1、關于隧道工程施工第一張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月227.1 公路隧道結構構造 公路隧道結構構造由主體構造物和附屬構造物兩大部分組成。 主體構造物是為了保持巖體的穩定和保證行車安全而修建的永久性人工建筑物，通常指洞身襯砌和洞口構造物。洞身襯砌的平縱線形與橫斷面形狀通過道路隧道的幾何設計確定，襯砌斷面的軸線形狀和厚度由襯砌計算決定。洞門的構造型式由多方面的因素決定。 附屬構造物是指主體構造物以外的其它建筑物，是為了運營管理、維修養護、給水排水、供蓄發電、通風、照明、通訊、安全等而修建的構造物。第二張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月33 7.1.1 洞身襯砌 公路隧道的襯砌結構

2、形式，主要是根據隧道所處的地形地質條件，再結合其結構受力的合理性、施工方法和施工技術水平等因素來確定的。常見的襯砌類型主要有以下幾種： 1.直墻式襯砌 2.曲墻式襯砌 3.噴混凝土襯砌、噴錨襯砌及復合式襯砌 4.偏壓襯砌 7.1 公路隧道結構構造第三張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月44 7.1.2 洞門 1.洞門類型（1）端墻式洞門 （2）翼墻式洞門 （3）環框式洞門 （4）遮光棚式洞門 上述基本型式外，還有一些變化型式，如端墻式用于傍山隧道時，端墻可為臺階式，根據需要還可以用柱式、直立式等。又如翼墻式的翼墻開度可隨地形變化，也可因地制宜設置一側翼墻等。7.1 公路隧道結構構造第四張

3、，PPT共三十七頁，創作于2022年6月55 2.洞門構造 洞門仰坡坡腳至洞門墻背應有不小于1.5m的水平距離，以防仰坡土石掉落到路面上，危及行車安全。 洞門端墻與仰坡之間水溝的溝底與襯砌拱頂外緣的高度不應小于1.0m，以免落石破壞拱圈。洞門墻頂應高出仰坡腳0.5m以上，以防水流溢出墻頂，也可防止掉落土石彈出。 洞門墻應根據情況設置伸縮縫、沉降縫和泄水孔，以防止洞門變形。洞門墻的厚度可按計算或結合其它工程類比確定，但墻身厚度不得小于0.5m. 洞門墻的基礎必須置于穩固地基上。一般地，基底埋入土質地基的深度不應小于1m，嵌入巖石地基深度不應小于0.5m 7.1 公路隧道結構構造第五張，PPT共三

4、十七頁，創作于2022年6月66 7.1.3 明洞 當隧道埋深較淺，上覆巖（土）體較薄，難以采用暗挖法時，則應采用明挖法來開挖隧道。用這種明挖法修筑的隧道結構，通常稱作明洞。 1.明洞的結構形式 明洞的結構形式應根據地形、地質、經濟、運營安全及施工難易等條件進行選擇，采用最多的是拱形明洞和棚式明洞。（1）拱形明洞 隧道進出口兩端的接長明洞或在路塹邊坡不穩定地段修建的獨立明洞等，多采用拱形明洞的形式。（2）棚式明洞 當山坡坍方，落石數量較少，山體側壓力不大，或因受地質、地形條件的限制，難以修建拱形明洞時，可采用棚式明洞。 7.1 公路隧道結構構造第六張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月77

5、 2.明洞施工注意事項（1）明洞基礎 明洞基礎應置于穩固的地基上。當基巖埋深較淺時，基礎可設置于基巖上；當基礎位于軟弱地基上時，基礎可采用仰拱、整體式鋼筋混凝土底板等結構。外墻基礎的趾部，應有一定的嵌入深度，并設在凍結線以下0.25m，而且需要有一定的護基寬度。（2）明洞填土 7.1 公路隧道結構構造第七張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月88 7.1.4 豎井與斜井 一般隧道開挖是從兩洞口或從其中一個方向洞口進行。但在長大隧道因工期限制、經濟、施工、地形、環境等條件，有必要分成幾個工程區段進行施工，多數情況下要設工作坑道。 工作坑道按坡度區分為橫洞、斜井、豎井和平行導坑。選擇哪種形式，

