全国隧道工程施工要点关键技术（共69）

施工要点关关键技技术客运专线隧隧道我国客运专专线的启动动，引发新新一轮铁路路隧道的建建设高潮。。客运专线的的隧道特点点为了迎接市市场竞争的的挑战，近近期，铁道道部启动了了以250km/h、300km/h和350km/h速度为目标标的客运专专线的建设设工程，我我国的铁路路建设又进进入了一个个新阶段。。由于速度度的跨越，，对构成线线路的各种种结构物，，包括桥梁梁、隧道、、轨道、路路基等，提提出了更加加严格的要要求和标准准，也提出出来许多前前所未有的的新课题。。目前，正在在建设的和和拟建的几几条客运专专线都有大大量的隧道道工程涌现现。在客运运专线条件件下，如何何针对隧道道观察的特特点、认识识和解决所所面临的新新问题，是是一个值得得研究的问问题。考虑列车高高速运营的的特点，隧隧道的净空空有效断面面积增大，，例如在350km/h速度的条件件下,Ⅴ级围岩隧道道的开挖断断面积可达达170m2，给设计、施施工提出来来许多新课课题；由于开挖断断面积的增增大，施工工难度也急急剧增加，，特别是对对一般地质质条件下的的初期支护技技术和不良地质条条件下的超超前支护技技术，提出来很很高的要求求；因此，在大断面的的条件下要要特别关注注初期支护护和超前支支护的质量量。客运专线的的隧道特点点列车高速运运行的作用用，对洞内内轨道（包包括基底结结构，如仰仰拱或铺底底、混凝土土填充层等等）的影响响增大，不不仅需要加强基基底结构，，对衬砌结构构也具有一一定的影响响，不容忽忽视。对衬砌混凝凝土的耐久久性，如抵抵抗列车风风压的疲劳特性；如何保证证初期支护护的喷混凝土的的耐久性?，以及大断断面衬砌结结构的抗开开裂特性等等，都提出出来了明确确的要求；；客运专线的的隧道特点点大断面意味味着什么？？在同样围岩岩条件下，，随着开挖挖断面积的的增加，意意味着：1、掌子面的的稳定性的的降低；2、施工难度度、特别是是施工安全全管理的难难度增大；；3、施工风险险的发生概概率加大；；4、结构物质质量要求的的提高；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问题安全：安全全为主线技术：保护护围岩，确确保围岩稳稳定，不坍坍塌塌；；保证施工工质量管理：实现现风险管理理安全所谓提高安安全生产意意识或风险险意识，实实质上是要要认识到任任何生产都都存在着风风险，只是是风险有大大、有小，，有的是可可以接受的的，有的是是不可以接接受的。特特别是对地地下工程来来说，风险险常常是在在灾难性的的，也是不不可以接受受的。瓦斯斯爆发、大大规模的塌塌方等就属属于这种类类型的风险险。因此、减少少风险、控控制风险和和防止风险险就成为工工程管理中中的重大课课题。技术1、保护围岩岩，确保开开挖后围岩岩稳定；2、大力提高高支护结构构，特别是是初期支护护的支护能能力，特别别是喷混凝凝土的性能能；3、多机作业业，尽可能能地缩短各各项作业的的时间；施施工方法要要为采用大大型施工机机械或多台台机械同时时施工创造造条件；4、提高混凝凝土衬砌的的施工水平平，防止衬衬砌的初期期开裂；5、采用根本本性的措施施，确保防防水的质量量；6、设计和施施工要采取取措施尽可可能地减小小开挖断面面积；如何减少风风险、控制制风险和防防止风险，，就要依靠靠纯熟的技术术和完善的的管理。因此，技术术和管理就就成为工程程管理中的的重要手段段。没有纯纯熟的技术术和完善的的管理，就就谈不上风风险的控制制。因此，不管管是业主、、还是设计计、施工以以及监理都都必须下大大力气，狠抓“技术术”和“管管理”。