隧道施工技術(shù)

隧道施工技術(shù)施工成套技術(shù)

商界高速公路第四高駐辦 經(jīng)鋆

[內(nèi)容提要]本文通過我公司監(jiān)理的西（安）合（肥）西部大通道陜西境丹鳳至陜?cè)ソ绺咚俟非宕虦?、上喝組、殷家灣隧道，介紹了大跨徑隧道施工技術(shù)與施工過程中質(zhì)量控制的成功經(jīng)驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞]大跨徑不良地質(zhì)隧道 施工技術(shù) 質(zhì)量控制

隧道施工技術(shù)前言

公路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要命脈，由于其特有的靈活和優(yōu)越性，發(fā)揮著其他運(yùn)輸方式不可替代的作用。公路隧道是公路工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一，隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，高等級(jí)公路已從沿海地區(qū)向西南、西北山嶺區(qū)延伸，公路隧道建筑規(guī)模也越來越大，原來的兩車道隧道已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足日漸增長(zhǎng)的行車要求，隧道規(guī)模越大技術(shù)也相應(yīng)復(fù)雜，因此，與過去一般公路隧道在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理方面均有質(zhì)的差別，這帶給我們公路隧道建設(shè)者的是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，是學(xué)習(xí)與提高的機(jī)會(huì)，同時(shí)它也挑戰(zhàn)我們的觀念、我們的技術(shù)和管理水平。

面臨這些挑戰(zhàn)，中國(guó)工程技術(shù)人員在總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，也取得了很多成績(jī)，即在勘察設(shè)計(jì)、施工控制以及運(yùn)營(yíng)管理方面的水平都有了不少成熟成果，現(xiàn)就山區(qū)高速公路大跨徑隧道施工技術(shù)方面質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)作出幾點(diǎn)論述。

隧道施工技術(shù)新奧法概念

（New Austrian Tunnelling Method “NATM")

新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)的理論，也就是隧道開挖后采取錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段及時(shí)的支護(hù)，以維護(hù)和利用圍巖自身承載能力為基點(diǎn)，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、控制來指導(dǎo)隧道和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法和原則。隧道設(shè)計(jì)是以標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)、信息反饋和數(shù)據(jù)分析法為主，所以施工中尤其要充分重視和加強(qiáng)初期支護(hù)體系的質(zhì)量控制。

隧道施工技術(shù)工程概況

商界高速公路是交通部規(guī)劃的八條西部開發(fā)省際公路通道之一，是西安至合肥公路的主要組成路段，也是上海至武威國(guó)家重點(diǎn)干線公路組成分，同時(shí)也是陜西省“米”字形公路主骨架中重要組成部分。標(biāo)準(zhǔn)高要求高技術(shù)難度大的一條山區(qū)高速公路，轄區(qū)隧道設(shè)計(jì)均為分離式雙向六車道，單洞開挖斷面大，達(dá)到160平方米，設(shè)計(jì)速度100km/h，隧道凈寬14.5m，建筑限界高度5.0m，且隧道地質(zhì)條件較差，尤以上喝組隧道最為突出，全隧通過V級(jí)圍巖斷層破碎帶，節(jié)理、裂隙發(fā)育，呈散體結(jié)構(gòu)，局部層間夾擠壓泥質(zhì)層，自穩(wěn)能力相當(dāng)差，且大部分通過淺埋，條件艱苦，施工難度大，，類別情況見表1：

隧道名稱

里程樁號(hào)

隧道長(zhǎng)度

圍巖類別

明洞（m）

IV

V

殷家灣隧道右行線

SK187 020～SK187 287

267

111

156

27

殷家灣隧道左行線

K187 043～K187 277

234

115

119

21

清刺溝隧道右行線

SK200 486～SK201 225

739

577

162

30

清刺溝隧道左行線

K200 490～K201 218

728

572

167

27

上喝組隧道右行線

SK202 562～SK202 930

360

無

325

35

上喝組隧道左行線

K202 570～K202 930

368

無

333

35

隧道施工技術(shù)地形地貌

總體地勢(shì)北高南低，山坡坡度約30`~45`，植被較發(fā)育，地表標(biāo)高介于342.25~509.85m，相對(duì)高差50~159.31m，最大埋深150.69m，溝壑以U型為主。

隧道施工技術(shù)氣象特征

根據(jù)氣象資料，區(qū)內(nèi)年最大降雨量達(dá)到1307.8mm，一小時(shí)最大降雨量46.6mm,秋季多連陰雨。這樣的降雨強(qiáng)度和時(shí)間分布特點(diǎn)，加之隧址區(qū)巖體節(jié)理較發(fā)育、巖體破碎，對(duì)地下水的補(bǔ)給有利，尤其是雨季開挖，室內(nèi)有滴狀出水或涌流狀出水，對(duì)洞口邊仰坡和圍巖的穩(wěn)定性不利。

隧道施工技術(shù)工程地質(zhì)條件

隧址區(qū)大部分地段主要由第四系地層覆蓋，基巖為泥盆系中統(tǒng)牛耳組（D2n)石英片巖，含石英、長(zhǎng)石及云母為主，

隧址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造單元屬東秦嶺褶皺系的一部分，構(gòu)造線總體呈北西西－南東東向布展，斷裂破碎帶在隧址區(qū)通過，走向與路線近平行，走向90`~94`，傾向N，傾角60`~70`，對(duì)隧道巖體完整性、穩(wěn)定性有很大影響，尤其是全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化多呈散體狀結(jié)構(gòu)或碎裂狀結(jié)構(gòu)，無自穩(wěn)能力，隧區(qū)受內(nèi)構(gòu)造變形影響，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育。

該地區(qū)雖有零星微震分布，但周期性和成帶性不十分明顯?；顒?dòng)頻率及強(qiáng)度不高。

隧道施工技術(shù)主體工程情況

殷家灣隧道、上喝組隧道上下行線均不設(shè)應(yīng)急停車帶及人行、車行橫洞，清刺溝隧道中部設(shè)有一道人行橫洞

隧道施工技術(shù)支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)

隧道除洞口段設(shè)置明洞外，其余均采用柔性支護(hù)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌，即以剛拱架、錨桿、噴射混凝土等為初期支護(hù)，模筑混凝土為二次襯砌，并在兩次襯砌之間敷設(shè)EVA防水板加土工布。

洞門形式采用端墻式和削竹式兩種。

隧道施工技術(shù)防排水

洞內(nèi)復(fù)合式襯砌段采用Ф110mm邊墻縱向排水管，環(huán)向Ф100mm的排水半管、EVA防水板和土工布進(jìn)行環(huán)向防排水。明洞段采用EVA防水板、土工布及粘土隔水層進(jìn)行防排水。

二次模注襯砌混凝土每模間均設(shè)有橡膠止水帶。

（工藝）

隧道質(zhì)量取決于工藝質(zhì)量，工藝質(zhì)量取決于開挖、初期支護(hù)及防排水質(zhì)量等，初期支護(hù)和防排水質(zhì)量等比較好控制可以加強(qiáng)監(jiān)管，那么重點(diǎn)就是開挖質(zhì)量，開挖質(zhì)量又取決于鉆爆質(zhì)量，就是說理論上沒有了超欠挖后續(xù)的初支質(zhì)量就有了保證，因此說隧道質(zhì)量的好壞很大程度上取決于鉆爆的質(zhì)量，首先確定鉆爆的方案預(yù)裂爆破還是光面爆破首先我們從理論上來分析，由于v級(jí)圍巖巖體松散、裂隙較發(fā)育無法采用或?qū)崿F(xiàn)光面爆破技術(shù)，那么必須熟練掌握預(yù)裂爆破技術(shù)及特點(diǎn)。

隧道施工技術(shù)預(yù)裂爆破

進(jìn)行石方開挖時(shí)，在主爆區(qū)爆破之前沿設(shè)計(jì)輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫，以緩沖、反射開挖爆破的振動(dòng)波，控制其對(duì)保留巖體的破壞影響，使之獲得較平整的開挖輪廓，此種爆破技術(shù)為預(yù)裂爆破。預(yù)裂爆破不僅在垂直、傾斜開挖壁面上得到廣泛應(yīng)用；在規(guī)則的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用預(yù)裂爆破。

隧道施工技術(shù)預(yù)裂爆破要求

(1)預(yù)裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對(duì)于中等堅(jiān)硬巖石，縫寬不宜小于1.0cm；堅(jiān)硬巖石縫寬應(yīng)達(dá)到0.5cm左右；但在松軟巖石上縫寬達(dá)到1.0cm以上時(shí)，減振作用并未顯著提高，應(yīng)多做些現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以利總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

