全國隧道工程施工要點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)（共69）

施工要點(diǎn)關(guān)關(guān)鍵技技術(shù)客運(yùn)專線隧隧道我國客運(yùn)專專線的啟動動，引發(fā)新新一輪鐵路路隧道的建建設(shè)高潮。?？瓦\(yùn)專線的的隧道特點(diǎn)點(diǎn)為了迎接市市場競爭的的挑戰(zhàn)，近近期，鐵道道部啟動了了以250km/h、300km/h和350km/h速度為目標(biāo)標(biāo)的客運(yùn)專專線的建設(shè)設(shè)工程，我我國的鐵路路建設(shè)又進(jìn)進(jìn)入了一個個新階段。。由于速度度的跨越，，對構(gòu)成線線路的各種種結(jié)構(gòu)物，，包括橋梁梁、隧道、、軌道、路路基等，提提出了更加加嚴(yán)格的要要求和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，也提出出來許多前前所未有的的新課題。。目前，正在在建設(shè)的和和擬建的幾幾條客運(yùn)專專線都有大大量的隧道道工程涌現(xiàn)現(xiàn)。在客運(yùn)運(yùn)專線條件件下，如何何針對隧道道觀察的特特點(diǎn)、認(rèn)識識和解決所所面臨的新新問題，是是一個值得得研究的問問題?？紤]列車高高速運(yùn)營的的特點(diǎn)，隧隧道的凈空空有效斷面面積增大，，例如在350km/h速度的條件件下,Ⅴ級圍巖隧道道的開挖斷斷面積可達(dá)達(dá)170m2，給設(shè)計、施施工提出來來許多新課課題；由于開挖斷斷面積的增增大，施工工難度也急急劇增加，，特別是對對一般地質(zhì)質(zhì)條件下的的初期支護(hù)技技術(shù)和不良地質(zhì)條條件下的超超前支護(hù)技技術(shù)，提出來很很高的要求求；因此，在大斷面的的條件下要要特別關(guān)注注初期支護(hù)護(hù)和超前支支護(hù)的質(zhì)量量?？瓦\(yùn)專線的的隧道特點(diǎn)點(diǎn)列車高速運(yùn)運(yùn)行的作用用，對洞內(nèi)內(nèi)軌道（包包括基底結(jié)結(jié)構(gòu)，如仰仰拱或鋪底底、混凝土土填充層等等）的影響響增大，不不僅需要加強(qiáng)基基底結(jié)構(gòu)，，對襯砌結(jié)構(gòu)構(gòu)也具有一一定的影響響，不容忽忽視。對襯砌混凝凝土的耐久久性，如抵抵抗列車風(fēng)風(fēng)壓的疲勞特性；如何保證證初期支護(hù)護(hù)的噴混凝土的的耐久性?，以及大斷斷面襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)的抗開開裂特性等等，都提出出來了明確確的要求；；客運(yùn)專線的的隧道特點(diǎn)點(diǎn)大斷面意味味著什么？？在同樣圍巖巖條件下，，隨著開挖挖斷面積的的增加，意意味著：1、掌子面的的穩(wěn)定性的的降低；2、施工難度度、特別是是施工安全全管理的難難度增大；；3、施工風(fēng)險險的發(fā)生概概率加大；；4、結(jié)構(gòu)物質(zhì)質(zhì)量要求的的提高；5、隧道工程程管理提出出更高要求求。隧道工程管管理的基本本問題安全：安全全為主線技術(shù)：保護(hù)護(hù)圍巖，確確保圍巖穩(wěn)穩(wěn)定，不坍坍塌塌；；保證施工工質(zhì)量管理：實(shí)現(xiàn)現(xiàn)風(fēng)險管理理安全所謂提高安安全生產(chǎn)意意識或風(fēng)險險意識，實(shí)實(shí)質(zhì)上是要要認(rèn)識到任任何生產(chǎn)都都存在著風(fēng)風(fēng)險，只是是風(fēng)險有大大、有小，，有的是可可以接受的的，有的是是不可以接接受的。特特別是對地地下工程來來說，風(fēng)險險常常是在在災(zāi)難性的的，也是不不可以接受受的。瓦斯斯爆發(fā)、大大規(guī)模的塌塌方等就屬屬于這種類類型的風(fēng)險險。因此、減少少風(fēng)險、控控制風(fēng)險和和防止風(fēng)險險就成為工工程管理中中的重大課課題。