鐵路隧道施工培訓(xùn)

中國(guó)鐵道科學(xué)研究院

劉艷青

鐵路客運(yùn)專線隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)降低隧道空氣動(dòng)力效應(yīng)的結(jié)構(gòu)工程措施

增大隧道有效凈空面積其效果顯著。但因增加工程數(shù)量，從而提高了造價(jià)；在洞口增設(shè)緩沖結(jié)構(gòu)、將隧道出入口作成喇叭型、增設(shè)混凝土明洞或鋼結(jié)構(gòu)的棚洞等，并且在其洞壁上開設(shè)通氣孔洞或窗口，可減弱微壓波產(chǎn)生洞口附近的“爆炸〞聲。影響隧道橫斷面尺寸的因素有：建筑限界；電氣化鐵路接觸網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)限界及接觸網(wǎng)支承點(diǎn)和接觸網(wǎng)鏈形懸掛的安裝范圍；線路數(shù)量：是雙線單洞還是單線雙洞；線間距；線路軌道橫斷面；需要保存的空間如平安空間，施工作業(yè)工作空間等；空氣動(dòng)力學(xué)影響；與線路設(shè)備的結(jié)構(gòu)相適應(yīng)?！踩乘淼罊M斷面尺寸隧道有效凈空斷面積第五節(jié)隧道斷面尺寸設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)1、平安空間隧道內(nèi)平安空間應(yīng)在距線路中線3.0m以外，單線隧道設(shè)在電纜槽一側(cè)，多線隧道必須設(shè)在兩側(cè)。平安空間的高度不應(yīng)小于2.2m，寬度不應(yīng)小于0.8m。平安區(qū)的地面應(yīng)不低于軌面規(guī)定高度，必須平整，允許有3‰的橫向排水坡。平安空間的地面與接觸網(wǎng)設(shè)備的帶電部件之間的距離不小于3.95m。隧道橫斷面尺寸2、救援通道救援通道的規(guī)定參考了德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)留空間不控制隧道橫斷面大小，但與建筑限界一起可以作為控制隧道橫斷面寬度的依據(jù)。救援通道設(shè)在平安空間一側(cè)，救援通道走行面不低于內(nèi)軌頂面。在裝設(shè)專業(yè)設(shè)施處，寬度可減少0.25m。救援通道凈高不小于2.2m。設(shè)備的帶電部件之間的距離不小于3.95m。隧道橫斷面尺寸3、技術(shù)作業(yè)空間技術(shù)作業(yè)空間用于安放施工輔助設(shè)施，作為預(yù)留加強(qiáng)襯砌或安裝隔聲板等的空間，也可用來滿足襯砌未預(yù)料的少量的靜態(tài)長(zhǎng)期變形。該空間內(nèi)允許在有限的長(zhǎng)度范圍內(nèi)設(shè)置一些設(shè)備，如接觸導(dǎo)線張力調(diào)節(jié)器和接觸導(dǎo)線以及接頭的緊回裝置等。技術(shù)作業(yè)空間沿隧道襯砌內(nèi)輪廓環(huán)向設(shè)置，其寬度為0.3m。隧道的施工誤差不應(yīng)占用技術(shù)作業(yè)空間。隧道橫斷面尺寸

隧道內(nèi)不設(shè)置供養(yǎng)護(hù)維修人員待避的專用洞室，但應(yīng)考慮設(shè)置存放維修工具和其他業(yè)務(wù)部門需要的綜合洞室。綜合洞室沿隧道兩側(cè)交錯(cuò)布置，每側(cè)間距應(yīng)為500m左右。輔助洞室的設(shè)置

我國(guó)客運(yùn)專線隧道一般采用復(fù)合式襯砌，個(gè)別淺埋或偏壓隧道局部采用整體式襯砌。在隧道地下水不發(fā)育且?guī)r體完整的Ⅰ、Ⅱ級(jí)圍巖地段，采用不設(shè)置防水板的單層襯砌。隧道襯砌均采用曲墻形式，Ⅲ級(jí)以下圍巖隧道設(shè)置仰拱，仰拱和曲墻圓順連接，且仰拱厚度較拱墻大；I、Ⅱ級(jí)圍巖隧道設(shè)置鋼筋混凝土底板，局部地下水發(fā)育地段也采用有仰拱結(jié)構(gòu)；為防止襯砌開裂，Ⅳ級(jí)以下圍巖襯砌采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，局部Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖襯砌混凝土內(nèi)摻加合成纖維。初期支護(hù)參數(shù)考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)耐久性因素，噴射混凝土的厚度按滿足鋼架保護(hù)層設(shè)計(jì)，同時(shí)噴射混凝土中摻加合成纖維。支護(hù)和襯砌一般山嶺隧道采取“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理〞的原那么，隧道襯砌和設(shè)備洞室襯砌的防水等級(jí)應(yīng)到達(dá)?地下工程防水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?(GB50108—2001)規(guī)定的一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)，即隧道內(nèi)不允許滲水，襯砌結(jié)構(gòu)外表無濕漬。對(duì)地表水和地下水進(jìn)行妥善處理，洞內(nèi)外應(yīng)形成一個(gè)完整的防排水系統(tǒng)。對(duì)于巖溶和暗河發(fā)育的隧道，盡量維系既有巖溶地下水的通路，采用疏導(dǎo)的工程措施，不隨意封堵巖溶管道和暗河出口。在地下水發(fā)育和有可能造成地表水流失、影響地表植被和居民正常生活的地方，增加水文環(huán)境影響評(píng)價(jià)，采用“以堵為主、限量排放〞的防排水設(shè)計(jì)理念。盡量采用可維護(hù)的防排水系統(tǒng)，即采用耐久、可靠的防排水材料，關(guān)鍵部位發(fā)生損壞或防排水功能不能滿足使用要求時(shí)，可以進(jìn)行維護(hù)、檢修或更換，滿足隧道設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的防排水要求。防排水隧道洞口設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮的因素為：列車類型及長(zhǎng)度、隧道長(zhǎng)度及橫斷面凈空面積、隧道內(nèi)軌道類型、隧道洞口附近地形和洞口附近居民情況。一般情況下，隧道洞口可不設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)。隧道出口有建筑物或特殊環(huán)境要求時(shí)，可考慮設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)。進(jìn)口緩沖結(jié)構(gòu)的設(shè)置應(yīng)根據(jù)出口微壓波峰值的大小來確定。對(duì)于預(yù)留緩沖結(jié)構(gòu)條件的洞口，假設(shè)有路基擋墻，其擋墻位置應(yīng)在緩沖結(jié)構(gòu)之外。緩沖結(jié)構(gòu)

根據(jù)高速鐵路隧道建筑限界和隧道內(nèi)必須配置的各功能空間的要求，結(jié)合前面介紹的隧道空氣動(dòng)力學(xué)研究有關(guān)成果，我國(guó)統(tǒng)一制定了200km/h、250km/h、350km/h不同行車速度條件下的隧道襯砌內(nèi)輪廓，并編制了相應(yīng)的雙線隧道襯砌通用參考圖。隧道襯砌內(nèi)輪廓隧道襯砌內(nèi)輪廓隧道襯砌內(nèi)輪廓隧

