隧道施工常見問題及預(yù)防措施

1、 關(guān)于隧道施工中光面爆破、防排冰、二襯砼裂紋等常見問題原因分析及處理預(yù)防措施隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家對我國鐵路發(fā)展的遠(yuǎn)景規(guī)劃也在不斷深入農(nóng)村、山區(qū)，使得新建鐵路越來越多，同時加之社會對環(huán)、水保工作要求的越來越高，又使得隧道工程所占比例逐步增大。本標(biāo)段由我分部承建的隧道共有5座，隧道長度7883.63米，占分部施工長度的62%，隧道施工質(zhì)量控制為分部管理的重要工作。在過去的一年中，我分部在建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位的大力支持和指導(dǎo)下，我部隧道施工方面取得了可喜的成績，在此向各位領(lǐng)導(dǎo)表示感謝！成績規(guī)成績，但在施工過程中也存在著諸多不足，比如：二襯的拱頂、拱腰個別地方存在空洞和不密實現(xiàn)象；防水板鋪

2、設(shè)不規(guī)范；二襯個別地段出現(xiàn)裂紋等。為此我分部也多次組織管理人員、技術(shù)人員、作業(yè)人員對以上述問題進(jìn)行了專項討論、分析和總結(jié)，望來年在施工過程中以上常見問題有較大的改善和提高。下面就以上常見問題逐項的進(jìn)行分析和提出處理措施，望大家給與寶貴的意見：問題一：二襯拱頂、拱腰個別地方存在空洞和不密實原因分析：1、11、皿級圍巖光爆效果差，造成隧道開挖輪廓凹凸不平，有棱角光爆設(shè)計不合理(孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆網(wǎng)絡(luò)等)。火工品的性能不穩(wěn)定(炸藥的爆速、非電毫秒雷管延期時間的精確性、火工品的可靠性)。鉆爆時施工班組存在偷工行為，未按要求炮眼間距、數(shù)量布置炮眼。(4)在開挖斷面的下部位置，由于作業(yè)空間的限制和操

3、作人員的操作水平的問題。在鉆眼時，未能較好的控制鉆桿的角度和周邊眼的間距。在周邊眼施工放樣時，放樣精度不滿足要求。2、人為原因：(1)II、III級圍巖初期支護(hù)砼厚度不足，噴射砼時未把凹凸面噴平，平整未達(dá)到規(guī)范要求。(2)防水板鋪設(shè)時未預(yù)留好足夠的松鋪系數(shù)，導(dǎo)致砼澆筑完畢后防水板未與初支面密貼。在砼澆筑到拱頂位置時，未及時的調(diào)整砼的坍落度，導(dǎo)致拱頂未被砼充填密實。(4)在砼澆筑到拱頂位置時出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，現(xiàn)場人員在未仔細(xì)分析原因的情況下就主觀地認(rèn)為已經(jīng)管滿，停止砼泵送造成二襯厚度不足，出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。在澆筑二襯砼時，施工作業(yè)班組主觀上存在偷工減料行為，表現(xiàn)為襯砌厚度不足，注漿不滿、不實等現(xiàn)象；現(xiàn)場

4、管理人員在砼最后補方時，向拌合站提供的補方數(shù)量不準(zhǔn)確，造成拌合站停止砼攪拌，實際二襯砼在未注滿的情況下停止，造成二襯脫空。(6)在二襯砼未初凝前急于拆管，造成未自穩(wěn)的砼掉在自重的作用下下落形成漏斗，造成二襯脫空。3、技術(shù)原因：砼的收縮徐變，導(dǎo)致空隙。(2)砼施工配合比水灰比偏大、坍落度大、砼振搗不密實，砼自重下沉。用輸送泵輸送砼時，拱頂?shù)捻旁谳斔瓦^程中把部分空氣密閑在狹小空間內(nèi)無法排出，造成空隙。處理措施1、加強II、III級圍巖光爆控制，提高光爆效果和基巖面平整度。針對不同圍巖、不同的開挖斷面、有無仰拱三種情況重新進(jìn)行光爆設(shè)計，其設(shè)計參數(shù)見(表1表5及附圖)：提高輪廓線放樣精度，周邊輪廓線的

