公路隧道施工技术及常见的质量问题.ppt

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1、公路隧道施工技术及常见的质量问题公路隧道施工技术及常见的质量问题1 1、概述、概述2 2、隧道施工技术特点、隧道施工技术特点3 3、新奥法基本概念、新奥法基本概念4 4、常见病例介绍、常见病例介绍1 1概述概述第一部分第一部分2 2 从上个世纪从上个世纪从上个世纪从上个世纪80808080年代我国修建高速公路以来，高速公年代我国修建高速公路以来，高速公年代我国修建高速公路以来，高速公年代我国修建高速公路以来，高速公路迅速发展，公路隧道也孕育而生路迅速发展，公路隧道也孕育而生路迅速发展，公路隧道也孕育而生路迅速发展，公路隧道也孕育而生 ，在我国大陆，截，在我国大陆，截，在我国大陆，截，在我国大陆

2、，截至至至至2007200720072007年底，全国公路总里程达年底，全国公路总里程达年底，全国公路总里程达年底，全国公路总里程达358.37358.37358.37358.37 万公里，同比增万公里，同比增万公里，同比增万公里，同比增长长长长3.67%3.67%3.67%3.67%；高速公路；高速公路；高速公路；高速公路5.395.395.395.39万公里，同比增长万公里，同比增长万公里，同比增长万公里，同比增长18.06%18.06%18.06%18.06%；等；等；等；等级公路级公路级公路级公路253.54253.54253.54253.54万公里，同比增长万公里，同比增长万公里，同

3、比增长万公里，同比增长11.06%11.06%11.06%11.06%。2007年底全国公路隧道数量达年底全国公路隧道数量达4673座，座，较上一年较上一年较上一年较上一年增长了增长了增长了增长了23.36%23.36%23.36%23.36%；里程达里程达里程达里程达2555.5km，增长了增长了增长了增长了38.75%38.75%38.75%38.75%。其。其中，特长隧道中，特长隧道83处、处、361.0km；长隧道；长隧道607处、处、1001.1km；中隧道；中隧道758处、处、536.8km；短隧道；短隧道3225处、处、656.6km。1、我国公路隧道现有规模、我国公路隧道现有规

4、模3 31、我国公路隧道现有规模、我国公路隧道现有规模4 41、我国公路隧道现有规模、我国公路隧道现有规模5 51、我国公路隧道现有规模、我国公路隧道现有规模 2008年全国公路隧道为年全国公路隧道为5426处、处、3186.4km，(比上年增加比上年增加753处、处、630.9km)。其中：其中：特长隧道特长隧道 203处、处、886.7km(比上年增比上年增加加120处、处、525.7km)，长隧道长隧道 1450处、处、2227.3km，(比上年比上年增加增加743处、处、1226.2km)。6 61、我国公路隧道现有规模、我国公路隧道现有规模 公路正持续不断地向山区延伸、平原和沿海地区

5、公路正持续不断地向山区延伸、平原和沿海地区公路正持续不断地向山区延伸、平原和沿海地区公路正持续不断地向山区延伸、平原和沿海地区的水下隧道也方兴未艾，公路隧道建设这几年的增长的水下隧道也方兴未艾，公路隧道建设这几年的增长的水下隧道也方兴未艾，公路隧道建设这几年的增长的水下隧道也方兴未艾，公路隧道建设这几年的增长量每年达量每年达量每年达量每年达1000100010001000多公里。隧道长度由过去的多公里。隧道长度由过去的多公里。隧道长度由过去的多公里。隧道长度由过去的3 3 3 3公里发展公里发展公里发展公里发展到现在的到现在的到现在的到现在的7 7 7 7、8 8 8 8公里甚至公里甚至公里甚

6、至公里甚至18181818公里的超特长隧道。从隧道公里的超特长隧道。从隧道公里的超特长隧道。从隧道公里的超特长隧道。从隧道的形式上看，从过去的的形式上看，从过去的的形式上看，从过去的的形式上看，从过去的2 2 2 2车道隧道到今天的车道隧道到今天的车道隧道到今天的车道隧道到今天的3 3 3 3车道隧道、车道隧道、车道隧道、车道隧道、4 4 4 4车道隧道；型式有连拱隧道、小间距隧道、分岔隧车道隧道；型式有连拱隧道、小间距隧道、分岔隧车道隧道；型式有连拱隧道、小间距隧道、分岔隧车道隧道；型式有连拱隧道、小间距隧道、分岔隧道。公路隧道的改建工程也逐年增加。公路隧道的建道。公路隧道的改建工程也逐年增

7、加。公路隧道的建道。公路隧道的改建工程也逐年增加。公路隧道的建道。公路隧道的改建工程也逐年增加。公路隧道的建设技术、管理技术、防灾、监控、养护等技术已取得设技术、管理技术、防灾、监控、养护等技术已取得设技术、管理技术、防灾、监控、养护等技术已取得设技术、管理技术、防灾、监控、养护等技术已取得丰硕成果。丰硕成果。丰硕成果。丰硕成果。公路隧道建设还将持续高速发展。公路隧道建设还将持续高速发展。公路隧道建设还将持续高速发展。公路隧道建设还将持续高速发展。7 7公路隧道标准断面公路隧道标准断面公路隧道标准断面公路隧道标准断面1、我国公路隧道现有规模、我国公路隧道现有规模2车道车道 A=63m2高宽比高