(2)預(yù)裂面開挖后的不平整度不宜大于15cm。預(yù)裂面不平整度通常是指預(yù)裂孔所形成之預(yù)裂面的凹凸程度，它是衡量鉆孔和爆破參數(shù)合理性的重要指標(biāo)，可依此驗(yàn)證、調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

(3)預(yù)裂面上的炮孔痕跡保留率應(yīng)不低于80%，且炮孔附近巖石不出現(xiàn)嚴(yán)重的爆破裂隙。

根據(jù)預(yù)裂爆破的特性、要求經(jīng)過試驗(yàn)和反復(fù)研究對(duì)鉆爆設(shè)計(jì)做了適宜的改動(dòng)做到動(dòng)態(tài)控制。

隧道施工技術(shù)措施、指標(biāo)

(1) 炮孔直徑一般為50～200mm，對(duì)深孔宜采圍較大的孔徑。

（2）炮孔間距宜為孔徑的8～12倍，堅(jiān)硬巖石取小值。

（3）不耦合系數(shù)（炮孔直徑d與藥卷直徑d0的比值）建議取2～4，堅(jiān)硬巖石取小值。

（4）線裝藥密度一般取250～400g/m。

（5）藥包結(jié)構(gòu)形式，較多的是將藥卷分散綁扎在傳爆線上（圖1-21）。分散藥卷的相鄰間距不宜大于50cm和不大于藥卷的殉爆距離。考慮到孔底的夾制作用較大，底部藥包應(yīng)加強(qiáng)，約為線裝藥密度的2～5倍。

（6）裝藥時(shí)距孔口1m左右的深度內(nèi)不要裝藥，可用粗砂填塞，不必?fù)v實(shí)。填塞段過短，容易形成漏斗，過長(zhǎng)則不能出現(xiàn)裂縫。

一般情況來說開挖應(yīng)盡量采用大斷面或較大的斷面開挖，以減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，根據(jù)圍巖特征經(jīng)過反復(fù)研究、現(xiàn)場(chǎng)考察、論證和試驗(yàn)洞的開挖，由于斷面大開挖方法最后確定為雙、單側(cè)壁導(dǎo)坑開挖法，鉆爆方案確定為V級(jí)圍巖預(yù)裂爆破設(shè)計(jì)，IV級(jí)圍巖實(shí)踐光面爆破，實(shí)踐證明這兩種爆破方案均符合轄區(qū)隧道IV、V圍巖實(shí)際，按照此方案實(shí)施爆破，爆破效果較好。但要解決的問題是雙、單側(cè)壁導(dǎo)坑法二次擾動(dòng)比較大，加之圍巖比較松散極易出現(xiàn)塌方，特別是淺埋段甚至?xí)霈F(xiàn)冒頂，方案是可行的，問題是要怎么去解決二次擾動(dòng)問題，經(jīng)過實(shí)踐和多次試驗(yàn)證明二次擾動(dòng)對(duì)圍巖、初支影響非常大，初支表面加上爆破震動(dòng)效應(yīng)的影響靠近掌子面處基本上都會(huì)出現(xiàn)開裂、變形，拱架接頭有的會(huì)應(yīng)力扭屈，甚至出現(xiàn)掉拱，某種程度上來講雙、單側(cè)壁拱架是起到了簡(jiǎn)支梁在中部給一個(gè)支點(diǎn)的反作用力的作用，是破壞整體受力的作用，如何加之利用導(dǎo)坑開挖優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短又要確保質(zhì)量安全呢，首先我們經(jīng)過理論分析圍巖受力情況，單、雙側(cè)壁是分部開挖、分階段受力（持續(xù)受力）、整體持續(xù)收斂的一個(gè)過程，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二次擾動(dòng)其實(shí)如果控制在圍巖變化（拱頂下沉、周邊收斂、位移）在一定的范圍內(nèi)時(shí)，擾動(dòng)是對(duì)圍巖、初支影響最小，在這區(qū)段進(jìn)行下部接腿、成環(huán)或?qū)Э又胁拷庸白顬榭尚幸彩亲畎踩?，?duì)初支的影響可以忽略不計(jì)，其次就是必須要嚴(yán)格開挖步序，必須是兩內(nèi)側(cè)壁先行，后續(xù)工序跟進(jìn)循序漸進(jìn)的工藝，遇到比較軟弱圍巖時(shí)（如流沙、斷裂層）側(cè)壁導(dǎo)坑也須遵循“短進(jìn)尺，弱爆破，強(qiáng)支護(hù)，早封閉”的原則，開挖步序見圖標(biāo)2。

隧道施工技術(shù)明洞及洞門

洞口邊、仰坡和明洞開挖與支護(hù)應(yīng)自上而下分層開挖，而且要洞外永、臨防、排水要先行，使地表水通暢，避免地表水沖刷坡面。必要是采取人工修坡，防止超挖，減少對(duì)洞口相鄰地段的擾動(dòng)；開挖暴露的邊坡及時(shí)施作設(shè)計(jì)的防護(hù)，降低圍巖暴露而風(fēng)化，支護(hù)要緊跟，轄區(qū)內(nèi)都為高邊、仰坡，如果不及時(shí)安全無法保證，況且會(huì)浪費(fèi)很多的人力物力。

明洞襯砌必須檢查、復(fù)核明洞邊墻基礎(chǔ)的地質(zhì)狀態(tài)和地基承載力，滿足設(shè)計(jì)要求后，測(cè)量放樣，架立模板支撐，綁扎鋼筋，安裝內(nèi)外模板，先墻后拱整體澆注襯砌混凝土，集中拌和泵送入模，插入式振搗器配合附著式振搗器搗固密實(shí)。

洞門施工對(duì)于削竹式洞門，同明洞同時(shí)施作，削竹斜面按坡度安裝木模板，用角鋼將斜面端模與邊模固定成整體。

明洞防水層與回填

明洞襯砌完成后強(qiáng)度達(dá)到50%方可拆除外模，鋪設(shè)防水層，回填要對(duì)稱每層不大于30cm，兩側(cè)高度差不得大于50cm，回填至拱頂后，再分層滿填至完成，做好表面隔水層。

隧道施工技術(shù)V級(jí)開挖

進(jìn)洞方式

洞口段覆蓋層薄、地質(zhì)條件差，當(dāng)開挖深度至起拱線時(shí)，先施作進(jìn)洞導(dǎo)向墻及大管棚，待明洞襯砌完成后，接長(zhǎng)管棚尾端，搭接于明洞上，使管棚尾端形成一個(gè)固定支撐，在大管棚的保護(hù)下開口進(jìn)內(nèi)側(cè)壁，兩內(nèi)側(cè)壁導(dǎo)坑的進(jìn)尺也要錯(cuò)開前后（5～10m）。如果是小間距還必須設(shè)置預(yù)應(yīng)力對(duì)拉錨桿。

V級(jí)圍巖破碎帶開挖與支護(hù)

上斷面內(nèi)側(cè)壁導(dǎo)坑先進(jìn)，進(jìn)尺0.7m，同時(shí)外側(cè)壁導(dǎo)坑也可開挖，當(dāng)下斷面成環(huán)進(jìn)尺約20～35m后，核心土上部弧形導(dǎo)坑開挖支護(hù)接拱，進(jìn)尺3～5后可開挖中部及支護(hù)，最后下部隧底與先前的左右導(dǎo)坑的下斷面完全結(jié)合封閉成環(huán)，共分七部開挖支護(hù)，所有工序必須嚴(yán)格遵循開挖支護(hù)步序，必須是兩內(nèi)側(cè)壁先行，后續(xù)工序跟進(jìn)循序漸進(jìn)的工藝。

另外，爆破后開挖輪廓線必須采用人工配合風(fēng)鎬開挖，嚴(yán)禁補(bǔ)炮，炮眼成孔應(yīng)采用水鉆，做好洞內(nèi)的施工臨時(shí)排水，必要時(shí)采用水泵排出洞外，石英、云母片巖在水浸泡后會(huì)加速喪失自穩(wěn)能力，而且會(huì)加速圍巖節(jié)理發(fā)育的形成，如果地下水壓力太大會(huì)增加對(duì)支護(hù)的破壞作用。

