隧道施工排險精選(九篇)

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第1篇：隧道施工排險范文

摘要:隨著國民經濟的飛速發(fā)展，交通運輸?shù)膲毫σ捕溉辉黾樱咚勹F路開始引起國家有關建設部門的高度重視，武廣鐵路客運專線的投資修建便是這一建設性步伐的開始。結合武廣鐵路客運專線上各種不同地質條件下的隧道施工，分析了隧道施工過程中的防排水控制重點。

關鍵詞:武廣鐵路；客運專線；隧道；防排水

中圖分類號:TU 文獻標識碼:A文章編號：1672-3198（2011）05-0267-02

1 工程概況

1.1 隧道分布

本段線路隧道工程量大，分布于湖北（4座）、湖南（144座）、廣東（78座）三省，隧道總長約為177km。本段3km以上的隧道共有13座，其中10km以上的隧道兩座，一座位于長沙城郊的瀏陽河隧道全長10115m，另一座位于廣東樂昌市境內的大瑤山1#隧道全長10081m。

1.2 工程地質

沿線地形、地質條件復雜，不良地質和特殊地質段長。受地質構造影響，各區(qū)域性大斷層，富水結構發(fā)育，淺埋偏壓突出，巖溶、巖爆、高地應力、突水突泥等地質災害風險大。不良地質主要以巖溶、斷層、破碎帶、軟土層、膨脹土、紅黏土等為主。

1.3 水文地質

本段線路的水文地質條件復雜，地下水豐富，存在形式多樣。地下水主要以松散巖類的孔隙水、碳酸鹽巖類的巖溶水、碎屑巖、基巖類的裂隙水以及溶洞水為主。

2 隧道防排水設計原則

本段線路隧道的防水等級必須滿足《地下工程防水技術規(guī)范》規(guī)定的一級防水標準，襯砌表面無濕漬。隧道的防排水設計，采用“防、排、堵、截結合，因地制宜，綜合治理”的原則，能防不用排，能排不宜堵。但對于隧道穿過巖溶、斷裂破碎帶，預計地下水較大，應根據(jù)實際情況采用“以堵為主，限量排放”的原則，達到堵水有效、防水可靠、經濟合理的目的;在巖溶發(fā)育地段，則采用“以疏為主、以堵為輔”的原則，應盡量維系巖溶暗河的既有通路。

3 隧道內防排水施工

3.1 防水材料

防水材料種類繁多，隧道施工主要用到的是以下三類：

（1）一類是瀝青類防水材料。以天然瀝青、石油瀝青和煤瀝青為主要原材料，制成的瀝青油氈、紙?zhí)r青油氈、溶劑型和水乳型瀝青類或瀝青橡膠類涂料、油膏，具有良好的粘結性、塑性、抗水性、防腐性和耐久性。

（2）二類是橡膠塑料類防水材料。以氯丁橡膠、丁基橡膠、三元乙丙橡膠、聚氯乙烯、聚異丁烯和聚氨酯等原材料，可制成彈性無胎防水卷材、防水薄膜、防水涂料、涂膜材料及油膏、膠泥、止水帶等密封材料，具有抗拉強度高，彈性和延伸率大，粘結性、抗水性和耐氣候性好等特點，可以冷用，使用年限較長。

（3）三類是水泥類防水材料。對水泥有促凝密實作用的外加劑，如防水劑、加氣劑和膨脹劑等，可增強水泥砂漿和混凝土的憎水性和抗?jié)B性;以水泥和硅酸鈉為基料配置的促凝灰漿，可用于地下工程的堵漏防水。

3.2 隧道防排水施工控制重點

3.2.1 隧道開挖的防排水控制

隧道開挖一般采用光面爆破和預裂爆破的控制爆破方法，采取有效的方法控制爆破參數(shù)及爆破用藥量能減少對圍巖中裂隙的干擾，減緩甚至避免裂隙的擴張，特別是對裂隙水發(fā)育地段的隧道開挖，更應該進行的總結前階段的爆破開挖參數(shù)，合理的進行參數(shù)調節(jié)。

在裂隙水發(fā)育的圍巖中進行隧道開挖時，受應力釋放的影響，裂隙水將順著裂隙孔滲出或流出，在隧道內輪廓和掌子面上的體現(xiàn)將會是到處有滲水、滴水甚至線形流水，因此如何將這些散狀水匯聚成線狀或股狀流水，再進行集中引排，也是隧道防排水的關鍵措施。工程施工中采用最多的是集中應力釋放的方法，即打探孔，讓應力向孔的周圍集中，裂隙水也將在應力作用下匯聚到孔中，從孔口排出;第二種方法是采用塑料防水板，鋪掛于開挖內輪廓面上，讓散狀水在防水板上匯聚，再進行集中引排。

當采用引排水的方式收效不大時，可以采用堵水的方法，常用的就是注漿。注漿堵水的方式主要有超前預注漿和帷幕注漿，但選取合理的漿液和注漿壓力也是注漿成效的關鍵，這就需要考慮到圍巖狀況、地下水的補給等眾多方面的因素。

3.2.2 隧道初期支護的防排水控制

隧道初期支護主要有錨桿施工、鋼筋網片施工和噴射混凝土的施工。錨桿和鋼筋網主要起錨固、支撐圍巖的作用，而噴射混凝土卻是隧道防排水系統(tǒng)中的一道良好的屏障，它近乎封閉成環(huán)的結構，不僅可以作為一種支撐結構，同時也可以減緩水的滲流速度，讓滲水沿拱圈流至拱腳，更加有利于對水的集中引排處理。噴射混凝土的成分中含有外加劑，外加劑的選取和用量是控制混凝土支撐結構和防水性能關鍵。合理適量的添加外加劑能有效的提高噴射混凝土的初凝速度和強度，不僅對支撐結構有利，達到盡早封閉，還可以有效的控制滲水。

3.2.3 隧道排水管道、防水層的防排水控制

（1）隧道內的排水管道是隧道防排水系統(tǒng)中的必不可少的一道施工工序，整個隧道對水的處理都是通過管道進行引排到洞外。

這一環(huán)節(jié)的施工主要包括：①隧道環(huán)向盲管或盲溝的安裝;②隧道縱、橫向排水管的安裝;③輔助坑道、橫洞、預留洞室內排水管的安裝;④中心排水溝、側溝。這四個施工環(huán)節(jié)是一個緊密聯(lián)系的循環(huán)性的整體，隧道的環(huán)向排水設施主要是起引水的作用，將水引至拱腳，再通過隧道縱、橫向排水管流至中心排水溝或側溝排到洞外。而輔助坑道、橫洞、預留洞室內的排水管道可以直接與隧道中心排水溝或側溝相連，也可通過直通、三通的形式與縱、橫向排水管相連，再由隧道中心水溝和側溝排到洞外，路面積水可以直接通過兩側側溝排至洞外。另外，還必須合理地安裝隧道排水管的坡度，不宜設置反坡，應順坡、順水的流向進行安裝。

（2）隧道防水層屬于柔性防水措施，防水層的施工主要有以下控制重點：

①防水層鋪設之前應測量檢查隧道開挖斷面，對欠挖部位應加以鑿除，對噴射混凝土面表面凹凸顯著部位應修鑿、噴補、使混凝土表面平順。割除噴射混凝土面外露的錨桿頭、鐵絲、鋼筋網頭，割除時齊根切除并用水泥砂漿抹平;

②防水板共有復合式及分離式兩種形式，武廣客運專線的隧道均采用的是分離式防水板。防水板在打開后，應檢查有無斷裂、折皺、破損、變形、孔洞等缺陷，保證材料符合設計質量要求，不合格的材料嚴禁使用;

③防水板的搭接和焊接必須滿足設計要求。防水卷材與無紡布的接口應錯開至少一米，并要保證焊縫的牢固、平順，假焊應予補焊，若有烤焦、焊穿處以及外露的固定點，必須用塑料片焊接覆蓋，焊接接頭應平整，不得有氣泡折皺及空隙;

④綁扎鋼筋和安裝模板及臺車時，應防止碰撞和刮破防水板，擋頭板的支撐在接觸到防水板處必須加設橡皮墊層;澆筑混凝土時，應防止碰擊防水板，二次襯砌中埋設的管料與防水板間距不少于5cm，以防止破損防水板，澆注時應有專人觀察，發(fā)現(xiàn)損傷應立即修補;安裝孔位要嚴格控制方向和排列距離，避免安裝時搭接困難;

⑤在澆灌混凝土過程中若發(fā)現(xiàn)防水板鋪設繃得過緊，為避免破裂，可根據(jù)范圍大小，將該處塑料防水板破開，另裁一塊防水板破口內使其緊貼巖壁，然后再將新舊兩塊防水板焊接成整體;大面積漏水或有股水的地段必須先用油布、薄膜、塑料布等材料，將水引離施工工作而，待防水板鋪設到適當位置時，再行拆除，引水順防水板后流下。

3.2.4 隧道混凝土襯砌的防排水控制

防水性混凝土屬于剛性防水措施。要保證防水混凝土的質量，除要求有優(yōu)良的配合比設計，良好的材料質量，還要求有嚴格的施工質量控制。防水混凝土襯砌的施工主要有以下控制重點：

（1）防水混凝土的配料必須按質量配合比準確稱量，嚴格按照配合比進行拌合;

（2）使用減水劑時，減水劑宜預溶成一定濃度的溶液;

（3）防水混凝土的伴合物，必須采用機械攪拌，攪拌時間不應小于2mln。摻外加劑時，應根據(jù)外加劑的技術要求確定攪拌時間;

（4）防水混凝土拌合物在運輸后如出現(xiàn)離析，必須進行二次攪拌。當坍落度損失后不能滿足施工要求時，應加入原水灰比的水泥漿或二次摻加減水劑進行攪拌，嚴禁直接加水;

（5）防水混凝土必須采用高頻機械振搗密實，振搗時間宜為10.308，以混凝土不冒氣泡和泛漿為準，應避免漏振、欠振和超振;

（6）防水混凝土應連續(xù)澆筑，宜少留施工縫，灌注混凝土的入模自落高度超過1.5m時，應設有串筒將混凝土送入。

3.2.5 變形縫、施工縫處的防排水控制

隧道內混凝土的澆筑難以避免的要設置一些沉降縫和施工縫，它們所處位置的防排水工作也尤為重要，可以作為隧道防排水系統(tǒng)的補充。變形縫是地下防水的薄弱環(huán)節(jié)，防水處理比較復雜，最易發(fā)生滲漏，如處理不好會直接影響到地下工程的正常使用和使用壽命。

參考文獻

［1］T2214-2005，客運專線鐵路隧道工程施工技術指南［S］.

［2］鐵建設（2005）160號，客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收暫行標準［S］.

第2篇：隧道施工排險范文

[關鍵詞]：隧道； 坍塌； 圍巖； 處理措施

[abstract] : the article introduces the ShiLang mountain tunnels with supporting spray concrete processing tunnel collapsed examples, causes soil slip to carry on the detailed analysis to determine treatment plan, probes into the soft rock tunnel collapse prevention measures, to the similar tunnel construction to provide certain reference value.

