公路隧道施工方法
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公路隧道施工方法范文第1篇
Abstract： Due to its unique advantages， multi-arch tunnel is widely used in road construction. According to related materials and some data， this article briefly introduces double multi-arch highway tunnel construction method.
Key words： double multi-arch；highway tunnel；construction method；research
中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）16-0164-02
0 引言
在我国高等级的公路和市政道路的建设过程中，为了在一定程度上能够获得良好的经济效益，工程技术人员从公路的整体路线、工程的造价等因素进行综合考虑，施工过程中大多都采用了双连拱隧道方案。根据我国目前设计施工技术的研究现状得知：施工中不同程度地出现过开挖过程中的围岩坍塌，建筑墙面出现大面积裂缝，工程造价难于控制等问题。因此，针对这些方面，在双连拱隧道建设过程中实施合理的施工技术成了重要问题。
1 研究背景
在我国目前已经建成的公路中，在关于隧道问题的解决上，主要采用了双洞分离的方案进行建设整修，在这方面的经验是十分丰富的，但是在那种比较特殊的地区，通过对实际的线型、造价和连接方式进行综合分析，继续采用双洞分离的方案进行施工是不可取的，因此，为了在一定程度上获得良好的经济效果，双连拱隧道成了重要的方案，目前在四川、重庆等许多省市在建的公路中，大多都采用了双连拱隧道。
据调查得知，正在修建中的浙江省金丽温高速公路主要在地质及地形条件十分复杂的山岭重丘区通过，为了在一定程度上能够获得良好的经济效果，对其实际情况进行综合考虑后，采用了连拱隧道的方案，由于它的总长度为90公里，因此，连拱隧道就有20座之余，同时，连拱隧道建设过程中的规模和难度更是公路建设中前所未有的。为很好的解决连拱隧道施工过程中的相关技术问题，对建设中的金丽温进行直接指导，经过许多人员的共同研究，终于找出了最佳方案。对此，下面就针对双连拱隧道施工工程中的合理方法进行系列研究。
2 双连拱隧道工程的发展现状及研究方法
2.1 发展现状 国外的许多国家在修建过程中都采用连拱技术，并有着相当丰富的施工经验。就拿日本来说，它在高等级公路隧道和城市隧道中也采用了连拱隧道，主要的施工方法有以下几种：三导洞全断面施工方法、三导洞半断面施工方法、三导洞CD施工方法等，现阶段对连拱的研究主要是：对于那种不良地质条件下的地层处理、开挖方式和方法以及超大断面隧道的开挖方式和方法的研究。
2.2 研究方法 在对地下进行施工时，要先对地下工程进行设计计算，它的计算过程中存在着结构模式和共同作用模式。结构模式比较简单，是长期以来的主导方法，缺点主要是将围岩和结构进行一定程度上的割裂，使其无法真正对施工过程中的围岩力学进行描述，包括地表及地中的位移。共同作用模式主要是对连续介质力学的研究，目前对单孔隧道研究的比较多。
隧道研究过程中最好用的方法是现场原型试验，它通过在一定程度上对现场的数据进行研究，不仅可以为施工提供很好的依据，还能在一定程度上做到直接指导工程。目前，国内外的许多大型工程都采用这种现场试验的方法。现场试验主要包括：周边位移测量、围岩深部位移测量、地质观察等，对连拱隧道来说，它的研究成果主要体现在：通过这种现场原型试验，可以取得围岩的动态特征，判别它的实际受力情况，及时建立现场监控，并提出解决过程中出现不良情况时的应对措施。
隧道过程中使用最多的一种方法是模型试验，它具有非常全面的优点，还可以在一定程度上满足别的方法所不能满足的条件，模型试验可以说是一种定性实验，也可以是计算结构时的辅助工具，它还可以作为独立工具。对模型试验进行准确分析是技术人员需要重视的，国内外利用模型试验对施工过程中的结构研究有着非常多的案例，也可以说，用模型试验的方法对隧道及地下工程进行系列研究，国内外已经取得很大的成绩，并且它的理论已经日益完善。据调查得知，随着计算机的不断引入，在1962年的岩土力学研究上取得了很大的进步，特别是针对岩土力学的数值和模拟方面，它的这一研究成果为以后的进一步研究提供了有利条件，数值模拟的方法有：边界元法、有限元法、无单元法等，这些方法的相继出现，在科研方面有着举足轻重的作用。在隧道的研究过程中，如果只是单纯的采用一种方法，在一定程度上很难做到得出正确的结论，如果在分析过程中，稍微出现点问题，就会产生很大的影响。如果运用上面的方法，就有可能避免分析中的错误。下面，就简要介绍一下双连拱公路隧道的施工方法。
3 施工方法
3.1 三导洞施工法 三导洞施工法除了在墙的位置开挖一个导洞外，还要在上、下两侧进行导洞的开挖，当中墙混凝土和边墙混凝土施工完成后再进行正洞的开挖施工，这属于先墙后拱法。方法原理主要是把一个大洞分成多个小洞，然后再利用小洞的有利特点，构成稳定的支护。两侧的导洞主要是为了解决侧墙的支撑，中导洞则是为了为其提供支撑点。这种施工方法的优点是：工期短，成本低；安全可靠，在处理过程中进行了结构的转化，可以保证施工过程中的安全性；工序简单，拆除量小等。当然，它也存在着一定的缺点，那就是：渗水现象发生的比较频繁，在一定程度上加大了成本，造价高，施工断面比较小。
3.2 中导洞施工法 中导洞施工就是先把中间的洞穿透，并在此基础上砌筑中墙和左右洞，其他部分按单洞掘进。相对于三导洞的施工方法，这种中导洞施工方法的优点是：工序比较简单、机械化程度也比较高；初期进行支护施工时工作量小、施工进度快，在一些方面节约了成本；对中导洞进行施工，主要就是为了能够为后面的洞提供条件。缺点是：由于该地地质条件比较复杂，因此围岩地段不利于施工的开展，会导致安全问题的发生；先对中间进行施工，会导致过程中中墙变形、渗水等问题的出现。
3.3 无导洞施工法 双连拱隧道按两个单独的单洞进行考虑，也就是这两个洞是独立的，各个形成系统结构。开挖过程中要结合相应的地形条件，严格按照单洞开挖方式进行，在开挖时尽量避免对先行洞的破坏。无导洞的优点是：通过所采取的单洞排水系统，可以在一定程度上提高工程质量；在一定程度上减少了工序，缩短了工程时间；在减少开挖支护的同时，也降低了施工过程中的工程造价；进度快，工期短。无导洞施工过程中要确保注意一下几点：对于那种过程中先施工的单洞，中墙也应该和它们一起进行支护保护，为了保持结构的平衡性，中墙应根据施工的实际情况进行支护的加强，比如，可以在中墙把锚杆和围岩进行连接，为先施工的单洞在一定程度上提供支撑；后施工的洞应该格外注意对称性，以免受到不对称受力的影响，从而造成不可避免的破坏。
由于双连拱隧道是由两座隧道通过相同的墙连接在一起的双洞隧道，因此它是一种具有发展前景的结构隧道。因此，它的施工方法可以总结为以上三种，在对双连拱隧道进行开挖过程中要格外注意中墙的安全性，避免施工过程中出现坍塌，在一定程度上影响着施工的进度。
4 结语
综上所述，进行双连拱施工过程中应该时刻注意方法的选取，因为，好的方法决定好的未来，就好比说：好的学习方法，可以更快速地促进一个人的发展。在建设行业也是一样的道理，经济的快速发展，带动着产业链的扩大，当然，这是需要一定的条件为其提供相应的基础，只有在好基础上开展工作，才能更好的进步。本文通过相关资料对双连拱隧道进行了系列讲解，主要是希望借此告诉大家：在对公路隧道进行施工时，对方法的选取是非常重要的，但是，并不是所有的方法都是固定的、一成不变的，这需要在以后的生活中工程师们的不断创新和实验，从而更好的为我国的建筑事业发展作出贡献。
参考文献：
[1]王昌胜.浅埋偏压连拱隧道施工顺序及支护结构力学行为研究[D].中南大学，2012.