隧道施工技術(shù)IV級(jí)開挖

本區(qū)段IV級(jí)圍巖根據(jù)圍巖的節(jié)理發(fā)育、走向和圍巖的風(fēng)化脆弱程度情況我們將其區(qū)分為兩種情況對(duì)待，一種為種為IV級(jí)一種為IV級(jí)加強(qiáng)段，為了節(jié)約成本和發(fā)揮最大的時(shí)間效應(yīng)，開挖方法也有所調(diào)整準(zhǔn)IV級(jí)為上下臺(tái)階留核心土開挖法－正臺(tái)階開挖，IV級(jí)加強(qiáng)段為CD工法工序開挖－單側(cè)壁開挖法；鉆爆開挖均采用實(shí)踐光面爆破，為了進(jìn)一步搞好光面爆破，提高爆破效率，實(shí)現(xiàn)安全快速開挖，提前實(shí)現(xiàn)獨(dú)頭施工貫通，施工與監(jiān)理單位共同成立了一個(gè)光面爆破技術(shù)專題小組，在認(rèn)真總結(jié)Ⅲ類圍巖爆破實(shí)踐的基礎(chǔ)上，研究探討IV圍巖全斷面光爆技術(shù)，施工過程中效果甚好，特別是上下臺(tái)階法施工，炮眼殘痕率達(dá)95%，特殊地段拱部釬痕率達(dá)85%，邊墻達(dá)80%，局部最大超挖量為10㎝，欠挖量為8㎝，IV級(jí)圍巖實(shí)踐采用光面爆破取得的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及效果，爆破專題組通過多次爆破實(shí)踐，反復(fù)修正爆破參數(shù)，最終確定了IV類圍巖的鉆爆方案，附鉆爆設(shè)計(jì)圖

爆破參數(shù)表-10

序號(hào)

炮眼名稱

眼數(shù)（個(gè)）

眼深

（m）

眼角（度）

段別

總裝藥量（㎏）

裝藥系數(shù)

藥卷直徑

（mm）

每孔裝藥量（㎏）

1

掏槽眼

6

2.9

70

1

ф32

1.8

10.8

0.83

2

掏槽眼

8

3.4

70

3

ф32

2.25

18

0.88

3

擴(kuò)槽眼

22

3.2

90

5

ф32

3.85

84.7

0.85

4

掘進(jìn)眼

15

3.2

90

7

ф32

1.53

22.95

0.81

5

掘進(jìn)眼

17

3.2

90

9

ф32

1.275

21.6

0.81

6

內(nèi)圈眼

27

3.2

90

11

ф32

1.95

52.7

0.81

7

周邊眼

37

3.2

85

13

ф32

0.71

26.3

0.31

8

底板眼

17

3.2

80

15

ф32

2.1

35.7

0.87

合計(jì)

147

272.75

附：效果表-11

序號(hào)

名稱

單位

數(shù)量

序號(hào)

名稱

單位

數(shù)量

1

炮眼深度

m

3.2

5

每延米炸消耗量

㎏/m

94.1

2

炮眼利用率

%

90.6

6

每m3炸消耗量

㎏/m3

1.17

3

每循環(huán)平均進(jìn)尺

m

2.9

7

每m3雷管消耗量

㎏/m3

0.63

4

每炮裝量

㎏

272.75

8

每m雷管消耗量

㎏/m

50.1

隧道施工技術(shù)開挖方法

手抱錘打眼、人工裝藥聯(lián)線、起爆器起爆、裝載機(jī)裝碴、自卸式汽車運(yùn)碴，實(shí)行上斷面一次爆破三班工作制開挖方法。

隧道施工技術(shù)光爆作用機(jī)理

1周邊輪廓形成機(jī)理

光面爆破的目的是使周邊眼形成貫穿的裂縫。當(dāng)兩炮眼同時(shí)起爆時(shí)，炸藥所引起的壓縮應(yīng)力波將在兩孔中間相遇，兩孔間的巖石在壓縮應(yīng)力的作用下產(chǎn)生垂直方向上的拉應(yīng)力，如果此拉應(yīng)力超過巖石的極限強(qiáng)度，周邊就會(huì)沿兩眼連線產(chǎn)生孤形裂縫。該裂縫產(chǎn)生情況與周邊眼的間距、角度、裝藥結(jié)構(gòu)及起爆方式均有關(guān)。故此，合適的周邊眼間距及角度，合理的裝藥結(jié)構(gòu)及起爆方式，使炸藥爆炸所產(chǎn)生的壓應(yīng)力剛好克服巖石動(dòng)態(tài)抗拉強(qiáng)度，炸藥的爆破作用才能形成貫穿裂縫，巖層周邊才能形成規(guī)整的斷面形狀輪廓。

2確定合理的巖石抵抗線（W）

大量的爆破實(shí)踐證明：不同巖石光面爆破效果通常與巖石最小抵抗線大小有關(guān)。在每眼裝藥量一定條件下，眼距（E）大于兩倍最小抵抗線（W）時(shí)，即周邊眼密集系數(shù)m=E/W>2時(shí)，等于兩眼分別單獨(dú)起爆，結(jié)果在兩炮眼之間形成閣墻造成欠挖；當(dāng)最小抵抗線過小時(shí)，爆轟作用過大，造成爆破過分破碎形成超挖。故此，根據(jù)巖性特征，經(jīng)過多次爆破實(shí)踐，確定合理的巖石抵抗線，是提高光面爆破效果的最有效途徑。

3確定合理的眼距（E）

在抵抗線（W）一定的條件下，眼距大小直接影響光爆效果。因?yàn)樵诒频乃查g其自由面處的反射拉應(yīng)力應(yīng)等于入射的壓應(yīng)力，而兩眼間所引起的拉應(yīng)力則小于入射的壓應(yīng)力；同時(shí)在自由面方向上的巖石是處于雙向應(yīng)力狀態(tài)，所以自由面方向的巖石易被拉壞。因此為了充分利用炸藥能量，選擇合理的眼距（E），產(chǎn)生滿意的爆破效果，就要設(shè)法使自由面方向的反射拉應(yīng)力與兩眼間爆破拉應(yīng)力相等。實(shí)踐證明：只有當(dāng)E/W=0.8-1.0時(shí)，上述兩應(yīng)力才近似一改，光面爆破效果才有可能達(dá)到最佳。

此外，周邊眼同時(shí)起爆，采用較小的裝藥集中系數(shù)，合理的裝藥結(jié)構(gòu)也是消除爆震裂縫，保護(hù)圍巖自身穩(wěn)定，保證光面爆破效果的重要條件。

隧道施工技術(shù)光爆參數(shù)的選定

1掏槽方式的確定

由于該隧道設(shè)計(jì)跨度大、凈空高，采用全斷面一次爆破開挖，沒有大自由面掏槽爆破是很難實(shí)現(xiàn)的。專題組通過多次掏槽試驗(yàn)最后確定雙楔形掏槽方式是該巖層爆破最佳的掏槽方式，掏槽的巖石在其掘進(jìn)空間拋出最遠(yuǎn)，在巖層爆破空間能形成較大的楔形臨空面，掏槽效果較好。

2周邊眼間距的確定

IV圍巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，爆破時(shí)裂縫方向多變不易形成完整的曲面。專題組通過觀察光爆成型情況，根據(jù)圍巖裂隙發(fā)肓特點(diǎn)，總結(jié)發(fā)現(xiàn)周邊眼間距在55-65cm之間最宜。

3最小抵抗線的確定

最小抵抗線是影響光爆效果的主要因素。爆破攻關(guān)小組，在爆破實(shí)踐中，根據(jù)巖層的變化情況，在最小抵抗線65-75cm范圍內(nèi)及時(shí)調(diào)整光爆層的厚度，取得了較好的爆破效果。

4裝藥系數(shù)的確定

經(jīng)過多次爆破實(shí)踐，專題組確定掏槽眼的平均裝藥系數(shù)為0.85。輔助眼的平均裝藥系數(shù)為0.83。周邊眼的平均裝藥系數(shù)為0.31是合理的。

5眼數(shù)及眼深的確定

該隧道巖石爆破選用MRB2#巖石乳化炸藥，ms雷管，起爆器人工引爆，爆破效率85%（y），每m3巖石炸藥耗量1.4㎏即q=1.4㎏/m3，掘進(jìn)斷面積S=80.6㎡、每孔裝藥密度為r =1.1㎏/m，則炮眼個(gè)數(shù)為：

N=q·S/y·r=147（個(gè)）

若1號(hào)掏槽眼進(jìn)尺2.7m、2#掏槽眼進(jìn)尺3.2m，掏槽眼與掌子面夾角為70度，則各眼鉆眼深度為：L掏1=2.7sin70°=2.9m ，L掏2=3.2/ sin70°=3.4 m，L輔助眼=L周邊眼=L底板眼=3.2m。

