部分隧道及隧道监理

1、第三部分隧道及隧道监理隧道二、超前地质预报 1、超前地质预报的目的隧道施工阶段超前地质预测预报是一项系统性工作，已纳入施工工序。隧道施工期进行超前地质预测预报主要目的为：（1）保证隧道施工安全，减少由于揭露发育不规律管道岩溶产生的大量突泥、涌水而带来的损失；（2）为动态设计、施工提供必要的地质参数，如：地下水压力、水量、管道岩溶的大小、方位及含煤地层的瓦斯参数、断层及泥化夹层的分布、岩体性状等；（3）做好地质超前预报可以节省大量资金。通过超前预报，掌握前方地质、地下水状况，有针对性地采取施工防范措施，可以有效减少事故的发生，节约投资。2、超前地质预报的内容超前地质预报主要预报开挖面前方岩性变化

2、和不良地质体的范围、规模、性质，以及突水、突泥、坍塌、岩爆、有害气体等灾害地质的发生概率，提出施工预防措施；预报断层的位置、宽度、产状、性质、破碎带物质状态、充水情况、稳定程度等，提出施工对策。总的来讲，隧道超前地质预测预报主要针对以下方面内容开展：（1）断层及其影响带和节理密集带的位置、规模和性质；（2）软弱夹层（含煤层）的位置、规模极其性质；（3）岩溶发育位置、性质及其规模；（4）不同岩类间接触面位置；（5）采空区、废弃巷道分布及其与隧道的空间关系；（6）工程地质灾害可能发生的位置和规模判断；（7）隧道围岩级别变化及分界位置确定；（8）不同风化程度岩体的分界；（9）不良地质体的地质灾害发生

3、可能性及程度（10）隧道涌水位置、水压及水量判断。3、超前地质预报方法根据地表和已经开挖隧道地段的地质调查和探测方法取得的资料以及地质推断法预测开挖面前的一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件，可采用地质调查法、地质素描、物探、超前导坑、钻探等。物探法测试主要有TSP、地质雷达和红外探测法。 地质素描、物探、超前钻探方法是软弱围岩超前预报的主要手段；在破碎带和断层地段，加强超前长、短钻孔，及时探明隧道前方地质情况，特别是地下水的发育情况，严禁在未探明情况下盲目开挖。4、根据超前地质预报采取的措施（1）超前加固根据超前地质预报结果，在断层破碎带和软弱地层，特别是富含水时，必须对围岩进行超前加固，

4、改良地层，确保施工安全。超前加固必须配备专业队伍、专业设备，进行专项设计，保证加固效果。目前，常用的围岩加固方法是注浆法。注浆法主要分全断面注浆和局部注浆两种。在富水断层地带，常采取全断面注浆。 注浆纵向加固长度应根据钻机能力和地层特点确定，一般为2030m。特殊地层条件下，应及时调整纵向注浆加固长度，否则既影响进度，又影响质量。注浆环向加固厚度一般为35m，局部可增加到58m。 全断面注浆照片 （2）超前支护常用的超前支护方式有超前大管棚和超前小导管两种。超前大管棚：超前大管棚一般是在对沉降有严格要求时使用，适宜于浅埋洞口、堆积体、砂土质地层、断层破碎带地层，以及下穿公路、铁路、地面建筑物时

5、采用。大管棚一般采用70mm159mm的钢管，纵向长度10100m根，据工程需要设置。 超前小导管：超前小导管是在对施工安全要求较高的条件下使用。在破碎围岩、堆积体、砂土质地层、断层破碎带中普遍采用。当地层卡钻严重时，可采用自进式锚杆。小导管一般采用32mm60mm的钢管，纵向长度2.56m根据工程需要设置。小导管布设后根据地层稳定情况，如需要可进行注浆，加固周边地层。洞内大管棚照片 洞内超前小导管施工照片 5、超前地质预报监理控制要点（1）按照设计给定的超前地质预报设计说明书的里程进行超前地质预报，必要时可对设计给定里程范围外的地段进行超前地质预报，确保施工安全；（2）按照设计给定的超前地质

