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隧道施工方法范文1
关键字：黄土隧道；公路建设；方法；
中图分类号：X734文献标识码： A
近几年，我国积极进行各个区域的公路施工建设，尤其是中西部地区的道路开发，为加快西部地区发展，积极建设公路隧道已成为当地政府的主要工作任务。黄土隧道工程在建设过程中会出现很多问题，经过研究总结，根据黄土本身的特点，既要处理好黄土的缺陷，还要优质高效地完成施工。所以，科学有效的施工方法是提高黄土隧道施工质量和安全的主要手段，防止黄土隧道发生坍塌，控制隧道拱顶下沉，降低各种风险是黄土隧道施工的主要注意事项。
一、黄土隧道工程施工方法
1洞口段施工方法
进行洞口施工之前，需要按照原图纸进行测量放线，目的是为了确定仰坡顶线，设置排水沟的轴线，进行隧道排水工程的施工，将地表水是顺利引离洞口。从洞口填挖节点开始，首先用拉中槽的方法将管子接近洞口，中槽运用相同台阶的施工方法，中槽的终点社会明洞和暗洞的分界线。中槽挖掘到分界点之后，就可以进行边坡和仰坡的挖掘工作。进行边坡和仰坡挖掘的时候，要预留整修层，由人工进行从上而下刷坡到设计界面，在明暗界面洞口处挖槽架上钢架，沿着钢架外缘施工进入洞棚，同时注浆稳定底层。施工的时候需要将管棚尾部与钢架焊接牢固。明洞需要在原拉槽的基础上进行开挖，采用人工整修和机器开挖同时作业，最大限度满足明洞施工的需求。明洞施工主要分为两部分，先进行仰拱施工，在进行边墙和拱形部位进行施工。仰拱施工需要人工绑扎钢筋，然后用机器泵送入混凝土，插入式振捣器进行工作。为了保证仰拱顶的曲线符合原来设计的要求，在施工过程中，将两端相应点挂设多个控制线一边进行曲面控制。上行线隧道出口，下行线隧道进口边墙以及拱顶部可以采用衬砌台车作为内模。刚公家和组合钢模板作为外模。明洞衬砌完工后，要及时进行防水层施工并且进行明洞内填。
2.土石交界面的施工
这一部分施工的时候必须先进行注浆实验，对实验中出现的问题进行及时调整，保证注浆的效果。进行岩石开挖的时候可以采取密集打孔，弱爆破，少装药的方式，同时要注意已经在初期施工组好的保护。土壤和石头的交接面设变形缝，同样的，当隧道通过两种不同土层的时候，由于物理特性不一样，往往会造成接触地带土壤工程质量不高，开始挖掘后可能需要大力调整，产生一定的挤压变形，这一点在施工过程中需要给予重视，在初期支护和第二次衬砌的时候应该做好加固处理，增设变形缝。
3仰拱挖掘施工环节
短距离跳槽进行仰拱挖掘，循环开挖长度应该控制在5米以内，短距离的跳槽次数最好不能超过三次，距离间隔为4米左右。进行仰拱挖掘后，应该及时清理施工杂物，泥浆，积水等，同时要立即安装钢架和喷射混凝土，这样能够使初期支护及时闭合成环状。在进行仰拱施工应该超拱墙衬砌，每次循环浇筑的长度应该为9米。仰拱混凝土应该分段浇筑，争取一次成型，不留纵向施工缝隙。仰拱填充混凝土应该在仰拱混凝土凝固后在进行浇筑，浇筑之前应该清楚仰拱表面的污水，杂物等，然后开始连续浇筑，一次成型。仰拱填充的表面坡度不许符合原始施工要求，做到排水通畅，不积水。
4 防排水设施施工
结合黄土隧道特点,隧道防排水采取“以排为主,防排结合”的原则,达到防水可靠,排水畅通,经济合理的目的。隧道应采用双侧水沟排水;初期支护与二次衬砌之间敷设复合防水板及纵环向盲沟,施工缝设橡胶止水带;纵向盲沟通过边墙泄水孔与侧沟连通。
(1)排水:隧道两端洞口段地表水采用以截为主,排、堵、截相结合的原则。隧道明洞外沿铺设BAC防水卷材,并用砂浆抹面施工缝处设置10 mm厚的橡胶止水带,两侧拱脚横向引水管设置间距为10 m。暗洞两侧边墙角处100 mm纵向软式透水管通过三通和环向排水管和100横向HDPE引水管相接,把围岩渗漏水引排至隧道中心排水管。车行、人行横通道内均设置环向排水管,其截留的水通过三通汇入纵向排水管,最终将水导入主洞纵向排水管,汇入主洞排水系统一并排出。
(2)防水:防水板超前二次衬砌9m~20 m施工,铺设采用防水板铺设台车进行。防水层采用BAC防水卷材。采用无钉热合吊挂法铺设。将防水卷材采用简易台车吊装在待铺设部位,由拱部向两侧及边墙的顺序采用电压热焊粘结的办法与固定无纺布塑料垫片逐点紧密连接牢固。拼幅接缝为双焊缝热合法焊接,接缝搭接长度不小于10cm,焊缝宽度不小于2 cm,中间留出空腔以便充气检查。隧道主洞防排水立面图。二、黄土施工中应注意的问题
黄土隧道施工必须遵循“短进尺、少扰动、勤量测、早封闭”的原则。根据埋深及地质情况的变化,及时调整施工方案。黄土隧道施工风险高,施工方案的调整必须以安全施工为前提。由于黄土隧道围岩直立性好、自承能力好,施工中可充分发挥围岩自身的承载能力,体现隧道“新奥法”施工的精髓。黄土隧道施工首先要做好洞顶、洞门及洞口的排水系统,处理好地面裂缝、洞身上部险穴等,以免地面积水侵蚀洞体周围,容易造成塌方。
施工时应加强监控量测,特别是地表裂缝、地表下沉、拱顶下沉、周边收敛等项目,当沉降量过大时应采用钢支撑,并在墙脚处加设锁脚锚管等强支护。加强施工中的变形观测,及时反馈信息,有效地指导施工,确保施工安全。