上下臺(tái)階留核心土開挖與支護(hù)

上下斷面開挖首先上部爆破開挖，約1.00m立即對(duì)圍巖面進(jìn)行初噴，順初噴面布設(shè)第一層Φ8的鋼筋網(wǎng)片，并連接成整體，架設(shè)主動(dòng)拱部支護(hù)的型鋼拱架，進(jìn)尺約5~10m后（根據(jù)圍巖的情況確定），下斷面中部的導(dǎo)坑開挖支護(hù)，取核心土開挖，兩側(cè)的邊墻接腿采用馬口跳槽落底并與中部的隧底初支全部封閉成環(huán)，形成整體，共分四部開挖支護(hù)，注意的是必須要左右交替的開挖落底。

隧道施工技術(shù)單側(cè)壁導(dǎo)坑

先內(nèi)側(cè)壁導(dǎo)坑上斷面開挖支護(hù)先行，進(jìn)尺約0.8m，立即對(duì)圍巖面初噴，順圍巖安設(shè)第一層Φ8的鋼筋網(wǎng)片，并連接成整體，架設(shè)主動(dòng)及臨時(shí)支護(hù)的型鋼拱架，并用Φ25鋼筋將拱架與上一榀連接成整體，打孔送入Φ25中空錨桿并壓注漿，安設(shè)第二層鋼筋網(wǎng)片，分層噴護(hù)至設(shè)計(jì)輪廓線，注意每榀拱架背面的密實(shí)情況，進(jìn)尺約5~10m后，下斷面的導(dǎo)坑開挖支護(hù)，與臨時(shí)支護(hù)的拱架支護(hù)及噴射混凝土封閉成環(huán)，同時(shí)后行洞的內(nèi)側(cè)壁導(dǎo)坑也可開挖，相互必須交錯(cuò)5~10m，后行洞同樣成環(huán)后，先行洞的大側(cè)壁導(dǎo)坑上斷面可以進(jìn)尺，并與內(nèi)導(dǎo)坑接合連成整體，也必須交錯(cuò)開5~10m，當(dāng)下斷面成環(huán)進(jìn)尺約20～35m后，可以取掉臨時(shí)支撐，最后下部隧底與先前的左右導(dǎo)坑的下斷面完全結(jié)合封閉成環(huán)，共分四部開挖支護(hù)，

不管是什么開挖法都必須要有監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)說話，如變形過大應(yīng)停止拆除。必要時(shí)加強(qiáng)支護(hù)或提前施作該段的二次襯砌，所以說什么時(shí)候取掉臨時(shí)支護(hù)的側(cè)壁很是關(guān)鍵。

轄區(qū)隧道斷面跨度大，出渣運(yùn)輸量大，根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況，隧道均為中、短隧道選用了方便、靈活的出渣運(yùn)輸能力大的無軌運(yùn)輸方式。

核心土上弧導(dǎo)坑作業(yè)空間小，短臺(tái)階，機(jī)械作業(yè)不便，主要以人工扒渣配合挖機(jī)集中為主，然后運(yùn)出。左右上導(dǎo)坑及左右下斷面均以裝載機(jī)裝渣，自卸車直接運(yùn)出至指定棄土場(chǎng)，可避免洞口兩次倒運(yùn)，運(yùn)輸效力高。

1、大管棚、小管棚超前支護(hù)施工

隧道 進(jìn)、出口進(jìn)洞均采用Φ89壁厚：5mm長(zhǎng)：30m間距：40cm的大管棚進(jìn)行注壓漿對(duì)洞口淺埋的超前加強(qiáng)支護(hù)，角度為1~3度；洞內(nèi)采用Φ50壁厚：4mm長(zhǎng)5m間距40cm的小導(dǎo)管進(jìn)行壓注漿超前支護(hù)。角度為6°。

大管棚施作的主要內(nèi)容：施作導(dǎo)向墻預(yù)埋導(dǎo)向管，設(shè)置鉆機(jī)平臺(tái)，測(cè)定孔位，鉆孔，鉆機(jī)退出，注壓漿，封孔，““見圖4超前管棚施工工藝流程框圖“

管棚采用無縫鋼管加工成花管，以便注漿加固巖體，前端加工成錐形，以便送入或打入，并防止?jié){液前沖，梅花布設(shè)溢漿孔孔徑8mm，間距為15cm，其中大管棚尾部5m，小導(dǎo)管尾部1m范圍不鉆孔，防止漏漿，末端最好焊接直徑為6mm的環(huán)形箍筋，防止打入是管身開裂，影響注漿管每小段的連接。每節(jié)間絲扣連接，

鉆孔采用電煤鉆鉆孔，在鉆進(jìn)過程中采用光耙測(cè)斜儀量測(cè)鉆孔的偏斜度，小導(dǎo)管人工直接送入。

超前管棚安設(shè)后，用速凝砂漿封口，并用噴射混凝土封閉工作面，采用KBY-50/70型注漿泵注漿，注漿參數(shù)為：

水泥漿水灰比：1;1

注漿壓力：0.5～1.0mpa

注漿前進(jìn)行注漿試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)的情況調(diào)整注漿參數(shù)。

注漿順序兩側(cè)對(duì)稱向中間，自下而上逐孔注漿，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)后方能開挖。

2、系統(tǒng)錨桿施工

系統(tǒng)錨桿采用的中空注漿錨桿，錨桿長(zhǎng)4m（徑向）或5m（內(nèi)側(cè)水平），環(huán)向間距為1m，采用風(fēng)鉆鉆孔，鉆孔直徑為Φ40mm。成孔后用高壓風(fēng)清孔，人工送入，用速凝砂漿封口，注漿壓力保證在0.5~1.0mpa，擴(kuò)散半徑最大，對(duì)圍巖加固的效果最佳，對(duì)裂隙較發(fā)育的不良地質(zhì)V級(jí)圍巖有很好的改善效果，抗拔力符合設(shè)計(jì)要求，錨桿的末端與拱架焊接。

3、鋼拱架支撐施工

在加工場(chǎng)地放出大樣，采用彎曲機(jī)分節(jié)加工制作，主要在安設(shè)控制（中線、高程、垂直度）質(zhì)量，施工中主要采用支距、懸距法來控制。

4、鋼筋網(wǎng)施工

主要注意控制加工尺寸和把每塊網(wǎng)片連成整體。

5、臨時(shí)支護(hù)的施工（臨時(shí)側(cè)壁支護(hù)、臨時(shí)仰拱）

臨時(shí)側(cè)壁支護(hù)采用I16型鋼拱架縱向間距與主動(dòng)一致，網(wǎng)片尺寸15*15，采用Φ22mm砂漿錨桿，Φ50小導(dǎo)管超前支護(hù)的一個(gè)臨時(shí)支護(hù)體系。

臨時(shí)仰拱由于地質(zhì)情況差經(jīng)過數(shù)據(jù)分析邊墻收斂值超限，根據(jù)實(shí)際情況分析、研究和試驗(yàn)為了確保安全在上斷面導(dǎo)坑開挖支護(hù)時(shí)在主臨支每榀拱架間安設(shè)I22mm的水平支撐支護(hù)，很好的解決了開挖安全及后續(xù)接腿、上部接拱在應(yīng)力重新分配過程出現(xiàn)的變形量過大應(yīng)力釋放失控而造成掉拱、掉塊、開裂和坍塌情況。

6、二次襯砌混凝土施工

二次襯砌是隧道工程永久性承力結(jié)構(gòu)的一部分，對(duì)提高隧道使用壽命和外觀質(zhì)量具有重要的作用，襯砌分為兩個(gè)部分一個(gè)是拱部的二次襯砌，一個(gè)是下部隧底的仰拱襯砌。

混凝土二次襯砌施工時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果來確定，在初期支護(hù)基本穩(wěn)定，整體收斂值在規(guī)范內(nèi)，圍巖及初期支護(hù)變形率趨于減緩或穩(wěn)定時(shí)再進(jìn)行隧道二次襯砌，并將襯砌工作面與開挖工作面拉開50~100m的距離，以減少兩工作間的互相干擾，也是避免爆破震動(dòng)效應(yīng)對(duì)二次襯砌的影響，二次襯砌混凝土灌注采用洞外集中拌和、混凝土輸送罐車運(yùn)輸、軌道自動(dòng)行走液壓起臂整體模板襯砌臺(tái)車（附圖）、混凝土輸送泵車灌注的方法進(jìn)行。

