知名企业隧道工程施工关键技术讲义

隧道工程施工关键技术中交一公局一公司2015年1月一、隧道工程分类及目前国内施工现状二、隧道洞口及进出洞施工三、隧道开挖方法及安全步距控制四、隧道支护、衬砌施工五、隧道防排水施工六、隧道施工通风七、不良地形及地质段的隧道施工八、超前地质预报和监控量测九、光面爆破技术十、隧道施工的机械化配套技术十一、当前市场环境下隧道施工管理的几点建议主要内容一、隧道工程分类及目前国内施工现状1、隧道定义及结构组成（1）隧道定义

当人工建筑处于地表下，结构长度方向的尺寸大于宽度和高度并具有联通A、B两点的功能，且具有一定规模的截面积大小时，称之为“隧道”，隧道开挖后所建的人工结构包括支护结构及承重结构：超前支护、初期支护、防排水系统、二次衬砌。（2）隧道结构

隧道是地下工程建筑物，为保持隧道岩体的稳定，保证行车安全，通常需要修建主体建筑物和附属建筑物。前者包括洞身衬砌和洞门，后者包括通风、照明、防排水、安全设备等。洞身衬砌的作用是承受围岩压力，结构自重及其他荷载，防止围岩风化，崩塌和洞内的防水、防潮等。洞门的主要作用是防止洞口坍方落石、保持仰坡和边坡的稳定。通风照明、防排水、安全设备等的作用是确保行车安全、舒适。隧道的结构形式可用横、纵断面图来表示。纵断面

根据隧道施工阶段，即开挖支护状态，将隧道已二次衬砌段称为安全区；初期支护段称为临时安全区；开挖掌子面未支护段称为非安全区。非安全区非必要情况不要停留。

隧道坍塌主要因掌子面或左右边墙滑移引起坍塌，另外一个重要部位即在临时安全区内发生回头塌。发生回头塌的主要原因为：支护强度不够或支护不到位、中下台阶、仰拱一次性开挖进尺过大、围岩徐变、沉降变形累计到一定程度等情况，当支护结构无法支撑时将引起坍塌。初期支护背后空洞也是诱发回头塌的一个因素。横断面

以铁路客专隧道通用图为例：隧道140°范围划分为拱部，仰拱、边墙部位划分见下图。约定俗成的叫法：从小里程往大里程方向，左侧为左线，右侧为右线。（3）隧道围岩类别

隧道是道路穿越山岭修建的工程结构物，它与周围的岩(土)体(一般简称为围岩)有密切关系，相互影响、相互作用。不同的围岩在修建隧道时会有不同的地质现象会表现出不同的稳定性。为满足工程设计、施工等的需要，对于各种不同的具体要求，例如爆破、支护、挖掘、编制定额等，把与这些不同的要求相应的地质条件归类，这就是围岩分级。围岩分级中主要考虑下述三个指标：

①隧道围岩的结构特征和完整状态，即围岩被各种结构面切割的破碎程度及其组合状态；

②岩石的物理力学性质，即围岩的岩石强度、物理、水理性质，在分级中主要是岩石单轴饱和极限强度Rb较有意义，以Rb＝30MPa作为软、硬岩的分界指标，Rb<5MPa的岩(土)体属于半岩质，或略具有结构强度的土体；

③地下水的影响。分类中采用了“遇水降级”的经验处理方法，即视围岩性质、地下水性质及大小、流通条件、浸润情况等考虑，将围岩类别适当降级，一般情况按降1级考虑。仅在软岩、水理性质差的、极度破碎的、地下水又经常存在的情况下可降2级；Ⅳ级围岩中的软岩，在涌水量较大时可考虑．降2级，划为Ⅵ级。对于Ⅰ级及Ⅱ级围岩，因水的影响小，一般情况下可不作降级处理。2、隧道工程分类（1）、按照隧道所处的地质条件分类：分为土质隧道和石质隧道。（2）、按照隧道的长度分类有下表几种：隧道类别公路隧道铁路隧道备注短隧道L≤500mL≤500m中长隧道500<L<1000m500<L≤3000m长隧道1000≤L≤3000m3000<L≤10000m特长隧道L>3000mL>10000m（3）、按照国际隧道协会（ITA）定义的隧道的横断面积的大小划分标准分类有以下几种：国际隧协断面划分日本隧道断面划分划

分净空断面积(m2)划

分净空断面积(m2)超小断面<3.0标准断面70~80小断面3.0~10.0大断面100~120中等断面10.0~50.0超大断面>140大断面50.0~100.0超大断面>100.0（4）、按照隧道所在的位位置分类：分为山山岭隧道、水底隧隧道和城市隧道。。（5）、按照隧道埋置的深深度分类：分为浅埋隧道和深埋隧道。（6）、按照隧道的用途分分类：分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道、军工人防、水利等。3、主要施工方法介介绍(1)矿山法主要是采用钻爆法法开挖断面而修筑筑隧道及地下工程的施工方法。因借借鉴矿山开拓巷道道的方法而命名。。用矿山法施工时时分部开挖至设计计轮廓，并随之修修筑衬砌。当地层层松软时，则可采采用简便挖掘机具具进行，并根据围围岩稳定程度，在在需要时应边开挖挖边支护。分部开开挖时，断面上最最先开挖导坑，再再由导坑向断面设设计轮廓进行扩大大开挖。分部开挖挖主要是为了减少少对围岩的扰动，，分部的大小和多多少视地质条件、、隧道断面尺寸、、支护类型确定。。在坚硬地层中围围岩稳定性好，可可以减少分块、减减少工序，有利于于使用大型机具，，加快施工进度。。如遇松软、破碎碎地层，须分部开开挖，并及时设置置临时支撑，以防防止土石坍塌。主要方法有漏斗棚架法、上下下导坑法、蘑菇形形开挖法。(2)新奥法新奥法施工基本原原理是充分利用围围岩的自承能力和和开挖面的空间约约束作用，采用以以锚杆和喷射混凝凝土为主要支护手手段，及时对围岩岩进行加固，约束束围岩的松弛和变变形，并通过对围围岩和支护结构的的监控、测量来指指导地下工程的设设计与施工。其基基本要点归纳如下下：（1）充分保护围岩，，采用光面爆破控控制开挖轮廓线，，尽量减少对围岩岩的扰动。（2）充分发挥围岩的的自承能力，允许许并控制围岩的变变形。（3）尽快使支护结构构闭合，以改善支支护结构的受力性性能。（4）加强监测，根据据监测数据指导施施工。新奥法基本原则可可扼要地概括为“光面爆破

