1、铁路客运专线铁路客运专线隧道施工技术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、1 1客运专线隧道的特点与难点客运专线隧道的特点与难点 1 1、2 2 支护结构设计与基底处理支护结构设计与基底处理 要求要求1 1、3 3 客专隧道工程的耐久性要求客专隧道工程的耐久性要求主要内容主要内容 1、概述、概述 2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.12.1开挖方法开挖方法全断面法；下导洞超前法；台阶法；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；中环形开挖留核心土法；双侧壁导坑法；中隔壁法（隔壁法（CDCD）法；交叉中隔壁法）法；交叉中隔壁法(CRD)(C
2、RD)法法3、隧道二衬施工技术、隧道二衬施工技术2.22.2光面爆破光面爆破 2.32.3微震爆破微震爆破4、工程实例、工程实例3.13.1工艺流程工艺流程3.23.2仰拱施工技术仰拱施工技术3.33.3拱墙二次衬砌拱墙二次衬砌底部清理；底部清理；仰拱与填充混凝土浇筑；仰拱与填充混凝土浇筑；仰拱栈桥技术仰拱栈桥技术1、1客运专线隧道的特点与难点客运专线隧道的特点与难点 1、概述、概述 隧道隧道断面断面大大：内净内净空空面积面积达达100m100m2 2，需要，需要开挖开挖面积面积约约160m160m2 2（有仰拱）。（有仰拱）。工程工程可靠性可靠性和和耐久耐久性性要求要求高高：设计使用年限：设
3、计使用年限要求要求100100年年，主体结构要，主体结构要求求“零缺陷零缺陷”。防排水防排水要求要求高高：防：防水等级要求达到水等级要求达到一级一级。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 1、2 2 支护结支护结构设计构设计与基底与基底处理处理 1、概述、概述 1 1、2 2 支护结构设计与基底处理支护结构设计与基底处理 强化了支护结构类型强化了支护结构类型：客运专线隧道：客运专线隧道跨度大跨度大，对应的浅埋段覆土，对应的浅埋段覆土厚度也增大，同时从厚度也增大，同时从环保要求环保要求出发，隧道洞口位置较以往出发，隧道洞口位置较以往外延较多外延较多，
4、致，致使使浅埋段长度较长浅埋段长度较长，因此有必要，因此有必要专门设计专门设计浅埋段浅埋段支护结构支护结构。突出突出“加强基底加强基底”和注重和注重“刚度变化刚度变化”：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，计，、级围岩级围岩均采用均采用有仰拱有仰拱结构，且结构，且仰拱厚度仰拱厚度比比拱墙衬砌拱墙衬砌大大；级围岩级围岩可溶岩地段可溶岩地段设计设计有仰拱有仰拱结构，非可溶岩地段无仰拱。结构，非可溶岩地段无仰拱。围岩级别围岩级别不连续变化不连续变化时，如断层部位为时，如断层部位为级围岩，其前后则为级围岩，其前后则为级围岩
5、，级围岩，级围岩有仰拱结构，可用于这些级围岩有仰拱结构，可用于这些突变部位突变部位，以利于基底的刚，以利于基底的刚度变化。度变化。二次衬砌二次衬砌部分部分采用钢筋混凝土结构采用钢筋混凝土结构：、级围岩和级围岩和级围岩偏级围岩偏压段二衬均采用钢筋混凝土结构，主要是考虑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列车长期振动作用以及以及围围岩蠕变对二次衬砌受力影响岩蠕变对二次衬砌受力影响，同时可，同时可减少减少大跨混凝土结构的大跨混凝土结构的收缩裂缝收缩裂缝。1、概述、概述 1 1、3 3 隧道工程的耐久性隧道工程的耐久性 从传统的以从传统的以“强度强度”为为主导主导向以向以“性能性能
6、”为主导为主导的设计方法转变，但要消除的设计方法转变，但要消除“免维修或不能维修免维修或不能维修”的误的误解，建立起解，建立起“把劣化构件或把劣化构件或构件的性能构件的性能恢复到设计意图恢复到设计意图的使用水准以上的的使用水准以上的补修、补补修、补强强”的概念。的概念。1、概述、概述 1 1、3 3 隧道工程的耐久性隧道工程的耐久性 隧道工程的耐久性设计施工与地面结构有明显的不同。隧道工程的耐久性设计施工与地面结构有明显的不同。首先是首先是设计寿命计算方法设计寿命计算方法不同不同，地面结构地面结构一般以混凝土一般以混凝土炭化深度炭化深度达到钢筋处的时间作为达到钢筋处的时间作为使用年限使用年限，
7、而隧道结构则不同，其极限状态，而隧道结构则不同，其极限状态由由围岩围岩、初期支护初期支护和和二次衬砌二次衬砌共同确定，一定的共同确定，一定的混凝土炭化深度混凝土炭化深度并并不不意味着隧道结构达到设计使用年限（结构仍可能维持稳定）；意味着隧道结构达到设计使用年限（结构仍可能维持稳定）；其次隧道结构大量采用其次隧道结构大量采用素混凝土素混凝土，耐久性判别耐久性判别与与钢筋混凝土钢筋混凝土也有也有所所不同不同；第三除对模筑混凝土本身应提出第三除对模筑混凝土本身应提出耐久性指标耐久性指标要求外，对要求外，对喷射混凝喷射混凝土土、锚杆锚杆、防排水材料防排水材料等也均应达到等也均应达到相应的耐久性相应的耐
