隧道施工的要点

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隧道施工的要点范文第1篇

关键词盾构隧道;监理方法;控制要点

中图分类号U45文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)042-0098-03

近年来,由于具有施工进度快、对沿线环境影响小、适应范围广、构筑的隧道抗震性能好等优点,盾构工法在国内的市政工程隧道、江河湖海底隧道、引水供水隧道、电力、电讯、供气隧道等土建施工中得到广泛应用,随之而来的是人们也日益重视盾构工程施工管理经验的总结和理论的创造。本文笔者将就盾构工法的特点,从盾构监理管理的角度,来探讨盾构工程中安全、质量、进度管理的控制要点,以期收到抛砖引玉的效果。

1盾构施工的特点

1.1线型地下作业

盾构隧道工程呈线型在地下布置。因为呈线型,所以线路的每个里程处的隧道断面、隧道上方的地质水文条件、工程环境都不尽相同;因为在地下作业,所以盾隧道掘进前方总会有一些不可预见的工程因素,这些因素如得不到有效控制,极有可能对工程造成较大的损失。

1.2机械化作业

采用大型机械也就是盾构机(见图1)进行隧道掘进施工,必须确保盾构机要根椐工程地质水文条件、施工环境条件、社会环境条件来量身定制,盾构机选型正确与否对于工程至关重要;必须设置盾构机的始发井、吊出井以及足够的盾构始发和吊出场地;由于完全采用机械化掘进,则盾构掘进的整个施工流程要求环环相扣,呈流水作业;因为采用盾构机掘进,盾构机前方的作业面的水文地质、工程地质无法通过直观去认识,只能通过出渣情况、盾构机的掘进参数情况来分析。

1.3不可逆作业

盾构进洞后,由于盾构机的刀盘、主轴承、三大密封、螺旋输送机等无法在隧道洞内更换,可视为盾构机设备的不可逆;由于盾构机为定型刚性设备,盾构机的结构外径大于盾构隧道结构内径,盾构的掘进方向只能向进,不能后退,可视为盾构掘进的不可逆;盾构管片拼装就位,尤其是在管片背后经过注浆固结后,很难对管片结构作出改变,可视为盾构隧道结构的不可逆。

2盾构监理的工作方法及要求

2.1监理管理的基础是监理人员对工程的熟知

1)对工程本身要熟知。监理人员应熟知本工程的地质勘察资料、工程设计图纸、隧道线路在地表的平面位置、沿线建(构)筑物、管线情况、盾构机的各项设计参数指标、本工程的重难点、危险源以及应采取的工程技术措施等,只有在熟悉工程的基础上,才能做到对工程的预控管,否则在承包商工作出现疏漏时不能把好关。【工程案例1】某地铁盾构工程部分隧道线路从民房下方经过,盾构掘进前,监理单位要求承包商对沿线房屋进行了详细的调查,并在线路平面图上予以标识,但由于承包商项目部技术人员的疏漏,在里程ZDK11+113~153范围有2栋住房未能在平面图正确显示,而该段地层洞身为〈8〉中风化软岩层,洞顶主要为〈7〉强风化层、〈6〉全风化层、〈4-1〉冲洪积土层、〈2-1〉淤泥质土层,稳定性较差,由于承包商及驻地监理均未准确掌握该段地表房屋与线路的平面关系,盾构施工时仍按普通段掘进,未采取必要的保护和加强措施,而且由于盾构机部件故障处理,在掘进至房屋下方时停机约6小时。次日上午测量人员对沿线房屋进行监测时,发现一房屋靠近隧道线路的一角突沉约20mm,房屋周边硬化路面也因不均匀沉降而突裂。见图2、图3。

图2两栋房与线路的平面位置关系图示图3盾构掘进引起的地面开裂

2)对工程技术要熟知。

3)对工程验收的程序、规范、行业或地方规定、与工程相关的法律法规等要熟知。

2.2监理管理的核心是对承包商的管理

工程的最终实施者是承包商,监理单位应在搞好自身建设的基础上,重点抓好对承包商的管理,监理对承包商管理的依据是工程承包合同,管理的权限不得超越业主授权的范围。对承包商项目部的管理应着重抓好以下几个方面:①应抓承包商人员的到位和培训;②抓承包商各项保证体系的正常运转;③抓承包商工程实施的计划性及落实。

2.3监理管理应是对工程的全过程管理

监理管理坚持以预防为主,要有超前管理意识,重在事前、加强事中、做好事后的全过程管理,对于盾构监理来说,监理工作还应紧紧围绕“地质是基础,盾构是关键,人(主要指技术和施工管理)是根本”这一盾构工程决策和管理的理念来开展。监理工作的原则是:该编的一定要编全,该审的一定要审好,该查的一定要查到,该停的一定要停工,该报的一定要上报。

1)监理管理的事前控制。由于盾构施工具有的线型地下作业、机械化作业、不可逆作业等特点,相比其他工法的施工,监理管理的事前控制尤显重要。

①作好对拟用于本工程的盾构机选型、刀具配置等的预控管。盾构机应根椐工程具体情况量身定作,盾构机的刀具配置应与地质水文条件相适应,盾构机的开仓检查、开仓换刀等也应在盾构掘进开始前作好策划。