[keywords] : tunnel; Collapse; Surrounding rock; Processing measures

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：

1 工程概況

奉化市莼湖鎮(zhèn)對外快速通道工程，全長6.164KM，起點位于莼湖鎮(zhèn)桐蕉司工業(yè)小區(qū)西側，與規(guī)劃中的莼湖西環(huán)線相對接，路線往西北方向，經金地村北、跨過里岙谷，隧道穿越石郎山脈，于橫坑水庫東側五獅岙出洞，經上橫村，然后下穿甬臺溫鐵路，終點與奉化火車站通站道路相接。本項目設分離式特長隧道一座，其中右線長3250米，左線長3270米，隧道平縱線形和隧道幾何尺寸、凈空斷面標準按80Km/h行車速度設計。隧道凈空寬度標準為隧道凈寬10.25 m即（0.75 m檢修道）+0.5 m（路緣帶）+7.5 m（行車道）+0.5 m（路緣帶）+0.75 m（檢修道）=10.25m），建筑限界高度5.0m。

隧道左線進口端掘進洞身約400米后,已至Ⅲ級圍巖，2011年11月30日晚，隧道進口左洞Ⅲ級圍巖掌子面開挖致ZK1+800后，在出渣過程中，ZK1+780拱頂發(fā)生局部掉塊，掉塊方量約0.8m³，12月1日晚，在準備對該段加強支護的過程中，原ZK1+780位置掉塊繼續(xù)向掌子面方向發(fā)展，形成了縱向長度約20m，底寬約5m（三角形布置），平均高度約1.5m塌方腔體，約75m³，屬小型塌方（≤300m³）。此段圍巖節(jié)理發(fā)育，圍巖穩(wěn)定性稍差。

2 坍方原因分析

坍方發(fā)生后，建設、設計、施工、監(jiān)理和其它相關單位多次到現(xiàn)場勘查和研究，確認其坍方原因有：

2.1地質巖性因素：

勘察及開挖顯示，判斷該處圍巖巖體破碎，且存在較大節(jié)理面，原設計的支護參數(shù)不能滿足當前圍巖的支護需要，原設計的Ⅲ級圍巖中局部存在未知的斷層，巖體破碎，隧道開挖后形成的臨空面破壞了原有的應力平衡，導致開挖輪廓線外側的非整體性巖石滑落，造成塌方。

12月1日拱頂?shù)魤K12月2日拱頂塌方

3 塌方處理技術方案

3.1塌方處理步驟：

3.2具體施工措施：

①臨時加固塌方后方地段：對ZK1+775～ZK1+780段用11榀16#工字鋼，縱向間距50cm進行加固，沿工字鋼設置長度3.5m的砂漿錨桿，環(huán)縱間距1.0m×0.5m，尾部與工字鋼焊接牢固。16#工字鋼外弧半徑必須按Ⅲ級圍巖開挖輪廓線加工，保證工字鋼與圍巖緊貼，能立即受力，控制圍巖變形。局部圍巖與工字鋼之間的空隙可用木制楔塊塞緊。臨時加固工作完成后，在ZK1+777布置監(jiān)控量測斷面一個，并開始監(jiān)控量測工作。

②塌方地段清除危石、排險：對ZK1+780～ZK1+800段進行仔細排查，有裂縫或松動的巖石及時用挖機進行清除。局部松動較大石塊可用爆破清除，但必須遵循“弱爆破”的原則。

圖1 進口左洞塌方段縱斷面示意圖

③塌方段處理：

a.清危、排險工作完成后，首先對塌方腔體用C20噴射混凝土進行封閉，噴混厚度為15cm。然后沿塌方腔體的節(jié)理面，根據(jù)實際情況，按1.0m*1.0m縱橫間距施工長度為3.0m的Φ22砂漿錨桿，對塌方腔體進行加固。

b.按照Ⅲ級圍巖加強段襯砌對ZK1+780～ZK1+800塌方段進行處理。另外在安裝完Φ22鋼筋拱架后，在距Φ22鋼筋拱架20cm高度的塌方腔體內鋪設雙層φr6鋼筋網片（15cm*15cm）,鋼筋網片同塌方腔體內的砂漿錨桿固定。

圖1圖2

c.在Φ22鋼筋拱架和鋼筋網片安裝完成后，用C20噴射混凝土將鋼筋網片和Φ22鋼筋拱架包裹，噴混厚度為30cm，形成該段二襯混凝土的內側殼體。此外應注意在噴混施工前需將后期的注漿預留管按圖示位置固定好，注漿預留管應設在二襯臺車縱坡最高的端頭，且管口距內部圍巖距離不得大于10cm.

d.按圖紙做好初支面的防水施工，施工二襯混凝土。二襯混凝土施工完成7天后進行塌方剩余腔體的泵送C30混凝土處理。

e.塌方段初支完成后恢復掌子面開挖，暫定ZK1+800～ZK1+805段開挖斷面尺寸按S4b控制，每循環(huán)進尺不得超過2.5m。根據(jù)圍巖情況由設計確定是否增加鋼拱架。

圖2塌方段處理過程示意圖

4 安全保證措施

⑴、在ZK1+780～ZK1+800段噴射混凝土前，在塌方體左右兩側布置ZK1+785、ZK1+795兩個監(jiān)測斷面，監(jiān)測點必須固定在圍巖上，保證能反映圍巖的位移情況。進行拱頂下沉和周邊收斂觀測，正常情況下每半天觀測一次，即沉降、收斂速率0.2mm/d～1mm/d，沉降、收斂速率大于1mm/d時，每2小時觀測一次。從塌方段處理完畢到二次襯砌開始施工之間，第一個星期內每天觀測一次，若測量數(shù)據(jù)表明沉降收斂穩(wěn)定，則以后每三天觀測一次，若測量數(shù)據(jù)表明沉降收斂不穩(wěn)定，則保持一天一次的測量頻率。

⑵、安排專人觀測初支變形，如發(fā)現(xiàn)有初支開裂、變形時，立即疏散洞內施工人員。

⑶、洞內塌方段必須保證充足照明，現(xiàn)場作業(yè)人員佩戴好安全帽，并有反光標識。

⑷、工字鋼拆除過程中，先拆除拱頂單元，然后依次左右對稱拆除，一次拆除一榀，拆除前后密切注意監(jiān)測斷面的數(shù)據(jù)變化，當觀測數(shù)據(jù)有異常時，應立即停止拆除作業(yè)。

5 體會

此次塌方事故的處理，效果較好，主要因方案正確、措施恰當、及時處理、組織嚴密。從中得到以下幾點體會：

1）正確認識塌方、處理塌方，塌方事故發(fā)生后，詳細察看塌穴高度、寬度、縱向長度及塌穴穩(wěn)定情況；加強對山體隧道地質的勘測；充分了解了隧道的地質結構及圍巖狀況，進而研究分析，從中確定最佳施工處理方案。

2）加強對隧道的監(jiān)控量測，掌握圍巖的穩(wěn)定性，及早采取處理措施，并對所采取的處理措施有效性做出正確評價。

3）隧道施工過程中要早封閉成環(huán)及緊跟二次襯砌，做到“隨開挖，隨支護”，使其與初期襯砌共同參與受力。實踐證明,及時支護可避免隧道開挖后圍巖暴露過久產生風化作用而降低其強度和穩(wěn)定性,使支護和圍巖作為一個統(tǒng)一的整體共同工作,降低塌方事故發(fā)生的可能性。

4）做好安全生產，及時處理塌方等多發(fā)隱患。進行處理時要制定符合實際情況的有效措施，并將施工人員的安全作為制定處理方案的首要考慮因素，在確保安全的情況下進行施工作業(yè)。

參 考 文 獻

[1]交通部.公路隧道施工技術規(guī)范(JTJ042－94).北京.人民交通出版社，1994年

[2]陳小雄. 現(xiàn)代隧道工程理論與隧道施工.西南交大出版社，2006年

[3]范智杰. 隧道施工與檢測技術. 人民交通出版社，2006年

單曉晴，女，1978.12，本科，工程師

王沖，男，1989年生，2010年6月畢業(yè)于武漢鐵路橋梁學校道路與橋梁專業(yè)，大專學歷。

第3篇：隧道施工排險范文

六狼山隧道地質條件

楊美鋒

（中鐵七局武漢工程有限公司 湖北省武漢市 430000 ）

 

工程概況

六狼山隧道位于朔準線歭峪車站和六狼山西車站之間，隧道通過該區(qū)域最高

山黑陀山的邊緣，黑陀山最高高程為2147m，隧道設計為單線隧道。六狼山隧道穿越涔山脈低中山，地形起伏較大，沖溝發(fā)育，進出口均為黃土覆蓋，山坡坡度較緩。

 

隧道施工方法

 基本原則

 

基于上述地質條件，我們按以下基本原則組織施工。

（1） 緊跟掘進過程，做好掌子面前方的超前地質預報。根據(jù)預報所揭示的前方工程地質及水文地質變化情況及時調整施工方法及施組；

（2） 短進尺掘進：在本隧道大量的地質不良及軟弱破碎地段，嚴格按短進尺掘進。

本隧道按新奧法原理設計施工，Ⅱ、Ⅲ級圍巖采用全斷面法施工；Ⅳ級圍巖采用臺階法施工或必要時采用環(huán)形開挖預留核心土法施工；Ⅴ級圍巖采用段臺階法施工或者采用環(huán)形開挖留核心土法施工；Ⅴ級黃土地段采用短臺階、上臺階環(huán)形開挖留核心土施工或采用三臺階法施工。施工方法應根據(jù)地質條件、監(jiān)控量測結果進行適時轉換，已確保施工安全及施工效率。

Ⅱ、Ⅲ級圍巖采用全斷面法施工一個循環(huán)進尺一般控制在2.5～3.5m。

Ⅳ級圍巖采用臺階法施工時，上下臺階距離不應超過50m，沒循環(huán)進尺應控制在1m～1.5m，并且在下一個循環(huán)開挖之前必須完成實際要求的初期支護；

Ⅴ級圍巖地段采用上下臺階法施工時，上下臺階距離不應超過15m，在設有超前支護的情況下，每循環(huán)進尺不應大于1m。

（3） 初期支護緊跟：由于大部分地層為軟巖，地壓增長快，自穩(wěn)時間短。錨、噴、掛網及格柵架設工作，在爆破、排險后馬上施作，基本與出碴同時或交錯進行，尤其在地層破碎或構造帶地段更要緊跟，以保證圍巖穩(wěn)定。

（4） 為維護開挖周邊穩(wěn)定，Ⅱ～Ⅲ級圍巖開挖中都必須采用光爆。爆破后形成平順的開挖輪廓，不但對維護圍巖穩(wěn)定有利，也為后續(xù)工序創(chuàng)造良好條件，同時有效地控制超挖，也是提高企業(yè)經濟效益的有效途徑。

（5） 仰拱緊跟：根據(jù)本隧道地質情況，仰拱必須在二襯之前施作。拱、墻部初期支護形成之后要盡早施設仰拱，以使初期支護盡快形成封閉受力結構，并為二襯施工的模板臺車軌道鋪設提供條件，同時仰拱及早鋪設也為洞內運輸提供便利。一般仰拱與正面下部開挖面保持距離為40～50m左右，以保證開挖、裝碴機具活動場地。

（6） 把握時機，及時設置二襯：二襯不能緊跟初期支護。初期支護設置后，仍需對圍巖及初期支護變形進行不間斷量測。如圍巖及初期支護變形仍在急劇增長，則需補強初期支護，不能用加厚二襯的辦法作為結構加強手段。直到圍巖及初期支護變形基本穩(wěn)定時（收斂小于0.1～0.2mm/d及拱頂下沉小于0.07～0.15mm/d時）則可施作二襯。但在2級圍巖時，當變形得不到有效控制的情況下，應迅速施做二次襯砌。

緩傾或近于水平的中、厚層砂巖地層

 