、锚喷喷支护

、监控量量测”。(3)挪威法该工法是在新奥法法的基础上完善、、补充和发展，其其特点是通过施工工过程中的观察和和量测求出Q值进行围岩分级，根据岩体质量预预测支护需求，施施工中只对重要断断面进行监测，用用于适度调整支护护参数及类型。挪挪威法施工特性可可以归结为以下几几点：(1)适用岩体或非常破破碎岩体、含粘土土岩层，地应力可可导致岩块剥落情情况。(2)开挖方法大幅员和和特殊外形地下洞洞室、短隧道采用用钻爆法开挖；中中等断面、长隧道道、硬岩采用掘进进机（TBM）开挖；含粘土地地层采用轻型机械械或风动工具开挖挖。(3)遇到流变软弱围岩岩，一次支护和永永久支护二者联合合作用，共同受力力。(4)施工进尺快，施工工安全、事故和返返工极少，施工环环境改善。(5)传统的新奥法最适适用于开挖后可以以形成完整的承载载岩环的岩盘，而而较不适合节理极极度发育或过度破破碎的围岩，在软软弱地层中局限于于采用机械或风镐镐开挖，工效较低低。而挪威法则普普遍适用于节理发发育与极度松散地地层，对于隧道含含黏土夹层、断层层破碎带、膨胀岩岩土以及其他不良良地质特殊地段采采用挪威法施工是是较理想的。(4)新意法该工法又称为岩土控制变形分析析（ADECO-RS——新意法）施工工法，是通通过对隧道工作面面超前核心围岩的的勘察、量测，预预报围岩的应力-应变形态，据此信信息化设计支护措措施，确保隧道安安全穿越复杂地层层和实现全断面开开挖的一种设计、、施工指导方法。。该方法适用于浅埋、大断面、风风险较高的穿越水水底及敏感建筑物物、以及软弱围岩或土质容易出出现掌子面面失稳稳的隧道道，本工工法在在武广广客专专浏阳阳河隧隧道下下穿河河底段段成功功应用用。工艺原原理——由于新新奥法法重视视的是是开挖挖后围围岩的的径向向位移移和变变形，，其内内涵就就是保保护围围岩，，充分分调动动和发发挥围围岩的的自承承能力力。而而根据据国外外的研研究表表明，，隧道道掌子子面挤挤出变变形也也是隧隧道开开挖后后产生生变形形反应应的主主要表表现形形式，，其主主要发发生在在超前前核心心土内内。挤挤出变变形的的大小小取决决于超超前核核心土土的强强度、、变形形特性性及其其所处处的原原始应应力场场，挤挤出变变形发发生在在隧道道掌子子面的的表面面，沿沿隧道道水平平轴方方向发发展，，其几几何形形状大大概呈呈轴对对称（（掌子子面鼓鼓出）），或或在掌掌子面面形成成螺旋旋状突突出。。掌子面面预加加固工工法着着重强强调加加固工工作面面以及及工作作面前前方核核心围围岩的的重要要性，，并认认为工工作面面及前前方核核心围围岩的的失稳稳是隧隧道的的塌方方、失失稳的的诱导导原因因。反反之，，如果果保证证了掌掌子面面围岩岩的稳稳定，，相应应也就就可避避免出出现隧隧道坍坍塌、、失稳稳等现现象。。因此，，掌子子面预预加固固工法法核心心主要要是关关注工工作面面前方方围岩岩的稳稳定，，控制制掌子子面的的挤出变变形（（即纵纵向位位移）），对掌掌子面面开挖挖前，，通过过在拱拱部打打设超超前管管棚、、掌子子面打打设可可切割割的锚锚杆，，以稳稳定开开挖面面的土土体，，并以以此为为基础础对施施工方方法进进行选选择，，调整整支护护参数数。最近几几十年年来，，我国国铁路路、公公路、、水电电站等等山岭岭隧道道工程程发展展取得得了长长足的的进步步，2000年我国国已有有公路路隧道道1684座，总总长度度628Km，到2010年铁路路运营营隧道道10174座，总总长度度达7500Km。除隧隧道数数量外外，隧隧道长长度和和跨度度增大大（3车道或或4车道，，双联联拱隧隧道）），目目前隧隧道施施工中中，已已不单单纯依依靠钻钻爆法法修建建隧道道，随随着机机械设设备的的进步步，如如全断断面掘掘进机机（TBM）的成功运用，不不同长度、不同类类型的山岭隧道大大量涌现。4、目前国内施工现现状世界最长公路隧道排行榜（截止2012年）排行隧道名称地点长度（米）建成时间1洛达尔隧道（Aurland-laerdal）挪威2451020002秦岭终南山隧道（双洞）中国1802020073圣哥达隧道（SanGottardo）瑞士1691819804阿尔贝格隧道（Arlberg）奥地利1397219785雪山（坪林)隧道中国台湾1294220086弗雷儒斯隧道（Fréjus）法国-意大利1298919807麦积山隧道（双洞）中国1229020098勃朗峰隧道（MongtBlano）法国-意大利1161119659居德旺恩隧道（Gudvanga）挪威11428199110包家山隧道（双洞）中国11200200911Folgefonn挪威11150200112关越隧道2线（Kan-etsu）日本11055199013关越隧道1线（Kan-etsu）（northboundtube）日本10926198514Hida日本10750200815高楼山隧道（双洞）中国10500200116Jondal挪威10400201217格兰萨素隧道东线（GranSasso）意大利10176198418格兰萨素隧道西线（GranSasso）意大利10173199519DuplexA86法国10000201120普拉布奇隧道（Plabursch）奥地利96341987世界最长水下公路隧道排行榜（截止2012年）排行隧道名称地点长度（米）建成时间1东京湾水隧道（TokyoBayAquaTunnel）日本958319972胶州湾隧道中国947020103长兴岛隧道中国900020094翔安隧道中国869520095Bømlafjord挪威793120006Eiksund挪威779720087Karmöy挪威772020128Oslofjord挪威739020009Nordkapp挪威6875199910Westersohelde荷兰6650200311Nordoyatunnilin法罗群岛6100200612Atlanterhav(Averøy)挪威5955200913Byfjord挪威5875199214Havlfjarôargöng挪威5770199815Hitra挪威5645199416Finnfest挪威5600200917Frøye挪威5305200018Freifjord挪威5086199219Vágatunnilin法罗群岛4940200220ClemJones澳大利亚48002010世界最长水下公路隧道排行榜（截止2012年）排行隧道名称地点长度（米）建成时间21Hundvåg挪威4700

22Mastrafjord挪威4424199223Valderøy挪威4222198724Halsnöy挪威4120200825Mapochoriver挪威4000

26Godøy智利3844198827Hvaler挪威3751198928南京长江隧道中国3710201029武汉长江隧道中国3609200830Ellingsøy挪威3520198731Drogden丹麦3520200032Tromsøysund挪威3500199433sterleden瑞典3500

34Kanmon日本3461195835Burnley澳大利亚3400200036lbestad挪威3396200037Maliakos希腊3350

38Sløverfjord斯堪的纳维亚3337199739PusanKoje-do韩国33302009中国公路隧道排行榜（截止2012年）排行隧道名长度（米）建成时间地点1终南山隧道180202007陕西2米仓山隧道138002013四川3雪山隧道（坪林）129002004台湾4麦积山隧道（大坪里）122862009甘肃5包家山隧道112002009陕西6高楼山隧道105002009甘肃7宝塔山隧道103192011山西8泥巴山隧道99852011四川9麻崖子隧道9000在建甘肃10长兴岛隧道89502009上海11翔安隧道86952011福建12龙潭隧道86942009湖北13雪山梁隧道8530在建四川14括苍山隧道81002008浙江15米溪梁隧道79382011陕西16仰口隧道77632006湖北17方斗山隧道76002006重庆中国公路隧道排行榜（截止2012年）排行隧道名长度（米）建成时间地点18苍岭隧道75302008浙江19石门垭隧道74932012湖北20中条山隧道7423在建山西21白云隧道7337.8972007重庆22摩天岭隧道73532012重庆23雪峰山隧道70392007湖南24明珠隧道69002006云南25安远隧道68682012甘肃26雀儿山隧道6830在建四川27乌池坝隧道67132009湖北28明月山隧道65572008四川29峡口隧道6487在建湖北30葡萄山隧道63082009重庆31双峰隧道61872007浙江32大箐隧道6182

