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2025环球网校监理工程师《交通运输工程目标控制》精讲
第五章 交通运输工程目标控制
第三节 隧道开挖
本节内容:
一、一般规定
二、隧道开挖方法
三、洞口与浅埋段开挖
四、洞身开挖
五、监控量测
六、通风防尘与职业健康
一、一般规定
(4)开挖作业应符合下列规定:
②应根据开挖方法、断面大小、地质条件等因素确定合理的循环进尺。
(5)隧道爆破应采用光面爆破技术。
(6)隧道内不得明火取暖,严禁存放汽油、柴油、煤油、变压器油、雷管、炸药等易燃易爆物
品,隧道内施工不得使用以汽油为动力的机械设备等。
(7)对向开挖的隧道,开挖施工8应 符合下列规定
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9
①对向开挖的两工作面相距达到44倍隧道跨度时,两端施工应加强联系、统一指挥,且两工作面
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不得同时起爆; 微
系
②对于土质和软弱破碎联围岩,两开挖面间距达到 3.5倍隧道跨度时,应改为单向开挖;
题
③对于围岩条件较好押的地段,两开挖面间距达到 2.5倍隧道跨度时,应改为单向开挖。
准
二、隧道开挖方法精
(一)开挖方法的分类
常见的隧道工程的开挖施工方法分类如表5-16所示。
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微
系
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一
唯
(二)开挖方法简介
1.暗挖法(新奥法)施工
钻爆法包括传统矿山法、新奥法、新意法和挪威法,以及在新奥法基础上发展起来的浅埋暗挖法。
目前,国内外应用最广泛的隧道施工方法就是钻爆法。
钻爆法是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的施工方法,已经发展到使用凿岩台车或多臂钻车钻孔,
应用毫秒爆破、预裂爆破、光面爆破等控制爆破新技术。
新奥法是“新奥地利隧道修建方法”的简称,是由奥地利的土木工程师在20世纪50年代总结隧
道建造实践经验的基础上创立的。新奥法是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础,将锚杆和喷射
混凝土组合在一起作为主要支护手段,并通过对围岩的监控量测指导设计与施工,控制围岩变形,使
围岩成为支护体系的一部分,以便充分发挥围岩的自承能力,保持围岩稳定的一种隧道修建方法。
新奥法以光面爆破、喷锚支护、监控量测为三大要素,其核心思想是充分发挥围岩的自承载作用。
新奥法施工的特点可概况为及时性、封闭性、黏结性和柔性。
新奥法采用的支护体系是复合式衬砌,由初期支护、防水层和二次衬砌组合而成。
新奥法施工的核心工艺流程:开挖→第一次支护→洞身防水排水施工→第二次支护。
第一次支护包括首次喷射混凝土、打锚杆、挂网、立钢拱架、复喷混凝土。
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2.明挖法
明挖法是修筑地下工程的常用施工方法。一般来说,明挖法是指在地面挖开的基坑或基槽中修筑
结构物的一种施工方法。根据基坑的开挖方法,又可分为放坡开挖法、支挡开挖法和盖挖法。此外,
用于水下隧道修筑的沉管法也是明挖法中的一种施工方法。
3.沉管法隧道施工
对于饱和软土地层中的水底隧道施工,常采用盾构法和沉管法。
沉管法是指将预制好的管节通过浮运、沉放、水下对接成一个整体的隧道修建方法。
沉管隧道具有对地层条件要求不高,沉管埋深较浅,管节顶部的覆盖厚度达到1m即可,沉管隧
道的断面形式灵活,沉管法工序的基槽开挖、管节预制、浮运沉放可以平行作业等优点。
4.隧道掘进机施工
隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,简称TBM)施工法是利用隧道掘进机切削破岩,开凿岩石
隧道的一种施工方法。
山岭隧道掘进机分为全断面和悬臂式两大类。
目前使用的主要是全断面掘进机。
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准
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全断面掘进机又分为敞开式和护盾式两类。
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唯
敞开式掘进机适合于硬岩隧道的开挖,而护盾掘进机更适用于软岩。
