隧道施工十篇

隧道施工篇1

随着科学技术与经济的发展，对隧道施工工程提出了更高的要求。目前，国内在隧道工程施工过程中，普遍采用矿山法、新奥法；在岩土隧道施工中，主要采用钻爆法掘进，以及掘进机施工，对于城市地下等浅埋隧道，在施工过程中，盖挖法施工 采用明挖或盖挖法进行施工，同时使用地下连续墙，暗挖时采用盾构法和浅埋暗挖法等较高技术含量的施工法。浅埋偏压铁路隧道在隧道施工中是难度较大的一种隧道。

1 工程概况

白塔寺隧道位于重庆市万盛区境内，穿越一脊状山梁，进口里程D1K24+690，出口里程为D1K27+547，中心里程D1K26+118.5，全长2857m，最大埋深206m。本部负责施工白塔寺隧道出口段，里程为D1K26+160至D1K27+547。其中包括车站大断面Ⅴ级围岩152m，Ⅳ级围岩75m，Ⅲ级围岩320m，明洞5m，共552m；单线小断面Ⅴ级围岩30m，Ⅳ级围岩400m，Ⅲ级围岩405m，共835m。

隧道出口端浅埋段穿越突出山脊，属于地形偏压，出口覆盖2～6m碎石层，下伏基岩为三叠系中统雷口坡组中厚层状泥灰岩夹页岩，岩层倾角50～60°，岩层走向与线路走向一致。D1K27+390～D1K27+542段属于浅埋、地形严重偏压地段。

2 隧道偏压原因及判断方法

2.1 隧道偏压的起因 对于偏压隧道，通常情况下，受各种原因的影响和制约，进而在一定程度上导致围岩压力出现不均匀性，从而使隧道支护受偏压荷载的作用。主要原因包括：

2.1.1 施工原因 在施工过程中，因施工方法选择不当，进而在一定程度上导致开挖断面发生局部的坍塌，从而影响围岩压力的稳定性，使得应力过于集中，进一步造成隧道偏压。如果对其进行正确的处理，正常施工一般不会受到影响。

2.1.2 地质原因 围岩形状发生倾斜，节理发育，其间存在软弱结构面，以及滑动面等，在一定程度上弱化了自稳能力，在施工过程中一旦受到扰动，将会导致岩体沿着层理面发生滑动。

2.1.3 地形原因 隧道盖挖法施工 依傍山体，地面明显倾斜，进一步增加了侧压力，并且隧道埋深比较浅。

2.2 判断偏压隧道 在判别隧道偏压方面，由地形引起的偏压围岩类别、地面坡度以及覆盖层厚度是3个重要的因素。当隧道外侧拱肩至地表面的垂直距离t值等于或小于规范规定数值时，应视为偏压隧道。

3 施工方法及顺序

3.1 上半部分的断面施工 埋深大于3m段，设置108mm×6mm的大管棚。管棚长度为40m，角度控制为2°，环向间距为40cm。与一般隧道设计的大管棚相比，盖挖法施工 由于40m大管棚比较长，在施作大管棚前，首先设置导向管。采用长为2m、？准140mm的钢管对导向管进行处理，通过全站仪进行精确定位，在钢护拱上焊牢。导向管的间距控制在40cm，仰角为2°。然后进行超前预注浆，浆液采用1：1水泥砂浆，水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。

3.2 开挖及加固边坡 在开挖严重偏压、浅埋隧道的过程中，容易扰动围岩，进而在一定程度上直接威胁到施工的安全性。在开挖的过程中，尽量减少开挖的规模，并及时做好加固、防护工作，进一步降低围岩扰动造成的自重应力和施工时引起的偏压影响。开挖后，在坡面上需要立即施作？准25中空注浆锚杆，锚杆长度为4m，间距为1.0m，并按照梅花形进行布置，增强开挖山体边坡的稳定性。打入新鲜岩体的锚杆应不小于3m，同时需要挂设20cm×20cm、？准6钢筋网，并喷射C25混凝土进行防护处理。

3.3 加固围岩及反压回填 在施工过程中，针对隧道存在的严重偏压、浅埋特点，通过反压回填的方式对偏压侧地质较软的位置进行相应的处理，同时用打夯机进行分层夯实，并对空洞进行填充处理。地表经过夯实处理后，需要进行深孔预注浆，注浆孔间距控制在3m，并按梅花形进行布置，通过地质钻进行成孔，孔径为？准90mm。采用 75mm×5mm塑料管进行注浆，在注浆深度方面不超过半断面的开挖线，宽度超过隧道开挖轮廓线3-4m。

3.4 隧道下半部分断面施工 完成上半断面施工后，采用拉中槽、跳马口开挖的方案对下半断面进行开挖处理。如果采用弱爆破或者下爆破，需要采用挖掘机同时配合人工进行修整成形。在开挖过程中，需要对循环进尺进行严格的控制。开挖成形后，立即用C25混凝土对开挖面初喷4cm，架设钢拱架，打锚杆、并对混凝土进行多次复喷，复喷厚度达到25cm，开花超过30m即开始仰拱旋工，使支护结构闭合成环。

3.5 支护施工 在施工过程中，通过联合锚杆、网喷、钢拱架等，采用？准25中空锚杆注浆支护对围岩进行加固。锚扦长度控制在4.0m，间距控制在1.0m×0.6m，在钢拱架上，焊牢拱墙处锚杆的尾端。拱架采用I20a工宇钢进行现场加工，间距控制在60cm，用中？准20mm钢筋沿环向按间距1.0m进行联合构成整体。架设过程中，需要将10cm×20cm×32cm的C20混凝土垫块铺设在钢拱底部，进而在一定程度上防止钢拱架出现下沉，同时将两排？准20锁脚锚杆设置在钢拱架的两恻，其长度为4m。C25混凝土的喷射厚度控制在25cm，确保喷射混凝土的密实性。

3.6 仰拱施工 在开挖作业后，进行仰拱施工，对于仰拱部分的围岩，如果采用弱爆破，在这种情况下需要借助挖掘机，同时配合人工进行修整。

3.7 衬砌施工 在对隧道进行施工的过程中，对于严重偏压、浅埋隧道来说，其围岩特点表现为：内应力高、变形量大等，在衬砌施工时间方面有着严格的要求。如果衬砌施工时间过早，容易破坏衬砌结构；如果衬砌施工时间过晚，可能导致结构失稳。

3.8 监控测量 在隧道施工过程中，通过监控测量工作，可以进一步了解围岩的变形情况，以及山体的位移情况，进而在一定程度上分析围岩变形，进而对最终的变形量、初砌施作最佳时间进行确定。

3.9 施工管理 在施工过程中，需要做好工序间的衔接工作。完成开挖后，需要及时处理欠挖、危石等，同时架设钢拱架、挂网等，进而在一定程度上避免变形过大，造成隧道发生坍塌。

隧道施工篇2

关键词：既有隧道、扩挖、双联拱隧道、中导洞、中夹岩柱加固、监控量测

Abstract: through analyzing the hangzhou linping QiuShan tunnel construction summary, introduces the expanding both tunnel dug arch tunnel quality.the drift construction method, of middle wall of casting method, both the tunnel lining and the new tunnel blasting demolition blasting control key working procedure of the key points of construction, for similar arch tunnel quality.the construction to provide the reference.

Keywords: both tunnel dug, thermodynamic, expanding arch tunnel, drift, containing all reinforcement, monitoring measurement

中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：

引言

由于我国正处于经济迅速发展时期，原有城市基础建设设施已渐渐不能满足经济发展的需要，上世纪七八十年代我国修建了第一批城市地下隧道，这批隧道设计标准较低、施工工艺较为粗糙，目前都存在着维护成本较高，有较大的安全隐患等问题，而隧道周边随着城市的发展建筑物密集，征地拆迁困难、费用巨大，双联拱隧道能最大程度的缩短双线隧道的线间距，最大程度的较少拆迁量，工程建设的占地面积随之大大减少，成为既有单线隧道改双线隧道一个首要选择。杭州临平邱山隧道作为国内第一条将既有隧道改扩建为双联拱隧道的施工项目，具有较强的代表性，能为以后类似工程提供借鉴，本文以杭州临平邱山隧道的施工为例，介绍既有隧道扩挖双联拱隧道的施工技术要点。

1工程概况

原邱山隧道南接景星观路、北连星光街，是临平城区南北向交通的一条重要通道；全长约360m，净宽9m，双向两车道，机非混行，两侧设有1m宽的人行道。改扩建后隧道全长395m，采用双连拱整体结构断面形式，双向四车道规模，单侧设置慢行道，新建隧道按城市主干道Ⅱ级标准设计，设计时速40km/h，并按城市三类隧道标准实施。隧道横断面设计图见下图1。

邱山隧道洞身围岩主要为西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩，隧道围岩主要穿越强风化和弱风化石英砂岩，岩石较破碎～较完整，围岩为Ⅳ级。

图1 隧道横断面图

2中导洞的开挖及支护

2.1 横通道进洞

工程初期由于隧道南北口洞口工程未完成，从南北两端向中间开挖掘进中导洞的施工条件不具备，因此为了节约时间、抢抓工期，在工程爆破手续批准下来之后立即施工洞内工程，同时也考虑最大限度的减少爆破震动对南北口居民及建筑物的干扰，考虑在既有隧道中部，即K0+245、K0+440两里程处各增加一处横通道，横通道施工完成后，从横通道处向两边进行中导洞的施工。既有隧道向中导洞轴线施工横通道及横通道的支护的施工示意图见下图2。

横通道进洞之前在既有隧道两边各8m施工支护措施，采用18#工字钢，间距0.5m做临时支护措施，绑扎钢筋网并喷射C25砼进行初支，横通道洞口位置施作注浆小导管加固。

图2 横通道进洞施工示意图

2.2 中导洞施工

中导洞Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，Ⅲ级围岩采用全断面法施工，中导洞施工时，既有隧道一侧中夹岩柱采用小导管超前注浆进行加固。

Ⅳ级围岩施工顺序为: 中导洞超前预支护中导洞上断面开挖中导洞上断面初期支护中导洞下断面开挖中导洞下断面初期支护中隔墙钢筋砼施工。

Ⅲ级围岩施工顺序为: 中导洞超前预支护中导洞全断面开挖中导洞初期支护中隔墙钢筋砼施工。

图3 中导洞Ⅳ级、Ⅲ级围岩施工示意图

3 中夹岩柱加固处理

由于本工程既有隧道与中导洞之间的中夹岩柱非常薄，厚度均在1.6m左右，最薄处仅有0.8m，中导洞开挖完成后需要对中夹岩柱跟踪注浆，防止中导洞爆破开挖时引起中夹岩柱的失稳坍塌，注浆采用水泥净浆，掺入少量水玻璃溶液。

4中隔墙的施工

中隔墙是双联拱隧道施工过程中两边主线隧道初支结构的受力立足点，直接影响到主线隧道施工过程中的初支变形，因此中隔墙的施工质量双联拱隧道的施工质量和安全至关重要。

根据设计本工程中隔墙底部和顶部均用Φ22砂浆锚杆与中导洞底板和拱顶岩石连接，这样可以防止正洞施工时对中隔墙的偏压造成中隔墙的偏移。由于中导洞的宽度仅为5.7m，中隔墙的形状又不规则，呈弧形，考虑到中隔墙的施工空间极小，形状又不规则，施工时中隔墙钢筋绑扎采用洞外洞外焊接骨架片，洞内绑扎，模板采用小块钢模板人工拼装，支撑采用钢管支架顶撑加固，浇捣采用混凝土泵输送，人工手持振动棒振捣密实。

