隧道施工關(guān)鍵技術(shù)

￡目錄

第一部分隧道施工地質(zhì)勘察....................................................2

第二部分隧道開(kāi)挖方法選擇...................................................12

第三部分隧道支護(hù)紹構(gòu)設(shè)計(jì)...................................................19

第四部分隧道通風(fēng)與照明系統(tǒng)................................................27

第五部分隧道防水與排水處理................................................36

第六部分隧道施工監(jiān)控量測(cè)..................................................42

第七部分隧道施工安全管理..................................................50

第八部分隧道施工質(zhì)量控制..................................................58

第一部分隧道施工地質(zhì)勘察

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

隧道施工地質(zhì)勘察的重要性

1.確保施工安全：通過(guò)地質(zhì)勘察，詳細(xì)了解隧道沿線的地

質(zhì)條件，包括地層結(jié)構(gòu)、巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造等，提前發(fā)現(xiàn)

潛在的地質(zhì)災(zāi)害隱患，如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶等，為

制定合理的施工方案和采取有效的防治措施提供依據(jù),從

而確保施工過(guò)程中的人員和設(shè)備安全。

2.保證工程質(zhì)量：準(zhǔn)確掌握隧道地質(zhì)情況，有助于優(yōu)化隧

道設(shè)計(jì)，選擇合適的隧道斷面形狀、支護(hù)形式和襯砌結(jié)構(gòu)，

提高隧道的穩(wěn)定性和耐久性，保證工程質(zhì)量。

3.控制工程成本：地質(zhì)勘察結(jié)果可以為施工組織設(shè)計(jì)提供

參考，合理安排施工進(jìn)度和資源配置，避免因地質(zhì)問(wèn)題導(dǎo)致

的工程變更和延誤，從而降低工程成本。

隧道施工地質(zhì)勘察的內(nèi)容

1.地形地貌勘察：對(duì)隧道沿線的地形起伏、地貌特征進(jìn)行

調(diào)查，包括山峰、山谷、河流、沖溝等，了解地形地貌對(duì)隧

道施工的影響。

2.地層巖性勘察：查明隧道穿越的地層巖性，包括巖石的

種類、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度等，分析巖石的物理力

學(xué)性質(zhì)，為隧道支護(hù)和襯砌設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

3.地質(zhì)構(gòu)造勘察：研究隧道區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造，如褶皺、斷

層、節(jié)理裂隙等的分布、產(chǎn)狀、規(guī)模和性質(zhì)，評(píng)估地質(zhì)構(gòu)造

對(duì)隧道穩(wěn)定性的影響。

4.水文地質(zhì)勘察：調(diào)查隧道沿線的地下水類型、水位、水

量、水質(zhì)、含水層分布等水文地質(zhì)條件，分析地下水對(duì)隧道

施工和運(yùn)營(yíng)的影響，制定相應(yīng)的防水和排水措施。

5.不良地質(zhì)勘察：查明隧道沿線可能存在的不良地質(zhì)現(xiàn)象，

如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、采空區(qū)等的分布范圍、規(guī)模

和發(fā)展趨勢(shì)，提出防治建議。

6.地震地質(zhì)勘察：了解隧道所在地區(qū)的地震活動(dòng)情況，確

定地震基本烈度，評(píng)估地震對(duì)隧道的影響，采取相應(yīng)的抗震

措施。

隧道施工地質(zhì)勘察的方浜

1.工程地質(zhì)調(diào)繪：通過(guò)實(shí)地調(diào)查和測(cè)繪，對(duì)隧道沿線的地

形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)等進(jìn)行宏觀的了解

和分析，為后續(xù)的勘察工作提供基礎(chǔ)資料。

2.鉆探：采用鉆探設(shè)備在隧道沿線進(jìn)行鉆孔，獲取巖芯，

了解地層的垂直分布情況和巖石的物理力學(xué)性質(zhì)。鉆探是

地質(zhì)勘察中最常用的方法之一。

3.物探：利用物理方法染測(cè)地下地質(zhì)情況，如地震波法、

電法、磁法等。物探方法可以快速、大面積地了解地下地質(zhì)

結(jié)構(gòu)，為鉆探工作提供指導(dǎo)。

4.原位測(cè)試：在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)著土體進(jìn)行各種測(cè)試，如靜力觸探、

動(dòng)力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等，測(cè)定巖土體的物理力學(xué)參數(shù)，

為隧道設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。

5.水文地質(zhì)試驗(yàn)：進(jìn)行油水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)等水文地質(zhì)試

驗(yàn)，測(cè)定含水層的滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)，為

地下水的防治提供數(shù)據(jù)支持“

6.室內(nèi)試驗(yàn)：對(duì)鉆探獲取的巖芯和土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，分

析巖石和土的物理力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)成分等，為隧道設(shè)計(jì)和施

工提供詳細(xì)的參數(shù)。

隧道施工地質(zhì)勘察的階段

1.可行性研究階段勘察：主要是對(duì)隧道建設(shè)的可行性進(jìn)行

研究，收集區(qū)域地質(zhì)資料，對(duì)隧道沿線的地質(zhì)條件進(jìn)行初步

了解，為項(xiàng)目的決策提供依據(jù)。

2.初步勘察階段：在可行性研究階段的基礎(chǔ)對(duì)隧道沿

線進(jìn)行較為詳細(xì)的地質(zhì)勘察，查明地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水

文地質(zhì)條件等，初步評(píng)價(jià)隧道的工程地質(zhì)條件，為隧道設(shè)計(jì)

提供地質(zhì)依據(jù)。

3.詳細(xì)勘察階段：根據(jù)初步設(shè)計(jì)的要求，對(duì)隧道沿線進(jìn)行

詳細(xì)的地質(zhì)勘察，進(jìn)一步查明地質(zhì)條件的細(xì)節(jié)，為隧道施工

提供詳細(xì)的地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)參數(shù)。詳細(xì)勘察階段的工作內(nèi)

容包括鉆探、物探、原位測(cè)試、水文地質(zhì)試驗(yàn)等。

隧道施工地質(zhì)勘察的數(shù)據(jù)分

析與處理1.數(shù)據(jù)整理：對(duì)地質(zhì)勘察中獲取的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分

類，包括地形地貌數(shù)據(jù)、地層巖性數(shù)據(jù)、地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)、水

文地質(zhì)數(shù)據(jù)等，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。

2.數(shù)據(jù)分析：運(yùn)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)值分析等方法對(duì)整理好

的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究地質(zhì)條件的空間分布規(guī)律和變化趨

勢(shì)，評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。

3.成果表達(dá)：將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果以地質(zhì)剖面圖、柱狀圖、

平面圖等形式進(jìn)行表達(dá)，清晰地展示隧道沿線的地質(zhì)情況，

為隧道設(shè)計(jì)和施工提供直觀的依據(jù)。

隧道施工地質(zhì)勘察的發(fā)展趨

勢(shì)1.新技術(shù)應(yīng)用：隨著科技的不斷發(fā)展，地質(zhì)勘察技術(shù)也在

不斷創(chuàng)新。如采用高分辨率遙感技術(shù)、三維地質(zhì)建模技術(shù)、

地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)等，提高地質(zhì)勘察的精度和效率。

2.多學(xué)科融合：地質(zhì)勘察將與地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、巖土

