隧道施工要点

隧道施工要点一、施工准备二、洞口施工三、超前地质预报四、超前支护五、开挖方法六、初期支护七、防排水八、仰拱及二次衬砌九、监控量测一、施工准备1、施工前调查工作：（1）隧道施工对地表和地下已设结构物的影响。（2）交通运输条件和施工运输便道方案比选。（3）施工场地布置与洞口相邻工程、弃渣利用、农田水利、征地等的关系。（4）建筑物、道路工程、水利工程和电讯、电力线等设施的拆迁情况和数量。（5）调查和测试水源、水质并拟定供水方案。一、施工准备（6）天然筑路材料(粘土、砂砾、石料)的产地、数量、质量鉴定及供应方案。（7）可资利用电源、动力、通信、机具车辆维修、物资、消防、劳动力、生活供应及医疗卫生条件。（8）当地气象、水文资料及居民点的社会状况和民族风俗。（9）施工中和营运后对自然环境、生活环境的影响及需要采取的保护措施。一、施工准备2、全面熟悉设计文件，核对工作：（1）技术标准、主要技术条件、设计原则。（2）隧道设计的勘测资料，如地形、地貌、工程地质及水文地质、钻探图表等。（3）隧道平面、纵断面。（4）隧道洞口位置，隧道门样式，洞身衬砌类型，支护结构，防水隔离层；辅助坑道的类型和位置；洞口边坡、仰坡的稳定程度；各设计专业的接口及相互衔接。（5）设计文件中确定的施工方法、通风方案、技术措施与施工实际条件是否相符合。一、施工准备（6）洞外排水系统和设施的布置是否与地形、地貌、水文、气象等条件相适应。（7）隧道门、式样是否与洞口周围环境及衔接工程相适应。（8）隧道穿过不良地质地段的设计方案，隧道施工对环境可能造成影响的预防措施。（9）设计弃碴场位置是否合理。（10）在建设单位主持下，会同设计单位现场交接和核对平面和高程测量控制点，遗失的应补桩，资料与现场不符的应要求更正。一、施工准备3、编制实施性施工组织设计，主要内容：（1）工程概况、工程特点、重点和难点的项目。（2）施工技术方案设计：施工方法及工艺、关键工序的作业实施细则、监控量测、地质预报、施工通风以及供水、供电设计等。（3）施工总平面布置：生产生活区及设施、施工便道、弃渣场地、临时供电、供水、供风、通讯等临时工程。（4）工期安排：总进度、施工形象进度、施工网络图等。一、施工准备（5）施工单位组织机构及资源配置：组织机构、机械设备配置、工区划分及管理、劳动力配置、材料供应、资金使用计划等。（6）施工保证措施：质量目标、创优规划及保证措施、施工生产安全目标及保证措施、职业健康及医疗保证措施、工期目标及保证措施、成本目标和保证措施、环境保护措施等，贯彻GB/T19000、24000、28000系列标准的要求。（7）自然灾害、发生紧急情况时的应急措施。（8）附图及表格。一、施工准备4、施工场地要求：（1）以洞口为中心布置施工场地。施工场地应事先规划，分期安排，并减少与现有道路交叉和干扰。（2）轨道运输的弃渣线、编组线和联络线，应形成有效的循环系统。（3）长隧道洞外应有大型机械设备安装、维修和存放的场地。（4）机械设备、附属车间、加工场应相对集中。仓库应靠近公路，并设有专用线。一、施工准备（5）合理布置大堆材料(砂石料)、施工备品及回收材料堆放场地的位置。（6）生活服务设施应集中布置在宿舍、保健和办公室用房的附近。（7）运输便道、场区道路和临时排水设施等，应统一规划，做到合理布局、形成网络。（8）危险品库房按有关规定办理。（9）确定风、水、电设施的位置。（10）混凝土拌和站和预制场的位置。一、施工准备洞口施工场地一、施工准备一、施工准备5、临时工程施工要求：（1）临时工程应在隧道开工前基本完成。（2）运输便道需引至洞口，满足行车安全要求，并经常养护，保证畅通。（3）风、水、电设施宜靠近洞口布设，安装机械和管线应按有关规定布置，并及早架设。（4）临时房屋应结合季节和地区特点，选用定型、拼装或简易式建筑，并能适应施工人员工作和生活的需要。各种房屋应遵守消防安全规定。爆破器材库、油库的位置应符合有关规定。（5）严禁将临时房屋布置在受洪水、泥石流、坍方、滑坡及雪崩等自然灾害威胁的地段。临时房屋的周围应设有排水系统，并避开高压电线。生活用水的排放，不得影响施工，并防止产生次生灾害。一、施工准备6、弃渣场地的布置要求：（1）场地容量足够，且出渣运输方便。（2）不得占用其他工程场地和影响附近各种设施的安全。