8、宽比=0.673车道车道 A=96m2高宽比高宽比=0.54 4车道车道 A=136m2高宽比高宽比=0.48连拱隧道连拱隧道小净距隧道小净距隧道8 82车车道道隧隧道道9 93车道隧道车道隧道10104车道隧道车道隧道（深圳雅宝）（深圳雅宝）1 1 我国公路隧道建设基本情况我国公路隧道建设基本情况我国公路隧道建设基本情况我国公路隧道建设基本情况1111连拱隧道连拱隧道1212小净距道隧道小净距道隧道1313 我国地域自然条件差异较大我国地域自然条件差异较大我国地域自然条件差异较大我国地域自然条件差异较大,隧道穿越山体的隧道穿越山体的隧道穿越山体的隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变，

9、隧道受设计工程地质及水文地质条件复杂多变，隧道受设计工程地质及水文地质条件复杂多变，隧道受设计工程地质及水文地质条件复杂多变，隧道受设计和施工技术条件的限制，从已建成的公路隧道看，和施工技术条件的限制，从已建成的公路隧道看，和施工技术条件的限制，从已建成的公路隧道看，和施工技术条件的限制，从已建成的公路隧道看，渗漏水、衬砌开裂、拱背空洞、衬砌厚度不够、渗漏水、衬砌开裂、拱背空洞、衬砌厚度不够、渗漏水、衬砌开裂、拱背空洞、衬砌厚度不够、渗漏水、衬砌开裂、拱背空洞、衬砌厚度不够、混凝土强度劣化、路面开裂、路面冒水等现象较混凝土强度劣化、路面开裂、路面冒水等现象较混凝土强度劣化、路面开裂、路面冒水等

10、现象较混凝土强度劣化、路面开裂、路面冒水等现象较为严重。为严重。为严重。为严重。我国目前有些公路隧道处于病害发育的亚健我国目前有些公路隧道处于病害发育的亚健我国目前有些公路隧道处于病害发育的亚健我国目前有些公路隧道处于病害发育的亚健康状态，很多隧道已经进入到养护维修期，康状态，很多隧道已经进入到养护维修期，康状态，很多隧道已经进入到养护维修期，康状态，很多隧道已经进入到养护维修期，2、我国公路隧道病害现状、我国公路隧道病害现状1414衬砌开裂衬砌开裂1515衬砌开裂衬砌开裂1616衬砌开裂衬砌开裂1717渗渗 漏漏 水水1818开裂、渗漏水开裂、渗漏水1919渗渗 漏漏 水水2020渗渗 漏漏

11、 水水2121混凝土劣化混凝土劣化2222衬砌背后空洞衬砌背后空洞衬砌厚度不够衬砌厚度不够2323衬砌背后空洞衬砌背后空洞2424衬砌掉块衬砌掉块2525路面开裂路面开裂2626路面隆起路面隆起2727路面隆起路面隆起2828路面冒水路面冒水2929隧道施工技术特点隧道施工技术特点第二部分第二部分30301 1、隧道施工技术特点、隧道施工技术特点1)1)隧道施工是在有原始应力场的介质内构筑结构，即隧道施工是在有原始应力场的介质内构筑结构，即隧道施工是在有原始应力场的介质内构筑结构，即隧道施工是在有原始应力场的介质内构筑结构，即:“先有荷载，后有结构先有荷载，后有结构先有荷载，后有结构先有荷载，

12、后有结构”。2)2)隧道工程结构的受力是不确定的。隧道工程结构的受力是不确定的。隧道工程结构的受力是不确定的。隧道工程结构的受力是不确定的。3)3)隧道开挖方法、支护时间、支护刚度对结构受力影响隧道开挖方法、支护时间、支护刚度对结构受力影响隧道开挖方法、支护时间、支护刚度对结构受力影响隧道开挖方法、支护时间、支护刚度对结构受力影响很大。很大。很大。很大。4)4)设计是以工程类比为主、计算为辅，实行动态设计。设计是以工程类比为主、计算为辅，实行动态设计。设计是以工程类比为主、计算为辅，实行动态设计。设计是以工程类比为主、计算为辅，实行动态设计。5)5)隧道施工环境恶劣，能见度差、空气质量差、噪音

13、大。隧道施工环境恶劣，能见度差、空气质量差、噪音大。隧道施工环境恶劣，能见度差、空气质量差、噪音大。隧道施工环境恶劣，能见度差、空气质量差、噪音大。影响工人的工作情绪和技能发挥。影响工人的工作情绪和技能发挥。影响工人的工作情绪和技能发挥。影响工人的工作情绪和技能发挥。6)6)施工水排水困难、泥浆难以清除，影响结构质量施工水排水困难、泥浆难以清除，影响结构质量施工水排水困难、泥浆难以清除，影响结构质量施工水排水困难、泥浆难以清除，影响结构质量31311 1、隧道施工技术特点、隧道施工技术特点7）隧道不可预见的因素较多。）隧道不可预见的因素较多。8)施工作业空间小，各工序干扰大。施工作业空间小，各

