1B414000 隧道工程
10-1-4-10 11-2-2-12 12-3-2-12 13-2-4-16
1B414010 隧道围岩分级及隧道构造
4011 隧道围岩分级 P207
1.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、材料消耗标准的制定都要以围岩分级作为主要依据。 级别 Ⅰ好 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ差 围岩或土体主要定性特征 坚硬岩，岩体完整，巨块状或巨厚层状整体结构 坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构；较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构 坚硬岩，岩体破碎，巨块(石)碎(石)状镶嵌结构；较坚硬岩或较软硬质岩，岩体较完整，块状体或中厚层状结构 坚硬岩，岩体破碎，碎裂结构；较坚硬岩，岩体较破碎——破碎，镶嵌碎裂结构； 较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整——较破碎，中薄层状结构 土体：1)压密或成岩作用的黏性土及砂性土; 2)黄土(Q1、Q2); 3)一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土 较软岩，岩体破碎;软岩，岩体较破碎-破碎;极破碎各类岩体，碎、裂状，松散结构 一般第四系的半干硬-硬塑的黏性土及稍湿至潮湿的碎石土，卵石土、圆砾、角砾土以及黄土(Q3、Q4)。非黏性土呈松散结构，黏土及黄土呈松软结构 软塑状黏性土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等 指标BQ ＞550 550～451 450～351 350～251 <250 2.围岩分级方法判定: 1)两步:①根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素初步分级;②在岩体基本质量分级的基础上考虑修正因素的影响，修正岩体基本质量指标值，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有关规定。 3)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。 4012 隧道的构造 P208 洞身 类型:曲墙式、直墙式和连拱式；构造:一衬、二衬、防排水、内装饰、顶棚及路面 作用→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； 类型→端墙式、翼墙式、环框式、柱式、台阶式、削竹式、遮光式洞门 1)洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不应小于1.5m，防止仰坡土石掉落到路面上，危及安主 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，以免落石破坏体 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，防止掉落土石弹出； 隧道 构 结构 洞门 2)洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔。 造 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。 构造 物 棚式明洞→(构造)墙式、刚架式、柱式和悬臂式 明拱式明洞→(荷载)路堑对称型、路堑偏压型、半路堑偏压型和半路堑单压型 洞 特殊结构明洞→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。 附属构造物 通风、照明、排水、消防、通讯 1B414020 隧道地质超前预报和监控量测技术
4021 隧道地质超前预报 P209 (11-多；12-案例；14版-变) 地质调査法、物探法、超前钻探法、超前导洞法、水力联观测、TSP、TGP法或TRT法 地质调查法 适用于各种地质条件隧道超前地质预报，内容包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质调查； 适用于长、特长隧道或地质复杂隧道的超前地质预报； 物探法 方法:弹性波反射法、地质雷达法、红外探测法、瞬变电磁法、高分辨直流电法； 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超前钻探法 方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。 法 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 水力联观测 当隧道排水或突涌水对地下水资源或周围建筑(构)物产生重大影响时，应进行水力联系观测 组成:仪器主机、配件和处理软件；利用地震波反射回波方法测量的原理。