山岭隧道施工安全技术培训讲义 知名企业

山岭隧道施工安全技术

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二O一四年十月一、隧道施工过程中易发生的

事故类别1、坍塌（冒顶片帮）：洞口、掌子面、掌子面后方2、突泥涌水：掌子面、掌子面后方（岩溶、断层）3、爆炸：瓦斯、炸药4、火灾5、斜井溜车以上5类可能造成灾害性后果6、机械伤害：有轨（电机车、矿车）、无轨（汽车、装载机、挖掘机）7、触电；8、其他伤害22023/4/2910年3月19日16时许，由中铁十二局施工的集包线新旗下营隧道发生塌方事故，至30日抢险救援宣告结束，10名被困作业人员已没有生还希望。32023/4/29宜万铁路马鹿菁隧道“1.21”涌水事故

（06年1月21日，11局，长7879米，2480米处施工时，平导洞发生透水事故并通过联络巷灌入正洞，平导洞内8人和正洞内3人安全撤出，正洞内其余11人被困，最大涌水量达每小时30万立方米,）42023/4/29董家山隧道“12.22”瓦斯爆炸事故05/12/22，都纹路董家山隧道瓦斯爆炸，44死11伤52023/4/29石太客专太行山“10.1”火灾事故

2006年10月1日,石太客专太行山隧道防水板着火,造成多人伤亡.62023/4/29洛湛铁路大桂山隧道“12·10”爆炸事故(06年、十七局6死1伤)72023/4/29二、隧道防坍技术(一)隧道坍塌的主要原因铁道部工管中心主任张梅10年下半年讲课时谈到:

目前在建隧道6600公里，已规划建设隧道7600公里，隧道呈现“三多”特点（隧道数量多、长大隧道多、风险隧道多）。其中软弱围岩隧道占有相当大的比例。软弱围岩隧道施工，除地质条件差，还会遇到断面大、埋深浅、下穿公路或建筑物等情况，从而使施工更加复杂，难度更大。目前，由于技术措施不合理、施工方法不当、施工工艺不到位、现场管理薄弱等环节的诸多问题，造成了大量的隧道变形和坍方事故，损失巨大，教训深刻。82023/4/29据不完全统计，从2006年到2010年目前为止，4年多时间内，软弱围岩隧道发生事故28起，死亡71人，事故发生之频繁，死亡人数之多，令人心痛。隧道坍塌统计数据进行分析，软弱围岩隧道事故主要表现在三个方面：一是洞口坍方，占20%。二是掌子面变形坍方，占33%。三是掌子面后方坍方“关门”，占47%。

92023/4/29（二）新奥法的基本原理

1、新奥法基本原则22条新奥法的创始人之一，奥地利的L·米勒（L·Muller）教授根据多年来新奥法设计、施工与实践的经验教训、存在的问题与对策，于1978年总结出新奥法基本原则22条。102023/4/29（1）隧道是以其自身的围岩来支护的，衬砌与围岩应紧密地贴合在一起，使围岩与衬砌形成整体性结构。（2）在隧道的开挖过程中，应最大限度的保持围岩的原始强度。（3）尽可能地防止围岩松动，因围岩松动必将导致其强度降低。以往惯用的木支架、石材支架及钢拱支架不能与围岩紧密贴合，故不可避免的出现围岩松动。而采用喷射混凝土可以及时封闭围岩，因此可以防止围岩松动（图1）。尽可能保持围岩的本身的稳定——开挖工序与爆破112023/4/29122023/4/29（4）应尽量避免围岩出现单向或双向应力状态。隧道开挖后，岩体由三向应力状态转变为双向应力状态，岩体强度大大下降。若能及时锚喷，可提供足够大的径向支护抗力，使围岩从最不利的双向应力向三向应力状态转化。（5）恰当地控制围岩变形，即一方面要允许围岩向隧道空间收缩变位，以便形成岩石支撑环，而另一方面，又要限制其产生过大变形造成围岩强度降低。其措施是在围岩壁面施以支护结构来阻止围岩发生松动破坏（图2）。控制围岩变形——喷锚支护时机132023/4/29142023/4/29（6）应适时地进行支护。既不能过早，也不能太晚。支护结构的刚度不宜太大，也不要过柔，以便充分发挥围岩自身的承载能力。（7）应该正确地确定岩体或岩体支护系统的特定的时间因素。是以隧道开挖后围岩能保持稳定的时间为基础，对围岩进行分类。适时进行支护——围岩分级152023/4/29（8）如果预计在隧道开挖时围岩产生较大变形或松动，则所采用的支护应能覆盖全部开挖岩面并能与围岩紧密贴合。使用喷射混凝土能够达到这两点要求，而木支架或钢拱支架与围岩为点支撑，它只能有效地阻止围岩变形或松动。（9）第一次支护应该是薄壁柔性结构，以便最大限度地限制弯矩和由弯矩而引起的拉裂破坏。一般采用的支护厚度为150mm～250mm。（10）如果第一次支护的喷层的承载能力确实不能保证围岩的稳定性时，应通过打锚杆、挂金属网或增设钢拱架联合支护来解决（图4）。薄壁柔性结构——喷射混凝土全部覆盖岩面并密贴162023/4/29172023/4/29（11）从力学角度上看，新奥法构筑的隧道可以认为是由围岩支承环与第一次支护、第二次支护构成的厚壁圆筒。围岩支承环和支护结构是在形变协调条件下共同工作的结构物。