客運(yùn)專線隧道施工技術(shù)

客運(yùn)專線隧道施工技術(shù)主要內(nèi)容

一、鐵路客運(yùn)專線隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

二、客運(yùn)專線隧道的特點(diǎn)三、客運(yùn)專線隧道施工關(guān)鍵點(diǎn)

四、瓦斯隧道五、開(kāi)挖施工方法簡(jiǎn)介六、檢測(cè)技術(shù)七、隧道安全八、隧道環(huán)境

隧道工程的風(fēng)險(xiǎn)

隧道屬于地下工程，是典型的地質(zhì)工程，地質(zhì)條件存在不確定性。因此，隧道工程以高風(fēng)險(xiǎn)、塌方多著稱。

1通過(guò)不良地質(zhì)與特殊巖土段，可能遭遇斷層、富水、巖爆、瓦斯等，處理不好可能發(fā)生瓦斯爆炸或塌方等。

2空氣流通不佳，隧道內(nèi)有粉塵，有害氣體可能使人窒息。

3空間狹窄，視線不佳，給操作、檢查等帶來(lái)許多不便，進(jìn)入隧道施工、檢查意味著各種風(fēng)險(xiǎn)的存在。

4隧道為地質(zhì)工程，由于圍巖力學(xué)機(jī)理與主要參數(shù)不清，基于還原論的巖石力學(xué)圍巖穩(wěn)定性的分析預(yù)測(cè)，往往與實(shí)際情況相差較遠(yuǎn)。各國(guó)地下工程技術(shù)規(guī)范中，均以工程類比的經(jīng)驗(yàn)方法為首要方法，理論分析列于末位。工程計(jì)算與橋梁等結(jié)構(gòu)比較，相對(duì)而言比較模糊，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。英國(guó)側(cè)----海峽隧道工程事故頻率遠(yuǎn)高于一般建筑工業(yè)，采礦業(yè)中的事故在數(shù)量上可能還要多，衛(wèi)生和安全勞防行政部門（HSE）的督察員最少每星期來(lái)工地檢查一次。一、鐵路客運(yùn)專線隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

概述

新建鐵路客運(yùn)專線隧道設(shè)計(jì)主要由限界、構(gòu)造尺寸、使用空間和緩解或消減列車進(jìn)入隧道誘發(fā)的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)兩方面的要求確定。研究表明，當(dāng)列車以200公里以上時(shí)速通過(guò)鐵路隧道時(shí)，空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)對(duì)行車、旅客乘車舒適度、洞口環(huán)境的不利影響已十分明顯且起控制作用，因此，隧道的設(shè)計(jì)除須遵照現(xiàn)行《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10003）規(guī)定及提高防災(zāi)救援要求外，還應(yīng)考慮下列因素：①隧道內(nèi)形成的瞬變壓力對(duì)乘員舒適度及相關(guān)車輛結(jié)構(gòu)的影響；②空氣阻力的增大對(duì)行車的影響；③隧道口所形成的微壓波對(duì)環(huán)境的影響；④列車風(fēng)對(duì)隧道內(nèi)作業(yè)人員待避條件的影響。空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)

當(dāng)列車進(jìn)入隧道時(shí)，原來(lái)占據(jù)著空間的空氣被排開(kāi)?？諝獾恼承砸约皻饬鲗?duì)隧道壁面和列車表面的摩阻作用使得被排開(kāi)的空氣不能象在隧道外那樣及時(shí)，順暢地沿列車兩側(cè)和上部流動(dòng)，列車前方的空氣受壓縮，隨之產(chǎn)生特定的壓力變化過(guò)程,引起相應(yīng)的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)并隨著行車速度的提高而加劇。在隧道端口處產(chǎn)生音爆并對(duì)乘客耳膜造成損傷，主要發(fā)生在隧道入口。列車進(jìn)入隧道引起的瞬變壓力列車進(jìn)入隧道引起的壓力變化是兩部分的疊加：①列車移動(dòng)時(shí)從擠壓、排開(kāi)空氣到留下真空整個(gè)過(guò)程引起的壓力變化；②列車車頭進(jìn)入隧道產(chǎn)生的壓縮波以及車尾進(jìn)入隧道產(chǎn)生的膨脹波在隧道兩洞口之間來(lái)回反射產(chǎn)生的壓力變化(Mach波)。當(dāng)雙線隧道中同時(shí)有不同方向列車相向行駛時(shí)，疊加所產(chǎn)生的情況則更為復(fù)雜。列車在隧道中運(yùn)行時(shí)(無(wú)相向行駛列車)車上測(cè)得的最大壓力波動(dòng)發(fā)生在第一個(gè)反射波到達(dá)列車時(shí)。（一）隧道長(zhǎng)度的影響

Mach波以聲速傳播，對(duì)于長(zhǎng)隧道，來(lái)回反射的周期相應(yīng)較長(zhǎng)。同時(shí)，在反射的過(guò)程中能量有所衰減。而對(duì)于短隧道，Mach波反射的周期大為縮短。同時(shí)，在反射過(guò)程中能量損失也較少，致使壓力波動(dòng)程度加劇。試驗(yàn)表明，壓力波動(dòng)絕對(duì)值，并不隨隧道長(zhǎng)度的減小而減小。當(dāng)隧道長(zhǎng)度為1km時(shí)，壓力波動(dòng)明顯加劇，而當(dāng)隧道長(zhǎng)度進(jìn)一步增大到3km時(shí)，壓力波動(dòng)則并無(wú)顯著加劇，反而有緩解趨向。列車交會(huì)的雙線隧道，最不利情況發(fā)生在列車交會(huì)在隧道中點(diǎn)時(shí)。（二）列車速度的影響根據(jù)研究報(bào)告，壓力波動(dòng)同列車速度平方成正比。（三）隧道凈空斷面面積的影響對(duì)于壓力波動(dòng)，諸因素中隧道橫截面積的影響是最大的。ORE曾經(jīng)系統(tǒng)地研究了各種因素對(duì)壓力波動(dòng)的影響。結(jié)果也表明，隧道凈空斷面面積，或者說(shuō)，隧道阻塞比是最主要的因素。根據(jù)計(jì)算分析，提出壓力波動(dòng)與隧道阻塞比之間有下列關(guān)系:P=kv2βa

單一列車在隧道中運(yùn)行時(shí)，a

=1.3O.25?？紤]列車交會(huì)時(shí)，a

=2.160.06。式中：

P—3秒鐘內(nèi)壓力變化的最大值；

v—行車速度；

β—阻塞比；β=列車橫截面積/隧道內(nèi)軌頂面以上凈空面積。（四）豎井的影響豎井（斜井、橫洞）的存在會(huì)緩解壓力波動(dòng)的程度。豎井位置對(duì)減壓效果的影響很大，并不是處于任何位置的豎井都能有較好的效果。豎井?dāng)嗝娣e5～lOm2即可，加大豎井的橫斷面積，并不能收到好的效果。根據(jù)Mach波疊加情況可以理論地得到豎井的最佳位置：

X/L=2M/(1+M)

式中X—豎井距隧道進(jìn)口距離；L—隧道長(zhǎng)度；M—Mach數(shù)。（五）列車交會(huì)的影響雙線隧道列車在隧道中交會(huì)引起壓力波動(dòng)的疊加，情況十分復(fù)雜。ORE研究報(bào)告說(shuō)，列車交會(huì)時(shí)，壓力波動(dòng)最大值是單一列車運(yùn)行情況的2.8倍。實(shí)際上，列車交會(huì)時(shí)所產(chǎn)生的壓力波動(dòng)同列車長(zhǎng)度、隧道長(zhǎng)度、會(huì)車位置、車速等多種因素有關(guān)。（六）列車密封條件對(duì)車內(nèi)壓力波動(dòng)的影響計(jì)算結(jié)果表明，車輛的密封對(duì)車內(nèi)壓力波動(dòng)的影響可以歸結(jié)為“緩解”和“滯后”兩種效應(yīng)。值得指出的是，在考慮到列車交會(huì)的情況下，就車外壓力而言，洞口會(huì)車有時(shí)會(huì)成為最不利情況，然而在列車密封的條件下，洞口會(huì)車并非最不利情況。由于“滯后”效應(yīng)，車內(nèi)壓力來(lái)不及“響應(yīng)”列車就出洞了。（七）壓力波動(dòng)程度閾值的確定高速鐵路隧道設(shè)計(jì)應(yīng)通過(guò)正確地選擇隧道設(shè)計(jì)參數(shù)，將壓力波動(dòng)控制到“允許”范圍內(nèi)。評(píng)定壓力波動(dòng)程度一般采用的參數(shù)有：①“峰對(duì)峰”最大值。即最大壓力變化的絕對(duì)值；②壓力變化率的最大值。目前較通用的評(píng)估參數(shù)是相應(yīng)于某一指定短時(shí)間內(nèi)的壓力變化值，例如3S內(nèi)最大壓力變化值或4S內(nèi)最大壓力變化值。所謂3S或4S大致相當(dāng)于完成耳腔壓力調(diào)節(jié)所需的時(shí)間。列車進(jìn)入隧道引起的行車阻力行車阻力由機(jī)械阻力和空氣阻力兩部分組成。機(jī)械阻力一般同行車速度成正比?？諝庾枇t同行車速度二次方成正比。在隧道中，空氣阻力問(wèn)題更為突出。

隧道條件對(duì)空氣阻力的影響①

隧道長(zhǎng)度的影響研究表明，空氣阻力隨隧道長(zhǎng)度的增加而單調(diào)增加，但其增加率越來(lái)越小，最后趨于一常數(shù)。阻塞比β越小，趨于常數(shù)所需的隧道長(zhǎng)度越短。當(dāng)β=0.15時(shí)，隧道長(zhǎng)度超過(guò)3km以后，空氣阻力已變化不大；而對(duì)于β=0.42的隧道在長(zhǎng)度超過(guò)10km以后仍有較大的變化。②

阻塞比對(duì)空氣阻力的影響空氣阻力隨β的增加而單調(diào)增加，并且斜率越來(lái)越大。當(dāng)以V=250km/h為例，β從0.15增加到0.20時(shí)，空氣阻力將增加工13%。而當(dāng)β從O.4增加到0.45時(shí)，空氣阻力將增加16%。隧道條件對(duì)空氣阻力的影響③

