隧道施工监控要点

1、 主要内容 一、隧道施工特点 二、隧道设计理念 三、隧道支护、防排水、衬砌、预留预埋 一、隧道施工特点 （一）隧道作业特点： 1、隐蔽性大； 2、作业的循环性强； 3、作业空间有限； 4、作业综合性强； 5、施工是动态的，施工过程中的力学状态是变化的， 围岩的物理力学性能是变化的； 6、作业环境恶劣； 7、作业风险性大； 一、隧道施工特点 （二）公路隧道的特点 隧道断面积大 由于开挖断面面积的增大，施工难度也急 剧增加，特别是在浅埋和不良地质条件下 的施工难度很大； 新型的洞门形式和更高的洞口环保要求高 标准的防水要求（一级防水标准）。 一、隧道施工特点 大石岭隧道基本参数 隧道尺寸15.49

2、m*10.03m，开挖断面达 =153.9m2，=163.5m2； 大石岭隧道的不良地质主要为：浅埋； 大石岭隧道洞门是削竹式洞门； 二、隧道设计理念 1.1.正确理解新奥法正确理解新奥法 新奥地利隧道修建方法（简称新奥法）遵循这样一个原理,即主动主动 地地使隧道围岩（岩土体）成为环状承载承载“结构结构”的一部分。 新奥法是应用岩体力学理论新奥法是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点，以维护和利用围岩的自承能力为基点， 采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围 岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分

3、，并通过对围岩岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩 和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。 （应好好理解，所有设计施工的理论根据都基于此）（应好好理解，所有设计施工的理论根据都基于此） 基本特点：光面和预裂爆破，及时施作密贴于围岩的喷锚支护，充 分利用时间和空间效应，断面及早闭合，超前地质预报，监控量测 及时反馈及时变更设计、动态管理。 二、公路隧道设计理念 2.2.我国目前隧道设计方法我国目前隧道设计方法 隧道设计规范：隧道设计规范： “复合式衬砌按破损阶段法和允许应力法设计，计 算复合式

4、衬砌时，初期支护应按主要承载结构计算。 二次衬砌在级围岩可作为安全储备，按构造要 求设计；在 级围岩，应按承载结构设计。” 初期支护要有适当的刚度和强度，保证施工期间的安 全，承受二衬施作前施工期间的荷载，二次衬砌与初 期支护共同承受永久荷载。 二、公路隧道设计理念 3.3.二次衬砌施作时机二次衬砌施作时机 二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳 定后施作。水平收敛速度小于定后施作。水平收敛速度小于0.2mm/d,0.2mm/d,拱拱 顶相对下沉速度小于顶相对下沉速度小于0.15mm/d0.15mm/d； 对于大石岭隧道洞口浅埋地段，应在初期对于大石岭隧道洞口

5、浅埋地段，应在初期 支护完成之后及时施作二衬以策安全；支护完成之后及时施作二衬以策安全； 二、公路隧道设计理念 二次衬砌一般情况下应及时施作。二次衬 砌距拱部掌子面的距离建议：、级围 岩不大于70m(50-80)，级围岩不大于90 m(50-100)，级围岩不大于120 m。 变形量大的挤压性地层中的隧道应通过强 化初期支护手段控制围岩变形，二次衬砌 则应在围岩和初期支护变形基本稳定后施 作。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 1.1.超前支护超前支护 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

6、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。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 （1 1）超前小导管）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42mm，长度34.5m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。 施工要点施工要点 超前小导管沿隧道周边布设，环向间距40cm，外插角控 制在1015。钻至孔深后，用吹管吹出碎碴清孔，防止 孔位坍塌。两环小导管间搭接不宜小于两环小导管间搭接不宜小于1m。 根据地质情况可选择单液浆、双液浆或化学浆液（慎用） 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 超

7、 前 小 导 管 破 裂 面 小导管示意图及施工 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 监控要点监控要点: : 内业：实施方案（小导管参数、注浆配比、注浆 参数等），注浆原始记录（钻孔记录、注浆记录、 检查记录，调整参数记录）。 现场：施工设备到场及使用，小导管材料、间距、 长度、倾角、与钢架连接情况及搭接长度，注浆 效果。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 （2 2）大管棚）大管棚 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108mm，长度大于15m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 充填密实并扩散，以减少岩体沉降的超

