隧道施工方法

根據(jù)隧道穿越地層的不同情況和目前隧道施工方法的發(fā)展，隧道施工方法可按以下方式分類：

1.山嶺隧道：礦山法（鉆爆法）和掘進機法（TBM），其中礦山法又分為傳統(tǒng)礦山法和新奧法。

2.淺埋及軟土隧道：明挖法，蓋挖法，淺埋暗挖法和盾構(gòu)法。

3.水底隧道：沉埋法和盾構(gòu)法。

地鐵隧道施工方法

首先停下來保護好現(xiàn)狀 同時單位領(lǐng)導(dǎo)及通知當(dāng)?shù)氐奈奈锉Ｗo單位，進行現(xiàn)在評價和相關(guān)意見

城市下穿隧道施工方法

下穿隧道:從地下或山體下采用挖掘巷道形成的隧道。

針對我國城市中心區(qū)交通環(huán)島交通擁堵的問題，在目前廣泛采用的環(huán)島改造成紅綠燈十字，高架橋模式缺點明顯的基礎(chǔ)上，本文總結(jié)出修建下穿式通道的技術(shù)優(yōu)勢，且經(jīng)過工程實例證實，城市下穿式隧道可以有效地解決城市環(huán)島的交通擁堵問題。

隧道施工方法主要可分為

“隧道工程”是一個建筑學(xué)術(shù)語，從事研究和建造各種隧道地下工程的規(guī)劃、勘測、設(shè)計、施工和養(yǎng)護的一門應(yīng)用科學(xué)和工程技術(shù)，是土木工程的一個分支。

隧道工程 [suì dào gōng chéng]

隧道是修建在地下或水下或者在山體中，鋪設(shè)鐵路或修筑公路供機動車輛通行的建筑物。根據(jù)其所在位置可分為山嶺隧道、水下隧道和城市隧道三大類。為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道；為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道；為適應(yīng)鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。

自英國于1826年起在蒸汽機車牽引的鐵路上開始修建長770米的泰勒山單線隧道和長 2474米的維多利亞雙線隧道以來，英、美、法等國相繼修建了大量鐵路隧道。19世紀(jì)共建成長度超過 5公里的鐵路隧道11座，有3座超過10公里，其中最長的為瑞士的圣哥達鐵路隧道[1] ，長14998米。1892年通車的秘魯加萊拉鐵路隧道，海拔4782米，是現(xiàn)今世界最高的標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道，目前國內(nèi)青藏鐵路風(fēng)火山隧道為世界海拔最高的單線鐵路隧道。在19世紀(jì)60年代以前，修建的隧道都用人工鑿孔和黑火藥爆破方法施工。1861年修建穿越阿爾卑斯山脈的仙尼斯峰鐵路隧道時，首次應(yīng)用風(fēng)動鑿巖機代替人工鑿孔。1867年修建美國胡薩克鐵路隧道時，開始采用硝化甘油炸藥代替黑火藥，使隧道施工技術(shù)及速度得到進一步發(fā)展。

在20世紀(jì)初期，歐洲和北美洲一些國家鐵路形成鐵路網(wǎng)，建成的5公里以上長隧道有20座，其中最長的瑞士和意大利間的辛普朗鐵路隧道長19.8公里。美國長約12.5公里的新喀斯喀特鐵路隧道和加拿大長約 8.1公里的康諾特鐵路隧道都采用中央導(dǎo)坑法施工。其施工平均年進度分別為4.1和4.5公里，是當(dāng)時最高的施工進度。至1950年，世界鐵路隧道最多的國家有意大利、日本、法國和美國。日本至20世紀(jì)70年代末共建成鐵路隧道約3800座，總延長約1850公里,其中5公里以上的長隧道達60座，為世界上鐵路長隧道最多的國家。1974年建成的新關(guān)門雙線隧道，長18675米,為當(dāng)時世界最長的海底鐵路隧道。1981年建成的大清水雙線隧道，長22228米,為世界最長的山嶺鐵路隧道。連接本州和北海道的青函海底隧道，長達53850米,為當(dāng)今世界最長的海底鐵路隧道。