工程學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科進(jìn)行融合，綜合運(yùn)用多種手段

和方法，對(duì)隧道地質(zhì)條件進(jìn)行全面、深入的研究。

3.智能化勘察：利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)

勘察數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、分析和處理，提高勘察工作的智能化

水平，為隧道施工提供更加準(zhǔn)確、及時(shí)的地質(zhì)信息。

隧道施工地質(zhì)勘察

一、引言

隧道施工地質(zhì)勘察是隧道工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，其目的是查明隧道沿

線的地質(zhì)條件，為隧道設(shè)計(jì)和施工提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。隧道施工地

質(zhì)勘察的質(zhì)量直接關(guān)系到隧道工程的安全、質(zhì)量和進(jìn)度，因此，必須

高度重視隧道施工地質(zhì)勘察工作。

二、隧道施工地質(zhì)勘察的任務(wù)和內(nèi)容

（一）任務(wù)

隧道施工地質(zhì)勘察的主要任務(wù)是：

1.查明隧道沿線的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件

等，為隧道設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。

2.預(yù)測(cè)隧道施工中可能遇到的地質(zhì)問(wèn)題，提出相應(yīng)的防治措施，為

隧道施工提供指導(dǎo)C

3.對(duì)隧道圍巖進(jìn)行分類評(píng)價(jià)，為隧道支護(hù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

（二）內(nèi)容

隧道施工地質(zhì)勘察的內(nèi)容主要包括：

1.工程地質(zhì)測(cè)繪

通過(guò)對(duì)隧道沿線的實(shí)地調(diào)查和測(cè)繪，查明地形地貌、地層巖性、地質(zhì)

構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象等的分布情況，并繪制工程地質(zhì)圖。

2.勘探

采用鉆探、坑探、物探等勘探手段，查明隧道沿線的地質(zhì)條件。鉆探

是最常用的勘探方法，通過(guò)鉆探可以獲取巖芯，了解地層的巖性、厚

度、結(jié)構(gòu)等特征?？犹娇梢灾苯佑^察地層的情況，但成本較高，一般

只在重要地段進(jìn)行。物探方法包括地震勘探、電法勘探、磁法勘探等，

可以快速、大面積地了解地下地質(zhì)情況，但解釋結(jié)果具有多解性，需

要結(jié)合其他勘探方法進(jìn)行驗(yàn)證。

3.試驗(yàn)

通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，獲取巖土的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，如密度、

含水率、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。室內(nèi)試驗(yàn)可以在實(shí)驗(yàn)室對(duì)巖土樣品

進(jìn)行測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)則可以在原位對(duì)巖土體進(jìn)行測(cè)試，如靜力觸探試

驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等。

4.水文地質(zhì)勘察

查明隧道沿線的地下水類型、含水層分布、水位、水量、水質(zhì)等水文

地質(zhì)條件，預(yù)測(cè)隧道施工中可能出現(xiàn)的涌水情況，并提出相應(yīng)的防治

措施。

5.地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

調(diào)查隧道沿線可能存在的滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，評(píng)估其對(duì)

隧道工程的影響，并提出相應(yīng)的防治措施。

三、隧道施工地質(zhì)勘察的方法和技術(shù)

(一)工程地質(zhì)測(cè)繪

1.測(cè)繪范圍

隧道工程地質(zhì)測(cè)繪的范圍應(yīng)包括隧道沿線及可能對(duì)隧道產(chǎn)生影響的

區(qū)域，一般情況下，測(cè)繪范圍應(yīng)在隧道中心線兩側(cè)各200?500m范

圍內(nèi)。

2.測(cè)繪內(nèi)容

(1)地形地貌：查明隧道沿線的地形起伏、地貌類型、地表水系等。

(2)地層巖性：查明地層的時(shí)代、巖性、厚度、分布規(guī)律等。

(3)地質(zhì)構(gòu)造：查明褶皺、斷層、節(jié)理裂隙等地質(zhì)構(gòu)造的類型、產(chǎn)

狀、規(guī)模、性質(zhì)等。

(4)不良地質(zhì)現(xiàn)象：查明滑坡、崩塌、泥石流、巖溶等不良地質(zhì)現(xiàn)象

的分布范圍、規(guī)模、形成條件、發(fā)展趨勢(shì)等。

(5)水文地質(zhì)條件：查明地下水的類型、含水層的分布、水位、水

量、水質(zhì)等。

(二)勘探

1.鉆探

(1)鉆孔布置：根據(jù)隧道的設(shè)計(jì)方案和地質(zhì)條件，合理布置鉆孔。

鉆孔應(yīng)盡量垂直于地層走向，穿過(guò)隧道洞身，且在隧道進(jìn)出口、淺埋

段、地質(zhì)復(fù)雜段等部位應(yīng)適當(dāng)加密鉆孔。

（2）鉆孔深度：鉆孔深度應(yīng)根據(jù)隧道的埋深、地質(zhì)條件等因素確定，

一般情況下，鉆孔深度應(yīng)達(dá)到隧道底板以下3?5m。

（3）巖芯采取率：為了準(zhǔn)確了解地層的巖性和結(jié)構(gòu)，應(yīng)保證一定的

巖芯采取率。對(duì)于硬質(zhì)巖，巖芯采取率不應(yīng)低于80%；對(duì)于軟質(zhì)巖,

巖芯采取率不應(yīng)低于60%o

2.坑探

（1）坑探類型：坑探包括探槽、淺井、豎井等類型，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件

和工程需要選擇合適的坑探類型。

（2）坑探位置：坑探應(yīng)布置在地質(zhì)條件復(fù)雜、鉆探難以查明的部位，

如斷層破碎帶、巖溶發(fā)育區(qū)等。

（3）坑探深度：坑探深度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和工程需要確定，一歿情

況下，探槽深度不應(yīng)超過(guò)3m,淺井深度不應(yīng)超過(guò)10m,豎井深度應(yīng)

根據(jù)地質(zhì)條件和施工條件確定。

3.物探

（1）物探方法選擇：根據(jù)地質(zhì)條件和工程需要，選擇合適的物探方

法。常用的物探方法有她震勘探、電法勘探、磁法勘探等。

（2）物探數(shù)據(jù)采集：在進(jìn)行物探數(shù)據(jù)采集時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程

進(jìn)行，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

（3）物探數(shù)據(jù)解釋：物探數(shù)據(jù)解釋是物探工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)結(jié)合

地質(zhì)資料和工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)物探數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和解釋，得出合理的

地質(zhì)結(jié)論。

(三)試驗(yàn)

1.室內(nèi)試驗(yàn)

(1)試驗(yàn)項(xiàng)目：室內(nèi)試驗(yàn)項(xiàng)目包括巖土的物理性質(zhì)試驗(yàn)、力學(xué)性質(zhì)

試驗(yàn)、水理性質(zhì)試驗(yàn)等。

(2)試驗(yàn)樣品采集：試驗(yàn)樣品應(yīng)具有代表性，采樣數(shù)量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)

項(xiàng)目和地質(zhì)條件確定。

(3)試驗(yàn)結(jié)果分析：對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和整理，得出巖土的物理

力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

(1)試驗(yàn)項(xiàng)目：現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)項(xiàng)目包括靜力觸探試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)、

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)等。

(2)試驗(yàn)位置選擇：現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)選擇在地質(zhì)條件具有代表性的部位

