大断面隧道施工工艺

图5-1长管棚施工工艺流程5.1.2超前注浆小导管超前小导管，又名小管棚，它是在开挖前沿隧道周边，向前方围岩钻孔并安装带孔小导管，并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液，待浆液硬化后，隧道周围岩体就形成了有一定厚度的加固圈。其施工工艺与长管棚相似。该隧道小导管选用外径①40mm的热轧无缝钢管，长5m，钢管前端做成尖锥形,尾部焊上①6mm加劲箍，管壁四周钻8mm注浆孔，间距10cm，交错布置，尾部1.5m不设注浆孔。施工时钢管以外倾角15。打入围岩。钢管环向间距40cm，纵向搭接长度2m。超前小导管施工工艺流程列于图5-2中。3沏试脸1 A设备准备1 A骸血工制定施丨•理也\甩工彳 杠准备——1 材料准备一-具带高k血供坷L内鮎陌安设小导管T克g甘端左密MCLl1注寰图5-2超前小导管施工工艺流程列于图与长管棚一样，小导管施工也采用先钻孔后下钢管施工，钻孔和推入钢管均用MG5管棚机施作，钻孔时开孔从工作面最后一榀工字钢上面穿过。推入小导管后，钢管尾部和工字钢支撑顶部焊接成整体，然后注入添加5%水玻璃的水泥浆液(水泥浆液水灰比1:1,水玻璃浓度35波美度，模数2.4),注浆压力0.5〜l.OMPa。施工时，当每孔注浆量达到设计注浆量时，可以结束注浆。初期支护施工初期支护施工时紧跟开挖工序，目的是防止开挖面坍塌，确保施工人员和工程设备安全。初期支护包括系统锚杆、钢筋网片、喷射混凝土、钢架等。该隧道洞口支护与洞身支护的基本形式都为锚喷支护，依据围岩级别以及断面形式不同，采用的具体形式也各不相同。锚杆锚杆制作安装工艺：锚杆直径、长度、安装数量应符合设计要求，纵向、环向间距满足设计要求，锚杆孔内灌注锚固剂应饱满密实，全长锚固。锚杆孔应保持直线，一般情况下应保持与隧道衬砌法线方向垂直。当隧道内岩层结构面出露明显时，锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直。锚杆具有支承围岩、加固围岩、提高层间摩阻力、“悬吊”等几种支护效应。在洞室开挖后应及时初喷混凝土，封闭围岩裂缝和渗水，然后及时安设锚杆，以最大限度地发挥围岩的自承载力。该隧道使用锚杆类型为025中空注浆锚杆。以下是该隧道的锚杆设计、施工要点：杆体材料宜用20MnSi钢筋，长度2-3.5m,为增加锚固力，杆体内端可劈口叉开。水泥一般选用普通硅酸盐水泥，砂子粒径不大于3mm,并过筛。砂浆强度不低于M10，配合比一般为水泥：砂：水=1：(1-1.5):(0.45-0.5)。钻孔孔径一般比杆径大15mm，孔深允许偏差为正负50mm。锚杆应按设计要求的尺寸截取，并取整、除锈和除油，外端不用垫板的锚杆应先弯制弯头。黏结砂浆应拌合均匀，并调整其和易性。先注浆后插杆体时，注浆管应先插到钻孔底。注浆体积应略多于需要体积，将注浆管全部抽出后，应立即迅速插入杆体，可用锤击或通过套筒同风钻冲击，使杆体强行插入钻孔。紫荆山隧道不同围岩下锚杆支护参数见表5-1：表5-1锚杆支护参数围岩级别II级深埋II级浅埋III级深埋W级深埋V级深埋布设形式方形方形方形梅花形梅花形锚杆长度m2.02.02.02.53.5混凝土厚度cm2525201515锚杆间距m1.5X1.51.5X1.51.2X1.21.0X1.01.0X1.0钢筋网安装钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。钢筋网的网格间距应根据开挖段围岩级别不同，根据设计要求制作。网格尺寸允许偏差为±10mm。钢筋网应与隧道断面形状相适应并与锚杆连接牢固。钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺挂。钢筋网搭接长度不得小于3m,不得小于1个网孔，与受喷面的间距不得大于30mm。