隧道施工

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隧道施工范文第1篇

本隧道地处鄂西南地区，属于亚热带季风气候，温暖多雨、湿润多雾、雨量充沛，区内山峦叠嶂、沟壑纵横。洞内以Ⅲ、Ⅳ级围岩为主，地质主要以寒武系上统耗子沱群灰岩、白云质灰岩为主，中厚产状，弱风化。但是断层、溶腔、夹层频频出现，节理裂隙较发育。本隧道全长2651m,分进出口掘进，进口里程为DK238+669，出口里程为DK240+300。

2破碎地质带与隧道的关系以及对施工的影响

破碎地质带是指松散地层、岩溶、断层、软土地段、土加石、溶腔等不利于隧道工程施工的不良地质环境。在施工中发现，不良地质地段的变异是非常复杂的，设计文件提供的地质资料和施工方法以及防范措施不可能完全符合实际情况。

破碎地质在隧道施工中会经常出现，如认识不够，施工工艺安排不合理，会造成塌方，这样不仅会造成直接经济损失，给隧道施工带来极大困难，而且耽误工期，并且会带来安全隐患，甚至会造成安全质量事故。因此隧道不良地质带的施工必须制定安全、稳妥的施工方案，采取积极、有效的施工措施，切忌盲目施工。不良地质的发现一是要熟读设计文件、掌握设计意图以及详细的地质情况；二是要勤观察并要对症下药，因此，在施工过程中，应经常观察地质发育情况，必要时采取有效的辅助措施，如TSP、超前钻孔、红外线探水、地质雷达探测等超前地质预报措施。

3破碎地质的施工原则

在隧道施工过程中如遇到不良地质段，首先要对地质、水文情况有一个整体的了解。严格按照“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌、”的指导原则。

（1）先治水：在有水地段，应采用引、排、堵相结合的方式，处理好岩溶水，消除隐患。

（2）短开挖、弱爆破：不良地质段，应遵循多打眼、浅打眼、弱爆破、短进尺的原则，减少对周边围岩的扰动。

（3）强支护：及破碎地段，应采取锚、喷、网联合支护的原则。如果喷锚支护仍不能提供足够的支护能力时，应及早装设钢架（工字钢或格栅钢架）支撑加强支护。

（4）勤量测:及在开挖完成后，立即进行监控量测工作，及时掌握围岩变化情况。如变化较大，应制定相应的补救措施。

（5）早衬砌：在监控量测反映围岩变化稳定、边墙完成后，衬砌结构尽早封闭，改善受力状态，确保衬砌结构长期稳定、坚固。

4长鹰坝二号隧道的开挖方法

由于长鹰坝二号隧道地质情况复杂，节理较发育，溶洞、断层、土夹石岩层等不良地质频频出现，所以全断面开挖法已经不再合适，结合实际地质情况，我们采取了上下断面顺序开挖法，采用减轻震动控制爆破技术。下面就以DK239+705～+770段岩溶处理措施为例，浅谈一下不良地质段的施工方法。

在隧道开挖过程中，如果围岩的整体性差、稳定性差、风化程度比较严重时，一般多采用上下台阶开挖方法。上下台阶开挖法，就是上半断面施工（包括支护）一段距离后（至少50m），再进行下半断面的开挖和支护。这种情况的施工难度取决于围岩破碎的程度以及填充物的含水性、活动性。

(1)长鹰坝二号隧道进口施工至DK239+710时线路左侧出现粘土填充物（附图1），通过超前钻孔探测发现前方20m范围内仍是破碎岩层并向线路右侧发展，围岩破碎程度严重，自稳能力差。施工不当极易造成侧壁整体滑塌，应注意辅以钢架和喷锚网联合加强支护。我们采取了在侧壁不良地质的范围布设￠42小导管注浆固结岩体；与线路方向成15°夹角、长度为6m，施工方法采用先两侧、后中间，短进尺、快支护的原则，较顺利的通过了该地段。

(2)施工至DK239+720时拱部出现大量的砂砾土填充物，随着进尺填充物逐步扩大，因考虑安全起见，改为人工配合机械施工，以人工为主，尽量缩短进尺，一般为一榀钢架间距的进尺。

(3)至DK239+750时隧道大部分断面都在破碎岩层中，且破碎程度比较严重，随时有掉块、滑体现象发生。在开挖方法上采用了分部开挖法，即先开挖破碎带，开挖完成后立即采用￠42小导管注浆封闭岩体，待注浆效果达到一定程度后再开挖较好围岩。在开挖时可采用风枪与小炮相结合，但必须考虑减少对已封闭好破碎带的振动。在下断面施工中，必须使上断面钢架与下断面钢架之间焊接牢固、下断面钢架座落稳定。