6、预报方法进行超前地质预报，可采用多种预报方法对预报结果进行验证；（3）超前地质预报的搭接长度应满足规范和设计要求；（4）超前地质预报应该反馈至设计院，根据超前地质预报结果修改设计，做到动态设计、动态施工 （5）超前地质预报时施工单位、监理单位一定要有人员在施工现场。三、隧道开挖1、隧道施工原理介绍新奥法就是施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力，即洞室开挖后，利用围岩的自稳能力及时进行以喷锚为主的初期支护，使之与围岩密贴，减小围岩松动范围，提高自承能力，使支护与围岩联合受力共同作用。2、隧道常用开挖工法（1）开挖工法的选择原则常用的开挖工法有台阶法、环形导坑（预留核心土）法、CD法、CRD法

7、、双侧壁导坑法等。1) 开挖工法应根据地质情况和地层加固情况确定。根据地质情况和量测成果及时调整工法；2） 开挖工法选择时，原则上在确保安全条件下，应从简单到复杂，尽量减少开挖步骤；3) 现场施工应严格执行设计工法，不得擅自更改。 （2）各种工法适用条件（1）台阶法：台阶法施工一般适用于 = 3 * ROMAN III级围岩， = 4 * ROMAN IV、 = 5 * ROMAN V级围岩在采取必须的超前支护措施稳定开挖工作面后也可选用台阶法。单线隧道及围岩地质条件较好的双线隧道可采用二台阶法施工；隧道断面较高、单层台阶断面尺寸较大时可采用三台阶法； （2）环形导坑(预留核心土)法：当地质条

8、件较差时，为增加掌子面自稳能力，可采用预留核心土法施工；该方法利用核心土稳定掌子面，然后开挖两侧边墙、中部核心土，最后开挖仰拱。该工法步骤多，工艺要求高；（3）中隔壁法（CD法）：该工法适合于浅埋地段或穿越建（构）筑物时采用，以减少沉降，防止坍方。该工法是将隧道分为左右两部分进行开挖，先在一侧采用台阶法分层开挖及支护，再开挖隧道另一侧。每台阶纵向长度35m。初期支护仰拱紧跟下台阶，封闭成环；（4）交叉中隔壁法 (CRD法)：该工法在特殊条件下采用。该工法是将大断面隧道上、下、左、右分块开挖，并施作初期支护和临时横撑（临时仰拱），每台阶纵向长度35m，步步封闭成环；（5）双侧壁导坑法：该工法在特

9、大断面等特殊条件下采用。该工法先开挖隧道两侧导坑，再进行中部开挖支护。工法特点：控制沉降变形好，但连接点多，受力复杂，对工艺要求高。CRD法各种工法适用条件开挖方法适用围岩级别及说明备 注全断面法1单线隧道、级围岩；2双线隧道、级围岩；3地下水状态：干燥或潮湿。循环进尺宜控制在34.0m。台阶法1单线级、级围岩；2双线级围岩；3地下水状态：干燥或潮湿。台阶长度应有利于施工操作和机械设备效率的发挥，同时应利于支护尽早封闭成环。环形开挖预留核心土法1单线、级围岩；2双线、级围岩；3地下水状态：有渗水或股水。施工中应尽量减少开挖分部，采用大断面分部双侧壁导坑法1 单线、级围岩；2双线隧道、级围岩；3

10、地下水状态：有渗水或股水。中洞法双联拱隧道中隔壁法（CD法）单、双线隧道、级围岩、浅埋隧道、三线隧道。交叉中隔壁法（CRD法）双线、三线隧道、级围岩、浅埋隧道。3、隧道开挖施工程序石质隧道开挖应按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则组织施工。 （1）完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工；（2）洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工；（3）待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填；（4）暗洞开挖根据围岩情况及设计要求确定施工方法；4、隧道开挖监理控制要点（1）火工品的管理：

