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2025环球网校一级建造师《铁路工程管理与实务》考点精讲
第17讲-5.3隧道钻爆法施工(2)
【考点】钻爆法施工需要的基本机具和材料★
(1)钻爆法施工需要的基本机具
岩石机械(风枪、钻孔台架或岩石台车)风源压风机及风管,水源(高山水池及水管)等。
(2)钻爆作业所需要的材料
炸药、雷管、导爆管及导火索等。
(2018)背景资料
某新建高速铁路站前工程第二标段线路平面布置如图5-1所示。
8
7
1
9
8 4 图5-1 线路平面布置示意图
3
信
主要工程情况如下: 微
系
双线桥梁两座,均为旱联桥,墩高 8~10m,桥址处地形平缓、地质良好,上部结构均为跨径 32m 简
题
支箱梁。箱梁由本标段自押行负责施工;设计要求箱梁采用预制架设或支架现浇,具体施工方案由施工
准
单位自行选择并按建设精管理有关规定办理审批手续。
单洞双线隧道两座,均无不良地质,其中2#隧道围岩为Ⅲ级、IV级和V级,三种围岩的长度各占
三分之一,IV级和V级围岩在进口和出口段均衡分布。隧道均采用钻爆法施工,洞渣弃运至图示弃渣
场。由于工期紧张,需要对2#隧道增加斜井,图5中拟定的斜井A和斜井B处均具备斜井设置的条件,
只需选择其中一个斜井进行施工;两个拟定的斜井长度均为300m,纵坡均为5%,洞口地势均较为平缓;
斜井A围岩为Ⅲ级,斜井B围岩为V级。
【问题】
2.根据背景资料,本标段箱梁应选择何种施工方案?说明理由。
3.根据背景资料,应选择哪个斜井设置方案?说明理由。
8
【参考答案】 7
1
9
4
2.本标段箱梁应选择支架现浇的施工方案。 8
3
信
理由:(1)预制架设方案需设置预制场和大型运架设备(或投入大微),不适合孔跨少的工程,而
系
本标段箱梁数量少,且分散。采用支架现浇比预制架设能降低成本。联
一
(2)桥墩不高,地形、地质条件良好,具备支架现浇条件。唯
(3)运梁需要过隧道,隧道施工制约着架梁工期,但不制约现浇方案的工期。
3.根据背景资料,2#隧道拟定的斜井位置应选择斜井A设置方案。
理由:(1)斜井A的围岩比斜井B的围岩好,能降低施工安全风险和加快施工进度。
(2)斜井A距离弃渣场近(或能降低成本)。
(2019)背景资料
某铁路客运专线站前工程第二标段的正线长度为15km。主要工程情况如下:
隧道1座,围岩级别为Ⅲ级和Ⅳ级。Ⅲ级围岩采用台阶法施工,施工工序如图5-2所示。
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第 1 页 共 12 页 内容
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【问题】
4.根据隧道台阶法施工工艺要求,写出图5-2中台阶法施工工序的排序。
【参考答案】
4.1→I→2→Ⅱ→3→Ⅲ→Ⅳ→V
(2023)背景资料
某集团公司承建某高速铁路隧道工程,某段洞身岩性为强风化泥质灰岩,岩质较软,岩体破碎,
节理、裂隙发育,围岩级别为V级。
施工过程中,发生以下事件:
事件一:V级围岩施工时,项目经理部采用如图3-1所示施工工序:
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1
9
4
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3
信
微
系
联 图3-1施工工序示意图
题
事件二:项目经理部押编制了隧道V级围岩施工工艺流程,如图3-2所示。
准
精
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1
7
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8
4
信
3
微
系
联
一
唯
图3-2施工工艺流程图
【问题】
1.给出图3-1施工工序所对应的施工工法名称。
2.给出图3-1中阴影部位岩体开挖前的名称及其作用。
3.给出事件二中A、B所代表的工序名称。
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【参考答案】
1.三台阶预留核心土法。
2.上台阶核心土;作用:增加掌子面的自稳能力。
3.A:地质素描;B:判定围岩稳定性。
【考点】隧道支护类型★★★
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1
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3
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微
系
联
题
押
准
(1)铁路隧道支精护类型包括超前支护、初期支护和二次衬砌。