5破碎带的支护方法

在开挖的同时，应及时施做初期支护，这是破碎地段施工的原则。以免围岩暴露时间过长，产生松动、变形或掉块以及坍塌现象，所以应遵循“早支护，强支护”的原则。一般在破碎地段采用喷锚网联合支护方法。在必要时，应采用超前小导管或超前管棚和钢拱架加强支护。在DK239+710时虽然我们对破碎带进行了注浆固结，但这只是临时支护，考虑到整体结构的稳定，对该段我们进行辅以钢架加强支护，施做钢架从DK239+705开始，钢拱架间距50cm，纵向连接钢筋用￠22螺纹钢间距加密至50cm，因为在线路左侧出现大量粘土填充，基底极其松软，为了使钢架座落稳定，我们在左侧基底设置P43槽钢并延伸出破碎区段如图2所示，这样确保钢拱架座落稳定不下沉，并且整体性较强。每榀钢架在边墙位置设置长3.5m的锁脚锚杆与槽钢焊接成一体。

DK239+730左侧为粘土填充，即易发生坍方或掉块现象，所以在钢拱架架立完毕后，在左侧设置3.5m长的小导管并注浆加固岩体，小导管施工如图3所示，梅花型布置。上断面施工至DK239+750时，线路左侧发生塌方现象，隧道左边形成一空腔（纵向2.8m，高度无法测出），这种空腔处理就不能再以简单的钢架支护。首先，考虑到安全起见，要对空腔周围的危石、险石进行处理，然后进行钢架架立。钢架后面钢筋网片和纵向连接筋焊接牢固后，支模喷射C20混凝土，待喷射混凝土达到一定程度后，拆除摸板，用C25素混凝土施做1m厚护拱，在护拱上垫至少1m厚砂土，对空腔内的落石起缓冲作用，防止破坏钢架支护结构。如图4所示。

6超前预报工作

隧道破碎带的超前预报工作在隧道施工中是一项基础性的、非常重要的工作，它是保证隧道施工安全的一项重要措施，同时，它又是隧道动态设计的主要决策依据。因为不良地段的出现具有一定的突然性，如没有意识到它的存在，依然采用常规的施工方法，将导致塌方而影响到整个工程的施工。因此，要根据实际地质变化情况作出相应的预防措施。超前地质预测预报得以实施原则：在隧道施工中要做到“加强探测，强化治理，不留后患”的原则。

超前地质预测预报的方法主要有以下几种：(1)掌子面地质素描法(2)物探法（TSP203，地质雷达法，红外线法）和钻探法（超前深孔钻探）。根据以上几种方法得出的地质资料再结合实际地质素描，进行初步的地质分析，判断破碎岩体的发育情况。隧道破碎带在隧道中是有一定的延伸长度的，它的出现也是有一个由小到大的过程的，若隧道局部围岩破碎、石质较差，且围岩软硬分界明显，应小心对待，可根据岩层的走向、倾角等预测前方可能出现的地质变化情况。

在实际开挖作业中，若钻速突然加快，岩浆有异常变化时，则肯定存在明显的软硬岩层分界面，应探明情况并及时采取相关措施。

对重点怀疑地段，采用超前水平钻孔。根据岩芯和钻进过程中的岩粉、钻速和水质情况，判断前方水文、地质条件；取岩芯，并利用岩芯作试样进行试验，对钻进的地质状态进行判断；钻速测试，根据钻机在岩石中的钻进速度和岩石特性之间的关系来判断。

7监控量测

7.1监控量测的目的

现场量测是隧道工程监控的重要手段，其目的在于了解围岩变形和应力变化的动态过程，掌握隧道围岩的稳定情况，判断支护系统地可靠程度，是直接为施工和支护系统的设计服务的。通过现场量测掌握围岩力学形态的变化规律，掌握支护的工作状态信息并及时反馈，指导施工作业。对量测数据进行分析处理，作出工程预测，确定施工对策和措施，以确保施工安全和隧道稳定。

7.2量测部位的确定和测点的布置

尤其在围岩破碎地段，更应该加强监控量测工作。在破碎段，一般都是边开挖边支护，所以在支护工作完成后立即布设量测点（水平收敛和拱顶下沉），进行量测工作。水平收敛和拱顶下沉测点应尽量布设在同一断面上，量测断面间距一般在5m左右（破碎段），尤其在洞口埋深较浅地段更应该缩小量测间距。通过每次的量测数据，及时汇制时间与位移之间的变化曲线图，从而可直接了解该点的围岩变化情况，为施工提供依据。