列車在隧道中交會(huì)的影響以S=1OOm2、β=0.1為例，當(dāng)兩列車車體重合時(shí)，空氣阻力系數(shù)將增加23%(車長(zhǎng)360m，隧道長(zhǎng)3000m)。一般說(shuō)來(lái)會(huì)車阻力只對(duì)確定機(jī)車最大牽引能力時(shí)有意義。④

豎井的影響豎井的存在，可降低行車阻力。但這種影響并不很大。以設(shè)在隧道中斷面積為5m2的豎井為例，當(dāng)β=0.42時(shí)，空氣阻力減小7%，當(dāng)β=O.15時(shí)，空氣阻力僅降低1.2%。列車進(jìn)入隧道引起的微壓波微壓波是隧道出口微氣壓波的簡(jiǎn)稱，是高速鐵路隧道運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題之一。微壓波使得列車高速進(jìn)入隧道時(shí)，在另一側(cè)出口產(chǎn)生突然爆炸聲響，對(duì)隧道出口附近的環(huán)境構(gòu)成危害。（一）國(guó)外有關(guān)國(guó)家的研究及應(yīng)用情況簡(jiǎn)介

歐洲國(guó)家對(duì)此研究較少，而日本由于采用的隧道斷面較小，微壓波問(wèn)題特別突出。針對(duì)這一現(xiàn)象，日本鐵道技術(shù)研究所等在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、模型實(shí)驗(yàn)、理論分析及工程措施等方面進(jìn)行了全面地研究，并取得了成功的應(yīng)用。研究認(rèn)為，隧道出口的爆炸聲響是由列車高速進(jìn)入隧道產(chǎn)生的壓縮波在隧道內(nèi)傳播到達(dá)出口時(shí)，由出口向外部放射脈沖狀壓力波而引起的。微壓波的大小與列車進(jìn)洞速度、隧道長(zhǎng)度、道床類型及隧道入口形式等有關(guān)。(二)降低隧道微壓波的工程措施

采用特殊隧道入口形式(稱為洞口緩沖結(jié)構(gòu))；采用道碴道床或具有相同效果的貼附有吸音材料的洞壁；連接相鄰隧道并在連接部分適當(dāng)開(kāi)口，對(duì)單一隧道可在埋深淺的地方設(shè)窗孔；利用斜井、豎井、平行導(dǎo)坑等輔助坑道。(三)高速鐵路隧道微壓波問(wèn)題的提出及實(shí)態(tài)

1973年，Hammitt通過(guò)對(duì)有關(guān)列車隧道空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的理論研究，提出了微壓波問(wèn)題的預(yù)見(jiàn)。1975年，在日本新干線岡山以西段的試運(yùn)營(yíng)過(guò)程中首次觀察到。此后，隨著新干線投入運(yùn)營(yíng)和列車速度的提高，在日本的其它地方也相繼出現(xiàn)了由微壓波產(chǎn)生的洞口氣壓噪聲現(xiàn)象。(四)微壓波的產(chǎn)生

隧道微壓波是列車高速進(jìn)入隧道產(chǎn)生的壓縮波在隧道內(nèi)以音速傳播，當(dāng)?shù)竭_(dá)隧道的出口時(shí)，向外放射的脈沖狀壓力波。其大小與到達(dá)出口的壓縮波形態(tài)密切相關(guān)，在靠近低頻段與壓縮波波前的壓力梯度成正比。(五)微壓波波形其中U為列車的進(jìn)洞速度，r為測(cè)點(diǎn)到洞口中心的距離。隧道短時(shí)，可能出現(xiàn)多個(gè)波峰，而對(duì)于長(zhǎng)隧道來(lái)說(shuō)，由于壓縮波的反射波（即稀疏波，亦稱膨脹波）波前較為模糊，使得第一個(gè)波峰最為顯著。

微壓波波形（r=20m）

(六)微壓波和道床種類及列車進(jìn)洞速度的關(guān)系當(dāng)隧道較短（如小于1km）時(shí)，道碴道床和板式道床幾乎沒(méi)什么差別，微壓波的大小基本上與U3(列車進(jìn)洞速度)成正比，即Pmax=KU3/r。其中，K為隧道出口地形影響系數(shù)。對(duì)于長(zhǎng)隧道來(lái)說(shuō)，道碴道床隧道的微壓波較短隧道要小，基本上也符合U3關(guān)系。(七)微壓波和隧道長(zhǎng)度的關(guān)系比較短的隧道（小于1km）微壓波的大小不受隧道長(zhǎng)度的影響。較長(zhǎng)的道碴道床隧道的微壓波最大值隨隧道長(zhǎng)度的增加減少；相反，板式道床隧道的微壓波最大值隨隧道長(zhǎng)度的增加而增加，到某一隧道長(zhǎng)度時(shí)達(dá)最大值，其后隨隧道長(zhǎng)度的增加而減小?？諝鈩?dòng)力學(xué)效應(yīng)對(duì)高速鐵路運(yùn)營(yíng)的影響由于瞬變壓力造成乘員舒適度降低，并對(duì)車輛產(chǎn)生危害微壓波引起爆破噪聲并危及洞口建筑物行車阻力加大空氣動(dòng)力學(xué)噪聲列車風(fēng)加劇高速鐵路隧道空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的影響因素機(jī)車車輛方面：行車速度，車頭和車尾形狀，列車橫斷面，列車長(zhǎng)度，列車外表面形狀和粗糙度，車輛的密封性等。隧道方面：隧道凈空斷面面積，雙線單洞還是單線雙洞，隧道壁面的粗糙度，洞口及輔助結(jié)構(gòu)物形式，豎井、斜井和橫洞，道床類型等。其它方面：列車在隧道中的交會(huì)等。主要設(shè)計(jì)措施

緩解或消減列車進(jìn)入隧道誘發(fā)的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的主要設(shè)計(jì)措施是：在列車相關(guān)參數(shù)一定的條件下，適當(dāng)加大隧道內(nèi)軌頂面以上凈空面積（減小阻塞比），優(yōu)化斷面形狀和尺寸，在洞口修建緩沖結(jié)構(gòu)，利用輔助坑道等。一、隧道斷面內(nèi)輪廓隧道斷面內(nèi)輪廓主要根據(jù)下列條件確定：①隧道凈空橫斷面面積應(yīng)滿足空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)影響標(biāo)準(zhǔn)；②滿足鐵路建筑接近限界要求，雙線隧道還應(yīng)滿足線間距要求；③養(yǎng)護(hù)、維修和救援空間要求?？諝鈩?dòng)力學(xué)效應(yīng)影響標(biāo)準(zhǔn)為：空氣壓力最大變化值ΔP＜3KPa/3s（舒適度標(biāo)準(zhǔn)），列車在隧道內(nèi)運(yùn)行時(shí)的空氣阻力增量一般不超過(guò)明線上空氣阻力的30%。國(guó)家法TGV—A德ICE意日西班牙列車最高速度（km/h）300250250新線300220240300列車橫斷面積（m2）1O10.3約9.7

12.612.6約10隧道有效凈空面積（m2）718253.87660.563.475阻塞比0.13～0.150.130.18約0.130.21～O.22O.20～0.21約0.13線間距（m）4.24.74.05.04.24.34.5～4.7各國(guó)高速鐵路隧道斷面一覽表總結(jié)從表中所列阻塞比的數(shù)據(jù)，可將隧道歸納為兩類：一為阻塞比β＜0.15（德、法）、德國(guó)ICE車輛橫斷面積為10.3m2，法國(guó)TGV車輛橫斷面積為1Om2，隧道有效凈空面積相對(duì)較大；另一類阻塞比β＞O.18（日、意）。相對(duì)來(lái)說(shuō)隧道有效凈空面積要小，而在長(zhǎng)隧道洞口必須增設(shè)緩沖結(jié)構(gòu)，以減輕隧道的空氣動(dòng)力效應(yīng)。意大利是歐洲最早修建高速鐵路的國(guó)家，也曾在長(zhǎng)隧道洞口采用過(guò)緩沖結(jié)構(gòu)，但在新線建設(shè)中已將隧道有效凈空面積由53.8m2擴(kuò)大為76m2。日本是在高速鐵路試運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)了隧道出口的微壓波問(wèn)題，因而只得采用增設(shè)洞口緩沖結(jié)構(gòu)來(lái)解決其危害。由于新干線已形成了完整的體系，現(xiàn)在仍采用此種措施。降低隧道空氣動(dòng)力效應(yīng)的結(jié)構(gòu)工程措施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。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(kāi)設(shè)通氣孔洞或窗口，既可降低洞內(nèi)瞬變壓力，又可減弱微壓波產(chǎn)生洞口附近的“爆炸”聲。降低隧道空氣動(dòng)力效應(yīng)的結(jié)構(gòu)工程措施理論及試驗(yàn)研究表明，影響隧道中壓力變化的因素有：列車的速度、頭部及尾部形式、橫斷面面積、長(zhǎng)度；車輛外表型式及粗糙度；隧道的有效凈空面積大小及突變、長(zhǎng)度及洞壁的粗糙度等。而在這些影響因素中列車的速度和阻塞比二者是至關(guān)重要的。研究還表明，隧道中最大壓力變化與列車速度的平方成正比，同時(shí)也與阻塞比的a次方成正比。因此列車速度確定之后，阻塞比就成為關(guān)鍵的因素。而當(dāng)列車車型選定以后（列車橫斷面面積已確定），隧道有效凈空面積就又成為決定性因素。

隧道橫斷面形式

當(dāng)V＝250km/h時(shí)β＝0.14V＝350km/h時(shí)β=O.11隧道橫斷面形式一般為園形(部分或全部)、具有或沒(méi)有仰拱的馬蹄形斷面。而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；

?

需要保留的空間如安全空間，施工作業(yè)工作空間等；

?

