隧道施工规范化管理控制

山岭隧道施工安全技术研究丛书

专家委员会

顾问:陈湘生周丰峻

主任:韩国明李宗平

副主任:赵宗智

丛书主编:李献民

委员:以姓氏笔画为序

()

马栋孔恒石新栋叶英

任少强孙新海杨会军汪微

张稳军洪开荣郭小红谭忠盛

山岭隧道施工安全技术研究丛书

隧道施工规范化管理控制

李献民李志双史向群等编著

◎

中国铁道出版社有限公司

北京

2022·

内容简介

本书从项目管理施工安全质量环水保等方面入手以隧道全过程施工工序为编写顺序

、、、、,,

坚持先进性一体化协同化精细化原则在管理制度资源配备现场管理过程控制等方面

“、、、”,、、、

进行论述并以机械化工厂化专业化信息化四化作为支撑手段针对隧道施工过程中的质

,、、、“”,

量通病及预防安全风险点及预防等突出问题总结提出了提升隧道施工质量管理水平安全保

、,、

障水平成本管控能力等技术关键管控要点管理理念重点阐述了对隧道工程施工的规范化管

、、、,

理控制和引领指导作用

。

本书内容丰富系统性针对性实用性较强适用于在建改扩建的公路铁路市政水运等

,、、,、、、、

隧道工程施工的规范化管理控制可供从事隧道施工管理的工程技术人员科研工作者参考

,、。

图书在版编目CIP数据

()

隧道施工规范化管理控制李献民等编著北京

/.—:

中国铁道出版社有限公司

,2022.7

山岭隧道施工安全技术研究丛书

()

ISBN978-7-113-28680-4

隧李隧道施工施工管理

Ⅰ.①…Ⅱ.①…Ⅲ.①-

Ⅳ.①U455.1

中国版本图书馆数据核字第号

CIP(2021)271015

书名:隧道施工规范化管理控制

作者:李献民李志双史向群等

策划:王健

责任编辑:张瑜编辑部电话:

(010)51873017

封面设计:高博越

责任校对:孙玫

责任印制:樊启鹏

出版发行:中国铁道出版社有限公司北京市西城区右安门西街号

(100054,8)

网址:

印刷:北京富资园科技发展有限公司

版次:年月第版年月第次印刷

202271202271

开本:印张:字数:千

787mm×1092mm1/1624.5602

书号:

ISBN978-7-113-28680-4

定价:元

85.00

版权所有侵权必究

凡购买铁道版图书如有印制质量问题请与本社读者服务部联系调换电话

,,。:(010)51873174

打击盗版举报电话

:(010)63549461

作者简介

李献民,年月出生,男,河南许昌人,中共党

197110

员,博士后,正高级工程师,交通运输部交通青年科技英

才、中交一公局集团有限公司隧道高级专家、中交集团暨

中国交建技术服务平台专家智库一级专家。参与并主持

国家与省部级以上课题项,获省部级科技奖励次,知

128

识产权余项,发表论文篇,出版专著部。

306031999-

年获中南大学理学硕士学位、工学博士学位,

20042004-

年任郑州大学交通系副教授,年在河南省

20052005-2016

交通科学技术研究院创立隧道工程研究所,历任副主任、

副所长、所长,主持河南省岩土与隧道工程院士工作站工作;年在北京交通大学从

2010-2014

事土木工程学科博士后研究;年任中交一公局土木工程建筑研究院副院长,兼任

2016-2020

中国交建(重庆)隧道抢险救援队总工程师;年至今任中交一公局集团有限公司科数部正

2020

高级工程师。

李志双,年月出生,男,黑龙江绥化人,中共党

19842

员,大学本科,高级工程师,一级建造师,一级造价师。现

就职于中交一公局厦门工程有限公司,参建了多个高速

公路建设项目,荣获全国建设工程优秀项目管理成果一

等奖,省级科技示范工程项,省部级科学技术创新成果

1

项、国家级工法项、省部级工法项,创新多项专利技

214

术,参建工程项目获得鲁班奖项。

2

史向群,年月出生,男,山东日照人,中共党

19846

员,大学本科,高级工程师,一级建造师,一级造价师。现

就职于中交一公局厦门工程有限公司,公司桥梁专家,参

建建设项目获得鲁班奖项,省部级奖项,中国交建优

23

质工程奖项,参与多项专利技术及编写。

1QC

丛书序

交通运输是国民经济中具有基础性、先导性、战略性的产业,是重要的服务性

行业和现代化经济体系的重要组成部分,是构建新发展格局的重要支撑和服务人

民美好生活、促进共同富裕的坚实保障。为加快建设交通强国,构建现代综合交

通运输体系,《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》等规划文件中

明确提出,到年,国家综合立体交通网实体线网总规模合计万公里左右。

203570

其中,国家铁路网包括“八纵八横”高速铁路万公里,若干条普速铁路万公

713

里;国家公路网包括“射、纵、横”高速公路网万公里,“射、纵、

7111816124760

横”普通国道网万公里。

30

随着我国交通行业的快速发展,山岭隧道工程建设迅猛发展,正如王梦恕院

士曾预言“世纪是隧道及地下空间大发展的年代”,伴随国家“西部大开发”战

21

略、“一带一路”倡议深入推进及“川藏铁路”等重点工程项目的开工建设,我国隧

道工程修建规模及难度均为世界之最。时至今日,我国已建造了横卧世界屋脊的

关角隧道、穿越中国南北分界线的秦岭终南山公路隧道、具有世界级工程地质水

文地质难题的大柱山隧道、巨龙入海的港珠澳沉管隧道及深中通道沉管隧道……

截至年底,铁路运营隧道座(长)、在建隧道座(长

20211753221055km2418

)、规划隧道座(长);截至年底,等级以上公路运营

6414km622615266km2020

隧道处(总长),同比增长,年中国特长隧道数量

2131621999.3km11.8%2020

处(总长),长隧道数量处(总长),目前在建的

13946235.5km55419633.2km

最长公路隧道为天山胜利隧道(长)。

22.11km

我国隧道建设不断朝着“深、大、长”的方向发展,但现有的隧道设计建造技术

还面临着设计计算理念体系不完善、复杂地质条件下结构设计及建造技术体系不

完善、山岭隧道深层地下结构设计理论不完善、复杂环境与极端地质条件下施工

困难、超大断面隧道支护困难、超长隧道施工风险高等诸多困难与挑战。加之隧

