示规定的张力值时读取④当相对位移值较大时，要注意消除换孔误差⑤测试频率应视围岩条件、工程结构条件及施工情况而定⑥整个量测过程中，应作好详细记录，并随时检查有无错误，记录内容应包括断面位置、测点（测线）编号、初始读数、各次测试读数、当时温度以及开挖面距量测断面的距离等（5）钢筋计测试方法①电感式和差动式钢筋计，需用接长钢筋将其对接于测试部位，制成测试锚杆，并测取空载读数，对接可采用电弧对接，操作中应注意不要烧坏和损伤引出导线，并注意减少焊接温度对钢筋计的影响②电阻式钢筋计是在设计锚杆的测试部位两面对称车切、磨平后，粘贴电阻片，做好防潮处理，制成测试锚杆，并测取空载读数③测试锚杆安装及钻孔均按设计锚杆的同等要求进行，但应注意安装过程中不得损坏电阻片、防潮层及引出导线等④测试频率及抽样的比例部位按表执行⑤做好各项记录，并及时整理