軟弱圍巖隧道設(shè)計(jì)與安全施工技術(shù)140頁(yè)P(yáng)PT(知名集團(tuán))_ppt

1、軟弱圍巖隧道設(shè)計(jì)與安全施工技術(shù)匯 報(bào) 內(nèi) 容一、軟弱圍巖隧道的工程特征二、軟弱圍巖隧道潛在安全風(fēng)險(xiǎn)源四、軟弱圍巖變形控制技術(shù) 三、軟弱圍巖隧道設(shè)計(jì) 3五、體會(huì)與建議 六、結(jié)束語(yǔ) 一 軟弱圍巖設(shè)計(jì) 隨著我國(guó)鐵路路網(wǎng)的完善，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的提高，特別是高速鐵路和客運(yùn)專線的大量修建，隧道建設(shè)規(guī)模和技術(shù)水平也踏上了一個(gè)新的臺(tái)階;然而，軟弱圍巖隧道坍方、作業(yè)人員傷亡等事故卻時(shí)有發(fā)生，隧道建設(shè)的安全現(xiàn)狀無(wú)法與當(dāng)前的形勢(shì)相適應(yīng)。從設(shè)計(jì)源頭上解決當(dāng)前軟弱圍巖隧道建設(shè)過(guò)程中存在的問(wèn)題，是非常必要和及時(shí)的。 我國(guó)是世界鐵路隧道大國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止目前，我國(guó)鐵路隧道通車運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度已達(dá)到6000公里，在建隧道約6600公里，規(guī)

2、劃設(shè)計(jì)長(zhǎng)度約7600公里，預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)鐵路隧道總長(zhǎng)將達(dá)2萬(wàn)公里左右，位居世界第一。 我院承擔(dān)的任務(wù)主要集中在西南山區(qū)，地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，一方面，隧道多；另一方面，隧道通過(guò)軟弱圍巖地段長(zhǎng)，如：全長(zhǎng)462km的成蘭線，隧道長(zhǎng)度就達(dá)到322km，隧線比70%，、級(jí)圍巖的比重75，且多為千枚巖、板巖等軟弱圍巖地層。 這些都從客觀上增大了隧道設(shè)計(jì)在安全方面的風(fēng)險(xiǎn)。 半個(gè)多世紀(jì)來(lái)，我院在西南山區(qū)鐵路隧道的建設(shè)中，既積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，也有不少教訓(xùn)和體會(huì)，根據(jù)會(huì)議安排，下面我就軟弱圍巖隧道工程設(shè)計(jì)方面做簡(jiǎn)要匯報(bào)，不妥之處，敬請(qǐng)領(lǐng)導(dǎo)批評(píng)指正。一、軟弱圍巖的工程特征(一)軟弱圍巖主要工程地質(zhì)特點(diǎn) 軟弱

3、圍巖一般是指巖質(zhì)軟弱、承載力低、節(jié)理裂隙發(fā)育、結(jié)構(gòu)破碎的圍巖，工程地質(zhì)特點(diǎn)有：(1)巖體破碎松散、粘結(jié)力差：一般為土層、巖體全風(fēng)化層、擠壓破碎帶等構(gòu)成的圍巖，由于結(jié)構(gòu)破碎松散，巖體間的粘結(jié)力差，開(kāi)挖洞室后，僅靠顆粒間的摩擦效應(yīng)和微弱膠結(jié)作用成拱，這類巖體極不穩(wěn)定，尤其是在淺埋地段容易發(fā)生坍塌冒頂。(2)圍巖強(qiáng)度低、遇水易軟化：一般以頁(yè)巖、泥巖、片巖、炭質(zhì)巖、千枚巖等為代表的軟質(zhì)巖地層，由于其強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差，開(kāi)挖暴露后易風(fēng)化、遇水易軟化，尤其是深埋地段受高應(yīng)力影響容易發(fā)生塑性變形，造成洞室內(nèi)擠。(3)巖體結(jié)構(gòu)面軟弱、易滑塌：主要是存在于受結(jié)構(gòu)面切割影響嚴(yán)重的塊狀巖體中，由于結(jié)構(gòu)面的粘結(jié)強(qiáng)度較低

4、，開(kāi)挖后周邊巖體極易沿結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生松弛、滑移和墜落等變形破壞現(xiàn)象。（二）、軟弱圍巖的變形與破壞特征 軟弱圍巖的工程地質(zhì)性質(zhì)決定了它在隧道工程中的變形特征，即開(kāi)挖后自穩(wěn)能力差，表現(xiàn)出“自穩(wěn)時(shí)間短、易坍塌”的特征。 由于隧道的開(kāi)挖，使先前支撐隧道洞身圍巖被移走，洞壁臨空；造成圍巖應(yīng)力進(jìn)行重新調(diào)整，圍巖與洞壁均向隧道凈空方向變形。這種變形由三部分組成：一是，隧道正前方掌子面的水平位移，表現(xiàn)為掌子面的水平鼓出;二是，掌子面前方圍巖下沉，淺埋隧道表現(xiàn)為地表下沉，形成沉降槽;圖 掌子面鼓出/地表沉降槽 三是，剛開(kāi)挖的隧道洞壁出現(xiàn)收斂變形，表現(xiàn)為拱頂下沉和邊墻內(nèi)移;圖 拱頂下沉和邊墻內(nèi)移 若這種變形不進(jìn)行控制

5、，則可能發(fā)生隧道坍方。常見(jiàn)的隧道坍方類型可以歸納為兩類： 一是掌子面水平變形過(guò)大，發(fā)生掌子面擠出坍方； 另一類是支護(hù)下沉過(guò)大，出現(xiàn)整體失穩(wěn)坍方。 圖 掌子面擠出坍方 圖 整體失穩(wěn)坍方 當(dāng)隧道上部覆土較淺時(shí)，隧道內(nèi)的變形可能發(fā)展到地表，引起地表變形開(kāi)裂，甚至出現(xiàn)坍塌冒頂?shù)那闆r。這種坍方對(duì)隧道工程的建設(shè)和環(huán)境的危害性極大。整體失穩(wěn)坍方工程實(shí)例 洞頂?shù)乇硐菘?二、 軟弱圍巖隧道潛在安全風(fēng)險(xiǎn)源 針對(duì)軟弱圍巖隧道的支護(hù)變形、塌方等風(fēng)險(xiǎn)，從地質(zhì)角度進(jìn)行分析總結(jié)，其潛在安全風(fēng)險(xiǎn)源主要有6種情況：（1）軟弱圍巖淺埋、偏壓 軟弱圍巖淺埋地段，隧道施工時(shí)拱部一般難于成拱，在未采取足夠措施前，軟弱圍巖淺埋隧道易發(fā)生