首先通過軌道將模板臺(tái)車行走至襯砌部位，測(cè)量定位，調(diào)好標(biāo)高，按隧道襯砌內(nèi)輪廓線尺寸調(diào)整好模板臺(tái)車。安設(shè)固定好預(yù)埋孔、洞、室位置，堵頭模板，排氣孔等。

開始澆注，泵送混凝土灌注應(yīng)對(duì)稱、分層、連續(xù)施工，每層厚度控制在50cm以下，保證不浮模和偏位及跑模。插入式振搗棒配合附著式振搗器振搗密實(shí)。不得出現(xiàn)水平和傾斜接縫，如果應(yīng)故中斷澆注，則在繼續(xù)澆注混凝土前，必須鑿除已硬化的前層混凝土表層的虛面、浮漿，并將表面鑿毛，高壓水槍沖洗干凈，拱頂混凝土通常不密實(shí)、灌注不滿、不易振搗、易收縮等現(xiàn)象，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，這就需要對(duì)拱頂灌注工藝作特殊要求，采用加強(qiáng)封堵板泵送壓注擠壓施工，另外還要預(yù)留注漿孔在后期對(duì)月牙型收縮縫進(jìn)行注漿處理，保證混凝土的整體性和密實(shí)性，澆注完成后達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度方能拆模，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天，

7、洞內(nèi)、外（防、排）水體系的施工

洞內(nèi)的防排水體系質(zhì)量一定要嚴(yán)把關(guān)，要遵循洞內(nèi)、外；永、臨防排水相結(jié)合，特別是排水半管的安設(shè)及泄水孔的位置、深度、角度，通常也是被我們疏忽的一個(gè)工序，經(jīng)過多年的施工經(jīng)驗(yàn)隧道的地下水處理是關(guān)系到以后運(yùn)營(yíng)安全的一道重要工序之一。也是來提出的無壓排水理論應(yīng)用在施工中的一大進(jìn)步，處理好了圍巖內(nèi)部地下水壓力對(duì)隧道使用壽命和運(yùn)營(yíng)期間滲水影響的通病問題，另外土工布和防水板的質(zhì)量控制，個(gè)人認(rèn)為防水層不但是起到防水的作用，而且防水板給二襯提供了一個(gè)光潔面，由于初支是不平順的粗糙面，所以防水板還起到減小了初支與二襯的摩擦作用，土工布主要是過濾作用，也可以說是起到了應(yīng)力的緩沖、傳遞作用，因此在施工中防排水質(zhì)量控制不容忽視。

隧道施工技術(shù)質(zhì)量控制

襯砌背面防水卷材（防水板、土工布）質(zhì)量控制很大程度上取決于受鋪面的質(zhì)量，其基面應(yīng)平整、圓順、無凸出物、無明流水涌水，初支出水量較大時(shí)應(yīng)該作特殊的處理，比如：清刺溝隧道、上喝組隧道地下水較豐富在施工中一個(gè)是做好臨排，初期支護(hù)后做好標(biāo)記，在鋪設(shè)防水層前在出水量大的部位將水引出，安設(shè)排水管將水引致中央排水主管道中排出洞外，在鋪設(shè)防水卷材是應(yīng)注意松弛度要適宜，環(huán)向搭接的焊接采用雙面爬焊機(jī)，固定的點(diǎn)位必須按照：拱頂500～800mm，邊墻800～1000mm，底板1500～2000來控制。采用熱熔墊片與防水板熱熔焊接，（附圖）局部破損的可以使用熱吹風(fēng)補(bǔ)焊。鋪設(shè)完成后要充氣檢測(cè)，合格后方能進(jìn)行下道工序的施工。

隧道施工技術(shù)施作質(zhì)量

Ω100排水半管是無壓排水理論的重要組成，首先在以通過中間驗(yàn)收的初支表面徑向打入1m～1.5m的泄水孔，主要目的在于把圍巖內(nèi)部的毛細(xì)水系引出，不至于讓圍巖、初支組成的支護(hù)體系長(zhǎng)期受到地下水壓力的影響，再則為了有效的將水排出，然后將半管安設(shè)在泄水孔上使圍巖內(nèi)部的水能順暢的流出至邊墻縱向排水管流出洞外，以至于漫流導(dǎo)致受潮滲水，使防水層處于良好的環(huán)境，

邊墻縱向及橫向排水管

Φ110PVC邊墻縱向排水管主要是將Ω100排水半管引出的圍巖內(nèi)部的水排出洞外，如果水量過大Φ110邊墻縱向排水管不能滿足流量的要求在邊墻檢查井內(nèi)積至一定的高度橫向排水管的位置時(shí)就通過橫向Φ100PVC波紋管排至排水邊溝或中央排水主管道內(nèi)排出洞外。

隧道施工技術(shù)中央排水管

中央排水管是洞內(nèi)排水系統(tǒng)的主管道，由于在主行車道范圍內(nèi)采用內(nèi)直徑為400mm、510mm的預(yù)制鋼筋砼承插式接頭管，設(shè)置混凝土基座保證穩(wěn)定和防止隧底的施工縫反水作用，管身上部設(shè)置級(jí)配碎石反濾層，為了防止橫向管和路面排水基層的水系雜物堵塞管身的泄水孔和免受路面車載作用集中，破壞管身的作用。

隧道施工技術(shù)排水邊溝

主要上防止路面積水，防止運(yùn)營(yíng)后在冬季路面積水導(dǎo)致路面結(jié)冰或浮冰形成，

變形縫（沉降縫）、施工縫的防水處理

變形縫是由結(jié)構(gòu)不同剛度、不均勻受力及考慮到混凝土結(jié)構(gòu)脹縮而設(shè)置的允許變形的結(jié)構(gòu)縫隙，在本轄區(qū)隧道施工縫的處理也采用止水帶防水，是防水處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

洞外防、排水設(shè)施的構(gòu)成及質(zhì)量控制：

洞外排水要與施工臨時(shí)排水路基結(jié)構(gòu)物排水相結(jié)合，邊、仰坡的截水溝的水與路基的邊溝或直接順勢(shì)排出，中央排水管順延止與路基排水體系結(jié)合或排出自然流水溝道，邊溝的排水同樣要與路基上的邊溝要結(jié)合，明洞粘土防水層要留有一定的坡度防止積水或排水夠引排至路基邊溝或順地勢(shì)排出。

1、隧道開挖超欠挖控制

隧道開挖的超欠挖指開挖處至設(shè)計(jì)開挖輪廓線的垂直距離，及該點(diǎn)到設(shè)計(jì)圓心的距離與設(shè)計(jì)半徑之差。開挖輪廓線的下限半徑為：設(shè)計(jì)半徑 預(yù)留量（立拱架前的突變和拱架安設(shè)后的變形，按3cm考慮） 二次襯砌模板變形加大量5cm。開挖輪廓線的上限半徑為：開挖下限半徑 監(jiān)控量測(cè)動(dòng)態(tài)管理的預(yù)留沉降量（設(shè)計(jì)及規(guī)范經(jīng)驗(yàn)值：18cm、16cm、13cm）。

超欠挖檢測(cè)采用懸高法和支距法，這兩種方法操作簡(jiǎn)單方便快捷，但測(cè)點(diǎn)的距離不能過大，局部要加密，激光斷面儀測(cè)量精度高，但是受導(dǎo)坑開挖，掌子面難架設(shè)的影響，實(shí)際操作不易。

2、初期支護(hù)輪廓線凈空斷面控制

根據(jù)《兩階段施工圖設(shè)計(jì)》隧道設(shè)計(jì)圖紙要求，隧道V級(jí)圍巖預(yù)留沉降量按18cm、16cm設(shè)置，IV級(jí)圍巖13cm設(shè)置，但必須加強(qiáng)監(jiān)控量側(cè)動(dòng)態(tài)掌握圍巖實(shí)際的變形量來修正設(shè)計(jì)給出的沉降量參數(shù)，本轄區(qū)以5m為一個(gè)段落進(jìn)行超前水平地質(zhì)鉆探探測(cè)（預(yù)報(bào)），并以前段開挖支護(hù)的參數(shù)正確性探討研究，和監(jiān)控量測(cè)的數(shù)據(jù)分析來進(jìn)行修正設(shè)計(jì)給出的沉降量參數(shù)，來保證在初期支護(hù)完成后二襯施作前的初期支護(hù)斷面達(dá)到最理想的輪廓線（設(shè)計(jì)輪廓線），那么第一條和本條都提到的二次襯砌臺(tái)車預(yù)留變形量5cm怎么理解呢？理論上來講只要臺(tái)車不變形或變形值為零，也就沒必要預(yù)留這個(gè)量了，也就是說只要你預(yù)留的變形量在澆注完混凝土拆模后剛好符合二襯的設(shè)計(jì)輪廓線為最佳，是控制和節(jié)約隧道工程施工成本和加大投入的重要控制環(huán)節(jié)，