施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面超挖,如超挖过大,应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够,应立即加设锚管或采用其他措施加固。施作仰拱前,为了提高基底的承载能力,需对基底进行处理。可采用灰土挤密桩、树根桩、换填、压浆等方法。要做好施工缝的处理,从最近检测的旧隧道可知,后期病害裂缝主要集中在拱墙结合部、施工缝等处,施工时应注意接缝的处理。坚持少扰动地层的施工作业原则,在含有地下水的土层中施工时,洞内排水沟应进行铺砌,必要时应配合井点降水等方法将地下水位降至隧道衬砌底部以下,保证施工顺利进行。施工中如发现不安全因素时,应暂停开挖,及时处理,加强临时支护,以便采取适应性的工序安排。
参考文献
隧道施工方法范文2
关键词：软弱围岩；隧道；施工方法；难点；措施
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
0 引言
隧道和地下工程技术以开发利用地壳潜在资源为目的，进而能够更好地实现环保、安全、便利、节能和经济的工程要求。伴随我国公路基础设施建设的大力实施，大量穿越软弱围岩的公路隧道将会被修建。因此，研究和探讨软弱围岩地段的隧道施工技术，推进其技术创新有重要的现实意义。
1 软弱围岩定义
根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94)有关规定，按岩石的坚固性分类，把单轴极限抗压强度大于30MPa的新鲜岩石划分为硬质岩石；小于30 MPa的划分为软质岩石，其中小于5MPa的划归为极软岩石。
2 软弱围岩隧道施工方法难点分析
2.1 施工方法的选择
软弱围岩隧道施工过程中最关键的是选择合理的施工方法，而选择合理的施工方法与施工条件、围岩条件、隧道断面积、隧道埋深、工期和环境条件等众多因素密切相关。不同条件下，各种因素所起的作用主次有别，相应选择的施工方法也不同。
2.2 支护结构的选择
分析软弱围岩隧道的施工过程，判断在隧道施工过程中哪些因素是影响围岩的稳定主要因素，有针对性选择隧道开挖、支护方式，更好的保证隧道的稳定，防止盲目施工，避免重大经济损失和安全事故。怎样合理选择隧道施工方案，减少围岩失稳的可能性是我们分析软弱围岩隧道施工过程的目的。
2.3 软弱围岩条件下的爆破控制
从我国目前的实际情况出发，钻爆法乃将是我国今后很长一段时间内修建隧道的主流。隧道爆破开挖过程中会对周围岩体造成损伤，爆炸对岩石的破坏和损伤作用体现在爆炸应力波的动作用和爆生气体的准静态作用两个方面，这两者的作用强度直接影响爆破对岩石的损伤程度和范围。
3 某公路浅埋软弱隧道施工对策
3. 1 开挖方法比选
一般在围岩条件差(Ⅳ、Ⅵ级围岩)且埋深浅的隧道施工中，较安全可靠的施工方案是采用侧壁导坑、中隔墙(CD或CRD)等施工方法。但这些施工方法工序多，机械化程度低，劳动强度大，进度慢，且存在对围岩扰动次数多的缺陷。为此，在这类地层的山岭隧道中目前多采用超短台阶法或短台阶法进行施工。这类方法弥补了前述方法的不足，便于现场组织，缩短了工期、而且投资相对节省。
3.2浅埋软弱隧道支护控制措施
3.2.1软弱围岩支护的作用机理分析
从地质工程观来看，软弱围岩由于其强度较小，无法自稳，因此必须对其进行改造，以满足隧道工程安全性的要求。
（1）锚杆加固围岩
锚杆系利用围岩自身强度来支护围岩，它的主要作用有；悬吊作用，通过锚杆把欲脱落的岩块悬吊在深层完整的坚硬围岩上；组合梁作用，用锚杆把层状岩体连接在一起，增加层间摩阻力，形成组合梁；加固作用，用锚杆将隧道周围有节理、裂隙的岩体或软弱岩体紧压在一起，以增加岩体的强度。对于软弱围岩，锚杆作用是上述作用的组合。
（2）喷射混凝土
喷射混凝土支护的特点是：施工时机的选择和喷射厚度的掌握均比较灵活，往往在地下工程开挖后及时跟进。混凝土喷层的作用机理概括起来有如下三点：①改变围岩表面受力状态。由于喷层能与围岩密贴和粘结，并能给围岩表面以抗力和剪力，从而使围岩处于三向受力的有利状态，防止围岩强度恶化。②填平补强围岩、分配外力、防止围岩松动、间接提高围岩中的环向力，提高组合拱的质量，使组合拱的支撑能力增强。③覆盖围岩表面。喷层直接粘贴岩面，形成防风化和止水的防护层，并阻止节理裂隙中充填物流失。
（3）注浆
①注浆加固提高了支护结构的整体性、承载能力和稳定性。注浆后，使得作用在拱顶上的压力能有效传递到两墙，通过对两墙的加固，又能把荷载传递到底板。由于组合拱厚度加大，这样又能减小作用在底板上的荷载集中度，因此能减小底板岩石中的应力，减弱底板的塑性变形，减轻底鼓，提高了支护结构的承载能力，扩大了支护结构的适应性，能够承受动压的作用。②注浆后将松散的岩石胶结成整体，提高了岩体的凝聚力和内摩擦角，从而提高了岩体的强度。③注浆也可以使得普通端锚式锚杆改变为全长锚固，使得锚杆与围岩形成一个整体，充分发挥锚杆的作用，形成可靠有效的组合拱。
（4）钢支撑
在软岩地下工程中，地下工程掘进后，围岩的自稳时间极短，而喷射混凝土、锚杆不能及时提供足够的支护抗力，为了维持围岩的稳定，保证地下工程设计断面，需要在开挖后的短时间内给予围岩强有力的支护，这时往往采用钢支撑支护。其作用机理有：①钢支撑强度和刚度高，能够承受较高的围岩松动压力和形变压力。②钢支撑较易按照地下工程设计断面制作，其强力支护保证了设计断面的要求，围岩的稳定性和施工安全性显著提高。③钢支撑支护施工快速方便，在短时间内即给软岩地下工程围岩强力支护，防止地下工程围岩变形过大发生破坏。
