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学员专用 请勿外泄
2025环球网校一级建造师《公路工程管理与实务》考点精讲-第41讲
【课前学习建议】
①本节主要讲授隧道开挖方法、超欠挖控制、钻孔爆破、小净距及连拱隧道的施工。
②关于隧道开挖方法属于必会的点,也是高频考点,结合动画理解各开挖。
③超欠挖控制重点学习老师标注的内容。
④钻孔爆破在路基工程中也有解释,重点进行区分。
⑤理解小净距和连拱隧道的定义,注意区分。
【考点】隧道开挖 P260
1.隧道主要开挖方式及适用范围【2022⑴X/2022⑴A/2023⑴A】
围岩级别
开挖方法
双车道隧道 三车道隧道
全断面法 Ⅰ~Ⅲ Ⅰ~Ⅱ
长台阶法【>50m】 Ⅲ~Ⅳ Ⅱ~Ⅲ
台阶法 短台阶法【5~50m】【2021⑵A】 Ⅳ~Ⅴ Ⅲ~Ⅳ
超短台阶法【3~5m】 Ⅴ Ⅳ
8
环形开1 7挖留核心土法 Ⅴ~Ⅵ Ⅲ~Ⅳ
9
4
8
信 3 中隔壁法 Ⅴ~Ⅵ Ⅳ~Ⅴ
分部开挖法 微
系 交叉中隔壁法 Ⅴ~Ⅵ Ⅳ~Ⅵ
联
题
押 双侧壁导坑法 —— Ⅴ~Ⅵ
准
(1)全断面法 精
循环进尺:
Ⅲ级围岩宜控制在 3m左右;
I、Ⅱ级围岩,使用气腿式凿岩机时可控制在 4m左右。
8
7
1
9
4
8
3
信
微
系
联
一
唯
1-全断面开挖;2-初期支护;3-隧道底部开挖(捡底);4-底板(仰拱及填充)浇筑;5-拱墙二
次衬砌
(2)台阶法【2021⑵A(结构识图)/2023⑵A(工序识图、贯通长度)】
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1-上台阶开挖;2-上台阶初期支护;3、4-下台阶错开开挖;5-下台阶初期支护;6-底部开挖(捡
底);7-仰拱及填充(底板);8-二次衬砌
1)台阶开挖高度宜为 2.5~3.5m。台阶数量可采用二台阶或者三台阶,不宜大于三个台阶。
2)上台阶开挖每循环进尺,Ⅲ级围岩宜不大于 3m;Ⅳ级围岩宜不大于 2 榀钢架间距;V 级围岩
宜不大于1榀钢架间距。
Ⅳ、V级围岩下台阶每循环进尺宜不大于2榀钢架间距。
3)下台阶左、右侧开挖宜前后错7 8开3~5m【2024⑵A】,同一榀钢架两侧不得同时悬空。
1
9
4)下台阶应在上台阶喷射混凝8 4土强度达到设计强度的70%以后开挖【2024⑵A】。
3
信
(3)环形开挖预留核心土法微【2024⑴A(工序识图)】
系
联
题
押
准
精
8
注:1-超前支护;2-上部环形导坑开挖;3-上 部初期支护;4-上部核心土1开7挖;5、7-两侧开挖;
9
6、8-两侧初期支护;9-下部核心土开挖;10-仰拱 开 挖;11-仰拱初期支
信
护3 8
4
;12-仰拱及填充混凝土;
13-拱墙二次衬砌 微
系
1)台阶开挖高度宜为2.5~3.5m。 联
一
2)环形开挖每循环进尺,V级围岩宜不大于1榀钢架间距 , Ⅳ 唯级围岩宜不大于2榀钢架间距。中下
台阶每循环进尺不得大于2榀钢架间距【2024⑵A】。核心土面积不小于断面面积的50%。
3)拱部超前支护完成后,方可开挖上台阶环形导坑【2024⑵A】;留核心土长度宜为3~5m,
宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。
4)核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成且喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。下
台阶左、右侧开挖应错开3~5m,同一榀钢架两侧不得同时悬空。
5)仰拱施作应紧跟下台阶,及时闭合成稳固的支护体系。
(4)中隔壁法(CD法)
1)初期支护完成、强度达到设计规定后方可进行下一分部开挖。
2)临时支护拆除宜在仰拱施工前进行,一次拆除长度应与仰拱浇筑长度相适用。临时支护拆除
后,应及时浇筑仰拱和仰拱填充、施作拱墙二次衬砌。