初期支護(hù)輪廓線下限半徑應(yīng)該控制為：設(shè)計(jì)初期支護(hù)輪廓線半徑 二襯模板臺(tái)車變形量5cm。上限應(yīng)為：初期支護(hù)輪廓線下限半徑 施工誤差（3cm考慮） 殘余變形沉降量（按2～5cm考慮）。

施工過程中還要嚴(yán)格控制剛拱架加工尺寸和比樣誤差，安裝過程中嚴(yán)控拱架安設(shè)尺寸及誤差，每個(gè)工作循環(huán)和各步序必須嚴(yán)格檢查拱架平面位置、拱頂高程、垂直度、偏位等工序，

以上數(shù)據(jù)均為本轄區(qū)隧道經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，僅供參考。

3、二次襯砌輪廓線斷面控制方法

為了保證二次襯砌混凝土厚度，施工時(shí)二襯外輪廓線半徑定為：隧道設(shè)計(jì)初期支護(hù)外輪廓線半徑 二次襯砌模板臺(tái)車預(yù)留變形5cm，

二次襯砌施工前，根據(jù)本轄區(qū)三座隧道對(duì)基本穩(wěn)定的初期支護(hù)監(jiān)控量側(cè)數(shù)據(jù)來看，V級(jí)圍巖拱頂下沉和收斂一般在6～12cm局部達(dá)到16cm，IV級(jí)圍巖拱頂下沉和收斂一般在2～7cm局部達(dá)到12cm，故驗(yàn)證設(shè)計(jì)的預(yù)留沉降量13、16、18cm為合理。

4、圍巖監(jiān)控量測(cè)

監(jiān)控量側(cè)是新奧法復(fù)合式襯砌設(shè)計(jì)、施工的核心技術(shù)之一，也是本區(qū)段隧道襯砌采用信息化施工管理的重要工作和課題，通過施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)掌握圍巖和支護(hù)在施工過程中的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度，保障了施工安全，對(duì)評(píng)價(jià)和修正初期支護(hù)參數(shù)，力學(xué)分析及對(duì)二次襯砌施作時(shí)間提供了信息依據(jù)，根據(jù)本項(xiàng)目隧道地質(zhì)特點(diǎn)及要求，主要進(jìn)行了一下項(xiàng)目的量測(cè)。

隧道施工技術(shù)地質(zhì)預(yù)報(bào)

采用超前水平鉆探，5m為一個(gè)區(qū)段，為圍巖動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)情況、參數(shù)的修正提供了有力的信息依據(jù)。

圍巖變形量測(cè)

主要是通過洞內(nèi)變形收斂量測(cè)、拱頂下沉量測(cè)、圍巖內(nèi)部位移量測(cè)來監(jiān)控洞室穩(wěn)定狀態(tài)和評(píng)價(jià)隧道變形特征，是隧道施工日常量測(cè)的主要實(shí)測(cè)項(xiàng)目及工作，

隧道施工技術(shù)應(yīng)變量測(cè)

采用應(yīng)變計(jì)、應(yīng)力盒、測(cè)力計(jì)等對(duì)鋼架支撐、錨桿和襯砌受力變形情況進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)支護(hù)效果。本項(xiàng)目對(duì)支護(hù)的錨桿、拱架及二襯受力變形進(jìn)行監(jiān)控經(jīng)過數(shù)據(jù)分析設(shè)計(jì)的支護(hù)效果優(yōu)良。

隧道施工技術(shù)穩(wěn)定性

經(jīng)過對(duì)逐座隧道量測(cè)數(shù)據(jù)的收集整理、回歸分析，對(duì)IV、V級(jí)大跨徑不良地質(zhì)圍巖及支護(hù)取得了大量的數(shù)據(jù)信息，采用了位移反分析法，反求得圍巖初始應(yīng)力場(chǎng)及圍巖綜合物理力學(xué)參數(shù)，并與實(shí)際結(jié)果對(duì)比、驗(yàn)證，為今后的設(shè)計(jì)和施工提供了不少科學(xué)數(shù)據(jù)及類比依據(jù)。

由于轄區(qū)內(nèi)隧道裂隙均較發(fā)育，圍巖完整性、堅(jiān)硬性差，深埋段不多，而且山體裂隙水比較豐富，所以發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害——巖爆的幾率不高，根據(jù)鉆探和地質(zhì)部門的資料該區(qū)域也不存在有害可燃易爆氣體，施工中主要的難點(diǎn)就是處理好大跨徑的開挖步序、工藝和應(yīng)力突變導(dǎo)致淺埋段及主洞交叉處塌方冒頂及散體、破裂狀結(jié)構(gòu)的邊仰坡失穩(wěn)或順圍巖層理走向的滑塌；涌水防排的治理；由于地質(zhì)限制只能采用導(dǎo)坑開挖，施工通風(fēng)的處理等工作上。

1、塌方的防治實(shí)例

隧道施工中的塌方災(zāi)害堅(jiān)持防治結(jié)合的方針，以預(yù)防為主，對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行超前預(yù)報(bào)，已支護(hù)的進(jìn)行量測(cè)監(jiān)控，嚴(yán)格設(shè)計(jì)工法施作，加強(qiáng)工序施工質(zhì)量，嚴(yán)控各工序間的根據(jù)圍巖情況依據(jù)規(guī)范控制步序拉開的長(zhǎng)度，嚴(yán)密監(jiān)控不良地質(zhì)開挖后的邊仰坡情況，及時(shí)加以必要的防護(hù)，

轄區(qū)隧道以上喝組地質(zhì)情況較差：由于上喝組隧道出口為淺埋，易坍塌，場(chǎng)地也受到限制，采用進(jìn)口單口掘進(jìn)，但隧道進(jìn)口在進(jìn)洞后監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)反映為異常，高駐辦會(huì)同有關(guān)專家查看后，果斷下發(fā)指令撤離所有人員及機(jī)械停工施工，采取加固措施，在洞內(nèi)加設(shè)支撐、山頂?shù)乇碜{加固，洞內(nèi)主洞注漿加固改善圍巖，邊仰坡小導(dǎo)管注漿改善，由于變化速率過大，山體已經(jīng)形成裂隙滑塌面，于6天后進(jìn)口仰坡順山體裂隙面突然大面積滑塌，由于及時(shí)撤離了人員機(jī)械，沒有造成人員及機(jī)械的重大損失，

塌方的主要原因：隧道至洞頂穿越斷層破裂帶，斷裂帶的走向與路線近平行，進(jìn)口右線為高邊、仰坡，最高處為右邊坡69m，山體有7處縱橫、深度走向不明的采金洞遺址，且右線右邊坡偏壓，（在進(jìn)洞之前由于考慮到右邊坡偏壓的影響，對(duì)該隧道進(jìn)行了主洞全環(huán)徑向小導(dǎo)管注漿加固，改善巖體，上斷面導(dǎo)坑支護(hù)增加了臨時(shí)仰拱，提供水平支撐，并且增加了明洞套拱，套拱左側(cè)反壓回填），受其影響，隧址區(qū)圍巖完整性差，尤其是進(jìn)口仰坡坡面暴露圍巖為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化強(qiáng)烈?guī)r體，多呈散體狀結(jié)構(gòu)或碎裂狀結(jié)構(gòu)，無自穩(wěn)能力，加之施工中爆破開挖的震動(dòng)干擾，導(dǎo)致右邊坡突然滑塌帶動(dòng)仰坡使之坍塌將洞口左右線全部掩埋，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察滑塌體均為松散的碎石土（坡積碎石土），塌方體厚度10～12m，主洞室初支、明洞套拱情況不明。

經(jīng)過設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理、施工單位四方對(duì)塌方現(xiàn)場(chǎng)核查，該塌方為地質(zhì)原因造成，為了進(jìn)行下階段的施工或減少塌方對(duì)施工的影響，以及考慮總工期的要求，將掘進(jìn)施工隊(duì)克服困難轉(zhuǎn)移到出口繼續(xù)施工，必須對(duì)進(jìn)口塌方進(jìn)行處治，經(jīng)過四方共同研究決定，首先安排將塌方體進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量與塌方前的坡面比較得出塌方面的位置及清渣量，確定處治分兩個(gè)階段，第一個(gè)階段先將滑塌的邊、仰坡虛渣清除，并結(jié)合由上而下邊刷邊護(hù)原則完成框架錨桿防護(hù)，第二階段待主洞清理出來后根據(jù)破壞程度再進(jìn)行第二步處治設(shè)計(jì)。