【工程案例2】某地铁盾构工程盾构始发后,首先通过一段长度约500m的〈8〉、〈9〉含砾砂岩,岩石单轴抗压强度约30~45Mpa,盾构通过该段时刀具配置为19把双刃滚刀,8把刮刀,64把切刀,刀盘开口率为29%,见图4。在里程为ZDK11+800处洞身地层发生突变,为〈7λ〉、〈6λ〉英安斑地层,岩石单轴抗压强度约9~15 Mpa,见图5。在盾构掘进距地层突变 处约50m时,承包商项目部将1把中心滚刀更换为1。把双排羊角齿刀,见图6,掘进约45m后开仓检查发现齿刀磨损较小,则将除边缘5把滚刀的剩余13把滚刀全部更换为单、双排羊角齿刀,刀具更换后,刀盘开口率增大,盾构掘进的各项参数均正常,且创下了月进度400m的掘进速度,在换刀累计掘进700m后开仓再次对刀具进行检查时,发现刀具的磨损仍很小,证明了这次换刀策划非常准确和成功,这些都得益于盾构管理人员对线路的工程水文地质情况、盾构机性能和刀具性能的熟悉,以及对工程施工的超前控管。

②严格审核承包商上报的施工组织设计和各类方案;③审核承包商上报各类计划;④督促承包商作好沿线地质补勘及建筑物、管线调查工作并制定保护方案;⑤把好原材料、半成品、成品、机械设备进场检验、检查关;⑥组织施工测量交桩,搞好对工程测量控制点的复测;⑦组织各方对施工图进行交底及会审。

2)监理管理的事中控制。①监理应加强对现场施工的检查监督力度,对承包商未正确执行各项方案、措施、计划的及时制止并督促纠偏;②督促承包商每日上报盾构掘进参数统计表、按规定的频率上报盾构机姿态测量报表、管片姿态测量报表、地表沉降监测报表,及时掌握工程的主要控制指标,对于异常情况及时发出监理指令;③对盾构隧道管片拼装的质量情况进行实时记录和统计,若发现管片出现错台、破损、渗漏等质量问题应分析原因并督促承包商尽快采取纠正预防措施;④在盾构吊装、盾构始发、盾构到达、盾构开仓、盾构换刀、盾构管片砼浇筑等重要工序作业时安排监理人员进行旁站监督,旁站人员应熟练掌握所旁站工序的控制要点,发现异常及时解决,不能现场解决时应立即上报。

3盾构施工的控制要点

3.1安全控制

盾构隧道的安全控制包括隧道施工的安全控制以及隧道周边环境的安全控制。

3.1.1隧道施工的安全控制

隧道施工的主要危险源有:盾构机开仓换刀、起重吊装、洞内运输时的溜车以及施工临时用电。

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1)开仓换刀安全控制要点:①有计划换刀。刀具更换应有计划性和前瞻性,避免在不利条件下换刀;②按程序开仓。开仓前必须严格执行开仓申报程序,开仓确认手续完成后方可实施开仓。③准备应充分。开仓前作好安全技术交底、作好各类机具的准备、作好盾构机的检修及应急预案措施;④换刀时应采取必要的措施:设专人监测地面沉降情况并同时对土仓内开挖面内土体的稳定和渗水情况进行严密跟踪监测;在下坡条件时,应对盾构机及后配台车采取固定措施,防止盾构机整体向前滑动;换刀顺序应按先易后难、由边缘向中心逐圈、逐块更换。换刀人员应具有熟练的换刀经验;如采用带压换刀,则应重点注意:气压平衡方案的有效性和稳定性;人闸的操作必须由经过专业培训的人闸安全管理员实施;进入人闸的人员必须通过高压状态身体检查和经过专业培训;⑤现场应配备必要的药品和医疗器械。

2)洞内运输防溜车的控制要点:①加强电瓶车司机的岗位培训,司机、机修人员做好日常交接班工作和电瓶车检查维修记录;②电瓶车司机应配置洞内通讯设备,确保其能随时与盾构机前方工作人员保持联系,除此之外,利用特定声音、灯光信号作为溜车的专用报警信号,以便在事故发生时,能以最快速度将信息反馈给洞内作业人员;③从设备性能、操作规程、维修保养、刹车制动等方面,对机车驾驶、机车刹车、轨道和轨枕制定相应预防措施;④及时清理隧道内的淤泥、积水。

3)施工临时用电的安全控制措施:①必须上报施工临时用电专项方案,专项方案应由上一级主管部门审批;②安装漏电开关的用电设备,仍应接零保护,但应注意保护零线不得穿过漏电开关;③每台用电设备严格实行“一机一闸一漏一箱”制,严禁用同一开关电器直接控制两台或两台以上用电设备(含插座);④要求承包商建立健全临时用电安全技术档案,并加强对施工现场用电的检查和维护。

3.1.2隧道周边环境的安全控制

隧道周边环境的安全控制主要包括隧道沿线影响范围内的地面、建(构)筑物、管线的沉降、隆起或倾斜应控制在安全允许范围内。

盾构进出洞的安全:①根据始发和到达部的地层情况,判断:端头加固采用的方法和加固的范围;如何防止盾构到达时墙体的变形;②严格控制端头加固施工质量,采用水平抽芯、竖向抽芯等多种方式进行检测;③加固时间根据加固方法不同而异,但一般应提前至少3个月进行,最好结合车站围护结构施工同时进行;④盾构始发前必须做好各项准备工作,避免始发后由于准备工作不足而导致盾构机长时间在端头停留;⑤盾构到达前应对管片进行二次补注浆;⑥璐必须有应急机具设备和物资的储备;⑦加强地表的监测和巡检,发现异常时必须及时采取措施。

3.2质量控制

盾构隧道质量控制分两个阶段,一为管片成品生产的质量控制,一为管片拼装的质量控制,质量控制流程见图10,图11。

1)管片生产质量控制要点。把好原材料的进场检测关,按规定频率督促承包商进行试件取样送检、进行三环拼装、管片检漏、抗弯、抗拔试验;制定合理的管片混凝土配合比设计,施工中要严格按照设计配合比拌制;应加强对钢筋制安、模具组装及检测、砼浇筑等工序的过程控制;严格控制蒸汽养护、水池养护的温度参数和养护时间;严格对出厂的管片成品质量进行把关,养护条件未达到要求、不合格的管片均严禁出厂。