公路隧道施工方法范文第2篇
关键词：公路隧道洞口；隧道施工；施工安全
中图分类号：U451文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）08-0154-03
我国70%的国土为山岭和丘陵地区，以往山区公路建设中较多采用的是大填大挖和盘山绕行的方案，近年来，随着公路交通事业的发展，隧道的应用越来越广泛，建设规模越来越大。采用隧道方案能够较大地提高路线线形标准，缩短行车里程，还可避开山区公路滑坡、崩塌、碎落等常见病害，改善行车条件，并且可以避免大面积开挖扰动山体，减少对植被的破坏，避免产生大量弃方土石填充山谷河滩，能够有效地保护生态环境。与铁路、水工隧道相比，公路隧道具有断面大，附属设施多，运营环境要求高等特点，因此对公路隧道建设的技术水平要求也相对较高。
隧道的分部工程按照结构部位、施工的特点及任务划分，一般包括隧道总体、洞身开挖、支护、防排水系统、二次衬砌、明洞、洞口、路基路面、以及通风、照明附属设施等。其中锚喷初次衬砌、模筑混凝二次衬砌的施工相对独立，工序不搭接，因此宜分开作为独立的分部工程。由于隧道透水对安全运营和隧道结构都具有较大的危害，隧道的防排水问题受到越来越多的关注，故为保证工程质量，宜单独列为分部工程。洞口以外的排水工程可列入洞口工程，也可以归人整个隧道的防排水系统中。高等级公路的长大隧道常设有通风、照明、供配电、监控报警系统等附属设施，应按照其安装施工及功能等特点划分为独立的分部工程。洞口工程包括洞口的开挖、洞门翼墙的砌筑等分项工程。
目前国内对洞口段的设计大多考虑了预加固措施，但对施工方法不够明确，施工规范也仅简单阐述了洞口的施工原则。笔者认为，施工方法的选择对洞口防坍和施工安全具有重要作用。本文就复杂地质条件下公路隧道洞口的施工方法进行一些探讨。
一、隧道洞门的作用及主要形式
国内外工程技术人员都非常重视隧道洞口段的施工，许多国家的隧道设计、施工规范中，都对洞口段的设计与施工设有专门条款。近年来国外大多提倡隧道进洞顺延山坡坡度，尽量不扰动洞口段岩体的稳定性，采取无洞门的“趋自然状态”形式。国内设计和施工时着重强调“早进晚出”及“保持边仰坡稳定”，要求及时施做洞门，通常采用在预加固结构保护下进行施工。
隧道洞门的作用为保持洞口仰坡和路堑边坡的稳定；汇集和排除地面水流；便于进行建筑艺术处理。洞门的主要形式有：
1．环框式洞门。将衬砌略伸出洞外，增大其厚度，形成洞口环框，适用于洞口石质坚硬、地形陡峻而无排水要求的场合。
2．端墙式洞门。适用于地形开阔、地层基本稳定的洞口；其作用在于支护洞口仰坡，并将仰坡水流汇集排出。
3．翼墙式洞门。在端墙的侧面加设翼墙而成，用以支撑端墙和保护路堑边坡的稳定，适用于地质条件较差的洞口；翼墙顶面和仰坡的延长面一致，其上设置水沟，将仰坡和洞顶汇集的地表水排入路堑边沟内。
4．柱式洞门。当地形较陡，地质条件较差，且设置翼墙式洞门又受地形条件限制时，可在端墙中设置柱墩，以增加端墙的稳定性，这种洞门称为柱式洞门。它比较美观，适用于城郊、风景区或长大隧道的洞口。
5．台阶式洞门。在傍山地区，为了降低仰坡的开挖高度，减少土石方开挖量，可将端墙顶部作成与地表坡度相适应的台阶状，称为台阶式洞门。
二、复杂地质条件下随道洞口段施工方法
公路隧道通过多年的发展，在公路隧道设计、施工和运营中提倡环保型建设理念，取得了初步的成果：如隧道洞口由以前的大挖深槽采用柱式洞门进步到现在采取小刷坡的削竹式洞门；在自然生态环境敏感地区采取前置式洞口工法即“零开挖”工法进行隧道施工，最大限度的减少了边、仰坡的开挖面积，有效保护了生态环境；对于偏压洞口采取早进洞措施，洞口部位结构采取抗偏压结构形式，但仍然避免不了山体内侧边坡开挖过高的弊端；在局部沿河傍山路段为了避免泥石流、崩塌等不良地质灾害对公路运营的影响，建设过程中采取了棚洞等结构型式进行过度，确保了公路的安全畅通，但整体上讲，所采取的棚洞结构在构造选型、与周围地形的景观过度、协调等方面尚有所欠缺。总体来讲，评价公路隧道对环境的影响主要考虑隧道洞口施工对自然环境的破坏、隧道洞门及其它构造物与环境的协调、隧道内汽车废气对环境的影响、隧道内废水对环境的影响、隧道施工弃渣对环境的影响等五个方面，在以上五个方面中，公路隧道建设对环境的影响均发生在隧道洞口或洞门处理上，隧道洞口设计形式及洞口施工是公路隧道环保型建设的重点，尤其在沿河傍山路段，如何因地制宜地选择环保型棚洞结构型式，做到工程构筑物与自然环境、地形的和谐统一、最大限度地保护生态环境，是公路隧道环保型建设技术考虑的重点课题。
1．洞口段的预加固措施。洞口段围岩的自支护能力比较弱，有的甚至没有自支护能力。因此，在洞口段施工中最重要的是提高围岩的自支护能力，保证开挖及后续作业的进行。
根据国内外经验，洞口施工大多是在预加固的支护系统下进行的，尤其是在浅埋、偏压、破碎、软弱、地下水丰富并具有软弱夹层、顺层等极易发生滑移、坍塌的地段，更需要采用综合预加固体系。笔者所参加的隧道施工，在复杂地质条件下的随道洞口段采用的预加固措施主要有地表锚杆加固、抗滑桩、挡土墙、锚索（桩）、减载、填土反压、地表注浆、超前锚杆、大小管棚、预注浆、套拱、水平旋喷桩、锥形短桩加固隧底等方式。