6、決定于地形、地質、工期、運輸能力，設置地點的當地條件。 7.1 公路隧道結構構造第八張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月99 7.1.5 隧道的防排水設施 在公路隧道中，防排水是保持正常運營的極為重要的因素之一。 隧道的永久性防排水，是用防排水工程措施實現的。可概括為用”截、堵、排”綜合治理的辦法。1.“截”是切斷涌向隧道的水流。即把可能流入隧道的地表水和地下水的通道截斷。2.“堵”是在隧道內設置防水層，使地下水不能涌入隧道。3.“排”水是利用盲溝、泄水管、渡槽、中心排水溝或排水側溝等，將水排出洞外。 7.1 公路隧道結構構造第九張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月1010 7.1

7、.6 附屬設施工程 1.安全避讓設施避車洞 2.設備洞、橫通道及其它類洞室 3.隧道洞門及洞身的裝飾 4.營運管理設施7.1 公路隧道結構構造第十張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月1111 7.1.7 隧道內的路面工程 公路隧道內的路面常選用高等級路面，宜采用水泥混凝土路面，路面與墻部連接處應設置變形縫，路面相應的設置變形縫。 公路隧道行車道路路面修補較為困難，因此要求施工時必須重視施工質量。隧道內路面施工時需要嚴格控制質量。高寒地區隧道路面上易形成薄溜冰，為了行車安全，路面應具有足夠的粗糙度。 隧道通過軟圍巖交界處的襯砌中設有沉降縫。為了不因襯砌下沉而拉裂路面，當路面的橫向伸縮縫、施

8、工縫靠近襯砌的沉降縫時，應與襯砌沉降縫設在同一斷面上。 隧道洞內光線較暗，應盡可能提高路面亮度，如采用白水泥、白色碎石等材料。7.1 公路隧道結構構造第十一張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月1212 在隧道施工前，應做好施工準備和施工測量放樣工作，即應做好現場調查研究，核對設計文件和編制隧道施工組織設計等工作。 公路隧道施工測量放樣，應包括洞內施工控制測量、隧道貫通誤差的定測及調整、輔助坑道測量及隧道工程竣工測量。7.2.1 隧道施工現場調查事項 1.隧道施工前的現場調查研究 2.施工單位全面熟悉和核對設計文件（1）現場核對設計文件 會同設計單位現場核對設計文件 （2）現場交接和核對測

9、量樁志 3.編制實施性施工組織設計 7.2 公路隧道施工準備和施工測量 第十二張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月1313 1.概述 隧道施工通常由兩端對向開挖。對較長隧道，為了縮短工期、改善工作條件、減少施工干擾，常需選擇一些像橫洞、豎井、斜井之類的輔助坑道，來增加工作面。橫洞的布置，對于正交的橫洞，為便于來往車輛運輸，相交處要用適當半徑的圓曲線連接。橫洞與正洞相交處應該具有向外不小于3%的下坡。 斜井的布置，一般要求斜井傾角不大于25、斜井與隧道中線的水平角不宜小于40，井底與隧道接頭處，宜用平道連接，其長度多為1525m，并設置豎曲線。 豎井的位置以設在隧道中心線一側為宜。豎井中心

10、與隧道中心之間的距離一般為1520m，其間用通道連接，但豎井也有在隧道正上方直接連接的。7.2 公路隧道施工準備和施工測量第十三張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月1414 公路隧道施工測量的主要任務，是要保證隧道相向開挖時，能夠按規定的精度正確貫通；并使隧道在施工后襯砌部分和洞內建筑物不超過規定的界限。 隧道施工測量首先要建立洞外平面和高程控制網，每一開挖洞口附近都應設立平面控制點及水準點，這樣將各開挖面聯系起來，作為開挖放樣的依據。隨著坑道的向前掘進，必須將洞口控制樁坐標、方向及洞口水準點的高程傳遞到洞內，再用導線測量的方法建立洞內的平面控制，用水準測量方法建立高程控制。根據洞內控制