第4篇：隧道施工排險范文

【關鍵詞】爆破技術 水壓爆破 節(jié)能 環(huán)保

1.工程概況

1.1基本情況

七里店隧道位于留壩縣馬道鎮(zhèn)仙人溝村西北側，G316國道西側。隧道按左、右線分離式設計，設計為雙向六車道高速公路，凈寬0.75+0.5+3×3.75+0.75+0.75m，隧道凈寬為14.00，凈高為5.00m，行車速度為80km/h，為高速公路隧道；地震烈度：Ⅶ度。左線隧道進口樁號ZK175+966，出口樁號ZK176+153，長187m；右線隧道進口樁號YK175+887，出口YK176+248，長358m，屬短隧道。本隧道是寶漢高速公路11標工程的重點控制工程之一。

1.2工程地質、水文地質情況

隧址區(qū)位于秦嶺南側，地貌形態(tài)特征分為兩種成因類型，即構造侵蝕堆積地貌和侵蝕構造地貌，五個形態(tài)類型，即階地、河漫灘、丘陵、低山、中山和高山。地質巖層分區(qū)留壩-白河小區(qū)，根據(jù)勘察的鉆孔揭示及工程地質調查結果，勘察區(qū)內出露的地層為志留系和泥盆系。秦嶺以南是北亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，太陽輻射較少，氣溫較高，降水較多，氣候濕潤。區(qū)內氣候濕潤，降雨量較大，地下水資源豐富。

2.爆破原理

水壓爆破是由我國著名的爆破專家何廣沂教授研究出來的，其中的爆破設計與傳統(tǒng)的隧道光面爆破設計方法是基本相同的，只是在炮孔堵眼和裝藥結構方法上進行了創(chuàng)新與改變。水壓爆破原理是向爆破眼中注入一定量的水，然后用炮泥堵塞炮眼。從而達到利用在水中傳播的爆破應力波對水的不可壓縮性，使爆炸能量經過水傳遞到圍巖中幾乎無損失。同時，水在爆炸氣體膨脹作用下產生的“水楔”效應，有利于巖石破碎，炮眼中的水可以起到霧化降塵作用，大大降低粉塵對環(huán)境的污染。

3.水壓爆破設計

水壓爆破與傳統(tǒng)的光面爆破設計方法基本相同，只是在裝藥結構和炮孔堵眼上進行了創(chuàng)新與調整。隧道爆破時產生的沖擊波，在水中的衰減速度要遠遠小于在空氣中衰減的速度。所以在炮孔底部加入適當?shù)乃?，使炸藥產生的沖擊波通過水袋作用在巖石上，大大的減少了炸藥能量的消耗，提高了炮孔的利用率。同時炮孔中的水袋，在炸藥爆破的作用下，會產生“水楔”效應，有利于對圍巖的進一步破碎，從而減少爆破產生的大塊圍巖不易運輸。水袋在爆炸的作用下會產生霧化作用，能夠大大的降低爆破后的粉塵濃度，減少爆后對現(xiàn)場施工環(huán)境的污染。

3.1爆破器材

根據(jù)施工中常用的爆破器材、現(xiàn)場設備的選用，以及水壓爆破的特殊要求，爆破器材選用直徑為32的防水乳化炸藥、電雷管和導爆管雷管。爆破孔內所用水袋及堵眼材料都由專用機械加工而成，長度為20cm。

3.2水壓爆破參數(shù)

3.2.1孔距

炮眼直徑為d=40mm，所以周邊孔間距a=（8～16）d=32～64M。

3.2.2不耦合系數(shù)

水壓爆破的不耦合系數(shù)λ=d0/d（d0為炮眼裝藥直徑），一般情況在0.8～1之間變化。當λ逐漸變小時，孔壁上的最大切向應力逐漸減小，爆炸波的作用時間就會延長，同時有利于應力疊加和應力相對集中，可以產生拉伸裂隙，從而不容易產生大量的粉碎。通過大量的生產實踐表明，在不耦合系數(shù)加大，通過空氣的間隔裝藥效果，可以減少壓碎破壞，從而控制放射狀裂隙的直接發(fā)生，提高了炮眼的殘留率。根據(jù)最小抵抗線與炮孔間距的關系：光爆層厚度w=a/λ。

3.2.3周邊眼裝藥量

周邊眼裝藥量的計算：q1=cwa=0.06～0.15K/m

計算式中：c-爆破系數(shù)，一般情況下，c=0.2～0.5K/m3；

3.3鉆爆設計示意圖

3.4.裝藥方法、裝藥結構及炮孔堵塞

3.4.1 裝藥方法

人工用木制炮棍裝藥，由爆破人員將藥卷逐個裝入爆破孔，同時用炮棍輕輕搗實，注意避免藥卷間隔過大，影響傳爆。在裝藥過程中注意禁止過力用木棍搗實炸藥，用力過猛后會使水袋破裂或使裝藥的密度過大，造成炸藥壓死不能爆破。

3.4.2 裝藥結構

（1）周邊眼采用空氣間隔、不耦合裝藥，采用導爆索起爆，將導爆索插入空底藥卷內，炸藥均勻分布裝入炮孔內。為解決了底板眼的阻力，通常將底部藥量加大。在裝藥的過程中，首先在炮眼的孔底處裝入長約25cm的一節(jié)水帶，然后在裝藥完成后，再裝入2節(jié)同樣的水袋，最后進行堵塞。

（2）掏槽眼、輔助眼、底邊眼等要設計為連續(xù)耦合裝藥方法，雷管要埋入孔底藥卷內，聚能穴朝孔口方向。在裝藥過程中，首先要在炮眼孔底裝入長約25cm的一節(jié)水帶，然后在裝藥完成后再裝入2節(jié)同樣的水袋，最后進行堵塞。

3.4.3 爆破網絡設計和起爆方式

起爆網絡采用簇連法，俗稱一把抓起爆法。就是每個炮孔內裝一發(fā)延期導爆管雷管，然后將導爆管連成一把后，用2發(fā)8號電雷管起爆。連接好網絡后，等待其他施工人員撤離到警戒線以外后，由爆破員用起爆器在安全避炮點起爆。

3.4.4 起爆順序

為滿足光面爆破的要求，先起爆掏槽眼，為其他炮孔提供臨空面，然后再起爆輔助眼、擴槽眼，最后起爆周邊眼、底眼。為了保證各類炮眼之間的起爆時差，增強起爆效果，在選用毫秒雷管時一般隔段使用，即選用1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#等。

4.傳統(tǒng)隧道爆破與水壓爆破的對比

當圖4-1 中的炸藥一旦被起爆，則在藥卷中產生爆破應力波，爆破的應力波首先是沿炮眼徑向方向擴散傳播，應力波的強度不受炮眼堵塞的情況影響；當爆破應力波在炮眼無回填堵塞部位傳播稱為擊波，由于這個部位充滿了空氣，擊波部分能量被壓縮而損失（損失氣體能量45%），擊波在炮眼圍巖中傳播部分稱為應力波，所以這部分應力波的強 度受無回填堵塞而降低，結果削弱了對圍巖的破碎，這是炮眼無回填堵塞存在的問題之一。 存在的問題之二，炸藥爆炸在炮眼圍巖中除產生應力波作用之外，還有爆炸氣體膨脹作用， 由于無堵塞，膨脹氣體很迅速從炮眼口沖出，極大地削弱了膨脹氣體進一步破碎巖石的作用。 綜上分析，以往隧道掘進爆破炮眼無回填堵塞從根本上不能充分利用炸藥的能量；目前，隧 道掘進爆破還普遍存在采用紙卷在炮眼口堵塞，在高溫高壓的擊波的作用下紙卷變成灰燼， 對抑制膨脹氣體沖出炮眼可以說無能為力，如同不堵一樣。

采用水壓爆破解決了炮眼無回填堵塞或利用紙卷回填堵塞所存在的問題（如圖 4-2 所 示）。所謂水壓爆破，就是在每個炮眼內的一定位置按一定比例裝放藥包和水袋，與常規(guī)爆破相比較，水壓爆破的鉆孔數(shù)量，布眼方式，起爆順序，鉆孔深度，周邊眼裝藥量等都與常規(guī)爆破相同，不同的僅僅是增加了一些水袋，然后用專用設備加工成的“炮泥”回填。由于炮眼中有水，在水中傳播的擊波對水不可壓縮，爆炸能量無損失地經過水傳遞到炮眼圍巖中， 這種無能量損失的應力波十分有利于巖石破碎，此外還會產生“水楔”效應，更利于巖石破 碎，水霧作用有利于降塵；由于炮泥的成分（土：砂：水=0.8：0.05：0.15）所決定，炮泥 曬后比純土堅實，密度大，抑制爆炸氣體膨脹沖出炮眼口要比純土堵塞好得多，而且還會大 大降低了爆破粉塵對環(huán)境的污染，這對長、大斷面隧道的開挖尤為重要?？偠灾捎谂?眼中有水，并用炮泥回填堵塞，能充分利用炸藥能量，大大降低了粉塵對環(huán)境的污染，所以 水壓爆破也被稱為“綠色爆破”。

5.水壓爆破的效益

5.1經濟效益

根據(jù)常規(guī)爆破和水壓爆破的現(xiàn)場統(tǒng)計數(shù)據(jù)對比，在相同開挖斷面面積、炮眼布置和鉆孔深度的前提下，水壓爆破比普通爆破每個循環(huán)多開挖 0.2m，每循環(huán)節(jié)省炸藥24.1kg，每爆破一立方巖石節(jié)省炸藥0.08kg，最為顯著的是通風降塵時間縮短了30 分鐘。

5.1.1使用水壓爆破每延米所節(jié)省的費用

（1）火工品節(jié)省的費用

七里店隧道V級圍巖斷面尺寸是158.8m2，炸藥的單價是每公斤14.5 元，每發(fā)雷管單價8.8元。普通爆破方法一循環(huán)用藥量為217.3公斤，如果采用水壓爆破方法一循環(huán)用藥量為193.2公斤。 隧道每掘進一米節(jié)省炸藥：

（217.3/3.4-193.2/3.6）×14.5=148.55元

隧道每掘進一米節(jié)省雷管（一循環(huán)用200 發(fā)）

（200/3.4-200/3.6）×8.8=28.76 元

合計每米可以節(jié)省炸藥和雷管的費用為148.55+28.76=177.31 元。

（2）人工費用的節(jié)省

一循環(huán)施工作業(yè)可提高進尺0.2m，斷面尺寸是158.8m2，一個循環(huán)施工作業(yè)可進尺3.6m，每開挖1m3 人工工資為20 元

0.2×158.8×20/3.6=176.4 元

（3）電費的節(jié)約

隧道每掘進一米節(jié)省電費

75Kw×2 臺×1.0 元/度×0.5h/3.6=20.8 元

合計可節(jié)省的費用為177.31+176.4+20.8=374.51元

5.1.2采用水壓爆破每米需另外支出的費用

（1）生產炮泥和水袋的人工費

生產炮泥和水袋需要兩個人，每天每人按 100 元計算，2 個人，按每天 1.5 個循環(huán)計算，折合每米支出費用共為： 100×2/3.6/1.5=37.0 元

（2）水袋費用

水袋每循環(huán)施工使用580 個，每個0.1 元，每延米費用： 580×0.1/3.6=16.1 元

（3）制作炮泥的土砂費用

每方40 元，1 方可做1000 米，5000 根，可做10個施工循環(huán)，每延米費用 40/10/3.6=1.1 元

（4）電費

（4+0.68）kw×1h/3.6×1.0 元/度=1.3 元

采用水壓爆破每米需另外支出的費用為： 37+16.1+1.1+1.3=55.5 元

5.1.3、經濟效益分析

把以上每延米節(jié)省的火工品費用、人工費用和電費合計，再除去水袋、炮泥加工人工費，材料費、電費的支出費用后，應用水壓爆破每延米可節(jié)省費用 374.51-55.5=319.01 元（沒有包含管理費用等）。