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注:Ⅰ-超前支护;1-左侧上部开挖;Ⅱ-左侧上部初期支护;2-左侧中部开挖;Ⅲ-左侧中部初
期支护;3-左侧下部开挖;Ⅳ-左侧下部初期支护;4-右侧上部开挖;Ⅴ-右侧上部初期支护;5-右侧
中部开挖;Ⅵ-右侧中部初期支护;6-右侧下部开挖;Ⅶ-右侧下部初期支护;7-拆除中隔壁;Ⅷ-仰
拱及填充混凝土;Ⅸ-拱墙二次衬砌
(5)交叉中隔壁法(CRD法)
8
7
1
初期支护完成、强度达到设计规4 9定后方可进行下一分部开挖。每个台阶底部均应按设计规定及时
8
3
施工临时钢架或临时仰拱。 信
微
系
联
题
押
准
精
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1
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9
8
4
信
3
微
系
联
一
唯
注:Ⅰ-超前支护;1-左侧上部开挖;Ⅱ-左侧上部初期支护成环;2-左侧中部开挖;Ⅲ-左侧中
部初期支护成环;3-右侧上部开挖;Ⅳ-右侧上部初期支护成环;4-右侧中部开挖;Ⅴ-右侧中部初期
支护成环;5-左侧下部开挖;Ⅵ-左侧下部初期支护成环;6-右侧下部开挖;Ⅶ-右侧下部初期支护成
环;7-拆除中隔壁及临时仰拱;Ⅷ-仰拱及填充混凝土;Ⅸ-拱墙二次衬砌
(6)双侧壁导坑法
1)侧壁导坑开挖时,周边轮廓应圆顺。导坑跨度宜为整个隧道开挖宽度的1/3。
2)导坑与中间土体同时施工时,导坑应超前30~50m。
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注:Ⅰ-两侧超前支护;1-左(右)导坑上部开挖;Ⅱ-左(右)侧导坑上部初期支护; 2-
左(右)侧导坑下部开挖;Ⅲ-左(右)侧导坑下部支护成环;Ⅳ-拱部超前小导管;3-中壁上部
开挖;Ⅴ-中壁拱部初期支护与左右Ⅱ闭合;4-中壁中部开挖;5-中壁下部开挖;Ⅵ-中壁下部初
期支护与左右Ⅲ闭合;6-拆除临时支护;Ⅶ-仰拱及填充混凝土施工;Ⅷ一拱墙二次衬砌。
(7)仰拱部位开挖应符合的要求
仰拱开挖长度:土和软岩应不大于 3m,硬岩应不大于 5m。开挖后应及时施作仰拱初期支护、二
8
次衬砌及填充。 1 7
9
4
8)开挖方法转换应符合的要 3 8
信
(1)转换前应进行围岩级别微核对【2024⑴X】,确认开挖方法和支护参数适用于前方围岩。
系
(2)分部断面变大、支联护变弱应在较好的围岩段中进行【2024⑵A/2024⑴X】。
题
(3)转换前应进行技押术交底。
准
(4)转换应逐渐过精渡。
(5)转换过程中各开挖分部应及时支护,及时闭合【2024⑴X】。
【例题·实务操作与案 例分析】
背景资料:
某二级公路隧道起讫里程为 K42+054~K42+704,全长 650m,隧道围岩级别为Ⅳ级和 V 级,其中
K42+054~K42+140及K42+630~K42+ 704为V级围岩,K42+140~K42+630为Ⅳ级围岩。隧道洞身Ⅳ级
围岩段采用两台阶法施工,V级围岩段采 用环形开挖留核心土法施工。
施工中发生以下事件:
事件1:施工单位在隧道开挖施工中有以 下做法:
8
(1)两台阶法施工时,下台阶在上台阶喷射 混凝土强度达到设计强度的1 760%以后开挖。
9
(2)两台阶法施工时,下台阶左、右侧前后错 开 开挖。
信
3 8
4
(3)环形开挖留核心土法施工时,中下台阶每循 环进尺按3榀钢架微间距控制。
系
(4)环形开挖留核心土法施工时,拱部超前支护完成 后,开挖联上台阶环形导坑。
一
唯
事件2:为保证V级围岩与Ⅳ级围岩开挖方法的转换安全 ,转 换前核对了围岩级别并进行了技术
交底,转换过程中对各开挖分部及时支护、及时闭合。
【问题】
2.逐条判断事件1中施工单位的做法是否正确。若不正确,写出正确做法。
3.事件2中开挖方法转换应选择在哪级围岩段进行?