先在钢筋加工场用钢筋按设计网格间距制成1.5m左右大小的网片，点焊节点不少于全部的20%，其余用扎丝绑扎。待锚杆安装完成，将制好的网片运到现场，开始挂设，点焊固定在锚杆头上，要求网片间搭接长度不小于200mm。钢筋网宜在岩面喷射一层混凝土后随受喷面起伏铺设，并在锚杆安设后进行，要求与受喷面间隙宜控制在20〜30mm之间。采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射混凝土时不得晃动。紫荆山隧道钢筋网参数见表5-2。表5-2钢筋网参数围岩级别布置范围网格间距(cm)纵/环向配筋II级浅埋拱、墙25X25©8II级深埋拱、墙25X25©8III级深埋拱、墙、仰拱25X25©8IV级深埋拱、墙、仰拱20X20©8V级深埋拱、墙、仰拱20X20©8(1)钢拱架制作钢拱架在钢筋加工场制作，加工后要试拼，允许误差为：沿隧道周边轮廓偏差为±30mm,平面(翘曲)偏差土20mm。(2)钢拱架安装安装前,应检查钢拱架制作质量是否符合设计要求,不合格禁用。钢拱架安装时应与初喷混凝土间紧密接触,空隙采用垫块嵌紧。钢拱架两侧拱脚应放在牢固的基础上。安装前应将底脚处浮渣彻底清除干净；拱脚标高不足时，应设置钢板进行调整；拱脚高度应低于上半断面底线150〜200mm,当拱脚处围岩承载力不够时,应向围岩方向加大拱脚接触面积。钢拱架安装应符合设计要求，钢拱架安装允许偏差横向和高程均为±50mm，倾斜度不得大于20。分片钢拱架在开挖面组装成整榀钢拱架，每节连接螺栓应拧牢固。钢拱架立起后，根据中线、水平将其校正到正确位置，然后用定位筋固定，并用纵向连接筋将其和相邻钢拱架连接牢靠，钢拱架与壁面间用钢楔或混凝土垫块楔紧。上断面钢拱架安装完成后，在II型接头处每处各打设2根025砂浆锚杆作为锁脚锚杆，每根长4m,锁脚锚杆弯钩焊接在工字钢临空面侧翼缘上，采用双面焊，焊缝长度、厚度不小于设计要求。钢拱架安装工艺流程如图5-3所示：图5-3钢拱架安装工艺流程钢拱架支护参数见表5-3：表5-3钢拱架支护参数围岩级别 型号 间距(m)II级深埋工字钢架1.0m/榀III级深埋工字钢架1.0m/榀W级深埋工字钢架1.0m/榀V级深埋工字钢架0.8m/榀5.2.4喷射混凝土喷射混凝土既是一种新型的支护结构，又是一种新的施工工艺。它是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序，将掺有速凝剂的细石混凝土，喷射到岩壁表面上，并迅速固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用。喷射混凝土必须采用湿喷或干喷或潮喷工艺，原材必须采用配合比所批材料，除速凝剂外其余材料应在拌和机内预拌，以便控制各种材料数量，保证拌合均匀。喷射混凝土前，应检查开挖断面尺寸，清除开挖面的松动岩块及在拱脚与墙脚处的岩屑等杂物，设置控制喷层厚度的标志。喷射混凝土时应按照施工工艺分段、分片，由下而上依次进行。一次喷射混凝土的最大厚度，拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm。分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。喷射作业紧跟开挖作业面时，混凝土终凝到下一循环爆破作业时间不应小于3h。混合物应随拌随喷，严格控制风压、水压，以及与受喷面距离、角度，喷头移动方式，减小回弹量，喷射混凝土回弹物不得重新用于喷射混凝土。喷射混凝土所用速凝剂必须随用随加，必须严格控制用量，现场要有计量工具，不得随意添加，可在喷浆机二次拌合时经计算称量加入。凝土材料喷射混凝土大面平整度不得大于50mm。干喷、潮喷工艺流程见图5-4。图5-4干喷、潮喷工艺流程二次衬砌施工的注意事项如下：为了保证衬砌质量，混凝土应在集中搅拌站生产，输送和浇筑应采用混凝土搅拌运送车与泵车。