云南33西汉秦岭2号隧道61342007陕西34西汉秦岭1号隧道61232007陕西中国公路隧道排行榜（截止2012年）排行隧道名长度（米）建成时间地点35中兴隧道6082

重庆36铁峰山2号隧道60252005重庆37铁峰山1号隧道60222005重庆38新屋基特长隧道60002013重庆39巴朗山隧道5700在建四川40界岭隧道56812013湖北41将军石隧道55902012四川42美菰林隧道55802005福建43云中山隧道5570

山西44拉脊山隧道55302012青海45火烧庵隧道55002007浙江46九岭山隧道54402008江西47棋盘关隧道54102008陕西48云彩岭隧道5270.52010山西49雁门关隧道52302003山西50沅江隧道52302004云南51夹活岩隧道52282005湖北二、隧道洞口及进进出洞施工隧道洞口各项工程程应通盘考虑，妥妥善安排，尽快完完成，为隧道洞身身施工创造条件。。洞口段开挖，贯贯彻“零开挖”理理念，尽量保护自然环境境，坚持少开挖或不开开挖。在洞口开挖挖、隧道进洞之前前，由于洞口地质质条件相对较差，，先进行仰坡加固固处理及做好洞顶顶截水沟，再进行行洞口开挖、明洞洞施工、洞门、挡挡墙、排水系统等等洞门附属工程施施工。（1）洞口边仰坡加固处理洞口边坡处于暂时时平衡状态，为确确保洞口仰坡的长长期稳定和隧道洞洞口段的施工安全，并满足抗震震要求，在隧道施施工前，做好抗滑桩、挡墙墙、框架锚杆梁、、地层固结注浆、、锚喷支护等防护护，加强排水和植草防防护。（2）洞口开挖洞口边、仰坡开挖挖施工时，为确保保边坡的平顺和稳稳定，自上而下采采用挖掘机配合人人工进行开挖，严严禁上下垂直作业业，尽量避免超、欠挖和对边坡坡的过大扰动，如如需爆破开挖，采采用控制爆破，严严格控制爆破参数数。边仰坡开挖后后，按设计要求及及时进行防护。（3）导向墙及管棚施工工进洞前根据设计和和地质情况做好导导向墙、洞口超前前管棚施工，确保保洞口安全稳定。。尽量保护自然环境境在超浅埋段、暗挖挖难度非常大、坡坡陡、危岩落石、、底层不稳定地段段等采用明洞钢筋混凝土纵梁管棚施作内模护拱施作分层回填洞口工程防护及环环境对比进洞前施做好洞口口防护做好洞口防排水洞口边坡垮塌洞口防护不当造成成坍方三、隧道开挖方法法及安全步距控制★隧道开挖前，应以以地质条件为主要要依据，结合工期、隧道长度、、地质条件、断面面大小机械设备配配置能力、施工技技术水平等因素综合考虑，，选择切实可行的的开挖方法。★施工过程中应严格格遵循“管超前、严注浆、、短进尺、弱爆破破、强支护、勤量量测、快封闭、紧紧衬砌”等稳步掘进的原则则。常规的开挖掘掘进方式主要为：：非爆破的机械开挖挖方法有TBM法、导坑超前+扩挖方法（如小型TBM＋钻爆法施工技术术）、机械开挖、非爆破的机械辅以以人工开挖法、光面爆破（控制爆爆破）等。1、施工方法的选择择★隧道正洞Ⅱ级围岩岩段采用全断面法施工，Ⅲ级围岩段段采用台阶法施工，Ⅳ级围岩段段采用弧形导坑预留核心心土法施工，深埋Ⅴ级围岩隧隧道可采用三台阶七步作业法法施工、短台阶法法（微台阶控制））、台阶法加临时时仰拱法、台阶法法加临时横撑、CD法，Ⅴ级浅埋或偏压压或断层破碎带地地段采用CRD法、双侧壁导坑法法等方法施工。TBM法小型TBM＋钻爆法施工技术术:大于6km以上长隧道，今后后将日益增多，应应把小型TBM＋钻爆法施工技术术、过江公路隧道道盾构施工技术引引入公路修建领域域，以加速公路网网的快速合理修建建。当前我国已有有成功的Φ8.8mTBM在硬岩、软弱围岩岩施工实例；有Φ6.23m复合式土压平衡盾盾构修建地铁穿越越铁路、江河、房房屋的施工实例，，铁路、地下铁道道的修建技术应在在公路隧道修建中中引以为戒。三台阶七步法CD法CRD法双侧壁导坑法施工工工法★根据《关于进一步步明确软弱围岩及及不良地质隧道设设计施工有关技术术规定的通知》（（铁建设[2010]120号文）、《关于进进一步加强铁路隧隧道设计施工安全全管理工作的通知知》（铁技[2010]352号文）要求：（1）Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩岩隧道采用台阶法法施工时，Ⅴ、ⅥⅥ级围岩上台阶每每循环开挖支护进进尺不能超过1榀，Ⅳ级围岩不超超过2榀。（2）边墙每循环开挖支支护进尺不得大于于2榀。（3）仰拱开挖前必须完完成钢架锁脚锚杆杆，每循环开挖进进尺不得大于3m。非爆破及爆破开开挖初支仰拱必须须分别在8小时及12小时内完成开挖、、架设拱架、喷射射混凝土作业。（4）隧道开挖后初期支支护应及时施作并并封闭成环，Ⅳ、、Ⅴ、Ⅵ级围岩封封闭位置距离掌子子面不得大于35m；（5）软弱围岩及不良地地质隧道二次衬砌砌应及时施作，二二衬距掌子面的距距离Ⅳ级围岩不大大于90m，Ⅴ、Ⅵ级围岩不不得大于70m。（Ⅱ级围岩不大于200m，Ⅲ级围岩不大于120m。2、安全步距控制★一般斜井、与正洞交叉处工序转换复杂，初初期支护和临时支支护交错进行，作作业空间狭小，安安全隐患较大。斜井与正洞均为斜斜交，交叉段施工工要实现从小断面向大断面面突变，支护结构拆换及多多种受力结构相交交使得围岩处于复复杂的三维受力状状态，对施工方法、现现场施工组织协调调、工序转换和衔衔接等提出了更高高的要求。3、斜井与正洞交叉叉段施工★方法一——小导洞法在交界处后，采用用小导洞形式进入入正洞，并按照辅辅助坑道正常设计计支护参数施工，，然后逐步扩挖至至正洞设计断面及及正洞拱顶高程，，并沿相同方向掘掘进一定距离，形形成作业空间后，，再转向反向开挖挖挑顶和加宽，将将原导洞的支护逐逐步拆除，重新按按正洞设计支护类类型进行支护。