大断面隧道的设计与施工中的关键问题

从安全、技术、管理谈

大断面隧道的设计与施工中的关键问题

西南交大xxx5/16/20231一、背景1、世界范围内，铁路建设的重新定位，一些长大隧道，不断涌现。铁路隧道例如欧洲共同体，启动了新一轮的高速铁路建设计划，其中在穿越阿尔匹斯山区的线路上出现了几座特长铁路隧道（图1）。5/16/20232穿越阿尔匹斯山几座特长铁路隧道5/16/202335/16/202342、我国客运专线的启动，引发新一轮铁路隧道的建设。例如我国铁路开始的新一轮铁路建设，在总长12500km的铁路线上，隧道总延长约2500km，而目前开始修建的客运专线就有近700km的单、双线铁路隧道，长度超过10km以上的，有10多座，其中最长的太行山隧道，长度达27.8km，目前已经开始修建。我国长度超过10km的铁路隧道列于表1。5/16/20235表1中国特长铁路隧道表序号隧道名称长度（m）线别建设时期1太行山隧道27892石太客专在建2乌鞘岭隧道20050兰武线20063秦岭Ⅰ线隧道18456西康2000．54秦岭Ⅱ线隧道18456西康2003．125大瑶山隧道14294衡广复线1987．126野三关隧道13845宜万线在建7北天山隧道13573精河～霍尔果斯在建8吕梁山隧道13365太原～中卫规划9大别山隧道13251武汉合肥规划10霞浦隧道13124温州福州线规划11长梁山隧道12782朔黄2000．312东秦岭隧道12268西合线2003．313堡镇隧道11588宜万线在建14南梁隧道11451石太客专在建15通海隧道11115玉溪蒙自铁路规划16圆梁山隧道11068渝怀2004．1217金寨隧道10682武汉合肥规划18大巴山隧道10655襄渝线规划19齐岳山隧道10469宜万线在建20大瑶山一号10080武广客专在建5/16/20236根据统计，截止2004年底的统计数据，各国已经建成通车的、正在修建的和规划中的长度超过10km以上的公路隧道及铁路隧道，共有117座，其中中国拥有22座。约占20％。5/16/20237NO隧道名称长度（km）所在地开通时间1GotthardBase57.1瑞士施工中2BasisBernner55.0澳大利亚·意大利规划中3青函53.9北海道·青森19884BasisMondAmbin52.1法国·意大利施工中5Channel（Euro）50.5法国·英国19946LotchbergBase34.6瑞士施工中7Koralm32.8澳大利亚规划中8Guadarrma28.4西班牙施工中9太行山27.9中国规划中10八甲田26.5日本施工中11岩手一户25.8日本200212PajaresBase24.7西班牙规划中13LainzerWienerwald23.9澳大利亚规划中14饭山22.2日本施工中15大清水22.2日本198216乌鞘岭20.1中国施工中17Belledonne20.0法国规划中18LaGrandeChartreuse20.0法国规划中19LianokladeDomokos20.0希腊规划中20Simplon（No2）19.8瑞士·意大利192221Simplon（No1）19.8瑞士·意大利190622ZimmerbergBasis19.7瑞士施工中23SemmeringBasis19.2澳大利亚竣工24Vereina19.1瑞士199925ChannelTunnelLink19.0英国施工中26新关门18.7日本197527Vaglia18.6意大利施工中28Apennino18.5意大利193429秦岭Ⅰ－Ⅱ18.5中国200330Valico16.6意大利

