第五章 隧道工程

第五章隧道工程

好漂亮的隧道呀!這是怎樣施工出來的呢?本章主要內(nèi)容§1隧道的施工方法§2隧道的常用機(jī)具與常用主要設(shè)備§3隧道開挖方法§4隧道施工的基本作業(yè)§5隧道施工的輔助作業(yè)§6輔助坑道施工§7特殊地層的輔助施工措施§8不良地質(zhì)隧道施工§9量測(cè) 隧道的分類按長度分：特長隧道——全長１００００ｍ以上；長隧道——全長３０００ｍ以上至１００００ｍ；中隧道——全長５００ｍ以上至３０００ｍ；短隧道——全長５００ｍ及以下。注：隧道長度系指進(jìn)出口洞門端墻之間的距離，即以墻面與內(nèi)軌頂面的交線同線路中線的交點(diǎn)計(jì)算，計(jì)算時(shí)，雙線隧道以下行線為準(zhǔn)，位于車站上的隧道以正線為準(zhǔn)。按其使用目的分：鐵路隧道、公路隧道、水工隧洞、市政隧道、水底隧道以及地下鐵道等。第一節(jié)隧道的施工方法一、隧道工程的特點(diǎn)：整個(gè)工程埋于地下，地質(zhì)及水文條件對(duì)施工的成敗起重要甚至決定性作用。工程為一狹長建筑物，工作面少，施工干擾大。地下施工環(huán)境差，施工甚至還使之惡化，如噪聲、潮氣、粉塵、黑暗等。周邊環(huán)境差，通常位于深山狹谷，交通困難。投資大、更解困難，幾乎沒有返工的余地。二、基本原則1、少擾動(dòng)——巖體為隧道結(jié)構(gòu)的主要承載單元，須充分保護(hù)巖體2、早噴錨——充分發(fā)揮巖體的承載能力，允許并控制巖體變形3、勤量測(cè)——施工各階段，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)監(jiān)視，及時(shí)提供信息4、緊封閉——改善結(jié)構(gòu)受力性能，盡快使之閉合三、施工方法選擇應(yīng)考慮的因素工程規(guī)模；工期緩急；地質(zhì)與水文情況；設(shè)備情況；勞動(dòng)力及材料供應(yīng)；資金到位情況；施工經(jīng)驗(yàn)。四、常用施工方法隧道類別山嶺隧道淺埋及軟土隧道水底(江河、海峽)隧道施工方法1、鉆爆法傳統(tǒng)礦山法新奧法2、明挖法（明洞部分）3、掘進(jìn)機(jī)法1、明挖法與淺埋暗挖法2、地下連續(xù)墻法3、蓋挖法4、盾構(gòu)法或半盾構(gòu)法1、預(yù)制管段沉埋法(沉管法)2、盾構(gòu)法1、礦山法（鉆爆法）含義：采用開挖礦山巷道的方法來修筑隧道。即將整個(gè)斷面分成幾個(gè)部分按一定順序開挖，而后立即支撐，擴(kuò)大斷面時(shí)進(jìn)行支撐頂替，最后采用大剛度整體模筑式襯砌承受圍巖壓力。指導(dǎo)思想：把支撐和襯砌看作是承受地層壓力的承載結(jié)構(gòu)，而沒有充分發(fā)揮圍巖的承載能力。開挖方法：全斷面法；半斷面(臺(tái)階法)法；分部開挖法（上導(dǎo)坑、下導(dǎo)坑、上下導(dǎo)坑、側(cè)壁導(dǎo)坑、弧開導(dǎo)坑、漏斗棚架法等）；基本要求

統(tǒng)一組織和協(xié)調(diào)，處理好開挖與開挖、開挖與支撐、支撐與襯砌、開挖與襯砌之間的相互關(guān)系。盡量減少爆破對(duì)支撐的沖擊破壞隧道開挖及襯砌立模時(shí)均應(yīng)按規(guī)范預(yù)留沉落量。左右邊墻馬口應(yīng)交錯(cuò)開挖，不得對(duì)開。同一側(cè)的馬口宜跳段開挖，不宜順開。明洞和洞口工程土石開挖不得采用大爆破；石質(zhì)陡坡應(yīng)先加固再進(jìn)洞，盡量保持原有仰坡穩(wěn)定；松軟緩坡開挖邊坡時(shí)，應(yīng)事先放出開挖線，由上而下進(jìn)行隨挖隨支護(hù)；

