隧道工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及施工技術(shù)

第四章隧道工程建設(shè)原則及施工技術(shù)第一節(jié)隧道工程設(shè)計規(guī)定客運專線鐵路的隧道設(shè)計是由限界、構(gòu)造尺寸、使用空間和緩和及消減高速列車進入隧道誘發(fā)的空氣動力學(xué)效應(yīng)兩方面的規(guī)定擬定的。研究表明，以上兩方面規(guī)定中，后者起控制作用，但隧道工程設(shè)計及施工過程中以隧道橫斷面的限界、構(gòu)造尺寸、使用空間為控制要點。一、隧道橫斷面有效凈空尺寸的選擇在擬定隧道橫斷面有效凈空尺寸之前，首先要對的地選擇隧道設(shè)計參數(shù)。高速列車進入隧道時產(chǎn)生的空氣動力學(xué)效應(yīng)，與人的生理反映和乘客的舒適度相聯(lián)系。這就要制訂壓力波動程度的評定方法及擬定對應(yīng)的閾值，現(xiàn)在較通用的評定參數(shù)是對應(yīng)于某一指定短時間內(nèi)的壓力變化值，如3s或4s內(nèi)最大壓力變化值.我國擬采用壓力波動的臨界值（控制原則）為3。0Kpa/3s。根據(jù)ORE提出的壓力波動與隧道阻塞比關(guān)系能夠推算出滿足舒適度規(guī)定時，阻塞比β宜取為：當(dāng)V=250km/h時,β=0.14;當(dāng)V=350km/h時，β=0.11。隧道橫斷面形式普通為園形(部分或全部）、含有或沒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)的原則限界及接觸網(wǎng)支承點和接觸網(wǎng)鏈形懸掛的安裝范疇；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;需要保存的空間如安全空間，施工作業(yè)工作空間等；空氣動力學(xué)影響；與線路設(shè)備的構(gòu)造相適應(yīng)。二、客運專線隧道與普通鐵路隧道的不同點1．當(dāng)高速列車在隧道中運行時要碰到空氣動力學(xué)問題，為了減少及緩和空氣動力學(xué)效應(yīng)，除了采用密封車輛及減小車輛橫斷面積外，必須采用有力的構(gòu)造工程方法,增大隧道有效凈空面積及在洞口增設(shè)緩沖構(gòu)造；另外尚有其它輔助方法,如在復(fù)線上雙孔單線隧道設(shè)立一系列橫通道;以及在隧道內(nèi)適宜位置修建通風(fēng)豎井、斜井或橫洞。2．客運專線隧道的橫斷面較大，受力比較復(fù)雜,且列車運行速度較高，隧道維修有一定的時間限制,復(fù)合襯砌和整體式襯砌比噴錨襯砌安全，且永久性好，故普通不采用噴錨襯砌?，F(xiàn)在，世界隧道界對噴錨襯砌做為永久性襯砌尚有不同見解，隨著對噴錨技術(shù)的不停進一步研究和技術(shù)質(zhì)量不停提高，噴錨襯砌的應(yīng)用也會更加廣泛.但在現(xiàn)在狀況下，特別在高速鐵路隧道中仍不適宜采用噴錨襯砌。3．隧底構(gòu)造由于在長久列車重載作用及地下水侵蝕的影響下極易產(chǎn)生破壞，從而引發(fā)基底沉陷、道床翻漿冒泥等病害，不僅增加養(yǎng)護維修工作量，并且嚴(yán)重影響運行安全，特別是高速鐵路對隧道底部的強度較普通鐵路規(guī)定更高，且高速鐵路隧道斷面跨度較大，因此規(guī)定高速鐵路隧道鋪底厚度不不大于30cm。4．提出了隧道襯砌混凝土的耐久性控制規(guī)定.隧道襯砌混凝土的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，對耐久性、抗?jié)B性、抗凍性等耐久性指標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格控制。三、客運專線隧道重要技術(shù)原則介紹新建鐵路客運專線隧道設(shè)計重要由限界、構(gòu)造尺寸、使用空間和緩和或消減列車進入隧道誘發(fā)的空氣動力學(xué)效應(yīng)兩方面的規(guī)定擬定.研究表明，當(dāng)列車以200公里=1\＊GB3①隧道內(nèi)形成的瞬變壓力對乘員舒適度及有關(guān)車輛構(gòu)造的影響；=2\*GB3②空氣阻力的增大對行車的影響;=3\＊GB3③隧道口所形成的微壓波對環(huán)境的影響；=4\＊GB3④列車風(fēng)對隧道內(nèi)作業(yè)人員待避條件的影響。