道

襯

砌

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廓隧道施工技術(shù)客運(yùn)專線隧道的特點(diǎn)客運(yùn)專線線上的隧道不同于一般的鐵路隧道，當(dāng)高速列車在隧道中運(yùn)行時(shí)要遇到空氣動(dòng)力學(xué)問題，主要表現(xiàn)為空氣動(dòng)力效應(yīng)所產(chǎn)生的新特點(diǎn)及現(xiàn)象。為了降低及緩解空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，除了采用密封車輛及減小車輛橫斷面積外，必須采取有力的結(jié)構(gòu)工程措施，增大隧道有效凈空面積及在洞口增設(shè)緩沖結(jié)構(gòu)；另外還有其它輔助措施，如在復(fù)線上雙孔單線隧道設(shè)置一系列橫通道；以及在隧道內(nèi)適當(dāng)位置修建通風(fēng)豎井、斜井或橫洞。為了降低隧道的空氣動(dòng)力效應(yīng)，增大隧道有效凈空面積是較好的結(jié)構(gòu)工程措施，也是當(dāng)前世界各國(guó)高速鐵路開展的總趨勢(shì)?？瓦\(yùn)專線隧道的特點(diǎn)客運(yùn)專線線隧道的橫斷面較大，隧道受力和襯砌混凝土的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，且列車運(yùn)行速度較高，隧道維修有一定的時(shí)間限制，對(duì)隧道襯砌的平安性、耐久性和抗?jié)B防水性、抗凍性性能要求提高。對(duì)耐久性、等耐久性指標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格控制。復(fù)合襯砌和整體式襯砌比噴錨襯砌平安，且永久性好，故永久性襯砌一般不采用噴錨襯砌。目前，世界隧道界對(duì)噴錨襯砌做為永久性襯砌尚有不同看法，隨著對(duì)噴錨技術(shù)的不斷深入研究和技術(shù)質(zhì)量的不斷提高，噴錨襯砌的應(yīng)用也會(huì)更加廣泛。但在目前情況下，特別在高速鐵路隧道中仍不宜采用噴錨襯砌?？瓦\(yùn)專線隧道的特點(diǎn)大斷面隧道的受力情況不利，尤以隧道底部較為復(fù)雜，隧道拱腳和邊墻腳處的應(yīng)力集中更嚴(yán)重，需要對(duì)邊墻底與仰拱連接處進(jìn)行加強(qiáng)，并要求有更高的圍巖強(qiáng)度或更好的地基承載力?？瓦\(yùn)專線隧道的特點(diǎn)隧底結(jié)構(gòu)由于在長(zhǎng)期列車重載作用及地下水侵蝕的影響下極易產(chǎn)生破壞，從而引起基底沉陷、道床翻漿冒泥等病害，不但增加養(yǎng)護(hù)維修工作量，而且嚴(yán)重影響運(yùn)營(yíng)平安，尤其是高速鐵路對(duì)隧道底部的強(qiáng)度較普通鐵路要求更高，且高速鐵路隧道的斷面跨度較大，因此要求高速鐵路對(duì)底板厚度和仰拱、底板混凝土強(qiáng)度要求提高?？瓦\(yùn)專線隧道的特點(diǎn)除圍巖的整體性外，圍巖自身強(qiáng)度對(duì)客運(yùn)專線大斷面隧道施工方法確實(shí)定、隧道的穩(wěn)定與平安有較大影響。開挖后，隧道周邊圍巖出現(xiàn)更大范圍的塑性化和更大的變形，圍巖自穩(wěn)所要求的圍巖強(qiáng)度更高。產(chǎn)生拱作用要求的埋深更深，淺埋隧道的松弛壓力更大，淺埋隧道的輔助施工措施要求更強(qiáng)。隧道拱頂更不穩(wěn)定，拱頂圍巖存在拉應(yīng)力區(qū)，拱頂巖塊崩塌的可能性更大客運(yùn)專線隧道的特點(diǎn)隧道滲漏水的危害主要會(huì)引起洞內(nèi)金屬設(shè)備及鋼軌銹蝕、隧道襯砌喪失承載力、隧底翻漿冒泥破壞道床或使整體道床下沉開裂、有凍害地區(qū)的隧道襯砌背后積水引起襯砌凍脹開裂、襯砌漏水會(huì)引起襯砌掛冰而侵人凈空。從運(yùn)營(yíng)平安上對(duì)隧道防排水要求提高?？瓦\(yùn)專線隧道的特點(diǎn)為減低養(yǎng)護(hù)維修工作量、保障運(yùn)營(yíng)平安對(duì)隧道病害的監(jiān)測(cè)、診斷及評(píng)定、整治技術(shù)需求。隧道施工隧道施工關(guān)鍵控制點(diǎn)1以確定合理的初期支護(hù)參數(shù)、控制塌方，保證隧道施工經(jīng)濟(jì)合理、結(jié)構(gòu)平安。2以隧道防排水施工到達(dá)預(yù)期目的、不產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象保證營(yíng)運(yùn)平安。3以隧道凈空、寬度、平面和縱面指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)要求，保證工程外觀及內(nèi)在質(zhì)量。新奧法概念新奧法是六十年代奧地利專家臘布希維茲總結(jié)前人在隧道施工中累積的經(jīng)驗(yàn)后所提出來的一套隧道設(shè)計(jì)、施工的新技術(shù)。1948年提出，并于1962年奧地利第八屆土力學(xué)會(huì)議〔薩爾茨堡〕得到正式命名的隧道施工方法。新奧法就是施工過程中充分發(fā)揮圍巖本身具有的自承能力，即洞室開挖后，利用圍巖的自穩(wěn)能力及時(shí)進(jìn)行以噴錨為主的初期支護(hù)，使之與圍巖密貼，減小圍巖松動(dòng)范圍，提高自承能力，使支護(hù)與圍巖聯(lián)合受力共同作用。新奧法概念?yuàn)W地利國(guó)家地下空間委員會(huì)1980年提出的新奧法“定義〞：“新奧地利隧道修建方法(簡(jiǎn)稱新奧法)遵循這樣一個(gè)原理，即通過發(fā)揮(activation)圍巖承載環(huán)的主動(dòng)作用，使圍巖(巖土體)成為承載結(jié)構(gòu)〞。同普氏理論用圍巖最終形成的天然平衡拱來描述圍巖的自承能力不同，新奧法強(qiáng)調(diào)可以主動(dòng)地通過恰當(dāng)?shù)膰鷰r支護(hù)手段來激發(fā)圍巖的承載能力，將圍巖組織成“承載環(huán)“。新奧法概念的提出確實(shí)促進(jìn)了傳統(tǒng)的隧道修建技術(shù)從設(shè)計(jì)到施工的全面革新。新奧法概念2000版?中國(guó)土木工程指南?第八篇隧道及地下工程中是這樣定義和詮釋“新奧法〞的：“當(dāng)隧道埋深超過一定限度后，常用暗挖法施工。暗挖法最初采用傳統(tǒng)的礦山法。20世紀(jì)中葉創(chuàng)造了新奧法，此法盡量利用圍巖的自承能力，用柔性支護(hù)如錨噴支護(hù)控制圍巖的變形及應(yīng)力重分布，使到達(dá)新的平衡，目前已用于修建各種用途的隧道。〞“新奧法施工的根本思想是充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道和地下工程設(shè)計(jì)施工。〞這些文字應(yīng)該是對(duì)新奧法比較權(quán)威的注解。新奧法遵循原那么〔1〕應(yīng)當(dāng)考慮巖體的力學(xué)特性?！?〕應(yīng)當(dāng)在適宜的時(shí)機(jī)構(gòu)筑適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)，防止在圍巖中出現(xiàn)不利的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)?！?〕為使圍巖形成力學(xué)上十分穩(wěn)定的支承環(huán)結(jié)構(gòu)，必須構(gòu)筑一個(gè)閉合的支護(hù)結(jié)構(gòu)?！?〕由現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)監(jiān)控圍巖動(dòng)態(tài)。新奧法與噴錨支護(hù)的關(guān)系噴錨支護(hù)只是一種支護(hù)手段，并且新奧法中的噴錨支護(hù)手段在理論上也有它自己的獨(dú)立體系。從理論上講，隧道力學(xué)理論分成兩個(gè)體系。一是松動(dòng)壓學(xué)派，一是粘、彈、塑性理論學(xué)派。松動(dòng)壓學(xué)派是以研究作用于隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載---松動(dòng)壓為中心來解決支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的。粘、彈、塑性理論學(xué)派是以研究圍巖中應(yīng)力再分配為中心來解決隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的。新奧法理論屬于粘、彈、塑性理論學(xué)派的第二分支，因此，沒有松動(dòng)壓的概念。支護(hù)過早或過遲都將對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用構(gòu)成不利影響，從而不能有效地形成鞏固的承載環(huán)。圍巖穩(wěn)定問題根據(jù)圍巖穩(wěn)定性考慮，當(dāng)初始位移為U02時(shí)，為支護(hù)結(jié)構(gòu)施作的最正確時(shí)間。支護(hù)2最正確支護(hù)時(shí)間指可以使PDR到達(dá)最大的支護(hù)時(shí)間。此時(shí)，支護(hù)使PD在優(yōu)化意義上充分地到達(dá)最大，同時(shí)又保護(hù)圍巖強(qiáng)度，使其強(qiáng)度損失在優(yōu)化意義上到達(dá)充分小，亦即其本身自承力PR到達(dá)充分大。圍巖穩(wěn)定問題最正確支護(hù)時(shí)間段新奧法所使用的支護(hù)手段新奧法所使用的支護(hù)手段中，除了噴錨支護(hù)外，還有鋼拱支架、U型可縮性支架、鋼筋網(wǎng)、二次模注砼等，在特殊情況下，還要配合使用注漿加固、凍結(jié)加固等特殊手段，并且這些支護(hù)手段的最終目的是約束圍巖變位，使圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支承結(jié)構(gòu)。另外，新奧法構(gòu)筑支護(hù)手段的時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)對(duì)形成支承環(huán)結(jié)構(gòu)、保障圍巖穩(wěn)定有很重要的意義。施工經(jīng)驗(yàn)說明，采用噴錨支護(hù)如果無視時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)，不僅達(dá)不到預(yù)期效果，甚至?xí)斐晒こ淌鹿省Ｅ餐ń榻BNTM：NorwegianMethodofTunneling〕簡(jiǎn)單地說就是由正確的圍巖評(píng)價(jià)、合理的支護(hù)參數(shù)和高性能的支護(hù)材料三局部組成的一種經(jīng)濟(jì)而平安的隧道施工方法，它適用于公路隧道、鐵路隧道、水工隧洞及大型地下工程。挪威法介紹正確的圍巖評(píng)價(jià)體系主要是采用Q系統(tǒng)。即用巴頓法進(jìn)行圍巖分級(jí)。而合理的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)，是通過隧道施工中的觀測(cè)和量測(cè)記錄所求出的Q值來選擇的，其中包括各種支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的數(shù)值解析檢算。挪威法介紹在支護(hù)體系上的最大特點(diǎn)是把一次支護(hù)作為水久襯砌，只是在運(yùn)營(yíng)后，如果有涌水、冰霜等危害的情況下，才修筑二次襯砌。通常一次支護(hù)是采用高質(zhì)量〔40～50MPa〕的濕噴鋼纖維混凝土和全長(zhǎng)粘結(jié)型高拉力耐腐蝕的錨桿，而濕噴鋼纖維混凝土的回彈量很小，通常僅為4％～6％。挪威法介紹Q系統(tǒng)：Q值圍巖評(píng)價(jià)法是70年代初〔1974年〕，由巴頓〔N.Barton〕等人提出來的一種隧道圍巖分級(jí)方法。在歐洲各國(guó)應(yīng)用較廣。雖然近二十幾年隧道的支護(hù)技術(shù)有了很大的開展，特別是高質(zhì)量的鋼纖維混凝土的開發(fā)，并在隧道中得到了廣泛的應(yīng)用，但作為挪威法根本特征之一的Q系統(tǒng)隧道圍巖評(píng)價(jià)法變化卻不大，僅僅對(duì)巖體應(yīng)力變量SRF進(jìn)行了修正〔1993年〕，即SRF考慮了埋深增加時(shí)的巖爆及軟巖的膨脹性。挪威法介紹Q值隧道圍巖分級(jí)體系：將圍巖分為6級(jí)(O.001～1000)巖體的變形系數(shù)分為3級(jí)〔O.05～50GPa〕抗剪強(qiáng)度分為2級(jí)(0.1～20MPa)。挪威法介紹RQD為巖石質(zhì)量指標(biāo)，Jn為節(jié)理組數(shù)，Jr為節(jié)理粗糙度系數(shù)，Ja為節(jié)理蝕變系數(shù)，Jw為裂隙水降低系數(shù)，SRF為應(yīng)力降低系數(shù)。挪威法介紹第一個(gè)商數(shù)(RQD/Jn)代表巖體的結(jié)構(gòu)，也是巖塊大小和由不同節(jié)理組形成的楔形巖塊大小的一個(gè)量值。第二個(gè)商數(shù)(Jr/Ja)代表節(jié)理壁或充填料的粗糙度和摩擦特點(diǎn)。挪威法介紹參數(shù)SRF是衡量以下這些工程的一個(gè)量值：(1)在開挖通過剪切帶和含粘土擠壓巖層情況下的松散荷載；(2)穩(wěn)固巖層中的巖石應(yīng)力；(3)塑性不穩(wěn)固巖層中的擠壓荷載。挪威法介紹當(dāng)以上的6個(gè)參數(shù)確定以后，就可以根據(jù)該式計(jì)算出Q值，由Q值就可確定圍巖等級(jí)。根據(jù)圍巖的等級(jí)就可決定隧道支護(hù)的規(guī)模和水準(zhǔn)，N.Barton等人(1974年)最初提出的Q系統(tǒng)，支護(hù)主要是采用加網(wǎng)噴混凝土S(mr)。1978年以后,鋼纖維噴混凝土S(Fr)已作為商品投入使用，到1984年已完全代替S(mr)。挪威法介紹Q系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)支護(hù)設(shè)計(jì)N.Barton等人根據(jù)近l250個(gè)永久地下結(jié)構(gòu)物的施工記錄整理結(jié)果給出了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，該方法是通過一張綜合考慮各因素的圖來選擇隧道支護(hù)參數(shù)。該圖的橫軸是Q值，圍巖類別示于圖的上側(cè)，縱軸表示隧道的寬度或高度被表示平安系數(shù)的ESR除之的量S。挪威法介紹根據(jù)橫軸Q和縱軸S的數(shù)值，將這張圖劃分成9個(gè)不同類型的支護(hù)區(qū)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，當(dāng)我們決定了Q值和S值后，即可由Q值和S值在圖上確定一點(diǎn)，看這一點(diǎn)落在圖中的哪個(gè)區(qū)域，即可確定隧道支護(hù)類型。挪威法介紹Q系統(tǒng)的支護(hù)設(shè)計(jì)卡(1993)挪威法介紹NTM和NATM的區(qū)別新奧法比較適用于軟弱圍巖。在軟弱圍巖中修建隧道，節(jié)理和超挖不是主要問題，無論人工或機(jī)械開挖，均能形成光滑輪廓，圍巖能夠形成完整的承載環(huán)，利用圍巖作隧道的主要承載結(jié)構(gòu)，是新奧法的理論核心，實(shí)踐中必需做到。因此，新奧法強(qiáng)調(diào)圍巖監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果斷定二次支護(hù)施作時(shí)間和結(jié)構(gòu)形式。挪威法介紹NTM和NATM的區(qū)別NTM那么更適用于硬巖。在硬巖中修建隧道，無論用鉆爆法或掘進(jìn)機(jī)開挖，節(jié)理和超挖都占主導(dǎo)地位。在此條件下，錨桿調(diào)動(dòng)圍巖強(qiáng)度的動(dòng)力最強(qiáng)。因此，挪威法以錨桿作隧道主要支護(hù)手段。由于很可能超挖，因此，不宜使用鋼拱架或網(wǎng)構(gòu)拱架。由于節(jié)理充填物引起圍巖不均勻，可能引起圍巖失穩(wěn)，因此要求用噴混凝土或噴鋼纖維混凝土對(duì)系統(tǒng)錨桿補(bǔ)強(qiáng)。隧道施工方法