應(yīng)采用光面爆或預(yù)裂爆破技術(shù)，施工防排水應(yīng)與永久性防排水設(shè)施相結(jié)合；開挖斷面不宜欠挖?；驹瓌t：少擾動(dòng)、早支撐、慎撤換、快襯砌。施作順序：先墻后拱法(又稱為順作法)，圍巖相對(duì)穩(wěn)定時(shí)用。先拱后墻法(又稱為逆作法)，圍巖穩(wěn)定性差時(shí)用。趨勢(shì)：礦山法已被逐漸淘汰新奧法已全面推廣應(yīng)用2、新奧法（噴錨構(gòu)筑法）⑴含義：新奧地利隧道施工方法的簡稱。是以控制爆破為或機(jī)械開挖為主要掘進(jìn)手段，以錨桿、噴砼為主要支護(hù)方法，理論、量測(cè)和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的一種施工方法，同時(shí)以是指導(dǎo)隧道設(shè)計(jì)和施工的原則。⑵基本思想:充分利用圍巖自承能力，利用開挖面的空間約束作用，及時(shí)地對(duì)圍巖進(jìn)行加固、約束圍巖變形、防止圍巖松散破壞。⑶基本方法：采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道和地下工程設(shè)計(jì)施工。⑷基本要點(diǎn)：隧道的承載部分主要是圍巖；用最小的支護(hù)阻力設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)；控制圍巖的初始變形；避免圍巖處于單軸及兩軸受力狀態(tài)；對(duì)圍巖的變形加以控制；適時(shí)進(jìn)行襯砌；采用薄層柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)；依據(jù)圍巖變形量測(cè)來決定襯砌方法和時(shí)間；測(cè)定襯砌的應(yīng)力及圍巖的變位，進(jìn)行正確地設(shè)計(jì)和施工；用排水的方法降低巖體中水的滲透能力3、盾構(gòu)法

盾構(gòu)是一種活動(dòng)的防護(hù)結(jié)構(gòu)或活動(dòng)支撐，一般為圓筒形鋼結(jié)構(gòu)盾構(gòu)法施工是采用盾構(gòu)機(jī)刀盤將土“旋”下，土堆進(jìn)入密封倉、螺旋輸送器、皮帶輸送器，運(yùn)進(jìn)土車，送出地面，盾構(gòu)靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn)，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)。盾構(gòu)法是一項(xiàng)綜合性施工技術(shù)，盾構(gòu)本身只是進(jìn)行開挖和襯砌結(jié)構(gòu)安裝的施工機(jī)具，還需要其他施工技術(shù)與之配合才能順利施工。這些技術(shù)主要有：地下水的降低、隧道村砌結(jié)構(gòu)的制造、地層開挖、隧道內(nèi)的運(yùn)輸、襯砌與地層間的充填、襯砌的防水和堵漏、配合施工的量測(cè)、合理的施工布置等。4、掘進(jìn)機(jī)法隧道掘進(jìn)技術(shù)是由早期的盾構(gòu)（適用于軟土層掘進(jìn)的又稱盾構(gòu)）技術(shù)發(fā)展而來，是地下暗挖隧道的一種工程建設(shè)技術(shù)。隧道掘進(jìn)機(jī)是一種機(jī)械化的隧道掘進(jìn)設(shè)備，它通過刀具在隧道斷面內(nèi)直接破碎巖石從而進(jìn)行連續(xù)掘進(jìn)。5、蓋挖法

基本要點(diǎn)：先施工地下連續(xù)墻或灌注樁等豎向圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中間支柱。然后做鋼筋混凝土蓋板，恢復(fù)地面交通。在側(cè)向和頂部圍護(hù)條件下，進(jìn)行土方開挖和結(jié)構(gòu)逆作施工。該法在上海、北京、廣州地鐵一些車站施工中得到成功應(yīng)用。6、沉埋法沉埋法又稱沉管法，是修筑水底隧道的主要方法。沉埋法施工時(shí)，先在隧址附近修建的臨時(shí)干塢內(nèi)預(yù)制管段，預(yù)制的管段用臨時(shí)隔墻封閉起來，然后將此管段浮運(yùn)到隧址的規(guī)定位置，此時(shí)已于隧址處預(yù)先挖好一個(gè)水底基槽。待管段定位后，向管段內(nèi)灌水壓載，使其下沉到設(shè)計(jì)位置，將此管段與相鄰管段在水下連接起來，并經(jīng)基礎(chǔ)處理，最后回填覆土，成為水底隧道。7、明挖法當(dāng)隧道埋深較淺時(shí)，將地面挖開，形成露天的基坑，然后在基坑中修筑隧道襯砌，敷設(shè)外貼式防水層，最后用土回填。常用的基坑開挖方式：敞口開挖法、工字鋼樁法地、下連續(xù)墻法等。8、頂進(jìn)法又稱頂管法，適用于土層，在軟巖和其他松軟地層中也有使用。頂進(jìn)法可分為頂入法、中繼間法、牽引法、對(duì)頂法、頂拉法等，目前施工中最常用的方法是頂入法和中繼間法。第二節(jié)常用機(jī)具與常用主要設(shè)備一、常用設(shè)備：“三管兩線”。1、高壓風(fēng)管：

