新奥法隧道施工视频

本片要紧介绍隧道施工方式、施工技术、施工组织与治理等知识。 本片为配合《隧道施工》课程教学利用，也可供大专院校、职业学校、施工单位技术人员培训之用。

全片约100分钟，共分为上、中、下三集，每集30余分钟。 上集要紧介绍： 一、 隧道施工方式

要紧包括隧道工程的特点、隧道施工方式及其选择、新奥法施工原理、新奥法施工方式如全断面法、台阶法（长、短台阶）、分部开挖法（单侧壁导坑、双侧壁导坑）等。 中集要紧介绍： 二、 隧道施工技术

包括掘进技术、支护技术、辅助施工技术、量测技术、支护防排水技术等。 下集要紧介绍：

三、 隧道施工组织与设计

包括施工预备、施工组织设计、方案选定、场地布置等。 四、 隧道施工的项目治理

包括打算、技术、质量、经济、平安治理等。

要紧内容：

上集要紧介绍：

一、 隧道施工方式

要紧包括隧道工程的特点、隧道施工方式及其选择、新奥法施工原理、新奥法

施工方式如全断面法、台阶法（长、短台阶）、分部开挖法（单侧壁导坑、双侧壁导坑）等。

（一）隧道工程的特点：

一、地下工程；水文条件、地质条件有决定作用。

二、狭长建筑物；进、出口两个工作面、施工速度慢、工期长。 3、地下施工；烟尘、渗水、环境较差。 4、隧道多位于山区，交通不便，供给困难。

五、隧道埋设于地下，一旦建成，就难已更改，施工中要做到不留后患。 （二）隧道施工方式及其选择

一、隧道施工方式：明挖法、暗挖法。 明挖法：基坑开挖法

盖挖法（又分为：逆筑法、顺筑法） 沉管法

暗挖法：钻爆法（矿山法）——又分为传统的矿山法与新奥法。 非钻爆法——又分为盾构法、掘进机法、顶进法。 二、选择隧道施工方案需要考虑的因素：

（1）工程的重要性——由工程的规模、利用上的特殊要求和工期的缓急来表现。

（2）隧道所处的工程地质与水文地质条件。 （3）施工技术条件与机械装备状况。 （4）施工中动力及原材料的供给情形。

（5）工程投资与运营后后的社会效益与经济效益。

（6） 施工平安状况。

（7）有关污染、地面沉降、等环境方面的要求和。 （三）新奥法施工大体原那么：

少扰动、早喷锚、勤量测、紧封锁。 （四）新奥法施工

新奥法施工按其开挖断面的大小及位置，大体上能够分为： 全断面法、台阶法、分部开挖法三大类别及假设干转变方案。

一、全断面法概念：依照隧道设计轮廓线一次爆破成型的施工方式叫做全断面法。

它的施工顺序是：用钻孔台车钻眼－装药、连接引火线－退出钻孔车、引爆火药、开挖出整个隧道断面－排除危石、安设拱部锚杆和喷第一层混凝土－用装渣机将石渣装入矿车运出洞外－安设边墙锚杆和喷混凝土（必要时可喷拱部第二层混凝土和隧道底部混凝土）