施工方法簡(jiǎn)介隧道施工中，開挖方法是影響圍巖穩(wěn)定的重要因素之一。鉆爆法仍然是中國(guó)目前應(yīng)用最廣、最成熟的隧道修建方法?？瓦\(yùn)專線隧道開挖常用的方法有全斷面法、臺(tái)階法、CD工法、CRD工法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法。在選擇開挖方法時(shí)，應(yīng)對(duì)隧道斷面大小及形狀、圍巖的工程地質(zhì)條件、埋置深度、支護(hù)條件、施工條件、環(huán)境條件、工期要求、工程量、機(jī)械配備能力、施工平安、經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)因素進(jìn)行綜合分析，采用恰當(dāng)?shù)拈_挖方法，尤其應(yīng)與支護(hù)條件相適應(yīng)。施工方法簡(jiǎn)介從工程造價(jià)和施工速度考慮，施工方法選擇順序應(yīng)為：全斷面法→正臺(tái)階法→臺(tái)階設(shè)臨時(shí)仰拱→中隔墻法→交叉中隔墻法→雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。從施工平安考慮，順序正好反過來。在當(dāng)前的施工實(shí)踐中，采用最多的方法是臺(tái)階法，其次是全斷面法。在大斷面隧道中，單側(cè)壁導(dǎo)坑〔小隔壁法〕和雙側(cè)壁導(dǎo)坑〔眼鏡法〕采用較多，由于施工機(jī)械的開展和輔助工法的采用，施工方法有向更多地采用全斷面法，特別是全斷面法與超短臺(tái)階法結(jié)合的開展趨勢(shì)。施工方法簡(jiǎn)介隧道施工的根本技術(shù)原那么因?yàn)閲鷰r是隧道的主要承載單元，所以要在施工中充分保護(hù)和保護(hù)圍巖。防止過度破壞和損傷遺留圍巖的強(qiáng)度，使暴露的圍巖盡量保存既有的質(zhì)量，是最重要最根本的原那么。為了充分發(fā)揮圍巖的結(jié)構(gòu)作用，應(yīng)容許圍巖有可控制的變形。變形的控制主要是通過支護(hù)阻力(即各種支護(hù)結(jié)構(gòu))的效應(yīng)到達(dá)的。施工方法簡(jiǎn)介隧道施工的根本技術(shù)原那么在施工中，必須進(jìn)行實(shí)地量測(cè)監(jiān)控，及時(shí)提出可靠的、足夠數(shù)量的量測(cè)信息，以指導(dǎo)施工和設(shè)計(jì)。在選擇支護(hù)手段時(shí)，一般應(yīng)選擇能大面積的、牢固的與圍巖緊密接觸的、能及時(shí)施設(shè)和應(yīng)變能力強(qiáng)的支護(hù)手段。要特別注意，隧道施工過程是圍巖力學(xué)狀態(tài)不斷變化的過程。減少開挖分部，也就有可能減少因分部過多而引起的圍巖內(nèi)的應(yīng)力變化和圍巖松弛。施工方法簡(jiǎn)介隧道施工的根本技術(shù)原那么在任何情況下，使隧道斷面能在較短時(shí)間內(nèi)閉合是極為重要的。為保證二次襯砌的質(zhì)量和整體性，在任何情況下，都應(yīng)采用先墻后拱的施工順序。在隧道施工過程中，必須建立設(shè)計(jì)→施工檢驗(yàn)→地質(zhì)預(yù)測(cè)→量測(cè)反響→修正設(shè)計(jì)的一體化的施工管理系統(tǒng)，以不斷地提高和完善隧道施工技術(shù)。全斷面開挖法全斷面開挖法是指將整個(gè)隧道開挖斷面一次鉆孔、一次爆破成型、一次初期支護(hù)到位的隧道開挖方法。全斷面開挖法有較大的作業(yè)空間，有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，提高施工速度，且工序少，施工操作比較簡(jiǎn)單，便于施工組織和管理，較分部開挖法減少了爆破震動(dòng)次數(shù)。但由于開挖面較大，圍巖相對(duì)穩(wěn)定性降低，且每個(gè)循環(huán)工作量較大，每次深孔爆破引起的震動(dòng)較大，因此要求具有較強(qiáng)的開挖、出渣能力和相應(yīng)的支護(hù)能力。隧道施工隧道施工全斷面開挖法有較大的斷面進(jìn)尺比〔即開挖斷面面積與掘進(jìn)進(jìn)尺之比〕，可獲得較好的爆破效果，且爆破對(duì)圍巖的震動(dòng)次數(shù)較少，有利于圍巖的穩(wěn)定，但每次爆破震動(dòng)強(qiáng)度卻較大，要求進(jìn)行嚴(yán)格的控制爆破設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)于穩(wěn)定性較差的圍巖。全斷面法一次開挖成形，開挖跨度較大，高度較高，隧道周邊圍巖出現(xiàn)更大范圍的塑性化和更大的變形，隧道拱腳和墻腳處的應(yīng)力集中更嚴(yán)重，隧道拱頂更不穩(wěn)定，圍巖自穩(wěn)所要求的圍巖自身強(qiáng)度較高。全斷面開挖法對(duì)于硬巖隧道，由于其自身強(qiáng)度一般比較高，所以圍巖自身強(qiáng)度并不是影響隧道穩(wěn)定與平安的決定因素，可通過采取超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工措施進(jìn)行超前預(yù)加固，從而提高圍巖的整體性。對(duì)于軟巖隧道，由于其自身強(qiáng)度一般偏低，各種超前預(yù)加固措施對(duì)于圍巖自身強(qiáng)度提高幅度有限，自身強(qiáng)度往往成為影響隧道穩(wěn)定與平安的控制因素。隧道施工全斷面開挖法全斷面法主要適用于Ⅰ～Ⅲ級(jí)硬巖地層和Ⅱ級(jí)軟巖地層。對(duì)于Ⅳ級(jí)硬巖地層，在采取超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工措施加固后，也可采用全斷面法施工，但應(yīng)根據(jù)具體圍巖情況適當(dāng)縮短開挖進(jìn)尺。淺埋段、偏壓段和洞口段不宜采用全斷面法開挖。隧道施工臺(tái)階開挖法臺(tái)階法施工就是將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個(gè)或幾個(gè)局部，具有上下斷面兩個(gè)工作面或多個(gè)工作面，分步開挖。其優(yōu)點(diǎn)是靈活多變、適用性強(qiáng)，有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，能較早地使支護(hù)閉合，有利于開挖面的穩(wěn)定性和控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降。缺點(diǎn)是上下部作業(yè)有互相干擾，應(yīng)注意下部作業(yè)時(shí)對(duì)上部穩(wěn)定性的影響，臺(tái)階開挖會(huì)增加對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)等。隧道施工臺(tái)階開挖法臺(tái)階法適用于Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖地層和洞口段、偏壓段、淺埋段的Ⅰ～Ⅳ級(jí)硬巖地層和Ⅱ、Ⅲ級(jí)軟巖地層，但應(yīng)視具體情況采取超前大管棚、超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工措施進(jìn)行超前加固，并根據(jù)工程實(shí)際、地層條件和機(jī)械條件，選擇適宜的臺(tái)階方式。根據(jù)地層條件和機(jī)械配備情況，臺(tái)階法又可分為正臺(tái)階法、中隔墻臺(tái)階法等。隧道施工臺(tái)階開挖法①正臺(tái)階上下兩局部步開挖法將斷面分成上下兩個(gè)臺(tái)階開挖，上臺(tái)階長(zhǎng)度一般控制在1～1.5倍洞徑，但必須在地層失去自穩(wěn)能力之前盡快開挖下臺(tái)階，支護(hù)形成封閉結(jié)構(gòu)。假設(shè)地層較差，為了穩(wěn)定工作面，也可輔以小導(dǎo)管超前支護(hù)等措施。一般采用人工和機(jī)械混合開挖法，即上半斷面采用人工開挖、機(jī)械出碴，下半斷面采用機(jī)械開挖出、機(jī)械出碴。有時(shí)為解決上半斷面出碴對(duì)下半斷面的影響，可采用皮帶運(yùn)輸機(jī)將上半斷面的碴土送到下半斷面的運(yùn)輸車中。隧道施工臺(tái)階開挖法②正臺(tái)階分步開挖留核心土法該法適用于較差的地層，上臺(tái)階取1倍洞徑左右環(huán)形開挖，留核心土，用系統(tǒng)小導(dǎo)管超前支護(hù)、預(yù)注漿穩(wěn)定工作面，用網(wǎng)構(gòu)鋼拱架做初期支護(hù)，拱腳、墻腳設(shè)置鎖腳錨桿。當(dāng)隧道斷面較高時(shí)，可以分多層臺(tái)階法開挖，但臺(tái)階長(zhǎng)度不允許超過1.5倍洞徑。隧道施工臺(tái)階開挖法③中隔墻臺(tái)階法開挖當(dāng)工作面地層自穩(wěn)能力較差，上臺(tái)階開挖后拱腳支撐在未開挖巖體上的自穩(wěn)時(shí)間較短且開挖斷面跨度較大時(shí)，可采用中隔墻臺(tái)階法〔通常配合臨時(shí)仰拱使用〕。通過中隔墻的分載作用，減輕兩側(cè)拱腳的壓力，降低地表沉陷值，以確保施工平安。采用中隔墻臺(tái)階法開挖時(shí)，上臺(tái)階開挖長(zhǎng)度一般控制在1.5倍洞徑內(nèi)，并輔之以超前小導(dǎo)管注漿加固地層，留核心土環(huán)形開挖等措施。由于中隔墻的限制，一般上臺(tái)階采用人工開挖，人工出碴至下臺(tái)階，下臺(tái)階采用機(jī)械開挖、機(jī)械出碴。隧道施工隧道施工臺(tái)階開挖法——中隔墻臺(tái)階法施工示意臺(tái)階開挖法臺(tái)階開挖時(shí)應(yīng)注意臺(tái)階長(zhǎng)度要適當(dāng)。選用長(zhǎng)臺(tái)階還是短臺(tái)階、微臺(tái)階，應(yīng)根據(jù)兩個(gè)條件來確定：其一是初期支護(hù)形成閉合斷面的時(shí)間要求，圍巖穩(wěn)定性愈差，閉合時(shí)間要求愈短；其二是上半斷面施工時(shí)開挖、支護(hù)、出渣等機(jī)械設(shè)備所需的空間大小的要求。還應(yīng)注意解決好上、下半斷面作業(yè)的相互干擾問題，尤其是短臺(tái)階干擾較大，要注意作業(yè)組織，對(duì)于長(zhǎng)度較短的隧道，可將上半斷面貫穿后，再進(jìn)行下半斷面施工。下部開挖時(shí)，應(yīng)注意上部的穩(wěn)定，假設(shè)圍巖穩(wěn)定性較好，那么可以分段順序開挖，假設(shè)圍巖穩(wěn)定性較差，那么應(yīng)縮短下部掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺，假設(shè)穩(wěn)定性更差，那么可以左右錯(cuò)開，或先拉中槽后挖邊幫。隧道施工單側(cè)壁導(dǎo)坑法單側(cè)壁導(dǎo)坑法是指在隧道斷面一側(cè)先開挖一導(dǎo)坑，并始終超前一定距離，再開挖隧道斷面剩余局部，變大跨斷面為小跨斷面的隧道開挖方法。單側(cè)壁導(dǎo)坑法主要適用于地層較差、斷面較大，采用臺(tái)階法開挖有困難的，可采用人工配合機(jī)械開挖的Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖地層。隧道施工單側(cè)壁導(dǎo)坑法采用該法開挖時(shí)，單側(cè)壁導(dǎo)坑超前的距離一般在2倍洞徑以上。為了穩(wěn)定工作面，須采取超前大管棚、超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工措施進(jìn)行超前加固。一般采用人工開挖、人工和機(jī)械配合開挖、人工和機(jī)械配合出碴。斷面剩余局部開挖時(shí)，可適當(dāng)采用控制爆破以免破壞已完成導(dǎo)坑的臨時(shí)支護(hù)。隧道施工隧道施工中隔墻法中隔墻法也稱CD工法(CenterDiaphragm)，是以臺(tái)階法為根底，將隧道斷面從中間分成左右局部，使上、下臺(tái)階左右各分成2或多局部，每一局部開挖并支護(hù)后形成獨(dú)立的閉合單元。中隔墻法通過隧道斷面中部的臨時(shí)支撐隔墻，將斷面跨度一分為二，減小了開挖斷面跨度，使斷面受力更合理，從而使隧道開挖更平安、可靠。中隔墻法主要適用于地層較差的Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖地層、不穩(wěn)定巖體和淺埋段、偏壓段、洞口段。一般采用人工開挖、人工和機(jī)械配合出碴。可適當(dāng)采用控制爆破，以免破壞已完成的臨時(shí)支撐隔墻。隧道施工中隔墻法采用該法進(jìn)行隧道開挖時(shí)，臺(tái)階長(zhǎng)度一般為1～1.5倍洞徑(此處洞徑取分部高度和跨度的大值)。先開挖一側(cè)斷面的最后一步與后開挖斷面的第一步間應(yīng)拉開1～1.5倍洞徑的距離。為了穩(wěn)定工作面，須采取超前大管棚、超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工措施進(jìn)行超前加固。隧道施工隧道施工交叉中隔墻法交叉中隔墻法也稱CRD工法(CrossDiaphragm)。