各承包人应按招标文件要求和投标书的承诺采用整体液压衬砌台车进行作业，使用前应在样台上试拼装，经监理工程师检验合格后方可投入使用。仰拱应先于衬砌浇筑前完成，仰拱填充采用C15片石混凝土，施工时应控制好片石含量。二衬应在围岩变形稳定后进行，对于围岩较弱地段(超前锚杆、管棚及小导管注浆段等)，在初期支护完成后，为防止过大变形，并从安全角度出发，应根据测量情况及时施工二次衬砌。模板就位前，应按隧道中线和标高，对开挖断面进行复核和整修确保衬砌厚度。应注意预留洞室(灭火箱、配电洞等)及预埋管件的施工。初期支护与二次衬砌间超挖部份的处理：在允许超挖范围内，采用同级混凝土回填。初期支护与二次衬砌之间的空隙应压注水泥砂浆填满。衬砌的工作缝应与设计的沉降缝、伸缩缝结合布置。混凝土应对称浇筑，高差应不大于50cm，浇筑过程中应采用有效措施防止模板侧移、上浮。二衬应确保净空尺寸。各承包人应充分重视衬砌砼的外观质量，模板表面光滑、不漏浆、不变形，挡头板与初喷砼缝隙应嵌堵紧密。脱模剂应采用优质的新机油等，混凝土外观一致，工作缝等结合良好。紫荆山隧道二次衬砌参数见表5-4。表5-4公路大断面紫荆山隧道大庆端二次衬砌参数围岩级别及埋深二次衬砌混凝土类型厚度配筋情况II级浅埋C30厚30cm4018III级深埋C30拱墙35cm，仰拱45cm4018IV级深埋C30拱墙40cm，仰拱45cm4018II级深埋C30厚30cm4018V级深埋C30拱墙45cm，仰拱45cm4025混凝土是二次衬砌中主要组成部分，其性质直接关系到二次衬砌的使用性、可靠性和耐久性，在隧道施工过程中，应严格控制混凝土的性能。该隧道二次衬砌选用C25混凝土，II级围岩浅埋段厚度为40cm,III级围岩深埋断厚度为35cm,IV和V级围岩深埋断厚度为30cm。二次衬砌的模筑混凝土采用水泥的强度等级不应低于32.5MPa,应优先选用普通硅酸盐水泥，不宜采用火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。二次衬砌混凝土不得使用碱活性集料。粗集料最大粒径不宜大于40mm，泵送时其最大粒径应为输送管径的1/4,吸水率大于1.5%。其它要求应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JTJ53)的规定。细集料所用砂宜采用中砂，其要求应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JTJ52)的规定。二次衬砌混凝土所用水应符合《混凝土伴和用水标准》(JTJ63)的规定。模板台车紫荆山隧道全长范围内内轮廓尺寸均统一，为了方便施工和提高施工速度，二次衬砌浇筑采用整体移动式模板台车进行混凝土浇筑。模板台车尺寸参数：模板台车外轮廓与隧道设计内轮廓尺寸一致，台车长度9m，侧壁作业窗分层布置，层高1.5m，每层设5个窗口，净空50cmx50cm。防水混凝土灌注二次衬砌施工顺序为：钢筋安置，立模，混凝土搅拌运输，混凝土灌注及振捣，拆模，养护。(1)混凝土配合比设计合理选择坍落度坍落度对混凝土的可泵性影响很大，如果坍落度过大，混凝土流动性很好，但容易产生离析和泌水；坍落度过小，流动性差，管阻增大，两者都容易造成堵管。试验室经过精心试验采用坍落度为140〜180mm,有利混凝土泵送(掺入外加剂)。另外，气温的变化对混凝土坍落度影响甚大，温度每升高1°C，混凝土坍落度降低0.3cm〜0.5cm，因此，在隧道洞外注意对搅拌机料斗及原材料的覆盖。控制水泥用量泵送混凝土的水泥用量一般不得小于300kg/m3，水灰比控制在0.4〜0.6，水泥用量根据坍落度及混凝土设计标号C25要求，并参照砂石级配，由试验室提供为采用湖南“金大地”水泥，水泥用量为317kg，水灰比为0.52，禁止为了满足坍落度的要求而擅自提高用水量，过大的水灰比会造成混凝土在泵送过程中产生泌水离析而堵管。