道施工风险的复杂性、多变性、不确定性、不可预测性及施工管理和技术水平的差

异,导致隧道施工因特殊地质环境因素(岩溶、瓦斯、软岩、岩爆、涌泥、突水等)引

起的突发性工程灾害和重大恶性事故频发,隧道施工安全形势严峻。这些难题与

挑战严重制约山岭隧道建设的质量、速度及安全。因此,持续开展山岭隧道施工

隧道施工规范化管理控制

安全技术研究大有必要。

“山岭隧道施工安全技术研究丛书”(以下简称“丛书”)聚焦山岭隧道施工安

全技术,重点梳理技术创新成果,系统总结建设经验,进一步厚植安全技术优势,

持续推进隧道工程高质量安全发展。丛书内容涵盖勘察、设计、施工、安全、管理

等关键技术环节,阐述山岭隧道工程施工建设的原则理念、基础理论、机理规律,

总结山岭高风险隧道施工安全管控理念、设计施工一体化关键技法、技术安全一

体化管控措施等成套施工安全技术体系。丛书坚持理念与实践、规范与实证、传

承与创新相结合,着力构建“理论技术实践”三位一体的山岭隧道施工安全技

++

术体系。

丛书由李献民博士后发起,撰写人员具有深厚理论功底与丰富的实践经验,

且有行业内权威专家审核把关。丛书既是隧道从业者智慧与汗水的结晶,更是隧

道人追逐梦想、锐意进取、担当作为的生动写照。

丛书理论与实践并重,具有良好的可读性、参考性和启发性。希望该套丛书

能够充分发挥服务行业、服务社会、服务国家的积极作用,促进隧道工程技术人员

和科研工作者快速成长,为推进我国山岭隧道施工安全创新发展、高质量建设交

通强国作出贡献。

山岭隧道施工安全技术研究丛书专家委员会

2

序言

近年来世界隧道工程技术发展很快,突破性地建成了多项宏伟的隧道工程,

工程技术的主流趋势正朝着更加安全、经济、绿色和艺术等方向发展。在这个背

景和趋势下,中国隧道与地下工程的修建技术已跻身国际先进行列,取得了举世

瞩目的成就,正在成为一支引领世界隧道修建技术发展方向的重要力量。隧道工

程作为交通运输领域的一个重要组成部分,越来越得到广泛的重视和应用,大量

隧道工程不断兴建。然而在隧道建设施工过程中,质量通病屡见不鲜,塌方事故

时有发生,已成为隧道施工领域的灾害之一,不仅会造成较大的经济损失,有时还

会引起施工人员的伤亡,给施工单位造成无法弥补的损失。综上所述,中国隧道

建设目前面临的一个迫在眉睫的问题是应进一步发挥隧道量的优势,把量的优势

转化为质的优势、创新的优势和效益的优势,实现隧道建设从高速度发展到高质

量发展的转变。

根据交通运输部关于加快推行现代工程管理,促进公路建设“发展理念人本

化、项目管理专业化、工程施工标准化、管理手段信息化、日常管理精细化”的要

求,在现行公路工程标准、规范的基础上,针对工程质量通病和管理薄弱环节,充

分吸纳各地施工标准化的经验和成果,总结行之有效的成熟工艺、先进装备和制

度措施,加强隧道施工规范化管理控制措施,这些措施的落脚点最终还是每道工

序、每个工艺细节质量的管控,正所谓:行远必自迩,登高必自卑,万丈高楼平地

起,质量安全控工序。

隧道围岩地质条件环境复杂多变、不良地质地层岩性千差万别,这些无异都

会显著地加大设计施工的难度和风险,导致隧道施工质量、施工安全无法有效得

到管控。隧道施工规范化管理控制就是要明确设置符合实际、符合规范标准要

求,并真正推动落实,加快形成“实施有规范、操作有程序、过程有控制、质量有评

价”的规范化管控体系,为保证隧道施工质量、安全、工期提供技术支撑和制度保

障,隧道施工规范化管理控制的工程实践意义重大。

本书作者李献民博士后等人一直坚守在隧道设计施工科研第一线,他们结合

多年的隧道工程实践经验,从隧道工程的策划、设计、施工、工艺、质量、安全等各

个环节入手,对隧道施工规范化管理进行了第一次全面系统地研究和总结,丰富

隧道施工规范化管理控制

和发展了已有的隧道施工标准化设计施工管理的理念和技术要点,填补了这一领

域的空白。同时借鉴融合了国内专家学者有关隧道施工规范化管理控制发表成

果,提炼出“设计施工一体化”“动态反馈设计施工”“四方联动动态管理”“工序管

理不能脱离设计和规范”“隧道防水应全工序全过程防水”“规避施工风险应先期

预防为主”等隧道施工规范化管理控制的原则理念和方法要点。