當(dāng)CD工法仍不能保證圍巖穩(wěn)定和隧道施工平安要求時(shí)，可在CD工法的根底上對(duì)各分部加設(shè)臨時(shí)仰拱，將原CD工法先開挖中壁一側(cè)改為兩側(cè)交叉開挖、步步封閉成環(huán)而改進(jìn)開展的一種工法交叉中隔墻法最大特點(diǎn)是將大斷面施工化成小段面施工，各個(gè)局部封閉成環(huán)的時(shí)間短，控制早期圍巖變形，每個(gè)步序受力體系完整。施工大量實(shí)例資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，CRD工法比CD工法減少地表下沉近50%。但CRD工法施工工序復(fù)雜、隔墻撤除困難、本錢較高、進(jìn)度較慢。CRD工法各分部間應(yīng)拉開一定的距離，距離以保證掌子面穩(wěn)定為準(zhǔn)，一般為1～1.5倍洞徑(此處洞徑取分部高度和跨度的大值)，但在能保證掌子面圍巖穩(wěn)定的情況下，可適當(dāng)縮短距離，以保證操作空間要求。隧道施工交叉中隔墻法CRD工法適用于特別破碎的巖石、碎石土、卵石土、圓礫土、角礫土及黃土組成的Ⅴ級(jí)圍巖和軟塑狀黏性土、潮濕的粉細(xì)砂組成的Ⅵ級(jí)圍巖及較差圍巖中的洞口段、偏壓段、淺埋段等。為了穩(wěn)定工作面，采用CRD工法施工時(shí)，須采取超前大管棚、超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿、掌子面封閉等輔助施工措施進(jìn)行超前加固。一般采用人工開挖、人工和機(jī)械配合出碴?？蛇m當(dāng)采用控制爆破，以免破壞已完成的臨時(shí)支撐隔墻和臨時(shí)仰拱。隧道施工隧道施工雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前中間臺(tái)階法的簡(jiǎn)稱，也稱眼鏡〔睛〕工法，也是變大跨度為小跨度的施工方法。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙側(cè)壁導(dǎo)洞法以臺(tái)階法為根底，將隧道斷面分成雙側(cè)壁導(dǎo)洞和上、下臺(tái)階4局部，將大跨度分成3個(gè)小跨度進(jìn)行作業(yè)，其雙側(cè)壁導(dǎo)洞尺寸以滿足機(jī)械設(shè)備和施工條件為主確定。該工法工序較復(fù)雜，導(dǎo)坑的支護(hù)撤除困難，鋼架連接困難，而且本錢較高，進(jìn)度較慢。隧道施工雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法主要適用于斷面很大、地層較差的Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖地層、不穩(wěn)定巖體和淺埋段、偏壓段、洞口段。采用該法開挖時(shí)，雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前的距離相等或不等。為了穩(wěn)定工作面，經(jīng)常和超前預(yù)注漿等輔助施工措施配合使用。一般采用人工、機(jī)械混合開挖，人工、機(jī)械混合出碴。隧道施工雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工時(shí)，應(yīng)先開挖兩側(cè)的側(cè)壁導(dǎo)洞，在導(dǎo)洞內(nèi)施工完支護(hù)后再開挖上臺(tái)階，當(dāng)隧道跨度大而地層條件較差時(shí)，上臺(tái)階也可采用中隔墻法或環(huán)形留核心土法開挖后并及時(shí)施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，在拱、墻的保護(hù)下，逐層開挖下臺(tái)階至基底，并施工仰拱或底板。施工過程中，左右側(cè)壁導(dǎo)洞錯(cuò)開不小于15m，這是基于在開挖中引起導(dǎo)洞周邊圍巖應(yīng)力重新分布不影響已成導(dǎo)洞而確定的。上、下臺(tái)階之間的距離，視具體情況，按臺(tái)階法確定。隧道施工隧道施工雙側(cè)壁導(dǎo)坑法隧道施工雙側(cè)壁導(dǎo)坑法銑挖法銑挖法是近年來興起的一種新的施工方法，它通過采用一種叫銑挖機(jī)的設(shè)備，安裝在任何類型的液壓挖掘機(jī)上，高效替代挖斗、破碎錘等通用配置，應(yīng)用于隧道掘進(jìn)及輪廓修正的施工方法，適用于各種地質(zhì)條件。在中低硬度的巖石如風(fēng)化巖、凝灰?guī)r中最大可到達(dá)25～40m3/h〔隨巖石的密度、破碎度不同而不同〕?？梢钥焖贉?zhǔn)確的修整構(gòu)造物輪廓，應(yīng)用在隧道開挖中，不但可以解決令施工單位頭疼的欠挖問題，還進(jìn)而降低施工單位“寧超勿欠〞，所引起的本錢增大問題。隧道施工預(yù)切槽法機(jī)械預(yù)切槽法是用專用的預(yù)切槽機(jī)沿隧道橫斷面周邊預(yù)先切割或鉆一條有限厚度的溝槽，在硬巖中，切槽可作為爆破的臨空面，起爆順序與傳統(tǒng)爆破相反，不是由里向外而是由外向里逐層起爆，這種方法可以顯著降低鉆爆法施工的爆破振動(dòng)速度。在松散地層中，切槽后立即向槽內(nèi)噴入混凝土，在開挖面前方形成一個(gè)預(yù)筑拱，隨后才將切槽所界定的掌子面開挖出來，這樣就能有效地減少因掌子面開挖而產(chǎn)生的圍巖變形與地表沉降，并使開挖工作能在預(yù)筑拱保護(hù)下平安高效進(jìn)行。隧道施工臺(tái)階七步開挖法洞身開挖采用臺(tái)階七步開挖法施工，是指在隧道開挖過程中，分七個(gè)開挖面，以前后七個(gè)不同的位置相互錯(cuò)開同時(shí)開挖，然后分部同時(shí)支護(hù)，形成支護(hù)整體，縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間，逐步向縱深推進(jìn)的作業(yè)方法，形成開挖及施作初期支護(hù)，混凝土仰拱緊跟下臺(tái)階及時(shí)施作構(gòu)成穩(wěn)固的初期支護(hù)體系。隧道施工隧道施工臺(tái)階七步開挖法隧道施工臺(tái)階七步開挖法監(jiān)測(cè)檢測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)檢測(cè)對(duì)于隧道工程，承載結(jié)構(gòu)變化最直觀的就是產(chǎn)生位移，可以利用不同的量測(cè)方法和量測(cè)儀器得到承載結(jié)構(gòu)位移及內(nèi)力的變化。通過以往獲得大量的承載結(jié)構(gòu)變形及內(nèi)力量測(cè)結(jié)果，可以得出承載結(jié)構(gòu)變形及內(nèi)力變化與承載結(jié)構(gòu)穩(wěn)定之間的規(guī)律。結(jié)合已有的工程量測(cè)資料，利用類比法可以確定現(xiàn)有承載結(jié)構(gòu)受力變化是否平安。隧道監(jiān)控量測(cè)的實(shí)施運(yùn)用，便是通過種種量測(cè)方法得到準(zhǔn)確的承載結(jié)構(gòu)變化的相關(guān)數(shù)據(jù)，利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析，通過類比可以得出一定的結(jié)論。量測(cè)工作是新奧法構(gòu)筑隧道非常重要的一環(huán)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)新奧法量測(cè)工作的作用或目的為：掌握圍巖動(dòng)態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，利用量測(cè)結(jié)果修改設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工；預(yù)見事故和險(xiǎn)情，以便及時(shí)采取措施，防患于未然；積累資料，為以后的新奧法設(shè)計(jì)提供類比依據(jù)；為確定隧道平安提供可靠的信息；量測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)分析處理與必要的計(jì)算和判斷后，進(jìn)行預(yù)測(cè)和反響，以保證施工平安和隧道穩(wěn)定。隧道檢測(cè)技術(shù)的主要內(nèi)容按隧道修建過程分，其主要內(nèi)容包括：材料質(zhì)量檢測(cè)、超前支護(hù)與預(yù)加固圍巖施工質(zhì)量檢測(cè)、開挖質(zhì)量檢測(cè)、初期支護(hù)施工質(zhì)量檢測(cè)、防排水質(zhì)量檢測(cè)、施工監(jiān)控量測(cè)、混凝土襯砌質(zhì)量檢測(cè)、通風(fēng)檢測(cè)、照明檢測(cè)等。監(jiān)測(cè)檢測(cè)材料檢測(cè)隧道工程的常用原材料有：襯砌材料、支護(hù)材料、防排水材料。支護(hù)材料包括錨桿、噴射混凝土和鋼構(gòu)件等，防排水材料包括注漿材料、高分子合成卷材、排水管和防水混凝土等。施工質(zhì)量檢測(cè)主要內(nèi)容包括：超前支護(hù)及預(yù)加固、開挖、初期支護(hù)、防排水和襯砌混凝土質(zhì)量檢測(cè)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)支護(hù)質(zhì)量主要指錨桿安裝質(zhì)量、噴射混凝土質(zhì)量和鋼構(gòu)件質(zhì)量。對(duì)于錨桿，施工質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容有錨桿的間排距、錨桿的長(zhǎng)度、錨桿的方向、注漿式錨桿的密實(shí)度、錨桿的抗拔力等。對(duì)于噴射混凝土，施工中應(yīng)主要檢測(cè)其強(qiáng)度、厚度和平整度。對(duì)于鋼構(gòu)件，那么要檢測(cè)構(gòu)件的規(guī)格與節(jié)間連接、架間距、構(gòu)件與圍巖的接觸情況以及與錨桿的連接。此外，對(duì)支護(hù)背后的回填密實(shí)度也要進(jìn)行探測(cè)。其中，用錨桿拉拔儀、扭力扳手等檢測(cè)錨桿抗拔力，用錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀、錨桿密實(shí)度檢測(cè)儀檢測(cè)錨桿砂漿密實(shí)度和長(zhǎng)度，用鑿孔、隧道激光斷面儀、攝影機(jī)、混凝土測(cè)厚儀、地質(zhì)雷達(dá)、超聲波檢測(cè)儀等檢測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)厚度，用地質(zhì)雷達(dá)、超聲波檢測(cè)儀檢測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)缺陷及支護(hù)結(jié)構(gòu)背后空洞。監(jiān)測(cè)檢測(cè)襯砌混凝土質(zhì)量檢測(cè)包括襯砌的幾何尺寸、襯砌混凝土強(qiáng)度、混凝土的完整性、混凝土裂縫、襯砌背后的回填密度和襯砌內(nèi)部鋼架、鋼筋分布等的檢測(cè)。其中外觀尺寸容易用直尺量測(cè)，混凝土強(qiáng)度及其完整性那么需用無損探測(cè)技術(shù)完成，混凝土裂縫可用塞尺等簡(jiǎn)單方法檢測(cè)，襯砌背后的回填密實(shí)度和襯砌內(nèi)部鋼架、鋼筋分布等可采用地質(zhì)雷達(dá)法和鉆孔法檢測(cè)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)按用途可分類1工程測(cè)試：為保證施工過程中隧道的穩(wěn)定和有效地進(jìn)行施工控制而必須進(jìn)行的測(cè)試工程。如：隧道拱頂下沉、隧道收斂等。2檢驗(yàn)測(cè)試：為保證和檢驗(yàn)隧道工程質(zhì)量而進(jìn)行的測(cè)試工程。如：錨桿抗拔力及密實(shí)度檢測(cè)、斷面測(cè)量、支護(hù)結(jié)構(gòu)厚度及缺陷檢測(cè)等。監(jiān)測(cè)檢測(cè)按測(cè)試內(nèi)容分類按測(cè)試內(nèi)容可分為：1圍巖狀態(tài)〔包括原巖應(yīng)力、松弛范圍等〕測(cè)試；2荷載〔圍巖壓力及支護(hù)層間壓力〕測(cè)試；3支護(hù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)〔包括支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移等〕測(cè)試。監(jiān)測(cè)檢測(cè)測(cè)試工程及手段測(cè)試工程及手段1隧道周邊位移及斷面：精密水準(zhǔn)儀、收斂計(jì)、全息攝影機(jī)、隧道斷面儀。2圍巖內(nèi)部位移：鉆孔多點(diǎn)位移計(jì)〔機(jī)械式、電磁式〕、地面撓度儀。3淺埋隧道地面沉降：精密水準(zhǔn)儀、全斷面沉降儀、激光掃平儀。一般用水平儀量測(cè)，量測(cè)精度±1mm。監(jiān)測(cè)檢測(cè)測(cè)試工程及手段4原始地應(yīng)力：水劈裂、應(yīng)力解除、聲發(fā)射、鉆孔應(yīng)力〔應(yīng)變、變形〕計(jì)。5巖體破壞狀態(tài)：巖體聲波測(cè)試儀。6超前地質(zhì)預(yù)報(bào)：淺層地震儀。7圍巖壓力及支護(hù)層間壓力：壓力傳感器。8支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力：混凝土應(yīng)變儀〔鋼弦式、電阻式〕。9錨桿軸力：〔應(yīng)變式、鋼筋計(jì)〕量測(cè)錨桿。監(jiān)測(cè)檢測(cè)測(cè)試工程及手段