20世紀(jì)60年代以來，隧道機械化施工水平有很大提高。全斷面液壓鑿巖臺車和其他大型施工機具相繼用于隧道施工。噴錨技術(shù)的發(fā)展和新奧法的應(yīng)用為隧道工程開辟了新的途徑。掘進機的采用徹底改變了隧道開挖的鉆爆方式。盾構(gòu)構(gòu)造不斷完善，已成為松軟、含水地層修建隧道最有效的工具。

中國于1887～1889年在臺灣省臺北至基隆窄軌鐵路上修建的獅球嶺隧道，是中國的第一座鐵路隧道,長261米。此后，又在京漢、中東、正太等鐵路修建了一些隧道。京張鐵路關(guān)溝段修建的4座隧道,是用中國自己技術(shù)力量修建的第一批鐵路隧道。其中最長的八達嶺鐵路隧道長為1091米，于1908年建成。中國在1950年以前，僅建成標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道238座,總延長89公里。自20世紀(jì)50年代以來，隧道修建數(shù)量大幅度增加，1950～1984年期間共建成標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道4247座，總延長2014.5公里，成為世界上鐵路隧道最多的國家之一。中國標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道修建數(shù)量如表1[ 中國標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路隧道修建數(shù)量]。此外，中國還建有窄軌距鐵路隧道191座,總延長23公里。截至1984年,中國共建成5公里以上長隧道10座（表2[中國5公里以上的鐵路隧道]），最長者為京原鐵路的驛馬嶺鐵路隧道，長7032米。現(xiàn)正在施工的京廣鐵路衡韶段大瑤山雙線隧道，長14.3公里。中國最高的鐵路隧道是青藏鐵路關(guān)角鐵路隧道,長4010米,海拔3690米。(見彩圖[大瑤山鐵路隧道施工])

中國鐵路隧道約有半數(shù)以上分布在川、陜、云、貴4省。成昆、襄渝兩條鐵路干線隧道總延長分別為342及282公里，占線路總長的比率分別為31.6%和34.3%。

鉆爆法隧道施工方法

海底隧道的開鑿，主要有4種工法。

鉆爆法主要用鉆眼爆破方法開挖斷面而修筑隧道及地下工程的施工方法。

用鉆爆法施工時，將整個斷面分部開挖至設(shè)計輪廓，并隨之修筑襯砌。

大陸已建和在建的海底隧道，廈門翔安海底隧道，青島膠州灣海底隧道，廈門海滄海底隧道均是采用礦山法施工。

沉管法沉管法是在水底建筑隧道的一種施工方法。沉管隧道就是將若干個預(yù)制段分別浮運到海面（河面）現(xiàn)場，并一個接一個地沉放安裝在已疏浚好的基槽內(nèi)，以此方法修建的水下隧道。

香港多條海底隧道采用沉管法施工。

掘進機法掘進機法是挖掘隧道、巷道及其它地下空間的一種方法。簡稱TBM(tunnel boring manchine）法，是用特制的大型切削設(shè)備，將巖石剪切擠壓破碎，然后，通過配套的運輸設(shè)備將碎石運出。

連接英國及法國的英法海峽隧道就是采用掘進機法開挖。

盾構(gòu)法盾構(gòu)法(Shield Meceod)是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法，它是將盾構(gòu)機械在地中推進，通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機械化施工方法。

日本東京灣海底隧道是采用盾構(gòu)法施工。著名的海底隧道：英吉利海峽隧道英吉利海峽隧道（英語：The Channel Tunnel 、法語：le tunnel sous la Manche）又稱英法海底隧道、歐洲隧道，1994年5月6日開通。是一條英國通往法國的鐵路隧道，位于英國多佛港與法國加來港之間。