8、久性要求。要求。1、概述、概述 1 1、3 3 隧道工程的耐久性隧道工程的耐久性 正确选择正确选择混凝土混凝土原材料原材料及及配合比配合比，严格控制，严格控制水胶比水胶比和和水泥用量水泥用量。(水泥用量水泥用量不大于不大于 kg)kg)采用合理的采用合理的结构结构及及构造构造措施、严格控制措施、严格控制裂缝宽度裂缝宽度，其中，其中在结构设计方面采取的措施有：在结构设计方面采取的措施有：隧道均采用隧道均采用单心圆断面单心圆断面，有利于结构受力；，有利于结构受力；内净空预留内净空预留工务工程技术作业空间，可以用于进一步采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；取耐久性加强措施；适当
9、适当提高提高衬砌结构混凝土衬砌结构混凝土强度等级强度等级，隧道初期支护采用，隧道初期支护采用C25C25喷混凝土，二次衬砌采用喷混凝土，二次衬砌采用C30C30素混凝土或素混凝土或C35C35钢筋混凝土。钢筋混凝土。1、概述、概述 其他材料耐久性要求其他材料耐久性要求：对：对锚杆的锚杆的保护层厚度保护层厚度、注浆、注浆饱满饱满度、度、防水材料防水材料等的等的耐久性耐久性均提均提出相应要求。出相应要求。施工有关要求施工有关要求：围岩本身：围岩本身是整个承载体系的一部分，施是整个承载体系的一部分，施工中应注意工中应注意“爱护围岩爱护围岩”。结构检测及维护结构检测及维护：在设计：在设计使用年限内，应
10、使用年限内，应定期定期对隧道结对隧道结构及材料的构及材料的使用状态使用状态、环境条环境条件的件的变化变化进行检测及监测，并进行检测及监测，并进行进行综合评估综合评估。1 1、3 3 隧道工程的耐久性隧道工程的耐久性 1、概述、概述 2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.12.1开挖方法开挖方法2.1.1全断面法全断面法客运专线铁路隧道工程全断面开客运专线铁路隧道工程全断面开挖方法的适用范围是：挖方法的适用范围是：1 1、单线隧道单线隧道、级级围岩；围岩；2 2、双线隧道双线隧道、级级围岩；围岩；3 3、地下水状态：、地下水状态：干燥或潮湿干燥或潮湿。循环进尺循环进尺控制在控制在3 34m4
11、m。（1）适用范围）适用范围2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.12.1开挖方法开挖方法 全断面开挖全断面开挖重点控制重点控制爆破质量爆破质量，尤其是，尤其是掏槽掏槽与与光面爆破光面爆破质量，直质量，直接影响着隧道开挖质量和施工进度。接影响着隧道开挖质量和施工进度。凿孔宜采用凿孔宜采用凿岩台车凿岩台车。掏槽眼可采用。掏槽眼可采用直眼掏槽直眼掏槽或或斜眼掏槽斜眼掏槽。周边眼周边眼应沿隧道开挖应沿隧道开挖轮廓线轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。布置，保证开挖断面符合设计要求。底板底板和和仰拱底面仰拱底面采用采用预留光爆层预留光爆层爆破，双线隧道爆破，双线隧道、级级围岩围岩段的段的中心水沟
12、中心水沟应与隧底应与隧底光爆层光爆层同时同时爆破成形爆破成形。辅助炮眼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石块块度适合适合装碴的需要装碴的需要。周边眼周边眼与与辅助炮眼辅助炮眼的眼底应在的眼底应在同一垂直面同一垂直面上，上，掏槽炮眼掏槽炮眼应应加深加深101020cm20cm。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爆破震动的影响，合理的影响，合理控制控制装药量装药量，防止防止对围岩造成对围岩造成大大的的破坏破坏。（2）技术方案）技术方案2.1.1
13、全断面法全断面法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）钻爆设计）钻爆设计石太客专双线隧道级围岩全断面开挖钻爆设计图 2.1.1全断面法全断面法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）钻爆设计）钻爆设计表表1：双线隧道：双线隧道级围岩装药参数表级围岩装药参数表序序号号炮眼分类炮眼分类炮眼数炮眼数(个个)雷管雷管 段数段数(段段)炮眼炮眼长度长度(cm)炮眼装药量炮眼装药量备注备注每孔药卷每孔药卷数数(卷卷)单孔装药量单孔装药量(kg)合计药量合计药量(Kg)1掏槽眼61400182.716.21.级围岩断面开挖面积119.33m2；炮眼利用系
