隧道施工技术指南范文

导语：如何才能写好一篇隧道施工技术指南，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：隧道；监控；量测；技术

Abstract: this paper first phase of the subway in Dalian yao home ~ between south composition of station tunnel construction practice, is described in detail to tunnel monitoring measurement purpose, task, measure the classification of the project, main contents and methods of measurement technology, and accumulated much valuable experience in the construction, it can provide certain reference for the similar project construction.

Key words: tunnel; Monitoring and control; Measurement; technology.

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

前言

隧道工程通过地区内地形地质复杂，主要地质问题有；突水、突泥现象；岩溶水文地质；煤层及采空区，特殊性岩土，岩石风化破碎、撒落等。为确保施工过程的安全，将可能发生的事故防范与未然，切实做好施工过程监控量测工作是必不可少的。

1、监控量测的目的

监控量测是施工过程中检验设计参数，评价地面稳定性与施工方法的重要依据和关键环节。监控量测贯穿于施工全过程，及用人工观察和各种仪器测试围岩、地面的变化，支护的外观与力学变化，并将实测资料和数据加工处理成为一定的信息，及时反馈到设计和施工中，用以评价围岩的稳定程度和支护结构的可靠度，以便调整施工方法和支护参数，必要时还应采取相应的辅助方法，以确保施工的绝对安全和工程经济合理。

2、监控量测的任务

制定合理可行的监控量测方案，为隧道安全、优化施工提供依据，指导施工生产。

3、量测项目分类

量测项目分为必测项目和选测项目。

（1）必测项目

必测项目有：洞内状态观察；拱顶下沉量测；净空变形量测。此三项对各级围岩均属必测项目；对于浅埋隧道，地表下沉量测也是必测项目。见表1

表1必测项目

注：浅埋隧道（H0≤2b），H0—隧道的埋深，b—隧道宽度

（2）选测项目

选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其他特殊要求，有选择地进行。项目见表2。

表2选测项目

4、量测的主要内容和方法

（1）洞内状态观察

此项工作主要是以肉眼对开挖地段和支护地段进行观察，并作好记录，依此来直接判断围岩的级别、隧道的稳定性和支护结构的合理性。

①未支护地段的观察内容

A、围岩级别及分布状态，节理、裂隙发育程度和方向性，裂隙内充填物的性质和状态等。

B、工作面的稳定状态，顶部有无剥落现象等。

C、是否有涌水，水量大小、位置和压力等。

②已支护地段的观察内容

A、有无锚杆被拉断、或垫板陷入围岩内部的现象。

B、喷射混凝土是否产生裂缝或剥离；钢拱架有无被压屈的现象；隧道底部是否有底鼓现象。

C、锚杆注浆质量、喷射混凝土施工质量是否达到规定要求。

洞内状态观察是直接判断围岩级别、隧道的稳定性和支护结构的合理性的重要手段。已施工地段的观察至少每天应进行一次，观察中，如果发现异常现象，要详细记录其时间、地点，并采取相应的措施，确保施工安全。

（2）拱顶下沉量测

拱顶下沉量测是测出拱顶的绝对下沉量。

由已知高程的水准点，使用精密水准仪，就可观察出拱顶点的下沉量随时间的变化情况。地表下沉和隧道底鼓也是用此法观察。

①测量仪器和测点布置

拱顶下沉量测一般用水准测量的方法，观察仪器要用精密水准仪；又因拱部一般较高，常常用钢尺代替塔尺。

一般是在隧道开挖后的洞内拱顶布点，原则上测点应设在拱顶的中心点，如果因风管妨碍测量工作时，也可将测点设于拱顶中心点之外。

在现场，测点一般是埋设废、短钢筋头。

②测点的间距

拱顶下沉量测与净空变形量测原则上设置在同一断面进行；其量测的间距一般为：Ⅱ级围岩150m，Ⅲ级围岩100m，Ⅳ级围岩50m，Ⅴ--Ⅵ级围岩20m；洞口附近及施工初期的测点间距应适当缩短，一般为10—20m。

③量测频率

量测频率：越“新鲜”的点，量测频率应越大。见表3。

表3 拱顶下沉与净空变形量测频率

④数据整理

根据量测资料应绘制出下列曲线：下沉量随时间变化的曲线；下沉速度随时间变化的曲线；下沉量与开挖面之间距离关系的曲线。

（3）净空变形量测

净空变形量测：测出隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值；它是判断围岩动态最直观和最重要的量测信息。

①测量仪器

净空变形一般采用收敛计进行量测；目前国内使用的收敛计种类很多，但应用最广泛的是弹簧式的，以前是读数的，现在已有数显的。

②量测方法

用收敛计测净空变形的原理是：采用一根在弹簧作用下被拉紧的钢尺，通过百分表读出隧道周边两测点间的距离，从而计算出两测点连线方向上的相对位移值。

具体方法如下：

A、先在隧道周边围岩表面凿两个孔，在孔内填塞水泥砂浆后插入测杆作为今后量测的基准点，设置时尽量使两测杆轴线在连线方向上。

B、将收敛计架和钢尺一端分别用销子连接到两测杆端头上，安装好收敛计。

C、摇动手柄至合适刻度测，重复测试3次，取其平均值作为初始观察值R0。

段时间内的收敛值为：Ut=Rt－R0。

③测线布置

净空变形量测的测线布置原则是：围岩越好，测线越少；围岩越差，测线越多；一般视围岩条件可选1条、2条、或3条，最多选6条测线。

拱顶下沉量测的测点，一般可与净空变形量测测点共用，这样既节省了安设工作量，更重要的是使测点统一，测试结果可以互相校验。

④数据整理

根据量测资料应绘制出下列曲线：位移量随时间变化的曲线；位移速度随时间变化的曲线；位移量与开挖面之间距离关系的曲线

⑤量测控制标准

A、净空变形、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。

B、净空变化速度持续大于1.0mm/d时，说明围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护；净空变化速度小于0.2mm/d时，说明围岩达到基本稳定。

C、等围岩达到基本稳定后，再以1次/7d的量测频率测2—3周后，可结束量测。

D、对于膨胀性、流变性围岩，位移长期没有减缓趋势，应适当延长量测时间，直到位移速率小于0.5mm/d时，方可结束量测。

（4）地表下沉量测

浅埋隧道或隧道的浅埋段，多为土质或软弱围岩，一般将会产生较大的地表下沉；为了评判隧道的围岩稳定性和支护效果，地表下沉量测尤为重要，是必不可少的必测项目。

特别对于城市地区隧道，地表下沉量测为主要项目。

地表下沉量测方法与拱顶下沉量测的方法一样，均是水准测量的方法。

（5）围岩内部位移

围岩内部各点的围岩同隧道周边位移一样，也是围岩动态的表现；它不仅反映了围岩内部的松弛程度，而且更能反映围岩松弛范围的大小，这也是判断围岩稳定性的一个重要参考指标。

围岩内部位移属于选测项目，所用仪器：位移计，位移的单位为长度单位，其量测精度为0.1mm。

在实际量测工作中，先是向围岩钻孔，然后用位移计量测钻孔内、即围岩内部各点相对于孔口一点的相对位移。

（6）锚杆杆体受力、钢拱架受力

锚杆、钢拱架的工作状态好坏主要以其受力后的应力—应变来反映。

锚杆杆体受力、钢拱架受力都属于选测项目，所用仪器：钢筋计，应力的单位为Mpa，其量测精度为0.1Mpa。

实际量测工作中，是采用与设计锚杆、钢拱架强度相等，且刚度基本相等的各式钢筋计来观察锚杆的应力—应变。

（7）围岩压力量测

喷射混凝土或模筑混凝土与围岩之间的接触应力大小，既反映了支护的工作状态，又反映了围岩施加于支护的压力情况，因此围岩压力量测就成为必要。

围岩压力量测属于选测项目，按其获得压力的方法可分为直接量测法和间接量测法。

①直接量测法

直接量测法：是指采用各种压力盒量测作用在衬砌或支护结构上的压力方法；该方法主要是利用各种土压力盒，将其置于衬砌与围岩之间，使二者之间的压力由压力盒上直接读出来。

量测仪器：压力盒，压力的单位为Mpa，其量测精度为0.001Mpa。

压力盒其实就是一种土压力传感器，它的形式有电阻式、电容式、电压式和振弦式等；其中振弦式压力盒是电测压力盒中最普遍的一种。

②间接量测法

间接量测法：通过对衬砌或支护及围岩的应力或应变的量测来推算围岩压力的方法。

③内部埋设法：这种方法是衬砌或支护施工时，先将测量应变的元件埋设在支护与围岩之间，以测出支护的内外表面的应变变化，进而反推出围岩压力。

所用仪器：应变计、应力计。

④电测锚杆法：电测锚杆是一种特制的空心锚杆、并在其内部贴有应变元件；在隧道施工中，可将其锚固在围岩中，这样电测锚杆就会随着围岩的变形而变形，这种变形通过应变元件测出，依此来推算围岩压力。

随着全站仪的发展，现代隧道量测技术也在更新，因为全站仪可以测出空间一点三维坐标，不用钢尺和塔尺，所以又称无尺量测。

5、工程实例

大连市地铁一期工程姚家～南关岭站区间位于大连市华北路北侧，向东北方向穿越既有哈大铁路线，呈东北-西南走向，起止里程DK1+339.921～DK2+380，区间长度1040.079米(右线)，包括明挖段和暗挖段两部分。

暗挖区间起止里程：左线DK1+867.275～DK2+380，长度512.725m，右线DK1+850～DK2+380，长530m；左右线间距为17米。

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关键词：隧道；技术；管理

Abstract: the tunnel engineering construction condition is complex, time limit, safety, quality, cost pressure big, tunnel construction technology management is not good, often lead to big losses or small surplus phenomenon. This article in view of the tunnel and underground engineering development faced the opportunity, emphasized the importance of tunnel construction technology management, strengthen construction technology management should improve "fine management and humanization management" level.