31六甲16.3日本197232PurkaBase15.4瑞士198233榛名15.4日本19825/16/2023834Severomuyskiy15.3俄罗斯200135五里峰15.2日本199736Firenzuola15.1意大利施工中37MonteSantaomarco15.0意大利198738StGotthard15.0瑞士188239CeneriBasis15.0瑞士施工中40Civ415.0澳大利亚规划中41CveneriBasis15.0瑞士规划中42中山14.9日本198243Lotchberg14.6瑞士191344MoutMcDonaid14.6加拿大198845Romeriksporten14.6挪威199946Cikarija14.3克罗地亚规划中47大瑶山14.3中国198748TaiwanHSRproject14.0中国台湾施工中49北陆13.9日本196250野三关13.8中国施工中51北天山13.6中国施工中52Frejus13.5法国·意大利187153新清水13.5日本196754Savio13.5芬兰规划中55吕梁山13.4中国规划中56HexRiver13.4南非

57大别山13.3中国规划中58Bosporus13.3土耳其规划中59CaponeroCapoverde13.3意大利200160Sciliar13.2意大利199361霞浦13.1中国规划中62安芸13.0日本197563Peloritana12.8意大利200164长梁山12.8中国200265Inntal12.7澳大利亚199466NewCascade12.5美国192967Lainzer12.3澳大利亚施工中68东秦岭12.3中国20035/16/2023969NovoKunsnetzkij12.2俄罗斯195770Bussolenobypass12.1意大利规划中71JammuUdhapur12.0印度规划中72Epine－Ⅱ12.0法国规划中73筑紫11.9日本施工中74北九州11.7日本197575福岛11.7日本198276Wienerwald11.6澳大利亚施工中77堡镇11.6中国施工中78RadfeidWiesing11.4澳大利亚施工中79颈城11.4日本196980Flathead11.3美国197081南梁11.2中国规划中82盐泽11.2日本198283藏王11.2日本198284通海11.1中国规划中85Monterotond11.1意大利施工中86圆梁山11.1中国200587SanDonand11.0意大利198688ParisCDG10.8法国规划中89Landruckenn10.8德国198890金寨10.7中国规划中91大巴山10.7中国规划中92Lierasen10.7挪威197393Pianoro10.7意大利施工中94Finse10.6挪威199395StansTerfens10.6澳大利亚施工中96Mundener10.6德国199197齐岳山10.5中国施工中98Raticosa10.4意大利施工中99生田10.4日本1976100赤仓10.3日本1997101NewKuanying10.3中国台湾规划中102Ariberg10.2澳大利亚1884103SantaLuciaBasis10.2意大利1977104大瑶山1号10.1中国规划中

5/16/202310

10km以上的公路隧道NO隧道名称长度所在地开通1Laerdal24.5挪威20002终南山18.0中国施工中3StGotthard16.9瑞士19804Ariberg14.0澳大利亚19785雪山12.9中国台湾施工中6Frejus12.9法国·意大利19807MontBranc11.6法国·意大利19658Gudvanga11.4挪威19919Folgefonn11.2挪威199110关越（上）11.1日本199111飞弹10.7日本施工中12GranSasso10.2意大利198413LetunnelEst10.1法国施工中注：隧道长度，按4舍5入计，取小数点后1位。本表的中国数据到2005年4月，其它国家到2003年7月。5/16/202311因此，在隧道工程领域中，我们不仅是一个名副其实的“隧道”大国，而且正在向“隧道”强国迈进。5/16/2023123、这些铁路隧道都是以高速为基础修建的,因此，净空断面积增加较多，特别是开挖断面积增大了，给设计施工带来新的问题。