隧道施工排险精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的隧道施工排险主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：隧道施工排险范文

摘要:随着国民经济的飞速发展，交通运输的压力也陡然增加，高速铁路开始引起国家有关建设部门的高度重视，武广铁路客运专线的投资修建便是这一建设性步伐的开始。结合武广铁路客运专线上各种不同地质条件下的隧道施工，分析了隧道施工过程中的防排水控制重点。

关键词:武广铁路；客运专线；隧道；防排水

中图分类号:TU 文献标识码:A文章编号：1672-3198（2011）05-0267-02

1 工程概况

1.1 隧道分布

本段线路隧道工程量大，分布于湖北（4座）、湖南（144座）、广东（78座）三省，隧道总长约为177km。本段3km以上的隧道共有13座，其中10km以上的隧道两座，一座位于长沙城郊的浏阳河隧道全长10115m，另一座位于广东乐昌市境内的大瑶山1#隧道全长10081m。

1.2 工程地质

沿线地形、地质条件复杂，不良地质和特殊地质段长。受地质构造影响，各区域性大断层，富水结构发育，浅埋偏压突出，岩溶、岩爆、高地应力、突水突泥等地质灾害风险大。不良地质主要以岩溶、断层、破碎带、软土层、膨胀土、红黏土等为主。

1.3 水文地质

本段线路的水文地质条件复杂，地下水丰富，存在形式多样。地下水主要以松散岩类的孔隙水、碳酸盐岩类的岩溶水、碎屑岩、基岩类的裂隙水以及溶洞水为主。

2 隧道防排水设计原则

本段线路隧道的防水等级必须满足《地下工程防水技术规范》规定的一级防水标准，衬砌表面无湿渍。隧道的防排水设计，采用“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则，能防不用排，能排不宜堵。但对于隧道穿过岩溶、断裂破碎带，预计地下水较大，应根据实际情况采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的;在岩溶发育地段，则采用“以疏为主、以堵为辅”的原则，应尽量维系岩溶暗河的既有通路。

3 隧道内防排水施工

3.1 防水材料

防水材料种类繁多，隧道施工主要用到的是以下三类：

（1）一类是沥青类防水材料。以天然沥青、石油沥青和煤沥青为主要原材料，制成的沥青油毡、纸胎沥青油毡、溶剂型和水乳型沥青类或沥青橡胶类涂料、油膏，具有良好的粘结性、塑性、抗水性、防腐性和耐久性。

（2）二类是橡胶塑料类防水材料。以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯等原材料，可制成弹性无胎防水卷材、防水薄膜、防水涂料、涂膜材料及油膏、胶泥、止水带等密封材料，具有抗拉强度高，弹性和延伸率大，粘结性、抗水性和耐气候性好等特点，可以冷用，使用年限较长。

（3）三类是水泥类防水材料。对水泥有促凝密实作用的外加剂，如防水剂、加气剂和膨胀剂等，可增强水泥砂浆和混凝土的憎水性和抗渗性;以水泥和硅酸钠为基料配置的促凝灰浆，可用于地下工程的堵漏防水。

3.2 隧道防排水施工控制重点

3.2.1 隧道开挖的防排水控制

隧道开挖一般采用光面爆破和预裂爆破的控制爆破方法，采取有效的方法控制爆破参数及爆破用药量能减少对围岩中裂隙的干扰，减缓甚至避免裂隙的扩张，特别是对裂隙水发育地段的隧道开挖，更应该进行的总结前阶段的爆破开挖参数，合理的进行参数调节。

在裂隙水发育的围岩中进行隧道开挖时，受应力释放的影响，裂隙水将顺着裂隙孔渗出或流出，在隧道内轮廓和掌子面上的体现将会是到处有渗水、滴水甚至线形流水，因此如何将这些散状水汇聚成线状或股状流水，再进行集中引排，也是隧道防排水的关键措施。工程施工中采用最多的是集中应力释放的方法，即打探孔，让应力向孔的周围集中，裂隙水也将在应力作用下汇聚到孔中，从孔口排出;第二种方法是采用塑料防水板，铺挂于开挖内轮廓面上，让散状水在防水板上汇聚，再进行集中引排。

当采用引排水的方式收效不大时，可以采用堵水的方法，常用的就是注浆。注浆堵水的方式主要有超前预注浆和帷幕注浆，但选取合理的浆液和注浆压力也是注浆成效的关键，这就需要考虑到围岩状况、地下水的补给等众多方面的因素。

3.2.2 隧道初期支护的防排水控制

隧道初期支护主要有锚杆施工、钢筋网片施工和喷射混凝土的施工。锚杆和钢筋网主要起锚固、支撑围岩的作用，而喷射混凝土却是隧道防排水系统中的一道良好的屏障，它近乎封闭成环的结构，不仅可以作为一种支撑结构，同时也可以减缓水的渗流速度，让渗水沿拱圈流至拱脚，更加有利于对水的集中引排处理。喷射混凝土的成分中含有外加剂，外加剂的选取和用量是控制混凝土支撑结构和防水性能关键。合理适量的添加外加剂能有效的提高喷射混凝土的初凝速度和强度，不仅对支撑结构有利，达到尽早封闭，还可以有效的控制渗水。

3.2.3 隧道排水管道、防水层的防排水控制

（1）隧道内的排水管道是隧道防排水系统中的必不可少的一道施工工序，整个隧道对水的处理都是通过管道进行引排到洞外。

这一环节的施工主要包括：①隧道环向盲管或盲沟的安装;②隧道纵、横向排水管的安装;③辅助坑道、横洞、预留洞室内排水管的安装;④中心排水沟、侧沟。这四个施工环节是一个紧密联系的循环性的整体，隧道的环向排水设施主要是起引水的作用，将水引至拱脚，再通过隧道纵、横向排水管流至中心排水沟或侧沟排到洞外。而辅助坑道、横洞、预留洞室内的排水管道可以直接与隧道中心排水沟或侧沟相连，也可通过直通、三通的形式与纵、横向排水管相连，再由隧道中心水沟和侧沟排到洞外，路面积水可以直接通过两侧侧沟排至洞外。另外，还必须合理地安装隧道排水管的坡度，不宜设置反坡，应顺坡、顺水的流向进行安装。

（2）隧道防水层属于柔性防水措施，防水层的施工主要有以下控制重点：

①防水层铺设之前应测量检查隧道开挖断面，对欠挖部位应加以凿除，对喷射混凝土面表面凹凸显著部位应修凿、喷补、使混凝土表面平顺。割除喷射混凝土面外露的锚杆头、铁丝、钢筋网头，割除时齐根切除并用水泥砂浆抹平;

②防水板共有复合式及分离式两种形式，武广客运专线的隧道均采用的是分离式防水板。防水板在打开后，应检查有无断裂、折皱、破损、变形、孔洞等缺陷，保证材料符合设计质量要求，不合格的材料严禁使用;

③防水板的搭接和焊接必须满足设计要求。防水卷材与无纺布的接口应错开至少一米，并要保证焊缝的牢固、平顺，假焊应予补焊，若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点，必须用塑料片焊接覆盖，焊接接头应平整，不得有气泡折皱及空隙;

④绑扎钢筋和安装模板及台车时，应防止碰撞和刮破防水板，挡头板的支撑在接触到防水板处必须加设橡皮垫层;浇筑混凝土时，应防止碰击防水板，二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不少于5cm，以防止破损防水板，浇注时应有专人观察，发现损伤应立即修补;安装孔位要严格控制方向和排列距离，避免安装时搭接困难;

⑤在浇灌混凝土过程中若发现防水板铺设绷得过紧，为避免破裂，可根据范围大小，将该处塑料防水板破开，另裁一块防水板破口内使其紧贴岩壁，然后再将新旧两块防水板焊接成整体;大面积漏水或有股水的地段必须先用油布、薄膜、塑料布等材料，将水引离施工工作而，待防水板铺设到适当位置时，再行拆除，引水顺防水板后流下。

3.2.4 隧道混凝土衬砌的防排水控制

防水性混凝土属于刚性防水措施。要保证防水混凝土的质量，除要求有优良的配合比设计，良好的材料质量，还要求有严格的施工质量控制。防水混凝土衬砌的施工主要有以下控制重点：

（1）防水混凝土的配料必须按质量配合比准确称量，严格按照配合比进行拌合;

（2）使用减水剂时，减水剂宜预溶成一定浓度的溶液;

（3）防水混凝土的伴合物，必须采用机械搅拌，搅拌时间不应小于2mln。掺外加剂时，应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间;

（4）防水混凝土拌合物在运输后如出现离析，必须进行二次搅拌。当坍落度损失后不能满足施工要求时，应加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌，严禁直接加水;

（5）防水混凝土必须采用高频机械振捣密实，振捣时间宜为10.308，以混凝土不冒气泡和泛浆为准，应避免漏振、欠振和超振;

（6）防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝，灌注混凝土的入模自落高度超过1.5m时，应设有串筒将混凝土送入。

3.2.5 变形缝、施工缝处的防排水控制

隧道内混凝土的浇筑难以避免的要设置一些沉降缝和施工缝，它们所处位置的防排水工作也尤为重要，可以作为隧道防排水系统的补充。变形缝是地下防水的薄弱环节，防水处理比较复杂，最易发生渗漏，如处理不好会直接影响到地下工程的正常使用和使用寿命。

参考文献

［1］T2214-2005，客运专线铁路隧道工程施工技术指南［S］.

［2］铁建设（2005）160号，客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准［S］.