简述为：钻孔－装药－爆破－排石－运渣－安装锚杆－喷混凝土

优势：工序少，彼此干扰少，便于组织施工和治理；工作空间大，便于组织大型机械化施工，施工速度高。

注意事项：摸清开挖前方的地质情形，随时预备好应急方法，以确保施工平安；施工设备要求配套；增强通风照明；做好人员培训工作。 二、台阶法

台阶法包括长台阶法、短台阶法、和超短台阶法等三种，其划分是依照台阶长度来决定的。

（1）长台阶法：将隧道断面分为上半断面和下半断面两部份进行开挖。上下断面相距较远，一样上台阶超前５０米以上，或大于５倍洞跨。

作业顺序：用两臂钻孔台车钻眼，装药爆破（地层较软时也可用挖掘机开挖），安设锚杆和钢筋网（必要时加设钢支撑），喷射混凝土，用铲斗（一样为１.６平米的推铲机将石渣推运到台阶下，再由装载机装入车内运至洞外），依照支护结构形成闭合断面的时刻要求，必要时再开挖上半断面后，可修筑临时仰拱，形成上半断面的临时闭合结构，然后再开挖下半断面时，再将临时仰拱挖掉。（从经济角度考虑，挖掉临时仰拱是一项浪费，不合算，应改成短台阶法）。关于下半断面，用两臂钻孔台车钻眼，装药爆破，装渣后直接运至洞外。安设边墙锚杆，必要时和喷混凝土。用反铲挖掘机开挖水沟，喷底部混凝土。开挖下半部时，其炮眼布置方式有两种：平行隧道轴线的水平眼，由上台阶向下钻进的垂直眼（插眼）。 待第一次衬砌的变形稳固后，或依照施工组织设计规定的日期敷设防水层，必要时建造内层衬砌。相关于全断面法来讲，长台阶法一次开挖的断面和高度都比较小，只需配备中型钻孔台车即可施工。而且关于维持开挖面的稳固也十分有利。因此，它的应用范围比全断面法要应用普遍。凡是在全断面法中开挖面不能自稳但围岩坚硬、不要用仰拱封锁断面的情形，都能够采纳长台阶法。 (2)短台阶法： 短台阶法

注意事项:第一次支护全断面闭合要在距开挖面30米之内，或距开挖上半断面开始的30天内完成。

(3)超短台阶法：上台阶仅超前3至5米，只能够采纳交替作业。

若是无大型机械时，可采纳小型机具交替的在上下部开挖，并按需要配置移动式施工台架，以解决上半断面施工机具的布置问题。由于超短台阶第一次支护全断面闭合时刻更短，更有利于围岩变形。在城市隧道施工中，能更有效的操

纵地表沉陷。

缺点：上下断面相距较近，机械设备集中，作业时彼此干扰较大，生产效率较低，施工速度较慢。

需注意问题：在软弱围岩中施工时应专门注意开挖断面的稳固性，必要时可采纳辅助施工方法。

施工中关于应采纳何种台阶法，由以下两个条件决定：（1）第一次支护形成闭合断面的时刻要求，围岩越差，闭合时刻要求越短。（2）上断面施工所用的开挖、支护、出渣等机械设备对施工厂地大小的要求。 3、分部开挖法

分部开挖法能够分为三种方案：台阶分部开挖法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法。

（1）台阶分部开挖法，又称为环形开挖留核心土法。环形开挖进尺一样为米至米，不宜太长。

采纳台阶分部开挖法注意事项：尽管核心土增强了开挖面的稳固，可是开挖中围岩要经受多次扰动，断面分块多，全断面封锁时刻长，围岩变形增大，因此，应付前方岩体进行预支护或预加固。

（2）单侧壁导坑法：一样将断面分为三块，为侧壁导坑、上台阶。下台阶。侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用，并考虑机械设备和施工条件而定。一样侧壁导坑宽度不该超过倍洞跨，高度以到其拱线为宜。

（3）双侧壁导坑法（演进工法）：当隧道跨度专门大，地表沉陷要求严格，围岩条件专门差，单侧壁导坑法难以操纵围岩变形时可采纳双侧壁导坑法。

中集要紧介绍：

一、隧道施工技术

包括掘进技术、支护技术、辅助施工技术、量测技术、支护防排水技术等。 （一）掘进技术：

一、人工开挖：要紧适用于黄土地域，或破碎松散岩石及土质隧道。一样采纳轻型手持式风镐、十字镐进行掘进并用铁锹、簸箕和翻斗车进行装渣和出渣。人工掘进对围岩扰动少，能有效爱惜围岩，避免围岩受扰过大而产生塌方，可是掘进速度慢，工人劳动强度大。

二、钻爆开挖：是用火药爆破坑道范围内的岩体，从而达到开挖的目的。 它对围岩的扰动破坏较大。有时由于爆破震动，致使围岩产生坍塌。故一样只适用于石质隧道。

（1） 钻孔：经常使用的钻孔机具有凿岩机、凿岩台车。凿岩机要紧有手持式风钻、支架势风钻、液压凿岩机。凿岩台车主若是轮胎式四臂液压凿岩台车。凿岩机钻孔深度一样为3米左右，凿岩台车钻孔深度一样为5米左右。 （2） 装药：就其结构而言，能够分为正向装药结构（引线—炮泥—引爆药卷—一般药卷），反向起爆装药，双向起爆装药。装药前要检查炮眼位置和长度是不是符合设计要求，并进行清渣排水。通过实践证明，反向引爆装药结构能够提高炮眼利用率，减少瞎炮，减小岩石破损块度，增大抛渣距离，降低火药消耗量。炮眼越深，成效越好。

