目 录

铁路隧道工第一篇 基本知识

第一节 常用数学公式

第二节 常用计量单位

第三节 常用量具

铁路隧道工第二章 工程识图

第一节 识图的基本知识

第二节 表达物体的常用图示法

第三节 隧道工程图

铁路隧道工第三章 机械识图

第一节 图样的概念

第二节 三视图的形成

第三节 机械零件表达方法

第四节 零 件 图

第五节 装 配 图

铁路隧道工第四章 测量知识

第一节 隧道施工测量概述

第二节 隧道施工中线测量

第三节 隧道开挖断面控制

铁路隧道工第五章 地质常识

第一节 岩石的分类及特性

第二节 地质构造

第三节 不良工程地质现象

第四节 隧道工程地质

铁路隧道工第六章 液压传动原理

第二节 液压传动系统的组成

第三节 液压系统常见故障及故障排除

铁路隧道工第七章 运营隧道的养护

第一节 隧道养护工作概述

第二节 运营隧道有害气体的防治

第三节 衬砌裂缝的整治

第四节 隧道漏水与水害整治

第一章 电工知识及隧道安全供电

第一节 电 动 机

第二节 蓄 电 池

第三节 隧道安全供电

第四节 一般低压电器使用及维修

第五节 防爆电器使用及维修

第六节 安全用电技术

第七节 常用电工测量仪表使用与维护

第二章 机械使用有关知识

第一节 机械使用经济核算

第二节 机械事故处理的规定

第三节 钢丝绳使用知识

第四节 万能杆件

第三章 砌石工程

第一节 石 料

第二节 水泥砂浆

第三节 石料的砌筑

第四章 钢筋工程

第一节 钢筋保管及加工

第二节 钢筋安装

第五章 定 额

第一节 劳动定额

第二节 材料消耗定额

第六章 施工作业计划

第一节 作业计划内容

第二节 施工作业计划编制依据与程序

2100433B

本书根据铁路职业技能鉴定规范（考核大纲）铁路隧道工的要求编写的，内容包括：隧道工基本知识、专业知识和相关知识三部分。在基本知识中，介绍了一般常识、工程制图知识、机械识图、测量知识，地质常识，液压传动原理等；专业知识部分，则介绍了工程材料、凿岩机械，隧道开挖、施工支护、混凝土机械、衬砌、出碴运输，量测，防水排水，不良地质地段隧道施工等知识；相关知识部分，介绍了电工用电知识，机械使用知识，砌石工程、钢筋工程及有关的定额。