国家线别线路长度（km）设计最高速度（km/h）营业最高速度（km/h）隧道数量双线标准断面积（m2）日本东海道51521027069/13%63.5山阳563250300268/47%63.5东北593260275184/63.4上越275260275107/39%63.5北陆11726026063/54%63.5九州12826026085/69%63.5法国南东410300300－－大西洋28435030016/6%71北欧333350300－100地中海250350300（320）13/5%100德国ICE9930028030/30％82哈诺法327300330120/37%82法兰克22%92意大利罗马23730025071/30%西班牙马德里47130030016/3%75英国CTRL10930030026/24%韩国KTX412350300189/46%107中国台湾台北34535030065/19%90合计624213395/16/202313这些长隧道的修建，无疑地是一个新的机遇和挑战，我们应该利用这个机遇，将我国的隧道设计、施工及维修管理的技术提高到一个新的水平。应该指出，我国近4000km的铁路隧道和近1000km的公路隧道，以及水工隧道、部分地下铁道，基本上是采用矿山法修筑的，因此，这次发言也把重点放在客运专线的隧道工程，以矿山法修建隧道的技术现状和发展上。5/16/202314二、客运专线的隧道特点5/16/202315为了迎接市场竞争的挑战，近期，铁道部启动了以250km/h、300km/h和350km/h速度为目标的客运专线的建设工程，我国的铁路建设又进入了一个新阶段。由于速度的跨越，对构成线路的各种结构物，包括桥梁、隧道、轨道、路基等，提出了更加严格的要求和标准，也提出来许多前所未有的新课题。目前，正在建设的和拟建的几条客运专线都有大量的隧道工程涌现。在客运专线条件下，如何针对隧道观察的特点、认识和解决所面临的新问题，是一个值得研究的问题。5/16/202316首先，如何认识客运专线中隧道工程与一般线路中隧道工程有何不同。5/16/202317一、列车运行的高速度，引起的列车——空气动力学问题突出，不容忽视；这包括：·隧道净空有效断面积的确定－舒适性；·列车运行产生的空气压对结构物的影响－耐久性；·对周边环境的影响－缓冲结构的设置。三个方面的问题。5/16/202318二、考虑列车高速运营的特点，隧道的净空有效断面积增大，例如在350km/h速度的条件下,Ⅴ级围岩隧道的开挖断面积可达170m2，属于超大断面隧道的范畴，与三车道公路隧道的开挖断面积相当，给设计、施工提出来许多新课题；5/16/202319三、由于开挖断面积的增大，施工难度也急剧增加，特别是对一般地质条件下的初期支护技术和不良地质条件下的超前支护技术，提出来很高的要求；5/16/202320四、三列车三高速三运行三的作三用，三对洞三内轨三道（三包括三基底三结构三，如三仰拱三或铺三底、三混凝三土填三充层三等）三的影三响增三大，三不仅需要三加强三基底三结构三，对衬三砌结三构也三具有三一定三的影三响，三不容三忽视三。5/三2/三20三2321五、三对衬三砌混三凝土三的耐三久性三，如三抵抗三列车三风压三的疲劳三特性；如三何保三证初三期支三护的喷混三凝土三的耐三久性?，以三及大三断面三衬砌三结构三的抗三开裂三特性三等，三都提三出来三了明三确的三要求三；22六、三由于三这一三轮隧三道工三程的三数量三特别三巨大三，因三此，三降低三工程三造价三，意三义也三特别三重大三。5/三2/三20三2323总之三，目三前要三解决三的问三题是三：高速三运营三条件三下的三超大三断面三隧道三的设三计施三工问三题。因此三、客三运专三线的三隧道三工程三，将三是提三高我三国隧三道设三计施三工技三术的三重要三机遇三。我三们应三该下大三力气三，切三实地三做出三具有三时代三意义三的贡三献。5/三2/三20三2324何谓三大断三面？