技術(shù)1、保護(hù)圍巖巖，確保開開挖后圍巖巖穩(wěn)定；2、大力提高高支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)，特別是是初期支護(hù)護(hù)的支護(hù)能能力，特別別是噴混凝凝土的性能能；3、多機(jī)作業(yè)業(yè)，盡可能能地縮短各各項(xiàng)作業(yè)的的時間；施施工方法要要為采用大大型施工機(jī)機(jī)械或多臺臺機(jī)械同時時施工創(chuàng)造造條件；4、提高混凝凝土襯砌的的施工水平平，防止襯襯砌的初期期開裂；5、采用根本本性的措施施，確保防防水的質(zhì)量量；6、設(shè)計和施施工要采取取措施盡可可能地減小小開挖斷面面積；如何減少風(fēng)風(fēng)險、控制制風(fēng)險和防防止風(fēng)險，，就要依靠靠純熟的技術(shù)術(shù)和完善的的管理。因此，技術(shù)術(shù)和管理就就成為工程程管理中的的重要手段段。沒有純純熟的技術(shù)術(shù)和完善的的管理，就就談不上風(fēng)風(fēng)險的控制制。因此，不管管是業(yè)主、、還是設(shè)計計、施工以以及監(jiān)理都都必須下大大力氣，狠抓“技術(shù)術(shù)”和“管管理”。技術(shù)隧道施工要要點(diǎn)及關(guān)鍵鍵施工技術(shù)術(shù)一.洞口施工二.進(jìn)洞施工方方法三.明洞四.隧道施工要要點(diǎn)及關(guān)鍵鍵施工技術(shù)術(shù)洞口工程施施工要點(diǎn)洞口施工要要點(diǎn)：防邊邊仰坡滑塌塌。應(yīng)遵照照以下施工工原則：1.根據(jù)設(shè)計圖圖紙準(zhǔn)確測測量，放樣樣洞口開挖挖輪廓線及及截水溝位位置。2.開挖前應(yīng)做做好截水溝溝等排水系系統(tǒng)后方可可進(jìn)行土石石方開挖。。3.洞口邊仰仰坡錨噴噴防護(hù)應(yīng)應(yīng)隨開挖挖同步施施工，不不得待開開挖全部部完成后后再進(jìn)行行錨噴防防護(hù)。3.洞口的支支擋結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)在隧隧道明洞洞或正洞洞施工前前完成。。洞口防護(hù)護(hù)不當(dāng)造造成坍方方洞口防護(hù)護(hù)不當(dāng)造造成坍方方暗洞進(jìn)洞洞要點(diǎn)嚴(yán)格按設(shè)設(shè)計圖紙紙施工。。在進(jìn)洞前前，必須須做好洞洞口護(hù)拱拱或超前前管棚導(dǎo)導(dǎo)向墻，，并認(rèn)真真做好超超前支護(hù)護(hù)。確定安全全、可靠靠、合理理的施工工方法，，主要指指方法的的選擇：：CD法、CRD法還是雙雙側(cè)壁導(dǎo)導(dǎo)坑法等等。管超前、、弱爆破破、短進(jìn)進(jìn)尺、強(qiáng)強(qiáng)支護(hù)、、快封閉閉是進(jìn)洞必必須遵循循的原則則。也是是預(yù)防洞洞口坍塌塌的最好好措施。。做好洞口口防護(hù)正洞施工工要點(diǎn)一、掌子子面（開開挖面））穩(wěn)定性性在大斷面面條件下下，如何何控制掌掌子面的的穩(wěn)定性性，減少少和預(yù)防防掌子面面出現(xiàn)坍坍塌的風(fēng)風(fēng)險，是是極為重重要的。。特別是是在通過過各種不不良地質(zhì)質(zhì)地段時時。從風(fēng)險的的角度看看，掌子子面失穩(wěn)穩(wěn)有多種種方式：：·掌子面擠擠出；·掌子面拱拱部坍塌塌；·上半斷面面拱腳下下沉；·底部鼓起起等。從技術(shù)角角度出發(fā)發(fā)，預(yù)防防和減少少上述風(fēng)風(fēng)險發(fā)生生的主要要方法也也是多種種多樣的的。·超前支護(hù)護(hù)；·擴(kuò)大拱腳腳、設(shè)置置拱腳錨錨桿或錨錨管；·正面噴射射混凝土土和錨桿桿；·底腳錨桿桿或錨管管等。掌子面掌子面超超前支護(hù)護(hù)是采用用管棚、、小導(dǎo)管管、超前前錨桿及及注漿等等，沿隧隧道外輪輪廓，以以低角度度打設(shè)方方式加固固掌子面面前方圍圍巖、約約束圍巖巖松弛、、掉塊的的方法。。超前支支護(hù)，基基本上是是借助構(gòu)構(gòu)件的抗抗彎剛度度發(fā)揮作作用的，，因此，，采用抗抗彎剛度度大的構(gòu)構(gòu)件是有有利的。。