11、监理单位定期组织对火工品存放点进行检查，督促施工单位做好火工品入库、出库、退库，账、物应相符无误； （2）开挖工法的选择：监理单位督促施工单位根据设计给定的工法进行开挖施工，当开挖揭示的围岩地质条件与设计给定的地质条件不一致时，施工、监理、设计、咨询和建设单位应对现场地质条件进行确认，由设计对工法进行变更。施工单位按变更后的工法开展施工；（3）开挖进尺控制：隧道掌子面、仰拱每循环开挖进行不得超过验标的要求，当围岩条件较差时，可缩短每循环开挖进尺，以确保现场施工安全为原则；（4）超欠挖(非常重要)：隧道超欠挖的控制质量直接决定着隧道施工安全和施工效益。超挖较大不仅容易造成初期支护背后空洞，还增加

12、了出渣量和喷射混凝土的施工时间，间接的增加了工序施工时间和原材料使用量。根据不同的围岩条件可适当调整周边眼、辅助眼的间距以及装药数量，现场监理人员根据开挖效果可及时组织现场人员对爆破参数进行调整，做到不欠挖，少超挖。（5）安全步距：现场监理人员应掌握监理工点的掌子面、仰拱及二衬里程，每日核对仰拱、二衬至掌子面的安全步距，安全步距不得超标；（6）仰拱及边墙基础的开挖施工：仰拱及边墙基础开挖深度必须满足要求，不得超挖，若有超挖时必须用同级混凝土回填密实；（7）中线、高程及贯通测量(测量专监定期复核)：监理单位测量专监应定期组织施工单位测量人员对基准点、隧道中线、高程进行复测，施工误差应满足测量规范

13、的要求。四、监控量测工程开工前施工单位应将监控量测计划报监理工程师审批,监控量测计划应包括量测项目及方法、量测仪器的选择、测点布置、量测频率、数据处理及量测作业人员的组织等内容。1、监控量测的目的对量测数据及时整理分析，为施工提供有关围岩稳定性、支护可靠性、二衬合理施作时间、围岩级别及支护参数调整、施工方法改变的信息和依据，确保施工和结构安全。2、监控量测项目（1）必测项目：洞内外观察、拱顶下沉、拱脚下沉、净空变化、地表沉降(浅埋隧道)（2）选测项目：围岩压力、钢架内力、喷射混凝土内力、二衬衬砌内力、初期支护与二衬接触压力、锚杆轴力、隧道隆起、围岩内部位移、爆破振动、孔隙水压力、渗漏水量 3、

14、点位埋设要求（1）地表沉降点和洞内沉降点应布置在同一断面里程， 拱顶下沉和边墙收敛点应埋设在同一里程； （2）级围岩洞内沉降和收敛观测断面间距不大于10m，级围岩不大于5m，根据设计要求确定；（3）洞内观测点应在隧道开挖后12h内布设，并及时读取数据，最迟不得大于24h；（4)）上部收敛线应布置在起拱线处位置，下部收敛线离上部收敛线3m左右。4、监控量测监理控制要点（1）审批监控量测细则：重点审查人员资质、仪器精度、点位埋设方法、时间、观测频次以及应急处理等内容 ；（2）检查沉降观测标的埋设时机是否满足验标要求；（3）现场检查观测标埋设是否正确，主要包括不同量测断面间距、拱顶下沉和边墙收敛点是

15、否在同一里程断面上、拱顶下沉及边墙收敛点的埋设是否存在弄虚作假的现象、反光片是否脱落等内容；（4）现场检查是否按观测频次要求开展观测工作；（5）督促施工单位每日对量测成果进行分析整理，变形速率和累计变形值是否达到警戒值；（6）监理单位和施工单位均应建立监控量测应急机制，当变形速率和变形值达到警戒值时应按照应急处理方案的上报程序进行上报，并对洞内采取相应的处理措施。五、初期支护隧道开挖后短时间或变形量小时，初期支护与地层共同承受形变压力。支护不及时或支护后变形量过大，岩体松动后荷载加大，由初期支护完全被动地承受松动压力。因此，必须保证初期支护的强度和刚度，及时支护，控制变形。客运专线隧道初期支护