（3） 连线：电爆并联、串联、混合联三种形式。

串联优势：消耗电能小、接线简单、易于操作、便于检查、导线消耗少。 并联优势：不至于因为其中一个雷管断路而引发其余雷管拒爆。

（4） 起爆：在工程爆破中，依照起爆的原理及利用器材的不同，一样分为非电起爆、电起爆。

起爆顺序：在起爆顺序上，除欲预裂爆破的周边眼最先起爆外，在一个开挖面上起爆顺序是：由内向外逐层起爆，同圈眼必需同时起爆。

（5） 通风：爆破后通风主若是为了驱除爆破时产生的有害气体及余热。 （6） 出渣：出渣是隧道施工大体作业中一项费工费时的作业，石渣装车和运出的作业时刻往往占开挖循环时刻的33%至50%。专门是全断面开挖法，一次爆下的石渣量相当大，要及时运出更是掘进工作的关键问题。因此，应该注意选择适当的装渣机械和足足数量的运输车辆。出渣工作要紧包括装渣、运输、卸渣三项作业。 3、机械开挖：

(1)单臂掘进机掘进：采纳装在可移动式机械臂上的切削头来破碎岩体。 (2)TBM掘进机掘进：破岩机理是挤压、切削破岩。

4、施工辅助作业：在隧道施工中，钻爆、出渣、支护、衬砌等称为大体作业;为大体作业效劳的作业称为辅助作业。辅助作业要紧包括：施工通风与防尘、施工排水与供水、施工供电与照明、紧缩空气供给等。 （二）支护技术：

一、锚喷支护：锚喷支护是近期常常采纳的一种围岩支护手腕，它能够充分发挥围岩的自承能力，有效的利用洞内的净空，既提高了作业的平安性，又提高了作业效率。锚喷支护能适应软弱岩层和膨胀性岩层中隧道的开挖；能够用于整治塌方和隧道衬砌的裂损。 （1）锚杆支护： 锚杆的作用与成效：

支承围岩（锚杆能和约束围岩变形，并向表层施加压力，从而使处于二轴应力状态的洞室内表面周围的围岩维持三轴应力状态，因此能制止围岩强度的

衰减）

加固围岩：由于锚杆的加固作用，使围岩中尤其是松动区中的破裂面得以弥合，因此增加了锚固区围岩的强度。 提高围岩间阻力，形成“组合梁”： 悬吊作用：

（2）喷射混凝土支护：利用特定的机械把掺有速凝剂xiguliao混凝土以适当的压力喷射到洞室壁上面，迅速固结而成一层支护结构。 （3）钢支撑分类：

钢格栅：矩形断面格栅、三角形断面格栅。 型钢支撑：H型钢支撑、L型钢支撑、U型钢支撑。 钢管支撑：

（4）浇筑混凝土衬砌：喷锚支护（一次衬砌）、浇筑整体混凝土（二次衬砌） （三）辅助施工技术：超前锚杆、超前小钢管、管棚、地面砂浆锚杆、超前小导管注浆、深孔预注浆。 （四）量测技术：现场量测