2)管片成洞质量控制。把好管片成品进场验收关;作好盾构机姿态控制,方向偏差控制在±30mm以内,避免起伏过大和蛇行量过大,加强人工对盾构机姿态的复测;精确进行管片选型;必须配置具有丰富经验的管片拼装手,以保证管片拼装质量,并且必须保证执行管片螺栓三次复紧;严格控制管片拼装后的位移变形;盾构工程防水首先是依靠管片自身防水,其次是控制管片环与环之间和块与块之间接缝、盾构隧道与横通道的接头部位、盾构隧道与车站的接头部位(洞门)等处的防水质量。

3.3进度控制

1)前期准备阶段。盾构机到场、大电到场、始发井场地提供是控制重点;盾构机选型的正确与否直接影响盾构掘进进度;

2)盾构施工阶段。应督促承包商作好以下工作:作好管片生产与盾构掘进进度的协调,保证适宜的管片成品储存量;作好盾构机及配套设备机具备用件的库存,避免因无备用件而导致盾构停止掘进;作好盾构刀具的策划,刀具必须与地层相适应,合理添加泡沫、膨润土材料等外加剂材料,防止因刀具不适、结泥饼、喷涌等原因造成的掘进缓慢;作好盾构掘进各道工序时间的统计和分析,对工序的持续时间和衍接进行不断改进,避免因工序不衍接而导致工时损失;作好盾构机、后配套设备的日常保养,避免因机具故障而导致盾构停止掘进;作好对盾构吊出井施工进度和吊装场地提供的跟踪协调;

3)特殊情况时可考虑采取以下缩短工期的措施:始发井具备移交底板层条件时即可考虑盾构下井组装;吊出井完成底板结构施工(底板底基岩较软或为土层)或完成基底开挖(邻近底板层的基岩较硬)即可考虑盾构机出洞;附属结构与主体隧道交叉施工;盾构区间主体完成后即移交铺轨施工,土建及铺轨施工可有1~2个月重叠期。

参考文献

[1]竺维彬,鞠世健.复合地层中的盾构施工技术[M].中国科学技术出版社,2006.

[2]竺维彬,鞠世健.盾构施工监理指南[M].暨南大学出版社,2007.

作者简介

谢小兵(1977-),男,现供职于广州轨道交通建设监理有限公司,工程师,从事盾构工程、地铁工程监理工作。

隧道施工的要点范文第2篇

关键词：城市电力隧道；盾构施工；监理控制

中图分类号：U45文献标识码： A

【正文】：

一、开工前监理工作情况

1 施工准备阶段

( 1)了解现场情况并完善监理策划文件

在开工前由总监理工程师完善监理组织机构、确定监理岗位，明确各人员的职责和工作范围；收集、熟悉监理合同、施工合同、施工图纸，总监理工程师组织监理人员对图纸进行会审、对地质勘测资料进行了解、分析，并对监理过程中控制重点作出分解；完善编制《监理规划》、《专业监理实施细则》、《安全监理工作方案》、《应急预案》、《旁站监理方案》、《监理工作制度》、《监理项目部危险源辨识及预控措施》、《质量通病防治措施》等策划文件并上报业主审查、备案。

( 2) 参与设计交底。

经由图纸会审，熟悉施工技术要求与明确设计意图，监理参加设计交底，在设计交底时，根据现场状况、施工设备、工期等因素，从监理方面提出相关观点，让设计在最大程度上便利施工; 对设计图纸上或许存在的疏忽遗漏或不清楚的地方，向设计给出改进或补充的意见，在无法避免时能够要求相关工作人员对部分技术问题进行处理时所应掌握的原则作详细的说明。

( 3) 审查承包商的开工准备工作。

开工前，监理项目部应及时做好对施工单位前期开工报审资料：项目管理实施规划（施工组织设计）、管理人员资质报审、施工安全管理及风险控制方案、应急预案、进度计划、分包单位资质、主要材料/构配件供货商（厂家）资质、试验（检测）单位资质、特殊工种、工程控制网测量、施工方案等文件的审核工作，同时检查施工单位投入的人力、机具、计量器具、技术交底及施工组织是否落实等，能否满足开工条件。

二、质量监理

1、材料的监理。

检查施工单位进场的原材料、构配件的外观质量、进场产品质量证明文件并及时进行见证取样送检，合格后方可用于工程中，施工过程中还应督促施工单位做好各材料相关跟踪台账，同时监理应根据监理规划作出独立平行检验与试验。

由于管片可采用有资质的厂家进行预制，管片制作前监理应审查拟选用生产厂家是否具备相应资质及是否有类似管片生产经验、审查管片施工方案；在预制过程中对管片生产各工序进行检查、验收；对生产的成品严格按规范要求进行预拼装检测、抗弯、抗拔、检漏试验，出厂前组织参建各方进行专项验收。

2、隧道路径测量控制

由于电力盾构隧道工程竖井多且属地下工程，地下管网、基础设施较多，施工前必须严格按设计图纸对各竖井位置进行复测并督促做好地面控制测量、联系测量工作，同时收资隧道与沿线相关市政设施相对位置、分析隧道施工是否安全，并督促施工单位编制报审盾构隧道穿越专项安全施工方案，在施工过程中督促施工单位严格执行。

3、盾构掘进导向测量

盾构掘进前必须要求施工单位做好地下控制测量（施工控制导线、施工控制测量水准），始发井完成后采用联系测量方法，将平面和高程测量数据传入井下控制点，但必须满足盾构组装、基座和反力架等安装以及盾构始发对测量的要求。在盾构掘进过程中监理应根据监控室传输的测量数据结果要求施工及时调整盾构姿态。