地震波震源采用小药量炸药TSP 激发产生，炸药激发在隧道边墙的风钻孔中，通常24个炮孔布置成一条直线；反射回波的时间、波形TGP 和强度，可以达到预报隧道掌子面前方地质条件的目的。在一定间隔距离内连续采用上述方法，结合法 施工地质调查，可以得到隧道围岩的地质力学参数，如动弹性模量、动剪切模量和动泊松比参数等。 4022 隧道施工监控量测技术 P210 (14版-变 取消测量技术) 目的 掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业；通过对围岩和支护的变位、应力量测，修改支护系统设计；分析各项量测信息，确认或修正设计参数 施组 采用复合式衬砌和喷锚衬砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计 必测 洞、内外观察(现场观测，地质罗盘)；周边外移(收敛计)；拱顶下沉；地表下沉(h0≤2b)★ 内容方法 钢架内力及外力；围岩体内外移；围岩压力；两层支护间压力；锚杆轴力；支护、衬砌内应选测 力；围岩弹性波速度；爆破震动；渗水压力、水流量；地表下沉(h0＞2b) 1)在复合式、喷锚衬砌隧道施工必须进行必测项目量测；根据设计要求、隧道横断面形状和断面大小、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选测项目；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; 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)当位移～时间曲线趋于平缓时，应进行数数据处理或回归分析，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，则表明围据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； 应4)二次衬砌施作满足要求:①各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；②已产生的各项位移已达预计用 总位移量的80%～90%；③周边位移速率或拱顶下沉速率小于规定值。 量测管理 成立专门量测小组，由施工单位或委托其他单位承担量测任务; 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竣工资料 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 隧道施工技术
4031 隧道主要施工方法 P213 [07-单-新奥法开挖方法--钻爆法] 山岭隧道施工 矿山法(传统矿山法、新奥法)；掘进机法 隧道 浅埋及软土隧道施工 明挖法；地下连续墙；盖挖法；浅埋暗挖法；盾构法 施工方法 水底隧道施工 沉管法；盾构法 新奥法 传统的矿山法 隧道掘进机法 盾构法 明挖法 盖挖法 浅埋暗挖法 地下连续墙 以围岩自承能力为基点；采用锚杆和喷射砼为主要支护手段，及时进行支护；通过对围岩和支护的量测监控来指导隧道施工和地形工程设计施工的方法和原则； 施工原则：少扰动，早喷锚，勤量测，紧封闭 施工方法:全断面法；台阶法；环形开挖留核心土法；中隔墙法和交叉中隔墙法；双侧壁导坑法； 采用钻爆法开挖和钢木构件支撑的施工方法 11-单 开挖与出碴联合作业的掘进机械，能连续掘进 钢制的活动防护装置或活动支撑，是通过软弱含水层，特别是河底、海底，以及城市中心区修建隧道的一种机械 指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺做施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法 由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工，主体结构可以顺作，也可逆作 参考新奥法的基本原理 砼地下墙、连续地中墙。它是起挡土、承重、防水作用 4032 隧道开挖 P214 (钻孔爆破) 1.按设计要求开挖出断面(包括形状、尺寸、表面平整、超挖、欠挖等要求)； 开挖要求 2.石渣块度(石渣大小)便于装渣作业； 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。 机具 凿岩机:风动凿岩机;液压凿岩机;电动；内燃 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。比其他炮眼深10～20cm，以保证爆破后开挖深度一致；应掌握好炮眼的“三度”:深度、密度和斜度。 钻眼爆破 掘进施工要点 掏槽眼 锥形掏槽;楔形掏槽;单向掏糟。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，而分斜眼 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。 类 直眼 可以实行多机凿岩、钻眼机械化和深眼爆破，为加快掘进速度提供了有利条件。形式:龟裂掏槽，五梅花掏槽和螺旋掏槽。 