Keywords: tunnel; Technology; management

中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：

一、隧道开挖分析

隧道工程施工条件复杂，工期、质量、安全要求严，成本控制难，竞争激烈，施工风险高。虽然有“金隧银桥”的说法，但在复杂的施工条件下，隧道施工技术管理不好，常会导致出现大亏或小盈的现象。特别是长大复杂隧道，其面临的可变因素更多，工程项目管理难度更大。施工技术管理作为工程项目施工管理的核心工作之一，对工程项目的施工安全管理、质量控制、进度控制、成本控制等方面具有非常重要的作用。

二、采用新技术

为了加快项目进度，提高施工效率，我们必须采用新技术，例如新奥地利隧道施工方法，以下简称新奥法。

1、新奥法施工原理

新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。

2、新奥法施工特点：

（1）及时性

新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此可以利用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的状态，在必要的情况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。

（2）封闭性

由于喷锚支护能及时施工，而且是全面密粘的支护，因此能及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落，制止膨胀岩体的潮解和膨胀，保护原有岩体强度。

（3）柔性

喷锚支护属于柔性薄性支护，能够和围岩紧粘在一起共同作用，由于喷锚支护具有一定柔性，可以和围岩共同产生变形，在围岩中形成一定范围的非弹性变形区，并能有效控制允许围岩塑性区有适度的发展，使围岩的自承能力得以充分发挥。另一方面，喷锚支护在与围岩共同变形中受到压缩，对围岩产生越来越大的支护反力，能够抑制围岩产生过大变形，防止围岩发生松动破坏。

三、施工原则

采用大型施工机械配套施工，开挖出渣机械配套作业线、初期支护砼机械配套作业线与二次衬砌砼施工作业线相配合一条龙作业。软弱围岩坚持“短进尺、弱（不）爆破、快封闭、强支护、紧衬砌”的原则，开挖后仰拱及时跟上封闭成环。施工中进行超前地质预报，采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。

四、隧道施工技术管理在项目管理中的作用

隧道施工流水线作业，各工序依次展开，施工技术管理的好可以起促进作用，反之则起制约作用。在激烈的市场竞争条件下，只有对人员、设备、材料等资源的配置进行优化，并不断加强施工技术管理，才能实现高效、优质、低耗工程。实现这一目标也是企业的立足之本。隧道施工技术管理在项目管理中发挥着重要的作用，其主要体现在安全、质量、进度、成本等方面。

1、加强隧道施工技术管理是实施施工项目管理成本控制的重要手段

施工项目成本控制是指项目在施工过程中对影响施工项目成本的各种因素加强管理，并采取各种有效措施，将施工中实际发生的各种消耗和支出严格控制在计划成本范围内，消除施工中的损失和浪费现象。施工技术方案的好坏直接影响项目管理成本控制，施工方案如果制定得合理、可行、科学，可以大大地节省劳动力和降低损耗，使选用的机械设备更加经济合理；在施工项目建设过程中，施工单位应该在满足建设单位要求和保证工程质量的前提下，根据项目的实际情况、施工单位自身的技术水平和成熟的施工工艺，对设计图纸进行认真会审，并提出积极的改进意见，在取得监理、建设及设计单位的同意后对施工图纸进行进一步优化。

2、加强隧道施工技术管理是实现施工项目质量管理的保证

“安全是天，质量是命”这是不可否认的真理，但在一定程度上来说，确保施工质量是保证施工安全的重要前提。实现施工质量控制要做到：施工工艺要可靠、现场实施要到位、试验检验要及时。隧道施工隐蔽工程较多，如果事后发现问题再整改会非常困难。因此，施工中必须加强过程控制，并进行必要的检验监测，只有上一工序合格了才能进行下一工序的施工。

3、加强隧道施工技术管理是确保隧道施工安全的前提

在施工方案制定及技术交底实施过程中，必须充分考虑每道工序潜在的危害，准确辨识危险源，采取有效的预防措施，并制定详细的应急预案。由于设计勘察手段有限，隧道施工中面临的可变因素较多，特别是地质条件复杂的山岭隧道，隧道施工中常面临涌水、突泥、瓦斯突出、塌方等安全隐患。在施工过程中必须充分利用综合超前地质预报手段，以探测隧道前方地质条件并指导施工，合理规避灾害风险。在长期的施工技术管理中，我们积累了丰富的经验。比如，在施工人员进洞之前进行安全讲解，并在洞口树立危险源警示牌，时刻提醒进洞人员注意施工安全；此外，每月进行安全质量大检查，综合各部门专业人才，扫除安全质量死角。

4、加强技术管理对施工进度的推动作用

加强隧道施工技术管理是施工项目管理进度控制的有效途径进度控制的目标是在保证施工质量、确保施工安全、不因抢工期而增加施工成本的条件下，适当缩短施工工期；影响施工进度的因素主要有：有关单位的影响、意外事件的出现、施工条件的变化、技术失误、施工组织管理不当。其中施工单位采用技术措施不当，造成施工中发生技术事故；应用新技术、新工艺、新材料、新结构缺乏经验；流水施工组织不合理；施工平面布置不合理，这些技术管理措施将影响施工进度计划的执行。实际施工过程中，由于技术管理跟不上而影响施工进度经常遇到，例如我国隧道施工常对“洋技术、洋机械”感兴趣，但是“食洋”不化，没有深入研究，拿来就用，往往对机械设备性能及适应性了解不透，慢慢摸索，既增加了成本，又影响了施工进度。因此，只有在隧道施工项目施工过程中，不断加强隧道施工技术管理，才能使施工项目管理达到高质量、短工期、低成本这一根本目的。

有人说“三流的企业卖技术、二流的企业卖服务、一流的企业卖管理”，我们施工技术管理不仅要提高施工技术水平，要通过施工技术管理水平提升施工水平。更重要的是，我们要输出我们的施工技术管理及理念。

参考文献：

[1]铁建设[2010]241号 高速铁路隧道工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2010

[2] 万明富.隧道围岩净距讨论与小净距隧道研究[M].北京：人民交通出版社，2005.

[3]铁路隧道设计规范TB1003-2005，北京:中国铁道出版社，2005

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关键词：地铁施工；技术问题；安全管理；风险预警技术；研究分析

1 概述

为了能够提高国家的基础建设迅猛发展，提高国家在国际上的建设发展速度，我们国家大力开展了基础建设项目，开展较多的工程就是铁路（地铁）隧道工程，具有非常重要的意义。而交通现在对人们来说具有非常重要的价值，能够促进我们国家与其他国家的沟通交流，也能够促进我们国家自己能够进行城市之间的共同发展，提高了人们出行的效率，具有非常重要的建设意义，但是地铁隧道在建设的过程中，风险管理体系问题、安全管理问题、风险预警技术等等问题不断地出现，严重降低了建设的质量。

2 地铁隧道施工安全管理存在的问题

地铁隧道施工工程建设是一项极高风险的建设工程，建立安全管理制度和风险预警措施，对拟建和在建的地铁隧道施工过程项目进行风险评定，进而进行风险控制十分必要。目前，国内地铁隧道施工安全管理和风险预警控制还存在一些问题，主要有以下几方面。

2.1 缺乏规范的安全风险管理体系

目前，地铁隧道施工的安全风险管理体系还未形成国家统一标准，更没有强制执行的相关规范，施工组织单位有各自的一套管理体系，但风险管理内容的编写制订，安全风险评估的规范，安全风险源的辨识，风险管理的责任和义务等都存在着较大差异。虽然施工风险控制大多执行指导的《地铁及地下工程建设风险管理指南》，却未对现有安全风险管理体系进一步总结和提升，也未为对某些施工项目薄弱环节进行完善对应的风险管理体系建立。

2.2 地质灾害危险性与人为安全意识淡薄

在地铁隧道的挖掘过程中，常常受到潜在的地质灾害和水文等条件的制约，造成地铁隧道施工难度大，施工环境复杂多变。比如说，地面沉降与塌陷，流砂、管涌、滑坡与溶洞的突水突泥等。若施工人员对地质灾害危险性认识不足，或是安全意识淡薄，就会在施工过程中，造成经济损失或是人员伤亡，进而影响地铁隧道施工工程的安全进展和施工质量。

2.3 施工技术的使用管理问题

庞大的地铁隧道工程需要多工种协同工作，多施工技术穿行。在多个施工单位同时施工或不同专业交叉施工时，应共同拟定现场的安全技术管理办法，做好协调，共同执行。针对新技术、新工艺、新设备、新材料在施工中的运用时，应当制定对应的安全技术措施和使用方法。但在目前的地铁隧道施工方面，多数施工单位施工技术管理仍然实行传统的管理模式，就是对控制施工参数和管理技术文件两方面分开管理，在一定程度上导致地铁隧道工程施工技术管理不能较好地满足施工现状要求，新的施工技术又不能有效地发挥其技术职能。

3 风险预警的应用

安全风险预警技术是一种预防事故、提高安全管理的效率和水平的有效手段。对安全风险预警技术的研究是实现地铁隧道施工工程安全管理的迫切要求。

3.1 建立完善的安全管理体系

根据施工前的环境勘探，施工控制的重点及难点，和预设的风险分类等级编制专项施工方案和对应的安全管理制度。以危险源辨识和风险评估为基础，以风险预警预控为核心，以不安全行为管控为重点，制定建立安全风险预警防控管理体系，明确地铁隧道施工安全风险预控管理总体目标，对施工过程中的危险源进行全面、系统的辨识和风险评估，对所对应的风险进行预警并采取措施加以控制。从基础安全性评价工作开始，夯实施工安全物质基础、强化组织安全管控、从防止人身事故和人员责任事故全方位入手，逐步推行地铁隧道工程的安全管理体系建设。

3.2 施工阶段地质灾害安全管理对策

施工过程中，应执行“预防为主，安全教育为辅，避让与治理相结合，全面规划，突出重点”的施工原则。在前期设计阶段，应制定详细的防治对策和安全施工方案，可采用遥感图像地质解译、地质调绘、钻探等技术手段，对易发生地质灾害区域要提高勘察精度、加密勘察和重点灾害区域说明，合理确定支护措施和参数，制定特殊不良地质风险预案和安全可靠的施工方法等，并科学地、实事求是地制定施工周期，杜绝因忽视地质灾害危险而造成工程延期。

施工时应严格执行作业程序，加强安全管理，落实安全措施，规范人员安全。须要提高人员的技术水平，增强人员的安全意识，使得人员能够熟练的掌握施工过程中的安全知识，提高对自己的保护能力。只有加强人们对于安全的了解，才能提高对安全风险应对的能力，施工建设行业还需要完善安全机制，才能够提高人员对突发事件的处理能力，只有提高人员对于工作环境风险的认识，才能彻底的消除人员的侥幸心理，才能提高他们的安全意识，保障人员的生命安全，施工质量和工期的顺利进行。

3.3 优化施工技术管理模式

针对施工技术与管理制度脱节问题，应当抓住问题的本质，采取相应的措施，优化施工技术管理模式。一要培养专业人才，加强安全管理。新的施工技术流程必然有相应的安全管理，使人员熟悉技术流程，学习其安全细则，尽快促进施工技术工作开展。二要加强技术管理水平。提升施工技术安全水平的运用是重要职责，施工单位应定期组织全体人员培训学习新技术，新管理办法；鼓励人员创新施工工序、技术革新，探索推广新技术与管理制度的契合点，提升施工水平。

4 结束语

其实地铁隧道工程施工风险并不可怕，只要充分重视它，了解它，控制它，消除它，断绝其隐患事故的诱因，加强过程管控，就能最大限度地规避风险，确保地铁隧道施工安全。

随着我们国家经济建设的大力开展，交通运输行业在我们国家经济发展的过程中占据着非常重要的作用，为了能够提高工程的质量，我们必须提高施工的技术，加强工程安全管理系统的建设，积极地应用预警技术，解决存在的一些安全问题，才能够在保障工作人员安全的条件下，提高地铁隧道工程实施的质量。

参考文献

[1]李桂.三峡翻坝公路隧道岩体稳定分析与治理措施研究[D].河南理工大学，2013.