列車進入隧道時產(chǎn)生的空氣動力學(xué)效應(yīng)是由多個因素所擬定的,在隧道方面重要有隧道內(nèi)軌頂面以上凈空面積、隧道壁面的粗糙度、洞口及緩沖構(gòu)造形式、輔助坑道的設(shè)立、道床類型等.其中，瞬變壓力重要體現(xiàn)在由于壓力的瞬間變化使人的聽覺感到不適，影響其大小的重要因素是行車速度、隧道橫斷面的大小和阻塞比以及列車的密封系數(shù).洞口微氣壓波是列車進人隧道時產(chǎn)生的壓縮波在另一端釋放時產(chǎn)生爆破聲，影響周邊環(huán)境，微氣壓波的量值重要取決于行車速度和隧道凈空面積（阻塞比),但行車速度更為敏感，當(dāng)行車速度達成300km／h以上時，加大斷面對避免微氣壓波不能起到明顯作用。應(yīng)考慮在洞口設(shè)立緩沖構(gòu)造。解決行車阻力問題重要也是加大隧道斷面面積。緩和或消減列車進入隧道誘發(fā)的空氣動力學(xué)效應(yīng)的重要設(shè)計方法是：在列車有關(guān)參數(shù)一定的條件下，適宜加大隧道內(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，在洞口修建緩沖構(gòu)造，運用輔助坑道等。（一）隧道斷面內(nèi)輪廓增大隧道橫斷面面積對空氣動力學(xué)效應(yīng)有整體減緩作用。隧道斷面內(nèi)輪廓重要根據(jù)下列條件擬定:=1\＊GB3①隧道凈空橫斷面面積應(yīng)滿足空氣動力學(xué)效應(yīng)影響原則；=2\＊GB3②滿足鐵路建筑靠近限界規(guī)定，雙線隧道還應(yīng)滿足線間距規(guī)定；=3\＊GB3③養(yǎng)護、維修和救援空間規(guī)定.空氣動力學(xué)效應(yīng)影響原則為：空氣壓力最大變化值ΔP＜3KPa/3s（舒適度原則)，列車在隧道內(nèi)運行時的空氣阻力增量普通不超出明線上空氣阻力的30%。在實際設(shè)計中除應(yīng)滿足以上條件外,還應(yīng)從圍巖穩(wěn)定、構(gòu)造受力及空間運用等角度對斷面形狀和尺寸進行優(yōu)化.隧道斷面凈空面積既充足滿足空氣動力學(xué)效應(yīng)原則的規(guī)定，又要滿足救援通道空間的需要.按《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》（TB10003）計算的曲線隧道的加寬值較小,完全在富裕量以內(nèi),故隧道內(nèi)輪廓可不考慮曲線加寬。但應(yīng)對控制點或計算點與否滿足寬度規(guī)定進行驗算.1．《新建時速200公里客貨共線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》（下列稱《200公里暫規(guī)》)規(guī)定：單線隧道內(nèi)軌頂面以上凈空面積應(yīng)不不大于50m22．《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》（下列稱《高速暫規(guī)》）規(guī)定：單洞雙線隧道斷面有效面積不適宜不大于100m2；單線隧道斷面有效面積不適宜不大于70m2。限速地段當(dāng)檢算行車速度不大于或等于200km/h時，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)不大于80m23．在實際設(shè)計中除應(yīng)滿足以上條件外，還應(yīng)從圍巖穩(wěn)定、構(gòu)造受力及空間運用等角度對斷面形狀和尺寸進行優(yōu)化。（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安全空間尺寸：高度不應(yīng)不大于2。2m,寬度不應(yīng)不大于安全區(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不大于3.(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)立狀況擬定，取1/12～1/15為宜.