空氣動(dòng)力學(xué)影響；

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與線路設(shè)備的結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。200公里暫規(guī)

單線隧道內(nèi)軌頂面以上凈空面積應(yīng)不小于50m2；雙線隧道內(nèi)軌頂面以上凈空面積應(yīng)不小于80m2。京滬高速鐵路暫軌單洞雙線隧道斷面有效面積為100m2。單線隧道斷面有效面積為70m2。限速地段當(dāng)檢算行車速度<200km/h時(shí)，可采用較小的隧道斷面有效面積，但雙線隧道斷面有效面積不應(yīng)小于80m2。單線隧道斷面有效面積不應(yīng)小于52m2。二、安全空間《高速暫規(guī)》規(guī)定：隧道內(nèi)安全空間應(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)。安全空間尺寸：高度不應(yīng)小于2.2m，寬度不應(yīng)小于0.8m。安全區(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。安全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。三、隧道襯砌隧道襯砌采用復(fù)合式襯砌或整體襯砌，不得采用噴錨襯砌；隧道均應(yīng)采用曲墻式襯砌，其中邊墻與仰拱內(nèi)輪廓的連接宜采用順接斷面；仰拱矢跨比應(yīng)結(jié)合隧道襯砌受力和溝槽設(shè)置情況確定，取1/12～1/15為宜。III～VI級(jí)圍巖應(yīng)采用曲墻帶仰拱的襯砌，I、II級(jí)圍巖地段可采用曲墻不帶仰拱的襯砌。各級(jí)圍巖隧道結(jié)構(gòu)及仰拱填充混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25，鋼筋混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30；I、II級(jí)圍巖底板厚度不應(yīng)小于30cm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。武廣客運(yùn)專線襯砌支護(hù)隧道采用復(fù)合式襯砌，巖溶強(qiáng)發(fā)育地段采用抗水壓復(fù)合式襯砌。襯砌結(jié)構(gòu)型式：隧道采用曲墻式襯砌，其中Ⅱ級(jí)采用曲墻不帶仰拱襯砌型式，Ⅲ～Ⅴ級(jí)采用曲墻帶仰拱襯砌型式。初期支護(hù)噴射纖維混凝土，C20或C25。二次襯砌采用防水（鋼筋）混凝土，C30。四、救援通道《200公里暫規(guī)》規(guī)定：長(zhǎng)度在500m以上的隧道應(yīng)設(shè)貫通整個(gè)隧道的救援通道，雙線隧道在兩側(cè)設(shè)置，單線隧道在單側(cè)設(shè)置；救援通道寬1.25m，高2.2m，外側(cè)距線路中線不得小于2.2m。《高速暫規(guī)》規(guī)定：隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)置貫通的救援道路，用于自救或外部救援。救援通道應(yīng)設(shè)在安全空間一側(cè)，距線路中線不應(yīng)小于2.3m。救援通道走行面應(yīng)不低于軌面高程。救援通道寬度不應(yīng)小于1.5m，在裝設(shè)專業(yè)設(shè)施處，寬度可減少0.25m；凈高不應(yīng)小于2.2m。五、緩沖結(jié)構(gòu)物《200公里暫規(guī)》規(guī)定：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(lái)確定。當(dāng)出口外50m范圍內(nèi)無(wú)建筑物、出口外20m處的微壓波峰值大于50Pa時(shí)，應(yīng)設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)；當(dāng)出口外50m范圍內(nèi)有建筑物且建筑物處的微壓波峰值大于20Pa，應(yīng)設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)；當(dāng)建筑物對(duì)微壓波峰值有特殊要求時(shí)，緩沖結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。五、緩沖結(jié)構(gòu)物《高速暫規(guī)》規(guī)定：一般情況下，隧道洞口可不設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)。隧道洞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)。緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：①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。②緩沖結(jié)構(gòu)形式應(yīng)從實(shí)用美觀角度出發(fā)，結(jié)合洞口附近的地理環(huán)境確定。③緩沖結(jié)構(gòu)側(cè)面或頂面應(yīng)開(kāi)減壓孔，開(kāi)孔面積根據(jù)實(shí)際情況確定，一般開(kāi)孔面積為隧道斷面有效面積的0.2～0.3倍。④緩沖結(jié)構(gòu)宜采用鋼筋混凝土。隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)的研究日本的研究人員對(duì)微氣壓波進(jìn)行了理論分析，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)得出了壓縮波、微氣壓波的計(jì)算公式。出口微壓波壓力與到達(dá)隧道出口的壓縮波的關(guān)系

Pmax=2a/c(dp/dt)max。微壓波最大值Pmax與到達(dá)隧道出口的壓縮波壓力對(duì)時(shí)間微分的最大值成正比。因此，通過(guò)減小到達(dá)隧道出口的壓縮波波前的壓力梯度可以降低隧道出口微壓波大小。隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)的目的就是將高速列車進(jìn)入隧道而產(chǎn)生的壓縮波波前的壓力梯度在傳播的最初階段就降低下來(lái)，以產(chǎn)生與降低列車進(jìn)洞速度相同的效果。無(wú)開(kāi)口的全封閉緩沖結(jié)構(gòu)日本針對(duì)備后隧道（長(zhǎng)89O0m，板式道床，斷面面積60.4m2）進(jìn)行了一系列較為完善的全封閉緩沖結(jié)構(gòu)不同截面和不同長(zhǎng)度的模型試驗(yàn)，研究了各種條件下的微壓波降低效果。緩沖結(jié)構(gòu)的截面積約為隧道的1.55倍時(shí)，便可使微壓波的第一波和第二波均呈較小值。對(duì)于沒(méi)有開(kāi)口的全封閉緩沖結(jié)構(gòu)，取其截面積為隧道截面積的l.55倍，長(zhǎng)度大于隧道直徑即可。有開(kāi)口的緩沖結(jié)構(gòu)開(kāi)口部分設(shè)在緩沖結(jié)構(gòu)的側(cè)面，為長(zhǎng)方形。對(duì)于全長(zhǎng)開(kāi)口，隨著開(kāi)口面積的增加，微壓波第一波減小而第二波增加。在某一試驗(yàn)條件下，微壓波最大值比在緩沖結(jié)構(gòu)開(kāi)口率為0時(shí)約為0.5，而在開(kāi)口面積/隧道斷面積=0.2且1/2長(zhǎng)開(kāi)口時(shí)為0.3～0.35左右。開(kāi)槽式緩沖結(jié)構(gòu)是指斷面與隧道斷面相同而在其側(cè)面沿全長(zhǎng)設(shè)置一定寬度的開(kāi)口（槽）。開(kāi)槽式緩沖結(jié)構(gòu)圖中的縱線為最佳開(kāi)口率范圍，此時(shí)的微壓波最大值比用白圈表示。由圖可以看出，緩沖結(jié)構(gòu)越長(zhǎng)，效果越好，其長(zhǎng)度L和隧道直徑D之比L/D為1.5左右時(shí)，微壓波最大值比約為1/2，而當(dāng)L/D為6左右時(shí)，微壓波最大值比約為1/4。緩沖結(jié)構(gòu)的槽長(zhǎng)/隧道直徑喇叭口型緩沖結(jié)構(gòu)以上的緩沖結(jié)構(gòu)均是在主體隧道基礎(chǔ)上的附加結(jié)構(gòu)，而喇叭口型的緩沖結(jié)構(gòu)則是靠改變主體隧道的入口形式來(lái)直接降低微壓波的大小。直線型和曲線型多少有些差別，但具有共同的趨勢(shì)。圓形斷面條件下，緩沖結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度/隧道直徑=3.33、緩沖結(jié)構(gòu)開(kāi)口直徑/隧道直徑=2.5時(shí)的微壓波最大值為無(wú)緩沖結(jié)構(gòu)時(shí)的0.2～0.3倍。山陽(yáng)新干線隧道標(biāo)準(zhǔn)洞口緩沖結(jié)構(gòu)之一，該圖為五日市隧道東口的緩沖結(jié)構(gòu)。整個(gè)框架為鋼結(jié)構(gòu)，其上安裝蓋板，斷面積比為1.55，長(zhǎng)11～l2m，在沿縱向中央部位的側(cè)面設(shè)置窗口，在靠近進(jìn)洞列車側(cè)窗口寬×高＝4m×1.8m，另一側(cè)窗口寬x高＝4m×2.4m。該洞口緩沖結(jié)構(gòu)使列車進(jìn)洞時(shí)壓縮波波前的壓力梯度降為原來(lái)的0.5倍左右，相當(dāng)于列車進(jìn)洞速度降低為原速度0.8（≈0.51/3）倍左右的效果。

緩沖結(jié)構(gòu)長(zhǎng)15m，側(cè)面開(kāi)口面積約15m2（大部分為左右各7.5m2）。通過(guò)試驗(yàn)量測(cè)認(rèn)為，長(zhǎng)15m的緩沖結(jié)構(gòu)開(kāi)口面積稍稍過(guò)大，改為11～12m2為好。

采用與隧道同一斷面的洞口緩沖結(jié)構(gòu)形式（斷面比＝1），長(zhǎng)20m，頂部開(kāi)口，隧道長(zhǎng)750m，開(kāi)口位置任選。微壓波最大值比約為0.45，相當(dāng)于列車進(jìn)洞速度降為0.77（≈0.451/3）倍的效果。隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)并不能解決列車在隧道內(nèi)高速行走產(chǎn)生的壓力變化給乘員帶來(lái)的不適和壓力過(guò)大而帶來(lái)的耳鳴問(wèn)題。但卻可以通過(guò)降低列車進(jìn)洞后第一階段壓縮波的波前梯度而有效地降低出口微壓波的大小，消除洞口的爆炸聲響，減少微壓波給洞口帶來(lái)的環(huán)境危害。緩沖結(jié)構(gòu)的應(yīng)用應(yīng)將微壓波的大小、隧道的具體長(zhǎng)度、斷面尺寸、道床類型、輔助坑道的設(shè)置、洞口附近房屋等建筑物的性質(zhì)及其它環(huán)境要求、地質(zhì)地形地貌條件、工程難易程度、造價(jià)等進(jìn)行綜合考慮。在有條件的隧道，還應(yīng)考慮利用其它降低微壓波的措施。如采用貼有吸音材料的洞壁等措施。六、輔助洞室