第2篇：隧道施工排险范文

[关键词]：隧道； 坍塌； 围岩； 处理措施

[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

中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

奉化市莼湖镇对外快速通道工程，全长6.164KM，起点位于莼湖镇桐蕉司工业小区西侧，与规划中的莼湖西环线相对接，路线往西北方向，经金地村北、跨过里岙谷，隧道穿越石郎山脉，于横坑水库东侧五狮岙出洞，经上横村，然后下穿甬台温铁路，终点与奉化火车站通站道路相接。本项目设分离式特长隧道一座，其中右线长3250米，左线长3270米，隧道平纵线形和隧道几何尺寸、净空断面标准按80Km/h行车速度设计。隧道净空宽度标准为隧道净宽10.25 m即（0.75 m检修道）+0.5 m（路缘带）+7.5 m（行车道）+0.5 m（路缘带）+0.75 m（检修道）=10.25m），建筑限界高度5.0m。

隧道左线进口端掘进洞身约400米后,已至Ⅲ级围岩，2011年11月30日晚，隧道进口左洞Ⅲ级围岩掌子面开挖致ZK1+800后，在出渣过程中，ZK1+780拱顶发生局部掉块，掉块方量约0.8m³，12月1日晚，在准备对该段加强支护的过程中，原ZK1+780位置掉块继续向掌子面方向发展，形成了纵向长度约20m，底宽约5m（三角形布置），平均高度约1.5m塌方腔体，约75m³，属小型塌方（≤300m³）。此段围岩节理发育，围岩稳定性稍差。

2 坍方原因分析

坍方发生后，建设、设计、施工、监理和其它相关单位多次到现场勘查和研究，确认其坍方原因有：

2.1地质岩性因素：

勘察及开挖显示，判断该处围岩岩体破碎，且存在较大节理面，原设计的支护参数不能满足当前围岩的支护需要，原设计的Ⅲ级围岩中局部存在未知的断层，岩体破碎，隧道开挖后形成的临空面破坏了原有的应力平衡，导致开挖轮廓线外侧的非整体性岩石滑落，造成塌方。

12月1日拱顶掉块12月2日拱顶塌方

3 塌方处理技术方案

3.1塌方处理步骤：

3.2具体施工措施：

①临时加固塌方后方地段：对ZK1+775～ZK1+780段用11榀16#工字钢，纵向间距50cm进行加固，沿工字钢设置长度3.5m的砂浆锚杆，环纵间距1.0m×0.5m，尾部与工字钢焊接牢固。16#工字钢外弧半径必须按Ⅲ级围岩开挖轮廓线加工，保证工字钢与围岩紧贴，能立即受力，控制围岩变形。局部围岩与工字钢之间的空隙可用木制楔块塞紧。临时加固工作完成后，在ZK1+777布置监控量测断面一个，并开始监控量测工作。

②塌方地段清除危石、排险：对ZK1+780～ZK1+800段进行仔细排查，有裂缝或松动的岩石及时用挖机进行清除。局部松动较大石块可用爆破清除，但必须遵循“弱爆破”的原则。

图1 进口左洞塌方段纵断面示意图

③塌方段处理：

a.清危、排险工作完成后，首先对塌方腔体用C20喷射混凝土进行封闭，喷混厚度为15cm。然后沿塌方腔体的节理面，根据实际情况，按1.0m*1.0m纵横间距施工长度为3.0m的Φ22砂浆锚杆，对塌方腔体进行加固。

b.按照Ⅲ级围岩加强段衬砌对ZK1+780～ZK1+800塌方段进行处理。另外在安装完Φ22钢筋拱架后，在距Φ22钢筋拱架20cm高度的塌方腔体内铺设双层φr6钢筋网片（15cm*15cm）,钢筋网片同塌方腔体内的砂浆锚杆固定。

图1图2

c.在Φ22钢筋拱架和钢筋网片安装完成后，用C20喷射混凝土将钢筋网片和Φ22钢筋拱架包裹，喷混厚度为30cm，形成该段二衬混凝土的内侧壳体。此外应注意在喷混施工前需将后期的注浆预留管按图示位置固定好，注浆预留管应设在二衬台车纵坡最高的端头，且管口距内部围岩距离不得大于10cm.

d.按图纸做好初支面的防水施工，施工二衬混凝土。二衬混凝土施工完成7天后进行塌方剩余腔体的泵送C30混凝土处理。

e.塌方段初支完成后恢复掌子面开挖，暂定ZK1+800～ZK1+805段开挖断面尺寸按S4b控制，每循环进尺不得超过2.5m。根据围岩情况由设计确定是否增加钢拱架。

图2塌方段处理过程示意图

4 安全保证措施

⑴、在ZK1+780～ZK1+800段喷射混凝土前，在塌方体左右两侧布置ZK1+785、ZK1+795两个监测断面，监测点必须固定在围岩上，保证能反映围岩的位移情况。进行拱顶下沉和周边收敛观测，正常情况下每半天观测一次，即沉降、收敛速率0.2mm/d～1mm/d，沉降、收敛速率大于1mm/d时，每2小时观测一次。从塌方段处理完毕到二次衬砌开始施工之间，第一个星期内每天观测一次，若测量数据表明沉降收敛稳定，则以后每三天观测一次，若测量数据表明沉降收敛不稳定，则保持一天一次的测量频率。

⑵、安排专人观测初支变形，如发现有初支开裂、变形时，立即疏散洞内施工人员。

⑶、洞内塌方段必须保证充足照明，现场作业人员佩戴好安全帽，并有反光标识。

⑷、工字钢拆除过程中，先拆除拱顶单元，然后依次左右对称拆除，一次拆除一榀，拆除前后密切注意监测断面的数据变化，当观测数据有异常时，应立即停止拆除作业。

5 体会

此次塌方事故的处理，效果较好，主要因方案正确、措施恰当、及时处理、组织严密。从中得到以下几点体会：

1）正确认识塌方、处理塌方，塌方事故发生后，详细察看塌穴高度、宽度、纵向长度及塌穴稳定情况；加强对山体隧道地质的勘测；充分了解了隧道的地质结构及围岩状况，进而研究分析，从中确定最佳施工处理方案。

2）加强对隧道的监控量测，掌握围岩的稳定性，及早采取处理措施，并对所采取的处理措施有效性做出正确评价。

3）隧道施工过程中要早封闭成环及紧跟二次衬砌，做到“随开挖，随支护”，使其与初期衬砌共同参与受力。实践证明,及时支护可避免隧道开挖后围岩暴露过久产生风化作用而降低其强度和稳定性,使支护和围岩作为一个统一的整体共同工作,降低塌方事故发生的可能性。

4）做好安全生产，及时处理塌方等多发隐患。进行处理时要制定符合实际情况的有效措施，并将施工人员的安全作为制定处理方案的首要考虑因素，在确保安全的情况下进行施工作业。

参 考 文 献

[1]交通部.公路隧道施工技术规范(JTJ042－94).北京.人民交通出版社，1994年

[2]陈小雄. 现代隧道工程理论与隧道施工.西南交大出版社，2006年

[3]范智杰. 隧道施工与检测技术. 人民交通出版社，2006年

单晓晴，女，1978.12，本科，工程师

王冲，男，1989年生，2010年6月毕业于武汉铁路桥梁学校道路与桥梁专业，大专学历。

第3篇：隧道施工排险范文

六狼山隧道地质条件

杨美锋

（中铁七局武汉工程有限公司 湖北省武汉市 430000 ）

 

工程概况

六狼山隧道位于朔准线歭峪车站和六狼山西车站之间，隧道通过该区域最高

山黑陀山的边缘，黑陀山最高高程为2147m，隧道设计为单线隧道。六狼山隧道穿越涔山脉低中山，地形起伏较大，冲沟发育，进出口均为黄土覆盖，山坡坡度较缓。

 

隧道施工方法

 基本原则

 

基于上述地质条件，我们按以下基本原则组织施工。

（1） 紧跟掘进过程，做好掌子面前方的超前地质预报。根据预报所揭示的前方工程地质及水文地质变化情况及时调整施工方法及施组；

（2） 短进尺掘进：在本隧道大量的地质不良及软弱破碎地段，严格按短进尺掘进。

本隧道按新奥法原理设计施工，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法施工；Ⅳ级围岩采用台阶法施工或必要时采用环形开挖预留核心土法施工；Ⅴ级围岩采用段台阶法施工或者采用环形开挖留核心土法施工；Ⅴ级黄土地段采用短台阶、上台阶环形开挖留核心土施工或采用三台阶法施工。施工方法应根据地质条件、监控量测结果进行适时转换，已确保施工安全及施工效率。

Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法施工一个循环进尺一般控制在2.5～3.5m。

Ⅳ级围岩采用台阶法施工时，上下台阶距离不应超过50m，没循环进尺应控制在1m～1.5m，并且在下一个循环开挖之前必须完成实际要求的初期支护；

Ⅴ级围岩地段采用上下台阶法施工时，上下台阶距离不应超过15m，在设有超前支护的情况下，每循环进尺不应大于1m。

（3） 初期支护紧跟：由于大部分地层为软岩，地压增长快，自稳时间短。锚、喷、挂网及格栅架设工作，在爆破、排险后马上施作，基本与出碴同时或交错进行，尤其在地层破碎或构造带地段更要紧跟，以保证围岩稳定。

（4） 为维护开挖周边稳定，Ⅱ～Ⅲ级围岩开挖中都必须采用光爆。爆破后形成平顺的开挖轮廓，不但对维护围岩稳定有利，也为后续工序创造良好条件，同时有效地控制超挖，也是提高企业经济效益的有效途径。

（5） 仰拱紧跟：根据本隧道地质情况，仰拱必须在二衬之前施作。拱、墙部初期支护形成之后要尽早施设仰拱，以使初期支护尽快形成封闭受力结构，并为二衬施工的模板台车轨道铺设提供条件，同时仰拱及早铺设也为洞内运输提供便利。一般仰拱与正面下部开挖面保持距离为40～50m左右，以保证开挖、装碴机具活动场地。

（6） 把握时机，及时设置二衬：二衬不能紧跟初期支护。初期支护设置后，仍需对围岩及初期支护变形进行不间断量测。如围岩及初期支护变形仍在急剧增长，则需补强初期支护，不能用加厚二衬的办法作为结构加强手段。直到围岩及初期支护变形基本稳定时（收敛小于0.1～0.2mm/d及拱顶下沉小于0.07～0.15mm/d时）则可施作二衬。但在2级围岩时，当变形得不到有效控制的情况下，应迅速施做二次衬砌。

缓倾或近于水平的中、厚层砂岩地层

 

第4篇：隧道施工排险范文

【关键词】爆破技术 水压爆破 节能 环保

1.工程概况

1.1基本情况

七里店隧道位于留坝县马道镇仙人沟村西北侧，G316国道西侧。隧道按左、右线分离式设计，设计为双向六车道高速公路，净宽0.75+0.5+3×3.75+0.75+0.75m，隧道净宽为14.00，净高为5.00m，行车速度为80km/h，为高速公路隧道；地震烈度：Ⅶ度。左线隧道进口桩号ZK175+966，出口桩号ZK176+153，长187m；右线隧道进口桩号YK175+887，出口YK176+248，长358m，属短隧道。本隧道是宝汉高速公路11标工程的重点控制工程之一。

