隧道施工文献综述

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1、 隧道施工综述 摘 要： 我国隧道建设已经进有 100 多年的历史， 对于不同的地质的隧道有着许多不 同的施工方法，施工方法了决定隧道的质量，以及其使用年限，同样的，正确的 施工方法还可以极大的减少围岩压力，节约工期以及节约造价等等3。 第 1 章 前 言 伴随着 21 世纪世界科学、技术、经济的发展，交通运输、水利、水电、采 掘，特别是城市地下交通及空间利用等，对隧道工程在数量和难度上提出了更高 的要求。大规模的地下工程建设促进了隧道修建技术的进步。大量的锚喷支护工 程实践和岩石力学的迅速发展，导致了现代支护理论的建立，在此基础上出现了 新奥法、挪威法、浅埋暗挖法等更有效的施工方法；用现代技

2、术装备的掘进机和 盾构能够适应从坚硬岩层到软弱含水地层的各种掘进条件，其可靠性、耐久性、 机动性及掘进的高速度，使其在隧道工程施工中得到日益广泛的应用；冲击钻头 改进及全液压钻孔台车的出现，大能力装渣、运渣设备的开发，新型爆破器材的 研制及爆破技术的完善，改善围岩条件及支护技术的进步等，极大地改良了施工 环境和提高了掘进速度，便钻孔爆破法的掘进技术得到更新；水底沉埋隧道施工 技术的发展为穿越江河、海湾提供了新的有效手段。1984 年建成的日本横跨津 轻海峡的青函隧道 （长 53.85KM） 和 1991 年建成的英法海峡隧道 （长 50.50KM） ， 无论从工程规模、复杂性，还是在应用新技术

3、方面，都代表着 20 世纪世界隧道 施工的水平 2。 第 2 章 主 题 2.1 我国隧道施工水平 我国隧道工程建设历史悠久，但在 1949 年以前，隧道规模较小，修建技术 也比较落后。中华人民共和国建立后，随着各项建设事业的发展，修建了大量的 隧道工程，施工技术也有了很大提高。目前我国隧道工程矿山法施工中已较普遍 的采用了新奥法；岩石中隧道施工除采用钻爆法掘进外，也已开始采用掘进机施 工；城市等浅埋隧道明挖或盖挖法施工中开始使用了地下连续墙，暗挖时采用的 盾构法及浅埋暗挖法已具有较高的技术水平。1995 年开始修建的秦岭特长隧道 （长 19.45KM）将在我国隧道修建技术上取得新的突破。20

4、 世纪后半期隧道修建 技术与现代化管理方法的发展， 为今后我国修建长大隧道及克服各种困难条件的 隧道工程奠定了基础 4。 2.2 山岭隧道施工方法 山岭隧道施工方法矿山法（钻爆法） 传统矿山法 新奥法 掘进机法 2.2.1 矿山法 暗挖法的一种， 主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工程的施工 方法。因借鉴矿山开拓巷道的方法，故名。用矿山法施工时，将整个断面分部开 挖至设计轮廓，并随之修筑衬砌。当地层松软时，则可采用简便挖掘机具进行， 并根据围岩稳定程度，在需要时应边开挖边支护 6。分部开挖时，断面上最先开 挖导坑，再由导坑向断面设计轮廓进行扩大开挖。分部开挖主要是为了减少对围 岩的扰动

5、，分部的大小和多少视地质条件、隧道断面尺寸、支护类型而定。在坚 实、整体的岩层中，对中、小断面的隧道，可不分部而将全断面一次开挖。如遇 松软、 破碎地层， 须分部开挖， 并配合开挖及时设置临时支撑， 以防止土石坍塌。 喷锚支护的出现，使分部数目得以减少，并进而发展成新奥法。 对于新奥法，新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用毫 秒爆破和光面爆破技术，进行全断面开挖施工，并以形成复合式内外两层衬砌来 修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称 为初次柔性支护，系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体 中的地应力由于开挖成洞而产生再分配，隧道

6、空间靠空洞效应而得以保持稳定， 也就是说，承载地应力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用， 是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥， 第二次衬砌主要是起安全储备 和装饰美化作用 3。 2.2.2 掘进机法 隧道掘进机包含盾构和 TBM，一般来说，在欧洲，盾构也称为 TBM；但在日 本和我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构，将用于岩石地层的隧 道掘进机称为TBM 5。 其实， TBM就是隧道掘进机的英文 “Tunnel Boring Machine” 的缩写，但通常定义中的 TBM 是指全断面岩石隧道掘进机，是以岩石地层为掘进 对象，它与盾构的主要区别就是不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。 而盾构施工主要由稳定开挖面、 掘进及排土、 管片衬砌及壁后注浆三大要素组成。 其中开挖面的稳定方法是盾构工作原理 的主要方面，也是盾构区别于 TBM 的主 要方面。国内全断面 TBM 的研究开发始于 1964 年。由上海勘测设计院机械设计 室、北京水电学院机电系分别进行方案设计。1965 年，TBM 的研制列入国家重点 科研项目，当时的水电