隧道內(nèi)可不設(shè)置供維修人員使用的避車洞，但應(yīng)考慮設(shè)置存放維修工具和其他業(yè)務(wù)部門需要的專用洞室。洞室應(yīng)沿隧道兩側(cè)交錯(cuò)布置，每側(cè)布置間距應(yīng)為500m左右。洞室尺寸宜參照現(xiàn)行《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》大避車洞尺寸設(shè)計(jì)，并滿足有關(guān)專業(yè)的技術(shù)要求。七、隧道防排水

采用復(fù)合式襯砌隧道，初期支護(hù)與二次襯砌之間應(yīng)鋪設(shè)防水板。隧道內(nèi)均應(yīng)設(shè)置雙側(cè)排水溝。單洞雙線隧道，根據(jù)地下水量，可增設(shè)中心深排水溝。富水地層隧道應(yīng)采用深排水溝，水溝水位應(yīng)在鋪底面20cm以下，并符合下列規(guī)定：①單線隧道，深排水溝可設(shè)在兩側(cè)原水溝下方；雙線隧道，應(yīng)設(shè)中心深排水溝，深排水溝應(yīng)設(shè)置在仰拱或底版中心下面。②隧道襯砌背后應(yīng)設(shè)置與深排水溝配套的縱、環(huán)向排水盲溝。縱向排水盲溝設(shè)在兩側(cè)邊墻下部，其高度不應(yīng)低于隧道內(nèi)水溝底面；環(huán)向排水盲溝應(yīng)與縱向排水盲溝連通。武廣客運(yùn)專線防排水設(shè)計(jì)根據(jù)隧道長(zhǎng)度、地質(zhì)條件、地下水的性質(zhì)及發(fā)育程度，采取有針對(duì)的防排水措施。隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)置雙側(cè)高式水溝，根據(jù)隧道的排水量，必要時(shí)應(yīng)加設(shè)中心水溝；初期支護(hù)與二次襯砌之間拱墻鋪設(shè)復(fù)合柔性防水板，防水板厚度不小1.5mm，防水板應(yīng)鋪至邊墻泄水孔處；初期支護(hù)與二次襯砌之間環(huán)向設(shè)φ50mm軟式透水管盲溝；二次襯砌采用防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)P8。八、防災(zāi)與救援高速鐵路條件下的隧道災(zāi)害，主要表現(xiàn)為火災(zāi)、水災(zāi)、空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、隧道內(nèi)掉塊、侵限和結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。其中隧道內(nèi)掉塊、侵限和結(jié)構(gòu)失穩(wěn)問(wèn)題是鐵路隧道的共有問(wèn)題，即隧道病害問(wèn)題，在非特大災(zāi)害條件下(如爆炸、地震、山體滑坡等)一般來(lái)說(shuō)發(fā)展較為緩慢，有一定的時(shí)間發(fā)現(xiàn)和整治，且可通過(guò)提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工工程質(zhì)量來(lái)相應(yīng)提高其抗災(zāi)能力，有關(guān)隧道病害的監(jiān)測(cè)、檢測(cè)、狀態(tài)評(píng)估和整治能夠獨(dú)立進(jìn)行操作；空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題可以通過(guò)對(duì)隧道斷面和隧道洞口形式等采取一系列構(gòu)造技術(shù)措施來(lái)解決；水災(zāi)問(wèn)題在水底隧道中最為突出，危害也大；火災(zāi)具有突發(fā)性，常常造成災(zāi)難性后果。國(guó)內(nèi)外隧道火災(zāi)國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)隧道中，洞內(nèi)火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，其中相當(dāng)一部分火災(zāi)造成了嚴(yán)重的后果，如：日本北陸隧道、日本坂隧道、大清水隧道等，其中北陸隧道列車火災(zāi)事故死傷七百多人；德國(guó)的Billweder隧道、荷蘭的Velsen隧道、西班牙的Guadarrama隧道及英國(guó)倫敦地鐵維多利亞車站隧道等。近年來(lái)我國(guó)也發(fā)生過(guò)幾起嚴(yán)重的隧道火災(zāi)事故。這些隧道內(nèi)的災(zāi)害不僅直接造成生命財(cái)產(chǎn)的巨大損失，還造成了停運(yùn)、恢復(fù)整治和善后處理等更大的間接損失。隧道內(nèi)列車消防設(shè)施1、輔助洞室避車洞主要用于長(zhǎng)隧道維修養(yǎng)護(hù)人員避車，放置維修養(yǎng)護(hù)材料及設(shè)備，滅火設(shè)備等。避車洞是永久性建筑物，是作業(yè)人員和設(shè)備的安全待避所，可以為作業(yè)人員和行車提供可靠的安全保障。2、給排水設(shè)施給水主要用于消火栓用水,可照有關(guān)消防法設(shè)置,排水應(yīng)綜合考慮隧道滲漏排水和消防排水的要求設(shè)計(jì)。洞口應(yīng)考慮有能滿足消防用水要求的水源或?qū)Ｓ眯钏鼗蛩?。并保持有足夠的水量?、通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)備為保證養(yǎng)護(hù)維修人員的聯(lián)絡(luò),或與最近車站及控制中心等的聯(lián)絡(luò)應(yīng)沿全線分布設(shè)置,并應(yīng)充分利用車載無(wú)線通訊設(shè)備。4、照明設(shè)施5、滅火設(shè)施6、標(biāo)志牌及報(bào)警裝置《200公里暫規(guī)》規(guī)定《200公里暫規(guī)》規(guī)定：隧道內(nèi)兩側(cè)應(yīng)設(shè)緊急呼叫電話，單側(cè)兩部電話的距離為500m，隧道兩側(cè)錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。電話應(yīng)安裝在器材洞內(nèi)，并設(shè)標(biāo)示牌。當(dāng)隧道長(zhǎng)度大于1000m時(shí)，在有條件的情況下宜設(shè)置緊急出口。緊急出口上方設(shè)標(biāo)示牌；有條件時(shí)，應(yīng)在兩單線隧道間設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道，間距不宜小于500m。緊急出口通道橫斷面尺寸為：寬度不小于2.3m；高度不小于2.5m；縱向仰角不大于35o；豎井作為出口時(shí)井內(nèi)應(yīng)設(shè)階梯和送風(fēng)設(shè)備?！陡咚贂阂?guī)》規(guī)定《高速暫規(guī)》規(guī)定：雙線隧道內(nèi)兩側(cè)應(yīng)設(shè)置貫通整個(gè)隧道的救援通道。隧道內(nèi)兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置緊急呼叫電話。當(dāng)隧道長(zhǎng)度大于1000m時(shí)，在有條件的情況下宜設(shè)置緊急出口。緊急出口上方應(yīng)設(shè)標(biāo)示牌。緊急出口通道斷面最小尺寸應(yīng)符合下列規(guī)定：①寬度不應(yīng)小于2.3m；高度不小于2.5m；②縱向仰角不應(yīng)大于25o。③豎井作為出入口時(shí)井內(nèi)應(yīng)設(shè)旋梯。滿足以上條件的施工輔助坑道應(yīng)保留，并改造為緊急出口。九、照明《200公里暫規(guī)》規(guī)定：長(zhǎng)度在500m以上的隧道應(yīng)設(shè)固定式照明設(shè)施。500m以下的隧道應(yīng)在洞內(nèi)裝設(shè)照明插座?！陡咚贂阂?guī)》規(guī)定：隧道內(nèi)照明設(shè)置應(yīng)考慮維修養(yǎng)護(hù)、滿足緊急情況下的人員疏散及救援人員的通行要求。同時(shí)也應(yīng)考慮列車進(jìn)入隧道后的亮度變化對(duì)旅客乘車舒適度的影響。并滿足下列規(guī)定：①長(zhǎng)度大于1000m的隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)固定的電力照明。②長(zhǎng)度不小于500m的隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明設(shè)備，應(yīng)急照明燈具安裝間隔不大于50m，該設(shè)備必須在供電中斷時(shí)能自動(dòng)接通并能連續(xù)工作2小時(shí)以上。③緊急呼叫電話處及緊急出口處、緊急出口通道內(nèi)均應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明燈具。

十、抗震設(shè)計(jì)基本烈度為７度時(shí)的V～VI級(jí)圍巖的雙線隧道和基本烈度為8、9度時(shí)的IV～VI級(jí)圍巖的單線隧道與III～VI級(jí)圍巖的雙線隧道應(yīng)考慮抗震設(shè)防措施，單線隧道設(shè)防段長(zhǎng)度不宜小于25m，雙線隧道不宜小于35m。設(shè)防地段的隧道宜采用帶仰拱的曲墻式襯砌，其中IV～VI級(jí)圍巖地段宜采用鋼筋混凝土。隧道洞門宜采用翼墻式，洞門結(jié)構(gòu)宜采用混凝土澆注。安全問(wèn)題－照明－通向出入口的通道－兩側(cè)救援通道－標(biāo)志－隧道內(nèi)的管線布置－輔助洞室－避車洞－緊急情況下的排水措施－電源插座－通風(fēng)系統(tǒng)二、客運(yùn)專線隧道的特點(diǎn)客運(yùn)專線隧道的特點(diǎn)在高速運(yùn)行的條件下，對(duì)隧道技術(shù)的要求，主要是空氣動(dòng)力學(xué)特性方面的。其次才是由于斷面的擴(kuò)大和長(zhǎng)大隧道的增加，使得隧道施工難度增加，常常成為全線控制工期的關(guān)鍵工程?？瓦\(yùn)專線隧道的特點(diǎn)1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(wèn)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)高速鐵路發(fā)展的總趨勢(shì)?？瓦\(yùn)專線隧道的特點(diǎn)

2客運(yùn)專線線隧道的橫斷面較大，受力比較復(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，復(fù)合襯砌和整體式襯砌比噴錨襯砌安全，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。客運(yùn)專線隧道的特點(diǎn)3

大斷面隧道的受力情況不利，尤以隧道底部較為復(fù)雜，而兩側(cè)邊墻底直角變化容易引起應(yīng)力集中，需要對(duì)邊墻底與仰拱連接處進(jìn)行加強(qiáng)。客運(yùn)專線隧道的特點(diǎn)4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)安全，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)5