4、盾构现场验收

盾构机现场组装调试完成（试掘进前），监理项目部应对盾构机壳体、切削刀盘、拼装机、螺旋运输机、泥水输送系统、同步注浆系统、集中系统、液压系统、电气系统等系统验收合格并确认正常运转后，方可开始掘进。

5、盾构掘进质量控制

盾构掘进分为始发、掘进、接收三个阶段，应在盾构起始段50-100m进行试掘进，并根据试掘进调整、确定掘进参数，试掘进完成、盾构机操作台车进入主隧道后才正式掘进，在掘进过程中监理应根据监控室显示的数据（盾构机及测量相关数据），督促施工单位严格控制排土量、盾构姿态。

6、管片拼装质量控制

管片进场应检查管片外观质量及出厂相关质量证明文件，同时检查管片螺栓和密封防水胶条（应见证取样送检）是否满足设计及规范要求；盾构掘进至 1个管片宽度时应停止掘进，进行管片拼装，在拼装过程中应检查管片圆环平整度（错台）、拼装水平及环向缝隙、椭圆度、是否错缝拼装（通缝不得超过3环）、螺栓紧固等情况；当管片表面出现缺棱掉角、砼剥落、大于0.2mm宽的裂缝或贯穿裂缝等缺陷时，必须进行修补，管片修补时应分析管片破损原因及程度，制定修补方案，督促施工单位严格按方案进行修补，修补材料强度不应低于管片强度且满足设计要求。

7、注浆质量控制

管片注浆分为同步注浆、二次补强注浆，注浆量充填系数应根据地层条件、施工状况和环境要求确定并应满足设计要求，注浆材料应满足强度、流动性、可填充性、凝结时间、收缩率、环保等要求，同时应见证取样送检进行配合比试验，注浆旁站监理时应根据开挖情况检查配合比、注浆量、注浆压力及填充系数是否满足设计要求。

8、隧道防水质量控制

盾构隧道防水以管片自防水为基础，接缝防水为重点，并对特殊部位进行防水处理，形成完整的防水体系；防水材料必须符合设计要求，材料进场应按要求进行见证取样送检；管片嵌缝防水施工时，必须对槽、缝进行清理并使用专用工具填塞平整、密实；注浆孔及主隧道与工作井、检修通道等附属设施连接处的防水处理必须满足设计要求。

9、成型隧道验收

盾构隧道每完成一段，监理应组织施工单位进行成型隧道验收，结构表面应无裂缝、无缺棱掉角，管片拼缝应符合设计要求；隧道防水应满足设计要求；隧道平面位置、高程偏差、隧道允许偏差（管片衬彻椭圆度、环向错台、纵向错台）应满足设计及规范要求。

二 安全监理

1 开工前安全检查

开工前，监理应进行现场开工安全检查签证，检查施工单位是否做好相关施工安全措施、安全交底、安全管理人员是否到位、个人安全防护用品是否配置、消防设施是否配备等

2、始发、接收井安全控制

由于城市电力隧道始发、接收井开挖深度深，施工场地狭小等特点，应要求施工项目部编制了深基坑专项安全施工方案，监理项目部根据工程特点提出了监理意见并督促及时组织召开专家论证会议，要求施工项目部严格按照批准后的方案组织施工，在施工过程中应要求做好

盾构始发及接收井深基坑安全风险等级高 ，深基坑安全监测尤为重要，除督促施工单位做好自身安全监测，同时必须要求第三方监测单位报审专项监测方案，检查现场监测布点情况，确保监测数据准确、频率满足设计要求，并要求监测人员每日监测签到，每周出具监测报告上报。

3、盾构机吊装安全控制

吊装前，要求施工单位提前与吊装公司进行现场勘查，选定吊装机具并落实吊装安全措施，进场吊装前要求施工单位上报拟进场机械相关安全检测技术资料、拟进场作业人员相关资质证件及吊装方案，经监理审查合格后放能允许进场作业；作业前必须要求做好作业人员的安全、技术交底及相关安全措施等工作。作业时应检查方案执行情况及安全监护情况，同时监理人员必须跟班安全旁站并做好记录。

4、日常安全控制

隧道工程由于路径长、施工作业点多且多处于城市主干道旁及中央绿化带，安全风险因素多，安全管理难度大。监理必须督促施工项目部做好分包的安全学习、教育、交底等相关工作，提高班组作业人员自身安全意识；施工过程中须加强现场每日安全巡视、定期安全检查等工作，要求各作业点必须做好场地布置、临边安全防护、施工爬梯（须设防坠落装置）、临时用电及材料堆码等，对现场存在的问题必须及时向施工单位提出并督促整改，同时在监理日志中留下痕迹。

【结语】：经由上述对隧道盾构施工监理工作的分析，盾构施工技术在我国城市电力系统得到了大范围应用，还获得一定的经济、社会效益，由于技术的逐渐完善，对监理也提出了更高的要求，监理人要不断与时俱进、更新我们的知识结构，及时补充新的知识，加强现场监理管控力度，才能不断提高的电力城市隧道建设监理水平，从而为电力建设事业做出更大贡献。

【参考文献】：

[1] 王健. 盾构隧道施工安全管理[J]. 现代隧道技术, 2006, (5):81- 83.