1.2工程地质、水文地质情况

隧址区位于秦岭南侧，地貌形态特征分为两种成因类型，即构造侵蚀堆积地貌和侵蚀构造地貌，五个形态类型，即阶地、河漫滩、丘陵、低山、中山和高山。地质岩层分区留坝-白河小区，根据勘察的钻孔揭示及工程地质调查结果，勘察区内出露的地层为志留系和泥盆系。秦岭以南是北亚热带湿润季风气候区，太阳辐射较少，气温较高，降水较多，气候湿润。区内气候湿润，降雨量较大，地下水资源丰富。

2.爆破原理

水压爆破是由我国著名的爆破专家何广沂教授研究出来的，其中的爆破设计与传统的隧道光面爆破设计方法是基本相同的，只是在炮孔堵眼和装药结构方法上进行了创新与改变。水压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。从而达到利用在水中传播的爆破应力波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失。同时，水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应，有利于岩石破碎，炮眼中的水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污染。

3.水压爆破设计

水压爆破与传统的光面爆破设计方法基本相同，只是在装药结构和炮孔堵眼上进行了创新与调整。隧道爆破时产生的冲击波，在水中的衰减速度要远远小于在空气中衰减的速度。所以在炮孔底部加入适当的水袋，使炸药产生的冲击波通过水袋作用在岩石上，大大的减少了炸药能量的消耗，提高了炮孔的利用率。同时炮孔中的水袋，在炸药爆破的作用下，会产生“水楔”效应，有利于对围岩的进一步破碎，从而减少爆破产生的大块围岩不易运输。水袋在爆炸的作用下会产生雾化作用，能够大大的降低爆破后的粉尘浓度，减少爆后对现场施工环境的污染。

3.1爆破器材

根据施工中常用的爆破器材、现场设备的选用，以及水压爆破的特殊要求，爆破器材选用直径为32的防水乳化炸药、电雷管和导爆管雷管。爆破孔内所用水袋及堵眼材料都由专用机械加工而成，长度为20cm。

3.2水压爆破参数

3.2.1孔距

炮眼直径为d=40mm，所以周边孔间距a=（8～16）d=32～64M。

3.2.2不耦合系数

水压爆破的不耦合系数λ=d0/d（d0为炮眼装药直径），一般情况在0.8～1之间变化。当λ逐渐变小时，孔壁上的最大切向应力逐渐减小，爆炸波的作用时间就会延长，同时有利于应力叠加和应力相对集中，可以产生拉伸裂隙，从而不容易产生大量的粉碎。通过大量的生产实践表明，在不耦合系数加大，通过空气的间隔装药效果，可以减少压碎破坏，从而控制放射状裂隙的直接发生，提高了炮眼的残留率。根据最小抵抗线与炮孔间距的关系：光爆层厚度w=a/λ。

3.2.3周边眼装药量

周边眼装药量的计算：q1=cwa=0.06～0.15K/m

计算式中：c-爆破系数，一般情况下，c=0.2～0.5K/m3；

3.3钻爆设计示意图

3.4.装药方法、装药结构及炮孔堵塞

3.4.1 装药方法

人工用木制炮棍装药，由爆破人员将药卷逐个装入爆破孔，同时用炮棍轻轻捣实，注意避免药卷间隔过大，影响传爆。在装药过程中注意禁止过力用木棍捣实炸药，用力过猛后会使水袋破裂或使装药的密度过大，造成炸药压死不能爆破。

3.4.2 装药结构

（1）周边眼采用空气间隔、不耦合装药，采用导爆索起爆，将导爆索插入空底药卷内，炸药均匀分布装入炮孔内。为解决了底板眼的阻力，通常将底部药量加大。在装药的过程中，首先在炮眼的孔底处装入长约25cm的一节水带，然后在装药完成后，再装入2节同样的水袋，最后进行堵塞。

（2）掏槽眼、辅助眼、底边眼等要设计为连续耦合装药方法，雷管要埋入孔底药卷内，聚能穴朝孔口方向。在装药过程中，首先要在炮眼孔底装入长约25cm的一节水带，然后在装药完成后再装入2节同样的水袋，最后进行堵塞。

3.4.3 爆破网络设计和起爆方式

起爆网络采用簇连法，俗称一把抓起爆法。就是每个炮孔内装一发延期导爆管雷管，然后将导爆管连成一把后，用2发8号电雷管起爆。连接好网络后，等待其他施工人员撤离到警戒线以外后，由爆破员用起爆器在安全避炮点起爆。

3.4.4 起爆顺序

为满足光面爆破的要求，先起爆掏槽眼，为其他炮孔提供临空面，然后再起爆辅助眼、扩槽眼，最后起爆周边眼、底眼。为了保证各类炮眼之间的起爆时差，增强起爆效果，在选用毫秒雷管时一般隔段使用，即选用1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#等。

4.传统隧道爆破与水压爆破的对比

当图4-1 中的炸药一旦被起爆，则在药卷中产生爆破应力波，爆破的应力波首先是沿炮眼径向方向扩散传播，应力波的强度不受炮眼堵塞的情况影响；当爆破应力波在炮眼无回填堵塞部位传播称为击波，由于这个部位充满了空气，击波部分能量被压缩而损失（损失气体能量45%），击波在炮眼围岩中传播部分称为应力波，所以这部分应力波的强 度受无回填堵塞而降低，结果削弱了对围岩的破碎，这是炮眼无回填堵塞存在的问题之一。 存在的问题之二，炸药爆炸在炮眼围岩中除产生应力波作用之外，还有爆炸气体膨胀作用， 由于无堵塞，膨胀气体很迅速从炮眼口冲出，极大地削弱了膨胀气体进一步破碎岩石的作用。 综上分析，以往隧道掘进爆破炮眼无回填堵塞从根本上不能充分利用炸药的能量；目前，隧 道掘进爆破还普遍存在采用纸卷在炮眼口堵塞，在高温高压的击波的作用下纸卷变成灰烬， 对抑制膨胀气体冲出炮眼可以说无能为力，如同不堵一样。

采用水压爆破解决了炮眼无回填堵塞或利用纸卷回填堵塞所存在的问题（如图 4-2 所 示）。所谓水压爆破，就是在每个炮眼内的一定位置按一定比例装放药包和水袋，与常规爆破相比较，水压爆破的钻孔数量，布眼方式，起爆顺序，钻孔深度，周边眼装药量等都与常规爆破相同，不同的仅仅是增加了一些水袋，然后用专用设备加工成的“炮泥”回填。由于炮眼中有水，在水中传播的击波对水不可压缩，爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼围岩中， 这种无能量损失的应力波十分有利于岩石破碎，此外还会产生“水楔”效应，更利于岩石破 碎，水雾作用有利于降尘；由于炮泥的成分（土：砂：水=0.8：0.05：0.15）所决定，炮泥 晒后比纯土坚实，密度大，抑制爆炸气体膨胀冲出炮眼口要比纯土堵塞好得多，而且还会大 大降低了爆破粉尘对环境的污染，这对长、大断面隧道的开挖尤为重要。总而言之，由于炮 眼中有水，并用炮泥回填堵塞，能充分利用炸药能量，大大降低了粉尘对环境的污染，所以 水压爆破也被称为“绿色爆破”。

5.水压爆破的效益

5.1经济效益

根据常规爆破和水压爆破的现场统计数据对比，在相同开挖断面面积、炮眼布置和钻孔深度的前提下，水压爆破比普通爆破每个循环多开挖 0.2m，每循环节省炸药24.1kg，每爆破一立方岩石节省炸药0.08kg，最为显著的是通风降尘时间缩短了30 分钟。

5.1.1使用水压爆破每延米所节省的费用

（1）火工品节省的费用

七里店隧道V级围岩断面尺寸是158.8m2，炸药的单价是每公斤14.5 元，每发雷管单价8.8元。普通爆破方法一循环用药量为217.3公斤，如果采用水压爆破方法一循环用药量为193.2公斤。 隧道每掘进一米节省炸药：

（217.3/3.4-193.2/3.6）×14.5=148.55元

隧道每掘进一米节省雷管（一循环用200 发）

（200/3.4-200/3.6）×8.8=28.76 元

合计每米可以节省炸药和雷管的费用为148.55+28.76=177.31 元。

（2）人工费用的节省

一循环施工作业可提高进尺0.2m，断面尺寸是158.8m2，一个循环施工作业可进尺3.6m，每开挖1m3 人工工资为20 元

0.2×158.8×20/3.6=176.4 元

（3）电费的节约

隧道每掘进一米节省电费

75Kw×2 台×1.0 元/度×0.5h/3.6=20.8 元

合计可节省的费用为177.31+176.4+20.8=374.51元

5.1.2采用水压爆破每米需另外支出的费用

（1）生产炮泥和水袋的人工费

生产炮泥和水袋需要两个人，每天每人按 100 元计算，2 个人，按每天 1.5 个循环计算，折合每米支出费用共为： 100×2/3.6/1.5=37.0 元

（2）水袋费用

水袋每循环施工使用580 个，每个0.1 元，每延米费用： 580×0.1/3.6=16.1 元

（3）制作炮泥的土砂费用

每方40 元，1 方可做1000 米，5000 根，可做10个施工循环，每延米费用 40/10/3.6=1.1 元

（4）电费

（4+0.68）kw×1h/3.6×1.0 元/度=1.3 元

采用水压爆破每米需另外支出的费用为： 37+16.1+1.1+1.3=55.5 元

5.1.3、经济效益分析

把以上每延米节省的火工品费用、人工费用和电费合计，再除去水袋、炮泥加工人工费，材料费、电费的支出费用后，应用水压爆破每延米可节省费用 374.51-55.5=319.01 元（没有包含管理费用等）。