总之，量测试监控的手段，监控是量测得目的。监控过程可分为：现场量测——数据处理——信息反馈。

8结束语

隧道施工范文第2篇

关键词：隧道工程；新奥法；施工技术

0引言

近年来随着我国公路建设的快速发展，由8.5万公里构成的“7918”高速公路网已经建成。而我国人口较多，有关部门正在规划和完善国家高速公路网络，以满足人们出行和经济发展的需求。由于高速公路线形的技术指标高，当其进入山区或重丘区时就不可避免地需要采用隧道来穿越山岭。因此，在我国中西部山区修建高速公路，通常桥梁和隧道所占的比例较高，而且建设难度较大。

1隧道工程特点

在进行隧道施工时，必须充分考虑隧道工程的特点，才能在保证隧道安全的条件下，快速、优质、低价地建成隧道建筑物。隧道工程的特点，可归纳如下：

（1）整个工程埋设于地下，因此工程地质和水文地质条件对隧道施工的成败起着重要的、甚至是决定性的作用。不仅要在勘测阶段做好详细的地质调查和勘探，尽可能准确地掌握隧道工程范围内的岩层性质、岩体强度、完整程度、地应力场、自稳能力、地下水状态、有害气体和地温状况等资料，并根据这些原始材料，初步选定合适的施工方法，确定相应的施工措施和配套的施工机具[2]。

（2）公路隧道正常情况下只有进、出口两个工作面，相对于桥梁、线路工程来说，隧道的施工速度比较慢，工期也比较长，往往使一些长大隧道成为控制新建公路通车的关键工程。因此，要求施工中加强管理、合理组织、避免相互干扰。洞内设备、管线路布置应周密考虑，妥善安排。隧道施工机械应当结构紧凑，坚固耐用。

（3）地下施工环境较差，甚至在施工中还可能使之恶化，例如爆破产生有害气体等。必须采取有效措施加以改善，使施工场地合符卫生条件，并有足够的照度，以保证施工人员的身体健康，提高劳动生产率。

（4）公路隧道大多穿越崇山峻岭，因此施工工地一般都位于偏远的深山狭谷之中，运输不便，供应困难，这些也是规划隧道工程时应当考虑的问题之一。

（5）公路隧道埋设于地下，一旦建成就难以更改，所以除了事先必须审慎规划和设计外，施工中还要做到不留后患。

当然，隧道工程也有很多有利的方面，例如施工可不受或少受昼夜更替、季节变换、气候变化等自然条件改变的影响，可以竟日终年、稳定地安排施工。

2新奥法

新奥法即新奥地利隧道施工方法，原文是New Austrian Tunneling Method，简称为NATM。它与法国称收敛约束法或有些国家所称动态观测设计施工法的基本原则一致。

目前新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法，技术经济效益是明显的。新奥法的基本要点可归纳如下：

（1）岩体是隧道结构体系中的主要承载单元，在施工中必须充分保护岩体，尽量减少对它的扰动，避免过度破坏岩体的强度。为此，施工中断面分块不宜过多，开挖应当采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进。

（2）为了充分发挥岩体的承载能力，应允许并控制岩体的变形。一方面允许变形，使围岩中能进行承载环；另一方面又必须限制它，使岩体不致过度松弛而丧失或大大降低承载能力。

（3）为了改善支护结构的受力性能，施工中应尽快闭合，而成为封闭的筒形结构。

（4）通过施工中对围岩和支护的动态观察、量测，合理安排施工程序、进行设计变更及日常的施工管理。

（5）为了敷设防水层，或为了承受由于锚杆锈蚀，围岩性质恶化、流变、膨胀所引起的后续荷载，可采用复合式衬砌[3]。

（6）二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑的，围岩和支护结构形成一个整体，因而提高了支护体系的安全度。

上述新奥法的基本要点可扼要的概括为“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”[1]。

新奥法施工按开挖断面的大小及位置，基本上又可分为全断面法、台阶法、分部开挖法三大类及若干变化方案，其优缺点及适用条件如下：

（1）全断面法：适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级较完整的坚硬围岩，必须具备大型施工机械。优点：工序少，相互干扰少，便于组织施工和管理，工作空间大，便于组织大型机械化施工，因此施工进度高。

（2）台阶法：台阶法中包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种。

①长台阶法。适用条件：凡是在全断面法中开挖面不能自稳，但围岩坚硬不用底拱封闭断面的情况。

②短台阶法。适用条件：Ⅰ-Ⅴ级围岩，尤其适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩。优点：可缩短支护结构闭合的时间，改善初期护的受力条件，有利于控制隧道收敛速度和量值。缺点：上台阶出碴时对下半断面施工的干扰较大，不能全部平行作业。

③超短台阶法。适用条件：适用于膨胀性围岩和土质围岩，要求及早闭合断面的场合。优点：初期支护全断面闭合时间更短，更有利于控制围岩变形。缺点：上下断面相距较近，机械设备集中，作业时相互干扰较大，生产效率较低，施工速度较慢。