中隔墙施工完成后要对中隔墙顶部与中导洞拱顶的空隙进行挂网喷砼回填密实，确保在施工主线隧道时隧道结构受力部位的转换。

5既有隧道的扩挖施工

5.1既有隧道二衬拆除施工

既有隧道拱圈砼采取浅孔松动爆破拆除方案，既有隧道边墙为直墙，采取非爆破拆除，即用镐头机直接凿除。每次爆破宽度Ⅲ级围岩为3m，Ⅳ级围岩为1.5m，爆破范围为整个拱圈，由于混凝土拱圈厚度较小，且厚薄不均匀，采用垂直钻孔，炮孔直径42mm。为减少钻孔量，采用条块分割拆除爆破，左右对称布置，顶部大块借自重落下触地解体，炮孔间距a、排距b由公式：a=b=0.5～0.7B（B―拱圈厚度）计算。炮孔纵向间距为0.3～0.4m，环向间距为0.4～0.5m，炮孔深度0.35m，线装药量为0.25～0.5Kg/m。

5.2 既有隧道扩挖

既有隧道扩挖采用上下台阶法开挖，光面爆破，并尽早施作仰拱和二衬，封闭单洞。

施工顺序为：主洞超前预支护既有隧道二衬拆除左洞上半断面开挖左洞拱部初期支护左洞下半断面开挖左洞仰拱施作左洞二次衬砌施作。

既有隧道扩挖施工示意图如下图5。

图5 既有隧道扩挖施工示意图

6新建隧道施工

新建隧道原设计采用右侧壁导坑先行，左侧上下台阶法开挖，其中上台阶开挖时预留核心土。新建隧道洞口段均为Ⅳ级围岩，硬度适中，建议新建隧道Ⅳ级围岩采用右侧壁导坑先行，左侧上下台阶法开挖；Ⅲ级围岩则采用上下台阶法开挖施工。

Ⅳ级围岩施工顺序为: 主洞超前预支护侧导坑超前支护侧导坑开挖侧导坑初期支护左侧上半断面开挖左侧上半断面初期支护左侧下半断面开挖仰拱施工拱墙二衬施工。

Ⅲ级围岩施工顺序为: 主洞超前预支护上半断面开挖上半断面初期支护下半断面开挖下半断面初支和仰拱施工拱墙二衬施工。

新建隧道施工示意图见下图6。

图6 新建隧道施工示意图

7监控量测

地质超前预报、监控量测及信息化施工技术是现代地下工程施工方案的重要组成部分。在本隧道施工过程中，通过对隧道衬砌结构、隧道周围的土体进行全面、系统的监测，对隧道工程的安全性和周围的土体有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采用必要的工程应急措施。

本工程实施过程中全程重视用监控量测和信息化指导施工，本工程在施工中的监控量测项目包括：地质和支护状况观察、周边位移、拱顶下沉、边墙底沉、地表沉降、围岩体内位移（洞内设点）、围岩体内位移（地表设点）、围岩压力、锚杆轴力、衬砌内应力、钢支撑内力等，同时对洞口段的爆破进行爆破震速的测量，监控量测运用现代化监测仪器包括：SL-3型钢尺收敛计、GBW-901型多点位移计、振弦式土压力计、GJJ-10A振弦式钢筋测力计、RSM-24FD工程动测仪和TC-4850爆破测振仪。

8结论与讨论

隧道施工篇3

关键词：隧道；施工；监理；要点

伴随着公路工程的发展，公路隧道工程也越来越重要，要求也越来越高，公路隧道的施工难度比其它工程的难度要高，有些施工难题在施工之前无法预见，只有施工过程中出现了才能因地制宜的制定相应的对策。监理单位作为建设单位的延伸，对隧道施工过程的监督、控制，直接关系到隧道施工的安全和质量。笔者结合贵州省杭瑞高速大兴至思南杨柳塘隧道施工中监理工作的切身体会，就隧道施工监理工作要点进行分析。

工程概况

贵州省杭瑞高速大兴至思南杨柳塘隧道左线2440m、右线2375m分离式设计速度80Km/h设计荷载公路-Ⅰ级。工作时间2011年3月到2012年8月，项目区属于亚热带季风气候，年降雨量1100～1400毫米。隧道区不良地质主要为岩溶和煤系地层，洞口是由地表堆积体堆积而成洞口稳定性较差，建设界限采用净宽10.25m。横断面组成为：（0.75+0.5+3.75*2+0.75+0.75）m建设限界高度5.0m。

1.开挖

开挖施工过程中，监理工程师应巡视检查施工情况，包括以下几项主要内容：①开挖庇自上而下进行，不得掏底开挖或上下重叠开挖，避免在雨季开挖。②按设计横断面及坡度要求开挖，坡面的坡度要不陡于设计。③开挖石方时，如采用爆破施工，应蔡止采用深眼火爆破开挖，以免影响山体稳定。最好使用松动爆破。④检查开挖段的地质情况。如果坡面有滑动、开裂等现象时，监理工程师应要求承包人适当放缓坡度，保证仰坡和边坡稳定。若地质情况与设计文件差别较大，需对设计坡度进行较大的变更，或需要改变坡面防护形式、或需要调整洞口构造物的位置时，应报设计代表进行变更。

2.初期支护

①根据掌子面开挖情况，对围岩岩层走向、裂隙发育情况进行记录，判别围岩级别，

以进行支护参数选择。②爆破出完碴排除危石后，应立即进行初喷(3～5cm)，尽快封闭岩面及裂隙，有效控制围岩松动变形。喷射混凝土须按施工前试验所取得的方法与条件进行喷射混凝土作业，按自下而上的顺序进行混凝土喷射，在喷射混凝土达到终凝后方能喷射下一层。③根据选择参数对Ⅲ级或更好围岩可让围岩应力进行部分释放后适时进行支护，对Ⅳ级或更差的围岩，初期支护应配合开挖及时进行，确保施工安全。

3.监控量测、洞内外观察

隧道施工中的监控量测应按照规范和设计图纸要求确定必测项目和选测项目，必测项目为洞内外观察、周边位移量测、拱顶下沉量测。选测项目为：地表下沉量测、围岩内部量测、支护及衬砌应力量测、俐架内力等。对初期时态曲线进行回归分析后，选择与实测数据吻合的函数进行回归，预测可能出现的最大下沉及周边位移值，以调整开挖断面尺寸;同时，根据开挖断面状态，周边位移值及拱顶等下沉量的大小和速率、支护受力情况综合判断围岩及支护的稳定性用以指导施工。以量测结果为依据来综合修整支护参数和开挖方法，保证施工安全，在施工中当围岩地质条件发生变化时应及时调整施工技术措施，确保工程进度和质量。

4.隧道衬砌

目前，隧道设计施工中多采用复合式衬砌。复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌(模筑混凝土)组成。初期支护是保证围岩达成施工期间的初步稳定，二次衬砌则是提供安全储备或承受后期围岩压力。具体地讲，二次衬砌在1～Ⅲ级围岩时按安全储备设计，在Ⅳ～Ⅵ级围岩时按承载(后期围岩压力)结构设计，并均应满足构造要求。由此可见，隧道的二次衬砌(以下简称混凝土衬砌)是隧道的承载结构(对软弱围岩尤其如此)，也是隧道防水工程的最后一道防线。因此，隧道混凝士衬砌质量的好坏对隧道的长期稳定，使用功能的正常发挥是至关重要的。大量的工程实践证明，由于混凝土衬砌质量存在问题往往导致隧道衬砌开裂、渗漏水甚至塌方。所以说，衬砌的质量直接影响整个结构物的安全，监理在施工中要加强质量控制。柳塘隧道采用复合式衬砌，隧道洞身穿越Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩。

①隧道衬砌施工，测量工作是保证工程质量的先决条件。承包单位在测定隧道中线实

测高程后，请驻地测量监理复核，核准后请隧道专业监理工程师对初期支护完成后(仰拱回填已作好)的实际轮廓进行检测。其中线、端面尺寸、净空大小均须符合图纸及测量精度要求，还应事先考虑施工误差。施工前必须按设计中线和高度对开挖端面进行复测和修整，确认无误且经监理工程师签认后方可施工。②衬砌施工前，应根据要求，做好各种防排水措施，漏水严重的地方要加设弹簧盲管，再铺设防水板，防水板搭接处要用热焊焊接牢固。对有腐蚀性地下水段，防止侵蚀性水侵入混凝土，并采用抗侵蚀性水泥，确保衬砌结构的强度。③模板检查，柳塘隧道采用模板台车进行二次衬砌，要求规整的外形，板缝严密，整体刚性好。台车就位后，由承包单位自检。拱顶高程，方位、中线、宽度合格后报驻地测量监理复查，现场监理也从挡头板和各窗口、管口检查衬砌厚度、预埋件位置、预留洞位置，合格后才准许承包单位上挡头板、止水带，准备模筑;浇筑前，检查挡头板封堵是否严密、牢固，止水带位置适中，长短合适，安装可靠。浇筑注意检查衬砌背后的密实度，它关系到隧道的结构安全，混授土浇筑必须两侧对称进行。到拱顶时，一来混凝士易发生沉析、跑浆;二来会发生‘小堤坝’现象(特别是石子里混有超径大石子)阻止其他混凝土通过，使拱顶发生空洞或空隙，是重要的检查部位。④在衬砌混凝土达到一定强度后，才能拆模，柳塘隧道一般一模浇筑完工后，一般1.5～2d拆模。检查后督促承包单位按规范要求进行混凝土养护，避免开裂，再用断面检测仪按每20m测一断面(与已测初期支护中线桩号相同)，看二衬断面是否侵线，是否符合质量检验评定标准要求。

5.搞好计量支付，控制工程投资

工程投资控制和对合格工程及时给予计量支付是监理工作中的重要组成部分。监理工程师根据承包人工程进展和工程量完成情况，及时通知承包人予以计量，有变更但未办理工程变更令的不予计量，未达到合同规定最低限额不予支付，不是用于永久工程的或证明资料不齐备的材料不得支付预付款。让质量与计量挂钩，既能很好控制工程质量，又能提高工程进度。

6.搞好工程变更

工程变更通常会带来工程造价的变化，且增长情况居多，这样的工程变更会增加业主筹借资金的压力，严重时会影响社会的供求平衡。所以，在审批工程变更的过程中，应将工程造价的控制放在首要地位，确保工程造价不超过设计概算。

工程变更，不仅变更工作本身会产生额外工程成本、延长工期，而且还经常影响其他相关工作。会对工程产生诸多不利的效应，有时变更处理不当，会造成人、物、财的浪费，还会造成停工、窝工、埋下索赔隐患，甚至会使业主对其工程投资失去控制。由于柳塘隧道地质情况比较复杂，如采空区、煤层、岩溶等，对施工中判断围岩类别支护参数增大了监理难度。监理工程师及时对出现的间题在现场与承包人共同商定处理措施或工程变更方案。工程变更通常会带来工程造价的变化，且增长情况居多，这样的工程变更会增加业主筹借资金的压力，严重时会影响社会的供求平衡。所以，在审批工程变更的过程中，应将工程造价的控制放在首要地位，确保工程造价不超过设计概算。