[2]郭相参.深埋高地应力隧道卸压支护技术研究[D].西安科技大学，2013.

[3]马飞.基于ZigBee技术的隧道人员安全管理系统的研究与开发

[D].兰州交通大学，2013.

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关键字：隧道，施工技术，控制

1、前言

茅荆坝隧道位于赤峰市赤承高速公路第六合同段，左线长3808m、右线长3859m，斜井850m，隧道净宽10.75米，净高5米。隧道进口端为小净距隧道，围岩较为破碎，覆盖层较薄，工期紧，要求在施工时必须进行科学统筹安排，做好各项支付措施，以安全稳妥的施工方案保证工期目标的实现。隧道的施工技术严格按照“短开挖，弱爆破，强支护，快成环，衬砌紧跟”的原则组织施工，其总体施工顺序为：洞顶截水沟洞口段路基边仰坡刷坡、防护辅助施工明洞开挖正洞开挖及初期支护仰拱或铺底隧道二次衬砌洞内沟槽施工洞内路面等附属工程。本工程的地质情况较复杂，V级围岩和IV级围岩均存在，主要采用洞口超前大管棚、洞身超前小导管、砂浆锚杆、中空注浆锚杆和锚喷等支护技术进行施工。

2、大管棚支护

在洞口地质情况较差的情况下，多采用大管棚支付措施，根据地质情况和洞口加强段长度的不一样，大管棚采用的长度也不一样，大管棚支护是指在隧道开挖外轮廓周边上，间隔一定的距离，沿洞轴方向以一定的外插角钻孔、安设钢管，然后进行管内注浆固结软弱围岩的一种预支护措施，能有效的保证初期支护的安全。

本项目隧道洞口段地质条件较差，多为Ⅴ级围岩；加之洞口段深埋较小，洞口段施工难度大。为了顺利进洞，根据地质条件在洞口采用超前大管棚进洞，大管棚采用Φ108热轧无缝钢管，壁厚6mm，环向间距0.4m，长6m，外插角1～2度，可根据现场实际情况进行加长，在拱部120度范围内布置。在施作管棚前先施作2m长套拱，套拱厚60cm，采用C25砼，内埋设3榀18工字钢、固定钢筋及孔口管，固定钢筋与孔口管18工字钢采用双面焊接，焊接长度大于5d。注浆采用双液注浆机，浆液扩散半径不小于0.5m。注浆结束后采用1：1水泥浆填充无缝钢管，以增强钢管的强度和刚度。管棚超前支护施工流程：制作管棚钢架、测设中线及水平基点、检查已开挖断面尺寸及形状、安设管棚钢架、钻管棚钢管孔眼、安设管棚钢管、开挖断面、喷射混凝土、安设初期支护钢架、锚喷。

3、小导管支护

在软弱、破碎地层的情况下隧道开挖易坍塌，为了保证小断面隧道开挖的安全，多采用小导管支护，小导管支护操作简单方便，经济实效，在隧道的洞身的开挖过程中被广泛使用，小导管注浆能有效的改变围岩的力学性能，提高围岩的力学参数，加强缝道围岩的稳定性，保证断面开挖的安全。

在本隧道工程的洞身段，采用超前小导管支护，隧道Ⅴ级围岩地段及洞口段Ⅳ级围岩地段采用50×5mm超前小导管进行注浆预支护。超前小导管采用热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上加劲箍，管壁四周钻的压浆孔，尾部1米不设压浆孔，搭接长度不小于设计，尾部焊在钢拱架上，使之形成一个整体，以增强共同支护作用。本隧道注浆工艺流程为：制作小导管、眼孔布置、钻孔、顶入小导管、注浆、注浆效果检查、掘进开挖。

4、砂浆锚杆支护

砂浆锚杆具有造价低、加工制作容易、施工工艺简单、力学性能较好等优点，在本隧道工程中，Ⅳ级围岩地质较差地段采用超前砂浆锚杆预支护，除Ⅴ级围岩地段外，其余地段多采用砂浆锚杆进行初期支护。超前锚杆采用直径22mm，长350cm的20MnSiφ25药卷锚杆，环向间距0.4，施作时风枪钻眼，钻眼方向根据岩体结构面产状确定，以尽量使锚杆穿透更多结构面为原则，外插角10～15°，采用早强砂浆作为粘结材料，注浆机灌注早强砂浆，锚杆尾部置于格栅钢架内，并予以焊接，每排锚杆的纵向搭接长度不小于1.0m。锚杆采用螺纹钢筋现场制作，手持凿岩机沿开挖轮廓线钻孔，钻孔直径大于锚杆直径15mm，钻孔完毕用高压风清孔。压注砂浆采用早强水泥浆，水泥采用早强水泥，并掺早强剂。锚杆采用多功能平台配合安设，杆体插入孔内应注意旋转，锚杆要尽量打在钻孔的中央位置。

5、中空注浆锚杆

中空注浆锚杆技术工艺简单、成本低、支护可靠性高而被广泛运用在工程实际中，在软岩和破碎围岩中，锚注支护的效果特别理想，因为在这种情况下，应优先考虑使用锚注支护技术，有效的提高了围岩的自承能力，而且锚注锚杆的轴力减小很明显，更有利于锚杆发挥其锚固作用，提高围岩稳定性。

在本工程中，Ⅳ级围岩地段系统锚杆为Φ25中空注浆锚杆，锚杆与工作面垂直。由杆体、垫板、护套、止浆塞、锚头、螺母组成，注浆液满足设计要求。施工方法如下：凿岩成孔并清孔将锚杆安上锚头将杆体插入锚孔安装止浆塞、垫板及螺母连接好快速止浆接头、注浆，拧紧螺母。采用中空锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注浆液，浆液随拌随用，并做好现场记录，记录注浆时间，注浆量，注浆后的情况。中空锚杆在施工时保持中空通畅，并留有专门排气孔，螺母在砂浆初凝后拧紧。

6、锚喷支护

锚喷支护是指采用锚杆和喷射混凝土支护围岩的一种技术，在中硬岩和较软岩石及地低应力围岩中，多采用锚喷支护技术，它能及时支护和加固围岩，与围岩密贴，封闭岩体的张性裂隙和节理，加固围岩的结构面，有效的发挥岩块间的咬合和自锁作用，从而提高岩体的强度和自承能力。锚喷支护技术的结构柔性好，与周围的围岩能共同变形，共同工作构成承载体系，在变形的过程中，能抑制围岩变形的发展，调整围岩的应力，有效避免岩体坍塌，防止较大松散应力的出现。

锚喷支护的关键控制点是混凝土喷射工艺、喷射设备的选型、锚杆设备的选型、成孔工艺及支护时机的把握等。本隧道洞身设计主要为复合式衬砌，为提高初期支护的质量，争取支护的最佳时间，在每个工作面配备2台喷射机，采用湿喷工艺，降低粉尘。抓住支护时机以保证安全，减少施工干扰为原则，特别是在浅埋、断层破碎带等不良地质地段支护要及时。本隧道工程采用逐层喷射，第一、二层喷射砼厚度不小于5cm，初喷后及早封闭围岩，挂设钢筋网，以后逐层喷射至设计厚度。喷射采用湿喷机，喷射料由洞外的砼拌站拌和。喷射砼分段、分片、分层进行，由下向上，从无水、少水向有水、多水地段集中，多水处安放导管将水排出。施喷时喷头与受喷面基本垂直，距离保持1.5-2.0m。设钢支撑时，钢支撑与岩面之间的间隙用喷射砼充填密实，先喷钢架与围岩之间空隙，后喷钢架之间，钢架应被喷射砼所覆盖，保护层不小于4cm。如有大凹坑，先找平，喷射时注意控制回弹率，喷射回弹物不得重新用作喷射砼材料。

7、结语

隧道工程是一项复杂的工程，施工工期长，施工复杂，存在围岩变形、失稳等地质灾害问题，因此必须根据工程地质和实际情况，选择经济、合理、安全的超前支护措施，防止安全事故的发生，确保整个隧道工程的安全和质量。

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参考文献：

[1] 黄成光.公路隧道施工[M].人民交通出版社.2007.06

[2] 周爱国.隧道工程现场施工技术[M].人民交通出版社.2004.04

篇5

为保证高速行车对线路平顺性的要求，线路必须具备准确的几何线形参数。无砟轨道铺设工艺复杂，施工完成后基本不再具备调整的可能性，仅能依靠扣件进行微量的调整，若出现问题，将为整个工程的使用留下隐患，必须花费高昂的代价进行弥补。因此，无砟轨道的施工误差及测量精度有着较有砟轨道更为严格的要求，是客运专线建设能否成功的关键，精确测量技术对于保证无砟轨道的平顺性和稳定性具有至关重要的作用，其施工精度必须保持在毫米级的范围内。

关键词：无砟轨道

中图分类号：U213.2 文献标识码：A 文章编号：

对施工过程中控制测量的相关问题迸行了论述、分析和探讨。

前言：无砟轨道结构因具有稳定性好、轨道几何尺寸保持持久、维修工作量少、耐久性好，桥梁二期恒载小，降低隧道净空、减少开挖面积，综合经济效益高等优点，在国外客运专线上获得了越来越广泛的应用，其铺设范围已从桥梁、隧道发展到土质路基和道岔区。无砟轨道结构的大量铺设已成为世界各国高速铁路的发展趋势。

轨道的高平顺性是无砟轨道最突出的特点，同时也是高速铁路建设成败的关键之一。为了保证轨道的高平顺性，线路必须具备非常准确的几何参数，测量误差必须保持在毫米级范围内，对测量精度提出了很高的要求。

对于无砟轨道而言，轨道施工完成后基本不再具备调整的可能性，由于施工误差、线路运营以及线下基础沉降所引起的轨道变形仅能依靠扣件进行微量的调整，这就要求对测量精度有着较有砟轨道更严格的要求。

一、研究的主要内容:

研究如何建立高精度测量控制网，确保无砟轨道施工精度要求。实现铁路工程测量系统统一的重要意义。

客运专线无砟轨道铁路工程测量的平面、高程控制网，按施测阶段、施测目的及功能的不同可分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。这就是客运专线无砟轨道铁路工程测量的三个控制网，简称“三网”。