（3）分部开挖法：台阶分部开挖法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法。

①台阶分部开挖法。适用条件：适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩中。优点：与超短台阶法相比，台阶长度可以加长，减少上下台阶施工干扰；而与下述的侧壁导坑法相比，施工机械化程度较高，施工速度可加快。

②单侧壁导坑法。适用条件：适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。

③双侧壁导坑法。适用条件：当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差。优缺点：双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多，扰动大，初期支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，所以在施工中间变形几乎不发展。

4结语

随着社会经济的发展，隧道建设也发展的越来越快，这必然会对隧道的施工技术带来了挑战和完善的机遇。本文根据我国隧道发展的现状探讨了隧道施工的种类、特点及其适用条件，对隧道施工等方面具有一定的参考价值。

参考文献：

[1]王成，隧道工程[M].北京：人民交通出版社，2009，8.

隧道施工范文第3篇

【关键词】公路；隧道施工；安全

公路作为经济发展的承载体，随着经济的发展获得了快速的发展。在公路建设中，公路隧道的修建解决了很多山区公路的修建难题，对我国公路事业的发展产生了重要的影响。在任何工程施工中，施工安全都是最关键的因素，在公路隧道施工中也是如此。在公路隧道施工中，因为公路隧道施工的特殊性，所以对于公路隧道施工安全的探讨对维护施工安全具有重要的意义。

1 公路隧道施工中存在的安全问题

1.1 公路隧道的设计不合理

在公路施工的过程中，需要修建公路隧道的地带地质条件比较复杂。在实际的公路隧道设计中，设计部门和施工部门不是同一个单位。设计单位在设计的过程中，可能因为勘测问题或者对施工技术判断失误等问题，导致公路隧道的设计不符合实际的施工过程，导致公路隧道在施工的过程中出现安全问题，也给运营期安全造成隐患。

1.2 安全施工管理制度不健全

在目前的公路隧道工程中，安全施工的意识还比较薄弱，施工企业没有建立健全的安全施工管理制度，导致在施工安全管理方面出现漏洞。公路隧道施工安全，除了要依靠设计安全之外，还要保证施工材料的质量和施工工艺符合规范。在购买材料环节，由于没有严格控制，导致部分材料的质量出现问题。在施工工艺方面，施工单位依据方案组织施工，经验因素较大，遇到新工艺、新材料时未能及时完善施工工艺，导致施工工艺出现了一定的不合理性。在施工进度方面，由于过于追赶工期，改变工艺流程，导致公路隧道施工的质量出现了一定的问题，施工安全得不到保障。

1.3 施工工艺亟需完善

目前，在我国公路隧道的施工过程中，亟需完善的部分包括以下几个方面：第一，机械化水平亟需提高。目前，我国公路隧道施工过程的机械化水平相对来说是比较高的，但是极个别的施工环节还是依靠传统的方法来作业的，比如：爆破挖空环节、系统锚杆钻孔环节，使用传统的手段进行施工，经常发生爆破的范围过大或者过小，钻孔的深度过深或者过浅等问题，二次爆破对围岩和初期支护造成较大扰动，从而影响施工安全。第二，二次衬砌施工环节亟需完善。在公路隧道的二次衬砌施工过程中，主要通过模板台车来完成混凝土的运送和浇筑，但是因为模板台车比较长，模板拆卸的时间过早，衬砌的厚度不到位等问题，导致隧道施工安全和成品质量受到影响。

2 公路隧道施工安全对策

2.1 完善设计方案

科学的公路隧道施工设计是公路隧道施工安全的前提。在进行公路隧道设计的过程中，为了保证公路隧道设计的科学性，要对工程地的地质情况进行详细的勘察，对施工地段的岩层结构和地下水分布进行全面的了解，在勘察的时候要保证勘察方式的准确性。然后根据详细的勘察结果来设计方案，然后将各种设计方案进行相互比对，最后选出最科学的设计方案，然后根据其他设计方案对这个设计方案进行优化和完善。

2.2 健全公路隧道施工安全管理制度

为了保证公路隧道的施工安全，健全公路隧道施工安全管理制度是保证。公路隧道安全施工管理制度的健全需要从以下三个方面来进行。

第一，严格控制材料质量。施工材料的质量安全对公路隧道施工安全具有重要的影响。首先，要根据设计方案确定材料的规格和数量，设计合理的预算方案；其次，在采购材料的过程中，要对材料的生产厂家和出场合格证进行详细的审核；再次，在材料进场之前，要对采购回来的材料进行试验室检验，以此来检测材料的质量；最后，要严格控制材料的进场，在进场时要对材料的质量进行抽检，以保证进场的材料和试验室检测的材料的规格和种类的一致性，检验合格的材料方可投入使用。对于不合格的材料要进行及时的清除和替换，以保证公路隧道材料的质量符合标准。

