[工学]隧道施工与安全讲义电子部分李宁军2009321.doc

公路隧道 施工技术及施工安全管理 （二零零九年三月十八日）目 录 第一章 隧道主要施工方法简介……………………………………………1 第一节 新奥法……………………………………………………………1 第二节 掘进机法…………………………………………………………5 第三节 盾构法……………………………………………………………6 第四节 沉管法……………………………………………………………7 第五节 明挖法……………………………………………………………8 第六节 盖挖法……………………………………………………………9 第七节 浅埋暗挖法………………………………………………………9 第八节 地下连续墙法…………………………………………………10 第二章 隧道施工中的安全管理要点……………………………………11 第一节 瓦斯隧道安全管理要点………………………………………11 第二节 隧道作业的环境标准和有关通风防尘要求…………………15 第三节 隧道爆破作业安全管理要点…………………………………16 第四节 不良地质隧道施工安全管理要点……………………………18 第五节 洞内运输中的安全管理要点…………………………………21 第六节 脚手架和高处作业的安全管理要点…………………………27 第七节 隧道施工中的照明、排水及防火安全管理要点………………27 第八节 隧道施工安全监测……………………………………………29 第三章 新奥法施工技术…………………………………………………31 第一节 新奥法施工流程………………………………………………31 第二节 新奥法施工技术要求…………………………………………32 第三节 新奥法施工技术要……………………………………………34 一、开挖技术要点………………………………………………………34 二、出渣技术要点………………………………………………………48 三、初期支护技术要点…………………………………………………55 四、现场量测与监控技术要点…………………………………………94 五、防水隔离层施工技术要点…………………………………………110 六、二次衬砌技术要点…………………………………………………115 第一章 隧道主要施工方法简介 第一节 新奥法 新奥法是应用岩体力学原理，以维护和利用围岩的自稳能力为基础，将锚杆和喷射混凝土集合在一起作为主要支护手段，及时进行支护，以便控制围岩的变形与松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，形成以锚杆、喷射混凝土和隧道围岩三位一体的承载结构，共同支撑山体压力；通过对围岩的现场量测，及时反馈围岩—支护复合体的力学动态及变化情况，为二次支护提供合理的架设时机；通过监控量测反馈的信息来指导隧道和地下工程的设计与施工。 由于新奥法在隧道工程中的成功应用，当前已被国内外作为隧道结构设计和施工的重要方法。新奥法的理论基础是最大限度地发挥围岩的自承作用。以喷射混凝土、锚杆加固和量测技术为三大支柱的新奥法，有一套尽可能保护围岩原有强度、容许围岩变形，但you不致出现强烈松弛破坏，及时掌握围岩和支护变形动态的隧道开挖与支护原则，使隧道围岩变形与限制变形的结构支护抗力保持动态平衡，使施工方法具有很好的适用性和经济型。新奥法的基本原理如下： （1）围岩是隧道结构的主要承载部分。 （2）开挖后需对围岩进行加固，以使围岩在开挖卸载后不是失去原有的强度。 （3）隧道围岩支护过程中，一方面允许围岩有一定的位移，从而产生受力环区；另一方面，又必须限制围岩位移的程度以避免围岩变形过大而产生严重松弛卸载。 （4）初次支护主要作用不是用来承担隧道围岩所失去的承载力，而是保持围岩的自承状态，防止严重的松弛和卸载。 （5）初次支护的建造应是适时的，使围岩在开挖后延时一定时间来得及变形并形成承力保护区，以达到较好的支撑效果。 （6）围岩自稳时间，一方面依靠对围岩地质条件的初步调查，另一方面可通过在建造过程中量测隧道周边的位移来评定。 （7）由于喷射混凝土具有可填平洞壁不平整面，与围岩紧密结合等特点，使围岩不发生严重的应力重分布，常被用来作为初次支护，必要时还使用锚杆、钢筋网和钢拱架。 （8）由于喷射混凝土本身具有强度高和轻度变形的特点，其整体的结构效应应通常可视为薄壳，具有可塑性和收缩的能力。 （9）初次支护只要没有被腐蚀破坏，即可视为整体承重结构的一部分。 （10）孔洞从开挖到封闭所需的时间主要取决于施工方法，围岩的变化很难定量解释，可经过施工前的地质调查资料进行估计，施工过程中通过测量来控制和修改。 （11）从静力学角度来看，隧道横断面为圆形时受力条件最为有利，因此，设计的隧道横断面应尽可能接近圆形或椭圆形，严格限制超挖和欠挖