与有砟轨道相比，无砟轨道的最大特点是工程施工工艺和精度要求高，运营维护技术特殊，周期长(按100年设计标准)。为保证控制网的测量成果质量满足勘测、施工、运营维护三个阶段测量的要求，适应客运专线无砟轨道铁路工程建设和运营管理的需要，三阶段的平面、高程控制测量必须采用统一的基准，即勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网均采用CP I为基础平面控制网，二等水准基点网为基础高程控制网，简称为“三网合一"。

“三网合一"包括以下几方面的内容：

(1)勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网坐标高程系统的统一。

(2)勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网起算基准的统一。

(3)线下工程施工控制网与轨道施工控制网、运营维护控制网的坐标高程系统和起算基准的统一。勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网测量精度的协调统一。

三网合一的重要性和意义

无砟轨道对测量精度要求高，其测量方法也有别于普通铁路测量，但并非仅仅通过购买高精度的测量仪器设备，采用高等级的测量方法来建立客运专线测量控制网，便可一劳永逸地解决无砟轨道的测量问题。我国传统铁路测量方法是采用定测中线控制桩作为联系铁路勘测设计与施工的线路平面测量控制基准。中线控制桩在线路竣工后已不复存在，铁路平面控制基准已经失去，因而在竣工和运营阶段的线路复测只能通过相对测量的方式进行。这适合测量精度要求低的普通铁路测量。从既有线提速的实践可以发现，轨道几何参数有较大变化，这也反映了仅仅依靠相对测量方法对线路进行维护是远远不够的，必须引入绝对测量系统，恢复平面控制网。根据国外高速铁路建设和运营经验，在无砟轨道的勘测、施工和运营管理的各个环节，需要建立统一的空间数据基础，这样才能在勘测、施工和运营过程使轨道变形监测的测量数据基准统一，才有利于第三方的检测验收和测量数据的标准化和规范化。

“三网合一”的重要性在于从控制网的统一开始着手建立铁路无砟轨道的测量系统，其意义可以说是划时代的。

三网合一最重要的内容就是线下工程施工控制网与轨道施工控制网的坐标高程系统、起算基准的统一和测量精度的协调统一。

二、无砟轨道施工过程中的体会:

铁路客运专线建设大量采用无砟轨道的结构形式，这给我国铁路的设计和施工带来了新的课题。保持客运专线无砟轨道持续稳定的高平顺性，是高速运行的列车对无砟轨道基础工程最基本的要求，客运专线无砟轨道铺设精度标准与普速铁路相比要求更高，因此必须将线下工程与轨道工程作为一个系统工程来全盘考虑，因为轨道的高平顺性必须通过路基、桥梁、隧道等基础工程的稳定来实现，基础工程(路基、桥梁、隧道)的沉降或变形对轨道精度和平顺性有着举足轻重的影响。

路基沉降和纵向刚度的变化是无砟轨道路基施工的控制要点。无砟轨道路基工程结构标准要求高，提高了路基的强度与刚度，且要求均匀性好。以满足轨道平顺性要求。路基工后沉降需严格控制，对软土及松软土等不良地质地段的需采取地基加固措施，此外还要严格控制路基的填筑质量。

基于以上要求，我们必须建立路基工程结构物的新理念，从结构物的技术高度看待路基工程，用系统工程的观点看待路基和轨道工程的相互关系。控制好路基沉降和纵向刚度的变化，在施工过程中需把握以下几个关键技术环节：(1)以试验为核心、完善施工工艺；(2)正确选用施工方法，合理组织施工；(3)完善质量控制与检测体系；(4)建立路基变形监测系统及测控技术。

无砟轨道桥梁工程的主要技术特点及关键施工技术

无砟轨道桥梁工程，除控制挠度、梁端转角、扭转变形、结构自振频率外，还要限制预应力徐变、不均匀温差引起的结构变形。概括地说，除了保证“强度"这一基本要求以外，更要严格控制其“变形”。其主要技术特点表现在桥梁刚度大、徐变上拱以及墩台基础的沉降控制十分严格。因此在施工过程中必须重点抓住以下几个技术关键环节：(1)地基承载力核对的控制，必须确保地基承载力满足设计和规范的要求；(2)钻孔桩沉渣厚度的控制；(3)墩台的施工标高控制；(4)梁部施工的变形控制。在施工工期安排上，小跨度预制架设梁应有2个月以上的徐变上拱期，大跨度连续梁应有6个月以上的徐变上拱期，徐变上拱相对稳定后，才能进行无碴轨道工序施工。

无砟轨道隧道工程的主要技术特点及关键施工技术

客运专线隧道具有开挖断面大、结构耐久性和防排水要求高、隧道底部结构厚度增大、施工工艺复杂等显著特点。在施工中严格执行各项作业标准，应特别注意以下几个关键环节：(1)合理选择施工方法；(2)严格控制防排水施工质量；(3)仰拱超前衬砌整体施工；(4)做好基底加固；(5)重视信息化施工。

结束语：需要进一步研究的施工技术问题

(1)无砟轨道路基施工及工后沉降控制。不同地质、不同填料、不同地基处理措施条件下的沉降量不同，需建立它们之间的相互关系，以便确立不同填料的施工工艺及参数标准。同时还应研究路基自然沉降和加载过程沉降规律及控制技术，总结沉降观测的方法，进行观测数据分析与估算方法的适宜性和可靠性分析。

(2)进一步研究墩台沉降和梁体收缩徐变的观测方法和时限以及梁体与轨道板间的相互作用力，以量化其对无砟轨道变形的影响。

参考文献：

[1]朱颖．客运专线无砟轨道铁路工程测量技术．中国铁道出版社，2009

[2]客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南(铁建设[2006]158号)．中国铁道出版社，2009

[3]客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南(TZ216—2007)．中国铁道出版社，2007

[4]客运专线无砟轨道铁路设计指南(铁建设函[2005]754号)．中国铁道出版社，2009

[5]高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南(铁建设函[2009]674号)．中国铁道出版社，2009

篇6

关键词：马石梁；隧道；施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

引言

马石梁隧道为神华集团巴图塔至点岱沟段铁路线控制性工程，隧道位于内蒙古准格尔旗东部，起讫里程为DK100+269～DK103+955，全长3686m，设计为双线电气化铁路隧道。隧道DK100+269～DK103+566.89段为直线，DK103+566.89～DK103+955位于半径为1200m曲线上，洞内纵坡为+3.00‰的单面上坡。

一、马石梁隧道工程地质及水文概况

马石梁隧道穿过鄂尔多斯高原丘陵沟壑区，表层为黄土，地势起伏较大，地形陡峻，冲沟发育，植被不发育。隧道进出口地表为第四系风积粉砂、砂质黄土，厚度为3～6m，以下为全～弱风化砂岩夹泥岩。洞身岩层为三叠系下统砂岩夹泥岩，产状平缓，基本为水平层理，砂岩、泥岩互叠层，层厚不等，节理裂隙发育，易产生掉块、坍塌现象。砂岩，灰白色，砂状结构，薄层～厚层状，节理裂隙较发育，呈块状，压密结构；泥岩，棕红色，泥质胶结，节理裂隙发育，呈碎块状，镶嵌结构。隧址区沟壑下切剧烈，受地形地貌及地层岩性控制，水文地质条件简单，地下水主要为基岩裂隙水，补给来源主要为大气降水补给，受季节性降雨影响较大。基岩裂隙水主要存于砂岩与泥岩的接触部位，浅埋段地段呈潮湿、滴渗水状态。隧道最大埋深约103m，最小埋深约2m。

二、马石梁隧道工程的主要施工措施

（一）开挖方法

洞身开挖施工方案表

序号 围岩级别（地段） 施工开挖方案 施工方法 循环进尺

1 Ⅴa级浅埋、偏压段 拱部环形预留核心土开挖 人工风镐配合伸缩臂挖掘机开挖为主，必要时局部辅以减弱地震动控制爆破 0.6m

2 Ⅳa级围岩加强段 台阶法开挖 上台阶人工风钻打眼，下台阶凿岩台车打眼，光面爆破工法 2m

3 Ⅳ级围岩 台阶法开挖 上台阶人工风钻打眼，下台阶凿岩台车打眼，光面爆破工法 2.5m

4 隧道斜井Ⅴ级围岩 台阶法开挖 人工风钻打眼，光面爆破工法 1.5m

5 隧道斜井Ⅳ级围岩 全断面开挖 凿岩台车打眼，光面爆破工法 3 m

（二）钻爆施工

1.光面爆破的技术措施：

适当加密周边眼。周边眼孔距适当缩小，可控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不致过大地增加钻眼工作量，一般取E=（8～12）d，E为孔距，d为炮眼直径故周边眼间距0.5m。

2.合理确定光面爆破层厚度：

光面爆破层厚度即最小抵抗线，由于周边眼的间距E与光面爆破层厚W有着密切关系，通常以周边眼密集系数K表示为K=E/W。根据施工经验，一般取K=0.6～1.0，能达到最佳光爆效果。

3.合理用药：

根据隧道地质特征，炸药选用低猛度、低爆速、传爆性能好的炸药，选用2号岩石乳化炸药和Φ35硝胺炸药。施工中根据孔距、光面爆破层厚度、石质及炸药种类等综合考虑确定装药量。

（三）超前支护

本隧道超前支护主要为超前小导管支护和超前大管棚支护

1.超前大管棚施工

① 施作护拱

采用C25混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部120o~135°范围内施作，断面尺寸为0.8×2.0m，护拱内埋设钢筋支撑，钢筋与管棚孔口管连接成整体。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。

孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。

②钻孔

为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ108mm。

岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。

钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

钻进过程中根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。

钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。

③清孔验孔

用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。

用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

④ 安装管棚钢管

钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口2.5m处的棚管不钻孔)，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。

棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。

接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。

⑤ 注浆

安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

注浆材料：注浆材料为M20水泥浆。

采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。

注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。

注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。

2.超前小导管施工

① 制作钢花管

小导管前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔10～20cm梅花型钻眼，眼孔直径为6～8mm，尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。小导管构造见图2。

② 小导管安装

测量放样，在设计孔位上做好标记，用煤电钻钻孔，孔径较设计导管管径大20 mm以上。

成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。

③ 注浆

采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先喷射混凝土5～10cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。

注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。

注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。

注浆参数可参照以下数据进行选择：

注浆压力：一般为0.5～1.0Mpa

浆液初凝时间：1～2min

（四）初期支护施工

喷射混凝土采用湿喷工艺，选用湿喷机进行。锚杆采用风钻钻孔，人工安装，注浆前吹洗孔内残碴，并保证灌浆饱满。锚杆尾与钢架焊接牢固。钢拱架采用洞外集中加工，汽车运到洞内，现场机械配合人工架设。钢筋网在工地加工成型，现场人工安装，安装时用电焊点焊固定在钢架及锚杆外露头上，以防喷射混凝土时晃动。网片间搭接长度不小于20cm。