10結(jié)構(gòu)厚度：混凝土測(cè)厚儀、地質(zhì)雷達(dá)、超聲波檢測(cè)儀。11結(jié)構(gòu)缺陷及支護(hù)結(jié)構(gòu)背后空洞：地質(zhì)雷達(dá)、超聲波檢測(cè)儀。12抗拔力：錨桿拉拔儀。13錨桿砂漿密實(shí)度：錨桿密實(shí)度檢測(cè)儀。監(jiān)測(cè)檢測(cè)隧道變形量測(cè)隧道變形〔位移〕是隧道圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)形態(tài)變化最直接最明顯的反映，也是影響圍巖和支護(hù)穩(wěn)定各因素的綜合反映，并且變形也是在工程中最容易獲取和最直觀的信息，是鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)的必測(cè)工程。監(jiān)測(cè)檢測(cè)地表下沉量測(cè)控制要點(diǎn)：淺埋隧道洞頂?shù)乇硐鲁亮繙y(cè)應(yīng)在隧道尚未開挖前就開始進(jìn)行，借以獲得開挖過程中全位移曲線。測(cè)點(diǎn)和拱頂下沉量測(cè)布置在同一斷面上。測(cè)點(diǎn)縱向間距與隧道埋深和開挖寬度有關(guān)，橫向測(cè)點(diǎn)一般布置在4—6倍洞室寬范圍，隧道中線附近密些，外側(cè)漸稀，間距為2～5m。在開挖影響范圍以外設(shè)置2～3個(gè)水平基點(diǎn)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)凈空變化量測(cè)和拱頂下沉量測(cè)，應(yīng)在同一斷面上進(jìn)行。以水平基線量測(cè)為主，必要時(shí)設(shè)置斜基線。對(duì)以下情況要調(diào)整量測(cè)的斷面位置、間隔、頻率：a對(duì)膨脹性地質(zhì)，地層長(zhǎng)期不穩(wěn)定時(shí)：縮短間隔、增加頻率；b早開挖或緩慢開挖時(shí)：調(diào)整斷面位置、縮短間隔、增加頻率；c隧道的總長(zhǎng)發(fā)生變化時(shí)：調(diào)整斷面位置、增長(zhǎng)或縮短間隔；d地質(zhì)良好，且是同樣連續(xù)時(shí)：增長(zhǎng)間隔、減少頻率；e地質(zhì)變化顯著時(shí)：調(diào)整斷面位置、增長(zhǎng)或縮短間隔、增加或減少頻率；f能很快取得測(cè)定值時(shí)：增長(zhǎng)間隔、減少頻率。拱頂下沉量測(cè)測(cè)點(diǎn)，一般布置在拱中和兩側(cè)拱腰，每斷面布置三點(diǎn)，當(dāng)受通風(fēng)管阻礙或有其他障礙時(shí)，可適當(dāng)移動(dòng)位置。水準(zhǔn)基點(diǎn)一般設(shè)在拱頂，選擇在圍巖穩(wěn)定地段設(shè)置。監(jiān)測(cè)檢測(cè)凈空變化量測(cè)和拱頂下沉量測(cè)控制要點(diǎn)圍巖穩(wěn)定性判別標(biāo)準(zhǔn)問題，不僅同圍巖類別以及其他地質(zhì)因素有關(guān)，而且還同施工方法、支護(hù)手段等人為因素有關(guān)，是比較復(fù)雜的。因此，在評(píng)價(jià)圍巖穩(wěn)定程度時(shí)應(yīng)根據(jù)工程的具體情況采用下述三種判別標(biāo)準(zhǔn)綜合分析，以確定比較符合實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)圍巖穩(wěn)定性判別標(biāo)準(zhǔn)①根據(jù)實(shí)測(cè)位移或預(yù)計(jì)最終位移值判別：在隧道開挖過程中假設(shè)發(fā)現(xiàn)量測(cè)的位移總量超過某一臨界值時(shí)，或者根據(jù)已回歸函數(shù)預(yù)計(jì)最終位移將超過某一臨界值時(shí)，說明圍巖難以穩(wěn)定，需要加強(qiáng)支護(hù)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)圍巖穩(wěn)定性判別標(biāo)準(zhǔn)②根據(jù)位移變化速率判斷位移變化速率大于某臨界值時(shí)那么認(rèn)為圍巖未穩(wěn)定，反之那么認(rèn)為圍巖已經(jīng)到達(dá)根本穩(wěn)定?？筛鶕?jù)工程特點(diǎn)和圍巖條件，制定本工程的位移臨界變化速率的標(biāo)準(zhǔn)。③根據(jù)位移變形加速度判斷變形速率不斷下降，表示圍巖趨于穩(wěn)定，支護(hù)是平安的；變形速率長(zhǎng)時(shí)間保持不變，應(yīng)及時(shí)調(diào)整施工程序和加強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng)的剛度和強(qiáng)度；變形速率逐漸增加，表示圍巖已到達(dá)危險(xiǎn)狀態(tài)，必須立即停工加固。監(jiān)測(cè)檢測(cè)圍巖穩(wěn)定性判別標(biāo)準(zhǔn)量測(cè)數(shù)據(jù)的處理