2、涌、滲水處理

防、排相結(jié)合是洞內(nèi)治水的原則，清刺溝、上喝組隧道施工中都遇到了不同程度的涌水現(xiàn)象，施工中從兩個(gè)方面來處理，第一步將涌出的水排出洞外，不至于影響正常施工環(huán)境，對(duì)于順坡洞排水主要是挖臨時(shí)排水溝自然排水，反坡采用挖積水、排水泵站機(jī)械排水管路排水，圍巖的涌、滲水處的治理非常關(guān)鍵，如：上喝組隧道右線右導(dǎo)坑開挖約在SH202 800處右拱腰出現(xiàn)的涌水，水量較大噴射混凝土無法凝固在受噴圍巖面上，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘察涌水原因時(shí)，發(fā)現(xiàn)涌水點(diǎn)是約直徑為1.6m沙井處滲出的，而且通過涌水的洗刷已經(jīng)形成漩渦狀，如果不及時(shí)處理，繼續(xù)任其沖刷形成沙井掏空，有可能會(huì)導(dǎo)致掌子面坍塌，通過施工單位與監(jiān)理單位研究決定立即采用先堵后排的方案，即將涌水井用土工布填塞，并加設(shè)這了一榀剛拱架支撐，防止涌水井的沙被洗空，導(dǎo)致嚴(yán)重后果和損失，然后把PVC管將土工布過濾后的涌水集中排至積水坑，噴射加大速凝劑用量的噴射混凝土，考慮水量比較大，面積范圍較小，通過調(diào)查水的主要來源是雨季山體的裂隙水匯聚而成的，那么不能讓其成為涌水通道，采用周邊注漿的方案將其封住，如果是地下水域的通道那么必須作特殊處理。通過初期支護(hù)表面外觀和打孔檢測(cè)及雷達(dá)檢測(cè)來看效果良好。

伴隨著我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展與綜合國(guó)力的增強(qiáng)，城市的規(guī)模也不斷的增大，城市人口流量還在增加、再加上機(jī)動(dòng)車輛呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢(shì)，交通狀況不斷惡化。為了改善交通環(huán)境，采取了各種措施，其中興建地下鐵道得到了普遍的認(rèn)可，如最近幾年在北京、廣州、深圳等城市便興建了大量的地下鐵道。由于在城市中修建地下鐵道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地質(zhì)、環(huán)境保護(hù)、施工機(jī)具以及資金條件等因素的影響較大，因此各自所采用的施工方法也不盡相同。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。施工方法的選擇應(yīng)根據(jù)工程的性質(zhì)、規(guī)模、地質(zhì)和水文條件、以及地面和地下障礙物、施丁設(shè)備、環(huán)保和工期要求等因素，經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。首選方案。但其缺點(diǎn)也是明顯的，如阻斷交通時(shí)間較長(zhǎng)，噪聲與震動(dòng)等對(duì)環(huán)境的影響。

隧道通過特殊地質(zhì)地段施工時(shí)應(yīng)注意以下幾方面：

1.施工前應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)所提供的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料進(jìn)行詳細(xì)分析了解，深入細(xì)致地作施工調(diào)查，制訂相應(yīng)的施工方案和措施，備足有關(guān)機(jī)具及材料，認(rèn)真編制和實(shí)施施工組織設(shè)計(jì)，使工程達(dá)到安全、優(yōu)質(zhì)、高效的目的。反之，即便地質(zhì)并非不良，也會(huì)因準(zhǔn)備不足，施工方法不當(dāng)或措施不力導(dǎo)致施工事故，延誤施工進(jìn)度。

2.特殊地質(zhì)地段隧道施工時(shí)，應(yīng)以“先治水、短開挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進(jìn)”為指導(dǎo)原則。在選擇和確定施工方案時(shí)，應(yīng)以安全為前提，綜合考慮隧道工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、斷面型式、尺寸、埋置深度、施工機(jī)械裝備、工期和經(jīng)濟(jì)的可行性等因素而定。同時(shí)應(yīng)考慮圍巖變化時(shí)施工方法的適應(yīng)性及其變更的可能性，以免造成工程失誤和增加投資。

3.在隧道開挖方式選擇上，無論是采用鉆爆開挖法、機(jī)械開挖法，還是采用人工和機(jī)械混合開挖法，應(yīng)視地質(zhì)、環(huán)境、安全等條件來確定。如用鉆爆法施工時(shí)，光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)，既能使開挖輪廓線符合設(shè)計(jì)要求，又能減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)破壞。爆破應(yīng)嚴(yán)格按照鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，如遇地質(zhì)變化應(yīng)及時(shí)修改完善設(shè)計(jì)。

4.隧道通過自穩(wěn)時(shí)間短的軟弱破碎巖體、淺埋軟巖和嚴(yán)重偏壓、巖溶流泥地段、砂層、砂卵（礫）石層、斷層破碎帶以及大面積淋水或涌水地段時(shí)，為保證洞體穩(wěn)定可采用超前錨桿、超前小鋼管、管棚、地表預(yù)加固地層和圍巖預(yù)注漿等輔助施工措施，對(duì)地層進(jìn)行預(yù)加固、超前支護(hù)或止水。

5.為了掌握施工中圍巖和支護(hù)的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度，以及確定施工工序，保證施工安全，應(yīng)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)，充分利用監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)施工。對(duì)軟巖淺埋隧道須進(jìn)行地表下沉觀測(cè)，這對(duì)及時(shí)預(yù)報(bào)洞體穩(wěn)定狀態(tài)，修正施工方案都十分重要。

6.穿過未膠結(jié)松散地層和嚴(yán)寒地區(qū)的凍脹地層等，施工時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施外，均可采用錨噴支護(hù)施工。爆破后如開挖工作面有坍塌可能時(shí)，應(yīng)在清除危石后及時(shí)噴射混凝土護(hù)面。如圍巖自穩(wěn)性很差，開挖難以成形，可沿設(shè)計(jì)開挖輪廓線預(yù)打設(shè)超前錨桿。錨噴支護(hù)后仍不能提供足夠的支護(hù)能力時(shí)，應(yīng)及早裝設(shè)鋼架支撐加強(qiáng)支護(hù)。 　7.當(dāng)采用構(gòu)件支撐作臨時(shí)支護(hù)時(shí)，支撐要有足夠的強(qiáng)度和剛度，能承受開挖后的圍巖壓力。圍巖出現(xiàn)底部壓力，產(chǎn)生底膨現(xiàn)象或可能產(chǎn)生沉陷時(shí)應(yīng)加設(shè)底梁。當(dāng)圍巖極為松軟破碎時(shí)，應(yīng)采用先護(hù)后挖，暴露面應(yīng)用支撐封閉嚴(yán)密。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，可結(jié)合管棚或超前錨桿等支護(hù)，形成聯(lián)合支撐。支撐作業(yè)應(yīng)迅速、及時(shí)，以充分發(fā)揮構(gòu)件支撐的作用。

8.圍巖壓力過大，支撐受力下沉侵入襯砌設(shè)計(jì)斷面，必須挑頂（即將隧道頂部提高）時(shí)，其處理方法是：拱部擴(kuò)挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應(yīng)先挑頂后擴(kuò)挖。當(dāng)擴(kuò)挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應(yīng)立好拱架和模板先灌筑滿足設(shè)計(jì)斷面部分的拱圈，俟混凝土達(dá)到所需強(qiáng)度并加強(qiáng)拱架支撐后，再行挑頂灌筑其余部分。挑頂作業(yè)宜先護(hù)后挖。

9.對(duì)于極松散的未固結(jié)圍巖和自穩(wěn)性極差的圍巖，當(dāng)采用先護(hù)后挖法仍不能開挖成形時(shí)，宜采用壓注水泥砂漿或化學(xué)漿液的方法，以固結(jié)圍巖，提高其自穩(wěn)性。松散地層結(jié)構(gòu)松散，膠結(jié)性弱，穩(wěn)定性差，在施工中極易發(fā)生坍塌。如極度風(fēng)化破碎已失巖性的松散體；漂卵石地層、砂夾礫石和含有少量粘土的土壤以及無膠結(jié)松散的干沙等。隧道穿過這類地層，應(yīng)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，一般采取先護(hù)后挖，密閉支撐，邊挖邊封閉的施工原則，必要時(shí)可采用超前注漿改良地層和控制地下水等措施。