(2)软弱及不良地 质隧道开挖后,初期支护应及时施作并封闭成环,非爆破开挖和爆破开挖初
期支护分别于 8h 和 12h 内 完成开挖、架设钢架、喷射混凝土作业;仰拱距开挖工作面距离应尽量缩
短,Ⅳ、V、Ⅵ级围岩封闭位置 距离掌子面不得大于35m。
【考点】超前支护★★★
对于围岩裂隙较多、破碎、富水 地质条件,如洞口地段、断层地段,不良地质隧道应按照设计或
经批准方案,进行超前支护,以提高围岩 强度、自稳和止水能力。超前支护主要包括预注浆、超前小
导管、超前锚杆、超前管棚等方式。
(1)预注浆
8
根据设计和围岩情况可采用全孔一次性注浆 、分段前进式注浆、分段后退1 7式注浆三种方式。
9
①孔深小于6m或地层裂隙较均匀的地层,可采 取 全孔一次性注浆。
信
3 8
4
微
②裂隙发育或破碎难以成孔的岩层,深孔注浆可采用分段前进式注浆;围岩局部破碎,可以成孔
系
的岩层,可采用分段后退式注浆。
联
一
唯
③预注浆钻机可选用回转式、冲击式钻机等,钻孔机具应 满 足注浆段长的要求。
④全孔一次性注浆示意图【补充内容】
⑤分段前进式注浆示意图【补充内容】
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第 3 页 共 12 页 内容
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⑥分段后退式注浆示意图【补充内容】
⑦注浆管路联接示意图【补充内容】
(2)超前小导管 8
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信
微
系
联
题
押
准
精
①超前小导管沿隧道拱部均匀 布设,环向间距应符合设计要求,宜为30~50cm,外插角宜为10°
~15°;小导管应按设计长度施作,应大于2倍循环进尺,宜为3.5~5.0m,搭接长度不应小于1.0m;应
与钢架构成联合支护。
②小导管的安设应采用引孔顶入法, 钻孔方向应顺直,钻孔深度和直径应与导管匹配,钻孔采用
吹孔法清孔,小导管口应安装孔口阀门,外露 长度不宜小于30cm。
8
③注浆应采用注浆泵注浆,为加速注浆,可安 装分浆器同时多管注浆,配
1
7制好的浆液应在规定时
9
间内注完,随配随用,注浆顺序为由下至上、浆液 先稀后浓,注浆压力应符8
4
合设计要求,使浆液充满
信
3
钢管及其周围的空隙。 微
系
④小导管注浆工艺流程图【补充内容】 联
一
唯
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第 4 页 共 12 页 内容
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(3)超前锚杆
①锚杆砂浆应采用足够全长粘结的早强水泥砂浆从孔底注入。
②锚杆端头应与钢架焊接牢固。
③超前锚杆施工工艺流程图【补充内容】
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1
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4
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微
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联
题
押
准
精
(4)超前管棚
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信
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微
系
联
一
唯
①超前管棚应按设计支护参数施作,外插角宜为1°~5°,管棚搭接长度不小于3m。
②钻进地层易于成孔时,宜用引孔顶入法。地质状况复杂不易成孔时,可采用跟管钻进工艺。
③洞口管棚一般采用套拱内埋设导向管定位,套拱长宜为2~3m。套拱施工时应将导向管牢固、准
确固定在拱架上,再浇筑混凝土。
④管棚节间用丝扣连接。管棚单、双序孔的连接丝扣宜错开半个节长。
⑤管棚引孔顶入法施工工艺流程图【补充内容】
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第 5 页 共 12 页 内容
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信
⑥管棚跟管钻进施工工艺流微程图【补充内容】
系
联
题
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准
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联
一
唯
【考点】初期支护★★