技术隧道施工要要点及关键键施工技术术一.洞口施工二.进洞施工方方法三.明洞四.隧道施工要要点及关键键施工技术术洞口工程施施工要点洞口施工要要点：防边边仰坡滑塌塌。应遵照照以下施工工原则：1.根据设计图图纸准确测测量，放样样洞口开挖挖轮廓线及及截水沟位位置。2.开挖前应做做好截水沟沟等排水系系统后方可可进行土石石方开挖。。3.洞口边仰仰坡锚喷喷防护应应随开挖挖同步施施工，不不得待开开挖全部部完成后后再进行行锚喷防防护。3.洞口的支支挡结构构应在隧隧道明洞洞或正洞洞施工前前完成。。洞口防护护不当造造成坍方方洞口防护护不当造造成坍方方暗洞进洞洞要点严格按设设计图纸纸施工。。在进洞前前，必须须做好洞洞口护拱拱或超前前管棚导导向墙，，并认真真做好超超前支护护。确定安全全、可靠靠、合理理的施工工方法，，主要指指方法的的选择：：CD法、CRD法还是双双侧壁导导坑法等等。管超前、、弱爆破破、短进进尺、强强支护、、快封闭闭是进洞必必须遵循循的原则则。也是是预防洞洞口坍塌塌的最好好措施。。做好洞口口防护正洞施工工要点一、掌子子面（开开挖面））稳定性性在大断面面条件下下，如何何控制掌掌子面的的稳定性性，减少少和预防防掌子面面出现坍坍塌的风风险，是是极为重重要的。。特别是是在通过过各种不不良地质质地段时时。从风险的的角度看看，掌子子面失稳稳有多种种方式：：·掌子面挤挤出；·掌子面拱拱部坍塌塌；·上半断面面拱脚下下沉；·底部鼓起起等。从技术角角度出发发，预防防和减少少上述风风险发生生的主要要方法也也是多种种多样的的。·超前支护护；·扩大拱脚脚、设置置拱脚锚锚杆或锚锚管；·正面喷射射混凝土土和锚杆杆；·底脚锚杆杆或锚管管等。掌子面掌子面超超前支护护是采用用管棚、、小导管管、超前前锚杆及及注浆等等，沿隧隧道外轮轮廓，以以低角度度打设方方式加固固掌子面面前方围围岩、约约束围岩岩松弛、、掉块的的方法。。超前支支护，基基本上是是借助构构件的抗抗弯刚度度发挥作作用的，，因此，，采用抗抗弯刚度度大的构构件是有有利的。。掌子面上述的掌掌子面超超前支护护方法，，在大断断面的条条件下应应用，虽虽然起到到一定的的作用，，但其作作用会受受到一定定限制。。也就是说说，在大大断面的的条件下下，为了了确保掌掌子面的的稳定，，必须加加强超前前支护的的作用，，超前支支护在软软弱围岩岩及浅埋埋隧道施施工中已已形成一一种工法法和不可可缺少的的施工技技术，要要高度重重视，这这是隧道道施工实实现安全全和快速速的最好好手段。。二、支护护结构的的构成隧道的支支护结构构包括：：初期支护护；喷混凝土土、锚杆、、钢支撑撑或格栅栅超前支护护；预衬衬砌、长长钢管等等二次衬砌砌：包括括仰拱及及底板；；临时支护护：需要要拆除的的支护构构件，如如中隔壁壁等。不可轻视视的锁脚脚注浆锚锚杆1、超前支支护工程实践践证实，，在地质质不良的的地段，，发展各各种稳定定掌子面面的辅助助工法并并使之模模式化是是极为重重要的。。日本、、意大利利在这方方面都做做了极有有成效的的工作。。定义：以稳定定掌子面面和地层层下沉为为目的的的拱形薄薄壳结构构体。即即：不仅仅沿隧道道纵向具具有梁结结构的作作用，在在横断方方向还具具有拱形形结构支支护效果果的支护护。适用范围围：1、需要提提高掌子子面稳定定性的土土砂围岩岩；2、以控制制地表下下沉和相相邻结构构物的影影响为主主要目的的的场合合；如浅浅埋地点点、接近近重要结结构物施施工的场场合等超前支护护的关键键点存在问题题：初期支护护系统杆杆体长短短不一；；安装角角度控制制不严；；注浆效效果差或或不注浆浆。