★方法二——垂直爬坡挑顶法在斜井施工至正洞时时垂直向正洞线路路方向进洞，进洞洞位置通过上台阶阶形成一定坡度进进洞挑顶，拱顶高高程与正洞拱顶高高程一致，适当加加大预留变形量，，采用弱爆破法人人工风镐配合进行行开挖，然后从右右到左对正洞初期期支护工字钢架进进行喷锚支护，然然后按照一定间距距架立临时支护棚棚架，施工至隧道道左边拱脚做好支支护后拆掉临时棚棚架，再向两侧进进行开挖形成一定定正洞作业面，然然后按正常施工工工序进行施工。斜井与正洞交叉段平面图斜井与正洞交叉段断面图斜井与正洞交叉段段断面图隧道通风系统工程的施工往往会制约整个隧道乃至项目整体的施工工期，因目前诸多隧道联络风道布局设计方案均为风道上跨正洞5～10m间距，在施工过程中，需要增加轨道运输等风道施工设备和开展风道工作面，影响隧道正洞施工速度，造成资源浪费和延误进度，造成成本投入提高。中交一公局第一工程有限公司承建的山西阳左高速公路蒙山隧道工程原设计的联络风道为上跨隧道正洞6m，属于典型的风道上跨隧道工程。为此特对联络风道的设计和施工技术进行了课题立项。通过研究提出了将联络风道与正洞零净距上跨交叉，将左线排烟道与右线排风道设计为上下结构混合风道，采用混凝土隔板隔离，上下安装独立风阀控制气流。风道布局通过设计单位进行专项计算，该风道仅调整了风道布局，未改变通风断面，满足通风效果要求。1通过变更将原联络风道上跨隧道正洞一定距离的立体交叉调整为零净距上跨正洞，首先进行正洞施工，除交叉口段开挖时放大拱顶范围，支护时拱顶设置隔离层，随后完成正洞支护、二衬的施工，随后从左洞排烟口掘进开挖排烟联络风道，直接穿越右洞拱顶，完成联络风道的开挖施工。2在交叉口施工段落，在正洞的二次衬砌钢筋施工过程中，预先需考虑排风口的预留，以便在后期排风口开挖时，开口安全且不扰动其他正洞二衬混凝土。交叉口的开挖紧邻正洞二衬，须要科学、合理制定爆破或开挖方案，确保隧道正洞的安全稳定。2.3零净距立体交叉联络风道不仅减小了风道纵坡，而且缩短了风道长度，减小纵坡降低了开挖衬砌作业的施工难度，作业功效提高，而且风道施工对正洞施工干扰极小，正洞及联络风道的施工可同时开展，推动了整个隧道工程的施工进度，且风道缩短，减少了工程量，为施工进度的加快提供必然的条件。2.4零净距立体交叉联络道的实施施工，降低了施工难度，改用传统的施工工艺，减小了施工设备的投入，采用传统的施工作业工具，加快了施工进度，减少了窝工情况的发生，从施工人员、设备等的投入及缩短工期的管理投入等多方面降低了成本消耗。竖井设计时，应考虑功能需需求、隧道覆盖、、隧道规模、施工工可行性等因素。。施工时应根据围岩级别、、交通条件、断面面尺寸、有无钢板板衬砌以及工期和和施工成本等来选选择竖井施工方法法。由于竖井垂直开挖挖的特殊性，相比比于-般隧道爬升机开挖施工示意道道施工，需特别注注意施工安全性。。一般竖井施工主要要有降挖法、升井法、、爬升机法。4、竖井施工★（1）降挖法该法与隧道钻爆法施工流流程相似，是采用用钻爆法从地面循循环向下开挖。一一般采用于提式凿凿岩机或气腿式凿凿岩机施作，钻孔孔方向除掏眼略向向断面中心倾斜外外，其余均为垂直直施钻掘进。在掌子面处，以以人工或机械方式式将渣料装入盛碴斗，用卷扬机或转向滑滑轮将盛渣斗吊出出井外，再用自卸卸式装渣车运弃。。为维护井内作业业安全，确保工程程完工后的稳定性性，需根据地质状状况施作钢支撑、、喷射混凝土或钢筋网等初初期支护。钻爆设计图竖井通风竖井中继站排水★（2）升井法升井法适用于竖井井底部隧道已挖通通的情况，已挖通通隧道可为竖井施施工提供扩挖工作作面、更换钻头场场地和竖井出渣通通道等。首先，在在地表架设大型钻钻台与反力座;然后，在竖井设计计轴线从地表向下下钻设1个导孔，用来作为为后续导引和扩孔孔。然后换装扩挖钻头，由由下而上，旋转切切挖岩块直至地表表。开挖产生的渣渣料以重力方式自自然落于井底，利利用装渣机及出渣渣机具装载运弃。若竖井设计直径比比扩挖钻头大时，，则需配合钻爆法法由上往下扩挖，，其步骤和降挖工工法类似。对于出出渣及排水，可以以利用已钻挖完成成的扩孔向井底排排渣。每轮扩挖完完成后，根据需要要施作钢支撑、喷喷射棍凝土、钢筋筋网等初期支护，，直到竖井全部扩扩挖完成为止。竖井扩挖图扩孔钻掘进图★（3）爬升机法本工法适用于断面面小、深度浅、岩岩体较好，且下方方隧道已开挖完成成的竖井或斜坑。。若竖井深度较深深，多采用分段爬爬升方式进行。首先在隧道顶部，沿竖竖井璧装设导轨，，爬升机利用导轨轨的牵引爬升后固固定。人工随爬升升机升至工作平台台进行钻孔装药，，然后随爬升机退退回下方隧道内后后再起爆，产生的的渣料自然掉落在在隧道的积渣坑。。随即通风，并通通过下方隧道出渣渣。爬升机搭载人员、、机具和材料爬升升至开挖面，进行行清辅石与支撑作作业，同时延伸导导轨与管线等。按按照此方法循环开开挖，直到接近地地表后停止。最后后，自地面向下进进行贯穿开挖或钻钻爆作业。若竖井井设计直径较大，，则可由地面向下下以降挖的方法进进行扩挖，以完成成整体竖井施工。。分段爬升示意图爬升机开挖施工示意图工法特点对比对比项目降挖工法升井工法爬升机工法出碴需施工便道修建至井口以供大型设备运输和弃碴，井口需有升降机、井架等布置的场地，占用土地面积较大；对自然环境影响较大，出碴效率较低。岩碴利用小导井溜至井底通道运出至洞外隧道弃碴场。井口不弃碴或少弃碴，占用地上面积少，井上施工机械及管理人员少，出碴效率高。岩碴利用底部已挖通隧道运至洞外隧道专用弃碴场，与升井工法类似。投资投资成本较小投资成本适中投资成本适中适用范围适用范围较广，断面大小无限制要求底部平洞已完成与升井工法类似施工安全性施工技术较成熟，但安全性相对较差施工安全性搞施工安全性较高施工速度施工速度受岩性控制，较慢施工速度较快施工速度适中抽排水施工排水较难施工排水便利施工排水便利四、隧道支护、衬衬砌施工★隧道支护体系是由由围岩和支护两部分组成的,支护结构的基本作作用是：保持隧道断面的使使用净空，防止围围岩质量的进一步步恶化，承受可能能出现的各种荷载载，使隧道支护体体系有足够的安全全度。