隧道施工技術(shù)、質(zhì)量控制及要點經(jīng)驗

1、隧道施工技術(shù)、質(zhì)量控制及要點經(jīng)驗1 概況 1.1支護襯砌結(jié)構(gòu)隧道除洞口段設(shè)置明洞外，其余均采用柔性支護體系結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌，即以剛拱架、錨桿、噴射混凝土等為初期支護，模筑混凝土為二次襯砌，并在兩次襯砌之間敷設(shè)EVA復(fù)合式防水板。 1.2防排水洞內(nèi)復(fù)合式襯砌段采用110mm邊墻縱向排水管，環(huán)向100mm的排水半管、EVA防水板和土工布進行環(huán)向防排水。明洞段采用EVA防水板、土工布及粘土隔水層進行防排水。二次模注襯砌混凝土每模間均設(shè)有橡膠止水帶。2 施工技術(shù)隧道質(zhì)量取決于工藝質(zhì)量，工藝質(zhì)量取決于開挖、初期支護及防排水質(zhì)量等，初期支護和防排水質(zhì)量等比較好控制可以加強監(jiān)管，那么重點就是開挖質(zhì)量，開挖質(zhì)

2、量又取決于鉆爆質(zhì)量，就是說理論上沒有了超欠挖后續(xù)的初支質(zhì)量就有了保證，因此說隧道質(zhì)量的好壞很大程度上取決于鉆爆的質(zhì)量，首先確定鉆爆的方案預(yù)裂爆破還是光面爆破首先我們從理論上來分析，由于v級圍巖巖體松散、裂隙較發(fā)育無法采用或?qū)崿F(xiàn)光面爆破技術(shù)，那么必須熟練掌握預(yù)裂爆破技術(shù)及特點。 2.1預(yù)裂爆破進行石方開挖時，在主爆區(qū)爆破之前沿設(shè)計輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫，以緩沖、反射開挖爆破的振動波，控制其對保留巖體的破壞影響，使之獲得較平整的開挖輪廓，此種爆破技術(shù)為預(yù)裂爆破。預(yù)裂爆破不僅在垂直、傾斜開挖壁面上得到廣泛應(yīng)用；在規(guī)則的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用預(yù)裂爆破。 2.2預(yù)裂爆破要求

3、(1)預(yù)裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對于中等堅硬巖石，縫寬不宜小于1.0cm；堅硬巖石縫寬應(yīng)達到0.5cm左右；但在松軟巖石上縫寬達到1.0cm以上時，減振作用并未顯著提高，應(yīng)多做些現(xiàn)場試驗，以利總結(jié)經(jīng)驗。(2)預(yù)裂面開挖后的不平整度不宜大于15cm。預(yù)裂面不平整度通常是指預(yù)裂孔所形成之預(yù)裂面的凹凸程度，它是衡量鉆孔和爆破參數(shù)合理性的重要指標，可依此驗證、調(diào)整設(shè)計數(shù)據(jù)。(3)預(yù)裂面上的炮孔痕跡保留率應(yīng)不低于80%，且炮孔附近巖石不出現(xiàn)嚴重的爆破裂隙。根據(jù)預(yù)裂爆破的特性、要求經(jīng)過試驗和反復(fù)研究對鉆爆設(shè)計做了適宜的改動做到動態(tài)控制。 2.3爆破措施、指標（1）炮孔直徑一般為50200mm，對

4、深孔宜采圍較大的孔徑。（2）炮孔間距宜為孔徑的812倍，堅硬巖石取小值。（3）不耦合系數(shù)（炮孔直徑d與藥卷直徑d0的比值）建議取24，堅硬巖石取小值。（4）線裝藥密度一般取250400g/m。（5）藥包結(jié)構(gòu)形式，較多的是將藥卷分散綁扎在傳爆線上（圖1-21）。分散藥卷的相鄰間距不宜大于50cm和不大于藥卷的殉爆距離?？紤]到孔底的夾制作用較大，底部藥包應(yīng)加強，約為線裝藥密度的25倍。（6）裝藥時距孔口1m左右的深度內(nèi)不要裝藥，可用粗砂填塞，不必搗實。填塞段過短，容易形成漏斗，過長則不能出現(xiàn)裂縫。一般情況來說開挖應(yīng)盡量采用大斷面或較大的斷面開挖，以減少對圍巖的擾動，根據(jù)圍巖特征經(jīng)過反復(fù)研究、現(xiàn)場考

5、察、論證和試驗洞的開挖，由于斷面大開挖方法最后確定為雙、單側(cè)壁導(dǎo)坑開挖法，鉆爆方案確定為V級圍巖預(yù)裂爆破設(shè)計，IV級圍巖實踐光面爆破，實踐證明這兩種爆破方案均符合轄區(qū)隧道IV、V圍巖實際，按照此方案實施爆破，爆破效果較好。但要解決的問題是雙、單側(cè)壁導(dǎo)坑法二次擾動比較大，加之圍巖比較松散極易出現(xiàn)塌方，特別是淺埋段甚至?xí)霈F(xiàn)冒頂，方案是可行的，問題是要怎么去解決二次擾動問題，經(jīng)過實踐和多次試驗證明二次擾動對圍巖、初支影響非常大，初支表面加上爆破震動效應(yīng)的影響靠近掌子面處基本上都會出現(xiàn)開裂、變形，拱架接頭有的會應(yīng)力扭屈，甚至出現(xiàn)掉拱，某種程度上來講雙、單側(cè)壁拱架是起到了簡支梁在中部給一個支點的反作用

