5分钟动画速览：深入解析隧道施工工艺与方法
更新时间：2024-10-30 11:06 浏览量：5
在现代交通建设中，隧道工程扮演着至关重要的角色。它们不仅缩短了地理距离，还解决了复杂地形带来的交通难题。然而，隧道施工是一项复杂且技术密集型的工程，涉及多种施工工艺和方法。为了帮助大家快速了解这一领域，在文末我们提供一个5分钟的隧道施工动画。通过这部动画，你将能够直观地了解隧道施工的全过程。
隧道施工过程
隧道施工涉及多个阶段和多个施工环节的协同作业。以下是对隧道施工全过程的详细描述：
施工前期准备
1.地质勘察：这是隧道施工的首要步骤，需要对施工地点进行详细的地质勘察，了解当地的地质结构、水文条件、断层和裂隙的分布等，以便确定最佳的施工方案。
2.设计规划：根据地质勘察结果，进行隧道的设计规划，包括隧道的走向、断面尺寸、支护方式、排水系统等。
3.施工许可获取：办理相关的施工许可手续，确保施工合法合规。
4.施工现场准备：对施工现场进行清理和平整，搭建临时设施，如施工棚、仓库、办公区等。同时，组织施工人员进驻，对设备进行安装调试。
洞口段施工
1.边仰坡开挖：使用全站仪进行测量放样，利用挖掘机自上而下逐段开挖边仰坡，同时做好支护措施，确保边坡和仰坡的稳定。
2.成洞面支护：在仰坡刷坡完成后，及时打设系统锚杆，挂设金属扩张网与锚杆头焊接成整体，然后喷射混凝土进行支护。
3.截水沟施工：在距仰坡坡口一定距离处开挖截水沟，防止地表水流入隧道施工区域。
隧道洞身开挖
1.开挖方法选择：根据地质条件选择合适的开挖方法，如钻爆法、盾构法、TBM法等。
钻爆法：适用于硬岩地层，通过钻孔、装药、爆破等步骤进行开挖。盾构法：主要用于软土地层，通过盾构机的推进和切削完成开挖。TBM法：适用于长距离、大断面的硬岩隧道，通过掘进机的旋转刀具进行开挖。
2.开挖进尺控制：严格控制开挖进尺，避免过大或过小，影响施工安全和进度。3.支护施工：在开挖过程中，及时进行支护施工，防止围岩失稳和塌方。支护方式包括锚杆支护、钢架支护、喷射混凝土支护等。排水与通风
1.排水系统施工：根据设计要求，进行排水系统的施工，包括排水沟、排水管道等设施，确保隧道内外的水有效排出。
2.通风系统施工：安装通风设备，如风机、风道等，为隧道施工区域提供新鲜空气，排除有害气体和粉尘。
衬砌与装修
1.衬砌施工：选择合适的衬砌类型和材料，如混凝土、钢筋混凝土等，按照设计要求进行施工。衬砌能够增强隧道的稳定性和耐久性。
2.装修施工：包括隧道内壁的平整、防水、照明、标识等，提升隧道的通行舒适度和安全性。
施工监控与安全管理
1.施工监控：安装监控设备，如监控摄像头、传感器等，对隧道施工进行实时监控和管理。
2.安全管理：制定严格的安全管理制度和操作规程，加强施工人员的安全教育和培训，确保施工安全。
收尾与验收
1.收尾工作：在隧道施工结束后，进行收尾工作，包括隧道内部清理和修整、设备检查和调试等。
2.验收与交付：对隧道进行验收，确保符合设计要求和质量标准。验收合格后，交付使用。
白鹿原隧道
西安外环高速公路南段白鹿原隧道位于西安市蓝田县，起于阳木寨村， 终于陶峪河村， 全长2815米。双向六车道，设计速度120公里每小时，全幅长2815米，设置车型横洞三处， 圆形横洞八处，建安费9.2亿元。
1.项目难点
利用钻孔地质剖面数据生成三维地质模型，模型可以任意切取地质剖面，查询地质属性。揭露地层黄土、泥岩、砾岩，围岩自稳性差， 综合判定五级。最大埋深135米,最小埋深36米，断面面积192.3平方米，为国内最大三车道黄土隧道， 隧道中心线以下设中心排水沟，两侧设电缆沟。
2.BIM设计
基于美国Bentley三维设计软件，进行项目模型的创建，完成初期支护及二次衬砌设计，利用BIM技术在真实的三维环境下，方便的发现设计中的碰撞，及时优化设计，进而完成工程量统计，基于BIM模型，创建白鹿原隧道图纸.
3.施工工艺动画
视频全长5分17秒，为我司动画部门制作，主要介绍了隧道明洞段、暗洞段施工工艺及隧道交安设施。
4.施工方法
明洞段采用明挖法施工，75厘米厚C35钢筋混凝土衬砌，铺设双层普通附加防水板。超前大管棚沿隧道拱顶布置φ108x6无缝钢管，大管棚长30米。洞身采用新奥法施工。洞口段和浅埋段，采用双侧壁导坑法施工，侧壁采用上下台阶开挖。中央部分采用上中下台阶开挖，初期支护紧跟在每一步的开挖之后。深埋段采用单侧壁导坑法施工，初期支护紧跟在每一步的开挖之后。
暗洞初衬施工，喷射31厘米厚C25混凝土，安置φ22毫米药卷锚杆，长度450厘米，环向和纵向间距为100厘米，总共布置直径8x20x20双层金属网。仰拱布置φ8x20x20双层金属网，架设I25a钢架，纵向间距50厘米。拱角设置φ50x4锁脚锚管，超前小导管沿隧道拱顶布置φ50x4无缝钢管，长五米。暗洞二衬施工喷射边墙混凝土，必要时安设边墙锚杆。支护采用65厘米后C35钢筋混凝土衬砌，防水采用普通附加防水板，根据需要可喷射第二层混凝土和隧道底部分凝土。梁侧判断围岩和初期支护的变形， 为支护参数修改提供依据，开始下一轮循环服务。
施工安全，隧道洞口采用削竹式洞门，保证了洞门附近边坡和仰坡的稳定，采光较好。 隧道中设置了完美的交安设施，包括消防栓箱、标志标牌、摄像机、灭火器箱、洞内照度仪、车行指示仪、侧风仪等。借助BIM技术建成一座全数字信息化隧道， 为西安外环高速公路南环项目极致增效提供了坚实基础。