隧道开挖后，打破破了岩体的应力平平衡；围岩向洞内内方向发生位移，，以寻求新的平衡衡，如岩体强度及及完整性较好，岩岩体便能自稳或自自稳时间较长；若若围岩强度不足或或有不利的软弱结结构面，则围岩岩岩块掉落或发生过过大的变形，围岩岩稳定时间较短或或不能自稳则需要要进行围岩支护。。新奥法将围岩视视为隧道的一种承承载结构，施工时时根据承载能力大大小构筑薄壁、柔柔性、与围岩紧贴贴的支护结构（以以喷射混凝土、锚锚杆为主要手段））并使围岩与支护护结构共同形成支支撑环，来承受压压力，并最大限度度地利用围岩本身身的承载力及保持持围岩稳定，而不不致松动破坏。基基于围岩自承拱效效应理论，为维护护和加强围岩拱圈圈效应，应选择合合理的超前支护及及预加固技术。与之相适应的力学学过程洞室的形成是通过过一定的施工过程程或说是一定的力力学过程来实现的的。洞室结构体系=周围地质体+支护结构微小变形区是指开开挖面前方1-1.5D的区域，该段变形形占总变形的20%～30%，主要是由于工作作面开挖导致的前前方围岩应力释放放及围岩失水固结结而成，急剧增大大区是指开挖面后后方1～３D的区域，该区域围围岩变形速率加速速增加，变形量急急剧增大，此阶段段变形占总变形量量的50%～60%，该阶段变形主要要是由于隧道开挖挖造成边界条件发发生变化，扰动覆覆盖土体并引起应应力场的重分布所所造成。缓慢变形形区是指开挖面后后方3～5D的区域，变形量缓缓慢增加，变形曲曲线开始收敛，此此阶段变形占总变变形量的10%～15%，稳定变形区是指指在开挖面后方5D以外的区域，该区区域围岩变形增长长缓慢，围岩趋于于稳定状态，此阶阶段变形占总变形形量的5%～10%.在浅埋、严重偏压、、岩溶流泥地段、、砂土层、砂卵(砾)石层、自稳性差的的软弱破碎地层、、断层破碎带以及及大面积淋水或涌涌水地段进行施工时，，可采用辅助施工工方法对地层进行行预加固、超前支护护或止水。可以采取以下稳稳定开挖面的方法法：地面砂浆锚杆杆；超前锚杆或超超前小导管支护；；管棚钢架超前支支护；超前小导管管预注浆；超前围围岩预注浆加固(包括周边劈裂预注注浆、周边短孔预预注浆)。超前支护由于构筑筑方法的不同，有有的是以横向刚性大的拱形形构造为主，有的是以纵向连续性强的梁梁构造为主，也有具有两两者功能的。(一)、超前支护超前支护方法分类超前支护的分类预计的功能混凝土拱壳方式隧道横向刚性大（拱结构）水平喷射注浆方式隧道纵向刚性大（梁结构）长钢管注浆方式※隧道横向刚性大（（拱结构）一般隧道塌方为防防止沉降过大时的的处理方法，在拱拱架背后的空腔内内灌注一定厚度混混凝土形成环向拱拱圈，混凝土厚度度一般为1.5~2m，若背后空腔较大大或有继续塌落的的可能情况时，可可继续在拱圈背后后填充软质、松散散材料形成缓冲体体，以防止进一步步危及隧道结构或或沉陷。武广客专浏阳河隧道下穿高速公路、埋深仅8m、围岩为塑性填土时采用双层超前大管棚加固地层。※隧道纵向刚性大（（梁结构）在开挖前对掌子面面拱圈一定角度范范围打设超前小导导管、超前管棚并并注浆的方法。采采用“先支后挖””，以确保掌子面面的稳定和极力控控制对地表面和近近接结构物的影响响。超前支护可以以尽可能保持隧道道围岩的原有强度度和变形特性，尽尽可能保持隧道围围岩初始应力作用用下的原始状态。。（二）、初期支护护锚喷支护的力学作作用及锚固机理锚喷支护原理的基基本要素：及时性、粘贴性、、柔性、深入性、、灵活性和密贴性性。锚杆（管）的作用与效果：支撑围岩、加固围围岩、提高层间摩摩阻力形成组合梁梁、悬吊、减跨等作用。锚杆安设作作业应在初喷混凝凝土后及时进行，，钻孔前应根据设设计要求定出孔位位，钻孔方向宜尽尽量与岩层主要结结构面垂直。采用钢架喷射混凝凝土，起骨架支撑撑作用。钢架支撑可选用用H型钢、工字钢、钢钢筋格栅等制作。喷混凝土的作用与效果：支撑围岩、卸载、、填平补强围岩、、覆盖围岩表面、、防止围岩松动、、分配外力。喷射作业应分段段、分片由下而上上顺序进行。喷射射砼作业需紧跟开挖面面时，下次爆破距距喷混凝土作业完完成时间的间隔不不得小于4h。钢筋网的作用与效果：减少裂缝、提高支支护的抗震能力、、增强喷混凝土的的整体性、增强喷喷层的柔性、提高高喷层承载力。采用钢筋网喷射射混凝土时，可在在岩面喷射一层混混凝土后再进行钢钢筋网的铺设，并并在锚杆安设后进进行。确保初期支护质量量施工技术措施（1）采取各种措施，确确保围岩不出现有有害松动。①在洞室的布置和造造型上应适应原岩岩应力状态和岩体体的地质、力学特特征，尽量争取较较好的受力条件；②施工过程中要尽量量减少围岩强度的的恶化。采用控制制爆破技术、减少少对围岩的扰动次次数、支护要及时时迅速。减少对围围岩的扰动破坏，，可有效减少贯通通节理裂隙，减少少渗水通道，有利利于防水；③合理利用开挖面的的空间效应，抑制制围岩变形；④尽量减少其它外界界因素（主要是水水和潮气）对围岩岩的影响。例如，，对风化、潮解、、膨胀等岩体要及及早封闭，有地下下水的裂隙岩体要要注意防止大的渗渗透压力。（2）调节控制围岩变形形，在不进入有害害松动的条件下适适度发展，以便最最大限度地发挥围围岩自身承载能力力。（3）保证喷锚支护与围围岩形成共同体，，不允许初期支护护背后出现空洞或或钢架支立没有密密贴围岩（超挖的情况下可可采用混凝土垫块块，以保证钢架与与围岩受力）。（4）选择合理的支护类类型与参数并充分分发挥其功效。①支护类型的确定应应根据围岩地质特特点、工程断面大大小和使用条件要要求等综合考虑。。②支护参数的设计应应贯彻“等强度支护”的设计思想和整体体加固与局部加强强相结合的原则。。③选择合理的锚杆类类型与参数，在围围岩中有效形成承承载环。