第二，加强施工过程监管。在施工之前，要成立一个专业的工程监管队伍，这个队伍的成员要以工程设计专家和施工技术人员为核心，同时要加入工程建设单位和施工单位的负责人。这个监管团队在施工的过程中，要实时地对公路隧道工程进行监管，特别针对软弱围岩隧道窑加强变形监测和超前地质预报管理，对在公路隧道施工中出现的问题及时地进行商讨和解决，及时地变更设计图纸，并且做好过程资料保存工作，以方便以后的工程检测和维护。

第三，加强施工人员管理。施工人员管理对于公路隧道的施工安全来说具有重要的作用。加强施工人员管理，首先，在施工之前，要做好技术交底工作，将公路隧道工程的施工技术和在施工过程中需要注意的问题进行详细的交底。然后，在公路施工的过程中，为了提高施工人员的工作效率和工作质量，最好的办法就是实行岗位责任制。将整个工程分为不同的环节，然后由各个施工班组对其施工内容负责，对施工质量、安全控制好的班组要进行物质奖励，对施工质量、安全控制差的班组要进行一定的惩罚，以此来改善施工人员重进度轻质量、安全的问题，在最大程度上保证公路隧道的施工安全。

第四，加强危险源管理，突出专职安全管理职能。专职安全员在施工过程中重点做好以下监控管理：监督施工人员接受技术交底及安全教育；协助爆破员、爆破安全员做好爆破施工警戒；依据施工方案对施工过程各关键工序进行安全检查；纠正作业人员的违章行为；督促施工现场存在的各类安全隐患进行整改，减少施工隐患，杜绝安全事故的发生。

2.3 改善施工工艺

公路隧道工程的施工工艺是公路隧道工程施工安全的关键。在施工的过程中，要根据设计方案和施工条件来选择合适的施工工艺，尤其是在爆破和钻孔阶段，要积极引进先进的爆破工艺和钻孔工艺，通过计算确定合理的控制爆破范围和钻孔深度等爆破参数。保证隧道施工中各类围岩仰拱、二衬施工的安全步距符合要求，二衬距离掌子面的步距控制在的面积控制在IV级围岩不大于90米，V类围岩不大于70米，仰拱距离掌子面距离III类围岩不超过90米，IV类围岩不超过50米，V类围岩不超过40米。对于二次衬砌的施工安全控制，可以从以下几个方面来进行。第一，将模板台车的长度控制在10米左右，混凝土浇筑时必须对称浇筑，不得使台车受到偏压；第二，优化混凝土的施工配合比及浇筑速度，避免混凝土产生收缩裂缝和冷缝 。

3 结语

随着公路事业的发展，公路隧道工程也取得了很大的进展。在施工的过程中维护公路施工安全对保证工程质量，对维护施工人员的安全具有重要的意义。维护公路隧道安全可以从控制材料质量、完善施工安全管理制度、改进施工工艺三个方面来完成。

参考文献：

[1]张鹏.浅析公路隧道施工安全管理[J].中国科技财富，2010（14）.

[2]杨际宇.浅析公路隧道施工安全风险管理问题[J].城市建设理论研究（电子版），2012（12）.

隧道施工范文第4篇

关键词： 隧道 软弱围岩 施工

中图分类号：U45文献标识码： A

前言

隧道的施工是隧道建设中至关重要的一个环节, 而施工方案的选择对隧道的安全、工程造价、工期都有着直接的影响。一般的两车道公路隧道单洞开挖跨度约达12~ 13 m, 洞室较为扁平, 选择合适的施工方法是隧道设计及施工人员必须做出的重要决定。由于软弱围岩自承能力低, 施工方法对工程顺利与否起着关键的作用, 实践证明诸多隧道病害均与施工方法是否得当有关。

一、软弱围岩的工程特征

1、软弱围岩主要工程地质特征

软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩，其工程地质特点如下：

（1）围岩强度低，承载能力低。如黏性土、粉土、砂类土、黄土、全风化岩体等。

（2）节理发育、破碎，自稳能力差。一般以页岩、泥岩、片岩、炭质岩、千枚岩等为代表的软质岩地层，由于其强度低、稳定性差，开挖暴露后易风化、遇水易软化，尤其是深埋地段受高应力影响易发生塑性变形，造成洞室内挤。

（3）属断层带散体结构，自稳能力极差。受构造影响，断层带结构面杂乱无序，呈角砾、縻棱状或碎裂结构，充填泥质或泥夹岩屑。受结构面切割影响严重的块状岩体中，由于结构面的黏结强度低，开挖后周边岩体极易沿结构面产生松弛、滑移和坠落等变形破坏现象。