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；布置主要是解决间距和最小抵抗线问题，这可以由施工经验决定。最小抵抗线约为炮眼间距的60%～80%。 爆破后使坑道断面达到设计的形状和规格；原则上沿着设计轮廓均匀布置，间距和最小抵抗线应比周边眼 辅助眼的小，以便爆出较为平顺的轮廓；为了避免欠挖，底板眼底端一般都超出设计轮廓线 ☆开挖轮廓成型规则，岩面平整；☆岩面上保存50%以上孔痕，且无明显的爆破裂缝；周边 ☆爆破后围岩壁上无危石。★起爆顺序:掏槽眼→辅助眼→周边眼→底板眼 眼的 光面爆破 技术措施:☆适当加密周边眼；☆合理确定光面爆破层厚度；☆合理用药；☆保证光面爆控制 破眼同时起爆；☆要为周边眼光面爆破创造临空面 爆破 预裂爆破 适用稳定性差而又要求控制开挖轮廓的软弱岩层；起爆顺序：周边眼→掏槽眼→辅助眼 4033 隧道支护与衬砌 P218 11-单 措施:超前锚杆、插板、小钢管；管棚；超前小导管注浆；开挖工作面及围岩预注浆； 超前 适用于地下水较少的软弱破碎围岩；如土砂质地层、弱膨胀性地层、流变性较小的地层、裂隙发育锚杆 的岩体、断层破碎带、浅理无显著偏压的隧道等；适宜于采用中小型机械施工 预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支道；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、浅埋有显著偏护 压等围岩；★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，则可利用管棚 钢管注浆堵水和加固围岩。 短管棚(＜10m小钢管)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(≥10～45m直径较粗钢管)一次超前量大，单次钻孔或打入长钢管的作业辅助眼
小导 管 预注 浆 喷砼 初期支护 锚杆 钢支撑 锚喷支护 时间较长，但减少了安装钢管的次数，减少了与开挖作业之间的干扰。 ☆封孔处理； 适用于一般软弱破碎、地下水丰富的松软围岩；开挖掘进前，先用喷砼将开挖面和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；与管棚结合。 可超前开挖面30～50m；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；方式:洞内超前注浆、地表超前注浆和平导超前注浆 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合后进行喷射；干喷 喷射速度大，粉尘污染及回弹情况较严重，但施工机械简单，易于操作； 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；潮喷 上料、拌合及喷射时的粉尘少；潮喷和干喷砼强度可达到C20 水泥、砂、石和水在按比例拌合均匀，用湿喷机压送至喷嘴进行喷射；粉尘和回弹量少，湿喷 质量容易控制；对喷射机械要求较高，机械清洗和故障处理较麻烦；软弱围岩特别是黄土隧道以及渗水隧道不宜使用潮喷而改用湿喷较好。 两套搅拌机；强度可达到C30～C35；粉尘和回弹率较干喷法有大幅度降低，但工艺复杂，混合喷 使用机械多，机械清洗和故障处理很麻烦 全长粘结型、端头锚固型、摩擦型和预应力型；结构简单、施工方便、成本低和对工程适应性强 钢拱架 刚度和强度大，可临时支撑或永久衬砌；架设后能够立即承载；ⅤⅥ级软弱破碎围岩； 格栅 喷射砼能够充满格栅及其围岩空隙，且能和锚杆、超前支护结构连成一体，支护效果好。 锚杆、喷射砼、喷射砼锚杆联合、喷射砼钢筋网联合、喷射砼与锚杆及钢筋网联合、喷钢纤维砼、喷钢纤维砼锚杆联合支护，以及上述几种类型加设型钢(或钢拱架)而成的联合支护； 组装式模板:进行中线和水平测量，检查开挖断面是否符合设计要求，欠挖部分应予修凿；先墙后拱法施工，应按线路中线确定边墙模板的设计位置；拱架的标高要预留沉落量，先墙后拱法不大于5cm；拱架的拱脚每侧应准备 加宽5～10cm，拱矢加高5cm； 工作 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；模板台车长度应根据施工进度要求、砼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。 砼 坍落度，在边墙处为1〜4cm，拱圈及其他施工不便之处为2〜5cm； 搅拌 自落式鼓筒搅拌机，其容量有:400L、800L、1200L、2400L等规格； 模运输 运输工具:斗车、手推车、自卸汽车、搅拌车、吊筒、吊斗、带式输送机、输送泵 筑1)灌注以前，必须做好对灌注段的清理检查，灌注后还需切实做好捣固工作； 衬2)灌注拱圈砼时，应从两侧拱脚开始，同时向拱顶分层对称地进行，层面应保持辐射状。当灌注到拱顶砌 时，需要改为沿隧道纵向进行灌注，边灌注边铺封口模板； 3)砼捣固、养护与拆模:插入式振动器；拱架、墙架和模板的拆除时间，应根据围岩压力、衬砌部位、环境温度、所用水泥品种和强度等级等因素确定。 