隧道全斷面法施工工藝

1、隧道全斷面法施工工藝1、全斷面法施工工藝全斷面開挖是一次開挖成形的施工工藝，全斷面開挖施工工藝循環(huán)進尺必須根據(jù)隧道斷面、圍巖地質條件、機械設備能力、爆破振動限制、循環(huán)作業(yè)時間等情況合理確定。全斷面法施工工藝流程見圖1工藝主要說明及要求適用范圍：適用于鐵路客運專線隧道的級圍巖地段，級圍巖單線隧道、級圍巖雙線隧道采取了有效的預加固措施后，亦可采用全斷面開挖施工工藝。作業(yè)內容：施工測量、多功能臺架就位、鉆孔、裝藥、起爆、通風、出碴、支護。本標段在級圍巖地段采用多功能臺架鑿巖機鉆孔，進行全斷面開挖。用XG951C側式裝載機裝碴，自卸汽車運輸至棄碴場，錨桿臺車進行全斷面錨桿安裝、鋼筋網掛設和噴混凝土施工

2、。鉆爆采用光面爆破技術爆破，噴混凝土采用濕噴技術。測量放線：測放中線、水平、所有炮眼位置；多功能臺架就位鉆孔爆破：多功能臺架就位、全斷面鉆孔、裝藥、爆破；排煙：爆破后，利用通風機排除炮煙；出碴：用XG951C側式裝載機裝碴，自卸汽車運輸至棄碴場；初期支護：采用混凝土濕噴機在素噴一層混凝土封閉圍巖后，局部打設錨桿；初期支護完畢，進入下一開挖循環(huán)。施工特點開挖斷面與作業(yè)空間大，干擾?。挥袟l件充分使用機械，減少人力；工序少、便于施工組織與施工管理，改善勞動條件；開挖一次成形，對圍巖擾動少，有利于圍巖穩(wěn)定。圖1 全斷面法施工工藝流程圖2、臺階法施工工藝臺階開挖是先開挖上半斷面，待開挖至一定長度后同時開

3、挖下半斷面，上、下半斷面同時并進的施工工藝。臺階法施工工藝流程圖見圖2工藝主要說明及要求臺階長度必須根據(jù)隧道斷面跨度、圍巖地質條件、初期支護形成閉合斷面的時間要求、上部施工所需空間大小等因素來確定。適用范圍：鐵路客運單線、雙線隧道級圍巖地段，級圍巖隧道在采用了有效的預加固措施后亦可采用臺階法施工。作業(yè)內容：施工測量、多功能臺架就位、鉆孔、裝藥、起爆、通風、出碴、支護。在本標段的級圍巖地段采用臺階法開挖，在每一開挖循環(huán)中，利用風動鑿巖機鉆孔；出碴時，用挖裝機裝碴，自卸汽車運輸至棄碴場；上下臺階均采用風動鑿巖機鉆孔，人工安裝錨桿及鋼筋網掛設和噴混凝土施工。鉆爆均采用光面爆破技術，噴混凝土采用濕噴技

4、術。測量放線：測放中線、水平、所有炮眼位置；多功能臺架就位鉆孔爆破：多功能臺架就位、上下斷面鉆孔、裝藥、爆破；排煙：爆破后，利用通風機排除炮煙；出碴：采用用ITC312挖裝機裝碴，自卸汽車運輸至棄碴場；初期支護：利用砼濕噴機在初噴一層混凝土封閉圍巖后，相繼施工上下部錨桿、掛網和噴混凝土作業(yè)，達到設計要求；初期支護完畢，進入下一開挖循環(huán)。圖2 臺階法施工工藝流程圖3、環(huán)形開挖預留核心土法施工工藝 環(huán)形開挖預留核心土法是先開挖上部導坑成環(huán)形，并進行支護，再分部開挖中部核心土、兩側邊墻的施工方法。環(huán)形開挖預留核心土法施工工藝流程圖見圖3圖3 環(huán)形開挖預留核心土法施工工藝流程圖工藝主要說明及要求適用范

5、圍：常適用于級圍巖單線和級圍巖雙線隧道。在本標段的級圍巖地段曾采用此方法開挖，在每一開挖循環(huán)中，人工結合挖掘機開挖環(huán)形拱部，架立鋼支撐，掛鋼筋網，噴射混凝土。在拱部初期支護保護下，開挖核心土和下半部，隨即接長邊墻鋼支撐，掛網噴射混凝土，并進行封底。 噴混凝土采用濕噴技術；初期支護完畢，進入下一開挖循環(huán)。環(huán)形開挖每循環(huán)開挖長度宜為0.5m1.0m；開挖后應及時施做噴錨支護、安設鋼架支撐，每兩榀鋼架間宜采用連接鋼筋連接，并應加鎖腳錨桿；采用環(huán)形開挖預留核心土法開挖時，核心土面積不應小于整個開挖斷面的50%；當圍巖條件較差，自穩(wěn)時間較短時，開挖前應在拱部設計開挖輪廓線以外，進行超前支護。 施工特點

6、環(huán)形開挖預留核心土法具有施工開挖工作面穩(wěn)定性好，施工較安全，但施工干擾大、工效低。4、雙側壁導坑法施工工藝雙側壁導坑法開挖是先開挖隧道兩側的導坑，并進行初期支護，再分部開挖剩余部分的施工工藝。雙側壁導坑法施工工藝流程圖見圖4工藝主要說明及要求適用范圍：級圍巖深埋段、級圍巖淺埋段和不良地質洞口工程的雙線隧道。施工時，先開挖隧道兩側壁導坑，及時施作初期支護，再根據(jù)地質條件、斷面大小，采用臺階法開挖隧道拱部及下臺階和仰拱；側壁導坑形狀應近于橢圓形斷面，導坑斷面宜為整個斷面的1/3，導坑跨度不應大于0.3倍隧道寬度；左右導坑施工時，前后錯開距離不宜大于15m；導坑與中間土體同時施工時，導坑應超前305

