二级建造师考试复习总结：隧道施工技术（2）

　　三、新奥法施工方法

　　（一）新奥法

　　新奥法是新奥地利隧道施工方法的简称，是采用喷锚技术，监控量测等并与岩石力学理论构成的一个体系而形成的一种新的工程施工方法。

　　（二）新奥法的施工顺序

　　在坑道开挖后，在岩体松散破坏之前，及时修筑一层柔性薄壁衬砌（第一次衬砌），通过施工中的量测监视，确定围岩变形稳定之后，修筑防水层及第二次衬砌。

　　（三）新奥法施工的基本原则

　　少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭。

　　（四）隧道开挖

　　1.全断面开挖法：全断面开挖法是按设计开挖断面一次开挖成型。

　　（1）全断面开挖法的优缺点：

　　1）全断面开挖有较大的工作空间，适用于大型配套机械化施工，施工速度快，因单工作面作业，便于施工组织和管理。一般应尽量采用全断面开挖法。但开挖面大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，因此要求且有较强的开挖、出渣能力和相应的支护能力。

　　2）采用全断面开挖，则有较大的断面进尺比（即开挖断面面积与掘进进尺之比），可获得较好的爆破效果，且爆破对围岩的震动次数较少，有利于围岩的稳定。但每次爆破震动强度却较大，因此要求进行严格的控制爆破设计，尤其是对于稳定性较差的围岩。

　　（2）采取全断面法开挖时应注意以下事项：

　　1）摸清开挖面前方的地质情况，随时准备好应急措施（包括改变施工方法），以确保施工安全。尤其应注意突然发生的地质条件恶化，如地下泥石流。

　　2）各工序使用的机械设备务求配套，以充分发挥机械设备的使用效率和各工序之间的协调进行，在保证隧道稳定安全条件下，提高施工速度。

　　3）在软弱破碎围岩中使用全断面法开挖时，应加强对辅助施工方法的设计和作业检查，以及对支护后围岩的动态量测与监控。

　　2.台阶开挖法

　　台阶开挖法一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型。也有采用台阶上部弧形导坑超前开挖的。

　　（1）台阶开挖法的优缺点

　　1）台阶开挖法可以有足够的工作空间和适当的施工速度。但上下部作业有干扰。

　　2）台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数，但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后，下部作业就较为安全，但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。

　　（2）台阶开挖时应注意以下事项

　　1）台阶长度要适当。按台阶长短可分为长台阶、短台阶、微台阶，选用何种台阶，应根据两个条件来确定：其一是初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩稳定性愈差，闭合时间要求愈短；其二是上半断面施工时开挖、支护、出渣等机械设备所需的空间大小的要求。

　　2）解决好上：、下半断面作业的相互干扰问题。微台阶基本上是合而为一工作面进行同步掘进；长台阶基本亡拉开，干扰较小；而短台阶于扰就较大，要注意作业组织；对于长度较短的隧道，可将上半断面贯通后，再进行下半断面施工。

　　3）下部开挖时，应注意上部的稳定。若围岩稳定性较好，则可以分段顺序开挖；若围岩稳定性较差，则应缩短下部掘进循环进尺；若稳定性更差，则可以左右错开，或先拉中槽后挖边帮。

　　3.分部开挖法

　　分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型，且一般将某部超前开挖，，故也可成为坑超前开挖法。常用的有上下导坑超前开挖法等。

　　（1）分部开挖法的优缺点

　　1）分部开挖因减少了每个坑道的跨度（宽度），能显著增强坑道围岩的相对稳定性，且易于进行局部支护，因此它主要适用于围岩软弱破碎严重的隧道或设计断面较大的隧道中。分部开挖由于作业面较多，各工序相互干扰较大，且增加了对围岩的扰动次数，若采用钻爆掘进，则更不利于围岩的稳定，施工组织和管理的难度也较大：

　　2）导坑超前开挖，有利于提前探明地质情况，并予以及时处理。但若采用的导坑断面过小，则施工速度就较慢。

　　（2）分部开挖时应注意以下事项：

　　1）因工作面较多，相互干扰大，应注意组织协调，实行统一指挥。

　　2）由于多次开挖对围岩的扰动大，不利于围岩的稳定，应特别注意加强对爆破开挖的控制。

　　3）应尽量创造条件，减少分部次数，尽可能争取用大断面开挖。

　　4）凡下部开挖，均应注意上部支护或衬砌的稳定，减少对上部围岩及支护、衬砌的扰动和破坏，尤其是边帮部位开挖时。

　　（五）喷射混凝土

　　1.喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m.

　　2.一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不得小于4～6cm.

　　3.喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。

　　4.回弹率应予控制，拱部不超过4e%，边墙不超过30%，挂钢筋网后，回弹率限制可放宽5%.

　　（六）锚杆支护的施工

　　1.锚杆安设作业应在初喷混凝土后及时进行。

　　2.钻孔前应根据设计要求定出孔位，钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直。

　　3.灌浆作业：注浆开始或中途暂停超过30min时，应用水润滑灌浆罐及其管路浆孔口压力不得大于0.4MPa.

　　4.锚杆可以采用早强水泥砂浆锚杆和楔缝锚杆（包括胀壳式锚杆）。

　　（七）二次衬砌

　　二次衬砌的施作，应在围岩和锚杆支扩变形墓本稳定后进行。围岩变形较大，流变特性明显时，应加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。

　　四、传统的矿山法施工

　　（一）传统的矿山法施工的基本原则

　　传统的矿山法施工是以钻爆法开挖与钢木支撑的一项传统的施工技术。施工的基本原则可以归纳为“少扰动、早支撑、慎撤换、快衬砌”。

　　（二）开挖

　　1.先墙后拱法亦可称为顺作法。它通常是在隧道开挖成形后，再由下至上施作模筑混凝土衬砌。开挖可以采用全断面法、台阶法或导坑超前法。这种方法常用于较为稳定的围岩条件。但当围岩稳定性较差或隧道断面较大时，则可以先将墙部开挖成形并施作边墙衬砌后，再将拱部开挖成形并完成拱部衬砌，如侧壁导坑法及洞柱法等。这种方法也可用于围岩更为软弱破碎松散的浅埋隧道中。先墙后拱法的施工速度较快，施工各工序及各工作面之间的相互干扰较小；衬砌的整体性好，受力状态较好。

　　2.先拱后墙法亦称为逆作法。它是先将隧道上部开挖成形并施作拱部衬砌后，再开挖下部并施作边墙衬砌。先拱后墙法施工速度较慢，上部施工较困难。但上部完成后，下部施工就较安全和快捷。由于先拱后墙，使得衬砌的整体性较差，受力状态不好。且拱部衬砌沉降量较大，要求的预留沉落量较大，增加了开挖工作量。

　　五、明挖法

　　是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。

　　六、盖挖法

　　是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部的工程在封闭的顶盖下进行施工，主体结构可以顺作，也可逆作。

　　七、浅埋暗挖法

　　是参考新奥法的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，开挖后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。

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