另外，在洞口段采用预加固措施时应注意以下几点：（1）在围岩特别差的地段，本着“宁强勿弱”的原则，在确定施工方案前应优先对大管棚、水平高压旋喷法、小管棚等方法进行比选，避免采用一般加固措施带来的隐患；（2）采用预加固措施后，施工中发现有边墙开裂、仰拱隆起现象，说明拱部加固后，边墙、仰拱受力增大，因此，施工中在进行拱部预加固的同时应加强边墙、仰拱支护强度，如增加锚杆的数量和长度、增设格栅钢架及先行施做仰拱等措施。
2．洞口段施工的注意事项。在制定隧道洞口段方案时，要充分考虑地质和施工条件、埋深和断面尺寸、围岩类别、坡面情况、地表建筑物结构、地下水及气候条件、施工进度与围岩承载拱形式的关系、材料供应、队伍施工水平、方案经济性、工期要求、突发事件应对措施等因素。
综合起来，笔者认为在隧道洞口段施工要注意以下事项：（1）重视各项准备工作。进洞前施工单位制定完整的进洞方案（场地布置、预加固措施、施工方法等），方案经审核批准后开工，施工中不得随意变更方案。重点隧道配备专职地质技术人员，及时掌握地质变化情况，并提出施工建议；（2）贯彻“早进晚出”原则，尽量减少对边仰坡的扰动，提倡“趋自然状态进洞”，尽早完成洞口周围排水系统。边仰坡处理与路基施工、场地布置、便道施工、桥涵工程统一安排；（3）先固后挖，严格执行“先治水，管超前，严注浆，短开挖，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测，抢做门”27字方针；（4）衬砌尽量先墙后拱，不提倡先拱后墙，有仰拱的必须先做仰拱，尽早成环；（5）洞口段采用台阶法施工时，尽量缩短台阶长度以确保隧道稳定性；（6）对于偏压、浅埋的多线隧道，优先采用双侧壁导坑法，在地表预加固措施到位的前提下，可考虑采用台阶法；（7）拱部采取预加固措施的同时，加强对边墙及仰拱等部位的支护措施；（8）尽早完成洞门，增强洞口段稳定性。
3．大管棚施工方法。（1）作用：由于隧道断面大，洞口处岩体风化十分严重，土体松散，所以洞口开挖面极易发生坍塌，施工进洞困难。采用大管棚结合小导管对洞口段堆积体进行注浆固结然后再开挖，这样可以有效保证洞口边仰坡安全，而且使开挖部位形成棚幕和一层壳体，从而大大增加了进洞施工的安全性，确保顺利进洞；（2）工作原理：超前支护的基本工作原理是在待开挖洞顶轮廓线以外一定角度范围内，环向按照一定的间距超前打入钢管，并在钢管内进行压力注浆。环向钢管形成棚架，为开挖及初期支护作业提供了安全保障；浆液固结后钢管和围岩之间组成了一个共同的固结圈，从而在隧道的纵向和横向分别形成一个刚度较大的梁结构和拱结构。这个结构能有效提高围岩的承载力及自稳能力，减小围岩的变形；同时，隧道开挖后与钢架一起共同组成刚度较大的支护结构，以抵挡隧道开挖后产生的围岩压力和变形；（3）施工过程：第一，测量放样、钻机定位：测量放样出隧道设计轮廓线并按 40cm 的间距标出管棚的位置。将钻机移动并定位至标定位置。第二，钻孔：使用顶驱液动锤按设计角度1°～2°，把套管与钻杆同时同步冲击回转钻入岩土层内至设计度。套管与钻具同时跟进，产生护孔功能，避免内钻杆在提出孔后产生塌孔或涌水事故，提供临时护孔，方便往孔内插管注浆。钻孔要求精度高，终孔位置准确，各开孔的孔眼与终孔的孔眼落在同一周界面上，避免产生较大的偏差和变形。同时要确保钻孔的同轴度，以避免管棚送入时受卡。第三，清孔：钻孔完结后，先把套管内孔注水清洗洁净后，才把钻杆取出。套管仍保留在孔内供护孔作用。第四，顶进钢管棚：把按设计要求加工好的钢花管顶入套管内，接头采用 15cm 长的厚壁管箍，上满丝扣；并把钢管轻轻打入岩土地内，以固定钢管不易滑出孔口。钢管完毕后，取出套管，钻进其它孔眼。套管取出时，冒落的岩土会于孔内压紧钢管。钢管口与孔口周壁用水泥密封。当管棚安装完毕后，用小木楔在钢管与围岩壁楔紧，再用防水胶泥（锚固剂）将空隙封闭住。第五，清孔并插入钢筋笼：再次清孔并将钢筋笼插入钢花管内，使之与钢花管成为一体。第六，注浆：利用浆液的渗透作用和压密作用将周围岩体预先加固并封堵围岩的裂隙水，这样既能起到超前预支护的作用，同时也加强了管棚的强度和刚度。注浆时一般总是先注无水孔，后注有水孔。在无水地段可从拱脚起顺序注浆。注浆速度根据注浆孔出水量大小而定，一般从快到慢。注浆结束时将闸阀关闭，卸下进浆管，进入下一循环。
工程实践证明，大管棚施工方法在复杂地质条件下的隧道洞口开挖中的应用是成功的。大管棚工法的梁效应和固结效应，既能阻止松散围岩的坍塌又能有效控制沉降，为隧道洞身的安全、顺利通过创造了条件。
4. 前置式洞口施工法。前置式洞口施工法是公路隧道进洞的一种新型施工方法。公开技术是明洞暗做法，采取保护山坡自然进洞的方法进行隧道洞口施工，在洞外不开挖山脚土体的情况下，采用拉槽施工的方法先修建临时明洞衬砌，然后在临时明洞衬砌暗挖明洞核心土，采用冲击破碎开挖进洞。这样既可保全洞口山坡及原生植被免遭破坏，减小洞口仰坡防护工程，也可缩短边仰坡的暴露时间，提高其稳定性。
主要特点：（1）施工中尽量不切坡进洞，有效的保护隧道洞口自然生态环境；（2）利用洞外临时衬砌和边、仰坡临时防护及临时衬砌外回填反压，保证隧道洞口边、仰坡的稳定；（3）保留了左右洞间的原生岩土体，保证仰坡的稳定和保护该部原生植被。