隧道施工的要点范文第3篇

关键词:隧道工程；开挖；支护

中国路桥隧道工程建设的进程越来越快，为了避免大规模建设带来的破坏，合理运用路桥隧道工程隧道开挖与支护中各项技术指标是路桥建设可持续发展，更好地构建和谐交通的基础。明挖法和暗挖法是路桥隧道的两种施工方法。明挖法:地面先挖开，先在露天情况下修建隧道结构，之后再将修建好的隧道结构覆盖回填。暗挖法:开挖和修筑隧道结构是在地下进行，在施工时隧道上面的地层不挖开。暗挖法又分为:矿山法、隧道掘进机法、盾构法。隧道进洞采用大断面开挖的明挖法，这是一种简单的容易实施的方法，由于土石方量大，因此，对周边的植被破有非常大的破坏性。明挖法对于埋深较大的隧道是不适用的，在山岭道路上做隧道施工，必须使用矿山法。矿山法中的最重要、最常用、最有效的一种开挖方法是喷锚构筑法，下面的内容中，我们一起讨论一下路桥隧道的开挖与支护的方法。

1路桥隧道的开挖分析

隧道是在地质条件复杂的条件下开挖的建筑工程，因此，受到地应力，地址物理参数，地下水，地址断层等因素和开挖方式、支护方式、支护时间等人工开挖操作的影响比较大。建筑隧道采用的支护方式和开挖方式要因地制宜的选择，跟据工程所处的地质环境和围岩稳定性不同，而采用不同的方案。现在，隧道开挖的方式有:全断面开挖方法、台阶法、台阶分部开挖法、导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等。在一级围岩处适合使用全断面开挖方法，工级围岩处适合采用台阶法，一级围岩处，上下台阶之间的距离应该满足机器正常作业的需求，并减少翻渣工作量，因此适合选用台阶分部开挖法。导坑法由于各工序安排紧凑，能保证施工安全，适用于围岩较差、沉降需要控制的隧道。支护方式一般使用:锚喷、锚网喷、锚喷网架、锚喷网架注浆、钢架支护、钢筋混凝土支护、注浆加固和预应力锚索支护等方式，在实际应用中，联合支护，多次支护等形式是经常采用的，下面，我们从隧道的开挖与支护技术角度，进行重点的分析讨论。

1．1隧道施工方法概述

矿山法是指一般开挖地下坑道方法修筑隧道，少扰动、早支撑、恒撤换、快衬砌是矿山法的基本原则。漏斗棚架法，反台阶法，正台阶法，全断面开挖法，上下导坑先拱后墙法，，下导坑先导后墙法，品字形导坑先拱后墙法，侧壁导坑法是矿山法的基本施工方法。新奥地利隧道施工方法的简称是新奥法，概念是:20世纪50年代，奥地利学者拉布西维兹教授提出，以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，支护手段采用锚杆和喷射混凝土组合的方式的施工方法，这个方法经过许多国家的实践研究，在60年代正式取得专利和命名。少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭是新奥法的基本施工原则。以盾构这种施工机械在地面以下开挖隧道的施工方法称作盾构法，盾构法可以在承受地层压力的同时在地层中推进的活动钢筒。盾构法的优点是一次成型，可以对围岩体减少重复的扰动，进而实现全程机械化施工。

1．2隧道开挖

在围岩可以保持稳定的情况下，减少对围岩的扰动，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并将挖掘进度尽量提高，这就是隧道开挖的基本原则。在开挖和掘进方式的选择时，应该考虑到隧道围岩地质条件及其变化情况，选择的方法要能适应地质条件及其变化，也要能保证围岩的稳定性，同时应该保证快速掘进和减少对围岩的扰动。开挖成形方法就是隧道开挖方法，从开挖隧道的横断面分部情形来分，可以将开挖方法分成以下几种:全断面开挖法，台阶开挖法，留核心土台阶开挖法，分部开挖法。将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型，也有采用台阶上部弧形导坑超前开挖的方法称为台阶开挖法。这种方式适用于含软弱夹层带或节理发育地段的三、四级围岩。台阶法细分又可以分成:长台阶法，短台阶法和超短台阶法。是由台阶法变化来的，上台阶超前倍洞跨，主要应用在采用短台阶法开挖遇到土质、涌水、掌子面坍塌等段落。特点时，施工的调整很小，是在遇到短距离围岩变化的时候可以最先采用的方式，对施工安全性能的提高很有帮助，缺点是工序比较多，进尺一般不超过一厘米，比较短。将隧道断面分部开挖逐步成型，且一般将某部超前开挖的方法是分部开挖法，也可以称作导坑超前开挖法。上下导坑超前开挖法，上导坑超前开挖法，单侧壁导坑超前开挖法，双侧壁导坑超前开挖法等是常用的方法。

2支护方法

2．1喷射混凝土

为了保持岩块体的咬合和镶嵌作用，使被裂隙分割的岩块体粘接起来，我们会采用向洞室内表面围岩喷射混凝土的方法，通过提高岩块体的粘接力和摩擦力来有效的防止围岩松动，这样对应力的集中产生的现象有规避和缓解的作用。同时，可以在围岩表面产生抗力和剪力，围岩因此而处于有利于稳定的三轴应力状态，而且喷混凝土层自身的结构刚度可以对不稳定体的坍塌现象起到阻止的作用。喷射混凝土自身有一定的刚度因此对岩土体的坍塌现象有一定抵抗作用，与此同时，可以使用其他的支护方法，共同承受支护结构的受压变形，真因为如此，现代隧道施工经常用的方法之一就是喷射混凝土支护方法。

2．2锚杆支护

为了对岩土体的变形产生一定的约束，我们采用在岩土体内打入锚杆的方法，并且通过向围岩施加压力，使原来处于二轴应力状态的洞室内表面的围岩保持三轴应力状态，从而，围岩体刚度的恶化就被有效的控制了。尤其在松动区内围岩的刚度，这种方法尤为有效。岩土体中的系统锚杆起到形成了被约束变形的岩土体加固圈，形成了能够承受外部荷载的岩土体承载拱，并且与岩土体共同承受外部荷载，增强了岩土体的稳定性的作用。

