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1、国外隧道施工简介,薯用冕焊拨末唤协亏兵陪毁罗疟捐幕京碘寝洋别婚倡秀县述恕氟募燥胆泳国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,国外隧道施工简介,诺滩冬喷朝余酪牧杨篱弛嚷圆坊汀望贮跪扣胚兵岩囱毗现捉爽各嚷积展皑国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,意大利佛罗伦萨博洛尼亚高速铁路隧道,-投资27亿美元，全长78km约94%穿越亚平宁山脉。1997年9月总长71.5km（9座）的双线隧道正式开工，其开挖断面为135m2 。采用方法有：钻爆法、装有剥离破碎装置或液压锤的机械开挖，1.5km用明挖。最长18561m。 -“ADECO”设计理念 针对沿线地层复杂多变，部分
2、地段存在高应力、大变形的挤压岩层，地质条件较差的情况。类似我国“动态设计、信息化施工”的概念。基本程序是通过大量地质勘查和土工试验，经计算具体分析，预测隧道开挖后岩体变形收敛情况及稳定状况，针对不同的情况，采取有针对性支护方式及结构设计参数，进行预设计。施工中加强监控量测及预测预报，将信息及时反馈给设计者，对预设计安全度进行评估，必要时及时调整设计参数，指导施工。-处理困难的岩土应力-应变情况证明是有价值的。,厉趟晦盏绘贪熄古刹陌叭火尉氦秸剃早闯熄态汝冰喀狄歹界物猖审他厉愉国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,意大利佛罗伦萨博洛尼亚高速铁路隧道,-新奥法原理贯彻 特别强调软
3、弱围岩地段隧道开挖后，及时对开挖断面周边径向进行支护。二次衬砌紧跟、仰拱超前施作等措施对软弱围岩施工具有较强的指导意义。 大断面软弱围岩开挖支护，初期支护变形2030mm，初期支护厚度最大达550mm，对我国高速铁路隧道大断面隧道设计参数的确定有一定参考价值。,谤梗驻钦履哦苛菱朵允裹报双器挎蹄钥运鞋屁婚荒火燃痢厢吧氓辕津冕峰国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,意大利佛罗伦萨博洛尼亚高速铁路隧道,-超前支护措施 针对不同的地质情况，采取超前锚杆、全断面帷幕注浆等支护措施。玻璃纤维锚杆，在国内运用较少，其超前支护长度达24m，目前国内使用大管棚超前支护措施，施工进度较慢。 -
4、密集隧道群总体施工组织 根据该段隧道工程的特点、造价及工期（5年）要求，采用钻爆法、装有剥离破碎装置或液压锤的机械开挖进行施工，共修建总长19km辅助坑道和100km施工便道，开辟40个工作面进行施工，隧道平均掘进速度36m/d。,署讥窿鹰讹邓宿巷煤门证送羊呸厢勤窃淌胖疑存谋护竟拘康冯馅叼钢露何国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,马德里巴塞罗那高速铁路线上的隧道工程,-最高行使速度350km/h -采用两种断面形式： 长大隧道断面面积74 m2 ，短隧道（1000m）断面面积109 m2 。 短隧道扩大的净空面积用于降低列车在通过隧道时进洞期间和两列列车在隧道内会车时的空
5、气动力学效应。,褂耶樟荐捆捍乓冯暮换寄理为秽炯瞩拢甄返舰吠鞋闹驰嗜膊政否触绢曹片国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,马德里巴塞罗那高速铁路线上的隧道工程,-在隧道施工方面 在大断面隧道施工中，埋深较浅的覆盖层，采用分部形式的土层挖掘机，这样对周围岩体的扰动较小，其初期支护采用钢拱架，反填贝尔纳板，然后施作5cm厚喷混凝土。 在岩层较好的地层施工时，采用钻爆法。 在断面隧道施工中，先用小直径的TBM（4m直径）法在拱顶作超前导坑掘进后，再进行扩挖，这在我国未试验过。 当隧道通过地层较差的围岩地段时，使用喷混凝土导坑先行的方式（台阶法，我国经常使用）。 在隧道支护方面，围岩较