七里店隧道單洞長度545米，按照水壓爆破掘進每延米節(jié)省 319.01 元，貫通后可以節(jié)省費用 17.4萬元；

如果按照水壓爆破掘進120 米可少鉆爆7個循環(huán)，那么七里店隧道的545米隧道，可少鉆爆28 個循環(huán)，可以縮短工期18-19 天。

5.2 環(huán)保效益

通過現(xiàn)場試驗比較，用水壓爆破比通常隧道爆破產生的粉塵量要減少很多，爆破所產生的粉塵實測值為1.18mg/ m 3 ，隧道洞內粉塵要減少45%以上，可見度能夠明顯增強；常規(guī)的爆破至少需要30 多分鐘的時間才能到掌子面進行排險，水壓爆破僅10 分鐘左右就可以到撐子面排險。

水壓爆破解決了隧道由于爆破而產生的粉塵多，通風困難的壓力，這樣有利于提高工效。而且爆破后巖石較破碎，粒徑小于80cm的巖石占總體積的70%～75%（比較接近做路基填料），爆破渣堆拋距 16m 左右，易于機械挖裝，爆破產生的噪聲為 58～82dB，采用 DSV-4C 振動測試儀監(jiān)測爆破振動速度為0.52cm/s，均滿足環(huán)保要求。

結束語

隧道掘進水壓爆破技術是綠色環(huán)保的新技術，是我國隧道掘進技術從“濕法”鉆孔代替“干法”鉆孔、從非電起爆代替火爆和電爆以來的第三個質的飛躍和變化。隧道掘進水壓爆破技術在寶漢十一標七里店隧道成功應用，提高提高了炸藥能量利用率，提高施工效率，提高經濟效益，保護洞內作業(yè)環(huán)境，經濟和社會效益顯著。

參考文獻：

[1]公路隧道施工技術規(guī)范（JTGF60-2009）?人民交通出版社?2009年

[2]公路隧道施工技術細則（JTGTF60―2009）?人民交通出版社?2009年

[3]陜西定漢線坪坎至漢中（石門）高速公路施工圖設計?中交第一公路勘察設計研究院?2013年

第5篇：隧道施工排險范文

關鍵詞：淺埋暗挖法下穿密集建筑群施工原則施工技術

我國的城市建設和公共交通設施的發(fā)展已經進入了大規(guī)模利用地下空間的階段。修建城市隧道是解決城市用地緊張、交通擁擠的有效辦法，其涉及市政、公路、鐵路、地鐵等多個基礎設施建設領域。一般來說，隧道施工因其技術難度大、工期控制嚴、安全風險高等因素，往往都是建設項目的控制性節(jié)點工程，其重要性不言而喻。所以，在隧道施工領域積極掌握先進技術對于企業(yè)在基礎設施建設領域拓展市場具有重要的作用。

在公路、鐵路隧道施工時，一個很頭疼的難題就是下穿密集建筑群的施工。由于隧道為淺埋隧道，圍巖自身承載能力差，呈松散狀態(tài)，地表又有密集的建筑群，為避免隧道拱部垂直壓力過大，造成隧道拱部下沉過多，危及地表建筑物的安全，施工方法宜采用淺埋暗挖法。

一、淺埋暗挖法含義

淺埋暗挖法是在距離地表較近的地下進行各種類型地下洞室暗挖施工的一種方法，它沿用了新奧法基本原理。初次支護按承擔全部基本荷載設計，二次模筑襯砌作為安全儲備；初次支護和二次襯砌共同承擔特殊荷載。其施工步驟為：先將鋼管打入地層，然后注入水泥或化學漿液，使地層加固。開挖面土體穩(wěn)定是采用淺埋暗挖法的基本條件。地層加固后，進行短進尺開挖，一般每循環(huán)在0.5-1.0米左右。隨后即作初期支護。第三步，施作防水層。開挖面的穩(wěn)定性時刻受到水的危脅，嚴重時可導致塌方，處理好地下水是非常關鍵的環(huán)節(jié)。最后，完成二次支護。一般情況下，可注入混凝土，特殊情況下要進行鋼筋設計。當然，淺埋暗挖法的施工需利用監(jiān)控測量獲得的信息進行指導，這對施工的安全與質量都是重要的。

二、下穿密集建筑群施工原則

隧道施工既滿足設計要求又要保證密集建筑群以及淺埋地段不發(fā)生坍塌，可采取了以下兩種主要技術措施：一是利用控爆技術進行隧道掘進，盡量減少因爆破對圍巖的振動；二是采取管超前加強支護措施提高圍巖穩(wěn)定性，并緊跟襯砌及時封閉，使圍巖在被暴露的時間內不至發(fā)生沉降位移現(xiàn)象。

具體的施工原則包括以下幾個方面：

（一）短進尺掘進：在隧道進口淺埋軟弱地段，人工配合挖掘機嚴格按短進尺開挖，局部堅石采用弱爆破掘進。

（二）初期支護緊跟：尤其在軟弱圍巖段，地壓增長快，自穩(wěn)時間短。錨、網、噴及鋼支撐架設工作在爆破、排險后馬上施作，基本與出碴同時或交錯進行，尤其在地層破碎或構造帶地段更要緊跟，以保證圍巖穩(wěn)定。

（三）為維護開挖周邊穩(wěn)定，開挖必須形成平順的開挖輪廓，不但對維護圍巖穩(wěn)定有利，也為后續(xù)工序創(chuàng)造良好條件，同時有效地控制超欠挖，也是提高企業(yè)經濟效益的有效途徑

（四）仰拱緊跟：根據(jù)隧道地質情況，拱、墻部初期支護形成之后要盡早施設仰拱，以使初期支護盡快形成封閉受力結構，并為二襯施工的模板臺車軌道鋪設提供條件，同時仰拱及早鋪設也為洞內運輸提供便利。一般仰拱與正面下部開挖面保持距離為40～50m左右，以保證開挖、裝碴機具活動場地。

（五）及時施作二次襯砌：二襯不能緊跟初期支護。初期支護設置后，仍需對圍巖及初期支護變形進行不間斷量測。如圍巖及初期支護變形仍在急劇增長，則需補強初期支護，不能用加厚二襯的辦法作為結構加強手段；直到圍巖及初期支護變形基本穩(wěn)定時（收斂小于0.1～0.2mm/d及拱頂下沉小于0.07～0.15mm/d時）則可施作二襯。但在Ⅴ級圍巖段，當變形得不到有效控制的情況下，應迅速施做二次襯砌，然后再進行長期檢測、觀察。

三、淺埋隧道下穿密集群重點施工技術

（一）地表加固處理

首先，刷清表層松土及危石；其次，掛網錨噴砼；再次，對淺埋只有3.4m段地表采用豎向小導管注漿固結，鋪設鋼筋網，在其上按縱、橫間距1m布置22kg/m輕型鋼軌，最后再打入豎向錨桿并與鋼軌焊接牢固之后噴射砼封閉，形成“螺帽”形整體受力結構。

（二）正洞施工

采用正臺階法，人工手持風鉆鉆眼，微振控爆開挖，側卸裝載機裝碴，自卸汽車運輸。初期支護采用全環(huán)格柵錨網噴支護，輔以水平大管棚注漿超前預加固，斜插自進式注漿錨桿支護。上臺階、上、下格柵噴砼緊跟開挖面；襯砌采用全斷面襯砌，襯砌距開挖面距離，要達到及時襯砌又不至于被損害的目的，抑制地表及建筑物破壞。

（三）超前支護

針對隧道洞口段淺埋的具體特點，施工時先要圍巖進行超前支護加固。超前支護是保證隧道工程開挖工作面穩(wěn)定而采取的超前于開挖的輔助措施的一種，主要形式有：

1.超前錨桿或超前小鋼管，一般長3-5米，用于錨固前方圍巖；

2.超前管棚，用于錨固前方圍巖，適用于特殊困難地段，搭配鋼架使用。短管棚超前支護采用長度小于10米的小鋼管；長(大)管棚超前支護采用長度為10-45米且較粗鋼管；鋼插板超前支護采用長度小于10米鋼插板的稱為板棚預支護；

3.注漿加固圍巖和堵截水：

超前小導管注漿：沿開挖外輪廓線向前以一定角度打入管壁帶有小孔的導管，且以一定壓力向管內壓注起膠結作用的漿液，待其硬化后巖體得到預加固；

超前深孔圍巖注漿：又叫深孔注漿，目的是加固地層、封堵水源，適用于特殊困難地段。其機理是依靠漿液壓力，將破碎圍巖或黏土層壓裂成縫用漿液充填、固結，通過壓密作用達到加固和堵水的作用。

（四）微振控爆開挖

爆破要選擇正確的施工方法和起爆方式，盡量減少同時起爆藥量；因掏槽眼的裝藥量往往比較大，因此，掏槽眼要布置在隧道右側（左側緊靠既有隧道），并選擇合理的掏槽形式；在隧道開挖左邊界首先打隔離減震孔；選擇正確的施工方法，例如，在遠離既有隧道側采用側壁導坑先行，創(chuàng)造出臨空面后，再逐層剝離；短進尺、密打眼、少裝藥、弱爆破、減小振動。

（五）監(jiān)控量測

隧道工程是一種特殊的工程結構體系。從巖體力學的角度看，它是處于與圍巖相互作用的體系之中的結構物；從地質力學的角度看，它是處于千變萬化的地質體之中的工程單元體。在這樣的巖體或地質體中，隧道必將受到周圍地質環(huán)境的強烈影響。因此，監(jiān)控測量就顯得尤為重要，而淺埋下穿密集建筑群施工監(jiān)測就更為必要。

1.隧道監(jiān)測項目

施工監(jiān)控量測的項目應根據(jù)隧道工程地質條件、圍巖類別、圍巖應力分布情況、隧道跨度、埋深、工程性質、開挖方法、支護類型等因素確定。

2.隧道監(jiān)控量測要求

第一，能快速埋設測點，隧道在開挖過程中，開挖土作面四周兩倍洞徑范圍內受開挖影響最大。測點一般是開挖后埋設的，為盡早獲得圍巖開挖初始階段的變形動態(tài)，測點應緊靠工作面快速埋設，盡早量測。

第二，每一次量測數(shù)據(jù)所需時間應盡可能短。

第三，測試元件應具有良好的防震、防沖擊波能力。

第四，測試數(shù)據(jù)應準確可靠、直觀，不必復雜計算即可直接應用。

第五，測試元件在埋設后能長期有效工作，應有足夠的精度。

第6篇：隧道施工排險范文

關鍵詞：錨噴支護 支護質量 控制

中圖分類號：O213.1文獻標識碼： A 文章編號：

前言

錨噴支護是一種適應性很強的先進技術, 不但用于礦山井巷工程, 而且大量用于道路、隧道及其它地下建筑工程。既適用于中等穩(wěn)定巖層, 也適用于節(jié)理裂隙發(fā)育的松軟破碎巖層；不僅可作為巷道的永久支護, 而且可用于臨時支護和處理冒頂事故。

一、錨噴支護施工

1錨桿施工，原材料準備

1) 錨桿材料: 錨桿材料采用20錳硅鋼筋或中空注漿錨桿, 特殊情況采用縫管式摩擦錨桿或楔縫式內錨頭錨桿。鋼筋直徑22mm 或25mm,按設計要求規(guī)定的材質、規(guī)格備料, 并進行調直、除銹、除油, 以保證砂漿錨桿的施工質量和施工的順利進行。