二、软弱围岩潜在安全风险源

针对软弱围岩隧道的支护变形、塌方等风险，从地质角度进行分析总结，其潜在安全风险源主要有以下情况：

1、软弱围岩浅埋与偏压

软弱围岩浅埋地段，隧道施工时拱部一般难于成拱，在未采取足够措施前，软弱围岩浅埋隧道易发生局部塌方；软弱围岩偏压地段，隧道支护结构将承受显著的不对称荷载，施工期间易造成初期支护纵向开裂或错台，变形过大甚至塌方。

2、土质隧道

土质隧道强度低、自稳性差，与岩石隧道相比要承受更大的荷载，若初期支护强度不足，将导致变形大，严重时会出现局部坍塌等安全风险。

3、大埋深软岩隧道

在大埋深软岩地段，一般存在较高的地应力，由于软岩抗压强度低，开挖过程中洞壁岩体剥离，位移极为显著，变形持续时间长，隧底常出现隆起现象。通过该区段时，若支护不足，可能造成支护变形过度、侵限甚至塌方等安全风险。

4、断层破碎带

由于断层上下两盘的相对运动，常使断层面附近岩石破碎成碎石和粉末状，形成断层破碎带，其岩体一般自稳性极差，且常伴有地下水，隧道通过断层破碎带时易发生塌方、掌子面突泥和突水等安全风险。

5、结构面发育的块状岩体地段

块状围岩的力学特性是岩石单体强度较高、承载力较高，但因结构面发育，受其切割制约，特别是在有地下水组合作用的条件下，岩体整体稳定性差，这类围岩隧道坍塌的特点是个别岩块失稳，造成较大范围岩块突然坍塌。

6、不同岩层接触带地段

由于不同岩层的岩性差异大，加之常伴有地下水，在接触面附近常发育有风化剥蚀面，岩体较为软弱、破碎，隧道通过时，在掌子面上方或前方易发生塌方、涌泥等安全风险。

三、施工方法

在当前的软弱围岩公路隧道施工中, 主要采用的方法有上下台阶法、CD法(中隔壁法)、CRD 法和双侧壁导洞法。在施工方法的选择上一般应考虑如下一些因素:

1、洞身围岩情况是施工方法选择的基础, 如果单凭围岩的级别来选择施工方法, 是不科学的, 应该对围岩级别、岩性、初始应力、地下水、不良地质构造, 以及洞周围岩风化情况进行综合考虑, 选择出最适用的施工方法。

2、洞室的几何形状, 如开挖跨度、扁平率等,对施工方法的选择也有较大的影响。

3、施工单位的技术条件、工程经验也是影响施工方法选择的一个因素, 其中工程经验对施工方法的选择在很多情况下起着决定性的作用, 这也是造成当前公路隧道软弱围岩段普遍采用上下台阶法施工的原因。

4、当工期有限时, 施工单位往往会选择单步开挖面积大、开挖步骤少的施工方法。上下台阶法、CD 法、CRD 法和双侧壁导洞法,在近年公路隧道施工中都有应用。由于施工单位工程经验的影响, 上下台阶法应用最多, 而在两车道的公路隧道中除了特殊情况一般不会采用双侧壁导洞法。

施工实践证实, 上下台阶法在软弱围岩公路隧道( V级围岩)施工中成为诱发塌方病害的原因之一, 这与施工单位对施工力学认识不足、上台阶过长(个别工地上台阶长度达百余米)、下台阶开挖落底工序不规范有较大的关系。对于跨度愈来愈大的公路隧道, 仅凭以往的工程经验来确定施工方法, 已不能满足安全施工的要求。确定合适的施工方法不仅要总结过去软弱围岩隧道施工的成功经验, 也要吸取失败的教训, 充分应用岩土力学对隧道施工中围岩、初期支护应力和变形过程进行分析, 才能找出最佳的施工方法。

四、实例分析

1、隧道工程概况

（1）工程特性。某隧道为上、下分离,单向行驶的双车道长大公路隧道, 隧道最大埋深242. 77 m, 隧道下行线洞长1 480 m, 上行线洞长1 518 m, 隧道断面为三圆心, 圆弧顶拱带曲边墙结构, 隧道拟定有效净宽9. 75 m, 有效净高5 m的建筑界限, 最大净跨10. 90 m, 最大净高7. 2 m, 上、下行之间设置两条行车横道( 横道长约50 m) , 各设置两处紧急停车带。

（2）工程地质、水文条件。隧道穿过地层为侏罗系, 白垩系地层, 岩性板岩、泥岩, 石英砂岩为主, 局部为白云质灰岩, 覆盖第四系残坡积碎石土; 受深山断裂带影响, 进口端发育北西向断裂( 万宝山~ 四角田断裂) 带。四角田隧道岩石结构松散破碎, 风化强烈、节理裂隙水极发育, 岩体呈薄层状或互层状碎裂( 夹) 软弱层结构。