7、0m；導坑開挖后應及時進行初期支護，并盡早封閉成環(huán)；初期支護完畢，進入下一開挖循環(huán)。施工特點雙側壁導坑法具有控制地表沉陷好，施工安全等要點，但進度慢，成本高。因此，此方法較適用于斷面跨度大，地表沉陷要求嚴格，圍巖條件特別差的隧道。圖4 雙側壁導坑法施工工藝流程圖5、大管棚施工工藝管棚是指利用鋼拱架沿開挖輪廓線以較小的外插角、向開挖面前方打入鋼管構成的棚架來形成對開挖面前方圍巖的預支護。大管棚施工工藝流程圖見圖5圖5 大管棚施工工藝流程圖工藝主要說明及要求超前大管棚采用水平地質鉆機鉆孔，鋼管采用鉆機推進器頂進，高壓注漿泵注漿。導向鋼管的安裝要測量精確定位，使鋼管位置與方向準確無誤，導向鋼管與鋼架

8、焊為整體，灌筑導向墻，導向墻完成后，噴射混凝土封閉周圍仰坡面，以防止?jié){液從周圍仰坡滲漏。鉆孔采用水平地質鉆機，從導向管內鉆孔。管棚鋼管由機械頂進，鋼管節(jié)段間用絲扣連接，頂進時，采用6m和3m節(jié)長的管節(jié)交替使用，以保證隧道縱向同一斷面內的接頭數(shù)不大于50%，管壁上鉆注漿孔；管棚頂?shù)轿缓?，鋼管與導向管間隙用速凝水泥等材料堵塞嚴密，以防注漿時冒漿。注漿前先將孔內泥砂清理干凈，再進行注漿，漿液采用水泥砂漿，注漿壓力0.51.5MPa，注漿參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場試驗予以調整。施工過程中為了防止注漿過程中發(fā)生串漿，每鉆完一個孔，隨即安設該孔的鋼管并注漿，然后再進行下一孔的施工。管棚封堵塞設有進漿孔和排氣孔，當排氣孔

9、流出漿液后，關閉排氣孔，繼續(xù)注漿，達到設計注漿量或注漿壓力時，方可停止注漿。管棚所用鋼管的品種、規(guī)格及鋼管中心間距和管棚的長度等必須符合設計要求。施工特點整體剛度較大，對圍巖變形的限制能力較強，且能提前承受早期圍巖壓力。短管棚一次超前量少，基本上與開挖作業(yè)交替進行，占用循環(huán)時間較多，但鉆孔安裝及頂入安裝較容易。長管棚一次超前量大，雖然增加了單次鉆孔及打入長鋼管的作業(yè)時間，但減少了安裝鋼管的次數(shù)，減少了與開挖作業(yè)之間的干擾。6、超前小導管施工工藝 在開挖前，沿開挖面的拱部外周插入直徑為3870mm的鋼管，壓注漿液，待漿液硬化后，拱部周圍巖體就形成了有一定厚度的加固圈的超前支護施工。 施工工藝流程

10、見圖6 圖6 小導管施工工藝流程圖工藝主要說明及要求小導管前端加工成尖錐狀，管壁上出漿孔位置及大小按設計要求進行加工。按照設計要求在開挖面上準確畫出本循環(huán)需設的小導管的位置。采用風鉆進行鉆孔，超前小導管外插角嚴格按照設計要求施作，尾部與鋼架焊接在一起，超前小導管與線路中線方向大致平行。鋼管由專用頂頭頂進，頂進鉆孔長度不小于管長的90%，鋼管頂進時，注意保護管口不受損變形，以便與注漿管路連接；注漿前導管孔口先檢查是否達到密閉標準，以防漏漿；鋼管尾端外露足夠長度，并與鋼支撐焊接在一起。采用注漿機壓注漿，漿液根據(jù)設計要求進行配制，注漿壓力為0.51.0MPa，按單管達到設計要求注漿量作為結束標準，注

11、漿結束后，將管口封堵，以防漿液倒流管外。施工特點漿液被壓注到巖體裂隙中并硬化后，不僅將巖塊及顆粒膠結為整體起到了加固作用，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道滲流的通道，起到了堵水作用，不僅適用于軟弱破碎圍巖，也適用與含水的軟弱破碎圍巖。7、錨桿和噴射混凝土施工工藝錨桿施工工藝流程見圖7圖7 錨桿施工工藝流程圖錨桿施工工藝主要說明及要求在本標段隧道施工過程中，設計拱部采用25CD反循環(huán)錨桿，邊墻采用22砂漿錨桿。按照設計要求用紅油漆在基巖面進行布孔。開挖初噴后，利用人工手持風鉆在簡易臺架上進行鉆孔，當鉆孔結束后，開始安裝錨桿，桿體插入錨桿孔時，保持位置居中，錨桿桿體露出巖面長度不大于噴層厚度，有