(1)喷射混凝土隧道喷射混凝土应采用湿喷工艺。喷射混凝土应与岩面、钢架、钢筋网密贴,不
得留有空洞和间隙,初期支护与围岩面应成为整体的支护体系。
①初喷混凝土应在开挖后及时进行,厚度不小于4m;喷射时应先填平岩面较大凹洼处。复喷混凝
土应在钢筋网及钢架安装后及时进行,未设钢筋网及钢架时应及时复喷至设计厚度。
②喷射作业应分段、自下而上连续进行:喷射角度应与受喷面垂直,喷嘴与受喷面距离宜为
0.6~1.8m。
③后一层喷射应在前一层混凝士终凝后进行。若终凝1h后再喷射,应先用风吹、水洗基面。
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④喷射作业紧跟开挖作业面时,下一循环爆破应在喷射混凝土终凝3h后进行。
⑤喷射钢纤维混凝土时,钢纤维在拌和物中应分散均匀,不产生结团。宜采用将钢纤维、水泥、
粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法,干拌时间不得少于 1.5min。拌和时间应通过现场和试验确定,
且不宜小于3min。喷射合成纤维混凝土时,应拌和至纤维均匀分散成单丝,时间宜为4~5min。
⑥钢纤维混凝土表面宜再喷射一层厚度不小于10mm的同强度等级的水泥砂浆。
⑦喷混凝土工艺流程图【补充内容】
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1
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4
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微
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⑧初期支护施工工艺流题程图【补充内容】
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一
唯
(2)锚杆
锚杆主要分为砂浆锚杆、中空注浆锚杆和自进式锚杆。锚杆安装应符合下列要求:
①砂浆锚杆施工工艺流程图【补充内容】
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1
②中空注浆锚杆施工工艺流程图4 9【补充内容】
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③自进式锚杆施工工艺流程图【补充内容】 一
联
唯
(3)钢筋网
采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设,其覆盖厚度不应小于
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第 8 页 共 12 页 内容
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3cm。
(4)钢架
①钢架应与锁脚锚杆焊接牢固,钢架之间应设纵向连接
②钢架背后的间隙应用喷射混凝土充填密实,应先喷射钢架与壁面之间的混凝土后喷射钢架之间
的混凝土。除可缩性钢架的可缩节点部位外,钢架应全部被喷射混凝土覆盖。
③采用分部开挖法施工时,钢架拱脚应施作锁脚锚杆,下部开挖后钢架应及时落底。
④钢架施工工艺流程图【补充内容】
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题
押
准
精
【案例题真题考点】
(2019)背景资料
某高速铁路站前工程第2标段包括路基、桥梁和隧道。
施工过程中发生以下事件:
事件二:项目经理部为保证施工 安全,1#隧道穿过断层破碎带时,采用超前小导管注浆支护方案。
超前小导管注浆工艺流程如图1-2所示。
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一
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图1-2 超前小导管注浆工艺流程
事件三:1#隧道DK26+000~DK26+010段开挖完成后,开挖面出现多处渗水点,渗水量较大,施工
队采用径向注浆进行了止水,随后进行了锚喷支护作业。监理工程师检查时发现该段拱部初期支护面
仍有3处渗水点,要求项目经理部在防水板施工前必须对渗水点进行处理。
【问题】
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第 9 页 共 12 页 内容
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2.针对事件二,写出图1-2中M、N、P所代表的工序名称。
3.针对事件三,写出初期支护面渗水处理的技术措施。
【参考答案】
2.M:清孔;N:下管、封堵孔口;P:连接调试注浆管路。
