大斷面隧道施工技術(shù)

★隧道施工的基本原則和理念★大斷面隧道施工技術(shù)★隧道施工案例★日本隧道施工技術(shù)大斷面隧道施工技術(shù)

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隧道施工的基本原則和理念★大斷面隧道施工技術(shù)★隧道施工案例★日本隧道施工技術(shù)隧道施工技術(shù)（一）隧道設(shè)計(jì)施工的兩大理論及其發(fā)展過程

隧道及地下洞室工程，其核心問題，都?xì)w結(jié)在開挖和支護(hù)兩個(gè)關(guān)鍵工序上。即如何開挖，才能更有利于洞室的穩(wěn)定和便于支護(hù)：若需支護(hù)時(shí)，又如何支護(hù)才能更有效地保證洞室穩(wěn)定和便于開挖。這是隧道及地下工程中兩個(gè)相互促進(jìn)又相互制約的問題。

隧道施工的基本原則和理念一、隧道施工的基本原則

一種理論是二十世紀(jì)20年代提出的傳統(tǒng)的“松弛荷載理論”。其核心內(nèi)容是：穩(wěn)定的巖體有自穩(wěn)能力，不產(chǎn)生荷載；不穩(wěn)定的巖體則可能產(chǎn)生坍塌，需要用支護(hù)結(jié)構(gòu)予以支撐。這樣，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載就是圍巖在一定范圍內(nèi)由于松弛并可能塌落的巖體重力。這是一種傳統(tǒng)的理論，其代表人物有泰沙基和普氏等人。它類似于地面工程考慮問題的思想，至今仍被廣泛的應(yīng)用著。

隧道施工的基本原則和理念

另一種理論是二十世紀(jì)50年代提出的現(xiàn)代支護(hù)理論，或稱“巖承理論”。其核心內(nèi)容是：圍巖穩(wěn)定顯然是巖體自身有承載自穩(wěn)能力；不穩(wěn)定圍巖喪失穩(wěn)定是有一個(gè)過程的，如果在這個(gè)過程中提供必要的幫助或限制，則圍巖仍然能夠進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。這種理論體系的代表性人物有拉布西維茲、米勒-菲切爾、芬納-塔羅勃和卡斯特奈等人。隧道施工的基本原則和理念這是一種比較現(xiàn)代的理論，它已經(jīng)脫離了地面工程考慮問題的思路，而更接近于地下工程實(shí)際，半個(gè)世紀(jì)以來已被廣泛接受和推廣應(yīng)用，并且表現(xiàn)出了廣闊的發(fā)展前景。

隧道施工的基本原則和理念

由以上可以看出，前一種理論更注意結(jié)果和對結(jié)果的處理；而后一種理論則更注意過程和對過程的控制，即對圍巖自承能力的充分利用。由于有此區(qū)別，因而兩種理論體系在過程和方法上各自表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。收斂-約束法是巖承理論在隧道工程實(shí)踐中的代表方法。

隧道施工的基本原則和理念（二）用一個(gè)彈簧來理解收斂-約束法的力學(xué)原理1.隧道開挖前力學(xué)狀態(tài)隧道施工的基本原則和理念2.隧道開挖后力學(xué)狀態(tài)隧道施工的基本原則和理念3．由力學(xué)學(xué)平衡方程程可知，彈彈簧在P0作用時(shí)處于于平衡狀態(tài)態(tài)；彈簧在在發(fā)生變形形u后，在在PE的作用下又又處于平衡衡狀態(tài)，假假設(shè)彈簧的的彈性系數(shù)數(shù)為K，則則有：P0=PE+Ku隧道施工的的基本原則則和理念4.