（3）不得影响附近的农田水利设施，不占或少占农田。（4）不得堵塞河道、沟谷，不得挤压桥梁墩台及其他建筑物。（5）弃渣场堆的边坡应作防护，防止水土流失。二、洞口施工施工要点：（1）洞口开挖和进洞施工宜避开雨期、融雪期及严寒季节。（2）洞口路基及仰坡应自上而下开挖，当地质条件不良时应采取稳定边坡和仰坡的措施，不得掏底开挖或上下重叠开挖。（3）洞口边坡、仰坡的开挖应减少对岩土体的扰动，严禁采用大爆破。（4）边坡和仰坡以上可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等应全部清除或防护，不留后患。（5）开挖中应随时检查边坡和仰坡的变形状态，如果发现不稳定的现象，应及时采取措施，保证施工安全。二、洞口施工（6）洞口排水系统应在施工期的雨季之前完成。（7）隧道门端墙位置的土石方开挖后，应及时施作端墙。（8）临时防护应视地质条件、施工季节和施工方法等，采取锚喷等措施。（9）洞口永久性挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。（10）洞口段开挖后应及时按设计要求支护，并尽早进行衬砌施工二、洞口施工洞口防护二、洞口施工进洞方式二、洞口施工洞口挡护三、超前地质预报1、预报内容（1）地层岩性，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土。（2）地质构造，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况。（3）不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体及高地应力、高地温等情况。（4）地下水，特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴、富水岩层接触带及其它富水地层等。三、超前地质预报2、预报方法（1）地质分析法，包括地质素描法、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析法、地质作图法等；（2）超前导坑预报法，包括平行导坑法、正洞导坑法；（3）超前钻探预报法，包括深孔水平钻探、5～8m加深炮孔探测及孔内摄影；（4）物探方法，包括地震波反射法、地质雷达、红外探测和跨孔CT等。三、超前地质预报3、预报分级（1）根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级：A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、高地温、瓦斯、天然气、放射性问题严重的地段以及人为坑洞等。B级：中、小型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，物探异常区域小、数量少，发生突水突泥的可能性较小。D级：非可溶岩地段，基本没有物探异常区，发生突水突泥的可能性极小。三、超前地质预报（2）不同地质风险地段的预报方式为：A级预报：采用综合预报。首先以地质分析法进行长距离预报，然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报，同时进行多孔超前钻探探查。B级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法，辅以红外探测、地质雷达，进行必要的超前水平钻孔。C级预报：以地质分析法为主。对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测.D级预报：采用地质分析法。三、超前地质预报地质雷达现场探测图超前地质预报三、超前地质预报超前水平钻探水平钻机四、超前支护超前支护是针对软弱不良地层而采取的辅助工法，施工前需根据围岩条件、施工方法、进度要求、机械配套及工程所处环境等情况，选择简单方法或同时采用几种综合辅助施工方法来加固地层，确保不塌方、少沉陷。四、超前支护1、超前小导管超前小导管是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外按一定角度打入直径为32~70mm，长度3~5m的带孔钢管，利用钢管注浆，并与钢架连成一体进行围岩加固的超前支护方式。