掌子面上述的掌掌子面超超前支護(hù)護(hù)方法，，在大斷斷面的條條件下應(yīng)應(yīng)用，雖雖然起到到一定的的作用，，但其作作用會受受到一定定限制。。也就是說說，在大大斷面的的條件下下，為了了確保掌掌子面的的穩(wěn)定，，必須加加強(qiáng)超前前支護(hù)的的作用，，超前支支護(hù)在軟軟弱圍巖巖及淺埋埋隧道施施工中已已形成一一種工法法和不可可缺少的的施工技技術(shù)，要要高度重重視，這這是隧道道施工實(shí)實(shí)現(xiàn)安全全和快速速的最好好手段。。二、支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的構(gòu)成隧道的支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)包括：：初期支護(hù)護(hù)；噴混凝土土、錨桿、、鋼支撐撐或格柵柵超前支護(hù)護(hù)；預(yù)襯襯砌、長長鋼管等等二次襯砌砌：包括括仰拱及及底板；；臨時支護(hù)護(hù)：需要要拆除的的支護(hù)構(gòu)構(gòu)件，如如中隔壁壁等。不可輕視視的鎖腳腳注漿錨錨桿1、超前支支護(hù)工程實(shí)踐踐證實(shí)，，在地質(zhì)質(zhì)不良的的地段，，發(fā)展各各種穩(wěn)定定掌子面面的輔助助工法并并使之模模式化是是極為重重要的。。日本、、意大利利在這方方面都做做了極有有成效的的工作。。定義：以穩(wěn)定定掌子面面和地層層下沉為為目的的的拱形薄薄殼結(jié)構(gòu)構(gòu)體。即即：不僅僅沿隧道道縱向具具有梁結(jié)結(jié)構(gòu)的作作用，在在橫斷方方向還具具有拱形形結(jié)構(gòu)支支護(hù)效果果的支護(hù)護(hù)。適用范圍圍：1、需要提提高掌子子面穩(wěn)定定性的土土砂圍巖巖；2、以控制制地表下下沉和相相鄰結(jié)構(gòu)構(gòu)物的影影響為主主要目的的的場合合；如淺淺埋地點(diǎn)點(diǎn)、接近近重要結(jié)結(jié)構(gòu)物施施工的場場合等超前支護(hù)護(hù)的關(guān)鍵鍵點(diǎn)存在問題題：初期支護(hù)護(hù)系統(tǒng)桿桿體長短短不一；；安裝角角度控制制不嚴(yán)；；注漿效效果差或或不注漿漿。關(guān)鍵點(diǎn)：：1、超前管管棚、小小導(dǎo)管、、超前錨錨桿等安安裝質(zhì)量量（包括括長度、、間距、、外插角角）2、超前支支護(hù)體系系的注漿漿質(zhì)量：：包括通通過注漿漿加固周周邊圍巖巖的作用用、超前前支護(hù)桿桿體內(nèi)的的注漿質(zhì)質(zhì)量。2、初期支支護(hù)在初期支支護(hù)中，，噴混凝凝土具有有獨(dú)特的的作用。。任何情情況下，，都是不不可缺少少的支護(hù)護(hù)手段。。因此，，在大斷斷面隧道道中，對對不斷提提高噴混混凝土的的性能，，寄予極極大的期期望。噴混凝土土的幾個個關(guān)鍵性性的性能能指標(biāo)1、設(shè)計基基準(zhǔn)強(qiáng)度度4、附著配配比；2、初期強(qiáng)強(qiáng)度：5、回彈率率；3、附著強(qiáng)強(qiáng)度；6、粉塵量量。初期支護(hù)護(hù)的施作作程序要要求第一步：：每次出出碴完畢畢（含找找頂）后后立即進(jìn)進(jìn)行首次次初噴混混凝土，，封閉圍圍巖和超超前支護(hù)護(hù)系統(tǒng)，，初噴混混凝土的的厚度不不小于4cm；第二步：：架設(shè)型型鋼鋼架架；安裝裝錨桿第三步：：二次噴噴射混凝凝土。噴噴射砼表表面平整整度要求求：用2米靠尺檢檢查，邊邊墻5cm，拱部7cm。第四步：：進(jìn)入下下一循環(huán)環(huán)作業(yè)（（初期支支護(hù)或鉆鉆爆作業(yè)業(yè)）噴射砼結(jié)結(jié)束后3小時內(nèi)不不得爆破破作業(yè)。。假噴混凝土用碎石回填噴射砼工工藝濕噴混凝凝土干噴砼的的主要缺缺點(diǎn)砼水灰比難以以控制均質(zhì)性差、和和易性差離散性強(qiáng)強(qiáng)度波動性大大強(qiáng)度水平低作業(yè)環(huán)境差（1）、初期強(qiáng)度度一般說，噴混混凝土是最先先施設(shè)的，都都希望它盡快快地發(fā)揮作用用，這是我們們要求噴混凝凝土具有一定定初期強(qiáng)度的的目的。