七里店隧道单洞长度545米，按照水压爆破掘进每延米节省 319.01 元，贯通后可以节省费用 17.4万元；

如果按照水压爆破掘进120 米可少钻爆7个循环，那么七里店隧道的545米隧道，可少钻爆28 个循环，可以缩短工期18-19 天。

5.2 环保效益

通过现场试验比较，用水压爆破比通常隧道爆破产生的粉尘量要减少很多，爆破所产生的粉尘实测值为1.18mg/ m 3 ，隧道洞内粉尘要减少45%以上，可见度能够明显增强；常规的爆破至少需要30 多分钟的时间才能到掌子面进行排险，水压爆破仅10 分钟左右就可以到撑子面排险。

水压爆破解决了隧道由于爆破而产生的粉尘多，通风困难的压力，这样有利于提高工效。而且爆破后岩石较破碎，粒径小于80cm的岩石占总体积的70%～75%（比较接近做路基填料），爆破渣堆抛距 16m 左右，易于机械挖装，爆破产生的噪声为 58～82dB，采用 DSV-4C 振动测试仪监测爆破振动速度为0.52cm/s，均满足环保要求。

结束语

隧道掘进水压爆破技术是绿色环保的新技术，是我国隧道掘进技术从“湿法”钻孔代替“干法”钻孔、从非电起爆代替火爆和电爆以来的第三个质的飞跃和变化。隧道掘进水压爆破技术在宝汉十一标七里店隧道成功应用，提高提高了炸药能量利用率，提高施工效率，提高经济效益，保护洞内作业环境，经济和社会效益显著。

参考文献：

[1]公路隧道施工技术规范（JTGF60-2009）・人民交通出版社・2009年

[2]公路隧道施工技术细则（JTGTF60―2009）・人民交通出版社・2009年

[3]陕西定汉线坪坎至汉中（石门）高速公路施工图设计・中交第一公路勘察设计研究院・2013年

第5篇：隧道施工排险范文

关键词：浅埋暗挖法下穿密集建筑群施工原则施工技术

我国的城市建设和公共交通设施的发展已经进入了大规模利用地下空间的阶段。修建城市隧道是解决城市用地紧张、交通拥挤的有效办法，其涉及市政、公路、铁路、地铁等多个基础设施建设领域。一般来说，隧道施工因其技术难度大、工期控制严、安全风险高等因素，往往都是建设项目的控制性节点工程，其重要性不言而喻。所以，在隧道施工领域积极掌握先进技术对于企业在基础设施建设领域拓展市场具有重要的作用。

在公路、铁路隧道施工时，一个很头疼的难题就是下穿密集建筑群的施工。由于隧道为浅埋隧道，围岩自身承载能力差，呈松散状态，地表又有密集的建筑群，为避免隧道拱部垂直压力过大，造成隧道拱部下沉过多，危及地表建筑物的安全，施工方法宜采用浅埋暗挖法。

一、浅埋暗挖法含义

浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法，它沿用了新奥法基本原理。初次支护按承担全部基本荷载设计，二次模筑衬砌作为安全储备；初次支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。其施工步骤为：先将钢管打入地层，然后注入水泥或化学浆液，使地层加固。开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。地层加固后，进行短进尺开挖，一般每循环在0.5-1.0米左右。随后即作初期支护。第三步，施作防水层。开挖面的稳定性时刻受到水的危胁，严重时可导致塌方，处理好地下水是非常关键的环节。最后，完成二次支护。一般情况下，可注入混凝土，特殊情况下要进行钢筋设计。当然，浅埋暗挖法的施工需利用监控测量获得的信息进行指导，这对施工的安全与质量都是重要的。

二、下穿密集建筑群施工原则

隧道施工既满足设计要求又要保证密集建筑群以及浅埋地段不发生坍塌，可采取了以下两种主要技术措施：一是利用控爆技术进行隧道掘进，尽量减少因爆破对围岩的振动；二是采取管超前加强支护措施提高围岩稳定性，并紧跟衬砌及时封闭，使围岩在被暴露的时间内不至发生沉降位移现象。

具体的施工原则包括以下几个方面：

（一）短进尺掘进：在隧道进口浅埋软弱地段，人工配合挖掘机严格按短进尺开挖，局部坚石采用弱爆破掘进。

（二）初期支护紧跟：尤其在软弱围岩段，地压增长快，自稳时间短。锚、网、喷及钢支撑架设工作在爆破、排险后马上施作，基本与出碴同时或交错进行，尤其在地层破碎或构造带地段更要紧跟，以保证围岩稳定。

（三）为维护开挖周边稳定，开挖必须形成平顺的开挖轮廓，不但对维护围岩稳定有利，也为后续工序创造良好条件，同时有效地控制超欠挖，也是提高企业经济效益的有效途径

（四）仰拱紧跟：根据隧道地质情况，拱、墙部初期支护形成之后要尽早施设仰拱，以使初期支护尽快形成封闭受力结构，并为二衬施工的模板台车轨道铺设提供条件，同时仰拱及早铺设也为洞内运输提供便利。一般仰拱与正面下部开挖面保持距离为40～50m左右，以保证开挖、装碴机具活动场地。

（五）及时施作二次衬砌：二衬不能紧跟初期支护。初期支护设置后，仍需对围岩及初期支护变形进行不间断量测。如围岩及初期支护变形仍在急剧增长，则需补强初期支护，不能用加厚二衬的办法作为结构加强手段；直到围岩及初期支护变形基本稳定时（收敛小于0.1～0.2mm/d及拱顶下沉小于0.07～0.15mm/d时）则可施作二衬。但在Ⅴ级围岩段，当变形得不到有效控制的情况下，应迅速施做二次衬砌，然后再进行长期检测、观察。

三、浅埋隧道下穿密集群重点施工技术

（一）地表加固处理

首先，刷清表层松土及危石；其次，挂网锚喷砼；再次，对浅埋只有3.4m段地表采用竖向小导管注浆固结，铺设钢筋网，在其上按纵、横间距1m布置22kg/m轻型钢轨，最后再打入竖向锚杆并与钢轨焊接牢固之后喷射砼封闭，形成“螺帽”形整体受力结构。

（二）正洞施工

采用正台阶法，人工手持风钻钻眼，微振控爆开挖，侧卸装载机装碴，自卸汽车运输。初期支护采用全环格栅锚网喷支护，辅以水平大管棚注浆超前预加固，斜插自进式注浆锚杆支护。上台阶、上、下格栅喷砼紧跟开挖面；衬砌采用全断面衬砌，衬砌距开挖面距离，要达到及时衬砌又不至于被损害的目的，抑制地表及建筑物破坏。

（三）超前支护

针对隧道洞口段浅埋的具体特点，施工时先要围岩进行超前支护加固。超前支护是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于开挖的辅助措施的一种，主要形式有：

1.超前锚杆或超前小钢管，一般长3-5米，用于锚固前方围岩；

2.超前管棚，用于锚固前方围岩，适用于特殊困难地段，搭配钢架使用。短管棚超前支护采用长度小于10米的小钢管；长(大)管棚超前支护采用长度为10-45米且较粗钢管；钢插板超前支护采用长度小于10米钢插板的称为板棚预支护；

3.注浆加固围岩和堵截水：

超前小导管注浆：沿开挖外轮廓线向前以一定角度打入管壁带有小孔的导管，且以一定压力向管内压注起胶结作用的浆液，待其硬化后岩体得到预加固；

超前深孔围岩注浆：又叫深孔注浆，目的是加固地层、封堵水源，适用于特殊困难地段。其机理是依靠浆液压力，将破碎围岩或黏土层压裂成缝用浆液充填、固结，通过压密作用达到加固和堵水的作用。

（四）微振控爆开挖

爆破要选择正确的施工方法和起爆方式，尽量减少同时起爆药量；因掏槽眼的装药量往往比较大，因此，掏槽眼要布置在隧道右侧（左侧紧靠既有隧道），并选择合理的掏槽形式；在隧道开挖左边界首先打隔离减震孔；选择正确的施工方法，例如，在远离既有隧道侧采用侧壁导坑先行，创造出临空面后，再逐层剥离；短进尺、密打眼、少装药、弱爆破、减小振动。

（五）监控量测

隧道工程是一种特殊的工程结构体系。从岩体力学的角度看，它是处于与围岩相互作用的体系之中的结构物；从地质力学的角度看，它是处于千变万化的地质体之中的工程单元体。在这样的岩体或地质体中，隧道必将受到周围地质环境的强烈影响。因此，监控测量就显得尤为重要，而浅埋下穿密集建筑群施工监测就更为必要。

1.隧道监测项目

施工监控量测的项目应根据隧道工程地质条件、围岩类别、围岩应力分布情况、隧道跨度、埋深、工程性质、开挖方法、支护类型等因素确定。

2.隧道监控量测要求

第一，能快速埋设测点，隧道在开挖过程中，开挖土作面四周两倍洞径范围内受开挖影响最大。测点一般是开挖后埋设的，为尽早获得围岩开挖初始阶段的变形动态，测点应紧靠工作面快速埋设，尽早量测。

第二，每一次量测数据所需时间应尽可能短。

第三，测试元件应具有良好的防震、防冲击波能力。

第四，测试数据应准确可靠、直观，不必复杂计算即可直接应用。

第五，测试元件在埋设后能长期有效工作，应有足够的精度。

第6篇：隧道施工排险范文

关键词：锚喷支护 支护质量 控制

中图分类号：O213.1文献标识码： A 文章编号：

前言

锚喷支护是一种适应性很强的先进技术, 不但用于矿山井巷工程, 而且大量用于道路、隧道及其它地下建筑工程。既适用于中等稳定岩层, 也适用于节理裂隙发育的松软破碎岩层；不仅可作为巷道的永久支护, 而且可用于临时支护和处理冒顶事故。

一、锚喷支护施工

1锚杆施工，原材料准备

1) 锚杆材料: 锚杆材料采用20锰硅钢筋或中空注浆锚杆, 特殊情况采用缝管式摩擦锚杆或楔缝式内锚头锚杆。钢筋直径22mm 或25mm,按设计要求规定的材质、规格备料, 并进行调直、除锈、除油, 以保证砂浆锚杆的施工质量和施工的顺利进行。

2) 水泥: 通常情况选用普通硅酸盐早强水泥。

3) 砂: 宜采用清洁、坚硬的中细砂, 粒径不宜大于3mm, 使用前应过筛。

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

5) 砂浆拌制: 砂浆应拌合均匀, 随拌随用。一次拌和的砂浆应在初凝前用完, 并严防石块杂物混入。主要为了保证砂浆本身的质量及砂浆与锚杆杆体、砂浆与孔壁的粘结强度, 也就是为了保证锚杆的锚固力和锚固效果。