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(kāi)裂、有凍害地區(qū)的隧道襯砌背后積水引起襯砌凍脹開(kāi)裂、襯砌漏水會(huì)引起襯砌掛冰而侵人凈空。從運(yùn)營(yíng)安全上對(duì)隧道防排水要求提高?？瓦\(yùn)專線隧道的特點(diǎn)6提出了隧道襯砌混凝土的耐久性控制要求。隧道襯砌混凝土的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，對(duì)耐久性、抗?jié)B性、抗凍性等耐久性指標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格控制?？瓦\(yùn)專線隧道的特點(diǎn)7為減低養(yǎng)護(hù)維修工作量、保障運(yùn)營(yíng)安全對(duì)隧道病害的監(jiān)測(cè)、診斷及評(píng)定、整治技術(shù)需求。三、客運(yùn)專線隧道施工關(guān)鍵點(diǎn)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)安全。2以隧道防排水施工達(dá)到預(yù)期目的、不產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象保證營(yíng)運(yùn)安全。3以隧道凈空、寬度、平面和縱面指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)、施工規(guī)范要求，保證工程外觀及內(nèi)在質(zhì)量，創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程。支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)

巖石在開(kāi)挖成洞后，由于受力結(jié)構(gòu)平衡體系的破壞和應(yīng)力的重分布，應(yīng)及時(shí)采取支護(hù)，在隧道的設(shè)計(jì)過(guò)程中都要進(jìn)行支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)，如何選定既安全有效又節(jié)省的支護(hù)參數(shù)，對(duì)隧道塌方的預(yù)防起著不可忽視的作用。由于地質(zhì)圍巖的分類只是一個(gè)定性的概念，不是定量的，同一類圍巖，其結(jié)構(gòu)產(chǎn)狀不盡相同，其自穩(wěn)能力就不一致，此時(shí)支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)尤為重要，支護(hù)參數(shù)過(guò)大，增加工程的投入，支護(hù)參數(shù)過(guò)小，相同類別圍巖自穩(wěn)能力較差可能因支護(hù)強(qiáng)度不夠，或要求更換支撐造成地應(yīng)力再一次重分布，而引起塌方。特別是在臨時(shí)支護(hù)方面，為減少工程投入，支護(hù)參數(shù)一般都較小，達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

施工過(guò)程中的地質(zhì)預(yù)報(bào)隧道是一個(gè)線狀的隱蔽工程，一些長(zhǎng)大隧道往往穿越崇山峻嶺，穿過(guò)多種巖類，多個(gè)構(gòu)造，跨越幾個(gè)地質(zhì)單元，因而隧道本身就十分復(fù)雜，施工前設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)勘察只能從宏觀上分析整個(gè)隧道區(qū)的基本地質(zhì)情況，對(duì)可能出現(xiàn)的大斷層、富水洞段和高應(yīng)力段沒(méi)有標(biāo)識(shí)，或由于設(shè)備、方法的簡(jiǎn)陋，對(duì)垂直和水平埋深較大的洞段無(wú)法進(jìn)行勘察，造成局部地質(zhì)資料不足，因此施工過(guò)程中的地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)必不可少，由于及時(shí)跟進(jìn)掌子面的地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，對(duì)可能出現(xiàn)的局部地段圍巖破碎引起失穩(wěn)、塌方和可能遭遇的斷層、涌沙、涌水都能及時(shí)預(yù)測(cè)清楚，有明確的位置、樁號(hào)、規(guī)模及發(fā)展趨勢(shì)標(biāo)識(shí)，能及時(shí)提醒施工人員采取合理的開(kāi)挖和支護(hù)方法，預(yù)防塌方的發(fā)生。

施工過(guò)程動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的綜合探測(cè)技術(shù)預(yù)報(bào)水情和地質(zhì)災(zāi)害----地質(zhì)調(diào)查地質(zhì)調(diào)查的重點(diǎn)：(1)調(diào)查地表水文地質(zhì)狀況，主要是地表水系(水庫(kù)、泉井、溪流)的位置、標(biāo)高、補(bǔ)給來(lái)源、流向等內(nèi)容；(2)調(diào)查斷層的位置所在、產(chǎn)狀與富水性；(3)調(diào)查巖層褶皺的基本形態(tài)類型和軸面產(chǎn)狀；(4)調(diào)查溶洞和暗河出人口位置，并分析其流徑和隧道中心線的空間關(guān)系。根據(jù)設(shè)計(jì)資料和地表勘查報(bào)告，采用地面地質(zhì)體投射法和斷層參數(shù)預(yù)測(cè)法進(jìn)行不良地質(zhì)宏觀預(yù)報(bào)。----

用地震波探測(cè)儀進(jìn)行超前探測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)的距離達(dá)掌子面前方一定距離。----掌子面地質(zhì)描述隧道開(kāi)挖后及時(shí)描述掌子面地質(zhì)情況，繪制地質(zhì)柱狀圖，預(yù)報(bào)斷層、大的結(jié)構(gòu)面等情況。

----紅外線探水用紅外線探測(cè)儀，利用不同物體輻射場(chǎng)強(qiáng)差異，對(duì)隧道含水構(gòu)造進(jìn)行跟蹤探測(cè)。施工動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與地面結(jié)構(gòu)物不同，隧道開(kāi)挖前所提出的設(shè)計(jì)在嚴(yán)格意義上說(shuō)只能稱做“預(yù)設(shè)計(jì)”。根據(jù)對(duì)隧道開(kāi)挖過(guò)程中圍巖和支護(hù)系統(tǒng)力學(xué)行為的量測(cè)來(lái)論證和調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)也是隧道設(shè)計(jì)中的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。在隧道工程監(jiān)測(cè)和信息化設(shè)計(jì)方面，中國(guó)在發(fā)展以位移測(cè)試為主體的隧道施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及監(jiān)測(cè)信息的反饋理論方面都有長(zhǎng)足的進(jìn)展。塌方產(chǎn)生的原因地質(zhì)條件的復(fù)雜多變，支護(hù)的不及時(shí)而暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致圍巖風(fēng)化嚴(yán)重通過(guò)斷層，突然遇到較高水壓富水洞段，地下水向洞室內(nèi)漏出，淘空了斷層構(gòu)造帶中破碎巖體和充填物由于巖層產(chǎn)狀不利或因巖爆等諸多地質(zhì)原因不良地質(zhì)段預(yù)防塌方的方法一般常用主要方法有：1.超前導(dǎo)洞法，可以探明前方地質(zhì)條件，確定本段開(kāi)挖和支護(hù)方法，2.強(qiáng)支護(hù)是預(yù)防塌方的主要措施。對(duì)地質(zhì)不良地段主要采取“錨噴、網(wǎng)噴、噴混凝土與鋼支撐或格柵鋼架相結(jié)合”的支護(hù)方法。3.加強(qiáng)圍巖變形觀測(cè)是預(yù)防塌方的有效方法之一。洞室開(kāi)挖后，巖體的重新穩(wěn)定過(guò)程中，圍巖都存在變形，當(dāng)變形超過(guò)允許范圍時(shí)，就發(fā)生塌方。在隧道新奧法施工中，通過(guò)量測(cè)儀器對(duì)圍巖的變形量和變形速率的觀測(cè)分析，推測(cè)其最大變形量，估算是否會(huì)發(fā)生塌方，提前作出預(yù)告，以決定采取合理的支護(hù)。目前采取的觀測(cè)方法有位移觀測(cè)、收斂位移觀測(cè)、壓力量測(cè)等，最常用是收斂位移量測(cè)，即量測(cè)隧洞周邊或結(jié)構(gòu)物內(nèi)部?jī)艨粘叽绲淖兓?。巖爆引起塌方的預(yù)防方法

巖爆產(chǎn)生機(jī)理：巖爆是高應(yīng)力區(qū)，地下洞室開(kāi)挖中圍巖脆性破壞時(shí)應(yīng)變能突然釋放所造成的一種動(dòng)力失穩(wěn)現(xiàn)象，由于巖體中儲(chǔ)藏的能量通常以彈性變形的形式儲(chǔ)聚，高應(yīng)力集中區(qū)內(nèi)，彈性變形越大，儲(chǔ)備的能量越多，開(kāi)挖后圍巖表面應(yīng)力被解除，具有高度彈性的脆性巖層由于爆破沖擊波的作用，動(dòng)應(yīng)力和應(yīng)變靜應(yīng)力瞬量疊加和釋放產(chǎn)生了脆性斷裂，形成了巖爆，對(duì)巖爆的及時(shí)支護(hù)，既保障施工安全，還可以減少因巖爆所引起塌方的產(chǎn)生。當(dāng)洞室埋深較大、開(kāi)挖巖體完整性較好，且干燥無(wú)水時(shí)，應(yīng)預(yù)防巖爆的發(fā)生。

巖爆引起塌方的預(yù)防方法開(kāi)挖時(shí)的預(yù)防隧洞爆破開(kāi)挖，既可以使圍巖應(yīng)力得到部分釋放，也可以產(chǎn)生新的應(yīng)力集中，發(fā)生巖爆。在可能發(fā)生巖爆區(qū)段內(nèi)采取二次開(kāi)挖，先開(kāi)挖上半斷面，減少光面爆破的周邊眼間距，且盡量分布均勻，以使開(kāi)挖輪廓線相對(duì)圓順，減少新的應(yīng)力集中。周邊眼采用小藥卷或間隔裝藥，爆破時(shí)導(dǎo)爆管段位增加，降低同段起爆藥量，以盡量減少爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)，誘發(fā)巖爆的產(chǎn)生。

巖爆引起塌方的預(yù)防方法開(kāi)挖后，巖爆洞段的處理方法

(1)爆破后立即向工作面、爆破面噴水，充分濕潤(rùn)圍巖，可以很好緩釋圍巖應(yīng)力。

(2)清除松動(dòng)圍巖后，素噴混凝土支護(hù)，厚度為5cm左右，目的是將表部破裂巖塊連固在一起，進(jìn)一步圓順開(kāi)挖輪廓線，緩解應(yīng)力集中，有很好的削減巖爆的作用，對(duì)輕微巖爆還可以取到一次防護(hù)成功，避免誘發(fā)中強(qiáng)巖爆。實(shí)驗(yàn)表明，含鋼纖維混凝土，其抗拉強(qiáng)度明顯強(qiáng)，能取得很好的支護(hù)效果。