3.3 软弱围岩隧道爆破控制技术
由于隧道围岩自稳能力差，只能采用短台阶甚至超短台阶法开挖，开挖爆破均应采用光面爆破；钻爆作业中应检测围岩爆破扰动深度、爆破震动对周边及中间岩柱的破坏程度，对爆破震动加以控制，以利于隧道围岩的稳定。
3.3.1 爆破器材
炮眼钻孔采用凿岩机、湿钻法施钻。炸药使用乳化炸药，周边眼使用小药卷。起爆使用用国产Ⅱ系列 1~15 段非电毫秒微差雷管，少量火雷管进行引爆。
3.3.2 爆破设计
隧道爆破设计包括钻孔孔径、掏槽方式与最小抵抗线、炮孔深度、炮孔间距、单位耗药量、单孔装药量计算、总药量的计算、最大一段允许用药量的确定、炮孔数目的确定、炮孔布置、起爆顺序等。
3.3.3 爆破作业施工顺序
爆破作业施工顺序为：画断面轮廓线—钻眼爆破—清理危岩—出渣—补炮—出渣—初期支护—下一轮循环。出渣使用一台ZL50C侧卸式装载机，3台EQ自卸车运输，一台 PC220 挖掘机清理断面。
3.4 隧道施工防坍措施
（1）微型开裂处理措施，喷射混凝土封闭开裂面,喷射混凝土厚度不得小于3 cm,封闭后对其进行观测,如果不再开裂说明已经稳定,就无需再处理；如果封闭后在短时间内再次开裂,则说明开裂变形在不断发展,必须采取更强的加固措施。
（2）对于裂缝不断发展、素喷混凝土封闭无效的开裂面可以采取小导管注浆挂网喷射混凝土处理。a.在开裂面上钻孔施作注浆小导管，小导管采取 80 cm×80cm 梅花形布置，长度不得小于 4.5 m，覆盖范围要超过开裂面短边长度的1/3，最小不得小于1.0 m。当围岩破碎难成孔时可用自进式锚杆代替。b.小导管打入围岩后铺挂钢筋网,钢筋网采用Φ10钢筋加工成15 cm×15 cm的钢筋网片，钢筋网片全部与小导管焊接牢固。c.将小导管用Φ16钢筋纵横连接，形成大钢筋网。d.用水泥—水玻璃双液浆通过小导管对岩体进行注浆,注浆压力不要过大,裂缝流浆后停止注浆。e.注浆后采用C25喷射混凝土进行封闭，厚度不得小于8 cm,将钢筋网片和大钢筋全部覆盖。
4 结语
本文结合当前社会发展与研究背景，简要介绍了软弱围岩隧道施工方法。在实际过程中，尚需全面了解和掌握软弱围岩隧道的施工特点，总结围岩和支护结构的应力应变规律，从理论高度解释和认识软弱围岩条件下浅埋隧道施工过程中受力规律和工程特点，才能灵活的运行施工技术，并为制定科学、合理的施工方案与安全防范措施提供指导和依据。
参考文献
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[2] 张志强，关宝树．公路隧道在膨胀性围岩地段施工的稳定性分析[J]．公路，2002(2)：61-63.
隧道施工方法范文3
摘要：
为了确定IV级围岩条件下陡坡小净距隧道的合理施工方法，结合怀通高速公路隧道工程施工实例，考虑上下台阶与环形开挖留核心土法的3种不同组合下的施工方案，通过有限元软件对IV级围岩陡坡条件下小净距隧道的不同施工方法进行了模拟，重点分析了隧道开挖对地表、围岩等的扰动效应，主要包括地表、掌子面以及中夹岩柱区域的位移和应力，确定了上下台阶法为IV级围岩条件下陡坡小净距隧道的合理施工方法，分析成果可为类似条件下的小净距隧道的设计、施工提供参考。
关键词：
陡坡;小净距隧道;施工方法;IV级围岩;怀通高速公路
1概述
目前，国内外学者对小净距公路隧道已进行了相关的研究，K.W.Lo［1］和ESoliman［2］等对于小净距隧道施工过程中的受力模式及隧道之间的相互影响进行了相应的研究和探索;Tan［3］采用数值模拟的手段研究了小净距隧道间距对地表位移和围岩应力的影响;近年来国内许多学者［4－11］也对小净距隧道的施工方法与顺序、施工力学状态、施工相互影响等方面进行了研究，逐步积累了一定的经验和成果，但研究对象基本集中在无地形偏压或地形偏压坡度不大于30°的情况，对大于30°的偏压情况下小净距隧道的研究较少，但实际工程应用难以避免遇到陡坡偏压的情形，特别是怀通高速公路由于地形复杂、选线难度大，出现了几座陡坡偏压小净距隧道，迫切需要通过相关研究降低其施工与运营风险，进一步优化设计施工的关键技术参数。因此，本文拟通过数值模拟，并结合工程实例，对相同条件下陡坡小净距隧道的三种不同施工方法进行对比分析，研究IV级围岩条件下陡坡小净距隧道的合理施工方法，以为本工程施工提供指导，并为以后类似工程提供设计与施工方面的借鉴。
2计数值模型与工况设计
2.1计算模型与参数
结合怀通高速公路隧道工程实例，建立隧道开挖三维模型。该工程为双洞单向行车的双车道小净距隧道，隧道位于低山丘陵区，基岩主要为片麻岩，岩体破碎，构造发育，隧道中部为IV级围岩，偏压较为严重，因此该隧道适合作为本研究的依托工程。整体及支护结构模型如图1所示，单洞开挖跨度13.14m，净距8m，拱肩覆土厚度8m，地面坡度45°，陡坡条件，模型纵向深度100m。在ABAQUS模型中，围岩采用一阶三维实体缩减积分六面体单元C3D8R，喷射混凝土板采用缩减积分四节点壳单元S4R，锚杆采用杆单元T3D2。模型参数根据《公路隧道设计细则》(JTG/TD70－2010)给出的岩质围岩基本物理力学参数选取，混凝土的材料模型采用混凝土塑性损伤模型，初支混凝土材料弹性模型通过截面等效原则，将钢拱架的弹性模量折算成混凝土的弹性模量计算公式(1)。E=Ec+Sg×Lg×EgSc×L(1)式(1)中:E为折算后初期支护的弹性模量，Ec为喷射混凝土弹性模量，Eg为钢拱架弹性模量，Sc为喷射混凝土截面积，Sg为钢拱架截面积，Lg为钢拱架翼缘长，L为钢拱架间距。模型中锚杆长度为3.5m，锚杆纵横间距0.5×1.0m，喷射混凝土厚度为0.25m。围岩及支护结构材料属性见表1。