對公式式P0=PE+Ku的討討論（1）當(dāng)u=0時(shí)，，P0=PE即不允許圍圍巖變形，，采用剛性性支護(hù)，不經(jīng)濟(jì)；（2）當(dāng)u↑時(shí)，PE↓；當(dāng)u↓↓時(shí)，PE↑即圍巖發(fā)生生變形，可可釋放一定定的荷載（（卸荷作用用），所以以要允許圍圍巖產(chǎn)生一一定的變形形，以充分分發(fā)揮圍巖巖的自承能能力。是一一種經(jīng)濟(jì)的的支護(hù)措施施，圍巖的自穩(wěn)穩(wěn)能力P=P0-PE=Ku；（3）當(dāng)u=umax時(shí)，發(fā)生塌方，，產(chǎn)生松馳馳荷載，不安全。隧道施工的的基本原則則和理念5．要點(diǎn)（1）圍巖巖是受洞室室開挖影響響的那一部部分巖（土土）體，圍圍巖是三位位一體的即即：產(chǎn)生荷荷載、承載載結(jié)構(gòu)、建建筑材料。。（2）隧道是修修筑在應(yīng)力巖體體中的，具有特特殊的建筑環(huán)境境，不能等同于于地面建筑。（3）隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)體系=圍巖+支護(hù)體系。隧道施工的基本本原則和理念6．隧道設(shè)計(jì)施施工的基本原則則（要點(diǎn)）（1）巖體是隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)體系中的主要要承載單元，在在施工中必須充充分保護(hù)巖體，，盡量減少對它它的擾動(dòng)，避免免過度破壞巖體體的強(qiáng)度。為此此，施工中斷面面分塊不宜過多多，開挖應(yīng)當(dāng)采用控控制爆破（光面面爆破、預(yù)裂爆爆破）或機(jī)械掘掘進(jìn)。（2）應(yīng)允許并控制巖巖體的變形。一一方面允許變形形，使圍巖中能能形成承載環(huán)；；另一方面又必必須限制它，使使巖體不致過度度松弛而喪失或或大大降低承載載能力。在施工中應(yīng)采用用能與圍巖密貼貼、及時(shí)筑砌又又能隨時(shí)加強(qiáng)的的柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)，例如，錨噴噴支護(hù)等隧道施工的基本本原則和理念6．隧道設(shè)計(jì)施施工的基本原則則（要點(diǎn)）（3）通過施工中對圍圍巖和支護(hù)的動(dòng)動(dòng)態(tài)觀察、量測測，合理安排施施工程序、進(jìn)行行設(shè)計(jì)變更及日日常的施工管理理。即實(shí)施施工監(jiān)控控量測。（4）為了防止隧道滲滲漏水，或?yàn)榱肆顺惺苡捎阱^桿桿銹蝕，圍巖性性質(zhì)惡化、流變變、膨脹所引起起的后續(xù)荷載，，可采用復(fù)合式襯砌砌（初期支護(hù)＋＋防水層＋二次次襯砌）。（5）為了改善支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的受力性能能，施工中應(yīng)盡快閉合，而成為封閉的的筒形結(jié)構(gòu)。另外，隧道斷斷面形狀應(yīng)盡可可能圓順，以避避免拐角處的應(yīng)應(yīng)力集中。隧道施工的基本本原則和理念二、隧道施工的的基本理念隧道施工的基本本理念：愛護(hù)圍巖、內(nèi)實(shí)實(shí)外美、重視環(huán)環(huán)境、動(dòng)態(tài)施工工。