14、数85%；2每循环进尺3.2m；3总装药量366kg；4单位耗药量0.958kg/m3。2扩槽眼43380162.49.63扩槽眼45370152.259.04扩槽眼47360142.18.45扩槽眼38350142.16.36掘进眼99350131.9517.557掘进眼1310350131.9525.358掘进眼1711350131.9533.159掘进眼1912350131.9537.0510掘进眼2313350131.9544.8511内圈眼3314350131.9564.3512二台眼1714350131.9533.1513周边眼4715+735030.4521.1514底板眼191
15、6350142.139.92.1.1全断面法全断面法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 级围岩级围岩全断面开挖全断面开挖循环时间循环时间为为9.59.512h12h，每循环进尺，每循环进尺3 33.3m3.3m，每天每天2 22.52.5个循环。月有效工时个循环。月有效工时2525天，月进尺天，月进尺150150200m200m。2.1.1全断面法全断面法（4）开挖进度指标）开挖进度指标2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（5 5）技术措施）技术措施1.1.开挖方式采用开挖方式采用钻眼爆破钻眼爆破法，爆破时严格法，爆破时严格控制控制炮眼深炮眼深
16、度度及及装药量装药量。2.2.及时及时喷混凝土喷混凝土封闭封闭围岩围岩，按设计要求施做拱部，按设计要求施做拱部系统系统锚杆锚杆。3.3.施工中，按有关规范要求，进行施工中，按有关规范要求，进行监控量测监控量测，及时，及时反反馈结果馈结果，分析洞身结构的，分析洞身结构的稳定稳定，为，为支护参数支护参数的的调整调整，灌筑，灌筑二次衬砌二次衬砌的的时机时机提供依据。提供依据。2.1.1全断面法全断面法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法下导洞超前法的适用范围是：下导洞超前法的适用范围是：1 1、单线单线隧道隧道、级级围岩；围岩；2 2、双线双线隧道隧道、级级围岩。围岩。3 3
17、、地下水地下水状态：有状态：有渗水渗水或或股水股水。2.1.2下导洞超前法下导洞超前法（1）适用范围）适用范围2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 客运专线的客运专线的跨度跨度较以往单、双线隧道跨度较以往单、双线隧道跨度大大，洞室的，洞室的稳定性稳定性相对较相对较低低，因而增加了下导洞因而增加了下导洞适度超前适度超前全断面的开挖方法。全断面的开挖方法。下导洞下导洞一般一般超前超前全断面全断面5 510m10m，其，其循环进尺循环进尺为为2 23m3m。其。其优点优点在于：在于：（1 1）下导洞能起到）下导洞能起到超前超前地质地质预报预报作用，便于采取作用，便于采取应急措
18、施应急措施，防患于未然。，防患于未然。（2 2）当地下水较丰富时，利用超前下导洞）当地下水较丰富时，利用超前下导洞降低地下水水位降低地下水水位效果好，对于效果好，对于大断面大断面隧道隧道尤其适用尤其适用。（3 3）隧道下导洞进行作业，没有二次倒运，便于大型机械出碴、运料。）隧道下导洞进行作业，没有二次倒运，便于大型机械出碴、运料。扩挖扩挖时爆破时爆破临空面大临空面大，对，对围岩扰动围岩扰动也相对也相对较小较小，各种消耗也，各种消耗也较节省较节省。2.1.2下导洞超前法下导洞超前法（2）技术特点）技术特点2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法客运专线铁路隧道工程客运专线铁路
19、隧道工程台阶法台阶法开挖方法的开挖方法的适用范围适用范围是：是：1 1、单线单线隧道隧道、级围岩；级围岩；2 2、双线隧道、双线隧道级级围岩。围岩。3 3、地下水地下水状态：状态：干燥干燥或或潮湿潮湿。台阶台阶长度长度应应有利于有利于施工操作和机械设备施工操作和机械设备效率效率的发挥，同时应的发挥，同时应有有利于利于支护尽早支护尽早封闭成环封闭成环。2.1.3台阶法台阶法（1）适用范围）适用范围2、隧道开挖施工技术隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法采用台阶法开挖，采用台阶法开挖，台阶长台阶长度度以以维护维护围岩的围岩的稳定稳定和和方便方便施工施工为原则，不对台阶长短为原则，不对台阶长短作硬
