隧道施工总结范文

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实习地点：

实习者：

一、公司简介

监理有限责任公司的前身是成立于1996年1月的中国铁道建筑总公司建设监理分公司，1998年11月完成股份制改革。9月进一步完善法人治理结构，设立了董事会和监事会。公司机关驻北京市区40号。新建高速铁路-4：dk174+800--dk291+427路基长24660米；桥梁46座20795延米；隧道39座73416米，其中控制工程逻皓隧道长7426米，那国隧道3895米，坡录元隧道长11925米；南昆线六塘站改造；包括百色、阳圩2个车站，设田阳梁场。

二、实习目的通过实习，对高速铁路隧道工程建筑整个施工过程有较深刻的了解；

2、理论联系实际，巩固和深入理解已学的理论知识(如测量、建筑材料、建筑学、建筑结构、建筑施工等)；

3、通过亲身参加施工实践，培养分析问题和解决问题的独立工作能力，为独立参加工作打下基础；

4、通过工作和劳动，了解隧道工程施工的基本生产工艺过程(土石方、钢筋混凝土、等)中的生产技术技能；

5、了解目前我国施工技术与施工组织管理的实际水平，联系专业培养目标，树立献身社会主义现代化建设、提高我国建筑施工水平的远大志向；

6、与工人和基层生产人员密切接触，学习他们的优秀品质和先进事迹。

三、实习要求认真按时完成实习指导人员和指导教师布置的实习和调研工作；

2、每天写好实习日记，记录施工情况、心得体会、革新建议等；

3、对组织的专业参观、专业报告都要详细记录并加以整理；

4、实习结束前写好实习报告，对政治思想和业务收获进行全面总结；

5、对实习指导人员和指导教师布置的“专题作业”要及时完成并写出报告；

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中图分类号： U455 文献标识码： A 文章编号：

1.概述

隧道浅埋段及下穿建筑物、设施等施工时主要有台阶法、双侧壁导坑法、盾构法等。本文主要针对台阶法和双侧壁导坑法进行介绍。

2.施工工艺及方法

2.1台阶法

主要用于Ⅲ级围岩及深埋洞Ⅳ、Ⅴ级围岩的施工，其施工工序如下：

第1步：上半断面高度7米，采用钻爆台车钻孔支护，光面爆破，挖机和装载机同时挖渣，自卸运渣。开挖上半断面后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护，架设钢架并复喷混凝土至设计厚度，形成较稳定的承载拱。

第2步：在滞后上半断面30～50m后开挖下部右侧（左侧），并进行下部右侧（左侧）初期支护。

第3步：下部右侧（左侧）掘进10～15米改移道路进行下部左侧（右侧）开挖，并进行初期支护。

第4步：施作仰拱混凝土、填充混凝土，及早封闭成环。

第5步：根据围岩量测结果，及时施作二次衬砌。

1）爆破设计

爆破设计见图1～2:

图2 台阶法钻爆设计图

台阶法开挖光面爆破主要技术经济指标见下表：

表1主要技术经济指标表

2）施工要点

（1）IV级围岩区段的施工贯彻稳步推进的原则，切实搞好初期支护（或临时支护）和施工监测。

（2）采用微震动控制爆破技术，以减轻对围岩的扰动。

（3）初期支护或临时支护紧跟开挖工作面及时施作。支护未完成，不得进行下一循环的开挖作业。

①喷射混凝土采用先进的湿喷法作业。出碴前必须进行初喷。每次喷射厚度为5～7cm，喷射混凝土的品质须严格控制。

②系统锚杆分反循环中空注浆锚杆和砂浆锚杆两种，其间距、孔深符合设计要求，并尽量垂直岩层层理，垫板紧贴岩面，灌浆饱满，锚固可靠。

③挂网在初喷混凝土及施作锚杆后进行。钢筋网在洞外预制电焊成网片后安设，挂网时，钢筋网紧贴岩面，网片间搭接不小于连个网格，并与邻近锚杆联接牢固。

④局部围岩松散、破碎地段，加强临时支护或初期支护，或采用超前支护（超前小导管注浆、超前锚杆、超前小钢管等），并加强施工监测，防止坍方、支护失稳、衬砌病害等的发生。

2.2双侧壁导坑法施工方法

1）爆破参数确定

根据围岩情况并结合前期隧道开挖爆破情况及综合安全因素，在按照 “先探测、管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的原则下施工，确定循环进尺为1.2 米，炮眼利用率90%，掏槽形式采用V形掏槽。炸药选用1号乳化炸药，药卷直径为Ф27，周边眼采用直径Ф27 的药卷不藕合间隔装药。引爆方式采用非电毫秒雷管。爆破参数计算如下：