(3)對(duì)中強(qiáng)巖爆洞段，在初期噴護(hù)后，應(yīng)盡快采用淺孔密錨網(wǎng)噴混凝土的補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，錨桿可用Φ22，長(zhǎng)度為2.0～3.0m，間距1.0～2.0m梅花型交錯(cuò)布置，尾部加墊緊貼巖面，掛20cm×20cm，Φ6或Φ8鋼筋網(wǎng)，噴混凝土10～15cm支護(hù)。富水洞段塌方的預(yù)防

在地下水豐富的斷層破碎帶，大量的滲水、淋水甚至于涌水的部位，不僅影響施工的進(jìn)度和質(zhì)量，還容易造成塌方。在此種地段施工時(shí)，及時(shí)排水是預(yù)防塌方的關(guān)鍵。在了解巖石節(jié)理裂隙破碎帶的走向、傾向和傾角后，對(duì)于少量集中滲水、淋水地段，在將要通過(guò)的透水層部位布置一定數(shù)量的排水孔或埋設(shè)排水管，將滲、淋水集中到排水孔內(nèi)導(dǎo)出，稱為排水孔法或排水管法。通過(guò)在鋼筋網(wǎng)背后鋪過(guò)濾層或隔水層，將其固定在圍巖上，通過(guò)軟管邊排水、邊噴射混凝土，稱為金屬網(wǎng)法。如遇較大涌水，在支護(hù)時(shí)對(duì)主要涌水出水口暫不進(jìn)行封堵支護(hù)，待涌水減小或沒(méi)有時(shí)，再進(jìn)行支護(hù)或進(jìn)行固結(jié)封堵，迫使水流改變流向。盡量消除人為因素的影響--搶施工進(jìn)度，對(duì)圍巖的自穩(wěn)能力過(guò)于樂(lè)觀，或由于地質(zhì)條件一直較好，思想上過(guò)于麻痹，對(duì)突然出現(xiàn)的斷層等估計(jì)不足，準(zhǔn)備不充分，很容易造成塌方。--要對(duì)工期作合理的安排，在思想上要有對(duì)可能出現(xiàn)的各種不良地質(zhì)情況有打持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備，在技術(shù)上對(duì)可能遭遇的塌方有詳細(xì)對(duì)應(yīng)的技術(shù)措施。--當(dāng)出現(xiàn)斷層或其它不良地質(zhì)現(xiàn)象時(shí)，一定要對(duì)地質(zhì)情況作詳細(xì)的分析，充分了解圍巖和其穩(wěn)定性，按照就低不就高的原則進(jìn)行開(kāi)挖和支護(hù)，并且加強(qiáng)圍巖的變形觀測(cè)和分析，對(duì)超過(guò)允許范圍的較嚴(yán)重變形洞段應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的支護(hù)，抑制圍巖的進(jìn)一步變形，能很好預(yù)防塌方的發(fā)生。

防排水施工質(zhì)量控制地下工程防水的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯酀?jì)，因地制宜，綜合治理”的原則。以防為主、防排結(jié)合、因地制宜、綜合治理的原則。對(duì)隧道防排水施工質(zhì)量控制，從嚴(yán)格按要求對(duì)防水材料、排水設(shè)施位置及安裝過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督檢查，嚴(yán)格控制防、排水設(shè)施施工工藝如防水層鋪掛、焊接、止水帶及止水條安設(shè)、排水管、盲溝鋪設(shè)，排水板及環(huán)向盲管鋪設(shè)、中心水溝安裝等，并在隧道原設(shè)計(jì)防排水方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同段落地下水出水量及出水點(diǎn)位置，及時(shí)作出特殊的防排水措施加強(qiáng)方案，確保地下水排泄暢通，防水措施嚴(yán)密有效，保證隧道完成后不產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象。

柔性防水層

柔性防水層分兩層，緩沖墊層鋪底與初期支護(hù)表面接觸，對(duì)防水板與初期支護(hù)接觸的一側(cè)形成保護(hù)，其表面再鋪掛防水板。柔性防水層不僅起到防水的作用，由于防水板光滑將初期支護(hù)與二次襯砌隔開(kāi)，它們之間基本不傳遞剪力，只傳遞壓力，使二襯均勻受壓受彎，減少由于局部應(yīng)力使二襯出現(xiàn)裂紋。所以防水層對(duì)基面的要求很高，不能有突出物和明水，在施工防水層之前先對(duì)基面進(jìn)行處理。防水板焊縫施工質(zhì)量控制

防水板的焊縫質(zhì)量檢查，檢查方法有目測(cè)、機(jī)械檢查、充氣檢查、撕裂破壞檢查。目測(cè)：肉眼觀察有溶漿均勻溢出、無(wú)氣泡，則質(zhì)量較好；機(jī)械檢查：用平口絲刀沿焊縫外邊緣稍用力，檢查是否有虛焊、漏焊部位，如果有漏點(diǎn)，做好標(biāo)記及時(shí)修補(bǔ)；充氣檢查：其方法是用5號(hào)針頭向兩條焊縫空腔內(nèi)注入空氣，長(zhǎng)度2m，兩端封閉，當(dāng)壓力達(dá)到2．5MPa時(shí)，停止充氣，持續(xù)10～15min，壓力下降小于10％，說(shuō)明焊縫合格，否則應(yīng)補(bǔ)漏；撕裂破壞檢查：將試焊樣品切成1cm長(zhǎng)條，進(jìn)行撕裂測(cè)試，所有斷裂均發(fā)生在焊縫以外，說(shuō)明焊縫合格。

接縫防水質(zhì)量控制

施工縫、變形縫等處是結(jié)構(gòu)防水的薄弱環(huán)節(jié)，在施工中應(yīng)嚴(yán)格按施工工藝操作。如果操作不當(dāng)往往引起滲漏水,整治起來(lái)非常麻煩。在兩次澆筑混凝土之間設(shè)施工縫，灌注前應(yīng)對(duì)施工縫進(jìn)行處理，首先清除表面的水泥漿薄膜、松動(dòng)石子或軟弱混凝土，然后在二襯中部設(shè)置止水條。施工縫的基面必須進(jìn)行鑿毛，并涂刷混凝土界面處理劑，使兩次混凝土澆注接觸良好，減小可能出現(xiàn)的裂縫。遇水膨脹止水條安裝前檢查是否受潮膨脹。采用塑料、橡膠、金屬止水條時(shí)，要求施工單位采取有效措施確保位置準(zhǔn)確、固定牢靠。

變形縫處止水帶接頭連接質(zhì)量。

防水體系問(wèn)題

有治標(biāo)的、治本的、也有純理論方案。應(yīng)把隧道與地下工程防水視為一個(gè)系統(tǒng)工程，根據(jù)工程具體要求和情況，建立起完整的防水體系。將防水原則、防水設(shè)計(jì)、材料選擇、防水施工工藝、防水施工管理、防水施工隊(duì)伍選擇等都納入防水體系中。解決了材料的質(zhì)量而解決不了施工工藝，即優(yōu)良環(huán)境下的高級(jí)材料實(shí)驗(yàn)、惡劣環(huán)境下的低級(jí)質(zhì)量施工；理想完善的防水方案、現(xiàn)實(shí)缺陷的防水效果，總是無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，達(dá)不到較理想的防水效果。

防水根本在于“混凝土結(jié)構(gòu)自防水”。確保防水混凝土達(dá)到規(guī)定的密實(shí)性、抗?jié)B性和抗裂性，才能有效地防水、防腐，從而提高耐久性。結(jié)構(gòu)耐久性我國(guó)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范，重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，而對(duì)環(huán)境因素作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕）下的耐久性要求則相對(duì)考慮較少?；炷两Y(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故，其嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)過(guò)于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來(lái)的危害，所以這個(gè)問(wèn)題必須引起格外重視。我國(guó)規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關(guān)的一些要求，如保護(hù)鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護(hù)層最小厚度和混凝土的最低強(qiáng)度等級(jí)，都明顯著低于國(guó)外規(guī)范。損害結(jié)構(gòu)承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn)，在一些情況下也有利于結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命?？瓦\(yùn)專線---高度關(guān)注混凝土耐久性大多數(shù)土建結(jié)構(gòu)由混凝土建造?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)施工程的世界性問(wèn)題，并非我國(guó)所特有，但是至今尚未引起我國(guó)政府主管部門和廣大設(shè)計(jì)與施工部門的足夠重視。長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直以為混凝土應(yīng)是非常耐久的材料。直到70年代末期，發(fā)達(dá)國(guó)家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎(chǔ)設(shè)施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過(guò)早損壞。美國(guó)許多城市的混凝土基礎(chǔ)設(shè)施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時(shí)期內(nèi)就出現(xiàn)劣化；據(jù)1998年美國(guó)土木工程學(xué)會(huì)的一份材料估計(jì)，他們需要有1.3萬(wàn)億美元來(lái)處理美國(guó)國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施工程存在的問(wèn)題，僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項(xiàng)就需要800億美元，而現(xiàn)在聯(lián)邦政府每年為此的撥款只有50-60億美元。

混凝土耐久性我國(guó)鐵路隧道用低強(qiáng)度的C15混凝土作襯砌材料，密實(shí)度和抗?jié)B性差，不耐地下水與機(jī)車廢氣侵蝕，開(kāi)裂與滲漏嚴(yán)重。對(duì)幾個(gè)路局所轄的隧道進(jìn)行抽樣調(diào)查表明，漏水的占50.4%，其中1/3滲漏嚴(yán)重，并導(dǎo)致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電，影響正常運(yùn)行?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題

使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題進(jìn)一步加劇的原因有：1

由于混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)習(xí)慣上以單一的強(qiáng)度指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致水泥工業(yè)對(duì)水泥強(qiáng)度的不適當(dāng)追求，使水泥細(xì)度增加，早強(qiáng)的礦物成份比例提高，這些都不利于混凝土的耐久性。我國(guó)對(duì)水泥質(zhì)量的檢驗(yàn)在強(qiáng)度上只要求不低于規(guī)定的最低許可值，而國(guó)外則同時(shí)還要求不高于規(guī)定的最高值，如果強(qiáng)度超過(guò)了也被認(rèn)為不合格，這種要求還有利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題2