1.湿喷法喷射混凝土施工

喷射混凝土大堆料储放于储料棚内，避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。

喷射机的工作风压严格控制在0.3～0.5Mpa范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。喷嘴与受喷坡面垂直，有钢筋时角度适当放偏30°左右，喷嘴与受喷坡面距离控制在1.0～1.2m范围内。喷射顺序自下而上，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状。

2.锚杆施工

本隧道拱部采用φ22组合中空锚杆，边墙采用φ22砂浆锚杆，砂采用中粗砂，最大粒径不得大于2.5mm，使用前过筛清洗，水泥选用42.5级普硅水泥，浆液标号不低于C20；速凝剂选用合格的速凝剂，所用材料均应按《技术规范》要求进行取样试验。

钻孔前先标定钻孔位置。孔深误差不大于5cm，孔径大于杆体直径15mm，钻孔完毕后，孔内积水、积粉及岩碴要吹洗干净。锚杆采用人工安设。

注浆采用单液注浆泵，砂浆锚杆施工注浆管先插到距孔底5～10cm处，并随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将锚杆插入，若孔口无水泥砂浆溢出，将杆体拔出重新注浆，始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞；中空注浆锚杆采用风钻一次顶入，并打好孔口注浆塞，注浆时，按照先稀后浓的原则进行分级注浆，浆液配合比按规范要求进行。

注浆开始或中途停止超过30min时，应用水注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa。

杆体到位后，要用木楔或小石子将孔口卡住，防止杆体滑出。砂浆未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞，一般规定三天内不得悬挂重物。锚杆安设后，不得随意敲击。

锚杆的插入长度不小于设计长度的90%，锚杆安装后，不得随意敲击。

3. 钢筋网、钢拱架施工

钢拱架、挂网在隧道开挖并初喷3～5cm防水混凝土后进行。钢拱架和钢筋网片的钢筋种类、型号、直径和间距等应符合设计要求。立拱时各节钢架联结牢固、位置正确，钢筋网铺设平整，与钢拱架联结牢固，网片之间搭接长度不小于200mm。钢拱架在洞外分片加工，放大样检验，洞内安装，并使钢拱架与隧道轴线垂直，最后焊接连接杆，使钢拱架成为一个整体。

每榀钢拱架安装时，要认真定位，不偏、不斜，轮廓要符合设计要求。钢拱架的加工误差及变形值采取有效措施加以控制，避免降低钢架强度及刚度。安装时使段与段之间的连接板结合紧密，不留有缝隙。误差太大或焊接质量达不到要求的钢架严禁使用。为保证钢拱架整体受力，按设计设置纵向连接钢筋。连接筋为φ25mm钢筋，间距1.0m，与钢架的连接点焊接牢固。

在初期支护形成“闭合”结构前，为减少初支下沉量，每榀钢拱架安装时，均在其底部设一块“托板”，以增大受力面积，减少下沉量

（五）隧道防、排水施工

隧道洞内、外防排水贯彻“以防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。根据设计要求，隧道洞内设双侧保温水沟。隧道衬砌喷射混凝土与模筑混凝土之间拱、墙设复合式防水板，全隧环向施工缝设橡胶止水条。

防水板在洞外按一次衬砌长度热焊成型，用平板车运进洞内，利用多功能作业平台车整幅式挂设，采用无钉挂设工艺施工。

1.施工准备:

防水板需在洞外宽敞平整的场地上，将幅面较窄的防水卷材拼接成大幅面防水板。防水板搭接宽为10cm，热焊粘结。使用前应检查防水板是否有变色、波纹（厚薄不均）、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，如果存在质量疑虑，应进行抗张拉试验、防水试验和焊接抗拉强度试验，合格后方可使用。

吊挂防水板的作业平台就位后，用电焊或氧焊将初期支护外露的锚杆头、钢筋网头等铁件齐根切除，并抹砂浆遮盖，以防刺破防水板。对于开挖面严重凹凸不平的部位进行修凿和找平。

2.防水板铺设和锚固:

用射钉枪将吊挂肋条锚固在喷射混凝土面上。

将防水板利用小型卷扬机提升到作业平台车上，以防水板的全幅中部对准隧道中线，根据防水板幅面大小，将防水板托起贴着喷射混凝土表面铺设，松紧适度并用热焊机将防水板焊在吊挂肋条的热融衬垫上，拱部固定点相距0.5m左右，边墙固定点间相距1m左右。

防水层一次铺设长度根据混凝土循环灌筑长度确定，并领先衬砌施工2～3个循环。

3.防水板接缝焊接:

防水板接缝焊接采用爬行热合机双缝焊接，将两层防水板的边缘搭接，通过热熔加压而有效粘结。防水板搭接宽度短边不小于150mm，长边不小于100mm，焊缝宽度不小于10mm。

竖向焊缝与横向焊缝成十字相交时（十字形焊缝），在焊接第二条缝前，先将第一条焊缝外的多余边削去，将台阶修理成斜面并熔平，修整长度＞12mm，以确保焊接质量和焊机顺利通过。

焊接温度与电压及环境有密切关系，施焊前必须进行测试，点画出电压～温度关系曲线，供查用。

4.止水带：

止水带按图纸要求设置，其规格、安装方法和试验数据都须符合设计要求。施工缝处混凝土加强振捣，保证混凝土密实。

断面衬砌台架就位后，按照钢模挡头板编号安装钢模挡头板，同时将止水条沿隧道环向夹在挡头板中间，两块挡头板用U形卡固定。

混凝土衬砌工作缝连接处按图纸要求设置止水条。其规格、安装方法和试验数据都须符合设计要求。

（六）隧道二次衬砌施工

隧道化学侵蚀等级为H1级，碳化环境作用等级为T2，地下水对混凝土分别具CO2侵蚀性、硫酸盐侵蚀，混凝土中入耐腐蚀剂，素混凝土强度等级提高到C35。隧道浅埋地段及Ⅴ级围岩段，衬砌紧跟开挖；深埋地段的Ⅳ级围岩，衬砌安排在洞室收敛变形趋于稳定后及时进行施做。二次衬砌采用拌和站集中拌和，混凝土输送泵配合模板台架施工。插入式捣固器配合附着式振捣器捣固。

1.混凝土生产

混凝土采取在拌和站集中生产供应。

原材料要求：

水泥：标号为42.5级的普通硅酸盐水泥。

粗细骨料：砂采用中砂，其细度模数不得小于2.6，当天然砂中小于0.15mm的颗粒不足时，采用添加砂石总量2%～6%的粉煤灰，以改善砂石级配，提高混凝土的抗渗性能。石子的最大粒径不得超过40mm，其质量符合有关规范要求。

水：饮用水或无侵蚀性的洁净水。

外加剂：减水剂应在混凝土拌和水中预溶成一定浓度的溶液，再加入搅拌机搅拌。为减少水化热的产生，施工时在混凝土中掺入部分粉煤灰，粉煤灰采用Ⅰ级标准，借以提高混凝土的和易性。但各种外加剂进场后需抽样进行试验，确保其各项性能指标符合结构质量要求。

混凝土搅拌次序：先将砂、石、水泥加入拌和站进行拌和0.5～1.0min，再加水搅拌1.5～2.5min。外加剂最后加入。搅拌前外加剂先用拌和水进行稀释均匀，搅拌时间延长至3min。混凝土搅拌不仅仅使材料均匀的混合，还起到一定的塑化和提高和易性作用，对防水混凝土的性能影响较大，混凝土搅拌达到色泽一致后出料。

2.混凝土浇筑施工工艺:

混凝土浇筑时除使拌和物充满整个模型外，还应注意拌和物入模的均匀性，保证不离析。拌和物自由下落高度控制在2m内，超过时，采用φ150mm的软管接长下料，软管沿纵向每3m布置一道。施工过程中严禁外来水渗透到正在浇灌的混凝土中。

混凝土振捣采用插入式振捣棒配合附着式振捣器进行。振捣时，“快插慢拔”操作。混凝土分层灌注时，其层厚不超过振动棒长的1.25倍，并插入下层不小于5cm，振捣时间为10～30s。振捣棒应等距离地插入，均匀地捣实全部混凝土，插入点间距应小于振捣半径的1倍。前后两次振捣棒的作用范围应相互重叠，避免漏捣和过捣。振捣时严禁触及钢筋和模板。

混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎铁丝，不得接触模板，固定模板用的螺栓必须穿过混凝土结构时，在截面中间设20×20cm的止水钢板。

模板要架立牢固、严密，尤其是挡头板，不能出现跑模现象。混凝土挡头板做到表面规则平整，避免出现水泥浆漏失现象。

把好泵送入模关。本隧二衬混凝土采用泵送入模，浇筑前，先用同标号的水泥砂浆润管，并将水泥砂浆摊铺到墙脚接茬面上，摊铺厚度为20～25mm，以促使施工缝处新旧混凝土结合良好。混凝土泵送入模时，左右对称灌注，沿隧道高度分层进行，每一循环应连续灌注，以减少接缝造成的渗漏现象。衬砌台车按灌注孔先下后上，由后向前有序进行，防止发生混凝土砂浆与骨料分离。

结束语

随着我国铁路建设步伐的加快，铁路建设发展有了很大的提升，由于马石梁隧道施工面对的环境复杂，隧道施工具有开挖断面大、施工难度高、技术复杂等特点，马石梁隧道荣获中国中铁股份有限工程授予的2012年度“新准铁路线马石梁隧道工程优质工程奖”。

参考文献：

[1]TZ204-2008 铁路隧道工程施工技术指南

[2]赵占营.岚山头隧道施工技术及围岩稳定性研究[D].西华大学,2013.