2．3挂钢筋网

在一般情况下，钢筋网是与锚杆连接在一起使用的，由于锚杆布设有一定的距离，锚杆约束作用之间的岩土体因此比较薄弱，很可能发生坍塌事故，因此，用钢筋网连接锚杆之间的距离保持稳定作用，使松散的岩土块体处于三轴应力状态中。

2．4钢支撑

利用支撑结构自身的刚度来稳定岩土体的方式是钢支撑，可以达到控制岩土体的变形的目的，在工作面开挖完成以后一般应该立刻按照设计间距安装钢支撑，这样能够将它的作用充分的发挥出来，起到稳定岩土体的作用。在岩土体自身稳定性极差的地层通常会使用钢支撑，钢支撑一般有两种形式:钢筋制作的格栅钢架结构和型钢制作的工字钢支撑。为了确保保岩土体的稳定，喷射混凝土、锚杆、钢筋网经常与钢支撑混合使用。

隧道施工的要点范文第4篇

关键词：特殊地质环境；铁路隧道施工；地质灾害

Abstract: through analysis of our country has built or the typical railway tunnel construction process with problems and difficulties, and the special geological environment of our country under railway tunnel construction of the problems in the process of having learned, the main geological disasters have faults, soft rock and plastic deformation, high pressure rich water, karst, such as coal, aiming at these problems, from seeking inducing factors, and summarizes related experience, combining the construction project in geological conditions, and puts forward the corresponding measures, the hope can effectively solve the special geological environment in the railway tunnel engineering problems of help.

Keywords: special geological environment; Railway tunnel construction; Geological disasters

中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：

地质灾害问题已成为一直困扰着铁路隧道顺利施工的主要问题之一，在施工前要对工程的施工地段的地质条件有充分的了解，为有效解决这些问题提供了依据和基础，文中将详细介绍在这特殊地质环境下施工的工程难题，以及相应的解决措施，并对相关技术问题进行讨论研究。

1.特殊地质环境铁路隧道施工难点

在我国铁路隧道施工过程中，由于特殊的地质条件和因素的影响，存在着很多的地质灾害问题和施工困难，主要包括有“如何保护围岩，如何充分利用围岩”的问题，还有可能会遇到高压涌水、大型岩溶及石油天然气、断层、煤层等地质地质问题，这将给工程施工带来很大的困难。在特殊的地质环境下进行施工作业，突出问题就是“如何保护围岩，如何充分利用围岩”的问题，以及如何有效解决上述的地质灾害给施工所带来的难题。如果该段地层发育有裂隙型蕴气构造，顺层错动带发育，则有利于瓦斯、天然气等有害气体的赋存与运移，具有燃烧、爆炸等危害性；如有岩溶和溶洞的出现，在施工过程中可能出现涌水涌泥甚至突泥的突发事故，这些都会给工程施工带来巨大的困扰。

2.应对施工难题及解决措施

为了解决这些地质灾害性问题，结合工程地区的地质条件和特点我们采用了不同的解决措施和方法，具体内容如下：

2.1要有准确的地质超前预报

有准确的地质超前预报，才能针对这些地质条件设计出相应的措施和对策。一般情况下特殊地质环境的地质条件复杂，地质构造多变，所以有些时候在以超前钻探作为主要勘查方式的基础上，还要有一些辅助手段，辅助方式主要有地质素描、水文地质测试、工程地质测绘、地质雷达、变形量测及岩石物理等综合手段，以此获得相关的地质信息将更加的可靠。为提高预报的效率，还要运用信息技术，组建地质综合预测和地质预报系统，从而综合的分析判断地质信息，这样就能对工程施工段的地质信息有一个准确的把握，结合信息内容，以便有目的在施工过程防止灾害发生，并有效的解决这些地质灾害带来的困扰，使工程能安全、快速、高效的完成。

地质预报工作是隧道施工工作的重要保障，而要提高这项共组的准确性，就要求在进行地质预探预报工作的同时，结合施工进度，两相对照，即将物探与钻探相结合。这样获得地质信息才能更可靠和精确。

2.2大型溶洞的应对措施

在施工时，遇到大型的溶洞时，需采用迂回绕行的方式，从两面对溶洞进行夹击这样就能够及时地绕开了溶洞，在保证隧道开挖能够继续正常施工同时，还为注浆堵水整治溶洞留下了足够的时间。

2.3高压富水区的大型填充性溶洞

在隧道施工是，还会有高压富水区的大型填充性溶洞问题出现。对这种类型的溶洞，就需要采用源头泄水降压的措施。在进行溶洞处理时，采用的方案是超前长管棚和小导管注浆相结合，长管棚其主要的支护作用，而小导管注浆则是为了加强支护效果，同时还需要全断面超前预注浆，以上这些措施主要是为了避免出现涌水突泥的现象，以此保证施工安全和工程顺利实施。

2.4粉细沙充填性溶洞

在解决粉细沙充填性溶洞的问题时，需采用大管棚施工，其能有效的解决这一难题，以确保隧道开挖安全、快速。为增加管棚支护刚度，在隧道施工的过程中，要主要设立大管棚和进行注浆加固等工作。通过管棚注浆，加固管棚周围的粉细沙及淤泥质粘土，形成连续密闭管棚喇叭桶形支护结构，避免或减少施工期间粉细沙、淤泥和岩溶水通过管棚间隙涌入开挖空间。而小导管超前支护是大管棚支护的有效补充和完善，在进行开挖施工前，小导管注浆要对注浆不足部位或注浆盲区进行补充注浆。还有需要注意的就是在进行注浆施工过程中要注意监测，因为注浆压力过大会导致加固的结构变形。