設(shè)定噴混凝土土初期強(qiáng)度的的場合，應(yīng)考考慮隧道開挖挖條件及隨掌掌子面進(jìn)展產(chǎn)產(chǎn)生的圍巖動動態(tài)，以充分分確保掌子面面及其附近圍圍巖的穩(wěn)定，，取24小時以內(nèi)的強(qiáng)強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)。。初期強(qiáng)度，應(yīng)應(yīng)根據(jù)圍巖條條件和施工條條件，可以取取24小時以外的強(qiáng)強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，，有的國家就就是以3小時的強(qiáng)度作作為基準(zhǔn)的。。（2）、附著強(qiáng)度度噴混凝土與圍圍巖及其它物物體的附著，，是發(fā)揮噴混混凝土支護(hù)作作用的關(guān)鍵指指標(biāo)。許多國國家都有明確確的規(guī)定。（3）、附著配比比對工程來說，，噴混凝土的的附著配比是是最有意義的的。附著配比指的的是：噴混凝凝土噴射后附附著在圍巖上上的配比。它它與噴射配比、噴射工藝以及及噴射工的技技術(shù)熟練程度度有直接的關(guān)系系，不容忽視視。下表是歐歐洲的一個標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。噴射后噴混凝土強(qiáng)度（附著配比）C30C35C40C45C50C55噴射前噴混凝土強(qiáng)度（噴射配比）C38C43C48C54C60C654、附著配比錨桿錨桿的支護(hù)作作用是不能忽忽視的。特別別是在大斷面面隧道的條件件下。錨桿是隧道施施工過程中，，維護(hù)圍巖穩(wěn)穩(wěn)定，保證施施工安全的重重要手段之一一。施工完成成后，在一定定程度上，它它還可以作為為永久支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的一部分分發(fā)揮作用。。因此，在施施工中，如何何保證和檢查查錨桿的施工工質(zhì)量，是極極為重要的。。但從目前的的施工狀況看看，錨桿長度度不足、不配配置墊板、配配置不合理、、砂漿充填不不密實(shí)，甚至至“長錨短打打”的現(xiàn)象也也時有發(fā)生。。造成這種現(xiàn)現(xiàn)象的原因雖雖然是多方面面的，但主要要還是對錨桿桿在隧道施工工中的作用認(rèn)認(rèn)識不足，不不能完全按照照要求施工，，而且缺乏有有效的檢測手手段。錨桿設(shè)置的方方向隧道工程質(zhì)量量控制要點(diǎn)一襯砌質(zhì)量量三要素1混凝土（噴混混凝土）強(qiáng)度度2襯砌厚度3密實(shí)性接觸觸條件二防排水系系統(tǒng)可靠性1注漿效果—排放流量的控控制2排導(dǎo)系統(tǒng)的暢暢通三凈空和和外觀隧道二次襯砌砌施工要點(diǎn)客運(yùn)專線隧道道對隧道襯砌砌的要求：1.耐久性：100年2.一級防水：不滲、不滴滴、表面無濕濕漬3.斷面大：襯砌臺車強(qiáng)度度、剛度要求求高;混凝土灌注、、拆模時間提提出高要求。。襯砌施工要點(diǎn)點(diǎn)設(shè)計是前提材材料是基基礎(chǔ)工藝是關(guān)鍵管管理是保保證施工工藝要點(diǎn)：混凝土的灌注注速度控制混凝土灌注過過程中的振搗搗技術(shù)拱部混凝土無無振搗灌注的的密實(shí)性施工縫、變形形縫止水帶的的安設(shè)技術(shù)堵頭板的安裝裝措施施工縫的處理理工藝鋼筋保護(hù)層的的控制襯砌臺車的長長度（每次混混凝土灌注的的長度）拆模時間拆模時間要求求混凝土強(qiáng)度達(dá)達(dá)到8MPa以上不小于8MPa二次襯砌初期期開裂原因：溫度收縮、干干燥收縮而產(chǎn)產(chǎn)生的裂縫施工引起的開開裂后果：可成為滲漏水水的通道造成運(yùn)營期間間掉混凝土塊塊耐久性降低措施：采用水化熱低低的水泥減少水泥用量量縮短混凝土灌灌注長度防水板鋪設(shè)技技術(shù)采用專用作業(yè)業(yè)臺架采用無釘鋪設(shè)設(shè)工藝防水板鋪設(shè)要要有松弛度，，確保混凝土土灌注后防水水板能與鋪設(shè)設(shè)砼面密貼，，無空洞。