四、超前支护1、超前小导管施工要点（1）采用风钻或凿岩台车成孔，沿隧道周边布设，环向间距不大于40cm，外插角控制在10~15°。（2）钻至孔深后，用吹管吹出碎碴清孔，防止孔位坍塌。（3）顶入加工好的注浆钢花管，小导管周圈缝隙用塑胶泥封堵，并用棉纱将孔口堵塞，喷射混凝土封闭工作面，孔口露出喷射混凝土面15cm。（4）连接注浆管路，进行压水试验，然后注浆，注浆压力控制在1.0MPa以内，观察工作面及管路漏浆情况，并及时封堵。（5）根据地质情况可选择单液浆、双液浆或化学浆液。四、超前支护超前小导管破裂面小导管施工纵断面示意图小导管施工正面示意图四、超前支护小导管施工四、超前支护2、大管棚一般在洞口用，洞内尽量不用。大管棚是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外利用钻机或夯管按一定角度打入直径大于70mm，长度大于20m的钢管，通过钢管注浆预加固隧道拱部岩体，并将钢管内采用砂浆充填密实，以减少岩体沉降的超前地层加固方式。四、超前支护2、大管棚施工要点：①小直径大管棚通常用钻机成孔，大直径大管棚可用夯管或顶管方式布设。②管棚环向间距30~50㎝，超浅埋地带或特殊地层也可采用密排方式，沿隧道周边轮廓线布设，外倾1~5°，连续使用大管棚，要有一定的搭接，搭接长度一般3～5m。③控制钻机立轴方向，钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。④管棚采用热轧无缝钢管，壁厚不小于6㎜，节长3~6m。接头宜采用丝扣连接，丝扣长15㎝，隧道纵向同一截面内接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少应错开1米。⑤注浆初压应控制在0.5~1.0MPa以内，终压应控制在2.0MPa以内。⑥洞内施作大管棚时一般设置扩大洞室，安设导向架。四、超前支护四、超前支护几种超前支护方式国外有成套设备，可跟管钻五、开挖方法1、全断面法一般适用在地质条件较好的Ⅰ～Ⅲ级围岩，Ⅲ级围岩大跨度隧道采用了有效的加固措施后，可选用全断面开挖法。施工要点：（1）配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运机械设备，缩短循环作业时间，提高施工进度。（2）根据围岩条件和机具配备等施组情况，可利用深孔钻爆增加循环进尺。（3）及时施作初期支护，围岩条件变化时，及时调整施工方法。（4）有条件时采用导洞超前的开挖方法，增加临空面，改善光面爆破效果，减少超欠挖，减少对围岩的扰动，加快开挖进度。五、开挖方法台车钻眼施工光面爆破效果五、开挖方法隧道全断面衬砌小导洞超前全断面法五、开挖方法2、台阶法一般用在Ⅲ～Ⅳ级围岩，Ⅴ级围岩在采用了有效的预加固措施后亦可采用台阶法开挖。施工要点：（1）根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长度一般为5～8m，且不宜超过1.5倍开挖洞径，台阶高度上台阶宜为2.5m。（2）上台阶施作钢拱架时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆（管），加设临时仰拱等措施，防止拱部下沉变形。五、开挖方法施工要点：（3）下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖，当岩体不稳定时需缩短进尺先施工边墙支护，后开挖中间土体，左右错开或拉中槽后挖边邦，并及时施工仰拱。（4）施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。（5）下台阶施工时要保证初支钢架整体顺接平直，螺栓连接牢靠。（6）钢拱架必须落在实处，严禁悬空或落在虚碴上。五、开挖方法3~5m台阶法施工立体图示台阶法施工五、开挖方法3、环形开挖预留核心土法一般适用在隧道Ⅳ~Ⅴ级围岩，Ⅴ级围岩大跨度隧道采用了有效的加固措施后，可选用环形开挖预留核心土法。施工要点：（1）环形开挖每循环进尺0.5～1m，开挖后及时施作喷锚支护、安装钢架，并应加锁脚锚杆（管）。