2.2工况设计
各施工工法横断面施工步流程图以及开挖三维立体图见表2。
3计算结果分析
3.1地表位移分析
对于陡坡小净距隧道，地表位移是判断围岩与边坡稳定性的一个重要标志，地表位移控制往往是隧道建设中的重要环节，因此也是数值分析的重要指标。地表位移分析选取初始开挖断面上方的地表测线D1，沿隧道开挖方向先行洞拱顶上方地表测线D2和沿隧道开挖方向后行洞拱顶上方地表测线D3，如图2所示。如图3所示，由沉降曲线可知:3种施工方法下的地表沉降规律基本一致，最终的地表最大沉降均位于中夹岩柱中心线和浅埋洞拱顶正上方之间的位置，其最大地表沉降值有所差异。当先行洞开挖至80m(后行洞开挖至40m)，采用上下台阶法、组合法和留核心土法开挖的最大地表沉降分别为8.2mm，7.7mm和7.2mm。图4为先行洞开挖至80m时测线D2和D3的沉降曲线，在沿隧道开挖方向的地表的沉降最大值均出现在初始开挖断面(横坐标的0m位置)的地表处，且相同横坐标下的先行洞上方的地表沉降值明显大于后行洞。采用上下台阶法、组合法和留核心土法开挖的先行洞上方最大地表沉降分别为8.1mm，7.7mm和7.4mm，后行洞上方最大地表沉降分别为5.9mm，5.5mm和5.2mm。综合上述沉降云图和地表沉降曲线图可知:留核心土法开挖对地表沉降控制效果最好，其次为组合法，而上下台阶法施工引起的地表沉降最大。但总体而言，IV围岩下的3种施工方法造成的地表沉降差别并不大，均能满足施工期间的地表沉降控制要求。
3.2掌子面挤出位移分析
图5为隧道先行洞开挖至80m时，先行洞和后行洞的掌子面沿隧道开挖方向上的位移云图，灰色区域为掌子面挤出位移的区域。由图可知，掌子面挤出主要发生在上台阶区域，而采用上下台阶开挖产生的掌子面挤出位移的区域范围明显要大于留核心土法，因为上台阶预留的核心土有效地“抵制”了掌子面的挤出趋势。由于进行下一步开挖时会挖出上一步已经产生挤出位移的掌子面，所以每一步开挖都会产生新的掌子面，这就导致掌子面挤出位移并不像地表沉降一样是各个开挖步的地表沉降的累加，而是每步开挖后重新产生的，所以掌子面挤出位移的量值并不大。从掌子面稳定性看，留核心土法的掌子面挤出位移区域最小，控制效果最好，其次是组合法，上下台阶法对掌子面稳定性最为不利。
3.3中夹岩柱特征点应力应力分析
选取连接两隧道起拱线位置的水平线L2上的监测点A、B、C，分别位于深埋洞开挖面附近，岩柱中部以及浅埋洞开挖面附近，如图6所示。中夹岩柱应力分析点选取岩柱近深埋洞侧A点、岩柱中部B点和岩柱近浅埋洞侧C点(见图6)。采用侧壁导坑法、组合法和留核心土法开挖时，中间岩柱A、B、C处最大和最小主应力见表3。根据图7中的各点应力分布情况，无论采用哪种施工方案，中夹岩柱靠近开挖面的位置(A、C点)应力均大于岩柱中间部位(B点)，而深埋侧A点的最小主应力则显著大于浅埋侧C点，最大主应力却略小于C点，深埋侧A点最大和最小应力之差最大。从应力值分析，中夹岩柱越靠近开挖面的位置受到施工扰动越大;根据应力差，中夹岩柱深埋侧岩土体比浅埋侧的更容易发生破坏。3种施工方法中，采用留核心土法施工的中夹岩柱的最大、最小主应力和应力差均要小于组合法和台阶法，所以留核心土法对于中夹岩柱的受力变形控制效果最好。
4结论
①结合数值模拟结果，从各自的地表位移、掌子面挤出位移以及中夹岩柱特征点的应力角度分析3种施工方法的优劣，得出留核心土法优于其它两种方法，而组合法又优于台阶法。②隧道施工的位移场分布规律主要取决于地质条件，隧道位置和形状等设计条件，不受施工方法影响，但隧道的施工方法会对位移量值大小产生显著影响。③留核心土法相比于台阶法，预留的核心土有效抑制了掌子面的挤出位移，保证了掌子面的稳定性，这是导致留核心土法施工造成的岩土体变形小于台阶法的根本原因。
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隧道施工方法范文4
【关键词】隧道、衬砌台车、紧急停车带
前 言：本文通过对隧道衬砌台车的多年研究及现场的应用，在此以渭南至玉山高速公路项目紧急停车带隧道衬砌台车为例，总结隧道衬砌台车紧急停车带施工方法，以进一步推广使用。
一 施工特点
本工程采用台车单侧背负式模板法，通过在主洞标准断面二衬台车的加宽一侧的外模上安装拱架组合式模型的方式，局部利用了主洞台车模板及骨架，断面扩大部分为独立结构单元，来达到施工紧急停车带加宽断面的目的。结合隧道紧急停车带渐变设计的特点，在标准段液压台车基础上设计一个“牛角尖型”的附属拱架模板，在浇注停车带加宽段时只需在正常段的基础上把“牛角尖型”的附属拱架模板直接焊上便可。这样既保证了隧道二次衬砌的浇注质量，又满足了紧急停车带混凝土的浇注要求，从而加快了工程施工进度，节省了额外投资。
