隧道工程基本知識

隧

道

工

程

基

本

知

識主要內容一、

圍巖及分級二、

常用的施工方法

三、

一般施工程序四、

北固山隧道五、

隧道工程管理的重點一、

圍巖及其分級21

、

圍巖：

隧道工程影響范圍

內的巖土體。2

、

圍

巖

分

級

：為了設計和施工的方便，

將復雜的地層按工程性

質，

分為六級。圍巖的分級只要是按統(tǒng)計規(guī)律劃分：

重點是各種圍

巖的坍塌高度。

按三車道隧道計，

各種圍巖的塌

方高度和單位荷載重量為：Ⅰ級：

約

0

.

9

m；

Ⅱ級：

約

1

.

8

m；

Ⅲ級：

約

3

.

5

m；

Ⅳ級：

約

7

.

2

m；

Ⅴ級：

約

15.

0

m；

Ⅵ級：

約

31.

0

m；約

25

k

N

約

47

k

N

約

88

k

N

約

173

k

N

約

345

k

N

約

682

k

N各

級

圍

巖

塌

方

高

度

示

意

圖三車道公路隧道各級圍巖荷載高度示意圖Ⅴ級圍巖Ⅵ級圍巖Ⅳ級圍巖Ⅲ級圍巖Ⅱ級圍巖1.85mⅠ級圍巖0.92mIB2

、

上

下

臺

階

工

法2

、

上下臺階工法3

、

CD工

法4

、

CRD工

法? 4、

雙側壁導坑工法5

、

“

眼

鏡

”

工

法三

、

一

般

施

工

程

序1

、

開

挖2

、

支

護3

、

防

水4

、

襯

砌5

、

洞

門6

、

附

屬

工

程7

、

路

面8

、

交

通

工

程9

、

環(huán)

保

及

綠

化1

、

開

挖①

、

開

挖

設

備

：

空

壓

機

、

鉆

孔

臺

架

、

風

鉆

等②

、

鉆

孔

：

掏

槽

眼

、

周

邊

眼

、

進

度

眼

等③

、

爆

破

：

硝

銨

炸

藥

，

段

發(fā)

雷

管

，

導

爆

索④

、

光

面

爆

破

的

效

果

：

殘

眼

率

應

在

8

0

%以

上⑤

、

出

渣

：

裝

渣

機

配

合

自

卸

汽

車主要設備的配備開

挖

設

備

：

TBM

、

開

挖

臺

車

、

風

鉆

噴

射

設

備

：

噴

射

機

、

機

械

手動

力

系

統(tǒng)

：

電

力

、

高

壓

風運

輸

系

統(tǒng)

：

裝

渣

機

、

挖

掘

機

、

自

卸

汽

車

通

風

系

統(tǒng)

：

大

容

量

軸

流

通

風

機防

排

水

系

統(tǒng)

：

抽

水

機

、

防

水

板

熱

合

機二

次

襯

砌

系

統(tǒng)

：

鋼

筋

加

工

系

統(tǒng)

、

混

凝

土

拌

合

樓

、

混

凝

土

輸

送

車

、

混

凝

土

輸

送

泵

、

襯

砌臺

車2

、

支

護⑴、

超前支護①、

超前錨桿②、

超前注漿小導管③、

大管棚⑵、

支護的組合①、

噴射混凝土②、

噴射混凝土

+鋼

筋網③、

噴射混凝土

+鋼

筋網

+鋼

架噴射混凝土1

、

噴射混凝土分為：干噴：

干料拌合后進入噴射機，

在噴頭處加水；潮噴：

潮濕的砂石料加水泥拌合，

進入噴射機，

在

噴頭處加水；濕噴：

拌合成混凝土，

直接噴向巖面。2

、

配比：

碎石：

粒徑

1

5

m

m

以下、

粗砂、

普通水泥。3

、

技術要求：

自下而上，

基本垂直巖面、

每層4

~6

c

m

、

風壓

0

.

1

~0

.

1

5

MP

a

、

水壓較風壓大0

.

0

5

~0

.

1

MP

a

。鋼架、

縱向聯(lián)結鋼筋初期支護初

期

支

護

由

錨

桿

、

鋼

筋

網

、

鋼

架

和

噴

射

混

凝

土

組

成

。錨

桿

：

分

楔

形

錨

桿

、

注

漿

錨

桿

、

藥

包

錨

桿

等

。鋼

筋

網

一

般

采

用

6

~8

m

m

圓

鋼

，

焊

接

而

成

。

鋼

架

分

型

鋼

鋼

架

和

鋼

格

柵

兩

種

。噴

射

混

凝

土

有

小

碎

石

、

中

粗

砂

、

水

泥

和

外

加

劑

組

成

。

噴

射

工

藝

分

為

“半

濕

噴

和

濕

噴

兩種

。3

、

防

水①

、

圍

巖

注

漿

防

水②

、

防

水

板③

、

二

次

襯

砌

中

的

變

形

縫

防

水④

、

二

次

襯

砌

中

的

施

工

縫

防

水工程防水的總體要求防水板防

水

是

一

項

綜

合

性

工

程

，

地

下

水

不

發(fā)

