水囊焊接机(1B414000隧道工程)

Posted 2023-05-30

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水囊焊接机(1B414000隧道工程)

1B414000隧道工程

1B414010隧道围岩分级与隧道构造

1B414011隧道围岩分级

—、公路隧道围岩分级

隧道围岩分级是设计、施工的基础。施工方法的选择、衬砌结构类型及尺寸的确定、隧道施工劳动定额、材料消耗标准的制订都要以围岩分级作为主要依据：公路隧道围岩分级见表1B414011：

公路隧道围岩分级表1B414011

注：1.本表不适用于特殊条件的围岩分級，如膨胀性围岩、多年冻土等。

2.在工程可行性研究和初步勘测阶段，可采用定性划分的方法或工程类比的方法进行围岩级别划分。

二、围岩级别的判定方法

1.隧道围岩分级的综合判断方法宜采用两步分级，并按以下顺序进行：

（1）根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ，综合进行初步分级。

（2）对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级基础上考虑修正因素的影响，修正岩体基本质量指标值：按修正后的基本质量指标BQ，结合岩体的定性特征综合评判、确定围岩的详细分级。

2.围岩分级中岩石坚硬程度、岩体完整程度两个基本因素的定性划分和定量指标及其对应关系应符合《公路隧道施工技术规范》JTG/T3660-2020和《公路隧道设计规范》JTG3370.1-2018中的有关规定：

3.围岩详细定级时，如遇下列情况之一，应对岩体基本质量指标BQ进行修正：

（1）有地下水；

（2）围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用；

（3）存在高初始应力。

1B414012公路隧道的构造

公路隧道结构构造，由主体构造物和附属构造物两大类组成。主体构造物通常指洞身衬砌和洞门构造物，附属构造物是主体构造物以外的其他建筑，是为了运营管理、维修养护、给水排水、供蓄发电、通风、照明、通信、安全等而修建的构造物。隧道洞门应适当进行美化，并注意环保要求。洞门可拦截、汇集地下水，并沿排水渠道排离洞门进入道路两侧的排水沟，防止地表水沿洞门漫流。

一、公路隧道的分类

1.公路隧道按跨度分类

公路隧道按跨度进行分类，可分为小跨度隧道、一般跨度隧道、中等跨度隧道和大跨度隧道四类，具体分类标准见表 1B414012-1

2. 公路隧道按长度分类

公路隧道按长度进行分类，可分为特长隧道、长隧道、中隧道和短隧道四类，具体分类标准见表 1B414012-2

二、洞门类型及构造

1.洞门类型：为了保护岩（土）体的稳定和使车辆不受崩塌、落石等威胁，确保行车安全，应该根据实际情况，选择恰当合理的洞门形式，修筑洞门，并对边、仰坡进行适当的护坡，洞门类型有：端墙式洞门、翼墙式洞门、环框式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、削竹式洞门、遮光式洞门等。

2.洞门构造

（1）洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不应小于1.5m，以防仰坡土石掉落到路面上，危及安全。洞门端墙与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外围的高度不应小于1.0m，以免落石破坏拱圈。洞门墙顶应高出仰坡坡脚0.5m以上，以防水流溢出墙顶，也可防止掉落土石弹出。

（2）洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔，以防正洞门变形；洞门墙的厚度可按计算或结合其他工程类比确定，但墙身厚度最小不得小于0.5m。

（3）洞门墙基础必须置于稳固的地基上，应视地形及地质条件，埋置足够的深度，保证洞门的稳定性。

三、明洞类型及构造

1.明洞类型：洞顶覆盖层较薄，难以用暗挖法建隧道时，隧道洞口或路堑地段受塌方、落石、泥石流、雪害等危害时，道路之间或道路与铁路之间形成立体交叉，但又不宜做立交桥时，通常应设置明洞。明洞主要分为拱式明洞和棚式明洞两大类：按荷载分布，拱式明洞又可分为路堑对称型、路堑偏压型、半路堑偏压型和半路堑单压型。按构造，棚式明洞又可分墙式、刚架式、柱式和悬臂式等。此外还有特殊结构明洞，如支撑锚杆明洞、抗滑明洞、柱式挑檐棚洞、全刚架式棚洞、空腹肋拱式棚洞、悬臂棚洞、斜交托梁式棚洞、双曲拱明洞等，以适应特殊场合。

2.明洞构造

（1）拱式明洞。拱式明洞主要由顶拱和内外边墙组成混凝土或钢筋混凝土结构，整体性较好，能承受较大的垂直压力和侧压力。内外墙基础相对位移对内力影响较大，所以对地基要求较高，尤其外墙基础必须稳固。必要时还可加设仰拱。通常用作洞口接长衬砌的明洞，以及用明洞抵抗较大的塌方推力、范围有限的滑坡下滑力和支撑边坡稳定等。

（2）棚式明洞。受地形、地质条件限制，难以修建拱式明洞时，边坡有小量塌落掉块，侧压力较小时，可以采用棚式明洞。棚式明洞由顶盖和内外边墙组成。顶盖通常为梁式结构，内边墙一般采用重力式结构，并应置于基岩或稳固的地基上。当岩层坚实完整，干燥无水或少水时，为减少开挖和节约圬工，可采用锚杆式内边墙。外边墙可以釆用墙式，刚架式、柱式结构。

四、洞身类型及构造

1.洞身类型：按隧道断面形状分为曲墙式、直墙式和连拱式等。

2.洞身构造：分为一次衬砌和二次衬砌、防排水构造、内装饰、顶棚及路面等。

1B414020隧道地质超前预报和监控量测技术

1B414021隧道地质超前预报

公路隧道施工应加强施工地质工作，以达到地质预测预报的目的。常规地段应实施跟踪地质调査，不良地质地段应进行超前地质预报。地质预测预报应作为必备工序纳入施工组织管理。

一、公路隧道地质超前预报的目的

跟踪地质调査与超前地质预报，应达到下列主要目的：

1.在施工前期地质勘察成果的基础上，进一步査明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件，进而预测前方的不良地质以及隐伏的重大地质问题。

2.为信息化设计和施工提供可靠依据。

3.为降低地质灾害发生风险提供预警。

4.为编制竣工文件提供可靠的地质资料。

二、公路隧道地质超前预报的内容

超站地质预报应包括（但不限于）以下内容：

1.地层岩性：重点为软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土等。

2.地质构造：重点为断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况。

3.不良地质：特別是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力、高地温、高岩温等发育情况。

4.地下水：特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层。

三、公路隧道地质超前预报方法

隧道地质超前预报方法主要有：地质调査法、超前钻探法、物理勘探法（TSP法、TGP法和TRT法）、超前导洞法、水力联系观测。

1.地质调査法是隧道施工超前地质预报的基础，适用于各种地质条件隧道超前地质预报，调査内容应包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质调查。

2.物理勘探法适用于长、特长隧道或地质条件复杂隧道的超前地质预报，主要方法包括有弹性波反射法、地质雷达法、陆地声呐法、红外探测法、瞬变电磁法、高分辨直流电法。

3.TSP法适用于各种地质条件，对断层、软硬接触面等面状结构反射信号较为明显，每次预报的距离宜为100~150m，连续预报时，前后两次应重叠10m以上。

4.地质雷达法适用于岩溶、采空区探测，也可用于探测断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体，在岩溶不发育地段每次预报距离宜为10~20m，在岩溶发育地段预报长度可根据电磁波波形确定，连续预报时，前后两次重叠不应小于5m。

5.超前水平钻探每循环钻孔长度应不低于30m，连续预报时，前后两循环孔应重叠5~8m；可能发生突泥涌水的地段，超前钻探应设孔口管和出水装置，防止高压水突出；富含瓦斯的煤系地层或富含石油天然气地层应采用长短结合的钻孔方式进行探测。

6.富水构造破碎带、富水岩溶发育地段、煤系或油气地层、瓦斯发育区、采空区以及重大物探异常地段等地质复杂隧道和水下隧道必须采用超前钻探法预报、评价前方地质情况。

7.超前导洞法可采用平行超前导洞法和隧道内超前导洞法，两座并行隧道可根据先行开挖的隧道预测后开挖隧道的地质条件。

8.当隧道排水或突涌水对地下水资源或周围建（构）筑物产生重大影响时，应进行水力联系观测。

四、公路隧道地质超前预报的分级

超前地质预报应实行分级管理，根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，对工程进行地质灾害分级，采取不同地质预报方案。

根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，地质灾害分为以下四级：

A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、瓦斯、天然气问题严重的地段以及人为坑洞等。

B级：存在中、小型突水突泥隐患的地段，物探有较大异常的地段，断裂带等。

C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小。

D级：非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。

地质复杂隧道的预测预报应坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合、地质方法与物探方法相结合、辅助导坑与主洞探测相结合，开展多层次、多手段的综合超前地质预报，并贯穿于施工全过程。不同地质灾害的预报方式可采用。

1级预报可用于A级地质灾害：采用地质调查法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声呐法、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、超前水平钻探法等进行综合预报。

2级预报可用于B级地质灾害：采用地质调查法、地震波反射法、、超声波反射法、陆地声呐法，辅以地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、必要时进行超前水平钻孔。

3级预报可用于C级地质灾害：以地质调查法为主。对重要地质界面、断层或物探异常地段宜采用地震波反射法或超声波反射法进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔。

4级预报可用于D级地质灾害。釆用地质调查法。

1B414022隧道施工监控量测技术

量测计划应根据隧道的围岩条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测目的进行编制，同时应考虑量测费用的经济性，并注意与施工的进程相适应。隧道施工监控量测应作为重要工序列人施工组织设计和工序管理。

一、监控量测的目的

监控量测是施工工艺流程中的一个重要工序，应贯穿施工的全过程，监控量测应达到下列目的：

1.掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业。

2.通过对围岩和支护的变形、应力量测，为修改设计提供依据。

3.分析各项量测信息，确认或修正设计参数。

二、量测内容与方法

1.量测项目分必测项目和选测项目，见表1B414022-1和表1B414022-2。隧道施工时必须进行必测项目的量测，选测项目应根据设计要求、隧道断面形状、大小和埋深、围岩条件、周边环境条件、支护类型和参数、施工方法等综合选择。

2.爆破开挖后应立即进行工程地质与水文地质状况的观察和记录，并进行地质描述。地质变化处和重要地段，应有照片记载。初期支护完成后应进行喷层表面的观察和记录，并进行裂缝描述。

3.隧道开挖后应及时进行围岩、初期支护的周边位移量测，拱顶下沉量测；安设锚杆后，应进行锚杆抗拔力试验：当围岩差、断面大或地表沉降控制严时宜进行围岩体内位移量测和其他量测：位于Ⅳ~Ⅵ级围岩中且覆盖层厚度小于40m的隧道，应进行地表沉降量测。

4.量测部位和测点布置，应根据地质条件、量测项目和施工方法等确定。

5.测点应距开挖面2m的范围内尽快安设，并应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初次读数。

6.测点的测试频率应根据围岩和支护的位移速度及离开挖面的距离确定。

7.现场量测手段，应根据量测项目及国内外人工量测仪器的现状来选用一般应尽量选择简单可靠、耐久、成本低、稳定性能好、被测量的物理概念明确，有足够大的量程，便于进行分析和反馈的测试仪具。

三、量测数据处理与应用

1.应及时对现场量测数据绘制时态曲线（或散点图）和空间关系曲线。

2.位移-时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理和回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。

3.当位移-时间曲线出现反弯点时、则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。

4.隧道监控量测工作应根据控制基准建立预警机制，可按表1B414022-3实行分级管理。

遇到下列情况之一时，也应提岀预警并分级管理。

（1）支护结构出现开裂，实行Ⅰ级管理；

（2）地表出现开裂、坍塌，实行Ⅰ级管理；

（3）渗水压力或水流量突然增大，实行Ⅱ级管理；

（4）水体颜色或悬着物发生变化，实行Ⅱ级管理：

5.二次衬砌的施作应在满足下列要求时逬行：

（1）隧道水平净变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降；

（2）隧道位移相对值已达到相对位移量的90%以上；

对浅埋、软弱、高地应力围岩等特殊地段应视现场情况确定。

四、量测管理

隧道现场监控量测应成立专门测量小组，由施工单位或委托其他单位承担量测任务。量测组负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作，并及时将量测信息反馈于施工和设计。现场监控量测应按量测计划认真组织实施，并与其他施工环节紧密配合，不得中断工作。各预埋测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护，不得任意撤换和遭到破坏。

五、竣工文件中应包括的量测资料

1.现场监控量测计划

2.实际测点布置图

3.围岩和支护的位移-时间曲线图、空间关系曲线图以及量测记录汇总表

4.经量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录

5.现场监控量测说明

1B414030公路隧道施工技术

1B414031公路隧道洞口、明洞施工

—、洞口工程

洞口工程是指洞口土石方、边仰坡、洞门及其相邻的翼墙、挡土墙及洞口排水系统等。

隧道洞口的各项工程及互有影响的桥涵与路基支挡等结构，应综合考虑，妥善安排，尽早完成。隧道洞口边坡、仰坡开挖及地表恢复，应符合环境保护规定，做好水土保持。

隧道洞口开挖前，应结合设计文件，遵循“早进晚出”的原则，复核确认明暗分界位置的合理性，控制边仰坡开挖高度。

1.洞口土石方的开挖与防护施工规定

（1）洞口边坡及仰坡应自上而下开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖。

（2）宜采用人工配合机械开挖，或者采用控制爆破措施减少对边坡、仰坡及围岩的扰动，严禁采用大爆破。

（3）对边坡和仰坡以上可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等的处理措施，应结合施工和运营阶段的隧道安全和环境保护等因素确定。

（4）临时防护应视地质条件、施工季节和施工方法等，及时采取喷锚等措施。

（5）应随时检查监测边坡和仰坡的变形状态。

2.洞口截排水施工规定

（1）应结合地形条件设置，具备有效拦截、排水顺畅的能力。

（2）不应冲刷路基坡面及桥涵锥坡等设施。

（3）洞口截排水设施应在雨期和融雪期之前完成。

（4）截水沟迎水面不得高于原地面，回填应密实不易被水掏空。

（5）截水沟应采取防止渗漏和变形的措施。

3.隧道洞门应在隧道开挖的初期完成，并应符合下列规定：

（1）基础必须置于稳固的地基上，虚渣、杂物、风化软层和水泥必须清除干净，地基承载力应符合设计规定。

（2）洞门端墙的砌筑与回填应两侧对称进行，不得对衬砌产生偏压。

（3）端墙施工应保证其位置准确和墙面坡度满足设计要求

（4）洞门衬砌完成后，其上方仰坡脚受破坏时，应及时处理。

（5）洞门的排水设施应与洞门工程配合施工，同步完成：

（6）洞门的排水沟砌筑在填土上时，填土必须夯实。

二、明洞工程

明洞地段土石方的开挖方式、边坡和仰坡坡度以及支护施工，应符合设计规定。地形、地质条件、边仰坡稳定程度等与设计有差异时，应提出变更。宜边开挖边支护，并注意监测和检查山坡的稳定情况：