灌4)衬砌灌注若干问题处理:①墙拱接口处理:先拱后墙法施工时，要注意墙顶与拱脚间的接口封填。如边墙注 用塑性砼灌注时，应在接近拱脚处留7～10cm缺口，待24h后，使先灌的边墙充分收缩，经过施工间歇处理，再以较干的砼紧密填实。如边墙用干硬性砼灌注时，墙顶封口可连续完成；②回填:先拱后墙法施工时，拱脚以上1m范围内，应用与拱圈同级的砼一起灌注；边墙基底以上1m范围内，宜用与边墙同级的砼一起灌注；③压浆:工作应在衬砌达到设计强度后或拱架拆除前及时进行，每段长度为20～30m，在衬砌两侧同时自下而上压注； ④仰拱灌注:必须把隧道底部的虚碴、杂物及淤泥清除干净；超挖部分→允许范围与仰拱同级的砼回填；超出用浆砌片石或片石砼回填密实。 4034 隧道防水与排水 P223 1)洞内顺坡排水，其坡度应与线路坡度一致，洞内反坡排水时，必须采取机械抽水; 施工 2)洞内有大面积渗漏水时，宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟; 防排 3)洞内涌水或地下水位较高时，可采用井点降水法和深井降水法处理； 水 4)洞顶上方设有高位水池时应有防渗和防溢水设施。 1)防水层应在初期支护变形基本稳定后，二次衬砌施作前进行；2)衬砌背后采用压注水泥砂浆防水时，压浆地段砼衬砌达设计强度的70%时，方可进行压浆，如遇流沙或含水土质地层，不宜采用水泥砂浆作防水层；3)注浆地段衬砌背面宜用干砌片石回填紧密，并每隔20m左右用1m厚的浆砌片石或砼做阻浆隔结构 墙，分段进行压浆;4)压浆顺序应从下而上，从无水、少水的地段向有水或多水处，从下坡方向往上坡方向，从两端洞口向洞身中间压浆；5)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。 4035 隧道附属工程施工 P224 (浅埋段→11-案例；10、13-多；12-单) 开挖进洞时，宜用钢支撑紧贴洞口开挖面进行支护，围岩差时可用管棚支护，支撑作业应紧跟开挖作业，洞口 稳妥前进；洞门衬砌拱墙应与洞内相连的拱墙同时施工，连成整体。洞门端墙的砌筑与墙背回填应两侧施工 同时进行，防止对衬砌边墙产生偏压。洞门衬砌完成后，及时处治洞门上方仰坡脚受破坏处。当边(仰)坡地层松软、破碎时，应采取坡面防护措施。 1.当边坡能暂时稳定时，可采用先墙后拱法; 2.当边坡稳定性差，但拱脚承载力较好，能保证拱圈稳定时，可采用先拱后墙法; 明洞 3.半路堑式明洞施工时，可采用墙拱交替法，且宜先做外侧边墙，继作拱圈，再作内侧边墙; 施工 4.当路堑式明洞拱脚地层松软，不能采用先拱后墙法施工时，可待起拱线以上挖成后，采用跳槽挖井法先灌筑两侧部分边墙，再做拱圈，最后做其余边墙;5.具备相应的机具条件时，可采用拱墙整体灌筑。
单层衬砌→Ⅱ、Ⅲ级围岩中；二次衬砌→饰面和增加安全度；承受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；由下到上、先墙后拱；纵向分段进行(8～12m) 1.根据围岩及周围环境条件，可优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或留核心土开挖法；围岩的完整性浅 较好时，可采用多台阶法开挖。严禁采用全断面法开挖。 埋 2.开挖后应尽快施作锚杆、喷射砼、敷设钢筋网或钢支撑。当采用复合衬砌时，应加强初期锚喷支护。 段 V级以下围岩，应尽快施作衬砌，防止围岩出现松动。 施工 3.锚喷支护或构件支撑，应尽量靠近开挖面，其距离应小于洞跨的1倍。 4.浅埋段的地质条件很差时，宜采用地表锚杆、管棚、超前小导管、注浆加固围岩等辅助方法施工。 4036 隧道通风防尘及水电作业 P225 风管式 风流经由管道输送；优点:设备简单、布置灵活、易于拆装；分为:压力式、抽出式、混合式 通风 巷道式 适用于有平行坑道的长隧道：特点是:风流循环；断面大、阻力小，可提供较大的风量 风墙式 适用于较长隧道；以减小风管长度，增大风量满足通风要求 防尘 湿式凿岩标准化(先开水后开风、先关风后关水)；机械通风正常化；喷雾洒水正规化；个人防护普遍化 供水 凿岩机、喷雾洒水防尘、衬砌施工、砼养护施工、空压机冷却施工用水；施工人员的生活用水 1)电压要求:①采用400/230V三相四线系统两端供电；②动力设备应采用三相380V；③隧道照明(成洞、不作业段→220V；瓦斯段→＜110V，一般地段＜36V，手提作业灯→12～24V)；④导线截面应使线路末端的电压降＜10%；36V及24V线＜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、安装要求：①成洞地段固定的电线路，应使用绝缘良好胶皮线架设；②施工地段的临供电 时电线路宜采用橡套电缆；竖井、斜井宜使用铠装电缆；③瓦斯地段的输电线必须使用密封电缆，不得使用皮线；电缆应沿侧壁铺设，不得悬空架设；④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； 5)隧道作业地段必须有足够的照明；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。 1B414040 特殊地段施工
