高速公路隧道施工标准化指南宣贯交通部月日成都二

高速公路施工标准化技术指南2013年3月第五分册隧道工程主讲人：唐勇三2/3

红外探测有效探测范围一般是掌子面前方或岩壁外围30m以内。连续预报时前后两次重叠长度应不小于5m。说明：物探手段的选用应根据不良地质体与周围介质的物性差异确定。物探资料只有在物性资料和地质资料齐全的基础进行定量解释，才能获得准确的解释参数，以避免物探资料的多解性，提高解释结果的准确程度。存在主要问题开挖方法不适合，存在侥幸心理。光面爆破重视不足。超欠挖严重，既不经济，也存在质量安全隐患。机械化水平低下，开挖和出渣能力不足，功效不足。安全措施不到位。装药、爆破安全警戒，以及通风、初喷、排水等不到位。第5章洞身开挖5.1一般规定洞身开挖应根据地质条件、断面大小、机械设备等，选择适宜的开挖方案（包括开挖顺序、爆破、施工照明、通风、排水、支护、出渣等）。为了最大限度地利用围岩自承能力，必须采用有利于减少超挖、减少围岩扰动的开挖方法进行洞身开挖。隧道爆破应采用光面爆破，必要时采用预裂爆破技术；施工中应优化钻爆设计、提高钻眼效率和爆破效果，降低工料消耗。对不宜爆破、挖掘机又难以挖动的软弱围岩以及黄土地段，鼓励采用铣挖机配合装载机进行隧道开挖施工。5.1.4应有良好的通风、照明、调度、高压风、给排水、供电系统。

说明：良好的通风系统、良好的调度系统、良好的高压风系统、良好的给排水系统、良好的供电系和照明系统是隧道快速施工的关键保障。5.1.5双向开挖隧道的贯通宜选择在围岩较好的地段。双向开挖距离接近时，两端施工应加强联系、统一指挥，并采取浅眼低药量，控制爆破震动；当两开挖面间的距离为15-30m时，应改为单向开挖，一端必须停止开挖、将人员机具撤走，并在安全距离处设立警告标志。对采用单向开挖的隧道，出洞前应反向开挖不少于30m或不小于洞口超前管棚长度，严禁在隧道洞口处贯通。隧道选择在洞口位置贯通，造成洞口沉降变形。某隧道出洞前，洞口加固工程措施不到位，放大炮，造成洞口仰坡塌方。双洞开挖时，应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件及其他自然条件，选择适当的开挖方法，确定好两洞开挖的时间差和距离差，并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。5.2施工工序

1、浅埋段开挖超过50m必须进行浅埋段二衬及明洞模筑衬砌施工。

明洞段仰拱已做，准备施作明洞2、初支紧随开挖面及时施作，减少围岩暴露时间，抑制围岩变形，并及时进行复喷，硬岩地段复喷作业距掌子面不得超过60m。3、仰拱应及时封闭成环，铺底距掌子面距离不大于60m。

4、洞口及洞内软岩段二次衬砌尽早施工，其他段落根据监控量测结果适时施工，一般情况下二衬距掌子面距离不超过200m。5.3.1开挖方法隧道开挖必须与支护、衬砌施工相协调。如需变更设计除应满足技术规范要求外，还需满足以下原则。(1)两车道土质和类土质、含水量大、承载力低的隧道宜采用中隔壁法（CD法）或交叉中隔壁法（CRD法）施工。(2)三车道土质围岩和石夹土或土夹石的松散石质围岩、地下水丰富的隧道应按中隔壁法、交叉中隔壁法或双侧壁导坑法施工。(3)浅埋大跨度隧道及地表下沉量要求严格而围岩条件很差时应选用交叉中隔壁法或双侧壁导坑法施工。说明：两车道土质和类土质、含水量大、承载力低和三车道土质围岩和石夹土或土夹石的松散石质围岩、地下水丰富的隧道采取台阶法施工存在较大安全隐患，沉降往往难以控制，极其容易造成侵限或塌方等质量安全问题。塌方变形侵限塌方冒顶（4）V级围三岩和（5）采用环形导坑预留核心土法施工的隧道要严格按该施工工序组织施工，尤其是要加强钢拱架的锁脚，减少下沉；对土质的隧道应以核心土为基础设立2根临时钢架撑以支撑拱顶，核心土应根据围岩量测结果适当滞后开挖。6)采用三上下三台阶三法施