2 锚杆孔的施工

1) 孔位布置: 孔位应根据设计要求和围岩情况布孔并标记, 偏差不得大于50mm;

2) 锚杆孔径: 砂浆锚杆孔径应大于锚杆体直径15mm;

3) 钻孔方向: 宜沿隧道周边径向钻孔, 以保证锚杆的作用半径。部分情况可沿岩层主要结构面垂直打入, 但钻孔不宜平行岩面;

4) 钻孔深度: 砂浆锚杆孔深误差不应大于10cm;

3 锚杆安装

1) 注浆: 砂浆锚杆孔内的砂浆采用注浆罐和注浆管进行注浆。注浆开始或中途停止超过30m in时应用水注浆罐及其管路。注浆孔口压力不得大于04MPa, 注浆时应堵塞孔口。注浆管应插至距孔底5 ~ 10cm 处, 随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出, 并用手将水泥纸堵住孔口。

2) 锚杆安装: 锚杆头就位孔口后, 将堵塞孔口水泥纸掀开, 随即迅速将杆体插入并安装到位。若孔口无水泥砂浆溢出, 说明注入砂浆不足,应将杆体拔出重新灌注后再安装锚杆; 锚杆插入孔内的长度不宜小于设计规定。锚杆安设后, 不得随意敲击、碰撞, 三天内不得悬挂重物。

二、钢筋网片施工

1 钢筋网采用类围岩衬砌钢筋网，网格为15x 15cm, 类围岩衬砌钢筋网网格为20x 20cm, 固结在锚杆端头上。

2 钢筋须调直除锈, 按规定长度下料。钢筋网成形后, 每根钢筋都应绑扎或焊接。按顺序堆放在工作面上使用。钢筋网片加工大小视开挖循环进尺决定。

3 钢筋网应随喷射混凝土面的起伏进行铺设, 紧贴初喷混凝土表面。在二次喷射混凝土时,钢筋极少颤动。

4 钢筋网应铺设在第一次喷射混凝土和锚杆施工后进行。搭接处应预留10cm 左右, 以保证和下一循环拼接。

5 如设置了型钢或格栅钢架时, 钢筋网片应与型钢或格栅钢架联接牢固。

三、型钢或格栅钢架施工

型钢或格栅钢架具有结构简单、受力结构条件好、加工制造方便、架设工艺简便等优点。对于隧道软弱破碎围岩加强地段的施工和处理险情、坍方处理都是一种应急而有效的施工措施和手段。加工及架设时应做到:

1 加工时应按设计规定尺寸采用千斤顶进行, 为保证弧度, 顶点间距不能过大; 分几段连接时, 连接钢板与拱架轴线夹角须控制好。

2 按设计位置安设, 一般在初喷后进行。对局部欠挖部位应予凿除, 以确保证拱架正确就位, 拱架应垂直于隧道中线。上下、左右偏差应小于5cm, 拱架倾斜度小于2。连接钢板骑缝焊接及螺栓连接要保证质量。

3 拱架之间必须按设计要求进行纵向联接。以保证处于良好的联合受力状态。

四、喷射混凝土施工

用压缩空气将掺有速凝剂的混凝土拌合料通过混凝土喷射机高速喷射到开挖成型的隧道岩面上,使其迅速凝固而起支护作用。喷射混凝土可分为干喷、、湿喷三种方式。目前隧道施工大多采用干喷法及法。

1 喷射混凝土的原材料和配合比

1) 原材料: 水泥采用PO325# 普硅早强水泥;砂一般用坚硬耐久的中砂或粗砂, 细度模数一般宜大于25, 含水率以5~ 7% 为宜;石子采用坚固耐久的碎石或卵石, 粒径小于15mm;水采用洁净水, 不得使用污水以及PH 值小于4的酸性水和含硫酸盐超过l% 的水, 也不得使用含有害物质的其它水;速凝剂采用BR 型外加剂, 初凝不大于5min,终凝不大于10min。一般掺量为水泥用量的2% ~4%, 边部可用2% 。

2) 配合比的选定可根据试验确定。含砂率过小或过大都易造成堵管、回弹量大、强度低、且收缩加大。

2 喷射混凝土施工(见图1)

场地布置： 搅拌机一般布置在洞外, 通过运输车运入洞内, 然后给料于喷射机, 同时应搭设晴雨棚, 以控制砂石的含水率。

清理工作面： 喷射混凝土前, 应认真检查开挖断面尺寸, 欠挖者应予以凿除, 修整断面, 清理浮石及拱脚的虚碴等。

喷射混凝土作业：

1) 混合料的制备: 混合时, 各种材料应按配合比准确称量; 采用强制式密封搅拌, 时间不少于90s;

2) 机具就位: 机具安装在围岩稳定地段,保证输送线路通畅。未上料前, 先进行混凝土喷射机试运转: 开启高压风及高压水, 如喷嘴风压正常喷出的呈雾状; 如喷嘴风压不足, 可能出料口堵塞; 如喷嘴不出风, 则可能输料管堵塞。有故障及时排除, 待喷射机运转正常后才能进行喷射作业。

3) 喷射混凝土作业要点: 喷前应用高压风或高压水清洗岩面, 将附着在岩面上的粉尘、岩屑冲洗干净, 以保证混凝土与岩面粘结牢固。若用高压水清洗会引起岩面软化时, 只能用高压风清扫岩面杂物(视地质情况而定)。

喷嘴移动轨迹应因地制宜, 横条、竖条、圆圈等应交替使用, 移动速度要慢, 让混凝土“堆”起来, 有了一定厚度再移开, 然后逐块扩大其喷射范围;喷射顺序一般采用先下后上, 先墙后拱, 以减少因重力作用而引起的滑动或脱落现象发生。喷射应分层进行, 一次喷射厚度一般拱部为5~ 6cm, 边墙为7~ 10cm, 具体以喷射效率、回弹损失率等确定。凹凸不平时应先将凹处喷平, 按正常顺序喷射, 以减少回弹。

五、安全措施

1 锚杆施工安全措施

1) 锚杆作业中, 要密切注意观察围岩或喷射混凝土的剥落、坍塌现象。清理浮石要彻底, 要及早发现危险征兆, 及时处理。

2) 锚杆种类及锚固方式要选择得当, 严防锚固用的砂浆流失及锚固力不够, 导致锚杆脱落而造成事故, 因此要指定专人负责, 定期检查锚杆抗拔力。

2 喷射混凝土安全措施

1) 喷射前要检查作业地段的围岩, 并进行清理浮石、危石等必要的排险作业。

2) 喷射机要安放在围岩稳定或已衬砌地段内, 同时喷射作业地段应加强照明和通风。

3) 喷射时严格掌握好风压、水压, 加强综合防尘措施。

4) 注意风嘴不准对人, 以免射伤人。

3 拱架施工安全措施

1) 搬运过程中, 应将拱架构件绑扎牢固。以免发生碰撞伤人。

2) 拱架脚槽钢的连接必须置于原状土(石)上, 并焊接牢固。

3) 拱架尽量与系统锚杆焊接, 必要时须设锁脚锚杆, 以免拱架倾覆伤人。

4) 拱架之间连接钢板骑缝焊接牢固, 两榀之间用连接钢筋焊接稳定。

结束语

锚喷支护能有效的与围岩形成共同的受力支护体系, 是施工中早封闭、强支护的关键手段, 是防止围岩坍塌的有效措施。施工中的严格控制是隧道施工安全和质量的保证。可积累锚喷支护的参数、质量控制与监控量测的信息反馈, 根据隧道设计的经验, 进一步完善设计参数, 使得设计参数更加合理、安全、节约投资。在施工中, 建议对喷射混凝土的施作进行回弹量的测试, 总结回弹量的指标和强度之间的关系, 从施工工艺、设备配套和施工过程中提高喷射混凝土的质量。

参考文献

[1] 高晓华. 锚喷支护与小导管注浆在隧道塌方处理中的应用[J]. 科技创新导报. 2011(29)

[2] 李恒力,王子鹏. 锚喷支护在隧道加固中的应用[J]. 公路交通科技(应用技术版). 2010(04)

第7篇：隧道施工排险范文

关键词：不良地质；隧道；施工技术

中图分类号：U455文献标识码： A 文章编号：

1 岩溶地段的施工

1、1 岩溶类型

(1)溶洞位于隧道底部，充填物松软且深，隧道基底难以处理；

(2)溶洞岩质破碎，容易发生坍塌；

(3)有大的水囊或暗河，岩溶水或泥砂夹水大量涌入隧道；

(4)有填满饱含水份的充填物溶槽，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，甚至地表开裂下沉，岩体压力剧增；

(5)溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广，处理十分困难。

1、2 岩溶地段隧道施工处理措施

隧道在溶洞地段施工时，应首先根据设计文件有关资料及现场实际情况，查明溶洞分布范围、类型情况、岩层的稳定程度和地下水情况等，分别以引、堵、越、绕等措施进行处理。

(1)引排水。当暗河和溶洞有水流时，宜排不宜堵。在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，用暗管、涵洞、小桥等设施，渲泄水流或开凿引水洞，将水排出洞外。

当水流的位置在隧道上部或高于隧道时，在适当距离外，开凿引水洞(或引水槽)将水位降低到隧道底部位置以下，再行引排。

(2)堵填。当不能排水，或由于溶洞规模大且溶洞填充物为含水量较大的溶洞泥时，采用封堵的方法。对于已停止发育、径跨较小、无水的溶洞，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，根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。拱部以上溶洞，视溶洞的岩石破碎程度采用喷锚支护加固，或加设护拱及拱顶回填的办法处理。

(3)跨越。当溶洞仅在隧道底部较大较深，或者填充物松软不能承载结构物时，采用梁、拱跨越。但梁端或拱座必须置于稳固可靠的基岩上，必要时用圬工加固。隧道在不同部位遇到溶洞时可分别采用以下跨越措施：