8、前地层加固方式。 大管棚适用于浅埋、极破碎岩体、地表沉降控制严格的地 段，如堆积体、坍方体、砂土质地层、断层破碎带及穿越 公路、公路、地表建筑物等。根据使用地点，可分为洞口 大管棚和洞内大管棚。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 施工要点：施工要点： 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。 管棚环向间距40，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13，连续使连续使 用大管棚，要有一定的搭接，搭接长度一般不应小于用大管棚，要有一定的搭接，搭接长度一般不应小于3m。 管棚壁厚不小于6，节长36m。隧道纵向同一截面内 接头数不大于50

9、%，相邻钢管的接头至少应错开1米。 注浆初压应控制在0.51.0MPa以内，终压应控制在 2.0MPa以内。 洞内施作大管棚时一般设置扩大洞室，扩大洞室比设 计开挖轮廓线大3050cm，长度要满足钻机作业要求。 导向管长度22.5m，直径大于管棚直径2030mm。也 可采取措施不设置扩大洞室。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 监控要点：监控要点： 内业：大管棚实施方案，施工原始记录。 现场：施工设备到场及使用情况，管棚材 料、加工、间距、搭接情况，注浆情况和 效果，管棚是否侵限，工作平台是否牢固。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 右上：洞口大管棚施工 上：洞内大管棚施工

10、 右：洞口施工完的大管棚 双侧壁导坑施工 洞口管棚 管棚施工 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 2.2.初期支护初期支护 （1 1）喷射混凝土）喷射混凝土 监控要点：监控要点： 喷射混凝土原材料、外加剂、掺和料、配合比，喷射混凝土原材料、外加剂、掺和料、配合比， 质量检查记录，喷射机械设备到场和使用，喷射质量检查记录，喷射机械设备到场和使用，喷射 混凝土的及时性，喷射压力、厚度、强度，回弹混凝土的及时性，喷射压力、厚度、强度，回弹 率及粉尘含量，喷射混凝土的养护，表面平整度。率及粉尘含量，喷射混凝土的养护，表面平整度。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 （2 2）锚杆）锚杆

11、 锚杆是在围岩开挖后，在开挖轮廓线外岩体中打入实心或 空心的杆体，起到对围岩的加筋和联结作用，锚杆与围岩 间采用砂浆或其它材料固结，并设置钢垫板固定。 黄土隧道、土质浅埋隧道拱部锚杆作用不大。 施工要点：施工要点： 锚杆采用专用机械成孔打入，按设计要求定位，孔距允 许偏差150mm，孔深应大于锚杆长度10cm，杆体插入 锚杆孔长度不得小于设计长度的95%，且应保持位置居中。 砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，砂浆或水泥浆内可 添加适量的微膨胀剂和速凝剂。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 药包型锚杆、树脂锚杆在杆体插入过程中应注意旋转， 使粘结剂充分搅拌。 锚杆安设后其填充砂浆终凝后应

12、立即安装垫板，垫板应 与孔口混凝土密贴，拧紧螺帽。 普通中空锚杆结构图 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 监控要点：监控要点： 锚杆质量检查记录，锚杆材质、长度，锚 杆孔布设数量、位置、深度，锚杆插入孔 内长度，砂浆强度、配合比、饱满度，垫 板安设情况。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 （3 3）钢架）钢架 钢架是在隧道开挖后，为使围岩保持稳定而设置的钢格栅或型 钢制成的支护骨架结构，通常与钢筋网、喷射混凝土等结合在 一起共同受力。 施工要点：施工要点： 钢架应在初喷混凝土后及时架设。安装前应清除底脚的虚 碴及杂物。 钢架不宜在受力较大的拱顶及其它受力较大的部位分节。 钢

13、架应全部被喷射混凝土覆盖。钢架与围岩间的间隙必须 用喷混凝土充填密实，确保密贴。 钢架加工后必须进行试拼检查，架立位置准确，安装允许 偏差横向和高程5cm，垂直度2，安装后利用锁脚锚杆 （管）定位；两排钢架间用22钢筋拉杆纵向连接牢固，形成 整体受力结构。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 监控要点： 钢架施工质量检查记录，钢架材质、制造 情况、钢架与围岩间密贴及填充情况，钢 架自身及相互连接情况，钢架安装数量、 位置、钢拱架间距、钢架底脚落实情况， 钢架混凝土保护层厚度。 钢拱架应工厂化制造，出厂前必须进行检 验、试拼装。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 （4 4）钢筋