目前三我国三大断三面（三三车三道）三公路三隧道三已开三始修三建，三如联三络重三庆市三的几三条高三速公三路也三从一三开始三就决三定采三用3车道三的大三断面三隧道三，如三铁山三隧道三，大三梅沙三隧道三、大三宝山三隧道三等都三是三三车道三大断三面的三。由三于3车道三公路三隧道三的断三面积三比双三车道三大得三多,例如三，第三二东三名公三路初三期建三设的三三车三道隧三道的三断面三积为11三3～三17三0m2比一三般双三车道三的85m2大1三.5三～2三.0倍。三目前三为适三应14三0km三/h高速三度的三要求三而规三划的3车道三公路三隧道三，其三断面三积达17三0m2三～2三00三m2三，局部三断面三达23三0m2的超三大断三面，三开挖三宽度三达23m。较初三期三三车道三隧道三断面三又增三加了1.三3～三1.三5倍。三英法三海峡三隧道三分叉三处断三面的三开挖三宽度三达21三.2m，开挖三高度三达15三.4m，开挖三断面三积为25三2.三2m2三。又如三，日三本的三第二三布引三隧道三，在三分叉三段是三从2车道三（净三空断三面积59m2三）变化三到3～三4车道三的断三面（三最大三开挖三宽度24m、开挖三断面三积24三0m2三）。5/三2/三20三2325大断三面隧三道的三分类隧道三断面三划分三和开三挖断三面积三（三日本三）划分开挖断面积(m2)说明标准断面大断面超大断面70~80100~120>140双车道有人行道的双车道车道与路面宽相同的三道5/三2/三20三2326日本三公路三隧道三断面三划分三的基三准（20三03年）通常断面大断面小断面净空宽度（m）8.5～12.512.5～14.03.0～5.0净空形状上部断面为单心园上半断面为三心园上半断面为单心园，侧壁为直墙净空纵横比约0.6以上约0.57以上约0.8以上净空断面积（m2）约40～80约80～100约8～165/三2/三20三2327国际三隧协三的断三面划三分划

分净空断面积(m2)超小断面小断面中等断面大断面超大断面<3.03.0~10.010.0~50.050.0~100.0>100.05/三2/三20三23285/三2/三20三2329大断三面意三味着三什么三？在同三样围三岩条三件下三，随三着开三挖断三面积三的增三加，三意味三着：1、掌三子面三的稳三定性三的降三低；2、施三工难三度、三特别三是施三工安三全管三理的三难度三增大三；3、施三工风三险的三发生三概率三加大三；4、结三构物三质量三要求三的提三高。5/三2/三20三2330大断三面隧三道施三工的三基本三问题安全三：安三全为三主线三，技三术和三管理三为后三盾，三实现三安全三生产技术三：以三技术三确保三掌子三面稳三定和三施工三质量管理三：以三风险三观点三实现三精细三的工三程管三理5/三2/三20三2331结合三具体三情况三，主三要谈三三个三问题三：1、初三期支三护；2、初三期支三护的三喷混三凝土三；3、隧三道防三水板三的铺三设工三艺。5/三2/三20三2332一、三掌子三面稳三定性在大三断面三条件三下，三如何三控制三掌子三面的三稳定三性，三减少三和预三防掌三子面三出现三坍塌三的风三险，三是极三为重三要的三。特三别是三在通三过各三种不三良地三质地三段时三。从风三险的三角度三看，三掌子三面失三稳有三多种三方式三：·掌子三面挤三出；·掌子三面拱三部坍三塌；·上半三断面三拱脚三下沉三；·底部三鼓起三等。从技三术角三度出三发，三预防三和减三少上三述风三险发三生的三主要三方法三也是三多种三多样三的。·超前三支护三；·扩大三拱脚三、设三置拱三脚锚三杆或三锚管三；·正面三喷射三混凝三土和三锚杆三；·底脚三锚杆三或锚三管等三。5/三2/三20三2333例如三意大三利在三修建三高速三铁路三隧道三中，三曾采三用以三下稳三定掌三子面三的方三法。这些三方法三都是三为了三确保三掌子三面稳三定，三减少三施工三风险三而形三成的三。5/三2/三20三23345/三2/三20三23355/三2/三20三2336超前三支护工程三实践三证实三，在三地质三不良三的地三段，三发展三各种三稳定三掌子三面的三辅助三工法三并使三之模三式化三是极三为重三要的三。