而传统的观点则是把隧道看成是双墩拱，认为该拱是承担围岩荷载的结构物。新奥法把围岩从加载的因素（或把支护从支撑概念）转变成承载的因素（或把支护变为加固概念）是个飞跃（图5）。182023/4/29192023/4/29（12）当隧道为双层支护时，内圈支护不宜太厚，且内外两层支护要紧密贴合，粘结为一个整体，不要成为摩擦结合，要使两层支护之间仅能传递径向力。（13）若采用二次支护时，第一次支护所形成的围岩支护系统就应该是稳定的。第二次支护（内衬砌）的作用在于进一步提高工程的安全性。但在有大量涌水时，或在围岩变形尚未稳定前就构筑第二次支护时，则一次支护与二次支护都需要考虑结构的稳定性问题。当渗水具有侵蚀性时，只有采取了防腐蚀措施时才能把锚杆看成是永久性支护的一个组分。观念——支护稳定202023/4/29（14）饭从力学上茂看，圆筒矿只有在全触圆周上没附有任何缝诊隙时才能竭起到圆筒的作用，径因此隧道狸要封底（锻围岩非常慕坚硬除外多），形成叫闭合圆筒时，且封底瓣要及时，促一般为仰翼拱（图6召）。（15姻）围岩根的性态母受封底时间的影蝇响较大，跃若掘进工蕉作面推进殃过快而延乳长了封底泉时间则使酸上拱圈承付受不利的缠纵向弯矩赖，而下拱漫圈的岩石扇承受很高轨的应力。圆筒的作题用——涉推及到开挖痕方法及封眯底时机212023帜/4/2记422202并3/4资/24（16遭）隧道市开挖后首，破坏屈了原岩玩应力状统态，围亭岩应力扒重新分刑布。为买了不使叶应力重蹦新分布死过程复貌杂化并洁损坏岩堆体，应半该采用全断面一次开严挖。（17翻）隧道来的施工贺方法影絮响着围登岩的时喂间效应急。因此钻，正确策的施工方法对保证隧辨道的稳定日性起着决宿定性作用瓦。例如，枕一次掘进晶的长度、摊第一次支订护的时间木、封底时竭间、顶板祸上拱圈长螺度以及支当护的反力迅等，均应呜系统地调每整，以便胆控制围岩漆与支护系碧统的稳定善过程。（18全）为了两避免隧那道断面加上尖角夫处的应绸力集中恩现象，电应采用光滑的圆形惩断面。施工方法铲——不同僚段面及光壁面爆破23202陈3/4狱/24（19突）正确喜确定围贺岩自承时伞间的手段散是室内弯实验、什现场实您验、围忙岩变形喘量测等梅。此外员，围岩耀的裸露灾时间、肯变形速杜度和岩残石分类堪也可以栗为确定乱岩体或肥岩体支和护系统葵的特定携的时间怪因素（税第（7迟）条）幻玉提供重零要数据宁。自1塔952饱年以来纸对围岩垂的变位循量测工这作就已显成为新顿奥法施垮工不可殊缺少的侦工作了循。（20短）第一惕次支护杀的形式障及其设星置的时彼间应根庙据所测得的岩体变牙形来确定亩（图7）麻。（21）笋混凝土应骨力测定、较支护与围弟岩接触面纸应力测定艰及施工期游间进行的军收敛变形在量测等测石得的数据反馈到设计与此施工中，搏是指导设讯计与施工谜的重要依潮据。数据反励馈——且施工监去测242023毅/4/2堆425202顿3/4馋/24（22单）围岩客的渗流算压力以踏及作用激于支护樱上的静邻水压力姥可通过涂各种排泰水设施渴或手段蓝使之消岗除。必镇要时，败要在第但一次支兼护和第魂二次支沫护之间恳，设置赴专门的禾防水层判来解决签防水问夹题。262023枕/4/2铺4上述的2开2条基蓝本原理表欠明不能把抓新奥法恋单纯地事看成是悄一种施逼工方法珍或支护诱方法，顷而是一骄系列思店想的综票合和系截统化，棍是一个蓝具体应合用岩体歼动态性胃质的完位整的力鹊学概念专。根据以办上22姥条原凡理，新兽奥法的抓核心思点想可归狡纳为以斜下三个方面：充分发挥唤围岩的承肚载能力建立二次叨支护概念施工量测被体系272023保/4/2础4一、支护傅要充分发颤挥围岩的胶承载能力新奥法稻根据现掀代岩石秘力学支骑护围岩羊共同作扔用原理慨，明确北指出围岩是承告载的主体，初次每支护和管最终衬裙砌的目融的，是罚为了保这证和调纱动围岩秋的强度赏，帮助关围岩实挂现自撑，使隧道丹尽快形成线一个能自焦撑的土壤拼或岩石承抽载环。围岩一铜旦风化能松动，锻岩体强艘度会大列幅度降代低，要章发挥围马岩的承久载能力湿，首先蚊一点就芦是尽可归能不损害围累岩原有的过强度。贯用的真钢拱支架锁不能避免登围岩出现臭松动，采组用喷混凝杏土或锚滴喷支护碑封闭围袍岩壁面可以防虽止围岩钟风化和狮松动，由减少围衬岩强度南的降低采。因此洋，喷锚胶或锚喷边支护是颂新奥法彼的重要昂特征。282023连/4/2沟4从力学角财度讲，新弟奥法构筑杂的隧道可缺以认为是危由围岩支观承环与一会次被覆、枕二次被覆仙构成的厚绕壁圆筒（让图5）。钟支承环厚倚壁圆筒只独有在全圆汁周上没有任何缝腐隙时才能帆起到圆脖筒的作颠用，形极成闭合环非常重捕要。围堪岩的工董作特性磁取决于锦衬砌的妻封闭时塑间，因状此，除皇非确认兆底板围愿岩是非课常坚硬眉而无需兰设置底脚拱外，贪一般都碌要设仰棋拱，并迅且在施腹工过程恶中要尽拾快对底城板进行切支护以夏形成闭堂合环。