5、放樣允許誤差控制為土2cm。掏槽眼采用高爆速、高猛速、高密度的炸藥；周邊眼采用低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能好、爆炸威力大的炸藥。采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，通過空氣的緩沖作用減輕震動和保護(hù)巖體。根據(jù)地質(zhì)條件選擇合理的爆破參數(shù)。在施工中，首先調(diào)整周邊眼的藥量，并對炮眼裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，具體做法是將周邊眼炸藥均勻的綁扎在導(dǎo)爆索上，使炸藥能量更加均布于炮孔壁上，必要時增打?qū)蚩滓詼p輕爆破對圍巖的擾動，其次是加強掏槽，增大內(nèi)圈眼至周邊眼的段間隔時間，跳12段分別使用毫秒雷管，以減輕爆破時圍巖對周邊孔的夾制作用及破壞，確保周邊眼采用通段雷管同時起爆（采用導(dǎo)爆索連接），提高爆破效果。最后是加強孔口填塞質(zhì)量，使

6、用高質(zhì)量炮泥堵塞。提高鉆孔精度及炮孔成孔質(zhì)量。光爆效果好壞，超欠挖多少均與周邊鉆孔成孔質(zhì)量有密切關(guān)系。在鉆鑿周邊眼時，要盡量控制好外插角。加強對工人的培訓(xùn)，增強工人責(zé)任心，鉆鑿周邊眼時，選擇經(jīng)驗豐富的鉆工作為領(lǐng)鉆員，讓其先鉆鑿一拱頂周邊眼，插入鋼釬，其他鉆工依據(jù)此作為引導(dǎo)，平行于鋼釬進(jìn)行鉆鑿，以控制好鉆孔角度。根據(jù)現(xiàn)場實際地質(zhì)情況，動態(tài)調(diào)整爆破參數(shù)，尤其是孔網(wǎng)參數(shù)的確定和藥量控制，更好的對超欠挖加以控制。隧道開挖前，分部主管技術(shù)員根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況制定光面爆破參數(shù)報監(jiān)理審批后交作業(yè)人員執(zhí)行，在整個鉆眼、裝藥過程技術(shù)員要全程監(jiān)控，每一循環(huán)進(jìn)尺不宜超過3.5米。2、對于初期支護(hù)表面不平整的情況，采取

7、噴射砼補噴平整，必要時打設(shè)錨桿并掛網(wǎng)噴砼。使其巖石個別突出部分（每1m2不大于0.1m2）欠挖不大于5cm。3、在二襯砼澆筑到拱頂位置時，及時的調(diào)整砼的坍落度，使拱頂完全被砼充填密實。4、采用有效措施提高施工作業(yè)人員及現(xiàn)場管理人員的責(zé)任心、質(zhì)量意識：補方準(zhǔn)確、砼初凝后拆管等；5、對已形成二襯后脫空現(xiàn)象的處理：對于拱頂部位二襯脫空：采用拱頂預(yù)留注漿孔進(jìn)行注漿回填；對拱腰及邊墻處二襯脫空：采用鉆孔后注漿回填。以雷達(dá)監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，明確需注漿回填加固的范圍和數(shù)量。根據(jù)現(xiàn)場實際情況選定合適的注漿方案。對于脫空高度小于10cm,般采用42mm注漿管壓注純水泥漿處理，水灰比為0.5:1;對于脫空高度為10

8、15cm,采用42mm注漿管壓注水泥砂漿處理，水泥砂漿具有良好的流動性；對于脫空高度大于15cm，采用150mm鋼管接砼輸送泵直接泵送砼。砼要具有良好的和易性和流動性。坍落度控制在1520cm,碎石最大粒徑小于1cm。施工過程中注意事項：鉆孔預(yù)埋注漿管時，管口距圍巖要預(yù)留510cm空隙，以便漿液能順利流出。注漿管要用鋼板和膨脹螺栓與既有襯砌固結(jié)，最后通過法蘭盤連接注漿管或注漿泵進(jìn)行注漿或泵送殮。注漿速度不能過快，當(dāng)出現(xiàn)較大壓力時可暫停10分鐘左右，使?jié){液順利擴(kuò)散。注漿完成后不要急于拆除法蘭盤，待漿液有一定的自穩(wěn)能力后再拆并及時封堵注漿口。6、返工處理情況對于二襯殮標(biāo)號低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、二襯厚度低于