育

的

隧

道

，

一

般

采

用

1

~2

mmPDCA、

EVA等

防

水

卷材

，

二

襯

的

施

工

縫

、

變

形

縫

處

多

采

用

止

水

條

（

帶

）

。

地

下

水

發(fā)

育

的

隧

道

，

增

加

圍

巖

注

漿

的

措

施

。結構防水地

下

工

程

的

防

水

，

是

綜

合

性

問

題

，

必

須

在

各

個

環(huán)

節(jié)

上

加

強

措

施

，

主

要

有

：1

、

圍

巖

地

密

實

度

及

防

滲

性

能

的

提

高

；2

、

混

凝

土

噴

層

的

密

實

度

；3

、

防

水

板

的

完

整

性

能

；4

、

二

次

襯

砌

的

密

實

度

及

施

工

縫

的

防

水

處

理

；5

、

不

同

階

段

有

不

同

的

施

工

管

理

重

點

。一般防排水橫斷面1、

一般防排水系統(tǒng)附設防水板4

、

襯

砌⑴

、

仰

拱⑵

、

隧

道

鋪

底⑶

、

矮

邊

墻⑷

、

鋼

筋

綁

扎⑸

、

襯

砌

臺

車

的

就

位

及

關

注

混

凝

土⑹

、

混

凝

土

養(yǎng)

生一次性襯砌一

次

性

襯

砌

是

傳

統(tǒng)

性

設

計

，

無

初

期

支

護

，

開

挖

后

立

即

灌

混

凝

土

。

施

工

時

常

采

用

“先

拱

后墻”方

法

。這

種

設

計

的

缺

陷

是

結

構

防

水

性

能

較

差

，

結

構

的

整

體

性

不

好

，

邊

墻

與

拱

腳

接

觸

處

，

是

最薄

弱

的

位

置

；

同

時

在

開

挖

過

程

中

，

經

常

有坍

塌

事

故

發(fā)

生

。

這

種

設

計

已

逐

漸

被

淘

汰

。復

合

型

襯

砌復合型襯砌由初期支護+防水板+二次襯砌組

成。二次襯砌的時機為

了

充

分

利

用

初

期

支

護

的

承

載

作

用

，

二

次

襯

砌

必

須

在

完

成

總

變

形

量

的

8

0

~9

0

%

或

變

形

速率

0

.

1

~0

.

2

m

m

/d

（

周

邊

位

移

）0

.

0

7

~0

.

1

5

m

m

/d

（

拱

頂

下

沉

）

，

方

可

進

行

二

次

襯

砌

。矮邊

墻防水

板仰

拱5

、

洞

門①

、

洞

口

的

排

水

系

統(tǒng)②

、

洞

門

：

削

竹

式

、

端

墻

式

、

遮

陽

式③

、

洞

口

的

景

觀

及

環(huán)

境

保

護6

、

附屬工程①、

行人、

行車橫通道②、

緊急停車帶③、

水溝④、

電纜溝7

、

路面工程?

混

凝

土

路

面?

瀝

青

混

凝

土

路

面8

、

隧道的交通工程公路隧道交通工程系統(tǒng)功能交通監(jiān)控安全攝像監(jiān)控監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)火災報警監(jiān)控控、洞內空氣質量控制報警、報警系統(tǒng)火災污染超標、

交通事故消防就近的躲避系統(tǒng)行人行車橫通道系統(tǒng)消除事故的治理系統(tǒng)滅火消防設施，

通風、

排煙系統(tǒng)通風、

照明系統(tǒng)通風機通風，

洞內照明交通人行橫通道方便公路維修人員的工作保障系統(tǒng)提高洞內行車速度，

在洞內設置了行車指車道、

通道、

緊急電話，

可變信號示系統(tǒng)洞內變電站通風、

消防、

照明等9

、

環(huán)保及綠化?空氣污

染?

水

環(huán)

境

污

染?

生

態(tài)

環(huán)

境

的

改

變?

市

區(qū)

隧

道

的

洞

口

景

觀不同階段有不同的施工管理重點。防水系統(tǒng)的特點及管理對策：①、

圍巖透水性最大，

控制總體性；②、

噴層對應的是透過圍巖的水，

相對較少，

但應控

制住關鍵部位，

阻擋在噴層內；③、

環(huán)向排水管將透過噴層的水排出，

確保排水管暢

通；④、

防水板是專項防水結構，

應以

“嚴

格、

細致、

一

絲不茍

”的

態(tài)度去完成；⑤、

二次襯砌及止水條帶，

應作為儲備措施，

以防少

量的水透過防水板，

由二襯阻止進入洞內。北疏港·

北固山隧道隧道縱斷面圖Ⅲ級1

0

0

mⅣ

級7

1

0

mⅢ級6

4

0

mⅢ

級2

1

0

mⅢ

級14

0

mⅤ級7

0

mⅢ級8

0

mI

-

7

1

0

6°′32″(Y)R=110

2I

-

9

1

2°′04.