10.特殊地質(zhì)地段隧道襯砌，為防止圍巖松弛，地壓力作用在襯砌結(jié)構(gòu)上，致使襯砌出現(xiàn)開裂、下沉等不良現(xiàn)象。因此，采用模筑襯砌施工時(shí)，除遵守隧道施工技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定施工外，還應(yīng)注意：當(dāng)拱腳、墻基松軟時(shí)，灌筑混凝土前應(yīng)采取措施加固基底。襯砌混凝土應(yīng)采用高標(biāo)號(hào)或早強(qiáng)水泥，提高混凝土等級(jí)，或采用摻速凝劑、早強(qiáng)劑等措施，提高襯砌的早期承載能力。仰拱施工，應(yīng)在邊墻完成后抓緊進(jìn)行，或根據(jù)需要在初期支護(hù)完成后立即施作仰拱，使襯砌結(jié)構(gòu)盡早封閉，構(gòu)成環(huán)形改善受力狀態(tài)，以確保襯砌結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定堅(jiān)固。在隧道的施工過程中，應(yīng)把地質(zhì)超前預(yù)報(bào)納入隧道施工的正常工序，使地質(zhì)超前預(yù)報(bào)成為促進(jìn)隧道科學(xué)施工的有力手段。

在隧道施工過程中遇到的地質(zhì)問題往往千差萬別，不盡相同，有時(shí)甚至是諸種不良地質(zhì)疊加和組合。施工中要區(qū)別各種情況，具體問題具體對(duì)待，采取有針對(duì)性的處置措施，盡可能把不良地質(zhì)給施工帶來的損失降低到最低程度。不良地質(zhì)雖然給隧道施工造成了困難，但只要掌握了不良地質(zhì)的性質(zhì)、規(guī)模和在隧道的出露位置，所采取的治理措施及時(shí)、得當(dāng)，不僅可以避免任何地質(zhì)條件下出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，而且可以用較小的代價(jià)彌補(bǔ)不良地質(zhì)給施工造成的損失。

隧道施工時(shí)，管線布置較多，又受空間限制，管線必須按照規(guī)定和研究的最合理方案的進(jìn)行安裝設(shè)置，施工是動(dòng)態(tài)的，必須設(shè)有專門的人員管理，確保施工安全。洞內(nèi)管線布置見圖8。

1、洞外測(cè)量

符合導(dǎo)線復(fù)測(cè)，在實(shí)際實(shí)測(cè)中，首先對(duì)設(shè)計(jì)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行測(cè)角、測(cè)距、平差，然后進(jìn)行各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。

高程控制測(cè)量，以隧道進(jìn)出口水準(zhǔn)基點(diǎn)為起算點(diǎn)和閉合點(diǎn)，對(duì)全程水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)合評(píng)定，不設(shè)成為一閉合高程控制網(wǎng)，采用水準(zhǔn)測(cè)量與三角高程測(cè)量相結(jié)合的方法，按國(guó)家四等高程控制標(biāo)準(zhǔn)施測(cè)，并通過交叉交換復(fù)測(cè)。

2、平面控制測(cè)量，采用線路中線與符合導(dǎo)線相結(jié)合的形式，按照國(guó)家四等控制網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)。

首先，在進(jìn)出口以已經(jīng)納入洞外平面控制網(wǎng)的兩條邊作為隧道洞內(nèi)控制網(wǎng)的聯(lián)系邊，然后在洞內(nèi)布設(shè)支導(dǎo)線點(diǎn)，導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在施工干擾小、穩(wěn)定可靠的地方，點(diǎn)間視線應(yīng)離開洞內(nèi)設(shè)施0.2m以上。用全站儀對(duì)水平角和邊長(zhǎng)同時(shí)施測(cè)，該導(dǎo)線在實(shí)地測(cè)設(shè)中應(yīng)十分注意對(duì)導(dǎo)線的檢測(cè)，應(yīng)為每一步產(chǎn)生的誤差都將會(huì)影響橫向貫通誤差，檢測(cè)方法一般按原有導(dǎo)線最前端的相鄰三點(diǎn)點(diǎn)位，通過同精度測(cè)角和測(cè)邊檢測(cè)。如果角和邊的差值均在精度允許范圍內(nèi)，則可以為原導(dǎo)線點(diǎn)的精度和點(diǎn)位均為可信，如超限應(yīng)沿著原有導(dǎo)線依次倒退檢測(cè)，直至精度合格為止。這時(shí)以合格處導(dǎo)線點(diǎn)作起算點(diǎn)向前建立新導(dǎo)線。同時(shí)采用換手復(fù)測(cè)和隧道中線和坐標(biāo)法互為復(fù)核的方法，以避免出現(xiàn)測(cè)設(shè)錯(cuò)誤。

高程控制測(cè)量采用四等測(cè)量，用水準(zhǔn)測(cè)量和三角測(cè)量高程相結(jié)合的方法，洞內(nèi)高程由洞外高程控制點(diǎn)BM進(jìn)和BM出傳算。洞內(nèi)每隔100～200m設(shè)立一對(duì)高程控制點(diǎn)。采用水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，進(jìn)行往返觀測(cè)，作業(yè)要求，觀測(cè)限差和精度評(píng)定方法應(yīng)符合規(guī)范要求。

國(guó)家越來越重視環(huán)境保護(hù)，環(huán)境保護(hù)也越來越受到我們公路建設(shè)者們的關(guān)注，因此在項(xiàng)目審批和設(shè)計(jì)中就已經(jīng)著手綜合考慮，盡量避免因人為因素導(dǎo)致的山體病害的產(chǎn)生，盡量減少對(duì)工程附近的建筑、居民生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的不良影響，設(shè)計(jì)中采用“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則，減少深挖路段，保護(hù)自然坡體及原有植被。

隧道洞內(nèi)的開挖石渣盡可能地縱向調(diào)配，作為路基的填料，硬石、優(yōu)質(zhì)石渣在所設(shè)的石料加工場(chǎng)集中堆放，用于砌體工程和混凝土粗集料，施工中不得亂棄，根據(jù)各工地的實(shí)際情況集中堆放，棄方時(shí)，考慮到保護(hù)植被，堆放時(shí)，選好棄渣場(chǎng)地，作好坡腳的防護(hù)，以避免洪水期沖走棄渣形成認(rèn)為的泥石流，棄渣后在渣場(chǎng)的頂面覆蓋土層，復(fù)墾還田或種樹造林。

施工期間的生活污水和工業(yè)污水集中排放，都必須經(jīng)過沉淀過濾處理。

邊、仰坡為了與自然結(jié)合一體對(duì)穩(wěn)定性較差的作了永久性防護(hù)

我公司承擔(dān)監(jiān)理咨詢?nèi)蝿?wù)的商界高速殷家灣、清刺溝、上喝組隧道洞身開挖、初期支護(hù)、仰拱及填充已基本完成，二次襯砌也即將結(jié)束通過有關(guān)技術(shù)人員的努力學(xué)習(xí)和現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工工藝及工程質(zhì)量取得了良好的效果，并總結(jié)出一套大跨徑不良地質(zhì)隧道導(dǎo)坑法施工的經(jīng)驗(yàn)，為今后類似的工程積累了數(shù)據(jù)成果和經(jīng)驗(yàn)。

我公司在各類隧道施工上已有了不少成功經(jīng)驗(yàn)，我們也有信心在不遠(yuǎn)的將來涉及到地質(zhì)更復(fù)雜施工技術(shù)難度、科技含量更高的隧道領(lǐng)域，希望大家多提寶貴意見，共同探討，在新的世紀(jì)里使我國(guó)的隧道工程設(shè)計(jì)和施工水平有更大的提高。隧道2100433B

《隧道施工技術(shù)問答》由中國(guó)鐵道出版社出版。

《沉管隧道施工技術(shù)指南》結(jié)合《沉管法隧道施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 51201-2016，從施工準(zhǔn)備、施工測(cè)量、干塢、管節(jié)制作、基槽開挖與回填覆蓋、管節(jié)安裝、接頭處理、銜接段、監(jiān)測(cè)和驗(yàn)收要求這些方面詳細(xì)闡述沉管隧道施工技術(shù)，為沉管隧道施工提供指導(dǎo)意義。

軟弱圍巖隧道施工技術(shù)

正文語(yǔ)種: 簡(jiǎn)體中文

開本: 16

條形碼: 9787114092473

商品尺寸: 23.2 x 17.2 x 2 cm

商品重量: 680 g

ASIN: B005LYVII8