施工步骤为：（1）修筑截水沟、清表、修整仰坡浮土，该处仰坡厚度高度控制在0～5m，因开挖工作量较小，采用人工开挖即可；（2）前置式洞口段临时衬砌及管棚套拱两侧施工槽开挖；（3）前置式洞口段临时衬砌及管棚套拱两侧施工槽边仰坡防护；（4）按设计施工管棚套拱，钢拱架架立就位后，浇注套拱；若无超前大管棚，直接进行下一步；（5）超前大管棚或超前小导管预支护施工，若无超前预支护，直接进行下一步；（6）前置式洞口临时衬砌基础施工，在型钢拱脚部先浇注基础混凝土稳定拱架基脚，浇筑高度控制在5m以内；（7）前置式洞口临时衬砌施工，首先架立型钢拱架，并采用连接钢筋焊接牢靠；（8）洞顶回填反压，以保证临时衬砌和边仰坡的稳定，临时衬砌最大回填高度控制在3m内；（9）前置式洞口段临时衬砌内部洞口明洞段岩土体上台阶暗挖；（10）前置式洞口段临时衬砌内部洞口明洞段岩土体下台阶暗挖；（11）前置式洞口段仰拱、仰拱回填以及矮边墙施工；（12）前置式洞口明洞段防水层及排水管施工；（13）明洞衬砌施工；（14）洞顶绿化恢复。
三、结语
隧道洞口段施工对于隧道施工的重要性显而易见，按照新奥法理论，初期支护及预加固措施是隧道结构的一部分，而二次衬砌仅起安全储备和饰面作用，因此重视预加固措施和初期支护对隧道施工是工作之本。各项措施不是孤立存在的，根据围岩情况、施工环境、工期要求等进行安全性、经济性比较，因地制宜采取综合手段才是确保施工顺利进行的关键所在。
参考文献
[1]安刘生．隧道洞口施工地表预加固技术及应用[J]．北京工业大学学报，2007，（3）．
[2]张虎．地表注浆在隧道工程中的应用[J]．公路，2006，（3）．
[3]熊四华，范草原．山岭公路隧道进洞施工方案浅析[J]．重庆交通学院学报， 2003，（4）．
公路隧道施工方法范文第3篇
【关键词】公路隧道；施工工艺；方法
1 工程概况
某高速公路隧道全长13.8km，通过剥蚀低中山区、河谷阶地、河流峡谷区等地貌单元，大部分穿行山前缓坡，地形起伏大，多数山坡基岩，山地覆盖新黄土或风积沙，沟谷发育多呈"V"型或"U"型，下切较深，沟壁陡峭，河道弯曲，水流湍急。
沿线所处区域蒸发量远大于降水量，为贫水地区，地下水量一般不大且埋藏较深，局部地段有泉水出露。按其赋存条件可分基岩裂隙水、第四系孔隙潜水。地下水主要靠大气降水补给，局部受地表水补给。其排泄路径主要为蒸发。地下水及地表水对普通混凝土不具侵蚀性。
2 该隧道施工工艺及方法
由于隧道为单线设计，洞身Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，Ⅴ级围岩采用短台阶法开挖，Ⅲ级围岩采用全断面法施工。
洞内因隧道断面宽度较小，出碴自卸汽车、运料车和其他施工机械在洞内的错车较困难，在设计的避车洞位置扩挖一部分（尺寸满足错车需要），在施工期间兼作会车或倒车洞；施工中及时施作隧道仰拱和铺填底板，既有利于隧道的稳定，又能使洞内的施工通道得到改善。
进洞采用大管棚及小导管注浆超前支护、开挖后采用格栅钢架喷射混凝土进行强支护。
2.1 Ⅴ级围岩短台阶法开挖
Ⅴ级围岩采用台阶法施工，开挖前先采用Φ42超前注浆小导管进行超前支护，小导管每根长3.5m，环向间距0.3m、纵向间距2.0m。待围岩稳定后采用短台阶法开挖，台阶长度控制在3～5m。采用自制凿岩台架、YT-28风动凿岩机钻孔施工。
台阶法开挖施工时，上部开挖采用小型松动爆破，用挖掘机人工配合，开挖完成后，先初喷砼封闭开挖轮廓面，施作系统锚杆，架立上半断面格栅钢架，两侧拱脚增设锁脚锚杆，锚喷混凝土支护；上半断面采用挖掘机扒碴至下部用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运输出碴。下半断面开挖后，格栅钢架接长到底部，喷锚网联合进行支护，底部仰拱紧跟，使支护及时封闭成环。仰拱开挖采用挖掘机开挖、人工清底；出碴采用312掘进出碴机装碴，自卸汽车运至弃碴场。
Ⅴ级围岩及加强段，拱部设置Φ42超前小导管预支护，小导管环向间距0.3m、纵向间距1.6m，长度3.5m；拱墙设1榀/0.8m的格栅钢架，边墙设Φ22砂浆系统锚杆、拱部设Φ25中空注浆系统锚杆。
2.2 Ⅳ级围岩台阶法开挖
Ⅳ级围岩采用台阶法施工，开挖前先采用ф25超前中空注浆锚杆进行超前支护，然后采用短台阶法开挖，台阶长度控制在3～5m。采用自制凿岩台架、YT-28风动凿岩机钻孔施工。
台阶法开挖施工时，上部开挖完成后，先初喷砼封闭开挖轮廓面，施作系统锚杆，挂网锚喷混凝土支护；上半断面采用人工配合挖掘机扒碴至下部用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运输出碴。下半断面开挖后，施作系统锚杆，并喷锚网联合进行支护，仰拱紧跟，使支护及时封闭成环。出碴采用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运至弃碴场。
2.3 Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面法开挖
Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法开挖施工，采用自制凿岩台架、YT-28气腿式风动凿岩机湿式钻孔施工。出碴采用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运至弃碴场。
2.4二次衬砌
二次衬砌采用C30防水混凝土；正洞衬砌采用全断面液压钢模衬砌台车，采用自动计量搅拌站集中拌和混凝土，混凝土搅拌运输车运输，混凝土输送泵泵送入模。
隧道喷射砼与模筑混凝土之间拱、墙部位设置复合防水板，板后设置纵环向盲管，环向盲管按5～10m一道设置。并在隧道量测泄水孔处设置贯穿全隧道的ф80纵向盲管，纵环向盲管的水由横向泄水管引入两侧水沟。