同时，楚充分发搏挥围岩欲的承载千能力的乓应使隧车道自然疯成拱并元保护围孔岩，即周边轮泡廓应尽兆量圆顺，防止局读部应力集迟中；减轻盼爆破对围暖岩的松动箭破坏，维椒护围岩强甚度和自承置能力，使滚其受力良称好。29202悲3/4想/24二、建桥立二次案支护概竞念巷道开挖同初期的应擦力调整过落程中，围器岩变形量蕉大、速度杂快。为适恐应这一特策点，新奥刺法要求支絮护既能抑姿制围岩变旬形、防止抢围岩开裂端松动，又浆要具有一鸽定的可缩种性，适度允许啦围岩变形，只有紧这样才颠能最大勺限度地投减少支惕护受力嗽，充分蛙发挥围允岩的支籍承能力北。锚杆支护约是一种可趋缩性支护他，但是喷伯层、混凝假土衬砌却谊是刚度较册大的脆性成支护；喷聋层厚度大激则刚度大糖，在变形似压力作用伪下很快就周会破坏。销为提高喷纪层和衬砌办的柔性，冤初次支护往要采用厚罢度较薄的恐薄壁结构醋，以减少械弯矩，提标高其变形菌适应能力还。当初次越支护强度酷需要增强石时，可以装使用锚杆、钢慰筋网及钢岔拱架，而不眠是增加弟喷层或弹衬砌的节厚度。初次支护绸在于有控挣制地允许蓝围岩变形，充分强发挥围淡岩的支箩护能力汽，以较骑低的成全本获得袭较好的透支护效秋果。二大次支护团的作用余是提高屯支护的热安全度须，根据船新奥法的原则，田二次支竿护也应弱采用薄粮壁结构文，当围彻岩变形片稳定后晓适时地殃完成。30202纸3/4全/24三、建立娃隧道施工钢量测体系新奥法狮强调在糠隧道施涌工过程遵中进行甩系统的介现场监经测工作兽，以掌握围大岩活动捏规律和菠隧道安涝全程度。新奥法坦的初次支门护参数设欣计，是在南岩石力学招基本理论烈基础之上补，按照围啦岩分类及岸工程类比晚方法确定低的，只有教通过现场未实测，才树能对设计痰参数进行壤进一步的劝优化，达何到最佳支字护效果。把因此，量测工作是评船价初次支肤护是否合滥理、施工骄方法与工押艺是否正税确、围岩顿状态是否怕稳定和确夹定二次支晋护时机的科学依悠据。监测叙工作伴轻随着隧掉道施工惊的全过舰程，量测工作职的好坏，启是按新奥梳法施工能锐否成功的田重要前提。31202氏3/4各/24新奥法施察工基本原净则概括：少挠动—肃—开挖方死法面圆顺淋——爆隙破方法早喷锚斜——时呼间控制勤量测晋——量迷测及时紧封闭—矿—封闭成抱环322023康/4/2并42、喷锚锹支护机理渠及技术特我点锚喷支护眯是喷射混辫凝土、锚伙杆、钢筋校网喷射混怕凝土等结雄构组合起速来的支护翻形式，可凭以根据不浮同围岩的克稳定状况绢，采用锚尖喷支护中吸的一种或隙几种结构韵的组合。锚喷支护惊包括锚杆嗓支护、喷虎射混凝土渠支护、喷污射混凝土蹄锚杆联合方支护、喷笨射混凝土续钢筋网联谈合支护、刘喷射混凝喝土与锚杆引及钢筋网僚联合支护危、喷钢纤旋维混凝土刑支护、喷爬钢纤维混棕凝土锚杆挠联合支护宜，以及上皆述几种类漠型加设钢拌格栅、型岂钢（或钢惰拱架）发夜展为一种倍复合支护得形式。33202常3/4印/241）喷射混凝布土支护机赖理封闭岩面彻、防止风扑化松动填充坑立凹及裂阶隙、维缠护和提除高围岩屡的整体颜性、帮加助围岩堆发挥自以身的结况构作用调整围岩本应力分布爽、防止应铸力集中控制围砌岩变形村、防止析掉块、傻防止坍克塌34202赴3/4戒/242）锚杆僻对围岩所端起的力学假效应（1）吊悬作用：将不伍稳定岩盒层悬吊功在坚固魂岩层上贼，阻止筑围岩移使动滑落炉。35202孟3/4腾/24（2）减跨作烦用：在隧道谱顶板岩层咱中大入锚肯杆，相当惊于在顶板屡上增加了遇支点，使茎隧道跨度货减小，从池而使顶板寄岩体应力哑减小。362023软/4/2凝4（3）组合作用：在岩层舍中大入锚零杆，将若忌干薄弱岩忌层锚固在学一起，类合似将叠合腔的板梁变机成组合梁牢，提高岩骗层的承载伐力。372023昼/4/2季4（4）挤压加固促作用（整体加赏固作用）分：预应力满锚杆群锚幻玉入围岩后窑，其两端顶附近岩体最形成圆锥深形压缩区情，按照一负定间距排弱列的锚杆渴在预应力赏作用下构纤成一个均颈匀的压缩段带，即承齐载环。压泰缩带中的赖岩体处于朗三向应力惊状态，显槐著提高围吓岩强度。382023认/4/2赞43、锚喷红支护的技贤术特点及时性主动性增强性柔韧性密封性灵活性39202卡3/4接/24（三）隧所道防坍的楼施工技术茅措施1、隧道陵开挖方法根据不题同围岩严等级、吵不同开购挖断面已确定并颤采取不咽同的开指挖方法悄（工法卷）是运蜘用新奥秋法、防邪止隧道床坍塌的角根本措云施。常用的五开挖工震法有全刺断面法梁、台阶揪法、环汉形导坑秧（预留致核心土煎）法、饱CD法骡、CR踩D法、然双侧壁带导坑法谢等。开挖工切法应根鸣据地质情况和孝地层加瓶固情况争确定。黎实施中杨根据地烧质情况启和量测成果及偶时调整工饰法。开挖工侍法选择负时，原绘则上在酸确保安惨全条件姓下，应罩从简单浊到复杂盈，尽量减斜少开挖步骤边。现场施工蒸应严格执沾行设计羞工法，不得湾擅自更姓改。402023烈/4/2问4（1）顷全断面券法按照隧像道设计湾轮廓线显一次爆混破成型柴的施工侨方法叫晒全断面扬法。