英吉利海峽隧道由三條長51km的平行隧洞組成，總長度153km，其中海底段的隧洞長度為3×38km，是世界第二長的海底隧道及海底段世界最長的鐵路隧道。

兩條鐵路洞襯砌后的直徑為7.6m,開挖洞徑為8.36~8.78m；中間一條后勤服務(wù)洞襯砌后的直徑為4.8m，開挖洞徑為5.38~5.77m。從1986年2月12日法、英兩國簽訂關(guān)于隧道連接的坎特布利條約（Treaty of Kanterbury）到1994年5月7日正式通車，歷時8年多，耗資約100億英鎊（約150億美元），也是世界上規(guī)模最大的利用私人資本建造的工程項目。

青函隧道青函隧道是日本本州青森地區(qū)和北海道函館地區(qū)之間津輕海峽挖通的一條海底隧道。

南起青森縣今別町濱名，北至北海道知內(nèi)町湯里，經(jīng)過12年的施工，1983年1月27日，青函隧道的先導(dǎo)坑道打通。1988年3月13日，青函隧道正式通車，從而結(jié)束了日本本州與北海道之間只靠海上運輸?shù)臍v史。大連灣海底隧道大連灣跨海交通工程穿越黃海側(cè)大連灣，連接大連市東港商務(wù)區(qū)與鉆石灣，大連灣海底隧道是跨海交通工程項目中的控制性工程。大連灣跨海交通工程是中國交通建設(shè)史上繼港珠澳大橋之后工程又一項技術(shù)條件復(fù)雜、環(huán)保要求高、建設(shè)要求及標(biāo)準(zhǔn)極高的跨海交通工程。

隧道施工方法選擇的決定性因素是

影響圍巖穩(wěn)定性的因素主要有圍巖的完整狀態(tài)、結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)和組合狀態(tài)等。包括：

1、圍巖的完整狀態(tài)；

2、結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)；

3、結(jié)構(gòu)面的組合狀態(tài)；

4、初始應(yīng)力狀態(tài)；

5、巖石的本身強度；

6、地下水的影響；

7、人為因素；

影響隧道圍巖穩(wěn)定性的因素方方面面，根據(jù)不同的條件需要相應(yīng)的措施。在設(shè)計上要引起重視，施工上要采取正確措施，以保證工程的安全經(jīng)濟及運營階段的可靠性。

隧道施工方法有哪幾種

    隧道常用的支護類型有四種：噴射混凝土支護、錨桿支護、金屬網(wǎng)支護、鋼拱架支護。

 一、 噴射混凝土支護就是按照一定的比例，把水泥、沙子、石頭、水和其他需要用的材料混合在一起，攪拌均勻后，通過噴頭，把它們噴射到需要噴射的位置，這種方法的施工簡單方便，能夠在短時間內(nèi)讓噴射的地方快速凝結(jié)，有效地對隧道進行鞏固和防水，是施工中不能缺少的重要支護手段。

     二、錨桿支護是隧道施工中采用的一種加固支護方式，它是將金屬件、木件、聚合物件或其他材料做成桿柱，用于施工。這種支護方法簡單明了，能減少材料的使用，提高施工速度，但它不能封閉巖層，巖層可能會受到風(fēng)化水濕。

     三、金屬網(wǎng)就是金屬材料制成的網(wǎng)，它要跟其他支護類型相結(jié)合使用，如果只使用金屬網(wǎng)進行支護，那樣既不安全也不穩(wěn)固。在架設(shè)金屬網(wǎng)之前，要在巖石上面先噴一層混凝土，這樣能加強金屬網(wǎng)的穩(wěn)定性。

   四、鋼拱架是在隧道內(nèi)，形狀呈環(huán)向的、用于支撐的鋼材，主要有工字鋼和格柵拱架等鋼型。

隧道施工方法和施工工藝流程

在地面這個位置，做一個蓋子，在有蓋子的保護下進行下部結(jié)構(gòu)等的施工。稱蓋挖法。（關(guān)鍵詞，在蓋子的保護下） （設(shè)備可以上蓋子上面去，蓋子上面有一些孔洞，甚至設(shè)備可通過孔洞下到下面去作業(yè)）

海底隧道施工方法

一)吊管下水

管段在陸上成型，試壓驗收合格后進行整體吊放安裝。管段從陸上吊放下水是工程關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。每段管段需準(zhǔn)確計算，充分準(zhǔn)備，正確指揮，步調(diào)一致，才能保證安全起吊下水。