50～250mm鋼管，200mm使用最多，洞內(nèi)風(fēng)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。2、通風(fēng)風(fēng)管(風(fēng)筒)：常用鐵風(fēng)筒、玻璃鋼風(fēng)筒(剛性風(fēng)筒)及膠皮風(fēng)筒與塑料風(fēng)筒(柔性風(fēng)筒)。φ400～φ1000mm，其中φ500～φ600mm使用最多。3.高壓水管：φ100～150mm鋼管。4.鋼軌運(yùn)輸線：P18～P24，機(jī)動(dòng)車P24，道岔有4、5、6號(hào)，其中6號(hào)使用較多。5.電力電纜線：供洞內(nèi)施工及照明等用。此外還有：6.鋼拱架：用鋼、木自制7.鋼模板：拱架弧形模、平模。長1.0m、1.5m，寬0.2、0.3、0.5m。鋼拱架分類主要鋼材規(guī)格結(jié)構(gòu)形式單線隧道鋼軌≥38kg／m或工字鋼H≥150mm一般分為二節(jié)雙線隧道鋼軌≥43kg／m或工字鋼H≥200mm一般分為三節(jié)三線隧道鋼軌≥50kg／m或工字鋼H≥250mm一般分為五節(jié)常用鋼拱架型式表5-2-2二、常用機(jī)具：1.空氣壓縮機(jī)：6m３／min和9m３／min內(nèi)燃空壓機(jī)；10m３／min、20m３／min和40m３／min電動(dòng)空壓機(jī)；2．鑿巖機(jī)械：3．氣腿式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)（風(fēng)鉆）：4.風(fēng)鎬及風(fēng)鏟：5.裝碴機(jī)：6.斗車：7.梭式礦車：有S8、S9、S14等型號(hào)，8.電瓶車：9.充電機(jī)：。10.鍛釬機(jī)：11.混凝土輸送器：12.模板臺(tái)車：13.混凝土噴射機(jī)14.壓漿機(jī)：15.抽水機(jī)：16.其它機(jī)械：如膠帶運(yùn)輸機(jī)、碎石機(jī)、混凝拌合機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、潛水泵、變壓器、發(fā)電機(jī)、磨砂機(jī)、電焊機(jī)、氧焊機(jī)、磨鉆機(jī)、車床、砂輪第三節(jié)隧道開挖方法全斷面法優(yōu)點(diǎn)：①工作面空間大，便于大型機(jī)械作業(yè)；②工序少、干擾少、工序集中、管理方便；③通風(fēng)、排水、運(yùn)輸方便。缺點(diǎn)：①要求機(jī)械化程度高；②工序間配合要求高。適用：Ⅰ～Ⅲ級(jí)圍巖臺(tái)階法適用：Ⅵ～Ⅳ類或Ⅱ、Ⅲ類圍巖，分為：長臺(tái)階法、短臺(tái)階法和超短臺(tái)階法。環(huán)形開挖預(yù)留核心土法