所謂愛護(hù)圍巖：：一層含義是不損損傷或少損傷遺遺留圍巖的固有有支護(hù)能力，這這可以通過采用用機(jī)械開挖技術(shù)術(shù)和控制爆破技技術(shù)予以解決；；一層含義是通通過各種手段和和方法增強(qiáng)圍巖巖的支護(hù)能力，，如采用支護(hù)技技術(shù)、加固或予予加固技術(shù)以及及各種輔助施工工技術(shù)等。這些些技術(shù)形成了隧隧道施工的核心心技術(shù)。所謂內(nèi)實(shí)外美：：關(guān)鍵是內(nèi)實(shí)，而而內(nèi)實(shí)的關(guān)鍵就就是要做到四密密實(shí)，即：混凝凝土密實(shí)、噴混混凝土密實(shí)、噴噴混凝土與圍巖巖密實(shí)、二次襯襯砌與初期支護(hù)護(hù)密實(shí)。這牽涉涉到混凝土、噴噴混凝土、回填填、支護(hù)接觸等等技術(shù)。隧道施工的基本本原則和理念所謂重視環(huán)境：：一層含義是指內(nèi)內(nèi)部環(huán)境，即施施工作業(yè)環(huán)境；；一層是對外部部環(huán)境，即對周周邊環(huán)境的影響響。重視環(huán)境是是時(shí)代的要求，，許多環(huán)境技術(shù)術(shù)都是因時(shí)代的的變遷而得到發(fā)發(fā)展，許多基準(zhǔn)準(zhǔn)都是因環(huán)境的的要求而制定。。所謂動(dòng)態(tài)施工：：是指隧道施工過過程中地質(zhì)條件件是不斷變化的的，力學(xué)動(dòng)態(tài)是是不斷變化的，，因而采用的各各種施工方法和和技術(shù)也應(yīng)該是是不斷變化的，，來適應(yīng)這種不不斷變化的過程程。因此，隧道道施工的各種決決策都要在施工工階段的地質(zhì)技技術(shù)、施工階段段的量測技術(shù)和和施工階段的質(zhì)質(zhì)量控制技術(shù)的的基礎(chǔ)上進(jìn)行管管理。隧道施工的基本本原則和理念隧道施工技術(shù)★隧道施工的基本本原則和理念★大斷面隧道施工工技術(shù)★隧道施工案例★日本隧道施工技技術(shù)大斷面隧道施工工技術(shù)公路隧道建設(shè)寬寬度分級序次跨度分級開挖寬度B（m）1小跨度隧道B＜92中跨度隧道9≤B＜143大跨度隧道14≤B＜184超大跨度隧道B≥18隧道施工：開挖和支護(hù)核心問題：（1）如何開挖挖，方能更有利利于洞室的穩(wěn)定定和便于支護(hù)；；（2）若需要支支護(hù)時(shí)，又如何何支護(hù)才能更有有效地保證洞室室穩(wěn)定和便于開開挖。大斷面隧道施工工技術(shù)一、隧道主要施施工（開挖）方方法大斷面隧道施工工技術(shù)全斷面開挖法大斷面隧道施工工技術(shù)環(huán)形開挖預(yù)留核核心土法大斷面隧道施工工技術(shù)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法大斷面隧道施工工技術(shù)機(jī)械化施工mechanizedconstruction大斷面隧道施工工技術(shù)（一）概述軟弱圍巖的自支支護(hù)能力比較弱弱，甚至沒有自自支護(hù)能力。因因此，在軟弱圍圍巖中施工最重重要的是：如何提高圍巖的的自支護(hù)能力，，來保證開挖及及后續(xù)作業(yè)的進(jìn)進(jìn)行。根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，基本方法法是控制圍巖的的松弛、流失。。原則是：穩(wěn)定掌子面、及及時(shí)閉合和加固固地層。具體方法：1）穩(wěn)定掌子面面的方法：正面面噴混凝土和錨錨桿；超前支護(hù)護(hù)；留核心土。。