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关键词：隧道；涌水；施工技术

中图分类号：U45文献标识码： A

引言

随着山区高速公路的建设，出现了大量的特长公路隧道，使我国的公路隧道施工技术达到一个新水平。然而在目前的公路隧道建设中我们发现，随着隧道掘进速度的加快，长度的增加，特长隧道的施工技术问题已成为公路施工技术快速、安全发展的关键问题，如何解决好特长隧道施工问题是摆在我们面前的一个急需解决的课题。

1、排水方案

1.1、应急阶段的排水方案

依据洞内的具体情况，排水只需考虑施工用水残留在掌子面的少量积水，没有专门布设排水管线，日常施工过程中用2.5KW水泵抽水、水车运排即可。洞内发生涌水后，根据应急预案，马上启用两台大功率抽水机抽水，通过洞内原有的进水管直接将涌水排出洞外。抽水机型号为WQS型污水潜水泵，抽水流量为50m3，扬程35m。开始时潜水泵放在积水较深处，抽水过程中根据水位的回落情况逐步调整移动，直至掌子面积水退去。

1.2、恢复施工阶段的排水方案

掌子面的积水退去后，采用两级排水方案，恢复施工。具体方案为:在上台阶一侧距离掌子面约30m处开挖集水坑，用于汇集上台阶的积水。对反坡开挖造成掌子面附近的少量积水，可以用小功率的污水泵抽到集水坑中。集水坑长4m宽2m、深1m，里面安放一台流量为50m3的潜水泵。集水坑应分段开挖，当集水坑与掌子面距离超30m时，应向前重新设置。同时，在下台阶二次衬砌已施作的地段，安装一个容量为45m3的储水箱，里面用钢板分隔成两个仓位，并在第二个仓位内安放一台抽水流量为85m3/h的D型多级离心泵。集水坑内的水先由潜水泵抽排到第一个仓位，沉淀后溢入第二个仓位，再由离心泵抽出，通过洞内原有的进水管排出洞外。

由于进水管被改成排水，因此必须在洞内解决施工用水问题，办法是对储水箱内的水沉淀后再利用。需要用水时，将离心泵的排水管接至掌子面。这样由离心泵提拱动力，既可以向洞外排水，也可以向掌子面提拱施工用水。离心泵设计扬程135m，产生的压力可达1.3MPa，完全满足施工用水压力不小于0.2MPa的要求。

1.3、涌水后及后期施工阶段抽排水施工方案

根据隧道涌水情况，以及斜井段深积水状态下的特性，在充分合理利用原有既有水泵及管路设备的基础上，按照不浪费、全力以赴、不惜代价的原则，在设计院的指导下，制定如下排水方案。除斜井涌水采用分级抽排至洞外以外，其正洞涌水均采用一级泵站直接抽排出洞外，其总体抽水方案分为三个阶段。第一阶段为交叉口地面以上积水抽排。在该阶段抽水泵站以随水位变化移动为主，首先根根据既有设备尽快恢复部分抽水能力，并在此期间加强涌水量的监测工作，以获取涌水量变化规律,并以涌水量变化及趋于稳定时的涌水量值确定该阶段抽排水设备配备及布置方案。首先恢复斜井内既有梯级泵站的抽水工作，分别在XDK0+370和XDK1+350里程处设置各设一级泵站，配置一台扬程150m，流量为188m3/h水泵进行抽水，以抽排斜井内井身涌水，然后逐步加大设备投入，达到抽排能力1800m3/h，具体设备配置为：110kw、150m3/h抽水泵两台，为分级固定泵站；220kw、188m3/h抽水泵四台，(335+45)kw、288m3/h抽水泵三台，采用移动泵站的方式，随时根据水位变化情况调整移动泵站安装里程。备用220kw、188m3/h抽水泵四台，备抽排能力为750m3/h。

第二阶段为正洞进口方向积水及涌水抽排。根据目前洞内稳定的涌水量（650m3/h），考虑富裕系数（施工指南要求不小于1.2倍），斜井底主泵站配置为220kw、188m3/h抽水泵五台，抽排能力为940m3/h。然后在左线进口方向安装1803/h抽水泵4台，将涌水抽排至斜井交叉口处主泵站，再经交叉口主泵站排出洞外。由于右线进口方向未与左线连通，且右线进口方向原涌水仅1203/h，考虑一定的富裕度及洞内积水容量，配置18.5kw、180m3/h抽水泵两台，将涌水抽排至斜井交叉口处主泵站。在左右线进口方向距掌子面100m处各设一临时集水坑，集中抽至斜井交叉口处再通过斜井排出。集水坑采用片石砌筑，坑内采用水泥砂浆抹面。

第三阶段为处理完成本次大涌水之后进入正常施工阶段，在该阶段内，利用左右线之间横通道，作为永久集水仓，将左右线进口方向涌水统一汇至水仓内，统一经过右线抽排至斜井交叉口泵站，掌子面至横通道集水仓之间（500m以内）采用临时集水井的方式抽排至横通道永久集水仓，永久集水仓管路布置按照正常排水管和应急排水管，正常排水管设置四排Φ150管道，另外将左右线的高压风及高压供水管共计四排Φ200作为备用水管，并在横通道永久集水井处设置好转换闸阀，便于突发涌水启动。

2、人员组织与管理

2.1、人员安排

在排水施工阶段，由左右洞队长全面负责排水的组织安排，每个洞安排1名设备检修人员及2个排水工班，每个工班由2名工人，分别负责掌子面及离心泵站排水。

2.2、运行和检修

上下台阶集水坑内的水泵进水口应包裹铁丝网，同时把水泵放在竹筐内，防止污泥及杂物进入而发生堵塞。当水位下降超过底座，水泵间歇出水时，应立即停机进行检查;运行一定时间后，须进行维护保养，及时进行保养和维修是确保设备正常运转的必要措施。施工人员及时对集水坑及水箱内的污泥杂物等进行清理。

3、注意事项

3.1、不良和特殊地质地段。

选择施工方法注意事项施工中应经常观察围岩和地下水的变异情况，量测支护，衬砌的受力情况，注意地形、地貌和地表的变化，防止突然事故的发生。一旦发现险情，应立即分析情况并采取相应技术措施，迅速处理。渗水地段应及时治水，其技术要求和作业应以“短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。

3.2、使用锚喷技术注意事项

特殊地质地段隧道，除大而积淋水地段、流沙地段外，均可采用锚喷支护施工。施工时应符合下列要求：(1)当开挖工作面自稳性很差，难以开挖成型时，在清除危石后，应尽快在开挖而上喷射厚度不小于5cm的混凝土护面，必要时，可在开挖轮廓线处和开挖面上打超前锚杆，其长度宜大于开挖进尺的3倍。(2)当锚杆支护完成后，仍不能提供足够的支护能力时，应及时设置钢架支护加强支护。

3.3、采用临时支护时注意事项

不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑作临时支护，并应符合下列要求：(1)支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压力。构件支撑基础应铺设垫板。当支撑出现变形、断裂时，应立即加固或部分撤换，以确保安全和工程质量。(2)围岩出现底部压力，产生底鼓现象或可能产生沉陷时，应加设底梁。(3)当围岩极为松软破碎时，必须先护后挖，暴露面应采用支撑封闭严密。(4)根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，形成联合支撑。

3.4、特殊地质地段施工注意事项

在监控、测量过程中，发现设计与实际情况不符合时，或地质变异时，施工单位应会同有关方面，如设计、监理、业主等共同研究，作出必要合理的修改。

4、结语

实践证明，在各个施工阶段所选择的排水方案，都能及时有效的排除围岩积水，达到了节约、及时、实用的口的，尤其是在穿过渗水地段以后，及时将水流阻断，防止围岩浸泡软化，既改善了施工环境，又保证了仰拱的施工质量和施工安全，取得良好的效果。

参考文献：

[1]王希旺.毛坝特长隧道涌水分析和施工处治技术[D].长安大学,2011.

[2]吴建斌.古田隧道斜井反坡排水施工技术[A].中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会.中国土木工程学会第十五届年会暨隧道及地下工程分会第十七届年会论文集[C].中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会:,2012:5.

篇8

关键词 浅埋偏压 山岭隧道 进洞 施工技术

1工程概述

鲤鱼门隧道位于福建省尤溪县境内，地处剥蚀低山区，地形较陡。隧道设计为双线单洞铁路隧道，隧道线间距4.6m，设计行车速度为200km/h，并预留提速250km/h条件;鲤鱼门隧道全长532m，隧道最小埋深约4m、最大埋深100m。鲤鱼门隧道进口DK400+226～DK400+265段39m，为洞口浅埋、V级围岩，表层Q+（e1+d1）粉质黏土，褐黄色，含少量碎石，硬塑，厚约0～2m，下伏基岩为J〔3〕n（2）凝灰质砂岩，受断裂构造影响，岩石破碎，全风化层厚约22m，强风化层厚度?12m。隧道结构采用Vc型复合式衬砌式施工，隧道开挖宽度14.52m、高度12.38m，采用双侧壁导坑法开挖，初期支护全环采用I20a钢架支护，纵向间距0.6m布置;DK400+226～DK400+246段采用20mφ108大管棚超前支护，环向间距40cm。

2施工方案选择

根据隧道洞口开挖情况揭示，隧道外侧覆盖层薄，该段隧道存在偏压现象，现场开挖揭示，J3n2凝灰岩全风化层厚，且表层为松散坡积碎石土，具体情况见图1隧道洞口位置及地质情况。

综合考虑山岭隧道在浅埋、偏压条件下进洞施工比较复杂，隧道采用双侧壁导坑法开挖，初期支护全环采用I20a钢架支护，纵向间距0.6m布置，进口段20m采用φ108大管棚超前支护措施，环向间距40cm，地表采用长5米Φ50小导管地表注浆，间距1.2m×1.2m梅花型布置。根据现场实际情况，为保证安全进洞，将导向墙右侧延伸至边墙部位并落于稳定岩层之上，以确保基础稳定，导向墙右侧拱脚向下增加6根长20mΦ108大管棚。隧道两侧Φ22砂浆锚杆，改用Φ42小导管注浆支护。

3主要施工技术方法和措施

3.1 大管棚施工技术

大管棚采用Φ108热轧无缝钢管，壁厚6mm，环向间距0.4m，长20m，外插角1～3度，压注水泥浆。施工工艺流程详见图3：

长管棚施工主要工序有施工准备、施作导向墙、搭钻孔平台、安装钻机、钻孔、清孔、验孔、安装管棚钢管、清孔、注浆等几道工序。

3.1.1施工准备

在施作长管棚前先进行洞口开挖，设台阶状，方便大管棚钻孔施工和导向墙的施工。

3.1.2施作导向墙

混凝土导向墙在洞身外廓线以外施作，导向墙内埋设两榀I18工字型钢支撑，钢支撑与管棚导向管焊成整体，导向钢管采用φ140壁厚5mm的钢管。导向墙剖面图如图4。

导向钢管用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置，用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角，用前后差距法设定导向管的外插角。导向管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。

3.1.3钢花管制作

钢花管由无缝钢管上钻注浆孔制成，孔径10～16mm，孔间距150mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。

3.1.4钻机就位

钻机平台用钢管脚手架搭设，平台支撑落在坚固的基础上，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。

钻机要已设定好的导向管方向平行，用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与导向管轴线相吻合。

3.1.5钻孔

钻头直径采用φ127mm钻头。开钻时，采用低速低压，待成孔10 m后再根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进情况及时判断成孔质量，若产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。认真作好钻进的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。

3.1.6清孔和验孔

用地质岩芯钻杆配合钻头（φ127mm）进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。用高压气从孔底向孔口清理钻渣。验孔允许偏差见表1。

3.1.7安装管棚钢管

钢管在管床上加工好丝扣，四周钻φ10～16注浆孔;管头焊成圆锥形，便于入孔。

管棚顶进采用大孔引导和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于管棚直径的引导孔（φ127mm），然后反压顶进;也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。