【参考答案】
2.(1)不正确。正确做法:两台阶法施工时,下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的
70%以后开挖。
(2)正确。
(3)不正确。正确做法:环形开挖留核心土法施工时,中下台阶每循环进尺按不大于 2 榀钢架
间距控制。
(4)正确。
3.事件2中开挖方法转换应选择在Ⅳ级围岩段进行。
【例题·实务操作与案例分析】
背景资料:
某双向四车道高速公路山岭隧道,地质岩性为板岩,岩体节理较发育,地下水不发育。施工中采
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用的开挖方法:Ⅲ级围岩采用全断面法;Ⅳ级围岩采用二台阶法;Ⅴ级围岩采用环形开挖留核心土法,
其施工工序示意图如图2所示。
注:A-环形导坑开挖;B-下台阶左侧开挖;C-上部核心土开挖;D-仰拱开挖;E-下台阶右侧开挖
图2 环形开挖留核心土法施工工序示意图
【问题】
根据图2,写出环形开挖留核心土法的正确开挖顺序(写出代号即可,如ABC……)。写出D工序
的紧后工序。
【参考答案】 8
7
1
9
(1)环形开挖留核心土法的正4确开挖顺序:ACBED或ACEBD。
8
3
信
(2)D的紧后工序:仰拱初期支护。
微
系
联
题
2.公路隧道超欠挖控押制
准
(1)应严格控制精欠挖。当岩层完整、岩石抗压强度大于 30MPa 并确认不影响衬砌结构稳定和强
度时,每 1 ㎡内欠挖面积 不宜大于 0.1 ㎡,欠挖隆起量不得大于 50mm【2021⑴A】。拱脚、墙脚以上
1m范围内及净空图折角对应 位置严禁欠挖【2021⑴A】。
8
1
7
9
8
4
信
3
微
系
(2)宜减少超挖,不同围岩地质条件下超挖控制值应 符合规定联。平均超挖值可按公式计算:
一
唯
(3)超挖应回填密实。超挖回填应符合设计规定,设计没有规定时应符合下列规定:
1)拱部坍塌形成的超挖处理应编制方案,并经审批后按方案处理。
2)沿设计轮廓线的均匀超挖,有钢架时,可采用喷射混凝土回填,或增大钢架支护断面尺寸,
使钢架贴近开挖轮廓【2023⑵X】,在施工二次衬砌时,以二次衬砌混凝土回填;无钢架时,可在施工
二次衬砌时,以二次衬砌混凝土回填【2023⑵X】。
3)局部超挖,超挖量不超过200mm时,宜采用喷射混凝土回填密实【2023⑵X】。
4)边墙部位超挖,可采用混凝土或片石混凝土回填【2023⑵X】。
3.钻孔爆破掘进施工技术要点
(1)钻爆设计
钻爆设计的内容:爆破方法、炮孔(掏槽孔、辅助孔、周边孔)的布置、数目、深度和角度、炸
药种类、装药量和装药结构、起爆方法、起爆器材和爆破顺序等。
钻爆设计图:炮孔布置图、周边孔装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。
(2)炮孔布置和周边孔的控制爆破
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掘进工作面的炮孔可分为掏槽孔、辅助孔和周边孔。
1)掏槽孔布置:斜孔掏槽、直孔掏槽
掏槽炮孔一般要比其他炮孔深100~200mm,以保证爆破后开挖深度的一致。
2)辅助孔布置
作用:进一步扩大掏槽体积和增大爆破量,为周边孔创造有利的爆破条件。
主要解决间距和最小抵抗线问题,多由工地经验决定,一般最小抵抗线略大于炮孔间距。
3)周边孔布置 8
7
1
9
作用:爆破后使坑道断面达到设4计的形状和规格。
8
3
信
4)周边孔的控制爆破
微
系
①光面爆破的特点【202联0⑴X】
题
光面爆破是指爆破后押断面轮廓整齐,超挖和欠挖符合规定要求的爆破,其主要标准是:
准