量测的要紧内容: 一、位移 二、应力。 1、

位移量测：围岩周边的位移量测、拱顶的下沉量测、地表下沉量测、围

岩内部位移量测。 2、

应力量测：围岩压力量测、锚杆轴立量测、钢支撑应力量测、喷射混凝

土应力量测、二次衬砌应力量测、第一次衬砌与二次衬砌间压力的量测。 （五）支护防排水技术：

一、隧道防水：（岩体—喷射混凝土—土工织物，一样为土工布或PE垫层—防水板—衬砌混凝土）

（1）防水板：工程材料是用较多的有PVC、LDPE、EVA等。 （2）卷材铺设方式有两种：环向铺设与纵向铺设。 （3）卷材的接茬方式：冷粘法与热和法

冷粘法要紧用于PVC等防水卷材的胶合。热和法要紧用于LDPE、EVA等防水卷材的胶合。 3、 隧道排水：

隧道地下水流程示用意：围岩—环向排水管—纵向排水管—横向排水管—排水管—洞外出水口

下集要紧介绍：

三、 隧道施工组织与设计

包括施工预备、施工组织设计、方案选定、场地布置等。 四、 隧道施工的项目治理

包括打算、技术、质量、经济、平安治理等。 一、施工组织与设计

隧道施工组织与设计的目的：保证工程依照设计要求的质量、打算规定的进度、和低于设计预算和合同价钱的本钱，平安顺利的完成施工任务。它贯穿于工程从预备时期—施工时期—完工验收时期整个全进程。

现代化的施工组织与设计应该是：先进的科学技术、合理的经济手腕、创新的设计理念和科学的设计方式四者的有机结合。 施工组织与设计要紧包括五方面内容： （一） 施工预备：一、社施工机构的设置

二、技术预备工作

3、现场大体条件及物质预备

现行隧道施工中，施工机构一样由设计单位、施工单位、监理单位组成。其中施工单位又具体分为党群系统、生产系统、职能部门。下设工程处。

技术预备工作要紧有熟悉审察图纸及有关设计资料、了解设计用意、对整体布置、工程的结构形式和特点都要认真研究并对技术资料进行交接复核。

现场大体条件及物质预备：三通一平。

修通道路

接通施工用水、用电 架设通信线路

平整施工现场、弄好临时衡宇

（二） 施工组织设计：一、各时期施工组织设计及内容

二、编制施工组织设计的依据、原那么与程序

3、编制施工组织设计所需的原始资料

1、 各时期施工组织设计及内容：

初步施工组织设计是在隧道工程设计时期，由勘测设计单位编制，并编入相应的设计文件。

指导性施工组织设计和实施性施工组织设计均由施工单位编制并用于指导施工。

二、编制施工组织设计的依据、原那么与程序

编制施工组织设计的依据原那么：法令性文件、相关合同书、及指标书。 （三） 施工方案的选定：（依如实际情形选定）

合理的开挖方式 适宜的开挖方式

靠得住地支护方法

相配套的机械设备、劳动力与材料

（四） 施工厂地布置：一、弃渣场地及卸渣道路的布置 二、大宗材料的堆放场地和料库的布置 3、生产衡宇和生产设施的布置 4、 生活衡宇的布置

一、弃渣场地及卸渣道路的布置：考虑弃渣用地时，应考虑下述可能性，做洞外路基填方、桥头路堤填方，而运距又不致过远；顺沟顺河弃渣，而又不致堵塞河道；填平山坡荒地做施工现场地，而不至在山洪来临时被洪水冲垮并危害下游农田。

二、大宗材料的堆放场地和料库的布置：大宗材料的寄存地址应考虑材料运进工地址便，易于卸车并靠近利用地址。砂石料堆放和水泥仓库应和混凝土搅拌站布置在一路。砂石料场要充分利用地形，不必然要推平场地。可是应注意供料要方便。

3、生产衡宇和生产设施的布置：要专门注意防防洪、防砸、防沉陷、防塌埋。蓄水池在山上的高度要能够产生足够的压力差，以知足工作面用水的需要。高寒地域，专门是冬季，必然要做好水管的防冻方法。

搅拌机应尽可能靠近洞口，靠近砂石料，且应有必然的垂直高度，便于装车运输。火药和雷管应别离寄存，其库房要选择距离工地300至400米之外的隐蔽地址并安装避雷装置。机械队场所的位置要求便道可直达，用电用水方便。当洞内输电距离太长（超过千米）时，电压降太大，电动机械电压不足，效率低，应考虑高压线进洞，洞内设变电站。

4生活衡宇的布置：生活区要靠近水源，在水源区周围50米之内不得设茅厕、畜圈和垃圾坑。生活区要专门考虑防洪、防水的要求。

整个工地布置要注意：占山不占地，占地不占田，修路又造田。 （五） 施工进度打算

施工进度打算要紧包括两方面内容：一方面是，研究科学组织施工，合理加速施工速度的大体途径；另一方面是，进度与打算的表现形式。