防水板采用复合防水板，其厚度不小于1.2mm，且抗拉强度不小于12Mpa，土工布密度≥300g/m2；两幅防水板的搭接宽度不小于150mm，接缝宜采用热楔法焊接，为双焊缝，焊缝宽不小于20mm，焊缝强度不小于本身强度的70%。
采用综合超前探测，远距离采用TSP-202/203地质探测仪，近距离超前探测采用地质雷达和红外超前探水等物探手段。
3 风、水、电等系统配置
3.1 高压供风系统
在隧道洞口适当位置修建一座空压机房，空压机房安装5台20m3/min电动空压机供风，高压风管采用Φ200的无缝钢管，管道连接用法兰盘和螺栓连接；高压风管在洞内置于通风管一侧的边墙脚。
3.2 高压供水系统
在隧道洞口附近的低洼处修建Φ2.0m保温大口井1眼，井泵房采用半地下保温式结构，采用无塔变频恒压供水系统向洞内供给施工用水，给水管路采取地埋进行保暖，水管深埋在当地冻结线以下0.2m。水管在与地埋交界处和洞内200m范围内的管道采用岩棉保温管包裹电热丝进行水管保暖，确保供水设备不受季节影响正常供水。
3.3 供电系统
隧道用电利用既有线10KV贯通线，与供电部门联系接出。在隧道洞口附近安装一台500KV变压器；设置配电房，向洞内架设三相五线供电线路供施工用电。主要为312型隧道掘进出碴机及洞内各种用电设施提供电力供应；同时各洞口配置1台250KW内燃发电机组，以供突然停电或电力供应不足时洞内通风、抽水、照明及混凝土浇筑等应急使用。辅助设施及生活用电从变压器接出专用线路供电。
3.4 洞内通风系统
3.4.1 通风方式
采用压入式送风为主、压出废气为辅的循环通风方法，将新鲜空气压入洞内，再利用压出通风机将洞内废气压出洞外，以加快掌子面空气循环。辅以水幕降尘，柴油添加剂来控制或减少洞内粉尘和废气。
3.4.2 通风设备的选择和布置
（1）设备选择
根据类似隧道施工经验及通风量计算，确定隧道施工采用天津通风机厂生产的SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机轴流式通风机，风量为12000m3/min，全压4800Pa，功率为2×110KW。
风筒：选用洛阳机械厂生产的WSFG型双抗柔性软管，直径为1200mm。
通过风量及掌子面进行演算，完全能够满足施工通风的需要。
（2）风管与风机的布置
风管的选用主要从风管出口处的风速和风量、风管的耐用性、风管装拆的难易程度等方面考虑。在通风机性能确定的前提下，风管出口处的风速和风量主要和风压损失、管道摩阻损失、漏风损失等因素有关，将这些损失降低到最小程度，保证工作面的风量。
①从降低风压损失考虑
根据已有的经验，管道通风的压力损失与风管直径的五次方成反比，即：实现大风量通风的最有效的技术措施是采用大直径风管，这不仅可以减少通风机、延长送风距离，还可以成倍地降低通风能耗，在实际施工中，已有SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机单机配大直径柔性风管实现较长距离隧道施工通风的成功经验，据此，确定SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机配直径1.2m的软质风管。
②从降低管道摩阻损失考虑
引起管道摩阻损失的主要因素是管壁的光滑程度、管道接头、管道的顺直情况。为减少管道的摩阻损失因素，此工程选用软质风管，这种风管具有风阻小、装拆方便、耐用、易修补、防水阻燃、耐腐蚀、抗静电等诸多优点。安装时以50m为一节，减少接头以降低风阻，便于装拆。隧洞通风管设置在洞顶，安装时要求整条管路稳、平、直、无扭曲、无褶皱，尽量减少风阻。为增加强度，接出风口的前50m长度采用带箍混纺胶布风管。
③从降低管道漏风损失考虑
造成风管漏风损失的主要原因有：管道接头漏风、管道缝纫针眼漏风、管道破损漏风，为减少管道接头漏风损失，除增大管道节长以减少接头外，还可采用新型刚性接头，增强接头的密封性。在接长风管时，采用对折缝纫法和在缝纫缝上涂刷胶粘剂的方法，减少缝纫针眼的漏风。对施工中出现的管道损坏，主要是靠加强现场管理，及时发现及时修补，避免造成漏风损失。
④通风机的现场布置
通过对上述因素的综合考虑，从而确定：在隧道施工采用SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机进行压入式通风；同时隧道掘进超过0.5km后在掌子面设一台轴流风机、将爆破后的废弃排出洞外，与压入新鲜空气风机形成混合式循环通风。
参考文献：
[1]刘海成.浅谈公路隧道施工[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(04).
公路隧道施工方法范文第4篇
Abstract： Along with rapid rural development， China's building of railway and highway tunnel is more and more. Combined with production practice， the paper summarizes the tunnel construction of railway， and presents the construction technology and excavation method choice.