進(jìn)行。

(3)試驗(yàn)結(jié)果分析：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和整理，得出巖土的

原位力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。

(四)水文地質(zhì)勘察

1.水文地質(zhì)測(cè)繪

通過(guò)對(duì)隧道沿線的水文地質(zhì)測(cè)繪，查明地下水的類型、含水層的分布、

水位、水量、水質(zhì)等水文地質(zhì)條件。

2.水文地質(zhì)勘探

采用鉆探、物探等勘探手段，查明含水層的厚度、滲透性、富水性等

水文地質(zhì)參數(shù)。

3.水文地質(zhì)試驗(yàn)

進(jìn)行抽水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)等水文地質(zhì)試驗(yàn)，測(cè)定含水層的

滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、給水度等水文地質(zhì)參數(shù)。

4.地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)

在隧道沿線設(shè)置地下水觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)地下水的水位、水量、水質(zhì)等進(jìn)行

長(zhǎng)期觀測(cè)，掌握地下水的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。

(五)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

1.調(diào)查內(nèi)容

(1)滑坡：查明滑坡的分布范圍、規(guī)模、形態(tài)、滑動(dòng)面特征、滑坡體

物質(zhì)組成、滑動(dòng)機(jī)制等。

(2)崩塌：查明崩塌的分布范圍、規(guī)模、形態(tài)、危巖體特征、崩塌形

成機(jī)制等。

(3)泥石流：查明泥石流的形成條件、流域特征、堆積物特征、活動(dòng)

規(guī)律等。

(4)巖溶：查明巖溶的發(fā)育程度、形態(tài)特征、分布規(guī)律、地下水運(yùn)動(dòng)

特征等。

2.調(diào)查方法

(1)資料收集：收集隧道沿線的地質(zhì)、地形、水文等資料，了解地質(zhì)

災(zāi)害的分布情況和歷史發(fā)生情況。

(2)實(shí)地調(diào)查：通過(guò)實(shí)地調(diào)查，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)的觀測(cè)

和描述，繪制地質(zhì)災(zāi)害分布圖。

(3)遙感解譯：利用遙感技術(shù)，對(duì)隧道沿線的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行解譯和

分析，獲取地質(zhì)災(zāi)害的分布范圍和規(guī)模等信息。

四、隧道施工地質(zhì)勘察的階段劃分

隧道施工地質(zhì)勘察一般分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察三

個(gè)階段。

(一)可行性研究勘察

可行性研究勘察的目的是為隧道工程的可行性研究提供地質(zhì)依據(jù)。勘

察內(nèi)容主要包括收集區(qū)域地質(zhì)資料、工程地質(zhì)測(cè)繪、物探等，初步查

明隧道沿線的地質(zhì)條件，對(duì)隧道工程的可行性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

(二)初步勘察

初步勘察的目的是為隧道工程的初步設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)?？辈靸?nèi)容主

要包括工程地質(zhì)測(cè)繪、勘探、試驗(yàn)等，查明隧道沿線的地形地貌、地

層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等，對(duì)隧道圍巖進(jìn)行初步分類評(píng)價(jià)，

提出隧道的初步設(shè)計(jì)方案。

（三）詳細(xì)勘察

詳細(xì)勘察的目的是為隧道工程的施工圖設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)?？辈靸?nèi)容

主要包括工程地質(zhì)測(cè)繪、勘探、試驗(yàn)、水文地質(zhì)勘察等，詳細(xì)查明隧

道沿線的地質(zhì)條件，對(duì)隧道圍巖進(jìn)行詳細(xì)分類評(píng)價(jià)，提出隧道的支護(hù)

設(shè)計(jì)方案和施工建議。

五、隧道施工地質(zhì)勘察的成果要求

隧道施工地質(zhì)勘察的成果應(yīng)包括勘察報(bào)告、圖件和測(cè)試數(shù)據(jù)等?？辈?/p>

報(bào)告應(yīng)內(nèi)容全面、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、結(jié)論可靠，能夠?yàn)樗淼涝O(shè)計(jì)和施工提供

有力的支持。圖件應(yīng)包括工程地質(zhì)平面圖、剖面圖、柱狀圖等，能夠

清晰地反映隧道沿線的地質(zhì)情況。測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)真實(shí)可靠，能夠?yàn)閹r土

工程分析和設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

六、結(jié)論

隧道施工地質(zhì)勘察是隧道工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，其目的是查明隧道沿

線的地質(zhì)條件，為隧道設(shè)計(jì)和施工提供可靠的她質(zhì)依據(jù)。隧道施工地

質(zhì)勘察應(yīng)采用多種勘察方法和技術(shù)，進(jìn)行全面、系統(tǒng)的勘察工作。在

勘察過(guò)程中，應(yīng)注重地質(zhì)資料的收集和分析，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)問(wèn)題的預(yù)測(cè)

和評(píng)價(jià)，提出合理的防治措施和建議。只有這樣，才能保證隧道工程

的安全、質(zhì)量和進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)隧道工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

第二部分隧道開(kāi)挖方法選擇

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

地質(zhì)條件對(duì)隧道開(kāi)挖方法的

影響1.巖石類型：不同的巖石類型具有不同的強(qiáng)度、硬度和完

整性。例如，堅(jiān)硬的花崗巖需要采用更強(qiáng)力的開(kāi)挖方法，而

軟弱的頁(yè)巖則可能需要更謹(jǐn)慎的開(kāi)挖方式，以避免坍塌。

2.地質(zhì)構(gòu)造：地質(zhì)構(gòu)造如斷層、褶皺等會(huì)影響巖體的穩(wěn)定

性。在斷層帶附近，巖體破碎，開(kāi)挖時(shí)需要加強(qiáng)支護(hù)；而在

褶皺區(qū)域，巖體的應(yīng)力分布復(fù)雜，需要根據(jù)具體情況選擇合

適的開(kāi)挖方法。

3.地下水情況：地下水的存在會(huì)降低巖體的強(qiáng)度，增加開(kāi)

挖的難度和風(fēng)險(xiǎn)。在富水地區(qū)，需要采取有效的排水措施，

并選擇能夠適應(yīng)潮濕環(huán)境的開(kāi)挖方法。

隧道斷面尺寸對(duì)開(kāi)挖方法的

選擇1.斷面大?。狠^大的隧道斷面需要更大型的開(kāi)挖設(shè)備和更

復(fù)雜的施工組織。例如，全斷面開(kāi)挖法適用于較大斷面的隧

道，但對(duì)地質(zhì)條件要求較高；而分部開(kāi)挖法則適用于斷面較

小或地質(zhì)條件較差的情況。

2.斷面形狀：隧道斷面的形狀也會(huì)影響開(kāi)挖方法的選擇。

圓形斷面在受力上較為合理，但開(kāi)挖難度較大；矩形斷面開(kāi)