14、工序干扰大。9)施工工人技术水平普遍低。施工工人技术水平普遍低。10)隧道工程大部分是隐密工程，各工序过程检隧道工程大部分是隐密工程，各工序过程检查力度不够、手段落后，有些还没有有效的查力度不够、手段落后，有些还没有有效的检测手段，工程隐患难以发现。检测手段，工程隐患难以发现。；11)工程质量难以通过表面观察进行评价，表面工程质量难以通过表面观察进行评价，表面显示出来的问题，不易判断问题的实质。显示出来的问题，不易判断问题的实质。3232第三部分第三部分新新 奥奥 法法3333三、新三、新 奥奥 法法n n1 1、新奥法的基本概念、新奥法的基本概念、新奥法的基本概念、新奥法的基本概念 n n2

15、 2、新奥法的力学特征、新奥法的力学特征、新奥法的力学特征、新奥法的力学特征 n n3 3、新奥法的设计原则、新奥法的设计原则、新奥法的设计原则、新奥法的设计原则 n n4 4、新奥法及其技术特点、新奥法及其技术特点、新奥法及其技术特点、新奥法及其技术特点n n5 5、新奥法与喷锚支护的关系、新奥法与喷锚支护的关系、新奥法与喷锚支护的关系、新奥法与喷锚支护的关系n n6 6、喷射混凝土的作用机理、喷射混凝土的作用机理、喷射混凝土的作用机理、喷射混凝土的作用机理n n7 7、锚杆的作用机理、锚杆的作用机理、锚杆的作用机理、锚杆的作用机理n n8 8、隧道施工顺序和要求、隧道施工顺序和要求、隧道施

16、工顺序和要求、隧道施工顺序和要求34341 1、新奥法的基本概念新奥法的基本概念 新奥法是由奥地利的一位地质新奥法是由奥地利的一位地质专家在专家在50年代年代总结了前人的经验，提出来的总结了前人的经验，提出来的一套一套隧道设计、施工技术隧道设计、施工技术。是新奥地利隧道施是新奥地利隧道施工方法的简称工方法的简称,它的英文名字是它的英文名字是(New Austrian TunnelingMethod),简写简写（NATM）新奥法不是能用一句话能回答的，他是新奥法不是能用一句话能回答的，他是一种设计施工思想、一套方法。一种设计施工思想、一套方法。35351 1、新奥法的基本概念、新奥法的基本概念

17、新奥法的核心是：新奥法的核心是：最大限度地利用和发最大限度地利用和发挥围岩的自承能力挥围岩的自承能力，围岩不仅仅是荷载，也围岩不仅仅是荷载，也是结构的一部分是结构的一部分,而且是结构的主要部分。而且是结构的主要部分。在整个工程的设计、施工过程中，以利用在整个工程的设计、施工过程中，以利用和发挥围岩的自承能力为基本出发点，采取和发挥围岩的自承能力为基本出发点，采取各种工程措施各种工程措施，使围岩成为隧道承载体系的，使围岩成为隧道承载体系的一部分。一部分。36361 1、新奥法的基本概念、新奥法的基本概念 新奥法，新奥法，是应用岩体力学理论，以维护是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自稳能力为基

18、本出发点，采用和利用围岩的自稳能力为基本出发点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工的方法。支护的量测、监控来指导隧道施工的方法。37372 2、新奥法的力学特征、新奥法的力学特征圆形洞室计算简图圆形洞室计算简图 38382 2、新奥法的力学特征、新奥法的力学特征围岩位移及支护抗力特征曲线围岩位移及支护抗力特征曲线39392 2、新奥法的力学特征、新奥法的力学特征 通过上

19、面分析我们可以认识到：通过上面分析我们可以认识到：1）围岩所需的支护抗力是变化的）围岩所需的支护抗力是变化的,他与岩体本他与岩体本身性质、结构刚度和支护时间有关；身性质、结构刚度和支护时间有关；2）隧道围岩变形是岩体内能量的释放过程。）隧道围岩变形是岩体内能量的释放过程。要允许围岩产生一定变形，释放一定能量。要允许围岩产生一定变形，释放一定能量。3）隧道围岩壁面的变形速度是判断（内空变）隧道围岩壁面的变形速度是判断（内空变位量的大小、变化速率）洞室能否稳定重要位量的大小、变化速率）洞室能否稳定重要指标。指标。40402 2、新奥法的力学特征、新奥法的力学特征 实际施工中，很多时要分几次施作初期