1、锚杆（管）⑴锚杆的悬吊作用用在缓倾斜岩层中，，锚杆将下部不稳稳定的岩层悬吊在在上部稳固的岩层层上，阻止岩层或或岩块的垮塌。锚锚杆所受的拉力来来自被悬吊的岩层层重量，并据此设设计锚杆支护参数数。⑵锚杆的组合梁作作用在没有稳固岩层提提供悬吊支点的薄薄层状岩层中，可可利用锚杆的拉力力将层状地层组合合起来，形成组合合梁结构进行支护护。组合梁作用的的本质在于通过锚锚杆的预拉应力将将原视为叠合梁(板)的岩层挤紧，增大大岩层间的摩擦力力。同时，锚杆本本身也提供一定的的抗剪能力，阻止止其层间错动。锚锚杆把数层薄的岩岩层组合成类似铆铆钉加固的组合梁梁，这时被锚固岩岩层便可看成组合合梁，全部锚固层层能共同变形，拱拱顶岩层抗弯刚度度大大提高。决定定组合梁稳定性的的主要因素是锚杆杆的预拉应力、杆杆体强度和岩层性性质。⑶锚杆的减跨作用用如果把不稳定的拱拱顶岩层看成是支支撑在两帮的叠合合梁(板)，由于可视悬吊在在拱顶上的锚杆为为支点，安设了锚锚杆就相当于增加加了支点，从而减减小了拱顶的跨度度，使拱顶岩层的的弯曲应力和挠度度得到降低，维持持了拱顶稳定。这这就是锚杆的减跨跨作用，它实际上上来源于锚杆的悬悬吊作用。⑷拱顶锚杆支护的的“刚性”梁理论论“刚性”拱顶：预拉力锚杆杆使隧道拱顶形成成“刚性”拱顶，当预拉力大大到一定程度时，，锚杆长度范围内内和上方拱顶的离离层得以消除,其本身就是一个压压力自撑结构，传传统上认为隧道宽宽度越宽,顶压越大。在“刚性”梁拱顶的条件下，，在一定极限范围围内,拱顶的稳定性与隧隧道宽度关系不大大。拱顶的垂直压压力被转移到隧道道两侧岩体纵深，，隧道两侧岩体的的压力减少，片片帮现象缓和。“刚性梁”与“钢性梁”刚性梁钢性梁拱板的稳定性与隧隧道宽度关系不大大。⑸利用锚杆提供足够够的支护抗力，加加固围岩提高其承承载能力、减小其其变形量，实验室室相似模拟试验证证实通过锚杆锚固固可使围岩的抗压压强度峰值提高50%～100%(相对于无锚杆情况况)，同时，据此用莫莫尔理论抗剪强度度包络线解释，可可以使围岩不产生生破碎带，或者说说限制围岩弹塑性性变形的发展，从从而使围岩处于稳稳定的弹塑性状态态。⑹锚杆的抗拉力主要要用来支撑平衡破破碎带内岩石的重重量。因为锚杆支支护的主要对象不不是破碎带内岩石石的重量，而是破破碎带发展、产生生过程中的碎胀变变形力。近年来对锚杆的作作用机理还提出了了悬吊环理论、最最大水平主应力理理论等，但这些理理论目前尚在研究究和发展过程中。。结论，在初期支护护中，系统锚杆起起着极其重要的作作用。ZY24M系列双级气腿凿岩岩机型号机型机组最大高度（mm）机重（Kg）气腿型号收缩状态伸长状态ZY24Ma955139038.5FT100DaZY24Mb1055169039FT100DbZY24Mc1155199039.5FT100DcZY24Md1255229040FT100DdZY24Me1405274040.8FT100DeZY24M11565322041.6FT100D1ZY24M21645346042FT100D2ZY24M31745376042.5FT100D3结论，在初期支护中，系系统锚杆起着极其其重要的作用。锚锚杆的施工和选择择应注意以下问题题（Ⅲ级以上围岩）：1、锚杆长度应超过围围岩塑性区并深入入到岩体1～2m；2、锚杆必须固结在松松弛带以外，必须须给锚杆以足够的的预应力（预拉力力），锚具本身的的延伸长度应能大大于同一剖面上的的岩石变形量；3、锚杆必须与岩石牢牢固地粘结在一起起，既：锚固材料料饱满、强度足够够；4、拱部锚杆的数量、、质量必须确保，，折扣不得；5、长锚杆在软岩隧道道应认真实施；6、必要时，为安全、、经济综合考虑，，锚杆长短结合、、相间布设值得考考虑。锚杆标准化作作业2、喷射混混凝土⑴喷射混混凝土早早期强度度有关规规定喷射混凝凝土的设设计强度度等级不不应低于于C15，对于竖井及重重要隧洞洞和斜井井工程，喷射混凝凝土的设设计强度度等级不不应低于于C20；喷射混凝凝土1d龄期的抗抗压强度度不应低低于5MPa。钢纤维喷喷射混凝凝土的设设计强度度等级不不应低于于C20，其抗拉强强度不应应低于2MPa，抗弯强度度不应低低于6MPa。喷射混凝凝土的强强度设计计值（Mpa）喷射混凝凝土的早期抗压压强度（Mpa）测定单位龄期（h）3824日本1.0～3.55.0～8.510.5～15.0美国3.58.410.6～21.0中国（冶金部建筑研究总院）——2.58.3（2）喷射混混凝土附附着（粘粘结力））强度控控制喷射混凝凝土与围岩的的粘结力力，不仅仅与混凝凝土强度度等级有有关，也也与围岩岩强度和和岩体的的完整性性有关。。一般规规定，对对于Ⅰ、Ⅱ级围岩，粘结强强度不应应小于0.8MPa，Ⅲ级围岩不不应低于于0.5Mpa。其目的的是保证证在围岩岩与喷射射混凝土土的结合合上能传传递一定定的拉应应力和剪剪应力，，有利于于两者的的共同工工作。（3）喷射混凝凝土采用用湿喷法法施工，，施工配配合比按按现场实实际情况况根据试试验数据据进行调调整确定定。爆破破后，应应立即喷喷射混凝凝土，尽尽快封闭闭岩面，，才能有有效控制制围岩松松动变形形。喷射射分段、、分片、、分层，，由下向向上，从从无水、、少水向向有水、、多水地地段集中中，多水水处安放放导管将将水排出出。施喷喷时，喷喷头与受受喷面基基本垂直直，距离离保持0.8～1.0m。（4）选择合理理的喷层层厚度，，充分发发挥围岩岩和喷层层自身的的承载力力。最佳佳的喷层层厚度既既能是围围岩维持持稳定，，又允许许围岩有有一定的的塑性位位移，以以实现卸卸压，利利于围岩岩承载能能力的发发挥和减减少喷层层的受弯弯应力。。3、拱架根据不同同的工程程地质和和水文地地质条件件，合理选择择拱架结构构，拱架支撑可选选用H型钢、工工字钢、、钢筋格格栅等制制作。