6、力的作用，是破壞整體受力的作用，如何加之利用導(dǎo)坑開挖優(yōu)勢，取長補短又要確保質(zhì)量安全呢，首先我們經(jīng)過理論分析圍巖受力情況，單、雙側(cè)壁是分部開挖、分階段受力（持續(xù)受力）、整體持續(xù)收斂的一個過程，經(jīng)過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)二次擾動其實如果控制在圍巖變化（拱頂下沉、周邊收斂、位移）在一定的范圍內(nèi)時，擾動是對圍巖、初支影響最小，在這區(qū)段進行下部接腿、成環(huán)或?qū)Э又胁拷庸白顬榭尚幸彩亲畎踩模瑢Τ踔У挠绊懣梢院雎圆挥?，其次就是必須要嚴格開挖步序，必須是兩內(nèi)側(cè)壁先行，后續(xù)工序跟進循序漸進的工藝，遇到比較軟弱圍巖時（如流沙、斷裂層）側(cè)壁導(dǎo)坑也須遵循“短進尺，弱爆破，強支護，早封閉”的原則，開挖步序見圖標2。 2.4明洞及

7、洞門洞口邊、仰坡和明洞開挖與支護應(yīng)自上而下分層開挖，而且要洞外永、臨防、排水要先行，使地表水通暢，避免地表水沖刷坡面。必要是采取人工修坡，防止超挖，減少對洞口相鄰地段的擾動；開挖暴露的邊坡及時施作設(shè)計的防護，降低圍巖暴露而風(fēng)化，支護要緊跟，轄區(qū)內(nèi)都為高邊、仰坡，如果不及時安全無法保證，況且會浪費很多的人力物力，明洞襯砌必須檢查、復(fù)核明洞邊墻基礎(chǔ)的地質(zhì)狀態(tài)和地基承載力，滿足設(shè)計要求后，測量放樣，架立模板支撐，綁扎鋼筋，安裝內(nèi)外模板，先墻后拱整體澆注襯砌混凝土，集中拌和泵送入模，插入式振搗器配合附著式振搗器搗固密實。洞門施工對于削竹式洞門，同明洞同時施作，削竹斜面按坡度安裝木模板，用角鋼將斜面端模

8、與邊模固定成整體。明洞防水層與回填明洞襯砌完成后強度達到50%方可拆除外模，鋪設(shè)防水層，回填要對稱每層不大于30cm，兩側(cè)高度差不得大于50cm，回填至拱頂后，再分層滿填至完成，做好表面隔水層。 2.5 V級開挖進洞方式洞口段覆蓋層薄、地質(zhì)條件差，當開挖深度至起拱線時，先施作進洞導(dǎo)向墻及大管棚，待明洞襯砌完成后，接長管棚尾端，搭接于明洞上，使管棚尾端形成一個固定支撐，在大管棚的保護下開口進內(nèi)側(cè)壁，兩內(nèi)側(cè)壁導(dǎo)坑的進尺也要錯開前后（510m）。如果是小間距還必須設(shè)置預(yù)應(yīng)力對拉錨桿。V級圍巖破碎帶開挖與支護上斷面內(nèi)側(cè)壁導(dǎo)坑先進，進尺0.7m，同時外側(cè)壁導(dǎo)坑也可開挖，當下斷面成環(huán)進尺約2035m后，核

9、心土上部弧形導(dǎo)坑開挖支護接拱，進尺35后可開挖中部及支護，最后下部隧底與先前的左右導(dǎo)坑的下斷面完全結(jié)合封閉成環(huán)，共分七部開挖支護，所有工序必須嚴格遵循開挖支護步序，必須是兩內(nèi)側(cè)壁先行，后續(xù)工序跟進循序漸進的工藝。另外，爆破后開挖輪廓線必須采用人工配合風(fēng)鎬開挖，嚴禁補炮，炮眼成孔應(yīng)采用水鉆，做好洞內(nèi)的施工臨時排水，必要時采用水泵排出洞外，石英、云母片巖在水浸泡后會加速喪失自穩(wěn)能力，而且會加速圍巖節(jié)理發(fā)育的形成，如果地下水壓力太大會增加對支護的破壞作用。2.6IV級開挖本區(qū)段IV級圍巖根據(jù)圍巖的節(jié)理發(fā)育、走向和圍巖的風(fēng)化脆弱程度情況我們將其區(qū)分為兩種情況對待，一種為種為IV級一種為IV級加強段，為

10、了節(jié)約成本和發(fā)揮最大的時間效應(yīng)，開挖方法也有所調(diào)整準IV級為上下臺階留核心土開挖法正臺階開挖，IV級加強段為CD工法工序開挖單側(cè)壁開挖法；鉆爆開挖均采用實踐光面爆破，為了進一步搞好光面爆破，提高爆破效率，實現(xiàn)安全快速開挖，提前實現(xiàn)獨頭施工貫通，施工與監(jiān)理單位共同成立了一個光面爆破技術(shù)專題小組，在認真總結(jié)類圍巖爆破實踐的基礎(chǔ)上，研究探討IV圍巖全斷面光爆技術(shù)，施工過程中效果甚好，特別是上下臺階法施工，炮眼殘痕率達95%，特殊地段拱部釬痕率達85%，邊墻達80%，局部最大超挖量為10，欠挖量為8，IV級圍巖實踐采用光面爆破取得的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及效果，爆破專題組通過多次爆破實踐，反復(fù)修正爆破參數(shù)，最終