臺(tái)階分步法

中洞法

交叉中隔壁法（CRD法）

中隔壁法（CD法）單側(cè)壁導(dǎo)坑法（中壁墻法）

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法

第四節(jié)隧道施工的基本作業(yè)一、開挖：工序：準(zhǔn)備工作布眼鉆孔裝藥填塞爆破通風(fēng)處理懸石排碴激光導(dǎo)向1、炮眼的種類和作用掏槽眼：先起爆，為鄰近炮眼創(chuàng)造臨空面。輔助眼：擴(kuò)大槽口，為周邊眼創(chuàng)造臨空面。周邊眼：炸出設(shè)計(jì)需要的輪廓。2、掏槽方式：⑴斜眼掏槽l垂直：適用于層理接近垂直或傾斜的各種巖層；楔形水平適用于層理接近水平或傾斜平緩的各種巖層；三角錐適用于小導(dǎo)坑，巖層層理不明顯，巖石較硬碎錐形四門錐適用于巖層整體均勻，巖質(zhì)較堅(jiān)硬單向爬眼：適用于巖層層理明顯傾離工作面數(shù)個(gè)炮眼向同一方向傾斜側(cè)眼：適用于導(dǎo)坑有一側(cè)較弱層⑵直眼掏槽：所有掏槽炮眼均垂直于開挖面，常用形式有：3、鉆孔4、導(dǎo)坑斷面b2hb1hbhB上導(dǎo)坑h=2.2～2.6b1=1.8～2.4b2=2.2～2.6h=2.6～2.9B=5.6～6.1下導(dǎo)坑單h=2.8～3.0b1=2.6～2.8b2=3.0～3.2h=2.8～3.0b=3.0～3.2雙h=2.8～3.0b1=3.8～4.0b2=4.0～4.4h=2.8～3.0b=4.0～4.45、炸約用量及炮眼設(shè)計(jì)⑴.單位炸藥消耗量：參看表5-4-6。并據(jù)實(shí)驗(yàn)調(diào)整。⑵導(dǎo)坑每一循環(huán)爆破的用藥量Q＝q×s×L(kg)式中q——爆破每1m3巖石用藥量(kg／m3)，參看表5—11。s——導(dǎo)坑斷面(m2)，L——炮眼深度(m)。2.炮眼數(shù)目①參考數(shù)據(jù)(表5-4-7)巖石級(jí)別開挖斷面積(m２)4～67～910～1213～1540～43軟巖(Ⅳ～Ⅴ)硬巖(Ⅲ～Ⅳ)堅(jiān)巖(Ⅱ～Ⅲ)特堅(jiān)巖(Ⅰ)10～1311～1612～1818～2515～1616～2017～2428～3317～1918～2521～3037～4220～2423～3027～3543～4875～9080～100②計(jì)算:若為標(biāo)準(zhǔn)直徑的炮眼(炮眼直徑35mm，藥包直徑32mm)，則式中：N——炮眼數(shù)目(個(gè))；q——單位炸藥消耗量(kg／m3)；s——開挖斷面面積(m２)；r——每米炮眼長度裝藥量(kg)。如下表炸藥種類炸藥有效密度每米炮眼裝藥量62%硝化甘油炸藥硝銨炸藥壓縮硝銨炸藥安全硝銨炸藥1.35～1.400.95～1.051.25～1.351.0～1.150.95～1.200.50～0.700.80～0.950.50～0.80若為非標(biāo)準(zhǔn)直徑的炮眼，則采用膠質(zhì)炸藥時(shí)采用硝銨炸藥時(shí)式中d——藥包直徑(m)；α——炮眼裝填系數(shù)，一般為0.65～0.75。N膠=0.00075N硝=0.0012⑷.炮眼深度：一般2.0m～2.5m。計(jì)算：按導(dǎo)坑斷面寬度決定：L＝(0.5～0.7)B式中B——導(dǎo)坑寬;L——炮眼深。按掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間決定(公式代號(hào)參見教材P229):⑸炮眼布置原則：將計(jì)算出的炮眼數(shù)目均勻或大致均勻分布于開挖面上;掏槽眼布置在開挖面中央偏下部位，比掘進(jìn)眼深15～20cm，底眼與掏槽眼一樣深；周邊眼按設(shè)計(jì)位置布，外插斜率為0.03～0.05，斷面拐角處布炮眼；炮眼深＞2.5m時(shí)，靠近周邊炮眼的內(nèi)圈炮眼，應(yīng)與周邊炮眼有相同的傾角；當(dāng)巖層層理明顯時(shí)，炮眼方向盡量垂直于層理面，如節(jié)理發(fā)育，則炮眼位置應(yīng)避開節(jié)理，以防卡鉆和影響爆破效果。6.裝藥與爆破炸藥：常用硝銨炸藥、硝化甘油炸藥(膠質(zhì)炸藥)，、乳膠炸藥(也稱乳化炸藥)、乳化油炸藥。引線：主要用導(dǎo)爆管，火雷管及導(dǎo)火索一般只用來引爆非電爆破系統(tǒng)。非電爆破雷管：有傳爆雷管，即發(fā)雷管和遲發(fā)雷管。裝藥：①送藥:使用直徑約2.5cm的木棍將藥卷送入炮眼，填緊，使藥包與眼壁之間不留空隙，但不準(zhǔn)使用鐵質(zhì)炮棍裝藥。②堵塞:炮眼裝藥后用1∶3砂子粘土和好的炮泥將未裝滿炸藥的炮眼全部裝滿塞緊。炮泥應(yīng)事先和好，搓成卷備用。7、起爆方法與光面爆破⑴.光面爆破后應(yīng)達(dá)到以下要求：①周圍巖壁平整規(guī)則，輪廓線符合設(shè)計(jì)，超欠挖不大于±5～10cm。②圍巖擾動(dòng)較少，完整穩(wěn)定，肉眼幾乎看不到爆破造成的裂縫。③在平整的輪廓線上保留著一定數(shù)量的清晰可見的半邊炮眼痕跡，硬巖80%，中硬巖70%，軟巖50%。⑵實(shí)現(xiàn)光面爆破，要掌握以下技術(shù)要點(diǎn)：①合理布置周邊炮眼，提高打眼質(zhì)量；②采用低猛度、低爆速、傳爆性能良好的炸藥；③采用小藥卷或空氣間隔裝藥；④周邊眼同時(shí)起爆；⑤合理安排開挖程序，使周邊眼爆破有良好的自由面。8、周邊眼裝藥方式：一般選用第1及第2種;當(dāng)巖石很軟時(shí)采用第3種;眼深小于2m時(shí)采用第4種。二、施工支護(hù)1、臨時(shí)支護(hù)方法：先挖后護(hù)：Ⅰ～Ⅱ——用錨桿局部支護(hù)Ⅲ～Ⅳ——錨桿→噴砼Ⅴ～Ⅵ——隨挖隨護(hù)，噴砼→錨桿→噴砼，必要時(shí)掛網(wǎng)，加鋼拱架。分部開挖——構(gòu)件支護(hù)先護(hù)后挖：如預(yù)打超前錨桿、插板、插釬，管棚法等。

2、錨桿支護(hù)(1)施作方法：錨桿支護(hù)是用金屬(木)制成的錨栓裝置，插入巖層中，然后用水泥砂漿、樹脂或摩擦力固定的一種方法。(2)錨桿作用：懸吊：將松動(dòng)的巖體懸吊在穩(wěn)定的巖體上，防止松動(dòng)巖塊下落；組合梁：將較薄的巖層扣束在一起，作組合梁，增加巖體的承載力；拱效應(yīng)：將破碎巖體組合在一起，作加固拱。(3)錨桿主要類型