11、點的坐標及高程，來指導開挖方向，并作為洞內襯砌及建筑物放樣的數據。隧道貫通后，必須產生平面的及高程的貫通誤差，此時需要進行中線調整。設有豎井的隧道還需專門進行豎井測量。在隧道所有的項目完成后，要做竣工測量。并在施工過程中和竣工后對隧道及有關建筑物進行沉陷和位移觀測。 7.2 公路隧道施工準備和施工測量第十四張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月1515 2.洞外平面和高程控制測量 （1）洞外平面控制測量 1）中線法是在隧道洞頂地面上用直接定線的方法，將隧道的中線，每隔一定距離用控制樁精確地標定在地面上，作為隧道施工引測進洞的依據。 2）導線法測量和經緯儀導線測量方法相同，但它的精度要求較高

12、，所以測角和量邊均用較精密的儀器和方法。導線布設也必須按照建筑的要求來確定。 3）三角測量法常采于當隧道較長、地形起伏多變，不便用導線法做洞外平面控制的情況下。 7.2 公路隧道施工準備和施工測量第十五張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月1616 （2）洞外高程控制測量 隧道高程控制測量的任務，是按照規定的精度，施測隧道洞口附近水準點的高程。根據兩洞口點間的高差和距離，可以確定隧道底面的設計坡度，并按設計坡度控制隧道底面開挖的高程。. （3）路線引測進洞數據計算 洞外平面和高程控制測量完成后，就要進一步把相向開挖洞口附近的路線中線點，用平面和高程控制網精確求得它們的坐標和高程，同時計算洞

13、內待定點的設計坐標。按坐標反算的方法，可求出這些洞內待定點和洞外控制點之間的距離和夾角關系，根據這些數據，就可以用極坐標或其它方法指導進洞的開挖，并測設洞內待定點的點位，從而使隧道中線按設計位置在洞內延伸。 7.2 公路隧道施工準備和施工測量第十六張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月1717 2.隧道施工中的洞內施工測量（1）洞內平面控制測量 主要包括以下測量內容：由襯砌計算決定。當山坡坡面有發生崩塌和落石可能時，往往需要接長洞身或修筑明洞。洞門的構造型式由多方面的因素決定，如巖體的穩定性、通風方式、照明狀況、地形地貌以及環境條件等. 1）洞內導線測量。是建立洞內平面控制的主要形式。根據

14、地下導線的坐標，將隧道中線和洞內建筑物軸線放樣到實地，并指示開挖方向，保證襯砌和放樣正確，使貫通誤差不超過規定的限值。 2）洞內中線測設。是指設置在洞內的主要導線點絕大多數不在貫通理論中線上，為了便于日常施工放樣，在一定區段內，需根據主要導線點測設一定數量位于貫通理論中線上的中線點，作為施工放樣的依據。測設中線點一般用直角坐標法和極坐標法。 7.2 公路隧道施工準備和施工測量第十七張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月1818 3）洞內開挖中線的測設。隧道開挖深入洞內以后，先建立指導開挖的臨時中線，當開挖到一定深度后，即可建立洞內導線點，根據導線點再測設中線點。 直線隧道導坑中線的延伸的方

15、法主要有串線延伸法和曲線隧道導坑中線的延伸法。 曲線隧道導坑中線的延伸方法主要有切線支距法、后延弦線偏距法、曲線串線法、全站儀坐標法等，用于曲線隧道導坑施工中，只有當地域狹窄，必須將曲線分段，縮小支距，減小偏角，才能使用這類方法 7.2 公路隧道施工準備和施工測量第十八張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月19194）隧道施工腰線標定。就是給定隧道豎直的方向，即按設計給定隧道坡度。 標定通常采用腰線法，如圖7-14所示，將水準儀置于欲放樣的地方，后視水準點的水準尺即得到儀器的視線高程。根據腰線點A、B處的設計高程，可分別求出A、B點與視線間的高差、，然后在邊墻上放出A、B兩點，兩點之間的連

16、線稱為腰線。根據腰線，施工人員便可很容易地推求出其它各部位的高程及隧道的坡度。7.2 公路隧道施工準備和施工測量第十九張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月2020 （2）洞內水準測量 洞內水準測量是將洞口水準點高程引測到洞內，建立一個與洞外統一的高程系統，作為隧道施工放樣的依據，保證隧道在豎向上正確貫通。洞內水準測量是隨著隧道向前掘進，不斷地向前建立新的水準點。在洞內每隔10m測設一個 供臨時放樣及控制底面開挖高程的臨時水準點。 水準點的高程測定，按三、四等水準測量方法進行。由于洞內通視條件差，水準儀到水準尺的距離不宜大于50m，施測時尺面、望遠鏡的十字絲及水準器均需采用照明措施。水準路