采用吊車與多艘巴桿系統(tǒng)吊船同時吊裝的方法，將成型管段從岸上吊至水面處放置。吊點按20米一個分布，起吊前要充分做好準(zhǔn)備工作，對船舶設(shè)備及人員進行仔細檢查，周密安排，并利用潮位進行作業(yè)，操作時要統(tǒng)一指揮，按程序操作，步調(diào)一致，確保人員設(shè)備及管段安全。

1、吊船組裝

組裝吊船前，應(yīng)對選用的船舶進行檢驗，對船舶的穩(wěn)性、強度和尺度進廳計算，完全符合要求后，才能選擇使用。將適宜工程施工需要的船舶調(diào)遣至施工現(xiàn)場附近的碼頭，進行吊船組裝。組裝吊船分為起重(人字耙桿等)系統(tǒng)，動力(發(fā)電機組、卷揚機等)系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)及配置裝備等，按照施工需要各就其位，檢驗合格后完成組裝。

為保證施工質(zhì)量和安全，全部吊船進行吊重試吊和有關(guān)檢測工作，嚴(yán)格安照《起重船舶操作規(guī)范》執(zhí)行，專人負(fù)責(zé)檢測和記錄，合格后方可投入到施工中使用。

2、吊管下水

(1)管道吊裝下水前，應(yīng)檢查管內(nèi)積水是否排清、出口是否密封、吊船的船位水深是否滿足要求等合格后。先在管道上進行吊點編號，吊船根據(jù)自己的編號，分別對準(zhǔn)鋼管的編號就位，并拋好后錨。在岸上系好前纜，以控制船帕的后退速度。

(2)吊裝時躉船對應(yīng)各處吊點就位于制管場地岸邊，定位并設(shè)一定數(shù)量前纜吊住各自吊點，吊纜與管道間應(yīng)設(shè)置木制夾板以保護管道防腐層。

由于鋼管不能由吊船直接吊起，兩斜臂段必然出現(xiàn)拖拉現(xiàn)象，因此鋼管底部應(yīng)分段鋪設(shè)枕木，并以鋼板將鋼管隔開，讓鋼板在枕木上滑移，以免鋼管防腐層破壞。同時碼頭上利用配備的兩臺50噸吊機、電動千斤頂?shù)仍O(shè)備配合，將鋼管慢慢拖吊船的起吊范圍內(nèi)后才能正式起吊。

預(yù)緊吊力，由總指揮發(fā)令一齊同步起吊，全管在此過程開始往外移。管道吊拖橫移至吊船起吊范圍內(nèi)，各自躉船協(xié)調(diào)至平均受力，當(dāng)管中部份離地后，該吊點即停止起吊，均衡吊起管道至一定高度。應(yīng)注意管底鋼板的滑移情況，必要時停止起吊，調(diào)整鋼板與枕木的位置，當(dāng)全管吊離地面后停止起吊，調(diào)整鋼管的水平，使鋼管處于完全水平狀態(tài)。

(3)當(dāng)鋼管吊離地面足夠高度后，調(diào)整各邊的起吊高度和受力，岸上監(jiān)測人員檢查鋼管向外平移是否有障礙物，松開前纜，各吊船在統(tǒng)一指揮下絞錨同步向后平移，將鋼管平移至水面上方后停移。各躉船一起勻速后退至適宜水深。統(tǒng)一勻速將管道降至水面后解除吊纜，當(dāng)鋼管在水面處于自浮狀態(tài)后，兩端各留一艘吊船固定鋼管，其它吊船盡快解纜，離開吊管現(xiàn)場，減少阻航的時間。

二)拖管

1、準(zhǔn)備工作

拖航前檢查所有準(zhǔn)備工作完成后，召集所有參與拖管工作有關(guān)人員召開航道會議，明確各自的分工和職責(zé)，注意安全航行事項，指定專人負(fù)責(zé)指揮本拖航的全過程。拖航前注意接收沿途水域天氣預(yù)報，以策安全。