1.明洞边墙基础施工规定

（1）基础开挖应核对地质条件，检测地基承载力，当地基不满足设计要求时，应及时上报监理、设计单位，并按设计单位提供的处理方案施工：

（2）偏压和单压明洞的外边墙的基底，在垂直路线方向应按设计要求挖成一定坡度的斜坡，提高边墙抗滑力。

（3）基础混凝土灌注前必须排除坑内积水，边墙基础完成后应及时回填。

2.明洞回填施工规定

（1）明洞拱背回填应在外模拆除，防水层和排水盲管施工完成后进行；人工回填时，拱圈混凝土强度不应小于设计强度的75%：机械回填时，拱圈混凝土强度不应小于设计强度。

（2）明洞两侧回填水平宽度小于1.2m的范围应采用浆砌片石或同级混凝土回填。

（3）回填材料不宜采用膨胀岩土。

（4）回填顶面0.2m可用耕植土回填。

（5）墙背回填应两侧对称进行。底部应铺填0.5~1.0m厚碎石并夯实，然后向上回填。石质地层中墙背与岩壁空隙不大时，可采用与墙身同级混凝土回填；空隙较大时，可采用片石混凝土或浆砌片石回填密实。土质地层，应将墙背坡面开凿成台阶状，用干砌片石分层码砌，缝隙用碎石填塞紧密，不得任意抛填土石。

（6）墙后有排水设施时，应与回填同时施工。

（7）拱背回填应对称分层夯实，每层厚度不得大于0.3m。两侧回填高差不得大于0.5m.回填至拱顶以上1.0m后，方时采用机械碾压，回填土压实度应符合设计规定。

（8）单侧设有反压墙的明洞回填应在反压墙施工完成后进行。

（9）回填时不得倾填作业。

（10）明洞回填时，应采取防止损伤防水层的措施。

（11）洞门顶排水沟砌筑在填土上时，应在夯实后砌筑。

1B414032公路隧道开挖

—、公路隧道主要开挖方式及适用范围

1.开挖方式

公路隧道的开挖方式主要有全断面法、台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法、双侧壁导坑法及中导洞法等。应根据隧道跨度、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等，选择适宜的开挖方案，并应具有较大适应性。

（1）全断面法：按设计断面一次基本开挖成形的施工方法。

（2）台阶法：先开挖上半断面，待开挖至一定距离后再同时开挖下半断面，上下半断面同时并进的施工方法台阶法分为二台阶法、三台阶法。

（3）环形开挖预留核心土法：先开挖上台阶成环形，并进行支护，再分部开挖中部核心土、两侧边墙的施工方法。

（4）中隔壁法（CD法）：在软弱围岩大跨隧道中，先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁墙，然后再分部开挖隧道的另一侧的施工方法。

（5）交叉中隔壁法（CRD）法）：是一种在中隔壁法的基础上增加临时仰拱，更快地封闭初支的施工方法。

（6）双侧壁导坑法：先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工方法。

（7）中导洞法：在连拱隧道或单线隧道的喇叭口地段，先开挖两洞之间立柱（或中墙）部分，并完成立柱（或中墙）混凝土浇筑后，再进行左右两洞开挖的施工方法。

2.适用范围

（1）全断面法适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩的中小跨度隧道，Ⅳ级围岩中跨度隧道和Ⅲ级围岩大跨度隧道在釆用了有效的预加固措施后，也可采用全断面法开挖。

（2）台阶法适用于Ⅲ~Ⅳ级围岩的中小跨度隧道，Ⅴ级围岩的小跨度隧道在采用了有效的预加固措施后亦可采用台阶法开挖。单车道隧道及围岩地质条件较好的双车道隧道可采用二台阶法施工，隧道断面较高、单层台阶断面尺寸较大时可采用三台阶法、台阶长度宜为隧道开挖跨度的1~1.5倍。

（3）环形开挖预留核心土法适用于Ⅳ~Ⅴ级围岩或一般土质围岩的中小跨度隧道，每循环开挖长度宜为0.5~1.0m，核心土面积不应小于整个断面的50%。

（4）中隔壁法（CD法）或交叉中隔壁法（CRD法）适用于围岩较差、浅埋大跨度、地表沉降需要控制的场合。

（5）双侧壁导坑法适用于浅埋大跨度隧道及地表下沉量要求严格而围岩条件很差的情况。

（6）中导洞法适用于连拱隧道。

二、公路隧道开挖的要求

隧道开挖的主要方法是钻孔爆破法。开挖工作包括钻眼、装药、爆破等几项工作内容，对于开挖工作应做到下面几点要求：

1.按设计要求开挖岀断面（包括形状、尺寸、表面平整、超挖、欠挖等要求）。

2.石碴块度（石碴大小）便于装碴作业。

3.掘进速度快少占作业循环时间。

4.爆破在充分发挥其能力的前提下，减少对围岩的震动破坏，减少对施工用具设备及支护结构的破坏，并尽量节省爆破器材消耗。

采用全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔壁法或交叉中隔壁法、双侧壁导坑法施工及仰拱开挖应符合相关规定的，应严格控制欠挖，尽量减少超挖：

三、公路隧道超、欠挖控制

1.当岩层完整、岩石抗压强度大于30MPa，并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出部分（每1m3内不宜大于0.1m3）欠挖，但其隆起量不得大于50mm。拱脚、墙脚以上1m范围内及净空图折角对应位置严禁欠挖。

2.应采取光面爆破、提高钻眼精度、控制药量等措施，并提高作业人员的技术水平。

3.开挖后宜采用断面仪或激光投影仪直接测定开挖面面积，并绘制断面图。

4.当采用钢架支撑时，如围岩变形较大，支撑可能沉落或局部支撑难以拆除时，应适当加大开挖断面，预留支撑沉落量，保证衬砌设计厚度。预留支撑沉落量应根据围岩性质和围岩压力，并在施工过程中根据量测结果进行调整。

5.超挖应回填密实，超挖回填应符合设计规定，设计没有规定时应符合下列规定：

（1）拱部坍塌形成的超挖处理应编制方案，经审批后的按方案处理。

（2）沿设计轮廓线的均匀超挖，有钢架时，可釆用喷射混凝土回填，或增大钢架支护断面尺寸，使钢架贴近开挖轮廓，在施工二次衬砌时，以二次衬砌混凝土回填；无钢架时，可在施工二次衬砌时，以二次衬砌混凝土回填。

（3）局部超挖，超挖量不超过200mm时，宜采用喷射混凝土回填密实。

（4）边墙部位超挖，可采用混凝土或片石混凝土回填。

6.隧道超欠挖的测定方法见表1B414032-1

隧道超欠挖的测定方法表1B414032-1

四、钻眼爆破掘进施工技术要点

钻眼爆破掘进是公路隧道最常釆用的掘进方式，本节主要阐述该技术。

（一）钻爆设计

钻爆设计应根据工程地质、地形环境、开挖断面、开挖方法、循环进尺、转眼机具、爆破材料和岀渣能力等因素综合考虑，并根据实际爆破效果及时对爆破设计参数进行调整。

钻爆设计的内容应包括：炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等，设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。

（二）钻眼机具

隧道工程中常使用的凿岩机有风动凿岩机和液压凿岩台车。其工作原理都是利用镶嵌在钻头体前端的凿刃反复冲击并转动破碎岩石而成孔，有的可通过调节冲击功大小和转动速度以适应不同硬度的石质，达到最佳成孔效果。

（三）炮眼布置和周边眼的控制爆破

掘进工作面的炮眼可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。

1.掏槽眼布置

掏槽眼的作用是将开挖面上某一部位的岩石掏出一个槽，以形成新的临空面，为其他炮眼的爆破创造有利条件，掏槽炮眼一般要比其他炮眼深10~20cm，以保证爆破后开挖深度一致。

根据坑道断面、岩石性质和地质构造等条件，掏槽眼排列形式有很多种，总的可分成斜眼掏槽和直眼掏槽两大类。

（1）斜眼掏槽：其特点是掏槽眼与开挖面斜交：常用的有锥形掏槽、楔形掏槽、单向掏槽，其中最常用的是垂直楔形掏槽。斜眼掏槽的优点是可以按岩层的实际情况选择掏槽方式和掏槽角度，容易把岩石抛出，而且所需掏槽眼的个数较少；缺点是眼深受坑道断面尺寸的限制，也不便于多台钻机同时凿岩。

（2）直眼掏槽：直眼掏槽可以实行多机凿岩和钻眼机械化，从而为加快掘进速度提供了有利条件。直眼掏槽凿岩作业比较方便，不需随循环进尺的改变而变化掏槽形式，仅需改变炮眼深度，而斜眼掏槽则需随循环进尺的不同而改变炮眼位置和角度，直眼掏槽石碴抛掷距离也可缩短，所以目前现场多采用直眼掏槽。但直眼掏槽的炮眼数目和单位用药量要增多，炮眼位置和钻眼方向也要求高度准确，才能保证良好的掏槽效果，技术比较复杂。

2.辅助眼布置

辅助眼的作用是进一步扩大掏槽体积和增大爆破量，并为周边眼创造有利的爆破条件。其布置主要是解决间距和最小抵抗线问题，这可以由工地经验决定，一般最小抵抗线略大于炮眼间距。

3.周边眼布置

周边眼的作用是爆破后使坑道断面达到设计的形状和规格，周边眼原则上沿着设计轮廓均匀布置，间距和最小抵抗线应比辅助眼的小，以便爆出较为平顺的轮廓，

4.周边眼的控制爆破

在隧道爆破施工中，首要的要求是炮眼利用率高，开挖轮廓及尺寸准确，对围岩震动小。

（1）光面爆破的特点

光面爆破是指爆破后断面轮廓整齐，超挖和欠挖符合规定要求的爆破，其主要标准是：

①开挖轮廓成型规则，岩面平整；

②岩面上保存50%以上孔痕，且无明显的爆破裂缝；

③爆破后围岩壁上无危石；

隧道施工中釆用光面爆破，对围岩的扰动比较轻微，围岩松弛带的范围只有普通爆破法的1/9~1/2；大大地减少了超欠挖量，节约了大量的混凝土和回填片石，加快了施工进度；围岩壁面平整、危石少，减轻了应力集中现象，避免局部塌落，增进了施工安全，并为喷锚支护创造了条件。

（2）光面爆破的主要参数

确定合理的光面爆破参数是获得良好的光面爆破效果的重要保证，光面爆破的主要参数包括周边眼的间距、光面爆破层的厚度、周边眼密集系数、周边眼的线装药密度等。影响光面爆破参数选择的因素很多，主要有岩石的爆破性能、炸药品种、一次爆破的断面大小及形状等，其中影响最大的是地质条件。光面爆破参数的选择，目前还缺乏一定的理论公式，多是采用经验方法：光面爆破的主要参数见表1B414032-2和表1B414032-3。

（3）预裂爆破及主要参数

预裂爆破实质上也是光面爆破的一种形式，其爆破原理与光面爆破原理相同，只是在爆破的顺序上，光面爆破是先引爆掏槽眼，接着引爆辅助眼，最后才引爆周边眼；而预裂爆破则是肯先引爆周边眼，使沿周边眼的连心线炸岀平顺的预裂面，由于这个预裂面的存在，对后爆的掏槽眼和辅助眼的爆炸波能起反射和缓冲作用，可以减轻爆炸波对围岩的破坏影响，爆破后的开挖面整齐规则、由于成洞过程和破岩条件不同，在减轻对围岩的扰动程度上，预裂爆破较光面爆破的效果更好一些，

预裂爆破适用于稳定性差而又要求控制开挖轮廓的软弱岩层，但预裂爆破的周边眼间距和最小抵抗线都要比光面爆破的小，相应地要增多炮眼数量，钻眼工作量增大。

与光面爆破一样，理想的预裂效果，关键在于保证连心线上的预裂而产生贯通裂缝，形成光滑的岩壁，但由于预裂爆破受到只有一个临空面条件的制约，采取的爆破参数较光面爆破的要求更严，预裂爆破参数见表1B414032-4。

五、公路小净距及连拱隧道施工

1.小净距隧道施工

小净距隧道是指隧道间的中间岩墙厚度小于分离式独立双洞的最小净距（根据公路隧道设计规范要求，见表1B414032-5）的特殊隧道布置形式，常用于洞口地形狭窄或有特殊要求的中、短隧道以及长或特长隧道洞口局部地段。

小净距隧道施工应重点控制爆破震动对中岩墙的危害，施工时应注意以下几点：

（1）先行洞和后行洞的开挖方法。

（2）先行洞和后行洞爆破设计及爆破震动控制。

（3）先行洞和后行洞开挖错开距离

（4）先行洞衬砌和后行洞开挖错开距离。

（5）中岩墙保护方法。

2.连拱隧道施工

连拱隧道主要适用于洞口地形狭窄，或对两洞间距有特殊要求的中、短隧道：连拱隧道按中墙形式不同分为整体式中墙和复合式中墙两种形式。

连拱隧道开挖要求：

（1）连拱隧道开挖时应考虑其埋深浅、跨度大、地质条件复杂、受雨季地表水影响大的特点。

（2）连拱隧道开挖宜先贯通中导洞、浇筑中隔墙，然后依次开挖主洞。中隔墙顶与中导洞初期支护间应用混凝土回填密实。

（3）主洞开挖时，左右两洞开挖掌子面错开距离宜大于30m。

（4）中隔墙混凝土模板宜使用对拉拉杆。

（5）中隔墙混凝土施工时应加强对预埋排水和止水设施的保护工作。

（6）采用导洞施工时，应对导洞围岩情况认真观察记录，并及时反馈信息，根据围岩变化情况和监控量测资料及时调整设计与施工方案，导洞宽度宜大于4m。

六、公路隧道逃生与救援

公路隧道逃生与救援应符合如下要求：

1.隧道施工应配备应急救援机械设备、监测仪器、堵漏和清洗消毒材料、交通工具、个体防护设备、医疗设备和药品、生活保障和救援物资等，应进行定期检查、维护和更新、不得挪用救援物资及救援设备。