17、線一般與洞內導線測量路線相同。所有水準點均應經常檢測，以檢查是否受爆破震動而發生變化。 7.2 公路隧道施工準備和施工測量第二十張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月2121 3 .隧道開挖斷面及建筑物放樣測量（1）隧道開挖斷面測量（2）建筑物放樣 在斷面尺寸滿足設計要求后，可按里程將每隔5m或10m的斷面列表，列出該斷面的拱頂高程、邊墻底高程以及襯砌斷面的支距，以供放樣時使用7.2 公路隧道施工準備和施工測量第二十一張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月2222 4.隧道竣工測量 公路隧道竣工后，應在直線段每隔50m、曲線段每隔20m及需要加測斷面處，測繪以路線中線為準的隧道實際凈空

18、，標出拱頂標高（高程）、起拱線寬度、行車道路面水平寬度。 （1）隧道施工中變形的觀測 隧道施工過程中的變形觀測，可在對洞內所布設三角點、導線點、中線點及水準點的復測工作中，可以及時觀測到變形大小及方向。 （2）檢測測標高程變形和水平位移方法 1）檢測測標高程變形，可采用水準測量的方法進行觀測計算。 2）檢測測標水平位移可采用準直法和測角法進行觀測。 7.2 公路隧道施工準備和施工測量第二十二張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月2323 7.3.1 概述 1.隧道工程施工特點（1）整個工程埋設于地下，因此工程地質和水文地質條件對隧道施工的成敗起著重要的、甚至是決定性的作用。（2）隧道的施工

19、速度比較慢，工期也比較長，往往使一些長大隧道成為控制新建公路通車的關鍵工程。 （3）地下施工環境較差，甚至在施工中還可能使之惡化。 （4）公路隧道大多穿越崇山峻嶺，運輸不便，供應困難。（5）公路隧道埋設于地下，一旦建成就難以更改，所以，除了事先必須嚴密規劃和設計外，施工中還要做到不留后患。7.3 隧道施工方法第二十三張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月24242.隧道施工應遵循的基本原則（1）在施工中必須充分保護巖體，盡量減少對它的擾動，避免過度破壞巖體的強度。（2）為了充分發揮巖體的承載能力，應允許并控制巖體的變形。（3）為了改善支護結構的受力性能，施工中應盡快使之閉合，而成為封閉的筒

20、形結構，另外，隧道斷面形狀要盡可能地圓順，以避免拐角處的應力集中。 （4）在施工的各個階段，應進行現場量測監視，及時提出可靠的、數量足夠的量測信息 （5）為了敷設防水層，或為了承受由于錨桿銹蝕，圍巖性質惡化、流變、膨脹所引起的后續荷載，采用復合式襯砌。 7.3 隧道施工方法第二十四張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月25253.隧道施工方法及其選擇 一般分為：礦山法、掘進機法、沉管法、頂進法、明挖法等。選擇施工方案時，需要綜合考慮下列因素：（1）工程的重要性，一般由工程的規模、使用上的特殊要求，以及工棚的緩急體現出來。（2）隧道所處的工程地質和水文地質條件；（3）施工技術條件和機械裝備狀

21、況。（4）施工中動力和原材料供應情況；工程投資與運營后的社會效益和經濟效益。（5）施工安全狀況。（6）有關污染、地面沉降等環境方面的要求和限制。7.3 隧道施工方法第二十五張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月2626 7.3.2 新奧地利隧道施工法 新奧法新奧地利隧道施工法（New Austrian Tunneling Method，NATM）是奧地利隧道工程師臘布希維首先提出的。它是以控制爆破（光面爆破、預裂爆破等）為開挖方法；以噴射混凝土和錨桿作為主要支護手段，通過監測控制圍巖的變形，動態修正設計參數和變動施工方法的一種隧道施工法，其核心內容是充分發揮圍巖的自承能力。 附屬構造物是指