20、支护，实际施工中，很多时要分几次施作初期支护，实际施工中，很多时要分几次施作初期支护，实际施工中，很多时要分几次施作初期支护，是因为洞室开挖后，要及时进行初期支护，封闭围是因为洞室开挖后，要及时进行初期支护，封闭围是因为洞室开挖后，要及时进行初期支护，封闭围是因为洞室开挖后，要及时进行初期支护，封闭围岩，但刚度不能太大，要让围岩在有控制的条件下岩，但刚度不能太大，要让围岩在有控制的条件下岩，但刚度不能太大，要让围岩在有控制的条件下岩，但刚度不能太大，要让围岩在有控制的条件下变形。通过对围岩变形的监测，掌握洞室周边位移、变形。通过对围岩变形的监测，掌握洞室周边位移、变形。通过对围岩变形的监测，掌

21、握洞室周边位移、变形。通过对围岩变形的监测，掌握洞室周边位移、支护变形情况，观察位移和变形是趋于稳定还是在支护变形情况，观察位移和变形是趋于稳定还是在支护变形情况，观察位移和变形是趋于稳定还是在支护变形情况，观察位移和变形是趋于稳定还是在发展来决定下一步的处理措施，进行第二次、第三发展来决定下一步的处理措施，进行第二次、第三发展来决定下一步的处理措施，进行第二次、第三发展来决定下一步的处理措施，进行第二次、第三次初期支护、决定二次衬砌施作时间。次初期支护、决定二次衬砌施作时间。次初期支护、决定二次衬砌施作时间。次初期支护、决定二次衬砌施作时间。若围岩变形没有趋于稳定的迹象，应加强初期若围岩变形

22、没有趋于稳定的迹象，应加强初期若围岩变形没有趋于稳定的迹象，应加强初期若围岩变形没有趋于稳定的迹象，应加强初期支护，或提早施作二次衬砌。支护，或提早施作二次衬砌。支护，或提早施作二次衬砌。支护，或提早施作二次衬砌。41413 3、新奥法的原则、新奥法的原则 1）最大限度地利用和发挥围岩的自承能力最大限度地利用和发挥围岩的自承能力2）隧道的支护结构，是要解决如何有效地控）隧道的支护结构，是要解决如何有效地控制变形问题。制变形问题。3）要允许围岩有一定的变形（也包括结构的）要允许围岩有一定的变形（也包括结构的变形），不要试图阻止围变形，使支护承受变形），不要试图阻止围变形，使支护承受过大压力；过大

23、压力；要限制围岩变形，防止围岩过要限制围岩变形，防止围岩过大变形，大变形，发生垮塌。发生垮塌。42423 3、新奥法的原则、新奥法的原则 4）应在适宜的时机，构筑适宜的支护结）应在适宜的时机，构筑适宜的支护结 构，避免在围岩中出现不利的应力状态。构，避免在围岩中出现不利的应力状态。5）要早支护、柔支护，不能顶着干！）要早支护、柔支护，不能顶着干！6）要求支护结构与围岩尽早地密贴，共同）要求支护结构与围岩尽早地密贴，共同 工作。工作。43433 3、新奥法的设计原则、新奥法的设计原则 7）通过现场监控量测，掌握围岩应力状态）通过现场监控量测，掌握围岩应力状态和围岩、支护变形发展趋势，及时调整支和

24、围岩、支护变形发展趋势，及时调整支护参数，力求获得最适宜的支护结构。护参数，力求获得最适宜的支护结构。8）根据隧道围岩力学概念和原则，进行隧）根据隧道围岩力学概念和原则，进行隧道的设计和施工，要有效地、充分地利用道的设计和施工，要有效地、充分地利用围岩天然的自承能力，保证隧道结构安全、围岩天然的自承能力，保证隧道结构安全、节省工程费用。节省工程费用。44444 4、新奥法技术要求、新奥法技术要求1）要求采用光面爆破（开挖面平顺）断面轮）要求采用光面爆破（开挖面平顺）断面轮廓尽量圆顺，避免应力集中，减少对围岩的廓尽量圆顺，避免应力集中，减少对围岩的扰动扰动2）初期支护要及时施作、紧贴围岩、及早封

25、）初期支护要及时施作、紧贴围岩、及早封闭合，与围岩共同工作；闭合，与围岩共同工作；3）开展现场监控量测工作，掌握围岩动态；）开展现场监控量测工作，掌握围岩动态；4）根据现场量测结果，确认和修改支护参数，）根据现场量测结果，确认和修改支护参数，调整施工方法。调整施工方法。45454 4、新奥法技术特点、新奥法技术特点5）动态设计与施工）动态设计与施工6）考虑预留变形量）考虑预留变形量7）强调施工方法与施工顺序）强调施工方法与施工顺序8）“理论导向、测试定量、经验判断理论导向、测试定量、经验判断”。46465 5、新奥法与喷锚支护的关系、新奥法与喷锚支护的关系 1）喷锚支护不是新奥法。）喷锚支护不