护盾式掘进机又分为单护盾和双护盾,单护盾掘进机适用于软岩地层以及自稳时间相对较短的地
质条件较差的地层,双护盾掘进机在软岩及硬岩中都可以使用。
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双护盾
因此,采用不同的掘进机施工就要求采用不同的支护形式。使用敞开式掘进机,一般是随开挖先
施作临时支护,然后进行二次模筑混凝土永久性衬砌。使用护盾掘进机,一般采用圆形全周管片式衬
砌。
三、洞口与浅埋段开挖 7 8
1
9
隧道洞口工程包括的分项工程8:4洞口边仰坡防护、洞门及其相邻的翼墙浇筑、截水沟、洞口排水
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沟、明洞浇筑、明洞防水层、明微洞回填等。
系
联
题
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准
精
(一)隧道洞口开挖与进洞防护
(1)遵循“早进洞、晚出洞”的开挖原则 。
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1
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洞口开挖和进洞施工宜避开雨季和融雪期,当 不能避免时,应采取防止
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4 9坍塌的安全保证措施。
对洞口不稳定的地表土及山坡危石等,应进行清 除、防护或加固。 信
3
微
洞口段存在偏压时,应采取措施防治偏压。 系
联
(2)洞口开挖与防护应符合下列规定。
唯
一
①洞口边坡及仰坡应自上而下开挖,不得掏底开挖或上下 重 叠开挖。
②宜采用人工配合机械开挖,或者采用控制爆破措施减少对边仰坡及围岩的扰动。
③边仰坡防护应及时施作。
④应随时检查、监测边坡和仰坡的变形状态。
(3)洞口截水、排水设施应符合下列规定。
③洞口截、排水设施应在雨季和融雪期之前完成。
④截水沟迎水面不得高于原地面,回填应密实且不易被水淘空。
(6)洞门墙施工应符合下列规定。
①洞门墙宜在洞口衬砌施工完成后及时施作。
②洞门墙的基底虚渣、杂物、泥、水等应清除干净,地基承载力应符合设计规定。
③洞口衬砌两侧端墙砌筑和墙背回填应对称施工。
④洞门墙背排水设施应与洞门墙同步施工。
例题:隧道洞口开挖与进洞防护,说法正确的是( )。
A.洞口开挖和进洞施工宜避开雨季和融雪期
B.洞口边坡及仰坡应自上而下开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖
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C.宜采用人工配合机械开挖,或者采用控制爆破措施减少对边仰坡及围岩的扰动
D.截水沟迎水面不得高于原地面,回填应密实且不易被水淘空
E.洞门墙背排水设施应先施工
答案:ABCD
解析:洞门墙背排水设施应与洞门墙同步施工。
(二)明洞工程施工
1.明洞施工方法
(1)拱墙整体灌注法。
适用于浅埋地段,或地质条件较好、开挖后边坡能够稳定的地段。
开挖时,先自上而下开挖,然后拱墙整体灌注。
该方法需要配套足够的施工机具。
(2)先墙后拱法。
适用于开挖后边坡能够稳定的地段,当施工机具不足以供拱墙整体灌注时,施工顺序应为:先自
上而下开挖,然后灌注两侧边墙,最后灌注拱墙。
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准
精
(3)先拱后墙法。
适用于岩层破碎,路堑边 坡较高,全部明挖可能引起坍塌,但拱脚岩层承载力较好,且能保证拱
圈稳定的地段。
施工程序为:起拱线以上部分采 用拉槽开挖临时边仰坡,当临时边仰坡不够稳定时,采用喷锚网
临时加固。先做好拱圈,然后开挖下部断面,再做边墙,如明洞较长,边坡不够稳定时,则采用分段
拉槽较为安全。
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(4)墙拱交替法。
适用于半路堑式明洞,且内侧地质松软,不能采用先拱后墙法,或路堑式明洞拱脚处地层松软,
不能采用先拱后墙法的地段。
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施工顺序为,对于半路堑式明洞,先灌注外侧边墙,开挖内侧拱脚以上土石方,再灌注拱圈,然
后开挖内侧拱脚以下部分,最后灌注内侧边墙。
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对于路堑式明洞,先开挖起拱线以上部分,然 后采用跳槽挖井法灌注两侧部1 7分边墙,再灌注拱圈,