22、主體構造物以外的其它建筑物，是為了運營管理、維修養護、給水排水、供蓄發電、通風、照明、通訊、安全等而修建的構造物。7.3 隧道施工方法第二十六張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月27271.新奧法的施工程序及基本原則（1）新奧法施工程序新奧法施工程序如圖7-16所示。7.3 隧道施工方法第二十七張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月2828（2）新奧法施工的基本原則 新奧法施工的基本原則可以歸納為“少擾動、早噴錨、勤測量、緊封閉”。1）少擾動。少擾動是在進行隧道開挖時，要盡量地減少對圍巖的擾動次數、擾動強度、擾動范圍和擾動持續時間。2）早噴錨。早噴錨就是開挖后及時施做初期錨噴支護，使

23、圍巖的變形進入受控制狀態。3）勤測量。勤測量是指以直觀、可靠的量測方法和量測數據來準確評價圍巖（或圍巖加支護）的穩定狀態，或判斷其動態發展趨勢，以便及時調整支護形式和開挖方法，確保施工安全和施工進度。4）緊封閉。緊封閉一方面采取噴射混凝土等防護措施，避免圍巖因長時間暴露而致使強度和穩定性的衰減，尤其是對于易風化的軟弱圍巖； 7.3 隧道施工方法第二十八張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月29292.全斷面法 按照隧道設計輪廓線爆破成型的施工方法叫全斷面法。它的施工順序是：（1）用鉆孔臺車鉆眼，然后裝藥，連接導火線。（2）推出鉆孔臺車，引爆炸藥，開挖出整個隧道斷面。（3）排除危石，安設拱部

24、錨桿和噴第一層混凝土。（4）用裝渣機將石渣裝入渣車，運出洞外。（5）安設邊墻錨桿和噴混凝土。（6）必要時可噴拱部第二層混凝土和隧道底部混凝土。（7）開始下一輪循環。（8）在初期支護變形穩定后，按施工組織中規定日期灌注內層襯砌。7.3 隧道施工方法第二十九張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月3030 3.臺階法 臺階法中包括長臺階、短臺階和超短臺階等三種，其劃分一般是根據臺階長度來決定的，如圖7-17所示。至于施工中究竟采用何種臺階法，要根據兩個條件來決定：一是初期支護形成閉合斷面的時間要求，圍巖越差，閉合時間要求越短；二是上斷面施工所用的開挖、支護、出渣等機械設備對施工場地大小的要求。7

25、.3 隧道施工方法第三十張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月3131 4.分部開挖法 分部開挖法包含臺階分部開挖法、單側壁導坑法、雙側壁導坑法三種方式。（1）臺階分部開挖法 臺階分部開挖法又稱環形開挖留核心土法，一般將斷面分成環形拱部、上部核心土、下部臺階等三部分。根據斷面的大小，環形拱部又可分成幾塊交替開挖。環形開挖進尺為0.51.0m，不宜過長。上部核心土和下臺階的距離，一般為1倍洞跨。 （2）單側壁導坑法 這種方法一般是將斷面分成三塊：側壁導坑、上臺階和下臺階。7.3 隧道施工方法第三十一張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月3232 （3）雙側壁導坑法（又稱眼鏡施工法） 當隧

26、道跨度很大，地表沉陷要求嚴格，圍巖條件特別差，單側壁導坑法難以控制圍巖變形時，可采用雙側壁導坑法。 雙側壁導坑法施工作業順序為： 1）開挖一側導坑，并及時地將其初期支護閉合。 2）相隔適當距離后開挖另一側導坑，并建造初期支護。 3）開挖上部核心土，建造拱部初期支護，拱腳支承在兩側壁導坑的初期支護上。 4）開挖下臺階，建造底部的初期支護，使初期支護全斷面閉合。 5）拆除導坑臨空部分的初期支護。建造內層襯砌。7.3 隧道施工方法第三十二張，PPT共三十七頁，創作于2022年6月3333 5.施工中可能發生的問題及對策 新奧法施工的基本原則，是根據圍巖性質允許產生適量的變形，但又不使圍巖松動坍落。在設計、施工過程中，若對圍巖性質判斷不準或噴射混凝土、打錨桿、立鋼支撐時間與方法有誤，圍巖松動就會超過預計。此時，應根據觀察和量測結果及時找出原因，進行改正；對于原因不明的，則要針對所發生的現象尋求相應的措施。 根據實踐經驗，將新奧法中經常出現的一些