①端頭錨固型：楔縫式脹圈式②磨擦型錨桿：沿縱向開縫的鋼管，外徑較鉆孔小2～3mm③全長粘結(jié)型錨桿：普通水泥砂漿錨桿早強(qiáng)水泥砂漿錨桿早強(qiáng)藥包錨桿錨固劑錨桿(4)錨桿的布置局部布置原則：拱腰以上部位錨桿方向應(yīng)有利于錨桿的受拉；拱腰以下及邊墻部位錨桿宜逆向不穩(wěn)定巖塊滑動(dòng)的方向；系統(tǒng)布置原則：橫斷面上，錨桿垂直周邊輪廓對(duì)水平成層巖層，與巖面垂直對(duì)傾斜成層巖層，與巖面斜交錨桿呈菱形排列，間距0.6～1.5m，密度0.6～3.6根/m2(4)一般規(guī)定：開挖后盡快安設(shè)錨桿；先噴后鉆再安錨桿；外露長度不大于噴層厚度(5)施工準(zhǔn)備：砂漿錨桿：①錨桿桿體應(yīng)調(diào)平直、除銹和除油；②優(yōu)先使用普通硅酸鹽水泥；③中細(xì)砂，粒徑≯3mm，使用前應(yīng)過篩；縫管式摩擦錨桿：①必須檢查管徑，徑差≯0.5mm；②鉆頭直徑符合設(shè)計(jì)要求；③鉆桿長度必須大于錨桿長度。楔縫式內(nèi)錨頭錨桿：①檢查楔塊與楔縫的尺寸和配合情況；②檢查錨桿尾部螺栓和螺紋的配合情況；③備齊配套工具，做好螺扣的保護(hù)措施；④在鉆桿上標(biāo)出錯(cuò)桿的長度。此外，還應(yīng)檢查鉆孔工具、風(fēng)壓以及其他機(jī)械設(shè)備，使之保持正常狀態(tài)。3、錨桿孔施工要求(1)孔位允許偏差：±15mm～50mm。(2)鉆孔方向:宜沿隧道周邊徑向鉆孔，但鉆孔不宜平行于巖層層面。(3)鉆孔深度:砂漿錨桿孔深度誤差不宜大于±50mm,縫管式錨桿孔深不得小于桿體長度；縫式錨桿孔深不應(yīng)大于桿體長度，并應(yīng)保證尾部墊板，螺栓安設(shè)緊固；錨桿鉆孔應(yīng)保持直線形。(4)錨桿孔徑:①砂漿錨桿:＞桿體直徑15mm。②縫管式摩擦錨桿:鉆頭直徑應(yīng)較縫管外徑小1～3mm。4、錨桿的安裝錨桿安裝的一般施工程序：先灌后錨時(shí)：清理危石→檢查開挖凈空尺寸→噴射混凝土→選擇孔徑→布置眼孔→鉆眼檢查眼孔→吹洗清理→灌注砂漿→安裝錨桿→檢查安裝質(zhì)量及圍巖錨固情況→檢查坑道變形并作好記錄。適用于普遍鋼筋砂漿錨桿。先錨后灌：將上述程序中安裝錨桿與灌注砂漿順序?qū)Q一下。5、噴射混凝土支護(hù)方法：將一定比例的水泥、砂子、石子均勻攪拌后，用專門的混凝土噴射機(jī)，借助壓縮空氣作為動(dòng)力，將加了速凝劑的混凝土拌合物，以較高速度(約每秒100m)噴射到圍巖表面上，凝結(jié)硬化，使混凝土一層一層牢固緊密粘附在圍巖上(遇到不良巖層，就加錨桿，鋼筋網(wǎng)，然后再噴混凝土)。步驟：首先在圍巖表面附上一層水泥砂漿，隨后再逐步附上含有粗骨料的混凝土，加厚噴層。種類按工藝流程:干噴、潮噴、濕噴和混合噴四種。它們之間的主要區(qū)別是:各工藝流程的投料程序不同，尤其是加水和速凝劑的時(shí)機(jī)不同（如下表）其中濕噴混凝土按其輸送方式的不同分為：風(fēng)送式、泵送式、拋甩式和混合式。項(xiàng)目干噴濕噴混凝土的質(zhì)量因在噴嘴處水和材料混合，質(zhì)量受作業(yè)人員的熟練程度、技術(shù)水平的支配因水與其他材料是事先經(jīng)過正確的計(jì)量，而且充分拌和后噴射的，質(zhì)量容易受到控制作業(yè)的限制如果供給材料充分，作業(yè)的限制較少材料的供給受到限制，要注意骨料的分布、形狀壓送距離可壓送比較長的距離壓送距離長時(shí)困難粉塵濃度大小回彈量30%～40%15%～20%清掃、維護(hù)維護(hù)容易管路堵塞時(shí)清掃困難細(xì)骨料粗骨料水泥攪拌機(jī)干式噴射機(jī)噴頭水速凝劑壓縮空氣干噴、潮噴工藝流程細(xì)骨料粗骨料水泥攪拌機(jī)濕式噴射機(jī)噴頭速凝劑壓縮空氣濕噴工藝流程水外加劑施工流程石砂一次水水泥二次水減水劑攪拌機(jī)攪拌機(jī)泵干噴機(jī)速凝劑混合管噴頭混合式噴射工藝流程噴射混凝土原材料