2) 水泥: 通常情況選用普通硅酸鹽早強水泥。

3) 砂: 宜采用清潔、堅硬的中細砂, 粒徑不宜大于3mm, 使用前應過篩。

4) 配合比: 普通水泥砂漿的配合比(水泥:砂) 一般宜為1: 1~ 1: 1.5 (重量比), 水灰比宜為0.45~ 0.50。

5) 砂漿拌制: 砂漿應拌合均勻, 隨拌隨用。一次拌和的砂漿應在初凝前用完, 并嚴防石塊雜物混入。主要為了保證砂漿本身的質量及砂漿與錨桿桿體、砂漿與孔壁的粘結強度, 也就是為了保證錨桿的錨固力和錨固效果。

2 錨桿孔的施工

1) 孔位布置: 孔位應根據(jù)設計要求和圍巖情況布孔并標記, 偏差不得大于50mm;

2) 錨桿孔徑: 砂漿錨桿孔徑應大于錨桿體直徑15mm;

3) 鉆孔方向: 宜沿隧道周邊徑向鉆孔, 以保證錨桿的作用半徑。部分情況可沿巖層主要結構面垂直打入, 但鉆孔不宜平行巖面;

4) 鉆孔深度: 砂漿錨桿孔深誤差不應大于10cm;

3 錨桿安裝

1) 注漿: 砂漿錨桿孔內的砂漿采用注漿罐和注漿管進行注漿。注漿開始或中途停止超過30m in時應用水注漿罐及其管路。注漿孔口壓力不得大于04MPa, 注漿時應堵塞孔口。注漿管應插至距孔底5 ~ 10cm 處, 隨水泥砂漿的注入緩慢勻速拔出, 并用手將水泥紙堵住孔口。

2) 錨桿安裝: 錨桿頭就位孔口后, 將堵塞孔口水泥紙掀開, 隨即迅速將桿體插入并安裝到位。若孔口無水泥砂漿溢出, 說明注入砂漿不足,應將桿體拔出重新灌注后再安裝錨桿; 錨桿插入孔內的長度不宜小于設計規(guī)定。錨桿安設后, 不得隨意敲擊、碰撞, 三天內不得懸掛重物。

二、鋼筋網片施工

1 鋼筋網采用類圍巖襯砌鋼筋網，網格為15x 15cm, 類圍巖襯砌鋼筋網網格為20x 20cm, 固結在錨桿端頭上。

2 鋼筋須調直除銹, 按規(guī)定長度下料。鋼筋網成形后, 每根鋼筋都應綁扎或焊接。按順序堆放在工作面上使用。鋼筋網片加工大小視開挖循環(huán)進尺決定。

3 鋼筋網應隨噴射混凝土面的起伏進行鋪設, 緊貼初噴混凝土表面。在二次噴射混凝土時,鋼筋極少顫動。

4 鋼筋網應鋪設在第一次噴射混凝土和錨桿施工后進行。搭接處應預留10cm 左右, 以保證和下一循環(huán)拼接。

5 如設置了型鋼或格柵鋼架時, 鋼筋網片應與型鋼或格柵鋼架聯(lián)接牢固。

三、型鋼或格柵鋼架施工

型鋼或格柵鋼架具有結構簡單、受力結構條件好、加工制造方便、架設工藝簡便等優(yōu)點。對于隧道軟弱破碎圍巖加強地段的施工和處理險情、坍方處理都是一種應急而有效的施工措施和手段。加工及架設時應做到:

1 加工時應按設計規(guī)定尺寸采用千斤頂進行, 為保證弧度, 頂點間距不能過大; 分幾段連接時, 連接鋼板與拱架軸線夾角須控制好。

2 按設計位置安設, 一般在初噴后進行。對局部欠挖部位應予鑿除, 以確保證拱架正確就位, 拱架應垂直于隧道中線。上下、左右偏差應小于5cm, 拱架傾斜度小于2。連接鋼板騎縫焊接及螺栓連接要保證質量。

3 拱架之間必須按設計要求進行縱向聯(lián)接。以保證處于良好的聯(lián)合受力狀態(tài)。

四、噴射混凝土施工

用壓縮空氣將摻有速凝劑的混凝土拌合料通過混凝土噴射機高速噴射到開挖成型的隧道巖面上,使其迅速凝固而起支護作用。噴射混凝土可分為干噴、、濕噴三種方式。目前隧道施工大多采用干噴法及法。

1 噴射混凝土的原材料和配合比

1) 原材料: 水泥采用PO325# 普硅早強水泥;砂一般用堅硬耐久的中砂或粗砂, 細度模數(shù)一般宜大于25, 含水率以5~ 7% 為宜;石子采用堅固耐久的碎石或卵石, 粒徑小于15mm;水采用潔凈水, 不得使用污水以及PH 值小于4的酸性水和含硫酸鹽超過l% 的水, 也不得使用含有害物質的其它水;速凝劑采用BR 型外加劑, 初凝不大于5min,終凝不大于10min。一般摻量為水泥用量的2% ~4%, 邊部可用2% 。

2) 配合比的選定可根據(jù)試驗確定。含砂率過小或過大都易造成堵管、回彈量大、強度低、且收縮加大。

2 噴射混凝土施工(見圖1)

場地布置： 攪拌機一般布置在洞外, 通過運輸車運入洞內, 然后給料于噴射機, 同時應搭設晴雨棚, 以控制砂石的含水率。

清理工作面： 噴射混凝土前, 應認真檢查開挖斷面尺寸, 欠挖者應予以鑿除, 修整斷面, 清理浮石及拱腳的虛碴等。

噴射混凝土作業(yè)：

1) 混合料的制備: 混合時, 各種材料應按配合比準確稱量; 采用強制式密封攪拌, 時間不少于90s;

2) 機具就位: 機具安裝在圍巖穩(wěn)定地段,保證輸送線路通暢。未上料前, 先進行混凝土噴射機試運轉: 開啟高壓風及高壓水, 如噴嘴風壓正常噴出的呈霧狀; 如噴嘴風壓不足, 可能出料口堵塞; 如噴嘴不出風, 則可能輸料管堵塞。有故障及時排除, 待噴射機運轉正常后才能進行噴射作業(yè)。

3) 噴射混凝土作業(yè)要點: 噴前應用高壓風或高壓水清洗巖面, 將附著在巖面上的粉塵、巖屑沖洗干凈, 以保證混凝土與巖面粘結牢固。若用高壓水清洗會引起巖面軟化時, 只能用高壓風清掃巖面雜物(視地質情況而定)。

噴嘴移動軌跡應因地制宜, 橫條、豎條、圓圈等應交替使用, 移動速度要慢, 讓混凝土“堆”起來, 有了一定厚度再移開, 然后逐塊擴大其噴射范圍;噴射順序一般采用先下后上, 先墻后拱, 以減少因重力作用而引起的滑動或脫落現(xiàn)象發(fā)生。噴射應分層進行, 一次噴射厚度一般拱部為5~ 6cm, 邊墻為7~ 10cm, 具體以噴射效率、回彈損失率等確定。凹凸不平時應先將凹處噴平, 按正常順序噴射, 以減少回彈。

五、安全措施

1 錨桿施工安全措施

1) 錨桿作業(yè)中, 要密切注意觀察圍巖或噴射混凝土的剝落、坍塌現(xiàn)象。清理浮石要徹底, 要及早發(fā)現(xiàn)危險征兆, 及時處理。

2) 錨桿種類及錨固方式要選擇得當, 嚴防錨固用的砂漿流失及錨固力不夠, 導致錨桿脫落而造成事故, 因此要指定專人負責, 定期檢查錨桿抗拔力。

2 噴射混凝土安全措施

1) 噴射前要檢查作業(yè)地段的圍巖, 并進行清理浮石、危石等必要的排險作業(yè)。

2) 噴射機要安放在圍巖穩(wěn)定或已襯砌地段內, 同時噴射作業(yè)地段應加強照明和通風。

3) 噴射時嚴格掌握好風壓、水壓, 加強綜合防塵措施。

4) 注意風嘴不準對人, 以免射傷人。

3 拱架施工安全措施

1) 搬運過程中, 應將拱架構件綁扎牢固。以免發(fā)生碰撞傷人。

2) 拱架腳槽鋼的連接必須置于原狀土(石)上, 并焊接牢固。

3) 拱架盡量與系統(tǒng)錨桿焊接, 必要時須設鎖腳錨桿, 以免拱架傾覆傷人。

4) 拱架之間連接鋼板騎縫焊接牢固, 兩榀之間用連接鋼筋焊接穩(wěn)定。

結束語

錨噴支護能有效的與圍巖形成共同的受力支護體系, 是施工中早封閉、強支護的關鍵手段, 是防止圍巖坍塌的有效措施。施工中的嚴格控制是隧道施工安全和質量的保證?？煞e累錨噴支護的參數(shù)、質量控制與監(jiān)控量測的信息反饋, 根據(jù)隧道設計的經驗, 進一步完善設計參數(shù), 使得設計參數(shù)更加合理、安全、節(jié)約投資。在施工中, 建議對噴射混凝土的施作進行回彈量的測試, 總結回彈量的指標和強度之間的關系, 從施工工藝、設備配套和施工過程中提高噴射混凝土的質量。

參考文獻

[1] 高曉華. 錨噴支護與小導管注漿在隧道塌方處理中的應用[J]. 科技創(chuàng)新導報. 2011(29)

[2] 李恒力,王子鵬. 錨噴支護在隧道加固中的應用[J]. 公路交通科技(應用技術版). 2010(04)

第7篇：隧道施工排險范文

關鍵詞：不良地質；隧道；施工技術

中圖分類號：U455文獻標識碼： A 文章編號：

1 巖溶地段的施工

1、1 巖溶類型

(1)溶洞位于隧道底部，充填物松軟且深，隧道基底難以處理；

(2)溶洞巖質破碎，容易發(fā)生坍塌；

(3)有大的水囊或暗河，巖溶水或泥砂夾水大量涌入隧道；

(4)有填滿飽含水份的充填物溶槽，當坑道掘進至其邊緣時，含水充填物不斷涌入坑道，難以遏止，甚至地表開裂下沉，巖體壓力劇增；

(5)溶洞、暗河迂回交錯、分支錯綜復雜、范圍寬廣，處理十分困難。

1、2 巖溶地段隧道施工處理措施

隧道在溶洞地段施工時，應首先根據(jù)設計文件有關資料及現(xiàn)場實際情況，查明溶洞分布范圍、類型情況、巖層的穩(wěn)定程度和地下水情況等，分別以引、堵、越、繞等措施進行處理。

(1)引排水。當暗河和溶洞有水流時，宜排不宜堵。在查明水源流向及其與隧道位置的關系后，用暗管、涵洞、小橋等設施，渲泄水流或開鑿引水洞，將水排出洞外。

當水流的位置在隧道上部或高于隧道時，在適當距離外，開鑿引水洞(或引水槽)將水位降低到隧道底部位置以下，再行引排。

(2)堵填。當不能排水，或由于溶洞規(guī)模大且溶洞填充物為含水量較大的溶洞泥時，采用封堵的方法。對于已停止發(fā)育、徑跨較小、無水的溶洞，根據(jù)其與隧道相交的位置及其充填情況，采用混凝土、漿砌片石或干砌片石予以回填封閉，根據(jù)地質情況決定是否需要加深邊墻基礎。拱部以上溶洞，視溶洞的巖石破碎程度采用噴錨支護加固，或加設護拱及拱頂回填的辦法處理。

(3)跨越。當溶洞僅在隧道底部較大較深，或者填充物松軟不能承載結構物時，采用梁、拱跨越。但梁端或拱座必須置于穩(wěn)固可靠的基巖上，必要時用圬工加固。隧道在不同部位遇到溶洞時可分別采用以下跨越措施：