20、性规定。作硬性规定。采用采用超前支护超前支护等施工等施工辅助辅助措施措施时，时，利用利用上一循环架立上一循环架立的的钢架钢架，在其上进行施作，在其上进行施作，然后再行开挖；严格然后再行开挖；严格控制控制炮炮眼眼深度深度及及装药量装药量。（2）技术方案）技术方案2.1.3台阶法台阶法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）钻爆设计）钻爆设计石太客专双线隧道级围岩台阶法开挖钻爆设计图 2.1.3台阶法台阶法以以石太客运专线石太客运专线双线隧道双线隧道为例为例2、隧道开挖、隧道开挖施工技术施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）钻爆设计）钻爆设计2.1.3台阶法台阶法序序号号炮
21、眼炮眼分类分类炮眼炮眼数数(个个)雷管雷管 段数段数(段段)炮眼炮眼长度长度(cm)炮眼装药量炮眼装药量备注备注每孔药每孔药卷数卷数(卷卷)单孔装单孔装药量药量(kg)合计药合计药量量(Kg)一一上台阶1级围岩断面开挖面积134.35m2；2每循环进尺2.5m；3炮眼利用系数85%；1掏槽眼61316142.112.62扩槽眼43312131.957.83扩槽眼45308131.957.84扩槽眼47304131.957.85扩槽眼58300131.9515.66掘进眼559-12300121.893.67内圈眼3113300121.855.88周边眼441430030.4519.89底板眼1
22、515300131.9529.25二二下台阶1掘进眼651-5300121.81172周边眼12630030.455.43底板眼207300131.9539石太石太铁路客专铁路客专双线隧道双线隧道级级围岩台阶法开围岩台阶法开挖挖装药参数装药参数表表2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 级级围岩台阶法开挖围岩台阶法开挖循环时间循环时间为为12h12h，每循环进尺，每循环进尺2.5m2.5m，日进尺，日进尺5m5m。考虑月。考虑月有效有效施工时间施工时间2525天天及工序干扰，及工序干扰，月进尺月进尺约约120m120m。2.1.3台阶法台阶法（4）开挖进度指标）开挖进度指
23、标2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（5 5）技术措施）技术措施按要求按要求设置设置锁脚锚杆锁脚锚杆（管），确保开挖下台阶或仰拱时（管），确保开挖下台阶或仰拱时施工安全。施工安全。各台阶依次开挖，台阶开挖后做到各台阶依次开挖，台阶开挖后做到仰拱紧跟仰拱紧跟。施工中按规范要求进行施工中按规范要求进行监控量测监控量测、反馈反馈、分析分析，及时，及时调调整支护参数整支护参数，适时适时灌筑灌筑二次衬砌。二次衬砌。2.1.3台阶法台阶法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法1 1、单线单线隧道隧道、级级围岩；围岩；2 2、双线双线隧道隧道、级级围岩；围岩；
24、3 3、地下水地下水状态：有状态：有渗水渗水或或股水股水。2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法（1）适用）适用 范围范围工法特点：工法特点：1 1、能、能适应适应不同不同跨度跨度和多种和多种断面断面形式，与形式，与CDCD（CRDCRD）、双侧）、双侧壁等开挖工法相比壁等开挖工法相比没有需拆除没有需拆除的的临时支护临时支护，节省投资节省投资。2 2、在地质结构复杂多变、软硬围岩相间的隧道施工中，便、在地质结构复杂多变、软硬围岩相间的隧道施工中，便于于灵活及时灵活及时地地调整调整施工施工工法工法，进度稳定进度稳定，工期保障性强。，工期保障性强。3 3、无无需增加需增加特殊设备特殊设备，
25、投入少，工艺，投入少，工艺可操作性强可操作性强，易推广易推广。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 1 1、开挖前视围岩情况对、开挖前视围岩情况对拱部拱部进行进行超前支护超前支护。2 2、上台阶开挖时、上台阶开挖时预留核心土预留核心土,起到起到稳定掌子面稳定掌子面和和方便拱部支方便拱部支护护的作用。的作用。3 3、上部弧形导坑开挖、上部弧形导坑开挖进尺进尺控制在控制在0.50.51.0m1.0m之间，开挖后之间，开挖后及及时时架立架立格栅（型钢）格栅（型钢）钢架钢架，施作，施作喷混凝土喷混凝土等拱部其它初期支护。等拱部其它初期支护。4 4、下台阶、下台阶侧壁侧壁采用采用