日三本、三意大三利在三这方三面都三做了三极有三成效三的工三作。定义：以三稳定三掌子三面和三地层三下沉三为目三的的三拱形三薄壳三结构三体。三即：不仅三沿隧三道纵三向具三有梁三结构三的作三用，三在横三断方三向还三具有三拱形三结构三支护三效果三的支三护。适用三范围三：1、需三要提三高掌三子面三稳定三性的三土砂三围岩三；2、以三控制三地表三下沉三和相三邻结三构物三的影三响为三主要三目的三的场三合；三如浅三埋地三点、三接近三重要三结构三物施三工的三场合三等5/三2/三20三2337模式三化的三超前三支护日本三在新三版“三城市三矿山三法隧三道技三术标三准”三（20三04年）三中，三把超三前支三护类三型、三参数三及适三用条三件做三了具三体的三规定三。5/三2/三20三2338超前三支护三由于三构筑三方法三的不三同，三有的三是以三横向三刚性三大的三拱形三构造三为主三，有三的是三以纵三向连三续性三强的三梁构三造为三主，三也有三具有三两者三功能三的。三其分三类列三于下三表。超前三支护三方法三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5/三2/三20三2339预衬三砌其标三准参三数如三下。超前三支护三厚度三：１三７０三ｍｍ设置三范围三：１三２０º（１三１５º～１三２５º）设置三角度三：７º（５º～１三０º）纵断三方向三钻孔三长度三：４.０ｍ纵断三方向三充填三长度三：３.５ｍ搭接三长度三：０.５ｍ超前三残余三长度三：１.０ｍ三（１.０～三２.０ｍ三）．5/三2/三20三2340水平三喷射三注浆三方式其标三准断三面如三下：喷射三改良三体直三径：三６０三０ｍ三ｍ设置三范围三：１三２０º（１三２０º～１三８０º）设置三角度三：５º（５三～１三０º）纵断三方向三钻孔三长度三：１三３.０ｍ三（９三～４三８ｍ三）纵断三方向三改良三长度三：１三０ｍ搭接三长度三：１.０ｍ超前三残余三长度三：４.０ｍ三（３.０～三４.０ｍ三）设置三间距三：６三００三ｍｍ三（４三００三～１三６０三０ｍ三ｍ）5/三2/三20三2341长钢管三注浆三方式标准三断面三如下三：钢管三直径三：１三１４三３ｍ三ｍ设置三范围三：１三２０º（５三０～三１８三０º）设置三角度三：５º（４三～３三０º）纵断三方向三钻孔三长度三：１三２.５ｍ三（４三～４三０ｍ三）纵断三方向三注浆三长度三：１三２５三ｍ（三４～三４０m）搭接三长度三：３.５ｍ超前三残余三长度三：３.５ｍ三（１.０～三７.５ｍ三）设置三间距三：４三５０三ｍｍ三（２三００三～１三００三０ｍ三ｍ）5/三2/三20三2342除预三衬砌三方式三外，三其它三两种三方式三，我三们也三是经三常采三用的三。也三取得三不少三的经三验，三因此三，当三务之三急是三如何三提高三超前三支护三技术三的水三平，三一个三重要三措施三就是三首先三要建三立模三式化三的、三标准三的超三前支三护工三法体三系，三在此三基础三上，三根据三我们三的实三践确三立各三种超三前支三护的三类型三、设三计参三数及三使用三机械三的配三套。5/三2/三20三2343预衬三砌工三法的三机械预衬三砌工三法采三用的三机械三，有2大类三：1、排三钻。三示于三下图三。用三其钻三设槽三形孔三，中三央的三钻用三于压三注砂三浆或三混凝三土，三形成三拱形三混凝三土壳三体。5/三2/三20三23442、装三备有三切槽三钻头三的专三用机三械，三用于三钻孔三，同三时充三填混三凝土三。其三机械三概况三示于三下图三。5/三2/三20三2345脚部三的施三工机三械之三一5/三2/三20三2346脚部三施工三机械三之二5/三2/三20三2347二、支护三结构在大三断面三的条三件下三，隧三道支三护结三构需三要加三强。加强三的途三径有三二。三其一三是改变三过去三采用三的支三护结三构参三数，三如增三加喷三混凝三土厚三度，三加密三钢支三撑间三距等三；这是三我们三目前三采用三的主三要方三法。三另一三个方三法就三是改变三材料三的规三格，三例如三高强三度喷三混凝三土、三高承三载力三锚杆三等。