11、確定了IV類圍巖的鉆爆方案，附鉆爆設(shè)計圖3 施工參數(shù)3.1開挖方法手抱錘打眼、人工裝藥聯(lián)線、起爆器起爆、裝載機裝碴、自卸式汽車運碴，實行上斷面一次爆破三班工作制開挖方法。3.2光爆作用機理（1）周邊輪廓形成機理光面爆破的目的是使周邊眼形成貫穿的裂縫。當兩炮眼同時起爆時，炸藥所引起的壓縮應(yīng)力波將在兩孔中間相遇，兩孔間的巖石在壓縮應(yīng)力的作用下產(chǎn)生垂直方向上的拉應(yīng)力，如果此拉應(yīng)力超過巖石的極限強度，周邊就會沿兩眼連線產(chǎn)生孤形裂縫。該裂縫產(chǎn)生情況與周邊眼的間距、角度、裝藥結(jié)構(gòu)及起爆方式均有關(guān)。故此，合適的周邊眼間距及角度，合理的裝藥結(jié)構(gòu)及起爆方式，使炸藥爆炸所產(chǎn)生的壓應(yīng)力剛好克服巖石動態(tài)抗拉強度，炸藥

12、的爆破作用才能形成貫穿裂縫，巖層周邊才能形成規(guī)整的斷面形狀輪廓。（2）確定合理的巖石抵抗線（W）大量的爆破實踐證明：不同巖石光面爆破效果通常與巖石最小抵抗線大小有關(guān)。在每眼裝藥量一定條件下，眼距（E）大于兩倍最小抵抗線（W）時，即周邊眼密集系數(shù)m=E/W2時，等于兩眼分別單獨起爆，結(jié)果在兩炮眼之間形成閣墻造成欠挖；當最小抵抗線過小時，爆轟作用過大，造成爆破過分破碎形成超挖。故此，根據(jù)巖性特征，經(jīng)過多次爆破實踐，確定合理的巖石抵抗線，是提高光面爆破效果的最有效途徑。（3）確定合理的眼距（E）在抵抗線（W）一定的條件下，眼距大小直接影響光爆效果。因為在爆破的瞬間其自由面處的反射拉應(yīng)力應(yīng)等于入射的壓

13、應(yīng)力，而兩眼間所引起的拉應(yīng)力則小于入射的壓應(yīng)力；同時在自由面方向上的巖石是處于雙向應(yīng)力狀態(tài)，所以自由面方向的巖石易被拉壞。因此為了充分利用炸藥能量，選擇合理的眼距（E），產(chǎn)生滿意的爆破效果，就要設(shè)法使自由面方向的反射拉應(yīng)力與兩眼間爆破拉應(yīng)力相等。實踐證明：只有當E/W=0.8-1.0時，上述兩應(yīng)力才近似一改，光面爆破效果才有可能達到最佳。此外，周邊眼同時起爆，采用較小的裝藥集中系數(shù)，合理的裝藥結(jié)構(gòu)也是消除爆震裂縫，保護圍巖自身穩(wěn)定，保證光面爆破效果的重要條件。3.3光爆參數(shù)的選定（1）掏槽方式的確定由于該隧道設(shè)計跨度大、凈空高，采用全斷面一次爆破開挖，沒有大自由面掏槽爆破是很難實現(xiàn)的。專題組通

14、過多次掏槽試驗最后確定雙楔形掏槽方式是該巖層爆破最佳的掏槽方式，掏槽的巖石在其掘進空間拋出最遠，在巖層爆破空間能形成較大的楔形臨空面，掏槽效果較好。（2）周邊眼間距的確定IV圍巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，爆破時裂縫方向多變不易形成完整的曲面。專題組通過觀察光爆成型情況，根據(jù)圍巖裂隙發(fā)肓特點，總結(jié)發(fā)現(xiàn)周邊眼間距在55-65cm之間最宜。（3）最小抵抗線的確定最小抵抗線是影響光爆效果的主要因素。爆破攻關(guān)小組，在爆破實踐中，根據(jù)巖層的變化情況，在最小抵抗線65-75cm范圍內(nèi)及時調(diào)整光爆層的厚度，取得了較好的爆破效果。（4）裝藥系數(shù)的確定經(jīng)過多次爆破實踐，專題組確定掏槽眼的平均裝藥系數(shù)為0.85。輔助眼的平均