6、局部塌方；軟弱圍巖偏壓地段，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)將承受顯著的不對(duì)稱荷載，施工期間易造成初期支護(hù)縱向開(kāi)裂或錯(cuò)臺(tái)，變形過(guò)大甚至塌方。圖 地形引起的偏壓圖 地質(zhì)引起的偏壓 （2）土質(zhì)隧道 土質(zhì)隧道強(qiáng)度低、自穩(wěn)性差，與巖石隧道相比要承受更大的荷載，若初期支護(hù)強(qiáng)度不足，將導(dǎo)致變形大、嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)局部坍塌等安全風(fēng)險(xiǎn)。土質(zhì)隧道塌方冒頂及洞內(nèi)松散坍體（3）大埋深軟巖隧道 在大埋深軟巖地段，一般存在較高的地應(yīng)力，由于軟巖抗壓強(qiáng)度低，開(kāi)挖過(guò)程中洞壁巖體剝離，位移極為顯著，變形持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，隧底常出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。 通過(guò)該段時(shí)，若支護(hù)不足，可能造成支護(hù)變形過(guò)度、侵限，甚至塌方等安全風(fēng)險(xiǎn)。 支護(hù)大變形嚴(yán)重侵入凈空實(shí)例（4）斷層破碎

7、帶 由于斷層上下兩盤的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，常使斷層面附近巖石破碎成碎石和粉末狀，形成斷層破碎帶，其巖體一般自穩(wěn)性極差，且常伴有地下水，隧道通過(guò)斷層破碎帶時(shí)易發(fā)生塌方、掌子面突泥、突水等安全風(fēng)險(xiǎn)。隧道斷層破碎帶及塌方（5）結(jié)構(gòu)面發(fā)育的塊狀巖體地段 塊狀圍巖的力學(xué)特性是巖石單體強(qiáng)度較高、承載力較高，但因結(jié)構(gòu)面發(fā)育，受其切割制約，特別是在有地下水組合作用的條件下，巖體整體穩(wěn)定性差，這類圍巖隧道坍塌的特點(diǎn)是個(gè)別巖塊失穩(wěn)，造成較大范圍巖塊突然坍塌。坍塌巖塊結(jié)構(gòu)面發(fā)育（6）不同巖層接觸帶地段 由于不同巖層，巖性差異大，加之常伴有地下水，在接觸面附近常發(fā)育有風(fēng)化剝蝕面，巖體較為軟弱、破碎，隧道通過(guò)時(shí)，在掌子面上方或前

8、方，易發(fā)生塌方、涌泥等安全風(fēng)險(xiǎn)。隧道接觸帶塌方三、軟弱圍巖隧道設(shè)計(jì) （一）、軟弱圍巖隧道設(shè)計(jì)理論 在隧道工程的設(shè)計(jì)與施工中，除了了解軟弱圍巖隧道“自穩(wěn)差、易坍塌”的工程特點(diǎn)，還必須清楚地認(rèn)識(shí)到隧道不同于地面建筑物的3個(gè)主要特點(diǎn)：（1）隧道是由圍巖和多種支護(hù)結(jié)構(gòu)兩部分組成的，即： 隧道 = 圍巖 + 支護(hù) 圍巖與支護(hù)共同承擔(dān)山體的壓力。圖 圍巖與支護(hù)共同受力隧道工程的3個(gè)主要特點(diǎn) （2）隧道承受的壓力具有不確定性。 （3）支護(hù)體系是控制圍巖變形的關(guān)鍵。 為有效控制隧道工程安全風(fēng)險(xiǎn)，避免或減少坍方事故發(fā)生，應(yīng)以“充分調(diào)動(dòng)圍巖的承載能力，有效控制圍巖變形和松弛”為設(shè)計(jì)理念，按新奧法原理進(jìn)行軟弱圍巖隧

9、道設(shè)計(jì)。（二）、隧道支護(hù)設(shè)計(jì) 根據(jù)新奧法原理，軟弱圍巖隧道支護(hù)一般采用復(fù)合襯砌。 復(fù)合襯砌由初期支護(hù)、二次襯砌兩部分組成。 隧道開(kāi)挖后先實(shí)施噴射混凝土、錨桿、鋼拱架等與圍巖密貼的初期支護(hù)，約束圍巖變形，并根據(jù)變形監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，適時(shí)施作二次襯砌。圖 復(fù)合襯砌圖1、初期支護(hù)設(shè)計(jì) 初期支護(hù)是由噴射混凝土、錨桿、鋼架組成的聯(lián)合支護(hù)體系，是復(fù)合襯砌隧道的主要承載結(jié)構(gòu)。初期支護(hù)設(shè)計(jì) - 噴射混凝土 噴射混凝土的作用 噴混凝土能及時(shí)、有效地防止開(kāi)挖面巖層的松散、離層和掉落，是有效地保護(hù)圍巖、防止坍方的重要手段。填充裂隙 界面附著防掉塊 噴混凝土與圍巖的粘附是發(fā)揮噴混凝土支護(hù)效果的保證，也是噴混凝土最主要的力

10、學(xué)作用。圖 噴射混凝土與圍巖初期支護(hù)設(shè)計(jì) - 噴射混凝土軟弱圍巖中噴混凝土設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn):噴混凝土應(yīng)具有必要的早期強(qiáng)度，以盡快對(duì)圍巖提拱支承力，24小時(shí)抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于10MPa。噴混凝土應(yīng)有足夠的后期強(qiáng)度，強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。與圍巖應(yīng)具有足夠的粘附強(qiáng)度，使噴混凝土與圍巖盡快形成整體，阻止圍巖松動(dòng)下滑，與圍巖的粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)低于0.5MPa。軟弱圍巖采用鋼筋網(wǎng)噴混凝土，增強(qiáng)噴混凝土的抗剪強(qiáng)度、提高粘附性。初期支護(hù)設(shè)計(jì) - 噴射混凝土為達(dá)到設(shè)計(jì)目的，軟弱圍巖中噴混凝土施工要求做到：噴混凝土應(yīng)采用濕噴工藝 濕噴法其噴射混合料進(jìn)入噴射機(jī)前已經(jīng)按規(guī)定加入水拌合均勻，因此較干噴工藝具有水灰比能準(zhǔn)確控制