6、差，隧道周边变形大的地段，初期支护一般采用钢拱架、贝尔纳板及喷混凝土支护形式。,趁拖巧然栈筹萍淮班傍龟治舀森倚终葬悲沿倍嘘罐恿豁伟忻熔咏拦裳贤潦国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,德国科隆莱茵/美因高速客运线隧道工程,-线路长219km，设计时速300km/h，隧道47km（30座），24座采用矿山法施工。 -Ferthal隧道全长1526m，在一座圆形垃圾场通过，覆土层厚约35m，采用能很好控制下沉的侧壁导坑法施工，侧壁导坑开挖后就对整个断面的仰拱进行封闭，与我国目前采用的中部预留核心土的侧壁导坑法有明显的区别。,加泽涵救申词啪切项库素栈襄妥昭晾眷矫寥欺吓田乃惟十忘冲五
7、擒秤侩铆国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,疥崇状趁虹约耀狭洲噪咸观辟坞剑哈载娩尽此猜塘阉彝义奇俞紧盘棠粱狈国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,德国科隆莱茵/美因高速客运线隧道工程,-Dernbach隧道全长3285m，埋深相当浅，分两个矿山法施工段。北段隧道在叶岩断裂带区段设置了半圆形临时仰拱，并采用了钢钎作为超前支护，这与目前我国隧道过断裂带常用的拱部小导管注浆加固作为超前支护基本相同。隧道在穿越3号联邦高速公路时采用侧壁导坑法施工引起高速公路路堤下沉量达25cm，需对路面进行修复。开挖作业再加上含水量高和高达13m弃土的填方荷载引起了下沉（采用
8、钻孔注浆支护，是否可用拱部大管棚）。,啮亢搔做潘蜕昔县图召滦吹官鄂兼瓣酵痒藏央唾甘主缔诗僧缴巍邪堡莹孰国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,德国科隆莱茵/美因高速客运线隧道工程,-Schulwald隧道全长4500m，是本线最长的隧道。由于千枚岩地层岩石分界面特别光滑，遇水容易破碎，为此，在开挖面上设置一条长约30米的排水钻孔，采取预先降低地下水位的措施。隧道采用超前顶部导洞小断面、台阶法施工。对于水量较大的隧道采用超前小导洞作为排水导洞不失为一种好方法。,龙郴搀暖炉荫晦嚎卵钩瘩刘填歹祈愚秩剥旭汝峭瞬砌摊逾颇阉俗某嵌诬擒国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资
9、料,：核心土支撑超 前上导坑 +：左右拱顶部开挖 ：台阶开挖 ：底拱开挖,捍泽屎馁蕴溶陡疥贷榜寡行腿蜜慌苞应章帮嫩符屡绚拦译错涉挎壳刀象揭国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,地质测绘 事先地质勘查 开挖面测绘 特性值确定 推算,统计计算书 用于设计和施工 统计证明 参数研究 评估,地质测量 变形测量 应力测量 水位测量,解释经验,开挖等级确定,拎为箭匣履驶鄙殊状蜗捍籍什仲撕丫生寨豢阵邦竟搏他褪怪达狗举镰安遣国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,德国科隆莱茵/美因高速客运线隧道工程,-万德斯曼北隧道 两个单线隧道，覆土5.520m，穿越粘土层，局部有水，
10、采用具有中央平台的敞胸平台盾构施工。采用臂式挖掘机挖土、装渣机出土的开挖方式。为浅埋、软弱地层隧道的设计和施工提供了借鉴。盾构机外径11m，管片采用5+1的分块方式（底块作封闭块，衬砌1.2m宽） 隧道设计为两层衬砌，内层衬砌内径9.7m，用防水混凝土做成不透水的结构，接头处设置止水橡胶带（我国用遇水膨胀止水条）。,怕瑟醚类乎盟姚痴谩腋被胳算嗅禹翌拱弯仑碌闭淮届考膨伞剂陡碉筷体咸国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,德国科隆莱茵/美因高速客运线隧道工程,-尼登豪森隧道 开挖断面160 m2 ，拱部（80 m2 ）、台阶和底部开挖，采用弱爆破法。在掘进中湿喷5cm厚的混凝土，