26、人工人工跳槽跳槽开挖开挖。5 5、预留核心土和下台阶、预留核心土和下台阶中槽中槽采用采用反铲挖掘机反铲挖掘机开挖开挖，人工人工配合配合修整修整周边，开挖时注重周边，开挖时注重初期支护初期支护和和仰拱仰拱紧跟紧跟，必要时在预留核心，必要时在预留核心土后土后拱脚拱脚处设置处设置临时仰拱临时仰拱，使初期支护，使初期支护成环成环。（2）技术方案）技术方案2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）开挖顺序（方法）开挖顺序（方法）2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（
27、4）技术措施）技术措施2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法 1.1.隧道施工坚持隧道施工坚持“先先预报预报、管管超前超前、短短进尺进尺、弱弱爆破爆破、强强支撑支撑、勤勤量测量测、早早封闭封闭成环成环”的原则，开挖方式均采用的原则，开挖方式均采用弱爆破弱爆破或或人工开人工开挖挖,采用爆破时采用爆破时,严格严格控制控制炮炮眼深眼深度及装度及装药量药量。2.2.核心土核心土面积面积不小于不小于整个整个断面断面的的50%50%，必要时必要时在在核心土后核心土后设设置置临时仰拱临时仰拱。3.3.注重按设计要求在注重按设计要求在每个开挖工序每个开挖工序连接处连接处设置设置锁脚锚杆锁脚锚杆。4.4
28、.按要求按要求设置设置钢架间钢架间纵向纵向连接钢筋连接钢筋，并确保，并确保钢架钢架置于置于稳定稳定的的基础基础之上。之上。5.5.严格严格监控量测监控量测，及时，及时反馈结果反馈结果，根据量测结果分析洞身结，根据量测结果分析洞身结构的稳定，为构的稳定，为支护参数支护参数的的调整调整，灌筑二次衬砌的，灌筑二次衬砌的时机时机提供依据。提供依据。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（5）开挖进度指标与环形开挖留核心土法局限性）开挖进度指标与环形开挖留核心土法局限性2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法1 1、开挖（、开挖（1 1）部时）部时核心土核心土高度高度不易不易
29、把握把握，留，留置置太高太高时核心土边坡时核心土边坡易失稳易失稳，留置，留置太低太低时核心土时核心土的的作用明显降低作用明显降低，一旦拱部出现，一旦拱部出现坍塌坍塌难以及时难以及时实实施施有效支撑有效支撑。2 2、隧道、隧道（2 2）部下台阶侧壁）部下台阶侧壁采用采用人工跳槽人工跳槽开挖，开挖，工效较低工效较低，严重制约了施工进度，铁路客，严重制约了施工进度，铁路客运专线运专线双线隧道双线隧道级围岩级围岩开挖开挖进度进度约约404060m60m。开挖时容易开挖时容易破坏破坏（3 3）核心土核心土和和中台阶中台阶，有工程，有工程实例曾采用实例曾采用挖井护壁挖井护壁，效果效果不明显不明显。3 3、
30、采用、采用客专指南客专指南P126P126开挖顺序的开挖顺序的前提前提条件条件是：（是：（5 5）部有）部有足够足够的的自稳能力自稳能力。为克服以上局限，在工程实践中总结出了一为克服以上局限，在工程实践中总结出了一种新的开挖方法：种新的开挖方法：三台阶七步开挖法三台阶七步开挖法。p126p272、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 （6 6）三台阶七步开挖法）三台阶七步开挖法2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法(铁路隧道工程施工技术指南铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008已将已将三台阶七步开挖法、环形开挖留核心土法及二台阶、三台阶纳入台阶法三台阶七步开挖
31、法、环形开挖留核心土法及二台阶、三台阶纳入台阶法)三台阶七步流水开挖法作业示意图2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（6 6）三台阶七步开挖法：）三台阶七步开挖法：施工时将隧道分为施工时将隧道分为三个台阶三个台阶、七个步骤七个步骤进行开挖。进行开挖。工法特点工法特点（与环形开挖预留核心土法相比）：（与环形开挖预留核心土法相比）：1 1、由于设置了、由于设置了三个台阶三个台阶，开挖（，开挖（1 1）部时）部时核心土核心土可可留置较高留置较高，核心土作，核心土作用用效果显著效果显著，能够对拱部坍塌及时实施，能够对拱部坍塌及时实施有效支撑有效支撑。2 2、隧道、隧道下台阶下台
32、阶采用采用2 2级台阶级台阶开挖，施工开挖，施工空间大空间大，可引入，可引入大型施工机械大型施工机械多多作业面作业面平行施工平行施工，工效较高。，工效较高。开挖步骤开挖步骤 第第1 1步，上部弧形导坑开挖：步，上部弧形导坑开挖：在拱部在拱部超前支护超前支护后进行，环向开后进行，环向开挖上部弧形导坑，挖上部弧形导坑，预留核心土预留核心土，核心土，核心土长度长度为为3 35m5m，宽度宽度宜为隧道开挖宽宜为隧道开挖宽度的度的1/31/31/21/2。开挖循环进尺根据初期支护。开挖循环进尺根据初期支护钢架间距钢架间距确定，开挖后立即确定，开挖后立即初喷初喷3 35cm5cm混凝土；及时进行混凝土；及
