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（一）隧道设计施工的两大理论及其发展过程 隧道施工：开挖和支护 主要施工设备 日本隧道施工新技术 一、隧道断面设计 标 准 断 面 紧急停车带 断 面 二、隧道开挖 三、隧道支护 四、隧道仰拱施工 五、隧道施工通风 掌子面稳定性降低的原因，视围岩条件而异，在多数情况下，可考虑以下几点： ? 凝聚力不足而崩塌（未固结围岩、裂隙性围岩）； ? 因地下水而崩塌（未固结围岩、裂隙性围岩）； ? 因强度不足产生大变形而崩塌（膨胀性围岩）。 此外，作为特殊情况，也有掌子面沿地质结构面挤出的情况。 根据功能不同，稳定掌子面的方法可分为以下几种： 　　　 ? 支持围岩的（超前支护、短管棚等）； ? 改良围岩的（注浆等）； ? 发挥锚杆作用的（斜锚杆、正面锚杆等）； 　　　 ? 喷混凝土加强的等。 隧道施工技术 （四）控制地层松弛的加固方法 稳定围岩和控制地表下沉的方法包括： （1）压注法 以加固围岩、止水为目的而采用的工法。向砂质土压注易于获得较好的效果，在黏性土中的效果不好。为进行有效地压注，要采用与围岩性质相适应的药液和方法。 （2）冻结法 在山岭隧道中采用较少，但其加固围岩、止水的效果非常好，可靠性高。在软弱粉砂层、大量涌水围岩、接近结构物施工的场合是很合适的。缺点是从准备时间到发挥效果的时间很长。 隧道施工技术 （3）垂直锚杆法 是一种用锚杆从隧道上方加固地层的一种方法。一般从地表面钻? 60～125mm的钻孔，而后插入钢筋。其作用是：利用砂浆和周边围岩的凝聚力控制下沉、利用抗剪能力防止洞口滑坡，施工实例较多。 隧道施工技术 （4）管棚法 一般多在洞口施工时采用。根据使用的钢管直径分类，有小直径钢管管棚和中、大直径钢管的管棚。在埋深小的隧道，正上方有建筑物时，也可采用此法。最近，利用特殊的钻孔机械，边钻孔、边注浆，在土砂隧道中产生较好的效果。 隧道施工技术 （5）水平高压旋喷法 在掌子面与隧道轴线平行，用特殊机械钻孔，同时向管体内高压喷射水泥浆液，形成?50~70cm的圆柱体的工法。材料3天的强度可达8~10MPa，改善围岩的效果很高。是改善掌子面自稳性和控制地表下沉的较好的方法。但施工设备多，系统庞大。 大断面隧道施工技术 （6）隔断墙法 一般作为止水的辅助工法采用，但也有用于控制地表下沉的对策而采用的。它可以降低开挖引起的地表下沉及其向周围的传播。 在隧道两侧用刚性材料构筑地中墙，用以隔断下沉向周围的波及。施工时要注意地表条件的影响。 （7）预衬砌法 应该指出，控制围岩松弛和地表下沉的方法，许多是与止水方法相联系的，很难截然分开。为了说明的方便，一些方法将在地下水对策中加以说明。 隧道施工技术 隧道施工技术 （五）断面及时封闭 在软弱围岩中，断面及时闭合是成功的关键，许多工程实践，都充分地证实了这一点。我们在这方面的教训也是深刻的。 在任何情况下，使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的，在岩石隧道中，因围岩的结构作用，能“自封闭”；而在软弱、土砂围岩中，则必需改变“重视上部支护、忽视断面闭合”的做法。 隧道施工技术 图1 临时仰拱施工例 （1）临时仰拱 在台阶法中，常常采用修筑临时仰拱的方法，如图１。 隧道施工技术 （2）改变施工方法 如将全断面法改为超短台阶法，或将CD法改为CRD法等，也可以大大缩短断面封闭时间。 【例】CD法与CRD法 日本望洋台隧道是长401m的2车道公路隧道。围岩是软弱的土砂，埋深很小，隧道进口位于滑坡地形，为了控制滑坡，采用了抗滑桩和集水井。开挖隧道时，为确保掌子面的稳定，采用了CRD法，同时进行了大范围的实地量测，一边确认隧道和周边围岩的稳定，一边进行控制变形和拆除中壁的作业，整个工程安全地建成图1。 该隧道埋深最大为1.2D （D：隧道开挖宽度，约15m）。整个隧道以未固结的土砂为主。围岩的N 值在15左右，变形系数为70Pa左右。距隧道进口170m范围，显著地受滑坡影响。 隧道施工技术 图1 CD法施工示意图 隧道施工技术 从试验施工中可得到：