15、裝藥系數(shù)為0.83。周邊眼的平均裝藥系數(shù)為0.31是合理的。（5）眼數(shù)及眼深的確定該隧道巖石爆破選用MRB2#巖石乳化炸藥，ms雷管，起爆器人工引爆，爆破效率85%（y），每m3巖石炸藥耗量1.4即q=1.4/m3，掘進斷面積S=80.6、每孔裝藥密度為r =1.1/m，則炮眼個數(shù)為：N=qS/yr=147（個）若1號掏槽眼進尺2.7m、2#掏槽眼進尺3.2m，掏槽眼與掌子面夾角為70度，則各眼鉆眼深度為：L掏1=2.7sin70=2.9m ，L掏2=3.2/ sin70=3.4 m，L輔助眼=L周邊眼=L底板眼=3.2m。3.4上下臺階留核心土開挖與支護上下斷面開挖首先上部爆破開挖，約1.0

16、0m立即對圍巖面進行初噴，順初噴面布設(shè)第一層8的鋼筋網(wǎng)片，并連接成整體，架設(shè)主動拱部支護的型鋼拱架，進尺約510m后（根據(jù)圍巖的情況確定），下斷面中部的導(dǎo)坑開挖支護，取核心土開挖，兩側(cè)的邊墻接腿采用馬口跳槽落底并與中部的隧底初支全部封閉成環(huán)，形成整體，共分四部開挖支護，注意的是必須要左右交替的開挖落底。3.5單側(cè)壁導(dǎo)坑先內(nèi)側(cè)壁導(dǎo)坑上斷面開挖支護先行，進尺約0.8m，立即對圍巖面初噴，順圍巖安設(shè)第一層8的鋼筋網(wǎng)片，并連接成整體，架設(shè)主動及臨時支護的型鋼拱架，并用25鋼筋將拱架與上一榀連接成整體，打孔送入25中空錨桿并壓注漿，安設(shè)第二層鋼筋網(wǎng)片，分層噴護至設(shè)計輪廓線，注意每榀拱架背面的密實情況，進

17、尺約510m后，下斷面的導(dǎo)坑開挖支護，與臨時支護的拱架支護及噴射混凝土封閉成環(huán)，同時后行洞的內(nèi)側(cè)壁導(dǎo)坑也可開挖，相互必須交錯510m，后行洞同樣成環(huán)后，先行洞的大側(cè)壁導(dǎo)坑上斷面可以進尺，并與內(nèi)導(dǎo)坑接合連成整體，也必須交錯開510m，當下斷面成環(huán)進尺約2035m后，可以取掉臨時支撐，最后下部隧底與先前的左右導(dǎo)坑的下斷面完全結(jié)合封閉成環(huán)，共分四部開挖支護，不管是什么開挖法都必須要有監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)說話，如變形過大應(yīng)停止拆除。必要時加強支護或提前施作該段的二次襯砌，所以說什么時候取掉臨時支護的側(cè)壁很是關(guān)鍵。4 施工質(zhì)量控制4.1大管棚、小管棚超前支護施工隧道1進、出口進洞均采用89壁厚：

18、5mm長：30m間距：40cm的大管棚進行注壓漿對洞口淺埋的超前加強支護，角度為13度；洞內(nèi)采用50壁厚：4mm長5m間距40cm的小導(dǎo)管進行壓注漿超前支護。角度為6。大管棚施作的主要內(nèi)容：施作導(dǎo)向墻預(yù)埋導(dǎo)向管，設(shè)置鉆機平臺，測定孔位，鉆孔，鉆機退出，注壓漿，封孔，“見圖4超前管棚施工工藝流程框圖“管棚采用無縫鋼管加工成花管，以便注漿加固巖體，前端加工成錐形，以便送入或打入，并防止?jié){液前沖，梅花布設(shè)溢漿孔孔徑8mm，間距為15cm，其中大管棚尾部5m，小導(dǎo)管尾部1m范圍不鉆孔，防止漏漿，末端最好焊接直徑為6mm的環(huán)形箍筋，防止打入是管身開裂，影響注漿管每小段的連接。每節(jié)間絲扣連接，鉆孔采用電煤

19、鉆鉆孔，在鉆進過程中采用光耙測斜儀量測鉆孔的偏斜度，小導(dǎo)管人工直接送入。超前管棚安設(shè)后，用速凝砂漿封口，并用噴射混凝土封閉工作面，采用KBY-50/70型注漿泵注漿，注漿參數(shù)為：水泥漿水灰比：1;1注漿壓力：0.51.0mpa注漿前進行注漿試驗，并根據(jù)試驗的情況調(diào)整注漿參數(shù)。注漿順序兩側(cè)對稱向中間，自下而上逐孔注漿，強度達到設(shè)計后方能開挖。4.2系統(tǒng)錨桿施工系統(tǒng)錨桿采用的中空注漿錨桿，錨桿長4m（徑向）或5m（內(nèi)側(cè)水平），環(huán)向間距為1m，采用風(fēng)鉆鉆孔，鉆孔直徑為40mm。成孔后用高壓風(fēng)清孔，人工送入，用速凝砂漿封口，注漿壓力保證在0.51.0mpa，擴散半徑最大，對圍巖加固的效果最佳，對裂隙較