二 衬砌台车的构造
衬砌台车主台车由模板总成、主架总成、加宽段拱架总成、行走系统、液压系统、平移机构、电气控制系统等组成，正常段台车和紧急停车的带台车。设计图见图1，图2。
三 台车的现场拼装
1 门架总成的拼装。（1）滑轨的放置：首先把隧道口路面进行夯实处理，保证台车拼装时的稳定性。在隧道口前铺轨道，轨道间距为7200mm（偏差≤5mm），轨道下面间距500mm铺放枕木，保证轨道与每一块枕木都接触，并保证两轨面水平（高度不平度≤3mm）。（2）行走梁和主动行走轮、从动行走轮：先把行走梁和主从行走轮装成一个整体，然后分别把两个行走梁和行走轮吊装在轨道上，通过三角支架临时固定保证大梁水平，并保证行走梁间距7200mm（误差±1mm）。通过斜木临时固定行走轮和钢轨，防止行走梁前后窜动，保证前后端面水平（端面水平度≤3mm）。（3）门架（高强栓联接）：先把门架立柱和一横梁、二横梁通过螺栓连接成一个整体，然后整体吊装按先后顺序把6榀门架通过螺栓连接坐落与行走梁上。门架安装后开始安装门架横联和门架剪刀支撑。
2托架总成的拼装。（1）平移滑座安装：将四个滑座分别安装在第一榀和第六榀门架顶相应滑道上，并且四个滑座对称安装，按照图纸保证一榀门架上的两个滑座的间距。（2）纵梁安装：将主升油缸和纵梁通过螺栓连接成一体，通过整体吊装分别把四个主升油缸坐落于四个滑座上，通过调整滑座来调整纵梁的间距和对角线（对角线误≤3mm）。（3）反挑梁及小立杆的安装：纵梁安装好后，把七根反挑梁吊放在相应的位置，然后按相应顺序通过螺栓把反挑梁和纵梁连接起来，接着把小立杆按照图纸安装在相应的位置。
3 模板总成的拼装。（1）顶模板的安装：首先把顶模板按照图纸要求两两连接成一体，组成七组。分别按照窗户和注浆孔的分布情况依次顺序安装顶模，通过螺栓把每组模板的夹模器和小立杆连接起来，使模板和托架组成整体。（2）侧模板安装：侧模板和顶模板是通过销子连接。首先按照窗口分布情况依次顺序安装，保证安装时左右对称安装，保持台车整体稳定。通过销子挂好侧模板后，通过螺栓把侧模边裙连接起来，使侧模连成整体。连接后通过调整模板按照台车验收标准，使模板错台小于1mm。模板调整好后，安装通梁把模板夹模器和通梁连接起来，使模板整体稳定。（3）丝杠安装：模板安装完成后，把不同规格的丝杠对应相应的位置一头通过销子固定在模板通梁上，另一头保持自由状态。台车整体调整尺寸后丝杠自由端通过销子连接在门架立柱上，保证台车尺寸稳定。
四 台车整体调试与定位
台车拼装完成后，通过调整油缸调整台车的中心与隧道中心相重合，通过顶升液压油缸调整台车顶面高低与隧道轮廓顶面重合，通过左右侧项油缸调整侧木板与隧道轮廓相吻合，使台车外形尺寸与隧道轮廓吻合。台车调试完成后，通过行走系统走到相应的位置停止，通过调试的方式完成台车定位，使台车轮廓与隧道轮廓相吻合。定位后对端头进行封堵，封堵后开始混凝土浇注。
五 台车加宽段拼装施工操作要点
特长高速公路隧道中间都设有紧急避车带，为了实现一台台车完成浇注，所以在原有台车上架设一个牛角型拱架，通过调整使轮廓与避车带轮廓相吻合，具体施工方法如下：（1）按照紧急停车带比标准断面多出的截面体积制作两到三段钢拱结构。各段拱架弧度相对应于加宽段轮廓半径对应的弧度。主要杆件的受力点要和标准断面二衬台车的液压杆件施力点尽量做到重合。（2）将标准断面二衬台车中心仍然与主洞轴线对齐。将加宽部分前端的结构构件与主洞标准断面二衬台车前端外缘对齐后安装。（3）安装加宽部分纵梁，结构构件按照所采用的组合模板间距依次向后布置连接，并采用螺栓固定牢固。拼装固定完成后外铺组合钢模板，安装堵头模板及止水条（带）。铺设模板时注意在背负的外轮廓模板上和标准断面二衬台车相对应的位置留出浇注窗口。（4）使用台车液压系统准确就位，边板与矮边墙密贴，使用液压装置或撑木将主洞台车边模和背负结构体边模在水平和竖直方向同时顶紧固定即可浇筑紧急停车带二衬混凝土，施工中严格控制做到对称浇筑。
六 衬砌台车洞内施工
二次衬砌在初期支护收敛变形趋于稳定后由台车施作。衬砌台车就位前清除边墙基底积水、杂物，检查断面、中线、高程，防水板安装质量，渗漏水情况。衬砌台车在施工过程中采用全站仪测量定位，衬砌台车的一端与上循环衬砌密贴并有效搭接，保持衔接和衬砌轮廓圆顺。台车就位后，再次复核中线、高程并进行微调，进行支撑加固。台车就位调整后安装挡头模，挡头模采用木模自下而上环向安装，安装时须注意接缝的密实性并加固牢固，以防漏浆、跑模。
七 环保措施
施工场地统筹部署，规范整洁，施工使用的机具、设备要集中停放，材料要分别堆码标识，灰、砂、石等大堆料有防风防雨设施，特别是有毒和危险物品，实行专人专项管理，严格保管制度。台车构件的临时堆放及地面预拼时，尽量利用施工临时用地。每个节段浇筑完毕后，清洗泵管的污水集中回收处理，严禁直接由施工节段排放至地面，避免污染环境。施工现场临时道路采用混凝土路面，随时洒水、清扫，避免扬尘。本施工方法采用的台车通用性好，同类工程的施工可循环利用，有效节约了工程施工临时结构的材料消耗，减少了加工时的人、财、机的投入，对环境的污染小，节能效益明显。
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.
