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隧道施工方法范文1
關鍵字：黃土隧道；公路建設；方法；
中圖分類號：X734文獻標識碼： A
近幾年，我國積極進行各個區域的公路施工建設，尤其是中西部地區的道路開發，為加快西部地區發展，積極建設公路隧道已成為當地政府的主要工作任務。黃土隧道工程在建設過程中會出現很多問題，經過研究總結，根據黃土本身的特點，既要處理好黃土的缺陷，還要優質高效地完成施工。所以，科學有效的施工方法是提高黃土隧道施工質量和安全的主要手段，防止黃土隧道發生坍塌，控制隧道拱頂下沉，降低各種風險是黃土隧道施工的主要注意事項。
一、黃土隧道工程施工方法
1洞口段施工方法
進行洞口施工之前，需要按照原圖紙進行測量放線，目的是為了確定仰坡頂線，設置排水溝的軸線，進行隧道排水工程的施工，將地表水是順利引離洞口。從洞口填挖節點開始，首先用拉中槽的方法將管子接近洞口，中槽運用相同臺階的施工方法，中槽的終點社會明洞和暗洞的分界線。中槽挖掘到分界點之后，就可以進行邊坡和仰坡的挖掘工作。進行邊坡和仰坡挖掘的時候，要預留整修層，由人工進行從上而下刷坡到設計界面，在明暗界面洞口處挖槽架上鋼架，沿著鋼架外緣施工進入洞棚，同時注漿穩定底層。施工的時候需要將管棚尾部與鋼架焊接牢固。明洞需要在原拉槽的基礎上進行開挖，采用人工整修和機器開挖同時作業，最大限度滿足明洞施工的需求。明洞施工主要分為兩部分，先進行仰拱施工，在進行邊墻和拱形部位進行施工。仰拱施工需要人工綁扎鋼筋，然后用機器泵送入混凝土，插入式振搗器進行工作。為了保證仰拱頂的曲線符合原來設計的要求，在施工過程中，將兩端相應點掛設多個控制線一邊進行曲面控制。上行線隧道出口，下行線隧道進口邊墻以及拱頂部可以采用襯砌臺車作為內模。剛公家和組合鋼模板作為外模。明洞襯砌完工后，要及時進行防水層施工并且進行明洞內填。
2.土石交界面的施工
這一部分施工的時候必須先進行注漿實驗，對實驗中出現的問題進行及時調整，保證注漿的效果。進行巖石開挖的時候可以采取密集打孔，弱爆破，少裝藥的方式，同時要注意已經在初期施工組好的保護。土壤和石頭的交接面設變形縫，同樣的，當隧道通過兩種不同土層的時候，由于物理特性不一樣，往往會造成接觸地帶土壤工程質量不高，開始挖掘后可能需要大力調整，產生一定的擠壓變形，這一點在施工過程中需要給予重視，在初期支護和第二次襯砌的時候應該做好加固處理，增設變形縫。
3仰拱挖掘施工環節
短距離跳槽進行仰拱挖掘，循環開挖長度應該控制在5米以內，短距離的跳槽次數最好不能超過三次，距離間隔為4米左右。進行仰拱挖掘后，應該及時清理施工雜物，泥漿，積水等，同時要立即安裝鋼架和噴射混凝土，這樣能夠使初期支護及時閉合成環狀。在進行仰拱施工應該超拱墻襯砌，每次循環澆筑的長度應該為9米。仰拱混凝土應該分段澆筑，爭取一次成型，不留縱向施工縫隙。仰拱填充混凝土應該在仰拱混凝土凝固后在進行澆筑，澆筑之前應該清楚仰拱表面的污水，雜物等，然后開始連續澆筑，一次成型。仰拱填充的表面坡度不許符合原始施工要求，做到排水通暢，不積水。
4 防排水設施施工
結合黃土隧道特點,隧道防排水采取“以排為主,防排結合”的原則,達到防水可靠,排水暢通,經濟合理的目的。隧道應采用雙側水溝排水;初期支護與二次襯砌之間敷設復合防水板及縱環向盲溝,施工縫設橡膠止水帶;縱向盲溝通過邊墻泄水孔與側溝連通。
(1)排水:隧道兩端洞口段地表水采用以截為主,排、堵、截相結合的原則。隧道明洞外沿鋪設BAC防水卷材,并用砂漿抹面施工縫處設置10 mm厚的橡膠止水帶,兩側拱腳橫向引水管設置間距為10 m。暗洞兩側邊墻角處100 mm縱向軟式透水管通過三通和環向排水管和100橫向HDPE引水管相接,把圍巖滲漏水引排至隧道中心排水管。車行、人行橫通道內均設置環向排水管,其截留的水通過三通匯入縱向排水管,最終將水導入主洞縱向排水管,匯入主洞排水系統一并排出。
(2)防水:防水板超前二次襯砌9m~20 m施工,鋪設采用防水板鋪設臺車進行。防水層采用BAC防水卷材。采用無釘熱合吊掛法鋪設。將防水卷材采用簡易臺車吊裝在待鋪設部位,由拱部向兩側及邊墻的順序采用電壓熱焊粘結的辦法與固定無紡布塑料墊片逐點緊密連接牢固。拼幅接縫為雙焊縫熱合法焊接,接縫搭接長度不小于10cm,焊縫寬度不小于2 cm,中間留出空腔以便充氣檢查。隧道主洞防排水立面圖。二、黃土施工中應注意的問題
黃土隧道施工必須遵循“短進尺、少擾動、勤量測、早封閉”的原則。根據埋深及地質情況的變化,及時調整施工方案。黃土隧道施工風險高,施工方案的調整必須以安全施工為前提。由于黃土隧道圍巖直立性好、自承能力好,施工中可充分發揮圍巖自身的承載能力,體現隧道“新奧法”施工的精髓。黃土隧道施工首先要做好洞頂、洞門及洞口的排水系統,處理好地面裂縫、洞身上部險穴等,以免地面積水侵蝕洞體周圍,容易造成塌方。
施工時應加強監控量測,特別是地表裂縫、地表下沉、拱頂下沉、周邊收斂等項目,當沉降量過大時應采用鋼支撐,并在墻腳處加設鎖腳錨管等強支護。加強施工中的變形觀測,及時反饋信息,有效地指導施工,確保施工安全。