2.必须事先规划逃生路线，并在隧道适当位置设置避难、急救场所，避难处应准备足够数量的逃生设备、救护器械和生活保障品等。

3.隧道内交通道路及开挖作业等重要场所必须设置安全应急照明和应急逃生标志，应急照明应有备用电源并保证光照度符合要求。

4.隧道施工应建立兼职救援队伍。

5.隧道通风、供水及供电设备应纳入正常工序管理，设专人负责管理。施工过程中应加强通风效果检测，供水供电管道、线路应通畅，同时应设置备用设备和备用电源。

6.软弱围岩隧道开挖掌子面至二次衬砌之间应设置逃生通道，随开挖进尺不断前移，逃生通道距离开挖掌子面不得大于20m。逃生通道的刚度、强度及抗冲击能力应满足安全要求，逃生通道内径不宜小于0.8m。

7.长、特长及高风险隧道应设报警系统及逃生设备、临时急救器械和应急生活保障品等。

8.隧道施工期间各施工作业面应安装有应急照明装置的报警系统装置。

1B414033公路隧道支护与衬砌

一、超前支护

隧道施工过程中，当遇到软弱破碎围岩时，其自支护能力是比较弱的，经常采用的超前支护措施有超前锚杆、插板、超前小导管、管棚及围岩预注浆加固等。

上述措施的选用应视围岩条件、涌水状况、施工方法、环境要求等情况而定，经过充分的技术经济比较，选用其中一种或几种措施进行治理。

1.超前锚杆施工技术要点

超前锚杆主要适用于地下水较少的软弱破碎围岩的隧道工程中，如土砂质地层、弱膨胀性地层、流变性较小的地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋无显著偏压的隧道等，也适宜于采用中小型机械施工。

此法的要点是开挖掘进前，在开挖面顶部一定范围内，沿坑道设计轮廓线，向岩体内打入一排纵向锚杆（或型钢，或小钢管），以形成一道顶部加固的岩石棚，在此棚保护下进行开挖等作业，至一定距离后（在尚未开挖的岩体中必须保留一定的超前长度），重复上述步骤，如此循环前进。

超前锚杆宜采用早强砂浆锚杆，锚杆可用不小于φ22的热轧带肋钢筋。其超前量、环向回距、外插角等参数应视具体的施工条件而定。

2.管棚和超前小导管注浆施工技术要点

管棚主要适用于围岩压力来得快、来得大，用于对围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中，如土砂质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋有显著偏压等围岩的隧道中。此外，在一般无胶结的土及砂质围岩中，可采用插板封闭较为有效；在地下水较多时，则可利用钢管注浆堵水和加固围岩。

管棚的配置、形状、施工范围、管棚间隔及断面等应根据地质条件、周边环境、隧道开挖面、埋深以及开挖方法等因素来决定：管棚钢管直径一般为φ70~φ180，习惯上称直径大于φ89的管棚为大管棚，直径小于φ89的为中管棚。管棚按长度可分为短管棚（长度小于10m的小钢管）和长管棚（长度为10~40m，直径较粗的钢管），短管棚一次超前量小，基本上与开挖作业交替进行，占用循环时间较大，但钻孔安装或顶入安装较容易，长管棚一次超前量大，单次钻孔或打入长钢管的作业时间较长，但减少了安装钢管的次数，减小了与开挖作业之间的干扰。钻孔时如出现卡钻或塌孔，应注浆后再钻，有些土质地层则可直接将钢管顶入。

超前小导管注浆不仅适用于一般软弱破碎围岩，也适用于地下水丰富的松软围岩。但超前小导管注浆对围岩加固的范围和强度是有限的，在围岩条件特别差而变形又严格控制的隧道施工中，超前小导管注浆常常作为一项主要的辅助措施，与管棚结合起来加固围岩。

超前小导管注浆是在开挖掘进前，先用喷混凝土将开挖面和5m范围内的坑道封闭，然后沿坑道周边打入带孔的纵向小导管并通过小导管向围岩注浆，待浆液硬化后，在坑道周围形成了一个加固圈，在此加固圈的防护下即可安全地进行开挖。小导管一般采用直径φ32-φ50钢管，常用φ42钢管，管长一般为3~5m。

自进式注浆锚杆（乂称迈式锚杆）是将超前锚杆与超前小导管注浆相结合的一种超前措施，它是在小导管的前端安装了一次性钻头，从而将钻孔和顶管同时完成，缩短了导管的安装时间，尤其适用于钻孔易坍塌的地层。

3.预注浆加固围岩施工技术要点

预注浆方法是在掌子面前方的围岩中将浆液注入，从而提高了地层的强度、稳定性和抗渗性，形成了较大范围的筒状封闭加固区，然后在其范围内进行开挖作业。

预注浆一般可超前开挖面30~50m，可以形成有相当厚度的和较长区段的筒状加固区，从而使得堵水的效果更好，也使得注浆作业的次数减少，它更适用于有压地下水及地下水丰富的地层中，也更适用于采用大中型机械化施工。

预注浆加固围岩有洞内超前注浆、地表超前注浆和平导超前注浆三种方式：对于浅埋隧道，可以从地表向隧道所在区域打辐射状或平行状钻孔注浆；对于深埋长大隧道，可设置平行导坑，由平行导坑向正洞所在区域钻孔注浆

二、初期支护

1.喷射混凝土

喷射混凝土是用压力喷枪喷射混凝土的施工方法。常用于灌注隧道内衬、墙壁、顶棚等薄壁结构或其他结构的衬里以及钢结构的保护层，喷射混凝土的工艺流程有干喷、潮喷和湿喷。

（1）干喷法是将水泥、砂、石在干燥状态下拌合均匀，用压缩空气送至喷嘴并与压力水混含后进行喷射的方法。因喷射速度大，粉尘污染及回弹情况较严重，质量不稳定，很多地方已禁止使用干喷法施工。

（2）潮喷法是将骨料预加少量水，使之呈潮湿状，再加水泥拌合，送至喷嘴处并与压力水混合后进行喷射的方法。与干喷相比，上料、拌合及喷射时的粉尘少，潮喷混凝土强度可达到C20。

（3）湿喷法是将水泥、砂、石和水按比例拌合均匀，用湿喷机压送至喷嘴进行喷射的方法。湿喷法的粉尘和回弹量少，喷射混凝土的质量容易控制，但对喷射机械要求较高，机械清洗和故障处理较麻烦。目前施工现场湿喷法使用的较多。

2.锚杆

锚杆是用钢筋或其他高抗拉性能的材料制作的一种杆状构件：锚杆种类有砂浆锚杆、药卷锚杆、中空注浆锚杆、自进式锚杆、组合中空锚杆和树脂锚杆等：按照锚固形式时划分为全长粘结形、端头锚固形、摩擦形和预应力形四种。锚杆对地下工程的稳定性起着重要的作用，尤其是在节理裂隙岩体中，锚杆对岩体的加固作用十分明显，具有结构简单、施工方便、成本低和对工程适应性强等特点。

3.钢支撑

钢支撑具有承载能力大的特点，常常用于软弱破碎或土质隧道中，并与锚杆、喷射混凝土等共同使用。钢支撑按其材料的组成，可分为钢拱架和格栅钢架。

（1）钢拱架

钢拱架是工字钢或钢轨制造而成的刚性拱架。这种钢拱架的刚度和强度大，可作临时支撑并单独承受较大的围岩压力，也可设于混凝土内作为永久衬砌的一部分。钢拱架的最大特点是架设后能够立即承载。因此，多设在需要立即控制围岩变形的场合，在Ⅴ、Ⅵ级软弱破碎围岩中或处理塌方时使用较多。钢拱架与围岩间的空隙难以用喷射混凝土紧密充填，与喷射混凝土粘结也不好，导致钢拱架附近喷射混凝土易岀现裂缝：

（2）格栅钢架

格栅钢架是由钢筋经冷弯成形后焊接而成，其断面形状有圆形、门形、三边形、四边形等。格栅钢架断面有3根和4根主筋组成的两种形式：4主筋式的每根钢筋相同，在等高情况下，其抗弯和抗扭惯性矩大于3主筋式：主筋直径不宜小于22mm，并宜采用20MnSi或Q235A钢制成钢筋，断面高度应与喷射砼厚度相适应，一般为120-180mm，主筋与连接钢筋的连接方式较多，接头形式一般有连接板焊于主筋端部，通过螺栓将两段钢架连接板紧密地连在一起的螺栓连接板接头，以及套管螺栓直接套在主筋上，将两段钢架连接在一起的套管螺栓接头。

格栅钢架能够很好地与喷射混凝土一起与围岩密贴，喷射混凝土能够充满格栅钢架及其围岩的空隙，且能和锚杆、超前支护结构连成一体，支护效果好。

4.锚喷支护

锚喷支护是目前通常采用的一种围岩支护手段，包括锚杆支护、喷射混凝土支护、喷射混凝土锚杆联合支护、喷射混凝土钢筋网联合支护、喷射混凝土与锚杆及钢筋网联合支护、喷钢纤维混凝土支护、喷钢纤维混凝土锚杆联合支护，以及上述几种类型加设型钢（或钢拱架）而成的联合支护。作为初期支护，目前在隧道工程中使用最多的组合形式是锚杆加喷射混凝土、锚杆加钢筋网再加喷射混凝土、钢架加锚杆加钢筋网再加喷射混凝土。

锚喷联合支护的施工中各分次施作的支护彼此要牢固相连，如超前锚杆与系统锚杆及钢拱架的连接、钢筋网及钢拱架要尽可能多地与锚杆头焊连，以充分发挥联合支护效应；锚杆要有适量的露头。钢筋网及钢拱架要被喷射混凝土所包裹、覆盖，即喷射混凝土要将钢筋网和钢拱架包裹密实。

三、模筑混凝土衬砌

单层衬砌中的现浇整体式混凝土衬砌常用于Ⅱ、Ⅲ级围岩中。复合式衬砌中的二次衬砌，除了起饰面和增加安全度的作用外，也承受了在其施工后发生的外部水压，软弱围岩的蠕变压力，膨胀性地压，或者浅埋隧道受到的附加荷载等。

模筑混凝土的材料和级配，应符合隧道衬砌的强度和耐久性要求，同时必须重视其抗冻、抗渗和抗侵蚀性。

模筑混凝土衬砌的施工技术要点如下：

衬砌施工顺序，目前多采用由下到上、先墙后拱的顺序连续浇筑。在隧道纵向，则需分段进行，分段长度一般为8~12m。在全断面开挖成形或大断面开挖成形的隧道衬砌施工中，则应尽量使用金属模板台车灌注混凝土整体衬砌。

1.衬砌施工的准备工作

（1）整体移动式模板台车

整体移动式模板台车采用大块曲模板、机械或液压脱模、背附式振捣设备集装成整体，并在轨道上行走，有的还设有自行设备，从而缩短立模时间，墙拱连续浇筑，加快衬砌施工速度。

模板台车的长度即一次模筑段长度应根据施工进度要求，混凝土生产能力和浇筑技术要求以及曲线隧道的曲线半径等条件来确定。

整体移动式模板台车的生产能力大，可配合混凝土输送泵联合作业，是较先进的模板设备。

（2）衬砌模板施工

衬砌模板施工应符合下列规定：

①混凝土衬砌模板及支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性，模板不凹凸、支架不偏移、不扭曲。保证混凝土成型规整，满足多次重复使用，不变形。

②浇筑模板混凝土前应将模板内的杂物、积水和钢筋上的油污清除干净；钢模板应涂隔离剂，木模板应用水湿润；模板接缝不应漏浆。

③在涂刷模板隔离剂时，不应污染钢筋。

④挡头板应按衬砌断面制作，定位准确、安装牢固，挡头板与岩壁间隙应嵌堵紧密。施工缝挡头板应设预留槽成型条，并满足止水产品要求。

（3）主洞模板施工

主洞模板施工应满足下列要求：

①隧道主洞模筑混凝土衬砌施工宜采用全断面衬砌模板台车。

②全断面衬砌模板台车支架应有足够的强度和稳定性，便于整体移动、准确就位。

③衬砌模板应表面光滑、接缝严密，有足够的刚度。

④全断面衬砌模板台车模板应留振捣窗，振捣窗间距纵向不宜大于3m，横向不宜大于2.5m，振捣窗不宜小于0.45m×0.45m，振捣窗周边应加强，防止周边变形，窗门应平整、严密、不漏浆。

⑤全断面衬砌模板台车就位应以隧道中线为准，按路线方向垂直架设。

⑥顶模设置通气孔、注浆管。

（4）特殊洞室模板施工

特殊洞室模板施工应满足下列要求：

①对车行横洞、人行横洞、紧急停车带等特殊洞室，宜采用移动式模架和拼装模板施工。

②采用拼装模板施工时，应采用先墙后拱或全断面浇筑，不得采用先拱后墙浇筑。

③采用拼装模板施工时，拱、墙模板拱架的间距，应根据衬砌地段的围岩情况、隧道宽度、衬砌厚度及模板长度确定。

④架设拱、墙支架和模板安装时，应位置准确，连接牢固，严防移位：围岩压力较大时，拱架、墙架应增设支撑或缩小间距。

⑤移动式模架或拼装模板重复使用时，应注意检查，如有变形应及时修整。

⑥在拱架外缘应采用沿径向支撑与围岩顶紧，以防混凝土浇筑时拱架变形、移位。

⑦拱架、支架应与隧道中线垂直方向架设。拱架的螺栓、拉杆、斜撑等应安装齐全。拱架（包括模板）高程应预留沉落量，施工中应随时测量、调整。

2.混凝土施工

混凝土施工应满足下列要求：

（1）浇筑混凝土节段长度应根据围岩状况、衬砌厚度、施工部位、机具设备能力等确定。

（2）混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果调整材料用量，提出施工配合比。

（3）冬期施工的防水混凝土，应掺用加气剂降低原有的水胶比，并按冬期施工有关要求施工。

（4）调制混凝土拌合物时，水泥质量偏差不得超过±1%，集料质量偏差不得超过±2%，水及外加剂质量偏差不得超过±1%。

（9）采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于7d，有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14d。

