公路隧道施工方法
一、隧道常用的施工方法
毛洞稳定性 施工阶段稳定性 运营阶段稳定性
对于钻爆法，施工方法一般关注两大问题： 1、开挖方法。 2、预加固措施。
二、开挖方法
开挖方法
台阶法
全断面开挖法 断面分部开挖法
长短 台台 阶阶 法法
超 短 台 阶 法
环 形C 开D 挖法 法
C R D 法
双 侧 导 坑 法
适用性
问题点
.适用性最广，实例也 .搭接插板挡土锚杆
多，但有时与化学药剂 会产生周期性影响
灌注法结合使用
.施工角度大，超挖
.原则上须全面粘结型 量多，故须想办法在
H 型钢的梁腹开孔，
以缩小架设角度
.用于 1，5 种施工法难 .喷混凝土会产生周
于采用的场合，多与其 期性影响
它施工法结合使用
.用于 1，5 种施工法难 .材质及长度，有必 于采用的场合，可有效 要 考 虑 锚 杆 施 工 的 地阻止围岩的膨胀、挤 周期性影响和开挖 出现象发生
喷混凝土施工
法
3、正面锚杆 开 挖
在开挖面面 的
打设锚杆，以 稳定
增强抗剪强度
的方法
4、化学药剂灌 顶 端
注法
开挖
向开挖面面 的
灌 注 化 学 药 稳定
剂，以增强围
岩强度的固结
度的方法
5、斜向锚杆施 开 挖
工
面的
与 弧 形 导 稳定
坑结合使用，
以提高开挖面
稳定的施工法
稳定掌子面和拱部的辅助工法
概念图
墙角 8.8 6.0 32 墙角 8.8 6.0 32
仰拱 6.0 0 100 仰拱 6.0 0 100
表 1-4 有无仰拱 无 有 减小（%）
表 1-5 有无仰拱 无 有 减小（%）
洞周位移(cm)
拱顶
边墙
2.867
0.208
1.290
0.156
55
25
二次衬砌安全系数
拱顶
边墙
2.73
2.58
4.06
洞室稳定性降低
不方便 一般
较好
三、辅助工法
表 2-1
隧道自稳时间
项目
ⅥⅤ
Ⅳ
Ⅲ
Ⅰ-Ⅱ
无支护隧道长度(m) 1
2.5 5
8
15
平均自稳时间
30min 10h 7d
6 个月 10 年
岩体的粘结力（Mpa） <0.1 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.4 >=0.4
岩体的内摩擦角（0） <15 15-25 25-35 35-45 45
3.512
0.66
边墙
位移(cm) 比例
6.022
1.0
3.797
0.63
3.31
0.55仰拱位源自(cm) 比例9.4061.0
14.306 1.52
10.339 1.1
隧道开挖方法选择
施工条件
围岩条件
工期
影响开挖 方法的因素
埋深
隧道断面积
经济
环境条件
条件 隧道断面 围岩条件
表 1-7
开挖方法基本条件比较
5.5 21.43 29.18 16.75 44.60 13.13
5.0 28.57 24.46 30.21 38.82 24.39
4.0 42.86 11.38 67.53 23.30 54.62
情况
台阶法 单侧壁导坑法 双侧壁导坑法
拱顶
位移(cm) 比例
5.342
1.0
4.378
0.82
.用于不能使用其他施 .药剂有时会向加固
工法的场合，多用来稳 区外渗透
定崩 溃明 显 的围 岩开 .降低造价困难
挖面，防水及防止结构 .该法引起的周期性
物的沉降等
影响大，加固效果难
于判断
.因围岩的变化取决于 .斜向锚杆作支护构 围岩 强度 ， 故须 留核 件的作用效果，尚未 心，此时须让锚杆尽早 完全弄清 产生作用 .覆盖土少，仅凭喷混 凝土和钢支撑支护就 能保证隧道稳定时，只 须作弧形导坑
很方便 不容易
一般
一般 大型或中型 工序简单、工期 快 低 围岩向低类及高 类变化均能适应
断面洞室稳定性 增加最明显
方便 很容易
好
单侧壁法 双、三车道 V、土质、松软地 层 较安全 中型或小型 工序较多、工期 较慢 较高 各种适应性不强
洞室稳定性降低
较方便 一般
较好
双侧壁法 三车道 V、土质、松软地 层 最安全 小型 工序复杂、工期 慢 高 围岩向低类变化 适应
由此可见，隧道开挖的安全性与下列条件有 关： １、隧道开挖进尺（自稳时间）。 ２、隧道一次开挖宽度。
当隧道在最小的开挖宽度和最小的开挖进尺 情况下不能维持自稳时，就需要增加辅助措施。
表 2-2
辅助工法 目的
1、管棚法施工 顶 端
有大管棚和 的 稳
小管棚
定
2、开挖面喷混 开 挖
凝土
面的
在 开 挖 面 稳定
１、小管棚法
1、小管棚纵向加固长度不小于 0.4 倍洞跨。 2、小管棚横向加固范围为 1200，下部采用长锚杆。 3、小管棚环向设置间距一般为 20～50cm。外插角 100--300，。两小导管间纵向水平搭接长度不小于 1/3 小 导管长度。 4、小管棚直径为Φ42—50mm，材料为热轧无缝钢管。 5、小管棚构造为：小管棚前部应钻注浆孔，孔径为 6～8mm，孔间距 10～20cm，呈梅花形布置。前端加工 成锥形，尾部长度不小于 30cm。作为不钻注浆孔的预留止浆段。 6、小管棚注浆参数：通常压注水泥砂浆，水灰比 w/c＝0.5～1.0。当围岩破碎，岩体止浆效果不好时， 亦可采用水泥—水玻璃双液注浆，将浆液凝结时间控制在数分钟之内。注浆压力为 0.5～1.0Mpa。必要时 在孔口设止浆塞。
3.16
49
22
仰拱 8.550 3.473 59
仰拱 1.39 2.0 44
表 1-1 解析情况 塑性区示意
不同台阶长度对隧道稳定性影响
1.0D
0.75D
0.5D
0.25D
塑性区深度（m） 塑性区减小（%） 地表下沉（mm） 地表下沉减小（%） 拱顶下沉（mm） 拱顶下沉减小（%）
7.0 0 35.05 0 51.34 0
全断面
台阶法
双、三车道
双、三车道
I、II（III） III、IV（V）
安全性 施工机械 施工工序及工期
造价 围岩变化时施工 方法的适应性
地应力场中主应 力方向由竖直向 水平转移时 施工管线布置 配合辅助支护措 施 对关键部位支护 的时效性
一般 大型 工序简单、工期 快 低 围岩向低类变化 较难适应，向高 类变化适应 双、三车道洞室 稳定性增加
环形开挖法
CD法
CRD法
双侧壁法
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
有无仰拱 无 有 减小（%） 有无仰拱 无 有 减小（%）
拱顶 2.0 0 100 拱顶 2.0 0 100
拱肩 8.0 4.0 50 拱肩 8.0 4.0 50
边墙 2.0 0.5 75 边墙 2.0 0.5 75