2、病害情况及影响

该隧道由于上述极端恶劣的工程地质和水文地质条件, 破土开工后病害不断。主要表现在以下几方面:

（1）初期支护变形、破坏。结构下沉, 喷射混凝土开裂掉块剥落。变形多数出现在起拱线以上的拱圈范围; 变形严重地段变形量达几十公分以上, 侵占二次衬砌的结构范围, 致使二次衬砌结构断面尺寸不够, 只好拆除初期支护重做。

（2）二次衬砌破坏。主要表现为: 拱顶混凝土纵向劈裂, 明显的挤压剪切破坏, 表面混凝土剥落, 钢筋外露; 拱脚墙接合处变形呈错台等。

（3）坍方频繁, 有初期支护完成之前的裸洞坍方, 还有最为严重, 损失最大的初期支护完成后发生的坍方。

3、 隧道病害成因及防治措施

隧道病害除受工程地质和水文地质条件影响外, 还有形成病害的其他原因, 例如, 施工处治不当、不及时; 支护结构弱等原因。由于施工方法上存在着缺陷, 施工程序不合理, 使病害在最后的混凝土面上表现出沉落、变形、侵限。四角田隧道地质构造破碎软弱, 开挖后要尽快形成一个高强度的封闭结构环, 来抑制围岩的过量变形、松弛, 这就是初支应达到的功效及最终目的。

（1）开挖方法

在开挖方法上不宜过多地划分开挖区域, 这样会不利于初支的尽快形成, 难以保证结构的整体性。上部开挖完成后, 利用下部高度, 实施顶拱初支, 如遇围岩极为破碎软弱时, 可采取保留上部核心土, 顺开挖轮廓线用风镐凿槽, 形成上部初支, 保留中部核心土, 既避免了过多暴露开挖掌子面, 又可起到抵抗体及施工平台的双重功效。下部开挖采取的措施: a. 防止上部初期支护沉落、变形, 如上部钢支脚加设深孔锁脚锚杆长( L≥5 m) ; b. 设置临时纵向托梁与临时支撑等; c. 尽量避免扰动上部围岩, 特别在靠近开挖面处要采取“预留保护层”和人工凿挖的办法。

（2） 二次衬砌混凝土施工

就四角田隧道而言, “先拱后墙”, 由上至下的混凝土施作次序是极为不可取的, 弊端表现为:

上部悬空会造成构造物变形、下沉; 在一个完整的断面未全部进行完初支的情况下, 插入混凝土施工, 工序相互干扰大,不符合新奥法施工原理的高效、及时性; 造成结构配筋, 施工缝难以处理。就隧道恶劣的地质状况而言, 实施底部仰拱超前浇筑, 可建立底部约束条件, 形成一封闭环, 底部混凝土的超前, 还可达到几个功效: a. 封闭地基, 防止地基被水浸泡软化。b. 使已完成的墙、拱初支建立起底部约束条件, 以墙、拱初支结构共同形成一封闭环。c. 底部仰拱超前, 使作用在二衬混凝土上的荷载,在基底面上按刚度比进行传递分布, 从而改善提高地基承载力。

结束语

隧道软弱围岩施工前必须遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、紧封闭、勤量测”的原则，制定详细可行的施工方案。总之，隧道施工中只有控制好各道工序的施工质量，才能保证安全通过软弱围岩地段，保证施工进度，从而获得更好的经济效益。

参考文献

[1] 杨会军,王梦恕.隧道围岩变形影响因素分析[J]. 铁道学报. 2006(03) ：75―68

[2] 黄自永,高文华,朱建群.厦蓉高速巫帮隧道围岩变形监控量测与分析[J]. 西部交通科技. 2009(12) ：54―37

隧道施工范文第5篇

【关键词】隧道施工；技术管理；探讨

伴随着我国社会主义经济建设的迅猛发展与综合国力的增强,车辆呈现逐年上涨的趋势,交通状况不断恶化。为了改善交通环境,采取了各种措施,其中兴建地下铁道得到了普遍的认可,如最近几年在北京、广州、深圳等城市便兴建了大量的地下隧道。本文针对于隧道施工技术做了一些探讨.