A.炮眼数量：N=qs/ar

标准直径的炮眼：（炮眼直径35mm，药包直径32mm）

N=qs/ar式中： N—炮眼数目（个）

q—单位炸药消耗量(kg/m3),本隧取0.5kg/m3

s—开挖断面面积(m2),本隧为170 m2

a—爆破振动衰减系数

r—炸药的线装药密度(kg/m)

根据选用断面尺寸得：S=170m2

查经验数据已知：a=0.45 r=0.75kg/m q=0.5kg/m3

N=(0.5×170)/(0.45×0.75)=252（个） 取251 个

拱部采用光面爆破，周边眼间距取45㎝，掏槽眼采用12 个，

B、掏槽眼深度：取b=40cma=50cm α=60°（b为炮孔排距，a为炮孔间距，α为炮孔倾角）

L=0.8/sin60°≈0.9m

C、每一循环装药量：Q=0.5×0.9×170=76.5kg

Φ32 卷长20㎝ 净重150g

D、炮眼的装填系数：掏槽眼80%，辅助眼70%，顶眼60%，求出各炮眼装药量。

钻孔作业采用YT-28手风钻，自制钻爆作业平台辅助作业,钻孔作业中要求“准、齐、平、直、顺”，参考预加固支护位置或画定开挖轮廓线及眼位，准确按要求位置施工，眼底落于同一平面上，边眼外斜保持0.04～0.05，两炮衔接台阶小于10cm，装药必须堵塞，周边眼采用间隔装药，使用导爆索，竹片和电工胶布加工，确保良好效果。

2）爆破设计

双侧壁导坑法开挖爆破设计详见“双侧壁导坑法开挖炮眼布置图”

图3 双侧壁导坑法开挖炮眼布置图

表2Ⅳ级围岩双侧壁开挖爆破参数表

3）施工工序

(1) 进行测量放线确定开挖边线,按爆破设计布置孔位用油漆画点标注。

(2) 开挖①部，人工配合整修。导坑周边初喷4cm厚混凝土封闭岩面，施作洞身锚杆，挂钢筋网，安装型钢钢架和临时钢架复喷混凝土至设计厚度。

(3) 在滞后于①部15米以上后，开挖②部，人工配合整修。导坑周边初喷4cm厚混凝土封闭岩面，施作洞身锚杆，挂钢筋网，安装型钢钢架和临时钢架复喷混凝土至设计厚度。

(4) 利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部Ф108长管棚超前支护。开挖③部，人工配合整修。拱部初喷4cm厚混凝土封闭岩面，施作拱部洞身锚杆，挂钢筋网，架立拱部型钢钢架，复喷混凝土至设计厚度。

(5) 在滞后于③部一段6～8米后，开挖④部。

(6) 在滞后于④部一段6～8米后，开挖⑤部。隧底部分初喷4cm厚混凝土，接长底部型钢钢架，使钢架闭合成环，复喷混凝土至设计厚度

(7) 根据监控量测结果分析，待初期支护收敛稳定后，拆除中部临时型钢钢架。

4） 施工注意事项

a.严格按设计尺寸和设计要求工艺施工。

b.爆破严格按爆破设计施工，严格控制炮眼深度、角度及装药量。

c.钢架分节段连接处设置锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定。

d.钢架之间纵向连接钢筋连接按设计要求设置，及时施工并连接牢固。

e.临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并受力稳定后进行。

2.3超前小导管施工

超前小导管适用于Ⅳ加强支护、Ⅴ级及Ⅴ级加强支护。

1）制作钢花管

小导管前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm梅花型钻眼，眼孔直径为6～8mm，尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。

2）小导管安装

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中图分类号U25 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）48-0172-03

The Construction Technology of Weak Surrounding Rock Tunnels from the Tunnel Construction Work

WU Chong

Shenhua Xinzhun Railway Co.， Ltd. Inner Mongolia， Ordos 017000

Abstract In the condition of weak surrounding rocks， safety and quality accidents will probably happen during the tunnel construction work， such as the great deformation and side fall roof caving. Based on the weak surrounding rock tunnel collapse treatment experience， this essay systematically analysis the construction technology that the weak surrounding rock tunnel construction usually takes. Further， a proposal can be raised that the basic construction rules should obey and the advanced detection technology should import in the weak surrounding rock tunnel construction work.