混凝土粗集料级配控制粗集料要求空隙要小，这样在泵送过程中不会因为砂浆过多的填充了石子的空隙而无富余，面使石子之间直接接触，增加摩阻力，降低了混凝土的流动性。管道内常常由于缺少必要的水泥砂浆作为润滑剂，使石子直接与管壁接触，泵送阻力增大，而导致堵管，因此，对粗骨料的粒径、形状和级配都有较为严格的要求。本工程采用怀化石场碎石，碎石骨料最大粒径为31.5mm；碎石中针片状含量小于5%；级配采用5mm~30mm连续级配。含砂率控制细集料对混凝土的流动性和粘聚性影响最大，因此，合理的砂率是泵送混凝土的首要条件。砂率过大．消耗水泥浆过多．混凝土流动性下降，影响泵送，容易造成阻管；砂率过小，粗骨料中产生空隙，无法泵送。泵送混凝土的砂率一般比普通混凝土高2%~5%，根据试验混凝土细集料采用怀化洪江砂场中砂，砂率采用40%，并适当延长搅拌时间，以提高混凝土的和易性，改善其可泵性。混凝土外加剂合理的减水剂使混凝土坍落度增大的同时使泌水量下降，稳定性提高，以达到泵送要求。夏季施工，因气温太高，混凝土坍落度会在很短的时间内损失较大，很容易塞管，可以适当掺人缓凝剂，在掺入缓凝剂时一定要严格注意掺量，否则会影响混凝土强度。本工程采用湖南同远建材有限公司生产的TYN-1型高效减水剂，掺量为1.2%。(2)混凝土搅拌搅拌站为生产设备的主要基地，为了提高生产效率，降低工程成本以及人工劳动强度，根据需要量、设备及地形环境等条件决定在进洞口端设混凝土搅拌站，采用JS500强制式搅拌机，生产能力约35m3/h。(3)混凝土运输用容积为6m3的混凝土输送罐车，运输至洞内输送泵。运输施工要点：混凝土在运输中应保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌注点时，要满足坍落度的要求。混凝土运输车使用前须湿润，运输过程中要清除容器内粘着的残渣，装料要适当，防止过满溢出。从搅拌机卸出到浇灌完毕的延续时间不超过120min。运输道路保持平坦，以免造成分层离析，并根据浇灌结构情况，合理调度车辆，保持道路畅通。（4）混凝土灌筑及捣固衬砌作业均采用HBT60型混凝土输送泵作业。最大排量66m3/h，垂直输送距离为180m，水平1000m。衬砌灌筑采用自行式全断面液压钢模衬砌台车。混凝土自模板窗口灌入，由下向上，对称分层，先墙后拱灌筑，倾落自由高度不超过2.0m。在混凝土浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，及时采取措施进行处理，因意外灌注作业受阻不得超过2h，否则按接缝处理。二衬混凝土振捣采用附着式振动器并配以插入式振动棒进行振捣，采用插入式振动棒辅助捣固下列规定：每一振点的捣固延续时间，应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落。振动时的移动间距不大于振捣器作用时间的1.5倍。振动棒与模板的距离保持50mm〜100mm的距离。振动棒插入下层混凝土内的深度不小于50mm。按规定要求在灌筑混凝土现场做试件，并详细填写施工记录。（5）混凝土养护及整修衬砌混凝土灌筑后，最后一盘混凝土强度达到5.0MPa时即可拆模，并进行洒水养护。（6）泵送混凝土配合比的技术要求1） 骨料最大粒径与输送管内径之比碎石不大于1:3，通过0.315mm筛子的砂不小于15％。2） 最小水泥用量为300kg/m3。3） 混凝土的坍落度为140〜180mm。技术措施及操作要点管道安装原则:管线宜直、转弯宜缓，以减少压力损失，接头严密，防止漏水漏浆，避免下斜，防止泵空管。灌筑点宜先远后近。1） 管道合理固定，不影响交通运输。2） 管道、弯头、配件存有备品可随时更换。3） 垂直管道的下端，安装断流阀，防止混凝土倒流。泵送工序1） 操作人员持证上岗，并能及时处理操作过程出现的故障。2） 泵机与浇筑点要设联络工具，信号明确。