12、水地段先引出孔內的水或在附近另行鉆孔再安裝錨桿。用注漿機向錨桿孔內注漿，砂漿飽滿密實，砂漿內添加適量的膨脹劑，錨桿墊板與孔口混凝土密貼，隨時檢查錨桿頭的變形情況，緊固墊板螺帽。待注漿完畢后，復噴混凝土至設計厚度。噴射混凝土施工工藝流程見圖8噴射混凝土施工工藝主要要求及說明噴射混凝土前處理危石，檢查開挖斷面凈空尺寸，如有欠挖及時處理；在不良地質地段，設專人觀察圍巖變化情況，當受噴面有涌水、淋水、集中出水點時，先進行引排水處理；施工機具布置在無危石的安全地帶；噴射前設置控制噴射混凝土厚度的標志；檢查水、電、風管路，檢查施工機械設備的運行情況。噴射前用高壓水沖洗受噴面，當受噴面遇水易泥化時，采用高壓

13、風吹凈巖面。噴射混凝土所用的拌和料采用自動計量攪拌站嚴格按照施工配合比配料，攪拌時間不小于2min，拌和料在運輸過程中必須保持混凝土的均勻性，不漏漿、不失水、不分層、不離析。噴射前混凝土發(fā)生離析或坍落度過低，應進行二次拌制，二次拌制過程中可添加適量減水劑，嚴禁加水。噴射作業(yè)分段、分片、分層，由下而上順序進行，有較大凹洼處，圖8濕噴混凝土施工工藝流程圖先噴射填平。速凝劑摻量準確、添加均勻。噴嘴與巖面要保持垂直，距受噴面1.52.0m，垂直受噴面做反復緩慢的螺旋形運動，以保證混凝土噴射密實，開挖后及時初噴，出碴后及時復噴。8、鋼架（加鋼筋網）支護施工工藝鋼架（加鋼筋網）支護施工工藝流程見圖9圖9鋼

14、架（加鋼筋網）支護施工工藝流程圖工藝主要說明及要求適用范圍：在雙線或單線隧道級圍巖較差地段，在噴錨支護基礎上采用格柵鋼架或型鋼鋼架（加鋼筋網）支護措施。作業(yè)內容：鋼架和鋼筋網加工、運輸和架設、噴射混凝土。鋼架和鋼筋網均在鋼筋加工廠集中加工，在加工過程中必須嚴格按設計要求制作，做好樣臺、放線、復核并標上號碼標記，確保制作精度，鋼架加工完畢后應進行試拼，試拼合格后采用運輸汽車倒運至施工現(xiàn)場。鋼筋網與鋼架聯(lián)結牢固，噴射混凝土時鋼筋網不得晃動，鋼筋網之間搭接應牢固，且搭接長度不小于12網格。鋼架安設應在開挖后盡快完成，架立拱架時，先準確測量出中線、水平點及里程，保證拱架安裝的精度符合設計開挖輪廓的要求

15、；拱架應安放在堅實的基底上，如基底較軟時，應采取措施加固基底后架立拱架；各節(jié)鋼架間以螺栓連接，連接板應密貼；沿鋼架外緣每隔2m應用鋼楔或混凝土預制塊頂緊；鋼架間距、橫向位置和高程與設計要求位置的偏差不得超過規(guī)范要求；鋼架拱腳應打設直徑為22mm的鎖腳錨桿，錨桿長度不小于3.5m，數(shù)量為24根；下半部開挖后應及時架立鋼架與上半部鋼架連接，封閉成環(huán)；鋼架與初噴層的間隙應采用同級混凝土噴射密實；鋼架與徑向錨桿、鋼筋網及連接筋焊接成整體，以增強其聯(lián)合支護的效應，鋼架保護層厚度不得小于4cm。9、帷幕注漿施工工藝為了加固地層及保護地下水資源的目的，在圍巖破碎、富水、易坍塌地段以及可能引起地表淺層地下水位

16、嚴重下降地段，采用帷幕注漿加固止水。帷幕注漿的基本方法是在預計的開挖松弛范圍內形成一個止水環(huán)。帷幕注漿施工工藝流程見圖10圖10 帷幕注漿施工工藝流程圖工藝主要說明及要求注漿材料的選擇主要依據(jù)地質條件和注漿的目的進行選擇，一般優(yōu)先采用水泥漿液，必要時采用水泥、水玻璃雙液漿，為改善水泥漿的性能，在注漿時可摻入適量的外加劑，如速凝劑、早強劑、懸浮材料等。注漿方式采用分段前進式，為防止未注漿段地下水涌向工作面及注漿時跑漿，注漿起始處掌子面應以噴射混凝土，做成止水漿墻，厚度不小于20cm，每個注漿段中止處均應保證有不小于3.0m的止水盤（第一環(huán)節(jié)注漿止水盤長度不小于5.0m）注漿量的大小根據(jù)不同地層按

17、公式Q=An（1+）計算 Q-總注漿量 A-注漿范圍巖層體積n（1+）-填充率，不同巖層填充率見小表：項 目地質條件填充率（%）土質地層粘土質地層2040砂質地層4060砂礫質地層約60巖石地層一般破碎巖層12斷層破碎帶5左右火成巖類1施工注意事項待每個環(huán)節(jié)注完后，可鉆23個檢查孔檢查注漿效果，如未達到預期效果，應以小導管壓注一定比例的水泥漿液、水玻璃漿補充注漿，小導管可采用42熱軋鋼管，壁厚3.5mm。所有注漿參數(shù)，包括注漿范圍、漿液配比、膠凝時間、注漿孔數(shù)、注漿孔位、注漿順序、注漿壓力等均應通過試驗進行必要調整，以便符合現(xiàn)場情況，達到預期壓注效果。施工中應根據(jù)地質情況對單孔注漿漿液擴散半徑