26、是新奥法。2）喷锚支护是）喷锚支护是目前目前最简便、最经济、最有最简便、最经济、最有效的快速柔性支护结构、是利用和发挥围岩效的快速柔性支护结构、是利用和发挥围岩的自承能力的自承能力最主要的、最有效的支护手段；最主要的、最有效的支护手段；3 3）喷锚支护是一种加固围岩、抑制围岩变喷锚支护是一种加固围岩、抑制围岩变形、利用和发挥围岩自承能力的衬砌形式，形、利用和发挥围岩自承能力的衬砌形式，具有支护及时、柔性、紧贴围岩、与围岩共具有支护及时、柔性、紧贴围岩、与围岩共同变形等特点。同变形等特点。47476 6、喷射混凝土、喷射混凝土 6.1 6.1 6.1 6.1 喷射混凝土的作用机理喷射混凝土的作用

27、机理喷射混凝土的作用机理喷射混凝土的作用机理 1 1 1 1）特点：）特点：）特点：）特点：a)a)a)a)喷射混凝土支护、施作速度快、早期强度喷射混凝土支护、施作速度快、早期强度喷射混凝土支护、施作速度快、早期强度喷射混凝土支护、施作速度快、早期强度高、密实度好、与隧道围岩紧密粘结的突出优点。高、密实度好、与隧道围岩紧密粘结的突出优点。高、密实度好、与隧道围岩紧密粘结的突出优点。高、密实度好、与隧道围岩紧密粘结的突出优点。b)b)b)b)隧道开挖后及时施作喷混凝土支护，可以隧道开挖后及时施作喷混凝土支护，可以隧道开挖后及时施作喷混凝土支护，可以隧道开挖后及时施作喷混凝土支护，可以起到封闭岩面

28、、填充坑凹及缝隙、防止围岩风化起到封闭岩面、填充坑凹及缝隙、防止围岩风化起到封闭岩面、填充坑凹及缝隙、防止围岩风化起到封闭岩面、填充坑凹及缝隙、防止围岩风化松动、维护和提高围岩的整体性、帮助围岩发挥松动、维护和提高围岩的整体性、帮助围岩发挥松动、维护和提高围岩的整体性、帮助围岩发挥松动、维护和提高围岩的整体性、帮助围岩发挥自身的结构作用、调整围岩应力分布，防止应力自身的结构作用、调整围岩应力分布，防止应力自身的结构作用、调整围岩应力分布，防止应力自身的结构作用、调整围岩应力分布，防止应力集中，控制围岩变形，防止掉块、坍塌作用。集中，控制围岩变形，防止掉块、坍塌作用。集中，控制围岩变形，防止掉块

29、、坍塌作用。集中，控制围岩变形，防止掉块、坍塌作用。48486 6、喷射混凝土、喷射混凝土 2）喷锚支护的作用）喷锚支护的作用 增增增增 加加加加 了了了了 围围围围岩岩岩岩切切切切向向向向方方方方向向向向的的的的约约约约束束束束力力力力，使使使使围围围围岩岩岩岩与与与与喷喷喷喷层层层层共共共共同同同同作用。作用。作用。作用。a.粘接作用粘接作用49496 6、喷射混凝土、喷射混凝土 b.弯曲压缩作用弯曲压缩作用 由由于于向向内内产产生生径径向向变变位位受受到到弯弯曲曲压压缩缩，对对围围岩岩施施加加了了径向约束力。径向约束力。2）喷锚支护的作用）喷锚支护的作用50506 6、喷射混凝土、喷射混

30、凝土2 2）喷锚支护的作用）喷锚支护的作用）喷锚支护的作用）喷锚支护的作用c.抗剪切作用抗剪切作用51516 6、喷射混凝土、喷射混凝土 d.d.楔楔楔楔效效效效应应应应，嵌入岩缝。嵌入岩缝。嵌入岩缝。嵌入岩缝。e.e.减减减减少少少少局局局局部部部部集中应力。集中应力。集中应力。集中应力。f.f.防止发生防止发生防止发生防止发生风化。风化。风化。风化。2）喷锚支护的作用）喷锚支护的作用52526 6、喷射混凝土、喷射混凝土n6.2 喷射混凝土的质量检查喷射混凝土的质量检查 1）喷射混凝土强度；）喷射混凝土强度；2）喷射混凝土厚度；）喷射混凝土厚度；3）喷射混凝土背后空洞、与围岩的密贴情）喷射

31、混凝土背后空洞、与围岩的密贴情况。况。4）喷射混凝土与围岩的粘结力；喷射混凝土与围岩的粘结力；53537 7、锚杆、锚杆 锚锚杆杆是是一一种种锚锚固固在在岩岩体体内内部部的的杆杆状状体体，是是通通过过锚锚入入岩岩体体内内部部的的锚锚杆杆，与与岩岩体体融融为为一一体体，利利用用锚锚杆杆的的悬悬吊吊作作用用、组组合合拱拱作作用用、缝缝缀缀作作用用、挤挤压压作作用用，将将围围岩岩中中的的节节理理、裂裂隙隙窜窜为为一一体体，约约束束围围岩岩内内部部和和周周边边变变位位，达达到到改改善善围围岩岩的的受受力力状状态态，实实现现加加固固围围岩岩、维维护护隧隧道道稳稳定定的的作作用用。在在软软弱弱围围岩岩中中