全断面滩法适用和于Ⅰ~Ⅲ级磨（强）岩质较完渴整的硬岩茅中。根据围勤岩稳定副程度亦姑可以不尚设锚杆煌或设短萄锚杆。与也可先傅出碴，眠然后再通施作初门期支护倘，但一拴般仍先终施作拱参部初期械支护，业以防止芦应力集犹中而造俊成的围孝岩松动弱剥落。412023挪/4/2研442202然3/4抵/24（2）台搅阶法台阶法中冈包括长台课阶法、短梁台阶法和离超短台阶宽法等三种坛，其划分支一般是根盼据台阶长葛度来决定晴的。至于浆施工中究脊竟应采用法何种台阶择法，要根席据以下两猜个条件来距决定：A．初期射支护形成迈闭合断面办的时间要坐求，围岩茎越差，闭驴合时间要昌求越短；B．上断藏面施工所森用的开挖正、支护、璃出碴等机偶械设备对嫁施工场地易大小的要叼求。432023平/4/2哪41）长台阶漆法。上、最下断面吨相距较觉远，一屋段上台级阶超前勉50m腾以上或垃大于5钉倍洞跨和。它的适用祥范围较全隐断面法广惨泛，凡是她在全断面哈法中开挖慨面不能自愚稳，但围匠岩坚硬不榆用底拱封乎闭断面的抖情况，一患般为Ⅲ级围专岩都可采用输长台阶法殃。但围岩且较软弱灯不易采真用。问碗题：无庄法封底妹、长期歌沉降、焦文明施枣工差。442023哪/4/2朗42）短台阶貌法。上下两伐个断面相延距较近，巨一般上台祖阶长度小但于5倍但专大于1~僵1.5倍炉洞径。上士下断面采冠用平行作艺业。由于短台俘阶法可缩鞋短支护结悉构闭合的胞时间，改狸善初期支俭护的受力兔条件，有缠利于控制赠隧道收敛骗速度和量掀值，所以同适用范围蛇很广，Ⅲ（弱）懂~Ⅵ（强哄）级围岩都能采退用。短台阶梯法的缺戏点是上延台阶出嘉碴时对仆下半断挎面施工堵的干扰稿较大，蛾不能全秆部平行雄作业。问题：膊围岩沉杯降时间守长，初绞期支护趁变形、环下沉显胃著时，哪无法及侍时闭合线成环。452023撒/4/2鸣43）超短台阶枕法。上台阶碎仅超前小粪于1倍洞啦径，采用栗交替作业洋。由于超兼短台阶纯法初期昼支护全维断面闭础合时间吐更短，殖更有利百于控制狸围岩变授形。能挥更有效赔地控制贫地表沉找陷。所麦以，超苍短台阶广法适用线于Ⅵ级围绿岩，要求去及早闭蜂合断面采用超短市台阶法施贸工时应注垫意以下问冒题：在软祖弱围岩中丈施工时，推应特别注芦意开挖工奔作面的稳碧定性，必凳要时可采青用辅助施肝工措施，才如向围岩卷中注浆或历打入超前督水平小钢怎管，对开牛挖面进行锈预加固或馋预支护。462023量/4/2瓜447202锯3/4纵/2448202幼3/4坊/24在所有汪台阶法胀施工中挠，开挖树下半断蚁面时要祖求做到设以下几冤点：1）下餐半断面窝的开挖桂（又称哗落底）锯应在上棚半断面擦初期支疯护基本劝稳定后抚进行，部或采用贪其它有翁效措施琴确保初拨期支护手体系的催稳定性画；采用句单侧落明底或双喷侧交错忍落底，那避免上移部初期勾支护两侧同时袍悬空；又如，猛视围岩状刘况严格控纠制落底长码度，一般孕采用1~兆3m，并作不得大于6m。2）下部形边墙开挖眠后必须左右错嗽进，并立即峡喷射混凝佩土，并按慢规定做初皆期支护。3）量测工作必饶须及时略，以观焰察拱顶业、拱脚黑和边墙疯中部位购移值，起当发现牧速率增傅大，应拖立即进镇行底（灯仰）拱附封闭，观或缩短午进尺，疏加强支厨护，分尺割掌子塌面等。492023夹/4/2圣4（3）腥分部开馒挖法分部开于挖法可烛分为三并种变化仰方案：台阶分部功开挖法:环形导警坑(预责留核心哭土)法CD法CRD法单侧壁浅导坑法双侧壁导景坑法502023添/4/2逼4环形导秘坑(预若留核心观土)法形：该方法湖利用核脊心土稳小定掌子委面，然患后开挖贞两侧边休墙、中钻部核心拴土，最及后开挖虹仰拱。怨该工法换步骤多惩，工艺凤要求高低。512023役/4/2驱4522023宫/4/2左4目前，溜软弱围叠岩大断请面隧道就多采用左环形导德坑法（盯三台阶序七步流浇水法）乓，出现赏的问题季也最多秃，对该迹工法技野术要求岩如下（雄双线隧留道）：上台阶每之循环开挖是进尺Ⅴ、Ⅵ级迅围岩不大达于1榀钢架，倘Ⅳ级不柴大于2榀。边墙开挖殖进尺不大悬于2榀。仰拱开朴挖前必遮须完成子钢架锁脚锚杆（管）园，每循久环开挖能进尺不坦大于3m。初期支护粪封闭成环厦位置距掌吨子面距离异原则上不渔宜不大于2倍洞际径。根据地肾质、量计测情况尖，设置临时仰拱或横撑划。53202刑3/4衬/2454202炭3/4辜/24CD法停（中隔栋壁法）寄：该工法踢适合于梨浅埋地绘段或穿忌越建（激构）筑楚物时采父用，以组减少沉据降，防融止坍方敲。该工饶法是将述隧道分先为左右齿两部分隆进行开是挖，先往在一侧学采用台崭阶法分炉层开挖以及支护盲，再开邪挖隧道拖另一侧吓。每台狱阶纵向有长度3垫～5m换。初期位支护仰桃拱紧跟挽下台阶需，封闭成李环。55202掘3/4挠/24CRD抹法（交厉叉中隔唉壁法）议：该工法尼在特殊慢条件下窑采用。崖该工法炎是将大衣断面隧鉴道上、驶下、左纸、右分缠块开挖例，并施猫作初期寻支护和月临时横夺撑（临灿时仰拱蜂），每隔台阶纵耽向长度搬3～5哪m，步曲步封闭共成环。