说明：台阶长度过长往往造成封闭不及时；下台阶马口开挖和拱架落底过程是台阶法施工最危险时间，一次开挖和落底长度过长，往往会造成支护变形加大甚至失稳塌方，指南规定落底长度不大于2榀钢拱架。前几三年一三座隧三道在三下台三阶落三底过三程中三出现三塌方三关人三。原三因就三是落三底长三度过三大，三支护三不及三时造三成。三下面三简单三介绍三一下三影响三围岩三稳定三的主三要因三素。影响三围岩三客观三主观1、地三质因三素的三影响⑴三岩土三体结三构状三态一是三构成三岩体三的岩三块大三小整体三状三大块三状三碎石三块石三状三碎石三状三土石三状二是三这些三岩块三的组三合形三态整体三砌三体三镶嵌三⑵三岩石三的工三程性三质一般三主要三指岩三石的三强度三或坚三固性三。●三结构三状态三为控三制围三岩稳三定的三主要三因素●三岩石三强度三在完三整的三岩体三中是三起主三要作三用⑶三地下三水的三作用三和影三●使岩质软化，强度降低；●冲走充填物或使夹层液化，减少层间摩阻力；●粘土岩遇水后产生膨胀。

⑷三围岩三的初三应力三状态2、设三计和三施工三因素三

人为因素也是造成隧道丧失稳定的重要条件⑴三隧道三的形三状和三尺寸三，尤三其是三跨度三影响三较为三显著在同三类围三岩中三，跨三度愈三大，⑵三支护三结构三的类三型及三支护三时间●三隧道三自稳三时间三：是三指从三开挖三后到三顶部三开始三发生三可以三察觉三到的三移动三、松三弛时三为止三所经三历的三●围岩的自稳时间对隧道围岩的稳定性产生重要影响。

5.三3.三2超欠三挖控三制(1三)应严三格控三制欠三挖。拱、三墙脚三以上1m内断三面严三禁欠三挖。(2三)应尽三量减三少超三挖，(3)

应采用光面爆破、提高钻眼精度、严格控制单响药量等措施，并提高作业人员的技术水平。(4)开挖后应采用断面仪或激光投影仪直接测定开挖断面尺寸，并绘制断面图。(5)隧道的开挖轮廓应按设计和相关规范要求预留变形量，并根据监控量测信息进行调整。说明三：开三挖轮三廓线三应采三用有三效的三测量三手段三进行三控制三，轮三廓线三和炮三眼位三置宜三采用三激光三隧道三断面三轮廓三尺寸三：初次三、二三次衬三砌断三面尺三寸检三测，三判断三支护三是否三侵界三。比三较初三支、三二衬三数据三，可三得二三衬厚三度。BJSD-3型激光隧道断面仪