=3\*ROMANIII~=6\＊ROMANVI級圍巖應(yīng)采用曲墻帶仰拱的襯砌,=1\*ROMANI、=2\*ROMANII級圍巖地段可采用曲墻不帶仰拱的襯砌.各級圍巖隧道構(gòu)造及仰拱填充混凝土強度等級不應(yīng)低于C25，鋼筋混凝土強度等級不應(yīng)低于C30;=1\＊ROMANI、=2\*ROMANII級圍巖底版厚度不應(yīng)不大于30cm，混凝土強度等級不應(yīng)低于C25。安全空間與救援通道位置示意安全空間與救援通道位置示意(四）救援通道1．《200公里暫規(guī)》規(guī)定：長度在500m以上的隧道應(yīng)設(shè)貫穿整個隧道的救援通道,雙線隧道在兩側(cè)設(shè)立，單線隧道在單側(cè)設(shè)立；救援通道寬1.25m，高2.2m,外側(cè)距線路中線不得不大于2．《高速暫規(guī)》規(guī)定:隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)立貫穿的救援道路,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)不大于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)不大于1.5m，在裝設(shè)專業(yè)設(shè)施處，寬度可減少3．救援通道的規(guī)定參考了德國規(guī)范，預(yù)留空間不控制隧道橫斷面大小,但與建筑限界一起能夠作為控制隧道橫斷面寬度的根據(jù)。4．救援通道可部分侵入建筑限界，由于救援通道是在列車停運條件下才使用。5．根據(jù)德國規(guī)范，兩端洞口救援通道的長度，在配備救援列車時為1000m，無救援列車時為500m，由于無車輛和帶有呼吸面罩的工作人員不能及時走完較遠的距離。實際設(shè)計時，緊急出口可與施工輔助坑道一并考慮。根據(jù)德國規(guī)范，救援通道的最小寬度應(yīng)不不大于1.25m。(五)緩沖構(gòu)造物1．《200公里暫規(guī)》規(guī)定:進口緩沖構(gòu)造的設(shè)立應(yīng)根據(jù)出口微壓波峰值的大小來擬定。當(dāng)出口外50m范疇內(nèi)無建筑物、出口外20m處的微壓波峰值不不大于50Pa時，應(yīng)設(shè)立緩沖構(gòu)造;當(dāng)出口外50m范疇內(nèi)有建筑物且建筑物處的微壓波峰值不不大于20Pa，應(yīng)設(shè)立緩沖構(gòu)造；當(dāng)建筑物對微壓波峰值有特殊規(guī)定時，緩沖構(gòu)造應(yīng)進行特殊設(shè)計。緩沖構(gòu)造斷面有效面積應(yīng)為隧道內(nèi)軌頂面以上凈空面積的1.4～1。5倍,在緩沖構(gòu)造縱向中心附近沿兩側(cè)對稱分布開孔，開孔總長宜為1/2緩沖構(gòu)造長，開孔面積為隧道內(nèi)軌頂面以上凈空面積的0。2～0。3倍，緩沖構(gòu)造長度不應(yīng)不大于隧道斷面的水力直徑。2．《高速暫規(guī)》規(guī)定:普通狀況下，隧道洞口可不設(shè)立緩沖構(gòu)造。隧道洞口有建筑物或特殊環(huán)境規(guī)定時，可考慮設(shè)立緩沖構(gòu)造.緩沖構(gòu)造設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：=1\*GB3①隧道洞口設(shè)立緩沖構(gòu)造應(yīng)考慮的因素為:列車類型及長度、隧道長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狀況.=2\*GB3②緩沖構(gòu)造形式應(yīng)從實用美觀角度出發(fā)，結(jié)合洞口附近的地理環(huán)境擬定。=3\*GB3③緩沖構(gòu)造側(cè)面或頂面應(yīng)開減壓孔,開孔面積根據(jù)實際狀況擬定，普通開孔面積為隧道斷面有效面積的0.2～0。3倍。=4\＊GB3④緩沖構(gòu)造宜采用鋼筋混凝土。。（六）輔助洞室隧道內(nèi)可不設(shè)立供維修人員使用的避車洞，但應(yīng)考慮設(shè)立寄存維修工具和其它業(yè)務(wù)部門需要的專用洞室.洞室應(yīng)沿隧道兩側(cè)交錯布置,每側(cè)布置間距應(yīng)為500m左右。