7.安全生产与文明施工

安全生产与文明施工体现了一个单位的经营素质和管理水平。监理严格按‘热情服务，监帮结合，建立良好的施工环境的原则，监督承包人搞好安全生产与文明施工。柳塘隧道小里程端，在监理监督与施工单位的努力下，做到弃碴运往指定位置，降底对周边环境影响，洞内照明如同白天，电线走向呈一字型，路面整洁，材料摆放整齐，进洞严格登记、佩带安全帽，让施工单位养成规范与文明施工的良好习惯。

隧道施工篇4

左线冒顶后处理施工方案

阳曲1号隧道左线进口ZK93+907～ZK93+917段地处偏压地段，且该段黄土含水量较高，经试验黄土含水率达到19.2~21%。而且又遇到春融期，导致土体自身强度大大减弱，致使土体自稳性极差，造成左线进洞口洞顶土体失稳，并造成拱部下沉，我部立即采取补救措施，对偏压地段进行卸载处理，由于左线进洞时左侧覆盖层只有不到1m，所以在卸载过程中将左线右侧拱顶的土体卸载的几乎与左侧的围岩基本一致，致使洞顶覆盖层较薄弱，在2010年4月1 日早晨7：00，在掌子面未进行任何施工的情况下，左线发生冒顶（ZK93+907～ZK93+917）现象。2010年4月1日，阳曲1号隧道左线洞口ZK93+907～ZK93+917里程段在洞顶人工卸载过程中出现冒顶现象。

隧道左线ZK93+907～ZK93+917里程段，塌方高度和宽度均较大，且塌方体松散，处理的基本思路为，明挖后支的办法，先清除塌方土体，然后进行边坡修整，其次进行初期支护，待二衬施工后进行拱顶回填。 一、施工方法

1、塌方体清理与边坡开挖防护 （1）、边坡施工工序：

测量放样 设置边坡隔离带 修筑坡顶临时截水天沟 开挖边坡 布设高边坡监控量测点清理洞碴 进行仰供施工

（2）、施工方法：

路堑边坡：开挖边坡坡率为1:0. 5，当边坡高度小于等于10米时不设平台，一坡到顶；当边坡高度大于10米小于等于32米时，每8米高度设2米宽平台一处。拱脚每处外侧加宽0.5米。详见左

线明挖断面图。

待边坡全部开挖后，进行仰供施工，严格按照明洞开挖方法施工，并做好隧道钢拱架支护，确保洞顶回填后隧道成型后的安全运行。 2、初期支护 （1）、施工工序：

边坡开挖 测量放样 立钢拱架 挂板喷混凝土支护。

（2）、施工方法：

①、立架：边坡开挖到位后，经测量放样后，方可进行立架施

工，拱脚处垫混凝土预制块或钢板，严禁拱脚回填松散土或拱脚悬空；钢拱架安装后每处拱脚45°斜向下打设2根锁脚锚杆（φ25螺纹钢），长度L=4.5米。

②、喷射砼支护采用挂φ8双层网片喷锚支护，喷砼施工时采用

在钢拱架下侧挂模板法施工并养护，喷锚过程中注意拱脚处应喷填密实，拱脚外侧0.5米范围内采用喷射混凝土回填。

③、施工过程中应对高边坡进行监控量测，及时反馈监控信息，

为正确采用、修改开挖和支护参数提供依据，以确保施工安全和施工质量。

3、洞顶回填

隧道二次衬砌施工后应及时进行明挖部分的回填工作，高边坡不

长时间外露，以确保边坡的安全和稳定性。

明挖回填应在二次衬砌混凝土强度达到设计强度后进行，墙背拱脚处采用浆砌片石回填；然后采用夯实土分层回填，回填时必须拱墙

两侧对称回填，并采用小型机具夯实，每层厚度不大于0.3M，两侧回填土面的高差不得大于0.5M。回填至与拱顶齐平后，再分层满铺填筑至设计高度。采用机械回填时，应在人工或小型机具夯填超过拱顶1.0M以上后进行；表层回填土采用50cm粘土层和50cm种植土回填。 拱背回填粘土隔水层时，隔水层应与地表搭接良好，封闭紧密，防止地表水下渗影响回填体的稳定。 二、下一步隧道进洞方案

在完成上述塌方段的处理后应及时创造有利工作面，及早进洞施工。为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题，隧道进洞后采用双侧壁导坑法，结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前小导管支护、钢支撑、挂网、锚杆来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动。为了能够安全进洞，进暗洞前先采用4m长双排超前小导管超前支护，双侧壁导坑法进行开挖，并采用I22b钢架（纵向间距50cm）作为初期支护顺利进洞，现将进洞方案详述如下：

待塌方段初期支护施工完毕后，做好洞顶防排水，在开口线外5m处施作截水天沟，将雨水引至隧道两边原有水沟内，截水天沟采用草皮水沟，详图如下：

洞顶截水沟

(草皮水沟）

1、双层小导管施工

待塌方体内最后靠掌子面拱架立好后，在该拱架的上方和下方各打一排超前小导管，现场加工小导管，喷射混凝土封闭岩面，凿岩机钻孔并将小导管打入岩层，注浆泵压注水泥浆。

超前小导管施工工艺流程图

超前小导管为外径φ42mm×4mm钢花管，管壁四周按15cm间距梅花形、钻设φ6mm压浆孔，钻孔角度、深度、密度及浆液配比符合设计要求，注浆压力符合规范要求。两排超前小导管分别以紧靠开挖

面的钢架的顶部和腹部为支点，打入钢管后注浆，形成管栅支护环,小导管注浆采用水泥浆（添加水泥重量5%的水玻璃），水灰比1：1；水玻璃浓度为35玻美度，水玻璃细度模数2.4，注浆压力初压为0.5～1.0MPa，终压为2.0Mpa。

施工时，注浆异常的处理：发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，同时注浆，当注浆机较少时将串浆孔及时堵塞，轮到该管注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后再注浆，水泥水玻璃双液浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。 2、双侧壁导坑法施工

待注浆达到一定的强度后，开始进行进洞开挖处理，该段处于V

级浅埋段，开挖方法采用双侧壁导坑开挖法。 （1）、施工工序：

挖掉部分核心土，开始双侧壁导坑法开挖 左侧导洞超前预支护 开挖左侧导洞左侧导洞初期支护（架立钢支撑和锚喷）及侧壁墙 开挖右侧导洞 右侧导洞初期支护（架立钢支撑和锚喷）及侧壁墙上半断面超前预支护 开挖上半断面 上半断面初期支护（架立钢支撑和喷锚） 开挖下半断面 下半断面初期支护（架立钢支撑和喷锚）拆除侧隔壁墙 灌注仰拱混凝土开始下一循环 。

（2）、施工方法： ①、在双排小导管施工完成后，用挖机挖除掌子面及套拱内核心土，平整出工作平台。

②、因进口段为Ⅴa级浅埋段，所以采用双侧壁导坑法开挖。洞身开挖后，应及时施作初期支护（包括仰拱）及侧隔壁墙，使洞身尽快形成闭合环。侧隔壁墙型钢支撑纵向间距与主洞洞身初期支护型钢支撑相同，相邻两榀间的侧隔壁墙型钢用环向间距1.0米的φ25钢筋焊接以加强其整体性，隔壁墙钢支撑应与主洞的拱顶及仰拱处的支撑焊接牢固，侧壁墙钢支撑构造和相应主洞的钢支撑构造相同，尤其在临时钢支撑的拱架脚处做好支撑和固定，钢拱架下垫5cm厚的木板或者水泥预制块，拱脚采用锁脚小导管或者临时仰供进行加固。双侧壁导坑法开挖示意图如下：

Ⅴ级围岩开挖顺序：

下列各步开挖均应在预支护超前小导管及注浆或

大管棚预支护完成并达到强度后进行：

1、左侧导洞超前预支护；2、开挖左侧导洞；

半断面

3、左侧导洞初期支护（架立钢支撑和锚喷）及

侧 壁墙；4、右侧导洞超前预支护；5、开

挖右侧导洞；6、右侧导洞初期支护（架立钢

支撑和锚喷）及侧壁墙；7、上半断面超前预

右侧导洞

φ25钢筋

环向间距1.0米

左侧导洞

下断面

支护；8、开挖上半断面；9、上半断面初期

支护（架立钢支撑和锚喷）。10、开挖下半

断面；11、下半断面初期支护（架立钢支撑

和锚喷）.12、拆除侧隔壁墙。13、灌注仰拱

混凝土。14、铺设环向盲沟及防水板，整体

灌注二衬混凝土。

Ⅴ级围岩施工工序立面示意图

③施工步长：掌子面与初期支护间距不大于1.1米，初期支护与二衬间距不大于35米，左右掌子面应交叉。

④出渣采用挖机配合自卸车出渣。 ⑤初喷混凝土

开挖后及时进行初喷混凝土作业，必须采用湿喷机喷射混凝土。要求初喷混凝土之前用高压风管或高压水管将岩壁上的粉尘、杂物冲洗干净,经检查合格后才能进行喷射作业，每段环向长度不宜超过3m，喷射料应置于铁皮上，初喷混凝土层厚度为4cm。

～1000

～500

～500

～500

～500

二次衬砌

左侧导洞

掘进方向

下半断面上半断面

右侧导洞

Ⅴ级围岩施工工序平面示意图

⑥工字钢（I22b型）安装

工字钢架安装严格按照测量放线位置设立，钢架纵向间距为50cm，两榀钢架之间用φ22mm钢筋联接牢固，纵向联接筋环向间距为1m，焊接于钢架内侧，与钢架搭接处采用双面焊接牢固，要求焊缝饱满，焊接长度不小于5倍直径长度；工字钢架基座必须落在牢固的基础上，安装之前先清除基地浮渣；工字钢架各分段之间采用设计图纸规定型号的螺栓、螺母连接紧固。

隧道中线

φ22连接筋

连接筋大样

注：

1、本图尺寸均以厘米计； 2、本设计适用于Ⅴa衬砌； 3、钢支撑由I22b工字钢组成；

Ⅴ

型衬砌钢支撑设计图

4、未注明处参考《隧道篇》 S5-7-7。

注：（1、工字钢加工，不允许焊接连接，确实需要连接时，要求用钢板连接；2、受力构

件焊接焊条要求采用E5003以上的焊条）。

⑦ 锚杆

工字钢架立好后，在每榀钢架底板位置用电煤钻人工打锁脚锚杆孔，孔打好后用高压风将孔内岩屑吹洗干净，锚杆安装时要求杆体平直、无锈、无油、无泥；锁脚锚杆采用D25mm中空注浆锚杆，长4.5m，呈剪刀式与工字钢架两边缘焊接牢固，必须保证焊缝饱满，焊缝采用双面焊，不得损伤砂浆锚杆；系统径向锚杆采用φ25早强砂浆锚杆，环、纵向间距为80cm×50cm，长4.5m。 ⑧ 铺设钢筋网