16、方式常采用钢拱架(格栅)喷射混凝土的支护方式。1、系统锚杆施工要点拱部系统锚杆采用中空注浆锚杆，边墙采用普通砂浆锚杆。锚杆长度、间、排距根据不同级别围岩及设计要求确定。 （1）成孔要求 1) 锚杆梅花型布置，孔位偏差为15cm，钻孔保持直线；2) 孔深度大于锚杆长度10cm，锚杆加工误差不大于1cm；3) 成孔后，用高压风、水冲将锚杆孔清洗干净，孔径大于杆体直径15mm；4) 锚杆插入长度不得小于设计长度的95%；（2）砂浆锚杆安装控制1) 砂浆现场拌制，随伴随用，水泥砂浆不低于M20，灌浆饱满度80% 2) 安装锚杆时，锚杆上应做孔深标记，确认孔里浆体饱满后再将锚杆体缓慢均匀推入；3) 施作

17、锚杆时，为防止在砂浆凝固前因锚杆自重下滑，用木楔在孔口楔紧杆体；4) 锚杆施作完毕，强度达到10Mpa后，安设锚杆垫板，上螺帽。有钢架地段施作锚杆时，将锚杆与钢架或连接筋焊成一体，以增加支护整体受力；（3）中空锚杆安装控制安装前检查锚杆体钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，及时清理。锚杆体安装入设计深度后，用水和空气清孔，直至孔口反水或反气。注浆材料采用纯水泥注浆或1：1水泥注浆，水灰比宜为0.40.5。注浆料由杆体中孔灌入，上仰孔设置止浆塞和排气孔。2、锁脚锚杆施工要点（1）锁脚锚杆与系统锚杆的不同作用：锁脚锚杆主要是对钢架(格栅)进行固定，而系统锚杆主要是对围岩进行加固；（2）锁脚锚杆的施工

18、工序：成孔清孔锚固剂安装锚杆锚杆与钢架的焊接；（3）锁脚锚杆的数量和长度应满足设计要求；（4）锁脚的锚杆的插打方向可根据沉降观测数据进行水平和垂直调整；（5）锁脚锚杆与钢架应焊接牢固，焊条不应低于4字头；3、钢架施工控制要点（1）允许偏差：间距、横向位置和高程不超过5cm，垂直度误差为2(控制的比较差)；（2）各节钢架间宜以螺栓连接，连接板应密贴，螺栓数量和强度应满足要求；（3）底脚虚渣及杂物清理干净，底脚置于牢固的基础上，否则应设钢垫板或用混凝土填充 ；（4）钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙应用喷混凝土充填密实，保护层厚度不小于40mm；4、喷射混凝土施工准备在开挖完成后，先喷射

19、4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。 喷射前应对受喷岩面进行处理，设置控制喷射混凝土厚度的标志，特殊情况的处理：（1）大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土；（2）小股水或裂隙渗漏水采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土；（3）大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能；5、喷射混凝土施工控制要点（1）原材料合格，速凝剂防受潮变质，严控水灰比；（2）采用分段、分片、分层进行，分段长度不宜大于6m。先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射；（3）分片喷射要自下而上进行，先喷钢架与壁面间，再喷两钢架间

20、；边墙从墙脚开始向上；（4）分层喷射时，一次喷射厚度，拱部56cm，不超过10cm（验标），边墙 710cm，不超过15cm（验标） ；（5）喷射速度要适当，一般工作风压：边墙0.30.5MPa，拱部0.40.65MPa（6）喷射角度尽可能接近90，喷嘴与受喷面间距宜为1. 2m(验标0.61.8m)；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70；（7）喷射混凝土终凝2小时后进行养护，建议喷雾养护。养护时间不小于14d。当气温低于+5时，不得洒水养护。 6、喷射混凝土监理控制要点（1）冬期施工时，作业区的气温和混合料进行喷射机的温度不应低于5 ；（2）喷射混凝土强度：喷砼3h

21、强度1.5MPa,24h强度10MPa(验标提的的C25)（3）喷混凝土厚度、平整度：检查点数的90%及以上应大于设计厚度；（4）两密实:喷射混凝土密实、喷射混凝土和围岩间密实； （5）喷射混凝土施工完成后督促施工单位进行喷雾养护，洞内湿度和温度应满足要求； （6）下一循环爆破时应在喷射混凝土终凝3h后进行；六、防排水1、排水盲管监理控制要点（1）纵向盲管安装高度应满足要求，应采用合理方式对盲管进行固定以保持盲管的顺直；（2）盲管及接头处应采用土工布等渗水材料进行包裹，防止大颗粒物进入盲管导致堵塞盲管；（3）环向排水盲管应铺设铺设圆顺； （4）排水管接头牢固，水路畅通；（5）纵、环向排水盲管的