11、，利于水泥的水化，施工粉塵小，回彈少，混凝土均質(zhì)性好，強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。噴混凝土必須與巖面密貼，不可有空洞，以保證良好的共同受力狀態(tài)噴混凝土必須快速、及時(shí)施作。初期支護(hù)設(shè)計(jì) - 錨桿 錨桿作為初期支護(hù)的另一主要構(gòu)件，設(shè)計(jì)施工中是必不可少的，特別是在軟弱圍巖中，其對(duì)圍巖的加固作用十分明顯。1）軟弱圍巖中錨桿的作用 在軟弱圍巖中單憑噴射混凝土往往難以抵抗圍巖的巨大形變壓力，不能有效地保證支護(hù)的可靠性。在這種情況下，需要將噴射混凝土與錨桿聯(lián)合使用，并把錨桿作為主要的支護(hù)措施。 軟弱圍巖中錨桿的主要作用是通過(guò)形成具有一定厚度的“加固圈”來(lái)“加固圍巖”。 “加固圈”承擔(dān)外層圍巖傳來(lái)的荷載，使得最后傳到噴射混

12、凝土層的荷載大為減小。 錨桿對(duì)圍巖的加固是通過(guò)錨桿周圍的水泥砂漿與圍巖的粘結(jié)力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此需保證錨固可靠，且錨桿墊板必須與巖面緊貼。錨桿隧道加固圈2）軟弱圍巖錨桿設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)：錨桿的布置一般沿洞室周邊徑向均勻布置，必要時(shí)底部也要加錨桿；為保證加固帶有一定厚度，錨桿的長(zhǎng)度與間距之比一般為2:1；為防止錨桿間圍巖坍落，還應(yīng)配合網(wǎng)噴混凝土，噴層主要承擔(dān)錨桿間的局部坍塌荷載； 為達(dá)到設(shè)計(jì)目的，軟弱圍巖錨桿施工中要求做到：錨桿錨固可靠，全長(zhǎng)粘結(jié)；要用墊板，且墊板要求與巖面緊貼。初期支護(hù)設(shè)計(jì) -鋼架 鋼架分型鋼鋼架與格柵鋼架兩種，一般應(yīng)與錨桿、噴混凝土共同使用。圖 鋼架斷面圖格柵鋼架1）鋼架的作用鋼架

13、的作用有四點(diǎn)： 一是噴混凝土發(fā)揮作用前支撐圍巖； 二是對(duì)噴射混凝土進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)； 三是作為超前支護(hù)的支點(diǎn)； 四是與錨桿、噴射混凝土共同發(fā)揮初期支護(hù)的作用。2）鋼架適用范圍 鋼架的最大特點(diǎn)是剛度大，架設(shè)后能夠立即承載受力。因此，多用于軟弱破碎或土質(zhì)圍巖中，需要控制圍巖變形迅速發(fā)展的場(chǎng)合。如淺埋、偏壓及土層隧道等。鋼架的設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)：一般采用工字鋼，或“八字結(jié)”形聯(lián)系鋼筋的格柵鋼架；鋼架間距一般為0.61.0m。為增加鋼架的整體性，每榀鋼架間應(yīng)設(shè)縱向連接構(gòu)件；鋼架拱腳及墻腳應(yīng)有控制鋼架位移和下沉的措施。 為達(dá)到設(shè)計(jì)目的，鋼架的施工要求做到：接頭是整個(gè)鋼架的薄弱環(huán)節(jié)，必須加強(qiáng);鋼架應(yīng)直立安裝，并用混凝

14、土預(yù)制塊與圍巖頂緊；型鋼鋼架應(yīng)預(yù)留注漿孔，及時(shí)對(duì)噴混凝土層后回填注漿，保證與圍巖密貼；分部開(kāi)挖鋼架落底接長(zhǎng)時(shí)，要注意防止失穩(wěn)。2、二次襯砌設(shè)計(jì) 軟弱圍巖中二次襯砌也是主要承載結(jié)構(gòu)，二次襯砌與初期支護(hù)共同承擔(dān)較大的后期圍巖變形壓力，應(yīng)適時(shí)施作。二次襯砌設(shè)計(jì) （1）二次襯砌的作用 軟弱圍巖隧道中，二次襯砌的主要作用：一是承載，二是安全儲(chǔ)備，保障運(yùn)營(yíng)的安全。（2）二次襯砌的設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)二次襯砌原則上應(yīng)適時(shí)施做。軟弱圍巖二次襯砌應(yīng)帶仰拱，與邊墻應(yīng)圓順連接，減少應(yīng)力集中。 為達(dá)到設(shè)計(jì)目的，軟弱圍巖二次襯砌施工要求做到：二次襯砌應(yīng)先施工仰拱，分段整體澆注 。二次襯砌背后空洞應(yīng)回填密實(shí)。四、軟弱圍巖變形控

15、制技術(shù)1、控制掌子面變形、坍塌的技術(shù) 掌子面過(guò)大的變形將導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生。這種事故占隧道坍方事故的比例最高，造成的人員、機(jī)械設(shè)備的損失最大，在設(shè)計(jì)施工中都應(yīng)該引起高度重視?？刂普谱用孀冃?、坍塌的技術(shù) - 超前支護(hù) 常見(jiàn)的控制掌子面變形、坍塌的技術(shù)有：（1）超前支護(hù) 超前支護(hù)是一種 “先支后挖”技術(shù)，是控制隧道掌子面前方圍巖變形，防止隧道掌子面坍塌的主要手段。 常用的超前支護(hù)有：超前錨桿、超前小導(dǎo)管注漿、超前大管棚。圖 超前支護(hù)示意圖控制掌子面變形、坍塌的技術(shù) - 超前支護(hù)軟弱圍巖超前支護(hù)施工中要求做到1）超前管棚必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行壓漿，以起到加固圍巖的作用。2）為保證管棚與鋼架的聯(lián)合支護(hù)作用