9、驗收標(biāo)準(zhǔn)和二襯厚度不足范圍過大的現(xiàn)象，要分析原因。并對此類工程要堅決拆除返工。二襯背后脫空的預(yù)防措施1、嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制度”嚴(yán)把工序質(zhì)量關(guān)，上道工序不合格嚴(yán)禁下道工序施工。2、加強光面爆破控制，提高基巖平整度。3、加強施工過程控制，對初支平整度不滿足要求的不予驗收，直至補噴合格后才允許進(jìn)行下道工序施工，確保初支基面平整。4、加強二襯殮振搗質(zhì)量。5、加強各工序作業(yè)人員的質(zhì)量意識教育，掌握每道工序的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。6、加強技術(shù)管理人員的責(zé)任心教育，把好每道工序質(zhì)量。光面爆破參數(shù)統(tǒng)計（II級圍巖）序號圍巖類別參數(shù)名稱炮眼類別備注掏槽眼掘進(jìn)眼輔助眼周邊眼底眼1鉆孔深度（m）4.53.74.33.54.72炮

10、眼間距（m）0.250.80.80.50.653炮孔個數(shù)（個）141011860204花崗巖裝填系數(shù)（）80807060805（II級）光爆層厚度（m）0.556周邊眼線裝藥密度（Kg*m-i）0.257炸藥單耗（Kg*m-3）11鉆孔深度（m）4.33.84.33.54.52炮眼間距（m）0.30.80.80.550.653炮孔個數(shù)（個）141011856204凝灰?guī)r裝填系數(shù)（）80807060805（II級）光爆層厚度（m）0.66周邊眼線裝藥密度（Kg*m-i）0.37炸藥單耗（Kg*m-3）1說明：此數(shù)量表中數(shù)據(jù)為全斷面爆破開挖炮眼數(shù)量。.L1門匚1觸注：本圖尺寸除注明外均以厘米計。I

11、I級圍巖Ila型全斷面爆破開挖炮眼布置圖光面爆破參數(shù)統(tǒng)計（III級圍巖）表2 序號圍巖類別參數(shù)名稱炮眼類別備注掏槽眼掘進(jìn)眼輔助眼周邊眼底眼1鉆孔深度（m）4.53.74.53.54.72炮眼間距（m）0.350.80.80.60.753炮孔個數(shù)（個）81012042174花崗巖裝填系數(shù)（）80807060805（III級）光爆層厚度（m）0.66周邊眼線裝藥密度（Kg*m-i）0.37炸藥單耗（Kg*m-3）0.91鉆孔深度（m）4.33.84.33.54.52炮眼間距（m）0.30.80.80.650.753炮孔個數(shù)（個）81011640174凝灰?guī)r裝填系數(shù)（）80806560805（III

12、級）光爆層厚度（m）0.66周邊眼線裝藥密度（Kg*m-i）0.37炸藥單耗（Kg*m-3）0.9說明：此表中的數(shù)量為全斷面爆破開挖炮眼布置數(shù)量（無仰拱）。I一I注：本圖尺寸除注明外均以厘米計。III級圍巖Illa型全斷面爆破開挖炮眼布置圖 光面爆破參數(shù)統(tǒng)計（III級圍巖）表3序號圍巖類別參數(shù)名稱炮眼類別備注掏槽眼掘進(jìn)眼輔助眼周邊眼底眼1鉆孔深度（m）4.53.74.53.54.72炮眼間距（m）0.350.80.80.60.73炮孔個數(shù)（個）81012042244花崗巖裝填系數(shù)（）80807060805（III級）光爆層厚度（m）0.66周邊眼線裝藥密度（Kg*m-1）0.37炸藥單耗（Kg