关键词： 双连拱；公路隧道；施工方法；研究
Key words： double multi-arch；highway tunnel；construction method；research
中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）16-0164-02
0 引言
在我国高等级的公路和市政道路的建设过程中，为了在一定程度上能够获得良好的经济效益，工程技术人员从公路的整体路线、工程的造价等因素进行综合考虑，施工过程中大多都采用了双连拱隧道方案。根据我国目前设计施工技术的研究现状得知：施工中不同程度地出现过开挖过程中的围岩坍塌，建筑墙面出现大面积裂缝，工程造价难于控制等问题。因此，针对这些方面，在双连拱隧道建设过程中实施合理的施工技术成了重要问题。
1 研究背景
在我国目前已经建成的公路中，在关于隧道问题的解决上，主要采用了双洞分离的方案进行建设整修，在这方面的经验是十分丰富的，但是在那种比较特殊的地区，通过对实际的线型、造价和连接方式进行综合分析，继续采用双洞分离的方案进行施工是不可取的，因此，为了在一定程度上获得良好的经济效果，双连拱隧道成了重要的方案，目前在四川、重庆等许多省市在建的公路中，大多都采用了双连拱隧道。
据调查得知，正在修建中的浙江省金丽温高速公路主要在地质及地形条件十分复杂的山岭重丘区通过，为了在一定程度上能够获得良好的经济效果，对其实际情况进行综合考虑后，采用了连拱隧道的方案，由于它的总长度为90公里，因此，连拱隧道就有20座之余，同时，连拱隧道建设过程中的规模和难度更是公路建设中前所未有的。为很好的解决连拱隧道施工过程中的相关技术问题，对建设中的金丽温进行直接指导，经过许多人员的共同研究，终于找出了最佳方案。对此，下面就针对双连拱隧道施工工程中的合理方法进行系列研究。
2 双连拱隧道工程的发展现状及研究方法
2.1 发展现状 国外的许多国家在修建过程中都采用连拱技术，并有着相当丰富的施工经验。就拿日本来说，它在高等级公路隧道和城市隧道中也采用了连拱隧道，主要的施工方法有以下几种：三导洞全断面施工方法、三导洞半断面施工方法、三导洞CD施工方法等，现阶段对连拱的研究主要是：对于那种不良地质条件下的地层处理、开挖方式和方法以及超大断面隧道的开挖方式和方法的研究。
2.2 研究方法 在对地下进行施工时，要先对地下工程进行设计计算，它的计算过程中存在着结构模式和共同作用模式。结构模式比较简单，是长期以来的主导方法，缺点主要是将围岩和结构进行一定程度上的割裂，使其无法真正对施工过程中的围岩力学进行描述，包括地表及地中的位移。共同作用模式主要是对连续介质力学的研究，目前对单孔隧道研究的比较多。
隧道研究过程中最好用的方法是现场原型试验，它通过在一定程度上对现场的数据进行研究，不仅可以为施工提供很好的依据，还能在一定程度上做到直接指导工程。目前，国内外的许多大型工程都采用这种现场试验的方法。现场试验主要包括：周边位移测量、围岩深部位移测量、地质观察等，对连拱隧道来说，它的研究成果主要体现在：通过这种现场原型试验，可以取得围岩的动态特征，判别它的实际受力情况，及时建立现场监控，并提出解决过程中出现不良情况时的应对措施。
隧道过程中使用最多的一种方法是模型试验，它具有非常全面的优点，还可以在一定程度上满足别的方法所不能满足的条件，模型试验可以说是一种定性实验，也可以是计算结构时的辅助工具，它还可以作为独立工具。对模型试验进行准确分析是技术人员需要重视的，国内外利用模型试验对施工过程中的结构研究有着非常多的案例，也可以说，用模型试验的方法对隧道及地下工程进行系列研究，国内外已经取得很大的成绩，并且它的理论已经日益完善。据调查得知，随着计算机的不断引入，在1962年的岩土力学研究上取得了很大的进步，特别是针对岩土力学的数值和模拟方面，它的这一研究成果为以后的进一步研究提供了有利条件，数值模拟的方法有：边界元法、有限元法、无单元法等，这些方法的相继出现，在科研方面有着举足轻重的作用。在隧道的研究过程中，如果只是单纯的采用一种方法，在一定程度上很难做到得出正确的结论，如果在分析过程中，稍微出现点问题，就会产生很大的影响。如果运用上面的方法，就有可能避免分析中的错误。下面，就简要介绍一下双连拱公路隧道的施工方法。
3 施工方法
3.1 三导洞施工法 三导洞施工法除了在墙的位置开挖一个导洞外，还要在上、下两侧进行导洞的开挖，当中墙混凝土和边墙混凝土施工完成后再进行正洞的开挖施工，这属于先墙后拱法。方法原理主要是把一个大洞分成多个小洞，然后再利用小洞的有利特点，构成稳定的支护。两侧的导洞主要是为了解决侧墙的支撑，中导洞则是为了为其提供支撑点。这种施工方法的优点是：工期短，成本低；安全可靠，在处理过程中进行了结构的转化，可以保证施工过程中的安全性；工序简单，拆除量小等。当然，它也存在着一定的缺点，那就是：渗水现象发生的比较频繁，在一定程度上加大了成本，造价高，施工断面比较小。