32、起起到到改善其物理力学性能的作用。改善其物理力学性能的作用。54547 7、锚杆、锚杆7.1 7.1 锚杆的作用机理锚杆的作用机理 1 1）悬吊作）悬吊作）悬吊作）悬吊作用用用用把可能把可能掉下来的岩掉下来的岩块固定起来块固定起来55557 7、锚杆、锚杆7.1 7.1 锚杆的作用机理锚杆的作用机理锚杆的作用机理锚杆的作用机理2 2）组合梁作用）组合梁作用）组合梁作用）组合梁作用把岩体叠合组成组合梁（锚杆群）把岩体叠合组成组合梁（锚杆群）把岩体叠合组成组合梁（锚杆群）把岩体叠合组成组合梁（锚杆群）56567 7、锚杆、锚杆7.1 锚杆的作用机理锚杆的作用机理3 3）缝缝缝缝缀缀缀缀作作作作用用

33、用用增增增增加加加加整整整整体体体体性性性性（即即即即增增增增加加加加缝缝缝缝隙隙隙隙之之之之间间间间的的的的摩摩摩摩擦擦擦擦力）力）力）力）57577 7、锚杆、锚杆7.1 7.1 锚杆的作用机理锚杆的作用机理锚杆的作用机理锚杆的作用机理4 4）内压作用内压作用内压作用内压作用向围岩施加经向的约束压应力向围岩施加经向的约束压应力向围岩施加经向的约束压应力向围岩施加经向的约束压应力 58587 7、锚杆、锚杆7.2 锚杆的质量检查锚杆的质量检查 1）锚杆）锚杆有效有效锚固深度；锚固深度；（锚杆杆体材料、锚杆杆体长度、锚固（锚杆杆体材料、锚杆杆体长度、锚固砂浆强度、锚固砂浆饱满度）砂浆强度、锚固

34、砂浆饱满度）2）锚杆间距，锚杆打设方向。）锚杆间距，锚杆打设方向。59598 8、钢筋网支护、钢筋网支护n n钢筋网是被包裹在喷混凝土内，与喷混钢筋网是被包裹在喷混凝土内，与喷混凝土一起工作，凝土一起工作，n n钢筋网的作用，是提高喷混凝土抗裂性钢筋网的作用，是提高喷混凝土抗裂性能、提高喷混凝土抗剪强度和韧性。帮能、提高喷混凝土抗剪强度和韧性。帮助喷混凝土更好地发挥柔性支护特性。助喷混凝土更好地发挥柔性支护特性。60609 9、钢筋网支护检查、钢筋网支护检查9.1 9.1 钢筋网支护检查钢筋网支护检查1）钢筋直径（符合设计要求）；）钢筋直径（符合设计要求）；2）钢筋网间距（符合设计要求）；）钢

35、筋网间距（符合设计要求）；3）钢筋网钢筋的搭接长度（是）钢筋网钢筋的搭接长度（是30倍钢筋倍钢筋直径或一个网格尺寸）；直径或一个网格尺寸）；4）钢筋网距岩面的距离（不大于）钢筋网距岩面的距离（不大于3cm）。）。61611010、钢架支护、钢架支护n n钢架支护能快速发挥较强的支护能力，在钢架支护能快速发挥较强的支护能力，在喷混凝土、锚杆强度出现强度之前，喷混凝土、锚杆强度出现强度之前，约束约束围岩的位移，围岩的位移，承受大部分的荷载。承受大部分的荷载。控制围控制围岩变形和松弛的发展。岩变形和松弛的发展。n n钢架支护被喷混凝土包裹后发挥整体受力钢架支护被喷混凝土包裹后发挥整体受力效果。效果。

36、62621010、钢架支护、钢架支护10.1 10.1 钢架支护检查钢架支护检查 1）钢架截面高度或型钢型号）钢架截面高度或型钢型号 2）钢架主钢筋和腹筋直径）钢架主钢筋和腹筋直径 3）钢架几何尺寸）钢架几何尺寸 4）钢架焊接）钢架焊接 5）钢架连接板）钢架连接板 6）安装间距）安装间距7）垂直度（小于）垂直度（小于2o）63631111、二次模注混凝土衬砌、二次模注混凝土衬砌1 1）二次模注混凝土衬砌是刚性衬砌，具有较）二次模注混凝土衬砌是刚性衬砌，具有较 高的承载能力，是主要的永久支护结构和高的承载能力，是主要的永久支护结构和 维护结构。维护结构。2 2）二次模注混凝土衬砌包括拱、墙和仰拱

37、。）二次模注混凝土衬砌包括拱、墙和仰拱。一般情况下是等截面一般情况下是等截面 、特殊情况下采用、特殊情况下采用 变截面变截面6464初期支护初期支护锚杆锚杆二次衬砌二次衬砌仰拱衬砌仰拱衬砌仰拱填充仰拱填充65651111、二次模注混凝土衬砌、二次模注混凝土衬砌3 3）二次模注混凝土衬砌施作时间）二次模注混凝土衬砌施作时间 a a 围岩及初期支护变形基本稳定以后施作，围岩及初期支护变形基本稳定以后施作，是很理想的情况。这时二次衬砌基本不受是很理想的情况。这时二次衬砌基本不受力。力。b b 浅埋段、塌方段、土层围岩及软弱围岩浅埋段、塌方段、土层围岩及软弱围岩段等，初期支护及围岩变形不能稳定或稳段等