激光断面仪测量原理

光爆三效果三好，三炮眼三残留三率高边墙三由于三受钻三孔角三度影三响，三光爆三效果三往往三较差三，应三采取三措施三加以三改善三。边墙光爆效果光爆三效果三差，三超欠三挖严三重5.三3.三3钻爆三设计（1）三隧道三掘进三说明：光面爆破工作是隧道施工的基础性工作，施工、监理单位要加强检查，确保光爆质量。（4）周（5）铺底和仰拱底面采用预留光爆层爆破，Ⅱ、Ⅲ级围岩段的水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。钻爆三作业2）机械三设备三选型三配套（1（2）一三般隧三道大三断面三开挖三可采三用多三层钻三孔平三台配12～18台风三动凿三岩机三对于三长度三大于5k三m或独三头掘三进超三过2k三m（3）出三渣运三输设三备的三选型三配套三（4）掘三进15三0m以上，隧三道施三工必三须实三施管三道通三风。5）装三药（2）加三强炮三眼堵三塞，三提高三爆破三效果三，周三边眼三的堵三塞长三度不三宜小三于40三0m三m。宜三配备三专用炮泥三机加工三炮泥三，提三高炮三孔堵三塞质三量。三鼓励三承包三人采三用水压三控制三爆破三法（AB三M）等三爆破三效果三较好三的装三药形三式，三减少三炸药三消耗三量。提醒三：装三药与三钻孔三作业三不得三在同三一开三挖工三作面三进行三。5.三4开挖三方法开挖三方法中隔三壁导三坑法三（CD法）上下三台阶三法台阶三法分部三开挖三法全断三面开三挖法侧壁三导坑三法三台三阶法环形三双侧三壁导三坑法交叉三中隔三壁导三坑法三（CR三D法）单侧三壁导三坑法5.三4.三1全断三面开三挖法主要三应用三于两三车道Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ级较三好围三岩和三三车三道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围三岩段三的施三工。说明三：隧三道采三用全三断面三开挖三，爆三破用三药量三大，三应控三制一三次起三爆的三炸药三量和三循环三进尺三，降三低爆三破震三动对三围岩三的影三响和三确保三开挖三工作三面的三稳定三。IV、V级围三岩在三采取三有效三支护三措施三稳定三开挖三工作三面后三，经三过批三准后三，也三可采三用全三断面三发开三挖。5.三4.三2台阶三法施三工3）施三工要三求（1）台三阶不宜三多分三层，上三下台三阶之三间的三距离三尽可三能满三足机三具正三常作三业，三并减三少翻三渣工三作量三；当三顶部三围岩三破碎三，需三支护三紧跟三时，三可适三当延三长台三阶长三度。（2）施三工亦三应先护三后挖，宜三采用三超前三锚杆三或超三前小三钢管三辅助三施工三措施三。开三挖应三（3）初期支护应紧跟开挖面；上台阶施工时，钢架底脚宜设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁以利下台阶开挖安全。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后开挖。（4）隧三道两三侧的三沟槽三（5）台阶分界线不得超过起拱线，上台阶长度不得大于30m，下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度，应一次落底，并尽快封闭成环。说明：台阶开挖台阶长度要考虑初期支护闭合断面的时间要求，围岩稳定性愈差，闭合时间愈短。两台三阶法三施工三工序三示意三图上导坑上台阶长度15m，落底紧跟掌子面三台三阶法三施工三工序三示意三图5.三4.三3环形三开挖三留核三心土三法：三先开三挖上三部导三坑成三环形三，并三进行三初期三支护三，再三分部三开挖三剩余三部分三的施三工方三法。三其施三工步三骤3三)施工三要求(1）环三形开三挖留三核心三土法三，将三开挖三断面三分为三上、三中、三下及三底部三四个三部分三逐级三掘进三施工三，核三心土三面积三应不三小于三整个三断面三面积三的50三%。上部三宜超三前中三部3～5m，中三部超三前下三部3～5m，下(2）核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成后、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形，其底部宜加设槽钢托梁，托梁与钢架连为一体，钢架底部应按设计要求设置锁脚锚杆，并与纵向槽钢焊接，锚杆布设俯角宜为30°(3）每三一台三阶开三挖完三成后三，及三时喷三射4c三m厚混三凝土三对围三岩进三行封三闭，三设立三型钢三钢架三及锁三脚锚三杆，三分层三复喷三混凝三土到三设计三厚度三，必三要时三各台三阶设临时三仰拱加强三支护三，完三成一三个开三挖循三环。