第1种方三法的三后果三，就三是：三加大三了开三挖断三面积三，这三也是三在同三样净三空断三面积三的条三件下三，我三们的三开挖三断面三积比三较大三的原三因之三一。第2种方三法，三是其三他国三家采三用的三主要三方法三。结三果不三仅提三高了三支护三结构三的效三果，三也缩三短了三作业三的时三间。5/三2/三20三2348支护三结构三的构三成隧道三的支三护结三构包三括：初期三支护三；喷混三凝土、锚三杆、三钢支三撑或三格栅超前三支护三；二次三衬砌三包括三仰拱三及底三板；临时三支护三：需三要拆三除的三支护三构件三，如三中隔三壁等三。5/三2/三20三2349喷混三凝土三的几三个关三键性三的性三能指三标1、设三计基三准强三度2、初三期强三度：3、附三着强三度；4、附三着配三比；5、回三弹率三；6、粉三尘量三。5/三2/三20三23501、设三计基三准强三度喷混三凝土三不仅三是初三期支三护的三一个三重要三构件三，也三是永三久支三护的三一个三重要三组成三部分三。因三此在三许多三国家三都规三定喷混三凝土三的设三计基三准强三度，采用三与衬三砌混三凝土三同等三的强三度。不三仅如三此，三考虑三到材三料、三配比三或者三施工三机械三的技三术进三展，三喷混三凝土三稳定三的高三强度三已经三成为三可能三，因三此喷混三凝土三的设三计基三准强三度有三向高三强度三方向三发展三的趋三势。例三如，三日本三第二三东名·名神三高速三公路三，在大断三面隧三道中，三采用三材龄28天的三抗压三强度36三N/三mm2作为三设计三基准三强度三。也三有的三国家三规定三在不良三地质三条件三下采用三高强三度喷三混凝三土的三建议三。5/三2/三20三2351在一三般地三质条三件下三的隧三道，三喷混三凝土三设计三基准三强度三采用三与衬三砌混三凝土三强度三相当三的建三议是三可行三的。三另外三应该三指出三，在三欧洲三一些三国家三的喷三混凝三土规三定中三，很三少有三采用三小于C2三5等级三的喷三混凝三土。在不三良地三质条三件下三的隧三道，三应该三提高三喷混三凝土三的强三度等三级，三采用三高强三度混三凝土三也是三合适三的。5/三2/三20三2352喷混三凝土三抗压三强度三划分

EFNARC的标准

强度划分C24/30C28/35C32/40C36/45C40/50C44/55C48/60圆柱体试件24283236404448立方体试件303540455055805/三2/三20三2353挪威三的标三准三喷三混凝三土抗三压强三度划三分抗压强度(MPa)C30C35C40C45C50C55立方体试件的最小抗压强度303540455055取样试件的最小抗压强度19.222.425.628.832.035.25/三2/三20三23542、初三期强三度一般三说，三喷混三凝土三是最三先施三设的三，都三希望三它尽三快地三发挥三作用三，这三是我三们要三求喷三混凝三土具三有一三定初三期强三度的三目的三。设定三喷混三凝土三初期三强度三的场三合，三应考三虑隧三道开三挖条三件及三随掌三子面三进展三产生三的围三岩动三态，三以充三分确三保掌三子面三及其三附近三围岩三的稳三定，取24小时三以内三的强三度为三标准三。初期三强度三，应三根据三围岩三条件三和施三工条三件，三可以三取24小时三以外三的强三度为三标准三，有三的国三家就三是以3小时三的强三度作为三基准三的。5/三2/三20三2355初期三强度三的设三定值三与设三计基三准强三度一三样，三因隧三道功三能、三断面三形状三等构三造条三件、三荷载三条件三及设三计方三法等三而异三。下三表是三日本三各单三位的三初期三强度三设定三事例三。5/三2/三20三2356日本三喷三混凝三土初三期强三度设三定事三例单位类别材龄3小时抗压强度（N/mm2）材龄24小时抗压强度（N/mm2）道路协会喷混凝土－5铁道建设·运输设施高品质喷混凝土1.58道路公团喷混凝土－5高强度喷混凝土210高强度纤维喷混凝土2105/三2/三20三2357欧洲三，根三据掌三子面三的进三展，三考虑三确保三掌子三面及三其附三近的三围岩三稳定三的重三要性三，要三求喷三混凝三土具三有图三示的三初期三强度三。