562023第/4/2壳4CRD工法开跟挖照片572023烫/4/2疼4单侧壁愤导坑法霜：该工法是宾将断面横秘向分成3荐块，每步川开挖的宽注度较小，扁而且封闭隙型的导坑唱初期支护迹承载能力帝大，适用稠于断面跨绞度大，地壁表沉陷难来于控制的姥软弱松散局围岩中。202孕3/4枝/2458双侧壁导蠢坑法：该工胁法在特露大断面旱等特殊男条件下仪采用。粘该工法竞先开挖蜜隧道两阵侧导坑随，再进网行中部燥开挖支副护。工滩法特点戴：控制合沉降变献形好，涂但连接世点多，穷受力复迁杂，对吩工艺要默求高。202兰3/4傍/2459隧道各类狸施工（开者挖）方法胀一般地质波适用条件螺一览表开挖方法适用围岩级别及说明备注全断面法1单线隧道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩；2双线隧道Ⅰ、Ⅱ级围岩。台阶法1单线Ⅲ级、Ⅳ级围岩；2双线Ⅲ级围岩。台阶长度应有利于施工操作和机械设备效率的发挥，同时应利于支护尽早封闭成环。环形开挖预留核心土法1单线Ⅴ、Ⅵ级围岩；2双线Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩。为方便采用机械化作业，提高开挖进度，施工中应尽量减少开挖分部，采用大断面分部中隔壁法（CD法）单、双线隧道Ⅴ级围岩、浅埋隧道、三线隧道。交叉中隔壁法（CRD法）双线、三线隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩、浅埋隧道。双侧壁导坑法1单线Ⅴ、Ⅵ级围岩；2双线隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩。隧道开纺挖支护仗存在主氧要的问泰题：开挖方法膜选择不当较：包括错漂进距离不著足不按爆破呼设计控制虾：炸药用悲量过多隧道超欠鱼挖控制不拘严初期支护义不及时喷砼厚概度不足喷砼不密旬贴：初支破背后回填山其他材料不安设橡锚杆开挖长蔑度控制背不严台阶法布下部钢丝式格栅接茂腿不及虑时、连通接不牢凶固、悬妈空落底开贸挖距离伏过长、说封闭不猎及时612023肯/4/2议4隧道超蚊欠控制拍不严，踢大于规揪范规定隧道初薯期支护劳如喷砼阳厚度、投钢格栅赵、锚杆辰等与设村计严重重不符64初期支护战不及时202丈3/4吐/24喷砼厚拣度严重宿不足，高且未设浓置锚杆65202标3/4幸/2466202缘瑞3/4丧/242、不鞋良地质拜地段的鼓超前加鲜固断层破碎卷带和软弱若地层，特冻别是富含讯水时，应冒减少对围功岩的扰动耍，一般采恐取先护后么挖，密闭支茧撑，边挖教边封闭的炭施工原则怪，确保隧请道安全施誓工。主要今的方法有撤以下几种册:超前小导积管超前大管摊棚超前加突固67202狠3/4拴/24(1)祝超前小株导管超前小屠导管是援在对施评工安全减要求较僚高的条巨件下使秀用。在蓄破碎围姻岩、堆务积体、笨砂土质卖地层、参断层破混碎带中渴普遍采债用。当地层卡没钻严重时叙，可采用摩自进式锚葬杆。小导管一挠般采用φ灭32mm吹～φ60喊mm的钢奇管，纵向赴长度2.劝5～6m趋根据工程伙需要设置认。小导管布丘设后根据垃地层稳定芬情况，如会需要可进钉行注浆，同加固周边冷地层。682023呼/4/2末469202纸3/4垫/24(2)超橡前大管棚超前大烧管棚一畅般是在床对沉降辱有严格秒要求时竟使用，夕适宜于拐浅埋洞禾口、堆巡寿积体、惯砂土质鹅地层、狐断层破划碎带地额层，以垫及下穿定公路、液铁路、龟地面建顺筑物时插采用。杀大管棚粮一般采绑用φ7努0mm富～φ1屡59m缝m的钢闲管，纵猜向长度垂10～赖100师m根据喂工程需凶要设置饭。702023筛/4/2皆4712023咏/4/2嗽4(3)超雄前加固在断层斤破碎带您和软弱霸地层，颤特别是抱富含水筝时，必那须对围掀岩进行射超前加多固，改让良地层梳，确保慈隧道安叹全施工顾。必须配备径专业队伍师、专业设乱备，进行谨专项设计眼，保证加推固效果。目前，向常用的糟围岩加帖固方法震是注浆孕法。紫注蓝浆法主砖要分全断面注将浆和局部注腾浆两种。在富水松断层地带笔，常采取蠢全断面注仿浆。72202疗3/4拳/24注浆加固蔑范围纵向加固巾长度应根脸据钻机能误力和地层班特点确定云，一般为材20～3碧0m。特掩殊地层条哈件下，应会及时调整据纵向注浆丛加固长度仅，否则既蜂影响进度第，又影响谅质量。恳环向加固袭厚度一般润为3～5猾m，局部躬可增加到甩5～8m班。732023枣/4/2箱4超前加固备存在的主蜘要问题：导管、管尾棚角度、煮长度、间鸽距不符合放设计导管、管笑棚注浆量危或压力不船符合设计742023泄/4/2松475202淋3/4秃/243、监宜控量测（1）饲一般围谣岩条件凯下深埋档隧道的烘变形实如态一般围贴岩条件逼下隧道西的变形寨，大体吃上可以伙分为以糕下几种篇。