钢筋网采用φ8mm钢筋，双层钢筋网，网格间距20cm×20cm，钢筋网搭接长度不小于30d，铺设前要先除锈，钢筋网在初喷混凝土后挂设，使其与混凝土形成一体，要随初喷混凝土面起伏铺设，与初喷面间隙一般不超过3cm；钢筋网应与工字钢拱架和系统锚杆焊接牢

固，保证在喷射混凝土时钢筋网不晃动，若有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时及时清除，（钢筋网制作必须采用焊接连接，不允许绑扎连接）。 ⑨ 超前小导管

施作时，采用气腿式风动凿岩机人工打孔，导管长4.0m，导管插入孔内不小于孔深的95% ，超前小导管设置纵向间距为2.5m，环向间距为40cm，纵向相邻两环搭接长度不小于1.0m，孔位允许偏差为±50 mm；钻孔应圆而直，外插角为10°~15°，管口段120cm范围内钢管不开孔，其余部位按照15cm间距交错设置注浆孔，孔径6mm；超前小导管支护要满足下列要求： a、超前小导管与工字钢架配合使用；

b、超前小导管长度及布置符合设计要求，环向间距为40cm； c、超前小导管外插脚为10°~15°，纵向导管搭接长度不得小于1.0米。 ⑩ 喷射混凝土

喷射混凝土在工字钢拱架施作完并报现场质检员、监理检查合格后才能开始作业，喷射厚度为29cm，必须采用湿喷机喷射混凝土。

喷射混凝土材料必须是符合配合比要求的、指定厂家生产的合格产品，用砂石经过试验室检验合格的，水质应符合工程用水标准。 在喷射混凝土之前，用高压水或高压风将初喷面的灰尘及杂物冲洗干净，必须将拱架底部浮石清理干净，待检查合格后方予作业；喷射中如发现松动块石或遮挡物时，应及时清除，喷射作业中不得用片

石或木料回填超挖处，喷射料应置于铁皮上，喷射作业时应分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m，控制回弹率，回弹物不得重新用作喷射材料，喷射机启动时，应先送风再开机，并应在机械运转正常后送料，供料应均匀连续，作业结束时，先停止送料，待料罐内余料喷完后再停机，然后关风，停止作业后，喷射机和输料管内的余料应及时清除干净，以免结块堵塞。

注意事项：

a、混合料随拌随用，不掺速凝剂的干混合料存放时间不大于2h；掺速凝剂的干混合料存放时间不大于20min。

b、速凝剂掺量准确，添加均匀，不得随意增加或减少。 c、喷嘴应与岩面垂直，同时应保持适当的距离和喷射压力。 d、喷射后进行养护和保护，养护期间禁止机械、车辆碰撞和人为破坏。

e、喷射混凝土平均厚度不小于设计厚度，最小厚度不小于设计厚度的1/2且≥50mm；

⑪、隧道开挖支护遵循短进尺、及支护、早封闭的施工原则，在以上所有工序完成后，再进入下个循环作业。 3、监控量测

加强超前地质预报和围岩变形量测工作，及时反馈施工，为正确采用、修改开挖和支护参数提供依据。以确保施工安全和施工质量。进口段覆盖层薄，开挖后围岩难以自稳成拱，地表易沉陷，为了确保洞口浅埋段的施工安全，进行地表沉降监测。布点原则为：在洞顶地

段沿隧道轴向每隔5～10m布设。同时在横向依据实际情况，选定主断面，沿主断面布设测点，以了解地表沉降的横向影响范围。同时做好拱顶下沉及周边收敛量测，确保数据真实，指导施工，测点布置见“地表下沉量测测点布置图”。

监测仪器为：精密水准仪，铟钢尺、收敛仪等。 地表下沉量测测点布置图

4、仰拱、二次衬砌

进口浅埋段，二次衬砌在隧道仰拱施作15m后进行，仰拱每施工

长度控制在3米以内，仰拱施工应紧跟掌子面，为便于施工，采用栈桥方式跨越。衬砌采用9m全断面整体液压衬砌台车，砼由自动计量拌合站拌合，砼运输罐车运输，砼输送泵泵送入模灌筑，二次 衬砌全断面一次施作，Ⅴ级围岩与掌子面距离不大于35米。 三、紧急预案

隧道浅埋地段地质情况差，为保证隧道施工安全和隧道掌子面后方

发生事故后，保证被困人员安全、快速有效的实施救援，最大限度的减少事故损失，采取如下措施：隧道主洞施工至人行横通道或车行横通道时，及时贯通横通道，供紧急救援时使用；靠近掌子面的通风管采用1200×10mm钢管，长度100m；钢管在隧道内塌方时作为被困人员的逃生通道；

洞内设无线电话，施工照明采用UPS供电照明；掌子面附近准备食物，紧急医用药物及相关设备；洞外准备临时钢架、木材、钻机、抽水机等设施；施工过程中适时进行防灾、救援演练。 四、安全要求和措施

⑪ 加强对技术及施工人员的培训，提高全体参建人员的安全、质量意识。

⑫黄土隧道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。

⑬严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工，否则应按照变更程序申请改变施工方案。

⑭在隧道开挖前，对隧道地表中线附近范围进行勘察，对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计，并按里程桩号逐一登记、拍照，尤其是隧道下穿高速公路等大型构筑物地段，施工中应加强监控量测工作，严格按设计方案施工，确保隧道安全、顺利通过。

⑮每循环进行测量放样，严格控制超欠挖。定期对测量控制点进行检查、复核，避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械

碰撞等原因对控制点的损害。

⑯边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须满足设计要求。软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求，隧底开挖前应进行施工工艺设计。

⑰开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息。

⑱隧道开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判断围岩的稳定性。

⑲土质隧道在开挖过程中，尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖，应采用人工风镐对隧道周边进行修整，减少对围岩的扰动，避免侧壁或拱顶掉块现象；拱脚、墙角应预留30cm人工开挖，严禁超挖；土质隧道拱墙脚严禁被水浸泡；开挖完毕后，应尽早对围岩进行支护封闭，减少围岩暴露的时间。

⑳制定安全施工应急预案，日常做好应急物资储备。 (11)黄土隧道施工应做好洞顶、洞门及洞口防排水系统。洞门及洞内排水沟应进行铺砌，砂浆抹面，防止地表水及施工用水下渗，影响结构安全。地层含水量大时，上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外，以免浸泡拱脚,必要时应配合井点降水等措施将地下水位降至隧道二次衬砌底部以下，确保施工顺利进行。

(12)道施工作业地段必须保证足够的照明。不安全因素较大的地

段应加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。 五、环境保护及文明施工

⑪暗洞分部开挖时，在满足设计规范及安全质量要求的前提下，应尽量采用适合机械化作业的施工工艺，分部尺寸划分合理，各分部尽量平行作业，从而达到快速施工的目的。

⑫弃碴时要由专人指挥、堆放整齐、边坡平整，弃碴场需设置挡墙。施工过程中杜绝随意倾倒弃碴和弃土。施工完毕后，对弃碴场及时平整，并做好绿化、防护，避免水土流失。

⑬隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：

A．空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；

B．粉尘永许浓度，每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg，每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg；

C．有害气体最高允许浓度：

a 一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3，在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；

b 二氧化碳按体积计不得大于0.5%； c 氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下； C 隧道内气温不得高于28℃；

D 隧道内噪声不得大于90Db。

隧道施工篇5

关键词：公路隧道；小净距；施工要点；爆破；加固

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：

1工程概况及地质水文条件

某隧道为上下行分离的四车道高速公路小净距短隧道，隧道最大埋深约88m。隧道轴线经过地段地面高程为204～283m，相对切割深度约79m，隧址区未见明显的不良地质构造现象。隧道范围内基岩主要为：强风化片岩和中风化片岩，强风化片岩：灰白色，灰褐色，变晶结构，片状构造，岩石风化强烈，岩心多呈块状，少量呈短柱状，采取率约为58％。钻探掲示厚度为13.3～16.2m。中分化片岩：灰绿色，变晶结构，片状构造，含石英、绢云母等矿物，岩心呈短柱状，采取率约为76％，RQD值为24％。本隧道左、右洞设计线间距约为15.2～16.0 m，建筑界限净宽10.25m，净高5m。

2开挖方法

2.1Ⅲ级围岩

2.1.1施工工序

Ⅲ级围岩推荐采用全断面法开挖，开挖每循环进尺控制在2～3m。其施工工序为:1)全断面开挖按照轮廓线一次爆破成形；2)修建衬砌。

2.1.2施工要点

(1)机械设备要配套，如钻眼、装渣等主要机械和相应的配套机具在型号、规格尺寸、性能和生产能力上都要相互配合，施工工序才能环环紧扣，不至发生彼此相互受到牵制而影响掘进，并应注意经常检查维修保养机械设备，应备有足够的易损零件部件，以保证各项施工工序顺利进行。

(2)加强各辅助作业和设备的管理，如三管两线(高压风管、高压水管、通风管、电线及运输路线)要保持良好的运行状态，要有专人看护。

(3)后行洞爆破面的开挖应在先行洞初期支护完成并达到一定强度后进行，因此后行洞与先行洞的安全距离应保持30～50m。

(4)二次衬砌及时施作，一般二次衬砌工作面距掌子面不大于120m。

2.2Ⅳ级围岩

2.2.1施工工序

施工工序：(1)开挖左洞上半断面，采用弧形导坑法，导洞超前5～10m，超前支护应先期施作；(2)施作左洞拱部初期支护；(3)交错开挖左洞下半断面的两侧；(4)施作左洞两侧边墙初期支护；(5)开挖左洞核心土体及仰拱；(6)施作左洞仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填；(7)开挖右洞上半断面，采用弧形导坑法，导洞超前5～10m，超前支护应先期施作；(8)施作右洞拱部初期支护；(9)交错开挖右洞下半断面的两侧；(10)施作右洞两侧边墙初期支护；(11)开挖右洞核心土体及仰拱；(12)施作右洞仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填。

2.2.2施工要点

(1)左右洞均采用上下台阶留核心土法，保证左右洞施工距离应错开25m以上，上、下开挖面长度宜控制在5～10m。

(2)下半断面若用人工开挖，则二次衬砌距离下半断面开挖面不大于15m，若采用爆破开挖，则二次衬砌距离下半断面开挖面不大于20～30m。

(3)二次衬砌工作面距离仰拱工作面一般为15～30m，与右洞核心土开挖面距离应保持在20m。

(4)如果掌子面稳定性差，短台阶留核心土法不能确定掌子面稳定的情况下，可将开挖、支护分为三或四个台阶进行。

(5)在Ⅳ级围岩稳定性较好，施工单位机具和施工能力较好的条件下，上、下半断面可合为一步进行开挖。

(6)在台阶施工能拉开合理的距离的情况下，各台阶均可平行施工。

2.3Ⅴ级围岩

2.3.1施工工序

施工工序:(1)开挖左洞内侧上导坑，超前支护应先期施作；(2)施作左洞内侧上导坑初期支护与侧导坑初期支护；(3)开挖左洞内侧下导坑，超前支护应先期施作；(4)施作左洞内侧下导坑初期支护与侧导坑初期支护；(5)开挖左洞外侧上导坑；(6)施作左洞外侧上导坑初期支护；(7)开挖左洞外侧下导坑；(8)施作左洞外侧下导坑初期支护；(9)施作左洞仰拱二次衬砌、仰拱回填；(10)施作左洞室的二次衬砌；(11)开挖右洞上半断面，采用弧形导坑法，导洞超前5～10m，超前支护应先期施作；(12)施作右洞拱部初期支护；(13)交错开挖右洞下半断面的两侧；(14)施作右洞两侧边墙初期支护；(15)开挖右洞核心土体及仰拱；(16)施作右洞仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填。