钢管接长满足受力要求，相邻钢管的接头前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头错开1 m。

3.1.8注浆

安装好钢花管后即对孔内注浆，注浆后再施工无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。

水泥浆水灰比1∶1，采用注浆机将水泥浆液注入管棚钢管内，初压0.5 mpa～2.0 mpa，终压3.0 mpa，持压15 min后停止注浆。

3.2双侧壁导坑法施工技术

双侧壁导坑法，又称眼镜法，属于新奥法的一个分支，是以新奥法基本原理为依据，把整个隧道大断面分成左右上下6个小断面施工，每一小断面单独掘进，最后形成一个大的隧道，且利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采用钢架+网片+喷锚支护形式，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构，且用中隔壁及中隔板承担部分受力。充分发挥围岩自承能力及支护能力，确保围岩稳定。

3.2.1施工工艺流程

双侧壁导坑法施工工艺流程图见图5。

3.2.2施工工序

双侧壁导坑法施工工序见图6。

（1）采用人工或机械开挖① 部喷5cm厚混凝土封闭掌子面施作 ①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架设I20[a]钢架及I18临时钢架，并设锁脚钢管钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（2）在滞后于① 部一段距离后，开挖 ② 部导坑周边部分初喷4cm厚混凝土架设I20[a]钢架及I18临时钢架钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（3）利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同① 。

（4）开挖 ④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同②。

（5）利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护弱爆破开挖⑤部喷5cm厚混凝土封闭掌子面导坑周边初喷4cm厚混凝土，架设拱部I20[a]钢架钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（6）利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护弱爆破开挖 ⑥部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同⑤ 。

（7）弱爆破开挖⑦部安设I18横撑。

（8）弱爆破开挖⑧部导坑底部初喷4cm厚混凝土，安设I20[a]钢架使钢架封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。

（9）逐段拆除靠近已完成二次衬砌6～8m范围内两侧壁底部钢架单元。

（10）灌筑 Ⅸ 部仰拱及隧底填充（仰拱与隧底填充应分次施作）。

仰拱施工方法应根据围岩情况，监控量测数据判定，若围岩已完全稳定，主要采用先拆除临时壁墙后再施作。仰拱紧跟着拆除工作面施工，当临时支护完成以后及时施工仰拱，进行封闭。

（11）根据监控量测结果分析，拆除I18临时钢架及临时横撑。利用衬砌模板台车尽早一次性灌筑 Ⅹ部衬砌（拱墙衬砌同时施作）。

3.2.3双侧壁导坑施工方法

鲤鱼门隧道进口开挖采用人工风镐，采用弱爆破+小型挖掘机扒碴开挖。开挖台阶长度2～3m，初期支护分别进行，两侧洞均设临时钢架横撑，做到步步封闭成环。两洞之间的中间部分开挖作业方式同侧洞，并及时架设拱部和临时横撑及仰拱的拱架，使之与两侧洞及时联接成环。二次衬砌采用输送泵浇筑，先施作隧底仰拱，使其紧跟中部下台阶土体的开挖掌子面6～8米;然后施作两侧仰拱，再做两侧拱墙部份，最后施作中部拱圈。该段施工过程中，适时进行初支背后注浆，以控制地表沉降。在施工过程中，加强监控量测，实行信息化施工，并根据监测情况，及时拆除临时钢支撑，施作该段二次衬砌。施工时两侧导坑错开施工，一侧（如③部）的侧导坑落后于另一侧导坑（如①部）3～5m，中间土体部分（如⑤部）开挖初期支护落后最前面侧导坑开挖面6～10m。双侧壁导坑法施工工序间隔如图7。

3.2.3.1两侧导坑上部开挖及支护

（1）上部开挖。大管棚对地层进行加固后，采用人工开挖直接开挖翻碴或弱爆破+小型挖掘机扒碴至下台阶，用翻斗车转运至洞外。每一开挖循环进尺为0.6m，由测量人员控制中线水平，施工时保证不欠挖，控制超挖。开挖轮廓线尽可能圆顺，以减小应力集中，另一侧上部开挖落后3～6m。

（2）上部断面初期支护。

a、初喷：在开挖后立即进行，尽早封闭拱顶暴露面，喷射混凝土厚4～5cm。

b、钢架：钢架制作符合设计规范，满足施工要求;安设时清除浮土，拱脚夯实或设置垫板，钢架纵向间距按设计要求每榀0.6m，纵向设φ22连接筋，其环向间距为1m，交错布置。

c、挂网：单层铺设，采用Φ8钢筋，网格15×15cm，作成1.5m×0.7m的网片，铺设在钢架的背后位置，密贴围岩，并与钢架连接牢固。

d、喷射混凝土：采用TK-961型湿喷机喷护，第一次喷射厚度3～5cm，架立好钢架后，从钢架腹部打入下一循环的超前导管，封好管口，复喷至设计厚度。

e、锁脚锚管：在拱脚处打设两根Φ42锚管，其尾部与格栅钢架焊接牢固。喷砼时注意保护好管口，喷砼结束后，及时压浆。

（3）超前小导管作业。钻孔：超前小导管采用风钻直接顶入，压浆前用高压风清孔。超前小导管选用普通φ42×4mm钢管加工而成，顶部切削成尖靴，尾部焊接垫圈，长度为2.5m或3。超前小导管按设计范围沿拱部周边轮廓线设置，超前小导管从钢架腹部空间穿过，外插角在20°左右，尾部与钢架焊连接成一体。注浆：为保证注浆质量，注浆前孔口处喷20cm混凝土封堵。采用高压注浆泵注水泥、水玻璃浆液，压力控制在0.3～0.5Mpa，浆液配合比视地质情况及现场试验确定，保证浆液扩散互相咬接，以提高围岩的稳定性。

3.2.3.2 两侧下部开挖及支护

两侧下部开挖每循环进尺0.6～1.2m，下部落后上部2～3m。反坡开挖时，在掌子面设集水坑抽排水，集水坑内抽至竖井集水井后排出洞外。永久与临时初期支护同时施作，并及时封闭环状。其余与上部同。两侧下部施工工艺流程为：

一侧侧洞下部开挖落后另一侧侧洞下部开挖5m两侧下部开挖（含两侧仰拱）、每循环进尺0.6～1.2m初喷混凝土4～5cm（包括隧底及中间土体侧面）安钢架、挂钢筋网、焊联接筋（包括中间临时钢架等）二次复喷混凝土达设计厚度进入下一循环。

3.2.3.3中间上部开挖及支护

待两侧洞初支作好一定时间后，开挖中间土体，落后一侧侧洞开挖初支3～5m。中间上部施工工艺流程：施作超前小导管预注浆加固开挖土石方初喷混凝土4～5cm安设钢架，焊纵向联接筋钢架之间安设钢筋网复喷混凝土达设计厚度进入下一循环。

3.2.3.4中间下部开挖及支护

检查中隔板、中隔壁支撑，分析各部开挖支护后的变形收敛情况，处于基本稳定后，开挖中间下部土体，下部开挖落后上部30～50m。施工工艺流程为：中间下部土体开挖中间底部钢架和钢筋网的安装喷混凝土封闭底部仰拱下一循环。

3.2.3.5施工注意事项

（1）隧道施工应坚持新奥法“十”的原则，施工采用分段、分片、分层，由下而上顺序进行。

（2）由于分多次开挖，应加强断面测量工作，防止超欠挖，并配合出碴进行断面检查，清除欠挖，处理危石。临时壁墙的拆除，必须等围岩完全稳定后进行。。

（3）侧壁开挖后，中央部份实际处于悬空状态，这部份围岩经开挖已扰动过二次，中部开挖方法不当，易导致临时壁墙破坏。应采用弱爆破、强支护、勤量测。

（4）隧底两隅与侧墙联结处应平顺开挖，避免引起应力集中，当遇变形很大的膨胀性围岩时，两隅应预先打入锚杆或其他措施加固。

（5）小炮开挖或人工开挖，严格控制装药量。

（6）工序变化处之钢架（或临时钢架）应设锁脚钢管，以确保钢架基础稳定。

（7）导坑开挖宽度及台阶高度可根据施工机具、人员安排等进行适当调整

（8）钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。施工过程中每次拆除临时钢架的长度不能超过10m，以确保施工安全。

（9）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整提供依据。

4施工结论

浅埋、偏压、地质软弱破碎地段的隧道进洞施工，合理选用地表沉降较小的双侧壁导坑法，施工中做到隧道施工的十“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”，保证顺利进洞、保证了施工安全。这对以后类似工程有很好的推广和借鉴意义。

参考文献：

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关键词：客运专线；隧道；综合排水；施工技术

1 工程概况

XXX铁路客运专线XXX隧道全长1800m，20‰单面下坡，覆盖层厚度50～90m。设计为时速250km/h的有砟轨道，线间距4.6m。隧道区域以砂岩为主，夹泥岩，地下水总体不发育，砂岩段基岩裂隙水发育。该隧道中心里程附近地表有一灌溉水库，占地面积约4800，水深2.0～3.0m，影响长度约100m。

2 隧道排水设计

隧道防排水设计遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”原则，采取切实可靠的措施，构筑完善的防排水系统，对地表水和地下水作妥善处理，达到防水可靠、排水畅通、经济合理及保护环境的目的。排水设计措施主要有排水沟、排水管和引水盲管等。

2.1 排水沟

线路中心线设盖板矩形沟，净宽×净高为600mm×790mm；双侧设置侧向排水沟，净宽×净高为300mm×940mm。

2.2 排水管

边墙设横向排水管，出水口距轨面高度为390mm，间距不大于10m，采用Ф80mmPVC管，将纵、环向盲管通过接头引入侧沟；道床排水管位于填充混凝土内，出水口距轨面高度为1.18m，一般间隔40m设一道，采用Ф100mmPVC管，壁厚5mm，其作用是连接侧沟和中心线矩形沟，使其形成排水通道。

2.3 引水盲管

隧道初支表面与防水层之间设环向盲管，间距不大于10m，采用Φ50HDPE双壁打孔波纹管，壁厚3mm，外包土工布，并以麻绳或透水胶带间隔捆绑，间距不大于200mm；纵向盲管设置于边墙内，间距不大于10m，采用Φ80HDPE双壁打孔波纹管，壁厚4mm，外包土工布；明洞衬砌背后竖向排水管及横向引水管采用Φ50HDPE波纹管或PVC管，将积水引入侧沟。

3 现行排水系统常见问题

现阶段隧道工程渗漏现象广泛存在，久治不绝，潜在较大安全隐患，造成效益流失。常见问题主要有地下积压水引起道床不均匀升降或混凝土开裂、导致轨面起伏，影响列车正常运行；造成电气化、信息系统损坏，现代电气化铁路绝缘、防锈要求极高，不允许隧道出现渗漏；二衬混凝土表面或施工缝渗漏严重，四处漫串，一处治愈另一处复发，无法有效根治；仰拱施工缝出现涌流，处理难度大，效果不明显。