38、，初期支护及围岩变形不能稳定或稳定时间较长（定时间较长（15153030天），除加强初期支天），除加强初期支护外，应提前施作二次衬砌；护外，应提前施作二次衬砌；66661111、二次模注混凝土衬砌、二次模注混凝土衬砌d d 膨胀性围岩、高地应力地段膨胀性围岩、高地应力地段:不能过早施作不能过早施作二次衬砌；应让地应力充分释放。二次衬砌；应让地应力充分释放。e e 多数情况下，二次衬砌距掌子面的距离不超多数情况下，二次衬砌距掌子面的距离不超过过150m150m为好。为好。67671111、二次模注混凝土衬砌、二次模注混凝土衬砌4 4）二次模注混凝土衬砌检查：）二次模注混凝土衬砌检查：a a 事前

39、检查（影响混凝土的厚度和结构）：事前检查（影响混凝土的厚度和结构）：开挖净空检查、防水板松紧检查；开挖净空检查、防水板松紧检查；b b 尺寸检查尺寸检查:衬砌内空、断面厚度。衬砌内空、断面厚度。c c 浇筑质量检查：浇筑质量检查：振捣密实度、背后空洞、拱顶灌注密实度、振捣密实度、背后空洞、拱顶灌注密实度、超挖回填超挖回填68681212、隧道支护施工顺序、隧道支护施工顺序顺序顺序1：初喷初喷（4cm）打锚杆打锚杆 挂钢筋网挂钢筋网 复喷复喷（1-3次达到设计厚度）次达到设计厚度）二次衬砌二次衬砌69691212、隧道支护施工顺序、隧道支护施工顺序初期支护与围岩之间的要求（初期支护与围岩之间的要

40、求（1）70701212、隧道支护施工顺序、隧道支护施工顺序初期支护与围岩之间的要求（初期支护与围岩之间的要求（2）71711212、隧道支护施工顺序、隧道支护施工顺序顺序顺序顺序顺序2 2：初喷初喷初喷初喷（4cm4cm）打锚杆打锚杆打锚杆打锚杆 挂钢筋网挂钢筋网挂钢筋网挂钢筋网 立钢拱架立钢拱架立钢拱架立钢拱架 复喷复喷复喷复喷（1-31-3次达到设计厚度）次达到设计厚度）次达到设计厚度）次达到设计厚度）二次衬砌二次衬砌二次衬砌二次衬砌72721212、隧道支护施工顺序、隧道支护施工顺序顺序顺序顺序顺序3 3：初喷初喷初喷初喷（4cm4cm）挂钢筋网挂钢筋网挂钢筋网挂钢筋网 立钢拱架立钢拱

41、架立钢拱架立钢拱架 复喷复喷复喷复喷（1-21-2次）次）次）次）打锚杆打锚杆打锚杆打锚杆 再复喷再复喷再复喷再复喷（2cm2cm）二次衬砌二次衬砌二次衬砌二次衬砌73731212、隧道支护施工顺序、隧道支护施工顺序初期支护与围岩之间的要求（初期支护与围岩之间的要求（3）74741212、隧道支护施工顺序、隧道支护施工顺序初期支护与围岩之间的要求（初期支护与围岩之间的要求（4）7575767677771313、初期支护施工要求、初期支护施工要求初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间正确做法（正确做法（正确做法（正确做法（1 1）先初喷后挂网先初喷后挂网先初喷后

42、挂网先初喷后挂网钢筋网随岩面凹凸钢筋网随岩面凹凸钢筋网随岩面凹凸钢筋网随岩面凹凸起伏敷设起伏敷设起伏敷设起伏敷设7878初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间初期支护与围岩之间正确做法（正确做法（正确做法（正确做法（2 2）1313、初期支护施工要求、初期支护施工要求先初喷后挂网先初喷后挂网先初喷后挂网先初喷后挂网钢筋网随岩面凹凸钢筋网随岩面凹凸钢筋网随岩面凹凸钢筋网随岩面凹凸起伏敷设起伏敷设起伏敷设起伏敷设7979钢筋网随岩钢筋网随岩面凹凸敷设面凹凸敷设1313、初期支护、初期支护施工要求施工要求80801313、初期支护施工要求、初期支护施工要求初期支护与围岩之间正初期支护

43、与围岩之间正初期支护与围岩之间正初期支护与围岩之间正确做法（确做法（确做法（确做法（3 3）先初喷后挂网先初喷后挂网先初喷后挂网先初喷后挂网立拱架再复喷立拱架再复喷立拱架再复喷立拱架再复喷81811313、初期支护施工要求、初期支护施工要求初期支护与围岩初期支护与围岩初期支护与围岩初期支护与围岩之间正确做法之间正确做法之间正确做法之间正确做法（4 4）先初喷后挂网先初喷后挂网先初喷后挂网先初喷后挂网立拱架再复喷立拱架再复喷立拱架再复喷立拱架再复喷82821313、初期支护施工要求、初期支护施工要求日本做法日本做法初期支护正确做法（初期支护正确做法（初期支护正确做法（初期支护正确做法（5 5）8