施工時要特別注意拱腳與墻腳處斷面超挖,如超挖過大,應用漿砌片石回填。如發現該處土體承載力不夠,應立即加設錨管或采用其他措施加固。施作仰拱前,為了提高基底的承載能力,需對基底進行處理?？刹捎没彝翑D密樁、樹根樁、換填、壓漿等方法。要做好施工縫的處理,從最近檢測的舊隧道可知,后期病害裂縫主要集中在拱墻結合部、施工縫等處,施工時應注意接縫的處理。堅持少擾動地層的施工作業原則,在含有地下水的土層中施工時,洞內排水溝應進行鋪砌,必要時應配合井點降水等方法將地下水位降至隧道襯砌底部以下,保證施工順利進行。施工中如發現不安全因素時,應暫停開挖,及時處理,加強臨時支護,以便采取適應性的工序安排。
參考文獻
隧道施工方法范文2
關鍵詞：軟弱圍巖；隧道；施工方法；難點；措施
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A文章編號：
0 引言
隧道和地下工程技術以開發利用地殼潛在資源為目的，進而能夠更好地實現環保、安全、便利、節能和經濟的工程要求。伴隨我國公路基礎設施建設的大力實施，大量穿越軟弱圍巖的公路隧道將會被修建。因此，研究和探討軟弱圍巖地段的隧道施工技術，推進其技術創新有重要的現實意義。
1 軟弱圍巖定義
根據《工程巖體分級標準》(GB50218-94)有關規定，按巖石的堅固性分類，把單軸極限抗壓強度大于30MPa的新鮮巖石劃分為硬質巖石；小于30 MPa的劃分為軟質巖石，其中小于5MPa的劃歸為極軟巖石。
2 軟弱圍巖隧道施工方法難點分析
2.1 施工方法的選擇
軟弱圍巖隧道施工過程中最關鍵的是選擇合理的施工方法，而選擇合理的施工方法與施工條件、圍巖條件、隧道斷面積、隧道埋深、工期和環境條件等眾多因素密切相關。不同條件下，各種因素所起的作用主次有別，相應選擇的施工方法也不同。
2.2 支護結構的選擇
分析軟弱圍巖隧道的施工過程，判斷在隧道施工過程中哪些因素是影響圍巖的穩定主要因素，有針對性選擇隧道開挖、支護方式，更好的保證隧道的穩定，防止盲目施工，避免重大經濟損失和安全事故。怎樣合理選擇隧道施工方案，減少圍巖失穩的可能性是我們分析軟弱圍巖隧道施工過程的目的。
2.3 軟弱圍巖條件下的爆破控制
從我國目前的實際情況出發，鉆爆法乃將是我國今后很長一段時間內修建隧道的主流。隧道爆破開挖過程中會對周圍巖體造成損傷，爆炸對巖石的破壞和損傷作用體現在爆炸應力波的動作用和爆生氣體的準靜態作用兩個方面，這兩者的作用強度直接影響爆破對巖石的損傷程度和范圍。
3 某公路淺埋軟弱隧道施工對策
3. 1 開挖方法比選
一般在圍巖條件差(Ⅳ、Ⅵ級圍巖)且埋深淺的隧道施工中，較安全可靠的施工方案是采用側壁導坑、中隔墻(CD或CRD)等施工方法。但這些施工方法工序多，機械化程度低，勞動強度大，進度慢，且存在對圍巖擾動次數多的缺陷。為此，在這類地層的山嶺隧道中目前多采用超短臺階法或短臺階法進行施工。這類方法彌補了前述方法的不足，便于現場組織，縮短了工期、而且投資相對節省。
3.2淺埋軟弱隧道支護控制措施
3.2.1軟弱圍巖支護的作用機理分析
從地質工程觀來看，軟弱圍巖由于其強度較小，無法自穩，因此必須對其進行改造，以滿足隧道工程安全性的要求。
（1）錨桿加固圍巖
錨桿系利用圍巖自身強度來支護圍巖，它的主要作用有；懸吊作用，通過錨桿把欲脫落的巖塊懸吊在深層完整的堅硬圍巖上；組合梁作用，用錨桿把層狀巖體連接在一起，增加層間摩阻力，形成組合梁；加固作用，用錨桿將隧道周圍有節理、裂隙的巖體或軟弱巖體緊壓在一起，以增加巖體的強度。對于軟弱圍巖，錨桿作用是上述作用的組合。
（2）噴射混凝土
噴射混凝土支護的特點是：施工時機的選擇和噴射厚度的掌握均比較靈活，往往在地下工程開挖后及時跟進?；炷羾妼拥淖饔脵C理概括起來有如下三點：①改變圍巖表面受力狀態。由于噴層能與圍巖密貼和粘結，并能給圍巖表面以抗力和剪力，從而使圍巖處于三向受力的有利狀態，防止圍巖強度惡化。②填平補強圍巖、分配外力、防止圍巖松動、間接提高圍巖中的環向力，提高組合拱的質量，使組合拱的支撐能力增強。③覆蓋圍巖表面。噴層直接粘貼巖面，形成防風化和止水的防護層，并阻止節理裂隙中充填物流失。
（3）注漿
①注漿加固提高了支護結構的整體性、承載能力和穩定性。注漿后，使得作用在拱頂上的壓力能有效傳遞到兩墻，通過對兩墻的加固，又能把荷載傳遞到底板。由于組合拱厚度加大，這樣又能減小作用在底板上的荷載集中度，因此能減小底板巖石中的應力，減弱底板的塑性變形，減輕底鼓，提高了支護結構的承載能力，擴大了支護結構的適應性，能夠承受動壓的作用。②注漿后將松散的巖石膠結成整體，提高了巖體的凝聚力和內摩擦角，從而提高了巖體的強度。③注漿也可以使得普通端錨式錨桿改變為全長錨固，使得錨桿與圍巖形成一個整體，充分發揮錨桿的作用，形成可靠有效的組合拱。
（4）鋼支撐
在軟巖地下工程中，地下工程掘進后，圍巖的自穩時間極短，而噴射混凝土、錨桿不能及時提供足夠的支護抗力，為了維持圍巖的穩定，保證地下工程設計斷面，需要在開挖后的短時間內給予圍巖強有力的支護，這時往往采用鋼支撐支護。其作用機理有：①鋼支撐強度和剛度高，能夠承受較高的圍巖松動壓力和形變壓力。②鋼支撐較易按照地下工程設計斷面制作，其強力支護保證了設計斷面的要求，圍巖的穩定性和施工安全性顯著提高。③鋼支撐支護施工快速方便，在短時間內即給軟巖地下工程圍巖強力支護，防止地下工程圍巖變形過大發生破壞。
3.3 軟弱圍巖隧道爆破控制技術