（10）应对地下水做水质分析，隧道通过含有侵蚀性地下水地段时，衬砌应釆用抗侵蚀混凝土。

（11）二次模筑混凝土衬砌的施工，应根据监控量测结果，在围岩和初期支护变形基本稳定后进行，当围岩变形较大，流变特性明显时，应加强初期支护或采用其他辅助工程措施工。

（12）对已完成衬砌地段，应继续观察衬砌的稳定状态，注意变形、开裂侵入净空等现象，及时记录。

3.仰拱和底板施工

仰拱和底板施工应满足下列要求：

（1）仰拱混凝土超前拱墙混凝土施工的超前距离，宜保持3倍以上衬砌循环作业长度。仰拱施工整断面一次成型，不宜左右半幅分次浇筑。底板混凝土可半幅浇筑，但接缝应平顺，做好防水处理。

（2）隧道底部（包括仰拱），超挖在允许范围内应采用与衬砌相同强度等级混凝土浇筑；超挖大于规定时，应按设计要求回填，不得用洞渣随意回填，严禁片石侵入衬砌断面（或仰拱断面）。

（3）仰拱以上的混凝土或片石混凝土应在仰拱混凝土达到设计强度的70%后施工。

（4）仰拱和底板混凝土强度达到设计强度100%后方可允许车辆通行。

四、公路隧道施工安全步距要求

隧道安全步距是指隧道仰拱或二次衬砌到掌子面的安全距离，安全步距主要由隧道围岩级别决定。根据《公路工程施工安全技术规范》JTGF90-2015，公路隧道施工安全步距的要求如下：

1.仰拱与掌子面的距离，Ⅲ级围岩不得超过90m，Ⅳ级围岩不得超过50m，Ⅴ级及以上围岩不得超过40m。

2.软弱围岩及不良地质隧道的一次衬砌应及时施作，二次衬砌距掌子面的距离Ⅳ级围岩不得大于90m，Ⅴ级及以上围岩不得大于70m。

1B4141134公路隧道防水与排水

隧道防排水应遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全，并对地表水、地下水妥善处理，形成一个完整通畅的防排水系统：

一、施工防排水

1.隧道洞口及辅助坑道洞（井）口排水系统应符合的要求：

（1）边坡、仰坡坡顶的截水沟应结合永久排水系统在洞口开挖前修建，其出水口应防止水顺坡面漫流，洞顶截水沟应与路基边沟顺接组成排水系统，应防止水流冲刷弃渣危害农田和水利设施。

（2）洞外路堑向隧道内为下坡时，路基边沟应做成反坡，向路堑外排水。

（3）多雨地区，应做好防正洞口仰坡范围内地表水下渗和冲刷的防护措施。

2.覆盖层较薄和渗透性强的地层，地表水处理应符合的要求：

（1）洞口附近和浅埋隧道洞顶不得积水。

（2）黄土陷穴和岩溶等特殊地质应按设计要求处理。

（3）洞顶上方如有沟谷通过且沟谷底部岩层裂缝较多，地表水渗漏对隧道施工有较大影响时，应及时用浆砌片石铺砌沟底，或用水泥砂浆勾缝、抹面。

（4）洞顶附近有井、泉、池沼、水田等时，应妥善处理，不宜将水源截断、堵死。

（5）洞顶已有排水沟槽应予整治，确保水流通畅，必要时应进行铺砌。

（6）洞顶设有高压水池时，水池位置宜远离隧道轴线，水池应有防渗措施，对水池溢水应有疏导设施。

（7）隧道地表沟谷（槽）、坑洼、钻孔、探坑等宜采用疏导、勾补、铺砌和填平等措施，废弃的坑洞、钻孔等应填实密闭，防止地表水下渗。

3.洞内反坡排水应符合的要求

（1）根据距离、坡度、水量、设备和施工组织布置管路，一次或分段接力将水排出洞外。

（2）集水坑位置不得造成围岩失稳和衬砌结构承载能力降低，应设在对施工干扰较小的位置，其容积应按实际排水量确定。

（3）井下工作水泵的排水能力应不小于1.2倍正常涌水量，并应配备备用水泵；井下备用水泵排水能力不应小于工作水泵排水能力的70%。

（4）高冒水风险隧道反坡施工时，应准备一定的抢险物资、设备，宜设置两个独立的供电系统和排水管路。

（5）应做好停电时的应急排水预案和人员、设备的安全保证措施。

4.井点降水施工应符合的要求

洞内涌水或地下水位较高时，且影响隧道施工时，可采用井点降水法和深井降水法处理，井点降水施工应符合下列要求：

（1）根据降水要求，选择降水形式、降水设备，编制降水施工方案。

（2）在隧道两侧地表面布置井点，间距宜为25~35m井底应在隧底以下3~5m。

（3）工作水泵的排水能力应不小于预测抽水量的1.2倍。

（4）应设水位观测井，及时监测水位高程，掌握水位变化情况，调整降水参数，保证降水效果。

（5）隧道施工期间围岩地下水位应保持在开挖线以下0.5m。

（6）降水期间应监测周边地表沉降大小和沉降范围，并制定控制措施。

（7）降水施工完成后，降水井应按设计要求进行回填。

5.隧道施工有平行导坑或横洞时的排水要求

（1）隧道施工有平行导坑或横洞时，应充分利用辅助导坑排水，降低正洞水位，使正洞水流通过辅助导坑引出洞外，必要时应设置永久排水沟，使坑道封闭后能保持水流畅通。

（2）正洞施工由斜井、竖井排水时，应在井底设置集水坑，采用相应扬程的抽水机经管路排出井外。集水坑设置的位置不得影响井内运输和安全。

（3）斜井、竖井施工有水时，应随开挖面挖积水坑，根据水量大小采用抽水机或吊桶排出，竖井井壁渗水影响施工时，可用压浆堵水，固结地层后再进行开挖。

6.防突涌水措施

制订防突（涌）水的安全措施时，也考虑在开挖面布置超前钻孔，预防水囊、暗河、高压涌水等的危害，应对工程地质和水文地质作详细的调查分析，先判明地下水流方向，再确定钻孔位置、方向、数目和钻孔深度，并应采取下列防止涌水的措施。

（1）非施工人员必须撤出危险区。

（2）应及时测算水量、水压、流速、含泥沙量等，备足配套的抽水设备。

（3）在钻孔口预先埋管设阀，控制排水量，防止承压水冲击及淹没坑道等意外险情发生。

（4）水平钻孔钻到预期的深度尚未出水时，可会同设计单位进一步进行地质和水文的勘测工作，重新判定地下水情况。

二、结构防排水

1.隧道防水应提高混凝土自防水性能，防水混凝土抗渗等级应符合设计要求，在有冻害地区，防水混凝土的抗渗等级应适当提高，防水混凝土处于侵蚀性介质中时，其耐侵蚀系数不应小于0.8。

2.纵、横、环向盲管、中心排水管（沟）的施工应符合的要求

（1）排水盲管的材质、直径、透水孔的规格、间距应符合设计要求。

（2）环向排水盲管的间距应符合设计要求，在地下水较大的地段应适当加密。

（3）环向排水盲管应紧贴支护表面或渗水岩壁安设，排水盲管布置应圆顺，不得起伏不平。

（4）排水管系统应按设计连通形成完整的排水系统，管路连接宜采用变径三通方式，连接应牢固、畅通，安装坡度应符合设计要求。

（5）中心排水管（沟）直径应符合设计要求，中心排水管（沟）基础的总体坡度、段落坡度、单管坡度应协调一致，并符合设计要求，不得高低起伏。

（6）中心排水管（沟）设在仰拱下时，应和仰拱、底板同步施工。

3.防水板宜选用高分子材料，幅宽2~4m，厚度不宜小于1.5mm。并应符合设计要求，耐刺穿性好、柔性好、耐久性好，防水板铺设应超前二次衬砌施工1~2个衬砌段，并应与开挖掌子面保持一定距离。初期支护表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，对支护表面外露的坚硬物和局部渗漏水处应先进行处理，不平处用喷射混凝土或砂浆找平。防水板铺设应符介以下要求：

（1）防水板铺设宜采用专用台架，铺设前进行精确放样，画出标准线后试铺，确定防水板每环的尺寸，并尽量减少接头。

（2）防水板应无钉铺设，并留有余量，防水板与初期支护或岩面应密贴。

（3）防水板的搭接缝焊接质量应按充气法检查，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15min，压力下降在10%以内，焊缝质量合格。

4.衬砌的施工缝和沉降缝采用橡胶止水带或塑料止水带防水时，止水带不得被钉子、钢筋和石子刺破。在固定止水带和灌注混凝土过程中应防止止水带偏移应加强混凝土振捣、排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。

三、注浆防水

1.注浆防水方式的选择

隧道注浆防水施工应根据水文地质情况、开挖支护方式、相邻隧道的相互影响、地表环境要求、水资源保护等制定注浆防水方案，根据不同情况可选择下列方案：

（1）掌子面前方存在较高水压的富水区，具有较大可能、较大规模的涌水、突水且围岩结构软弱，自稳能力差，开挖后可能导致掌子面失稳而诱发突水、突泥者，宜采用全断面帷幕注浆或周边注浆。

（2）掌子面前方围岩基本稳定，但局部存在一定的水流，开挖后可能导致掌子面大量渗漏水而无法施作初期支护时、宜采用超前局部注浆。

（3）围岩有一定自稳能力，开挖后水压和水量较小，但出水虽超过设计允许排放量时，宜采用径向注浆。

注浆防水宜根据工程地质和水文地质情况、注浆工艺和设备等因素，考虑浆液的流动性、可注性和稳定性等，并结合经济性选择采用水泥浆液，超细水泥浆、水泥-水玻璃浆液等材料。注浆过程中应加强洞内外观察，发生窜浆，围岩、支护结构、地表出现异常情况时，应调整注浆工艺或方案。

2，注浆防水施工要求

（1）根据地下水情况、防水范围、设备性能、浆液扩散半径和对注浆防水效果的要求等综合因素确定注浆孔数、布孔方式及钻孔角度。

（2）采用全断面帷幕注浆时，注浆初始循环应根据水压、水量、地层完整性及设计压力确定止浆墙的形式，并设置孔口管：

（3）预注浆段的长度应视具体情况合理确定，掘进时应保留足够的止水岩盘厚度。

（4）注浆压力应根据水文地质条件合理确定，宜比静水压力大0.5-1.5MPa。

（5）钻孔注浆顺序应由下往上、由少水处到多水处、隔孔钻注。

（6）预注浆检查孔的渗水量应小于设计允许值，浆液固结达到设计强度后方可开挖。径向注浆结束后应达到设计规定的允许渗漏量。

1B414035隧道通风防尘及水电作业

一、通风

实施机械通风，必须具有通风机和风道，按照风道的类型和通风安装位置，有如下几种通风方式：

1.风管式通风

风流经由管道输送，分为压入式、抽出式和混合式三种方式。

风管式通风的优点是设备简单、布置灵活、易于拆装，故为一般隧道施工采用。但由于管路的增长及管道的接头或多或少都有漏风，若不保证接头的质量就会造成因风管过长而达不到要求的风量。

2.巷道式通风

这种方法适用于有平行坑道的长隧道.其特点是：通过最前面的横洞和平行导坑组成一个风流循环系统，在平行导坑洞口附近安装通风机，将污浊空气由导坑抽出，新鲜空气由正洞流入，形成循环风流。另外对平行导坑和正洞前面的独头巷道，再辅以局部的内管式通风，这种通风方式断面大、阻力小，可提供较大的风量，是目前解决长隧道施工通风比较有效的方法。

3，风墙式通风

这种方法适用于较长隧道。当管道式通风难以解决又无平行导坑可以利用，则可利用隧道成洞部分较大的断面，用砖砌或木板隔出一条2~3m2的风道，以减小风管长度，增大风量满足通风要求。

二、防尘

1.湿式凿岩标准化

湿式凿岩即打“水风钻”，根据风钻内的供水方式不同，又分为旁侧供水和中心供水两种。中心供水式是用高压水从机尾进入，经过水针（安在机体的中心）流向钻钎，最后达钻头。钻眼时，破碎的岩粉被湿润成浆，从炮眼流出：为了使湿式凿岩能正常进行，应注意以下几点：

（1）水压标准（高压水到达工作面处的压力不小于300Pa），水量充足（每台风钻不少于3t/min）。

（2）钎尾标准，其长度一般为107mm，钎孔正中，钎尾淬火硬度与凿岩机内活塞应一致。

（3）水针安装端正，拧紧螺丝，垫圈密贴，不漏水。

（4）操作正规，应先开水后开风，先关风后关水，凿岩时机体与钻钎方向应一致，不得摆动，以免卡断水针。

（5）在特别缺水地区，可用“干式捕尘”装置来代替湿式凿岩，但效果欠佳。

2.机械通风正常化

机械通风可稀释空气中的粉尘含量，是降低洞内粉尘含量的重要手段，因此在一般主要作业（钻眼、装碴等）进行期间应始终保持风机的运转。

3.喷雾洒水正规化

喷雾洒水不仅能降低因爆破、出渣等所产生的粉尘，还能溶解少量的有害气体（如二氧化碳、硫化氢等）并能降低温度，使空气清新。

4.个人防护普遍化

要求作业人员戴防尘口罩。

三、供水

隧道施工期间生产用水和生活用水主要用途包括：凿岩机用水、喷雾洒水防尘用水、衬砌施工用水、混凝土养护施工用水、空压机冷却用水、施工人员的生活用水等，因此需要设计相应的供水设施，供水方案的选择及设备的配置应符合以下要求：

1.水源的水量应满足工程和生活用水的需要。有高山自然水源时应蓄水利用，水池高度应能保证洞内最高用水点的水压。

2.水池的容量应有一定的储备量，保证洞内外集中用水的需要。

3.采用机械站供水时，应有备用的抽水机。

4.工程和生活用水使用前必须经过水质鉴定，合格者才可使用：

四、供电

1.隧道供电电压应符合以下要求：

（1）供电线路应釆用220/380V三相五线系统：

（2）动力设备应采用三相380V。

（3）隧道照明，成洞段和不作业地段可用220V，瓦斯地段不得超过110V，一般作业地段不宜大于36V，手提作业灯为12~24V。

（4）选用的导线截面应使线路末端的电压降不得大于10%；36V及24V线不得大于5%。

2.洞外变电站宜设在洞口附近，并应靠近负荷集中地点和设在电源来线一侧.