水泥：優(yōu)先選用32.5級(jí)以上的普通硅酸鹽水泥，使用前均應(yīng)做強(qiáng)度鑒定試驗(yàn)。

粗骨料(碎石或卵石)：采用堅(jiān)固耐久的碎石或卵石，粒徑≯16mm(細(xì)卵石好)，噴射鋼纖維混凝土中的石子粒徑≯l0mm。

細(xì)骨料(中、粗砂)：采用堅(jiān)硬耐久的中、粗砂，細(xì)度模數(shù)≯2.5，含水率宜控制在5%～7%，若超過7%噴射時(shí)易造成堵管。水：飲用水等干凈水。外加劑：主要是速凝劑。先試驗(yàn)，初凝≯5min，終凝≯l0min，最佳摻量約為水泥重量的2%～4%。鋼纖維:宜用普通碳素鋼制成，長度宜為20～25mm，并不得大于25mm；抗拉強(qiáng)度不得小于380MPa。

噴射混凝土配合比噴射部位級(jí)配配合比備注水泥：粗中混合砂：石子（重量比）水泥用量約為375～400kg/m3。含砂率一般為45％～55%水灰比一般為0.4～0.45速凝劑使用拱部為2％～4％，邊墻為2％邊墻1：（2.0～2.5）：（2.5～2.0）拱部1：2.0：（1.5～2.0）注意事項(xiàng)①工作機(jī)風(fēng)壓：0.15Mpa～0.2Mpa；②噴頭應(yīng)與噴面垂直，噴嘴離受噴面的距離：0.6～1.0m；③開機(jī)順序：風(fēng)—水—料、停機(jī)順序：料—水—風(fēng)；④噴射應(yīng)分段、分部、分塊，按先墻后拱、自下而上地進(jìn)行噴射。噴嘴需對(duì)受噴巖面作均勻的順時(shí)針方向的螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，一圈壓半圈的橫向移動(dòng)，螺旋直徑約為20cm～3Ocm，以使混凝土噴射密實(shí)。⑤噴射時(shí)應(yīng)分段長度不超過6m，⑥一次噴射厚度:邊墻為5cm～7cm，拱部為3cm～4cm(不摻速凝劑)。⑷施工準(zhǔn)備①檢查受噴面輪廓尺寸；②滲水地段防排水處理；③用高壓風(fēng)或水（地質(zhì)不良不用）清理受噴面；④備好腳手架或工作平臺(tái)及護(hù)鐵紗罩；⑤檢查機(jī)械、管道、安全閥、壓力表是否完好，并進(jìn)行試運(yùn)行；⑥在拱頂、邊墻作好設(shè)計(jì)噴層厚度標(biāo)志。⑸.減少粉塵、回彈的措施①嚴(yán)格控制工作風(fēng)壓；②合理選擇配合比。③掌握好噴頭處的用水量，提高噴射作業(yè)操作熟練程度和技術(shù)水平。④有條件時(shí)宜摻加粉塵抑制劑。⑤采用特殊結(jié)構(gòu)的噴頭(如提前加水、雙水環(huán)、三水環(huán)等)。⑥采用濕噴工藝。三、裝碴運(yùn)輸（一）裝碴運(yùn)輸方式1.有軌裝碴一有軌運(yùn)輸用軌行式裝碴機(jī)將石碴裝在車輛內(nèi)，編列成組，再用牽引機(jī)車（常用電瓶車）沿著軌道運(yùn)出洞外卸碴場(chǎng)卸碴。2.無軌裝碴一無軌運(yùn)輸采用鏟斗輪胎式或履帶式裝巖機(jī)械，將石碴裝在翻斗汽車內(nèi)運(yùn)出洞外卸碴場(chǎng)卸碴。3.無軌裝碴一有軌運(yùn)輸裝碴機(jī)械常用履帶式，運(yùn)輸車輛多采用8m3以上梭式礦車或4m3以上側(cè)卸斗車。用100～120kW電瓶車牽引，沿著洞身軌道運(yùn)出洞外卸碴場(chǎng)卸碴。(二）運(yùn)輸組織坑道中軌道一般使用輕型鋼軌，且盡可能鋪設(shè)雙股道，一出一進(jìn)，效率較高。在坑道狹窄、無法鋪設(shè)雙股道時(shí)，必須按一定的距離拓寬坑道寬度，鋪設(shè)會(huì)車側(cè)線。必須安排好運(yùn)輸計(jì)劃，建立運(yùn)輸調(diào)車制度，加強(qiáng)運(yùn)輸管理工作。要組織有專責(zé)維修和養(yǎng)護(hù)的線路工班。（三）調(diào)車措施裝碴工作面上的調(diào)車措施：移車器、簡易道岔、浮放調(diào)車盤。四、襯砌作業(yè)1、模筑襯砌復(fù)核中線、水平、注意標(biāo)高和寬度架立墻架：先拱后墻、先墻后拱架模板灌注①拱圈灌注：合擾封頂處理②墻部灌筑：“剎肩”處理③底部灌筑：仰拱灌筑、隧底灌筑養(yǎng)護(hù)壓漿襯砌臺(tái)車2、噴射混凝土襯砌 臨時(shí)支護(hù)的噴錨混凝土層，在其穩(wěn)定后，進(jìn)一步加噴到設(shè)計(jì)厚度形成永久襯砌。 優(yōu)點(diǎn)：⑴不用模板，將混凝土的拌和、運(yùn)送、灌注、搗固等工序匯集于一體。⑵在強(qiáng)度、粘結(jié)力、抗?jié)B性等方面都優(yōu)于模筑。⑶混凝土漿不僅形成襯砌結(jié)構(gòu)，而且還壓入圍巖縫隙，增強(qiáng)了圍巖的穩(wěn)定性。⑷可以緊跟在開挖工序之后進(jìn)行，在很短時(shí)間內(nèi)就起到阻止圍巖變形的功用，從而能減少，甚至制止圍巖壓力的發(fā)展。⑸襯砌厚度可以大大減薄，相應(yīng)減少開挖量。3、防水層施工 新奧法施工的隧道，在一次支護(hù)與二次襯砌之間設(shè)置防水層解決防水問題。 防水層材料是聚氯乙烯軟板(簡稱PE塑料板)厚1.5～2.0mm，寬1.0～1.24m，淺色。