13、*m-3）0.91鉆孔深度（m）4.33.84.33.54.52炮眼間距（m）0.30.80.80.650.73炮孔個數(shù)（個）81011640244凝灰?guī)r裝填系數(shù)（）80806560805（III級）光爆層厚度（m）0.66周邊眼線裝藥密度（Kg*m-1）0.37炸藥單耗（Kg*m-3）0.9說明：此表中的數(shù)量為全斷面爆破開挖炮眼布置數(shù)量（有仰拱）。-151319371也1113、注?111本圖尺寸除注明外均以厘米計。III級圍巖Illb型全斷面爆破開挖炮眼布置圖光面爆破參數(shù)統(tǒng)計（III級圍巖）表4序號圍巖類別參數(shù)名稱炮眼類別備注掏槽眼掘進(jìn)眼輔助眼周邊眼底眼1鉆孔深度（m）4.53.74.53

14、.54.72炮眼間距（m）0.350.80.80.60.73炮孔個數(shù)（個）8106732264花崗巖裝填系數(shù)（）80807060805（III級）光爆層厚度（m）0.66周邊眼線裝藥密度（Kg*m-1）0.37炸藥單耗（Kg*m-3）0.91鉆孔深度（m）4.33.84.33.54.52炮眼間距（m）0.30.80.80.650.73炮孔個數(shù)（個）8106430264凝灰?guī)r裝填系數(shù)（）80806560805（III級）光爆層厚度（m）0.66周邊眼線裝藥密度（Kg*m-1）0.37炸藥單耗（Kg*m-3）0.9說明：此表中的數(shù)量為臺階法施工上臺階爆破開挖炮眼布置數(shù)量。-7331191113注：

15、本圖尺寸除注明外均以厘米計。III級圍巖Illa型臺階法炮眼布置圖（無仰拱）-E-r注：本圖尺寸除注明外均以厘米計。III級圍巖Illb型臺階法炮眼布置圖(有仰拱)問題二：無砂砼、排水盲管、土工布及防水板施工不規(guī)范原因分析：1、排水管縱向排水管接側(cè)溝處的泄水管在澆筑砼前，未固定牢固。致使砼澆筑后，泄水管在砼澆筑過程中產(chǎn)生位移，導(dǎo)致管口高底不一致或管口高于管底現(xiàn)象?？v、環(huán)向排水管在澆筑砼前，未對管口進(jìn)行有效的保護(hù)，致使砼澆筑后管口堵塞。由于在制作和安裝縱向排水管時，未精確定位，導(dǎo)致兩相鄰接側(cè)溝處的泄水管管口中心間距超標(biāo)。2、無砂砼排水體未嚴(yán)格按無砂砼配合比進(jìn)行拌制，致使拌制后的砼質(zhì)量差、施作不飽

16、滿。在施作排水體時未按要求采用防水板將縱向排水管進(jìn)行反包。3、土工布及防水板鋪設(shè)在準(zhǔn)備鋪設(shè)防水板前，未對隧道不平整基面進(jìn)行有效處理；鋪掛土工布時，用于固定土工布的射釘和熱熔襯墊數(shù)量不足，特別是II、III級圍巖由于現(xiàn)場噴射砼的厚度薄而巖石又較堅硬，射釘很難固定在巖石上，此時作業(yè)人員為了省工，存在僥幸心理。最后導(dǎo)致固定防水板的焊點密度不足，鋪掛后的防水板不規(guī)范。由于基面不平整、防水板的松鋪系數(shù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致相鄰兩幅防水板鋪設(shè)后，搭接處出現(xiàn)錯位，最終致使兩幅防水板間個別地方的搭接寬度未達(dá)到設(shè)計要求。4、止水帶安裝：縱向止水帶個別地方未采用固定鋼筋固定或固定不牢固，導(dǎo)致砼施工后止水帶不順直。二襯環(huán)向止