3.供电线路布置和安装应符合下列要求：

（1）成洞地段固定的电线路，应使用绝缘良好胶皮线架设；施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆；竖井、斜井宜使用铠装电缆；瓦斯地段的输电线必须使用煤矿专用密封阻燃铜芯电缆，不得使用皮线。

（2）瓦斯地段的电缆应沿侧壁铺设，不得悬空架设；涌水隧道的电动排水设备、瓦斯隧道的通风设备和斜井、竖井内的电气装置应采用双回路输电，并有可靠的切换装置.

4.短隧道应采用高压至洞口，再低压进洞；长、特长隧道成洞地段应用6~10kV高压电缆送电；洞内设置6~10/0.4kV变电站供电时，应有保证安全的措施，且移动变电站应采用监视型屏蔽橡胶套电缆。

5.隧道作业地段必须有足够的照明；洞外照明按一般建筑工地要求。瓦斯地段的照明器材应采用防爆型，开关应设在送风道或洞口。

1B414036公路隧道辅助坑道施工

辅助坑道的选择，应根据隧道长度、施工工期、地形、地质、水文等条件，结合施工和营运期间通风、排水、逃生救灾及弃渣等需要，通过技术经济比较确定。主要类型有竖井、斜井、平行导坑、横洞等。辅助坑道断面尺寸，应满足施工工期、施工方法、施工机械设备、施工通风、施工排水等的需要。

隧道施工有平行导坑或横洞时，应充分利用辅助坑道排水，降低正洞水位，使正洞水流通过辅助坑道引出洞外。必要时应设置永久排水沟，使坑道封闭后能保持水流畅通。

斜井、竖井施工，应随开挖面挖集水坑，并及时将集水坑的水排岀。竖井井壁渗水影响施工时，可用压浆堵水，固结地层后再进行开挖。

辅助坑道口的截水、排水系统和防冲刷设施，应在隧道施工前妥善规划，尽早完成。坑道口或斜井的洞门或竖井口锁口圈亦应尽早施作。辅助坑道支护应符合设计要求，辅助导坑洞口或井口、软弱围岩段、辅助坑道与正洞的连接处应加强支护：辅助坑道与正洞的连接处支护后，应及时施作二次衬砌，在特殊情况下，应在开挖前釆取超前支护措施。

辅助坑道口边、仰坡开挖及地表恢复应符合环境保护和水土保持的有关规定和设计要求。辅助坑道口边、仰坡开挖不得采用大爆破，开挖坡面应按设计要求及时进行防护和支护，山坡危石应全部清除，辅助坑道施工应进行超前地质预报和现场监控量测。

辅助坑道与正洞交叉口施工应符合下列规定：

1.先加固、后开挖。根据地质情况，辅助坑道与正洞边墙相交的3~5m范围的初期支护应加强，必要时浇筑混凝土衬砌。

2.辅助坑道进入正洞的门洞应浇筑钢筋混凝土（或型钢）“门架”或过梁。

3.辅助坑道进入正洞后的挑顶施工，应从外向内逐步扩大，并始终保持逃生通道的畅通。

―、横洞与平行导坑

横洞与平行导坑的开挖，应根据围岩级别、断面大小合理选用开挖方法，具体要求如下：

1.当横洞开挖工作面与正洞的距离小于10m时，应调整爆破参数，降低循环进尺，减小爆破对正洞围岩的扰动。

2.横洞与正洞交叉口的洞室跨度大，受力复杂，施工中应根据具体情况进行加固并加强变形监测。

3.平行导坑应超前于正洞开挖，其超前距离可视施工条件和工.期要求确定，一般不宜小于相邻横通道的间距。

4.平行导坑的横通道施工，应先加固交叉口后开挖。

5.横洞和平行导坑都应设完整通畅的排水系统，并与正洞统筹考虑。

二、斜井

1.斜井开挖的钻爆作业除应符合钻眼爆破掘进施工技术要点的有关规定外，还应满足下列要求：

（1）钻眼方向宜与斜井的倾角一致、眼底应比井底高程略低，避免出现台阶。

（2）每个循环进尺都应检测其高程并控制井身的斜度，每隔20~30m应复核其中线、高程，确保斜井的位置正确。

（3）斜井使用应严格按设计要求及时支护。当斜井倾角大于30°且地质条件较差的斜井衬砌，其墙基的末端应做成台阶形式，斜井防水板和二次衬砌台车应采取地锚、丝杠等锚固防滑措施。

（4）斜井的井口地段、不良地质或渗水地段、井底调车场、作业洞室，施工时应减小单段最大爆破药量，并及时支护。

2.斜井排水施工规定

（1）斜井施工期间，视出水量大小设水仓或临时集水坑贮水，开挖工作面的积水用潜水泵先排到水仓（或临时集水坑），再用抽水机排出洞外。

（2）正洞施工期间，斜井的出水沿水沟顺坡排到斜井底的水仓，与正洞排水汇集一起，用抽水机排出洞外，必要时斜井中间再设接力水仓。

（3）有涌水、突水可能的隧道，设备配置应考虑备用，电力应设置双回路，并有备用电源

3.斜井挑顶施工规定

（1）斜井与正洞交叉段挑顶施工时应根据地质条件选择合理的开挖方案。

（2）软弱围岩地段应进行预加固处理。

（3）采用钻爆法掘进时应以减小单段最大爆破药量为原则降低对围岩的扰动。

（4）可适当增大围岩预留变形量。

（5）应增加监控量测的点位和监测频次。

4.斜井采用有轨运输时，应进行轨道、转载场、渣仓、水电系统、通风等设计，且人行道应设扶手。有轨运输应符合下列规定：

（1）运输车辆升降的最大速度不宜超过9m/s，不得大于设计规定值。

（2）提升绞车应有深度指示器及自动示警，并设有防过卷装置。

（3）斜井的提升、连接装置和钢丝绳、绳卡应符合安全使用的要求，并应定期检查，上油保养。

（4）提升绞车与井口、井底均应有联络信号装置，并有专人负责，每次提升、下放、暂停应有明确的信号规定。

（5）井口轨道中心必须设置安全挡车器，有专人管理并经常处于关闭状态，放车时方准打开。

（6）应每隔100m设置1处防溜车装置。在挡车器下方约5-10m及接近井底前10m处应各设一道防溜车装置。

（7）井底与通道连接处，应设置安全索，车辆行驶时井内严禁人员通行与作业。

（8）运输斗车之间、斗车和钢丝绳之间应有可靠的连接装置，并加装保险绳；在斗车上、钢丝绳或车钩上要有防脱钩设备。

（9）运输长材料时，应有装卸及进出斜井的安全措施。

（10）严禁人员乘斗车上下，当斜井垂直深度超过50m时，应有运送人员的专用设施。

（11）斜井内应有足够的照明设施。

5.斜井采用无轨运输时，应符合下列规定：

（1）运输道路应硬化并采取防滑、防水措施。

（2）单车道斜井错车道间距宜小于300m，其长度应满足安全行车要求。

（3）机械车辆下坡运行时应使用低速挡，严禁脱挡滑行。

三、竖井

竖井宜采用自上往下单行作业法施工。当正洞掘进已超前竖井位置时，亦可采用自下往上（反井）的施工方法。根据施工情况，也时两种方法结合使用。

竖井自上往下单行作业法施工应符合下列规定：

1.井口的锁口圏应在井身掘进前完成。锁口圈应采用钢筋混凝土结构，并与下部井壁连成整体，作为井架基础时，应与井架结构连成整体；顶面应高岀地面0.5m。

2.井身开挖宜采用直眼掏槽（可使多台钻机同时钻眼，降低爆破抛掷高度，减少对井筒设备的破坏）。岩层倾斜较大且裂隙明显，可采用楔形掏槽或其他形式掏槽，有地下水时可把开挖面分成两半，交替向下掘进，每次爆破成上下两个台，有利于排水。

3.井口应配置井盖，除升降人员和物料进出外，井盖不得打开；井口应设防雨设施，通向井口的轨道应设挡车器；井口周围应设防护栏杆和安全门，防护栏杆的高度不得小于1.2m。

4.竖井井架应安装避雷装置，工作吊盘的载重不应大于吊盘的设计载重能力。

5.竖井吊桶提升所用的连接装置应牢固，不得自行脱钩，并应有缓转器；罐笼提升应设置安全可靠的防坠器。

6.竖井装碴宜采用抓岩机，爆破的石碴宜大小均匀，以提高岀碴效率。当竖井深度小于40m时，出碴也可采用三脚架或龙门架作井架，但出碴时应有稳绳装置和其他保证安全的措施。

7.竖井采用喷锚支护时，每次支护高度视围岩稳定程度而定。井口段、马头门及地质较差的井身地段宜采用钢筋混凝土衬砌，衬砌分节自下而上进行，并按需要设置壁座或安设锚杆。

8.竖井作业应建立简单、可靠、联锁严密的信号系统。井口与绞车房之间应采用声光兼备的信号装置，并设直通电话，每一台提升绞车信号系统应独立。

1B414037公路隧道盾构施工

—、盾构法工作原理

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地层中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

二、盾构机分类及适用范围

盾构机既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。

盾构机按开挖面是否封闭划分，可分为密闭式和敞开式两类；按平衡开挖面土压与水压的原理不同，密闭式盾构机又可分为土压式和泥水式两种；敞开式盾构机按开挖方式划分，可分为手掘式、半机械式和机械式三种。各类盾构机的适用范围如下：

1.手掘式盾构

手掘式盾构是最原始的一类盾构，其构造简单，配备较少，造价低。盾构顶部有活动前檐以支护上部土体，挖土由人工从上往下进行，每隔2~3m设一作业平台，可适应各种复杂地层。开挖面可根据地质条件全部敞开，也可采用正面支撑，随开挖随支撑。施工人员可观察到地层变化情况，遇到桩、孤石等地下障碍物时，比较容易处理，容易进行盾构纠偏，也便于在曲线段施工。

2.半机械式盾构

在手掘式盾构正面装上挖土机械和出土装置，即成为半机械式盾构。挖土装置有铲斗式、切削式和混合式三种形式。铲土式适用于黏土和砂砾混合层，切削式适用于硬黏土和硬砂土层，混合式适用于自立性较好的土层。如遇土质坚硬可安装软岩掘进机的切削头子。其适用范围基本上与手掘式盾构一样。

3.机械式盾构

在手掘式盾构的切口环部分，安装与盾构直径大小相同的旋转大刀盘，对土体进行全断面开挖的盾构，称为机械式盾构：它适用于各类土层，尤其适用于极易坍塌的砂性土层中的长隧道，可连续掘进挖土。由刀盘切削产生的土经过刀盘上的预留槽口进入土舱，提升和流入漏斗后，再通过传送带运入出土车，这类盾构有作业环境好、省力、省时、省工、效率高、后续设备多、发生偏差时难纠偏、造价高等特点。

4.土压平衡盾构

土压平衡盾构前端有一个全断面切削刀盘，盾构的中心或下部有长筒形螺旋运输机的进土口，其出土口在密封舱外。所谓土压平衡，就是用刀盘切削下来的土，如同压缩空气或泥水一样充满整个密封舱，并保持一定压力来平衡开挖面的土压力。

5.泥水平衡盾构

泥水平衡盾构就是在机械式盾构大刀盘后面设置一道隔板，隔板与刀盘之间作为泥水室，在开挖面和泥水室中充满加压的泥水，通过加压作用，保证开挖面土体的稳定。盾构推进时开挖下来的土体进入泥水室，由搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用流体输送系统送出地面，把送出的浓泥水进行水土分离，然后把分离后的泥水再送入泥水室，不断循环使用，其全部工程均由中央控制台综合管理，可实现施工自动化。

其中土压平衡盾构和泥水平衡盾构应用较为广泛，土压平衡盾构适用于冲积黏土、洪积黏土、砂质土、砂砾、卵石等土层及其互层。泥水平衡盾构适用于冲积洪积的砂砾、砂、亚黏土、黏土层或多水互层的土层，有涌水工作面不稳定的土层，上部有河川、湖沼、海洋等水压高、水量大的地层：复合盾构适用于地质条件复杂、软硬不均的混合地层。

盾构作为一种安全、快速的隧道掘进技术，经历了四个发展阶段：以布鲁诺尔（Brunel，1818）盾构为代表的初期盾构；以机械式、气压式、网格式盾构代表的第二代盾构；以闭胸式盾构为代表（泥水式、土压式）的第三代盾构；以异形化、多功能、综合化为各自特色的第四代盾构，其适用范围也得到了极大拓展。

三、盾构施工

1.盾构机运输、组装和解体

（1）盾构设备运输应满足国家道路运输相关规定要求，施工便道应满足盾构大件运输的空间尺寸和承载力的要求。

（2）盾构设备吊装场地应满足设备构件吊装要求，大件吊装作业应由具有专业资质的队伍实施。

（3）盾构组装应按照相关作业安全操作规程和组装方案进行，组装完成后应对各系统进行空载调试，然后再进行整机空载调试。盾构机经验收合格后方可始发掘进。

（4）盾构机解体应各种部件进行检查，并应对液压系统和电气系统进行标识，对已拆卸的零部件应做好清理和维护保养工作。

2，盾构掘进

（1）盾构始发及试掘进阶段应符合的要求：

①盾构始发前应验算盾构反力架及其支撑的刚度和强度，反力架应牢固支撑在始发井结构上；盾构反力架整体倾斜度应与盾构基座的安装坡度一致。

②应根据工程水文地质条件、盾构机类型、盾构工作井的围护结构形式等因素加固盾构工作井端头地基，承载力应满足始发要求。

③应拆除刀盘不能直接破除的洞门围护结构，拆除前始发工作井端头地基加固与止水效果应良好；拆除时，应将洞门围护结构分成多个小块，从上往下逐个依次拆除，拆除作业应迅速连续。

④洞门围护结构拆除后，盾构刀盘应及时靠紧开挖面。

⑤盾构始发时应在洞门安装密封装置；盾尾通过洞口后，应尽早稳定洞口。

⑥盾构始发时，始发基座应稳定，盾构不得扭转；千斤顶应均匀顶进，反力架受力应均匀；负环脱出盾尾后，应立即对管片环向进行加固。

⑦盾构应在始发段50~100m进行试掘进，并应根据地质情况、施工监测结果、试掘进经验等因素选用掘进参数。

（2）盾构正常掘进阶段应符合的要求：

①土压平衡盾构掘进，开挖土体应充满土仓，并应核算排土量和开挖量；泥水平衡盾构掘进，泥浆压力与开挖面水土压力、排土量与开挖量应保持平衡：掘进过程中，应采取防止螺旋输送机发生喷涌的措施。