3） 泵送前要先用与混凝土内成分相同的水泥砂浆或按骨料减半配制的混凝土湿润导管，需要量约为O.lm3/m。新换管节，应先湿润后接驳。4）泵送过程严禁加水、严禁泵空。5） 开泵后中途不要停歇，并有备用泵机。6） 有专人巡视管道，发现漏浆、漏水及时修理。浇筑作业1） 模板牢固，能承受泵送混凝土的侧压力，如有模板外胀，及时加固或降低泵送速度或转移浇筑点。2） 捣固工具与捣固能力适量增大，与泵送混凝土的来料量相适应。管道清洗1） 泵送混凝土结束时要考虑管内混凝土数量，掌握泵送量，避免管内的浆过多。2） 洗管前先行反吸，以降低管内压力。3） 洗管时，可从进料口塞入海绵球或橡胶球，用水将存浆推出。4） 洗管时，料管出口方向前方严禁站人。5） 预先准备好排浆沟、管。不得将洗管残浆灌入已浇筑好的段上。6） 施工下班前，将用水泵机活塞洗擦干净，防止堵坏活塞。拱顶混凝土灌注的特殊要求隧道拱顶混凝土灌注采用泵送挤压混凝土施工工艺，拱顶设计3个注浆孔，由内向端部灌注。5.4隧道防排水设计高速公路隧道要求二次衬砌表面无湿渍，不允许渗水。本隧道设计在复合式衬砌中设防水板，用防水混凝土灌注二次衬砌，施工缝及变形缝中都设止水带。每个环节都要认真处理以保证质量，不留后患。本线隧道的防排水设计，采用“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则。一般隧道，地下水不发育或发育情况一般时，隧道防排水设计采用“以排为主，防排结合”的原则，衬砌结构及接缝处采取有效的防水措施，以满足隧道正常运营的需要。对于隧道穿过富水地层、断裂破碎带，预计地下水较大，当采用以排为主可能影响生态环境、地下水发育可能造成严重的施工风险，以及排水沟排水能力限制需要限量排放时，根据实际情况采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。在岩溶发育地段，则采用“以疏为主、以堵为辅”的原则，应强调尽量维系岩溶暗河的既有通路，严禁随意封堵溶洞、暗河。洞口防排水

洞口防排水，要设置截水天沟，设置洞外排水沟，平整洞顶地表并排除地表的积水，而且要定期清理排水沟防止堵塞。洞内防排水本隧道地下水不发育。洞内防排水设置了排水盲管，防水混凝土，防水板，和止水带，施工工艺流程见图5-5。图5-5隧道防水施工流程排水盲管施工排水盲管施工如图5-6所示：排水盲管施工如图5-6所示：*盲管纵向环向连图5-6排水盲管施工流程①环向排水盲管施作方法隧道拱墙设直径50mm软式透水管环向盲管，环向盲管每隔10m设置，每隔6m在水沟外侧留泄水孔，并采用三通接盲管与纵向锚杆相连。②纵向排水盲管施作方法纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方，为两条直径80mm的软式透水盲管。纵向排水盲管按设计规定划线，以使盲管位置准确合理，盲管安设的坡度与线路坡度一致。排水管采用钻孔定位，定位孔间距在50cm。将膨胀锚栓打入定位孔或将锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中，固定钉安在盲管的两端。用无纺布包住盲管，用扎丝捆好，用卡子卡住盲管，然后固定在膨胀螺栓上。边墙泄水管施作方法模板架立后开始施作边墙泄水管，在模板对于泄水管的位置开于泄水管直径相同的孔。泄水管一端安在模板的预留孔上，另一端安在纵向排水管上，泄水管与纵向排水管用三通连接时必须有固定措施。（2）结构防水板施工防水板施工流程如图5-7所示：基面处理 ►铺设土工布—►铺设防水板—►焊接搭接逢图5-7防水板施工流程施工准备1） 洞外准备：检验防水板质量，用铅笔划焊接线及拱顶分中线，按每循环设计长度截取，对称卷起备用。2） 洞内准备：铺设台架行走轨道；施工时采用两个作业台架，一个用于基面处理，一个用于挂防水板，基面处理超前防水板两个循环。