由于隧道圍巖自穩能力差，只能采用短臺階甚至超短臺階法開挖，開挖爆破均應采用光面爆破；鉆爆作業中應檢測圍巖爆破擾動深度、爆破震動對周邊及中間巖柱的破壞程度，對爆破震動加以控制，以利于隧道圍巖的穩定。
3.3.1 爆破器材
炮眼鉆孔采用鑿巖機、濕鉆法施鉆。炸藥使用乳化炸藥，周邊眼使用小藥卷。起爆使用用國產Ⅱ系列 1~15 段非電毫秒微差雷管，少量火雷管進行引爆。
3.3.2 爆破設計
隧道爆破設計包括鉆孔孔徑、掏槽方式與最小抵抗線、炮孔深度、炮孔間距、單位耗藥量、單孔裝藥量計算、總藥量的計算、最大一段允許用藥量的確定、炮孔數目的確定、炮孔布置、起爆順序等。
3.3.3 爆破作業施工順序
爆破作業施工順序為：畫斷面輪廓線—鉆眼爆破—清理危巖—出渣—補炮—出渣—初期支護—下一輪循環。出渣使用一臺ZL50C側卸式裝載機，3臺EQ自卸車運輸，一臺 PC220 挖掘機清理斷面。
3.4 隧道施工防坍措施
（1）微型開裂處理措施，噴射混凝土封閉開裂面,噴射混凝土厚度不得小于3 cm,封閉后對其進行觀測,如果不再開裂說明已經穩定,就無需再處理；如果封閉后在短時間內再次開裂,則說明開裂變形在不斷發展,必須采取更強的加固措施。
（2）對于裂縫不斷發展、素噴混凝土封閉無效的開裂面可以采取小導管注漿掛網噴射混凝土處理。a.在開裂面上鉆孔施作注漿小導管，小導管采取 80 cm×80cm 梅花形布置，長度不得小于 4.5 m，覆蓋范圍要超過開裂面短邊長度的1/3，最小不得小于1.0 m。當圍巖破碎難成孔時可用自進式錨桿代替。b.小導管打入圍巖后鋪掛鋼筋網,鋼筋網采用Φ10鋼筋加工成15 cm×15 cm的鋼筋網片，鋼筋網片全部與小導管焊接牢固。c.將小導管用Φ16鋼筋縱橫連接，形成大鋼筋網。d.用水泥—水玻璃雙液漿通過小導管對巖體進行注漿,注漿壓力不要過大,裂縫流漿后停止注漿。e.注漿后采用C25噴射混凝土進行封閉，厚度不得小于8 cm,將鋼筋網片和大鋼筋全部覆蓋。
4 結語
本文結合當前社會發展與研究背景，簡要介紹了軟弱圍巖隧道施工方法。在實際過程中，尚需全面了解和掌握軟弱圍巖隧道的施工特點，總結圍巖和支護結構的應力應變規律，從理論高度解釋和認識軟弱圍巖條件下淺埋隧道施工過程中受力規律和工程特點，才能靈活的運行施工技術，并為制定科學、合理的施工方案與安全防范措施提供指導和依據。
參考文獻
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隧道施工方法范文3
摘要：
為了確定IV級圍巖條件下陡坡小凈距隧道的合理施工方法，結合懷通高速公路隧道工程施工實例，考慮上下臺階與環形開挖留核心土法的3種不同組合下的施工方案，通過有限元軟件對IV級圍巖陡坡條件下小凈距隧道的不同施工方法進行了模擬，重點分析了隧道開挖對地表、圍巖等的擾動效應，主要包括地表、掌子面以及中夾巖柱區域的位移和應力，確定了上下臺階法為IV級圍巖條件下陡坡小凈距隧道的合理施工方法，分析成果可為類似條件下的小凈距隧道的設計、施工提供參考。
關鍵詞：
陡坡;小凈距隧道;施工方法;IV級圍巖;懷通高速公路
1概述
目前，國內外學者對小凈距公路隧道已進行了相關的研究，K.W.Lo［1］和ESoliman［2］等對于小凈距隧道施工過程中的受力模式及隧道之間的相互影響進行了相應的研究和探索;Tan［3］采用數值模擬的手段研究了小凈距隧道間距對地表位移和圍巖應力的影響;近年來國內許多學者［4－11］也對小凈距隧道的施工方法與順序、施工力學狀態、施工相互影響等方面進行了研究，逐步積累了一定的經驗和成果，但研究對象基本集中在無地形偏壓或地形偏壓坡度不大于30°的情況，對大于30°的偏壓情況下小凈距隧道的研究較少，但實際工程應用難以避免遇到陡坡偏壓的情形，特別是懷通高速公路由于地形復雜、選線難度大，出現了幾座陡坡偏壓小凈距隧道，迫切需要通過相關研究降低其施工與運營風險，進一步優化設計施工的關鍵技術參數。因此，本文擬通過數值模擬，并結合工程實例，對相同條件下陡坡小凈距隧道的三種不同施工方法進行對比分析，研究IV級圍巖條件下陡坡小凈距隧道的合理施工方法，以為本工程施工提供指導，并為以后類似工程提供設計與施工方面的借鑒。
2計數值模型與工況設計
2.1計算模型與參數
結合懷通高速公路隧道工程實例，建立隧道開挖三維模型。該工程為雙洞單向行車的雙車道小凈距隧道，隧道位于低山丘陵區，基巖主要為片麻巖，巖體破碎，構造發育，隧道中部為IV級圍巖，偏壓較為嚴重，因此該隧道適合作為本研究的依托工程。整體及支護結構模型如圖1所示，單洞開挖跨度13.14m，凈距8m，拱肩覆土厚度8m，地面坡度45°，陡坡條件，模型縱向深度100m。在ABAQUS模型中，圍巖采用一階三維實體縮減積分六面體單元C3D8R，噴射混凝土板采用縮減積分四節點殼單元S4R，錨桿采用桿單元T3D2。模型參數根據《公路隧道設計細則》(JTG/TD70－2010)給出的巖質圍巖基本物理力學參數選取，混凝土的材料模型采用混凝土塑性損傷模型，初支混凝土材料彈性模型通過截面等效原則，將鋼拱架的彈性模量折算成混凝土的彈性模量計算公式(1)。E=Ec+Sg×Lg×EgSc×L(1)式(1)中:E為折算后初期支護的彈性模量，Ec為噴射混凝土彈性模量，Eg為鋼拱架彈性模量，Sc為噴射混凝土截面積，Sg為鋼拱架截面積，Lg為鋼拱架翼緣長，L為鋼拱架間距。模型中錨桿長度為3.5m，錨桿縱橫間距0.5×1.0m，噴射混凝土厚度為0.25m。圍巖及支護結構材料屬性見表1。