16、，管棚外露部分應(yīng)焊接于鋼架上?？刂普谱用孀冃?、坍塌的技術(shù) - 掌子面錨桿（2）掌子面錨桿 設(shè)置掌子面錨桿的目的是控制圍巖開(kāi)挖后的先行位移和掌子面位移，也是給大斷面開(kāi)挖創(chuàng)造條件，有利于控制先行和后期圍巖、支護(hù)變形。 掌子面錨桿的長(zhǎng)度一般都在1020m 之間，宜優(yōu)先采用易于切割的玻璃纖維錨桿。圖 掌子面錨桿控制掌子面變形、坍塌的技術(shù) -掌子面噴混凝土封閉（3）掌子面噴混凝土封閉 掌子面噴混凝土是現(xiàn)場(chǎng)使用較多的另一種維持掌子面穩(wěn)定的支護(hù)措施。圖 掌子面混凝土封閉控制掌子面變形、坍塌的技術(shù) -（4）掌子面預(yù)留核心土 掌子面預(yù)留核心土防止掌子面失穩(wěn)、坍方是隧道中運(yùn)用最廣、最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)措施之一。核

17、心土核心土核心土2、控制落底開(kāi)挖坍方技術(shù) 隧道上臺(tái)階開(kāi)挖支護(hù)完成，下一道工序就是下臺(tái)階落底開(kāi)挖。這道工序風(fēng)險(xiǎn)極大。落底時(shí)上半部支護(hù)基礎(chǔ)懸空，失去支撐，很容易引起支護(hù)和圍巖失穩(wěn)、坍方。 這種事故一旦發(fā)生，容易造成前方掌子面作業(yè)人員被困和傷亡。 落底開(kāi)挖的關(guān)鍵技術(shù)是在開(kāi)挖前給上半斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)提供一個(gè)臨時(shí)或永久的基礎(chǔ)，控制支護(hù)拱腳的快速下沉。常見(jiàn)的控制拱腳下沉技術(shù)有：（1）鎖腳錨管技術(shù) 鎖腳錨管當(dāng)它作為承載結(jié)構(gòu)時(shí)，主要是傳遞來(lái)自于上部初期支護(hù)的壓力，因此，應(yīng)盡量沿拱腳切線方向設(shè)置。若施作不到位，將降低錨管作用效果。圖 鎖腳錨管（2）臨時(shí)仰拱技術(shù) 臨時(shí)仰拱在臺(tái)階法開(kāi)挖的軟巖大斷面隧道中經(jīng)常使用，能讓上

18、臺(tái)階臨時(shí)封閉成環(huán)，有效地控制上半段面支護(hù)的沉降，保證下臺(tái)階開(kāi)挖的安全。圖 臺(tái)階法臨時(shí)仰拱（3）擴(kuò)大拱腳技術(shù) 擴(kuò)大拱腳是通過(guò)展寬基礎(chǔ)，減小地基壓力的方法，實(shí)現(xiàn)控制支護(hù)沉降的又一種有效的技術(shù)手段。 其關(guān)鍵是基礎(chǔ)要有足夠的寬度，設(shè)計(jì)寬度一般為0.81.0m。施作時(shí)，若拱腳寬度不夠，將造成沉降過(guò)大，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。圖 擴(kuò)大拱腳3、工程實(shí)例 成功實(shí)施的超大斷面軟弱圍巖隧道工程實(shí)例：六沾鐵路烏蒙山二號(hào)隧道。 隧道出口為四線車站隧道，全長(zhǎng)610m，其最大開(kāi)挖寬度達(dá)28.42m，最大開(kāi)挖面積為354.30m2，為單跨交通隧道的世界之最。 隧道洞身主要通過(guò)泥巖、頁(yè)巖夾砂巖等地層。針對(duì)跨度超大、圍巖軟弱的特點(diǎn)，結(jié)

19、構(gòu)采用核心土、超前預(yù)支護(hù)、邊墻設(shè)臺(tái)的拱跨式結(jié)構(gòu)，有效地控制了支護(hù)的變形。目前大跨開(kāi)挖已基本完成，未出現(xiàn)坍塌問(wèn)題。圖 六沾鐵路烏蒙山二號(hào)隧道實(shí)例五、體會(huì)與建議1、遵循“選線四原則”，從設(shè)計(jì)源頭降低軟弱圍巖隧道風(fēng)險(xiǎn) 隧道位置的選擇在重視洞口地形、地質(zhì)條件的同時(shí)，應(yīng)充分考慮隧道洞身地質(zhì)條件，隧道位置應(yīng)盡量避免或減少通過(guò)軟弱圍巖地段。在選線設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循以下“選線四原則”：（1）選擇構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層單一，地下水不發(fā)育，巖體完整性較好的地段；（2）盡量減少傍山、淺埋段，避免短隧道群。（3）隧道洞身宜平行水平最大主應(yīng)力方向，爭(zhēng)取垂直巖層走向；（4）避開(kāi)或遠(yuǎn)離斷層破碎帶，必須穿過(guò)時(shí)，宜大角度穿過(guò)；并應(yīng)注意選擇

20、在斷層、特別是活動(dòng)斷層的被動(dòng)盤內(nèi)通過(guò)。2、充分貫徹“早進(jìn)晚出”的原則，強(qiáng)化軟弱圍巖隧道進(jìn)洞設(shè)計(jì) 洞口位置的選擇充分考慮施工、運(yùn)營(yíng)安全和環(huán)保要求，遵循“早進(jìn)晚出”的原則。有條件時(shí)應(yīng)盡量接長(zhǎng)明洞，不要為了縮短隧道的長(zhǎng)度而偏壓、拉槽進(jìn)洞，使洞口處挖深過(guò)大，破壞山體坡面的穩(wěn)定和植被，給施工和運(yùn)營(yíng)安全帶來(lái)隱患。進(jìn)洞成功實(shí)例 進(jìn)洞失敗實(shí)例 軟弱圍巖隧道宜采用超前管棚進(jìn)洞，并對(duì)洞口臨時(shí)開(kāi)挖坡面采取錨桿（索）、壓漿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土等支護(hù)措施；同時(shí)，在開(kāi)挖進(jìn)洞之前，還應(yīng)做好地表防排水系統(tǒng)，以確保隧道進(jìn)洞安全。3、高風(fēng)險(xiǎn)軟弱圍巖雙線長(zhǎng)隧道，宜采用雙洞單線分修方案 高風(fēng)險(xiǎn)軟弱圍巖雙線長(zhǎng)隧道宜采用上下行分修，修建

