隧道施工技术

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

拱式明洞用途：1、洞口接长衬砌；2、抵抗较大的塌方推力；3、抵抗有限的滑坡下滑力；4、支撑边坡稳定。

棚式明洞：顶盖——梁式、内边墙——重力式、（完整、干燥无水：锚杆式内边墙）外边墙——墙式、刚架式、柱式。

超前地质预报内容：地层岩性、地质构造、不良地质、地下水。

A级地质灾害用1级预报：地质调查法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声纳法、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、超前水平钻探法。

洞内外观察——现场观察、地质罗盘——开挖初支后

周边位移——各类型收敛计、全站仪、其他非接触量测仪器——5-100断面，每面2-3对测点——0.5mm

拱顶下沉——水准仪、铟钢尺、全站仪、其他非接触量测仪器——5-100断面——1mm

地表下沉——水准仪、铟钢尺、全站仪——洞口、浅埋（≤2.5b）不少于2断面，每面不少于3点——0.5mm（位于Ⅳ-VI级围岩中且覆盖层厚度小于40m的隧道）

拱脚下沉——水准仪、铟钢尺、全站仪——不良地质、特殊岩土段——0.5mm——仰拱施工前。

爆破后：地质描述 初支后：裂缝描述

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。

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

隧道超欠挖控制采取的措施：1、光面爆破；2、提高钻眼精度；3、控制药量；4、提高作业人员技术水平。

测定开挖面积：断面仪、激光投影仪。

测定超欠挖：激光束、全站仪、激光隧道界限测量仪、二次衬砌轮廓钢架作基准

拱部坍塌超挖——编制方案，按审批后的方案处理；

沿设计轮廓线的均匀超挖——喷射混凝土回填（有钢架）、增大钢架断面用二衬混凝土回填（有钢架）、无钢架（用二衬混凝土）

局部超挖量不超过200mm(喷射混凝土回填）

边墙部位超挖（混凝土或片石混凝土回填）

原因分析：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。4. 装药量及装药结构不合理；5. 爆破网络连接不规范。6.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。

钻爆设计的内容应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。

设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。

加强施工管理是减少超欠挖的根本，也是最有效的措施。实际上应将平滑度作为衡量超欠挖的重要指标。在围岩差时，抵抗线应取较大的值。

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

孔眼口间距误差不大于5cm; 周边眼外斜度不大5cm; 眼底平面误差不大于l0cm ，但掏槽眼应比其他眼深l0cm左右。

超前锚杆参数——超前量、环间距、外插角。

管棚——钻孔时如出现卡钻或塌孔，应注浆后再钻，有些土质地层则可直接将钢管顶入。

格珊钢架接头形式：螺栓连接板接头、套管螺栓接头。

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

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

拼装模板拱架间距根据什么确定：1、围岩情况；2、隧道宽度；3、衬砌厚度；4、模板长度。隧、厚、情、长

冬期施工的防水混凝土，应掺用加气剂降低原有的水胶比，并按冬期施工有关要求施工。调制混凝土拌合物时，水泥质量偏差不得超过± 1% ，集料质量偏差不得超过± 2% ，水及外加剂质量偏差不得超过± 1%。

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

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

井点降水期间应监测周边地表沉降大小和沉降范围，并制定控制措施。

应对工程地质和水文地质作详细的调查分析，先判明地下水流方向，再确定钻孔位置、方向、数目和钻孔深度，并应采取下列防止涌水的措施:

(1)非施工人员必须撤出危险区。

(2 )应及时测算水量、水压、流速、含泥沙量等，备足配套的抽水设备。

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

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

在有冻害地区，防水混凝土的抗渗等级应适当提高。防水混凝土处于侵蚀性介质中时，其耐侵蚀系数不应小于0.8。

注浆防水：全断面帷幕注浆、周边注浆、超前局部注浆、径向注浆。注浆压力应根据水文地质条件合理确定，宜比静水压力大0.5 - 1. 5MPa，钻孔注浆顺序应由下往上、由少水处到多水处、隔孔钻注。