2.2工況設計
各施工工法橫斷面施工步流程圖以及開挖三維立體圖見表2。
3計算結果分析
3.1地表位移分析
對于陡坡小凈距隧道，地表位移是判斷圍巖與邊坡穩定性的一個重要標志，地表位移控制往往是隧道建設中的重要環節，因此也是數值分析的重要指標。地表位移分析選取初始開挖斷面上方的地表測線D1，沿隧道開挖方向先行洞拱頂上方地表測線D2和沿隧道開挖方向后行洞拱頂上方地表測線D3，如圖2所示。如圖3所示，由沉降曲線可知:3種施工方法下的地表沉降規律基本一致，最終的地表最大沉降均位于中夾巖柱中心線和淺埋洞拱頂正上方之間的位置，其最大地表沉降值有所差異。當先行洞開挖至80m(后行洞開挖至40m)，采用上下臺階法、組合法和留核心土法開挖的最大地表沉降分別為8.2mm，7.7mm和7.2mm。圖4為先行洞開挖至80m時測線D2和D3的沉降曲線，在沿隧道開挖方向的地表的沉降最大值均出現在初始開挖斷面(橫坐標的0m位置)的地表處，且相同橫坐標下的先行洞上方的地表沉降值明顯大于后行洞。采用上下臺階法、組合法和留核心土法開挖的先行洞上方最大地表沉降分別為8.1mm，7.7mm和7.4mm，后行洞上方最大地表沉降分別為5.9mm，5.5mm和5.2mm。綜合上述沉降云圖和地表沉降曲線圖可知:留核心土法開挖對地表沉降控制效果最好，其次為組合法，而上下臺階法施工引起的地表沉降最大。但總體而言，IV圍巖下的3種施工方法造成的地表沉降差別并不大，均能滿足施工期間的地表沉降控制要求。
3.2掌子面擠出位移分析
圖5為隧道先行洞開挖至80m時，先行洞和后行洞的掌子面沿隧道開挖方向上的位移云圖，灰色區域為掌子面擠出位移的區域。由圖可知，掌子面擠出主要發生在上臺階區域，而采用上下臺階開挖產生的掌子面擠出位移的區域范圍明顯要大于留核心土法，因為上臺階預留的核心土有效地“抵制”了掌子面的擠出趨勢。由于進行下一步開挖時會挖出上一步已經產生擠出位移的掌子面，所以每一步開挖都會產生新的掌子面，這就導致掌子面擠出位移并不像地表沉降一樣是各個開挖步的地表沉降的累加，而是每步開挖后重新產生的，所以掌子面擠出位移的量值并不大。從掌子面穩定性看，留核心土法的掌子面擠出位移區域最小，控制效果最好，其次是組合法，上下臺階法對掌子面穩定性最為不利。
3.3中夾巖柱特征點應力應力分析
選取連接兩隧道起拱線位置的水平線L2上的監測點A、B、C，分別位于深埋洞開挖面附近，巖柱中部以及淺埋洞開挖面附近，如圖6所示。中夾巖柱應力分析點選取巖柱近深埋洞側A點、巖柱中部B點和巖柱近淺埋洞側C點(見圖6)。采用側壁導坑法、組合法和留核心土法開挖時，中間巖柱A、B、C處最大和最小主應力見表3。根據圖7中的各點應力分布情況，無論采用哪種施工方案，中夾巖柱靠近開挖面的位置(A、C點)應力均大于巖柱中間部位(B點)，而深埋側A點的最小主應力則顯著大于淺埋側C點，最大主應力卻略小于C點，深埋側A點最大和最小應力之差最大。從應力值分析，中夾巖柱越靠近開挖面的位置受到施工擾動越大;根據應力差，中夾巖柱深埋側巖土體比淺埋側的更容易發生破壞。3種施工方法中，采用留核心土法施工的中夾巖柱的最大、最小主應力和應力差均要小于組合法和臺階法，所以留核心土法對于中夾巖柱的受力變形控制效果最好。
4結論
①結合數值模擬結果，從各自的地表位移、掌子面擠出位移以及中夾巖柱特征點的應力角度分析3種施工方法的優劣，得出留核心土法優于其它兩種方法，而組合法又優于臺階法。②隧道施工的位移場分布規律主要取決于地質條件，隧道位置和形狀等設計條件，不受施工方法影響，但隧道的施工方法會對位移量值大小產生顯著影響。③留核心土法相比于臺階法，預留的核心土有效抑制了掌子面的擠出位移，保證了掌子面的穩定性，這是導致留核心土法施工造成的巖土體變形小于臺階法的根本原因。
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隧道施工方法范文4
【關鍵詞】隧道、襯砌臺車、緊急停車帶
前 言：本文通過對隧道襯砌臺車的多年研究及現場的應用，在此以渭南至玉山高速公路項目緊急停車帶隧道襯砌臺車為例，總結隧道襯砌臺車緊急停車帶施工方法，以進一步推廣使用。
一 施工特點
本工程采用臺車單側背負式模板法，通過在主洞標準斷面二襯臺車的加寬一側的外模上安裝拱架組合式模型的方式，局部利用了主洞臺車模板及骨架，斷面擴大部分為獨立結構單元，來達到施工緊急停車帶加寬斷面的目的。結合隧道緊急停車帶漸變設計的特點，在標準段液壓臺車基礎上設計一個“牛角尖型”的附屬拱架模板，在澆注停車帶加寬段時只需在正常段的基礎上把“牛角尖型”的附屬拱架模板直接焊上便可。這樣既保證了隧道二次襯砌的澆注質量，又滿足了緊急停車帶混凝土的澆注要求，從而加快了工程施工進度，節省了額外投資。
二 襯砌臺車的構造
襯砌臺車主臺車由模板總成、主架總成、加寬段拱架總成、行走系統、液壓系統、平移機構、電氣控制系統等組成，正常段臺車和緊急停車的帶臺車。設計圖見圖1，圖2。
三 臺車的現場拼裝