a)拱墻部襯砌在第一層噴混凝土后設(shè)置防水層；b)模筑混凝土第五節(jié)隧道施工的輔助作業(yè)一、通風(fēng)。分為壓入式、抽出式和混合式二、防塵措施濕式鑿巖：即“水風(fēng)鉆”鑿巖，在鑿巖過程中，利用高壓水濕潤巖粉，變成巖漿，流出炮眼，防止巖粉飛揚(yáng)。噴霧灑水：是爆破前后降低粉塵，也宜用灑水來防止。個(gè)人防護(hù)：如配帶口罩，可減少吸入粉塵和有害氣體，也是行之有效的防塵措施。除塵機(jī)除塵:三、壓縮空氣供應(yīng)目的：為風(fēng)動(dòng)機(jī)具提供動(dòng)力，諸如鑿巖機(jī)、裝碴機(jī)，混凝土壓送器，噴射混凝土機(jī)，壓漿機(jī)，鍛釬機(jī)等，無不以壓縮空氣為動(dòng)力。方式：一般短隧道多采用移動(dòng)式內(nèi)燃型，而長隧道則采用大型固定式電動(dòng)型機(jī)。集中在洞口的空壓機(jī)站工作，用高壓風(fēng)管向風(fēng)動(dòng)機(jī)具輸送。要求：到達(dá)最前面的工作面風(fēng)壓不小于0.5MPa。鋪設(shè)：高壓風(fēng)管路在洞內(nèi)敷設(shè)于電纜電線的另一側(cè)，與軌道有一定距離，高度不超過軌面，管路前端至開挖面保持30m以上距離，用φ50mm高壓軟管接分風(fēng)器，再用φ19～φ50mm(長度不宜大于50m)高壓膠管接到工作面的機(jī)具上。四、施工給水與防排水。

(一)給水方式給水水源主要有地表水、泉水或鉆井取水，用渠道引流或用機(jī)械提升到高處的蓄水池儲(chǔ)存，通過管路送到使用地點(diǎn)。水池位置應(yīng)高于工作面30m以上，以確保有0.3MPa的工作壓力。(二)防排水方式以排為主，采取防截堵排相結(jié)合

防：從隧道環(huán)境及襯砌本身采取措施：復(fù)合式襯砌、防水砼。截：截住水源不讓其流入隧道，如遇地表水。排：因勢(shì)利導(dǎo)，給水以出路，或引或抽。堵：堵住地下水流入洞內(nèi)，如注漿堵水。五、施工供電與照明：6～35KV變電所400/230V（動(dòng)力380、照明220）36（32、24、12）V作業(yè)地段六、注漿堵水地面預(yù)注漿：適用于淺埋隧道（如長沙隧道）。洞內(nèi)工作面預(yù)注漿襯砌背后壓注水泥砂漿襯砌圬工同內(nèi)壓注化學(xué)襯砌表面噴涂防水層開挖前注漿堵水襯砌后壓漿堵水粘土(膨潤土、粉煤灰)水泥漿有機(jī)：環(huán)氧樹脂類、甲基丙烯酸脂類聚胺脂類木質(zhì)素等無機(jī)：水玻璃類注漿材料純水泥漿粒狀漿材化學(xué)漿材水玻璃：為堿性金屬(納或鉀)的硅酸鹽，主要物理化學(xué)參數(shù)有：①模數(shù)(M)。它表示所含SiO２的克分子數(shù)與Na２O(K2O)克分子數(shù)的比值，一般在1.5～3.5之間。模數(shù)增加，固結(jié)體強(qiáng)度也增加，2.75～3.0范圍內(nèi)強(qiáng)度最高。②波美度(°Be’)和粘度(η)。它表示水玻璃溶液的濃度。波美度越高，粘度也越高，其固結(jié)體強(qiáng)度越大，但可注性越差。現(xiàn)多為30～50°Be’，使用時(shí)需要稀釋，使其粘度接近水的粘度(約為10－３PaS)。目前使用的膠凝劑種類很多，有氯化鈣、鋁酸納、磷酸、硫酸等。它們與水玻璃溶液配制可形成各種類型的漿液，其膠凝時(shí)間由幾秒到幾十分鐘，固結(jié)體強(qiáng)度由0.1～1.0MPa，粘度由(1.1～100)×10－３PaS。1、注純水泥漿和水泥砂漿(1)注漿材料：