33、时进行架设架设钢拱架钢拱架、锚杆锚杆、挂钢筋网挂钢筋网系统支护系统支护，在，在钢架钢架拱脚拱脚以上以上30cm30cm高度处，紧贴钢架高度处，紧贴钢架两侧两侧边沿边沿按下倾角按下倾角3030打设锁脚锚杆，锁脚打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土复喷混凝土至设计厚度。至设计厚度。2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 （6 6）三台阶七步开挖法）三台阶七步开挖法 开挖步骤开挖步骤 第第2 2、3 3步，左、右侧中台阶开挖：步，左、右侧中台阶开挖：开挖进尺开挖进尺根据初期支护根据初期支护钢架间距钢架
34、间距确定，开挖确定，开挖高度高度一般为一般为3 33.5m3.5m，左、右侧，左、右侧台阶错开台阶错开2 23m3m，开挖后立，开挖后立即即初喷初喷3 35cm5cm混凝土，及时进行施工混凝土，及时进行施工接长钢架接长钢架、锚杆锚杆、挂钢筋网挂钢筋网、喷喷射混凝土射混凝土系统支护系统支护。在。在钢架拱脚以上钢架拱脚以上30cm30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角按下倾角3030打设打设锁脚锚杆锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土复喷混凝土至至设计厚度。设计厚度。第第4 4、5 5步，左、右侧下台阶开挖：步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺
35、开挖进尺根据初期支护根据初期支护钢架间钢架间距距确定，左、右侧确定，左、右侧台阶错开台阶错开2 23m3m，开挖后初喷混凝土，及时进行接，开挖后初喷混凝土，及时进行接长钢架、锚杆、挂钢筋网、喷射混凝土系统支护。在钢架边墙墙脚，长钢架、锚杆、挂钢筋网、喷射混凝土系统支护。在钢架边墙墙脚，紧贴钢架两侧边沿按下倾角紧贴钢架两侧边沿按下倾角3030打设打设锁脚锚杆锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，接，复喷混凝土复喷混凝土至设计厚度。至设计厚度。2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 （6 6）三台阶七步开挖法）三
36、台阶七步开挖法 开挖步骤：开挖步骤：第第6 6步，上、中、下台阶预留核心土：步，上、中、下台阶预留核心土：各台阶分别各台阶分别开挖开挖预留核心土预留核心土，开，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。（当围岩挖进尺与各台阶循环进尺相一致。（当围岩自稳能力较好自稳能力较好时可时可与与4 4、5 5同步同步）第第7 7步，隧底开挖：步，隧底开挖：开挖后及时施做开挖后及时施做仰拱初期支护仰拱初期支护，仰拱，仰拱分段长度分段长度宜为宜为4 46m6m。施工要点：施工要点：贯彻执行贯彻执行“先先预报预报，管管超前超前，短短开挖开挖，弱弱爆破爆破，强强支撑支撑，早早成环成环”十八字方针十八字方针，并，并紧跟衬砌紧
37、跟衬砌。台阶高度台阶高度可根据施工可根据施工机具机具、人员人员等进行等进行适当调适当调整整。密切关注密切关注初期支护初期支护结构结构、核心土核心土是否是否稳定稳定，按监控，按监控量测数据量测数据及时及时调调整支护参数整支护参数，必要时必要时利用利用核心土体核心土体加设加设全断面全断面环形临时支撑环形临时支撑。工序变化工序变化处打设处打设锁脚钢管锁脚钢管。钢架之间。钢架之间纵向连接钢筋纵向连接钢筋连接连接牢固牢固，必要，必要时采用时采用小型钢加强小型钢加强。仰拱紧跟下台阶，。仰拱紧跟下台阶，及时闭合及时闭合构成稳固的构成稳固的支护体系支护体系。2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧
38、道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法 （6 6）三台阶七步开挖法）三台阶七步开挖法开挖进度指标开挖进度指标 级围岩三台阶七步开挖法完成一级围岩三台阶七步开挖法完成一循环循环开挖开挖支护支护时间为时间为12h12h，每，每循环进尺循环进尺0.80.81.4m1.4m，日日进尺进尺1.61.62.8m2.8m，每，每月月按按2525天天有效施工时间有效施工时间计算，计算，月月进尺进尺404070m70m。2.1.4环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法客运专线铁路隧道工程双侧壁导坑开挖客运专线铁路隧道工程双侧壁导坑开挖方法