18、可進行調整，因在洞內施工，要注意施工安全，注漿的同時防止對環(huán)境造成污染。10、隧道二次襯砌防排水施工工藝隧道工程要求結構具有良好的防水、排水性能；施工中應采取防水、排水措施，創(chuàng)造良好的施工環(huán)境。防水層防水施工工藝流程見圖11工藝主要說明及要求作業(yè)內容：凈空檢查、基面處理、盲管施做、防水層鋪設。在二次襯砌前，對隧道初期支護凈空斷面進行檢查，以滿足設計要求，對欠挖部分作出處理。防水層鋪設前要對基面進行處理，把外露的鋼筋頭、錨桿頭等堅硬物割除；凸凹不平處必須補噴、抹平；噴射鋼纖維混凝土的表面鋪設防水層前必須補噴砂漿保護層，保證鋼纖維不外露；對于局部滲水、漏水處需先進行處理。隧道初期支護與防水板間設直

19、徑50mm軟式透水環(huán)向盲管，環(huán)向盲管設置間距510m，當水量較大時，可在水量較大部位增設12道，集中出水部位設獨立盲管引排?？v向盲管設置于隧道左、右兩側泄水孔外口高程處分段設置，設在襯砌邊墻腳處防水層外側，縱向坡度不得小于2，一般情況下與線路設計坡度一致。環(huán)向盲管直接滲入洞內側溝排水，縱向盲管通過三通節(jié)點與泄水孔相連，將水排至洞內側溝內。防水板必須按照設計要求進行焊接，焊接牢固，不得有滲漏，每一單焊縫的寬度不得小于15mm；圖11 防水層防水施工工藝流程圖防水板采用無釘鋪設，一次鋪設長度根據(jù)混凝土循環(huán)灌筑長度確定，環(huán)向長度應大于基面周長，預留一定的富余量，一般為10%。兩副防水板的搭接寬度應不

20、小于10cm，每段防水板鋪設長度應使本段二次襯砌灌筑長度外預留60cm，并對其進行保護，以便與下一段搭接。防水板焊接采用熔接器熱熔黏接，形成雙焊縫，焊縫寬度不小于15mm，雙縫焊接的中間空腔用于充氣檢查焊縫的嚴密性，檢查時，充氣壓力0.25MPa，15min后壓力下降10%以內為合格。防水板鋪設完畢，應進行外觀檢查和接縫質量檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。二次襯砌灌筑前，應加強對防水層的保護，注意鋼筋的運輸及綁扎過程中可能對防水板產生的損傷，發(fā)現(xiàn)有損傷時及時修補。11、仰拱及仰拱填充施工工藝施工工藝流程見圖12圖12 仰拱及仰拱填充施工工藝流程圖工藝主要說明及要求本工藝適用于隧道工程仰拱先行法施工。作

21、業(yè)內容：基底地質勘察及承載力試驗、基底預加固、仰拱開挖、安放棧橋、隧底清理、立模、仰拱及填充混凝土澆筑。基底超前預報：對地質有疑問或地質變化反復無常時，基底開挖前應進行勘探和承載力試驗，確認底部沒有空腔、溶洞、溶槽，確認基底承載力符合設計要求?；壮邦A加固：當承載力不能滿足設計要求或底部有空腔、溶洞、溶槽時，應在仰拱開挖前或下道開挖面開挖前進行基底超前預加固，而后開挖仰拱部分，以確保安全和避免超挖。仰拱超前拱墻襯砌的距離宜保持34個二次襯砌循環(huán)作業(yè)長度。仰拱開挖后不得暴露過久，應立即進行仰拱初期支護及仰拱二次襯砌施工。仰拱和填充應分開灌筑，仰拱施工縫和變形縫應作防水處理。填充混凝土強度達到2

22、.5MPa后允許行人通行，填充混凝土強度達到設計強度的75%后允許車輛通行。仰拱施工完成后，對于仍存在漏水的施工縫應進行開槽注漿處理，注漿完成后在施工縫處安放遇水膨脹止水條，最后用混凝土封閉。在圍巖變化處、軟硬不均勻處，仰拱施工按設計要求認真設置沉降縫，避免運營階段出現(xiàn)不均勻沉降而導致結構混凝土開裂。12、拱墻襯砌施工工藝隧道拱墻襯砌施工工藝適用于鐵路隧道二次混凝土施工，拱墻襯砌工序安排在灌筑仰拱混凝土和仰拱填充后，拱墻襯砌采用整體式襯砌臺車襯砌。施工工藝流程見圖13圖13 拱墻襯砌施工工藝流程圖工藝主要說明及要求在一般情況下，二次襯砌應在圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定后施作。變形基本穩(wěn)定應符合隧

23、道周邊位移速度有明顯減緩趨勢，拱腳水平位移相對凈空變化速度小于0.2mm/d，拱頂相對下沉速度小于0.15mm/d。但軟弱圍巖及斷層破碎帶處，由于其圍巖自穩(wěn)能力差，初期支護難以使其達到完全穩(wěn)定，故根據(jù)支護情況及量測信息，為確保洞體穩(wěn)定及施工安全，及時進行二襯，必要時緊跟開挖面。二次襯砌采用全斷面法一次襯砌，采用專門定制的液壓襯砌臺車進行，采用自動計量配料系統(tǒng)配料，采用攪拌站進行拌和，運輸采用專門的混凝土攪拌運輸車，入模采用混凝土輸送泵泵送入模。按封頂工藝施作，確保拱頂混凝土密實；砼灌注前，應除去防水層表面灰粉并灑水潤濕；灌注混凝土應振搗密實，防止收縮開裂，振搗時不應破壞防水層；二次襯砌填充注漿