11、安设锚杆系统，沿周边每2m进尺循环施作1415根锚杆，再喷15cm厚喷混凝土。在石英岩中每次进尺增加到2.7m。隧道施工不分昼夜，每星期工作7天。当覆盖层增至98m时，隧道需设具有仰拱的内层衬砌。在水压高的情况下需设强劲的仰拱。在下钻A3公路段，因覆土很薄，采用侧洞法并辅以大管棚施工。,边糕矫出呸竿座迈佳叮否捏巴栖封慕巷夺轻职襄逻掂寒肯鲁歧槐盗笋咸甜国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,英法海峡隧道工程,-长49km连接英国和法国的英法海峡隧道工程由三条隧道组成，于1987年2月开始动工，1993年6月对外运营开放。在整个隧道长度的走向中，直径4.8m的服务隧道居中，直径7
12、.8m铁路隧道位于两侧。建成后的铁路隧道主要用于装载乘客、汽车、特快列车和货运慢车运行。 -总计长度147km的隧道，主要由11台具有高度自动化和ZED激光导向特点的盾构掘进机担任掘进施工。盾构掘进机后辅助设备车架长数百米，盾构掘进机昼夜不停地连续施工，推进速率达到1400m月。当英法海峡隧道施工完成后，大多数盾构掘进机的施工距离都超过世界上已有的其它多数盾构掘进机设计施工的三倍多。,饿睡虚架掐核筐涂溉光菇停掐欧蔼揪佰亩转稼额勺念辖让赡涪瑞粪阮供商国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,隧道断面,声灵窖姜耻那石腻阜奢窿楚斑步男卡凡罩竣蜘霸蛔贸罚刁叁漫拜咽歪陇秦国外高速铁路隧道
13、施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,超前钻探,- 在制定英法海峡隧道设计和施工方案中，提出一个重要建议是利用服务隧道对前方渗透度很高的不稳定地层或地带进行超前钻探，以期掌握服务隧道前方的地层规律。服务隧道进行钻探，在开挖工作面前经常保持至少20m的地层探查，钻孔深达100m。勘探钻机在工作面稍稍偏上部位钻入，垂直地向下来找出泥灰质粘土层的位置，并向侧面达到铁路运行主隧道的位置。一旦查明确定是一个不稳定的高渗透性地带，在盾构掘进机到达通过前使用速凝水泥浆进行注浆加固处理。 -隧道总长近50km,其中38km位于海底以下，因此，作了超前探测，以确定潜在的大量涌水地段的位置。探测孔直径56mm
14、，钻孔长度有时接近240m，定期监测涌水、渗透率以及钻探冲洗返回物即冲洗水和岩屑的性质。,故肝跟敬辉弱萄捻拢盾悠纱督往汉牲轴溅走谐钠迢精湛狰干欲恬小荐骨铡国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,超前钻探,-除在隧道内进行探测工作外，岩土工程师还承担了对暴露出的工作面与侧墙地段（位于工作面后16m处）的一般地质描述分析工作。对于危险程度高的地段，如在超前的服务隧道中已出现过问题的地段，应予以特别注意。 施工高峰期间有30个岩土工程技术人员参加地面和地下监测仪器的安装与监测工作，以及工作面的正规地质描绘（作了几千份记录）。探测钻进总长约32km，建立了计算机数据库，广泛使用了计算
15、机成图、赤平投影图以预测岩土状况。,暂眨妒验耕聪虽薛科拙泊楚滋糊况肢裸揍鄂断词个汛定陡蓬蕾珍霹贬佛揪国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,服务隧道超前探测作用,服务隧道在英法海峡隧道工程中起着超前导洞的作用。在盾构掘进机里面，实施掘进钻探和对地层特性进行量测，并记录地质条件情况。同时也在盾构掘进机后面进行调查研究，以查明位于上部的蓝色白垩地层和位于下部的泥灰质粘土层等地质情况,啊秉瞳油瓜管妆店急携凯笋位范姨脊蝉责冻茎茎趋揪搪虾竣暗镇急杆者入国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,显示渗透率、涌水量与钻屑返回物的典型超前探测图,将切割下来的岩屑试样在现场作显
16、微古生物学分析，以确定隧道所处的地层层位。在英国一侧，探测工作占盾构掘进机停机时间的7。几乎海峡的整个宽度都进行了上述的探测。,伏篇唤痊虚峡崎锰祈磷臣柜证毗尊瘁岭推污诚矢犯蕾荚绥蝇工挑豌捣污跌国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,服务隧道向铁路隧道拱部作侧向探测,这种侧向探测的频率取决于对潜在问题重视的程度。特别要注意在直接邻近服务隧道已经发现涌水量增大和岩土条件恶化的那些地段，探测间距应密集些。通常作取芯钻探井作压水透水性试验，以验证岩石质量与涌水量。在海底波线洞室施工开始之前，对其拱顶部位也进行了类似的侧向探测。,诗澡暴贴网燥逮谅烃环剥屡绸圣蔑庭春墙陶馁柄烤打湘宏拈减者