洞室尺寸宜參考現(xiàn)行《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》大避車洞尺寸設(shè)計，并滿足有關(guān)專業(yè)的技術(shù)規(guī)定。（七）隧道防排水采用復(fù)合式襯砌隧道，早期支護與二次襯砌之間應(yīng)鋪設(shè)防水板。隧道內(nèi)均應(yīng)設(shè)立雙側(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下列，并符合下列規(guī)定:=1\*GB3①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)立在仰拱或底版中心下面。=2\*GB3②隧道襯砌背后應(yīng)設(shè)立與深排水溝配套的縱、環(huán)向排水盲溝?？v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。中心深排水溝應(yīng)設(shè)檢查井，檢查井能夠設(shè)在線路中間或兩側(cè)安全通道下面。檢查人員不能進入水溝內(nèi)部時,其間距宜圍30～50m,能夠進入水溝內(nèi)部時,間距宜為150～200m。（八)防災(zāi)與救援1．《200公里暫規(guī)》規(guī)定：隧道內(nèi)兩側(cè)應(yīng)設(shè)緊急呼喊電話，單側(cè)兩部電話的距離為500m,隧道兩側(cè)錯開設(shè)立。電話應(yīng)安裝在器材洞內(nèi)，并設(shè)標(biāo)示牌。當(dāng)隧道長度不不大于1000m時,在有條件的狀況下宜設(shè)立緊急出口.緊急出口上方設(shè)標(biāo)示牌;有條件時，應(yīng)在兩單線隧道間設(shè)立聯(lián)系通道，間距不適宜不大于500m.緊急出口通道橫斷面尺寸為：寬度不不大于2。3m;高度不不大于2救援通道應(yīng)按有關(guān)規(guī)定設(shè)立應(yīng)急疏散標(biāo)志，批示兩個方向分別到洞口或緊急出口的整百米數(shù).并配備燈光及應(yīng)急照明來顯示方向。緊急出口和緊急電話標(biāo)示牌處應(yīng)設(shè)燈光照明和應(yīng)急照明，緊急出口通道內(nèi)應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明設(shè)備.2．《高速暫規(guī)》規(guī)定：雙線隧道內(nèi)兩側(cè)應(yīng)設(shè)立貫穿整個隧道的救援通道.隧道內(nèi)兩側(cè)均應(yīng)設(shè)立緊急呼喊電話，并符合下列規(guī)定：=1\*GB3①呼喊電話應(yīng)沿隧道兩側(cè)交錯布置，且單側(cè)電話間距宜為500m.=2\*GB3②電話應(yīng)安裝在電話問內(nèi)，并設(shè)標(biāo)示牌。=3\＊GB3③電話間的尺寸應(yīng)為：寬0.4m，深0.8m，高1.0m。電話間當(dāng)隧道長度不不大于1000m時，在有條件的狀況下宜設(shè)立緊急出口。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\＊GB3①寬度不應(yīng)不大于2.3m；高度不不大于2.5m=2\＊GB3②縱向仰角不應(yīng)不不大于25o。=3\*GB3③豎井作為出入口時井內(nèi)應(yīng)設(shè)旋梯。滿足以上條件的施工輔助坑道應(yīng)保存，并改造為緊急出口.救援通道每隔200m應(yīng)設(shè)圖象文字標(biāo)記，批示兩個方向分別到下一種洞口或緊急出口的整百米數(shù)。并配備燈光顯示方向.（九）照明1．《200公里暫規(guī)》規(guī)定:長度在500m以上的隧道應(yīng)設(shè)固定式照明設(shè)施。500m下列的隧道應(yīng)在洞內(nèi)裝設(shè)照明插座.2．《高速暫規(guī)》規(guī)定：隧道內(nèi)照明設(shè)立應(yīng)考慮維修養(yǎng)護、滿足緊急狀況下的人員疏散及救援人員的通行規(guī)定。同時也應(yīng)考慮列車進入隧道后的亮度變化對旅客乘車舒適度的影響。