第一章 工程材料

第一节 概 述

第二节 水 泥

第三节 混凝土

第四节 钢 材

第五节 木 材

第六节 爆破器材及油料

第七节 防水材料及油料

第二章 凿岩机械

第一节 凿 岩 机

第二节 风动凿岩机

第三章 隧道开挖

第一节 开挖方法

第二节 钻眼作业

第三节 爆破作业

第四节 光面爆破与预裂爆破

第五节 全断面开挖爆破实例

第四章 施工支护

第一节 新奥法的锚喷支护作业

第二节 传统矿山法构件支撑作业

第五章 混凝土机械

第一节 混凝土输送泵

第二节 混凝土搅拌机

第三节 混凝土振动器

第四节 混凝土喷射机械

第五节 模板衬砌台车

第六章 衬 砌

第一节 整体式衬砌

第二节 喷锚衬砌

第三节 复合式衬砌

第四节 拼装式衬砌

第五节 模板和支架

第六节 施工缝处理

第七章 装碴运输

第一节 有轨运输

第二节 装碴运输机械

第八章 量 测

第一节 量测概述

第二节 监控量测作业

第三节 量测资料的应用

第九章 明洞及辅助坑道的施工

第一节 明洞施工

第二节 辅助坑道施工

第十章 防水和排水

第一节 排 水

第二节 隧道防水结构与施工

第十一章 风水电作业和通风防尘

第一节 供风和供水

第二节 隧道供电

第三节 通风、防尘、防有害气体

第十二章 不良地质地段隧道施工

第一节 坍方处理

第二节 溶洞、流沙处理

第三节 瓦斯、岩爆处理

第四节 辅助施工措施

第十三章 隧道施工安全规则和验收标准

第一节 隧道施工安全规则

第二节 隧道工程质量评定验收标准

铁路隧道工程基本概述

在隧道岩面上钻眼，并装填炸药爆破，用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。

钻爆法开挖作业程序包括钻孔、装药、爆破、通风、支护、装碴、运输等工序。

铁路隧道工程钻孔

①钻孔：要先设计炮孔方案，然后按设计的炮孔位置、方向和深度严格钻孔。单线隧道全断面开挖，采用钻孔台车配备中型凿岩机，钻孔深度约为2.5～4.0米。双线隧道全断面开挖采用大型凿岩台车配备重型凿岩机，钻孔深度可达5.0米。炮孔直径约为 4～5厘米。炮孔分为掏槽孔（开辟临空面）、掘进孔（保证进度）和周边孔（控制轮廓）。

铁路隧道工程装药

②装药：在掘进孔、掏槽孔和周边孔内装填炸药。一般装填硝胺炸药，有时也用胶质炸药。装填炸药率约为炮眼长度的60%～80%，周边孔的装药量要少些。为缩短装药时间，可把硝胺炸药制成长的管状药卷，以便填入炮眼；也可利用特制的装药机械把细粒状药粉射入炮孔中。

铁路隧道工程爆破

③爆破：19世纪上半期以前用明火起爆。1867年美国胡萨克铁路隧道开始采用电力起爆。此后，电力起爆逐渐推广。在全断面掘进中，为了减低爆破对围岩的震动和破坏，并保证爆破的效果，多采用分时间阶段爆破的电雷管或毫秒雷管起爆。一般拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破。近期发展的非电引爆的导爆索应用日益广泛。

铁路隧道工程施工通风

④施工通风：排出或稀释爆破后产生的有害气体和由内燃机产生的氮氧化物及一氧化碳，同时排除烟尘，供给新鲜空气，借以保证隧道施工人员的安全和改善工作环境。通风可分主要系统和局部系统。主要系统可利用管道（直径一般为1～1.5米，也有更大的）或巷道（平行导坑等），配以大型或中型通风机；局部系统多用小型管道及小型通风机。巷道通风多采用吸出式，将污浊空气吸出洞外，新鲜空气由正洞流入。新鲜空气不易达到的工作面，须采用局部通风机补充压入。

铁路隧道工程施工支护

⑤施工支护：隧道开挖必须及时支护，以减少围岩松动，防止塌方。施工支护分为构件支撑和喷锚支护。构件支撑一般有木料、金属、钢木混合构件等，使用钢支撑者逐渐加多。喷锚支护是20世纪50年代发展起来的一种支护方法，其特点是支护及时、稳固可靠，具有一定柔性，与围岩密贴，能给施工场地提供较大活动空间。中国在一些老黄土隧道中应用喷锚支护也获得成功。喷射混凝土工艺分为干喷和湿喷。现多采用干喷法，即将干拌混凝土内掺入一定数量的速凝剂，用压缩空气将混凝土由管内喷出。在喷口加水射到岩石面上，一次可喷3～5厘米厚度。在喷射混凝土中掺入一些钢纤维，或在岩面挂钢丝网可提高喷锚支护的强度。钢锚杆安设在岩层面上的钻孔内，其长度和间距视围岩性质而定，一般长度为2～5米，通常用树胶和水泥浆沿杆体全长锚固。在岩层较好地段仅喷混凝土即可得到足够的支护强度。在围岩坚硬稳定的地段也可不加支撑。在软弱围岩地段喷锚可以联合使用，锚杆应加长，以加强支护力。

铁路隧道工程装碴与运输

⑥装碴与运输：在开挖作业中，装碴机可采用多种类型，如后翻式、装载式、扒斗式、蟹爪式和大铲斗内燃装载机等。运输机车有内燃牵引车、电瓶车等，运输车辆有大斗车、槽式列车、梭式矿车及大型自卸汽车等。运输线分有轨和无轨两种。