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最后做其余边墙。
信
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4
2.明洞边墙基础施工 微
系
明洞边墙基础应设置在稳固的地基上。 联
一
偏压和单压明洞墙基础应考虑其抗滑力。 唯
明洞基础开挖至设计高程后,如地基承载力不符合设计要求,应及时做变更设计,可采取夯填一
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定厚度的碎石或加深或扩大基础等措施,以达到设计要求。
(2)偏压和单压明洞外边墙的基底,在垂直路线方向应按设计要求挖成一定坡度的斜坡,提高
边墙抗滑力。
(3)基础混凝土灌注前必须排除坑内积水,边墙基础完成后应及时回填。严禁超挖后回填虚土。
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3.明洞回填施工 信 3
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明洞回填分墙背回填和拱系背回填两个部位。
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明洞回填施工应遵循对称均衡的原则,并应检查是否 符合下列规联定:
一
(1)明洞拱背回填应在外模拆除、防水层和排水盲管施 工完唯成后进行。人工回填时,拱圈混凝
土强度应不小于设计强度的75%。机械回填时,拱圈混凝土强度 应不小于设计强度。
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(2)明洞两侧回填的水平宽度小于1.2m的范围时,应采用浆砌片石或同级混凝土回填。
(3)明洞土石回填应对称分层夯实,分层厚度不宜大于0.3m,两侧回填高差不应大于0.5m。回
填至拱顶以上1.0m后,方可采用机械碾压。回填土压实度应符合设计规定。
(4)回填料不宜采用膨胀岩土。顶面0.2m可用耕植土回填。
(5)单侧设有反压墙的明洞回填,应在反压墙施工完成后进行。
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(6)回填时,不得采用倾系填作业。
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(7)回填时,应采取题措施防止损坏防水层。
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(8)洞门顶排水沟准砌筑在填土上时,应在夯实后砌筑。
精
例题:明洞回填施工 ,说法正确的是( )。
A.人工回填时,拱圈 混凝土强度应不小于设计强度的85%
B.机械回填时,拱圈混凝 土强度应不小于设计强度
C.明洞两侧回填的水平宽度小 于1.2m的范围时,应采用浆砌片石或同级混凝土回填
D.明洞土石回填应对称分层夯实,分层厚度不宜大于0.3m, 两侧回填高差不应大于0.5m
E.回填至拱顶以上0.5m后,方可 采用机械碾压
答案:BCD
解析:明洞拱背回填应在外模拆除、防水层和排水盲管施工完成后进行。人工回填时,拱圈 混
凝土强度应不小于设计强度的75%。机械回填时 ,拱圈混凝土强度应不小于设计8强度。
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回填至拱顶以上1.0m后,方可采用机械碾压。 回填土压实度应符合设
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计4规定。
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(三)浅埋段工程施工
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1.隧道浅埋与深埋的界定
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一
浅埋与深埋的分界按荷载等效高度值,并结合地质条件 施工方唯法等因素综合判定。
按荷载等效高度的判定公式为:
H₀=(2~2.5)h₄(5-3)
式中:
H₀——浅埋隧道分界深度(m);
h₄——荷载等效高度(m)
2.浅埋段的工程施工原则
浅埋段的开挖施工应遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测、速反馈、控沉
陷”的原则。
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