2）及時(shí)閉合的的方法：臨時(shí)仰仰拱或底部橫撐撐；加強(qiáng)基腳；；向底部地層注注漿加固；底部部錨桿；改變施施工方法。3）加固地層：：注漿加固；超超前支護(hù)；地表表面加固。二、軟弱圍巖大大斷面隧道修建建技術(shù)大斷面隧道施工工技術(shù)（二）掌子面自自穩(wěn)性評價(jià)日本根據(jù)近9000個(gè)掌子面面的數(shù)據(jù)，其中中典型的崩塌事事例列于表。大斷面隧道施工工技術(shù)掌子面崩塌現(xiàn)象象:（1）在斷層中中，根據(jù)斷層破破碎程度可能產(chǎn)產(chǎn)生小的崩塌，，也可能出現(xiàn)很很大規(guī)模的崩塌塌，可能出現(xiàn)一一次，也可能出出現(xiàn)多次。（2）在互層圍圍巖中，崩塌一一般多是小規(guī)模模的。例如第三三紀(jì)的砂巖頁巖巖互層，可能由由于少量的涌水水使固結(jié)度低的的砂巖層流出，，殘留的泥巖也也會呈塊狀剝落落。崩塌的程度度因砂巖的固結(jié)結(jié)度、層理面間間隔、層理面的的固結(jié)度、砂巖巖層的滯水水量量、水壓等而異異。崩塌的時(shí)間間多在涌水狀況況有急劇變化的的時(shí)期發(fā)生。（3）在強(qiáng)風(fēng)化化的圍巖中，會會產(chǎn)生比較大的的崩塌，有涌水水時(shí)崩塌的規(guī)模模會更大。大斷面隧道施工工技術(shù)（4）在有層理理面的容易崩塌塌的圍巖中，會會產(chǎn)生比較大規(guī)規(guī)模的崩塌。根根據(jù)層理面的強(qiáng)強(qiáng)度、涌水的狀狀況，在幾小時(shí)時(shí)內(nèi)就會產(chǎn)生多多次崩塌，瞬時(shí)時(shí)發(fā)生大規(guī)模崩崩塌的情況也不不少。（5）在砂層中中，多發(fā)生比較較小規(guī)模的和中中等規(guī)模的崩塌塌。在沒有涌水水的砂礫層中，，掌子面可能是是自穩(wěn)的，但會會從拱頂發(fā)生小小規(guī)模的掉落。。埋深對掌子面的的自穩(wěn)定性也有有很大影響。淺淺埋與深埋相比比，主要是淺埋埋難以形成承載載拱。同時(shí)，在在這種情況下多多數(shù)會有地形偏偏壓、表層軟弱弱堆積物、風(fēng)化化帶等對隧道開開挖有很大影響響的特殊問題。。大斷面隧道施工工技術(shù)圖1埋深深與隧道縱斷面面內(nèi)的下沉a)開挖上半斷斷面（埋深小時(shí)時(shí)）；b)開開挖下半斷面（（埋深小時(shí)）；；c)開挖上半斷斷面（埋深大時(shí)時(shí)）；d)開開挖下半斷面（（埋深小時(shí)）。。圖2地表表下沉大斷面隧道施工工技術(shù)（三）穩(wěn)定掌子子面的方法有代表性的穩(wěn)定定掌子面的工法法的分類列于表表1。工法拱頂穩(wěn)定掌子面穩(wěn)定使用材料工法說明超前支護(hù)（超前錨桿、小導(dǎo)管等）◎○錨桿小導(dǎo)管（注漿）鋼筋采用錨桿等提高前方圍巖約束的方法使用小導(dǎo)管注漿加固掌子面插入角度：10～30；超前支護(hù)（鋼插板等）◎○鋼筋鋼背板L型鋼在掌子面自穩(wěn)性差的圍巖中，噴混凝土施工前有崩塌時(shí)，可采用此法。斜錨桿○○錨桿插入角度：45О～70О短管棚◎○管棚在沒有凝聚力的圍巖中采用。管長：5～7m；直徑：小于45cm；視情況可進(jìn)行注漿。正面噴混凝土◎噴混凝土提高掌子面正面的自穩(wěn)性正面錨桿◎錨桿玻璃纖維錨桿保持掌子面自穩(wěn)性的方法表1穩(wěn)穩(wěn)定掌子面面工法的分類大斷面隧道施工工技術(shù)掌子面穩(wěn)定性降降低的原因，視視圍巖條件而異異，在多數(shù)情況況下，可考慮以以下幾點(diǎn)：?