17、恃时吝脉国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,贯通监测情况,1989年12月1日，英法海底服务隧道在里程41596m处最终贯通，从英国一侧开挖算起历时3年，距离21773m,敷田凯砂免伐拳旱谗镶见痰谨沙永赌猛捶耳疆德卉腆惨顾囱娱嵌断猛锰划国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,TBM在英法海峡隧道工程中取得惊世成就,英法海峡隧道采用TBM施工法进行长距离、大断面机械开挖施工成效显著。特别是TBM机型的确定，TBM技术创新与进步，新型掘进机的技术性能和功能特征以及TBM后车架配套设备优化等技术环节起到了非常重要作用，其有效性也得到了证实。 (1）采用TBM掘
18、进大断面隧道长度达18532m(8号TBM）创世界之最； (2）最大月进尺达1487m(9号TBM）创长大海底铁路隧道施工掘进最好成绩之一；,念骗埃搏栖汽施奶噎丈皋缅吁尺麦枢伯大谨牡傀崭杠痞郑攘鸟镇筋含张殊国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,TBM在英法海峡隧道工程中取得惊世成就,(3）在长大的海峡隧道中TBM时间利用率提高到90%，整个系统的时间利用达到了60%的最好成绩，也是最新纪录； (4）建造海底长大铁路隧道采用混合机型TBM崭新技术的施工还属首创； (5）由于最初的基本技术的应用得到了极大的变革，已与复杂地质条件下施工相适用，TBM的适用性、可靠性和先进性在工程
19、实践中作用也得到证实。,罪右宗爹儒倍谭母剑松壕兜阜判誓骸礁嚎亭部愚完锈订件霄说肋锑艰窜悍国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,丹麦斯多贝尔特大海峡隧道工程,丹麦境内连接菲英岛与西兰岛、丹麦首都哥本哈根之间交通的斯多贝尔特大海峡连接工程，是丹麦建筑史上最大的土木工程，也是当前世界三大隧道工程之一。该工程对隧道事业的建设和发展具有很大的影响，有助于丹麦将公路、铁路交通网贯通全国，将来也有助于交通网连接丹麦、瑞典和欧洲大陆。 斯多贝尔特越海工程是连接东、西丹麦（西兰岛和菲莫岛）的一条由桥梁和隧道组合而成的通道。在斯多贝尔特大海峡的中间有一个斯普罗的小岛，该岛将海峡分成东、西两部分
20、。连通菲英岛和斯普罗的通道是一座铁路公路两用桥；连通西兰岛和斯普罗岛的通道是由一座公路桥和两条铁路隧道组合而成。斯多贝尔特大海峡通道的全长为18km，其中隧道长度为79km。与英法海峡隧道相似 。,陇铀殖慕置炮桥垦菜粪锹棘掩圈途垢课缄秀椽梦挚薯忱魂宿临瑟顽让人妻国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,设计要点,(1）隧道的竖向曲率半径和平面曲率半径按列车运行速度160km/h的指标设计。 (2）隧道使用寿命100年； (3）坡度156； (4）隧道最浅覆土15m（位于泥灰岩层）； (5）为确保隧道是在未受过扰动的地层中掘进，相邻两条隧道的中心间距为25m； (6）在铁轨旁设有
21、紧急人行道； (7）相邻隧道旁通道的最大间距为250m； (8）设置25kV的悬垂式电缆； (9）隧道中设有排水系统、灭火系统、动力供给、灯光、隧道通风、电气设备的通风和冷却、监控系统（空气污染、可视度、温度和湿度等）和通讯系统。,导躬糙寺僵帆例垄殴销勺嘘讯钵宠磨越放驱哼晨剂酪随假牙售爸率猴栖褐国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,隧道内径77m、外径85m，管片厚度0.4m,铁路运行隧道和旁通道断面,钱釜效猎撰医和揪啪挝园炕悔援蜕此茬魏钾辗都皆五肌铲几谊缮硒巡都姓国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,隧道防腐设计,1地下水氯化物影响严重 地层中的碳化作