采采用格栅栅钢架较较工字钢钢架其背背后喷射射混凝土土效果要要好，采采用型钢钢钢架的的地方，，要侧面面喷射混混凝土保保证钢架架背后喷喷射混凝凝土饱满满密实。。钢架接接头不应应出现在在拱部，，并且纵纵向接头头数量应应满足同同一截面面要求。。钢架支支立时拱拱脚应保保证支立立在稳固固的地面面上，对对软弱围围岩隧道道可增加加锁脚锚锚杆、拱拱脚支垫垫槽钢、、施作扩扩大基础础等。（三）、、二衬1、拱墙衬衬砌隧道衬砌砌施工技技术要点点：（1）二次衬衬砌的施施作，应应在围岩岩和锚杆杆支护变变形基本本稳定后后进行。。在软弱弱围岩隧隧道或洞洞口段可可提前施施作二衬衬。（2）优化衬衬砌砼施施工配合合比，提提高其防防水能力力根据隧道道衬砌防防水设计计的等级级，在选配配配合比时时，粗骨骨料应采采用连续续级配，，采用合合适的砂砂率，改改善砼的的和易性性，增加加砼的密密实性；；同时，，采取掺掺加防水水剂、高高效抗裂裂防水膨膨胀剂等等手段，，减少砼砼内部的的细微孔孔隙，提提高其防防水能力力。（3）优化砼砼灌注工工艺，提提高砼密密实度砼灌注时时两侧分分层对称称浇注，，由下向向上依次次灌注，，控制相相邻高差差。采用用插入式式振动器器和模板板台车上上固定的的附着式式振动器器相结合合，保证证振固密密实。保保证连续续灌注，，消除施施工缝，，减少防防水薄弱弱环节。。拆模后后及时喷喷雾养生生，避免免拆模过过早砼表表面风干干或养护护不及时时出现的的收缩烈烈纹现象象。（4）衬砌背背后回填填注浆①拱顶设置置PVC注浆口，，注浆口口应突出出衬砌内内缘3～5cm，以便连连接注浆浆管，注注浆口伸伸入模筑筑衬砌外外缘、防防水板内内侧。特特殊地段段，防水水板铺设设完毕后后，采用用胶粘于于防水板板内侧，，结合施施工缝布布置，每每模筑衬衬砌施工工缝位置置设置环环向可维维护注浆浆管。②衬砌施工工完毕达达到设计计强度后后进行拱拱背压浆浆。使初初支、防防水板及及内衬密密贴，避避免因防防水板意意外损坏坏渗水的的可能，，同时也也为保证证结构安安全，避避免结构构开裂破破损。回回填注浆浆材料为为1：1水泥浆液液，回填填注浆压压力为0.1MPa。（5）二衬分分区防水水为防止各各道防水水措施失失效后地地下水渗渗入隧道道，施工工时在施施工缝及及变形缝缝处衬砌砌背后施施作外贴贴式橡胶胶止水带带，并特特殊段落落设置环环向可维维护式注注浆管，，以达到到每10m进行防水水分区。。在地下下水敏感感地段可可适当减减小分区区范围。。防水分分区可以以迅速查查明渗水水点，并并减少地地下水影影响范围围。（6）注意事事项①二衬混凝凝土振捣捣必须到到位，防防止出现现蜂窝、、麻面。。拱部主主要依靠靠附着式式振捣器器、边墙墙主要采采用插入入式振捣捣器。采采用插入入式振捣捣器时，，不要触触及防水水板，防防止破坏坏防水板板。②二衬环向向钢筋接接头均采采用钢筋筋接驳器器，纵向向钢筋及及其他部部位需要要焊接时时需采用用隔热物物体隔离离，防止止焊花烧烧坏防水水板。③注意二衬衬钢筋保保护层的的设置，，防止露露骨、露露筋，防防止衬砌砌表面出出现排骨骨状现象象。保护护层不能能太厚，，也不能能太薄。。④二衬混凝凝土施工工时，模模板台车车需调试试到位，，防止出出现大的的错台；；出现错错台时，，不宜采采用混凝凝土修补补，防止止运营时时，混凝凝土掉落落砸伤机机车。对对错台可可切割修修整并采采用绝缘缘的塑胶胶泡沫板板粘贴。。⑤衬砌采用用防水混混凝土施施工，隧隧道通过过含有侵侵蚀性地地下水地地段时，，应对地地下水作作水质分分析，衬衬砌应采采用抗侵侵蚀性混混凝土。。衬砌拆拆模后应应立即养养护，养养护时间间一般为为7～14d。寒冷地地区，应应作好衬衬砌的防防寒保温温工作。。⑥要根据设计计要求正确安装装衬砌预埋埋件，比比如铁路路隧道的的预埋槽道道、照明设设施、运运营通风风等预留留预埋件件。为加快二二衬施工工进度，，确保隧隧道掌子子面、仰仰拱、二二衬之间间的安全全步距可可控，以以实现均均衡、快快速、安安全生产产目的。。我局在在太中银银项目研研制了多多变径模模板台车车，破解解了异形形断面隧隧道施工工技术难难题。在在二衬施施工过程程中，主主要有土工布和和防水板板铺设、、钢筋绑绑扎、台台车定位位、预埋埋件安装装、挡头头模板安安装、浇浇筑混凝凝土、养养护、脱脱模等工序。。其中土土工布和和防水板板铺设、、钢筋绑绑扎提前前作业，，而其他他工序是是基本是是流水线线作业，，台车定定位、预预埋件安安装、混混凝土浇浇筑、养养护、脱脱模这些些工序时时间一般般都是定定性的，，主要是是现场施施工组织织和管理理所控制制。而如如何快速速的推进进二衬施施工就必必须从改改进挡头模板板、模板台车车的结构性能能方向研究，也也是当前前的隧道道二衬施施工存在在的技术术难题。。柳林隧道道下锚段段台车型型式铰接点分模处分模处分模处2、仰拱隧道仰拱衬砌砌施工技术术要点隧道施工工应贯彻彻仰拱先先行的原原则，采采用仰拱拱栈桥进进行整幅幅施工（（严禁分分幅施作作），确确保施工工质量。。隧道内内仰拱、、底板填填充混凝凝土整体体一次浇浇筑成型型，搭设设移动栈栈桥保持持洞内交交通畅通通。仰拱拱钢筋在在洞内人人工绑扎扎。（1）环向施工工缝与拱拱墙施工工缝设置置在同一一断面；（2）仰拱施工工超前拱拱墙二次次衬砌施施作，软软弱及不不良地质质段仰拱拱应紧跟跟，仰拱拱距开挖挖面的距距离宜控控制在35m以内；（3）仰拱填充充不应与与仰拱混混凝土同同时灌注注，且均均不得留留纵向施施工缝；；（4）对于软弱弱围岩隧隧道，仰仰拱开挖挖时需预预留20cm厚度，采采用人工工开挖到到位，防防止围岩岩损伤。。仰拱及及底板初初期支护护施工前前应严格格清底，，不得留留有余砟砟等废弃弃物，以以免影响响结构强强度、或或因结构构受力不不均引起起开裂；（5）仰拱开挖挖必须开开挖到位位，严禁禁欠挖，，确保仰仰拱结构构可靠性性及耐久久性；（6）对富水围围岩隧道道，应准准备充足足的抽水水设备，，防止仰仰拱积水水。