②盾构掘进应随时监测和控制盾构姿态，使隧道轴线控制在设计允许偏差范围内。实施纠偏应逐环、小量纠偏，防止过量纠偏损坏已拼装管片和盾尾密封。

③盾构机不宜长时间停机，盾构刀具检査和更换地点应选择地质条件好、地层稳定的地段。在不稳定地层更换刀具时，应采取地层加固或压气法等稳定开挖面措施，维修刀盘应对刀盘前方土体采取加固措施或施作竖井。

④盾构设备应在机器停止操作时维修；液压系统维修前，应关闭相关阀门并降压，电气系统维修前，应关闭系统；空气和供水系统维修时，应关闭相应阀门并降压；刀盘、拼装机等旋转设备部件区域维修前，设备应停止运转。

（3）盾构到达接收阶段应符合的要求：

①盾构到达前应拆除洞门围护结构，拆除前，工作井端头地基承载力、止水应满足要求；拆除时应控制凿除深度，洞口应安装止水密封装置。

②盾构距到达接收工作井15m内，应调整掘进速度、开挖压力等参数，减小推力、降低推进速度和刀盘转速，控制出土量并监测土仓内压力。

③隧道贯通前10环管片应设置管片纵向拉紧装置，贯通后应快速顶推并迅速拼装管片同时应加强同步注浆和二次补充注浆，盾尾通过洞口后应及时密封管片环与洞门间隙。

3.管片制作与拼装

（1）管片制作应符合的要求：

①钢筋混凝土管片模具应具有足够的承载能力、刚度、稳定性和良好的密封性能并符合管片精度要求，管片模具应定期进行检校。

②管片应先进行试生产，并随机抽取3环管片进行水平拼装检验，合格后方可正式生产。

③管片原材料、钢筋加工、混凝土浇筑和养护应符合相关规范和设计要求，钢筋混凝土管片不得有内外贯通裂缝和宽度大于0.2mm的裂缝及混凝土剥落现象。

④混凝土管片应进行检漏抽检测试，每生产200环应进行水平拼装检验1次。

（2）管片拼装应符合的要求：

①应根据上一衬砌环姿态、盾构姿态、盾尾间隙等确定管片排序。

②应严格控制盾构机千斤顶的压力和伸缩量.并保持盾构姿态稳定。

③应根据拼装要求逐块拼装，并及时连结成环。

④管片连接螺栓质量和拧紧度应符含设计要求。

⑤拼装管片时应防止管片及防水密封损坏。

⑥对已拼装成环的衬砌环应进行椭圆度检查。

⑦在曲线段拼装管片时，应使管片环向定位准确，隧道轴线应符合设计要求。

⑧盾构管片拼装应设专人指挥；管片拼装和吊运范围内不得有人和障碍物；管片拼装时，拼装设备与管片连接应稳固，拼装完的管片应及时固定。

4.壁后注浆

盾构机掘进应进行同步注浆作业，为提高背衬注浆层的防水性及密实度，还应在同步注浆结束后进行补充注浆，注浆材料性能应符合设计要求。

壁后注浆应根据工程地质条件、地表沉降状况、环境要求、设计要求及设备情况等选择注浆方式和注浆参数。注浆压力应根据地质条件、注浆方式、管片强度、设备性能、浆液特性和隧道埋深等综合因素确定。

同步注浆注浆量、充填系数应根据地层条件、施工状态和环境要求确定，充填系数宜为1.30~2.50。注浆速度应根据注浆量、注浆压力和掘进速度确定。

补充注浆的注浆量应根据环境条件和沉降监测结果等确定，壁后应充填密实。

5.盾构施工运输

盾构施工运输应符合下列要求：

（1）皮带输送机机架应坚固、平顺；启动皮带输送机前应发出声光警示，并进行空载试转，各部位运转应正常，皮带应连接牢固、松弛度适中；应在达到额定转速后均匀装料，并设专人检查皮带运转情况。

（2）轨道应平顺，钢轨与轨枕间应牢固，轨枕和轨距拉杆应符合安装规定，并应设专人养护轨道。

（3）机车安全装置应可靠有效，机车行驶速度不得大于10km/h，经过转弯处或接近岔道时不得大于5km/h，靠近工作面100m距离内不得大于3km/h，并应打铃警示，车尾接近盾构机台车时不得大于3km/h。

（4）机车在启动和行驶过程中应启动警铃、电喇叭等警示装置。开车前应前后检查各类物件应平稳放置、捆绑牢固，不得超载、超宽和超长运输。

1B414040特殊地段施工

1B414041涌水地段施工特点

一、施工调查

根据设计文件对隧道可能岀现涌水地段的涌水量大小、补给方式、变化规律及水质成分等进行详细调查，选择既经济合理，又能确保围岩稳定，并保护环境的治水方案。

处理涌水可用下列辅助施工办法：超前钻孔或辅助坑道排水；超前小导管预注浆堵水；超前围岩预注浆堵水；轻型井点降水及深井降水。

二、采用辅助坑道排水时应符合的要求

1.坑道应与正洞平行或接近平行；

2.坑道底标高应低于正洞底标高：

3.坑道应超前正洞10~20m，至少应超前1~2个循环进尺。

三、采用超前钻孔排水时应符合的要求

1.应使用轻型探水钻机或凿岩机钻机。

2.钻孔孔位（孔底）应在水流上方，钻孔时孔口应有保护装置，以防人身及机械事故。

3.采取排水措施，保证钻孔排出的水迅速排出洞外。

4.超前钻孔的孔底应超前开挖面1~2个循环进尺。

四、超前围岩预注浆堵水应符合的规定

1.注浆段的长度应根据地质条件、涌水量、机具设备能力等因素确定，一般宜在30~50m之间。

2.钻孔及注浆顺序应由外圈向内圈进行，同一圈钻孔应间隔施工。

3.浆液宜采用水泥浆液或水泥-水玻璃浆液工。

五、轻型井点降水施工应符合的规定

1.井点的布置应符合设计要求。当降水宽度小于6m，深度小于5m时，可采用单排井点，井点间距宜为1~1.5m。

2.有地下水的黄土地段，当降水深为3~6m时，可采用轻型井点降水；当降水深度大于6m时，可采用深井井点降水。

3.滤水管应深入含水层，各滤水管的高程应齐平。

4.井点系统安装完毕后，应进行抽水试验，检查有无漏气、漏水情况。

5.抽水作业开始后，宜连续不间断地进行抽水，并随时观测附近区域地表是否产生沉降，必要时应采取防护措施。

六、深井井点降水施工应符合的要求

1.在隧道两侧地表布置井点，间距为25~35m。井底应在隧底以下3~5m。

2.做好深井抽水时地面的排水工作。

3.降水期间，应对抽水含砂率、地下水位、流量和各类降水设备运转情况进行检测和观测。

1B414042塌方地段施工特点

隧道开挖时，导致塌方的原因有多种：一是自然因素，即地质状态、受力状态、地下水变化等；二是人为因素，即不适当的设计，或不适当的施工作业方法等。由于塌方往往会给施工带来很大困难和很大经济损失，因此，需要尽量注意排除会导致塌方的各种因素，尽可能避免塌方的发生。

—、发生塌方的主要原因

1.不良地质及水文地质条件

（1）隧道穿过断层及其破碎带，或在薄层岩体的小褶曲、断层错动发育地段，一经开挖，潜在应力释放快、围岩容易失稳，小则引起围岩掉块、塌落，大则引起塌方。当通过各种堆积体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后引起坍塌。在软弱结构面发育或泥质充填物过多，均易产生较大的坍塌。

（2）隧道穿越地层覆盖过薄地段，如在沿河傍山、偏压地段、沟谷凹地浅埋和丘陵浅埋地段极易发生塌方。

（3）水是造成塌方的重要原因之一。地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的稳定和塌落。岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体，在地下水的作用下，软弱面的强度大为降低，因而发生滑塌。

2.隧道设计考虑不周

（1）隧道选定位置时，地质调查不细，未能作详细的分析，或未能查明可能塌方的因素。没有绕开应绕避的不良地质地段。

（2）缺乏较详细的隧道所在位置的地质及水文地质资料，引起施工指导或施工方案的失误。

3.施工方法和措施不当

（1）施工方法与地质条件不相适应；地质条件发生变化，没有及时改变施工方法；工序间隔安排不当；施工支护不及时，地层暴露过久，引起围岩松动、风化，导致塌方。

（2）喷锚支护不及时，喷射混凝土的质量、厚度不符合要求。

（3）按新奥法施工的隧道，没有按规定进行量测，或信息反馈不及时，决策失误、措施不力。

（4）围岩爆破用药量过多，因震动引起坍塌。

（5）对危石检查不重视、不及时，处理危石措施不当，引起岩层坍塌。

二、隧道塌方的预防措施

1.预防隧道塌方，选择安全合理的施工方法和措施至关重要。在掘进到地质不良围岩破碎地段，应采取“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测”的施工方法。必须制订出切实可行的施工方案及安全措施。

2.隧道施工过程中，应加强施工技术管理，保证围岩及支护的稳定，并应做好下列工作，防止塌方的发生：

（1）全面了解设计提供的地质状况，并及时与现场实际情况对比，明白设计意图。

（2）加强超前地质预报工作，发现开挖面前方有异常情况出现时，应及时研究并采取相应对策措施工。

（3）软弱围岩、特殊岩土和不良地质地段，应采取正确的开挖方法及有效的支护手段。

3.为防止隧道塌方，隧道施工应符合下列要求：

（1）应根据喷锚构筑法的基本要求进行开挖，合理选定开挖方法，同时采用光面爆破和预裂爆破技术，减少对围岩的扰动工。

（2）在开挖过程中，发现任何特殊情况发生时，应暂停施工，待处理后方可继续掘进。

（3）初期支护，必须及时施作并保证质量，在特殊情况下，应采取特殊的支护措施。

（4）二次衬砌不得严重滞后初期支护，在软弱围岩地段宜紧跟开挖，Ⅲ、Ⅳ级围岩中，应根据量测结果确定最佳施作时间。

（5）认真开展监控量测工作，并及时反馈量测资料，指导施工。

4.为防止隧道塌方，施工现场管理应符合下列要求：

（1）严格按照设计文件及施工组织设计要求进行施工，未经批准，不得擅自改变开挖方法及支护形式。

（2）认真进行支护作业，确保支护参数和质量达到设计要求。

三、隧道塌方的处理措施

1.隧道发生塌方后，应及时迅速处理，不得随意拖延时间。处理前，必须仔细观测。

2.处理塌方前，应采取下列技术措施，加强防排水工作。

（1）地表沉陷和裂缝，应采用注浆填充和加固，或采用不透水土壤夯填紧密，开挖截水坑，防止地表水下渗进入塌体。

（2）通顶陷穴口的地表四周应挖沟排水，搭设防雨棚遮盖穴顶；洞内衬砌通过塌方后，陷穴应及时回填，回填应高出原地面，并用黏土或浆砌片石封闭穴口，做好排水。

（3）坍体内有地下水活动时，采用管、槽引至排水沟排出，无法进行引排时可采用注浆堵水。

3.隧道洞口塌方的处理要求

（1）中小型塌方应将塌体自上而下全部清除，根据塌方后坡面的情况，可选用刷坡卸载的方法，同时应对仰坡而自上而下进行喷锚网加固。

（2）大型塌方的塌体不必全部清除，可釆取先挖台阶的形式清除一部分，再进行喷锚网加固，并在仰坡上适当位置设浆砌片石挡墙防护。

（3）仰坡加固完成后，洞口段已露空洞身可采用暗洞明做或改为明洞衬砌，拱圈上部可回填土石或浆砌片石。

（4）根据仰坡塌方的规模及稳定性情况，对洞内二次衬砌应进行加强。

4.当塌方是由于洞口附近的滑动体引起且有塌方发生后，滑动体尚未稳定时，必须先对滑动体进行加固，然后再处理塌方，其主要技术措施有自进式锚杆、预应力锚索以及抗滑桩。

5.岩石类塌方的围岩级别一般为Ⅱ~Ⅳ，岩体以未风化或轻度风化的岩层为主，节理较发育，塌体呈碎石状、黏土及砂的含量较少，一般不超过30%，未塌方的围岩呈相对稳定状态，塌方规模一般为中、小型，个别为大型塌方，塌方数量不超过5000m3，处理时应符含下列规定：

（1）根据塌体内塌腔的矢跨比，采取不同的处理措施：

①当矢跨比h/B＜0.7时，可釆用外层初期支护（W）加内层初期支护（N）再加防护（F）的方法进行处理；

②当矢跨比h/B≥0.7时，可采用外层初期支护（W）加防护（F）的方法进行处理。

（2）岩石类塌方已塌至隧道上方的原地面时，应及时处理地面塌口，后处理洞内塌方.处理洞内塌方时，应采用注浆加管棚整体加固的处理方法，并应以渗透注浆为主，管棚应为长大管棚。

6.土质类塌方的围岩级别一般为Ⅳ~Ⅵ级，隧道的围岩以土质或风化岩石为主，塌体呈土状，含有大量的黏土、砂质土（含70%）及少量的石屑和孤石，塌方范围以外的未塌部分呈相对不稳定状态，塌方规模一般较大，主要为大型和特大型塌方：处理时应符合下列规定：

（1）土质隧道塌方不宜采用清渣的方式处理。

（2）土质隧道塌方可采用注浆加管棚的处理方法，注浆可视塌体中土质（或砂）的颗粒大小，分别采用渗透注浆或劈裂注浆。

7.塌方地段的衬砌，应视塌方的大小和地质情况，采用钢筋混凝土或钢架混凝土以加强，衬砌完成后，应及时施作护拱和回填。当塌穴较小时，可用浆砌片石或干砌片将其填满：当塌穴较大时可用浆砌片石回填一定厚度，剩余空间的处理可根据现场实际情况与设计、监理会商决定。