1 門架總成的拼裝。（1）滑軌的放置：首先把隧道口路面進行夯實處理，保證臺車拼裝時的穩定性。在隧道口前鋪軌道，軌道間距為7200mm（偏差≤5mm），軌道下面間距500mm鋪放枕木，保證軌道與每一塊枕木都接觸，并保證兩軌面水平（高度不平度≤3mm）。（2）行走梁和主動行走輪、從動行走輪：先把行走梁和主從行走輪裝成一個整體，然后分別把兩個行走梁和行走輪吊裝在軌道上，通過三角支架臨時固定保證大梁水平，并保證行走梁間距7200mm（誤差±1mm）。通過斜木臨時固定行走輪和鋼軌，防止行走梁前后竄動，保證前后端面水平（端面水平度≤3mm）。（3）門架（高強栓聯接）：先把門架立柱和一橫梁、二橫梁通過螺栓連接成一個整體，然后整體吊裝按先后順序把6榀門架通過螺栓連接坐落與行走梁上。門架安裝后開始安裝門架橫聯和門架剪刀支撐。
2托架總成的拼裝。（1）平移滑座安裝：將四個滑座分別安裝在第一榀和第六榀門架頂相應滑道上，并且四個滑座對稱安裝，按照圖紙保證一榀門架上的兩個滑座的間距。（2）縱梁安裝：將主升油缸和縱梁通過螺栓連接成一體，通過整體吊裝分別把四個主升油缸坐落于四個滑座上，通過調整滑座來調整縱梁的間距和對角線（對角線誤≤3mm）。（3）反挑梁及小立桿的安裝：縱梁安裝好后，把七根反挑梁吊放在相應的位置，然后按相應順序通過螺栓把反挑梁和縱梁連接起來，接著把小立桿按照圖紙安裝在相應的位置。
3 模板總成的拼裝。（1）頂模板的安裝：首先把頂模板按照圖紙要求兩兩連接成一體，組成七組。分別按照窗戶和注漿孔的分布情況依次順序安裝頂模，通過螺栓把每組模板的夾模器和小立桿連接起來，使模板和托架組成整體。（2）側模板安裝：側模板和頂模板是通過銷子連接。首先按照窗口分布情況依次順序安裝，保證安裝時左右對稱安裝，保持臺車整體穩定。通過銷子掛好側模板后，通過螺栓把側模邊裙連接起來，使側模連成整體。連接后通過調整模板按照臺車驗收標準，使模板錯臺小于1mm。模板調整好后，安裝通梁把模板夾模器和通梁連接起來，使模板整體穩定。（3）絲杠安裝：模板安裝完成后，把不同規格的絲杠對應相應的位置一頭通過銷子固定在模板通梁上，另一頭保持自由狀態。臺車整體調整尺寸后絲杠自由端通過銷子連接在門架立柱上，保證臺車尺寸穩定。
四 臺車整體調試與定位
臺車拼裝完成后，通過調整油缸調整臺車的中心與隧道中心相重合，通過頂升液壓油缸調整臺車頂面高低與隧道輪廓頂面重合，通過左右側項油缸調整側木板與隧道輪廓相吻合，使臺車外形尺寸與隧道輪廓吻合。臺車調試完成后，通過行走系統走到相應的位置停止，通過調試的方式完成臺車定位，使臺車輪廓與隧道輪廓相吻合。定位后對端頭進行封堵，封堵后開始混凝土澆注。
五 臺車加寬段拼裝施工操作要點
特長高速公路隧道中間都設有緊急避車帶，為了實現一臺臺車完成澆注，所以在原有臺車上架設一個牛角型拱架，通過調整使輪廓與避車帶輪廓相吻合，具體施工方法如下：（1）按照緊急停車帶比標準斷面多出的截面體積制作兩到三段鋼拱結構。各段拱架弧度相對應于加寬段輪廓半徑對應的弧度。主要桿件的受力點要和標準斷面二襯臺車的液壓桿件施力點盡量做到重合。（2）將標準斷面二襯臺車中心仍然與主洞軸線對齊。將加寬部分前端的結構構件與主洞標準斷面二襯臺車前端外緣對齊后安裝。（3）安裝加寬部分縱梁，結構構件按照所采用的組合模板間距依次向后布置連接，并采用螺栓固定牢固。拼裝固定完成后外鋪組合鋼模板，安裝堵頭模板及止水條（帶）。鋪設模板時注意在背負的外輪廓模板上和標準斷面二襯臺車相對應的位置留出澆注窗口。（4）使用臺車液壓系統準確就位，邊板與矮邊墻密貼，使用液壓裝置或撐木將主洞臺車邊模和背負結構體邊模在水平和豎直方向同時頂緊固定即可澆筑緊急停車帶二襯混凝土，施工中嚴格控制做到對稱澆筑。
六 襯砌臺車洞內施工
二次襯砌在初期支護收斂變形趨于穩定后由臺車施作。襯砌臺車就位前清除邊墻基底積水、雜物，檢查斷面、中線、高程，防水板安裝質量，滲漏水情況。襯砌臺車在施工過程中采用全站儀測量定位，襯砌臺車的一端與上循環襯砌密貼并有效搭接，保持銜接和襯砌輪廓圓順。臺車就位后，再次復核中線、高程并進行微調，進行支撐加固。臺車就位調整后安裝擋頭模，擋頭模采用木模自下而上環向安裝，安裝時須注意接縫的密實性并加固牢固，以防漏漿、跑模。
七 環保措施
施工場地統籌部署，規范整潔，施工使用的機具、設備要集中停放，材料要分別堆碼標識，灰、砂、石等大堆料有防風防雨設施，特別是有毒和危險物品，實行專人專項管理，嚴格保管制度。臺車構件的臨時堆放及地面預拼時，盡量利用施工臨時用地。每個節段澆筑完畢后，清洗泵管的污水集中回收處理，嚴禁直接由施工節段排放至地面，避免污染環境。施工現場臨時道路采用混凝土路面，隨時灑水、清掃，避免揚塵。本施工方法采用的臺車通用性好，同類工程的施工可循環利用，有效節約了工程施工臨時結構的材料消耗，減少了加工時的人、財、機的投入，對環境的污染小，節能效益明顯。
隧道施工方法范文5
Abstract： Due to its unique advantages， multi-arch tunnel is widely used in road construction. According to related materials and some data， this article briefly introduces double multi-arch highway tunnel construction method.