由于現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)所得的原始數(shù)據(jù)，不可防止具有一定的離散性，其中包含著測(cè)量誤差甚至測(cè)試錯(cuò)誤，必須進(jìn)行整理和數(shù)學(xué)處理：將同一量測(cè)斷面的各種量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比照、相互印證，以確認(rèn)量測(cè)結(jié)果的可靠性；探求圍巖變形或支護(hù)系統(tǒng)的受力隨時(shí)間變化規(guī)律、空間分布規(guī)律，判定圍巖和支護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)量測(cè)數(shù)據(jù)的處理

量測(cè)數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容包括：①繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨時(shí)間變化的曲線——時(shí)態(tài)曲線；②繪制位移速率、應(yīng)力速率、應(yīng)變速率隨時(shí)間變化的曲線；③繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨開挖面推進(jìn)變化的曲線——空間曲線；④繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨圍巖深度變化的曲線；⑤繪制接觸壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力在隧道橫斷面上的分布圖。監(jiān)測(cè)檢測(cè)由于量測(cè)誤差所造成的離散性，按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)所繪制的位移等物理量隨時(shí)間或空間變化的散點(diǎn)圖上下波動(dòng)，很不規(guī)那么，難以用來分析。因此，需要采用數(shù)學(xué)處理的方法，將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)整理成實(shí)驗(yàn)曲線或經(jīng)驗(yàn)公式?；貧w分析是目前量測(cè)數(shù)據(jù)處理的主要方法，通過對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)回歸分析可以預(yù)測(cè)最終值和各階段的變化速率。常用的回歸曲線方程有：①對(duì)數(shù)函數(shù)，②指數(shù)函數(shù)，③雙曲函數(shù)監(jiān)測(cè)檢測(cè)量測(cè)數(shù)據(jù)的處理施作柔性的(其實(shí)還應(yīng)該同時(shí)強(qiáng)調(diào)韌性)初期支護(hù)讓圍巖的變形有所釋放的做法，對(duì)于初始地應(yīng)力量值較大、塑性地壓顯著的深埋隧道是十分有效的。在那種情況下，圍巖變形的適度釋放，有助于圍巖通過應(yīng)力調(diào)整，發(fā)揮自承作用，消減作用在襯砌結(jié)構(gòu)上的形變壓力。相反地，如果過早地施作剛度較大的二次襯砌，將會(huì)降低支護(hù)系統(tǒng)的可靠性，甚至造成結(jié)構(gòu)的裂損，這是為國(guó)內(nèi)外一些工程所證實(shí)了的。監(jiān)測(cè)檢測(cè)關(guān)于變形釋放但是絕不能認(rèn)為，按新奧法原那么修建隧道就必須采用柔性支護(hù)，讓圍巖變形釋放。對(duì)于軟弱圍巖中的淺埋隧道，地應(yīng)力量值本來就不大，致使巖體破壞，強(qiáng)度喪失的“臨界變形值〞比較小。在這種情況下，為了保護(hù)和發(fā)揮圍巖的自承能力，需強(qiáng)調(diào)的是圍巖變形的控制而不是釋放。對(duì)于支護(hù)系統(tǒng)需強(qiáng)調(diào)的是剛性而不是柔性。這也正是在這種具體條件下新奧法原那么的表達(dá)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)關(guān)于變形釋放在1992年版的“鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)那么〞(TBJl08-92)和1996年版的“鐵路隧道施工標(biāo)準(zhǔn)〞(TBJ204-96)以及“公路隧道施工標(biāo)準(zhǔn)〞(JTJ042-94)中曾有關(guān)于二次襯砌應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形根本穩(wěn)定后施作的規(guī)定，并且將水平收斂速度小于O.2mm／d作為“根本穩(wěn)定〞的一個(gè)標(biāo)志。但是在最近發(fā)布的“鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〞(TB10108-2002)及“鐵路隧道施工標(biāo)準(zhǔn)〞(TB10204-2002)中均刪去了此類條文，規(guī)定“深埋隧道的二次襯砌一般情況下應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形根本穩(wěn)定后施作〞，而“淺埋隧道應(yīng)及早施作二次支護(hù)。事實(shí)上，等水平收斂速度小于0.2mm/d才能施作二次支護(hù)的規(guī)定本來就是從歐洲的高地應(yīng)力圍巖的深埋隧道的施工經(jīng)驗(yàn)中引用的。監(jiān)測(cè)檢測(cè)關(guān)于變形釋放監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用1、原理探地雷達(dá)法是根據(jù)電磁波在不同介質(zhì)中傳播特性不同的原理進(jìn)行工作的。由探地雷達(dá)天線發(fā)出的電磁波,經(jīng)電性不均勻體反射后,由接收天線接收并被儀器記錄。當(dāng)儀器發(fā)出的脈沖，被一不同電阻抗的目標(biāo)體反射回來后,探地雷達(dá)就會(huì)同時(shí)記錄到發(fā)射脈沖和目標(biāo)體反射回來的反射脈沖。被反射回來的脈沖將滯后于發(fā)射脈沖一段時(shí)間,這個(gè)時(shí)間是電磁脈沖通過周圍介質(zhì)的速度和目標(biāo)體的埋藏深度的函數(shù)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用發(fā)射的單脈沖信號(hào)以時(shí)間和振幅的函數(shù)記錄下來,稱之為一次掃描。當(dāng)天線沿著測(cè)量面移動(dòng)時(shí),記錄測(cè)量面不同位置上的屢次掃描,得到時(shí)間域脈沖信號(hào)的剖面,構(gòu)成探地雷達(dá)記錄。假設(shè)地層的速度，即可得到目標(biāo)體的深度分布。監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用