工程施工單位不適當(dāng)?shù)丶涌焓┕みM(jìn)度，尤其是政府行政領(lǐng)導(dǎo)對(duì)工程進(jìn)度的不適當(dāng)干預(yù)?；炷恋哪途眯再|(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護(hù)期加以保證，早產(chǎn)有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。搶工獻(xiàn)禮工程，很可能就是今后注定要花掉更多資金進(jìn)行大修的短命工程。提前完成合同規(guī)定施工期限的在國(guó)外要被罰款，因?yàn)橐馕吨こ藤|(zhì)量有遭到損害的可能?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題為了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料是重要的技術(shù)手段，國(guó)外有的規(guī)范甚至規(guī)定在橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)中必須加入粉煤灰等摻合料。工程技術(shù)界的一些過(guò)時(shí)的看法，對(duì)改善混凝土的耐久性能造成阻力。如顧慮會(huì)影響混凝土強(qiáng)度而不愿使用引氣劑，而引氣本應(yīng)作為改善混凝土耐久性和工作性的常規(guī)手段；又如，希望加大水泥用量來(lái)保證混凝土強(qiáng)度，而盡可能低的水泥用量本應(yīng)是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題重視混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性也是可持續(xù)發(fā)展的需要。生產(chǎn)混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國(guó)土資源并破壞植被與河床，水泥生產(chǎn)排放的二氧化碳已占人類活動(dòng)排放總量的1/5-1/6，而我國(guó)排放的二氧化碳量已居世界第二。我國(guó)現(xiàn)在每年生產(chǎn)5億多噸水泥，與之相伴的是年耗20多億方的砂石，長(zhǎng)此以往實(shí)難以為繼。延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命意味著節(jié)約材料，而耐久的混凝土一般又應(yīng)是水泥用量較低和礦物摻合料（工業(yè)廢料）用量較高的混凝土，所以耐久的混凝土正適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的需要。國(guó)際上對(duì)橋梁、隧道等土木工程的設(shè)計(jì)工作壽命多為100年，有的如英國(guó)為120年?？紤]到耐久性不足所造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，國(guó)際上近年來(lái)有要求將這些工程的最低工作壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)的趨勢(shì)，如提出城市環(huán)境中的橋梁至少應(yīng)有150年。四、瓦斯隧道瓦斯隧道

瓦斯，又名沼氣，化學(xué)名稱叫甲烷。它是一種無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味、易燃、易爆的氣體。如果空氣中瓦斯的濃度在5．5％~16％時(shí)，有明火的情況下就能發(fā)生爆炸。瓦斯爆炸會(huì)產(chǎn)生高溫、高壓、沖擊波，并放出有毒氣體。

1瓦斯隧道開(kāi)挖施工方案及安全措施，應(yīng)注意以下內(nèi)容：（1）安全管理制度及機(jī)構(gòu)設(shè)置。（2）上崗人員資質(zhì)及安全培訓(xùn)考核情況。（3）施工通風(fēng)設(shè)計(jì)及瓦斯監(jiān)控方案。

2瓦斯隧道機(jī)電設(shè)備防爆（1）對(duì)機(jī)電設(shè)備和電纜的日常檢查與周期維護(hù)記錄。（2）供電、配電、用電設(shè)備防爆、接地與漏電保護(hù)、避雷措施。瓦斯隧道

3瓦斯隧道防火（1）洞外消防水池設(shè)置和消防用砂備料情況。（2）防火措施的落實(shí)情況。（3）作業(yè)人員登記簿，抽查個(gè)人自救器攜帶情況。4瓦斯隧道鉆爆作業(yè)（1）炸藥及電雷管等火工用品是否符合鉆爆設(shè)計(jì)。（2）抽查裝藥、封堵、爆破網(wǎng)絡(luò)連線施工作業(yè)。瓦斯隧道

5瓦斯隧道揭煤防突（1）超前探測(cè)與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)①超前鉆孔位置、鉆探記錄和巖芯。②施工、試驗(yàn)檢測(cè)記錄。應(yīng)在距煤層垂直距離5m處開(kāi)挖工作面打瓦斯測(cè)壓孔，或在距煤層垂直距離不小于3m處的開(kāi)挖工作面進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)方法和臨界指標(biāo)應(yīng)符合《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》要求。瓦斯隧道（2）防治煤與瓦斯突出措施與效果檢驗(yàn)①確定有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)時(shí)，在揭煤前制定包括技術(shù)、組織、安全、通風(fēng)、監(jiān)測(cè)、搶險(xiǎn)、救護(hù)等技術(shù)組織措施，并進(jìn)行審批和落實(shí)情況檢查。②瓦斯鉆孔排放施工設(shè)計(jì)方案。③施工、試驗(yàn)檢測(cè)記錄。防突措施實(shí)施后，進(jìn)行效果檢驗(yàn)，以確認(rèn)防突措施是否有效。防突措施效果檢驗(yàn)應(yīng)在距煤層垂直距離2m的巖層以外進(jìn)行。防突措施效果檢驗(yàn)方法、指標(biāo)及臨界值應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定或按現(xiàn)行《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》要求進(jìn)行，防突措施無(wú)效時(shí)應(yīng)采取補(bǔ)充防突措施。瓦斯隧道（3）石門揭煤與煤巷掘進(jìn)①石門揭煤施工設(shè)計(jì)方案。②施工、試驗(yàn)檢測(cè)記錄。揭開(kāi)煤層后應(yīng)檢查開(kāi)挖面前方10m范圍內(nèi)煤與瓦斯的突出危險(xiǎn)性，如各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，可掘進(jìn)5m，再檢測(cè)10m，掘進(jìn)5m，始終保持工作面前方有5m的安全區(qū)。如任何一項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)臨界值，應(yīng)采取補(bǔ)充防突措施直至有效。瓦斯隧道預(yù)防塌方瓦斯是從煤層中突出的一種可燃可爆氣體。當(dāng)隧道穿過(guò)含有煤層的洞段時(shí)，不僅要注意煤層的穩(wěn)定問(wèn)題，更應(yīng)防范瓦斯爆炸所引起的塌方，因此引起塌方的預(yù)防方法主要是及時(shí)向洞內(nèi)通風(fēng)，將洞內(nèi)瓦斯氣體稀釋和排出，在施工時(shí)減少金屬間的互相撞擊，以減少引發(fā)氣體爆炸的火花、火星產(chǎn)生。

怎樣預(yù)防井下瓦斯爆炸

要加強(qiáng)隧道內(nèi)通風(fēng)，采用各種通風(fēng)措施，保證隧道內(nèi)瓦斯不超過(guò)規(guī)定含量，嚴(yán)格檢查制度，低瓦斯隧道每班至少檢查2次，高瓦斯隧道每班至少檢查3次，發(fā)現(xiàn)有害氣體超過(guò)規(guī)定，應(yīng)及時(shí)采取封閉等必要措施。每個(gè)作業(yè)人員應(yīng)注意，在進(jìn)入隧道時(shí)，嚴(yán)禁攜帶煙蒂和點(diǎn)火物品，不要使用電爐和燈泡取暖?，F(xiàn)場(chǎng)救護(hù)

當(dāng)聽(tīng)到或看到瓦斯爆炸時(shí)，應(yīng)面背爆炸地點(diǎn)迅速臥倒，如眼前有水，應(yīng)俯臥或側(cè)臥于水中，并用濕毛巾捂住鼻口。距離爆炸中心較近的作業(yè)人員，在采取上述自救措施后，迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)，防止二次爆炸的發(fā)生。

瓦斯爆炸后，應(yīng)立即切斷通往事故地點(diǎn)的一切電源，馬上恢復(fù)通風(fēng)，設(shè)法撲滅各種明火和殘留火，以防再次引起爆炸。所有生存人員在事故發(fā)生后，應(yīng)統(tǒng)一、鎮(zhèn)定地撤離危險(xiǎn)區(qū)。遇有一氧化碳中毒者，應(yīng)及時(shí)將其轉(zhuǎn)移到通風(fēng)良好的安全地區(qū)。如有心跳、呼吸停止，立即在安全處進(jìn)行人工心肺復(fù)蘇，不要延誤搶救時(shí)機(jī)。五、開(kāi)挖施工方法簡(jiǎn)介新奧法概念

新奧法是六十年代奧地利專家臘布希維茲(L.V.Rabccwicz)總結(jié)前人在隧道施工中累積的經(jīng)驗(yàn)后所提出來(lái)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(guò)程中充分發(fā)揮圍巖本身具有的自承能力，即洞室開(kāi)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。新奧法遵循原則

為使圍巖形成中空筒狀支承環(huán)結(jié)構(gòu)，應(yīng)遵循下述原則：（1）應(yīng)當(dāng)考慮巖體的力學(xué)特性。（2）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)，避免在圍巖中出現(xiàn)不利的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。（3）為使圍巖形成力學(xué)上十分穩(wěn)定的中空筒狀支承環(huán)結(jié)構(gòu)，必須構(gòu)筑一個(gè)閉合的支護(hù)結(jié)構(gòu)。（4）由現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)監(jiān)控圍巖動(dòng)態(tài)，根據(jù)容許變形量求得最適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)?！靶聤W法”適用的圍巖條件“新奧法”適用的圍巖條件是具有粘性、塑性、彈性的連續(xù)介質(zhì)，而對(duì)于那些粘性較差、非塑性、非彈性的松散體，用“新奧法”理論就值得研究。必須根據(jù)具體情況，采取一些特殊施工工藝，才能滿足工程要求。新奧法與噴錨支護(hù)的關(guān)系

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(lái)解決支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)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(lái)解決隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)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(méi)有松動(dòng)壓的概念。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)表明，采用噴錨支護(hù)如果忽視時(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?。“新奧法”一詞的內(nèi)涵