3.2 中导洞施工法 中导洞施工就是先把中间的洞穿透，并在此基础上砌筑中墙和左右洞，其他部分按单洞掘进。相对于三导洞的施工方法，这种中导洞施工方法的优点是：工序比较简单、机械化程度也比较高；初期进行支护施工时工作量小、施工进度快，在一些方面节约了成本；对中导洞进行施工，主要就是为了能够为后面的洞提供条件。缺点是：由于该地地质条件比较复杂，因此围岩地段不利于施工的开展，会导致安全问题的发生；先对中间进行施工，会导致过程中中墙变形、渗水等问题的出现。
3.3 无导洞施工法 双连拱隧道按两个单独的单洞进行考虑，也就是这两个洞是独立的，各个形成系统结构。开挖过程中要结合相应的地形条件，严格按照单洞开挖方式进行，在开挖时尽量避免对先行洞的破坏。无导洞的优点是：通过所采取的单洞排水系统，可以在一定程度上提高工程质量；在一定程度上减少了工序，缩短了工程时间；在减少开挖支护的同时，也降低了施工过程中的工程造价；进度快，工期短。无导洞施工过程中要确保注意一下几点：对于那种过程中先施工的单洞，中墙也应该和它们一起进行支护保护，为了保持结构的平衡性，中墙应根据施工的实际情况进行支护的加强，比如，可以在中墙把锚杆和围岩进行连接，为先施工的单洞在一定程度上提供支撑；后施工的洞应该格外注意对称性，以免受到不对称受力的影响，从而造成不可避免的破坏。
由于双连拱隧道是由两座隧道通过相同的墙连接在一起的双洞隧道，因此它是一种具有发展前景的结构隧道。因此，它的施工方法可以总结为以上三种，在对双连拱隧道进行开挖过程中要格外注意中墙的安全性，避免施工过程中出现坍塌，在一定程度上影响着施工的进度。
4 结语
综上所述，进行双连拱施工过程中应该时刻注意方法的选取，因为，好的方法决定好的未来，就好比说：好的学习方法，可以更快速地促进一个人的发展。在建设行业也是一样的道理，经济的快速发展，带动着产业链的扩大，当然，这是需要一定的条件为其提供相应的基础，只有在好基础上开展工作，才能更好的进步。本文通过相关资料对双连拱隧道进行了系列讲解，主要是希望借此告诉大家：在对公路隧道进行施工时，对方法的选取是非常重要的，但是，并不是所有的方法都是固定的、一成不变的，这需要在以后的生活中工程师们的不断创新和实验，从而更好的为我国的建筑事业发展作出贡献。
参考文献：
[1]王昌胜.浅埋偏压连拱隧道施工顺序及支护结构力学行为研究[D].中南大学，2012.
隧道施工方法范文6
关键词：超大断面 软弱破碎围岩隧道施工方法
中图分类号：TU74文献标识码： A
前言：
近年来，国家加大了交通基础设施建设，特别是客运专线和高速铁路建设进入了前所未有的高峰期。以“四纵四横”为重点，规划中的客运专线大部分项目己经开工建设，有的即将竣工，剩余项目也将陆续开工。高速铁路对路线线形要求较高，因而在山岭地区，桥隧占全线的施工比重大。高速铁路一般设计列车时速为200~250Km/h，为了克服高速列车在隧道内运行所引起的空气动力学问题，新建的高速铁路隧道基本采用双线隧道，线路中超大断面隧道在山岭地区相继出现，这些隧道净空面积为100m2以上，开挖断面面积达到150m2以上。
特别是对于软弱破碎围岩，超大断面隧道的施工难度大，而以往所建的单线铁路和普通铁路隧道基本上是采用传统的矿山法修建，但是工程实践证明，随着隧道跨度和断面的增大，围岩变形的时间效应将进一步显现，隧道开挖引起的应力重分布对隧道的稳定性影响更大，特别对于软弱破碎围岩，这些影响更为明显。
一、软弱破碎围岩隧道采用的开挖方法
软弱破碎围岩隧道采用的开挖方法一般为台阶法、预留核心土环形开挖法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等，如图1所示。上述分部开挖的工法是为了通过小断面、支护及时封闭、临时支护或支撑等技术来保证隧道稳定性，这些开挖支护方式有其积极意义，但它限制了大型隧道施工机械的使用，进度慢、安全性差，在遇到深埋条件时，往往还不能实现变形控制要求。另外，施工一味为了安全而采用过量的支护措施和多分部施工方法，施工工期长，有时又因支护不当而出现安全、质量事故。
图1隧道常见的开挖工法图
软弱破碎围岩的研究目前多集中在矿山领域，而在铁路隧道方面的研究较少。矿山巷道与隧道的差别很大，矿山巷道的断面尺寸一般较小，使用时间较短，对围岩变形控制要求低，而隧道相对断面尺寸较大，使用年限较长，对围岩变形的控制也较高，这些差别也就决定了两者研究的侧重点必然不尽相同。我国在大断面隧道方面的研究起步较晚，近年来，通过引进国外较先进的施工工艺和方法，在这方面也有了一些成功的工程范例，但涉及到软弱破碎围岩的超大断面隧道施工方法优化的研究尚属空白，这对于隧道建设者来说是一个新的课题和挑战。
二、软弱围岩的分类及其力学性质