凝聚力不足足而崩塌（未固固結(jié)圍巖、裂隙隙性圍巖）；?因地下水而而崩塌（未固結(jié)結(jié)圍巖、裂隙性性圍巖）；?因強(qiáng)度不足足產(chǎn)生大變形而而崩塌（膨脹性性圍巖）。此外，作為特殊殊情況，也有掌掌子面沿地質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)面擠出的情情況。根據(jù)功能不同，，穩(wěn)定掌子面的的方法可分為以以下幾種：?支持圍巖的的（超前支護(hù)、、短管棚等）；；?改良圍巖的的（注漿等）；；?發(fā)揮錨桿作作用的（斜錨桿桿、正面錨桿等等）；?噴混凝土加加強(qiáng)的等。大斷面隧道施工工技術(shù)（四）控制地層層松弛的加固方方法穩(wěn)定圍巖和控制制地表下沉的方方法包括：（1）壓注法以加固圍巖、止止水為目的而采采用的工法。向向砂質(zhì)土壓注易易于獲得較好的的效果，在黏性性土中的效果不不好。為進(jìn)行有有效地壓注，要要采用與圍巖性性質(zhì)相適應(yīng)的藥藥液和方法。（2）凍結(jié)法在山嶺隧道中采采用較少，但其其加固圍巖、止止水的效果非常常好，可靠性高高。在軟弱粉砂砂層、大量涌水水圍巖、接近結(jié)結(jié)構(gòu)物施工的場場合是很合適的的。缺點(diǎn)是從準(zhǔn)準(zhǔn)備時(shí)間到發(fā)揮揮效果的時(shí)間很很長。大斷面隧道施工工技術(shù)（3）垂直錨桿桿法是一種用錨桿從從隧道上方加固固地層的一種方方法。一般從地地表面鉆60～125mm的鉆孔，而而后插入鋼筋。。其作用是：利利用砂漿和周邊邊圍巖的凝聚力力控制下沉、利利用抗剪能力防防止洞口滑坡，，施工實(shí)例較多多。大斷面隧道施工工技術(shù)（4）管棚法一般多在洞口施施工時(shí)采用。根根據(jù)使用的鋼管管直徑分類，有有小直徑鋼管管管棚和中、大直直徑鋼管的管棚棚。在埋深小的的隧道，正上方方有建筑物時(shí)，，也可采用此法法。最近，利用用特殊的鉆孔機(jī)機(jī)械，邊鉆孔、、邊注漿，在土土砂隧道中產(chǎn)生生較好的效果。。大斷面隧道施工工技術(shù)（5）水平高壓壓旋噴法在掌子面與隧道道軸線平行，用用特殊機(jī)械鉆孔孔，同時(shí)向管體體內(nèi)高壓噴射水水泥漿液，形成成50~70cm的圓柱體的工工法。材料3天天的強(qiáng)度可達(dá)8~10MPa，改善圍巖的的效果很高。是是改善掌子面自自穩(wěn)性和控制地地表下沉的較好好的方法。但施施工設(shè)備多，系系統(tǒng)龐大。大斷面隧道施工工技術(shù)（6）隔斷墻法法一般作為止水的的輔助工法采用用，但也有用于于控制地表下沉沉的對策而采用用的。它可以降降低開挖引起的的地表下沉及其其向周圍的傳播播。在隧道兩側(cè)用剛剛性材料構(gòu)筑地地中墻，用以隔隔斷下沉向周圍圍的波及。施工工時(shí)要注意地表表?xiàng)l件的影響。。（7）預(yù)襯砌法法應(yīng)該指出，控制制圍巖松弛和地地表下沉的方法法，許多是與止止水方法相聯(lián)系系的，很難截然然分開。為了說說明的方便，一一些方法將在地地下水對策中加加以說明。大斷面隧道施工工技術(shù)大斷面隧道施工工技術(shù)（五）斷面及時(shí)時(shí)封閉在軟弱圍巖中，，斷面及時(shí)閉合合是成功的關(guān)鍵鍵，許多工程實(shí)實(shí)踐，都充分地地證實(shí)了這一點(diǎn)點(diǎn)。