Keywords Weak Surrounding Rock Tunnels; Construction Technology; Detection Technology

1 工程概况

大准铁路南坪支线肖家沙隧道，是点岱沟至南坪工业广场铁路运煤专用支线全线开通的关键控制工程，隧道进口里程为DK8+520，出口里程为改DK9+765，全长1 245m。隧道进口至DK8+528.11位于半径为800m的曲线上，DK8+528.11至改DK9+039.80位于直线上，自改DK9+039.80至隧道出口位于半径为800m的曲线上。隧道内纵坡自隧道进口至DK8+950为10.5‰的上坡，DK8+950至改DK9+750为7‰的上坡，改DK9+750至隧道出口为1‰的下坡。

1.1 工程地质及水文地质

该隧道位于剥蚀低山区，地形起伏很大，山顶地表大部分辟为耕地，局部为荒地。隧道进口地势较缓，但进口左侧冲沟下切较深；出口地形较陡，线路左侧有一陡洞，深约3m。隧道顶植被稀少，表覆第四系上更新统冲风积层（）湿陷性新黄土，湿陷系数 0.015~0.070；洞身地层主要为二叠系上统（）泥岩及砂岩，节理发育，呈全风化（W4）～弱风化（W2），岩层产状，其中泥岩属膨胀岩；隧道进出口洞顶地层为新黄土夹粉细沙薄层。

本隧道地下水主要为基岩裂隙水，地下水水量不大，主要含水层为节理裂隙发育的砂岩风化层，受大气降水补给，对混凝土不具侵蚀性，渗透系数新黄土及砂岩为K=0.5，泥岩为K=0.001~0.005。

1.2 设计参数（改DK9+010~590段）

隧道改DK9+010~590段，原设计为Ⅳ级围岩，采用短台阶或超短台阶法施工，初期支护及二次衬砌为喷锚施工复合式衬砌（详见图1），参数见表1。

1.2.1 超前支护

隧道拱部140°范围内采用超前小导管注浆支护，小导管采用42热轧钢管，长3.5m。环向每米3根布置，纵向每2榀格栅打一环，施工外插角为10°~15°。注浆材料选用水泥浆，灰水重量比采用1:1，注浆压力0.8MPa。

1.2.2 初期支护

初期支护以喷混凝土、钢筋网、格栅钢架及锚杆组成，支护紧随开挖并封闭成环。其中喷射混凝土采用碳塑加强筋纤维喷射混凝土新工艺，以提高喷射混凝土的质量和增强抗裂性，并减少回弹量；钢筋网拱墙设置，钢筋直径采用8，网格尺寸为25×25cm；Ⅳ级围岩段格栅钢架（详见图2）按局部设计，工程数量按2m/榀，实际施工时在需要设置的段落集中架设，间距按1.2m考虑，格栅纵向连接筋为22钢筋，环向间距1.0m，单排布置；锚杆拱墙设置，在拱部120°范围内采用带排气管的新型CD组合式中空注浆锚杆，边墙采用砂浆锚杆，锚杆长2.5m，环、纵间距1.2m，呈梅花状布置。

1.3 二次衬砌

拱墙及仰拱为C25混凝土，厚度分别为30cm和40cm，仰拱填充为C20混凝土。仰拱超前封闭，二次模筑衬砌按先墙后拱顺序全断面一次整体灌注。

1.4 防排水措施

隧道初期支护与二次衬砌间于拱墙设置新型HDPE防水排水板，衬砌背后设环向盲沟，间距按12m一道，在墙脚处设纵向软管透水盲沟；衬砌施工缝按8m一道，施工缝设膨润土止水条。

2 塌方事故处理

2.1 事故概况

2006年12月5日，结合本隧道复杂地形、地质及前期施工情况，为确保隧道结构永久性质量安全，本着动态施工的管理理念，兼考虑隧道总体施工进度等因素，就改DK9+010~590原Ⅳ级围岩段设计，曾提出如下变更：

1）于仰拱增设砂浆锚杆及钢筋网片，格栅钢架由原设计的局部设置调整为1榀/m设置，全断面封闭成环；

2）初期支护喷射混凝土厚度调整为22cm，二次衬砌厚度按45cm施作，隧道净空断面尺寸不变；

3）其余施工参数维持原设计，变更后的复合式衬砌结构图详见图3。

但由于该段地质条件复杂多变，围岩属未固结软弱泥岩夹砂岩，且风化严重，自支护能力较差，开挖后由于其自重应力及构造应力的释放，变形较大，给施工的动态管理造成相当困难。2007年7月23日上午11时，在进行隧道出口改DK9+440~443段左侧边墙初期支护马口开挖时发生突然坍塌，塌方沿临空面迅速扩展，致使改DK9+420~460段左侧初期支护从拱顶至边墙连同格栅一起全部垮塌，围岩发生大面积坍塌，塌方数量约为400多方。从洞内的坍体表面观察来看，该段地质为强风化泥岩夹砂岩，节理发育，基岩裂隙水受雨季降水补给下渗，致使泥岩浸水呈现出中等崩解性、膨胀性及抗剪强度降低等特点，围岩结构十分松散，主要依靠层间粘结力结合，整体稳定性极差。

2.2 处理措施――管棚工法

第一步：对改DK9+460~470段用工字钢做卡口梁，加强锁脚和径向锚杆等加固处理，并尽快施作改DK9+460~476段仰拱及矮边墙，每循环施作4m。仰拱施作完成后拆除卡口梁，及时浇注此段二次衬砌。