襯砌背后回填密實(shí)度的判識(shí)密實(shí)：信號(hào)幅度較弱，甚至沒有界面反射信號(hào)；不密實(shí)：襯砌界面的強(qiáng)反射信號(hào)同相軸呈繞射弧形，且不連續(xù)，較分散；空洞：襯砌界面反射信號(hào)強(qiáng)，三振相明顯，在其下部仍有強(qiáng)反射界面信號(hào)，兩組信號(hào)時(shí)程差較大。監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用襯砌內(nèi)部鋼架、鋼筋位置分布的的判識(shí)鋼架：分散的月牙形強(qiáng)反射信號(hào)；鋼筋：連續(xù)的小雙曲線形強(qiáng)反射信號(hào)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用襯砌界面的判識(shí)非復(fù)合襯砌隧道：振幅較強(qiáng)、同相軸比較連續(xù)的第一組波就是襯砌界面的反射信號(hào)，在該界面上讀取的即為隧道的襯砌厚度。復(fù)合式襯砌隧道：當(dāng)?shù)谝淮我r砌與第二次襯砌間存在間隙時(shí)，在該界面上讀取的即為隧道的第二次襯砌厚度。有初期支護(hù)隧道：當(dāng)初期支護(hù)與二次襯砌間存在間隙時(shí)，在該界面上讀取的即為二次襯砌的厚度。監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用襯砌背后空隙的判識(shí)空隙是指隧道襯砌背后沒有全部回填，襯砌與圍巖間存在的空洞。由于空氣與混凝土的介電常數(shù)差異較大，襯砌與圍巖之間有明顯的空隙，圖像中就會(huì)表現(xiàn)為襯砌界面反射信號(hào)增強(qiáng)，如果空洞較大，還會(huì)在界面信號(hào)下方產(chǎn)生繞射信號(hào)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用襯砌背后回填密實(shí)的判識(shí)回填密實(shí)是指襯砌與圍巖密貼、無間隙。由于襯砌混凝土與圍巖的介電常數(shù)差異較小，如果襯砌密貼，地質(zhì)雷達(dá)圖像中就會(huì)表現(xiàn)為振幅較弱的界面反射信號(hào)或沒有界面反射信號(hào)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用襯砌背后根本密實(shí)的判識(shí)根本密實(shí)是指隧道襯砌背后絕大局部已回填密實(shí)，只有局部存在空隙。這種情況地質(zhì)雷達(dá)絕大局部圖像與回填密實(shí)圖像的征狀相同，只有局部襯砌界面呈強(qiáng)反射信號(hào)。監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用砼襯砌外表脫空脫空監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用鋼拱架，1榀/米監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用砼襯砌與圍巖的交界面襯砌表面圍巖監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用邊墻片石回填不密實(shí)邊墻片石回填不密實(shí)監(jiān)測(cè)檢測(cè)探地雷達(dá)在隧道工程檢測(cè)上的應(yīng)用脫空超前地質(zhì)預(yù)報(bào)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是在隧道洞內(nèi)外地質(zhì)調(diào)查、掌子面素描結(jié)果的根底上，根據(jù)隧道開挖揭示的洞身圍巖條件的變化趨勢(shì)、洞內(nèi)外構(gòu)造相關(guān)分析結(jié)果；采用地球物理探測(cè)手段對(duì)隧道施工掌子面進(jìn)行探測(cè)，運(yùn)用地質(zhì)學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、邏輯學(xué)等各學(xué)科知識(shí)結(jié)合預(yù)報(bào)人員經(jīng)驗(yàn)，對(duì)隧道工程可能遇到的各種不良地質(zhì)體及因此可能發(fā)生的各種地質(zhì)災(zāi)害的性質(zhì)、分布位置、規(guī)模的判斷和預(yù)報(bào)。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)隧道所在地區(qū)地質(zhì)分析與宏觀地質(zhì)預(yù)報(bào)：采用傳統(tǒng)的地質(zhì)分析方法，輔以必要的物探技術(shù)等手段，主要是宏觀的預(yù)報(bào)開挖面前方的圍巖級(jí)別、穩(wěn)定性，隨時(shí)提出修改設(shè)計(jì)，調(diào)整支護(hù)類型；預(yù)報(bào)洞內(nèi)涌水量大小和變化規(guī)律以及對(duì)環(huán)境地質(zhì)與工程的影響。地質(zhì)超前預(yù)報(bào)內(nèi)容及應(yīng)用原那么超前地質(zhì)預(yù)報(bào)隧道洞身不良地質(zhì)及災(zāi)害地質(zhì)超前預(yù)報(bào)：在傳統(tǒng)地質(zhì)分析方法的根底上，結(jié)合施工方法、工藝、工期等要求，以先進(jìn)的物探技術(shù)為主要探測(cè)手段，并輔以必要的超前平行導(dǎo)坑預(yù)報(bào)法、超前水平鉆孔法。主要預(yù)報(bào)掌子面前方巖性變化和不良地質(zhì)體的范圍、規(guī)模、性質(zhì)，以及突水、突泥、坍塌、巖爆、有害氣體等災(zāi)害地質(zhì)的發(fā)生概率，提出施工預(yù)防措施；預(yù)報(bào)斷層的位置、寬度、產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶物質(zhì)狀態(tài)、充水情況、穩(wěn)定程度等，提出施工對(duì)策。地質(zhì)超前預(yù)報(bào)內(nèi)容及應(yīng)用原那么超前地質(zhì)預(yù)報(bào)重大施工地質(zhì)災(zāi)害臨警預(yù)報(bào)：在傳統(tǒng)地質(zhì)分析方法的根底上，結(jié)合施工方法、工藝、工期等的要求，以超前平行導(dǎo)坑預(yù)報(bào)法、超前水平鉆孔法為主，綜合利用各種有效的物探手段，針對(duì)掌子面前方有可能引發(fā)的大規(guī)模突水、突泥、坍塌、冒落、變形、瓦斯爆炸等重大地質(zhì)災(zāi)害建立臨警預(yù)報(bào)系統(tǒng)，主要預(yù)報(bào)隧道洞身所通過的深大富水?dāng)嗔?、富水向斜的核部、富水砂層、軟土、極軟巖、煤系地層等，評(píng)判其危害程度，提出施工方案對(duì)策。地質(zhì)超前預(yù)報(bào)內(nèi)容及應(yīng)用原那么超前地質(zhì)預(yù)報(bào)如何對(duì)隧洞施工超前預(yù)報(bào)合理分類，目前國(guó)內(nèi)外尚未見到系統(tǒng)的分類標(biāo)準(zhǔn)。但超前預(yù)報(bào)分類的必要性是顯而易見的：①正確的分類是制定有關(guān)規(guī)程、細(xì)那么或指南所需要的；②正確的分類有利于把超前預(yù)報(bào)納入施工方案和管理的全過程；③正確的分類有利于指導(dǎo)科研立題及其管理。隧道施工超前預(yù)報(bào)分類