關鍵詞： 雙連拱；公路隧道；施工方法；研究
Key words： double multi-arch；highway tunnel；construction method；research
中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）16-0164-02
0 引言
在我國高等級的公路和市政道路的建設過程中，為了在一定程度上能夠獲得良好的經濟效益，工程技術人員從公路的整體路線、工程的造價等因素進行綜合考慮，施工過程中大多都采用了雙連拱隧道方案。根據我國目前設計施工技術的研究現狀得知：施工中不同程度地出現過開挖過程中的圍巖坍塌，建筑墻面出現大面積裂縫，工程造價難于控制等問題。因此，針對這些方面，在雙連拱隧道建設過程中實施合理的施工技術成了重要問題。
1 研究背景
在我國目前已經建成的公路中，在關于隧道問題的解決上，主要采用了雙洞分離的方案進行建設整修，在這方面的經驗是十分豐富的，但是在那種比較特殊的地區，通過對實際的線型、造價和連接方式進行綜合分析，繼續采用雙洞分離的方案進行施工是不可取的，因此，為了在一定程度上獲得良好的經濟效果，雙連拱隧道成了重要的方案，目前在四川、重慶等許多省市在建的公路中，大多都采用了雙連拱隧道。
據調查得知，正在修建中的浙江省金麗溫高速公路主要在地質及地形條件十分復雜的山嶺重丘區通過，為了在一定程度上能夠獲得良好的經濟效果，對其實際情況進行綜合考慮后，采用了連拱隧道的方案，由于它的總長度為90公里，因此，連拱隧道就有20座之余，同時，連拱隧道建設過程中的規模和難度更是公路建設中前所未有的。為很好的解決連拱隧道施工過程中的相關技術問題，對建設中的金麗溫進行直接指導，經過許多人員的共同研究，終于找出了最佳方案。對此，下面就針對雙連拱隧道施工工程中的合理方法進行系列研究。
2 雙連拱隧道工程的發展現狀及研究方法
2.1 發展現狀 國外的許多國家在修建過程中都采用連拱技術，并有著相當豐富的施工經驗。就拿日本來說，它在高等級公路隧道和城市隧道中也采用了連拱隧道，主要的施工方法有以下幾種：三導洞全斷面施工方法、三導洞半斷面施工方法、三導洞CD施工方法等，現階段對連拱的研究主要是：對于那種不良地質條件下的地層處理、開挖方式和方法以及超大斷面隧道的開挖方式和方法的研究。
2.2 研究方法 在對地下進行施工時，要先對地下工程進行設計計算，它的計算過程中存在著結構模式和共同作用模式。結構模式比較簡單，是長期以來的主導方法，缺點主要是將圍巖和結構進行一定程度上的割裂，使其無法真正對施工過程中的圍巖力學進行描述，包括地表及地中的位移。共同作用模式主要是對連續介質力學的研究，目前對單孔隧道研究的比較多。
隧道研究過程中最好用的方法是現場原型試驗，它通過在一定程度上對現場的數據進行研究，不僅可以為施工提供很好的依據，還能在一定程度上做到直接指導工程。目前，國內外的許多大型工程都采用這種現場試驗的方法?，F場試驗主要包括：周邊位移測量、圍巖深部位移測量、地質觀察等，對連拱隧道來說，它的研究成果主要體現在：通過這種現場原型試驗，可以取得圍巖的動態特征，判別它的實際受力情況，及時建立現場監控，并提出解決過程中出現不良情況時的應對措施。
隧道過程中使用最多的一種方法是模型試驗，它具有非常全面的優點，還可以在一定程度上滿足別的方法所不能滿足的條件，模型試驗可以說是一種定性實驗，也可以是計算結構時的輔助工具，它還可以作為獨立工具。對模型試驗進行準確分析是技術人員需要重視的，國內外利用模型試驗對施工過程中的結構研究有著非常多的案例，也可以說，用模型試驗的方法對隧道及地下工程進行系列研究，國內外已經取得很大的成績，并且它的理論已經日益完善。據調查得知，隨著計算機的不斷引入，在1962年的巖土力學研究上取得了很大的進步，特別是針對巖土力學的數值和模擬方面，它的這一研究成果為以后的進一步研究提供了有利條件，數值模擬的方法有：邊界元法、有限元法、無單元法等，這些方法的相繼出現，在科研方面有著舉足輕重的作用。在隧道的研究過程中，如果只是單純的采用一種方法，在一定程度上很難做到得出正確的結論，如果在分析過程中，稍微出現點問題，就會產生很大的影響。如果運用上面的方法，就有可能避免分析中的錯誤。下面，就簡要介紹一下雙連拱公路隧道的施工方法。
3 施工方法
3.1 三導洞施工法 三導洞施工法除了在墻的位置開挖一個導洞外，還要在上、下兩側進行導洞的開挖，當中墻混凝土和邊墻混凝土施工完成后再進行正洞的開挖施工，這屬于先墻后拱法。方法原理主要是把一個大洞分成多個小洞，然后再利用小洞的有利特點，構成穩定的支護。兩側的導洞主要是為了解決側墻的支撐，中導洞則是為了為其提供支撐點。這種施工方法的優點是：工期短，成本低；安全可靠，在處理過程中進行了結構的轉化，可以保證施工過程中的安全性；工序簡單，拆除量小等。當然，它也存在著一定的缺點，那就是：滲水現象發生的比較頻繁，在一定程度上加大了成本，造價高，施工斷面比較小。