24、時，預留注漿孔?；炷恋酿B(yǎng)護和拆模條件應符合下列要求：混凝土灌注后根據(jù)氣候條件，12h內即應進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間應滿足混凝土強度要求；當氣溫過低時不得進行灑水養(yǎng)護；二次襯砌拆模時，混凝土強度應達到2.5MPa。施工步驟：（1）復檢鋼筋：臺車就位前按照測放的隧道中線及標高對已安扎好的鋼筋再次進行結構尺寸檢查，檢查鋼筋位置是否正確，保護層能否滿足要求，環(huán)向主筋內外面是否已安設混凝土保護層漿墊塊，符合要求后襯砌臺車就位。（2）立模（臺車就位）：根據(jù)放線位置，移動臺車就位。臺車就位后，按要求檢查臺車位置、尺寸、方向、標高、坡度、穩(wěn)定性，符合要求后，并安設好擋頭模板，接頭止水帶及止水膠條和拱部注漿管，經監(jiān)

25、理工程師檢驗合格和簽證后方可灌筑邊拱混凝土。（3）混凝土灌筑：灌筑邊拱混凝土時，應由下向上對稱灌筑。拱部先采取退出式澆注，最后用壓入式封頂?；炷劣酶街秸駬v器和插入式振搗器聯(lián)合搗固，安排專人負責，保證混凝土內部密實，外部光滑。并注意保護好預埋于混凝土內部的注漿管，防止其歪斜和傾倒，以確保二襯后回填注漿能順利進行?；炷凉嘀仨氝B續(xù)進行。（4）拆模養(yǎng)護：當邊、拱混凝土強度達到規(guī)范要求時，方可拆模，拆模時間不可過早。拆模后及時進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于七天。襯砌外觀要目測平順光滑，無蜂窩麻面。斷面尺寸及中線、高程用鋼尺配合經緯儀、水平儀量測，內輪廓必須符合設計要求。13、巖溶隧道施工工藝 一、

26、工藝概述：溶洞是巖溶現(xiàn)象的一種。它是以巖溶水的溶蝕作用為主，間有潛蝕和機械塌陷作用而造成的基本呈水平方向延伸的通道。巖溶是指可溶性巖層，如石灰?guī)r、白云巖、白云質灰?guī)r、石膏、巖鹽等，受水的化學和機械作用產生溝槽、裂縫和空洞以及由于空洞的頂部塌落使地表產生陷穴、洼地等類現(xiàn)象和作用。我國石灰?guī)r分布極廣，在這些地區(qū)修建隧道常會遇到溶洞，因此必須高度重視超前地質預報，及時了解前方圍巖情況，以便在以后施工中可以靈活應對。本施工段里程為DK166+360DK168+860，設計主要為級圍巖。根據(jù)設計方地質調查本施工段的不良地質主要為溶洞，洞內以前有流水，現(xiàn)以干涸，分析可能有暗河。在實際施工過程中發(fā)現(xiàn)溶洞多出

27、現(xiàn)在級圍巖當中，溶洞呈不規(guī)則發(fā)育，多為蜂窩式巖溶槽，呈不規(guī)則形狀，類似于蜂窩的形式，溶洞內往往內侵蝕性水切割巖體形成不規(guī)則倒懸掛體，其中有一些溶溝、溶柱等其他幾何形式的巖溶產物，鐘乳石顏色多呈白色晶狀體，易碎、無承載能力，在巖溶槽內有小范圍滲水，在施工擾動的情況下容易脫落、掉塊。也有部分巖溶洞內為大塊巖體，切節(jié)理張開極不穩(wěn)定，巖石被黃土夾層包圍，溶洞表面附有結晶狀鐘乳石，而且溶洞與正常圍巖呈明顯斷層，內部夾有粒徑不等的碎石。巖溶槽大部分出現(xiàn)在隧道頂拱及兩側拱肩左右。二、工作內容：1、超前物探，必要時進行鉆探；2、判斷巖溶規(guī)模、分布狀態(tài)、充填及賦水情況；3、制定溶洞處理方案，如超前預注漿、鉆孔排

28、水等；4、洞穴處理。三、施工準備：1、巖溶隧道應編制切實可行的實時性施工組織設計。巖溶隧道應單獨編制預防突水突泥，涌水和坍塌等地質災害實施性施工組織設計，并制定包括技術、組織、安全、搶險、救護等技術組織措施。2、巖溶隧道施工應把超前地質預測預報作為一道施工工序納入整個施工中，設置突發(fā)性事件指揮中心，編制專項突發(fā)性事件應急救援預案。3、加強安全技術培訓，巖溶隧道施工前必須對職工進行安全生產教育和培訓、保證從業(yè)人員具備必要的安全生產知識，掌握巖溶隧道施工突發(fā)性事件逃生知識。4、要有一定的應急救援物資儲備。四、施工工藝：隧道內巖溶洞處理方案一般有“引、堵、越、繞”四種。對于在本施工段出現(xiàn)的巖溶洞處理