2.3.2施工要点

(1)采用爆破施工，左洞隧道右侧则要求采用预裂爆破，爆破震动速度不大于20m/s。

(2)左右洞掌子面施工距离应错开25m以上。

(3)下导坑若用人工开挖，则二次衬砌距离下导坑开挖面不大于15m，若采用爆破开挖，则二次衬砌距离下导坑开挖面不大于20～30m。

(4)在Ⅴ级围岩稳定性较好，施工机具和施工能力较好的条件下，上、下半断面可合为一步进行开挖。

(5)二次衬砌在初期支护基本稳定后，按“先顶后拆”的原则先拆除单侧壁再施作，其仰拱和仰拱回填应紧跟初期支护。

(6)如果掌子面稳定性差，上下台阶留核心土法不能确定掌子面稳定的情况下，可将开挖、支护分为三或四个台阶进行。

(7)在台阶施工能拉开合理的距离的情况下，各台阶均可平行施工。

3爆破及光面爆破施工控制

小净距隧道洞身爆破开挖施工的原则是：弱爆破、短进尺、早支护、勤量测。爆破的关键是掏槽眼和周边眼的爆破，掏槽眼为辅助眼和周边眼的爆破创造了有利条件，直接影响循环进尺和掘进效果；周边眼关系到隧道开挖边界的超欠挖和对周围围岩的影响。

周边眼沿设计开挖轮廓线布置，必须采用小直径药卷，严格控制装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布，炮眼要根据围岩情况堵眼，采用毫秒雷管微差顺序起爆，以使周边爆破时产生临空面。掏槽眼布置在开挖面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石，一般采用斜眼掏槽的方法，可按岩层实际情况选择角度，容易把石渣抛出槽口。因地质多变，可将直眼掏槽和斜眼掏槽混合使用。辅助眼应交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，由内向外，并垂直于开挖面，逐层布置，逐层起爆，逐步接近开挖轮廓形状，这样可使爆破的石渣块体大小适合装渣运输的要求。

对于Ⅳ级以上围岩地段的施工采用预裂爆破作业，对于Ⅲ级以下的围岩地段的施工采用光面爆破作业。对于预裂爆破和光面爆破，根据围岩性质、工程类比经验或施工规范，合理选择周边眼距及最小抵抗线、相对距离和装药量集中度参数。

光面爆破的分区起爆顺序是：掏槽眼—辅助眼—周边眼—底板眼。为使爆破有良好的效果，可采取以下措施:1)缩小周边眼间距；2)减小周边眼的最小抵抗线；3)减少装药量及装药密度；4)周边眼在最后同时起爆；5)严格掌握炮眼方向。其次使辅助眼爆破后尽量接近开挖轮廓形状，使光面爆破厚度尽可能一致，并应注意不要使爆破落下的石渣堵死周边眼的临空面。而预裂爆破以预先爆破周边炮的方法，沿设计轮廓线炸出一个贯通预裂缝，从而把开挖部分的主体岩石与其外部围岩分隔开，使紧随其后爆炸的掏槽眼和辅助眼爆炸时，其主体爆破产生的冲击波的破坏作用被预裂面所隔断而受到大量衰减，因而有效地减少了对围岩的扰动。

4隧道超欠挖

4.1隧道超欠挖原因分析

公路隧道超欠挖是指以设计的隧道开挖轮廓线为基准线，实际开挖获得的断面在基准线以外的部分称为超挖，在基准线以内的部分则称为欠挖。超欠挖通常是由于岩体结构面和开挖临空面的不同组合产生的，在隧道开挖过程中当爆破开挖引起的关键块体优势面的抗剪强度小于其滑力时，关键块体就会踏滑或塌落，形成超欠挖。

在一定条件下，岩体的强度越高，越有可能造成岩体的超挖现象，与节理强度相比岩体完整性是决定超欠挖的主要因素。而地应力的方向和主应力比的大小也是影响超挖的主要因素，特别是地应力的大小接近节理化岩体的强度时，其影响更为显著。目前，大量的超挖是由于爆破孔的布置或者是由于爆破孔未及时按顺序引爆造成的，在隧道爆破过程中爆破能量越大，超挖的可能性就越大，高速、高强度、高密度的爆破方式都能导致岩体的破坏。

4.2超欠挖的预防措施

(1)提高钻孔技术水平，准确控制周边眼孔位及方向。

(2)提高装药质量和爆破技术，减少超欠挖。

(3)加强施工管理，重视超欠挖的影响。

(4)提高测量技术，减少人为因素的影响。

(5)采用光面爆破技术。

隧道施工篇6

关键词：隧道施工；大断面隧道；方法分析

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

近年来，我国交通建设迅速发展，隧道施工技术应用机会增多，在借鉴先进经验与大量建设实践基础上，我国隧道施工技术大幅提升，已经达到与世界比肩的水平。随着我国交通建设领域的日益完善，隧道施工技术也将推陈出新，本文就双线铁路隧道施工技术展开论述。

一般而言，双线铁路隧道的断面很大，超过100㎡，有的甚至达到了170㎡，针对双线铁路隧道施工，可以采用如下开挖技术，即交叉中隔壁技术、双侧壁导坑技术、中壁技术、三台阶技术和全断面技术等。

1.双侧壁导坑技术、中隔技术和交叉中隔壁技术分析

（1）双侧壁导坑技术是在隧道两侧先开挖两个小跨度隧道，同时做好导坑四周的初期支护工作，依据施工场地地质条件及断面大小，进行对剩余断面的施工，这部分施工可分为一次或两次完成。一般情况下，侧壁导坑领先长度是30m~50m。

（2）中隔技术（CD）是沿着隧道的一侧，从上往下分两部分或三部分进行，而开挖的每一步都需要做及时的锚喷支护，并设置钢架作为中隔壁。对于隧道另外一侧的开挖，可以采用上述同样做法。

（3）交叉中隔壁技术(CRD)是先对中隔墙一侧由上而下分两至三部分进行开挖，开挖同时做好支护和封闭临时仰拱工作，当完成三分之二施工时，再从隧道另外一侧做开挖与支护施工，从而形成左右两侧同时开挖和交叉支护的局面。中隔壁法和交叉中隔壁法都将中隔壁设置为弧形，但有时也会采用垂直支撑方式，旨在增加中隔墙的承压能力。一般而言，左右两侧会有30m~50m的纵向间距，在二次衬砌施工时逐段做临时支护的拆除工作。

上述三种施工技术适用于V级和VI级的围岩隧道，且具有施工安全、地表沉陷好的优势，但也应看到，这三种技术施工成本高，施工进度不快，除了在对地表沉降要求高的市政工程中应用较多外，在普通山岭隧道施工中已经很少应用了。

2. 三台阶七步技术分析

近年来，隧道施工断面加大，双线铁路开挖断面在100㎡~180㎡范围，除了仰拱之外，其他开挖高度也超过10m，原有弧形导坑开挖预留核心土技术只适用于6m~8m的开挖高度，且存在只适用小型机械和施工进度慢的缺点。三台阶七步技术在该方法基础上改进而成，实行上、中、下三个台阶，共七个开挖面，每个部位的开挖和支护都沿着隧道纵向错开，可以使隧道施工平行推进。三台阶七步技术是将大断面分割为小断面，较为适用对IV级和V级围岩地段的施工。三台阶七步技术施工步骤严谨，先做上部弧形导坑的环向开挖与拱部支护工作，再做阶和下台阶的左右错开开挖工作，并做好对墙部的初期支护；最后做中心预留核心土和隧底的开挖工作，并有对隧底的初期支护。采用三台阶七步技术，实施隧底初期支护以后应及时做仰拱施工，并做到尽早封闭成环；应有效缩短台阶长度，从而确保初期支护的尽早闭合，及时做好仰拱与拱墙衬砌施工的跟进工作，形成良好的支护体系。

三台阶七步技术具有诸多优势，如有大的施工空间，采用机械化多作业面平行施工，能转换施工工序，所以能保障隧道开挖进度。但该施工技术也存在缺陷，只适用于IV级和V级围岩的隧道施工，当仰拱闭合不能及时完成时，也会出现下沉和收敛的不利状况。

3.普通三台阶技术分析

三台阶七步技术能够加快施工的进度，但预留的核心土不利于机械化施工，但当围岩有较好的稳定能力时，就可以不用核心土，只用普通三台阶技术就可以了。而这种方法优于三台阶七步技术，因为该方法可以用于III、IV、V三级围岩，且每月正常情况下可以开挖超过80m。但该方法也存在缺点，因为分布较多，需要多次安装拱架，不容易做接头处理，钢拱架节点存在安全隐患。

4.全断面技术分析

隧道施工中，全断面技术并应用到无需设立格栅和拱架的围岩地段，且围岩级别为I级~III级。采用全断面技术时，应配置钻孔台车、台架和装运机械设备，从而缩短循环时间，实现各道工序的平行交叉作业，这样能够加强隧道施工的进度。全断面技术的优势在于，采用这种技术能够保障循环进尺的最大化，可以使用大型机械设备，实现机械设备的高效率运行，实行钻爆施工时可以加大风枪和钻孔台车的使用数量，也最大化地缩短了钻爆所用的时间；可以实现隧道开挖、支护和二衬等主要工序的平行作业；也可以实现工序的快速转换，上述有力优势都提升了隧道施工的速度。全断面技术因为具有诸多优势而被广泛应用于围岩稳定情况下的隧道建设中，但也存在不利的状况，即易于引发隧道施工工序失衡，而形成这种状况的原因是全断面技术挖掘进度较快，难以和初支和二衬施工进度相匹配。当支护进度不够时，即使是在围岩稳定性能良好情况下，也有可能出现局部掉块，这将影响到隧道施工的安全性。

5.小导洞超前断面技术分析

隧道施工具有自身特点，即保护围岩、动态施工、重视环境和内实外美。保护围岩是实施全断面技术必须解决的问题，因为全断面光爆将对围岩形成扰动，特别是围岩的节理和裂隙较大时，继续应用全断面光爆将会造成围岩掉块现象，更为严重的后果是出现隧道局部坍塌现象。而采用小导洞超前断面技术将会降低全断面光爆对围岩所造成的扰动，能实现对围岩的最大化保护，从而控制好隧道围岩超挖进度。一般而言，对小导洞断面有严格要求，宽为5m，高为5m，超前幅度为5m。在开挖小导洞时，采用的是小型钻孔台架，保持2m~2.5m的循环进尺，每推动小导洞的两个循环，就将大断面跟进一次。

采用小导洞超前断面技术有很大优势，因为能够形成较大临空面，对围岩形成的扰动比较小，对洞眼的要求不高，循环进尺和钻孔深度基本一致，施工起来也较为容易。小导洞超前断面技术是一种新隧道施工技术，能够有效控制超挖程度，减少混凝土超填数量，提升资源的使用效率。现阶段，环境保护和节能减排为社会所提倡，这也推动了这项技术的使用几率。