1施工原则

采用大型施工机械配套施工，开挖出渣机械配套作业线、初期支护砼机械配套作业线与二次衬砌砼施工作业线相配合一条龙作业。软弱围岩坚持“短进尺、弱（不）爆破、快封闭、强支护、紧衬砌”的原则，开挖后仰拱及时跟上封闭成环。施工中进行超前地质预报，采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。

2隧道施工技术

2.1隧道施工控制爆破技术

隧道质量取决于工艺质量，工艺质量取决于开挖、初期支护及防排水质量等，初期支护和防排水质量等比较好控制可以加强监管，那么重点就是开挖质量，开挖质量又取决于钻爆质量，就是说理论上没有了超欠挖后续的初支质量就有了保证，因此说隧道质量的好坏很大程度上取决于钻爆的质量，首先确定钻爆的方案预裂爆破还是光面爆破首先我们从理论上来分析，由于v级围岩岩体松散、裂隙较发育无法采用或实现光面爆破技术，那么必须熟练掌握预裂爆破技术及特点。

光面爆破技术。目前钻爆法施工仍是我国隧道施工的主要开挖方法,钻爆法隧道施工中,采用光面爆破比普通爆破有十分显著的优越性,主要表现在以下几个方面。(1)能有效控制爆破效果,保证开挖顺利。针对不同的地质情况,采用相应的控制爆破技术,如在地质复杂且长、大隧道施工中采取隧道爆破技术等,光面爆破技术就显的十分重要。(2)极大地减小了对围岩的震动和扰动,对岩体破坏影响小,有利于隧道围岩的稳定,能防止掉石、落块和塌方,保证施工作业安全。(3)可以减少超挖、欠挖工程量,相应减少弃渣量、炸药量及衬砌混凝土,减少开挖处理时间,加快施工进度,大大降低了施工成本,经济效益较明显。(4)控制爆破后断面轮廓成型规整,有利于衬砌施工,保证工程质量。

2.2隧道衬砌“不渗不漏”施工技术

合理选择施工工艺、材料,减少变形。做好混凝土试验配合比,确定能够减少衬砌收缩变形的混凝土配合比。施工现场多使用普通硅酸盐水泥,但应尽量减少单位水泥用量。不同品牌、不同规格、不同批次的水泥不能混用。在混凝上中掺加部分洁净大石块,不仅减少了水泥浆用量,也能够吸热,有利于控制衬砌裂缝。

严格混凝土施工工艺,解决模板台车衬砌的捣固问题,尽量采用机械捣固并提高操作水平,保证捣固质量。解决好衬砌混凝土的养护问题,同时采取措施,保证养护温度和湿度,降低早期水分的蒸发速度,减少早期收缩,降低收缩速度,这是控制裂缝产生的最基本措施。混凝上拆模时的强度必须符合设计或规范要求,严禁未经试验人员同意提前脱模,脱模时不得损伤混凝土。确定合理的拆模时间,避免衬砌混凝土过早受力,产生早期微裂纹。

2.3超前小导管施工

工艺原理:在破碎松散岩体中超前钻孔,打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,并将其中的空气、水分排出,使松散破碎体胶结、胶化,形成具有一定强度和抗渗阻水能力的、以浆胶为骨架的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性,使超前小导管与固结体形成一个具有一定强度的壳体,在壳体的保护下进行开挖支护施工。在施作小导管前应注意的问题:a.先喷射3 cm~5 cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙,为注浆作好准备工作;b.准确测量隧道中心线和高程,并按设计标出小导管的位置,误差±15 mm;c.用线绳定出隧道中心面,随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向,以控制外插角达到设计的标准;d.施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行,为提前注浆留好作业空间。4)注浆选用UB6型注浆泵注浆,采用浆液搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出,注浆前对所有孔眼安装止浆塞,注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。

2.4监控量测

测试元件用12圆钢加工而成,每根元件长25 cm,锚入初期支护体20 cm,外露5 cm,以防振动影响量测结果。水平收敛量测采用铁科院武汉岩体力学研究所研制的收敛仪进行观测。量测频率开始6 h观测1次,然后根据变形量的减小而减小量测频率,即12 h,24 h,48 h,72 h,168 h,根据量测结果及时调整工序及预留变形量、开挖进尺等,便于指导施工,确保施工安全。量测点每隔5 m布设1组。经量测,拱顶最大累计下沉量为33 mm(洞口5 m段),洞身18 mm,水平最大累计收敛量为13 mm。

3隧道施工方法

3.1新奥法

新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。

新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。 采用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时，对于岩石地层，可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌，必要时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌，在有地下水的条件下必须降水后方可施工。新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。 当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城市地铁工程取得了相当大的发展。针对我国城市地下工程的特点和地质条件, 新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性。 在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法，尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。

4结束语

随着我国隧道工程施工技术的不断提高,隧道施工也逐渐增多,克服各种复杂地质条件的技术也逐步提高。本文基于对隧道施工的深入研究,对隧道施工技术在不良地质条件下的隧道施工中的应用。当前土质隧道的设计、施工方法很不成熟,土质隧道可供借鉴的资料、经验有限,隧道设计和施工时土质隧道往往被当作软弱围岩处理,这严重忽视了土质隧道的特性,并进一步加剧了二次支护结构的受力条件,导致隧道衬砌开裂。

参考文献

[1] 燕成贵,武勤民.隧道不良地质处理措施研究[ J].湖南城市学院学报, 2007 (1): 16.