當隧道一側遇到狹長而較深的溶洞時，加深該側的邊墻基礎通過。當隧道底部遇有較大溶洞并有流水時，可在隧底以下砌筑漿砌片石支墻，支承隧道結構，并在支墻內套設涵管引排溶洞水。當隧道邊墻部位遇到較大、較深的溶洞，不宜加深邊墻基礎時，在邊墻部位或隧底以下筑拱跨過。當隧道中部及底部遇有深狹的溶洞時，加強兩邊墻基礎，并根據(jù)情況設置橋臺架梁通過。溶洞上大下小，且有部分充填物時，將隧道頂部的充填物清除，然后在隧道底部標高以下設置鋼筋混凝土橫梁及縱梁，橫梁兩端嵌入巖層。隧道穿過大溶洞，情況較為復雜時，可根據(jù)情況，以邊墻梁及行車梁通過。

(4)繞行施工。施工中遇到一時難以處理的溶洞時，采用迂回導坑或通過平導繞過溶洞區(qū)，繼續(xù)進行隧道施工，再行處理溶洞。

1、3 巖溶地段隧道施工時應加強的工作

施工過程中應進行綜合詳細的超前地質探測預報工作，調查清楚巖溶的大小和其它發(fā)育情況，根據(jù)其類型確定正確的處理方案。充分體現(xiàn)以人為本的觀念，確保施工安全。在施工過程中，噴錨支護及開挖應在無水壓或低水壓的狀態(tài)下施工。在進入設計高水壓地段施工前，進一步加強工作面前方地質超前預測預報，施工中根據(jù)富水情況及水壓大小，采用超前帷幕注漿、徑向注漿或限量管道排放等手段降低作業(yè)面水壓。并在開挖時嚴格遵循“短進尺、弱(不)爆破、早封閉、強支護、勤量測、緊襯砌”的原則。施工中加強檢查溶洞頂板，及時處理危石。當溶洞較高時，設置施工防護排架或鋼筋防護網。在溶蝕地段的爆破作業(yè)，做到多打眼，打淺眼，并控制裝藥量。在溶洞填充體中掘進時，加強超前支護措施，必要時采取預注漿加固地層。采用抗水壓鋼筋混凝土襯砌的地段，填充性溶洞地段不設盲溝和泄水孔，防水板全環(huán)鋪設，并在襯砌兩端設鋼片止水帶，溶洞襯砌段不設避車洞和少設施工縫，使高壓水安全封堵在襯砌之外。為防止隧道施工可能造成的地下水嚴重流失、地表塌陷、水源枯竭導致生態(tài)環(huán)境遭到破壞，做好地表水、出水點以及地表塌陷區(qū)的觀測工作，必要時對地表進行處理。同時在巖溶發(fā)育地段，盡量維系巖溶暗河的既有通道，使地下水恢復到原有水位。

2 暗河、巖溶高壓涌水、突泥地段的施工

2．1 突水地段施工

洞內突水對隧道施工的危害很大，施工中采取相應的防水、排水措施。根據(jù)涌水量大小，提前封堵和疏排，同時做好應急準備，一旦發(fā)生涌水，迅速排出，以防大量地下水涌入洞內造成危害?？刹扇∠铝写胧?/p>

(1)進行超前鉆孔探測，采用綜合物探手段預測預報，判明水源補給、涌水量和突水壓等情況，有針對性地采取帷幕注漿、超前注漿或管道引排等方案，排出部分地下水，減少水量，降低水壓。

(2)采用上部弧形導坑預留核心土法、臺階法等開挖方法，并輔之以超前小導管注漿止水穿越突水段。按順序分部開挖隧道斷面，施作支護。支護系統(tǒng)錨桿由厚壁小導管代替，施作支護時，根據(jù)滲漏水的情況，在各滲漏水處鉆眼引水，設置彈簧排水管。在大面積淋水或水流量仍很大的情況下，設置多層彈簧排水管，通過彈簧排水管將水引入墻腳縱向排水管，流人排水溝將水排出洞外。

(3)鋪設復合防水板，全斷面模筑防水鋼筋混凝土。

(4)富水地段備足抽水設備，加強施工用水、排水管理，防止拱腳和基底浸泡。

2．2 突泥地段施工

涌水在較厚斷層或溶洞填充物中往往導致突泥，造成塌方，而且使隧道周圍巖體產生空隙或大體積的空洞，危害更大。施工中，首先要依靠地質超前預報作出判斷，根據(jù)涌泥量的大小，提前采用帷幕注漿或超前小導管預注漿進行封堵，以加固地層止水。一旦發(fā)生有危害的突泥時，必須盡快將口堵住。堵塞的材料以鋼筋、鋼管和型鋼為骨架，填塞草袋、劈柴和木板。堵口后，用噴混凝土將其封閉，并將周圍洞身加固；然后沿開挖面周邊設超前鋼管支護，采用φ 40mm、φ 50mm或φ 80mm長6～8m的無縫鋼管。必要時兩層、三層重疊，形成“套管”以增大其抵抗松散地層壓力的能力。同時在此斷面附近設置監(jiān)控量測點，監(jiān)控量測圍巖的收斂變形情況。

3 瓦斯地段的施工

3．1 瓦斯監(jiān)測

為了保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確度，采用便攜式瓦斯檢測儀進行定期監(jiān)測。在隧道開挖工作面測定瓦斯含量時，每次測點不少于3個，即工作面左、中、右部。鉆眼前、放炮前測定工作面和工作面以外20m范圍內風流中的瓦斯含量，放炮后在回風流中測定，并加強超挖、凹隙、塌方裂隙處、風流死角處的測定。瓦斯檢測人員跟班檢測，保證“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮制”，其余工作時間每小時檢測一次。結合超前水平鉆孔兼做瓦斯探測孔。

3．2 瓦斯排放

隧道掘進由巖層進入有可能出現(xiàn)瓦斯的地層前，首先探測該地層是否有瓦斯突出危險。掘進工作面向前至少打3個超前深孔，探清其位置。測定瓦斯壓力等瓦斯參數(shù)，觀察是否有打鉆噴孔現(xiàn)象等，確定是否有突出危險，若突出，先排放瓦斯，瓦斯排放采用多層鉆孔、分段施工、逐步排放的方法，排放范圍為開挖輪廓線外、底、幫、頂。在鉆孔前，噴砼封閉工作面圍巖，在工作面lOm范圍內加強支護。鉆完孔后5～7d，做防突措施效果檢驗，使工作面經過排放瓦斯后符合消除突出危險的安全指標值的要求。掘進該種地層遵循“短掘進、弱爆破、強支護、勤檢驗、快噴錨”的原則，采用“低爆力震動爆破”。放炮前20min 專人通知人員撤至安全地帶；放炮前5min 通知停電，待人員全部撤出警戒區(qū)，方可聯(lián)線起爆。掘進該種地層后，通風排煙。設專人檢查突出預兆，發(fā)現(xiàn)有突出預兆時，立即撤人、停電，并做好瓦斯突出事故預防和救護工作，以防炮后瓦斯延期突出。除結合超前水平鉆孔兼做瓦斯探測孔外，還應結合隧道穿越瓦斯層等地質不良地段的工程措施，通過實施注漿，減少瓦斯氣體逸出。拱部、邊墻及仰拱的初期支護與二次襯砌間設防水板；二次襯砌采用氣密性防滲砼，施工中嚴格監(jiān)控瓦斯含量，加強施工通風，盡快封閉襯砌結構。

4 巖爆地段的施工

隧道洞身最大埋深較大地段硬巖可能發(fā)生巖爆。施工前，應通過綜合超前地質探測預報，分析有可能發(fā)生巖爆的地段，以便正洞施工達到相應地段時加強防衛(wèi)，采取以下必要措施：使用光面爆破，并嚴格控制用藥量，以盡可能減少爆破對圍巖的影響?？蛇x用超前鉆孔預爆法，噴射高壓水沖洗巖面預先釋放部分能量，以減少巖爆的發(fā)生。巖爆嚴重地段，可增加鋼筋網、噴砼等支護措施。

5 結束語

隧道的施工質量的好壞直接影響到使用方的生命安全，不良地質地段的變異條件是非常復雜的，在施工全過程中，應經常觀察地層與地質條件的變化，勤檢查支護與襯砌的受力狀態(tài)，及時排險，防止突然事故的發(fā)生，保證隧道施工的順利進行

參考文獻

第8篇：隧道施工排險范文

關鍵詞：光面爆破，技術要求，原理

 

目前，無論是公路隧道還是鐵路隧道，無論是市政隧道還是水利隧洞，無論是軟巖還是硬巖，都需要運用光面爆破技術。但是，在具體施工中，光爆效果卻沒有得到有效而全面的解決?？赡苓@段效果較好，但另一段效果就較差；可能拱部效果較好，但邊墻部位效果就較差。本文主要介紹光面爆破技術各個環(huán)節(jié)中所需要注意的問題，并簡要介紹其在工程實例中的應用。

1光面爆破的優(yōu)點1)巷道成形規(guī)整、光滑，接近于設計輪廓線的要求。應力分布均勻，圍巖穩(wěn)定。

2)對井巷圍巖的炮震擾動范圍小，相應的炮震裂縫少，可有效地減少應力集中引起的塌方。減少落石和危險斷面，減少放炮后的排險時間，避免事故發(fā)生和人員傷亡，提高施工速度，對巖性不良地段，效果更為顯著。

3)由于光爆成形規(guī)整，對于不少井巷（隧道、巷道），一般只做5～15cm的噴射混凝土支護。與普通爆破后的混凝土碹（襯砌）相比，可相應的增大使用面積，更合理、更有效地利用空間。

4)節(jié)約材料，降低工程造價。光面爆破與普通爆破相比，可節(jié)省炸藥15％左右，眼孔利用率高10％左右。

2光面爆破技術2.1 爆破原理應力波和爆生氣體綜合作用理論認為，炮眼裝藥爆炸后，應力波的主要作用是在炮眼周圍造成一稠密的徑向裂隙。爆生氣體準靜壓力作用于隨機微裂隙的炮眼壁上，炮眼間形成準靜應力場，使徑向裂隙進一步發(fā)展而貫通。論文參考網。相鄰炮眼起爆時差不同，應力波與爆生氣體壓力作用情況也不同，裂隙形成也有不同。

2.2 鉆眼為了保證達到良好的爆破效果，鉆孔前要在斷面上布置鉆孔位置，測量組利用全站儀或經緯儀畫出周邊輪廓線位置，然后技術人員按測量組畫出的輪廓線布置炮眼。鉆孔的誤差應符合下列標準：周邊眼的孔底不能超出開挖輪廓線外15cm，掏槽孔的誤差是每米不超過5 cm左右。論文參考網。造成誤差的原因是孔位偏位，鉆孔方向偏差，巖石的不均勻性及鉆桿剛度不足。

施工過程中，應防止炮眼交叉打穿，炮眼數(shù)不小于設計的90 % ，注意掌握周邊眼的外插角，太大超挖大，太小造成欠挖或造成下一循環(huán)“作業(yè)凈空”不夠。平行打眼時，應注意掌子面明顯不平整時，應調整炮眼的孔深，使炮眼眼底在同一個斷面上。當巖層層理明顯時，炮眼方向應盡量垂直于巖面。

裝藥與堵塞

在將炸藥裝入炮眼前，應將炮眼內的殘渣、積水排除干凈，并仔細檢查炮眼的位置、深度、角度是否滿足設計要求，裝藥時應嚴格按照設計的炸藥量進行裝填。隧道爆破所使用的炮眼堵塞材料一般為砂子和黏土的混合物，其比例大致為砂子40%～50% ，黏土50%～60%，堵塞長度視炮眼直徑而定，一般不能小于20cm，堵塞可采用分層人工搗實法進行。