無紡布掛設(shè)時時，射釘?shù)牟坎课粦?yīng)考慮噴噴射砼面的凹凹凸情況，合合理布置。排水盲管的安安裝工藝防水板的撕裂裂光面爆破防水板材料吊掛余量NATM隧道工程的施工安全技術(shù)術(shù)圍巖失穩(wěn)和坍坍塌形式圍巖性狀巖巖體體結(jié)構(gòu)巖巖性地地下水地應(yīng)力量量值水準(zhǔn)準(zhǔn)特征隧道特征形形狀狀跨度斷斷面埋埋深施工方法塊狀圍巖（硬硬巖）的坍塌塌形式鑲嵌咬合坍塌防范重點(diǎn)點(diǎn)部位圍巖條件主要坍塌部位施工監(jiān)控塊狀圍巖（硬巖）拱部（同節(jié)理產(chǎn)狀有關(guān)）節(jié)理系統(tǒng)軟弱圍巖（風(fēng)化破碎軟質(zhì)）兩側(cè)邊墻(同層面傾角有關(guān)）掌子面位移高地應(yīng)力硬巖（巖爆）大主應(yīng)力豎向兩側(cè)邊墻大主應(yīng)力水平向拱部大跨度淺埋拱部墊板的設(shè)置要發(fā)揮錨桿的的效果，墊板板的設(shè)置是十十分重要的。。我們在施工工中，多數(shù)是是不設(shè)置墊板板的。因?yàn)樵鲈黾訅|板，不不僅增加了施施工成本，對對工期也有一一定影響。但但從效果上看看，這是得不不償失的。日日本對此曾進(jìn)進(jìn)行了試驗(yàn)研研究。試驗(yàn)表表明：設(shè)墊板板比不設(shè)墊板板，加載應(yīng)力力提高了2.5倍；墊墊板面面積越越大，，頭部部軸力力提高高也越越多。。例如如，墊墊板面面積增增加1倍，頭頭部軸軸力可可提高高1.25倍等。。其次次有墊墊板時時，錨錨桿軸軸向應(yīng)應(yīng)變的的最大大值的的位置置，向向內(nèi)部部移動動。墊板的的設(shè)置置這說明明錨桿桿的3維約束束效果果，得得以發(fā)發(fā)揮。。圖5是有墊墊板和和無墊墊板的的的軸軸力分分布的的變化化。從從圖中中可以以看出出，有有墊板板時時，錨錨桿的的口部部也發(fā)發(fā)生了了軸力力、而而且軸軸力的的最大大值也也增加加了10%~20%。由此此可見見，墊墊板的的作用用是不不容忽忽視的的。在在錨桿桿施工工中，，必須須設(shè)置置墊板板，這這在規(guī)規(guī)范中中也有有了明明確的的規(guī)定定。安全管管理從安全全出發(fā)發(fā)，管管理要要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)以下下轉(zhuǎn)變變：1、從粗粗放型型管理理向精精細(xì)型型管理理轉(zhuǎn)變變；2、向預(yù)預(yù)測、、預(yù)報報、預(yù)預(yù)案，，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)施工工全過過程管管理轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變；；3、向風(fēng)風(fēng)險管管理體體制方方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變。。1、每一一項(xiàng)作作業(yè)都都應(yīng)該該作到到：有有施工工要點(diǎn)點(diǎn)；有有施工工基準(zhǔn)準(zhǔn)；有有施工工核查查。例如噴噴混凝凝土作作業(yè)施工要要點(diǎn)：：1、確保保初期期強(qiáng)度度和附附著強(qiáng)強(qiáng)度；；2、確保保噴射射表面面的平平整度度；施工基基準(zhǔn)：：1、1天初期期強(qiáng)度度在5～10MPa以上；；2、平整整度應(yīng)應(yīng)在規(guī)規(guī)定范范圍之之內(nèi)；；施工核核查：：1、及時時核查查1天的初初期強(qiáng)強(qiáng)度，，必要要時應(yīng)應(yīng)核查查附著著強(qiáng)度度；2、核查查平整整度。。管理施工方方法介介紹CD（中隔隔壁法法）首首推法法“CD””工法適用條條件：：淺埋埋段、、軟巖巖段，，一般般用于于Ⅳ級圍巖巖優(yōu)點(diǎn)：：施工工安全全度