关键点：：1、超前管管棚、小小导管、、超前锚锚杆等安安装质量量（包括括长度、、间距、、外插角角）2、超前支支护体系系的注浆浆质量：：包括通通过注浆浆加固周周边围岩岩的作用用、超前前支护杆杆体内的的注浆质质量。2、初期支支护在初期支支护中，，喷混凝凝土具有有独特的的作用。。任何情情况下，，都是不不可缺少少的支护护手段。。因此，，在大断断面隧道道中，对对不断提提高喷混混凝土的的性能，，寄予极极大的期期望。喷混凝土土的几个个关键性性的性能能指标1、设计基基准强度度4、附着配配比；2、初期强强度：5、回弹率率；3、附着强强度；6、粉尘量量。初期支护护的施作作程序要要求第一步：：每次出出碴完毕毕（含找找顶）后后立即进进行首次次初喷混混凝土，，封闭围围岩和超超前支护护系统，，初喷混混凝土的的厚度不不小于4cm；第二步：：架设型型钢钢架架；安装装锚杆第三步：：二次喷喷射混凝凝土。喷喷射砼表表面平整整度要求求：用2米靠尺检检查，边边墙5cm，拱部7cm。第四步：：进入下下一循环环作业（（初期支支护或钻钻爆作业业）喷射砼结结束后3小时内不不得爆破破作业。。假喷混凝土用碎石回填喷射砼工工艺湿喷混凝凝土干喷砼的的主要缺缺点砼水灰比难以以控制均质性差、和和易性差离散性强强度波动性大大强度水平低作业环境差（1）、初期强度度一般说，喷混混凝土是最先先施设的，都都希望它尽快快地发挥作用用，这是我们们要求喷混凝凝土具有一定定初期强度的的目的。设定喷混凝土土初期强度的的场合，应考考虑隧道开挖挖条件及随掌掌子面进展产产生的围岩动动态，以充分分确保掌子面面及其附近围围岩的稳定，，取24小时以内的强强度为标准。。初期强度，应应根据围岩条条件和施工条条件，可以取取24小时以外的强强度为标准，，有的国家就就是以3小时的强度作作为基准的。。（2）、附着强度度喷混凝土与围围岩及其它物物体的附着，，是发挥喷混混凝土支护作作用的关键指指标。许多国国家都有明确确的规定。（3）、附着配比比对工程来说，，喷混凝土的的附着配比是是最有意义的的。附着配比指的的是：喷混凝凝土喷射后附附着在围岩上上的配比。它它与喷射配比、喷射工艺以及及喷射工的技技术熟练程度度有直接的关系系，不容忽视视。下表是欧欧洲的一个标标准。喷射后喷混凝土强度（附着配比）C30C35C40C45C50C55喷射前喷混凝土强度（喷射配比）C38C43C48C54C60C654、附着配比锚杆锚杆的支护作作用是不能忽忽视的。特别别是在大断面面隧道的条件件下。锚杆是隧道施施工过程中，，维护围岩稳稳定，保证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，它它还可以作为为永久支护结结构的一部分分发挥作用。。因此，在施施工中，如何何保证和检查查锚杆的施工工质量，是极极为重要的。。但从目前的的施工状况看看，锚杆长度度不足、不配配置垫板、配配置不合理、、砂浆充填不不密实，甚至至“长锚短打打”的现象也也时有发生。。造成这种现现象的原因虽虽然是多方面面的，但主要要还是对锚杆杆在隧道施工工中的作用认认识不足，不不能完全按照照要求施工，，而且缺乏有有效的检测手手段。锚杆设置的方方向隧道工程质量量控制要点一衬砌质量量三要素1混凝土（喷混混凝土）强度度2衬砌厚度3密实性接触触条件二防排水系系统可靠性1注浆效果—排放流量的控控制2排导系统的畅畅通三净空和和外观隧道二次衬砌砌施工要点客运专线隧道道对隧道衬砌砌的要求：1.耐久性：100年2.