我們在這方方面的教訓(xùn)也是是深刻的。在任何情況下，，使隧道斷面能能在較短時(shí)間內(nèi)內(nèi)閉合是極為重重要的，在巖石石隧道中，因圍圍巖的結(jié)構(gòu)作用用，能“自封閉閉”；而在軟弱弱、土砂圍巖中中，則必需改變變“重視上部支支護(hù)、忽視斷面面閉合”的做法法。大斷面隧道施工工技術(shù)圖1臨時(shí)時(shí)仰拱施工例（1）臨時(shí)仰拱拱在臺階法中，常常常采用修筑臨臨時(shí)仰拱的方法法，如圖１。大斷面隧道施工工技術(shù)（2）改變施工工方法如將全斷面法改改為超短臺階法法，或?qū)D法法改為CRD法法等，也可以大大大縮短斷面封封閉時(shí)間。【例】CD法與與CRD法日本望洋臺隧道道是長401m的2車道公路路隧道。圍巖是是軟弱的土砂，，埋深很小，隧隧道進(jìn)口位于滑滑坡地形，為了了控制滑坡，采采用了抗滑樁和和集水井。開挖挖隧道時(shí)，為確確保掌子面的穩(wěn)穩(wěn)定，采用了CRD法，同時(shí)時(shí)進(jìn)行了大范圍圍的實(shí)地量測，，一邊確認(rèn)隧道道和周邊圍巖的的穩(wěn)定，一邊進(jìn)進(jìn)行控制變形和和拆除中壁的作作業(yè)，整個(gè)工程程安全地建成圖圖1。該隧道埋深最大大為1.2D（（D：隧道開開挖寬度，約15m）。整個(gè)個(gè)隧道以未固結(jié)結(jié)的土砂為主。。圍巖的N值值在15左右，，變形系數(shù)為70Pa左右。。距隧道進(jìn)口170m范圍，，顯著地受滑坡坡影響。大斷面隧道施工工技術(shù)圖1CD法施工示示意圖大斷面隧道施工工技術(shù)從試驗(yàn)施工中可可得到：?斷面的位移移從拱頂?shù)焦安坎看蠖际窍鲁恋牡内厔荩兓従徛鲁林底钭畲笫?mm左左右；?如設(shè)中壁拆拆除后的累計(jì)下下沉值為100%，則拆除前前后產(chǎn)生的下沉沉值的比率大約約是10%，最最大是13%；；?構(gòu)件的應(yīng)力力變化小，全閉閉合時(shí)的中壁應(yīng)應(yīng)力大，拆除時(shí)時(shí)應(yīng)力向拱部周周邊重新分布；；?拆除后對隧隧道縱向的影響響很小，拆除前前后變化1mm左右的范圍約約在1.3D；；?拆除長度最最大的情況是10m/日，沒沒有觀測到異常常位移。根據(jù)量測結(jié)果的的反分析求出圍圍巖的變形系數(shù)數(shù)，再進(jìn)行正分分析評價(jià)隧道的的穩(wěn)定性。大斷面隧道施工工技術(shù)在CD和CRD法中一個(gè)關(guān)鍵鍵技術(shù)是中壁的的拆除工藝。在在中壁拆除作業(yè)業(yè)的施工管理中中最重要的問題題是判定中壁拆拆除時(shí)間和中壁壁拆除后的安全全性。一般在隧隧道施工中維護(hù)護(hù)斷面的穩(wěn)定基基本上是用拱頂頂下沉和凈空收收斂來判定的。。因此，在中壁壁拆除時(shí)間的判判定和作業(yè)的安安全性基準(zhǔn)，也也是以這種方法法為依據(jù)的。基準(zhǔn)值：提出襯砌施工階階段的位移收斂斂，大致是“1周的位移增量量在1mm以下下”，因此在拆拆除中壁時(shí)一般般也要參考這個(gè)個(gè)基準(zhǔn)基于實(shí)測測數(shù)據(jù)決定管理理基準(zhǔn)。考慮前前后臺階的進(jìn)度度，在拱頂下沉沉7天內(nèi)增量在在2mm以下，，作為拆除中壁壁的基準(zhǔn)。即：：拱頂下沉量：7天的增量小于于2mm；凈空收斂值：7天增量小于4mm（拱頂下下沉的2倍）。。