挖相對(duì)簡(jiǎn)單，但受力性能不如圓形斷面。在實(shí)際工程中，需

要根據(jù)工程要求和地質(zhì)條件綜合考慮斷面形狀和開(kāi)疫方

法。

3.開(kāi)挖效率要求：斷面尺寸較大的隧道，為了提高開(kāi)挖效

率，可能會(huì)選擇機(jī)械化程度高的開(kāi)挖方法，如盾構(gòu)法或TBM

法；而對(duì)于斷面較小的隧道，人工開(kāi)挖或小型機(jī)械開(kāi)挖可能

更為經(jīng)濟(jì)有效。

施工設(shè)備與技術(shù)水平對(duì)隧道

開(kāi)挖的影響1.設(shè)備性能：先進(jìn)的施工設(shè)備能夠提高開(kāi)挖效率和質(zhì)量。

例如，盾構(gòu)機(jī)和TBM具有自動(dòng)化程度高、掘進(jìn)速度快的優(yōu)

點(diǎn)，但設(shè)備成本較高；而鉆爆法所需設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，但施工

效率和安全性可能受到一定影響。

2.操作人員技能：施工人員的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)對(duì)開(kāi)挖效果

至關(guān)重要。熟練的操作人員能夠更好地掌握施工設(shè)備，提高

施工質(zhì)量和效率，減少事故的發(fā)生。

3.技術(shù)創(chuàng)新：隨著科技的不斷發(fā)展，新的隧道開(kāi)挖技術(shù)和

設(shè)備不斷涌現(xiàn)。施工單位應(yīng)積極關(guān)注行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)，引進(jìn)

和應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，提高自身的竟?fàn)幜

隧道開(kāi)挖方法的分類及特點(diǎn)

1.全斷面開(kāi)挖法：一次性將整個(gè)隧道斷面開(kāi)挖成型，施工

速度快，但對(duì)地質(zhì)條件要求高，適用于圍巖穩(wěn)定性好的地

段。

2.臺(tái)階法：將隧道斷面分成上下兩個(gè)或多個(gè)臺(tái)階進(jìn)行開(kāi)挖，

具有一定的靈活性，適用于地質(zhì)條件較好的中、短隧道。

3.分部開(kāi)挖法：將隧道斷面分成若干個(gè)部分，逐步進(jìn)行開(kāi)

挖和支護(hù)，適用于地質(zhì)條件較差的隧道。這種方法可以有效

地控制圍巖變形，但施工進(jìn)度較慢。

環(huán)境保護(hù)對(duì)隧道開(kāi)挖方法的

要求1.減少對(duì)地表植被的破壞：在隧道開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)盡量減

少對(duì)地表植被的破壞，采取合理的施工便道和場(chǎng)地布置，避

免大面積的砍伐和開(kāi)墾。

2.控制水土流失：采取有效的排水和防護(hù)措施，防止雨水

沖刷和水土流失，保護(hù)周邊的生態(tài)環(huán)境。

3.降低施工噪聲和粉塵污染：選擇低噪聲的施工設(shè)備和采

取有效的降塵措施，減少施工對(duì)周邊居民和環(huán)境的影響。

隧道開(kāi)挖方法的經(jīng)濟(jì)性分析

1.施工成本：不同的開(kāi)花方法所需的設(shè)備、材料和人工成

本不同。例如，盾構(gòu)法和TBM法的設(shè)備購(gòu)置和維護(hù)費(fèi)用較

高，但施工效率高；鉆爆法的設(shè)備成本相對(duì)較低，但施工進(jìn)

度可能較慢。在選擇開(kāi)挖方法時(shí)，需要綜合考慮施工成本和

工期要求。

2.工期影響：開(kāi)挖方法的選擇會(huì)直接影響隧道的施工工期。

快速的開(kāi)挖方法可以縮短工期，降低間接成本，但可能需要

更高的前期投入。因此，需要在工期和成本之間進(jìn)行權(quán)衡。

3.后期維護(hù)成本：不同的開(kāi)挖方法對(duì)隧道的質(zhì)量和耐久性

也會(huì)產(chǎn)生影響，從而影響后期的維護(hù)成本。在選擇開(kāi)挖方法

時(shí)，應(yīng)充分考慮隧道的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)和維護(hù)需求，選擇能夠保證

隧道質(zhì)量和耐久性的方法。

隧道施工關(guān)鍵技術(shù)之隧道開(kāi)挖方法選擇

一、引言

隧道開(kāi)挖是隧道工程施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其方法的選擇直接影響到隧

道的施工質(zhì)量、進(jìn)度和安全性。合理選擇隧道開(kāi)挖方法，需要綜合考

慮地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、施工設(shè)備、工期要求等多種因素。本文

將對(duì)隧道開(kāi)挖方法的選擇進(jìn)行詳細(xì)介紹。

二、隧道開(kāi)挖方法分類

（一）全斷面開(kāi)挖法

全斷面開(kāi)挖法是指將整個(gè)隧道斷面一次開(kāi)挖成形的施工方法。該方法

具有施工速度快、工序簡(jiǎn)單、作業(yè)空間大等優(yōu)點(diǎn)，適用于地質(zhì)條件較

好、隧道斷面較大的情況。全斷面開(kāi)挖法一般采用鉆孔臺(tái)車(chē)鉆孔，裝

藥爆破后，用裝載機(jī)配合自卸汽車(chē)出喳。

（二）臺(tái)階法

臺(tái)階法是將隧道斷面分成上下兩個(gè)或多個(gè)臺(tái)階，分步開(kāi)挖的施工方法。

根據(jù)臺(tái)階長(zhǎng)度的不同，可分為長(zhǎng)臺(tái)階法、短臺(tái)階法和超短臺(tái)階法。臺(tái)

階法適用于地質(zhì)條件較復(fù)雜、隧道斷面較大的情況。在臺(tái)階法施工中，

上臺(tái)階一般采用人工風(fēng)鎬或鉆孔臺(tái)車(chē)鉆孔，下臺(tái)階可采用鉆孔臺(tái)車(chē)或

風(fēng)鉆鉆孔，裝藥爆破后，用裝載機(jī)配合自卸汽車(chē)出喳。

（三）環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法

環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法是先開(kāi)挖上部弧形導(dǎo)坑，預(yù)留核心土，然后再

開(kāi)挖下部臺(tái)階的施工方法。該方法適用于地質(zhì)條件較差、圍巖自穩(wěn)能

力較弱的情況。在環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法施工中，上部弧形導(dǎo)坑一般

采用人工風(fēng)鎬或小型挖掘機(jī)開(kāi)挖，核心土及下部臺(tái)階可采用鉆孔臺(tái)車(chē)

或風(fēng)鉆鉆孔，裝藥爆破后，用裝載機(jī)配合自卸汽車(chē)出喳。

（四）中隔壁法（CD法）

中隔壁法是在隧道斷面中部設(shè)置一道中隔壁，將隧道分成左右兩部分,

先開(kāi)挖一側(cè)，施作初期支護(hù)后，再開(kāi)挖另一側(cè)的施工方法。該方法適

用于地質(zhì)條件較差、跨度較大的隧道。在中隔壁法施工中，左右兩側(cè)

分別采用鉆孔臺(tái)車(chē)或風(fēng)鉆鉆孔，裝藥爆破后，用裝載機(jī)配合自卸汽車(chē)