6.结论

在隧道施工之前，应深切考虑工期要求、场地地质、断面形状、机械设备、技术水平等诸多因素，制定好优质的隧道施工方案，这样便于隧道施工的开展，也可以适用于不同级别的围岩，减少工序的转换。对于双线铁路和公路隧道施工而言，三台阶七步技术、普通三台阶技术、全断面技术有很好的应用效果。除此之外，小导洞超前断面技术也有很好的应用前景，但是，无论如何，隧道施工建设应坚持早封闭和均衡施工原则。

参考文献：

隧道施工篇7

【关键词】隧道；施工技术；管理要点

1引言

随着改革开放与经济全球化的深入发展，我国社会主义经济也得到了快速发展，与此同时，给国家各个领域带来了发展机遇和契机，特别是交通工程的发展，其中，隧道施工占据主要地位，对整个交通运输行业的发展起着至关重要的作用。为此，应加强对隧道施工建设的重视，严格按照相关规定进行科学合理的施工，发挥隧道工程的作用。

2隧道施工技术存在的问题

2.1技术装备落后，影响施工效率

虽然我国隧道施工技术经过了几十年的发展和总结，取得了很大的进步与提高，但就目前的施工水平而言，我国隧道施工还属于劳动密集型行业，机械化的引进与使用率不高，大多依赖于传统的开挖和支护方式，因为技术装备没有得到及时的更新，导致施工进度受到严重的影响，不仅施工效率得不到有效提升，甚至会带来质量和安全方面的问题。

2.2工人技术水平有限，施工工作开展难度大

尽管我国的隧道建设水平在经济科技发展的同时有所提高，但是仍存在很多问题，例如，在施工人员方面，他们大多是外来务工人员和农民工，具备的技术水平有限，文化水平不高，对隧道施工的认识也相对浅显；就隧道施工本身来说，存在施工难度大，施工环境恶劣，甚至可能会对施工人员造成人身安全威胁等问题。无论是工人还是隧道本身都给隧道施工增加了难度，影响了隧道施工的顺利进行。

2.3混凝土施工的渗漏水通道

在隧道混凝土施工过程中，隧道渗水现象往往会受建筑材料的渗水性、隧道缝隙填补情况以及杂物含量等方面的影响。首先，如果建筑材料含水量过高，会导致其渗水能力加强，不能有效拦截渗漏的水分，如混凝土配比失调导致水灰比过大而形成的毛细型渗水。最后，混凝土材料中的杂质含量也会影响隧道的渗漏水问题，如果混凝土中有大量的杂质，会导致隧道出现大量缝隙，为通道的渗漏水提供可能[1]。

2.4隧道衬砌结构破损问题

隧道衬砌结构破损容易导致隧道内部出现渗水现象，而隧道衬砌结构破损主要是由于设计因素、施工因素以及地质环境等造成的，影响了隧道施工的顺利开展。为此，相关施工单位在施工时，要格外注意隧道衬砌结构的破损问题，合理分析隧道结构的各类因素，充分考虑厚度、强度、模板变形以及浇筑时机等因素对隧道内部结构的影响，设计科学合理的整治方案，做好预防工作，有效解决隧道衬砌结构破损问题。

3隧道施工技术管理要点

3.1隧道洞口施工技术管理要点

隧道施工必须从山坡岩石稳固度、天气情况、施工破坏程度等方面入手，切实做好隧道洞口施工管理工作。首先，施工前要先检测山坡上岩石的稳定性，做好防护工作，为了防止地表水过度下渗或冲刷表面，可以在护面种植绿化植物，确保洞口的稳定性。然后根据山坡岩石的稳定程度进行洞口施工方案设计，要做到科学合理，同时还要修建排水系统，降低雨季到来时事故的发生率。其次，要选择合适的天气进行施工，避免寒冷或雨雪天气，尽可能地降低隧道洞口施工的安全隐患。最后，还要充分考虑施工对环境的破坏程度，始终坚持保护环境的理念，降低开挖过程对山体的破坏，避免水土流失的产生。

3.2隧道明洞施工技术管理要点

对于隧道工程项目，隧道明洞施工是整个施工过程的关键步骤。因此，必须结合实际情况设计严谨的施工方案，并且严格按照设计方案进行明洞施工，加固隧道底层，依据仰坡靠绿地种植维持稳定的原理，对有支护措施的部位采用分层开挖的施工方式修建明洞，这也充分表明了隧道明洞施工技术的重要性，并且其必须达到相关规定的要求。

3.3做好隧道的施工支护

隧道施工安全与否同施工支护工作密不可分，为了确保隧道的施工安全，施工单位必须注重施工支护工作的开展。按照所在位置以及作用可以把施工支护分为超前、初期以及二次支护3类。就作用而言，超前支护是为了避免塌方事故的发生，可以有效应对地质中存在断层、褶皱和较宽软弱带的问题；初期支护是为了对大型断层带进行边墙稳定性处理；二次支护可以起到预防渗漏、加强支护能力的作用，提高围岩的稳定性。根据所在位置，超前支护一般在隧洞开始成型时发挥作用；初期支护位于隧道内部；二次支护则是对初期支护的补充，着重关注隧道衬砌结构的安全。施工支护的初期支护常采用工字钢架、钢纤维混凝土喷射以及锚杆等工具，为了达到良好的支护效果，每个工具都有最佳长度或厚度等，工字钢架一般有0.5~0.8m的间距，并且预留好8~18cm的变形量；钢纤维混凝土保持35kg/m3钢纤维量，并且留有18~22cm的喷射厚度；锚杆长度以3.5~6m为宜，可以起到良好的锚固作用[2]。为了确保隧道施工安全，需要施工方做好施工过程中的防排水处理。施工单位首先要建立2道防水带，做好防水混凝土的施工，为了防止水分渗漏，可以设置相应的引水管，这样可以获得良好的防护效果。当然，还要在初期支护、二次衬砌之间使用防水袋处理施工缝，安置EVA复合土工防水板，这样可以有效起到防排水的作用。

3.4自动化监测系统的应用

在隧道施工过程中，因为存在很多不确定因素和自然环境的影响作用，做好施工监测管理工作非常重要，利用现代化先进的计算机信息管理系统和自动化监测技术可以有效避免施工过程中安全事故的发生，具体监测措施主要从以下几个方面予以体现。

3.4.1反射棱镜

一般而言，在地铁隧道中，采用膨胀螺丝在轨道道床、拱顶等处安装棱镜，且将反射面对准工作基站，便于徕卡TS30全站仪自动识别目标当作监测标志。

3.4.2计算机设备

徕卡TS30全站仪和计算机设备以EDGE/CDMA/GPRS信息链相连，借助专业监测系统进行自动化监测，同时还包含电源组、电缆等设备，自动监测和存储有关监测数据和信息，同时分析处理监测数据形成监测报告。3.4.3Smart监测软件通常情况下，Smart监测软件和徕卡TS30全站仪相配套进行地铁隧道施工的自动化监测，同时将数据储存在SQL数据库之中，可按初始设置时间和周期进行对应监测。除此之外，可结合具体要求增加各循环，若是某台设备进行监测，则各循环时间不可重叠，尽量确保循环起始时间在另一循环停止时间后。

4结语

总体来说，隧道工程建设对施工技术要求较高，为了在节约生产成本的同时确保整个隧道的质量安全，需要施工技术人员充分利用施工经验，做到具体问题具体分析，以施工设计方案为前提和标准进行科学的施工。

【参考文献】

隧道施工篇8

关键词：长大隧道；斜井施工；快速施工

我国的长大隧道的修建从20世纪80年代的14.29km大瑶山隧道开始，到2006年建成的20.05km的乌鞘岭隧道，再到2014年开通的32.645km的关角隧道，经历了几代人、几十年的研究、发展，隧道长度也从十公里到上二十公里，再到如今的三十多公里，隧道断面大小和绝对长度不断突破，施工方法和配套设备也不断改进和更新，隧道施工技术也得到了长足发展和进步。如今长大隧道施工建设方法主要有两种，一种是机械施工方法即TBM施工法，另外一种就是钻爆施工法。由于钻爆施工法适用多种地质条件，工程总投资较少，施工灵活多变，可以通过增加斜井（竖井或横洞）以增加正洞施工工作面来实现“长隧短打”，分而食之的快速施工方法，以达到缩短施工工期的目的，在我国现阶段长大隧道建设中钻爆施工法应用十分广泛，举不胜举。

（一）斜井施工技术对比分析

目前，长大隧道长度达到几十公里，独头掘进的平行导坑法也不合时宜；钻爆法施工长大隧道，为解决运输、通风、排水等施工难题，必须增加斜、竖井（或横洞）来增加工作面，通过“长隧短打”，以达到快速施工，缩短建设工期，以达到快速施工快速建成投入使用的目的。一般长大隧道都需设一座或多座斜井，乌鞘岭隧道共设了15座斜、竖井（含横洞），关角隧道设了11座施工斜井，斜井是长大隧道的重要组成部分。

斜井是隧道施工阶段进料出渣、通风排水、人员上下班的运输通道，斜井的正洞任务划分、施工速度、通道设置、运输组织直接决定隧道正洞的正常施工组织，要想提高隧道施工的效率，斜井的合理施工组织变得尤为重要。必须根据施工所在地地形、地貌以及正洞走向选择最优的斜井位置、坡度、断面形式，选择最优的施工方案、技术工艺及配套的施工机械设备，才能保证斜井安全快速的建成。

一、斜井施工参数选择对比分析

1.1 斜井位置的选择

斜井井口根据地形地貌、地质构造、线路走向、施工任务划分、防灾等情况综合确定，井口尽量选择在地势平坦、地质稳定、斜井坡度适宜的位置，才能确保斜井安全顺利的建成和正洞施工弃渣、运输、通风、排水等方面的需要。

1.2斜井施工任务划分

各斜井将正洞划分为不同的施工段落，将担负各斜井之间的施工任务；为确保斜井能够在指定的工期内完成相应的施工任务，斜井任务划分必须合理。斜井任务划分必须综合考虑斜井长度、断面、地质条件等多方面因素，以求平衡合理。斜井短、断面大、地质条件好的斜井，施工干扰小，组织简单，运输速度快，作业效率高，施工任务可以适当增加；斜井长、断面小、地质条件差的斜井施工难度大，进度慢，施工任务应适当减少。

1.3斜井坡度和运输方式的选择确定

不同的运输方式的坡度限制不一样，斜井坡度应根据运输方式来决定。目前，常见的斜井运输主要包括汽车无轨运输和有轨设备提升运输两种，应根据规范限制并充分考虑出渣运输的施工安全和运输效率。汽车无轨运输具有机动灵活，无需铺设轨道，不受洞口与渣场距离及坡度限制，汽车无轨斜井最大坡度应限制在12%以内，以10%左右为宜，如果无轨运输坡度太大，运输速度较低，且对设备磨损严重；某隧道斜井采用碎石机在正洞内破碎石块，斜井用皮带机运输出渣，再在斜井口通过汽车转运的无轨运输模式，可以不间断出渣，斜井只进料，大大减轻了斜井运输压力，但是设备初期投入和维修保养费用较大，如有损坏对施工影响较大；有轨斜井的坡度应限制30%以内，满足设备负重爬坡和正常运输能力，确保正常施工。如果在斜井坡度允许的情况下，无轨汽车运输具有优点多，还是应该优先选择此法。