2.3 起爆起爆網絡必須保證每個藥卷按設計的起爆順序和起爆時間起爆。采用導爆管法起爆時，連接方法必須正確，串聯(lián)每束不超過15根導爆管，為了“準爆”可以采用雙雷管起爆，所有連接雷管都必須使用即發(fā)雷管或用火雷管加裝導爆管，連接必須牢靠。

3在工程中的應用3.1 在隧道中的應用目前，在公路隧道、山體隧道、鐵路隧道以及市政隧道中主要的掘進還是光面爆破，主要要達到下述技術要求：開挖輪廓尺寸基本符合設計要求，欠挖不大于50mm，超挖不大于150mm，壁面不平度小于150mm；爆破后壁面上保留的半眼孔痕率為:堅硬且完整性好的巖石≥80％，中等強度的巖石≥65％，軟巖或節(jié)理發(fā)育的巖石>50％；爆破作用對保留部分巖體破壞輕微，保留下的炮眼壁面上無粉碎和明顯的爆破縫隙、松軟破碎的巖體，爆破后盡量無大的危巖浮石、堅硬面完整的巖體，無危巖或很少危巖。

3.2 在軟巖中的應用軟巖中的光面爆破需要進行特殊的處理包括如下方面：

3.2.1 周邊眼的間距和最小抵抗線在采用預留光面層的爆破中，爆破后巖面的平整程度與最小抵抗線W和周邊眼距E的比值K（密集系數(shù)）有關。實驗表明，當K=E/W=0. 8～1.0時，能得到較好的爆破效果；在巷道巖石松軟、破碎、節(jié)理發(fā)育帶，應取K=0. 6～0. 8；巷道斷面小或巖石堅硬時，取K= 1. 0～1. 2為宜。

周邊眼距E，一般取250～300 mm；在兩幫間距可增大至400mm；在裂隙、節(jié)理發(fā)育或層里明顯的巖石中，眼距亦應適當縮小。在軟巖中增加1～2個起導向作用的空眼，以保證成形規(guī)整。

3.2.2周邊眼的裝藥量為避免圍巖產生裂縫，必須嚴格控制周邊眼的裝藥量。根據(jù)實驗，使用化學炸藥，眼深小于 2 m時，一般不宜超過以下數(shù)值：軟巖( f = 2～3) 100～150 g/ m；中硬巖(f = 4～6) 150～200 g/ m；硬巖( f= 8～10) 200～250g/ m。

3.2.3合理選擇炸藥光爆用炸藥應當是爆速較低、 密度小、 感度高、爆轟穩(wěn)定的低威力炸藥。

3.2.4合理選擇裝藥結構選擇裝藥結構的目的，是使藥卷能均勻地分布在炮眼中，并緩沖炸藥對圍巖的破壞作用。

3.2.5控制周邊眼的起爆時差各周邊眼起爆時采用同段管起爆，同時起爆對產生兩炮眼之間的貫穿裂縫有益。論文參考網。周邊眼采用毫秒雷管。

4結語各種光面爆破要根據(jù)各自特點進行，最好采用新奧法，并控制好爆破參數(shù)，注意炮眼內有水時，應使用抗水炸藥并按有偶合裝藥確定裝藥量；在節(jié)理發(fā)育，夾有軟弱夾層，裂隙方向不易控制的巖層，應減小炮孔間距和密集系數(shù)。

參考文獻

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[4]蔡福廣，編著.光面爆破新技術.中國鐵道出版社，1994，2.

[5]李曉紅著.隧道新奧法及其量測技術.科學出版社，2002，1.

第9篇：隧道施工排險范文

關鍵詞：施家梁隧道 大跨度 淺埋土質段 管棚施工 臺階法施工

0 引言

施家梁隧道位于北碚區(qū)施家梁鎮(zhèn)境內，是重慶外環(huán)高速公路北段項目的重點控制性工程之一，也是我國在建的最長的三車道大跨隧道。本文結合施家梁隧道進口端施工過程中采用的一些施工方法和技術參數(shù)來淺談大跨度隧道在洞口淺埋土質地層段的施工技術方法。

1 工程概況及特點

施家梁隧道屬特長隧道，設計為雙洞六車道，隧道左線（LK43+107～LK47+410）全長4303m，右線（LK43+103～LK47+370.5）全長4267.5m。隧道地質結構復雜，圍巖破碎，Ⅳ、Ⅴ級圍巖占67.5%；進口淺埋段地層表面覆蓋第四系全新統(tǒng)崩坡積層、殘坡積層粘土，下伏巖層主要為泥巖、粉砂質泥巖。隧址區(qū)由于地下水接受補給的來源單一，主要為大氣降水，故地下水動態(tài)變化同大氣降水密切相關，隨降雨量的變化而變化。左右線之間有一沖溝，每當暴雨發(fā)生，地表排水通暢，山洪暴發(fā)時消漲亦快。隧道最大開挖寬度17.82m，最大開挖高度12.47m（含仰拱），最大開挖斷面177.1m2。

設計荷載為公路—Ⅰ級，計算行車速度100km/h；建筑限界寬14.5m，高5.0m。隧道襯砌內輪廓為三心圓曲墻結構，內凈空面積100.69m2。隧道襯砌支護采用復合式襯砌，初期支護以錨、網、噴為主，并輔以超前小導管/超前錨桿及鋼支撐支護，二次襯砌為模筑混凝土（鋼筋混凝土）。左線設計路塹式明洞70m，右線18m。暗洞施工時首先采用50mφ127mm超前大管棚預支護作為施工輔助措施。

2 淺埋土質地層段施工方案

2.1 基本原則

2.1.1 短進尺掘進：在隧道進口淺埋軟弱地段，人工配合挖掘機嚴格按短進尺開挖，局部堅石采用弱爆破掘進。

2.1.2 初期支護緊跟：尤其在軟弱圍巖段，地壓增長快，自穩(wěn)時間短。錨、網、噴及鋼支撐架設工作在爆破、排險后馬上施作，基本與出碴同時或交錯進行，尤其在地層破碎或構造帶地段更要緊跟，以保證圍巖穩(wěn)定。

2.1.3 為維護開挖周邊穩(wěn)定，開挖必須形成平順的開挖輪廓，不但對維護圍巖穩(wěn)定有利，也為后續(xù)工序創(chuàng)造良好條件，同時有效地控制超欠挖，也是提高企業(yè)經濟效益的有效途徑。

2.1.4 仰拱緊跟：根據(jù)本隧道地質情況，拱、墻部初期支護形成之后要盡早施設仰拱，以使初期支護盡快形成封閉受力結構，并為二襯施工的模板臺車軌道鋪設提供條件，同時仰拱及早鋪設也為洞內運輸提供便利。一般仰拱與正面下部開挖面保持距離為40～50m左右，以保證開挖、裝碴機具活動場地。

2.1.5 及時施作二次襯砌：二襯不能緊跟初期支護。初期支護設置后，仍需對圍巖及初期支護變形進行不間斷量測。如圍巖及初期支護變形仍在急劇增長，則需補強初期支護，不能用加厚二襯的辦法作為結構加強手段；直到圍巖及初期支護變形基本穩(wěn)定時（收斂小于0.1～0.2mm/d及拱頂下沉小于0.07～0.15mm/d時）則可施作二襯。但在Ⅴ級圍巖段，當變形得不到有效控制的情況下，應迅速施做二次襯砌，然后再進行長期檢測、觀察。

2.2 施工方案簡述 施家梁隧道明洞段在拉槽開挖的同時對邊仰坡進行支護，暗洞段在超前大管棚支護下短進尺掘進。隧道進洞采用上下臺階法，上臺階預留核心土施工，開挖后及時進行初期支護封閉巖面。開挖支護過程中重點進行隧道的周邊位移、拱頂下沉等量側項目的工作，根據(jù)量測數(shù)據(jù)，及時調整施工方案，必要時上半斷面設臨時仰拱。上半斷面開挖約10~15m后，開挖下部。在施工過程中隧道防坍塌問題是本工程在洞口段的最大施工控制重點。

3 關鍵施工技術

3.1 洞口土石方施工 首先施工洞口邊仰坡頂?shù)慕厮疁?，開挖過程避開雨天進行。采用挖掘機開挖，孤石和挖掘機挖不動的巖石，采用小型控制爆破，裝載機或挖掘機裝碴，自卸汽車運輸。洞口段邊仰坡開挖嚴格按設計控制坡度，松軟地層開挖時從上至下，隨挖隨防護，隨時監(jiān)測、檢查山坡穩(wěn)定情況。邊仰坡上浮石、危石要清除，坡面凹凸不平處予以修整平順。

明洞段根據(jù)洞口地形地質條件分為明挖段和暗挖段。明挖段采用拉槽開挖，臨時邊坡隨挖隨支護，支護參數(shù)為：普通砂漿錨桿長3.5m，按1.5×1.5m間距梅花型布置，Φ6.5鋼筋網網孔間距0.25m，C20噴射混凝土厚8cm。開挖到暗挖段時要求預留核心土體，待洞口超前支護、暗挖段附加套拱施工完成后再開挖進洞。

3.2 超前大管棚施工 超前大管棚作為洞口淺埋加強段的輔助施工措施，它通過管棚和注漿來穩(wěn)固地層，防止隧道開挖爆破時造成拱部坍塌。

施家梁隧道超前大管棚支護一環(huán)長50m，采用外徑φ127 mm，壁厚的4.5mm的熱軋無縫鋼管，鋼管前段呈錐形，尾部焊接φ10mm加勁箍，管壁四周鉆2排φ20mm壓漿孔。管棚的環(huán)向布置間距為35cm，共布置55根，外插角1～2度，在拱部120度范圍內布置。

3.2.1 混凝土套拱施工 套拱即導拱，主要是起到管棚支撐及導向作用。套拱由五榀鋼拱架、55根2m長的Φ150×4mm導向鋼管及厚80cm、長2m的 C25混凝土護拱組成。管棚導向管安裝時，考慮到隧道圓曲線半徑及50m長度，外插角控制在1.5°。每根導向管安裝時均采用水平尺及儀器測量檢測，以保證鉆機鉆孔時不侵入隧道開挖凈空，并能很好地起到超前支護的作用。架立鋼拱架，在鋼拱架背部焊接2m長的Φ150×4mm導向鋼管后，安裝模板，澆注C25混凝土護拱。

3.2.2 管棚鉆孔及鋼管施工

①鉆孔：在套拱完成并養(yǎng)護3天后開始鉆孔，采用兩臺MGJ-50水平地質鉆機從套拱兩側底部開始施鉆，并把每孔標號，方便施工時記錄每孔的成孔時間、頂管時間及注漿量，以保證超前管棚的施工質量。在鉆孔施工時為了確保鉆桿接頭有足夠的強度、剛度和韌性，鉆桿聯(lián)接套應與鉆桿同材質，兩端加工成內螺扣（鉆桿首尾端外螺扣），聯(lián)接套的最小壁厚≥10mm。防止鉆桿在推力和振動力的雙重作用下，上下顫動，導致鉆孔不直，鉆孔時，把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進向前平移；鉆機開孔時鉆速宜低，鉆深20cm后轉入正常鉆速。第一節(jié)鉆桿鉆入巖層尾部剩余20-30cm時鉆進停止，用兩把管鉗人工卡緊鉆桿（不得卡絲扣），鉆機低速反轉，脫開鉆桿。鉆機沿導軌退回原位，人工裝入第二根鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套，鉆機低速送至第一根鉆桿尾部，方向對準后聯(lián)接成一體。換鉆桿時，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的應更換以確保正常作業(yè)。鉆孔達到要求深度后，按同樣方法拆卸鉆桿，鉆機退回原位。同時詳細記錄前方的地質巖層情況。