出喳。

（五）交叉中隔壁法（CRD法）

交叉中隔壁法是在中隔壁法的基礎(chǔ)上，將隧道斷面分成四個(gè)部分，先

開(kāi)挖一側(cè)的上部和下部，施作初期支護(hù)后，再開(kāi)挖另一側(cè)的上部和下

部的施工方法。該方法適用于地質(zhì)條件很差、跨度較大的隧道。在交

叉中隔壁法施工中，各部分分別采用鉆孔臺(tái)車(chē)或風(fēng)鉆鉆孔，裝藥爆破

后，用裝載機(jī)配合自卸汽車(chē)出喳。

三、隧道開(kāi)挖方法選擇的影響因素

（一）地質(zhì)條件

地質(zhì)條件是選擇隧道開(kāi)挖方法的首要因素。不同的地質(zhì)條件對(duì)隧道開(kāi)

挖方法的適應(yīng)性不同。例如，在地質(zhì)條件較好的硬巖地層中，可采用

全斷面開(kāi)挖法或臺(tái)階法；在地質(zhì)條件較差的軟弱圍巖地層中，宜采用

環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法、中隔壁法或交叉中隔壁法等。

（二）隧道斷面尺寸

隧道斷面尺寸也是選擇隧道開(kāi)挖方法的重要因素。對(duì)于較大斷面的隧

道，全斷面開(kāi)挖法和臺(tái)階法較為適用；對(duì)于較小斷面的隧道，環(huán)形開(kāi)

挖預(yù)留核心土法等較為適用。

（三）施工設(shè)備

施工設(shè)備的配備情況也會(huì)影響隧道開(kāi)挖方法的選擇。不同的開(kāi)挖方法

需要不同的施工設(shè)備，如鉆孔臺(tái)車(chē)、裝載機(jī)、自卸汽車(chē)等。在選擇開(kāi)

挖方法時(shí)，應(yīng)充分考慮施工設(shè)備的可用性和適應(yīng)性。

（四）工期要求

工期要求是選擇隧道開(kāi)挖方法的另一個(gè)重要因素。不同的開(kāi)挖方法施

工速度不同，應(yīng)根據(jù)工期要求選擇合適的開(kāi)挖方法。例如，全斷面開(kāi)

挖法施工速度較快，適用于工期緊張的工程；而中隔壁法和交叉中隔

壁法施工速度相對(duì)較慢，適用于對(duì)圍巖變形控制要求較高的工程。

四、隧道開(kāi)挖方法選擇的原則

（一）安全性原則

選擇隧道開(kāi)挖方法時(shí)，首先要考慮施工的安全性。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和

隧道斷面尺寸等因素，選擇能夠保證圍巖穩(wěn)定、避免坍塌事故的開(kāi)挖

方法。

（二）可行性原則

選擇的隧道開(kāi)挖方法應(yīng)在技術(shù)上可行，能夠滿足施工要求。同時(shí)，還

應(yīng)考慮施工設(shè)備的可用性和施工人員的技術(shù)水平等因素。

（三）經(jīng)濟(jì)性原則

在保證施工安全和質(zhì)量的前提下，應(yīng)選擇經(jīng)濟(jì)合理的隧道開(kāi)挖方法。

應(yīng)綜合考慮施工成本、工期等因素，選擇能夠降低工程造價(jià)、提高施

工效益的開(kāi)挖方法C

（四）適應(yīng)性原則

選擇的隧道開(kāi)挖方法應(yīng)適應(yīng)地質(zhì)條件和隧道斷面尺寸等因素的變化。

在施工過(guò)程中，如地質(zhì)條件發(fā)生變化，應(yīng)及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖方法，以保證

施工的順利進(jìn)行。

五、隧道開(kāi)挖方法選擇的實(shí)例分析

以某隧道工程為例，該隧道全長(zhǎng)2000m,隧道斷面為圓形，直徑為10mo

隧道穿越的地層主要為砂巖和泥巖，地質(zhì)條件較為復(fù)雜。根據(jù)地質(zhì)勘

察報(bào)告，隧道圍巖級(jí)別為III級(jí)、W級(jí)和V級(jí)。在選擇隧道開(kāi)挖方法時(shí)，

綜合考慮了地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、施工設(shè)備和工期要求等因素。

對(duì)于隧道進(jìn)口段200m范圍內(nèi)的山級(jí)圍巖地段，采用全斷面開(kāi)挖法施

工。該地段地質(zhì)條件較好，圍巖穩(wěn)定性較高，采用全斷面開(kāi)挖法可以

提高施工速度，縮短工期。

對(duì)于隧道中部1200m范圍內(nèi)的IV級(jí)圍巖地段，采用臺(tái)階法施工。該

地段地質(zhì)條件較為復(fù)雜，圍巖穩(wěn)定性較差，采用臺(tái)階法可以有效地控

制圍巖變形，保證施工安全。

對(duì)于隧道出口段600m范圍內(nèi)的V級(jí)圍巖地段，采用環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核

心土法施工。該地段地質(zhì)條件很差，圍巖自穩(wěn)能力較弱，采用環(huán)形開(kāi)

挖預(yù)留核心土法可以提高圍巖的穩(wěn)定性，避免坍塌事故的發(fā)生。

通過(guò)以上實(shí)例分析可以看出，在選擇隧道開(kāi)挖方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情

況進(jìn)行綜合考慮，選擇合適的開(kāi)挖方法，以保證隧道施工的安全、質(zhì)

量和進(jìn)度。

六、結(jié)論

隧道開(kāi)挖方法的選擇是隧道工程施工中的關(guān)鍵問(wèn)題，需要綜合考慮地

質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、施工設(shè)備、工期要求等多種因素。在選擇隧

道開(kāi)挖方法時(shí)，應(yīng)遵循安全性、可行性、經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性的原則，選

擇合適的開(kāi)挖方法，以保證隧道施工的順利進(jìn)行。同時(shí)，在施工過(guò)程

中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件的變化及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖方法，確保施工安全和質(zhì)量。

第三部分隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及選挎

1.隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)類型多洋，包括錨桿支護(hù)、噴射混凝土支

護(hù)、鋼支撐、混凝土襯砌等。錨桿支護(hù)通過(guò)將錨桿錨固在圍

巖中，提高圍巖的穩(wěn)定性；噴射混凝土支護(hù)能夠及時(shí)封閉圍

巖，防止圍巖風(fēng)化和松動(dòng)；鋼支撐可提供較強(qiáng)的支撐力，適

用于地質(zhì)條件較差的地段；混凝土襯砌則是隧道的永久性

支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型需要綜合考慮地質(zhì)條件、隧道

斷面形狀和尺寸、施工方法等因素。對(duì)于地質(zhì)條件較好的地

段，可以采用較為簡(jiǎn)單的支護(hù)形式；而對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜、

圍巖穩(wěn)定性差的地段，則需要采用多種支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的

方式，以確保隧道的安全。

3.近年來(lái)，隨著新材料和新技術(shù)的發(fā)展，一些新型支護(hù)結(jié)

構(gòu)也逐漸應(yīng)用于隧道工程中，如纖維增強(qiáng)復(fù)合材料支護(hù)等。

這些新型支護(hù)結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性，為隧道

支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇提供了更多的可能性。

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論

1.目前，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論主要包括荷載-結(jié)構(gòu)法和地

層?結(jié)構(gòu)法。荷載■結(jié)構(gòu)法將隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)視為承載主體.根

據(jù)圍巖壓力計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形；地層-結(jié)構(gòu)法則將

圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)視為共同承載的體系，通過(guò)分析圍巖的應(yīng)