44、383初期支护正确做法（初期支护正确做法（初期支护正确做法（初期支护正确做法（6 6）日本做法日本做法8484第四部分公路隧道常见的质量问题8585公路隧道结构常见的质量问题公路隧道结构常见的质量问题n n1）初期支护不及时，围岩条件差的地段不）初期支护不及时，围岩条件差的地段不及时封闭成环；及时封闭成环；n n2）初期支护不紧贴围岩，背后存在空洞、）初期支护不紧贴围岩，背后存在空洞、掺填片石；掺填片石；n n3）初期支护厚度不够（喷混凝土厚度）；）初期支护厚度不够（喷混凝土厚度）；n n4）钢拱架拱脚悬空、钢拱架连接不牢；）钢拱架拱脚悬空、钢拱架连接不牢；n n5）钢拱架扭曲、翘曲、不在一个

45、平面；）钢拱架扭曲、翘曲、不在一个平面；8686公路隧道结构常见的质量问题公路隧道结构常见的质量问题n n6）钢拱架间距不均，不符合设计要求；）钢拱架间距不均，不符合设计要求；n n7）钢筋网与围岩的距离过大；）钢筋网与围岩的距离过大；n n8）钢筋网钢筋没有搭接；）钢筋网钢筋没有搭接；n n9）二次衬砌仰拱不成形，拱座连接不好；）二次衬砌仰拱不成形，拱座连接不好；n n10）围岩欠挖衬砌厚度不够，）围岩欠挖衬砌厚度不够，n n11）拱顶混凝土没有灌到位、拱顶混凝土）拱顶混凝土没有灌到位、拱顶混凝土厚度不够；厚度不够；8787公路隧道结构常见的质量问题公路隧道结构常见的质量问题n n12）衬砌

46、钢筋连接不规范，焊接质量差；）衬砌钢筋连接不规范，焊接质量差；n n13）防水板焊接不牢、破损；）防水板焊接不牢、破损；n n14）防水板夹在混凝土中间。破坏混凝土）防水板夹在混凝土中间。破坏混凝土整体结构。整体结构。n n15）排水管堵塞移位，导致排水不畅；）排水管堵塞移位，导致排水不畅；n n16）衬砌止水条不嵌槽、止水条移位，；）衬砌止水条不嵌槽、止水条移位，；n n17）止水带倒转折曲。）止水带倒转折曲。8888问题一问题一：钢拱架钢拱架8989格栅拱格栅拱钢筋钢筋表面表面干净干净钢钢筋筋表表面面灰灰尘尘9090 钢支撑拱脚有部分悬空现象，纵向一钢支撑拱脚有部分悬空现象，纵向一次开挖支

47、护长度过大次开挖支护长度过大9191钢架拱脚悬空钢架拱脚悬空9292钢架基脚悬空钢架基脚悬空9393钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法9494钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法9595钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法9696钢拱架间距不对钢拱架间距不对9797钢拱架偏移、倾斜钢拱架偏移、倾斜9898工字钢错误工字钢错误连接连接9999工字钢正确连接工字钢正确连接100100101101102102问题二：下台阶开挖距离过长下台阶开挖距离过长 上台阶拱脚悬空上台阶拱脚悬空 仰公开挖距离过长仰公开挖距离过长 拱脚悬空拱脚悬空 103103

48、边墙一次开挖距离过长边墙一次开挖距离过长边墙一次开挖距离过长边墙一次开挖距离过长1041041.预留马口台阶太小预留马口台阶太小2.拱脚对称开挖拱脚对称开挖105105钢架拱脚悬空、钢架拱脚悬空、边墙边墙一次开挖距离一次开挖距离过长过长一次开挖暴露长度达一次开挖暴露长度达8m106106钢架拱脚、基脚悬空钢架拱脚、基脚悬空一次开挖距离过长一次开挖距离过长一次开挖距离过长一次开挖距离过长107107钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长108108钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚

49、悬空、一次开挖距离过长钢架拱脚悬空、一次开挖距离过长109109110110边墙一次开挖距离过长边墙一次开挖距离过长边墙一次开挖距离过长边墙一次开挖距离过长111111钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法112112钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法113113钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法114114钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法钢架基脚正确作法115115问题三：问题三：初期支护背后填充和空洞116116初期支护与围岩之间空隙初期支护与围岩之间空隙117117初期支护与围岩之间空隙

50、初期支护与围岩之间空隙118118初初初初期期期期支支支支护护护护与与与与围围围围岩岩岩岩之之之之间间间间填填填填片片片片石石石石119119初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石120120初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石121121初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石初期支护与围岩之间填片石122122教训123123教训124124问题四：没有初喷没有初喷125125没有初喷没有初喷126126没有初喷没有初喷127127开挖岩面没