3.(1)埋管引排;(2)钻孔注浆。
(2021)背景资料
事件一:项目经理部工程部编制了超前小导管施工工艺流程,如图3所示。
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题
押
准
精 图3 超前小导管施工工艺流程图
【问题】
1.针对事件一,写出 A、B代表的工序名称。
【参考答案】
1.A:清孔;
B:浆液配合比设计。
【考点】二次衬砌★★
(1)常用的衬砌形式
在永久性隧道及地下工程中常用衬砌形式 有三种:整体混凝土衬砌、复合式衬砌及锚喷衬砌。
8
(2)二次衬砌施工
1
7
9
①混凝土应分层对称、边浇筑边振捣,最大下落 高度不能超过2m,台车8
4
前后混凝土高度差不能超
信
3
过0.6m,左右混凝土高度不能超过0.5m。 微
系
②基底开挖应圆顺、平整,不得欠挖,超挖部分应用 同强度等级联的混凝土回填。
一
③仰拱宜超前拱墙模注衬砌。 唯
④仰拱填充应在仰拱混凝土终凝后施作。
⑤采用板式无砟轨道隧道,底板应与无砟轨道底座统一施工。
【案例题真题考点】
(2020)背景资料
某集团公司承建普速铁路综合第一标段。主要项目内容有:路基、桥涵、隧道、电力、电力牵引
供电、通信及信号工程。
部分工程情况如下:
隧道3座,均为双线隧道。其中2#隧道起止里程为DK30+600~DK32+500,长度1900m。进、出口
各设明洞1处,均为偏压明洞。最大埋深约130m,洞身围岩为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级石英砂岩、砂岩、绢云母
片岩,局部夹少量页岩,岩体较破碎。
施工过程中发生以下事件:
事件三:项目经理部工程部编制了2#隧道施工作业指导书,相关内容有:
(1)隧道爆破采用光面爆破,减少对围岩的扰动,控制围岩变形。
(2)隧道初期支护采用喷锚支护,喷射混凝土采用干喷工艺。
(3)隧道深埋地段二次衬砌应在初期支护完成后立即施作。
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第 10 页 共 12 页 内容
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(4)隧道仰拱填充与仰拱混凝土同时同强度等级灌注。
(5)隧底超挖部分应采用C25片石混凝土回填。
【问题】
3.针对事件三中施工作业指导书内容的不妥之处,给出正确做法。
【参考答案】
3.(1)正确
(2)喷射混凝土采用湿喷工艺。
(3)深埋地段二次衬砌应在围岩和初期支护变形趋于稳定后施作。
(4)隧道仰拱填充与仰拱混凝土应按设计强度分开浇筑。
(5)隧底超挖部分应采用结构同强度混凝土回填。
(2023)背景资料
某集团公司承建某高速铁路隧道工程,某段洞身岩性为强风化泥质灰岩,岩质较软,岩体破碎,
节理、裂隙发育,围岩级别为V级。
施工过程中,发生以下事件:
事件三:集团公司巡查时,发现施工中存在以下问题:
(1)初期支护喷射混凝土采用干8喷 工艺;
7
1
(2)隧道拱脚处超挖部分采用4浆9砌片石回填;
8
3
(3)仰拱一次开挖长度10m信;
微
(4)隧道作业地段照明使系用220V电压;
联
(5)隧道施工应急预题案只有综合应急预案和专项应急预案。
押
准
【问题】
精
4.针对事件三中不妥 之处,给出正确做法。
【参考答案】
4.(1)初期支护喷射混凝 土采用湿喷工艺;
(2)隧道拱脚处超挖部分采 用同级混凝土回填;
(3)仰拱一次开挖长度不超过3m;
(4)隧道作业地段照明使用36V 或24V电压;
(5)隧道施工应急预案还有应急处置 方案。
【考点】隧道出渣★★ 8
1
7
9
1.装渣
8
4
信
3
特点 适微用范围
系
人力装渣 劳动强度大,速度慢
仅在短隧 道缺乏机
一
械联或断面小而无法使用机械装渣
唯时,才考虑采用
机械装渣 速度快,可缩短作业时间 目前隧道施 工 中常用,但仍需配少数人工辅助
2.运渣
(1)有轨运输
适用于较长的隧道运输(3km以上);
①单线运输
运输能力较低,常用于地质条件较差或小断面开挖的隧道中
②双线运输
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进出车分道行驶,无需避让等待,通过能力较单线有显著提高;
(2)无轨运输
①优点
机动灵活,不需要铺设轨道,能适用于弃渣场离洞口较远和道路坡度较大的场合;
②缺点
多采用内燃驱动,作业时,在整个洞中排出废气,污染洞内空气;
③适用条件
大断面开挖和中等长度或短隧道中,并应注意加强通风。;
8
7
1
9
4
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信
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