3.2 中導洞施工法 中導洞施工就是先把中間的洞穿透，并在此基礎上砌筑中墻和左右洞，其他部分按單洞掘進。相對于三導洞的施工方法，這種中導洞施工方法的優點是：工序比較簡單、機械化程度也比較高；初期進行支護施工時工作量小、施工進度快，在一些方面節約了成本；對中導洞進行施工，主要就是為了能夠為后面的洞提供條件。缺點是：由于該地地質條件比較復雜，因此圍巖地段不利于施工的開展，會導致安全問題的發生；先對中間進行施工，會導致過程中中墻變形、滲水等問題的出現。
3.3 無導洞施工法 雙連拱隧道按兩個單獨的單洞進行考慮，也就是這兩個洞是獨立的，各個形成系統結構。開挖過程中要結合相應的地形條件，嚴格按照單洞開挖方式進行，在開挖時盡量避免對先行洞的破壞。無導洞的優點是：通過所采取的單洞排水系統，可以在一定程度上提高工程質量；在一定程度上減少了工序，縮短了工程時間；在減少開挖支護的同時，也降低了施工過程中的工程造價；進度快，工期短。無導洞施工過程中要確保注意一下幾點：對于那種過程中先施工的單洞，中墻也應該和它們一起進行支護保護，為了保持結構的平衡性，中墻應根據施工的實際情況進行支護的加強，比如，可以在中墻把錨桿和圍巖進行連接，為先施工的單洞在一定程度上提供支撐；后施工的洞應該格外注意對稱性，以免受到不對稱受力的影響，從而造成不可避免的破壞。
由于雙連拱隧道是由兩座隧道通過相同的墻連接在一起的雙洞隧道，因此它是一種具有發展前景的結構隧道。因此，它的施工方法可以總結為以上三種，在對雙連拱隧道進行開挖過程中要格外注意中墻的安全性，避免施工過程中出現坍塌，在一定程度上影響著施工的進度。
4 結語
綜上所述，進行雙連拱施工過程中應該時刻注意方法的選取，因為，好的方法決定好的未來，就好比說：好的學習方法，可以更快速地促進一個人的發展。在建設行業也是一樣的道理，經濟的快速發展，帶動著產業鏈的擴大，當然，這是需要一定的條件為其提供相應的基礎，只有在好基礎上開展工作，才能更好的進步。本文通過相關資料對雙連拱隧道進行了系列講解，主要是希望借此告訴大家：在對公路隧道進行施工時，對方法的選取是非常重要的，但是，并不是所有的方法都是固定的、一成不變的，這需要在以后的生活中工程師們的不斷創新和實驗，從而更好的為我國的建筑事業發展作出貢獻。
參考文獻：
[1]王昌勝.淺埋偏壓連拱隧道施工順序及支護結構力學行為研究[D].中南大學，2012.
隧道施工方法范文6
關鍵詞：超大斷面 軟弱破碎圍巖隧道施工方法
中圖分類號：TU74文獻標識碼： A
前言：
近年來，國家加大了交通基礎設施建設，特別是客運專線和高速鐵路建設進入了前所未有的高峰期。以“四縱四橫”為重點，規劃中的客運專線大部分項目己經開工建設，有的即將竣工，剩余項目也將陸續開工。高速鐵路對路線線形要求較高，因而在山嶺地區，橋隧占全線的施工比重大。高速鐵路一般設計列車時速為200~250Km/h，為了克服高速列車在隧道內運行所引起的空氣動力學問題，新建的高速鐵路隧道基本采用雙線隧道，線路中超大斷面隧道在山嶺地區相繼出現，這些隧道凈空面積為100m2以上，開挖斷面面積達到150m2以上。
特別是對于軟弱破碎圍巖，超大斷面隧道的施工難度大，而以往所建的單線鐵路和普通鐵路隧道基本上是采用傳統的礦山法修建，但是工程實踐證明，隨著隧道跨度和斷面的增大，圍巖變形的時間效應將進一步顯現，隧道開挖引起的應力重分布對隧道的穩定性影響更大，特別對于軟弱破碎圍巖，這些影響更為明顯。
一、軟弱破碎圍巖隧道采用的開挖方法
軟弱破碎圍巖隧道采用的開挖方法一般為臺階法、預留核心土環形開挖法、CD法、CRD法、雙側壁導坑法等，如圖1所示。上述分部開挖的工法是為了通過小斷面、支護及時封閉、臨時支護或支撐等技術來保證隧道穩定性，這些開挖支護方式有其積極意義，但它限制了大型隧道施工機械的使用，進度慢、安全性差，在遇到深埋條件時，往往還不能實現變形控制要求。另外，施工一味為了安全而采用過量的支護措施和多分部施工方法，施工工期長，有時又因支護不當而出現安全、質量事故。
圖1隧道常見的開挖工法圖
軟弱破碎圍巖的研究目前多集中在礦山領域，而在鐵路隧道方面的研究較少。礦山巷道與隧道的差別很大，礦山巷道的斷面尺寸一般較小，使用時間較短，對圍巖變形控制要求低，而隧道相對斷面尺寸較大，使用年限較長，對圍巖變形的控制也較高，這些差別也就決定了兩者研究的側重點必然不盡相同。我國在大斷面隧道方面的研究起步較晚，近年來，通過引進國外較先進的施工工藝和方法，在這方面也有了一些成功的工程范例，但涉及到軟弱破碎圍巖的超大斷面隧道施工方法優化的研究尚屬空白，這對于隧道建設者來說是一個新的課題和挑戰。
二、軟弱圍巖的分類及其力學性質