20、發(fā)育的不良地質(zhì)V級圍巖有很好的改善效果，抗拔力符合設(shè)計要求，錨桿的末端與拱架焊接。4.3剛拱架支撐施工在加工場地放出大樣，采用彎曲機分節(jié)加工制作，主要在安設(shè)控制（中線、高程、垂直度）質(zhì)量，施工中主要采用支距、懸距法來控制。4.4鋼筋網(wǎng)施工主要注意控制加工尺寸和把每塊網(wǎng)片連成整體。4.5臨時支護的施工（臨時側(cè)壁支護、臨時仰拱）臨時側(cè)壁支護采用I16型鋼拱架縱向間距與主動一致，網(wǎng)片尺寸15*15，采用22mm砂漿錨桿，50小導(dǎo)管超前支護的一個臨時支護體系。臨時仰拱由于地質(zhì)情況差經(jīng)過數(shù)據(jù)分析邊墻收斂值超限，根據(jù)實際情況分析、研究和試驗為了確保安全在上斷面導(dǎo)坑開挖支護時在主臨支每榀拱架間安設(shè)I22mm

21、的水平支撐支護，很好的解決了開挖安全及后續(xù)接腿、上部接拱在應(yīng)力重新分配過程出現(xiàn)的變形量過大應(yīng)力釋放失控而造成掉拱、掉塊、開裂和坍塌情況。4.6二次襯砌混凝土施工二次襯砌是隧道工程永久性承力結(jié)構(gòu)的一部分，對提高隧道使用壽命和外觀質(zhì)量具有重要的作用，襯砌分為兩個部分一個是拱部的二次襯砌，一個是下部隧底的仰拱襯砌。混凝土二次襯砌施工時間根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控量測結(jié)果來確定，在初期支護基本穩(wěn)定，整體收斂值在規(guī)范內(nèi)，圍巖及初期支護變形率趨于減緩或穩(wěn)定時再進行隧道二次襯砌，并將襯砌工作面與開挖工作面拉開50100m的距離，以減少兩工作間的互相干擾，也是避免爆破震動效應(yīng)對二次襯砌的影響，二次襯砌混凝土灌注采用洞外集中

22、拌和、混凝土輸送罐車運輸、軌道自動行走液壓起臂整體模板襯砌臺車（附圖）、混凝土輸送泵車灌注的方法進行。首先通過軌道將模板臺車行走至襯砌部位，測量定位，調(diào)好標高，按隧道襯砌內(nèi)輪廓線尺寸調(diào)整好模板臺車。安設(shè)固定好預(yù)埋孔、洞、室位置，堵頭模板，排氣孔等。開始澆注，泵送混凝土灌注應(yīng)對稱、分層、連續(xù)施工，每層厚度控制在50cm以下，保證不浮模和偏位及跑模。插入式振搗棒配合附著式振搗器振搗密實。不得出現(xiàn)水平和傾斜接縫，如果應(yīng)故中斷澆注，則在繼續(xù)澆注混凝土前，必須鑿除已硬化的前層混凝土表層的虛面、浮漿，并將表面鑿毛，高壓水槍沖洗干凈，拱頂混凝土通常不密實、灌注不滿、不易振搗、易收縮等現(xiàn)象，根據(jù)經(jīng)驗教訓(xùn)，這就

23、需要對拱頂灌注工藝作特殊要求，采用加強封堵板泵送壓注擠壓施工，另外還要預(yù)留注漿孔在后期對月牙型收縮縫進行注漿處理，保證混凝土的整體性和密實性，澆注完成后達到規(guī)定強度方能拆模，養(yǎng)護時間不得少于14天。4.7洞內(nèi)、外（防、排）水體系的施工洞內(nèi)的防排水體系質(zhì)量一定要嚴把關(guān)，要遵循洞內(nèi)、外；永、臨防排水相結(jié)合，特別是排水半管的安設(shè)及泄水孔的位置、深度、角度，通常也是被我們疏忽的一個工序，經(jīng)過多年的施工經(jīng)驗隧道的地下水處理是關(guān)系到以后運營安全的一道重要工序之一。也是來提出的無壓排水理論應(yīng)用在施工中的一大進步，處理好了圍巖內(nèi)部地下水壓力對隧道使用壽命和運營期間滲水影響的通病問題，另外土工布和防水板的質(zhì)量控

24、制，個人認為防水層不但是起到防水的作用，而且防水板給二襯提供了一個光潔面，由于初支是不平順的粗糙面，所以防水板還起到減小了初支與二襯的摩擦作用，土工布主要是過濾作用，也可以說是起到了應(yīng)力的緩沖、傳遞作用，因此在施工中防排水質(zhì)量控制不容忽視。襯砌背面防水卷材（防水板、土工布）質(zhì)量控制很大程度上取決于受鋪面的質(zhì)量，其基面應(yīng)平整、圓順、無凸出物、無明流水涌水，初支出水量較大時應(yīng)該作特殊的處理，比如：清刺溝隧道、上喝組隧道地下水較豐富在施工中一個是做好臨排，初期支護后做好標記，在鋪設(shè)防水層前在出水量大的部位將水引出，安設(shè)排水管將水引致中央排水主管道中排出洞外，在鋪設(shè)防水卷材是應(yīng)注意松弛度要適宜，環(huán)向搭