17、水帶安裝不規(guī)范、下板仰拱開挖時未對上板仰拱安裝的止水帶進(jìn)行有效保護(hù)導(dǎo)致破損。止水帶未按要求進(jìn)行焊接，相鄰止水帶接頭搭接長度不足。處理措施1、基面處理嚴(yán)格施工過程控制，對初支面不平整的不予驗收，直至補噴合格后才允許下道工序的施工，確保初支基面平整。2、排水管縱向排水管安裝前，按設(shè)計尺寸劃線，使其位置準(zhǔn)確合理；縱向排水管接側(cè)溝處的泄水管在澆筑砼前，采用有效的加固措施進(jìn)行加固，使出水口與管底坡度符合要求。并保證泄水管在砼澆筑過程中不產(chǎn)生位移，管口高底不一致或管口高于管底現(xiàn)象?？v、環(huán)向排水管在澆筑砼前，向管口塞堵土工布或其他軟質(zhì)材料進(jìn)行保護(hù)，保證砼澆筑后管口不被堵塞。在制作和安裝縱向排水管時，按設(shè)計尺

18、寸精確定位，保證兩相鄰接側(cè)溝處的泄水管管口中心間距符合要求。連接縱向排水管與接側(cè)溝的泄水管的135。的彎頭，必須采用膠帶包扎。3、止水帶二襯環(huán)向止水帶的安裝沿隧道襯砌厚度的中心線每隔0.5m在檔頭板上鉆12的鋼筋孔。將制成的鋼筋卡，由內(nèi)側(cè)向外側(cè)穿過檔頭板，內(nèi)側(cè)卡進(jìn)止水帶一半，另一半止水帶平靠在擋頭板上。待砼凝固后拆除擋頭板，將止水帶拉直，然后彎鋼筋卡緊止水帶。注意事項：A、按斷面環(huán)向長度截取止水帶，使每條施工縫用一整條止水帶，盡量不采取搭接，除材料長度原因只允許有左右兩側(cè)邊基上部兩個接頭（搭接長度不小于30cm，且將搭接位置設(shè)置在大跨以下或起拱線下邊墻位置）。B、止水帶對稱安裝，伸入模內(nèi)和外露

19、部分寬度必須相等，并用鋼筋卡固定牢固，以保證止水帶在整個澆筑過程中的位置正確。止水帶處砼表面質(zhì)量應(yīng)達(dá)到寬度均勻、縫身豎直、環(huán)向貫通、填塞密實，外表光潔。C、澆筑砼時，注意在止水帶附近振搗密實，但不得碰撞止水帶，防止止水帶位移。前方進(jìn)行爆破作業(yè)時，對后方止水帶進(jìn)行有效保護(hù)，防止爆破作業(yè)損壞已安裝的止水帶。止水帶按要求進(jìn)行焊接，相鄰止水帶接頭搭接長度滿足要求。4、防水板鋪設(shè)及注意事項防水板鋪設(shè)鋪設(shè)前，對圍巖基面進(jìn)行處理，使其平整度滿足要求。首先將單幅土工布固定在預(yù)定位置，然后用專用熱熔襯墊及射釘將無紡布固定在初支面上。專用熱熔襯墊及射釘按梅花型布置（拱腳線以上間距0.50.8m;邊墻0.81.0m

20、;底部1.01.5m）。土工布鋪設(shè)要松緊適度，使之能緊貼初支面，不致因過緊被撕裂；過松，土工布褶皺堆積形成人工蓄水點。土工布幅間搭接寬度5cm。防水板鋪設(shè)：先從拱部向兩側(cè)邊墻懸掛進(jìn)行，下部防水板必須壓上部防水板，然后用手動電熱熔接器加熱。使防水板焊接在固定土工布的專用熱熔襯墊上。防水板鋪設(shè)松緊適度，使之能與土工布充分結(jié)合并緊貼在初支面上。防止過緊或過松，防水板受擠壓破損或形成人工蓄水點。防水板間搭接縫應(yīng)與變形縫、施工縫等防水薄弱環(huán)節(jié)錯開12m的距離。陽角和陰角處應(yīng)平展閉合、平順焊接。采用自動雙縫熱熔焊接機對焊接進(jìn)行焊接。單條焊縫的有效焊縫寬度1.5cm,搭接寬度15cm，分段鋪設(shè)的防水板邊緣部