该书是全面系统阐述隧道规范化施工管理控制的专著,理论与实践并重,具

有良好的可读性、参考性和启发性。真心期待《隧道施工规范化管理控制》早日出

版,相信该书会给读者带来诸多裨益和帮助,会对隧道施工规范化管理控制起到

积极助推作用,从而使工程质量在过程中始终处于受控状态,实现工程质量管理

的规范化、标准化、常态化。

深圳大学土木与交通工程学院院长

深圳大学未来地下城市研究院创院院长

中国工程院院士

年月日

2021920

2

前言

近年来伴随着交通基础建设的蓬勃发展,隧道与地下工程建设如火如荼。隧

道施工不但具有隐蔽性大、施工工艺复杂、地质状况多变、建设周期长等特点,而

且面临着大量的施工风险和不确定性因素。因此,隧道工程要求的施工技术与安

全保证往往更加严格,隧道施工中常见的质量和安全问题有:洞口坍塌,洞门表观

质量差;洞身开挖光爆效果差,超欠挖严重;断层、破碎带开挖局部坍塌;喷射混

凝土不达标,锚杆施工不规范,拱架拼装不规范;仰拱填充混凝土厚度不足、密实

度不足;防水、排水、引水设施不完善,施工不规范等导致衬砌渗漏水;衬砌背后

存在空洞、衬砌表观质量差、厚度不满足设计要求;混凝土开裂、露筋、保护层不

足;隧道路面开裂,隧道边沟、电缆沟槽外观差,中心排水沟排水不畅;超前地质

预报的方法不正确;监控量测不及时不准确、不连续,不能为施工安全提供可靠的

依据等。这些问题的出现,很多时候是由于施工过程中的管理不善和执行技术标

准不严格,而这些问题如果不能得到有效地改进,将直接影响隧道工程的施工安

全和寿命。

隧道施工规范化管理控制是隧道施工质量安全得到有效保证的强力措施,是

推进隧道施工安全管理工作的有力保障,但在施工过程中为了追求施工进度等原

因,往往忽视对隧道施工的规范化管理控制,从而导致隧道施工安全隐患频出、事

故频发的不利形势。因此,只有建立健全以专业化、机械化、工厂化、信息化为支

撑的隧道施工规范化管控体系并实施到位,才能保证隧道施工质量、有效避免施

工中的安全事故发生。

本书依据现行国家法律法规、公路铁路等相关行业的技术标准及规范规程,

以隧道施工管理为主线,以技术规范为支撑,以施工中常见的质量、安全等问题为

导向,在总结近百座隧道工程建设实践经验的基础上,进一步规范隧道工程施工

的各项工序操作,提炼出可供借鉴的先进施工理念、施工方法、技术要点,按隧道

施工工序编写而成,可为隧道施工规范化管理控制提供支撑,从而提高施工管理

水平,克服质量通病,指导促进隧道工程实体质量再上新台阶。

本书在编写过程中,注重隧道修建关键技术体系的完备性,力求形成一套完

整、系统全面的隧道设计施工技术规范化管控体系,并在工程实践中进行推广应

隧道施工规范化管理控制

用。本书内容涵盖隧道施工策划、工序流程及作业要点、工序质量管控措施、工序

安全管控措施、质量通病防治、质量检验评定、信息化施工等规范化管理要求及措

施,共分章,内容包括:施工策划、施工准备、隧道测量、洞口工程、洞身开挖、初

27

期支护、辅助工程、仰拱与底板、防水与排水、二次衬砌、辅助坑道、混凝土路面、附

属设施、超前地质预报、监控量测、特殊岩土隧道、特殊环境隧道、特殊结构隧道、

隧道风险管理、隧道信息化管理、应急救援管理、机械设备管理、首件工程管理、第

三方监测管理、品质工程管理、安全文明施工管理、验收资料管理。

本书力求将理论与实践相结合、技术与管理融合为一体,将工程具体问题进

行理论分析、优化施工方案、制定技术措施、灵活运用规范标准管控,以期确保工

程施工质量和施工安全。本书基于作者多年隧道设计施工经验、余项隧道科研

20

课题、近百座山岭隧道工程实践验证,并结合已有成果,历经数载总结提炼形成。

本书内容丰富、系统全面、理论与实践并重、技术与管理齐抓,可为从事相关工程

的研究人员和技术人员提供参考和借鉴。

本书由李献民构思并负责全书的统稿,分工如下:第章第章由李献民

1~10

撰写,第章第章由李志双撰写,第章第章由史向群撰写。本书编

11~1920~27

著得到了中交一公局厦门工程有限公司各级领导的支持和帮助,王禹、李习春、杨

天伟、王嘉炜、康梦安、闫晨、肖正、刘军、黄超前、林高鹏、张富贵、杨述涛等人参与

了编写工作,在此深表谢意!