39、的适用范围是：方法的适用范围是：1 1、单线单线隧道隧道、级级围岩；围岩；2 2、双线双线隧道隧道、级级围岩；围岩；3 3、地下水地下水状态：有状态：有渗水渗水或或股水股水。2.1.5双侧壁导坑法双侧壁导坑法（1）适用范围）适用范围2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法双侧壁导坑法具有双侧壁导坑法具有开开挖挖断面断面小小，扰动范围扰动范围小小，支护支护快快，封闭封闭早早和和安全性安全性高高等特点。采用双侧壁导等特点。采用双侧壁导坑法施工时，两侧导坑开坑法施工时，两侧导坑开挖根据挖根据围岩情况围岩情况可可全断面全断面开挖，也可以开挖，也可以分步开挖分步开挖，对对变形较大变形
40、较大，初期支护，初期支护结结构开裂构开裂破坏的，采取在破坏的，采取在两两侧壁导坑内侧壁导坑内中部中部增设增设临时临时型钢横撑型钢横撑，以达到，以达到维护稳维护稳定定的目的。的目的。2.1.5双侧壁导坑法双侧壁导坑法（2）工法特点）工法特点2、隧道开挖施工技术隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）开挖方法）开挖方法2.1.5双侧壁导坑法双侧壁导坑法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（4）开挖工艺）开挖工艺2.1.5双侧壁导坑法双侧壁导坑法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（5）技术措施）技术措施2.1.5双侧壁导坑法双侧壁导坑法1.1.严
41、格遵守严格遵守“管管超前超前、短短进尺进尺、强强支撑支撑、快快封闭封闭、早早成环成环、勤勤量量测测”施工原则，各开挖分步适当施工原则，各开挖分步适当拉开间距拉开间距，平行作业平行作业。左右侧左右侧导洞导洞错开不小于错开不小于15m15m间距，间距，中间核心土中间核心土开挖在开挖在两侧导洞两侧导洞稳定后稳定后进行；进行；2.2.两侧壁导坑开挖支护完成后，造成两侧壁导坑开挖支护完成后，造成拱部拱部应力集中应力集中，必须，必须强化强化监监控量测控量测，及时采取，及时采取加强措施加强措施；3.3.根据根据导洞尺寸导洞尺寸配置配置相应的相应的机械设备机械设备；4.4.中间核心土开挖时，注意对中间核心土开
42、挖时，注意对衬砌结构衬砌结构的的保护保护，防止防止碰撞碰撞。仰拱仰拱开挖后须开挖后须及时及时浇注浇注，防止，防止积水积水软化基底软化基底；5.5.双侧壁导坑法施工时，施工双侧壁导坑法施工时，施工工序工序多多，干扰干扰大大，设专职调度对现，设专职调度对现场施工设备场施工设备统一管理统一管理，保证施工安全。，保证施工安全。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法2.1.6中洞法中洞法（1）适用范围）适用范围客运专线铁路隧道工程客运专线铁路隧道工程中洞法中洞法适用适用于于双联拱隧道双联拱隧道。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法2.1.6中洞法中洞法1 1
43、开挖开挖中导洞中导洞施做中导洞施做中导洞初期支护初期支护施做施做中隔墙中隔墙并做防护并做防护4 4开挖开挖左洞侧导洞左洞侧导洞V V施做左洞侧导洞施做左洞侧导洞初期支护初期支护6 6开挖开挖左洞上台阶左洞上台阶施做左洞上部施做左洞上部初期支护初期支护8 8开挖开挖左洞下台阶左洞下台阶左洞左洞仰拱仰拱X X左洞左洞二次衬砌二次衬砌11 11开挖开挖右洞侧导坑右洞侧导坑右洞侧导坑右洞侧导坑初期支护初期支护1313开挖开挖右洞上台阶右洞上台阶施做施做右洞上部右洞上部初期支护初期支护1515开挖开挖右洞右洞下台阶下台阶右洞右洞仰拱仰拱右洞右洞二次衬砌二次衬砌（2）施工顺序）施工顺序2、隧道开挖施工技术
44、、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法2.1.7中隔壁（中隔壁（CD）法）法（1）适用范围）适用范围客运专线铁路隧道工程中隔壁客运专线铁路隧道工程中隔壁法（法（CDCD法）的适用范围是：法）的适用范围是：1 1、单、双线单、双线隧道隧道级级围岩；围岩；2 2、浅埋浅埋隧道；隧道；3 3、三线三线隧道。隧道。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（2）开挖方法）开挖方法2.1.7中隔壁（中隔壁（CD）法）法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）施工顺序）施工顺序2.1.7中隔壁（中隔壁（CD）法）法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开