软弱围岩一般可以分为地质软岩和工程软岩。地质软岩是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层;工程软岩则是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。地质软岩强调了软、弱、松、散的地质特点，而工程软岩强调软岩强度和工程力荷载的对立统一，揭示了软岩的相对实质，即取决于工程力和岩体强度的相互关系。当工程力一定时，对于不同岩体，强度高于工程力水平的表现为硬岩的力学性质，低于工程力水平表现为软岩特性。软弱破碎围岩的力学性质主要表现在以下方面:软弱破碎围岩由于裂隙发育，结构面相互交织，随机分布，没有明显的方向性，在一定程度上可以将其看作是各向均质连续体软弱破碎围岩整体抗压强度较低，洞室开挖后围岩稳定性差，极易失稳破坏。在将破碎岩体近似看作连续体的情况下，从岩体总体上将会表现为一定的弹塑性特征，这种弹塑性特征可以理解为岩体中的应力引起岩体破坏而产生滑移后，随着变形的发展保持一定的强度，并具有应变强化特性。
三、软弱围岩隧道地质工程特点
1、地质特点。软弱围岩，主要是指第四系全新、中更新、更新统的坡残积土部分，范围包括江河湖岸及池塘冲积、淤积层，人工杂填土、溶洞充填物、水田、风积砂及新老黄土等。软弱围岩的特点有：内磨擦角小粘聚力弱；容易产生不稳定情况，比如蠕变、流滑、湿陷或者膨胀等。南北方地区的软岩的特点也各有不同，北方地区的软岩含水量比较小，浸水后饱，失水后呈固态状流动，所以很容易崩塌，失去应有的承载力；而南方软土的含水量比较大，扰动后容易液化，呈液态状流动。
2、工程特性。根据软弱围岩的特点，相应的隧道工程也比较特别，容易出现问题，这类工程的特性主要表现在四个方面：第一方面，由于软岩的稳定性比较差，容易崩塌，在洞口的施工容易引起牵连性的滑动，很难接近仰坡，所以进洞比较困难；由于软岩地区的承载力比较弱，在洞内施工时支护结构容易下沉收敛，很容易发生危险；第二，由于软弱围岩扰动后自稳能力比较差，需要采取分步施工和化大为小的施工方法，但是由于工序繁多，形成封闭环的时间长，可能会影响工程的进度；第三方面，由于软岩一般都处在地质比较复杂比较多变的地带，很难一次就摸清地质，导致施工的方法和设计参数也会随之改变，增加了施工的困难；第四方面，施工时遇到了软弱围岩，施工的危险系数就会增加，这无疑会给企业的管理者以及作业人员带来比较大的压力，考验着施工的技术和施工的质量。
四、软弱破碎围岩加固支护技术
长期以来，在隧道工程中软弱破碎围岩的维护一直是个难题。根据破碎围岩的力学特性，隧道开挖后，软弱围岩发生应力重分布同时发生变形，平衡状态遭到破坏，随着围岩裂隙的发展，洞周围岩进入塑性阶段而不能自稳，所以在隧道开挖之前必须对隧道周围的围岩进行预先加固和支护，改善和提高围岩的力学特性。
按加固机理可将预加固分为地层改良和预支护法。改善提高开挖面周围地层的力学性能称为底层改良法，而其又包括静压注浆加固和排水固结法等。根据新奥法理念，破碎围岩出衬砌结构需要加强外，还强调围岩自身的承载力。最有效和最根本的围岩维护途径是利用和开发围岩自身潜在的承载力。施加以一定压力下将浆液填充至岩体节理和裂隙使软、松、破、碎的岩块粘结成整体，是岩层具有较高的强度和整体性。注浆加固是一种改善围岩胶结性质，提高围岩自承能力和整体性，降低支护厚度和提高支护效果的有效方法。
预支护法就是在沿隧道开挖轮廓形成的预支护拱棚保护下进行开挖。随着隧道施工技术的发展和新方法的提出，各种改善提高洞周围岩力学特性的预支护技术应运而生，如大管棚支护、水平旋喷、插板法等等。目前大管棚支护技术应用广泛，对这项技术研究应用也比较成熟，它是隧道通过软弱破碎围岩等土质地段所采用的超前支护手段。施工时，沿隧道开挖轮廓外利用管棚钻机打入较大直径的钢管，并连接形成整体，在其保护作用下进行开挖。开挖时，预先埋设的钢管整体和后方的支撑下形成梁式结构，防止围岩的松弛和崩塌，另外在钢管插入后压注水泥浆，加强钢管周围的围岩，起到加强作用。大管棚长度长，刚度大，支护效果较好，可以有效的控制地表下沉和围岩变形，增加围岩的稳定性，另外对不良地层的适应性也比较强。但是这种超前支护的方法施工机械繁多，造价较高。
五、软弱围岩隧道施工技术的重点控制
1、隧道塌方预防。塌方是软弱围岩隧道施工中比较容易出现的情况，塌方会给施工带来很大的困难，造成一定的经济损失，严重的话还会造成人员伤亡，所以在施工的过程中一定要做好预防塌方的工作。施工队伍在确认遇到软弱围岩以后，首先要通过勘探取样充分了解该软岩的特质，然后根据地质的情况选择施工的方法，制定施工进度计划，防止出现塌方。
2、爆破超欠挖控制。在软弱围岩隧道施工过程中，爆破超欠挖控制对工程的质量、进度与效益也有很大的影响。隧道施工的工序很多，其中开挖就是一道关键的工序，如果挖的太少，就会影响到衬砌的厚度，比较难处理，会耗费很多的时间精力；
结语：
在软弱围岩的隧道施工中，会遇到变形、沉降、收敛及坍塌等问题，在施工之前，可以制定详细的施工方案，遵循开挖的基本原则，并采取有效的施工方法，保证隧道施工的顺利开展。除此之外，还应该发挥监控量测的作用，对施工方案正确与否及施工中的数据进行监测，避免隧道变形发生，保证隧道施工的安全性。
参考文献：