22、连接用变径三通连为一体，三通预留位置应准确，接头牢固；（6）盲管出水口的高度应合适，不能在二衬里面反坡造成外低内高，不能正常出水； （7）在施工水沟电缆槽时应将盲管端头进行处理，盲管必须伸入边侧水沟；2、防水板施工准备（1）防水板施工前由测量人员对断面净空测量，确保净空大小满足要求，不侵限； （2）局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水； （3）由检测单位对初期支护进行检测，对检测出的背后空洞必须回填密实后方可铺设防水板；（4）初支表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷射砼（或砂浆）对基础面进行找平处理（建议：2m靠尺检查平整度，边墙5cm、拱部7cm）; （5）初支表面坚硬物必须提前处理；

23、（6）热熔垫片数量：拱部0.5-0.8m,边墙0.81.0m,梅花型布置；初期支护应无空鼓、裂缝、松酥，表面应平顺，凹凸量不得超过5cm3、防水板施工（1）防水板采用无钉铺设，实铺与初支基面弧长为10：8；（2）土工布搭接宽度不小于5cm，每排垫圈距防水板边缘40cm左右，拱墙垫圈数量按设计要求确定 （3）环向铺设时，先拱后墙，下部防水板压住上部防水板；（4）防水板搭接宽度不小于15cm，单条焊缝有效焊接宽度不小于15mm，防水板搭接缝与施工缝错开距离大于100cm；（5）分段铺设防水板边缘部位应预留60cm以上搭接量；（6）三层以上塑料防水板的搭接形式必须是“T”型接头；4、防水板施工监理控

24、制要点（1）现场监理人员督促施工单位对隧道断面净空进行测量，并对测量报告进行检查以判断净空是否满足要求，不侵限；（2）初支表面坚硬物、孔洞必须处理，平整度满足要求；（3）防水板应有材质检测报告；（4）破损防水板应提前进行修补；（5）防水板搭接长度应满足要求；（6）应对焊缝进行气密性检查，保证焊缝不漏气；（7）防水板铺设后应有一定的松弛度，避免应铺设太紧混凝土施工时撕破防水板或松弛度过大造成二衬背后防水板脱空；5、止水带安装监理控制要点（1）纵向止水带埋设的高低、顺直以及横向位置应满足要求；（2）止水带的搭接长度应满足要求，止水带接头处焊接后不得低于母材强度的80%； （3）应避免人为增加止水带

25、的接头；（4）仰拱端头开挖下一循环仰拱时，开挖至设计深度以上20cm左右时，应由机械开挖变为人工开挖，防水破坏仰拱止水带； （5）止水带应与二次衬砌端头模板正交；（6）止水带在转角处宜采用直角专用配件，并应作成圆弧形，转角半径不小于200mm。七、二衬施工1、模板控制要点（1）衬砌台车足够的强度、刚度和稳定性，安全系数大于动荷载1.6倍（检查出厂报告及检算报告）；（2）台车拱顶部位应预留24个注浆孔；（3）模板表面要光滑，与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷脱模剂，模板与混凝土搭接长度大于10cm；（4）二衬台车应配备足够数量的附着式振动器；（5）二衬台车配备的灭火器数量和质量应满足要求，台车周围应有防护架，防止作业人员高空坠落；（6）台车就位后应由测量人员对中线、二衬厚度等进行检查；2、钢筋控制要点（1）检查钢筋的出厂报告，确保钢筋质量满足要求；（2）二衬钢筋的间距和排距应满足验标要求；（3）钢筋接头：拱部和边墙须机械连接。同一截面钢筋数量不得大于50%，采用人工绑扎时钢筋搭接长度应满足要求；（4）钢筋保护层厚度应满足要求，保护层垫块的数量和质量应满足要求；（5）预埋件的规格和数量应满足要求；3、二衬施作时机的控