4041 涌水地段施工特点 P227 ★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；超前围岩预注浆堵水；井点降水及深井降水。 1.坑道应和正洞平行或接近平行；2.坑道底标高应低于正洞底标高； 辅助坑道 3.坑道应超前正洞10～20m，至少应超前1～2个循环进尺。 1.应使用轻型探水钻机或凿岩机钻孔；2.钻孔孔位(孔底)应在水流上方。钻孔时孔口应有保护装置，超前钻孔 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。 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； 围岩预注浆 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。 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，可采用井点降水；当降水深井点降水 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。 1.在隧道两侧地表面布置井点，间距为25～35m。井底应在隧底以下3～5m； 深井井点 2.做好深井抽水时地面的排水工作。 4042 塌方地段施工特点 P227 (12-案例) 1.隧道穿过断层及其破碎带，或在薄层岩体的小曲褶、错动发育地段，一经开挖，潜在应力释放快、围岩失稳，小则引起围岩掉块、塌落，大则引起塌方；软弱结构面发育或泥质充填物过多易产生较大坍塌。 地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。 质 3.地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和塌落。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。 塌方设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。 原计 2.缺乏较详细的隧道所处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。 因 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；工序间距安排不当；施工支护不及时，支撑架立不合要求，或抽换不当“先拆后支”；地层暴露过久，引起围岩松动、风化、导致塌施方； 2.喷射砼的质量、厚度不符合要求。 工 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。 预1.掘进到地质不良围岩破碎地段，应采取“先排水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测”的施工方法；防必须制定出切实可行的施工方案及安全措施； 措2.加强塌方的预测；预测塌方方法：①观察法②一般量测法③微地震学测量法(地震)和声学测量法(声波)； 施 3.加强初期支护，控制塌方。开挖工作面后，应及时有效地完成喷锚支护或喷锚网联合支护，并应考虑采用
早强喷射砼、早强锚杆和钢支撑支护措施等。 1.隧道发生塌方，应及时迅速处理； (12-案例) 2.应先加固未塌地段，防止继续发展；塌方处理：①小塌方→纵向延伸不长、塌穴不高，首先加固塌体两端洞身，并抓紧喷射砼或采用锚喷联合支护封闭塌穴顶部和侧部，再进行清渣；②大塌方→塌穴高、塌渣数量大，塌渣体完全堵住洞身时，宜采取先护后挖的方法；采用管棚法和注浆固结法稳固围岩体和渣体，待其基本稳定后，按先上部后下部的顺序清除渣体，采取短进尺、弱爆破、早封闭的原则挖塌体，并尽快完成衬砌；③处塌方冒顶→在陷穴口附近地面打设地表锚杆，洞内可采用管棚支护和钢架支撑；④洞口塌方→暗洞明作； 理3.处理塌方的同时，应加强防排水工作。具体措施：①地表沉陷和裂缝，用不透水土壤夯填紧密，开挖截水措沟，防止地表水渗入塌体;②塌方通顶时，应在陷穴口地表四周挖沟排水，并设雨棚遮盖穴顶;③塌体内有地下施 水活动时，应用管槽引至排水沟排出。防止塌方扩大； 4.衬砌背后与塌穴洞孔周壁间必须紧密支撑。塌穴较小用浆砌片石或干砌片石将塌穴填满；塌穴较大先用浆砌片石回填一定厚度，其以上空间应采用钢支撑等顶住稳定围岩；特大塌穴应作特殊处理； 5.采用新奥法施工的隧道或有条件的隧道，塌方后要加设量测点，增加量测频率，根据量测信息及时研究对策。浅埋隧道，要进行地表下沉测量。 4043 岩溶地段施工特点 P230 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。 1.隧道通过岩溶区，应查明溶洞分布范围和类型，岩层的完整稳定程度、填充物和地下水情况，据此确定施工方法； 2.隧道穿过岩溶区，如岩层比较完整、稳定，可采用探孔或物探等方法；当溶洞尚在发育或穿越暗河水处理 囊等岩溶区时，则必须探明地下水量大小、水流方向等，先要解决施工中的排水问题，一般可采用平行措施 导坑的施工方案，以超前钻探方法，向前掘进；当出现大量涌水、流石流泥、崩塌落石等情况时，平导可作为泄水通道，正洞堵塞时也可利用平导在前方开辟掘进工作面，不致正洞停工。 