21、兩座單線隧道，由于隧道開(kāi)挖跨度、斷面減小，有利于施工時(shí)控制圍巖和支護(hù)變形，防止坍方事故的發(fā)生。4、加強(qiáng)地質(zhì)勘察工作，細(xì)化軟弱巖層工程特性判釋 重視軟弱圍巖地段的地質(zhì)勘察工作，開(kāi)展綜合勘探，查明其工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，圍巖合理定級(jí)。 對(duì)于通過(guò)軟弱圍巖地段的隧道，地質(zhì)勘察工作的主要目的是確定軟弱圍巖在隧道洞身上的分布段落、工程特性。 通過(guò)地質(zhì)測(cè)繪輔以槽探、平硐等方法，了解軟弱巖層的分布層位，綜合地面物探成果初步確定軟弱圍巖在洞身的分布段落。在此基礎(chǔ)上布置鉆探工作，通過(guò)鉆探、孔內(nèi)綜合測(cè)井、原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)，進(jìn)一步細(xì)化軟弱圍巖在隧道洞身段的分布段落和工程特性。 為彌補(bǔ)勘察工作的局限性，應(yīng)加強(qiáng)施工地

22、質(zhì)特別是超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，在開(kāi)挖環(huán)境下、圍巖的受力、地下水的徑流條件均有所變化，應(yīng)高度重視局部的小構(gòu)造、不同巖性的接觸帶、層間不利的結(jié)構(gòu)面組合對(duì)隧道穩(wěn)定性的不利影響。5、針對(duì)軟弱圍巖的工程特性，設(shè)計(jì)方案應(yīng)做到“三個(gè)有利于” 軟弱圍巖的力學(xué)特性是強(qiáng)度低、承載力低，隧道開(kāi)挖后變形大。因此，針對(duì)圍巖與隧道變形的控制措施是設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。設(shè)計(jì)應(yīng)做到“三個(gè)有利于”：（1）開(kāi)挖方法的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于保護(hù)圍巖，減小塑性區(qū)范圍，最大限度地調(diào)動(dòng)圍巖的承載作用，控制圍巖的變形量；例如采用弱爆破、圍巖預(yù)加固等設(shè)計(jì)；（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于支護(hù)結(jié)構(gòu)盡快封閉，形成整體穩(wěn)定的封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以達(dá)到減小支護(hù)自身變形的目的；例如采

23、用有利于快封閉的CD/CRD等工法；（3）支護(hù)結(jié)構(gòu)未封閉之前，輔助工程措施的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于控制支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體下沉；例如采用大拱腳或拱腳支撐樁等措施。6、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)配合，積極開(kāi)展信息化設(shè)計(jì) 隧道施工圖一般是通過(guò)施工前的地質(zhì)勘察，按工程類比或標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，正確與否或與實(shí)際的符合程度需要通過(guò)施工的檢驗(yàn); 因此應(yīng)重視施工過(guò)程中的調(diào)查和監(jiān)測(cè)等信息的收集、分析，開(kāi)展信息化設(shè)計(jì)，及時(shí)對(duì)施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)修正。 信息化設(shè)計(jì)是從設(shè)計(jì)角度出發(fā)防止軟弱圍巖隧道坍方的最有效手段。信息化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是：監(jiān)控量測(cè)、超前預(yù)報(bào)。 監(jiān)控量測(cè)是確保軟弱圍巖隧道施工安全的“哨兵”, 是隧道施工不可缺少的一道工序。通過(guò)監(jiān)測(cè)

24、動(dòng)態(tài)信息，及時(shí)評(píng)價(jià)圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性狀態(tài)，用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工，確保施工安全。監(jiān)控量測(cè)工作各單位職責(zé)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)應(yīng)將監(jiān)控量測(cè)、超前預(yù)報(bào)方案納入設(shè)計(jì)文件，根據(jù)工程地質(zhì)條件、埋深、洞外環(huán)境、施工方案等明確監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)頻率、監(jiān)測(cè)及資料整理分析要求，提出變形控制基準(zhǔn)及信息反饋要求。施工 施工單位，在編制施工組織時(shí)必須將監(jiān)控量測(cè)工作列入施工流程，并由專業(yè)隊(duì)伍來(lái)實(shí)施。監(jiān)理 監(jiān)理單位應(yīng)做到每天檢查監(jiān)控量測(cè)記錄和報(bào)告。建設(shè) 建設(shè)管理單位應(yīng)嚴(yán)格審查監(jiān)控量測(cè)實(shí)施計(jì)劃，當(dāng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)簽發(fā)預(yù)警通知或暫停施工。六、結(jié)束語(yǔ) 我國(guó)鐵路的快速發(fā)展，為我們提供了一個(gè)高起點(diǎn)的技術(shù)發(fā)展平臺(tái)，同時(shí)也為廣大工程

25、技術(shù)人員展示才華提供了大的舞臺(tái)。我們將按照部黨組的要求，牢固樹(shù)立“不留遺憾，不當(dāng)罪人，建不朽工程”的質(zhì)量理念，進(jìn)一步加大科技投入，開(kāi)展隧道設(shè)計(jì)系統(tǒng)集成研究；不斷提高技術(shù)水平、加強(qiáng)技術(shù)管理、確?？辈煸O(shè)計(jì)質(zhì)量，為我國(guó)從隧道修建大國(guó)成為隧道修建強(qiáng)國(guó)做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 61二 軟弱圍巖隧道預(yù)防坍方安全施工技術(shù) 62前 言 目前在建隧道6600公里，已規(guī)劃建設(shè)隧道7600公里，隧道呈現(xiàn)“三多”特點(diǎn)（隧道數(shù)量多、長(zhǎng)大隧道多、風(fēng)險(xiǎn)隧道多）。其中軟弱圍巖隧道占有相當(dāng)大的比例。 軟弱圍巖隧道施工，除地質(zhì)條件差，還會(huì)遇到斷面大、埋深淺、下穿公路或建筑物等情況，從而使施工更加復(fù)雜，難度更大。目前，由于技術(shù)措施不合

26、理、施工方法不當(dāng)、施工工藝不到位、現(xiàn)場(chǎng)管理薄弱等環(huán)節(jié)的諸多問(wèn)題，造成了大量的隧道變形和坍方事故，損失巨大，教訓(xùn)深刻。 63 如何提高軟弱圍巖隧道施工水平，預(yù)防變形和坍方，確保施工安全，其核心是抓住軟弱圍巖隧道工程特點(diǎn)，落實(shí)好“三超前、四到位、一強(qiáng)化”施工技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 三超前：超前預(yù)報(bào)、超前加固、 超前支護(hù) 四到位：工法選擇到位、支護(hù)措施到位、 快速封閉到位、襯砌跟進(jìn)到位 一強(qiáng)化：強(qiáng)化量測(cè) 64目 錄1 軟弱圍巖隧道變形、坍方事故案例2 軟弱圍巖隧道地質(zhì)特征和工程特點(diǎn)3 軟弱圍巖隧道施工技術(shù) 651 軟弱圍巖隧道變形、坍方事故案例 661.1事故案例鄭西客專南山口隧道大坍方（2007年7月15

