铁路客运专线隧道施工技术

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1、请各位领导、各位专家指导！铁路客运专线隧道施工技术中铁二十局集团公司科技部　郭朋超2010年5月1、1客运专线隧道的特点与难点1、2支护结构设计与基底处理要求1、3客专隧道工程的耐久性要求主要内容1、概述2、隧道开挖施工技术2.1开挖方法全断面法；下导洞超前法；台阶法；环形开挖留核心土法；双侧壁导坑法；中隔壁法（CD）法；交叉中隔壁法(CRD)法3、隧道二衬施工技术2.2光面爆破2.3微震爆破4、工程实例3.1工艺流程3.2仰拱施工技术3.3拱墙二次衬砌底部清理；仰拱与填充混凝土浇筑；仰拱栈桥技术1、1客运专线隧

2、道的特点与难点1、概述⑴隧道断面大：内净空面积达100m2，需要开挖面积约160m2（有仰拱）。⑵工程可靠性和耐久性要求高：设计使用年限要求100年，主体结构要求“零缺陷”。⑶防排水要求高：防水等级要求达到一级。2008年6月16日，武广铁路客运专线（时速350km/h)大瑶山一号隧道贯通1、2支护结构设计与基底处理1、概述1、2支护结构设计与基底处理⑴强化了支护结构类型：客运专线隧道跨度大，对应的浅埋段覆土厚度也增大，同时从环保要求出发，隧道洞口位置较以往外延较多，致使浅埋段长度较长，因此有必要专门设计浅埋段支

3、护结构。⑵突出“加强基底”和注重“刚度变化”：①针对以往隧道底部易发病害和高速列车运行要求，加强了基底设计，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩均采用有仰拱结构，且仰拱厚度比拱墙衬砌大；②Ⅱ级围岩可溶岩地段设计有仰拱结构，非可溶岩地段无仰拱。③围岩级别不连续变化时，如断层部位为Ⅴ级围岩，其前后则为Ⅱ级围岩，Ⅱ级围岩有仰拱结构，可用于这些突变部位，以利于基底的刚度变化。⑶二次衬砌部分采用钢筋混凝土结构：Ⅳ、Ⅴ级围岩和Ⅲ级围岩偏压段二衬均采用钢筋混凝土结构，主要是考虑列车长期振动作用以及围岩蠕变对二次衬砌受力影响，同时可减少大跨混凝土结

4、构的收缩裂缝。1、概述1、3隧道工程的耐久性从传统的以“强度”为主导向以“性能”为主导的设计方法转变，但要消除“免维修或不能维修”的误解，建立起“把劣化构件或构件的性能恢复到设计意图的使用水准以上的补修、补强”的概念。1、概述1、3隧道工程的耐久性隧道工程的耐久性设计施工与地面结构有明显的不同。首先是设计寿命计算方法不同，地面结构一般以混凝土炭化深度达到钢筋处的时间作为使用年限，而隧道结构则不同，其极限状态由围岩、初期支护和二次衬砌共同确定，一定的混凝土炭化深度并不意味着隧道结构达到设计使用年限（结构仍可能维持稳

5、定）；其次隧道结构大量采用素混凝土，耐久性判别与钢筋混凝土也有所不同；第三除对模筑混凝土本身应提出耐久性指标要求外，对喷射混凝土、锚杆、防排水材料等也均应达到相应的耐久性要求。1、概述1、3隧道工程的耐久性⑴正确选择混凝土原材料及配合比，严格控制水胶比和水泥用量。(水泥用量不大于kg)⑵采用合理的结构及构造措施、严格控制裂缝宽度，其中在结构设计方面采取的措施有：①隧道均采用单心圆断面，有利于结构受力；②内净空预留工务工程技术作业空间，可以用于进一步采取耐久性加强措施；③适当提高衬砌结构混凝土强度等级，隧道初期支护

6、采用C25喷混凝土，二次衬砌采用C30素混凝土或C35钢筋混凝土。1、概述⑶其他材料耐久性要求：对锚杆的保护层厚度、注浆饱满度、防水材料等的耐久性均提出相应要求。⑷施工有关要求：围岩本身是整个承载体系的一部分，施工中应注意“爱护围岩”。⑸结构检测及维护：在设计使用年限内，应定期对隧道结构及材料的使用状态、环境条件的变化进行检测及监测，并进行综合评估。1、3隧道工程的耐久性1、概述2、隧道开挖施工技术2.1开挖方法2.1.1全断面法客运专线铁路隧道工程全断面开挖方法的适用范围是：1、单线隧道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩；2、双

7、线隧道Ⅰ、Ⅱ级围岩；3、地下水状态：干燥或潮湿。循环进尺控制在3～4m。（1）适用范围2、隧道开挖施工技术2.1开挖方法全断面开挖重点控制爆破质量，尤其是掏槽与光面爆破质量，直接影响着隧道开挖质量和施工进度。凿孔宜采用凿岩台车。掏槽眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破，双线隧道Ⅰ、Ⅱ级围岩段的中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴的需要。周边眼与辅助炮眼的眼底应在同一

8、垂直面上，掏槽炮眼应加深10～20cm。全断面开挖一次起爆药量大，在进行钻爆设计时，应充分考虑爆破震动的影响，合理控制装药量，防止对围岩造成大的破坏。（2）技术方案2.1.1全断面法2、隧道开挖施工技术2.1开挖方法（3）钻爆设计石太客专双线隧道Ⅱ级围岩全断面开挖钻爆设计图2.1.1全断面法2、隧道开挖施工技术2.1开挖方法（3）钻爆设计表1：双线隧道Ⅱ级围岩装药参数表序