5/三2/三20三2358J1三：三（A三~B三）：适用三于干三燥围三岩、三薄层三施工三的场三合J2三：三(B三~C三)：适用三于厚三层施三工和三有涌三水，三受到三后续三作业三直接三作用三的场三合J3三：三(三C以上)：只三适用三于特三殊条三件的三场合三（例三如，三大量三涌水三的场三合）5/三2/三20三23593、附三着强三度喷混三凝土三与围三岩及三其它三物体三的附三着，三是发三挥喷三混凝三土支三护作三用的三关键三指标三。许三多国三家都三有明三确的三规定三。5/三2/三20三2360喷凝三土的三欧洲三标准三（EF三NA三RC三)G规定三的附三着强三度如三下表三所示三，通三过附三着试三验核三查。附着三强度三最小三值（MP三a)附着的划分与混凝土的附着与岩体的附着非结构物0.50.1结构物1.00.5挪威三规定三附着三强度三在0.三2～三1.三8MP三a之间三。5/三2/三20三2361附着三强度三测定三事例岩类等矿物粒子大小附着强度

粗糙面破坏面片岩粘土矿物、绿泥石非常细0.24±0.180.28±0.11云母片岩石英、长石、云母中位0.58±0.190.85±0.35片麻岩（叶状构造）石英、斜长石、云母、角闪石中位0.19±0.050.51±0.11片麻岩（叶状构造）石英、斜长石、云母、角闪石中位1.53±0.281.8砂岩（裂隙多）石英、长石细（1.1）破坏面（1.1）破坏面砂岩石英、长石细1.81.8泥灰岩方解石、粘土矿物细1.491.84石灰岩方解石细1.58±0.121.54±0.30大理岩方解石中位1.38±0.301.52±0.28花岗岩、闪绿岩石英、斜长石、黑云母粗0.34±0.121.12±0.20花岗岩、闪绿岩石英、斜长石、黑云母中位1.04±0.321.40±0.26花岗岩、闪绿岩石英、斜长石。黑云母细～中位1.48±0.451.71±0.14辉绿岩斜长石、辉石细～中位1.56±0.251.7木版－－1.71.7喷混凝土表面－－1.71.75/三2/三20三23624、附三着配三比对工三程来三说，三喷混三凝土三的附三着配三比是三最有三意义三的。附着三配比三指的三是：三喷混三凝土三喷射三后附三着在三围岩三上的三配比三。它三与喷射三配比、喷射三工艺三以及三喷射三工的三技术三熟练三程度有直三接的三关系三，不三容忽三视。三下表三是欧三洲的三一个三标准三。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）C38C43C48C54C60C655/三2/三20三23635、回三弹率三及粉三尘浓三度回弹三意味三着粗三骨料三的损三失，三而粉三尘则三意味三着微三细颗三粒的三损失三。这三两者三对附三着的三喷混三凝土三质量三，具三有重三要的三影响三。因此三，喷三射施三工中三，如三何控三制回三弹和三减少三粉尘三的发三生是三很重三要的三课题三。也三是确三保喷三混凝三土质三量的三重要三课题三。在质三量控三制中三，有三的国三家规三定：三回弹三不能三大于20％，三粉尘三浓度三不能三大于5m三g/三m3，否则三，就三是不三合格三。5/三2/三20三23646、喷三射机三械喷射三机械三的性三能和三能力三是减三少喷三混凝三土质三量离三散性三的重三要保三证。三特别三是，三在大三断面三隧道三中，三一次三喷射三混凝三土的三数量三有所三增加三，同三时为三了缩三短喷三射时三间，三采用三大容三量，三高性三能的三喷射三机械三，已三是大三势所三趋。三因此三许多三国家三都规三定了三喷射三机的三要求三性能三。如三单位三时间三的喷三射量三等。三有的三更明三确规三定，三喷射三机的三生产三效率三应在10三m3三/h以上三。许三多施三工单三位也三都认三识到三这一三点，三开始三采用三大容三量的三喷射三机，三是非三常英三明的三决策三。5/三2/三20三2365大断三面隧三道如三果仍三然采三用一三般隧三道的三支护三结构三，必三然会三加大三开挖三断面三积、三从而三延长三工期三和增三加成三本。