25、接的焊接采用雙面爬焊機，固定的點位必須按照：拱頂500800mm，邊墻8001000mm，底板15002000來控制。采用熱熔墊片與防水板熱熔焊接，（附圖）局部破損的可以使用熱吹風(fēng)補焊。鋪設(shè)完成后要充氣檢測，合格后方能進行下道工序的施工。施作質(zhì)量100排水半管是無壓排水理論的重要組成，首先在以通過中間驗收的初支表面徑向打入1m1.5m的泄水孔，主要目的在于把圍巖內(nèi)部的毛細水系引出，不至于讓圍巖、初支組成的支護體系長期受到地下水壓力的影響，再則為了有效的將水排出，然后將半管安設(shè)在泄水孔上使圍巖內(nèi)部的水能順暢的流出至邊墻縱向排水管流出洞外，以至于漫流導(dǎo)致受潮滲水，使防水層處于良好的環(huán)境，邊墻縱向及

26、橫向排水管110PVC邊墻縱向排水管主要是將100排水半管引出的圍巖內(nèi)部的水排出洞外，如果水量過大110邊墻縱向排水管不能滿足流量的要求在邊墻檢查井內(nèi)積至一定的高度橫向排水管的位置時就通過橫向100PVC波紋管排至排水邊溝或中央排水主管道內(nèi)排出洞外。中央排水管中央排水管是洞內(nèi)排水系統(tǒng)的主管道，由于在主行車道范圍內(nèi)采用內(nèi)直徑為400mm、510mm的預(yù)制鋼筋砼承插式接頭管，設(shè)置混凝土基座保證穩(wěn)定和防止隧底的施工縫反水作用，管身上部設(shè)置級配碎石反濾層，為了防止橫向管和路面排水基層的水系雜物堵塞管身的泄水孔和免受路面車載作用集中，破壞管身的作用。排水邊溝主要上防止路面積水，防止運營后在冬季路面積水導(dǎo)

27、致路面結(jié)冰或浮冰形成，變形縫（沉降縫）、施工縫的防水處理變形縫是由結(jié)構(gòu)不同剛度、不均勻受力及考慮到混凝土結(jié)構(gòu)脹縮而設(shè)置的允許變形的結(jié)構(gòu)縫隙，在本轄區(qū)隧道施工縫的處理也采用止水帶防水，是防水處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。洞外防、排水設(shè)施的構(gòu)成及質(zhì)量控制：洞外排水要與施工臨時排水路基結(jié)構(gòu)物排水相結(jié)合，邊、仰坡的截水溝的水與路基的邊溝或直接順勢排出，中央排水管順延止與路基排水體系結(jié)合或排出自然流水溝道，邊溝的排水同樣要與路基上的邊溝要結(jié)合，明洞粘土防水層要留有一定的坡度防止積水或排水夠引排至路基邊溝或順地勢排出。5 要點經(jīng)驗5.1隧道開挖超欠挖控制隧道開挖的超欠挖指開挖處至設(shè)計開挖輪廓線的垂直距離，及該點到設(shè)

28、計圓心的距離與設(shè)計半徑之差。開挖輪廓線的下限半徑為：設(shè)計半徑+預(yù)留量（立拱架前的突變和拱架安設(shè)后的變形，按3cm考慮）+二次襯砌模板變形加大量5cm。開挖輪廓線的上限半徑為：開挖下限半徑+監(jiān)控量測動態(tài)管理的預(yù)留沉降量（設(shè)計及規(guī)范經(jīng)驗值：18cm、16cm、13cm）。超欠挖檢測采用懸高法和支距法，這兩種方法操作簡單方便快捷，但測點的距離不能過大，局部要加密，激光斷面儀測量精度高，但是受導(dǎo)坑開挖，掌子面難架設(shè)的影響，實際操作不易。5.2初期支護輪廓線凈空斷面控制根據(jù)兩階段施工圖設(shè)計隧道設(shè)計圖紙要求，隧道V級圍巖預(yù)留沉降量按18cm、16cm設(shè)置，IV級圍巖13cm設(shè)置，但必須加強監(jiān)控量側(cè)動態(tài)掌握

29、圍巖實際的變形量來修正設(shè)計給出的沉降量參數(shù)，本轄區(qū)以5m為一個段落進行超前水平地質(zhì)鉆探探測（預(yù)報），并以前段開挖支護的參數(shù)正確性探討研究，和監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)分析來進行修正設(shè)計給出的沉降量參數(shù)，來保證在初期支護完成后二襯施作前的初期支護斷面達到最理想的輪廓線（設(shè)計輪廓線），那么第一條和本條都提到的二次襯砌臺車預(yù)留變形量5cm怎么理解呢？理論上來講只要臺車不變形或變形值為零，也就沒必要預(yù)留這個量了，也就是說只要你預(yù)留的變形量在澆注完混凝土拆模后剛好符合二襯的設(shè)計輪廓線為最佳，是控制和節(jié)約隧道工程施工成本和加大投入的重要控制環(huán)節(jié)。初期支護輪廓線下限半徑應(yīng)該控制為：設(shè)計初期支護輪廓線半徑+二襯模板臺車變