29、我們用以下方法處理。1、首先用探孔或物探法作超前地質預報，探明溶洞位置及溶洞發(fā)育情況，及時施作施工應急預案，確保施工正常運行。當遇到巖溶洞穴時，應停止掌子面開挖，支護及時跟進，在圍巖破碎地帶應加強支護，確保施工安全后，方可用短進尺開挖。2、采用新奧法原理施工，其支護和襯砌應予加強；一是盡早施作噴錨支護，二是噴錨支護應盡快受力，三是增加鋼筋網和鋼架支撐，四是襯砌加厚或加鋼筋、增大混凝土強度等級，這些都是為了保證工程質量和施工安全。在經過巖溶洞地段時，根據(jù)溶洞類型、發(fā)育情況、空洞大小實施相應的處理方法。3、對于溶洞內有軟弱填充物，如黃泥夾雜碎石時，先對巖層表面測量，如邊墻處無法安裝拱架，進行斷面擴

30、挖，一般為30cm，為立拱及加強支護的工作創(chuàng)造工作面。巖溶洞表面噴10cm厚C25砼進行早期封閉，同時制作支護用鋼拱架，初期拱架支立本著少擾動圍巖為原則，采用連接筋和臨時支護固定。拱架分片固定安裝就位，按先拱腳、再拱墻、最后拱頂?shù)捻樞蛑Я?，拱架各片間采用10mm厚鋼板用M24螺栓連接牢固。 立拱架同時，沿拱架外緣支立鋼模板，澆筑50cm厚C25砼，澆筑完砼后用片石砼回填與圍巖間的空腔部分。C25砼和片石砼的澆筑與支立拱架同步，即架設一片拱架后立刻支模澆筑砼，使砼與拱架形成支護整體。待拱架和砼施工完畢后及時鉆設鎖拱錨桿，錨桿沿拱架間距1m對鎖，錨桿采用22砂漿錨桿，入巖3米，錨桿與拱架部分焊接牢

31、固，在拱腳和拱肩處加密鎖拱錨桿；拱架間掛設8鋼筋網片（網格尺寸2020cm）后噴C25砼填充密實。4、對于邊墻溶洞內沒有水的空溶洞或者無水填充型溶洞。在空洞較大的部位進行漿砌片石或片石混凝土回填進行處理。對于拱頂出現(xiàn)的巖溶槽，在巖溶槽內個別空腔較大部位預留注漿管，待二襯后時進行必要的回填注漿。5、對于邊墻空洞很大的部位，應回填干砌片石直至密實，按開挖輪廓讓出10cm噴砼空間后砌筑1米厚的漿砌石，噴C25砼10cm進行封閉即可。6、隧道巖溶處理后，應該加強隧道的防排水和調整二襯結構形式，確保施工安全。五、質量驗收標準：1、開挖：開挖方法宜采用臺階法，在級圍巖條件下，且溶洞僅穿過隧道底部一小部分斷

32、面時，可全斷面一次開挖；爆破開挖時，應采用超前鉆孔探測；當隧道只有一側遇到溶洞時，應先開挖該側，待支護完成后再開挖另一側。在溶蝕地段的爆破作業(yè)應盡量做到多打眼、打淺眼，并控制爆破藥量，以減少對圍巖的擾動，防止在一次性爆破后，溶洞內的填充物突然大量涌入隧道或溶洞水突然襲擊隧道，造成嚴重損失。2、片石回填：在空洞較大部分應回填漿砌片石或干砌片石；回填時應分層砌筑，確保回填密實，3、注漿回填：墻背回填應用與邊墻強度等級相同的混凝土一次灌注；在巖溶洞內回填注漿選用的注漿材料質量應符合設計要求；漿液配合比應符合設計要求；空洞處注漿應保證回填密實。六、作業(yè)組織：巖溶隧道現(xiàn)場組織協(xié)調好超前地質預報和正常開挖

33、的銜接和配合，兩道工序應該相互配合。七、溶洞地段施工的注意事項：1、若巖溶槽內有滲水情況時，宜排不宜堵，應在查明水源流向及其與隧道位置的關系后，用暗管、涵管、預留泄水孔等設施宣泄水流，排至洞內與排水系統(tǒng)相聯(lián)系。2、當施工到達溶洞邊緣時，各工序應緊密銜接，支護和襯砌趕前。3、待加強支護完后及時量測，經監(jiān)控量測圍巖穩(wěn)定后在開挖進尺。4、所有加強支護不得侵占設計二襯斷面和建筑界限內。5、溶洞未做出處理方案之前，不要將棄碴隨意傾填于溶洞中。因棄碴覆蓋了溶洞，不但不能了解其真實情況，反而會造成更多困難。6、溶洞處封閉支護處理后，派專人定期巡查，并設置監(jiān)控量測點進行觀測，隨時了解溶洞處的動態(tài)變化，為隧道的

34、安全施工提供可靠的依據(jù) 八、施工安全及環(huán)境保護1、在隧道施工前，對地表進行詳細勘察，結合施工圖，分析研究巖溶狀態(tài)，估計可能遇到巖溶動的地段，指定過各類溶洞的施工方案及安全措施。2、對地表水、出水點、地表陷穴、等進行詳細了解測量，采取截排水和對地表進行必要的處理，防止地表水下滲。巖溶嚴重涌水段宜避開雨季施工。、3、當快達到溶洞邊緣時，應注意觀察底下水變化情況及裂隙溶蝕程度，當有所加劇時就加強支護及排水工作，放緩掘進速度，采用超前探孔的方法，探明前方地質和地下水情況，防止巖溶水或泥夾水大量涌入隧道。4、當掘進達到溶洞邊緣時，各工序要緊密銜接，加強支護，同時設法探明溶洞狀況，根據(jù)情況指制定施工方案及