(4）对三土质三的隧三道应三以核三心土三5.三4.三4中隔三壁法三（CD法）三：是三将隧三道分三为左三右两三CD法，三侧壁三按两三台阶三的，三适合三于围三岩条三件较三好的3）施三工要三求（1）上三部导三坑的三开挖循环三进尺三控制三为1榀钢三架间三距（0.三75～0.三8m），三下部三导坑三的开三挖进三尺可三依据三地质三情况（2）中隔壁法或交叉中隔壁法施工时，初期支护完成后方可进行下一分部开挖，地质较差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱；各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺；应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖；左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m；当开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。说明三：左三右导三坑施三工工三序衔三接较三清晰三、步三序合三理，三仰供三施作三及时三。左、右两三侧导三坑开挖工三作面三的纵三向间三距不符三合要三求（3）导三坑开三挖孔三径及三台阶三高度三可根三据施三工机三具、三人员三等安三排进三行适三当调三整。应配三备适三合导三坑开三挖的三小型三机械三设备三，提三高导三坑开三挖效三率。（4）中三隔壁三的拆三除工三艺是三关键三技术三，中隔三壁拆三除时三间的三判定三要以三拱顶三下沉三和净三空收三敛为三依据，一三般在三拱顶三下沉7天内三增量三在2三mm以下三作为三拆除三中壁三的基三准。三同时三，要三求中三隔壁三5.三4.三5交叉三中隔三壁法三（CR三D法）1）CR三D法是三在软三弱围三岩大三跨度三隧道三中，三先分三部开三挖隧三道一三侧，三施作三中隔三壁和三横隔三板，三再分三部开三挖隧三道另三一侧三并完三成横三隔板三施工三的施三工方三法。二、三中隔三壁（CR三D交叉三中隔三壁（CR三D）法三施工三步骤三示意左侧三壁上三部开三挖（三先行三）左侧三壁上三部锚三杆、三喷射三混凝三土层三、钢左侧三壁下三部开三挖左侧三壁下三部锚三杆、左侧三壁上三部锚三杆、三喷射三混凝三土层三、钢三支撑三等初三期支三护、三及侧三壁临三时支三撑右侧三壁上三部开三右侧三壁上三部锚三杆、三喷射三混凝三右侧三壁下三部开三挖右侧三壁下三部锚三杆、三喷射三混凝三土层三、钢三支撑三等初三期支三撤除三中隔三壁，三浇筑三仰拱防水三板铺三设正拱三衬砌三整体三浇筑5.三4.三说明三：双三侧壁三导坑三关键三在于三各工三序的三施工三质量三，特三别是三支撑三钢架三的连三接一三定要三紧密三，要三加强三监控三量测三，确三保安三全。双侧三壁导三坑法三施工3）施三工要三求（1）围三岩开三挖应三尽量采用三挖掘三机和三人工三配合三无爆三破施三工，局（4）侧壁导坑开挖后，应及时施工初期支护并尽早形成封闭环；侧壁导坑形状应近于椭圆形断面，导坑跨度宜为整个隧道跨度的三分之一；左右导坑施工时，前后拉开距离不宜小于15m；导坑与中间土体同时施工时，导坑应超前30～50m。双侧三壁法开挖。但左、右导三坑前三后拉三开的三间距不足三，且三导坑三与中三间土三体拉三开的三间距三也不三足双侧三壁导三坑法三步骤三示意左侧三壁上三部开三挖左侧三壁下三部开三挖左侧三壁下三部锚三杆、三喷射三混凝三土层三、钢三支撑三等初三期支三护、三及侧三壁临三时支三撑右侧三壁上三部开三挖右侧三壁上三部锚三杆、三喷射三混凝三土层三、钢三支撑三等初三期支三护、三及侧三壁临三时支三撑右侧三壁下三部开三挖右侧三壁下三部锚三杆、三喷射三混凝三土层三、钢三支撑三等初三期支三护、三及侧三壁临三时支三撑仰拱三左幅三浇筑仰拱三右幅三浇筑核心三土上三部开三挖拱部三中央三锚杆三、喷三射混三凝土三层、钢支三撑等三初期三支护核心三土下三部开三挖仰拱三中央三部浇三筑，三形成三仰拱三整体三结构撤除三双侧三壁临三时结三构，三铺设三防水三板正拱三衬砌三整体三浇筑5.三5连拱三隧道一般三要求（4）一般三情况三下，三连拱三隧道三施工三不宜三左右三两洞三齐头三并进三，同三时开三挖、三衬砌三，宜三先左(右)洞，三后右(左)洞；三再左(右)洞、三继而三右(左)洞的三逐步三推进三，如三此往三复循三环依三次进三行；三先行三洞应三选择三在偏三压侧三及地三质较三为软三弱的三一侧三（5）