2、拖管

拖航全過程必須由海事部門負(fù)責(zé)擔(dān)負(fù)監(jiān)護、清道工作，指揮來往船舶避讓等工作，拖管前以書面報告知會海事部門，申請拖管工作所需的水上施工有關(guān)批準(zhǔn)手續(xù)以及拖帶期間海事監(jiān)護、清道和其他配合工作。為保證管段水上拖航的安全，公司向有關(guān)海事提出申請并發(fā)出航行通告。

拖運過程中應(yīng)注意以下幾點：

(1)應(yīng)急拋錨時應(yīng)留意兩岸的禁錨標(biāo)志，避免損壞水下設(shè)施。

(2)拖航過程中不允許吊耳與管身接觸，碰壞鋼管外防腐。

(3)拖航全過程由指揮人員通過對講機和其它聯(lián)絡(luò)保持與港監(jiān)和各船負(fù)責(zé)人之間的聯(lián)系，以便船隊及時、正確地執(zhí)行命令。

3、氣壓試驗

將管道寄放水域的工程船提前調(diào)遷至施工現(xiàn)場附近指定水域，待管道拖至?xí)r將其系在工程船旁臨時寄放。

為了檢驗在拖管橫管時，管是否被損壞，在鋼管下水后進行氣壓試驗。氣體試壓時須注意安全，應(yīng)做好安全措施。氣壓試驗的現(xiàn)場，應(yīng)設(shè)防護區(qū)，防護區(qū)范圍為管子中心線以外10米，在加壓及恒壓試驗期間，任何人不得在防護區(qū)內(nèi)停留。試壓期間，嚴(yán)禁對管道進有敲打、修補和擰緊螺栓等操作，以防傷人。

三)橫管及沉管

橫管沉管同一日進行，日期應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)爻毕磉x定一個潮差較小，穩(wěn)流時間在早上9—11時的日期為佳，確定沉管日期后需提前15天向海事局申報辦理有關(guān)手續(xù)，經(jīng)批準(zhǔn)后登報公布航行通告，北江過河管實施封航施工作業(yè)(由于XXX河道不是主主航道，可不用辦理封航手續(xù))。

1、橫管

(1)橫管時大部份吊船應(yīng)已布錨并在各自的位置就位。在潮水較平緩并開始轉(zhuǎn)流前1小時開始橫管。用吊船將北邊管端固定，使管端與堤岸保持一定的距離，避免管端的管件在橫管時碰壞。

(2)橫管時使用一艘300HP拖輪和2艘45HP錨艇，將鋼管北端從北岸向南岸拖出。當(dāng)鋼管拖至河面2/3時，應(yīng)減慢拖管的速度，利用尚有的水流慢慢將管流至南岸，此時的拖輪應(yīng)控制鋼管橫管的速度。點我閱讀：工程最新實用系列精品資料分享。

(3)由于鋼管的水平長度大于兩岸的距離，自然橫管是不能夠使鋼管橫于基槽上的。當(dāng)兩管端將與兩岸接觸時，停止橫管，各吊船趨前至鋼管邊，并在各自的吊點上執(zhí)絡(luò)，完成執(zhí)絡(luò)后待命。

(4)當(dāng)全部吊船完成執(zhí)絡(luò)可在統(tǒng)一指揮下預(yù)受力?？傊笓]根據(jù)各吊船所處的位置，指揮各吊船的起吊高度，此時中間直管段的吊船要保持預(yù)受力。當(dāng)兩管端管底吊起至兩岸高度時，可繼續(xù)橫管，直至鋼管兩端處于管中基槽內(nèi)。

2、管段水面對接

由于每條過江管由2段組成(共1個接口)，因此必須在江面上進行水管對接，連成整體再下沉。針對此情況，施工人員采用了一種新型的水面對接方法——浮箱內(nèi)水面焊接方法，作業(yè)過程是：預(yù)先按照管外徑設(shè)計一個鋼制浮箱(其下部設(shè)有貯水箱和排水泵)，然后將需要對接鋼管的管端拼在一起，把浮箱灌滿水后用吊船將其固定在對接口的中間;然后開啟排水泵排水使浮箱浮起而托住成型管，待將浮箱內(nèi)的水抽干后，即可下人進行焊接管口焊縫(內(nèi)焊和外焊)，焊接完成后立即進行接口的氮氣試驗，試驗合格再進行下一道工序。