并滿足下列規(guī)定：=1\*GB3①長度不不大于100m的隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)固定的電力照明。=2\＊GB3②長度不不大于500m的隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)立應(yīng)急照明設(shè)備，應(yīng)急照明燈具安裝間隔不不不大于50m，該設(shè)備必須在供電中斷時能自動接通并能持續(xù)工作2小時以上。=3\＊GB3③緊急呼喊電話處及緊急出口處、緊急出口通道內(nèi)均應(yīng)設(shè)立應(yīng)急照明燈具。(十）抗震設(shè)計基本烈度為７度時的=5\*ROMANV～=6\*ROMANVI級圍巖的雙線隧道和基本烈度為8、9度時的=4\*ROMANIV～=6\*ROMANVI級圍巖的單線隧道與=3\*ROMANIII～=6\＊ROMANVI級圍巖的雙線隧道應(yīng)考慮抗震設(shè)防方法，單線隧道設(shè)防段長度不適宜不大于25m，雙線隧道不適宜不大于35m.設(shè)防地段的隧道宜采用帶仰拱的曲墻式襯砌，其中=4\＊ROMANIV～=6\*ROMANVI級圍巖地段宜采用鋼筋混凝土。隧道洞門宜采用翼墻式,洞門構(gòu)造宜采用混凝土澆注.第二節(jié)隧道工程施工技術(shù)一、施工技術(shù)介紹（一）開挖辦法隧道施工中，開挖辦法是影響圍巖穩(wěn)定的重要因素之一.因此，在選擇開挖辦法時，應(yīng)對隧道斷面大小及形狀、圍巖的工程地質(zhì)條件、支護條件、工期規(guī)定、工程量、機械配備能力、經(jīng)濟性等有關(guān)因素進行綜合分析，采用恰當(dāng)?shù)拈_挖辦法，特別應(yīng)與支護條件相適應(yīng)。鐵路客運專線隧道建議開挖辦法：=5\*ROMANV級圍巖淺埋或洞口地段采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，深埋地段采用環(huán)形開挖留核心土法或CRD工法；Ⅳ級圍巖淺埋或洞口地段采用CRD工法或CD工法，深埋地段采用短臺階法；Ⅲ級圍巖采用臺階法,II級圍巖采用全斷面法施工。按開挖隧道的橫斷面分部情形來分，以上開挖辦法又可分為全斷面開挖法、臺階開挖法和分部開挖法。1．全斷面開挖法全斷面開挖有較大的工作空間，合用于大型配套機械化施工，施工速度較快，且因單工作面作業(yè)，便于施工組織和管理,但開挖面大，圍巖相對穩(wěn)定性減少,且每循環(huán)工作量相對較大，規(guī)定含有較強的開挖、出渣能力和對應(yīng)的支護能力。有較大的斷面進尺比（即開挖斷面面積與掘進進尺之比)，可獲得較好的爆破效果,且爆破對圍巖的震動次數(shù)較少，有助于圍巖的穩(wěn)定，但每次爆破震動強度卻較大，規(guī)定進行嚴(yán)格的控制爆破設(shè)計，特別是對于穩(wěn)定性較差的圍巖。采用全斷面法開挖時應(yīng)注意摸清開挖面前方的地質(zhì)狀況，加強對支護后圍巖的動態(tài)量測與監(jiān)控，隨時準(zhǔn)備好應(yīng)急方法(涉及變化施工辦法），以確保施工安全，特別應(yīng)注意忽然發(fā)生的地質(zhì)條件惡化如地下泥石流。各工序使用的機械設(shè)備務(wù)求配套,以充足發(fā)揮機械設(shè)備的使用效率和各工序之間的協(xié)調(diào)進行，在確保隧道穩(wěn)定安全的條件下，提高施工速度.2．臺階開挖法臺階開挖法能夠有足夠的工作空間和相稱的施工速度.但上下部作業(yè)有干擾。臺階開挖雖增加對圍巖的擾動次數(shù)，但臺階有助于開挖面的穩(wěn)定.特別是上部開挖支護后，下部作業(yè)就較為安全,但應(yīng)注意下部作業(yè)時對上部穩(wěn)定性的影響。臺階開挖時應(yīng)注意臺階長度要適宜。選用長臺階還是短臺階、微臺階，應(yīng)根據(jù)兩個條件來擬定：其一是早期支護形成閉合斷面的時間規(guī)定，圍巖穩(wěn)定性愈差,閉合時間規(guī)定愈短;其二是上半斷面施工時開挖、支護、出渣等機械設(shè)備所需的空間大小的規(guī)定。還應(yīng)注意解決好上、下半斷面作業(yè)的互相干擾問題，特別是短臺階干擾較大，要注意作業(yè)組織,對于長度較短的隧道，可將上半斷面貫穿后,再進行下半斷面施工.