-

2021年2月24日发(作者：腾讯实习生)

隧道工程施工概述

1.1

隧道工程施工技术发展状况

我国是一个多山国家，山地面积占

2/3

< br>以上，高原起伏，群山连绵，崇山峻岭密布，水系发育，

江河纵横，地质复杂，构 成交通运输网建设的障碍。随着我国经济建设的高速发展，高速增长的资

源流动性需求， 使得我国交通路网建设呈现迅猛的发展态势，隧道工程在交通路网中的比重越来越

大，复 杂的地质条件与施工环境，从衡广复线大瑶山双线铁路隧道开始采用新原理、新方法、新结

构、新技术、新设备、新工艺全面建成开始，中国隧道施工技术日臻成熟，已步入了世界先进水平

的行列，在勘测设计、施工、运营、科研等方面取得了许多重大的成就和创新。

我国铁路隧道发展几个里程碑工程。

沙木拉达隧道：全场

6379m

，是当时中国最长的铁路隧道，

1966

年贯通。隧道的施工中采用

了轻型机具，分部开挖的“小型机械化”施工 ，修建速度达到了每月“百米成洞”的水平。

大瑶山隧道：全长

14294m,

采 用新奥法原理设计与施工，配套大型机械化作业。改变了中国

传统的风钻等小型机具作业 为主的模式。

秦岭隧道：全长

18 456m

，采用敞开式全断面掘进机（

TBM

< br>）施工，标志着中国铁路隧道机械

化施工跨入世界先进行列

。

乌鞘岭隧道：全长

20050m,

双洞单线隧道，钻爆法施工，建筑长度上升到

20km

行列

,

工期仅

用

30

个月。

太行山隧道：全长

27839m,

双洞单线，设计时速

250km/h

。

2007

年

12

月

24

日 贯通，是我国

目前已建成的最长山岭隧道。

关角隧道：全长

32645m,

双洞单线，隧道设计长度达到

30km

行列。

我国代表性公路隧道工程。

陕西秦岭终南山公路隧道单洞长

18.02km

，双洞共长

36.04km

，

2007

年

1

月

20

日 通车。是

世界第一座最长的双洞高速公路隧道。

四川大相岭泥巴山隧道全长

10007m

，

2011

年

12

月

24

日，实现双线贯通。

湖南雪峰山隧道全长

7039m

，位于上海到瑞丽高速公路湖南邵阳至怀化路段之间，为双洞双车道

隧道，

2007

年

11

月

19

日通车，是当时全国高速公路第三长隧道。

我国代表性海底隧道。

胶州湾隧道：全长

7800

米，双向

6

车道。

2010

年

4

月

28

日全线贯通。

厦门翔安海底隧道，全长

8695m

，

2010

年

4

月

26

日中国大陆第一条海底隧道厦门翔安海

底隧道建成通车。

我国代表性输水隧道工程。

大伙房水库特长隧洞：一期工程隧洞全长

85.32km

，

2009

年

9

< br>月

21

日，顺利实现贯通输水。

1.2

隧道工程施工特点

隧道工程是属于地下结构物，地下结构是多种多样的，构筑地下结构的施工方法和技术也

是多种多样的。施工技术形成与发展和地下结构物自身以及所处地层地质的特点有关。隧道工程施

工特点：

1.

隐蔽性强，地层地质未知因素多。

2.

作业空间有限，工作面狭窄，施工工序干扰大。

3.

施工过程作业的循环性强，因隧 道工程是纵长的，施工严格地按照一定顺序循环作业，

如开挖 就必须按照“钻孔—装药—爆破一通风一出渣”的顺序循环。

4.

施工作业的综合性强，在同一工 作环境下进行多工序作业

(

掘进、支护、衬砌等

)

。

- 1 -

1

5.

施工过程的地质力学状态是变化 的，围岩的物理力学性质也是变化的，因此施工也应是

动态的。

6.

作业环境恶劣，施工噪声大，粉 尘、烟雾，潮湿，光线暗，地质条件差及安全问题等给施

工人员带来了不利的工作环境。

7.

作业 风险性大。风险性是和隐蔽性和动态性相关联的，在施工过程中，施工人员必须随时

关注 隧道施工的风险性。

1.3

隧道工程施工方法

在隧道修建方法中，根据不同的结构用途、水文地质条件、周边环境要求、安全风险分析、成

< p>
本投入、工程规模以及我国国情等条件，根据支护结构设计理念的不同，产生了不同设计、施工特< /p>

点的隧道施工方法。

目前在公路、铁路、水工隧道施工中常采用的方法有：

1

．明挖法。

2.

矿山法

(

钻爆法

)

：台阶法、全断面法、分部 开挖法。

3.

浅埋暗挖法。

4.

掘进机法

(TBM

或盾构法

)

。

5.

沉埋管段法。

明挖法和浅埋暗挖法主 要用于市政工程施工中，主要针对结构埋深浅、穿越软弱地层、环保

要求高、施工难度大 等特点，强调保护、提高围岩自承能力，主要采取注浆、降水、管棚、冷冻等

辅助工法， 因对辅助工法进行了说明，对明挖法和浅埋暗挖法未对单独描述。

1.4

隧道工程施工技术

隧道施工技术，主要是研究解决隧道工程施工的技术方案和技术措施，，隧道工程施工过

程中的爆破、衬砌、支护、通风、防尘、防瓦斯、防有害气体，及照明、水、风和电的作业方式及

操作技术标准和要求，围岩变化的测量监控方法等等。

隧道施工技术的发展方向：施工机械化，各道工序逐步实现机械化，以设备保工艺、以工艺保

质量、以质量保安全；工序标准化，各道工序都建立标准，严格按标准作业；构件工厂化，管片、 仰

拱块、混凝土搅拌、钢拱架、预埋件、连接件等尽量厂制；施工信息化，采用物探、钻 探等手段探明

地质情况、采用监控量测技术有效掌握施工过程中地质变化，以保证隧道施 工安全。

1.4.1

掘进技术

1

．人工开挖

人工开挖是一种比较原始的掘进方法，主要适用黄土隧道，或破碎松散岩石及土质隧道。

一般是采用轻型手持式风镐，十字镐等手持工具进行开挖，采用小型机具出砟。

人工开挖对围岩扰动小，能有效地保护围岩，防止围岩受扰过大而产生坍方，但开挖速度慢，

工

人劳动强度大。

2

．钻爆开挖

钻爆开挖是通过机械钻孔，用炸药爆破坑道范围内的岩体、采用大型机械设备出砟的方法。钻

< br>爆法对围岩的扰动破坏较大，一般适用于石质隧道。

3

．机械开挖

①单臂掘进机开挖，是采用装在可移动式机械臂上的切削头来破碎岩体。单臂掘进机掘进

对围岩的扰动破坏小，故一般适用于稳定性差的软岩隧道及土质隧道中。

②TBM 掘进机（含盾构）掘进，

TBM

掘进机的破岩机理是挤压，切削破岩；出砟一般采用

- 2 -

2

-

-

-

-

-

-

-

-