1）掌子纪面前方的先行变辨形（位偶移）；2）掌子面变垦形（位移勒），包括匹掌子面贡挤出位免移及掌际子面位纵移；3）掌件子面后方变形物（位移）。762023柄/4/2恼4772023米/4/2脆4从上图闷可知，叨在计算龄条件下叶，从掌暑子面前她方到掌视子面后帽方一定捡范围内脂的拱顶接下沉分夕布规律瞧，大致侦如下。1）隧井道开挖倾后在掌逢子面前矛方一定绪范围内铅（2a霸~5a孝）产生稍了下沉螺，我们底称之为修“先行滩位移”每；2）在掌捉子面处，过产生一定渔量的“初浸始位移”府，此值与邻地质条件事关系密切淡，约为最已终位移值腾的20～3吵0％左右，这缴个位移是虎开挖后瞬龙间发生的椒；3）在掌赴子面后方君，随掌子态面的推进厘，产生不秧断增大的倚位移，其鸣特点是初侨期的位移速傍度很大，而后疲增长的烘速度逐忍渐减缓挪，并趋乞于稳定祝。4）围岩踏性质（初学始地应力晴场、围岩糕物性等）狱和施工方年法是决定健变形动态引的主要因爸素，对隧危道变形有翅一定影响齿。782023千/4/2划479202鸟3/4侵/24掌子面寸后方位催移的动虚态特点裤是初始知位移发俩生的比膏较快，医而且量鸣值也比最较大，疫即初期位移虎速度比较董大。因此访，控制曲初期位淹移速度何的发展师是非常粮重要的旋。这也野是判定且围岩好借坏的一骄个重要胀指标。纹控制了容初期位皇移速度毅的发展每，也就明控制了键最终位僵移值。氧因此，榜在实地腐量测中渠，取得初始位移妨值和初期爹位移速度两个重樱要参数闹是非常临重要的俗。即及械时布点伙进行监弟控量测划，迅速艰反馈设所计和施剪工是防坍的兰关键。80202子3/4鸟/24（2）监控控量测是知软弱围岩挑隧道安全衫施工的“眼睛虑”，是判断虫结构稳定升性、指导城软弱围岩根隧道安全非施工“最霸重要”的摆信息化手逝段不进行监杨控量测，衬将无法保委证软弱围对岩的安全泰施工。很唯多隧道的吐变形与坍河方是因为袍没有进行光量测、或烤没有使用稳量测成果塘才产生的甘，教训深群刻。81202岗3/4棉/24测量方法监控量味测主要效包括拱孙顶下沉如和水平稍收敛，呀浅埋段观应进行流地表沉颂降量测乏。目前采采用有忍尺量测提的较多扛。由于注隧道断后面大，夹采取有竿尺量测熔时，施公工干扰埋大、耗旱时长。犯应大力巷推广采鸽用全站铅仪利用角贴片反猴射进行肉量测。822023现/4/2偷4监控量测202臂3/4的/2483技术要棉求建立等论级管理阅、信息逼反馈和酒报告制赞度。隧道监控惑量测必须恒设置专职喊人员，培贺训后上岗锻，实行专肉业化管理狱，城市隧绪道要引入卸第三方监庸测。量测断遇面布置剂间距Ⅳ化级围岩10m（规程露10～什30m历）、Ⅴ取级围岩5m（规程黄5～1或0m）承。拱顶下惕沉或水侍平收敛示速率达5mm/爹d或位移争累计达100严mm时，要暂蛮停施工，守分析产生泼原因，提策出处理措蛋施。采用有躁尺量测席时，测侨点挂钩是要做成宏闭合三论角形，子保证不杏变形、袋点接触减。84202吉3/4射/24量测点设眼置不规范量测点芝设置不如规范202灾3/4侍/2485监控量测侍存在的主啄要问题：不进行全监控量泰测：填雾假资料监控量测皇内容不全三：不进行旁洞内外观陷察量测布量点不及阿时：拱肢顶下沉毛、收敛弊量测初池读数宜以在3～6h内完成，深其它量测圣应在每次兴开挖后1砍2h内取蒙得初读数砍，最迟不洁得大于2蓬4h，且插在下一循扩环开挖前焰必须完成杏。监测频傍率不足不进行架数据整歼理及回猫归分析未按变形榆管理等级覆进行管理86202牙3/4蛾/24铁道部对假隧道施工呈步距规定围岩级别仰拱铺底距开挖面距离（m）二衬距开挖面距离（m）Ⅰ、Ⅱ200Ⅲ90120Ⅳ5090Ⅴ、Ⅵ4070202甩3/4昼/2487中国中脉铁股份碧有限公张司隧道津施工防听坍卡控鸽红线中铁股份愈安〔20栽11〕3偿37号一、高度丝式风险及以凯上隧道及仆地下工程购项目，必录须采用“自建型架乔子队”模式组额织施工。二、必须号按规定进技行地质预石测、预报编，项目部瞎必须指定居一名领导饿负责超前乘地质预报也和监控量凯测工作，籍必须配置猛地质工程朱师。对Ⅲ剪、Ⅳ级围党岩必须进晶行地质素描,应特别架重视判断氏围岩块体薪结构非稳锻定体的状草态,防止新突发性崩炊塌事故。三、必竞须建立贩完备的聚监控量溜测系统睛，否则叨不准施时工。监穷控量测策点必须猪及时埋何设，开溜挖2小浸时内读居取初始柳数据，纷必须保催证量测隔数据的断准确性乌和数据番分析的恼及时性榨，必须星用量测折数据指坊导施工瓦，应特溉别注意症仰拱开划挖过程讽中的量新测变形扒情况。四、必须撇做到隧道恒开挖步距好符合铁道懂部《关于竿进一步明例确软弱围斯岩及不良痛地质铁路窑隧道设计昏施工有关涨技术规定病的通知》脆（铁建设收〔201芽0〕12孕0号）之乐要求。及劲时支护,蛾快速封闭猛成环,要求Ⅳ盒--Ⅵ麦级围岩深，开挖碑距初支辜封闭成继环不超栗过35持米，仰花拱一次藏施作长涂度不超找过3米，并按南下表所利列时间昂内施作长完成。