下部開挖時，應(yīng)注意上部的穩(wěn)定,若圍巖穩(wěn)定性較好，則能夠分段次序開挖，若圍巖穩(wěn)定性較差,則應(yīng)縮短下部掘進循環(huán)進尺,若穩(wěn)定性更差，則能夠左右錯開，或先拉中槽后挖邊幫。3．分部開挖法分部開挖因減少了每個開挖洞室的跨度,能明顯增強隧道圍巖的相對穩(wěn)定性，且易于進行局部支護，因此它重要合用于圍巖軟弱破碎嚴(yán)重的隧道或設(shè)計斷面較大的隧道中.分部開挖由于作業(yè)面較多，各工序互相干擾較大，且增加了對圍巖的擾動次數(shù),若采用鉆爆掘進，則更不利于圍巖的穩(wěn)定，施工組織和管理的難度亦較大。導(dǎo)坑超前開挖，有助于提前探明地質(zhì)狀況，并予以及時解決。但若采用的導(dǎo)坑斷面過小,則施工速度就較慢.分部開挖時應(yīng)注意工作面較多，互相干擾大，應(yīng)注意組織協(xié)調(diào),實施統(tǒng)一指揮；由于多次開挖對圍巖的擾動大,不利于圍巖的穩(wěn)定,應(yīng)特別注意加強對爆破開挖的控制；應(yīng)盡量發(fā)明條件，減少分部次數(shù)，盡量爭取用大斷面開挖；凡下部開挖,均應(yīng)注意上部支護或襯砌的穩(wěn)定，減少對上部圍巖及支護、襯砌的擾動和破壞.特別是邊幫部位開挖時。（二)普通輔助施工方法1．對淺埋、偏壓等地形、地質(zhì)條件較差的隧道洞口、洞身段應(yīng)先預(yù)加固圍巖后再開挖,視地質(zhì)條件可采用地表砂漿錨桿、地面預(yù)注漿、地表旋噴樁等加固圍巖，網(wǎng)噴混凝土或砂漿錨桿等加固邊仰坡，并根據(jù)具體圍巖狀況設(shè)立長管棚(10m～40m）、超前小導(dǎo)管、超前錨桿等超前支護方法;2．軟巖段隧道的基底應(yīng)予以加強，可采用圍巖注漿、鋼管樁、旋噴樁或其它加固方法，確保襯砌有足夠的強度、剛度和抗裂性。3．巖溶發(fā)育的長大隧道，根據(jù)隧道環(huán)境規(guī)定、具體圍巖狀況、水壓、水量等采用恰當(dāng)?shù)淖{堵水方法.（三）不良地質(zhì)及特殊地質(zhì)地段施工方法隧道穿越不良地質(zhì)地層重要體現(xiàn)為巖堆、高地溫、高地應(yīng)力、瓦斯、溶洞及暗河等，特殊地質(zhì)重要體現(xiàn)為軟巖、巖溶、黃土，應(yīng)針對不同地質(zhì)采用對應(yīng)的解決方法。1．巖堆去除地表孤石,采用自進式注漿錨桿加固地表，采用自進式錨桿作超前支護。2．高地溫高地溫地段隧道施工應(yīng)加強地溫監(jiān)測及施工通風(fēng),做好人員防護方法。3．高地應(yīng)力高地應(yīng)力硬巖地段可能發(fā)生巖爆，弱巖爆段采用灑水、局部加深炮眼，中檔巖爆段采用局部增設(shè)鋼筋網(wǎng)，強巖爆采用超前鉆孔預(yù)爆破以釋放地應(yīng)力等方法。隧道深埋斷層破碎帶段可能存在高地應(yīng)力引發(fā)的軟巖塑性變形問題，可采用適宜加大預(yù)留變形、加長錨桿及加強支護構(gòu)造等方法。施工中應(yīng)加強監(jiān)測及實驗,并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)鑒定地應(yīng)力的影響，方便設(shè)計應(yīng)對方法,并做好施工人員及設(shè)備的防護方法。4．瓦斯穿越煤系地層段隧道襯砌構(gòu)造采用氣密性混凝土、全包雙層放水層，并提出加強施工監(jiān)測、通風(fēng)、人員防護及預(yù)留運行通風(fēng)條件等方法。5．普通巖溶及溶洞、暗河對溶洞、暗河發(fā)育地段隧道，根據(jù)隧道地質(zhì)及環(huán)境調(diào)查具體狀況，采用超前預(yù)注漿、超前帷幕注漿、后注漿等多個方法以加固圍巖、截堵地下水，結(jié)合防水混凝土襯砌構(gòu)造,共同確保運行安全、滿足環(huán)保規(guī)定.盡量維系巖溶暗河的現(xiàn)有通路，在暗河與設(shè)計路肩高程相近的狀況下，采用打設(shè)泄水洞，提前截排暗河水,確保構(gòu)造運行安全.6．黃土開挖辦法宜采用短臺階法或分部開挖法（留核心土法)，早期支護應(yīng)緊跟開挖面施作.