27、日發(fā)生）。坍方段埋深86米，地質(zhì)為強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖及卵石土，采取臺(tái)階法施工。掌子面初期支護(hù)首先出現(xiàn)掉塊、開(kāi)裂，3天后發(fā)生大坍方，坍方長(zhǎng)度146米，洞內(nèi)初期支護(hù)全部破壞，造成地表房屋開(kāi)裂，經(jīng)濟(jì)損失較大。坍方原因：快速封閉不到位、襯砌跟進(jìn)不到位、量測(cè)未到位。（上臺(tái)階開(kāi)挖83米，仰拱距掌子面126米，二襯距掌子面146米）。 67南山口隧道大坍方照片 68 69貴廣鐵路東科嶺隧道涌砂坍方（2010年1月19日發(fā)生）。坍方段埋深21m（屬淺埋），地質(zhì)為向斜構(gòu)造全風(fēng)化花崗巖，呈砂狀，開(kāi)挖擾動(dòng)后呈流塑狀，地表為水田和常年流水水溝。進(jìn)口開(kāi)挖到398米處，掌子面施作超前小導(dǎo)管時(shí)，突然發(fā)生涌砂坍方，涌砂量約800立

28、方，隨后地面出現(xiàn)坍陷，坍坑直徑約35米。涌砂坍方原因：未進(jìn)行超前預(yù)報(bào)、未進(jìn)行超前加固、未進(jìn)行超前支護(hù) 70東科嶺隧道涌砂坍方照片 71東科嶺隧道地面坍坑照片 72張集鐵路舊堡隧道初期支護(hù)開(kāi)裂變形（2010年2月26日發(fā)生）。變形段隧道埋深約300米，地質(zhì)為麻粒巖夾輝綠巖脈，處于F3斷層影響帶，構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，巖體破碎。進(jìn)口開(kāi)挖到4136米處，初期支護(hù)工25b鋼架發(fā)生變形，變形速率151mm/d，隨后掌子面后方30米范圍內(nèi)初期支護(hù)扭曲變形，噴射混凝土開(kāi)裂、掉塊，滲水量增大。該段變形原因：由于對(duì)工程地質(zhì)特性認(rèn)識(shí)不足，工法選擇不到位、支護(hù)措施不到位。 73舊堡隧道初期支護(hù)變形開(kāi)裂照片 74集包鐵路新旗

29、下?tīng)I(yíng)隧道坍方（2010年3月19日發(fā)生）。坍方段埋深約70米，地質(zhì)為變質(zhì)大理巖，前期施工時(shí)經(jīng)常發(fā)生局部掉塊。進(jìn)口開(kāi)挖到370米處。后方56米位置初期支護(hù)（格柵鋼架）失穩(wěn)破壞坍方，造成多名作業(yè)人員遇難。坍方原因：支護(hù)措施不到位、快速封閉不到位、量測(cè)不到位 75新旗下?tīng)I(yíng)隧道坍方照片 76 2006年3月21日:武康二線王家溝隧道坍方，8人受困。5月16日:大麗線南場(chǎng)嶺隧道洞口坍方，6人受困。5月21日:洛湛線雙牌二號(hào)隧道洞口坍方，1死3傷。8月12日:鄭西客專秦東隧道坍方，2人死亡。9月13日:武康二線系家山一號(hào)隧道坍方，2人死亡。 2006年發(fā)生事故5起，造成5死3傷14人受困 1.2事故統(tǒng)計(jì)與

30、分析 統(tǒng)計(jì)2006年至今軟弱圍巖隧道發(fā)生事故 77 2007年4月30日:太中銀吳堡隧道坍方，4死1傷。7月15日:鄭西客專南山口隧道大坍方146米。8月6日:石太客專南莊隧道坍方，2人死亡。8月6日:廣深港客專水田隧道洞口坍方，2人死亡。9月2日:合寧線亭子山二號(hào)隧道坍方，5人死亡。9月30日:蘭青二線八盤峽二號(hào)隧道坍方，8人受困。 2007年發(fā)生事故7起，造成13死2傷8人受困 78 2008年1月9日:蘭青二線楊家店隧道坍方，2人死亡。 1月20日:鄭西客專盤東隧道坍方，3人死亡。3月21日:田德線百安隧道坍方，2死3傷。3月25日:包西線活沙兔隧道坍方，4人死亡。7月15日:洛湛線古欖

31、隧道坍方，1人死亡。8月29日:西格二線克土隧道坍方，4死7傷。 2008年發(fā)生事故6起，造成16死10傷 79 2009年2月17日:包西線寨山村隧道坍方，2人死亡。3月8日:石武客專木蘭隧道坍方，2死2傷。3月16日:向莆線寶臺(tái)山隧道坍方，3死1傷。7月19日:襄渝二線楊家溝隧道坍方，2人死亡。8月1日:湘桂線梅子坳隧道洞口坍方，3人死亡。10月29日:包西線新響沙灣隧道坍方，人員逃脫。12月19日:包西線鄧家樓一號(hào)隧道坍方，6人受困。 2009年發(fā)生事故7起，造成12死3傷6人受困 80 2010年1月14日:南廣線白云隧道突水突泥，5人死亡。3月19日:集包線新旗下?tīng)I(yíng)隧道坍方，10人死

32、亡。7月11日:南黎線那適2號(hào)隧道坍方，10人死亡。截止目前，2010年發(fā)生事故3起，已造成25人死亡 81 對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，軟弱圍巖隧道事故主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是洞口坍方，占20%。二是掌子面變形坍方，占33%。三是掌子面后方坍方“關(guān)門”，占47%。 82 據(jù)以上不完全統(tǒng)計(jì)，從2006年到2010年目前為止，4年多時(shí)間內(nèi)，軟弱圍巖隧道發(fā)生事故28起，死亡71人，事故發(fā)生之頻繁，死亡人數(shù)之多，令人心痛。究其原因，主要有兩個(gè)方面，一是客觀上地質(zhì)和環(huán)境的復(fù)雜性，二是主觀上技術(shù)措施、施工方法及工藝、現(xiàn)場(chǎng)管理等原因。因此，提高對(duì)軟弱破碎圍巖的認(rèn)識(shí)，提高設(shè)計(jì)和施工水平，做到“三超前、四到位、一強(qiáng)化