22、用、细菌、硫酸盐侵蚀、(衬砌表面水泥的）集料的碱化反应、地层里偶然出现的间层和感应电流的侵蚀等，都是潜在的腐蚀因素。而氯化物对钢筋的腐蚀，对大海峡隧道衬砌是一个最严重的风险。 可选用的方法是增加钢筋保护层和混凝土施工掺合料，同时用镀锌和不锈钢钢筋以及阴极保护。阴极保护的现行技术还不能充分确保数千米长的隧道衬砌，反而会造成钢筋骨架分离。因而，用于阴极保护的设备装置还须进一步研制。,扒剐泰苞疽架蓄脑荐搽雕呛纯呐午臭玛帕渺积樟恿垄腮篮痈袱怜腰榔勤粉国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,隧道防腐设计,2钢筋上涂环氧粘合料 对衬砌的两个保护系统进行了测试，发现大多数有效的防腐方法，是
23、在管片的背面应用涂膜和使用涂在钢筋上的环氧粘合料(BECR)。在受控状态下，钢筋施受涂膜，并埋置在混凝土里。钢筋施受涂膜在隧道施工中具有不易损坏的优点，而管片上的涂膜易遭损坏。 基于最初调查研究的结论，招投标设计中已将两种方法作为比较方案。比较的结果是,采用在钢筋上涂膜的方案成本低，受益率高。富有成功经验的丹麦MT财团也选择了这个方案。这样斯多贝尔特大海峡东面航道隧道衬砌的防腐，就采用了在钢筋上涂上环氧粘合料的方法。,辽钉话蚕醛殃椎些讨治翌噬酒难荔揽豆鹰阎矢概涩份顿毒恕摄污捂梭稍虫国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,防腐机理研究,3. 尽管斯多贝尔特大海峡隧道所处的地质环
24、境条件很差，仍然要求隧道能使用10O年。设计者利用模型对防腐工艺进行了研究，认识到腐蚀通常有4种机理： (1）钢筋锈蚀； (2）碱一硅反应； (3）化学反应（如：酸化）； (4）冻融引起管片爆裂。 影响以上因素的最重要的两个参数是水和盐。对管片的具体不利影响因素有：隧道处于侵蚀性的地质环境中，地下水含有C1-19000ppm、SO42-：1900ppm，地下水的最高压力可达08Mpa。隧道衬砌内充满着温热、潮湿和有害气体（包含柴油烟）,随着压力和气体流动而受到侵蚀作用。,艘射借巩凿煌酚轰各京菲仕没猾雨绒霍赁八呵灿厨阑赖命叔贰偶野功庐涵国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,氯
25、化物和硫酸盐对衬砌的侵蚀,篡肪簇涕戍稗兼贝咬撒大录疆叙复狰畸鸯传呆呼补尊撰耽非穆岸遏助像扑国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,衬砌综合防腐措施,4衬砌综合防腐措施 所有这些不利条件要求对隧道衬砌进行必要的防腐处理，基本对策如下所述： (1）在隧道外侧形成环形注浆区，以阻止氯、酸的侵入； (2）采用高强度、密实混凝土管片和接缝防水密封条，以保证隧道衬砌不漏水； (3）对钢筋笼浸以环氧，形成环氧涂层； (4）在管片中布置了测试腐蚀情况的传感器、根弦式应变传感器和振弦式孔隙水压计。,癌玖苑寸斟煞谐际夺檀耙厉召啥蛋辞劫呼妮铬运玛剃利怯汐盗峦怂烤求汝国外高速铁路隧道施工技术资料国外
26、高速铁路隧道施工技术资料,衬砌综合防腐措施,管片混凝土的水灰比只有035，在混凝土配方中加入粉煤灰、微硅和外加剂，以使混凝土具有较高的早期强度、高密实度和低渗透性。规定管片对氯化物的扩散系数为610-13m/s，对水的渗透系数为0251013m/s。 钢筋笼的防腐程序是：采用喷气法对钢筋定除尘锈将钢筋笼加温至200240C钢筋笼放在环氧池中浸4秒钟，以形成150450m厚的涂层。 钢筋笼与混凝土的保护层为35cm，含钢量为800Nm3室内系列试验表明，浸过环氧的钢筋笼在结构上没有明显的不利影响。 钢筋混凝土管片的养护方法是：先在45温度下养护35h以上，然后在20室温下养护35h以上，最后脱模放在堆场中自然养护240h，强度可达到70MPa。,啥源杖匝渺徽槽赴粪寿峻糊峨抚刽激燕锻页隘群衫滨捆苟调浮儡主帛葛贺国外高速铁路隧道施工技术资料国外高速铁路隧道施工技术资料,