3.岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法，有“引、堵、越、绕”四种。 1.当施工达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接，支护和衬砌赶前； 2.施工中注意检查溶洞顶部，及时处理危石； 施工 3.在溶蚀地段的爆破作业应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制爆破药量减少对围岩的扰动； 要点 4.在溶洞充填体中掘进，如充填物松软，可用超前支护施工； 5.溶洞未作出处理方案前，不要将弃渣随意倾填于溶洞中。 4044 瓦斯地段施工特点 P231 (12-案例) 燃烧和爆炸性 浓度小于5%，只是燃烧而不会爆炸；浓度在5%～6%到14%～16%时，遇到火源具有爆炸性。 渗出 缓慢、均匀、不停地从煤层或岩层的暴露面的空隙中渗出，有时带有一种嘶音；量最大 类喷出 比渗出更强烈，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。 型 突出 在短时间内，从煤层或岩层中，突然猛烈地喷出大量瓦斯 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。瓦预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； 防2)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； 措3)进洞人员必须经过瓦斯知识和防止瓦斯爆炸的安全教育。抢救人员未经专门培训不准在瓦斯爆炸后进洞施 抢救； 4)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。 4045 流沙地段施工特点 P232 ①加强调查，制定方案;②因地制宜，综合治水(防、截、排、堵);③先护后挖，加强支护;④尽早衬砌，封闭成环。
1B414050 隧道工程质量通病及预防措施
4051 隧道水害的防治 P233 1)隧道穿过含水的地层；(砂类土和漂卵石类土含水地层；节理、裂隙发育，含裂隙水的岩层) 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砼衬砌施工质量差，蜂窝、原因孔隙、裂缝多，自身防水能力差；③防水层施工质量不良或材质耐久性差，经使用数年后失效；④砼的分析 工作缝、伸缩缝、沉降缝等未做好防水处理；⑤既有排水设施，如衬砌背后的暗沟、盲沟，无衬砌的辅助坑道、排水孔、暗槽等,年久失修，造成阻塞) 1.因势利导，给地下水以排走的出路，将水迅速地排到洞外；2.将流向隧道的水源截断，或尽可能使其水防治量减少；3.堵塞衬砌背后的渗流水，集中引导排出；4.水害整治的关键:分析病害成因，对症整治；合理措施 选择防水材料；严格施工工艺。 4052 隧道衬砌病害的防治 P234 衬原因 物理腐蚀(冻融交替冻胀；干湿交替盐类结晶性胀裂)；化学腐蚀(硫酸、镁、碳酸盐等) 砌1.坚持以排为主，排堵截并用，综合治水；2.用耐腐蚀材料敷设在砼衬砌的表面，作为防蚀层； 防治 腐3.在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衬砌，使防水、防蚀措施 蚀 设施与结构合为一体；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。 衬原因 拱架下沉；拱腰内移胀裂；超欠挖；砼配合比等 砌防治 1)设计时应根据围岩级别、性状、结构等地质情况，确保衬砌具有足够的承载能力；2)施工过程中发
裂措施 现围岩地质情况有变化，与原设计不符时，应及时变更设计；3)钢筋保护层必须保证不小于3cm，缝 钢筋使用前应作除锈、清污处理；4)砼强度必须符合设计要求，宜采用较大的骨灰比，降低水灰比，合理选用外加剂；5)确定分段灌筑长度及浇筑速度；砼拆模时，内外温差不得大于20 ℃ ；加强养护；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。 4053 隧道超欠挖的防治 P235 1)测量放样错误或误差较大；2)钻孔操作台架就位不准确；3)司钻工操作不熟练 原因分析 4)装药量及装药结构不合理；5)爆破网路连接不规范 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。 预防措施 1)提高对超欠挖问题的认识；2)加强施工单位的工程管理；3)重视钻爆设计；4)注意钻爆工序。 ★减少隧道超欠挖，应采取光面、预裂、缓冲爆破等技术，措施：①应合理选择周边眼的眼距及周边眼的最小抵抗距;②应严格控制周边眼的药量，并采用合理的装药结构;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。
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