3） 断面量测：测量断面，对隧道净空进行量测检查，对个别欠挖部位进行处理，以满足净空要求；同时准确测放拱顶分中线。基面处理1） 喷射混凝土基面的表面应平整，两凸出体的高度与间距之比。拱部不大于1/8，其他部分不大于1/6，否则应进行基面处理。2） 将外露的钢筋头、铁丝、锚杆、排水管等尖锐物切除锤平。并用砂浆抹成圆曲面。3） 欠挖超过5cm部分需作处理。4） 检查各种预埋件是否完好。缓冲垫层的铺设缓冲材料采用土工布，铺设过程如下：1）将垫层横向中线与隧道中线对齐。2） 由拱顶向两侧边墙铺设。3） 采用与防水板同材质的080mm的专用塑料垫圈压在衬垫上，使用射钉锚固。4） 垫衬逢搭接宽度不小于5cm。5） 锚固点应垂直基面并不得超出垫圈平面，锚固点呈梅花形布置。锚固点间距拱部为0.7m，边墙为1.0m。防水板铺设防水板铺设采用无钉铺设法。防水板超前二次衬砌10〜20m施工，用自动爬行热焊机进行焊接，铺设采用专用台车进行。防水板铺设时注意事项有：1） 铺设前进行精确放样。2） 环向铺设，下部防水板压上部防水板。3） 两幅防水板搭接宽度不小于10cm。4） 防水板之间的搭接缝采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪，单条焊缝的有效焊接宽度不小于10mm，焊接严密，不得焊焦焊穿。5） 混凝土振捣时，振捣棒不得接触防水板，以防止防水板受到损伤。6） 板的搭接缝焊接质量检查按充气法检查，将5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15min,压力下降在10%以内，说明焊缝合格；如压力下降过快，说明有未焊好处。用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的地方重新补焊，直到不漏气为止。（3）止水带施工施工缝、变形缝是防水的薄弱环节，因此必须按规范规定和设计要求认真施作。施工缝、变形缝所使用的止水带材料的品种、规格和性能必须符合设计要求。本隧道施工缝处采用中埋式橡胶止水带，设置在结构厚度1/2处。中埋式橡胶止水带施工时，先将①10mm钢筋卡由待模筑混凝土的一侧向另一侧穿入，卡紧止水带一半，另一半止水带平铺在挡头板内，待模筑混凝土凝固后弯曲①10mm钢筋卡套上止水带，模筑下一循环混凝土。洞外防排水根据紫荆山隧道的地形条件，在洞口边坡开挖界限外5m,设置与地形相适应的截排水沟，将边仰坡水沿截排水沟引出隧区，进入天然排水沟谷，减少地表渗入基岩裂隙水的补给和保证地表水不流入洞口。洞外水不应流入隧道，避免将洞外泥沙和杂物带入洞内，堵塞洞内排水系统。排水沟采用方形断面，尺寸50cmx50cm。截面迎水一侧沟壁不得高于坡面。在隧道地表有洼坑、沟谷、渗水对隧道有影响时应采用疏导、铺砌和填平等处治措施。对废弃坑穴、钻孔进行填封。第6章现场监控量测监测的意义及目的意义在传统的隧道建设中，围岩和支护结构被分别看作为载荷和被动的承载体，并据此进行支护结构的设计，由于这一思路不完全符合客观实际，因此，一方面造成支护结构材料的浪费和施工工艺落后；另一方面支护的效果还不十分理想。1963年，由L.Rabcewicz建议定名为新奥法(NewAustrianTunnelingMethod)的隧道施工方法是一种比较先进的隧道施工技术，也称之为信息施工法，并在世界范围内迅速得到了推广应用，其主要的出发点是最大限度地保持和发挥围岩的自承能力，并通过现场监控量测和岩体力学分析方法及时掌握围岩动态，通过判定围岩的稳定状况来决定是否对原设计进行修正，以及决定最佳的支护时间。喷锚支护在我国隧道建设中已被广泛应用，这为推广新奥法提供了条件。作为新奥法的重要组成部分，新奥法监控量测在我国实施的还不尽如人意，对于验证事前设计和指导事后施工还未发挥应有的作用，除了对此重视不够外，量测技术和分析手段不完善是主要原因。