1.4斜井断面形式的选择确定

斜井断面形式的选择应当在建设投资合理，能正常发挥施工效率的前提下，根据施工方法、施工任务、斜井进料出渣数量、车辆频次、施工工期、通风排水及高压风管的布设和人行通道的宽度等因素综合确定。斜井施工断面有单车道断面和双车道断面。

1.4.1单车道斜井。单车道斜井断面小，施工组织困难，建井期施工难度大，出渣进料困难，施工效率低；正洞施工时因斜井断面小，运输速度慢，工作效率低；单车道无轨斜井还需间隔设置错车道或调头洞，在一侧加宽3m，长30m，两头各5m的过渡段，间距一般在200-300m，以供错车或调头使用。单车道断面适用于斜井长度长、地质条件差，承担施工任务少、工期压力小的斜井。

1.4.2双车道斜井。双车道断面由于断面较大，能满足车辆双向并排行驶，施工运输受限小，斜井和正洞施工组织简单，工作效率较高，从实践对比分析，双车道斜井施工效率是单车道斜井施工效率的1.5-2倍。在斜井长度小，增加投资少，担负施工任务多，施工工期紧的情况下应优先选择双车道断面，以减少施工组织难度，提高施工效率，确保隧道安全、快速建成并投入使用，以尽快发挥其经济效益。

二、斜井施工方法比选确定

2.1斜井装运出渣方法的选择

装渣方法决定于斜井的断面大小和车辆的大小，考虑装运能力和速度，一般都采用ZL-50C型装载机装车加自卸式汽车运输的方法。单车道断面由于只能停放一辆车，可将自卸车停放在靠近掌子面的错车道，利用装载机端渣倒车至自卸车位置，再给自卸车装渣运出；或使用挖装机，挖装机前面可以一边挖渣，一边通过皮带运输机在挖装机尾部将石渣输送到自卸车上完成装渣，再由自卸车运出；挖装机设备较大，行动较慢，不灵活，挖装铲斗较小，装渣速度较慢。双车道断面，能两辆车并排停放，可将自卸车与装载机并排停放在掌子面，能充分利用装载机快速灵活、转载能力大的特点快速给自卸车装渣，通过自卸车运出完成出渣。这三种出渣装运方法，很明显双车道断面出渣方式最简便快速，挖装机装渣速度其次，装载机端渣速度最慢，如下图。

2.2 斜井井底优化布置

目前长大隧道出于施工安全和抢险救援等多方面的考虑，基本都设计成双线分离的单线隧道，斜井井底则成为与正洞四个作业面的交汇点，也是进料出渣和人员进出的必经通道，斜井井底运输是否繁忙，调度指挥非常困难；如何合理进行井底布置，将成为能否快速组织正洞施工的关键。

出于施工安全和设备安全等因素考虑，斜井底必须设一段平坡段，以实际经验来看，平坡段的长度控制在60m左右为宜；单车道斜井在井底平坡段应加宽为双车道，以满足井底错车、停车之需要。近年来，我们对原单斜井施工方案进行探讨和优化，通过在斜井底增设斜井副联洞以增加正洞与斜井的连接通道，以及合理的布设施工横通道，以实现交通上下方向分流；并将斜井主副联之间的正洞Ⅱ线和两施工横通道之间的正洞Ⅰ线作为井底停车场和设备安装场地，该方法很好地解决了斜井底三岔口施工组织和运输的瓶颈，并降低了施工难度和安全风险，值得推广和学习。如右图。

（二）长大隧道快速施工技术

随着我国公路、铁路、市政、水利等工程项目建设如火如荼的推进，长大隧道在线路中所占的比重越来越高，大多长大隧道在线路中都是重点控制性工程，如何快速施工长大隧道成为施工中的关键。

一、长大隧道快速施工的制约因素

长大隧道钻爆法施工呈流水作业，主要包括超前地质预报、测量放线、钻爆施工、装渣运输、支护作业、仰拱施工、防排水作业、二次衬砌和通风排水等工序，对隧道施工影响大的主要是钻爆施工、装渣运输、支护作业、仰拱施工、二次衬砌和通风排水作业。

二、长大隧道快速施工解决措施

为控制和压缩耗时多的工序时间，加快隧道整体施工速度，须以可靠的技术方案方法为依托，先进的机械设备为保障，合理的施工组织为落脚点，辅以激励考核机制，提高工作积极性，使人物技达到协调统一，方能达到最佳效果，保证快速施工。

2.1隧道开挖方法选择

目前隧道开挖方法有多种，从工程造价和施工速度方面考虑，施工方法的优选顺序应为全断面法正台阶法台阶设临时仰拱法中隔壁（CD）法交叉中隔壁（CRD）法双侧壁导坑法。开挖方法的选择应综合地质情况、断面面积等因素确定，合适的施工方法才能确保工程质量、施工安全的前提下，达到快速施工的目的。

2.2快速钻爆施工

2.2.1优先选择使用凿岩台车或多功能台架，以缩短施钻的时间，加快工序作业。

2.2.2根据围岩条件和机械设备配备等情况，利用深孔钻爆增加单循环进尺长度。

2.2.3合理钻爆设计。钻爆设计须根据地质条件、开挖方法、净空断面、进尺长度、钻眼方法和爆破材料进行，达到进尺合适，控制好超欠挖，减少补炮作业，加快循环时间。

①钻爆设计应包括炮眼的布置、数量、深度，钻爆器材、装药量和装药结构，起爆方法、起爆顺序，钻眼机具等内容。

②炮眼布置应符合：掏槽眼可采用直眼或斜眼掏槽；周边眼沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面与设计相符；辅助眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破效果达到石块块径适合装渣运输需求；周边眼与辅助眼应在同一横断面，掏槽眼应加深10cm。

③掘进眼、内圈眼、底板眼宜采用连续装药结构，周边眼宜采用小直径连续装药或间隔装药。当遇软石时，可采用导爆索装药结构；当眼深小于2m时，可采用空气柱状装药结构。

④隧道爆破应采用光面爆破。光面爆破参数应通过试验确定；光面爆破宜采用低密度、低爆速、低猛度或高爆力的炸药。

2.3快速出渣运输

正洞出渣运输采用装载机、挖机和自卸汽车组合装渣运输的方式最快。单线铁路隧道施工运输的合理组织成为制约快速出渣的瓶颈，掌子面可并排停放两辆车确保快速装渣，二次衬砌后仅能满足一辆出渣车单向通行，如何合理组织成为快速运输的关键。只有将靠近掌子面的横通道作为空车临时停车场，满载车通过后，空车开向掌子面装渣；在衬砌面后利用横通道和左右线形成环线，呈单向行驶，减少错车，避免拥堵，加快出渣运输速度。单车道斜井隧道施工运输因断面小，车辆多，需较强的调度组织能力，经常通过左右线错开工序或分主次工作面来缓解运输压力。

2.4快速支护作业

支护作业主要包括超前支护打设、系统锚杆打设，钢架架立、挂网和喷锚作业。该工序的快速施工比较简单，须合理施工组织和使用先进的机械设备。使用机械立架和机械喷锚手可以减少作业人员，大大提高作业速度，缩短工序时间。

三、影响长大隧道施工的辅助措施

3.1 测量和量测

隧道测量就似大海航行罗盘指向，必须谨慎认真，并遵循一定的原则和方法，准确快速的完成测量放线。目前使用全站仪进行测量，并由红外线照准掌子面放出轮廓线及其他各点，一般20分钟左右即能完成测量。量测是测量围岩和初支在开挖后应力重新分配是否达到稳定状态，施工安全能否得到保证的前提，在软弱围岩隧道施工中更应合理布点，重点监测。

3.2超前地质预报

由于隧道施工具有地质构造复杂、施工多变、安全风险高等特点，施工之前必须探明掌子面前方地质、地下水、有害气体和射线情况，为选择合适的方法，安全快速的施工提供准确资料，超前地质预报发挥着重要的作用。超前地质预报的方法有机械钻探、电法、电磁法、地震波声波法和红外探水法等多种，常用一种或几种结合，以探明前方情况，指导施工。

3.3施工排水

长大隧道常常伴随较大涌水，带水作业施工作业环境差、施工效率低、施工安全隐患大、工程质量难以保证，所以长大隧道施工排水是必须考虑的大事，尤其斜井施工的隧道。施工排水须根据隧道涌水量确定抽水设备、布置管路和集水井设置，并安排专人值守，一是积及抽水，避免积水影响施工，二是确保设备正常运转。

3.4降噪除尘

在隧道施工中，因空间狭窄、设备众多、工序繁杂，各种设备产生不同的噪音相互混杂，加之因施工和设备产生的粉尘和有害气体，使作业环境不断恶化，如长时间在这种环境下工作，会使人们产生烦躁感，降低作业效率，伤害人的身心，甚至会引发一系列安全事故。我们必须降噪除尘，改善作业环境。首先，选择施工机械设备时，尽可能使用低噪音设备，并通过防震、隔离来减噪、防噪，降低洞内噪音。其次，减少粉尘和废气的产生，进洞车辆必须配空气过滤装置，限制车辆行驶速度，喷砼使用湿喷，空气中洒水除尘。最重要的是加强通风管理，增加洞内新鲜空气，排出污浊空气，提高空气质量，改善作业环境。

3.5施工照明

在隧道施工中，良好的照明非常重要，没有照明什么也看不见，根本无法施工。首先需保证照明设备有充足的亮度，且所有作业面也需具有充足的光线，确保人员、设备安全作业，应设置可移动照明和固定照明两种；其次，在危险区域应设置标志灯，全隧设应急照明灯，在通道口设立紧急逃生标志，以备不时之需。

（三）、结束语

总之，在铁路、公路、市政、水利各个行业的长大隧道建设中，施工技术日趋成熟，配套设备也日趋完善；但是，在实际施工中，还需要我们对现有技术不断总结、革新，将现有设备进行优化、改造、升级，以最优的施工技术，配合最精良的施工设备，用最合理的施工组织，辅以现代管理方法，才能真正实现安全、快速施工，最快建成、发挥长大隧道的关键作用和经济效益。

参考文献：

[1]王梦恕.钻爆法隧道施工[J].中国隧道及地下工程修建技术2010（05）：101-110.