2.5全断面超前帷幕预注浆

隧道施工中出现粉质粘土充填性深洞时，就需要采取全断面超前预注浆堵水加固措施，这种方法可以保证施工安全。开挖后的径向补充注浆和局部补强注浆以及底部钢管桩注浆等措施的采取，可以有效地提高注浆质量。还有一点值得注意的是注浆材料的选择问题，好的注浆材料能够更好的达到注浆加固的目的。如超细水泥就非常适用粉细砂地层，但要注意量的控制问题。

2.6石油天然气突燃喷发及施工措施

在施工过程中，为了有效的防治石油天然气突燃喷发的问题，需加强对瓦斯检测工作，同时还要保证隧道的通风能力，施工器械要具有防爆的功能，这样就能有效的防止因为天然气而引发的安全事故。

当进行煤系地层施工时，首先要考虑通风问题，通风工作要由专业队伍来完成，即包括了通风方案设计、实施和现场管理都要有专业通风队伍来完成，随着施工的不断进行，地质条件和施工情况都会发生改变，所以通风方案要进行及时的更新和改进，确保施工安全；在煤系地层施工，对于瓦斯的监控和防治问题就成为了防护工作的重点内容，需要对瓦斯的含量进行随时的检测，并结合施工实际情况，设计出合理有效的瓦斯安全防护信息报警系统，同时还要做好通风工作，做好安全防护措施，确保施工安全。

2.7对软弱围岩的对策和措施

在处理隧道软弱围岩大变形段的施工问题上，经需采取综合处治措施，具体的内容如下：做好地质超前预报工作，并加强大变形预测分析；工程要采用喷锚复合式衬砌结构，处于地质条件的考虑，可以适当加大预留量；合理的有顺序的分步骤开挖，同时做好支护工作，要能够及时封闭，特别注意在底部加仰拱的问题；在进行混凝土喷施工作时，要注意分层进行，还要有意识的预留变形缝；喷混凝土分层施作，预留纵向变形缝；增加格栅拱架，纵向O．8米一榀；为了进行最终位移的预测，还要量测管理机制，以便动态施工。

上述内容就是笔者对铁路施工遭遇的地质灾害问题的提出的解决方案和措施，还设计了一些关键性的技术的应用，虽然可能在内容上还不够全面，但也基本对这一问题做出了总结。

结论：

文中针对我国铁路隧道工程在特殊地质环境下的施工难题进行了介绍，特别是对岩溶处理这一问题上作了详细的阐述，岩溶处理是一项复杂的工作，这项工作需要采取综合措施，因此在制定处理措施时，必须“因地制宜、综合治理”，文中还提出了在施工过程中遭遇断层、瓦斯、煤层等地质灾害的策略和措施，以及一些采用关键的技术手段解决上述问题，虽然在这一问题上的研究和讨论还存在着许多不足之处，但还是希望个人的一些策略和措施，能够有效的帮助解决我国铁路施工过程中的问题，推动铁路事业的发展。

参考文献：

[1]罗云峰. 地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析[J]. 深圳土木与建筑, 2008,(01) .

[2]冯卫星, 杨开志, 王建雷. 岩溶突泥涌水围岩分析与隧道施工方案[J]. 河北交通科技, 2006, (03)

[3]郑笔勇,邓海涛. 松散地质段隧道开挖地表压浆施工技术[J]. 工程科技, 2007,(01) .

隧道施工的要点范文第5篇

关键词：隧道施工；双连拱；有限元模型；控制要点

1.工程概况

本隧道位于十天高速公路某合同k106+065～k106+260之间，全长195米，隧道进口位于直线上，出口位于R=400，L s=100，i=4的右转缓和曲线上；纵坡为+1.373%，隧道最大埋深73.72m，根据JTJ026-90《公路隧道设计规范》和隧道所在路段的情况，设计为整浇曲中墙的整体式双跨连拱结构。单跨净宽10.8m，净高为6.9m的中墙为整浇曲墙，边墙为曲墙的单心圆结构，隧道净宽23.4m。洞内预留、预埋了供照明、消防用的箱洞和电线、电缆管、槽。

2.隧道施工方案及其支护参数

隧道除明洞采用明挖方案外，暗洞全部采用新奥法施工。IV级围岩采用全端面掘进的施工方案。

衬砌形式：根据围岩类别、地形、埋深、成洞条件等进行设计。隧道进出口成洞条件困难段，设计共长30M的S1型明洞衬砌。其余各段与围岩类别（Ⅲ、IV）相对应设计S2、S3型复合式衬砌。由于本隧道进出口地形、地质条件相对较差，因此S1型明洞衬砌采用半明半暗法施工，S2型衬砌采用大管棚。对前方围岩进行注浆加固后再开挖，隧道洞身衬砌采用初期支护、二次支护共同承担荷载结构。

3.施工安全技术保障

结合现场地形特点与设计要点，本隧道施工安全控制要点为右洞偏压控制，故施工前应首先对K106+085～K106+210段右洞偏压进行测算，此段成洞后右洞山体厚度为6～25米不等。该段支护为S3式：衬砌结构由内向外为：25#防水混凝土衬砌40CM，防水层，25#喷射混凝土15CM，φ25中空注浆锚杆（L=250CM）。无钢拱架超前支护，无仰拱设计。

3.1有限元模型选取：三车道连拱隧道由于开挖断面较大，同分离式隧道相比，具有受力复杂、施工过程难度大等特点。有限元模型可以将隧道围岩体级衬砌结构剖分为很小的微元体，可以模拟实际的施工开挖、支护，并精确计算出各微元体上的受力状态。