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)1、按預(yù)報(bào)的作用劃分⑴常規(guī)預(yù)報(bào)：是勘測(cè)設(shè)計(jì)階段地質(zhì)工作的繼續(xù)，也是隧洞施工的一個(gè)作業(yè)過程。其目的是結(jié)合施工進(jìn)程，收集地質(zhì)資料，判斷圍巖類別，了解掌子面前方短距離內(nèi)的工程地質(zhì)條件，為正確選擇斷面大小、襯砌類型、施工方法和支護(hù)設(shè)計(jì)或修改施工設(shè)計(jì)等提供依據(jù)，其成果可作為隧洞竣工后維修養(yǎng)護(hù)參考。該預(yù)報(bào)是短距離預(yù)報(bào)的主要任務(wù)，目前已有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)。多以地質(zhì)素描為主，配合簡(jiǎn)單的物探測(cè)試了解掌子面前方地質(zhì)條件。常規(guī)預(yù)報(bào)應(yīng)以施工單位為主，作定量預(yù)報(bào)、并結(jié)合施工進(jìn)行，預(yù)報(bào)時(shí)盡量不占或少占施工作業(yè)時(shí)間。隧道施工超前預(yù)報(bào)分類

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)⑵成災(zāi)預(yù)報(bào)：隧洞施工中的地質(zhì)災(zāi)害，是指隧洞施工過程中因前方地質(zhì)條件的突然變化，導(dǎo)致施工失去控制的非常事件。該事件可引起人員傷亡、機(jī)械設(shè)備失效并嚴(yán)重破壞、甚至被迫長(zhǎng)時(shí)間停工，致使工程部門蒙受重大的經(jīng)濟(jì)損失。隧洞地質(zhì)災(zāi)害主要有大規(guī)模塌方、涌水、涌泥、涌石、巖爆、瓦斯等。成災(zāi)預(yù)報(bào)是對(duì)可能的災(zāi)害性地質(zhì)條件進(jìn)行預(yù)報(bào)，以指導(dǎo)隧洞施工中的防災(zāi)和減災(zāi)工作。該預(yù)報(bào)是中、長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)的主要任務(wù)，是為隧洞施工戰(zhàn)略決策效勞的。隧道施工超前預(yù)報(bào)分類

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)⑶專門預(yù)報(bào)：對(duì)特殊地質(zhì)問題進(jìn)行預(yù)報(bào)，如膨脹巖、侵蝕性地下水、高地溫、巖溶等。這些特殊地質(zhì)條件，常常使施工陷入困境或破壞隧洞襯砌，如果處理不及時(shí)或處理失當(dāng)，甚至可能釀成大的地質(zhì)災(zāi)害?？梢?，專門預(yù)報(bào)也是隧洞施工預(yù)報(bào)的重要內(nèi)容之一。該預(yù)報(bào)應(yīng)由設(shè)計(jì)、科研和施工部門組成專門小組，采用綜合手段作定性和定量預(yù)報(bào)。隧道施工超前預(yù)報(bào)分類

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)2、按距掌子面的距離劃分隧洞施工超前預(yù)報(bào)距離與隧洞施工速度和工程實(shí)際需要密切相關(guān)。結(jié)合我國(guó)隧洞開挖技術(shù)水平和快速施工要求，按掌子面前方距離可分為三類：⑴短距離預(yù)報(bào)：0～15m。就我國(guó)目前快速施工的水平，一般采用鉆爆與TBM相結(jié)合的方法。一個(gè)循環(huán)進(jìn)尺約2～3m，二個(gè)循環(huán)是4～6m，三個(gè)循環(huán)是6～9m。實(shí)踐說明，預(yù)報(bào)三個(gè)循環(huán)的前方地質(zhì)條件，即能滿足平安施工要求。根據(jù)我國(guó)目前的探測(cè)技術(shù)，要預(yù)報(bào)掌子面前方15m范圍內(nèi)的地質(zhì)條件并不困難，且測(cè)試根本可與施工同步進(jìn)行。對(duì)成災(zāi)預(yù)報(bào)而言，短距離預(yù)報(bào)相當(dāng)于臨災(zāi)預(yù)報(bào)或防災(zāi)處理階段。隧道施工超前預(yù)報(bào)分類

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)⑵中距離預(yù)報(bào)：15～50m。對(duì)于防災(zāi)預(yù)報(bào)來說，只有15m范圍內(nèi)的臨災(zāi)預(yù)報(bào)是不夠的。發(fā)現(xiàn)有可能成災(zāi)的地質(zhì)條件，馬上要準(zhǔn)備處理，顯然太緊張。比較理想至少應(yīng)有30m的距離。因此，進(jìn)行范圍超過15m的中距離預(yù)報(bào)是隧洞施工所必須的。另外，從目前已有的預(yù)報(bào)實(shí)踐來看，用物探方法在開挖面上進(jìn)行20～40m的超前探測(cè)已十分有效。說明物探方法在中、長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)中是有潛力的。⑶長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)：50m以上為長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)。隧道施工超前預(yù)報(bào)分類

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)3、按采用的手段劃分⑴經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)：在以往工程經(jīng)驗(yàn)的根底上，憑感覺就能進(jìn)行的預(yù)報(bào)。它對(duì)臨災(zāi)預(yù)報(bào)有特殊意義，如鑿孔過程中發(fā)現(xiàn)有巖粉異常噴出，可能遇到了瓦斯或有害氣體；聽到巖石劈裂聲且隨后出現(xiàn)巖塊彈射現(xiàn)象可能是巖爆；鑿孔異常噴水可能是大量涌水的先兆；隧洞塌方也有先兆等等。直接預(yù)報(bào)法或地質(zhì)分析法的預(yù)報(bào)效果與從事預(yù)報(bào)人員的經(jīng)驗(yàn)豐富程度密切相關(guān)。隧道施工超前預(yù)報(bào)分類

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)⑵采用儀器預(yù)報(bào)：預(yù)報(bào)目的不同，方法各異，所用儀器也是多種多樣的。如地質(zhì)分析法只需羅盤、地質(zhì)錘、放大鏡、稀鹽酸和皮尺等；水平鉆孔法需用大型水平鉆機(jī)；物探方法需各種物探儀器等。⑶綜合預(yù)報(bào)：地質(zhì)體是復(fù)雜的綜合體。企圖用單一方法查明隧洞的全部地質(zhì)條件是不可能的，因此應(yīng)采用綜合預(yù)報(bào)方法。根據(jù)地質(zhì)條件的差異和不同精度要求，適時(shí)選用假設(shè)干