1B414043溶洞地段施工特点

岩溶是指可溶性岩层，如石灰岩、白云岩、白云质灰岩、石膏、岩盐等，受水的化学和机械作用产生沟槽、裂缝和空洞以及由于空洞的顶部塌落使地表产生陷穴、洼地等类现象和作用。溶洞是以岩溶水的溶蚀作用为主，间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的基本水平方向延伸的通道，溶洞是岩溶现象的一种。

一、溶洞对隧道施工的影响

当隧道穿过可溶性岩层时，有的溶洞岩质破碎，容易发生坍塌；有的溶洞位工隧道底部，充填物松软且深，使隧道基底难以处理；有时遇到填满饱含水分的充填物溶槽，当坑道掘进至其边缘时，含水充填物不断涌入坑道，难以遏止，甚至使地表开裂下沉，山体压力剧増；有时遇到大的水囊或暗河，岩溶水或泥砂夹水大量涌入隧道；有的溶洞、暗河河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广，处理十分困难。

二、隧道遇到溶洞的处理措施

1.隧道通过岩溶区，施工前应根据设计资料并结合施工现场情况，采用综合超前地质预报，探明溶洞分布范围、类型、规模、发育程度、地下水的情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增长等）及岩层的稳定程度等，按照以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理的原则，分别以“疏导、堵填、注浆加固、跨越、宣泄”等措施进行处理。

2.岩溶地区隧道开挖应符合的要求

（1）开挖方法宜采用分部开挖法：在Ⅱ~Ⅳ级围岩条件下，中小跨度隧道、溶洞仅占隧道开挖断面内一小部分时，可采用全断面法开挖，当溶洞出现在隧道一侧，应先开挖该侧，待支护完成后，再开挖另一侧。

（2）应提早作好处理岩溶的方案，并准备足够数量的排水设备和物资。

（3）涌水可能增大时，应加强超前钻孔探测。对于岩溶发育地区的隧道，施工中应建立以长距离物探（地震波法）为宏观控制、钻探法为主、其他物探方式为辅，红外线探测连续施测的综合预报管理体系。

（4）岩溶段爆破开挖时，宜采用多打眼、打浅眼、多分段的措施，严格控制单段起爆药量和总装药量，控制爆破震动。

3.隧道施工遇到溶洞时应采取的处理措施

（1）如果溶洞规模较大，内部充填了大量的泥砂，并含有丰富的地下水，揭穿后很可能发生大规模的突水、突泥，应采用封闭注浆进行加固处理。

（2）溶洞空腔、暗河的处理应首先选择连通方案，不改变地下水总的流动趋势；各类新建的排水暗管应有一定的坡度，以预防泥沙淤积。

（3）当隧道穿越有堆积物溶洞时，如果堆积物较大，清理时会造成随清随塌的大型坍塌体，宜采用超前预支护、注浆等措施加固周围的堆积物。

（4）对已停止发育的、跨径较小、无水的溶洞，可根据其与隧道相交的位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭，同时根据地质情况决定是否加深边墙基础。拱部以上干、空溶洞，可采用喷锚支护加固、注浆、加设护拱及拱顶回填的方法进行处理；底板下溶洞，宜采用浆砌片石回填，但不得阻断过水通道。

（5）施工中遇到一时难以处理的溶洞时，可采用迂回导坑绕过溶洞区，继续进行隧道施工，再行处理溶洞。

（6）岩溶地区隧道支护和二次衬砌应根据溶洞情况予以加强。二次衬砌施工前，应釆用物探手段检查隧道周边环形加固层及层外围岩情况，重点检查拱部、底板、侧边墙5m以内是否存在有害空洞，隧道底部是否密实。

1B414044瓦斯地段施工特点

瓦斯是地下坑道内有害气体的总称，其成分以沼气（甲烷CH4）为主，一般习惯即称沼气为瓦斯工。当隧道穿过煤层、油页岩或含沥青等岩层，或从其附近通过而围岩破碎、节理发育时，可能会遇到瓦斯。如果洞内空气中瓦斯浓度已达到爆炸限度与火源接触，就会引起爆炸，对隧道施工会带来很大的危害和损失。所以，在有瓦斯的地层中修建隧道，必须采取相应措施，才能安全顺利施工。

一、瓦斯的燃烧和爆炸性

当坑道中的瓦斯浓度小于5%，遇到火源时，瓦斯只是在火源附近燃烧而不会爆炸；瓦斯浓度在5%~6%到14%~16%时，遇到火源具有爆炸性；瓦斯浓度大于14%~16%时，一般不爆炸，但遇火能平静地燃烧，瓦斯浓度爆炸界限见表1B414044.

瓦斯爆炸浓度界限表1B414044

二、瓦斯放出的类型

从岩层中放岀瓦斯，可分为三种类型：

1.瓦斯的渗出：它是缓慢、均匀、不停地从煤层或岩层的暴露面的空隙中渗出，延续时间很久，有时带有一种嘶声。

2.瓦斯的喷出：比上述渗出更强烈，从煤层或岩层裂缝或孔洞中放出，喷出的时间有长有短，通常有较大的响声和压力。

3.瓦斯的突岀：在短时间内，从煤层或岩层中，突然猛烈地喷出大量瓦斯，喷出的时间，可能从几分钟到几小时，喷出时常有巨大轰响，并夹有煤块或岩石。

以上三种瓦斯放出形式，以第一种放出的瓦斯量为大。

三、防止瓦斯事故的措施

1.瓦斯隧道施工组织应符合的规定

（1）施工前应编制防治瓦斯的专项施工方案、超前地质预报方案、通风设计方案、瓦斯监测方案、应急预案和作业要点手册等。

（2）成立负责通风、瓦斯检测、防治处理瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出、救护等的专门机构。高瓦斯工区及瓦斯突出工区应配备救护队。

（3）设置灭火器、消防水池、消防用沙等消防设施。

2.瓦斯隧道钻爆作业应符合的规定

（1）工作面附近20m以内风流中瓦斯浓度必须小于1%，必须采用湿式钻孔，炮眼深度不应小于0.6m，装药前炮眼应清除干净。

（2）必须采用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，严禁反向装药。

（3）爆破网络必须釆用串联连接方式，不得并联或串并联。

（4）起爆电源必须使用防爆型起爆器，应安装在新鲜风流中，并与开挖面保持200m左右距离，同一开挖面不得同时使用两台及以上起爆器起爆。

（5）炮眼封泥不严或不足时，不得进行爆破，炮泥应釆用黏土炮泥，严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮泥。

（6）揭煤爆破15min后，应由救护队员佩戴防毒面具或自救器到开挖工作面，查看爆破效果、检测瓦斯浓度、巡查通风及电路，如有煤尘超标、电路破损、通风死角、瞎炮残炮等危险情况必须立即处理，在确认安全后方可通知送电、开启局部风机。

（7）通风30min后，由瓦斯检测人员检测工作面、回风道瓦斯浓度，当瓦斯浓度小于1%、二氧化碳浓度小于1.5%时，解除警戒，允许施工人员进入作业面。

（8）隧道内各作业面应配备瓦斯检测仪，高瓦斯工点和瓦斯突出地段应配置高浓度瓦斯检测仪和自动检测报警断电装置，瓦斯隧道人员聚集处应设置瓦斯自动报警仪。

3.瓦斯隧道通风应符合的规定

（1）编制全隧道和各工区的施工通风设计文件，并考虑工区贯通后的风流调整和防爆要求。

（2）应建立瓦斯通风、监控、检测的组织机构，系统地测定瓦斯浓度、风量风速及气象等参数。

（3）高瓦斯工区的施工通风宜采用巷道式，瓦斯隧道各掘进工作面必须独立通风，严禁任何两个工作面之间串联通风。

（4）按瓦斯绝对涌出量计算的风量，应将洞内各处的瓦斯浓度稀释到0.5%以下；巷道式通风的回风道瓦斯浓度应小于0.75%。

（5）防止瓦斯聚积的风速不宜小于1m/s，对瓦斯易聚积处应实施局部通风。

（6）施工期间应连续通风，因故障原因停风时，必须撤出人员、切断电源。恢复通风前，必须检测瓦斯浓度，符合规定后才可启动机器。

（7）瓦斯工区的通风机应设两路电源，电源的切换应在15min内完成，保证风机正常运转，必须有一套同等性能备用通风机，并保持良好的使用状态。

（8）应采用抗静电、阻燃的风管。

4.严格执行有关制度

（1）瓦斯检查制度：指定专人定时和经常进行检查，测量风流和瓦斯含量，严格执行瓦斯允许浓度的规定。瓦斯检查手段可采用瓦斯遥测装置、定点报警仪和手持式光波干涉仪，随时发现异常情况，应及时报告技术主管负责人，釆取措施进行处理。

（2）动火管理制度：洞内严禁使用明火，严禁将火柴、打火机、手电筒及其他易燃品带入洞内。

（3）教育培训制度：进洞人员必须经过瓦斯知识和防止瓦斯爆炸的安全教育。抢救人员未经专业培训不准在瓦斯爆炸后进洞抢救。

（4）持证上岗制度：瓦斯检查人员必须挑选工作认真负责、有一定业务能力、经过专业培训的考试合格者，进行监测工作。

1B414045流沙地段施工要点

流沙是沙土或粉质黏土在水的作用下丧失其内聚力后形成的，多呈糊浆状，对隧道施工危害极大。由于流沙可引起围岩失稳坍塌，支护结构变形，甚至倒塌破坏。因此，治理流沙必先治水，以减少沙层的含水量为主，宜采取以下措施进行治理：

一、加强调查，制订方案

施工中应调查流沙特性、规模，了解地质构成、贯入度、相对密度、粒径分布、塑性指数、地层承载力、滞水层分布、地下水压力和透水系数等，并制定出切实可行的治理方案

二、因地制宜，综合治水

隧道通过流沙地段，处理地下水的问题，是解决隧道流沙、流泥施工难题中的首要关键技术。施工时，因地制宜，采用“防、截、排、堵”的治理方法。

1.防：建立地表沟槽导排系统及仰坡地去局部防渗处理，防止降雨和地表水下渗。

2.截：在正洞之外水源一侧，采用深井降水，将储藏丰富构造裂隙水，通过深井抽水排走，减少正洞的静水和动水压力，对地下水起到拦截作用。

3.排：有条件的隧道在正洞水源下游一侧开挖一条洞底低于正洞仰拱的泄水洞，用以降排正洞的地下水，或采用水平超前钻孔真空负压抽水的办法，排除正洞的地下水。

4.堵：采用注浆方法充填裂隙，形成止水帷幕，减少或堵塞渗水通道。

以上儿种施工方法，应根据工程地质、水文地质条件和地下水的性质、类型、赋存部位以及工期要求和经济效益等因素综合分析，合理选用。

三、先护后挖，加强支护

1.隧道开挖应符合的要求

（1）流沙地段隧道宜采用超短台阶、环形开挖预留核心土法人工开挖。

（2）开挖时必须采取自上而下分步进行，并严格控制开挖长度，防止上部两侧不均匀下沉。

（3）开挖时应及时监测拱部支护的实际下沉量，当预留变形量过大或不足时，应及时调整。

2.隧道支护应符合的要求

（1）可采用小导管超前支护或前插型刚背板预支撑，做到先支护后开挖。

（2）支护应及时，边挖边喷射混凝土封闭，遇缝必堵，严防砂粒从支护缝隙中漏出。

（3）衬砌宜采用仰拱先行，当条件具备时，仰拱应紧跟开挖面.并应采取措施防止沙土液化。

四、尽早衬砌，封闭成环

流沙地段，拱部和边墙衬砌混凝土的灌注应尽量缩短时间，尽快与仰拱形成封闭环，这样，即使围岩中出现流沙，也不会对洞身衬砌造成破坏。

1B414046岩爆地段施工特点

隧道施工中可能发生岩爆时，应遵循以防为主，防治结合的原则，对开挖面前方的围岩特性，水文地质情况等进行预测预报，当发现有较强烈岩爆存在的可能性时，应及时研究施工对策，作好施工前的准备。岩爆隧道施工应根据设计资料及超前地质预报制订针对不同强度岩爆的专项施工方案。

—、岩爆预报方法

隧道开挖过程中，可采用下列方法进行岩爆预报。

1.以超前探孔为主，辅以地震波法、电磁波法、钻速测试等手段。

2.观察岩体表面的剥落、监听岩体内部发生的声响，通过地质的观察、素描，分析岩石的“动态特性”。

3.采用工程类比法进行宏观预报。

二、岩爆隧道施工技术措施

应根据岩爆强度大小对其进行严格分级，针对不同的岩爆级别可采取下列技术措施：

1.轻微岩爆地段开挖可正常掘进，可直接在开挖面上洒水，软化表层，促使应力释放和调整。

2.中等岩爆地段，除可采用轻微岩爆地段的措施外，还可采用超前注水、防岩爆锚杆等措施。

3.强烈岩爆地段，除可采用轻微岩爆地段和中等岩爆地段的措施外，还可采用在地面钻孔注水的方法大范围软化围岩、超前应力解除爆破、小导洞超前、超前锚杆、钢架支撑等措施。