宜采用復(fù)合式襯砌,開挖后以噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼支撐作早期支護，以形成嚴(yán)密的支護體系。必要時可采用超前錨桿、管棚支撐加固圍巖。在早期支護基本穩(wěn)定后，進行永久支護襯砌。襯砌背后回填要密實，特別是拱頂回填。做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統(tǒng)工程，并妥善解決好陷穴、裂縫，以免地面積水浸蝕洞體周邊，造成土體坍塌。在含有地下水的黃土層中施工時，洞內(nèi)應(yīng)施作良好的排水設(shè)施。在干燥無水的黃土層中施工，應(yīng)管理好施工用水，不使廢水漫流。施工中如發(fā)現(xiàn)工作面有失穩(wěn)現(xiàn)象，應(yīng)及時用噴射混凝土封閉、加設(shè)錨桿、架立鋼支撐等加強支護。在黃土隧道中噴射混凝土和砂漿錨桿作為施工臨時支護效果良好.施工時特別注意拱腳與墻腳處斷面，如超挖過大，應(yīng)用漿砌片石回填.如發(fā)現(xiàn)該處土體承載力不夠，應(yīng)立刻采用對應(yīng)方法進行加固。宜先作仰拱，如果不能先作仰拱時，可在開挖與灌筑仰拱前，為避免邊墻向內(nèi)位移,應(yīng)加設(shè)橫撐。二、隧道施工監(jiān)測與檢測技術(shù)(一）隧道檢測技術(shù)的重要內(nèi)容按隧道修建過程分，其重要內(nèi)容涉及：材料質(zhì)量檢測、超前支護與預(yù)加固圍巖施工質(zhì)量檢測、開挖質(zhì)量檢測、早期支護施工質(zhì)量檢測、防排水質(zhì)量檢測、施工監(jiān)控量測、混凝土襯砌質(zhì)量檢測、通風(fēng)檢測、照明檢測等.1．材料檢測隧道工程的慣用原材料有:襯砌材料、支護材料、防排水材料。支護材料涉及錨桿、噴射混凝土和鋼構(gòu)件等,防排水材料涉及注漿材料、高分子合成卷材、排水管和防水混凝土等。2．施工質(zhì)量檢測重要內(nèi)容涉及：超前支護及預(yù)加固、開挖、早期支護、防排水和襯砌混凝土質(zhì)量檢測。支護質(zhì)量重要指錨桿安裝質(zhì)量、噴射混凝土質(zhì)量和鋼構(gòu)件質(zhì)量。對于錨桿,施工質(zhì)量檢測的內(nèi)容有錨桿的間排距、錨桿的長度、錨桿的方向、注漿式錨桿的密實度、錨桿的抗拔力等。對于噴射混凝土，施工中應(yīng)重要檢測其強度、厚度和平整度。對于鋼構(gòu)件，則要檢測構(gòu)件的規(guī)格與節(jié)間連接、架間距、構(gòu)件與圍巖的接觸狀況以及與錨桿的連接。另外,對支護背后的回填密實度也要進行探測。其中，用錨桿拉拔儀、扭力扳手等檢測錨桿抗拔力,用錨桿質(zhì)量檢測儀、錨桿密實度檢測儀檢測錨桿砂漿密實度和長度，用鑿孔、隧道激光斷面儀、攝影機、混凝土測厚儀、地質(zhì)雷達、超聲波檢測儀等檢測支護構(gòu)造厚度，用地質(zhì)雷達、超聲波檢測儀檢測支護構(gòu)造缺點及支護構(gòu)造背后空洞。襯砌混凝土質(zhì)量檢測涉及襯砌的幾何尺寸、襯砌混凝土強度、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.其中外觀尺寸容易用直尺量測，混凝土強度及其完整性則需用無損探測技術(shù)完畢，混凝土裂縫可用塞尺等簡樸辦法檢測，襯砌背后的回填密實度和襯砌內(nèi)部鋼架、鋼筋分布等可采用地質(zhì)雷達法和鉆孔法檢測。（二）施工監(jiān)控量測的重要內(nèi)容、測試項目及手段1．重要內(nèi)容圍巖狀態(tài)（涉及原巖應(yīng)力、松弛范疇等）測試;荷載（圍巖壓力及支護層間壓力）測試;支護構(gòu)造狀態(tài)(涉及支護構(gòu)造內(nèi)力、位移等)測試。2．測試項目及手段隧道周邊位移及斷面：精密水準(zhǔn)儀、收斂計、全息攝影機、全站儀、隧道激光斷面儀(激光隧道限界檢測儀)等.圍巖內(nèi)部位移：鉆孔多點位移計(機械式、電測式）、地面撓度儀、測斜儀等。隧道地面沉降：精密水準(zhǔn)儀、全斷面沉降儀、激光掃平儀等。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）計等。巖體破壞狀態(tài):巖體聲波測試儀。超前地質(zhì)預(yù)報:淺層地震儀。圍巖壓力及支護層間壓力：壓力傳感器。圍巖彈性波測試：聲波儀。