②頂管：利用改裝后鉆機的沖擊和推力，將安有工作管頭的棚管沿引導孔鉆進，接長棚管，直至孔底。管棚采用Φ127mm無縫鋼管，管棚接長時先將第一根鋼管頂入鉆好的孔內，再逐根聯(lián)接。事先加工好的管節(jié)聯(lián)接套，要預先焊接在每節(jié)鋼管兩端，便于聯(lián)接。第一根鋼管前端要焊上合金鋼片空心鉆頭，以防管頭頂彎或劈裂。相鄰管的接頭應前后錯開，避免接頭在同一斷面受力。將鋼管安放在大臂上后，鑿巖機要對已鉆好的導向孔，低速推進鋼管，其沖擊壓力控制在18－22Mpa，推進壓力控制在4.0－6.0Mpa。當?shù)谝桓摴芡七M孔內，孔外剩余30-40cm時，開動鑿巖機反轉，使頂進聯(lián)接套與鋼管脫離，鑿巖機退回原位，人工裝上第二節(jié)鋼管，大臂重新對正，鑿巖機緩慢低速前進對準第一節(jié)鋼管端部（嚴格控制角度），人工持鏈鉗進行鋼管聯(lián)接，使兩節(jié)鋼管在聯(lián)接套處聯(lián)成一體。鑿巖機再以沖擊壓力和推進壓力低速頂進鋼管。

頂進鋼管后即可安設加工好的鋼筋籠，起到管棚補強的作用。

3.2.3 管棚注漿 鋼管及鋼筋籠安裝后即封堵管口，留注漿孔、止回閥及止?jié){塞，即可進行注漿。根據(jù)地質條件、圍巖特性及注漿目的的不同，注漿材料一般分為兩類：第一類為注水泥砂漿，其主要作用為增強鋼管強度；第二類為注水泥漿或水泥-水玻璃雙液漿等化學漿液，其主要作用為：①漿液通常超前壓注到巖體裂隙中經過物力化學作用，即能將破碎圍巖或松散顆粒在短時間內膠結成整體，起到超前預支護作用，為隧道開挖施工安全提供保障，又能增強圍巖的整體穩(wěn)定性；②漿液填充巖體空隙，凝結固化后，阻隔了地下水或雨水向隧道內的滲入，起到了堵水防水的作用。

注漿前對管棚套拱周圍的地表進行8～10cm厚的噴射混凝土封閉，防止?jié){液從巖面裂隙中反滲。漿液通過過濾網用HVF-50注漿機進行注漿，首先從無滲水孔進行，然后再注有滲水孔。嚴格控制注漿壓力，既要有足夠的注漿壓力來克服巖（土）內天然水壓力和地層裂隙阻力才能使?jié){液充分擴散填充，達到加固堵水的作用；也不能壓力太大而壓裂開挖面。配制的漿液要在規(guī)定時間內用完，同時嚴格記錄注漿機吸管頭容器內的原有漿液體積、中間加入的漿液體積、剩余漿液的體積，把握總體注漿量。

3.3 地表注漿 注漿法是利用壓力將能固化的漿液通過鉆孔注入巖土孔隙或建筑物的裂隙中，使其物理力學性能得到改善的一種方法。注漿法出現(xiàn)于19世紀初的法國，我國的注漿技術研究起步較晚，20世紀50年代以前所做工作很少，50年代開始初步掌握注漿技術。在隧道工程中，地表注漿主要應用于圍巖地質條件差、偏壓、洞口及淺埋層土體的固結、加固洞周圍巖，來維護土體在施工過程穩(wěn)定，改善隧道成洞條件。

施家梁隧道右線進口處于土層中，且右側邊坡處于一崩坡積層滑坡體上，開挖跨度大，成洞困難，為預防隧道拱部上方出現(xiàn)拉應力而坍塌，多方研究決定采用地表預注漿技術對隧道周圍地層進行加固，以保證施工安全。

隧道開挖輪廓線以外的注漿管采用外徑Φ108mm，壁厚4.5mm的熱軋無縫鋼管加工制成，開挖輪廓線以內注漿管采用外徑Φ42mm壁厚4.5mm的熱軋無縫鋼管制成，前端加工成錐形，垂直打入地層。水泥漿液采用P.O32.5水泥制作，水灰比采用W/C=1.0，注漿壓力控制在0.7～1.0MPa之間；通過鋼管周圍的Φ20mm的注漿孔擴散至圍巖層；注漿工藝同大管棚注漿施工。

3.4 暗洞開挖及支護 在超前大管棚及地表注漿達到設計強度后進行暗洞段的開挖、支護。在無較大構造影響的一般地段，根據(jù)超前地質預報確定的前方圍巖軟弱破碎程度，施工中及時調整開挖斷面及支護措施。在進口淺埋段均為Ⅴ級圍巖土質地段，為適應鉆孔臺車掘進需要并縮短作業(yè)循環(huán)時間，采用大半斷面短臺階并預留核心土法施工的掘進方法，取得良好效果。

3.4.1 開挖方法 在軟弱圍巖的條件下，采用臺階法開挖。洞身拱部超前10～15m，以滿足施工工作平臺的需要，而后進行洞身的下半部爆破開挖，洞身開挖后，立即進行噴錨支護。圍巖非常破碎的情況下采用側壁導坑法施工，先開挖中夾巖側導坑上臺階，支護完成后開挖中夾巖側導坑下臺階及仰拱，并及時做好支護。導坑側壁安裝臨時鋼拱架支撐，保證隧道施工安全。其次開挖另側導坑上、下臺階及仰拱，及時支護，形成全斷面封閉支護環(huán)。仰拱開挖后及時進行仰拱、填充和邊墻基礎砼施工，與拱墻初期支護封閉成環(huán)。

施家梁隧道進口段地層極為軟弱，地層松散。由于開挖跨度大，開挖后洞體容易變形，周邊穩(wěn)定性較差，拱部極易坍塌。所以采用人工開挖，工人手持風鎬、鐵鍬配合挖掘機進行開挖，同時控制開挖進尺，開挖后及時進行初期支護。在人工無法開挖，確須爆破施工時，重點控制裝藥量，采取松動爆破，減少對周圍圍巖的擾動。隧道開挖時，要求施工淺孔爆破分部開挖，400m范圍內安全震動速度控制在1.2cm/s，相當于Ⅵ級以下地震烈度。

3.4.2 噴射混凝土施工 噴射機安裝調試后先注水后通風，清通機筒及管路投料。連續(xù)喂料，經常保持料斗內料滿，料斗上設12mm孔徑的篩網一道，避免超徑骨料進入機內，造成堵管。噴射時，先注水（注意噴嘴要朝下，避免水流入輸料管），后送風，然后上料，根據(jù)受噴面和噴出的拌和物情況調整注水量，以噴后易粘著，回彈小和表面呈濕潤光澤為度。

噴射順序：采取分段、分塊，先墻后拱，自下布上的順序，進行噴射作業(yè)。噴射時，噴嘴做緩慢的螺旋形運動，使噴射料束運動軌跡呈環(huán)形螺旋式移動，旋轉直徑約20～30cm，自噴射面的下部開始，水平旋轉噴射，噴料要一圈壓半圈，噴至段尾時上移返回，同時要求一排壓排，如此往復噴射。

為保證噴射砼密實度，減少回彈量，對于風壓、水壓及噴頭的噴射距離、噴射角度都應合理調整。噴嘴至受噴面距離以0.6～1.0m為宜，料束以垂直于噴射面為佳。

噴射料束放置速度及一次噴射厚度，以每2秒左右轉動一圈為宜，一次噴厚以不回落時的臨界厚度或達到設計要求厚度時向前移動，每次噴射厚度一般不小于5cm。若噴射要求厚度較大，一次不能達到時，第二次噴射應在第一層砼終凝1小時后進行。兩次噴射注意找平巖面，以便于鋪設防水層。

3.4.3 錨桿施工 開挖后先進行第一層噴射砼施工，待該層砼終凝并形成一定強度后，按設計要求布置錨桿，用紅油漆標示清楚位置后利用開挖臺架進行錨桿鉆孔。鉆孔完成后將制作好的錨桿插入孔內至設計深度，安好墊板及螺帽，并安裝止?jié){塞。

注漿采用水泥砂漿，注漿壓力控制在0.5～1.0MPa，并隨時排除孔中空氣，保證錨桿砂漿飽滿。

3.4.4 鋼筋網施工 按設計要求加工鋼筋網，隨受噴面起伏鋪設，并將鋼筋網同定位錨桿固定牢固，鋼筋網與受噴面的間隙以3cm左右為宜，砼保護層厚度應大于2cm。

3.4.5 鋼支撐施工 按測量給定的中線，水平標高，標準間距垂直架立，支撐鋼架應與圍巖盡量靠近，留2～3cm的間隙做保護層，當鋼架與圍巖間隙較大時，安設鞍形砼墊塊，確保巖面與拱架密貼。

控制鋼拱架受力情況的薄弱環(huán)節(jié)在于節(jié)點聯(lián)結螺栓，定位錨桿及縱向連結筋，因此，所有螺栓要上齊，旋緊、擰好，按設計焊連定位錨桿和縱向連接筋，確保安裝質量。

鋼架的架設應由專人按規(guī)定的信號進行指揮，隨時觀察圍巖動態(tài)或噴射砼的情況，防止落石，坍塌引起傷人事故。

當緊固頂部連接螺栓，楔緊鋼架時，作業(yè)人員應以正確的姿勢站在平穩(wěn)，牢固的腳手架上，并配帶安全防護用具防止發(fā)生墜落事故。

3.4.6 隧道監(jiān)控量測 監(jiān)控量測的項目主要根據(jù)隧道工程的地質條件、圍巖類別、跨度、埋深、開挖方法和支護類型等綜合確定。而且，在隧道工程中進行量測，絕不是單純地為了獲取信息，而是把它作為施工管理的一個積極有效的手段，因此量測信息應能確切地預報破壞和變形等未來的動態(tài)，對設計參數(shù)和施工流程加以監(jiān)控，以便及時掌握圍巖動態(tài)而采取適當?shù)拇胧＝Y合施家梁隧道的實際情況，將地質與初期支護觀察、水平凈空收斂量測、拱頂下沉量測作為施工監(jiān)控量測項目。

4 結束語

目前三車道公路長大隧道正在建設的不少，并逐漸積累了豐富的經驗。本文結合施家梁隧道設計，對大斷面單洞三車道公路隧道的洞口淺埋土質段結構支護參數(shù)、施工開挖方案進行了淺討，為今后大斷面公路隧道的施工積累了經驗。但對這樣的大斷面隧道，施工中尚存在許多技術問題有待研究，例如隧道斷面形狀的優(yōu)化、支護參數(shù)的合理確定、開挖方法的正確選擇以及新技術、新材料的應用等，還需要進一步系統(tǒng)研究。隧道施工過程中，必須認真進行現(xiàn)場監(jiān)控量測，特別是圍巖壓力、洞周的位移、拱頂?shù)南鲁?、初次襯砌的應力、臨時支護的變形等應該作為監(jiān)控量測的重點，通過現(xiàn)場量測及時掌握圍巖和支護結構的動態(tài)，以實現(xiàn)結構支護參數(shù)和施工方案的動態(tài)優(yōu)化。

參考文獻

[1]JTJ 042-94.公路隧道施工規(guī)范[S].