本次围岩监控量测与信息反馈作为新奥法施工的一个重要环节就是弥补这方面的不足，通过对实测数据的现场分析、处理，及时向施工方、监理方、设计方和业主提供分析资料，对服务于大断面公路隧道施工安全具有重要现实意义。目的本次新奥法监控量测的主要目的为：内部位移和弹性波的测试，了解围岩松动破坏范围，对围岩稳定性做出评价围岩压力和支护结构内力测定，了解支护结构的受力状况和应力分布，对原支护结构形式、支护参数和支护时间做出评价。测定锚杆内力，了解锚杆的工作状态。为了达到以上的监控量测目的，量测工作需贯穿隧道施工的全过程。量测数据及其分析结果可立即与事先预设计支护参数相比较，并对预设计做出正确评价，如量测结果与原设计有较大出入，有必要对支护作加强和减弱的修正，使隧道的设计和施工纳入动态的科学管理中。6.2监测内容根据《公路隧道施工技术规范》第九章关于监控量测的一般要求，为保证本公路隧道安全施工、检验支护结构的可靠性，对本公路隧道围岩较差地段对表6-1的项目进行监测。表6-1监测项目量测项目测试目的浅埋段地表沉降与拱顶下沉对比，间接反映隧道的稳定及隧道拱部以上围

岩的运动状况。6.2监测内容根据《公路隧道施工技术规范》第九章关于监控量测的一般要求，为保证本公路隧道安全施工、检验支护结构的可靠性，对本公路隧道围岩较差地段对表6-1的项目进行监测。表6-1监测项目量测项目测试目的浅埋段地表沉降与拱顶下沉对比，间接反映隧道的稳定及隧道拱部以上围

岩的运动状况。围岩内部位移了解隧道围岩的松弛区、位移量及围岩应力分布，为准确

判断围岩的变化发展提供数据。围岩压力（包括围岩与初支之间、判断复合式衬砌中围岩载荷大小，判断初期支护与二次衬初支与二衬之间）砌各自分担围岩压力的情况。支护混凝土内应力围岩松动圈（弹性波测试）量测二次衬砌内应力、喷混凝土层内轴向应力，了解支护衬砌内的受力状态。支护混凝土内应力围岩松动圈（弹性波测试）量测隧道围岩内不同深度弹性波速，推断围岩松动区范围。监控量测的主要设备量测仪器见表6-2所示：表6-2监控量测设备配置表序号量测项目量测仪器1地表沉降水准仪或全站仪2隧道拱顶下沉全站仪3隧道净空收敛全站仪4围岩压力和衬砌间压力钢弦式压力盒监控量测方法（1）地表下沉量测点布置地表监测点与拱顶下沉、净空收敛监测点设在同一断面上。为掌握地表沉降范围在与隧道中线垂直的横断面上布置测点，在一个断面上布置13个点，靠近中线位置测点适当加密。在有可能下沉的范围外设置不会下沉的固定测点。(2)监控量测①洞内观察开挖后及初支后及时采用肉眼观察和地质罗盘仪对开挖面揭示的地址情况进行描述，包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌现象、有无渗漏水等；初期支护状态包括喷层是否产生裂隙、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压曲进行观察分析。详细描述、记录、并予以评估，作为支护参数选择的参考及量测等级选择的依据。②洞内监控量测测点布置根据设计要求，隧道开挖方式有长台阶法、短台阶法、微台阶法。测点应在距开挖面2m的范围内尽快安设，并保证12h内读数一次，最迟不应超过24h。净空收敛点量测断面间距根据围岩级别、隧道尺寸、埋置深度及工程重要性确定。在紫荆山隧道中，III级围岩段量测断面间距设40m,IV级围岩段设20m,V级围岩段设10m。洞内监控量测点不得焊于钢架上，必须单独打孔直接安装与岩体中。同时，由于隧道内作业机械、设备人员较多，为了防止碰撞或损坏监测点，现场应对作业人员进行相关保护的教育，且必须及时对监测点进行标识。标识牌长21cm，宽15cm，红底黄字。压力和两层衬砌间压力量测此项目的目的是为了了解围岩压力的量值，判断围岩和支护的稳定性，分析二次衬砌的稳定性和安全度。采用钢弦式压力盒量测。围岩量测的测点埋设在拱顶，拱脚和仰拱的中间，其量测