新奧法是一種“概念”、“哲學(xué)”、“原則”或“途徑”，而不是一種固定不變的具體施工方法或技術(shù)。闡明這一點(diǎn)，有重要的現(xiàn)實(shí)意義。事實(shí)上，在一些工程中，由于照搬某些新奧法工程中具體施工方法而不注意結(jié)合本工程的實(shí)際來(lái)體現(xiàn)新奧法的原則而遭到失敗。新奧法概念的內(nèi)涵，只有一條，那就是保護(hù)圍巖，調(diào)動(dòng)和發(fā)揮圍巖的自承能力。從這樣一個(gè)原則出發(fā)，可以根據(jù)隧道工程具體條件靈活地選擇開(kāi)挖方法、爆破技術(shù)、支護(hù)形式、支護(hù)施作時(shí)機(jī)和輔助工法。至于對(duì)圍巖變形的控制，根據(jù)不同情況，有時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)釋放，有時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)限制。其目的都是為了“保護(hù)圍巖”，調(diào)動(dòng)和發(fā)揮圍巖的自承能力。新奧法施工程序、開(kāi)挖方式施工程序（1）開(kāi)挖（2）一次被覆---初期支護(hù)（3）構(gòu)筑防水層（4）二次被覆---二次襯砌開(kāi)挖方式用新奧法掘進(jìn)隧道，其開(kāi)挖方式有全斷面法、臺(tái)階法、臨時(shí)仰拱法、側(cè)壁導(dǎo)坑法幾種。武廣---雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、環(huán)形開(kāi)挖留核心土法、短臺(tái)階法、臺(tái)階法、全斷面法等。隧道掘進(jìn)機(jī)概念

當(dāng)隧道長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí)，用常規(guī)鉆爆法進(jìn)行隧道施工將需要相當(dāng)長(zhǎng)的工期，隧道掘進(jìn)機(jī)法施工則適合長(zhǎng)隧道施工的需要。隧道掘進(jìn)機(jī)英文名稱是TunnelBoringMachine，簡(jiǎn)稱TBM。根據(jù)國(guó)外實(shí)踐證明：當(dāng)隧道長(zhǎng)度與直徑之比大于600時(shí)，采用TBM進(jìn)行隧道施工是經(jīng)濟(jì)的。TBM最大的優(yōu)點(diǎn)是快速。其一般速率為常規(guī)鉆爆法的3～10倍。此外，采用TBM施工還有優(yōu)質(zhì)、安全、有利于環(huán)境保護(hù)和節(jié)省勞動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)。由于TBM提高了掘進(jìn)機(jī)速率，工期大為縮短，因此在整體上是經(jīng)濟(jì)的。TBM的缺點(diǎn)主要是對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性不如常規(guī)的鉆爆法；主機(jī)重量大；前期訂購(gòu)TBM費(fèi)用較多；要求施工人員技術(shù)水平和管理水平高；對(duì)短隧道不能發(fā)揮其優(yōu)越性。由于科學(xué)技術(shù)的不斷迅猛進(jìn)步，現(xiàn)在TBM可以適應(yīng)較為復(fù)雜的地質(zhì)條件，從松散軟土到極堅(jiān)硬的巖石都可以應(yīng)用，使用范圍日益廣泛。隧道掘進(jìn)機(jī)的分類

隧道掘進(jìn)機(jī)的針對(duì)性很強(qiáng)，不同的地質(zhì)條件需要不同的掘進(jìn)機(jī)，也就產(chǎn)生了不同的掘進(jìn)機(jī)。--有的適用于軟土，又稱為盾構(gòu)機(jī)(ShieldMachine)--有的適用于巖石，稱硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）。--既能在巖石又能在軟土中掘進(jìn)的兩用混合掘進(jìn)機(jī)，已應(yīng)用于英吉利海峽隧道法國(guó)側(cè)隧道施工以及我國(guó)連接香港九龍和新界的西鐵隧道施工。盾構(gòu)法適用于軟土地區(qū)埋深大的隧道工程，可穿越江河、湖泊、海底、地面建筑物和地下管線密集區(qū)的下部。盾構(gòu)是這種施工方法中最主要的施工機(jī)具，它是一個(gè)既能支撐地層壓力又能在地層中推進(jìn)的鋼筒結(jié)構(gòu)體--隧道掘進(jìn)機(jī)。目前，盾構(gòu)法建造的隧道主要用于水底公路隧道、地鐵區(qū)間隧道、電力電訊隧道、市政管線隧道和進(jìn)水排水隧道等地下工程。隧道掘進(jìn)機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用

自1978年我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，已有甘肅省引大入秦工程、山西省萬(wàn)家寨引黃工程和陜西省秦嶺鐵路隧道工程等項(xiàng)目引入國(guó)外大型TBM進(jìn)行隧道施工，取得了成功。西安－安康鐵路秦嶺Ⅰ線隧道全斷面掘進(jìn)機(jī)(TBM)的成功應(yīng)用，我國(guó)鐵路隧道施工技術(shù)水平又有了新的突破。秦嶺隧道為兩座平行的單線隧道，是我國(guó)目前最長(zhǎng)的單線鐵路隧道，其中Ⅰ線隧道全長(zhǎng)18.46Km，最大埋深1600m，巖石平均抗壓強(qiáng)度達(dá)150MPa。秦嶺Ⅰ線隧道斷面直徑φ8.8m，復(fù)合式襯砌，采用掘進(jìn)機(jī)施工，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)、出碴工序機(jī)械化，掘進(jìn)速度高、超挖少，對(duì)圍巖擾動(dòng)少，改善作業(yè)環(huán)境，為我國(guó)今后鐵路長(zhǎng)隧道快速施工創(chuàng)造了新的經(jīng)驗(yàn)。長(zhǎng)隧道TBM施工中的問(wèn)題

（1）超前地質(zhì)探測(cè)問(wèn)題由于長(zhǎng)隧道在施工前的地質(zhì)勘查不可能做得十分詳盡，因此，常常在施工中出現(xiàn)一些不可預(yù)見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，例如涌水、巖溶、瓦斯、斷層、膨脹巖、高地應(yīng)力、圍巖大變形等。因此，TBM在掘進(jìn)過(guò)程中，必須有超前地質(zhì)探測(cè)的保證。我國(guó)在60年代修建的成昆鐵路全線共有415座隧道,其中發(fā)生涌水問(wèn)題的占93.5％。在危地馬拉的RioChixoy水電站的27km長(zhǎng)的供水隧道中,因遇到巖溶,一臺(tái)TBM被埋在一個(gè)侵蝕洞穴。委內(nèi)瑞拉的Yacambu隧道長(zhǎng)27km,其圍巖收斂變形每分鐘達(dá)到20cm,致使TBM無(wú)法完成掘進(jìn)而停工。萬(wàn)家寨引黃工程南干7#隧洞遇到摩天嶺大斷層（影響帶長(zhǎng)達(dá)300m）,因進(jìn)行工程處理而延誤工期達(dá)3個(gè)月之久。因此,TBM在掘進(jìn)過(guò)程中,必須有超前地質(zhì)探測(cè)的保證。長(zhǎng)隧道TBM施工中的問(wèn)題（2）長(zhǎng)隧道工程質(zhì)量的檢查驗(yàn)收問(wèn)題

TBM施工長(zhǎng)隧道具有快速高效的特點(diǎn)。但是，對(duì)這些長(zhǎng)隧道施工質(zhì)量的檢查驗(yàn)收通?？坷没貜梼x、鉆孔抽查等常規(guī)手段。這些手段不能對(duì)隧道全線的工程質(zhì)量作出全面完整可靠的檢驗(yàn)。瑞士安伯格測(cè)量技術(shù)有限公司研制出TS360型系列隧道掃描器滿足了隧道全線工程檢測(cè)的需要。

長(zhǎng)隧道TBM施工中的問(wèn)題（3）安全問(wèn)題

TBM在長(zhǎng)隧道中施工，萬(wàn)一發(fā)生事故，施工人員是難以迅速撤離出隧道的。因此，TBM必須配備可靠的安全保護(hù)系統(tǒng)?？偟膩?lái)講，TBM施工的事故遠(yuǎn)比鉆爆法小。

TBM施工中發(fā)生水、火災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)不大,但是丹麥GreatBelt工程隧道4臺(tái)TBM在施工中就遇到了罕見(jiàn)的水、火災(zāi)害。幸運(yùn)的是這兩次事件均未造成人員傷亡,特別需要指出的是嚴(yán)重的火災(zāi)持續(xù)了17小時(shí),周圍溫度高達(dá)700°左右,優(yōu)秀的防爆系統(tǒng)和安全保護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng),防爆緊急電源開(kāi)始工作,自動(dòng)氧氣罩的供給,保證了施工人員的安全撤離。這個(gè)實(shí)例強(qiáng)有力地說(shuō)明TBM施工必須有可靠的安全保護(hù)系統(tǒng),同時(shí)也充分地說(shuō)明只要采用了可靠的安全保護(hù)系統(tǒng),TBM的施工安全是可以得到保證的。長(zhǎng)隧道TBM施工中的問(wèn)題（4）長(zhǎng)隧道的出口當(dāng)隧道采用TBM獨(dú)頭掘進(jìn)長(zhǎng)度超過(guò)20Km，又無(wú)條件增設(shè)支洞或豎井時(shí)，將會(huì)由于向洞外出閘運(yùn)距加長(zhǎng)，向洞內(nèi)運(yùn)送人員、物資時(shí)間增加等原因，而降低TBM的效率。同時(shí)，萬(wàn)一洞內(nèi)發(fā)生意外事故，增加人員的危險(xiǎn)性。因此，通常在單條隧道情況下，大約需要每隔10Km～15Km設(shè)置一出口。長(zhǎng)隧道TBM施工中的問(wèn)題（5）TBM的部件儲(chǔ)備長(zhǎng)隧道采用TBM時(shí)，TBM的一些零部件容易磨損，需要更換。因此，必須有一定數(shù)量的易損部件的儲(chǔ)備，否則會(huì)導(dǎo)致停機(jī)待料，延誤工期，造成損失。通常部件庫(kù)存量應(yīng)是整機(jī)數(shù)量的10%，其供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)有充足的貨源，完善的庫(kù)房，良好的運(yùn)輸和通訊條件以及高效的管理人員。六、檢測(cè)技術(shù)隧道檢測(cè)技術(shù)的主要內(nèi)容按隧道修建過(guò)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(kāi)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。按用途可分類隧道工程測(cè)試按用途可分為：1工程測(cè)試：為保證施工過(guò)程中隧道的