三、岩爆隧道施工要求

岩爆隧道的施工应符合下列要求：

1.应做好发生岩爆的时间、位置、强度、类型及数量等记录，总结岩爆规律。

2.应采用光面爆破技术，使隧道周边圆顺，减少应力集中；严格控制装药量，减少对围岩的扰动。

3.控制循环进尺，采用短进尺，一般情况下，每循环进尺宜控制在1.0~1.5m，最大不得大于2m。

4.中等强度以上岩爆地段宜采用凿岩台车及喷混凝土台车施工；台车及装碴机械、运输车辆上宜加装防护钢板，避免岩爆弹射块体伤及操作人员和砸坏施工设备。

5.超前注水孔宜布置在隧道边墙及拱部开挖断面轮廓线外10~15cm范围内，并向孔内灌高压水，软化围岩，加快围岩内部的应力释放。

6.开挖后应及时喷纤维混凝土封闭，厚度宜为5~8cm；

7.应力释放孔直径不宜小于φ70。

8.防岩爆锚杆可采用楔管式、缝管式、水胀式等能及时受力的锚杆，以调整围岩应力分布及加固围岩。锚杆长度宜为2m左右，间距宜为0.5~1.0m。

四、发生岩爆应采取的处理措施

隧道施工中，一旦发生岩爆，应立即釆取下列处理措施：

1.停机待避，待安全后进行工作面的观察记录，如岩爆的位置、强度、类型、数量以及山鸣等；

2.增加及时受力的摩擦型锚杆（不能代替系统锚杆），锚杆应装垫板。

3.及时喷纤维混凝土，厚度宜为5~8cm。

1B414050隧道工程质量通病及防治措施

1B414051隧道水害的防治

—、原因分析

1.隧道穿过含水层的地层

（1）砂类土和漂卵石类土含水地层。

（2）节理、裂隙发育，含裂隙水的岩层。

（3）石灰岩、白云岩等可溶性岩的地层，当有充水的溶槽、溶洞或暗河等与隧道相连通时。

（4）浅埋隧道地段，地表水可沿覆盖层的裂隙、孔洞渗透到隧道内。

2.隧道衬砌防水及排水设施不完善

（1）原建隧道衬砌防水、排水设施不全。

（2）混凝土衬砌施工质量差，蜂窝、孔隙、裂缝多，自身防水能力差。

（3）防水层（内贴式、外贴式或中埋式）施工质量不良或材质耐久性差，经使用数年后失效。

（4）混凝土的工作缝、伸缩缝、沉降缝等未做好防水处理。

（5）既有排水设施，如衬砌背后的暗河、盲沟，无衬砌的辅助坑道、排水孔、暗槽等，年久失修，造成阻塞。

二、防治措施

1.因势利导，给地下水以可排走的通道，将水迅速地排到洞外。

2.将流向隧道的水源截断，或尽可能使其水量减少。

3.堵塞衬砌背后的渗流水，集中引导排出。

4.合理选择防水材料，严格施工工艺。

1B414052隧道衬砌病害的防治

—、隧道衬砌腐蚀病害

（一）原因分析

1.隧道衬砌物理性腐蚀

（1）冻融交替冻胀性裂损：在寒冷和严寒地区，由于普通混凝土是一种非均质的多孔性材料，其毛细孔、施工孔隙和工作缝等，易被环境水渗透。所以，充水的混凝土衬砌部位，受到反复的冻融交替冻胀破坏作用，产生和发展冻胀性裂损病造成混凝土裂损。

（2）干湿交替盐类结晶性胀裂损坏：渗透到混凝土衬砌表面毛细孔和其他缝隙的盐类溶液，在干湿交替的条件下，由于低温蒸发浓缩析出白毛状或梭柱状结晶，产生胀压作用，促使混凝土由表及里，逐层破裂疏松脱落。常见在边墙脚高1m，混凝土沟壁，起拱线接缝和拱部等处裂缝呈条带状，局部渗水处成蜂窝状腐蚀成孔洞，露石、骨料分离，疏松用手可掏渣。干湿交替盐类结晶性胀裂损坏会造成混凝土或不密实的砂石衬砌和灰缝起白斑、长白毛，逐层疏松剥落沿渗水的裂缝和局部麻面处，呈条带状和蜂窝状腐蚀成凹槽和孔洞，深10~25cm。

2.隧道衬砌化学性腐蚀

（1）硫酸盐侵蚀：水中的SO42-浓度过高时，SO42-与水泥石中的Ca（OH）2发生反应，生成石膏，石膏体积膨胀，形成混凝土物理性的破坏。SO42-浓度低时，铝酸二钙与Ca（OH）2、SO42-共同作用，生成硫铝酸盐晶体，体积较原来增大2.5倍，产生大的内应力，破坏混凝土。

（2）镁盐侵蚀：水中含MgSO4、MgCl2、镁盐与水泥石中的Ca（OH）2发生反应，形成CaSO4，产生硫酸盐侵蚀，形成的CaCl2易溶于水而流失，形成的Mg（OH）2胶结力很弱，易被渗透水带走。

（3）溶出性侵蚀（软水侵蚀）：水中HCO3-含量过少，在渗透水的作用下，混凝土中的Ca（OH）2随水陆续流失，使得溶液中的Ca（OH）2浓度降低。

（4）碳酸盐侵蚀：水中的CO32-含量过高，超过了与Ca（HCO3）2平衡所需的CO2数量，在侵蚀性CO2的作用下，混凝土表层的Ca（HCO3）2溶于水中。

（5）一般酸性侵蚀：水中含有大量H+，各种酸与Ca（OH）2作用后，生成相应的钙盐。

以上几种腐蚀有时是同时发生的。

（二）预防措施

1.坚持以排为主，排堵截并用，综合治水。

2.用各种耐腐蚀材料敷设在混凝土衬砌的表面，作为防蚀层。

3.在各种腐蚀病害较为严重的地段，除采取排水降低水压外，同时采用抗侵蚀材料作为衬砌，使防水、防蚀设施与结构含为一体。

4.在隧道的伸缩缝、变形缝和施工缝都设置止水带，从而达到防蚀的目的。

二、隧道衬砌裂缝病害的防治

（一）原因分析

隧道发生衬砌裂缝的原因主要有围岩压力不均、衬砌背后局部空洞、衬砌厚度严重不足、混凝土收缩、不均匀沉降及施工管理等。

1.围岩压力不均

当隧道两侧的外围覆土厚度不同或者不均匀时，产生的偏压导致隧道两侧的衬砌结构承受不对称的围岩压力，在这种情况下，隧道两侧的衬砌拱腰位置会产生裂缝。一般在覆土较深的衬砌拱腰部位发生结构的最大变形，拱腰部位也是裂缝分布数量最多的地方。

2.衬砌背后局部空洞

当隧道衬砌背后有空洞存在时，会产生凸向围岩一侧的自由变形，同时空洞部位的衬砌裂缝分布集中。空洞的大小是决定裂缝数量和深度的直接因素，空洞的尺寸越大，衬砌结构发生变形的区域就越大，裂缝的数量和深度就越高，使混凝土劣化严重时能产生混凝土掉块的现象。

3.衬砌厚度严重不足

由于施工测量放线发生差错、欠挖、模板拱架支撑变形、塌方等原因，而在施工中又未能妥善处理，造成局部衬砌厚度偏薄，从而导致隧道衬砌产生裂缝。

4.混凝土收缩

混凝土的收缩导致衬砌产生的裂缝。混凝土收缩分为自收缩和干收缩。混凝土自收缩是指恒温绝湿的条件下，由胶凝材料的水化作用引起的自身收缩；混凝土干收缩是指混凝土停止养护后，失去内部毛细孔和混胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩。混凝土大部分干收缩在龄期3个月内出现，但龄期超过20年后收缩变形仍未终止。

5.不均匀沉降

隧道衬砌不均匀下沉和隧道仰拱地基不均匀沉降导致隧道衬砌产生裂缝。

6.施工管理

过早拆除模板支撑，使衬砌承受超容许的荷载，衬砌容易产生裂损。施工质量管理不善，混凝土材料检验不力，施工配合比控制不严，水胶比过大，混凝土捣实质量不佳，拱部浇筑间歇施工形成水平状工作缝等，造成衬砌质量不良，降低承载能力。

（二）预防措施

1.设计时应根据围岩级别、性状、结构等地质情况，正确选取衬砌形式及衬砌厚度，确保衬砌具有足够的承载能力。

2.施工过程中发现围岩地质情况有变化，与原设计不符时，应及时变更设计，使衬砌符合实际需求；欠挖必须控制在容许范围内。

3.钢筋保护层厚度必须保证不小于3cm，钢筋使用前应作除锈、清污处理。

4.混凝土强度必须符合设计要求，宜采用较大的骨灰比，降低水胶比，合理选用外加剂。

5.确定分段灌筑长度及浇筑速度；混凝土拆模时，内外温差不得大于20℃，加强养护，混凝土温度的变化速度不宜大于5℃/h。

6.衬砌背后如有可能形成水囊，应对围岩进行止水处理，根据设计施作防水隔离层。

7.衬砌施工时应严格按要求正确设置沉降缝、伸缩缝。

（三）治理措施

目前，隧道衬砌裂缝的治理措施可总结为加强衬砌自身强度和提高围岩稳定性两种；对于隧道衬砌裂缝的治理一般会采用锚杆加固、碳纤维加固、骑缝注浆、凿槽嵌补、直接涂抹。工艺中的一种或数种相结合的措施。

加强衬砌自身强度可通过对隧道衬砌结构混凝土施工材料进行加固以及通过对衬砌结构的裂缝进行碳纤维加固等措施提升结构自身的承载能力。提高围岩稳定性能够有效地保证隧道衬砌结构施工的安全性，可通过锚固注浆、深孔注浆等措施对围岩进行加固。

1B414053隧道超欠挖的防治

一、原因分析

1.测量放样错误或误差较大

因隧道内照明较差、视野不清晰、能见度差，测量放样人员进入隧道内测量画线，前后视点照准困难导致误差或错误，这种误差通常在20cm左右致使掌子面偏移、隧道外轮廓偏移，从而产生超欠挖。

2.钻孔操作台架就位不准确。

指台架各层平台设置不合理，尤其是顶层平台预留空间过大或过小，使得钻孔操作困难，周边炮眼尤其是拱顶部位炮眼外插角度难以控制，造成拱顶大量超挖或较大面积的欠挖。

3.司钻工操作不熟练

部分司钻工只考虑开孔容易、操作方便而不再标定位置打眼，钻孔眼位不正确，特别是周边眼距控制不好；或钻杆外插角控制不好；或钻孔眼底深浅不一，眼底不在同一平面位置，导致超欠挖严重这种情形多发生，在拱顶、边墙底部、仰拱等部位。

4.装药量及装药结构不合理

施工人员不按设计的装药结构装药，错误地认为加大药量时以提高炮眼利用率，能得到较好的爆破效果，或者为了使超挖得到控制而盲目减少装药量，从而导致了大量的超挖或使得欠挖较多。

5.爆破网路连接不规范

隧道爆破通常均采用分段起爆，为了使隧道轮廓平整，采用光面爆破。周边炮眼应使用同段雷管，同时起爆。在实际工作中，由于施工人员的失误，检查不仔细，产生如下问题：

（1）遗漏某孔引线。

（2）网路簇联的接头处不紧密。

（3）簇联结内忘记安放引爆雷管。

（4）网路中有的引线打结、缠绕、折断。

（5）一个结上簇联的引线过多。

（6）各孔内安放雷管段位错误等，爆破未能按设计的次序起爆或拒爆，导致欠挖较大。

6.其他原因

围岩节理发育，层面倾角小，爆后拱顶呈方形塌落，而未能形成弧形，也会产生超挖。

二、预防措施

1.提高对超欠挖问题的认识

隧道的钻爆开挖对工程的安全、质量和进度有着重大的影响。超挖过多，出碴运输量和衬砌混凝土回填量增加，提高了工程造价，造成严重的浪费。局部超挖严重还会产生围岩应力集中问题，带来安全隐患。而欠挖的情形就更差了，欠挖须采取补炮措施，由于欠挖大多在30cm左右，顺帮开挖通常会造成局部超挖，还可能会二次扰动围岩，在围岩较差时更会引起坍塌欠挖。如果处理不当，会对隧道的安全、进度和质量带来不利的影响。

2.加强施工管理

加强施工管理是减少超欠挖的根本，也是最有效的措施。在施工管理上应当将质量、进度、责任、义务和效益挂钩，加强对员工的职业道德教育和技术素质培养，提高操作人员的操作技术水平，加强企业自检，严格要求，力求按施工技术规范施工；施工前做好技术交底工作，对质量、技术加强日常学习，严格按照确定的开挖步骤和循环进尺，保持各开挖工序之间相互衔接，均衡施工，同时，应根据不同的地层，及时调整开挖方法和循环进尺，严格控制欠挖，减少超挖。

目前，施工企业均进行工效挂钩制，采取工程承包制度工对各施工班组也相应进行各项经济指标的核定，制定一系列经济责任制，更好地利用经济杠杆管理工程施工，做到奖优罚劣。

3.重视钻爆设计

在每茬炮爆破后，认真分析爆破结果，并结围岩的变化情况，及时修正钻爆设计参数，以求达到良好的爆破效果。钻爆设计中，对掏槽眼、辅助眼、周边眼的布置和数量，眼孔深度和角度，各眼孔的装药量及装药结构、起爆次序、网路连接等细节均应周密考虑。为减少隧道的超欠挖，应采取光面爆破、预裂爆破或缓冲爆破等技术，它能最大限度地使开挖面符合设计轮廓线，同时减轻对围岩的扰动。在爆破设计时，尤其要重视周边眼的布置及装药、起爆次序等。周边眼对保证开挖面平滑度，使开挖与设计轮廓线一致来说是非常重要的。实际上应将平滑度作为衡量超欠挖的重要指标，为此采取以下措施：

（1）应合理选择周边眼的眼距及周边眼的最小抵抗矩。当隧道断面小或围岩软弱破碎时，眼距应取较大的值，周边眼的抵抗线应大于周边眼距，两者之比保持在1.2~1.3之间比较好。在围岩差时，抵抗线应取较大的值。

（2）应严格控制周边眼的药量，并采用合理的装药结构。可以使用小直径药包，低爆速炸药，采取空气间隔装药或方向性水压控制爆破方法（ABS）等装药结构。

（3）适当增加开挖断面底部两隅处辅助眼的药量，消除爆破死角，减少角隅处的欠挖。

（4）爆破次序与爆破网路设计也是很重要的，前炮应为后炮创造较好的临空面。一般雷管应跳段使用，目前采用的15段毫秒雷管在隧道断面较大时不太好，可以考虑采用20段毫秒雷管，效果更好：周边眼一般应同时起爆，即釆用同段雷管，围岩差时可分部同时起爆。网络连接应可靠、合理、有效。

4.注意钻爆作业工序

在钻爆作业中应严格按照钻爆设计进行钻眼、装药、连接和引爆。

（1）从严要求钻孔精度，应达到：孔眼口间距误差不大于5cm；周边眼外斜度不大于5cm；眼底平面误差不大于10cm，但掏槽眼应比其他眼深10cm左右。

（2）装药前应将孔内的水、泥浆、石屑等杂物吹干净后，按设计的药量和装药结构装药，并堵塞良好。

（3）应按设计的爆破次序安放各段位的毫秒雷管，并检查无误。

（4）连接起爆网络并认真检查以下内容：

①所有的引线是否均联入网络，没有遗漏。

②簇联节点是否连接紧密，并安放引爆雷管。

③网路中是否有打结、折断的引线。

④网络连接多于10根簇联的可采用同段两个雷管以确保起爆。

⑤簇联引线不得超过40根。

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