45、挖方法开挖方法（4）技术措施）技术措施2.1.7中隔壁（中隔壁（CD）法）法1.1.开挖方式采用开挖方式采用弱弱爆破爆破或或人工人工开挖开挖，爆破时，爆破时严格控制严格控制炮眼炮眼深度深度及及装药量装药量。2.2.工序变化处工序变化处之之钢架钢架(或或临时钢架临时钢架)应设应设锁脚锚杆锁脚锚杆，确，确保钢架基础保钢架基础稳定稳定；钢架之间；钢架之间纵向连接钢筋纵向连接钢筋应按要求应按要求设置设置，及时施做并及时施做并连接牢固连接牢固；3.3.右部导洞右部导洞开挖开挖滞后滞后于于左部导洞左部导洞，距离，距离不小于不小于30m30m；临时钢架临时钢架的的拆除拆除须在洞身须在洞身主体结构主体结构初期
46、支护施工初期支护施工完毕并稳完毕并稳定定后，方可进行。后，方可进行。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法2.1.8交叉中隔壁（交叉中隔壁（CRD）法）法（1）适用范围）适用范围客运专线铁路隧道工程交叉中隔壁法（CRD法）的适用范围是：1、双线隧道级围岩；2、三线隧道级围岩；3、浅埋隧道。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（2）开挖方法）开挖方法2.1.8交叉中隔壁（交叉中隔壁（CRD）法）法2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（3）施工顺序）施工顺序2.1.8交叉中隔交叉中隔壁（壁（CRD）法）法2、隧道开挖施工技术、隧
47、道开挖施工技术2.1开挖方法开挖方法（4）技术措施）技术措施2.1.7交叉中隔壁（交叉中隔壁（CRD）法）法1.1.严格遵守严格遵守“管管超前超前、短短进尺进尺、强强支撑支撑、快快封闭封闭、早早成环成环、勤勤量测量测”的原则，的原则，开挖开挖进尺进尺控制在控制在1-21-2榀榀格栅钢架间距。格栅钢架间距。2.2.各开挖分步适当各开挖分步适当拉开拉开间距间距，平行作业，平行作业，减少减少相互间的施工相互间的施工干扰干扰。3.3.根据根据监测情况监测情况调整调整初期支护初期支护参数参数，加强支护或改变施工工，加强支护或改变施工工序。地质变化时，要求序。地质变化时，要求增加增加监测点数监测点数，加大
48、加大监测频率监测频率，做到信，做到信息化施工。息化施工。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.2光面爆破光面爆破2.2.1施工工艺施工工艺2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.2光面爆破光面爆破2.2.2施工方法及技术措施施工方法及技术措施1.1.严密组织：严密组织：钻孔时，由钻孔时，由专人专人统一统一指挥指挥作业，认真实行作业，认真实行定人定人、定位定位、定机定机、定标准定标准、定数量定数量的的岗位责任制岗位责任制。2.2.测量定位：测量定位：先由测量人员在掌子面先由测量人员在掌子面测出测出炮孔炮孔位置位置，并用，并用十字线十字线标标定，钻孔过程中严格定，钻孔过程中严格控制控制炮眼方
49、向炮眼方向。3.3.掏槽形式：掏槽形式：主要采用主要采用楔形掏槽楔形掏槽。掏槽眼掏槽眼炮孔炮孔超钻超钻200200300mm300mm，并并加强装药加强装药。4.4.钻孔：钻孔：分区分区按按顺序顺序钻孔钻孔，周边眼和掏槽眼钻孔时，周边眼和掏槽眼钻孔时，固定固定技术熟练技术熟练的司机的司机司钻司钻，提高提高钻孔的钻孔的速度速度和和准确性准确性。开口开口时时慢速推进慢速推进，特别是要，特别是要控控制制好周边炮眼的钻孔好周边炮眼的钻孔精度精度和和外插角外插角，达到，达到定位定位准确准确，开挖，开挖轮廓轮廓平顺平顺，炮，炮孔孔末端末端齐整齐整的要求。的要求。2、隧道开挖施工技术、隧道开挖施工技术2.2
50、光面爆破光面爆破2.2.2施工方法及技术措施施工方法及技术措施5.5.清孔验孔：清孔验孔：钻孔后钻孔后及时及时清孔验孔清孔验孔，炮眼炮眼检查的检查的标准标准为为:“:“准准、直直、平平、齐齐”；炮眼；炮眼深度深度符合符合设计设计要求要求，各，各炮眼炮眼相互相互平行平行，孔底孔底落在落在同一同一垂直平面垂直平面。6.6.装药联线：装药联线：选用选用低低爆速爆速、低低猛度猛度、传爆性传爆性好好、威力威力大大，并与岩，并与岩石的石的波阻抗波阻抗相相匹配匹配的炸药。的炸药。试验试验确定确定炮眼炮眼装药装药系数系数，联线要求联线要求确保与确保与钻爆钻爆设计相符设计相符，周边眼选用，周边眼选用小直径小直径