力和變形來(lái)確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。

2.在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)隧道的具體情況選擇合適的設(shè)計(jì)

理論。對(duì)于淺埋隧道和地質(zhì)條件較差的隧道，地層-結(jié)構(gòu)法

更為適用；而對(duì)于深埋隧道，荷載-結(jié)構(gòu)法也有其應(yīng)用價(jià)值。

3.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬方法在隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)建立隧道的數(shù)值模型，可以更

加準(zhǔn)確地模擬圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的相互作用，為設(shè)計(jì)提供更

加可靠的依據(jù)。

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)

1.隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)包括錨桿長(zhǎng)度、間距、直徑，

噴射混凝土厚度，鋼支撐間距、型號(hào)等。這些參數(shù)的確定需

要根據(jù)地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、施工方法等因素進(jìn)行綜合

考慮。

2.在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要進(jìn)行詳細(xì)的她質(zhì)勘察和圍巖分皴，

以確定圍巖的力學(xué)性質(zhì)和穩(wěn)定性。根據(jù)圍巖分級(jí)結(jié)果，可以

參考相關(guān)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)公苴，初步確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)。

3.為了確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，還需要進(jìn)行參數(shù)

優(yōu)化。通過(guò)數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等手段，對(duì)初步設(shè)計(jì)的參數(shù)

進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整，以達(dá)到最優(yōu)的支護(hù)效果。

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝

1.隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工藝包括錨桿施工、噴射混凝土施

工、鋼支撐安裝、混凝土襯砌施工等。錨桿施工應(yīng)確保錨桿

的錨固質(zhì)量，采用合適的鉆孔設(shè)備和錨固劑；噴射混凝土施

工應(yīng)注意噴射工藝和噴射質(zhì)量，保證混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)

度；鋼支撐安裝應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，確保支撐的穩(wěn)定

性；混凝土襯砌施工應(yīng)注意模板的安裝和混凝土的澆筑質(zhì)

量，保證襯砌的整體性和防水性能。

2.施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量控制和安全管理。建立完善的

質(zhì)量管理體系，對(duì)施工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量

檢驗(yàn)；同時(shí)，加強(qiáng)安全教育和培訓(xùn)，提高施工人員的安全意

識(shí)，確保施工安全。

3.采用先進(jìn)的施工設(shè)備和技術(shù)，可以提高施工效率和質(zhì)量。

例如，采用濕噴技術(shù)可以提高噴射混凝土的質(zhì)量和施工效

率；采用自動(dòng)化襯砌臺(tái)車(chē)可以提高混凝土襯砌的施工質(zhì)量

和進(jìn)度。

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)與反饋

1.隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)是確保隧道施工安全和支護(hù)結(jié)構(gòu)有效

性的重要手段。監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括圍巖壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變

形等。通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，可以及時(shí)了解圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)

的受力狀態(tài)，為施工決策提供依據(jù)。

2.監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)根據(jù)隧道的地質(zhì)條件、斷面形狀和施工

方法等因素進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度和監(jiān)

測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況進(jìn)行調(diào)整，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)

確性。

3.對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的分析和反饋，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)支

護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)警值時(shí)，應(yīng)及時(shí)

采取相應(yīng)的措施，如加強(qiáng)支護(hù)、調(diào)整施工方法等，以確保隧

道施工的安全。

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)

1.隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的耐久性是保證隧道長(zhǎng)期安全運(yùn)行的關(guān)

鍵。耐久性設(shè)計(jì)應(yīng)考慮圍巖的腐蝕性、地下水的侵蝕性、支

護(hù)結(jié)構(gòu)材料的耐久性等因素。

2.選擇耐腐蝕的支護(hù)結(jié)溝材料，如采用高性能混凝土、耐

腐蝕鋼材等。同時(shí)，采取有效的防腐措施，如對(duì)鋼筋進(jìn)行防

腐處理、在混凝土中添加防腐劑等。

3.加強(qiáng)隧道的排水設(shè)計(jì)，減少地下水對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的侵蝕。

合理設(shè)置防水層和排水系統(tǒng)，確保隧道內(nèi)部干燥，降低支護(hù)

結(jié)構(gòu)的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。此外，定期對(duì)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查和維

護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題，延長(zhǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的使用壽命。

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一、引言

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是隧道工程中的重要環(huán)節(jié)，其目的是確保隧道在施

工和運(yùn)營(yíng)期間的穩(wěn)定性和安全性。合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地控

制圍巖變形，防止隧道坍塌等事故的發(fā)生。本文將對(duì)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹。

二、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要作用是承受?chē)鷰r壓力，限制圍巖變形，保持隧道

的穩(wěn)定性。具體來(lái)說(shuō)，支護(hù)結(jié)構(gòu)可以分為初期支護(hù)和二次襯砌兩部分。

初期支護(hù)主要在隧道開(kāi)挖后及時(shí)施作，用于控制圍巖的初期變形，其

作用包括：

1.支撐圍巖，防止圍巖坍塌。

2.加固圍巖，提高圍巖的自承能力。

3.與圍巖共同作用，形成承載結(jié)構(gòu)。

二次襯砌則是在初期支護(hù)的基礎(chǔ)上，在隧道基本穩(wěn)定后施作，主要用

于承受后期的圍巖壓力和其他荷載，其作用包括：

1.提高隧道的防水性能。

2.增強(qiáng)隧道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

3.改善隧道的外觀和運(yùn)營(yíng)條件。

三、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

1.充分發(fā)揮圍巖的自承能力。圍巖具有一定的自承能力，在設(shè)計(jì)中

應(yīng)盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，充分利用圍巖的自身強(qiáng)度來(lái)維持隧道的穩(wěn)

定性。

2.適時(shí)支護(hù)。根據(jù)圍巖的地質(zhì)條件和變形情況，及時(shí)施作合適的支

護(hù)結(jié)構(gòu)，以控制圍巖變形的發(fā)展。

3.聯(lián)合支護(hù)。采用多種支護(hù)手段相結(jié)合的方式，如錨桿、噴射混凝

土、鋼架等，共同發(fā)揮支護(hù)作用，提高支護(hù)效果。

4.動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。根據(jù)施工過(guò)程中對(duì)圍巖的監(jiān)測(cè)和分析結(jié)果，及時(shí)調(diào)整

支護(hù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

四、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法主要有工程類比法、理論計(jì)算法和數(shù)值模擬

法。

1.工程類比法

工程類比法是根據(jù)已有的類似工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)前工程的地質(zhì)條件、

隧道斷面尺寸等因素，確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型和參數(shù)。這種方法簡(jiǎn)單易

行，但需要有豐富的工程經(jīng)驗(yàn)作為支撐。

2.理論計(jì)算法

理論計(jì)算法是根據(jù)力學(xué)原理和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模

型來(lái)計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力和變形情況。常用的理論計(jì)算方法有荷載結(jié)

構(gòu)法和地層結(jié)構(gòu)法。荷載結(jié)構(gòu)法將圍巖視為荷載，支護(hù)結(jié)構(gòu)作為承載

結(jié)構(gòu)，通過(guò)計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形來(lái)確定支護(hù)參數(shù)。地層結(jié)構(gòu)法

將圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體，共同承受荷載，通過(guò)分析圍巖和支

護(hù)結(jié)構(gòu)的相互作用來(lái)確定支護(hù)參數(shù)。

3.數(shù)值模擬法

數(shù)值模擬法是利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)隧道施工過(guò)程進(jìn)行模擬，分析圍巖的

變形和應(yīng)力分布情況，以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況，從而為支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)提供依據(jù)。常用的數(shù)值模擬方法有有限元法、有限差分法和離散元

法等。

五、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型和參數(shù)

1.錨桿支護(hù)

錨桿是一種錨固在圍巖中的桿狀構(gòu)件，其作用是將圍巖錨固在一起，

提高圍巖的整體性和自承能力。錨桿的類型主要有全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿、

端頭錨固型錨桿和預(yù)應(yīng)力錨桿等。錨桿的參數(shù)包括錨桿長(zhǎng)度、直徑、

間距和錨固力等，這些參數(shù)應(yīng)根據(jù)圍巖的地質(zhì)條件和隧道的斷面尺寸

等因素進(jìn)行確定。

2.噴射混凝土支護(hù)

噴射混凝土是將混凝土通過(guò)噴射機(jī)噴射到圍巖表面，形成一層支護(hù)層。

噴射混凝土的作用是封閉圍巖表面，防止圍巖風(fēng)化和松動(dòng)，同時(shí)也可

以提高圍巖的強(qiáng)度和整體性。噴射混凝土的參數(shù)包括混凝土強(qiáng)度等級(jí)、

噴射厚度和配合比等，這些參數(shù)應(yīng)根據(jù)圍巖的地質(zhì)條件和隧道的使用

要求進(jìn)行確定。

3.鋼架支護(hù)

鋼架是由型鋼或鋼筋焊接而成的框架結(jié)構(gòu)，其作用是支撐圍巖，限制

圍巖變形。鋼架的類型主要有型鋼鋼架和格柵鋼架等。鋼架的參數(shù)包

括鋼架的型號(hào)、間距和連接方式等，這些參數(shù)應(yīng)根據(jù)圍巖的地質(zhì)條件

和隧道的斷面尺寸等因素進(jìn)行確定。

4.二次襯砌

二次襯砌一般采用混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其厚度和強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)隧

道的使用要求和圍巖的地質(zhì)條件進(jìn)行確定。在設(shè)計(jì)二次襯砌時(shí)，應(yīng)考

慮圍巖壓力、地下水壓力、地震力等因素的影響。

六、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)

1.初期支護(hù)施工要點(diǎn)

（1）錨桿施工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，確保錨桿的長(zhǎng)度、直徑、

間距和錨固力符合設(shè)計(jì)要求。錨桿的安裝應(yīng)牢固，不得有松動(dòng)現(xiàn)象。

（2）噴射混凝土施工應(yīng)采用濕噴工藝，確?；炷恋馁|(zhì)量和噴射效

果。噴射混凝土的厚度應(yīng)均勻，不得有漏噴現(xiàn)象。

（3）鋼架施工應(yīng)保證鋼架的型號(hào)、間距和連接方式符合設(shè)計(jì)要求。

鋼架的安裝應(yīng)牢固，不得有變形現(xiàn)象。

2.二次襯砌施工要點(diǎn)

（1）二次襯砌施工應(yīng)在隧道初期支護(hù)基本穩(wěn)定后進(jìn)行，避免在圍巖

變形未穩(wěn)定時(shí)施作二次襯砌。

（2）二次襯砌的模板應(yīng)采用鋼模板或木模板，模板的強(qiáng)度和剛度應(yīng)

滿足施工要求。模板的安裝應(yīng)牢固，不得有變形現(xiàn)象。

(3)二次襯砌的混凝土應(yīng)采用泵送混凝土，確保混凝土的澆筑質(zhì)量。

混凝土的振搗應(yīng)密實(shí)，不得有蜂窩麻面現(xiàn)象。

七、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)與反饋

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)是保證隧道施工安全和支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的

重要手段。通過(guò)對(duì)國(guó)巖變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)受力等參數(shù)的監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)

了解隧道的施工情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，為支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施

工提供依據(jù)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分析和處理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常

時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，確保隧道施工的安全。

八、結(jié)論

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是隧道工程中的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)

系到隧道的施工安全和運(yùn)營(yíng)安全。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)充分考慮圍巖的

地質(zhì)條件、隧道的斷面尺寸和使用要求等因素，遵循合理的設(shè)計(jì)原則

和方法，選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型和參數(shù)，并加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)

和反饋，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量C只有這樣，才能保證隧道

工程的順利進(jìn)行和安全運(yùn)營(yíng)。

第四部分隧道通風(fēng)與照明系統(tǒng)

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

隧道通風(fēng)系統(tǒng)的作用與要求

1.提供新鮮空氣：隧道施工中會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體和粉

塵，通風(fēng)系統(tǒng)的首要作用是將新鮮空氣引入隧道內(nèi)，稀釋和

排除有害氣體，保證施工人員的健康和安全。

-根據(jù)蹲道的長(zhǎng)度、施工力法和地質(zhì)條件等因素.確定

合理的通風(fēng)風(fēng)量和風(fēng)速，以確保有害氣體濃度控制在安全

范圍內(nèi)。

-采用合適的通風(fēng)設(shè)備，如通風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道等，稀保

通風(fēng)系統(tǒng)的有效性和可靠性。

2.控制溫度和濕度：隧道內(nèi)的溫度和濕度對(duì)施工人員的舒

適度和施工設(shè)備的正常運(yùn)行有重要影響。通風(fēng)系統(tǒng)可以通

過(guò)調(diào)節(jié)空氣的流動(dòng)，控制隧道內(nèi)的溫度和濕度，創(chuàng)造良圮的

施工環(huán)境。

-考慮隧道所在地的氣候條件和季節(jié)變化，合理設(shè)計(jì)

通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行模式，以滿足不同季節(jié)的溫度和濕度要求。

-利用通風(fēng)系統(tǒng)的熱交換功能，降低能源消耗，提高通

風(fēng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

3.排除火災(zāi)煙霧：在隧道施工中，火災(zāi)是一種潛在的危險(xiǎn)。

通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具備在火災(zāi)發(fā)生時(shí)迅速排除煙霧的能力，為人

員疏散和滅火救援提供有利條件。

?安裝煙霧探測(cè)器和報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并啟動(dòng)

通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)急模式。

-設(shè)計(jì)合理的通風(fēng)排煙通道，確保煙霧能夠快速排出

隧道，減少火災(zāi)造成的損失。

隧道通風(fēng)系統(tǒng)的類型與選擇

1.自然通風(fēng)：利用隧道內(nèi)外的自然風(fēng)壓和熱壓實(shí)現(xiàn)通風(fēng)，

但這種通風(fēng)方式受自然條件限制較大，適用于較短的隧道

或地質(zhì)條件較好的隧道。

-分析隧道所在地的地形、氣象條件等因素，評(píng)估自然

通風(fēng)的可行性。

-在設(shè)計(jì)中合理利用自然通風(fēng)的優(yōu)勢(shì)，如設(shè)置通風(fēng)豎

井、風(fēng)道等，提高自然通風(fēng)的效果。

2.機(jī)械通風(fēng)：通過(guò)通風(fēng)磯等機(jī)械設(shè)備強(qiáng)制通風(fēng)，是隧道施

工中常用的通風(fēng)方式。機(jī)械通風(fēng)可分為壓入式通風(fēng)、抽出式

通風(fēng)和混合式通風(fēng)。

-壓入式通風(fēng)將新鮮空氣通過(guò)通風(fēng)機(jī)壓入隧道，適用

于短距離隧道施工。其優(yōu)點(diǎn)是通風(fēng)設(shè)備簡(jiǎn)單，管理方便，但

通風(fēng)距離有限。

-抽出式通風(fēng)將隧道內(nèi)的污濁空氣通過(guò)通風(fēng)機(jī)抽出，

適用于長(zhǎng)距離隧道施工。其優(yōu)點(diǎn)是通風(fēng)效果好，但通風(fēng)設(shè)備

復(fù)雜，成本較高。

-混合式通風(fēng)結(jié)合了壓入式和抽出式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)，適