支護構(gòu)造內(nèi)力：混凝土應(yīng)變計。錨桿軸力：電測錨桿、錨桿測力計。（三)隧道變形量測要點隧道變形（位移)是隧道圍巖和支護構(gòu)造力學(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)控量測的必測項目.1．地表下沉量測控制要點：淺埋隧道洞頂?shù)乇硐鲁亮繙y應(yīng)在隧道尚未開挖前就開始進行，借以獲得開挖過程中全位移曲線。測點和拱頂下沉量測布置在同一斷面上.測點縱向間距與隧道埋深和開挖寬度有關(guān)，橫向測點普通布置在4—6倍洞室寬范疇,隧道中線附近密些，外側(cè)漸稀,間距為2～5m。在開挖影響范疇以外設(shè)立2～3個水平基點。2．凈空變化量測和拱頂下沉量測控制要點：凈空變化量測和拱頂下沉量測，應(yīng)在同一斷面上進行。以水平基線量測為主，必要時設(shè)立斜基線。對下列狀況要調(diào)節(jié)量測的斷面位置、間隔、頻率：①對膨脹性地質(zhì)，地層長久不穩(wěn)定時：縮短間隔、增加頻率；②早開挖或緩慢開挖時：調(diào)節(jié)斷面位置、縮短間隔、增加頻率;③隧道的總長發(fā)生變化時:調(diào)節(jié)斷面位置、增加或縮短間隔;④地質(zhì)良好,且是同樣持續(xù)時：增加間隔、減少頻率；⑤地質(zhì)變化明顯時：調(diào)節(jié)斷面位置、增加或縮短間隔、增加或減少頻率；⑥能很快獲得測定值時：增加間隔、減少頻率.拱頂下沉量測測點,普通布置在拱中和兩側(cè)拱腰，每斷面布置三點，當(dāng)受通風(fēng)管妨礙或有其它障礙時，可適宜移動位置.水準(zhǔn)基點普通設(shè)在拱頂，選擇在圍巖穩(wěn)定地段設(shè)立。3．圍巖穩(wěn)定性鑒別原則圍巖穩(wěn)定性鑒別原則問題,不僅同圍巖類別以及其它地質(zhì)因素有關(guān)，并且還同施工辦法、支護手段等人為因素有關(guān),是比較復(fù)雜的。因此，在評價圍巖穩(wěn)定程度時應(yīng)根據(jù)工程的具體狀況采用下述三種鑒別原則綜合分析，以擬定比較符合實際的原則。①根據(jù)實測位移或預(yù)計最后位移值鑒別：在隧道開挖過程中若發(fā)現(xiàn)量測的位移總量超出某一臨界值時，或者根據(jù)已回歸函數(shù)預(yù)計最后位移將超出某一臨界值時,表明圍巖難以穩(wěn)定，需要加強支護。②根據(jù)位移變化速率判斷位移變化速率不不大于某臨界值時則認(rèn)為圍巖未穩(wěn)定，反之則認(rèn)為圍巖已經(jīng)達成基本穩(wěn)定.可根據(jù)工程特點和圍巖條件,制訂本工程的位移臨界變化速率的原則。③根據(jù)位移變形加速度判斷變形速率不停下降，表達圍巖趨于穩(wěn)定，支護是安全的;變形速率長時間保持不變，應(yīng)及時調(diào)節(jié)施工程序和加強支護系統(tǒng)的剛度和強度；變形速率逐步增加，表達圍巖已達成危險狀態(tài)，必須立刻停工加固.4．量測數(shù)據(jù)的解決由于現(xiàn)場量測所得的原始數(shù)據(jù)，不可避免含有一定的離散性，其中包含著測量誤差甚至測試錯誤,必須進行整頓和數(shù)學(xué)解決：將同一量測斷面的多個量測數(shù)據(jù)進行分析對比、互相印證，以確認(rèn)量測成果的可靠性；探求圍巖變形或支護系統(tǒng)的受力隨時間變化規(guī)律、空間分布規(guī)律，鑒定圍巖和支護系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)。量測數(shù)據(jù)解決的重要內(nèi)容涉及:=1\＊GB3①繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨時間變化的曲線-時態(tài)曲線；=2\＊GB3②繪制位移速率、應(yīng)力速率、應(yīng)變速率隨時間變化的曲線；=3\＊GB3③繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨開挖面推動變化的曲線-空間曲線；=4\＊GB3④繪制位移、應(yīng)力、應(yīng)變隨圍巖深度變化的曲線；=5\*GB3⑤繪制接觸壓力、支護構(gòu)造應(yīng)力在隧道橫斷面上的分布