隧道施工篇9

关键词：长大隧道 施工机械化 系统

一、前言

为加快长大隧道的施工进度，我国在以往的隧道建设中，通常是利用平行导坑、横洞、竖井及斜井等所谓的辅助坑道，增加工作面，实现“长隧短打”。由于平行导坑很少被扩建为“H”线，因此，这种做法的费用很高。在国外，4～6km的隧道一般不设辅助坑道，尽量减少辅助坑道，充分发挥进出口的功能，降低造价。目前，我国隧道的独头施工长度也在逐渐增加。因此，在工作面数目一定的条件下，如何加快隧道的掘进进度是十分重要的，而掘进速度与所选择的掘进方法密切相关，隧道的掘进方法基本上可以分为矿山法、掘进机法、沉管法、顶挖法、明挖法等。

矿山法，因最早应用于采矿而得名。由于多数情况下，矿山法都采用钻眼爆破进行开挖，故又称钻爆法（Drilling and blasting），它包括传统的矿山法和新奥法，有时为了强调新奥法与传统矿山法的区别，将其从矿山法中分出，另立系统。

掘进机法包括隧道掘进机（Tunnel Boring Machine）法和盾构掘进机（Shield Tunneling Machine）法，前者适用于岩石地层，后者适用于土质围岩。

沉管法、顶挖法、明挖法主要适用于修建水底隧道、城市地铁及埋深很浅的山岭隧道等。

因此，可供特长山岭隧道选择的只有钻爆法、隧道掘进机（TBM）法及钻爆和隧道掘进机（TBM）法相结合的掘进方法。

二、工程前的造价分析

现行的《公路工程概算定额》、《公路工程预算定额》中，隧道工程一章中的“机械开挖自卸汽车运输”是根据新奥法的原理编制的，故按新奥法设计和施工的公路隧道的造价编制和计量支付，只能以该部分定额作为计算依据。

隧道工程一章中的“人工开挖（手推车运输）}”和“机械开挖轻轨斗车运输”两向是根据矿山法施工的技术特点制定的，它是按矿山法设计和施工的公路隧道编制造价和计量支付而定依据。

由于明挖法施工的隧道，其主体结构施工与地面上的工程施工相似，因此，现行定额中未编制专门的定额项目。故编制明挖法施工的公路隧道的造价和进行计量支付时，应分别按路基工程和桥涵工程中类似的定额项目作为计算依据。

三、特长隧道的施工机械化配套

长大隧道要实现快速施工，必须做好机械配套工作。施工机械化配套原则包括：施工机械与施工方法配套；动力选型以电-液为主；单机选型要考虑质量可靠、高效、经济合理、维修方便、机械设备生产能力匹配。

机械配套必须注意解决的以下几个关键问题：

1施工进度既取决于机械化程度和配套设备的生产能力，更取决于机械设备的管理，有效地将设备的故障停机率降低到最低限度，以保证施工生产的正常进行。

2、要解决好零配件与整抓的寿命匹配问题，尤其是一些部件备品，要有一定的预见性，现场应备足。

3、要解决好施工机械设备的配套衔接问题，大型设备进洞，必须考虑与之相适应的运输设备和通道。

4、应将洞内通风防尘与防排水机械纳入机械化配套中。

5、应根据实际情况和工程需要准确调整好开挖运输、喷锚支护、防水衬砌三条作业线工序和合理间距，尽可能减少施工各环节的互相干扰。

在施工前期阶段，应按照建设任务、施工管理的特点将隧道建设项目进行逐级划分。特长隧道可按照标段的划分为若干单位工程；长隧道每座可作为一个单位工程；同一标段的若干中、短隧道可合并为一个单位工程，然后加权平均进行汇总。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。

四、特长隧道的施工通风问题

隧道施工中，由于钻眼、炸药爆破、装渣、喷射混凝土、内燃机械和运输汽车的排气、开挖时地层中放出有害气体等因素，使洞内空气中氧气含量大大减少，且混杂各种有害气体与粉尘，造成洞内空气污浊。随着隧道开挖不断向山体深处延伸，洞内温度和湿度相应提高，对洞内作业人员的健康产生较严重的影响。在金寨特长隧道分段独头掘进，人工钻爆法开挖，无轨运输的情况下，施工通风难度大。

利用钻爆法进行隧道施工时，凿岩、爆破、装运石渣、喷射混凝土（特别是干喷）等作业及运输机械的开动，会产生大量粉尘和有害气体，如CO和NO2等，煤系地层中的隧道，还存在瓦斯，致使洞内空气质量严重恶化。污浊的空气不仅有损于施工作业人员的身体健康，降低工作效率，影响洞内照明，而且还会因洞内缺氧，使内燃设备效率降低，废弃排放量增多，使空气质量进一步恶化。

射流通风是一种较理想的纵向式通风，有许多方面综合形成的整体优势中，对气流状态所具有的调控能力是其显著特点之一。利用射流风机的调节作用，部件可在大范围内进行不同幅度的速度调节（增大或减小），而且还可按照要求控制纵向气流的方向（正向与逆向）。同样，通过风机调节也可改变火灾气流的状态，烟雾的扩散特性也随之改变。

五、特长隧道施工时的地质灾害问题

由于受到内力和外力地质作用的联合影响，风化卸载带及其附近的新鲜岩带内各种成因、不同序次的非连接结构面十分发育，使其成为岩石圈中连续性、整体性最差的圈层。同时，该层位又是地下水最主要的赋存场所，地球的陆地部分就像被笼罩在一层饱水的海绵里一样。

此外，来自地核的热能还能通过传导、对流等方式向地表散射，即存在所谓的低温梯度。不仅如此，地球表面还存在一系列地温异常区，构造发育的褶皱山系就是地温异常的多发区之一。煤层、煤系地层时十分普遍的岩性组合之一，作为隧道围岩，其中蕴含的瓦斯对于隧道施工是一个巨大的威胁。

因此，隧道工程往往是修建在由水、岩、热、气等构成的一个复杂的巨型系统之内的。天然情况下，该虚土具有自身的（动态）边界（力学、补给或排泄），系统各构成要素或不同要素之间维系着一种动态平衡或祸和动态平衡的关系。隧道的开挖，相对于在一定空间范围内盖板了系统的边界（对与岩体）或增加了输出边界（对于流体），这样，系统本身就必然按照其固有的运动规律对此作出反应，具体表现则为隧道附近一定范围内的围岩破坏，水、热、瓦斯气向隧道排泄。当这种反应形式过于强烈时，变演化为施工中的地质灾害。

隧道施工篇10

关键词：长大隧道；施工；技术

一、工程概况

吕梁山隧道长达20785米，横穿吕梁山脉，是太中银铁路全线最长隧道，施工工艺标准要求高，施工条件非常恶劣，同时它也是国内第二长隧道。吕梁山隧道为一级风险隧道，是全线工期控制性工程。工期紧，地质条件复杂，斜井长，坡度大，进正洞后通风难度大，作业面多，施工组织复杂，后期施工制约因素多，难度大。在隧道DK129+255至出口DK139+930设计为双洞隧道，管段内设置3#、4#、5#三座斜井。

二、工程主要技术

（一）工程实施进度控制方法

施工单位在施工进度落实方面制定了有力措施，（1）实行工期目标管理，作业队长目标责任制；（2）合理配置资源，满足进度要求；（3）优化施工方案，科学组织施工；（4）抓关键环节，加快工程进度；（5）加强机械设备管理与维护；（6）加强材料供应及物资储备工作，避免因停工待料而影响工期。

（二）斜井断面方案的确定

吕梁山隧道斜井断面设计为5m×5.68m，采用无轨运输。出碴车根据设计断面也只能采用单行道行驶。罐车高度为3.8m，其要与出碴车高，在洞内通风采用直径为1.5m的通风布向洞内供风，通风排烟困难。针对这一问题，对斜井断面变为6.5m×6.43m，并每个200米设置一倒车洞，因此就解决了上述问题。

（三）通风技术

1、施工通风难点

首先，无轨运输，车辆机械尾气污染严重；其次，上下边坡在沿掘进方向纵向存在，对于空气流通有不利的影响；再次，隧道较长，通风与排风的距离较长；最后，每洞都有扩大断面，具有较大的风阻。

2、施工通风方案

在左洞都布置有轴流和射流风机，左洞引入新鲜空气。由轴流风机通过软式风管压入新鲜空气，这是左右掌子面都要进行的，左洞掌子面经过横向通道流向右洞，其都由右洞排出。离掌子面最近的横洞以外布置轴流风机布置，而在轴流风机以外布置有射流风机，离轴流风机最近的射流风机距轴流风机要小于200m，其他的则要小于400m。风机布置位置随着隧道开挖进尺加深其向洞内移动，可以根据具有情况适当的增加射流风机数量。射流风机作用有：（1）向洞内引入新鲜空气；（2）阻止左洞掌子面返回的污风通过左洞向外排放。

3、实施预防及调整措施

（1）对现场施工人员的管理和教育进行不断地加强，放炮前一定要做好风筒的保护工作，同时，风筒维护班组成立是非常有必要的，他们对风筒的日常维护和维修进行全面地负责，从而保证漏风损失降低到最低程度。（2）对通风方案中行车线路的重要性进行进一步的明确，要规定各班组的司机在行走时一定要按照要求进行，从而避免扰乱风路。（3）还要建立路面养护班组，对洞内路面定期进行洒水，从而保证路面没有尘土飞扬，确保洞内空气的新鲜度。（4）把一台射流风机设置在右洞通风通道口处，向洞外吹风。

4、通风方案的实施效果

现场施工通风效果由于方案的调整和优化得到了明显的改善。尤其引入了射流风机，使得轴流风机送风距离得到了大大的缩短，通风效果得到了较明显的提高，通风时间缩短了，能耗减少了。经过现场的检测得到：一氧化碳浓度为20mg/m3，二氧化碳体积含量0。5%，二氧化氮浓度为3 mg/m3，风速为0.3 m/s~0.5 m/s，隧道内温度28℃~30℃，漏风率基本在0.25%左右。有毒有害气体浓度和粉尘浓度以及洞内风速和温度等均达到了作业环境要求,从而为洞内优质、安全、高效的施工提供了良好的作业环境。

（三）排水方案

吕梁山隧道地下水类型分为四种，分别是：第四系孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶水、断层水。赋存于沟谷或山坡中的是第四系空隙潜水，沟谷中有小股泉水涌出。区内分布较为广泛的碳酸盐岩，其厚度较大，是主要的含水岩系的泉水涌出。隧道施工过程中，3#、5#裂隙水发育，每个洞口都要超过400m3/h的出水量，对于长隧道而言，隧道施工技术难题之一就是在最短时间内排除作业面的水，通过排水的研究，在吕梁山隧道施工中形成了一套完善的施工排水方案。斜井内排水为：该隧道斜井平均坡度为12%，在斜井内每隔550~600m出设置一个泵站，其容量大约400m3，泵站水池在斜井一侧打一个长为20m、宽为6m、高度为3.5m的导洞，水池顶面与高出斜井底50cm为一宜，并把平台搭设在水池上面，安防水泵，其采用55kW的渣浆泵，其扬程为80m，流量为80m3/h,。把水排出洞外采取泵站与泵站间逐级抽排的方式。3#、4#斜井采用三级抽排，5#斜井采用二级抽排。正洞内的排水为：

正洞设计坡度为11‰，反坡排水时，水池设置在正洞420m横洞道位置，水池顶面与隧道隧底面一致，把型钢以及钢板铺在上面，这样做的目的就是为了方便过车。采用13kW的污水泵进行逐级抽排，最终排入斜井内一级泵站，再通过斜井内其它泵站逐级排出洞外。

三、长大隧道施工发展趋势

随着机械设备的设计制造能力的不断发展，隧道施工机械也得到了极大的提升，在发达国家隧道施工别重视设备的合理配置。随着信息技术的迅猛发展，在隧道施工中已经引入了信息化管理。我国长大隧道施工加强了新技术和新设备的应用研究，对施工地质勘测和超前预报工作进行了加强，使得施工机械化配套得到了改进和完善，总而言之，在实际应用中，要努力提高隧道建设组织管理水平，从而才能推动长隧道施工技术的发展。

参考文献：

[1] 刘伟. 长大隧道无砟轨道施工技术研究[J]. 山西建筑, 2009, (28).