大斷面隧道施工工技術(shù)安全性問題：根據(jù)計(jì)算中壁拆拆除后的下沉增增量是12mm，因此決定拱拱頂下沉的增量量12mm作為為管理水平Ⅱ，，并提出表2的的中壁拆除的管管理基準(zhǔn)。表2中中壁拆拆除的管理基準(zhǔn)準(zhǔn)管理水平管理階段中壁拆除中（mm）中壁拆除后（mm）Ⅰ安全36Ⅱ注意612Ⅲ危險(xiǎn)1224大斷面隧道施工工技術(shù)（六）有關(guān)臺階階長度問題臺階長度之所以以定為1倍洞徑徑（D），主要要因?yàn)椋撼休d拱拱的跨度約為1倍洞徑。在1倍洞徑區(qū)段段周圍地層產(chǎn)生生橫向和縱向兩兩個(gè)承載拱的作作用，這對開挖挖是有利的，臺臺階長度超過1倍洞徑將失去去縱向承載拱受受力結(jié)構(gòu)，僅有有橫向平面承載載拱受力結(jié)構(gòu)。。上臺階若選用大大于1.5倍洞洞徑的長臺階，，在開挖時(shí)縱向向變位大，上臺臺階斷面形狀不不利于受力，而而且容易引起周周圍地層松動(dòng)，，塑性區(qū)增大，，造成拱腳附近近受力大而使其其失去穩(wěn)定性。。上臺階若過短，，小于1倍洞徑徑，因洞內(nèi)縱向向破裂面超過工工作面，易造成成洞頂土體下滑滑，引起工作面面不穩(wěn)定，所以以軟弱地層不能能采用短臺階法法施工，但是若若用硬巖爆破法法施工時(shí)，為了了便于風(fēng)鉆打眼眼，可設(shè)置超短短臺階。大斷面隧道施工工技術(shù)縱向承載拱上上臺臺階過長引起松松動(dòng)荷載開開挖過程縱縱向變位影響長長度大斷面隧道施工工技術(shù)從安全角度考慮慮，臺階長度定定為1倍洞徑是是合理的，施工工機(jī)械的配置也也應(yīng)遵守這個(gè)原原則。因此，在在采用正臺階法法施工時(shí)，應(yīng)樹樹立一個(gè)概念，，不要分長臺階階、短臺階、微微臺階，這是長長期施工經(jīng)驗(yàn)教教訓(xùn)的總結(jié)，有有關(guān)施工規(guī)范中中也取消了這種種說法，也不再再提半斷面法開開挖。需要說明明的是，在V級級砂卵石地層中中進(jìn)行大斷面正正臺階開挖，必必須同時(shí)實(shí)施深深孔注漿和小導(dǎo)導(dǎo)管超前支護(hù)、、預(yù)注漿輔助工工法。大斷面隧道施工工技術(shù)隧道施工技術(shù)★隧道施工的基本本原則和理念★大斷面隧道施工工技術(shù)★隧道施工案例★日本隧道施工技技術(shù)［工程案例1］］大跨黃土隧道道施工方法1、環(huán)形開挖預(yù)預(yù)留核心土法適用于地層較穩(wěn)穩(wěn)定，但掌子面面可能坍塌而引引起前方圍巖失失穩(wěn)，其實(shí)際為為臺階法的一種種，拱部采用環(huán)環(huán)形導(dǎo)坑開挖，，利用核心土施施壓掌子面，下下部開挖也是先先開挖兩側(cè)，保保持中部巖柱不不動(dòng)，其核心是保持掌掌子面穩(wěn)定。該方法廣泛應(yīng)用用于雙線黃土隧隧道和公路隧道道的施工，其特特點(diǎn)工序簡單，，施工進(jìn)度快，，但對大跨隧道道和新黃土隧道道有一定的安全全風(fēng)險(xiǎn)。臺階七步開挖法法：洞身開挖采用臺臺階七步開挖法法施工，是指在在隧道開挖過程程中，分七個(gè)開開挖面，以前后后七個(gè)不同的位位置相互錯(cuò)開同同時(shí)開挖，然后后分部同時(shí)支護(hù)護(hù)，形成支護(hù)整整體，縮短作業(yè)業(yè)循環(huán)時(shí)間，逐逐步向縱深推進(jìn)進(jìn)的作業(yè)方法。。