14、网）钢筋网 在喷射混凝土中增设钢筋网，可以防止受喷面由于承受喷 射力而塌落，减少回弹量、防止喷射混凝土层的开裂，增 强初期支护的整体作用，通常与锚杆或钢架焊接成一体。 施工要点：施工要点： 钢筋网采用直径68mm圆钢，网格间距200250mm。 纵横向钢筋采用点焊联结，使用前要除锈和擦去油迹、浮 土。 必要时，可采用双层钢筋网。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 监控要点：监控要点： 钢筋直径、网格间距、焊接、搭接、除 锈情况，钢筋网与拱架、锚杆连接情况， 钢筋网保护层厚度（不小于3cm)。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 （5）初期支护仰拱（临时仰拱）初期支护仰拱（临时

15、仰拱） 初期支护仰拱（临时仰拱）及时闭合极其重要，闭合成初期支护仰拱（临时仰拱）及时闭合极其重要，闭合成 环后，提高了结构的承载能力，从而有效地控制变形、避环后，提高了结构的承载能力，从而有效地控制变形、避 免坍方。免坍方。 初期支护 二次衬砌 仰拱填充 初期支护 2D 初期支护 二次衬砌 仰拱填充 上台阶 中台阶 下台阶 核心土 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 上：锚杆施工 右上：格栅钢架及喷混凝土 右下：型钢钢架及钢筋网 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 上：锚、喷、网、钢架初支 右上：喷射混凝土 右下：临时仰拱 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 3.3.防

16、排水防排水 （1 1）洞口及地表防排水）洞口及地表防排水 隧道施工前应对地表及隧道附近的井泉、 池沼、水库、河流等进行调查，并应进行 观测与试验，分析其对隧道渗漏水的影响， 并按设计要求进行处理。隧道覆盖层较薄 或地表水有可能渗入隧道时，施工前应对 地表积水、坑、洼等进行处理。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 施工要点：施工要点： 洞口段及早修建天沟、截水沟，并防止水流顺 坡散流。隧道排水沟应与路基边排水系统结合， 防止排水冲刷边仰坡和破坏环境。 洞口附近和浅埋隧道应整平洞顶地表，不得积 水。 地表坑洼、钻孔、陷坑、裂缝等处应填土分层 夯实，必要时可进行局部铺砌处理，防止渗漏。 隧

17、顶有流水的沟槽应予整治，确保水流畅通防 止渗漏，必要时应对沟床进行铺砌。 隧道上方附近避免设有高压水池，防止水土软 化。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 （2 2）洞内排水）洞内排水 施工要点施工要点 洞内顺坡排水水沟断面及坡度应能满足隧道中渗漏水 和施工废水的排出需要。在膨胀岩、土质地层、围岩松软 地段，应加强水沟铺砌或用管槽代替，防止浸泡岩体。排 水沟应经常清理，防止淤塞。 洞内反坡排水，根据坡度、水量和设备情况布置管路 和泵站，一次或分段接力排出洞外。集水坑的容积应按实 际排水量确定，其位置确定应考虑减少施工干扰。配备抽 水机的能力应大于排水量20%以上，并应有备用台数（富

18、水岩溶段要按2倍）。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 洞口、洞内、地表防排水监控要点：洞口、洞内、地表防排水监控要点： 洞口防排水设施的及时性、合理性，洞顶 地表积水情况、排水措施，高压水池设置 位置，洞内排水沟的设置情况，抽排水能 力，洞内积水情况。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 （3 3）结构防排水）结构防排水 结构防排水施工作业是在隧道初期支护完成，且隧道净空经检查满足 设计要求后进行的有关结构防排水施工作业，一般包含基面检查处理、 排水盲管（沟）安装、防水板铺设、施工缝、变形缝处理、混凝土灌 注等工序。 施工要点：施工要点： 基面处理：围岩渗漏水采用引排措施，

