隧道掘进施工方法浅析.pdf

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1、隧道掘进施工方法浅析前言公路是国民经济的重要命脉，由于其特有的灵活和优越性，发挥着其他运输方式不可替代的作用。公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一，随着我国社会主义市场经济的发展，西部大开发战略的实施，高等级公路已从沿海地区向西南、西北山岭区延伸，公路隧道建筑规模也越来越大，原来的两车道隧道已远远不能满足日渐增长的行车要求，隧道规模越大技术也相应复杂，因此，与过去一般公路隧道在设计、施工和运营管理方面均有质的差别，这带给我们公路隧道建设者的是机遇也是挑战，是学习与提高的机会，同时它也挑战我们

2、的观念、我们的技术和管理水平。面临这些挑战，中国工程技术人员在总结自己的经验，同时学习借鉴国外经验的基础上，也取得了很多成绩，即在勘察设计、施工控制以及运营管理方面的水平都有了不少成熟成果，现就山区公路大跨径隧道施工技术方面关键环节作出几点论述。岩石分级岩石级别坚固程度代表性岩石Ⅰ最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石最坚固(f=20)。Ⅱ很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固的石英岩，最坚固的很坚固(f=15)砂岩和石灰岩.Ⅲ致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿

3、脉，坚固的砾岩，很坚固(f=10)坚固的铁矿石.Ⅲa(f=8)坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固的花岗岩。Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6)Ⅳa(f=5)比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。(f=4)Ⅴa(f=3)中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.Ⅵ软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩比较软(f=2)和石质土壤.碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化Ⅵa(f=1.5)比较

4、软的粘土。Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1)Ⅶa(f=0.8)软软砂质粘土、砾石，黄土。Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6)Ⅸ(f=0.5)松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤.Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤.(f=0.3)f=xx表示矿岩的坚固性的量化指标.人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石

5、的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。坚固性系数f=R/100(R单位kg/cm2)式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。如：①极坚固岩石f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等）②坚硬岩石f=8～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等）③中等坚固岩石f=4～6（如普通砂岩，铁矿等）④不坚固岩石f=0.8～3（如黄土、仅为0.3）矿岩的坚固性也是一种抵

6、抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。隧道掘进成型方法目前国内常用的隧道掘进方法有以下几种盾构法盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种

7、机械化施工方法。盾构法特点盾构法施工得到广泛使用，因其具有明显的优越性：①在盾构的掩护下进行开挖和衬砌作业，有足够的施工安全性；②地下施工不影响地面交通,在河底下施工不影响河道通航;③施工操作不受气候条件的影响;④产生的振动、噪声等环境危害较小;⑤对地面建筑物及地下管线的影响较小。适用条件在松软含水地层，或地下线路等设施埋深达到10m或更深时，可以采用盾构法。1、线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井；2、隧道要有足够的埋深，覆土深度宜不小于6m且不小于盾构直径；3、相对均质的地质条件；

8、4、如果是单洞则要有足够的线间距，洞与洞及洞与其它建（构）筑物之间所夹土（岩）体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m,竖直方向1.5m；5、从经济角度讲，连续的施工长度不小于300m。优点1、安全开挖和衬砌，掘进速度快；2、盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施工劳动强度低。3、不影响地面交通与设施，同时不影响地下管线等设施；4、穿越河道时不影响航运，施工中不受季节、风雨等气候条件影响，施工中没有噪音和扰动；5、在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。