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隧道开挖施工技术培训

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目录

02

地质条件分析

01

工程概述

03

开挖方法与工艺

04

初期支护技术

05

施工安全管理

06

质量验收标准

工程概述

01

通常由洞身、洞门、衬砌等部分组成，需确保稳定性和安全性。

隧道结构

受地质条件、环境条件等多重因素影响，施工技术难度大、风险高。

隧道施工特点

指利用人工或机械方式，在地下或山体中挖掘出供交通、水利、矿山等使用的通道。

隧道开挖

隧道开挖基本定义

工程类型与适用范围

按用途分类

交通隧道（如铁路、公路隧道）、水利隧道（如引水隧洞）、矿山隧道等。

按地质条件分类

软土隧道、硬岩隧道、混合土质隧道等，需根据地质条件选择合适的施工方法。

适用范围

隧道开挖技术在交通、水利、矿山等领域广泛应用，对于改善交通条件、提高运输效率、开发地下资源等具有重要意义。

机械化程度提高

隧道开挖机械设备不断更新换代，提高了施工效率和质量。

安全保障措施完善

隧道施工安全风险较高，现已建立起一套较为完善的安全保障体系和应急预案，确保施工安全。

信息化技术应用

施工监测、数据处理与反馈等信息化技术逐渐应用于隧道施工中，实现了施工过程的实时监控和动态调整。

环保要求提高

隧道施工对周边环境产生影响，需采取一系列环保措施，如控制噪音、减少污染等，以满足环保要求。

施工技术发展现状

地质条件分析

02

A

B

C

D

地质构造

了解隧道所在区域的地质构造，包括断层、褶皱、节理等。

地质调查与数据采集

水文地质

掌握隧道区域的水文地质情况，包括地下水位、水流速度、水质等。

地层岩性

确定隧道穿越的地层岩性，如坚硬程度、抗风化能力等。

地质灾害

调查隧道周边可能存在的地质灾害，如滑坡、崩塌、泥石流等。

岩石力学参数

围岩分类

稳定性计算

监控量测

通过实验测定岩石的抗压强度、抗拉强度、弹性模量等力学参数。

根据岩石的坚硬程度、完整程度等因素，对围岩进行分类。

采用数学模型计算围岩在开挖过程中的稳定性，预测潜在风险。

在隧道开挖过程中，对围岩的变形、位移等进行实时监测，及时发现问题。

围岩稳定性评估方法

涌水处理

制定涌水处置方案，包括排水、堵水、引水等措施，确保施工安全。

应急救援措施

制定详细的应急救援预案，包括逃生路线、救援物资、抢险队伍等，确保在突发情况下能够迅速响应。

滑坡、崩塌防治

对于可能出现的滑坡、崩塌等地质灾害，提前制定防治措施，如抗滑桩、挡土墙等。

软弱地层处理

针对软弱地层，采取加固措施，如注浆加固、超前支护等。

不良地质应对预案

开挖方法与工艺

03

钻孔

采用钻孔设备在掌子面上钻设炮孔，包括掏槽孔、辅助孔和周边孔等，根据岩石硬度、节理发育情况和炸药性能等因素确定孔深、孔径、孔距和孔斜度等参数。

01.

钻爆法施工流程

装药与爆破

将炸药装入炮孔内，采用电雷管或非电雷管等起爆器材进行引爆，通过炸药爆炸产生的能量破碎岩石，形成隧洞开挖的临空面。

02.

出渣与支护

爆破后，及时清除石渣，并根据围岩情况施作初期支护，如锚杆、钢架、钢筋网等，以确保隧洞施工的安全和稳定。

03.

掘进机类型

根据隧洞的地质条件、断面尺寸和施工效率等要求，选用合适的掘进机类型，如三臂凿岩台车、盾构机、TBM等。

掘进机施工

掘进机维护

机械掘进技术应用

掘进机通过旋转刀盘或刀具破碎岩石，同时利用推进系统将碎渣排出洞外，实现连续掘进作业。掘进过程中需注意控制掘进速度、姿态和排渣量等参数。

定期对掘进机进行维护保养，检查刀具磨损情况，及时更换损坏的部件，以保证掘进机的正常运转和施工效率。

断面尺寸

根据设计要求，严格控制隧洞开挖的断面尺寸，包括宽度、高度和拱顶曲率等，确保隧洞断面与设计要求相符。

断面平整度

隧洞开挖后，需对断面进行修整，使其平整度符合设计要求，以便于后续衬砌施工和隧洞运行。

超欠挖控制

隧洞开挖过程中，需严格控制超挖和欠挖现象，超挖会增加衬砌材料的用量和施工难度，而欠挖则会影响隧洞的使用功能和安全性。

开挖断面控制标准

初期支护技术

04

钢架支护

适用于软弱地层和浅埋地段，能有效控制地表沉降。

支护结构类型选择

锚杆支护

适用于中等稳定地层，通过与围岩锚固提供支护力。

钢纤维喷射混凝土

适用于破碎地层，具有较高的粘结力和抗裂性能。

超前支护

在掌子面前方进行预加固，提高施工安全性。

01

02

03

04

锚杆与喷射混凝土施工

钻孔、安装锚杆、注浆、安装垫板、紧固螺母。

锚杆施工

01

保证混凝土质量，控制回弹率，与围岩紧密粘结。

喷射混凝土施工

02

锚杆孔位准确，混凝土喷射及时，形成整体支护结构。

锚杆与混凝土联合支护

03

锚杆抗拔力测试

确保锚杆锚固力满足设计要求。

喷射混凝土厚度与强度检测

保证混凝土支护结构的承载能力。

支护表面观测

定期检查