本书在编著过程中参考了大量的相关文献和专业书籍,谨向上述作者致以诚

挚的谢意!由于作者水平有限,书中难免疏漏和谬误,敬请读者严加斧正,不吝赐

教为盼。

年月于北京

202112

2

目录

第1章施工策划…………………

1

概述…………………

1.11

工程调查…………………

1.21

策划内容…………………

1.31

第2章施工准备…………………

4

概述…………………

2.14

施工现场调查……………

2.24

设计文件核对……………

2.35

施工技术准备……………

2.47

临时设施管理……………

2.511

施工营地管理……………

2.612

隧道洞口管理……………

2.715

人员材料和设备………………………

2.8、26

第3章隧道测量………………

30

概述…………………

3.130

洞外控制测量……………

3.230

洞内控制测量……………

3.331

洞内施工测量……………

3.431

竖井联系测量……………

3.532

误差测定调整……………

3.634

交竣工测量……………

3.7()35

第4章洞口工程………………

36

概述…………………

4.136

施工工艺流程……………

4.236

洞外排水工程……………

4.337

边仰坡施工……………

4.4、38

明洞施工…………………

4.540

洞口段施工………………

4.643

洞门施工…………………

4.744

隧道施工规范化管理控制

安全管控措施……………

4.846

质量管控措施……………

4.946

质量通病防治…………

4.1047

质量检验评定…………

4.1148

第5章洞身开挖………………

51

概述…………………

5.151

分离式隧道………………

5.253

开挖方法…………………

5.354

钻爆开挖…………………

5.466

机械开挖…………………

5.577

出渣运输…………………

5.679

安全管控措施……………

5.781

质量管控措施……………

5.883

质量检验评定……………

5.984

第6章初期支护………………

85

概述…………………

6.185

喷射混凝土………………

6.285

锚杆…………………

6.390

钢架…………………

6.499

钢筋网………………

6.5105

质量通病防治…………

6.6107

质量检验评定…………

6.7108

第7章辅助工程………………

110

概述………………

7.1110

超前锚杆………………

7.2110

超前小导管……………

7.3113

超前管棚………………

7.4116

超前预注浆……………

7.5120

地表砂浆锚杆…………

7.6124

地表注浆………………

7.7124

超前钻孔排水…………

7.8126

坑道排水………………

7.9127

井点降水………………

7.10128

注浆防水………………

7.11130

安全管控措施…………

7.12131

质量管控措施…………

7.13133

质量通病防治…………

7.14135

2

目录

质量检验评定…………

7.15136

第8章仰拱与底板……………

138

概述………………

8.1138

施工工序………………

8.2138

施工作业要点…………

8.3139

工序控制要点…………

8.4140

质量控制要点…………

8.5143

安全管控措施…………

8.6144

质量管控措施…………

8.7144

质量通病防治…………

8.8145

质量检验评定…………

8.9145

第9章防水与排水……………

146

概述………………

9.1146

施工防排水……………

9.2146

结构防排水……………

9.3149

排水盲管………………

9.4152

防水卷材………………

9.5154

止水带条……………

9.6()158

中心排水沟……………

9.7161

施工缝与变形缝………………………

9.8162

安全管控措施…………

9.9163

质量管控措施…………

9.10164

质量通病防治…………

9.11165

质量检验评定…………

9.12166

第10章二次衬砌……………

168

概述………………

10.1168

衬砌模板台车…………

10.2168

施工工序流程…………

10.3174

矮边墙施工……………

10.4175

二衬钢筋安装…………

10.5175

衬砌台车就位…………

10.6179

二衬混凝土……………

10.7180

安全管控措施…………

10.8188

质量管控措施…………

10.9188

质量通病防治………………………

10.10190

质量检验评定………………………

10.11192

3

隧道施工规范化管理控制

第11章辅助坑道……………

194

概述………………

11.1194