一级防水：不渗、不滴滴、表面无湿湿渍3.断面大：衬砌台车强度度、刚度要求求高;混凝土灌注、、拆模时间提提出高要求。。衬砌施工要点点设计是前提材材料是基基础工艺是关键管管理是保保证施工工艺要点：混凝土的灌注注速度控制混凝土灌注过过程中的振捣捣技术拱部混凝土无无振捣灌注的的密实性施工缝、变形形缝止水带的的安设技术堵头板的安装装措施施工缝的处理理工艺钢筋保护层的的控制衬砌台车的长长度（每次混混凝土灌注的的长度）拆模时间拆模时间要求求混凝土强度达达到8MPa以上不小于8MPa二次衬砌初期期开裂原因：温度收缩、干干燥收缩而产产生的裂缝施工引起的开开裂后果：可成为渗漏水水的通道造成运营期间间掉混凝土块块耐久性降低措施：采用水化热低低的水泥减少水泥用量量缩短混凝土灌灌注长度防水板铺设技技术采用专用作业业台架采用无钉铺设设工艺防水板铺设要要有松弛度，，确保混凝土土灌注后防水水板能与铺设设砼面密贴，，无空洞。无纺布挂设时时，射钉的部部位应考虑喷喷射砼面的凹凹凸情况，合合理布置。排水盲管的安安装工艺防水板的撕裂裂光面爆破防水板材料吊挂余量NATM隧道工程的施工安全技术术围岩失稳和坍坍塌形式围岩性状岩岩体体结构岩岩性地地下水地应力量量值水准准特征隧道特征形形状状跨度断断面埋埋深施工方法块状围岩（硬硬岩）的坍塌塌形式镶嵌咬合坍塌防范重点点部位围岩条件主要坍塌部位施工监控块状围岩（硬岩）拱部（同节理产状有关）节理系统软弱围岩（风化破碎软质）两侧边墙(同层面倾角有关）掌子面位移高地应力硬岩（岩爆）大主应力竖向两侧边墙大主应力水平向拱部大跨度浅埋拱部垫板的设置要发挥锚杆的的效果，垫板板的设置是十十分重要的。。我们在施工工中，多数是是不设置垫板板的。因为增增加垫板，不不仅增加了施施工成本，对对工期也有一一定影响。但但从效果上看看，这是得不不偿失的。日日本对此曾进进行了试验研研究。试验表表明：设垫板板比不设垫板板，加载应力力提高了2.5倍；垫垫板面面积越越大，，头部部轴力力提高高也越越多。。例如如，垫垫板面面积增增加1倍，头头部轴轴力可可提高高1.25倍等。。其次次有垫垫板时时，锚锚杆轴轴向应应变的的最大大值的的位置置，向向内部部移动动。垫板的的设置置这说明明锚杆杆的3维约束束效果果，得得以发发挥。。图5是有垫垫板和和无垫垫板的的的轴轴力分分布的的变化化。从从图中中可以以看出出，有有垫板板时时，锚锚杆的的口部部也发发生了了轴力力、而而且轴轴力的的最大大值也也增加加了10%~20%。由此此可见见，垫垫板的的作用用是不不容忽忽视的的。在在锚杆杆施工工中，，必须须设置置垫板板，这这在规规范中中也有有了明明确的的规定定。安全管管理从安全全出发发，管管理要要实现现以下下转变变：1、从粗粗放型型管理理向精精细型型管理理转变变；2、向预预测、、预报报、预预案，，实现现施工工全过过程管管理转转变；；3、向风风险管管理体体制方方向转转变。。1、每一一项作作业都都应该该作到到：有有施工工要点点；有有施工工基准准；有有施工工核查查。例如喷喷混凝凝土作作业施工要要点：：1、确保保初期期强度度和附附着强强度；；2、确保保喷射射表面面的平平整度度；施工基基准：：1、1天初期期强度度在5～10MPa以上；；2、平整整度应应在规规定范范围之之内；；施工核核查：：1、及时时核查查1天的初初期强强度，，必要要时应应核查查附着着强度度；2、核查查平整整度。。管理施工方方法介介绍CD（中隔隔壁法法）首首推法法“CD””工法适用条条件：：浅埋埋段、、软岩岩段，，一般般用于于Ⅳ级围岩岩优点：：施工工安全全度