33、”，對(duì)杜絕工程事故的發(fā)生十分重要。 832 軟弱圍巖隧道地質(zhì)特征和工程特點(diǎn) 842.1軟弱圍巖隧道地質(zhì)特征圍巖強(qiáng)度低，承載能力低。如黏性土、粉土、砂類土、黃土、全風(fēng)化巖體等。節(jié)理發(fā)育、破碎、自穩(wěn)能力差。如巖體破碎的泥巖、頁(yè)巖、砂巖、千枚巖、板巖等。斷層帶散體結(jié)構(gòu)、自穩(wěn)能力極差。受構(gòu)造影響，斷層帶結(jié)構(gòu)面雜亂無(wú)序，呈角礫、縻棱狀或碎裂結(jié)構(gòu)，充填泥質(zhì)或泥夾巖屑。 852.2軟弱圍巖隧道工程特點(diǎn) 軟弱圍巖強(qiáng)度低、自穩(wěn)能力差，隧道開(kāi)挖后地應(yīng)力重新分布，使隧道周邊產(chǎn)生較大的松動(dòng)圈。一旦工程措施（包括設(shè)計(jì)措施）和施工方法不當(dāng)，將極易發(fā)生初期支護(hù)變形侵限和隧道坍方等工程事故。因此，軟弱圍巖隧道施工的核心是“控

34、制變形、防止坍方”。 863 軟弱圍巖隧道施工技術(shù) 87 軟弱圍巖隧道施工，應(yīng)在以下七個(gè)方面予以重視，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化施工管理，從而避免變形和坍方事故的發(fā)生。超前預(yù)報(bào) 超前加固 超前支護(hù) 開(kāi)挖工法 初期支護(hù) 二次襯砌 監(jiān)控量測(cè) 883.1超前預(yù)報(bào) 現(xiàn)場(chǎng)時(shí)常會(huì)遇到實(shí)際開(kāi)挖揭示的地質(zhì)與設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)存在較大差異，引起技術(shù)措施和施工方法的變化。因此，除設(shè)計(jì)階段加強(qiáng)地質(zhì)勘察外，施工階段也必須進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，這一點(diǎn)尤為重要。 地質(zhì)素描、物探、超前鉆探方法是軟弱圍巖超前預(yù)報(bào)的主要手段。在破碎帶和斷層地段，加強(qiáng)超前長(zhǎng)、短鉆孔，及時(shí)探明隧道前方地質(zhì)情況，特別是地下水的發(fā)育情況，嚴(yán)禁在未探明情況下盲目開(kāi)挖。 8

35、9 參建各方都應(yīng)該重視施工階段超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，建立責(zé)任制，明確責(zé)任和分工。高和極高風(fēng)險(xiǎn)隧道，必須進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的專項(xiàng)設(shè)計(jì)。 903.2超前加固 在斷層破碎帶和軟弱地層，特別是富含水時(shí)，必須對(duì)圍巖進(jìn)行超前加固，改良地層，確保隧道安全施工。 必須配備專業(yè)隊(duì)伍、專業(yè)設(shè)備，進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，保證加固效果。 目前，常用的圍巖加固方法是注漿法。 注漿法主要分全斷面注漿和局部注漿兩種。在富水?dāng)鄬拥貛?，常采取全斷面注漿。 91 全斷面注漿法鉆孔數(shù)量多，施作周期長(zhǎng)；局部注漿是針對(duì)隧道前方地層特點(diǎn)，對(duì)薄弱部位進(jìn)行注漿，鉆孔數(shù)量少，施作周期短。 無(wú)論是全斷面注漿，還是局部注漿，都要求必須配備先進(jìn)的鉆孔注漿設(shè)備，必須

36、采取信息化注漿。 92別巖槽隧道F1斷層全斷面注漿照片 93齊岳山隧道F11斷層信息化注漿照片 94注漿加固范圍 縱向加固長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)鉆機(jī)能力和地層特點(diǎn)確定，一般為2030m。特殊地層條件下，應(yīng)及時(shí)調(diào)整縱向注漿加固長(zhǎng)度，否則既影響進(jìn)度，又影響質(zhì)量。環(huán)向加固厚度一般為35m，局部可增加到58m。 95中國(guó)產(chǎn)MGJ-50鉆機(jī) 中國(guó)產(chǎn)XY-2PCG鉆機(jī) 該類鉆機(jī)最大扭矩20003000Nm 鉆進(jìn)速度35m/h 96中國(guó)產(chǎn)MZ200鉆機(jī)最大扭矩3400Nm 鉆進(jìn)速度515m/h 97日本產(chǎn)RDP-150鉆機(jī)最大扭矩8000Nm 鉆進(jìn)速度1520m/h 98 日本礦巖RPD-180C多功能鉆機(jī)最大扭矩80

37、00Nm，鉆進(jìn)速度1520m/h 99意大利C6鉆機(jī)最大扭矩13550Nm 鉆進(jìn)速度2030m/h 100意大利產(chǎn)SM400鉆機(jī)最大扭矩13630Nm 鉆進(jìn)速度2030m/h 101德國(guó)KR805鉆機(jī)最大扭矩27000Nm 鉆進(jìn)速度2530m/h 1023.3超前支護(hù) 常用的超前支護(hù)方式有超前大管棚和超前小導(dǎo)管兩種。 超前大管棚：超前大管棚一般是在對(duì)沉降有嚴(yán)格要求時(shí)使用，適宜于淺埋洞口、堆積體、砂土質(zhì)地層、斷層破碎帶地層，以及下穿公路、鐵路、地面建筑物時(shí)采用。大管棚一般采用70mm159mm的鋼管，縱向長(zhǎng)度10100m根據(jù)工程需要設(shè)置。 103洞內(nèi)大管棚照片 104設(shè)管棚工作間：一般施作管棚時(shí)