因衬砌结构纵向尺寸远大于横向尺寸，其受力状态可看成平面应变状态。围岩屈服准则选用Drucker-Prager准则，节理单元屈服准则选用More-columb准则。对各个施工阶段状态，有限元分析的表达式为：

式中：L为施工步数；

[K0]为岩土体和结构的初始总刚度矩阵； （i≥1）为地i施工步岩土体和结构总刚度矩阵；

为第i施工步开挖边界上的释放荷载的等效节点力；

为第i施工步新增自重的等效节点力；

为第i施工步增量荷载的等效节点力；

为第i施工步的节点位移增量。

对于每个施工步，增量加载过程的有限元模型的表达式为：

式中：M为各施工步增量加载的次数；

为第i施工步中施加第j增量步时的刚度矩阵；

为第i施工步第j增量步的开挖边界荷载释放系数；

为第i施工步第j增量步的节点位移增量；

为第i施工步第j增量步增量荷载的等效节点力。

对于支护的施做时机，本模型中按照开挖后立即喷锚支护。对于释放荷载的分担比例，采用规范9.2.5补充条款提供的建议值，并根据本隧道的实际情况进行了灵活调整：Ⅳ级围岩：初期支护承担50%，二次衬砌承担50%。

计算模型上边界取地表自由面，下边界取洞底以下五倍洞高，左右边界距离取洞口三倍隧道跨度。边界条件所有，底面完全固定。图1为隧道的有限元网格局部放大图。

下面是二衬衬砌全部完成后，中隔墙和二衬所受的最大和最小主应力云图：

可以看出，衬砌结构是安全的（更多的中间过程没有列出）。

3.2测算结论：本次测算时采用地层结构法，按照实际的开挖过程，模型中设计了不同的开挖步骤，以模拟洞室的实际开挖阶段。在计算过程中，是将衬砌和围岩体视为一个共同受力体系，在满足变形协调条件下分别计算衬砌与地层内力，据此验算隧道安全性。计算结果表明：连拱隧道的结构设计基本合理，支护参数基本合理。通过对开挖过程的模拟表明，按照设计所提供的开挖方法是安全的。二次衬砌完成后，隧道衬砌基本没有塑性区出现，这说明目前所设计的支护结构是安全的。

4.施工控制要点

4.1开挖控制：首先按要求对前方围岩进行超前预报，掌握掌子面前方围岩基本情况；其次根据超前预报情况制订可行的爆破方案，严格控制超、欠挖。本隧道全部采用光面控制爆破，为使光面爆破取得预期效果，对爆破参数进行控制是关键。考虑炮眼直径、炮眼间距、装药集中度、岩石强度、炸药特性、装药结构、起爆技术、施工精度等因素是前提。根据围岩情况不断调整爆破参数，现场操作根据式（1）进行，并参照表1〈不同开挖深度时的爆破参数〉操作，爆破孔存留达80%以上，确保开挖表面平整，安全。

q：表示单位炸药消耗量；

a：表示实际操作时的孔间距；

b：表示实际操作时的排间距；

L：表示药孔深度，实际操作时取钻杆长度；

Q：实际使用每孔装药量。

4.2支护控制：本隧道控制要点为Ⅱ类围岩支护，初期支护紧随开挖工作面及时施做，尽量减少围岩暴露时间，控制围岩变形，防止围岩松动，严格按照“重地质、管注浆超前、弱爆破，短进尺，少扰动，早喷锚，勤量测，早成环，二次衬砌紧跟”等技术工艺控制，初期支护对喷射混凝土、锚杆安装、钢支撑安装、钢筋网等工序进行控制：本隧道喷射混凝土采用湿喷法施工，电子计量，严格控制各种原材料的掺配，保证砼施工的和易性及喷层强度稳定；钢支撑重点控制拱脚稳定，施工中主要采取扩大拱脚或加设锁拱脚锚杆，保证上拱部稳定。初期支护完成后，及时施作监控量测，为模筑混凝土施工提供可靠数据；模筑混凝土应根据开挖长度、围岩变形情况选择恰当时机施作，。

4.3防排水施工控制：根据隧道区域的气象条件，水文条件，本隧道的防排水采用以“防、排”为主，“防、排、堵、截”相结合的综合治理措施。防水措施主要做以下控制：洞外设置截排水沟，将边坡积水引出隧道区，进入天然沟中排走；洞内设置土工布与塑料防水板组成的防水层，混凝土衬砌设计为防水混凝土，共同构成防水体系，同时对各种施工缝、

工作缝、沉降缝专门进行防水处理；为保证排水，每10m左右设置环向盲沟一道，纵向5～10m设置一道引水管与中墙顶部、边墙底部的纵向排水管相通，汇集后将积水引入边沟排走。事实证明，此种“防、排”并举的措施在该隧道起到了良好效果。

4.4监控量测控制：监控量测是在施工中不可忽视的一项技术措施，是监视山体和支护稳定性的重要手段，是判断设计、施工是否正确合理的主要依据，是监视施工是否可靠安全的眼睛。根据本隧道围岩组成特点，选择了拱顶下沉量测、地质与支护状态观测、周边位移量测、地质超前预报、地表下沉量测五个必测项目，为了保证量测结果的准确与可操作性，本隧道委托富有丰富经验的航天检测中心予以检测。以详实、准确的数据为施工的顺利进行提供了科学依据。保证了施工各工序的安全进行。

5.结语

本文尝试应用有限元模式对洞口段偏压隐患进行分析，得到理想结果，为进洞安全施工提供依据；同时对常见施工管控进行总结，为类似工程提供借鉴。

参考文献：

[1]郭陕云 《隧道施工技术方案及方法遴选要点》，隧道建设 2006

[2]才《隧道工程》，人民交通出版社1987