水泥：≮32.5；

砂子：河砂

外加劑：5%水泥重量(2)配合比：

根據(jù)滲漏水程度不同，選用不同的配合比，如右表稠度:根據(jù)注漿要求，通過水灰比加以調(diào)整，常用的漿液水灰比：稀漿：2、1.5、1∶1，稠漿：0.8、0.75、0.6∶1

滲漏水程度灰漿重量比(c：s)延散度(cm)水泥砂漿純水泥漿水泥砂漿純水泥漿潮濕1：31：016～1818～20一般滲漏水1：2～1：31：016～1818～20嚴(yán)重滲漏水1：1～1：1.51：014～1618～202、水泥-水玻璃漿液

(1)注漿材料：水泥：3.25普通硅酸鹽水泥；水玻璃：模數(shù)2.4～2.8，濃度50～56°Be’。(2)配合比：水泥凈漿水灰比：W∶C=0.5、0.7∶1；水玻璃濃度：45°Be’；雙液體積比：(水泥漿∶水玻璃)：1∶0.3～1∶1。(3)漿液配置：

試驗(yàn)確定水玻璃濃度，將水玻璃原液一邊用波美度計(jì)測(cè)定，一邊加水稀釋至所需的濃度。也可用下式計(jì)算確定：

式中：VW——所需水的體積(m3)；

D1、D2——水玻璃稀釋前后的比重(°Be’)；

V——水玻璃稀釋前的體積(m3)。3、.注漿方法①滲入性注漿。漿液充填地層中被排出的空氣和水的空隙，膠凝成固結(jié)體。②劈裂性注漿。在注漿壓力的作用下，周圍土體被劈裂并形成裂縫，形成漿液脈狀。③壓密性注漿。注入濃稠的漿液，使土體形成漿泡，向周圍土層加壓。④高壓噴灌注漿。噴咀噴射的高速漿液流及其外圍的高速氣流，促使土粒在沖擊力、離心力及重力作用下，隨注漿管的向上抽出與漿液混合形成柱狀固結(jié)體。4.注漿工藝流程

水泥水速凝劑攪拌機(jī)儲(chǔ)漿桶水水玻璃原液稀釋的水玻璃漿注漿泵混合器三通混合膠管孔口閥止?jié){盤注漿管注漿孔高壓閥輸漿管第六節(jié)輔助坑道施工類型適用條件特點(diǎn)橫洞1.隧道沿河傍山，側(cè)面覆蓋不厚；2.隧道洞口橋隧相連施工互相干擾，或影響棄碴及場(chǎng)地布置；3.洞口地質(zhì)不良或路塹土石方數(shù)量大，從正洞進(jìn)洞困難；4.長度≮1／7～1／10隧道長度。能增加正洞工作面，設(shè)備簡單，施工及管理方便，出碴、進(jìn)料運(yùn)輸距離較短，但通風(fēng)排煙較差，故事先應(yīng)做好通風(fēng)機(jī)具準(zhǔn)備，施工中搞好通風(fēng)管理。平行導(dǎo)坑1.長度較大的深埋隧道，難以采用其它類型的輔助坑道；2.有大量地下水或瓦斯。能增加正洞工作面，提高施工速度，解決施工通風(fēng)、排水和運(yùn)輸干擾等，超前正洞可起到提前預(yù)報(bào)地質(zhì)的作用。斜井1.隧道傍側(cè)有較低地形，覆蓋不厚；2.井身地質(zhì)較好，地下水不大。

能增加正洞工作面，出碴、進(jìn)料運(yùn)輸距離較短，但提升設(shè)備較復(fù)雜.豎井1.隧道洞身局部地段覆蓋層較薄；2.井身地質(zhì)較好，地下水不大。一、橫洞橫洞橫斷面：常用的有拱形和梯形，按軌道布置分為單道斷面和雙道斷面二、平行導(dǎo)坑平行導(dǎo)坑應(yīng)比正洞導(dǎo)坑超前，一方面可起提前預(yù)報(bào)地質(zhì)的作用，一方面可以發(fā)揮其輔助正洞施工的作用二、斜井斜井由井頸、井身及井底車場(chǎng)三部分組成三、豎井長隧道缺乏設(shè)置橫洞或斜井的地形，且有埋設(shè)淺處四、隧道竣工