当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞时，加深该侧的边墙基础通过。当隧道底部遇有较大溶洞并有流水时，可在隧底以下砌筑浆砌片石支墙，支承隧道结构，并在支墙内套设涵管引排溶洞水。当隧道边墙部位遇到较大、较深的溶洞，不宜加深边墙基础时，在边墙部位或隧底以下筑拱跨过。当隧道中部及底部遇有深狭的溶洞时，加强两边墙基础，并根据情况设置桥台架梁通过。溶洞上大下小，且有部分充填物时，将隧道顶部的充填物清除，然后在隧道底部标高以下设置钢筋混凝土横梁及纵梁，横梁两端嵌入岩层。隧道穿过大溶洞，情况较为复杂时，可根据情况，以边墙梁及行车梁通过。

(4)绕行施工。施工中遇到一时难以处理的溶洞时，采用迂回导坑或通过平导绕过溶洞区，继续进行隧道施工，再行处理溶洞。

1、3 岩溶地段隧道施工时应加强的工作

施工过程中应进行综合详细的超前地质探测预报工作，调查清楚岩溶的大小和其它发育情况，根据其类型确定正确的处理方案。充分体现以人为本的观念，确保施工安全。在施工过程中，喷锚支护及开挖应在无水压或低水压的状态下施工。在进入设计高水压地段施工前，进一步加强工作面前方地质超前预测预报，施工中根据富水情况及水压大小，采用超前帷幕注浆、径向注浆或限量管道排放等手段降低作业面水压。并在开挖时严格遵循“短进尺、弱(不)爆破、早封闭、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。施工中加强检查溶洞顶板，及时处理危石。当溶洞较高时，设置施工防护排架或钢筋防护网。在溶蚀地段的爆破作业，做到多打眼，打浅眼，并控制装药量。在溶洞填充体中掘进时，加强超前支护措施，必要时采取预注浆加固地层。采用抗水压钢筋混凝土衬砌的地段，填充性溶洞地段不设盲沟和泄水孔，防水板全环铺设，并在衬砌两端设钢片止水带，溶洞衬砌段不设避车洞和少设施工缝，使高压水安全封堵在衬砌之外。为防止隧道施工可能造成的地下水严重流失、地表塌陷、水源枯竭导致生态环境遭到破坏，做好地表水、出水点以及地表塌陷区的观测工作，必要时对地表进行处理。同时在岩溶发育地段，尽量维系岩溶暗河的既有通道，使地下水恢复到原有水位。

2 暗河、岩溶高压涌水、突泥地段的施工

2．1 突水地段施工

洞内突水对隧道施工的危害很大，施工中采取相应的防水、排水措施。根据涌水量大小，提前封堵和疏排，同时做好应急准备，一旦发生涌水，迅速排出，以防大量地下水涌入洞内造成危害。可采取下列措施：

(1)进行超前钻孔探测，采用综合物探手段预测预报，判明水源补给、涌水量和突水压等情况，有针对性地采取帷幕注浆、超前注浆或管道引排等方案，排出部分地下水，减少水量，降低水压。

(2)采用上部弧形导坑预留核心土法、台阶法等开挖方法，并辅之以超前小导管注浆止水穿越突水段。按顺序分部开挖隧道断面，施作支护。支护系统锚杆由厚壁小导管代替，施作支护时，根据渗漏水的情况，在各渗漏水处钻眼引水，设置弹簧排水管。在大面积淋水或水流量仍很大的情况下，设置多层弹簧排水管，通过弹簧排水管将水引入墙脚纵向排水管，流人排水沟将水排出洞外。

(3)铺设复合防水板，全断面模筑防水钢筋混凝土。

(4)富水地段备足抽水设备，加强施工用水、排水管理，防止拱脚和基底浸泡。

2．2 突泥地段施工

涌水在较厚断层或溶洞填充物中往往导致突泥，造成塌方，而且使隧道周围岩体产生空隙或大体积的空洞，危害更大。施工中，首先要依靠地质超前预报作出判断，根据涌泥量的大小，提前采用帷幕注浆或超前小导管预注浆进行封堵，以加固地层止水。一旦发生有危害的突泥时，必须尽快将口堵住。堵塞的材料以钢筋、钢管和型钢为骨架，填塞草袋、劈柴和木板。堵口后，用喷混凝土将其封闭，并将周围洞身加固；然后沿开挖面周边设超前钢管支护，采用φ 40mm、φ 50mm或φ 80mm长6～8m的无缝钢管。必要时两层、三层重叠，形成“套管”以增大其抵抗松散地层压力的能力。同时在此断面附近设置监控量测点，监控量测围岩的收敛变形情况。

3 瓦斯地段的施工

3．1 瓦斯监测

为了保证监测数据的准确度，采用便携式瓦斯检测仪进行定期监测。在隧道开挖工作面测定瓦斯含量时，每次测点不少于3个，即工作面左、中、右部。钻眼前、放炮前测定工作面和工作面以外20m范围内风流中的瓦斯含量，放炮后在回风流中测定，并加强超挖、凹隙、塌方裂隙处、风流死角处的测定。瓦斯检测人员跟班检测，保证“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”，其余工作时间每小时检测一次。结合超前水平钻孔兼做瓦斯探测孔。

3．2 瓦斯排放

隧道掘进由岩层进入有可能出现瓦斯的地层前，首先探测该地层是否有瓦斯突出危险。掘进工作面向前至少打3个超前深孔，探清其位置。测定瓦斯压力等瓦斯参数，观察是否有打钻喷孔现象等，确定是否有突出危险，若突出，先排放瓦斯，瓦斯排放采用多层钻孔、分段施工、逐步排放的方法，排放范围为开挖轮廓线外、底、帮、顶。在钻孔前，喷砼封闭工作面围岩，在工作面lOm范围内加强支护。钻完孔后5～7d，做防突措施效果检验，使工作面经过排放瓦斯后符合消除突出危险的安全指标值的要求。掘进该种地层遵循“短掘进、弱爆破、强支护、勤检验、快喷锚”的原则，采用“低爆力震动爆破”。放炮前20min 专人通知人员撤至安全地带；放炮前5min 通知停电，待人员全部撤出警戒区，方可联线起爆。掘进该种地层后，通风排烟。设专人检查突出预兆，发现有突出预兆时，立即撤人、停电，并做好瓦斯突出事故预防和救护工作，以防炮后瓦斯延期突出。除结合超前水平钻孔兼做瓦斯探测孔外，还应结合隧道穿越瓦斯层等地质不良地段的工程措施，通过实施注浆，减少瓦斯气体逸出。拱部、边墙及仰拱的初期支护与二次衬砌间设防水板；二次衬砌采用气密性防渗砼，施工中严格监控瓦斯含量，加强施工通风，尽快封闭衬砌结构。

4 岩爆地段的施工

隧道洞身最大埋深较大地段硬岩可能发生岩爆。施工前，应通过综合超前地质探测预报，分析有可能发生岩爆的地段，以便正洞施工达到相应地段时加强防卫，采取以下必要措施：使用光面爆破，并严格控制用药量，以尽可能减少爆破对围岩的影响。可选用超前钻孔预爆法，喷射高压水冲洗岩面预先释放部分能量，以减少岩爆的发生。岩爆严重地段，可增加钢筋网、喷砼等支护措施。

5 结束语

隧道的施工质量的好坏直接影响到使用方的生命安全，不良地质地段的变异条件是非常复杂的，在施工全过程中，应经常观察地层与地质条件的变化，勤检查支护与衬砌的受力状态，及时排险，防止突然事故的发生，保证隧道施工的顺利进行

参考文献

第8篇：隧道施工排险范文

关键词：光面爆破，技术要求，原理

 

目前，无论是公路隧道还是铁路隧道，无论是市政隧道还是水利隧洞，无论是软岩还是硬岩，都需要运用光面爆破技术。但是，在具体施工中，光爆效果却没有得到有效而全面的解决。可能这段效果较好，但另一段效果就较差；可能拱部效果较好，但边墙部位效果就较差。本文主要介绍光面爆破技术各个环节中所需要注意的问题，并简要介绍其在工程实例中的应用。

1光面爆破的优点1)巷道成形规整、光滑，接近于设计轮廓线的要求。应力分布均匀，围岩稳定。

2)对井巷围岩的炮震扰动范围小，相应的炮震裂缝少，可有效地减少应力集中引起的塌方。减少落石和危险断面，减少放炮后的排险时间，避免事故发生和人员伤亡，提高施工速度，对岩性不良地段，效果更为显著。

3)由于光爆成形规整，对于不少井巷（隧道、巷道），一般只做5～15cm的喷射混凝土支护。与普通爆破后的混凝土碹（衬砌）相比，可相应的增大使用面积，更合理、更有效地利用空间。

4)节约材料，降低工程造价。光面爆破与普通爆破相比，可节省炸药15％左右，眼孔利用率高10％左右。

2光面爆破技术2.1 爆破原理应力波和爆生气体综合作用理论认为，炮眼装药爆炸后，应力波的主要作用是在炮眼周围造成一稠密的径向裂隙。爆生气体准静压力作用于随机微裂隙的炮眼壁上，炮眼间形成准静应力场，使径向裂隙进一步发展而贯通。论文参考网。相邻炮眼起爆时差不同，应力波与爆生气体压力作用情况也不同，裂隙形成也有不同。

2.2 钻眼为了保证达到良好的爆破效果，钻孔前要在断面上布置钻孔位置，测量组利用全站仪或经纬仪画出周边轮廓线位置，然后技术人员按测量组画出的轮廓线布置炮眼。钻孔的误差应符合下列标准：周边眼的孔底不能超出开挖轮廓线外15cm，掏槽孔的误差是每米不超过5 cm左右。论文参考网。造成误差的原因是孔位偏位，钻孔方向偏差，岩石的不均匀性及钻杆刚度不足。

施工过程中，应防止炮眼交叉打穿，炮眼数不小于设计的90 % ，注意掌握周边眼的外插角，太大超挖大，太小造成欠挖或造成下一循环“作业净空”不够。平行打眼时，应注意掌子面明显不平整时，应调整炮眼的孔深，使炮眼眼底在同一个断面上。当岩层层理明显时，炮眼方向应尽量垂直于岩面。