35、安全措施。5、施工中溶洞頂板要經常檢查及時處理危石，根據(jù)溶洞大小，頂板石質情況，對頂板進行適當?shù)募庸谭雷o。6、在溶洞填充體中掘進，如填充物較松軟、碎石堆積，應及時加強支護，必要時采用回填注漿加固。7、溶洞未作出處理方案之前，不要將棄碴傾填在溶洞內，防止影響了解溶洞內的情況。8、施工污水廢水排出洞外后，需經過沉淀后排放。9、開挖土石及填充物要棄置在指定棄土場防護。14、監(jiān)控量測施工工藝一、工藝概述監(jiān)控量測是隧道在施工過程中，對圍巖支護體系的穩(wěn)定性進行監(jiān)測，為初期支護和二次襯砌設計參數(shù)的調整提供依據(jù)，是確保施工及結構安全、指導施工順序、便利施工管理的重要手段，采用新奧法原理設計施工的隧道，監(jiān)控量測

36、是施工過程中必不可少的施工程序。我們將在量測中使用，并與監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進行相關性確定，以確保施工安全。二、量測項目、方法及頻率1、監(jiān)控量測項目、方法和儀器監(jiān)控量測內容、方法和儀器表見下表。監(jiān)控量測點位布置示意圖見下圖。監(jiān)控量測內容、方法和儀器表項目量測儀器設備量測內容及方法必測項目圍巖地質及支護狀態(tài)觀察目測、地質羅盤、水壓計等地質描述包括圍巖巖性、巖質、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向、有無松散坍塌、剝落掉塊現(xiàn)象、有無滲漏水等；是否有底板隆起現(xiàn)象等；是否發(fā)生錨桿松動、拉斷或墊板脫離圍巖的現(xiàn)象；噴射砼是否發(fā)生裂紋、剝離或剪切破壞現(xiàn)象以及鋼架支護工作狀態(tài)是否正常，有無壓屈等。地表沉降精密水準儀，銦

37、鋼尺在洞口埋深小于（13倍的洞徑）的地段沿隧道軸線每隔25m布設觀測點，測點與周邊位移量測和拱頂下沉量測的測點布置在同一斷面上，每斷面至少三個點。點位埋設示意見圖中4、5、6點。周邊位移收斂周邊收斂儀周邊位移量測以量測初期支護上各點的絕對位移為目的，通過水平及斜向收斂量測，驗證周邊位移結果。周邊位移主要在、級圍巖中進行，初讀數(shù)應在開挖后12h內讀取，最遲不得大于24h,而且在下一循環(huán)開挖前獲取初讀數(shù)。進洞5m處設第一個量測斷面，以后視圍巖的具體情況每1050m一個斷面,在圍巖變化處(斷層地帶)要加設斷面。點位埋設見圖中1、1、2、2四點。拱頂下沉精密水準儀，銦鋼尺拱頂下沉量測與周邊位移量測在同

38、一量測斷面進行。斷面間距為級80100m，級3050m，級1030m，級510m。若有障礙物影響，拱頂下沉量測測點可適當移動位置。點位埋設見圖中3點。圍巖與支護間的接觸應力單點、多點桿式或鋼絲式位移計在級軟弱圍巖中進行，斷面間距510m，測點對稱布置。格柵主筋應力量測壓力傳感器、鋼筋計在級軟弱圍巖中進行，測點和圍巖與支護間接觸應力同一斷面對稱布置。錨桿抗拔力ML-150B型錨桿拉拔儀一般每10m一個斷面，每個斷面至少做三根錨桿。選測項目圍巖內位移單點、多點桿式或鋼絲式位移計在斷層破碎帶地段，每隔510m一個斷面，每個斷面12測點。隧底上鼓儀器為水平儀和水平尺在斷層破碎帶地段，每510m設一個斷

39、面,每斷面23個測點。2、 必測項目量測斷面間距和每斷面測點數(shù)量圍巖級別斷面間距（m）每斷面測點數(shù)量凈空變化拱頂下沉51012條基線13點10301條基線1點30501條基線1點3、布點要求測點布置應牢固可靠、易于識別，并注意保護，防爆破損壞。拱頂下沉和地表下沉量測基點應與洞內、外水準基點建立聯(lián)系；隧道淺埋地段的地表下沉量測宜于洞內凈空變化和拱頂下沉量測在同一斷面內。當圍巖變化差異大時應增加測點數(shù)量。 監(jiān)控量測點位布置示意圖4、項目量測頻率項目量測頻率：見下表。量測頻率表項目量測時間間隔圍巖地質及支護狀態(tài)觀察工作面每次開挖后進行，已支護地段噴砼、錨桿、鋼架1次天地表沉降開挖面距量測面5B時，1

40、次周周邊位移收斂變形速度5mm/d,量測斷面距開挖面距離（01）B變形速度15mm/d,量測斷面距開挖面距離（12）B變形速度0.51mm/d,量測斷面距開挖面距離（12）B變形速度0.20.5mm/d,量測斷面距開挖面距離（25）B變形速度0.2mm/d,量測斷面距開挖面距離5B12次天1次天1次2天1次2天1次周拱頂下沉同上圍巖內位移115天1630天13月3月以上2次天1次2天12次周2次月錨桿抗拔力12次/周12次/月其他項目根據(jù)需要進行5、測試方法及注意事項（1）、開挖后盡快埋設測點，并測取讀數(shù)，要求在12h內完成；（2）、測點（測試斷面）應盡可能靠近開挖面，要求在2m以內；（3）、