19、清除基面外露钢管及钢筋头， 用水泥砂浆抹平。 排水盲管：纵环向排水盲管单独排水，用锚钉和防水板窄条固定在 岩面上，锚固间距50cm。 缓冲层铺设：缓冲层材料采用无纺布垫层，用塑料焊圈射钉固定， 拱部间距0.50.8m，边墙间距0.81.0m，底部11.5 m，呈梅花形 排列。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 施工要点：施工要点： 防水板铺设： 防水板应超前二次衬砌一个模板台车长度铺设，采 用环向从拱部向两侧边墙展铺，按1.11.2：1留松弛量，用热合器 使防水板融化与塑料垫圈粘结牢固。掌握好温度和时间，防止焊穿或 焊接不牢。 防水板焊接：防水板接缝采用自动爬行式热合机热熔焊接成双焊

20、缝， 搭接宽度15cm，现场配备灭火装置，并对防水板临时覆盖保护，焊接 完按规定采用充气式检查，绑扎钢筋和立模时避免损坏防水板。 止水带固定：中埋式止水带固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑 混凝土时另一端应用箱型模板保护，防止止水带偏移，固定时不得损 坏止水带本体部分。不得使橡胶止水带翻滚、扭结，止水带连接应采 用热硫化连接的方法，搭接长度不得小于10cm。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 监控要点：监控要点： 防水材料合格证明、检查报告，基面平整度、渗 漏水情况，无纺布、防水板质量、厚度及铺设情 况检查，防水板焊接质量检查，与施工缝错开距 离（不小于100cm），止水带安设及焊接

21、情况。 采用复合式衬砌的隧道，应根据隧道的工程地质、 水文地质和环境条件等综合因素研究在初期支护 与二次衬砌之间铺设分离式防水板，防水板厚度 不应小于1.5mm。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 上：防水板铺设机示意 右：防水板焊接 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预留预 埋 4.4.仰拱及二次衬砌仰拱及二次衬砌 二次衬砌、仰拱和初期支护共同形成隧道 的主体结构，承受荷载。 仰拱要超前二次衬砌一定距离并全幅施作， 其超前距离宜保持3倍以上衬砌循环作业长 度； 二次衬砌施作时机要根据不同围岩情况和 监控量测结果确定。 三、公路隧道支护、防排

22、水、衬砌、预 留预埋 （1 1）仰拱）仰拱 仰拱应超前拱墙衬砌，紧跟开挖工作面，仰拱、填充应分开浇筑，且 应全幅灌注，仰拱和底板混凝土强度达到5MPa后行人方可通行，达 到设计强度的100%后车辆方可通行。为解决仰拱施工和运输作业的 干扰，应采用仰拱栈桥。 施工要点：施工要点： 仰拱应紧跟开挖面施作，尽快形成封闭环。、级软弱不稳定围 岩施工时，仰拱距开挖面级不超过90m，不超过45m ， 级不 超过40m。 仰拱施作应一次成型，保证仰拱整体稳定。仰拱施工缝和变形缝处 应做防水处理。 仰拱施工前应清除虚碴、杂物和积水，坡面应平顺，确保排水畅通， 应采用一次灌注混凝土成型工艺。 为减少与出碴运输的

23、干扰，采用仰拱栈桥跨过仰拱施工地段，以保 证隧道底部的施工质量，消除隧底结构施工质量隐患。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预 留预埋 监控要点监控要点 仰拱施工前底部积水、虚碴处理情况，仰 拱封闭时间、距掌子面距离，仰拱与填充 施工间隔，钢筋制作、焊接情况，混凝土 配合比、质量检查报告。 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预 留预埋 仰拱栈桥示意图 隧道内仰拱栈桥仰拱钢筋绑扎 三、公路隧道支护、防排水、衬砌、预 留预埋 二次衬砌是隧道的永久支护结构，在仰拱超前情况下，采 用模板台车进行拱墙一次衬砌。 施工要点：施工要点： 衬砌混凝土应在自动拌合站集中拌合，搅拌时间不应 小于3min，振捣时间宜为1030s，振捣优先使用插入式 振捣器，可用附着式振捣器配合，避免漏振、欠振、超振。 二次衬砌混凝土应连续灌筑，拱部必须预留注浆孔。 衬砌混