装药与堵塞

在将炸药装入炮眼前，应将炮眼内的残渣、积水排除干净，并仔细检查炮眼的位置、深度、角度是否满足设计要求，装药时应严格按照设计的炸药量进行装填。隧道爆破所使用的炮眼堵塞材料一般为砂子和黏土的混合物，其比例大致为砂子40%～50% ，黏土50%～60%，堵塞长度视炮眼直径而定，一般不能小于20cm，堵塞可采用分层人工捣实法进行。

2.3 起爆起爆网络必须保证每个药卷按设计的起爆顺序和起爆时间起爆。采用导爆管法起爆时，连接方法必须正确，串联每束不超过15根导爆管，为了“准爆”可以采用双雷管起爆，所有连接雷管都必须使用即发雷管或用火雷管加装导爆管，连接必须牢靠。

3在工程中的应用3.1 在隧道中的应用目前，在公路隧道、山体隧道、铁路隧道以及市政隧道中主要的掘进还是光面爆破，主要要达到下述技术要求：开挖轮廓尺寸基本符合设计要求，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为:坚硬且完整性好的岩石≥80％，中等强度的岩石≥65％，软岩或节理发育的岩石>50％；爆破作用对保留部分岩体破坏轻微，保留下的炮眼壁面上无粉碎和明显的爆破缝隙、松软破碎的岩体，爆破后尽量无大的危岩浮石、坚硬面完整的岩体，无危岩或很少危岩。

3.2 在软岩中的应用软岩中的光面爆破需要进行特殊的处理包括如下方面：

3.2.1 周边眼的间距和最小抵抗线在采用预留光面层的爆破中，爆破后岩面的平整程度与最小抵抗线W和周边眼距E的比值K（密集系数）有关。实验表明，当K=E/W=0. 8～1.0时，能得到较好的爆破效果；在巷道岩石松软、破碎、节理发育带，应取K=0. 6～0. 8；巷道断面小或岩石坚硬时，取K= 1. 0～1. 2为宜。

周边眼距E，一般取250～300 mm；在两帮间距可增大至400mm；在裂隙、节理发育或层里明显的岩石中，眼距亦应适当缩小。在软岩中增加1～2个起导向作用的空眼，以保证成形规整。

3.2.2周边眼的装药量为避免围岩产生裂缝，必须严格控制周边眼的装药量。根据实验，使用化学炸药，眼深小于 2 m时，一般不宜超过以下数值：软岩( f = 2～3) 100～150 g/ m；中硬岩(f = 4～6) 150～200 g/ m；硬岩( f= 8～10) 200～250g/ m。

3.2.3合理选择炸药光爆用炸药应当是爆速较低、 密度小、 感度高、爆轰稳定的低威力炸药。

3.2.4合理选择装药结构选择装药结构的目的，是使药卷能均匀地分布在炮眼中，并缓冲炸药对围岩的破坏作用。

3.2.5控制周边眼的起爆时差各周边眼起爆时采用同段管起爆，同时起爆对产生两炮眼之间的贯穿裂缝有益。论文参考网。周边眼采用毫秒雷管。

4结语各种光面爆破要根据各自特点进行，最好采用新奥法，并控制好爆破参数，注意炮眼内有水时，应使用抗水炸药并按有偶合装药确定装药量；在节理发育，夹有软弱夹层，裂隙方向不易控制的岩层，应减小炮孔间距和密集系数。

参考文献

[1]龙维琪.爆破工程 [M].冶金工业出版社，1992.

[2]杨新红.关岭隧道全断面开挖光面爆破施工技术[J].山西建筑，2008，(7).

[3]齐景嶽等.隧道爆破现代技术.中国铁道出版社，1999，9

[4]蔡福广，编著.光面爆破新技术.中国铁道出版社，1994，2.

[5]李晓红著.隧道新奥法及其量测技术.科学出版社，2002，1.

第9篇：隧道施工排险范文

关键词：施家梁隧道 大跨度 浅埋土质段 管棚施工 台阶法施工

0 引言

施家梁隧道位于北碚区施家梁镇境内，是重庆外环高速公路北段项目的重点控制性工程之一，也是我国在建的最长的三车道大跨隧道。本文结合施家梁隧道进口端施工过程中采用的一些施工方法和技术参数来浅谈大跨度隧道在洞口浅埋土质地层段的施工技术方法。

1 工程概况及特点

施家梁隧道属特长隧道，设计为双洞六车道，隧道左线（LK43+107～LK47+410）全长4303m，右线（LK43+103～LK47+370.5）全长4267.5m。隧道地质结构复杂，围岩破碎，Ⅳ、Ⅴ级围岩占67.5%；进口浅埋段地层表面覆盖第四系全新统崩坡积层、残坡积层粘土，下伏岩层主要为泥岩、粉砂质泥岩。隧址区由于地下水接受补给的来源单一，主要为大气降水，故地下水动态变化同大气降水密切相关，随降雨量的变化而变化。左右线之间有一冲沟，每当暴雨发生，地表排水通畅，山洪暴发时消涨亦快。隧道最大开挖宽度17.82m，最大开挖高度12.47m（含仰拱），最大开挖断面177.1m2。

设计荷载为公路—Ⅰ级，计算行车速度100km/h；建筑限界宽14.5m，高5.0m。隧道衬砌内轮廓为三心圆曲墙结构，内净空面积100.69m2。隧道衬砌支护采用复合式衬砌，初期支护以锚、网、喷为主，并辅以超前小导管/超前锚杆及钢支撑支护，二次衬砌为模筑混凝土（钢筋混凝土）。左线设计路堑式明洞70m，右线18m。暗洞施工时首先采用50mφ127mm超前大管棚预支护作为施工辅助措施。

2 浅埋土质地层段施工方案

2.1 基本原则

2.1.1 短进尺掘进：在隧道进口浅埋软弱地段，人工配合挖掘机严格按短进尺开挖，局部坚石采用弱爆破掘进。

2.1.2 初期支护紧跟：尤其在软弱围岩段，地压增长快，自稳时间短。锚、网、喷及钢支撑架设工作在爆破、排险后马上施作，基本与出碴同时或交错进行，尤其在地层破碎或构造带地段更要紧跟，以保证围岩稳定。

2.1.3 为维护开挖周边稳定，开挖必须形成平顺的开挖轮廓，不但对维护围岩稳定有利，也为后续工序创造良好条件，同时有效地控制超欠挖，也是提高企业经济效益的有效途径。

2.1.4 仰拱紧跟：根据本隧道地质情况，拱、墙部初期支护形成之后要尽早施设仰拱，以使初期支护尽快形成封闭受力结构，并为二衬施工的模板台车轨道铺设提供条件，同时仰拱及早铺设也为洞内运输提供便利。一般仰拱与正面下部开挖面保持距离为40～50m左右，以保证开挖、装碴机具活动场地。

2.1.5 及时施作二次衬砌：二衬不能紧跟初期支护。初期支护设置后，仍需对围岩及初期支护变形进行不间断量测。如围岩及初期支护变形仍在急剧增长，则需补强初期支护，不能用加厚二衬的办法作为结构加强手段；直到围岩及初期支护变形基本稳定时（收敛小于0.1～0.2mm/d及拱顶下沉小于0.07～0.15mm/d时）则可施作二衬。但在Ⅴ级围岩段，当变形得不到有效控制的情况下，应迅速施做二次衬砌，然后再进行长期检测、观察。

2.2 施工方案简述 施家梁隧道明洞段在拉槽开挖的同时对边仰坡进行支护，暗洞段在超前大管棚支护下短进尺掘进。隧道进洞采用上下台阶法，上台阶预留核心土施工，开挖后及时进行初期支护封闭岩面。开挖支护过程中重点进行隧道的周边位移、拱顶下沉等量侧项目的工作，根据量测数据，及时调整施工方案，必要时上半断面设临时仰拱。上半断面开挖约10~15m后，开挖下部。在施工过程中隧道防坍塌问题是本工程在洞口段的最大施工控制重点。

3 关键施工技术

3.1 洞口土石方施工 首先施工洞口边仰坡顶的截水沟，开挖过程避开雨天进行。采用挖掘机开挖，孤石和挖掘机挖不动的岩石，采用小型控制爆破，装载机或挖掘机装碴，自卸汽车运输。洞口段边仰坡开挖严格按设计控制坡度，松软地层开挖时从上至下，随挖随防护，随时监测、检查山坡稳定情况。边仰坡上浮石、危石要清除，坡面凹凸不平处予以修整平顺。

明洞段根据洞口地形地质条件分为明挖段和暗挖段。明挖段采用拉槽开挖，临时边坡随挖随支护，支护参数为：普通砂浆锚杆长3.5m，按1.5×1.5m间距梅花型布置，Φ6.5钢筋网网孔间距0.25m，C20喷射混凝土厚8cm。开挖到暗挖段时要求预留核心土体，待洞口超前支护、暗挖段附加套拱施工完成后再开挖进洞。

3.2 超前大管棚施工 超前大管棚作为洞口浅埋加强段的辅助施工措施，它通过管棚和注浆来稳固地层，防止隧道开挖爆破时造成拱部坍塌。

施家梁隧道超前大管棚支护一环长50m，采用外径φ127 mm，壁厚的4.5mm的热轧无缝钢管，钢管前段呈锥形，尾部焊接φ10mm加劲箍，管壁四周钻2排φ20mm压浆孔。管棚的环向布置间距为35cm，共布置55根，外插角1～2度，在拱部120度范围内布置。

3.2.1 混凝土套拱施工 套拱即导拱，主要是起到管棚支撑及导向作用。套拱由五榀钢拱架、55根2m长的Φ150×4mm导向钢管及厚80cm、长2m的 C25混凝土护拱组成。管棚导向管安装时，考虑到隧道圆曲线半径及50m长度，外插角控制在1.5°。每根导向管安装时均采用水平尺及仪器测量检测，以保证钻机钻孔时不侵入隧道开挖净空，并能很好地起到超前支护的作用。架立钢拱架，在钢拱架背部焊接2m长的Φ150×4mm导向钢管后，安装模板，浇注C25混凝土护拱。

3.2.2 管棚钻孔及钢管施工

①钻孔：在套拱完成并养护3天后开始钻孔，采用两台MGJ-50水平地质钻机从套拱两侧底部开始施钻，并把每孔标号，方便施工时记录每孔的成孔时间、顶管时间及注浆量，以保证超前管棚的施工质量。在钻孔施工时为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆联接套应与钻杆同材质，两端加工成内螺扣（钻杆首尾端外螺扣），联接套的最小壁厚≥10mm。防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移；钻机开孔时钻速宜低，钻深20cm后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20-30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆（不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换以确保正常作业。钻孔达到要求深度后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。同时详细记录前方的地质岩层情况。