軟弱圍巖一般可以分為地質軟巖和工程軟巖。地質軟巖是指強度低、孔隙度大、膠結程度差、受構造面切割及風化影響顯著或含有大量膨脹性粘土礦物的松、散、軟、弱巖層;工程軟巖則是指在工程力作用下能產生顯著塑性變形的工程巖體。地質軟巖強調了軟、弱、松、散的地質特點，而工程軟巖強調軟巖強度和工程力荷載的對立統一，揭示了軟巖的相對實質，即取決于工程力和巖體強度的相互關系。當工程力一定時，對于不同巖體，強度高于工程力水平的表現為硬巖的力學性質，低于工程力水平表現為軟巖特性。軟弱破碎圍巖的力學性質主要表現在以下方面:軟弱破碎圍巖由于裂隙發育，結構面相互交織，隨機分布，沒有明顯的方向性，在一定程度上可以將其看作是各向均質連續體軟弱破碎圍巖整體抗壓強度較低，洞室開挖后圍巖穩定性差，極易失穩破壞。在將破碎巖體近似看作連續體的情況下，從巖體總體上將會表現為一定的彈塑性特征，這種彈塑性特征可以理解為巖體中的應力引起巖體破壞而產生滑移后，隨著變形的發展保持一定的強度，并具有應變強化特性。
三、軟弱圍巖隧道地質工程特點
1、地質特點。軟弱圍巖，主要是指第四系全新、中更新、更新統的坡殘積土部分，范圍包括江河湖岸及池塘沖積、淤積層，人工雜填土、溶洞充填物、水田、風積砂及新老黃土等。軟弱圍巖的特點有：內磨擦角小粘聚力弱；容易產生不穩定情況，比如蠕變、流滑、濕陷或者膨脹等。南北方地區的軟巖的特點也各有不同，北方地區的軟巖含水量比較小，浸水后飽，失水后呈固態狀流動，所以很容易崩塌，失去應有的承載力；而南方軟土的含水量比較大，擾動后容易液化，呈液態狀流動。
2、工程特性。根據軟弱圍巖的特點，相應的隧道工程也比較特別，容易出現問題，這類工程的特性主要表現在四個方面：第一方面，由于軟巖的穩定性比較差，容易崩塌，在洞口的施工容易引起牽連性的滑動，很難接近仰坡，所以進洞比較困難；由于軟巖地區的承載力比較弱，在洞內施工時支護結構容易下沉收斂，很容易發生危險；第二，由于軟弱圍巖擾動后自穩能力比較差，需要采取分步施工和化大為小的施工方法，但是由于工序繁多，形成封閉環的時間長，可能會影響工程的進度；第三方面，由于軟巖一般都處在地質比較復雜比較多變的地帶，很難一次就摸清地質，導致施工的方法和設計參數也會隨之改變，增加了施工的困難；第四方面，施工時遇到了軟弱圍巖，施工的危險系數就會增加，這無疑會給企業的管理者以及作業人員帶來比較大的壓力，考驗著施工的技術和施工的質量。
四、軟弱破碎圍巖加固支護技術
長期以來，在隧道工程中軟弱破碎圍巖的維護一直是個難題。根據破碎圍巖的力學特性，隧道開挖后，軟弱圍巖發生應力重分布同時發生變形，平衡狀態遭到破壞，隨著圍巖裂隙的發展，洞周圍巖進入塑性階段而不能自穩，所以在隧道開挖之前必須對隧道周圍的圍巖進行預先加固和支護，改善和提高圍巖的力學特性。
按加固機理可將預加固分為地層改良和預支護法。改善提高開挖面周圍地層的力學性能稱為底層改良法，而其又包括靜壓注漿加固和排水固結法等。根據新奧法理念，破碎圍巖出襯砌結構需要加強外，還強調圍巖自身的承載力。最有效和最根本的圍巖維護途徑是利用和開發圍巖自身潛在的承載力。施加以一定壓力下將漿液填充至巖體節理和裂隙使軟、松、破、碎的巖塊粘結成整體，是巖層具有較高的強度和整體性。注漿加固是一種改善圍巖膠結性質，提高圍巖自承能力和整體性，降低支護厚度和提高支護效果的有效方法。
預支護法就是在沿隧道開挖輪廓形成的預支護拱棚保護下進行開挖。隨著隧道施工技術的發展和新方法的提出，各種改善提高洞周圍巖力學特性的預支護技術應運而生，如大管棚支護、水平旋噴、插板法等等。目前大管棚支護技術應用廣泛，對這項技術研究應用也比較成熟，它是隧道通過軟弱破碎圍巖等土質地段所采用的超前支護手段。施工時，沿隧道開挖輪廓外利用管棚鉆機打入較大直徑的鋼管，并連接形成整體，在其保護作用下進行開挖。開挖時，預先埋設的鋼管整體和后方的支撐下形成梁式結構，防止圍巖的松弛和崩塌，另外在鋼管插入后壓注水泥漿，加強鋼管周圍的圍巖，起到加強作用。大管棚長度長，剛度大，支護效果較好，可以有效的控制地表下沉和圍巖變形，增加圍巖的穩定性，另外對不良地層的適應性也比較強。但是這種超前支護的方法施工機械繁多，造價較高。
五、軟弱圍巖隧道施工技術的重點控制
1、隧道塌方預防。塌方是軟弱圍巖隧道施工中比較容易出現的情況，塌方會給施工帶來很大的困難，造成一定的經濟損失，嚴重的話還會造成人員傷亡，所以在施工的過程中一定要做好預防塌方的工作。施工隊伍在確認遇到軟弱圍巖以后，首先要通過勘探取樣充分了解該軟巖的特質，然后根據地質的情況選擇施工的方法，制定施工進度計劃，防止出現塌方。
2、爆破超欠挖控制。在軟弱圍巖隧道施工過程中，爆破超欠挖控制對工程的質量、進度與效益也有很大的影響。隧道施工的工序很多，其中開挖就是一道關鍵的工序，如果挖的太少，就會影響到襯砌的厚度，比較難處理，會耗費很多的時間精力；
結語：
在軟弱圍巖的隧道施工中，會遇到變形、沉降、收斂及坍塌等問題，在施工之前，可以制定詳細的施工方案，遵循開挖的基本原則，并采取有效的施工方法，保證隧道施工的順利開展。除此之外，還應該發揮監控量測的作用，對施工方案正確與否及施工中的數據進行監測，避免隧道變形發生，保證隧道施工的安全性。
參考文獻：