38、都要設(shè)置管棚工作間，管棚工作間按鉆機(jī)特點(diǎn)設(shè)計(jì)，比隧道斷面加寬5070cm，工作間長(zhǎng)度710m，如果只進(jìn)行一個(gè)循環(huán)管棚施作，管棚工作間比較簡(jiǎn)單。但如果循環(huán)多時(shí)，施作多個(gè)管棚工作間就存在著三個(gè)問(wèn)題。 105齊岳山隧道F11斷層前期管棚工作間照片 106一是為施作工作間，隧道斷面加大后，開(kāi)挖難度加大，開(kāi)挖安全風(fēng)險(xiǎn)增加。二是若循環(huán)注漿后未能按設(shè)計(jì)開(kāi)挖到位，工作間尺寸將滿足不了要求，將無(wú)法進(jìn)行正常管棚作業(yè)。三是由于管棚工作間采取擴(kuò)挖斷面方法，既增加了開(kāi)挖費(fèi)用，又增加了回填混凝土的費(fèi)用，浪費(fèi)大。 107無(wú)工作間管棚施作技術(shù)：在標(biāo)準(zhǔn)斷面采用頂進(jìn)器將管棚頂?shù)介_(kāi)挖斷面外。該技術(shù)不需要擴(kuò)大斷面，不切割大量的管棚，

39、降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，提高了工效，節(jié)約了投資，應(yīng)大力推廣。 108齊岳山隧道F11斷層后期無(wú)管棚工作間照片 109 超前小導(dǎo)管：超前小導(dǎo)管是在對(duì)施工安全要求較高的條件下使用。在破碎圍巖、堆積體、砂土質(zhì)地層、斷層破碎帶中普遍采用。當(dāng)?shù)貙涌ㄣ@嚴(yán)重時(shí)，可采用自進(jìn)式錨桿。小導(dǎo)管一般采用32mm60mm的鋼管，縱向長(zhǎng)度2.56m根據(jù)工程需要設(shè)置。小導(dǎo)管布設(shè)后根據(jù)地層穩(wěn)定情況，如需要可進(jìn)行注漿，加固周邊地層。 110洞內(nèi)超前小導(dǎo)管施工照片 111水平旋噴支護(hù)：軟塑土體、含水砂層等可采用水平旋噴進(jìn)行超前加固與支護(hù)。 112預(yù)切槽支護(hù)：用特制的鏈?zhǔn)綑C(jī)械切刀沿?cái)嗝嬷苓呥B續(xù)切割出一條厚約數(shù)十厘米，深數(shù)米的窄槽，同時(shí)應(yīng)用

40、與切刀一體化的混凝土灌注設(shè)備注入混凝土，形成一個(gè)連續(xù)的，起預(yù)先支護(hù)作用的混凝土拱殼。然后在“拱殼”支護(hù)下進(jìn)行工作面的全斷面機(jī)械挖掘 113預(yù)切槽法三維示意 1143.4開(kāi)挖工法 常用的開(kāi)挖工法有臺(tái)階法、環(huán)形導(dǎo)坑（預(yù)留核心土）法、CD法、CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等。開(kāi)挖工法應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和地層加固情況確定。實(shí)施中根據(jù)地質(zhì)情況和量測(cè)成果及時(shí)調(diào)整工法。開(kāi)挖工法選擇時(shí)，原則上在確保安全條件下，應(yīng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，盡量減少開(kāi)挖步驟?，F(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)工法，不得擅自更改。 115臺(tái)階法：該工法一般適合于級(jí)圍巖，要求臺(tái)階長(zhǎng)度不大于1倍洞徑，仰拱距掌子面距離不大于2倍洞徑。 116環(huán)形導(dǎo)坑(預(yù)留核心土)法：該方

41、法利用核心土穩(wěn)定掌子面，然后開(kāi)挖兩側(cè)邊墻、中部核心土，最后開(kāi)挖仰拱。該工法步驟多，工藝要求高。 117 目前，軟弱圍巖大斷面隧道多采用環(huán)形導(dǎo)坑法（三臺(tái)階七步流水法），出現(xiàn)的問(wèn)題也最多，對(duì)該工法技術(shù)要求如下（雙線隧道）：上臺(tái)階每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺、級(jí)圍巖不大于1榀鋼架，級(jí)不大于2榀。邊墻開(kāi)挖進(jìn)尺不大于2榀。仰拱開(kāi)挖前必須完成鋼架鎖腳錨桿（管），每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺不大于3m。初期支護(hù)封閉成環(huán)位置距掌子面距離原則上不宜不大于2倍洞徑。根據(jù)地質(zhì)、量測(cè)情況，設(shè)置臨時(shí)仰拱或橫撐。 118環(huán)形導(dǎo)坑(預(yù)留核心土法)照片 119CD法（中隔壁法）：該工法適合于淺埋地段或穿越建（構(gòu)）筑物時(shí)采用，以減少沉降，防止坍方。該工法

42、是將隧道分為左右兩部分進(jìn)行開(kāi)挖，先在一側(cè)采用臺(tái)階法分層開(kāi)挖及支護(hù)，再開(kāi)挖隧道另一側(cè)。每臺(tái)階縱向長(zhǎng)度35m。初期支護(hù)仰拱緊跟下臺(tái)階，封閉成環(huán)。 120CRD法（交叉中隔壁法）：該工法在特殊條件下采用。該工法是將大斷面隧道上、下、左、右分塊開(kāi)挖，并施作初期支護(hù)和臨時(shí)橫撐（臨時(shí)仰拱），每臺(tái)階縱向長(zhǎng)度35m，步步封閉成環(huán)。 121CRD工法開(kāi)挖照片 122雙側(cè)壁導(dǎo)坑法：該工法在特大斷面等特殊條件下采用。該工法先開(kāi)挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑，再進(jìn)行中部開(kāi)挖支護(hù)。工法特點(diǎn)：控制沉降變形好，但連接點(diǎn)多，受力復(fù)雜，對(duì)工藝要求高。 123雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法開(kāi)挖照片 124對(duì)于巖石強(qiáng)度低，環(huán)境要求高的隧道應(yīng)采用單臂掘進(jìn)機(jī)、銑挖機(jī)、機(jī)械破碎等開(kāi)挖。 1253.5初期支護(hù)初期支護(hù)方式：錨網(wǎng)噴；錨網(wǎng)噴+鋼拱架，鋼架形式有格柵鋼架、工字鋼、H型鋼。特殊地質(zhì)條件下使用噴鋼纖維混凝土。初期支護(hù)受力特征：隧道開(kāi)挖后短時(shí)間或變形量小時(shí)，初期支護(hù)與地層共同承受形