关键词： 铁路；隧道；开挖
Key words： railway；tunnel；excavation
中图分类号：[U25] 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）35-0094-02
0 引言
我国是一个山高水清的国家，随着国民经济的迅速发展和技术水平的不断提高，铁路隧道也在不断的增加，本人结合多年工作经验，以及具体工程案例主要针对案例中的隧道开挖施工技术，包括工程特点、重点、难点以及施工处理原则；洞口工程开挖与支护；洞身工程全断面开挖；洞身开挖施工注意事项等做出了简要阐述分析，以供类似隧道工程参考。
1 隧道力学特征和施工特点
1.1 力学特征 较之前的建设单线和双线铁路隧道，客运专线铁路大断面隧道，开挖的跨度较大、高度较高，下面是力学特征。拱顶岩块崩塌的可能会更严重，隧道拱顶不是很稳定，拱顶围岩存在拉应力区；标准有较高的围岩强度或良好的地基承载力，隧道拱脚和边墙脚处的应力集中更严重；辅助施工措施要求更强，松弛压力更大，浅埋隧道的埋深范围较大，产生拱作用要求的埋深较深；开挖之后，围岩自稳的要求标准围岩强度更高一些，隧道周围围岩呈现出更多范围的塑性化和更大的变形。
1.2 施工特点 铁路大断面隧道施工非常的复杂， “勤量测、紧支护”更为关键；应坚持“断面化大为小、强支护、早封闭、短进尺、勤量测，来对待堆积体、破碎地带、浅埋处、洞口处、黄土隧道；对铁路大断面隧道建筑办法的确认、隧道的稳固与安全有很大的干扰的，不仅包括围岩的全面性，还有围岩本身强度性。
2 铁路大断面隧道开挖方法选择
汽车专线隧道开挖经常用到的办法为整体断面方法、CRD工方法、CD工方法、台阶方法、双侧壁导坑工方法，钻爆方法依然是我国现在使用广泛、成功的隧道建设方法。从建筑成本和工程效率斟酌，建设的先后顺序是：全断面方法正台阶方法台阶设临时仰拱CD工方法CRD工方法眼镜工方法；从工程的建筑安全正好相反。在建筑成本、工程效率、各方安全等方面，怎样择选适合的开挖方法，应依照现实的情况理性均衡、结合考虑，是我们目前要面对的问题。
2.1 整体断面法 整体断面开挖方法是指将全面的隧道开挖以及断面当时钻孔、当场爆破形成、一次初期支护一步到位的隧道开挖方法。整体断面开挖方法施工起来相对很容易了，最好是运用移动式钻孔台车或全能台架，整体断面一次钻孔，并使用装药连线，之后将钻孔台车撤后至安全地方再爆破，一次爆破成功，爆出碴之后对全面开挖轮廓来初喷，钻孔台车或多功能台架再推移到开挖面就位，在进行另一个爆破工序，同时，运用支护台架整体断面施工作业仅剩初期支护工作。由于整体断面方法一次开挖形成，开挖跨度非常大，高度也是非常高的，隧道周围围岩呈现较大空间的塑性化和非常严重的无形了，隧道拱脚和墙脚处的应力集中更为复杂，隧道拱顶非常不稳固。针对硬岩隧道，本身就有着很高的硬度，因此围岩本身硬度根本不会干扰隧道稳定与安全的关键要素。由于软岩隧道本身强度大多比较低的，经常会干扰隧道稳固与安全的控制要点。对于按照《铁路隧道围岩分级判定标准》判定的围岩级别，在确认隧道开挖法时应全面的想到围岩本身硬度。硬岩隧道可经过利用超前杆锚、超前预注浆、超前小管棚等协助工程建设来超前预加固，因而提升围岩的全面性，但针对软岩隧道，各种超前预加固措施对围岩本身硬度提升面局限。总之每种要素考虑，结合原来相似的项目施工经验，针对铁路大断面隧道，整体断面方法关键适合用非浅埋Ⅰ～Ⅲ级硬岩地层和Ⅳ～Ⅵ级软岩地层。当隧道处于非浅埋Ⅳ级硬岩地层时，在采取超前小管棚、超前锚杆、超前预注浆等协助施工问题稳固之后，还可以运用整体断面方法操作，但应依照全面的围岩状况适当缩短开挖进尺。洞口段、偏压段和浅埋段不适合运用整体断面方法开挖。整体断面开挖方法有很大的操作空间，有利于运用大型配套施工设备，提升建设效率，而且操作的工序少，管理起来简单一些，部分开挖方法降低了爆破震动数量。开挖的面积非常大，围岩得不到稳定，让每个过程都加大了工作量，每次深孔爆破勾起的震动非常大，所以要求我们来精心的钻爆设计，并严格控制并执行爆破作业。
2.2 台阶法 台阶法施工就是分成几个不同的部分来同时进行，就是将结构断面分成两个或几个部分，依照地层现有的情况和设备的配置状况，我们结合原来的建筑经验，依照铁路断面隧道本身的力学特征，综合分析考虑围岩等级划分中的岩性指标、岩体整体状况等，台阶法适用于Ⅰ～Ⅳ级硬岩地层和Ⅱ～Ⅲ级软岩地层洞口段、偏压段、浅埋段，Ⅲ～Ⅳ级硬岩地层和Ⅲ、Ⅳ级软岩地层，台阶法可以分成中隔墙台阶法、正台阶法等。根据当下的形式状况采用超前预注浆、超前小管、棚超前锚杆、超前大管棚等协助建设措施来作稳固。台阶法开挖优势非常多，能使支护较早地合闭，要看项目的现状、机械条件和地层条件，择选适合台阶方式。这样有利于控制构架扭曲及构成的地面下沉。上台阶尺度经常制定在1～1.5倍大小，依照地层状况，分成两块或多块开挖。这样做是有利无害的，台阶尺度超出这个局限，会迷失纵向承载拱受重的构架，留下横向平面承载拱受力构架，台阶尺度之所以定为1～1.5倍洞径，关键是在1～1.5倍这一块的周边地层出现横向和纵向两者承载拱的功能。在开挖的同时纵向变位非常大，上台阶断面形状不能太用力，上台阶如果较短，不足1倍洞径，很容易导致洞顶土体下滑，导致我们工作的地方及其不稳，主要是由于较软的地层，洞内纵向裂面超过了工作的地方。上台阶如果超出1.5倍洞径的长台阶，构成拱脚就近承受力过大而使其没有了稳固性，很轻易的干扰到其它地方的正常，塑性区加大。