30、形量5cm。上限應(yīng)為：初期支護輪廓線下限半徑+施工誤差（3cm考慮）+殘余變形沉降量（按25cm考慮）。施工過程中還要嚴格控制剛拱架加工尺寸和比樣誤差，安裝過程中嚴控拱架安設(shè)尺寸及誤差，每個工作循環(huán)和各步序必須嚴格檢查拱架平面位置、拱頂高程、垂直度、偏位等工序，以上數(shù)據(jù)均為本轄區(qū)隧道經(jīng)驗數(shù)據(jù)，僅供參考。5.3二次襯砌輪廓線斷面控制方法為了保證二次襯砌混凝土厚度，施工時二襯外輪廓線半徑定為：隧道設(shè)計初期支護外輪廓線半徑+二次襯砌模板臺車預(yù)留變形5cm，二次襯砌施工前，根據(jù)本轄區(qū)三座隧道對基本穩(wěn)定的初期支護監(jiān)控量側(cè)數(shù)據(jù)來看，V級圍巖拱頂下沉和收斂一般在612cm局部達到16cm，IV級圍巖拱頂下沉

31、和收斂一般在27cm局部達到12cm，故驗證設(shè)計的預(yù)留沉降量13、16、18cm為合理。5.4圍巖監(jiān)控量測監(jiān)控量側(cè)是新奧法復(fù)合式襯砌設(shè)計、施工的核心技術(shù)之一，也是本區(qū)段隧道襯砌采用信息化施工管理的重要工作和課題，通過施工現(xiàn)場監(jiān)測掌握圍巖和支護在施工過程中的力學(xué)動態(tài)及穩(wěn)定程度，保障了施工安全，對評價和修正初期支護參數(shù)，力學(xué)分析及對二次襯砌施作時間提供了信息依據(jù)，根據(jù)本項目隧道地質(zhì)特點及要求，主要進行了一下項目的量測。地質(zhì)預(yù)報采用超前水平鉆探，5m為一個區(qū)段，為圍巖動態(tài)動態(tài)情況、參數(shù)的修正提供了有力的信息依據(jù)。圍巖變形量測主要是通過洞內(nèi)變形收斂量測、拱頂下沉量測、圍巖內(nèi)部位移量測來監(jiān)控洞室穩(wěn)定狀態(tài)

32、和評價隧道變形特征，是隧道施工日常量測的主要實測項目及工作。應(yīng)變量測采用應(yīng)變計、應(yīng)力盒、測力計等對鋼架支撐、錨桿和襯砌受力變形情況進行監(jiān)控，進而檢驗和評價支護效果。本項目對支護的錨桿、拱架及二襯受力變形進行監(jiān)控經(jīng)過數(shù)據(jù)分析設(shè)計的支護效果優(yōu)良。穩(wěn)定性經(jīng)過對逐座隧道量測數(shù)據(jù)的收集整理、回歸分析，對IV、V級大跨徑不良地質(zhì)圍巖及支護取得了大量的數(shù)據(jù)信息，采用了位移反分析法，反求得圍巖初始應(yīng)力場及圍巖綜合物理力學(xué)參數(shù)，并與實際結(jié)果對比、驗證，為今后的設(shè)計和施工提供了不少科學(xué)數(shù)據(jù)及類比依據(jù)。5.5特殊地質(zhì)由于轄區(qū)內(nèi)隧道裂隙均較發(fā)育，圍巖完整性、堅硬性差，深埋段不多，而且山體裂隙水比較豐富，所以發(fā)生地質(zhì)災(zāi)

33、害巖爆的幾率不高，根據(jù)鉆探和地質(zhì)部門的資料該區(qū)域也不存在有害可燃易爆氣體，施工中主要的難點就是處理好大跨徑的開挖步序、工藝和應(yīng)力突變導(dǎo)致淺埋段及主洞交叉處塌方冒頂及散體、破裂狀結(jié)構(gòu)的邊仰坡失穩(wěn)或順圍巖層理走向的滑塌；涌水防排的治理；由于地質(zhì)限制只能采用導(dǎo)坑開挖，施工通風(fēng)的處理等工作上。（1）塌方的防治實例隧道施工中的塌方災(zāi)害堅持防治結(jié)合的方針，以預(yù)防為主，對地質(zhì)狀況進行超前預(yù)報，已支護的進行量測監(jiān)控，嚴格設(shè)計工法施作，加強工序施工質(zhì)量，嚴控各工序間的根據(jù)圍巖情況依據(jù)規(guī)范控制步序拉開的長度，嚴密監(jiān)控不良地質(zhì)開挖后的邊仰坡情況，及時加以必要的防護，轄區(qū)隧道以上喝組地質(zhì)情況較差：由于上喝組隧道出口為

34、淺埋，易坍塌，場地也受到限制，采用進口單口掘進，但隧道進口在進洞后監(jiān)控量測數(shù)據(jù)反映為異常，高駐辦會同有關(guān)專家查看后，果斷下發(fā)指令撤離所有人員及機械停工施工，采取加固措施，在洞內(nèi)加設(shè)支撐、山頂?shù)乇碜{加固，洞內(nèi)主洞注漿加固改善圍巖，邊仰坡小導(dǎo)管注漿改善，由于變化速率過大，山體已經(jīng)形成裂隙滑塌面，于6天后進口仰坡順山體裂隙面突然大面積滑塌，由于及時撤離了人員機械，沒有造成人員及機械的重大損失，塌方的主要原因：隧道至洞頂穿越斷層破裂帶，斷裂帶的走向與路線近平行，進口右線為高邊、仰坡，最高處為右邊坡69m，山體有7處縱橫、深度走向不明的采金洞遺址，且右線右邊坡偏壓，（在進洞之前由于考慮到右邊坡偏壓的影