A.开挖轮廓成型规精则,岩面平整。
B.岩面上保存50%以 上孔痕,且无明显的爆破裂缝。
C.爆破后围岩壁上无危 石。
②光面爆破的主要参数
主要参数:周边孔的间距、 光面爆破层的厚度、周边孔密集系数、周边孔的线装药密度等。
影响光面爆破参数选择的因素: 岩石的爆破性能、炸药品种、一次爆破的断面大小及形状等,其
中影响最大的是地质条件。
8
1
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9
8
4
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3
微
系
联
一
唯
③预裂爆破及主要参数
爆破顺序:
光面爆破,掏槽孔→辅助孔→周边孔;预裂爆破,周边孔→掏槽孔→辅助孔。
4.小净距及连拱隧道施工
(1)小净距隧道施工
小净距隧道是指隧道间的中间岩墙厚度小于分离式独立双洞的最小净距。常用于洞口地形狭窄或
有特殊要求的中、短隧道以及长或特长隧道洞口局部地段。【2020⑴A】
围岩级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V Ⅵ
最小净距(m) 1.0×B 1.5×B 2.0×B 2.5×B 3.5×B 4.0×B
【课中知识拓展】
软弱围岩小净距隧道的最主要隐患是中夹岩变形过大而失稳。及时施作初期支护,及时封闭成环,
是控制围岩变形的有效手段,对控制中夹岩变形尤为重要。
(2)连拱隧道施工
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连拱隧道主要适用于洞口地形狭窄,或对两洞间距有特殊要求的中、短隧道。连拱隧道按中墙形
式不同分为整体式中墙和复合式中墙两种形式。
主洞开挖时,左右两洞开挖掌子面错开距离宜大于30m。
【例题·实务操作与案例分析】
背景资料:
某施工单位承建一分离式双向六车道高速公路山岭隧道工程,其起讫桩号为 K19+720~K21+450,
全长1730m。隧道两端洞口100m范围内为偏压浅埋段,其围岩级别为V级。隧道洞口开挖断面宽度为
13.5m,左右洞口中心线间距为50m。隧道左右洞地质情况相同。
在隧道施工过程中进行了安全质量检查,发现施工单位存在如下错误做法:
①初期支护施工过程中,喷射混凝土采用干喷工艺;
②对于隧道底部超挖部分采用洞渣回填;
③仰拱和底板混凝土强度达到设计强度75%,允许车辆通行;
④二次衬砌距Ⅳ级围岩掌子面的距离为100m。
【问题】
1.该隧道是否属于小净距隧道?说明理由。
2.逐条修改安全质量检查过程中发现的错误做法。
【参考答案】 8
7
1
1.属于小净距隧道。 4 9
8
3
理由:根据规范要求,Ⅴ级围信岩隧道的中间岩墙厚度小于开挖断面宽度的3.5倍时,属于小净距
微
隧道。13.5(单隧道开挖断面系宽度)×3.5=47.25m,50(两条隧道中心点距离)-6.75-6.75(隧道开
联
挖断面半径)=36.5,36.5题<47.25,因此是小净距隧道。
押
准
2.①初期支护施工过程中,喷射混凝土宜采用湿喷工艺。
精
②超挖部分应采用与 衬砌相同强度等级混凝土浇筑。
③仰拱和底板混凝土强度达到设计强度100%后方可允许车辆通行。
④二次衬砌距Ⅳ级围岩掌 子面的距离为不得大于90m。
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1
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信
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