松软地层避免运用短台阶法操作。然而，如果强硬的岩地层，岩体比较全面，可设置超短台阶，以便于风钻打眼，采用爆破法施工。从安全方面分析，操作设备的配置必须按照以下要求去做，台阶尺度应为1～1.5倍洞径是正常的。对此，在运用台阶法操作时，只有1～1.5倍洞径长度的台阶，不能分短台阶、长台阶、微台阶。依照分的不同，台阶法可做成上下两部分步开挖法和多部分步开挖留核心土开挖法。
2.2.1 上下两部分步开挖法 上下两部分步开挖法操作工序由图1所示，该方法适合用在强度较硬岩Ⅲ、Ⅳ级，软岩Ⅲ级，偏压段、洞口段、浅埋段Ⅰ～Ⅲ级硬岩地层和Ⅳ～Ⅵ级较软岩地层。可将断面分作上和下两个台阶同时开挖，台阶尺度正常调整在1～1.5倍洞径（D）以里，但一定在地层失去自稳能力之前抓紧开挖下一个台阶，支护构成闭封构架；如果地层很差的话，让工作地方稳定了，还可用以超前小导管支护等方式。上和下两部台阶方法开挖示意图见图1。
2.2.2 多部分步开挖留核心土法 这种方法适合用在比较差的地层，偏压段、洞口段、硬岩Ⅱ、Ⅲ级和浅埋段软岩Ⅲ、Ⅳ级，围岩非常软的岩Ⅲ、Ⅳ级。上面的台阶取1倍洞径可以绕圈开挖，留住关键土壤，可用系统超前小导管支护、预注浆稳固在工作面；初期支护用网构钢拱架做；拱脚、墙脚设置锁脚锚杆。开挖工序由图2所示。
2.2.3 台阶法开挖优劣势 它是大部分方法里面的最基础方法，所有较软的围岩地层，都可以用台阶法，因为它灵活多变，适用性强。而且，当我们在碰到地层具有变化时，还可以在换其它的方法。台阶大部分利于开挖面的稳固，应有大量的工作时间和非常快的的操作速度，主要是上部开挖支护之后，下半部工作则相对比较安全；我们要避免主要下部操作时对上部的稳固性的干扰，台阶法开挖的不足是上和下部操作互相干涉，台阶法开挖会加大围岩扰的数量等。
2.3 侧壁导坑法 运用这法开挖同时，单侧壁导坑距离一般超前的在2倍洞径之上。单侧壁导坑法是指在隧道断面一侧先开挖一导坑，距离必须并一直超前，再开挖隧道断面剩下的部分隧道开挖方法。很多是用人工独立开挖、人和设备联合开挖、人工和机械联合出碴。确保工作的地方是稳定的超前小管棚，超前锚杆、必须使用、超前大管棚、超前预注浆等协助操作措施来超前加以稳定。断面剩下的部分开挖的时候，可运用控制爆破避免损坏已构成的导坑的暂时支护。使用这种方法可加大跨断面为小跨断面，安全、可靠的使隧道顺利开挖，将导坑跨度控制在4～6m，则断面剩下跨度是8～10m。单侧壁导坑法是来用于地质较差、断面非常大、采用台阶法开挖非常困难的Ⅳ、Ⅴ级围岩地层。
2.4 中隔墙法（CD工法） 把隧道断面分成两左右段，先开挖左（或者右）侧，在开挖的同时还要在隧道断面中间部分建个暂时的支撑隔墙，另一侧隧道断面的施工方法就是CenterDiaphragm工法，简称CD工法，等到隧道断面开挖的一侧比例一侧朝前后开挖。把隧道断面分为两段并在中间部分建立暂时的支撑隔墙，这种方法能使隧道断面在开挖过程中更安全可靠，还能减小隧道断面的跨度，使断面受力更合理。
2.5 铁路大断面隧道开挖施工法的支护措施和协助措施 根据新奥法施工原理，联合铁路大断面隧道的力学特征，为保证隧道稳固和操作安全，应该在择选隧道开挖施工法同时运用适合的支护方法和协助措施。①不只拱部、墙部要达成合格的标准的光爆效果，仰拱、交叉口、墙脚、洞室、底部、变断面地方也应该注意，用心对待隧道的整体断面光面爆破操作。应该按光面爆破来规划，以降低超欠挖还能出现的应力集中，及时达到和墙拱统一光面爆破结果。②开挖之后降低围岩无形，打消应力集中，立即初喷混凝土对开挖轮框岩面来密封和平衡。③为保证铁路大断面隧道承受的需求，使开挖断面周围构成非常大空间的承载环，增加锚杆尺度；为降低承载环里面可能呈现的拉应力，以使承载环的承受力度更有效，可运用预应力锚杆；为使承载环能立刻构成，可使用快凝环氧树脂锚杆、速凝砂浆锚杆等能立即受力的锚杆。④为使围岩和支护初期一块的承载构架马上构成，要做好锚杆、钢架支柱和复喷混凝土操作。⑤为化解拱顶不稳固和墙脚、拱脚承受力大以及应力集中的问题，要增强对隧道拱脚、拱顶和墙脚的保护。⑥仰拱开挖应该对整个断面一块完成，严禁待隧道开挖几百米后才开始仰拱开挖、支护和二衬施工。应依照围岩状况，制约开挖的进度，仰拱开挖后支护初期应立即来密封，严禁仰拱施工与无仰拱段捡铺底同步进行。
参考文献：
[1]郝金印，刘杨.浅埋暗挖双联拱大跨隧道下穿既有线综合施工技术[J].价值工程，2012，（14）.