35、響，對該隧道進行了主洞全環(huán)徑向小導(dǎo)管注漿加固，改善巖體，上斷面導(dǎo)坑支護增加了臨時仰拱，提供水平支撐，并且增加了明洞套拱，套拱左側(cè)反壓回填），受其影響，隧址區(qū)圍巖完整性差，尤其是進口仰坡坡面暴露圍巖為全風(fēng)化、強風(fēng)化強烈?guī)r體，多呈散體狀結(jié)構(gòu)或碎裂狀結(jié)構(gòu)，無自穩(wěn)能力，加之施工中爆破開挖的震動干擾，導(dǎo)致右邊坡突然滑塌帶動仰坡使之坍塌將洞口左右線全部掩埋，經(jīng)現(xiàn)場勘察滑塌體均為松散的碎石土（坡積碎石土），塌方體厚度1012m，主洞室初支、明洞套拱情況不明。經(jīng)過設(shè)計、業(yè)主、監(jiān)理、施工單位四方對塌方現(xiàn)場核查，該塌方為地質(zhì)原因造成，為了進行下階段的施工或減少塌方對施工的影響，以及考慮總工期的要求，將掘進施工隊克

36、服困難轉(zhuǎn)移到出口繼續(xù)施工，必須對進口塌方進行處治，經(jīng)過四方共同研究決定，首先安排將塌方體進行詳細測量與塌方前的坡面比較得出塌方面的位置及清渣量，確定處治分兩個階段，第一個階段先將滑塌的邊、仰坡虛渣清除，并結(jié)合由上而下邊刷邊護原則完成框架錨桿防護，第二階段待主洞清理出來后根據(jù)破壞程度再進行第二步處治設(shè)計。（2）涌、滲水處理防、排相結(jié)合是洞內(nèi)治水的原則，清刺溝、上喝組隧道施工中都遇到了不同程度的涌水現(xiàn)象，施工中從兩個方面來處理，第一步將涌出的水排出洞外，不至于影響正常施工環(huán)境，對于順坡洞排水主要是挖臨時排水溝自然排水，反坡采用挖積水、排水泵站機械排水管路排水，圍巖的涌、滲水處的治理非常關(guān)鍵，如：上

37、喝組隧道右線右導(dǎo)坑開挖約在SH202+800處右拱腰出現(xiàn)的涌水，水量較大噴射混凝土無法凝固在受噴圍巖面上，經(jīng)過現(xiàn)場勘察涌水原因時，發(fā)現(xiàn)涌水點是約直徑為1.6m沙井處滲出的，而且通過涌水的洗刷已經(jīng)形成漩渦狀，如果不及時處理，繼續(xù)任其沖刷形成沙井掏空，有可能會導(dǎo)致掌子面坍塌，通過施工單位與監(jiān)理單位研究決定立即采用先堵后排的方案，即將涌水井用土工布填塞，并加設(shè)這了一榀剛拱架支撐，防止涌水井的沙被洗空，導(dǎo)致嚴重后果和損失，然后把PVC管將土工布過濾后的涌水集中排至積水坑，噴射加大速凝劑用量的噴射混凝土，考慮水量比較大，面積范圍較小，通過調(diào)查水的主要來源是雨季山體的裂隙水匯聚而成的，那么不能讓其成為涌水

38、通道，采用周邊注漿的方案將其封住，如果是地下水域的通道那么必須作特殊處理。通過初期支護表面外觀和打孔檢測及雷達檢測來看效果良好。隧道通過特殊地質(zhì)地段施工時應(yīng)注意以下幾方面：1）施工前應(yīng)對設(shè)計所提供的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料進行詳細分析了解，深入細致地作施工調(diào)查，制訂相應(yīng)的施工方案和措施，備足有關(guān)機具及材料，認真編制和實施施工組織設(shè)計，使工程達到安全、優(yōu)質(zhì)、高效的目的。反之，即便地質(zhì)并非不良，也會因準備不足，施工方法不當或措施不力導(dǎo)致施工事故，延誤施工進度。2）特殊地質(zhì)地段隧道施工時，應(yīng)以“先治水、短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進”為指導(dǎo)原則。在選擇和確定施工方案時，應(yīng)以安全為前提

39、，綜合考慮隧道工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、斷面型式、尺寸、埋置深度、施工機械裝備、工期和經(jīng)濟的可行性等因素而定。同時應(yīng)考慮圍巖變化時施工方法的適應(yīng)性及其變更的可能性，以免造成工程失誤和增加投資。3）在隧道開挖方式選擇上，無論是采用鉆爆開挖法、機械開挖法，還是采用人工和機械混合開挖法，應(yīng)視地質(zhì)、環(huán)境、安全等條件來確定。如用鉆爆法施工時，光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)，既能使開挖輪廓線符合設(shè)計要求，又能減少對圍巖的擾動破壞。爆破應(yīng)嚴格按照鉆爆設(shè)計進行施工，如遇地質(zhì)變化應(yīng)及時修改完善設(shè)計。4）隧道通過自穩(wěn)時間短的軟弱破碎巖體、淺埋軟巖和嚴重偏壓、巖溶流泥地段、砂層、砂卵（礫）石層、斷層破碎帶以及大面積淋水或涌水地段時，為保證洞體穩(wěn)定可采用超前錨桿、超