用于較長(zhǎng)距離的隧道施工。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)隧道的具

體情況選擇合適的機(jī)械通風(fēng)方式。

3.通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)：根據(jù)隧道的施工進(jìn)度、地質(zhì)條件

和設(shè)備配置等因素，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高通風(fēng)

效率，降低能耗。

-利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的氣流組織進(jìn)行

分析和優(yōu)化，確定最佳的通風(fēng)方案。

-定期對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)，確保通風(fēng)設(shè)備的

正常運(yùn)行，提高通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性。

隧道照明系統(tǒng)的功能與設(shè)計(jì)

1.提供足夠的照度：隧道照明系統(tǒng)的主要功能是為隧道內(nèi)

提供足夠的照度，確保車(chē)輛和行人的安全通行。根據(jù)隧道的

長(zhǎng)度、交通流量和車(chē)速等因素，確定合理的照度標(biāo)準(zhǔn)。

-采用高效的照明燈具，如LED燈等，提高照明系統(tǒng)

的能效。

-合理布置照明燈具，使隧道內(nèi)的照度均勻分布，避免

出現(xiàn)明暗交替的情況。

2.減少眩光：眩光會(huì)影響駕駛員的視線，增加交通事故的

風(fēng)險(xiǎn)。隧道照明系統(tǒng)應(yīng)采取措施減少眩光，提高照明質(zhì)量。

-選擇合適的燈具配光曲線，減少燈具的直接眩光。

-通過(guò)設(shè)置遮光設(shè)施或采用漫反射材料，降低隧道壁

的反射眩光。

3.適應(yīng)隧道內(nèi)外的亮度變化：隧道出入口處的亮度變化較

大，容易導(dǎo)致駕駛員的視覺(jué)不適。隧道照明系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)合理

的照明設(shè)計(jì)，使隧道內(nèi)的亮度逐漸過(guò)渡，減少視覺(jué)沖擊。

-在隧道出入口設(shè)置過(guò)渡區(qū)照明，其照度應(yīng)根據(jù)隧道

內(nèi)外的亮度差進(jìn)行調(diào)整。

-采用智能照明控制系統(tǒng)，根據(jù)隧道內(nèi)外的亮度變化

自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度，提高照明系統(tǒng)的適應(yīng)性。

隧道照明系統(tǒng)的節(jié)能措施

1.采用節(jié)能燈具：LED燈具有高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，

是隧道照明系統(tǒng)的理想選擇。通過(guò)采用LED燈，可以顯著

降低照明系統(tǒng)的能耗。

-對(duì)比不同品牌和型號(hào)的LED燈的性能和價(jià)格，選擇

性價(jià)比高的產(chǎn)品。

-合理設(shè)計(jì)LED燈的驅(qū)動(dòng)電路，提高燈具的能效。

2.智能照明控制：利用智能照明控制系統(tǒng)，根據(jù)隧道內(nèi)的

交通流量、時(shí)間和天氣等因素，自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)

能運(yùn)行。

-安裝傳感器，實(shí)葉監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)的交通流量和亮度信

息，為智能照明控制提供依據(jù)。

-設(shè)置合理的照明控制策略，如分時(shí)段控制、分區(qū)控制

等，提高照明系統(tǒng)的節(jié)能效果。

3.照明系統(tǒng)的維護(hù)與管理：定期對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和管

理，確保燈具的正常運(yùn)行，提高照明系統(tǒng)的能效。

-定期清潔燈具和隧道壁，保持燈具的發(fā)光效率和隧

道內(nèi)的反射率。

-及時(shí)更換損壞的燈具，避免因燈具故障導(dǎo)致的能耗

增加。

隧道通風(fēng)與照明系統(tǒng)的安全

管理1.通風(fēng)系統(tǒng)的安全管理:定期對(duì)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，

確保通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)的防火、防爆管

理，防止火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。

-制定通風(fēng)設(shè)備的維護(hù)計(jì)劃，定期對(duì)通風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道

等設(shè)備進(jìn)行檢查、保券和維修。

-安裝防火、防爆裝置，如防火閥、防爆門(mén)等，提高通

風(fēng)系統(tǒng)的安全性。

-對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄，及時(shí)發(fā)現(xiàn)

和處理異常情況。

2.照明系統(tǒng)的安全管理:定期對(duì)照明燈具進(jìn)行檢查和維護(hù)，

確保照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行。加強(qiáng)照明系統(tǒng)的電氣安全管理，

防止電氣事故的發(fā)生。

-制定照明燈具的維護(hù)計(jì)劃，定期對(duì)照明燈具進(jìn)行檢

查、清潔和更換。

-安裝漏電保護(hù)裝置、接地裝置等電氣安全設(shè)備，確保

照明系統(tǒng)的電氣安全。

-對(duì)照明系統(tǒng)的線路進(jìn)行檢查和維護(hù)，防止線路老化、

短路等故障的發(fā)生。

3.應(yīng)急管理：制定隧道通風(fēng)與照明系統(tǒng)的應(yīng)急預(yù)案，定期

進(jìn)行演練，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。

-明確應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)和職責(zé)，制定應(yīng)急響應(yīng)流程和措

施。

-配備應(yīng)急通風(fēng)和照明設(shè)備，確保在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)

能夠及時(shí)投入使用。

-定期組織應(yīng)急演練，檢驗(yàn)應(yīng)急預(yù)案的可行性和有效

性，提高人員的應(yīng)急處置能力。

隧道通風(fēng)與照明系統(tǒng)的發(fā)展

趨勢(shì)1.智能化：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，隧道通風(fēng)與照明系

統(tǒng)將向智能化方向發(fā)展。通過(guò)智能化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)與

照明系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)和優(yōu)化運(yùn)行，提高系統(tǒng)的能效和安全

性。

-利用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)環(huán)境參數(shù)

的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集。

-通過(guò)數(shù)據(jù)分析和智能算法，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)與照明系統(tǒng)的

自動(dòng)控制和優(yōu)化調(diào)度。

-開(kāi)發(fā)智能化的監(jiān)控和管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)與照明

系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

2.節(jié)能環(huán)保：在全球能源短缺和環(huán)境保護(hù)的背景下，隧道

通風(fēng)與照明系統(tǒng)將更加注重節(jié)能環(huán)保。采用新型的節(jié)能設(shè)

備和技術(shù)，降低系統(tǒng)的能耗和碳排放。

-研發(fā)和應(yīng)用高效軍能的通風(fēng)機(jī)、照明燈具等設(shè)備，提