41、當相對位移值較大時，要注意消除換孔誤差；（4）、測試頻率應視圍巖條件、工程結構條件及施工情況而定。（5）、在整個測量過程中，作好詳細記錄，并隨時檢查有無錯誤。紀錄內容應包括斷面位置、測點（測線）編號、初始讀數(shù)、各次測試讀數(shù)、當時溫度以及開挖面量測距離等。6、監(jiān)測結束標準根據(jù)收斂速度判別。一般地段：收斂速度5mm時，圍巖處于急劇變化狀態(tài)，加強初期支護系統(tǒng)；收斂速度0.2mm時，圍巖基本達到穩(wěn)定狀態(tài)。特殊地質地段：加強初期支護強度和剛度，嚴格控制過大變形。各量測項目持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后2周結束，斷層破碎帶地段位移長時間不能穩(wěn)定時，延長量測時間并采取加強措施。三、監(jiān)控量測工藝流程四、量測數(shù)據(jù)處理與應

42、用將量測記錄及時輸入計算機系統(tǒng)，根據(jù)記錄繪制縱橫斷面地表下沉曲線和洞內各測點的位移u時間t的關系曲線。見下圖。u(mm)u(mm)t(d)t(d)正常曲線反常曲線a b位移u時間t的關系曲線圖若位移時間關系曲線如上圖中b所示出現(xiàn)反常，表明圍巖和支護已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，應加強支護，必要時暫停開挖并進行施工處理。當位移時間關系曲線如上圖中a所示趨于平緩時，進行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，從而推算最終位移值和掌握位移變化規(guī)律?；貧w分析函數(shù)在下列函數(shù)中選擇：對數(shù)函數(shù)：u=a+b/lg(1+t)或u=alg(1+t)指數(shù)函數(shù)：u=ae-b/t或u=a(1-e-b/t)雙曲函數(shù)：u=t/a+bt或u=a1-(1/(1

43、+bt)2式中：a、b回歸常數(shù)；t初讀數(shù)后的時間(d)；u位移值(mm)。各測試項目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩(wěn)定后，才能進行二次襯砌的施作。五、量測管理各預埋測點應牢固可靠，易于識別并妥善保護，不得任意撤換和破壞，并應建立量測點埋設的記錄資料。量測工作應按計劃實施，不得中斷。根據(jù)量測資料進行回歸分析得出圍巖總位移值及變化規(guī)律后，將其值與規(guī)范規(guī)定值進行比較：當計算值小于或等于規(guī)范規(guī)定值時，可將回歸分析值作為圍巖變形控制依據(jù)，建立管理等級，見下表。量測管理等級表管理等級管理位移施工狀態(tài)備注u0un/3可正常施工un：實測變形值u0：允許位移值un/3u02un/3應采取特殊措施注：un的確定：

44、應考慮圍巖級別、隧道埋深等因素并結合現(xiàn)場條件選擇。量測數(shù)據(jù)要及時、準確，量測結果應及時報告，以便掌握動態(tài)信息。記錄要正規(guī)，資料要齊全，計算要正確，以便為竣工文件積累資料。五、初期支護監(jiān)測結果異常的處理隧道監(jiān)控量測結果出現(xiàn)異常時，應根據(jù)具體情況采取相應措施，一般可按以下方法處理：1、如果是由于基底下沉引起的，應盡快將仰拱封閉，如仍在下沉，在墻腳處加設錨桿，復噴混凝土并在基底鉆孔注漿加固。2、如果是由于圍巖壓力引起的，可多次復噴并用錨桿加固圍巖，補強初期支護。在下一循環(huán)施工時修改支護參數(shù)，增強初期支護，同時增大觀測頻率;必要時通過監(jiān)理同意施做二襯，如需加強襯砌則設計單位同意。3、遇下列情況之一應采

45、取補強措施，改變施工方法和設計參數(shù)，增強初期支護：隧道開挖后，工程地質和水文地質、圍巖級別比預計的明顯要差;噴射混凝土裂縫多、裂縫大或不斷發(fā)展；位移速率長期無明顯下降，實測位移值已接近規(guī)定的容許值，位移量可能超過預留變形量。4、遇到下列情況之一時，應改變支護和二襯參數(shù)：確認圍巖級別、工程地質及水文地質條件比設計有明顯好轉；變形很快已收斂，達到施做二襯的指標。15、超前地質預報施工工藝一、工藝概述 根據(jù)隧道區(qū)域地質資料及施工圖紙，結合現(xiàn)場實際情況，制定預報方案，針對不同地段的圍巖工程地質情況采取相應相應的預報手段，以達到既準確又節(jié)省有限預報資源的目的。 超前地質預報主要用于隧道開挖斷面前方一定距離的巖溶、斷層破碎帶、淺埋段、高地應力（可能產生硬巖巖爆和軟弱圍巖塑性變形）和瓦斯等有害氣體的災害地質的施工探測，是不良地質隧道施工的重要準備工作，對施工起著重大的指導作用，是防止重大安全事故的重要手段。二、預報方法和原理TSP203預報采用采用了回聲測量原理。地震波在指定的震源點（在隧道的右側邊墻，大約24各炮點分布成一條直線）用小量炸藥激發(fā)產生。地震波在巖石中以球面波形式傳播。當?shù)卣鸩ㄓ龅綆r石物性界面（及波阻抗差異界面，例如斷層、巖石破碎帶和巖性變化等）時，一部分地震信號反射回來，一部分信號射透進入前