由钻孔直到出碴完毕称为一个开挖循环。根据中国的经验，在单线全断面开挖中24小时能作两个循环，每个循环能进3.5米深度，每日单口进度可达7米。然而在开挖中难免遇到断层或松软石质以及涌水等，不易保持每日的预计循环，所以每月单口实际进度多低于200米。中国成昆线蜜蜂箐单线隧道单口最高月进度曾达到 200米。日本大清水双线隧道单口最高月进度曾达到 160米。开挖循环作业的特点是一个工序接一个工序必须逐项按时完成，否则前一工序推迟就会影响下一工序，因而拖长全部时间。其中最主要的工序为钻孔及出碴，所用时间占全部作业时间比例较大。

钻爆法开挖采用的方法有全断面开挖法和分部开挖法。

①全断面开挖法：一次开挖成型的方法。一般采用带有凿岩机的台车钻孔，用毫秒爆破，喷锚支护。还要有大型装碴运输机械和通风设备。全断面开挖法又演变为半断面法。半断面法是弧形上半部领先，下半部隔一段距离施工。

②分部开挖法：先用小断面超前开挖导坑，然后，将导坑扩大到半断面或全断面的开挖方法。这种方法主要优点是可采用轻型机械施工，多开工作面，各工序间拉开一定的安全距离。缺点是工序多，有干扰，用人多。根据导坑在隧道断面的位置分为：上导坑法、中央导坑法、下导坑法以及由上下导坑互相配合的各种方法，另有把全断面纵向分为台阶进行开挖，而各层台阶距离较短的台阶法。

上导坑法适用于软弱岩层、衬砌顺序是先拱后墙，曾于1872～1881年为圣哥达隧道采用。中国短隧道一般用这种方法。中央导坑法是导坑开挖后向四周打辐射炮眼爆破出全断面或先扩大上半部。20世纪初美洲曾用这种方法，20年代美国新喀斯喀特隧道也用这种方法。下导坑法即下导坑领先的方法。其中包括：a.上下导坑法，利用领先的下导坑向上预打漏斗孔，便于开展上导坑等多工序平行作业。衬砌顺序多用先拱后墙，遇围岩较好时亦可改为先墙后拱。b.漏斗棚架法，适用于坚硬地层，以下导坑掘进领先，由下而上分层开挖，设棚架，先衬砌边墙后砌拱。1961～1966年在中国成昆线关村坝铁路隧道应用，1964年复工后取得平均单口月成洞152米的进度。c.蘑菇形法，同漏斗棚架法类似，也设棚架，但先衬砌拱部后砌边墙。1971～1973年在枝柳线彭莫山单线隧道应用，取得平均单口月成洞132米的进度。d.侧壁导坑法，两个下导坑领先，环形开挖，最后挖掉中心土体，衬砌顺序为先墙后拱，多用于围岩很差的双线隧道。也有采用上导坑领先及两个下导坑成品字形的。

全断面开挖法和分部开挖法是钻爆法开挖常用的方法，但隧道施工很复杂，时常遇到各种困难情况，如大断层、流沙、膨胀地层、溶洞、大量涌水等，尚需采取相应措施。

为适应铁路隧道工程施工的需要，组织编写了《铁路隧道工程施工技术》（上册、下册），《铁路隧道工程施工技术》（下册）纳入了现行铁路隧道工程施工规范、规程、指南，选用了成熟的施工技术，内容上也力求与时俱进。

为确定隧道位置、施工方法和支护、衬砌类型等技术方案，对隧道地处范围内的地形、地质状况，以及对地下水的分布和水量等水文情况要进行勘测。

在隧道勘测和开挖过程中，须了解围岩的类别。围岩是隧道开挖后对隧道稳定性有影响的周边岩体。围岩分类是依次表明周围岩石的综合强度。中国在1975年制定的铁路隧道工程技术规范中将围岩分为 6类。关于岩石分类70年代以前常用泰沙基及普氏等岩石分类方法。70年代以后在国际上应用较广并为国际岩石力学学会推荐的为巴顿等各种分级系统。此外，还有日本以弹性波速为主的分类法。围岩的类别的确定，为隧道工程设计合理和施工顺利提供了依据。