②顶管：利用改装后钻机的冲击和推力，将安有工作管头的棚管沿引导孔钻进，接长棚管，直至孔底。管棚采用Φ127mm无缝钢管，管棚接长时先将第一根钢管顶入钻好的孔内，再逐根联接。事先加工好的管节联接套，要预先焊接在每节钢管两端，便于联接。第一根钢管前端要焊上合金钢片空心钻头，以防管头顶弯或劈裂。相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一断面受力。将钢管安放在大臂上后，凿岩机要对已钻好的导向孔，低速推进钢管，其冲击压力控制在18－22Mpa，推进压力控制在4.0－6.0Mpa。当第一根钢管推进孔内，孔外剩余30-40cm时，开动凿岩机反转，使顶进联接套与钢管脱离，凿岩机退回原位，人工装上第二节钢管，大臂重新对正，凿岩机缓慢低速前进对准第一节钢管端部（严格控制角度），人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。

顶进钢管后即可安设加工好的钢筋笼，起到管棚补强的作用。

3.2.3 管棚注浆 钢管及钢筋笼安装后即封堵管口，留注浆孔、止回阀及止浆塞，即可进行注浆。根据地质条件、围岩特性及注浆目的的不同，注浆材料一般分为两类：第一类为注水泥砂浆，其主要作用为增强钢管强度；第二类为注水泥浆或水泥-水玻璃双液浆等化学浆液，其主要作用为：①浆液通常超前压注到岩体裂隙中经过物力化学作用，即能将破碎围岩或松散颗粒在短时间内胶结成整体，起到超前预支护作用，为隧道开挖施工安全提供保障，又能增强围岩的整体稳定性；②浆液填充岩体空隙，凝结固化后，阻隔了地下水或雨水向隧道内的渗入，起到了堵水防水的作用。

注浆前对管棚套拱周围的地表进行8～10cm厚的喷射混凝土封闭，防止浆液从岩面裂隙中反渗。浆液通过过滤网用HVF-50注浆机进行注浆，首先从无渗水孔进行，然后再注有渗水孔。严格控制注浆压力，既要有足够的注浆压力来克服岩（土）内天然水压力和地层裂隙阻力才能使浆液充分扩散填充，达到加固堵水的作用；也不能压力太大而压裂开挖面。配制的浆液要在规定时间内用完，同时严格记录注浆机吸管头容器内的原有浆液体积、中间加入的浆液体积、剩余浆液的体积，把握总体注浆量。

3.3 地表注浆 注浆法是利用压力将能固化的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或建筑物的裂隙中，使其物理力学性能得到改善的一种方法。注浆法出现于19世纪初的法国，我国的注浆技术研究起步较晚，20世纪50年代以前所做工作很少，50年代开始初步掌握注浆技术。在隧道工程中，地表注浆主要应用于围岩地质条件差、偏压、洞口及浅埋层土体的固结、加固洞周围岩，来维护土体在施工过程稳定，改善隧道成洞条件。

施家梁隧道右线进口处于土层中，且右侧边坡处于一崩坡积层滑坡体上，开挖跨度大，成洞困难，为预防隧道拱部上方出现拉应力而坍塌，多方研究决定采用地表预注浆技术对隧道周围地层进行加固，以保证施工安全。

隧道开挖轮廓线以外的注浆管采用外径Φ108mm，壁厚4.5mm的热轧无缝钢管加工制成，开挖轮廓线以内注浆管采用外径Φ42mm壁厚4.5mm的热轧无缝钢管制成，前端加工成锥形，垂直打入地层。水泥浆液采用P.O32.5水泥制作，水灰比采用W/C=1.0，注浆压力控制在0.7～1.0MPa之间；通过钢管周围的Φ20mm的注浆孔扩散至围岩层；注浆工艺同大管棚注浆施工。

3.4 暗洞开挖及支护 在超前大管棚及地表注浆达到设计强度后进行暗洞段的开挖、支护。在无较大构造影响的一般地段，根据超前地质预报确定的前方围岩软弱破碎程度，施工中及时调整开挖断面及支护措施。在进口浅埋段均为Ⅴ级围岩土质地段，为适应钻孔台车掘进需要并缩短作业循环时间，采用大半断面短台阶并预留核心土法施工的掘进方法，取得良好效果。

3.4.1 开挖方法 在软弱围岩的条件下，采用台阶法开挖。洞身拱部超前10～15m，以满足施工工作平台的需要，而后进行洞身的下半部爆破开挖，洞身开挖后，立即进行喷锚支护。围岩非常破碎的情况下采用侧壁导坑法施工，先开挖中夹岩侧导坑上台阶，支护完成后开挖中夹岩侧导坑下台阶及仰拱，并及时做好支护。导坑侧壁安装临时钢拱架支撑，保证隧道施工安全。其次开挖另侧导坑上、下台阶及仰拱，及时支护，形成全断面封闭支护环。仰拱开挖后及时进行仰拱、填充和边墙基础砼施工，与拱墙初期支护封闭成环。

施家梁隧道进口段地层极为软弱，地层松散。由于开挖跨度大，开挖后洞体容易变形，周边稳定性较差，拱部极易坍塌。所以采用人工开挖，工人手持风镐、铁锹配合挖掘机进行开挖，同时控制开挖进尺，开挖后及时进行初期支护。在人工无法开挖，确须爆破施工时，重点控制装药量，采取松动爆破，减少对周围围岩的扰动。隧道开挖时，要求施工浅孔爆破分部开挖，400m范围内安全震动速度控制在1.2cm/s，相当于Ⅵ级以下地震烈度。

3.4.2 喷射混凝土施工 喷射机安装调试后先注水后通风，清通机筒及管路投料。连续喂料，经常保持料斗内料满，料斗上设12mm孔径的筛网一道，避免超径骨料进入机内，造成堵管。喷射时，先注水（注意喷嘴要朝下，避免水流入输料管），后送风，然后上料，根据受喷面和喷出的拌和物情况调整注水量，以喷后易粘着，回弹小和表面呈湿润光泽为度。

喷射顺序：采取分段、分块，先墙后拱，自下布上的顺序，进行喷射作业。喷射时，喷嘴做缓慢的螺旋形运动，使喷射料束运动轨迹呈环形螺旋式移动，旋转直径约20～30cm，自喷射面的下部开始，水平旋转喷射，喷料要一圈压半圈，喷至段尾时上移返回，同时要求一排压排，如此往复喷射。

为保证喷射砼密实度，减少回弹量，对于风压、水压及喷头的喷射距离、喷射角度都应合理调整。喷嘴至受喷面距离以0.6～1.0m为宜，料束以垂直于喷射面为佳。

喷射料束放置速度及一次喷射厚度，以每2秒左右转动一圈为宜，一次喷厚以不回落时的临界厚度或达到设计要求厚度时向前移动，每次喷射厚度一般不小于5cm。若喷射要求厚度较大，一次不能达到时，第二次喷射应在第一层砼终凝1小时后进行。两次喷射注意找平岩面，以便于铺设防水层。

3.4.3 锚杆施工 开挖后先进行第一层喷射砼施工，待该层砼终凝并形成一定强度后，按设计要求布置锚杆，用红油漆标示清楚位置后利用开挖台架进行锚杆钻孔。钻孔完成后将制作好的锚杆插入孔内至设计深度，安好垫板及螺帽，并安装止浆塞。

注浆采用水泥砂浆，注浆压力控制在0.5～1.0MPa，并随时排除孔中空气，保证锚杆砂浆饱满。

3.4.4 钢筋网施工 按设计要求加工钢筋网，随受喷面起伏铺设，并将钢筋网同定位锚杆固定牢固，钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜，砼保护层厚度应大于2cm。

3.4.5 钢支撑施工 按测量给定的中线，水平标高，标准间距垂直架立，支撑钢架应与围岩尽量靠近，留2～3cm的间隙做保护层，当钢架与围岩间隙较大时，安设鞍形砼垫块，确保岩面与拱架密贴。

控制钢拱架受力情况的薄弱环节在于节点联结螺栓，定位锚杆及纵向连结筋，因此，所有螺栓要上齐，旋紧、拧好，按设计焊连定位锚杆和纵向连接筋，确保安装质量。

钢架的架设应由专人按规定的信号进行指挥，随时观察围岩动态或喷射砼的情况，防止落石，坍塌引起伤人事故。

当紧固顶部连接螺栓，楔紧钢架时，作业人员应以正确的姿势站在平稳，牢固的脚手架上，并配带安全防护用具防止发生坠落事故。

3.4.6 隧道监控量测 监控量测的项目主要根据隧道工程的地质条件、围岩类别、跨度、埋深、开挖方法和支护类型等综合确定。而且，在隧道工程中进行量测，绝不是单纯地为了获取信息，而是把它作为施工管理的一个积极有效的手段，因此量测信息应能确切地预报破坏和变形等未来的动态，对设计参数和施工流程加以监控，以便及时掌握围岩动态而采取适当的措施。结合施家梁隧道的实际情况，将地质与初期支护观察、水平净空收敛量测、拱顶下沉量测作为施工监控量测项目。

4 结束语

目前三车道公路长大隧道正在建设的不少，并逐渐积累了丰富的经验。本文结合施家梁隧道设计，对大断面单洞三车道公路隧道的洞口浅埋土质段结构支护参数、施工开挖方案进行了浅讨，为今后大断面公路隧道的施工积累了经验。但对这样的大断面隧道，施工中尚存在许多技术问题有待研究，例如隧道断面形状的优化、支护参数的合理确定、开挖方法的正确选择以及新技术、新材料的应用等，还需要进一步系统研究。隧道施工过程中，必须认真进行现场监控量测，特别是围岩压力、洞周的位移、拱顶的下沉、初次衬砌的应力、临时支护的变形等应该作为监控量测的重点，通过现场量测及时掌握围岩和支护结构的动态，以实现结构支护参数和施工方案的动态优化。

参考文献

[1]JTJ 042-94.公路隧道施工规范[S].