3、沉管

(1)進水

當(dāng)橫管完成后，打開兩管端的排氣閥，打開進水口。在統(tǒng)一指揮下將鋼管吊起成形，各吊船同時收緊或放松錨纜與鋼管同步移動，直至鋼管完全處于基槽上方，將管道呈半成型就位基槽的姿態(tài)。先向管道中段的進水管用水泵強制灌水，當(dāng)管道下沉至進水管浸過水面時，進水程序變?yōu)樽匀还嗨ā?/p>

(2)下沉

總指揮根據(jù)管道兩端的排氣情況分多次指揮各吊船放松鋼絲繩，使鋼管逐漸下沉，每次下沉0.2m。隨著水不斷灌入，管道逐漸下沉，各吊點同時不斷進行調(diào)整，以保證各吊點的合理分布。在管道有序地沉放過程時，進行管中線與基槽軸線校正的測量監(jiān)控工作。指揮各吊船移動以達到逐步對準(zhǔn)基槽軸線及兩岸起止點位置，直至基本符合設(shè)計要求。

當(dāng)管底距基槽有0.3m時停止下沉，利用兩岸的測量人員將鋼管軸線重新調(diào)整，直至準(zhǔn)確無誤后，在統(tǒng)一指揮下將鋼管沉至管基礎(chǔ)上，各吊船將吊索放松至預(yù)緊狀態(tài)，留在原位置待命。

河道兩岸設(shè)置管道中線控制樁及臨時水準(zhǔn)點，每側(cè)不應(yīng)少于2個，應(yīng)設(shè)在穩(wěn)固地段和便于觀測的位置，并采取保護措施。過河管下沉?xí)r測量定位準(zhǔn)確，并在下沉中經(jīng)常校測。兩端起重設(shè)備在吊裝時應(yīng)保持受力均勻，同步沉放管道于槽底就位。

(3)試壓

檢查鋼管位置是否符合設(shè)計要求，確認(rèn)后由潛水員下水進行栓緊進水管在法蘭盤螺絲的作業(yè)。然后進行水壓試壓驗收。

為了保證試驗的準(zhǔn)確性，水壓試驗應(yīng)使用經(jīng)檢驗合格并有效檢定期內(nèi)的力表。管道入水時，應(yīng)打開排氣閥認(rèn)真進行排氣，水壓試驗時，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)觀察檢查，隨時掌握壓力表的變化情況。先逐步升壓至試驗壓力1.0MPa，恒壓、檢查接口、管身無破損及漏水現(xiàn)象，且10分鐘壓力下降不大于0.05MPa，則認(rèn)為試驗結(jié)果合格。水壓試驗完畢，

應(yīng)將壓力泄放。

如果壓降過大時，由潛水員重新對進水封板進行緊固，兩岸人員同時處理試壓管件的泄漏，直至試壓驗收達到合格要求。

(4)定位

試壓后各吊船解絡(luò)，留在原位，讓潛水員下水在枕梁兩側(cè)放置楔石以穩(wěn)定管道。

(5)壓管及回填

當(dāng)鋼管沉放完成，并經(jīng)有關(guān)單位驗收后，對過河管進行回填15-30級配碎石至管頂1m，首先拋放管道2個拐點處，全過程由測量員指揮及檢查;管頂1m以上至2.5m采用300mm~500mm塊石;管頂2.5m以上則自然土回填，用抓斗船將寄放的泥土裝到開底泥駁上，運到管槽水面，在測量人員的指揮下拋放，達到覆蓋管頂不小于4m(XXX河道為不小于3.5m)的要求。

當(dāng)回填達到穩(wěn)管目的后即解除各吊船的吊絡(luò), 吊船退場，完成整個吊裝工程。