注120芽号文件：剖二次衬砌真距掌子面智的距离：Ⅳ级围摧岩不得火大于9显0m，溉Ⅴ、Ⅵ搜级围岩猪不得大诊于70旨m。围岩级别断面初支施工方法开挖至初支封闭时间（天）仰拱开挖至初支封闭时间（小时）非爆破/爆破Ⅳ单线拱架、喷、锚、网二台阶1310/14双线二台阶1311/16Ⅴ单线拱架、喷、锚、网二台阶1312/16双线环形开挖留核心土2113/18Ⅵ单线拱架、喷、锚、网环形开挖留核心土3514双线CD/双侧壁//五、必比须主动咽采取“动态设计”方式，涉保证支护顺结构与围轮岩特性相映匹配。六、高度寻风险及以矮上隧道在禁初期支护爬未封闭成荐环段，除纲开挖工序苍外，其他摩工序作业人员总击数不得锋超过9业人。七、必胆须保证奸锁脚锚于杆（管幻玉）的施乒工质量，并保证升锁脚锚杆堡（管）布活设与围岩爹情况相匹脾配。必须羞保证钢拱触架纵向连浑接的施工善质量，防俩止结构失塑稳。八、铁肺路双线沾高度风货险及以号上隧道基采用台读阶法施侄工项目否喷锚作狡业必须采用湿喷装，使用机般械手。九、Ⅲ欺级围岩呆开挖1傍20米个必须完临成洞口受工程，艳Ⅳ级以治上围岩卸（含）盈开挖9华0米必打须完成醋洞口工叫程。十、必牌须做到乓在隧道衫施工因懒故停工居前，初阶支封闭纷、仰拱埋二衬按劣安全步润长施作姻到位。割，必须版做到对闭掌子面辜进行封渡闭；必田须进行意风险评劫估后方晓可复工央，必须助强化复存工时的肥监控量流测。十一、寺隧道工胸程已发盗生塌方排地段施师工必须洽要求设面计单位疾进行特殊设计，项目汗部必须顶编制专直项施工贿方案,竹不得冒冻险作业挡。岩溶高哭压、涌堆水93202挠3/4页/24断层涌颗泥涌水94202裹3/4里/24四、隧恐道防突留泥涌水饥安全技俭术（一）造医成隧道突仔泥涌水的海主要原因陶:实际开祝挖揭示胀的地质微与设计之提供的桐地质存艇在较大差异；对岩溶和冠断层分布牛范围和类元型，岩层钢的完整稳档定程度、宵填充物和芒地下水情涉况未超前预测；对已揭崖露的岩蕉溶、断双层施工广处理措施不畅当。952023缠/4/2狱4（二）防呢止隧道突倍泥涌水的闷安全技术吗措施应在以下委三个方面铜予以重视葱和管理◆超前预南报◆超前杨加固◆排堵结盼合、限量袜排放962023哲/4/2招41、超前险预报施工阶孩段必须镇进行地直质综合踩预测预告报岩溶愿技术采用以舰超前钻稳探为主朝，以常票规地质贝分析、遥地质雷完达、红谎外线探木水、T堵SP地柜震波为蝴辅助手泉段的地兰质超前严综合预释测、预潮报岩溶域技术，祖可以比并较准确扮判断掌笔子面前桑方30押m、隧场道开挖劝轮廓线逮内及距役离隧道善开挖轮团廓线距佛离小于葡10m糠的溶洞蒙位置、稳形态及瓦充填物眉、水量伸、水压抛大小，巨准确率己可达到90%以上。97202迫3/4景/24(1)估常规地泼质分析主要根跨据环境特条件、状地勘资析料及掌乓子面开鸦挖揭示堤的地质童情况，室通过常鞠规地质仓分析，帽可以初氏步判断翼判岩体妨的结构麦、构造特、岩性侄、结构浩面的产宋状、岩毯溶发育甩的位置坦、范围柳、规模支大小及峰可能对葡施工安隙全和隧皮道稳定疏性带来伏的不利僻影响，消从而为选择更准确的征地质预测腹、预报方势法提供依据。98202炎3/4刻/24(2)笨超前钻挥探超前钻探骨是最直接板和最准确系的地质预厚测预报方笛法，它是误验证物探读方法预报壳结果和实遍现精确预念报的基础房诚，它可以奇准确探明积大型溶洞霸和岩溶管津道的位置。一般情况看下，对于句正洞，长脂距离宏观绸地质超前汇预测预报者，一般钻浑2～4个劣钻孔，钻悟孔深度一晃般应控制辟在

10挪0m以内开。短距离地飘质预测预虹报，一般栏钻4～6请个钻孔，恨钻孔深度饶一般控制残在30m拦。99202富3/4跑/24(3)籍红外线奔探水在高压厚、富水陈、岩溶盾区进行叨红外线辰探水，霜判断3坟0m之插内有水棉的准确狡率可达胃到86船%，判锣断30文m之内没无水的机准确率劲可达到88%典左右。图2-1一般灰岩残段的无水毕探测曲线图2-2导P返DK3雄54+芹246、DK35啊4+46塘0溶洞探休测曲线100202甘3/4赛/24（4）地里质雷达探惰测地质雷达远用于隧道是周边和底乞部岩溶检裁测，准确道率为30%左煮右。图2-3地质雷达35MH出z天线探翻测溶洞围掌子面毙前方1012023新/4/2廉4（5）共TSP绍202悄、20穷3地震抚波探测主要探妙测距离筒掌子面列200念m以内扁的不良网地质体匀结构面啊及溶洞文界面。或结构面皮的验证粥率75%左右。图２-气5呢TS伐P20扫2对平尝导1号尖溶洞的泡预测预尺报结果图２-6犯TS姨P20货2对正洞2号溶洞的占预测预报港结果102202清3/4存/24超前钻探您红鲜外线探水地质雷达TSP2纸02地震波纪探测103202茶3/4源/242、超前加凤固在岩溶、读断层破碎妄带富含水伞时，必须讨对围岩进罪行超前加侵固，改良地瓣层，确保隧压道安全施墙工。必须配叶备专业营队伍、扯专业设熔备，进骗行专项覆设计，退保证加犹固效果鸭。目前，常澡用的围岩盯加固方法袄是注浆法材。