1″(Z)R=300

0I

-

6

3

5

1°′49.

4″(Y)R=936Ⅳ

級5

0

mⅡ

級1

8

0

mⅣ級7

0

mⅤ級1

3

0

mⅣ

級5

0

mⅡ級2

1

0

mⅣ

級9

0

mⅤ級8

0

m55

.

5

m9

0

m超前小導管

7

3

0

m明洞大管棚超前小導管超前小導

管4.5

30mmⅢ

級1

0

0

mⅣ級6

6

0

mⅢ級6

2

0

mⅢ級1

8

0

mⅢ

級8

0

mI

-

7

2

3

0°′10.

6″(Y)R=109

8I-10

2

3°′50.

9″(Z)R=250

0I

-

6

0

5

1°′24.

4″(Y)R=88

2Ⅲ

級 Ⅳ級

Ⅴ級100

m 50m40

mⅡ

級2

7

0

mⅤ

級1

2

0

mⅣ

級5

0

mⅡ

級2

5

0

mⅣ級9

0

mⅤ

級7

5

m超前小導

管10

0

m超前小導

管66

0

m明洞大管棚超前小導

管4.5

30mm39mⅣ

級5

0

m隧道內輪廓及建筑限界北固山隧道概況雙

向

四

車

道

高

速

公

路

隧

道

，左

洞

全

長

2

8

1

0

m、

右

洞

2

7

5

5

m。

全

長

設

4

.

5

m寬

的

緊

急

停

車

帶建

筑

限

界

1

4

.

0

×

5

.

0

m，行

車

橫

通

道

3

處

、

行

人

橫

通

道

4

處左

右

洞

凈

距

：

中

部

3

7

m、

進

口

1

2

m、

出

口

1

2

m北固山隧道設計標準雙向四車道隧道（

全長設緊急停車帶）：1

、

設計速度：

80

km/h2

、

最小半徑：

400m3

、

最大半徑：

10000

m4

、

停車視距：

110m5

、

縱坡：

0

.

3~3%6

、

行車道寬度：

2×

3.

75m7

、

抗震設防等級：

Ⅷ度8

、

2030年年巨交通量：

38800pc

u

/

d隧道圍巖分級重點

地段1

、

進

口

左

洞

滑

坡2

、

北

固

山

大

道

3

#橋

臺北

固

山

大

道

·

擋

墻

及

療

養(yǎng)

院3

、

龍

門

山

莊龍

門

山

莊

·

淺

埋

偏

壓

及

穿

越

高

層

建

筑4

、

隧

道

出

口隧

道

出

口隧道工程管理的重點1

、

管

好

參

建

各

方

的

組

織

、

協(xié)

調

工

作

。2

、

組

織

和

形

成

隧

道

優(yōu)

化

設

計

的

管

理

機

構

。3

、

督

促

參

建

各

方

對

地

質

問

題

，

進

行

調

查

、

分

析

和

探

測

工

作

。4

、

抓

緊

開

挖

支

護

的

安

全

工

作

。5

、

督

促

各

方

研

究

提

高

爆

破

技

術

，

控

制

震

動

的

影

響

范

圍

；

有

條

件

時

，

試

驗

靜

態(tài)

爆

破

技

術

。6

、

落

實

“

初

期

支

護

驗

收

”

工

作

。7

、

抓

好

施

工

人

員

的

組

織

和

合

理

工

序

的

銜

接

，

以

保

證

建

設

工

期

。隧

道

施

工

人

員

梯

度

圖年

月工程項

目工人

數(shù)201

21

2其它附屬3

01

1襯砌、其它附屬6

01

0矮邊墻、襯砌、其它附屬8

09鋪底鋼筋工程、矮邊墻、襯砌、其它附屬10

08鋪底鋼筋工程、矮邊墻、襯砌、其它附屬10

07仰拱、鋪底鋼筋工程、矮邊墻、襯砌、其它附屬13

06仰拱、鋪底鋼筋工程、矮邊墻、襯砌、其它附屬13

05開挖、支護、仰拱、鋪底鋼筋工程、矮邊墻、襯砌、其它附屬18

04開挖、支護、仰拱、鋪底鋼筋工程、矮邊墻、襯砌、其它附屬18

03開挖、支護、仰拱、鋪底鋼筋工程、矮邊墻、襯砌、其它附屬18

02開挖、支護、仰拱、鋪底鋼筋工程、矮邊墻、襯砌、其它附屬18

01開挖、支護、仰拱、鋪底鋼筋工程、矮邊墻、襯砌、其它附屬18

0201

11

2開挖、支護、仰拱、鋪底鋼筋工程