21、位應(yīng)預(yù)留至少60cm的搭接余量。注意事項：焊縫若有漏焊、假焊應(yīng)予以補焊；若有烤焦、焊焦處以及外露的固定點，必須用塑料片焊接覆蓋。焊接鋼筋時在其周圍用石棉水泥板進(jìn)行遮擋，以免濺出火花燒壞防水層。灌注砼時輸送泵管不得直接對著防水板，避免砼沖擊防水板引起防水板被帶滑脫，防水板下滑。5、無砂砼排水體根據(jù)試驗配合比拌制合格的砼，在施作時其飽滿度、堆高等均應(yīng)符合要求。(2)采用土工布、防水板對排水體按要求進(jìn)行包裹(方法如圖)2工工侖2無I魂運土問題三、局部二襯砼表面出現(xiàn)裂紋裂紋產(chǎn)生類型、原因1、裂紋的類型隧道襯砌砼裂紋的類型主要有：干縮裂紋；溫度裂紋；外荷載作用產(chǎn)生的變形裂紋；施工縫不當(dāng)處理引起的接茬縫等

22、。2、裂紋的成因干縮裂紋：砼在硬化過程中水分逐漸蒸發(fā)散失，使水泥石中的凝結(jié)膠體干燥收縮產(chǎn)生變形，由于受到圍巖和模板的雙重約束，變形產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力值超過砼的抗拉強度時，就會出現(xiàn)干縮裂紋。其影響因素主要有：水泥品種、用量及水灰比，骨料粒徑的大小、級配，外加劑的品種和摻量。（2）溫度裂紋：水泥在水化過程中要產(chǎn)生大量的熱量，在砼內(nèi)部和表面形成較大溫度梯度從而產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過砼內(nèi)外的約束力時，就會產(chǎn)生溫度裂紋。它的產(chǎn)生與襯砌厚度、水泥的品種、用量有關(guān)。荷載變形裂紋：如仰拱和邊墻基礎(chǔ)下的虛碴未清理干凈、仰拱下初期支護(hù)砼不是采用噴射工藝而是采用澆筑的方式、圍巖變形未穩(wěn)定就澆筑二襯砼、二襯縱向鋼筋未

23、通長焊接成型等。砼澆筑后，基底易產(chǎn)生不均勻沉降；襯砌模板臺車和擋頭板固定不牢固、過早脫模、或脫模時砼受到較大的外力撞擊都易產(chǎn)生變形裂紋。施工縫：施工過程停電或機械故障往往會使砼的澆筑過程被迫中斷甚至嚴(yán)重超過砼的初凝時間，繼續(xù)澆筑時，由于施工工藝的問題往往對原澆筑砼的表面未進(jìn)行鑿毛處理，或處理后沖洗不干凈，同時未鋪設(shè)砂漿墊層的情況下就開始在原澆筑砼表面澆筑新的砼，使得兩次澆筑砼出現(xiàn)施工縫（接茬縫）。處理措施1、準(zhǔn)備工作裂縫觀測在裂縫未處理前，在裂縫的兩端設(shè)標(biāo)志、在開裂處設(shè)砂漿餅、并設(shè)置標(biāo)點，并采用帶刻度的放大鏡對裂縫的發(fā)展進(jìn)行觀測，并做好記錄。（2）材料準(zhǔn)備提前購置并準(zhǔn)備好整治材料：環(huán)氧樹脂、固化劑（乙二胺）增塑劑（鄰苯二甲酸二丁脂）、稀釋劑（丙酮）、水泥、細(xì)砂。試驗研究及參數(shù)確定在整治前，首先綜合考慮裂紋寬度、施工工藝流程、隧道內(nèi)環(huán)境溫（濕）度等確定合理的環(huán)氧樹脂膏配合比。2、處理措施、工藝流程處理措施埋設(shè)注漿管：先用手持式電鉆鉆孔，然后用手錘將壓漿嘴打入孔內(nèi)（壓漿嘴采用長4cm的5mm銅管）。壓漿器與壓漿嘴采用軟膠管聯(lián)結(jié)，并設(shè)銅質(zhì)閘閥。封堵裂縫：裂紋寬度小于5mm時，首先用干凈棉紗蘸丙酮擦拭裂紋表