公路隧道施工方法范文第5篇
关键词：铁路；隧道施工；技术创新
中图分类号：U45 文献标识码：A
引言
铁路的建设随着我国社会经济的迅速发展，创造了令人瞩目的成果。新建铁路隧道长度在云、川等地区中，占线路总长度的70%以上。目前采用的主要技术标准有断面形式、消防和防灾救援、乘车舒适度和净空有效面积以及黄土隧道等。衬砌结构耐久性等关键技术问题，为我国铁路隧道建设提供参考。虽然目前隧道长度和数量已达世界第一，但由于该领域目前施工仍以钻爆法为主，制约施工安全质量问题在国内隧道普遍存在。
铁路隧道施工技术问题
（一）、改进开挖技术
隧道开挖时，围岩级别优于III级时采用全断面法已成共识，既可保证进度也利于降低成本。问题存在于IV ， V级围岩的开挖，当前普遍采用的台阶法开挖工艺有利于人员循环作业，进度和成本控制有保障，但台阶的存在造成仰拱跟进掌子面的距离超过相关规定，形成安全隐患。近年来，国内隧道施工发生众多安全事故的主要原因之一就是隧道开挖台阶长度过长。铁道部越来越严格要求掌子面与仰拱的距离，就是为了确保铁路隧道施工安全，据有关规定：II工级围岩中仰拱与掌子面的距离不得超过90m，V级及以上围岩不得超过40 m。对隧道开挖掌子面与仰拱之间的距离，铁道部做出了进一步的强制性规定：IV ， V ， VI级围岩仰拱封闭位置距离掌子面不得大于35 m，隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环。当前铁路隧道施工中，由于上、下台阶不能平行作业，采用短台阶法(长度小于一倍洞径)施工时，工作效率大大降低，进度严重受阻；无论围岩的稳定性如何，采用长台阶法施工都难以满足上述强制性工序间安全距离的要求。各级安全检查结果表明，如果不贯彻落实铁道部的上述要求，改进开挖技术工艺将非常困难。
（二）、隧道沟槽施工工艺
隧道沟槽(侧沟、中心水沟、电缆槽)混凝土施工断而小，单位体积表而积大，轮廓线条多，施工困难。但是，水沟电缆槽既是隧道的“形象工程”，又是信号、通讯、电力等运营设施的直接承载体，其实体质量和表观质量直接影响了隧道工程的整体形象和使用功能。受前期隧道施工重主体、轻附属思想的影响，隧道沟槽施工至今没有开发出理想的配套设备。当前普遍采用的小块组合钢模分段施工法存在整体性差、循环时间长、加固支撑多、施工效率低、工序繁杂、对工人技能要求高等诸多问题。而且外观质量和实体质量达标困难，造成施工成本高，作业文明形象差。
（三）、机制砂喷射混凝土湿喷工艺
在新奥法施工理论体系下，支护技术、预加固技术和围岩加固成为特殊地质条件下隧道施工成败的关键。锚喷与拱架结合的支护技术已较为成熟，长钢管压浆(大管棚和超前小导管)是超前支护的主要方式，加注浆是围岩加固的主要方式。当前，业界对超前支护作用机理的新定义是：开挖掌子面前方横向具有拱作用，纵向具有梁作用。在此理论的指引下，用于控制地而下沉的刚性预衬砌技术、用于稳定掌子面的柔预衬砌和水平喷射注浆技术等成为预支护技术研究的新方向。
喷射混凝土是隧道支护施工中的主要工序，根据《铁建设〔2010]241号铁路隧道工程施工技术指南》从人员劳动健康和保障喷混凝土施工质量的角度出发的规定，喷射混凝土应采用湿喷工艺。在现有技术条件下，利用机制砂，采用湿喷工艺进行喷射混凝土施工需要解决好两个问题:一是机制砂相对于大然砂在技术指标上存在的差异；二是湿喷工艺施工成本比干喷工艺高，这给规范规定的优先采用湿喷工艺标准的贯彻执行和项目成本核算带来巨大的压力。具体来讲，机制砂要满足规范要求的石粉含量限值必须经过水洗工艺，而水洗机制砂的共性问题是级配不好、拌制的混凝土和易性差，泵送效果差，规范规定混凝土坍落度应在80130 mm之间，实际施工中坍落度需放大到170mm以上方可泵送。混凝土坍落度增大必然导致混凝土单位用水量增加、匀质性降低，不仅严重影响了混凝土的速凝效果和强度，而且降低了支护能力及外观质量，施工成本加大，混凝土回弹量也大幅增加，这也成为喷射混凝土湿喷工艺得不到贯彻执行的主要原因。
二、铁路隧道几个关键技术
（一）、黄土隧道的关键技术
黄土隧道施工时极易发生大面积沉降或坍塌，这是因为其有初期支护收敛变形量大、竖向荷载大、垂直节理发育、土体破坏一般不能形成普氏压力拱且底鼓现象严重等特性。所以应针对黄土隧道，特性采取特殊的修筑技术。特别是大和超大断面黄土隧道的设计和施工。黄土隧道衬砌应根据新奥法的基本原则和复合式衬砌的作用原理进行设计。按初期支护和二次衬砌共同承载计算复合式衬砌：
黄土隧道初期支护是永久衬砌的重要组成部分，初期支护要有效抑制黄土地层的过大变形，防止塌方，要有足够的刚度和强度以。黄土隧道二次衬砌长度应以不产生过大的施工干扰、经试验确定，不应与开挖工作面拉得过长。二次衬砌与外层的喷锚初期支护组成整体的支护体系，是复合式衬砌的内层结构。自稳性差的黄土地段仰拱应及早封闭成环，紧跟开挖工作面施作。初期支护变形不收敛、黄土地层变形过大或难以及时补强时，为改善支护结构的受力状态，必要时也可提前施作二次衬砌，也可设置临时仰拱或横撑封闭开挖面。影响隧道结构整体强度的重要因素是仰拱及其与边墙的连接形式。黄土采用圆顺连接隧道衬砌边墙与仰拱，保证仰拱有足够的强度和刚度。要注意仰拱矢跨比大于或等于 1/12。采用与拱墙同一强度等级的混凝土，并使仰拱厚度比拱墙适当加厚，才能加强隧道底部结构设计。
（二）、衬砌结构耐久性
复合式衬砌是我国多数铁路隧道的衬砌结构。在隧道衬砌结构耐久性设计中，复合式衬砌包括初期支护和二次衬砌两部分，所以要分别考虑二者耐久性。
1、初期支护的耐久性
初期支护要保证对每一种支护措施都应进行耐久性设计，其一般包括锚杆、喷混凝土、钢架等。锚杆应设置垫板，宜采用全长灌浆式锚杆。喷混凝土的强度要达到1d的抗压强度不小于 10 MPa，且能满足长期强度的要求；同时喷混凝土的强度等级应大于二次衬砌混凝土的强度等级，在腐蚀性严重的场合。喷混凝土内设置的钢架，其保护层厚度靠围岩一侧的大于4 cm保护层厚度，另一侧则要大于3 cm。在腐蚀性环境中，应采用耐腐蚀的纤维锚杆或者防腐蚀的灌浆材料。
二次衬砌的耐久性
二次衬砌的耐久性问题主要是混凝土的耐久性问题，因为二次衬砌是由钢筋混凝土材料或混凝土构成的，可以的设计原则和方法是混凝土耐久性处理法。
3、复合式衬砌结构耐久性处理方法
考虑环境因素的影响，在进行铁路隧道复合式衬砌结构的耐久性处理是才更顺利。考虑初期支护和二次衬砌共同承担荷载的情况，就是当环境对衬砌结构侵蚀无侵蚀作用或作用很小时。当衬砌结构受环境的侵蚀作用明显时，一种设计方法是只在构造上采取一些综合措施进行防范，不考虑初期支护的长期耐久性，满足施工期间的安全，而二次衬砌并考虑耐久性，考虑全部承担荷载。另外一种设计方法是可考虑二次衬砌和初期支护共同承载，这时二者均应考虑耐久性。
结语
对于开挖铁路隧道施工作业，要保持创新成果实用性、先进性的重要保障，就要鼓励一线技术人员的小改革、小发明、小创造、小技巧，激发作业工人的创造性和积极性。本文介绍的关键技术与铁路隧道传统做法有一定的联系，但这些标准和理念都需要在工程实践中经受检验。
参考文献
[1]刘佳宝.铁路隧道结构设计系统的研究与开发[D].北京交通大学，2010.