注浆法夏主要分全掉断面注浆肥和局部注甩浆两种。局在富水断嫂层地带，发常采取全双断面注浆办。1042023爱/4/2看4全断面注茶浆法钻孔颂数量多，对施作周期蝴长；局部溉注浆是针糠对隧道前挽方地层特掌点，对薄怖弱部位进甩行注浆，高钻孔数量息少，施作承周期短。无论是全亡断面注浆停，还是局画部注浆，背都要求必企须配备先血进的钻孔团注浆设备坝，必须采店取信息化榜注浆。注浆加固胆范围纵向加固窄长度应根吼据钻机能做力和地层下特点确定谢，一般为20～3促0m。特殊昌地层条舅件下，卷应及时柴调整纵绣向注浆册加固长回度，否短则既影缝响进度革，又影伴响质量钳。环向加俘固厚度新一般为普3～5蚊m，局串部可增拖加到5较～8m永。105202帝3/4慌/24溶洞注采浆堵水息、加固韵效果1062023拾/4/2拆43、排扎堵结合谦、限量恋排放实践证明读，当隧道章施工中遇诞到高压、果富水溶洞腾时，将水刻完全堵住箩是不现实劫的，现有却的技术手库段、材料琴、设备也凯是达不到片的，因此绩应允许部坑分排水，贩降低水压耍，以策安泽全施工和筛运营。107202雷3/4语/24超前地质接预测预报隐存在的主醒要问题：未进行灰常规地来质分析未进行变超前地矮质钻探止浆墙岩佩盘预留厚义度不足注浆过程狭管理不严溶洞或断袋层揭露后寒，分析、夫处理措施浴不当1082023没/4/2拦4五、隧道裤防爆安全腹技术隧道瓦斯典涌出、燃赠烧、爆炸摇、突出以萌及火灾，敬以及炸药述爆炸是严成重危及隧聪道施工安废全的重大展灾害。（一）拳造成隧唱道瓦斯成爆炸、作炸药的床主要原晴因未按瓦斯菊隧道进行蜻施工；在通风、惕设备、用稿电、检测帽、爆破、可培训等各某方面管理劲不到位。炸药在醋运输、惠加工、糖装药、瞎连线、村起爆、相临时存异放过程贯中违章携作业1092023番/4/2孕4（二）隧傲道瓦斯基陷本知识1、瓦斯许的产生、牵存在地质缠、形式和康积聚形式瓦斯的处产生存在的地茧质存在形黎式积聚形式1102023惑/4/2扇42、瓦斯脆的主要性姻质瓦斯的组艺成主要有姨：甲烷（沼吹气）CH邪4，一般否可占8期0％以希上；二鸡氧化碳睛CO2悦和氮N稻2，一轧般占1执%、2咬％左右茶；氢H筹2、一祥氧化碳膝CO、悄二氧化略硫SO帮2及硫虎化氢H模2S等烟气体，纱一般含揉量很少延，但危袍害很大杜。甲烷的基捞本特征为脾无色、无巷嗅、无味羞的可燃气滥体；比重匹是0.5旬54，比歼空气轻，浇因此通常童存在于隧颗道的顶部川；具有强敏扩散性；谅微溶于水调；甲烷具惜有燃烧性勤和爆炸贷性。隧道瓦属斯爆炸伪基本为甲烷爆迁炸。111202谷3/4伯/24四川都拥汶公路州龙溪隧姻道，在喂200纤5年5徐～7月纱份的短碧短三个争月中，谦隧道左库、右线签掌子面仗仍然先犯后发生园十多次与瓦斯燃发烧。特泰别是5伯月30等日上午辈，大火沉吞噬了鞠整个掌崇子面，或熊熊的强大火烧蹈了一天殖一夜，物连石头振都烧红机了。6胀月24邮日上午肢9时4睁0分，耗进口右浆线K2互1+8肢68.歌4处掌棕子面再侧次发生瓜瓦斯燃怪烧，持纱续燃烧偷了15凳分钟。1122023垮/4/2裤43、瓦斯壶爆炸必须饶同时具备三个条件，缺一预不可：①气中的氧含量采大于1领2%（新鲜空军气氧含量过为20.谎9%）；②空气晋中瓦斯浓度园为5-1兔6%；③具有躲温度为650舰-75概0℃的叼火源。4、瓦躲斯等级罩的划分瓦斯隧锄道分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三阻种瓦斯隧强道工区购分为非霞瓦斯工幕区、低冬瓦斯工置区、高俘瓦斯工质区、瓦卖斯突出甘工区共4类。1132023牺/4/2故45、瓦诱斯的涌睬出形式①普通涌郑出。指煤胁层或岩裹层中的毯瓦斯大嘴范围、夕均匀、街缓慢、姿长期地膝向坑道姜涌出。②特殊涌替出。包括瓦顿斯喷出、惭煤和沼气轮突出。隧道施划工中瓦免斯的来锦源隧道本身群穿过煤层隧道并碎没有从另煤层中广通过，王但隧道洞身漫以下存在垃煤系地层，瓦斯通腐过岩层裂照隙运移至踢隧道所处挂的岩层中导储存，隧盐道施工一虽旦掘进到睡这个部位停，瓦斯即稼涌出，这荣种形式的未涌出危害扶更大，最污易酿成大崇事故。1142023玩/4/2叠4自200瓶5年10月28日起，辉合武客冻专红石胡岩隧道拳出口、翼周家坳汁隧道进竟口、汀身筒沟隧任道进口洞、九斗照冲隧道愉和乔家谊山隧道族出口等速五个隧姓道工点获先后发娱生不明哑气体燃啊烧现象贴，中国腊矿业大席学现场鬼检测化盯验发现适围岩内岂含多种还有毒有令害气体固，后经纤建设单咽位组织秤相关科伟研单位痕专家鉴遮定为瓦脏斯隧道左。施工滩过程中跨，最高冠瓦斯浓趴度达1.3％。202移3/4症/24115大别山区慨瓦斯逸散目路径示意摄图202败3/4篇/241166、隧道似内引爆瓦揉斯火源的水种类明火炮火冲击、剃摩擦火喊源内燃机械世排气筒所同排出的火纤焰或火花电火花鹊、电弧静电火花热幅射1172023石/4/2绘4（三）钓防止隧