4 分段排水与分区减压工艺方法

分段排水是指隧道衬砌前，在初期支护表面间隔100～150m环向钻设一排Φ34mm孔，间距1.5～2.0m，于孔口处环向并列设置3根Φ50mm打孔波纹管（外包土工布），波纹管通过侧沟与中心线矩形沟连通，当衬砌背后长时间积水产生一定压力，将积水分段排除，避免在二衬背后串流，从混凝土不密实部位或施工缝处渗出。

分区减压是指在隧道中心线水沟内，间隔20～30m，预埋1根Φ100mmPVC管，使隧底基岩与沟底之间形成排水通道。当隧道地下水汇集在下部并产生压力时，可直接排放，避免了仰拱施工缝渗水现象。

4.1 分段排水工艺方法

4.1.1 根据排水带规划里程，防水板台架就位，并作好临边防护和照明措施；

4.1.2 在初期支护表面沿环向断面用红油漆大致标示出钻孔位置，间距1.5～2.0m；

4.1.3 连接风水管，调试设备，保证凿岩机正常运转；

4.1.4 在标示出的孔位处钻孔，钻孔深度一般为300mm，以钻至基岩面为停止标准；孔径一般为Φ34mm，可根据实际情况灵活调整。

4.1.5 在孔口处并列安装3根Φ50mm打孔波纹管（外包土工布），波纹管采用硬塑胶带或土工布带固定，用水泥钉或射钉固定在初支面上，间距约1.0m。

4.1.6 按设计图纸要求敷设土工布及防水板；

4.1.7 道床横向排水管施工时，在对应排水带位置，增设1～2根Φ100mmPVC管，将线路中心线矩形水沟与侧沟连通，形成流水通道。

4.2 分区减压工艺方法

4.2.1 仰拱浇筑前，在线路中心线水沟范围内预留一根Φ100mmPVC管，管底紧贴隧底基岩，管口高出水沟底约80mm。管底与管口均采用土工布或胶带密封，防止水泥浆进入。

4.2.2 紧靠PVC管设1～2根Φ16mm定位钢筋，防止混凝土冲击导致管道倾覆。钢筋锚入隧底基岩60～100mm，增强其牢固性。

4.3 控制要点

“分段排水、分区减压”属于隧道排水探索型综合施工方法。操作简单，质量易于控制。

4.3.1 初支表面钻孔深度应保证与基岩面连通，否则将影响排水带效果；

4.3.2 三根波纹管并列设置，互相紧贴，中间一根波纹管尽量位于钻孔中心位置；

4.3.3 排水带处预埋的波纹管应全部与隧道侧沟连通，严禁漏接、堵塞。

4.3.4 减压孔PVC管应与隧底基岩连通，土工布或胶带封口应严密，采用细钢丝捆绑，如被堵塞，应重新设置；管道埋设牢固，防止在浇筑混凝土过程中出现倾覆等。

5 分段排水与分区减压应用效果

“分段排水、分区减压”综合加强型技术是在总结隧道排水施工经验基础上提出来的，处于摸索、试验阶段。实施效果良好，衬砌混凝土表面及施工缝处未出现渗水、涌漏等。

6 结语

“分段排水、分区减压”综合加强型施工技术，具有施工简便、费用投入少、实际效果明显、潜在影响大等特点。在施工阶段并不会立即产生经济效益，但远期价值较大，一是可有效减少隧道衬砌混凝土表面和施工缝出现渗漏现象，减小运营后治理难度及损失；二是对提升企业形象和产生良好社会效应起着重要作用。在今后隧道工程建设中，需进一步拓展思路，不断进行探索、研究，总结有效施工方法，如降低侧沟底标高，减小施工缝渗漏机率等，确保防排水施工质量可靠，运营、使用有保障。

参考文献：

[1]《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》

篇10

【关键词】温拌；沥青混凝土；施工；成效

前言

温拌沥青混合料路面施工技术是近几年研发并正在逐步推广应用的新技术，与相同类型热拌沥青混合料相比，在基本不改变沥青混合料材料配比和施工工艺的前提下，可使沥青混合料拌和温度降低30℃～40℃以上，性能达到热拌沥青混合料的要求。采用温拌混合料技术可节省燃油20%～30%，减少温室气体（二氧化碳等）排放50%左右，减少沥青烟等有毒气体排放80%以上，是名副其实的高节能、低排放的高新技术沥青混凝土施工技术。

一、施工应用

由我司施工的广西灵峰至八步高速公路路面工程，有些长隧道内路面设计采用沥青混凝土路面，由于隧道内路面施工空间狭小，且相对较封闭，热拌沥青混合料在长大隧道内施工温度太高，空气流通不畅，一方面施工作业人员普遍反映呼吸困难，个别出现头晕状况；另一方面机器容易出现故障，造成施工不连续影响了施工质量。针对这些情况，我们研究了温拌沥青混凝土技术，决定试验施工。

1、配合比试验

我们选择的试验路段结构层是SMA-16改性沥青混凝土，温拌沥青混合料矿料级配与热拌沥青混合料矿料级配相同，根据目前社会上现有的一些施工情况，经过初步试验决定使用表面活性温拌剂，掺加比例为沥青用量的5%-6%。该温拌剂作用原理主要是使混合料在较低温度下具有可拌和性。温拌可行与否主要是考察在低温击实条件下沥青混合料密度、空隙率、有效沥青饱和度等指标，试验结果表明掺温拌剂沥青混合料是可行的。

2、施工操作

温拌剂投放（掺加比例为沥青用量的5.1-5.3%），与沥青同步加入拌和。在使用过程中，温拌剂的添加时间尤为重要，过早加入，不能发挥其作用，即不能实现在较低温度下的拌和功能。试验段施工时按试验情况，结合热拌沥青的操作，拌和温度先降低15℃，即混合料出厂温度控制为160℃，摊铺和碾压温度均比平常改性SMA混合料施工温度低15℃。施工时摊铺温度不低于125℃。摊铺后，压路机遵循“紧跟、高频、低幅、慢速、少水”的方式进行碾压，初压采用18t双钢轮振动压路机静压2遍。复压采用25t胶轮压路机压3遍，压实速度为2～4km/h。终压采用16t双钢轮振动钢轮压路机压实2遍，采用振、静结合方式，收光采用静压，压实速度为3～5km/h。施工情况正常，我们在此基础上，进一步降低沥青拌合料的温度，比正常热拌沥青混合料降低30℃，按以上方式正常施工，施工过程密切注意沥青的变化情况，压路机等机械及时配合，施工正常完成，在处理接缝时，比以往热拌沥青混凝土容易操作。

3、应用效果

采用温拌沥青混凝土施工，比热拌沥青混合料温度降低至少30℃，现场烟气明显减少，基本感觉不到刺激气味，工人施工环境得到大幅改善。另外，大大降低了沥青的老化程度，新铺路面黑亮，均匀性好。外观目测，温拌沥青路面与普通改性SMA沥青路面外观无明显区别，表面平整密实，无明显轮迹、推挤、裂缝、油包、离析等缺陷。检测路面各项指标，均符合规范要求。作为一种新材料，一种新工艺，应经住时间的验证，通车一段时间后方能确定最终效果，为长隧道温拌沥青路面施工应用积累经验。

二、项目成效

1、环保与健康

沥青混凝土路面施工采用温拌技术，拌合温度可以比传统热拌降低30℃多，现场的摊铺温度可以控制在110℃左右，减少了大量的烟气和热量的排放，减轻了对施工人员身体的损害；对于大中城市，更是可以减少环保压力。据有关资料显示，温拌沥青混凝土由于施工温度的减低，可以减少沥青黑烟排放90%，节能降耗40%，有效降低温室气体排放。

2、施工效益

（1）延长施工季节。众所周之，冬季气温太低沥青路面很难保证施工温度，而采用温拌技术后沥青混合料性能改变，在低温条件下沥青混合料可以保持良好的施工和易性，混合料的可压实时间显著延长，压实更有保障；允许储存时间和运输时间均显著延长；温拌沥青混合料卸车时料车底部因低温产生粘结和混合料粘料车现象也显著减少。施工时，更易于边角和补救位置的手工操作；温拌混合料对路表和环境温度的要求相对低，路面施工季节和日施工时间延长，比热拌更适合夜间、低温施工。

（2）增加路面的使用寿命。温拌沥青技术使沥青混合料在较低的温度下拌合，降低了沥青在高温下的老化（据相关资料显示，当温度高于100℃时，沥青温度每提高10℃，其老化速率将提高1倍，而温拌沥青混合料工作温度的降低，显著降低了沥青混合料的老化现象）。由于温拌剂的特殊性能在拌合过程中（前期）降低了沥青的粘稠度（后期随着时间的推移沥青的粘稠度会逐步的提升），这样不仅提高了拌合楼的生产能力，而且在碾压过程中保证了更高的压实度。由于其特殊的性能在空隙率很小的情况下又保证了混合料中更高的沥青含量，因此使路面不仅有更好的承载能力（无车辙）又有良好的柔韧性（不开裂），增加路面的使用寿命。 另外， 由于施工温度降低，沥青拌和站生产效率亦得到提高，特别是热再生沥青路面，回收料掺加超出30%，就会造成出料温度降低，而掺加温拌剂后，可以降低出料温度，相应增加回收料掺加比例（可以达到50-60%），提高了经济效益。

（3）节约燃油及减少设备维修成本。温拌沥青混凝土拌合温度可以比传统热拌降低30℃多，据我们测算，每生产1t混合料可以节省2.5 kg左右燃油。混合料拌合温度降低，还可减轻高温对拌合设备的损坏，从而减少维修成本和维修次数，提高生产效率，降低停工损失从而降低工程成本。

三、总结

通过温拌沥青混凝土的施工发现，温拌沥青混凝土和热拌沥青混凝土的施工工艺大体相同，不具有复杂性，经济、节能、环保，又能提高路面使用性能，值得推广应用。经施工检测，温拌沥青混合料性能完全能够达到热拌沥青混合料的水平。

随着国家对环保控制重视以及对环保技术的提倡和鼓励，因此温拌沥青施工技术极可能是未来沥青道路施工发展的趋势，我们将在其它项目进一步试验、实践，为今后温拌沥青施工技术推广积累经验数据。

根据国内对温拌沥青混合料的性能评价和应用情况，本技术目前主要可以应用在以下领域：

（1）城市道路、人口密集区道路、地下结构等环保要求高的工程。

（2）隧道沥青路面施工。

（3）沥青路面养护罩面施工项目。

（4）较低环境温度条件下施工的工程。

（5）厂拌热再生沥青混合料施工。

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