第1步：拱部進(jìn)進(jìn)行超前支護(hù)后后，采取上弧導(dǎo)導(dǎo)預(yù)留核心土短短臺階開挖。開開挖后及時(shí)進(jìn)行行噴、錨、網(wǎng)系系統(tǒng)支護(hù)，架設(shè)設(shè)工字鋼架并復(fù)復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度度，形成較穩(wěn)定定的承載拱。第2、3步：在在承載拱的支護(hù)護(hù)下，分別開挖挖中導(dǎo)左右邊墻墻，以一定的時(shí)時(shí)間差進(jìn)行中導(dǎo)導(dǎo)邊墻初期支護(hù)護(hù)，使同一斷面面處暴露開挖面面僅限于一側(cè)。。第4、5步：在在完成上中導(dǎo)支支護(hù)后，分段左左右開挖下導(dǎo)，，以一定的時(shí)間間差施作下導(dǎo)初初期支護(hù)。第6步：開挖中中部上中下臺階階預(yù)留土。第7步：下臺階階開挖落底并及及時(shí)施作仰拱初初期支護(hù)及仰拱拱砼，及早封閉閉成環(huán)。2、CD法和CRD法3、雙側(cè)壁導(dǎo)坑坑法大斷面黃土隧道道施工方法的選選擇原則：進(jìn)度度適宜、安全穩(wěn)穩(wěn)妥、經(jīng)濟(jì)合理理。隧道洞口及淺埋埋偏壓地段采用用CRD法和雙雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施施工，以保證施施工安全，而在在洞身長大段落落，則采用環(huán)形形開挖留核心土土法施工，以加加快施工進(jìn)度，，合理控制投資資；對含水量較較大、圍巖變形形不收斂地段可可調(diào)整為CD法法進(jìn)行施工。環(huán)形開挖留核心心土法一般以人人工配小型機(jī)械械如風(fēng)鎬開挖，，下部可采用挖挖掘機(jī)開挖風(fēng)鎬鎬修邊；CRD法以小型機(jī)械械如風(fēng)鎬開挖為為主；CD法和和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法法各部也需采用用臺階法開挖，，上部以工配小小型機(jī)械如風(fēng)鎬鎬開挖為主；中中下臺階可采用用挖掘機(jī)開挖風(fēng)風(fēng)鎬修邊。CD法CRD法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法環(huán)形開挖預(yù)留核核心土法仰拱先行［工程案例2］］龍頭山雙洞八八車道高速公路路隧道1、工程概況龍頭山隧道按上上下行分離式布布置，左線長1010m，右右線長1006m，單洞凈寬寬18m，凈高高8.95m，，設(shè)計(jì)時(shí)速100Km/h，，是目前國內(nèi)最最長的雙洞分離離式8車道高速速公路長隧道。。隧道最大埋深深98m，左右右線進(jìn)口最小凈凈距23m，洞洞身最大凈距51m，出口最最小凈距20.8m。隧道內(nèi)輪廓建筑筑限界圖2、工程難點(diǎn)、、特點(diǎn)無成熟的四車道道隧道設(shè)計(jì)、施施工經(jīng)驗(yàn)可借鑒鑒。施工環(huán)境差、地地質(zhì)條件復(fù)雜①隧道施工毗鄰鄰海軍油庫、龍龍頭山古廟、森森林公園、施工工限制因素多；；②洞口段全強(qiáng)風(fēng)風(fēng)化花崗巖遇水水易坍塌、孤石石極多、超淺埋埋、大偏壓，進(jìn)進(jìn)洞施工難度大大。③隧道跨度大、扁扁平率（0.49）低、結(jié)構(gòu)構(gòu)受力復(fù)雜、小小間距（20.8m），左右右線隧道施工干干擾大。隧道出口右洞