三为了三解决三这个三问题三，日三本从三修建三第2东名三高速三公路三起，三就开三始研三究对三策。三研究三和实三践获三得如三下的三成果三。5/三2/三20三2366日本三第二三东名三高速三公路三隧道三事例净空三断面三积：三约15三0m三2开挖三断面三积：三最大20三0m三2采用三高强三喷混三凝土三：比三采用三普通三喷混三凝土三的厚三度，三减少30％；锚杆三采用三高强三锚杆三（设三计承三载力28三kN三)，锚杆三数量三减少30％；采用三高规三格钢三支撑三（HH－15三4）；二次三衬砌三采用三高强三喷混三凝土三，设三计厚三度减三少10三cm不设三变形三富余三量。5/三2/三20三23671、喷三混凝三土的三高强三度化主要三研究三高强三度喷三混凝三土和三钢纤三维喷三混凝三土。高强三度喷三混凝三土要三求的三强度三列于三下表三。种类要求强度目标强度3小时1天28天28天高强度配比2以上10以上36以上50以上一般强度配比－5以上18以上－5/三2/三20三2368高强三度喷三混凝三土的三标准三配比三列于三下表要求强度（N/mm2）塌落度（cm）粗骨料最大尺寸（mm）单位水泥用量（kg）单位速凝剂对水泥的用量（％）见上表1810450105/三2/三20三2369高强三度钢三纤维三喷混三凝土三主要三用于三裂隙三发育三的围三岩，三标准三的钢三纤维三混入三率为三体积三比的0.三75％。三其标三准配三比列三于下三表。要求强度（N/mm2）28天弯曲韧性（cm）塌落度（cm）粗骨料最大尺寸（mm）单位水泥用量（kg）单位速凝剂对水泥用量（％）见表1如图所示1810450105/三2/三20三23702、高三承载三力锚三杆在清三水进三行了三下表三的试三验施三工。喷混凝土钢支撑厚度（cm）强度（N/mm2）规格间距（m）标准2018H－2001.5高强度12.540、SFRC－－长度（m）横向间距（m）纵向间距（m）承载力（kN）标准6.01.21.51801组6.02.01.53102组4.0和6.01.01.5180和3103组4.00.81.51805/三2/三20三2371从试三验施三工结三果看三，第1组的三施工三循环三、成三本最三理想三。第3组最三差。三因此三，把三第1组作三为标三准组三合。5/三2/三20三23723、高三规格三钢支三撑采用三了与三过去三钢材三有相三同延三伸率三的，三抗拉三强度59三0N/三mm三2、破断三延伸三率17％以三上的三高规三格钢三支撑三。屈服点（N/mm2）抗拉强度（N/mm2）破断延伸率（％）拉伸试验片炭素当量Ceg高规格钢≥440≥590≥171A≥0.47一般规格钢≥245400~510≥171A－5/三2/三20三2373与过三去采三用的三钢支三撑比三，可三以小三型化三，其三比较三列于三下表过去采用的高规格钢NH-250x250x9x14HH-200x201x9x12NH-200x200x8x12HH-154x151x8x12NH-150x150x7x10HH-123x125x6.5x85/三2/三20三23744、二三次衬三砌同样三地，三二次三衬砌三也采三用高三强度三混凝三土。三根据三试验三，二三次衬三砌的三混凝三土的三强度三等级三从18N/三mm三2提高三到30N/三mm三2。其结三果是三，采三用18N/三mm三2时的三衬砌三厚度三在B~三D2级围三岩中三，为50cm三，在D级围三岩中三为60cm三，而采三用30N/三mm三2时相三应的三厚度三分别三为40cm和5三0cm三。减少三了10cm三。5/三2/三20三23755、施三工方三法的三研究在总三长度83km的隧三道中三，用三台阶三法修三建了80％的三隧道三。台三阶法三已经三成为三修建三大断三面隧三道的三主流三方法三。另三外一三种方三法就三是中三央导三坑超三前开三挖法三。两三种开三挖方三法的三示意三图如三下。5/三2/三20三2376二、三改善三隧道三防水三技术三，是三当前三要解三决的三关键三问题三之一应该三指出三：对三隧道三工程三来说三，地三下水三的影三响和三处理三是至三关重三要的三。大三家都三有体三会，三有