喷雾洒水不仅能降低因爆破、出渣等所产生的粉尘，还能溶解少量的有害气体(如二

氧化碳、硫化氢等)并能降低温度，使空气清新。

成洞段：胶皮线、施工地段：橡套电缆、竖井斜井：铠装电缆、瓦斯地段：煤矿专用密封阻燃铜芯电缆。

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-l0kV高压电缆送电;洞内设置 6- 10/0 .4 kV变电站供电时，应有保证安全的措施，且移动变电站应采用监视型屏蔽橡胶套电缆。

横洞平导——当横洞开挖工作面与正洞的距离小于 10m时，应调整爆破参数，降低循环进尺，减小爆破对正洞围岩的扰动。平行导坑应超前于正洞开挖，其超前距离可视施工条件和工期要求确定，一般不宜小于相邻横通道的间距。平行导坑的横通道施工，应先加固交叉口后开挖。

斜井——( 2 )每个循环进尺都应检测其高程并控制井身的斜度，每隔20 - 30m应复核其中线、高程，确保斜井的位置正确。(3)斜井使用应严格按设计要求及时支护。当斜井倾角大于30。且地质条件较差的斜井衬砌，其墙基的末端应做成台阶形式。斜井防水板和二次衬砌台车应采取地锚、丝杠等锚固防滑措施。

斜井采用有轨运输——)应每隔 100m设置 处防溜车装置。在挡车器下方约 5-10m及接近井底前10m应各设一道防溜车装置。当斜井垂直深度超过50m 时，应有运送人员的专用设施。

斜井采用无轨运输——单车道斜井错车道间距宜小于300m ，其长度应满足安全行车要求。

竖井——井身开挖直眼掏槽优点：1、可使多台钻机同时钻眼；2、降低爆破抛掷高度；3、减少对井筒设备的破坏。

当竖井深度小于40m时，出碴也可采用三脚架或龙门架作井架，但出碴时应有稳绳装置和其他保证安全的措施。

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

在不稳定地层更换刀具时，应采取地层加固或压气法等稳定开挖面措施。

维修刀盘应对刀盘前方土体采取加固措施或施作竖井。

盾构同步注浆注浆量、充填系数应根据地层条件、施工状态和环境要求确定，充填系数宜1.30 - 2.50 。注浆速度应根据注浆量、注浆压力和掘进速度确定。补充注浆的注浆量应根据环境条件和沉降监测结果等确定，壁后应充填密实。

涌水地段施工：

超前钻孔排水——超前钻孔的孔底应超前开挖面1-2个循环进尺。

辅助坑道排水——坑道应超前正洞 10- 20m ，至少应超前1-2个循环进尺。

;超前小导管预注浆堵水;超前围岩预注浆堵水；轻型井点降水；深井降水

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

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

岩溶地段施工：综合超前预报、分部开挖法。

以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理的原则，分别以"疏导、堵填、注浆加固、跨越、宣泄"等措施进行处理。

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

拱部以上干、空溶洞，可采用喷锚支护加固、注浆、加设护拱及拱顶回填的方法进行处理。

二次衬砌施工前，应采用物探手段检查隧道周边环形加固层及层外围岩情况，重点检查拱部、底板、侧边墙5m以内是否存在有害空洞，隧道底部是否密实。

瓦斯地段施工：

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

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

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

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

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

瓦斯检查手段可采用瓦斯遥测装置、定点报警仪和手持式光波干涉仪。随时发现异常情况，应及时报告技术主管负责人，采取措施进行处理。

)流沙地段隧道宜采用超短台阶、环形开挖预留核心土法人工开挖。

(1)可采用小导管超前支护或前插型刚背板预支撑，做到先支护后开挖。

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

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

岩爆隧道的施工应符合下列要求:

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

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