为确保施工安全，避免二衬出现开裂，要求左右洞必须至少各配备一台二次衬砌模板台车。（5）为确三保施三工安三全，三避免三二衬三出现三开裂三，要三求左右三洞必三须至三少各三配备三一台三二次三衬砌三模板台车三。（6）三应严三格按三设计三要求三进行三中隔三墙施三工，中隔三墙施三工时三应注三意预三埋与三主洞三钢支三撑连三接钢三板。某连三拱隧三道钢三拱架三未与三中隔未与三中隔三墙顶三连接5.三6小净三距隧三道一般三要求小净三距隧三道施三工应三结合三中岩三墙厚三度、三围岩三条件三及埋三深等三制订三单项三施工三技术三方案三。该三方案初期三支护钢筋三网钢架锚杆喷射三辅助三工程三措施超前三管棚三支护超前三超前三锚杆三支护超前三预注三浆地表三砂浆三锚杆地表三注浆第6章三初期三支护三与辅三助工三程措三施6.三1一般三规定初期三支护三应配三合开三挖作三业及三时进三行，确三保围三岩稳三定及三施工三安全三软弱围岩地段施工必须坚持“先支护（强支护）、后开挖（短进尺、弱爆破）、快封闭、勤量测”的施工原则，初期支护紧跟掌子面。Ⅳ～Ⅵ级围岩初期支护必须保证尽早封闭成环。隧道三支护三宜根三据现三场监三控量三测结三果，三分析三施工三中的三各种三信息三，及三时调三整支三护措三施工中应做好地质描述、超前地质预报，根据围岩条件的变化，因地制宜，提前采取相应措施，做到安全可靠、经济合理。6.三2喷射三混凝三土存在三主要三问题违规三干（三潮）三喷。三从抽三检情三况看三，干三喷与三湿喷三强度三差别三非常三大，三干喷三合格三率极三低。喷层三厚度三不足三，复三喷滞三后。喷层三不够三密实三，存三在空三洞。一般三要求1喷射三混凝三土不三得采三用干三喷工三艺。三软弱三围岩三及不三良地三质隧三道喷三射混初支三混凝三土射三砼采三用干三喷工三艺。三我省三做法三：是三见到三一个三干喷三机没三收（三替保三管）三一个三；对三仓库三的粉三状速三凝剂三进行三清场三。业三主的三态度三很关三键，三要坚三决！2液体三速凝三剂应采三用环保三无碱速凝三剂。3喷射三混凝三土配三合比三应通三过试三验确三定并三满足三设计三强度4隧道开挖后应及时初喷，硬岩地段复喷作业距离掌子面不得大于60m，软岩地段初期支护应紧跟掌子面。6.三2.三3施工三要点3）喷三射作三业（7）喷三头距三岩面三距离三以0.三6m～1.三2m为宜三，与三受喷三面基三本垂三直，三喷射三料束三与受三喷面三垂线三成5°～15三°夹角三时最三佳；三喷射三时，三应使三喷射三料束三螺旋三形运三动。隧道三初支三表面三不圆三顺，三喷射三砼厚三度明三显不三足，三初支三表面“排骨”现象三明显（8）钢三架与三壁面三之间三的间三隙应三用喷三射混三凝土三充填三密实三；喷三射混三凝土三应由三两侧三拱脚三向上三对称三喷射三，并三将钢三架覆三盖、三保证三将其三背面三喷射三填满三，粘三结良三好。三拱脚三基础三喷射三混凝三土要三密实三，严三禁悬三空。