特别别是严禁禁有水状状态时浇浇筑填充充及二衬衬混凝土土；仰拱下层钢筋线仰拱上层钢筋线纵向盲管线仰拱砼顶面线环向盲管线（7）仰拱二衬衬浇筑完完成后方方可填充充砼。仰仰拱填充充砼采用用砼输送送泵泵送送入模，，浇筑砼砼时由仰仰供中心心向两侧侧对称进进行，插插入式捣捣固器振振捣，边边墙基础础采用人人工立模模浇筑，，浇筑完完成后及及时洒水水养护。。栈桥现场效果栈桥现场施工全自动液压栈栈桥式仰拱移移动模架一体体机五、隧道防排排水施工防排水施工是是确保隧道防防水效果的关关键工序；二二衬为永久结结构，其关系系工程结构的的耐久性、可可靠性。二衬衬混凝土表观观质量、自防防水混凝土的的防水效果也也是其重要功功能。隧道的防排水水体系由两部部分构成：一一是初期支护护期间的排水水系统，包括括环向弹簧式式透水盲管，，纵、横向排排水管、两侧水沟、中心水沟；二是二次衬衬砌的防水系系统，包括防防水板、无纺纺布和防水混混凝土。我国现行的该该类隧道工程程采用排水型型设计，其采采用“防、排、堵、、截结合，因因地制宜，综综合治理”的总原则，，强调排水畅畅通，实施中中只要做到““不空、不破破、不裂、畅畅通”要求求。在严重侵侵蚀性及特殊殊要求隧道采采用全包防水水型衬砌。防排水包括防水设计和排水设计。1、设计原则隧道防排水系系统断面示意意图★防水设计分为为结构自身防水水、防水板防防水、施工缝缝和变形缝防防水、二衬回回填注浆等。★结构自身防水水：二次衬砌结结构抗渗等级级不小于P10，地下水发育育、有侵蚀性性地下水地段段，抗渗等级级应不小于P12。★防水板防水：全段隧道衬衬砌背后拱墙墙铺设土工布布缓冲层和EVA或ECB防水板，根据地下水发发育情况或设设计要求选定定合适材质的的防水板和土土工布。★施工缝变形缝缝防水施工缝防水：：隧道衬砌纵向向施工缝采用用中埋式钢边边橡胶止水带带+遇水膨胀止水水条进行防水水处理。隧道道衬砌拱墙环环向施工缝采采用外贴式橡橡胶止水带+中埋式橡胶止止水带进行防防水处理。仰仰拱及底板环环向施工缝采采用中埋式止止橡胶水带+外贴式橡胶止止水带进行防防水处理。变形缝防水：：变形缝采用外外贴式橡胶止止水带＋中埋埋式钢边橡胶胶止水带＋嵌嵌缝材料进行行防水处理。。★二衬回填注浆浆：二衬拱部每隔隔一定间距预留回填注浆浆孔，待混凝凝土达到设计计强度后进行行充填注浆；；充填注浆完完成后将注浆浆孔凿毛成倒倒圆锥形，使使用膨胀砂浆浆、微膨胀混混凝土封闭注注浆孔，并在在衬砌表面作作碳纤维布封封闭等措施进进行处理。★二衬回填注注浆：二衬拱部每每隔一定间距预留回填注注浆孔，待混凝土土达到设计计强度后进进行充填注注浆；充填填注浆完成成后将注浆浆孔凿毛成成倒圆锥形形，使用膨膨胀砂浆、、微膨胀混混凝土封闭闭注浆孔，，并在衬砌砌表面作碳碳纤维布封封闭等措施施进行处理理。★排水设计是在隧道内内设置双侧侧排水沟加加中心水沟沟，衬砌背背后设置环环向、纵向向盲沟，将将衬砌外地地下水引入入洞内侧沟沟或中心沟后排出洞外。。★截水措施是为防止洞外外水流入隧隧道，在进进出口端设设两道横向向截水沟。。洞内水排排至洞口路路基边沟内内。（1）喷射混凝土土表面质量量检测①防水板铺设设前，应先先对隧道初初期支护混混凝土表面面进行处理理，喷射混混凝土基面面平整度：：深宽比D／L≤1/10。平整度用用直尺检测测。深宽比比如超出此此范围的凹凹坑应用细细石混凝土土填平。凹凹坑太大处处要抹平补补喷混凝土土，确保喷喷射混凝土土表面平整整、干净、、干燥，无无尖锐棱角角。②铺设防水板板的基面应应坚实、平平整、圆顺顺，无漏水水现象。不不得有钢筋筋、凸出管管件等尖锐锐突出物。。应切除锚锚杆头和钢钢筋露头，，并用细石石混凝土抹抹平覆盖。。③隧道断面变变化或转弯弯处的阴阳阳角处应抹抹成R≥5cm的圆弧。④防水层施工工时，基面面不得有明明水。2、施工控制制要点（2）环向弹簧透透水管（透透水盲管））的安装施施工安装前要将将岩面处理理平整，以以免喷射混混凝土时背背后产生空空洞，影响响衬砌结构构受力和汇汇、排水效效果；在安安装弹簧透透水管的岩岩面部位环环向每隔1m设一固定点点。每一固固定点由跨跨越盲管的的两枚悬挂挂锚钉固定定，锚钉露露出岩面以以不高于弹弹簧透水管管的直径为为度；透水水盲管应密密贴岩面用用铁丝或塑塑胶绑扎带带将其固定定在悬挂锚锚钉上。安安装时，要要注意每道道弹簧透水水管端头留留有一定的富余量，，以便与纵纵向排水管管搭接。（3）纵、横向排排水管和侧侧沟的施工工①在衬砌施工工前，要先先将基底清清理干净，，把纵向排排水管连接接好，然后后每隔8m设一道，纵纵向排水管管两端伸入入侧沟，环环向透水盲盲管两端亦亦伸入侧沟沟，横向排排水管根据设计要要求或地下下水情况设设置横向排排水管与侧沟连接接，通过横横向排水管管将侧沟水水引入中心心排水管。。最后在无无纺布和防防水板施工工时，一并并将纵向排排水管半包包围扣在墙墙脚基底处处，以保证证裂隙水很很顺畅地汇汇入排水管管中。②两侧侧沟的的各节接缝缝间用遇水水膨胀止水水胶防水。。（4）无纺布和防防水板的施施工①防水板焊接接质量的好好坏，直接接影响到洞洞身的防水水效果。防防水板的焊焊接是通过过塑焊机高高温加热，，使所要焊焊接的两片片塑料防水水板局部熔熔化后，加加压将两片片塑料板粘粘合在一起起的，要求求焊接密实实可靠。②检查初期支支护净空，，提前处理理岩面欠挖挖，否则待待衬砌台车车就位后再再处理欠挖挖，既影响响施工进度度，又容易易损坏防水水板，降低低防水效果果；进行上上述检查处处理后，还还要检查岩岩面平整度度，将凸出出岩面的喷喷射混凝土土凿除，用用砂浆填平平；将凸出出的锚杆及及钢筋头切切割掉，用用大锤砸平平，防止刺刺破塑料防防水板。③铺设无纺布布应环向铺铺设，用射射钉枪将无无纺布（加加防水板暗暗钉粘结块块或压力条条）钉在初初期支护混