根据三具体三情况三，变三换喷三嘴的三喷射三角度三和与三受喷三面的三距离三，将三钢架三、钢三筋网三背后三喷填三密实三，见三图。三必要三时钢三架背三后采三用注三浆充三填，三并不三得填三充异三物。钢架三背后三的喷三射角三度钢架三之间三的混三凝土三喷射三顺序初支三表面三局部三存在三空洞三现象。（9）喷三混凝三土终三凝2h后，三应喷水三养护，养三护时三间不三少于7d；隧三道内三环境三温度三低于三＋5℃时，三不得三喷水三养护三。6.三3锚杆存在三主要三问题偷工三减料三。目三前也三成为三包工三队主三要利三润来三源。施工三工艺三不到三位。三（锚三固长三度不三足，三注浆三不饱三满，三无锚三垫板三，系三统锚三杆不三一般三要求（1）隧三道锚三杆施三工质三量执三行工三后检三测。三挂防三水板三之前三，项三目业三主应三（2）为保三证拱三部锚三杆的三施作三质量三，要三求对三拱部三锚杆三采用三专门三（3）三所有三锚杆三都必三须安装三垫板，垫三板应三与喷三射混三凝土三紧密三接触三。垫板（4）锚三杆施三工在三初喷三后及三时进三行。Ⅳ、Ⅴ级围三岩的三系统三锚杆三尾端三应预三留足三够长三度（锚杆三头用三土工三布包三裹）三，确保三锚杆三垫板三能够三在复三喷完三成后三安装三，锚杆三施作三位置三用红三漆进三行标三识，以三便于三锚杆三质量三检测三。锚三杆头三采用三专用防护三套保三护，避三免刺三破防三水板三。说明三：防三护套三组合三中空三锚杆三注浆三工艺三图（5）三隧道三现场三监理三工程三师应三准备锚杆三验收三专用三记录三本。对三每次三锚杆三的检三查验三收，三应详三细注三明锚三杆施三作的三里程三桩号三、围三岩等三级、三锚杆三施作三情况三、设三计数三量、三实做三数量三等。三每期三锚杆三计量三必须三附隧三道现三场监三理工三程师三签认三的锚三杆验三收记三录复三印件三。隧三道锚三杆严三禁长三杆短三做、三以短三代长三作弊三行为三。（6）三对中三空锚三杆的三注浆三，监三理工三程师三必须三要有三旁站三记录三，严禁三未注三浆行为三。围岩三节理三较发三育处三未打三锚杆锚杆三中没三有注三入过三水泥三浆的三痕迹中空三锚杆三外露三端过三长、三锚固三深度三不够①三悬吊三作用②三减跨三作用③三组合三梁作三用④三整体三加固三作用当前三，锚三杆偷三工减三料和三施工三质量三问题三是当三前隧三道施三工过三程中三的老三大难三问题三。有三必要三对锚三杆的三力学三作用三进行三介绍三，锚三杆不三是可三有可三无。①悬吊三作用三：将不三稳定三岩层②减跨三作用三：在隧三道顶三板岩三层中三打入三锚杆三，相三当于三在顶三板上三增加三了支三点，三使隧三道跨三度减三小，三从而三使顶三板岩三体应三力减三小。③组合三梁作三用：在岩三层中三打入三锚杆三，将三若干三薄弱三岩层三锚固三在一三起，三类似三将叠三合的三板梁三变成三组合三梁，三提高三岩层三的承三载力。④整体三加固三作用三：锚杆三群锚三入围三岩后三，其三两端三附近三岩体三形成三圆锥三形压三缩区三，按三6