第二步：从洞外运土对塌方段右侧进行填筑，用于稳定坍体及施作系统锚杆的平台，同时对右侧没有变形的拱架增加锁脚及径向锚杆。

第三步：在改DK9+461处架设2榀I22型钢护拱，作为管棚施作支撑，护拱间距10cm并采用22钢筋与原有拱架进行连接，同时做好管棚顶进钻孔（施工外插角5°）及推进基地。

第四步：在塌方范围内顶进89mm、长L=6m的钢管，环向间距30cm，纵向每循环搭接长度为2m，注浆压力1.5MPa（管棚布置图详见图4）。

图4塌方段管棚及小导管布置图

第五步：待管棚成形后，拆除已垮塌拱架部分，重新进行喷锚挂网，并就塌方范围初期支护采取如下技术措施：

1）边墙增设径向小导管，长度3.5m，环纵间距1.5m，梅花型布置，注浆压力1.5MPa；

2）将CD组合式中空注浆锚杆及砂浆锚杆，由原设计的长2.5m变更为3m，环、纵间距由原设计的1.2m变更为1m，梅花状布置；

3）喷射混凝土厚度由变更后的22cm调整为28cm。

第六步：及时跟进仰拱及二次衬砌，并采用喷浆机对衬砌背后空洞进行填充注浆处理。

3 技术效果分析

3.1 管棚、小导管及锚杆作用分析

3.1.1 管棚工法

管棚工法是沿隧道开挖断面外轮廓以一定间隔与隧道平行钻孔后插入钢管，再从插入的钢管内压注充填水泥浆或砂浆，来增加钢管岩的抗剪切强度，并使钢管与围岩形成一体，构成棚架体系。在软弱围岩条件下的隧道施工，管棚工法能有效防止围岩的松弛变形，同时其梁式结构对防止围岩的松弛崩塌也是十分有利的。在设计中，要充分考虑围岩地质条件、周边环境、隧道开挖断面、埋深以及隧道的施工方法等，来决定管棚的配置、形状、施工范围、管棚间隔及断面等。

3.1.2 小导管注浆

1）超前小导管

超前小导管注浆是向掌子面附近的围岩压注水泥、砂浆及水玻璃等压注材料，以改善围岩状况并使掌子面达到稳定的方法。由于掌子面斜上方的围岩状况对隧道的稳定性具有很大的影响，因此改善该部分的围岩状况对提高隧道的稳定性是极为重要的。同时作为超前支护，超前小导管以低角度打设的方式沿隧道外轮廓平行打入掌子面前方围岩，可有效约束围岩的松弛变形，防止崩落掉块。

超前支护基本是借助构件的抗弯刚度发挥作用，因此采用抗弯刚度大的构件是有利的，对于单管超前支护，一般采用34mm~48mm的钢管，以30cm~60cm的间隔和5°~30°的仰角打入，打入长度一般为掘进进尺的2倍~3倍。

2）径向小导管

小导管注浆不仅是掌子面稳定的对策，还可充分运用于改善隧道周边围岩的稳定性。对于径向小导管注浆，是在隧道开挖后径向打入隧道拱部及边墙，并向周边围岩压注注浆材料，其设计、施工、原理及效用与超前小导管基本相同。

3.1.3 锚杆

锚杆是隧道施工过程中维护围岩稳定，保证施工安全的重要支护手段之一，施工完成后，在一定程度上还可以作为永久支护结构的一部分发挥作用。对于软弱围岩中的隧道施工，锚杆能有效限制约束围岩变形，制止围岩强度的恶化，其加固作用，可使围岩中松动区的节理裂隙及破裂面等得以联结，使锚固区围岩形成整体加固带，大幅提高围岩强度，同时锚杆群可有效提高层状围岩的层间结合力，以提高隧道的整体稳定性。

锚杆施工中，要合理确定锚杆参数，充分发挥群锚作用，避免不配置垫板、布置不合理、砂浆充填不密实及长锚短打等现象发生。

3.2 塌方处理效果

本次塌方处理从7月24日开始，至9月底处理完毕，整个处理过程历时2个多月，实际注浆量224.0m3。注浆完毕后，开挖情况显示，坍体泥岩破碎体及土石松散体相当于凝结成一个低标号的混凝土整体，隧道拱部也具备了自稳能力，经量测资料分析，坍体处于稳定状态，从开挖支护到二次衬砌，塌方段再没有发生变形和下沉等安全质量事故，完全达到了塌方处理的预期目的，这同时也说明了处理方案选择的正确与合理性。

4 结论

在隧道施工的整个工程中，一旦发生灾害性事故，不仅延误工期、大幅度提高工程费用，同时如处理不当，还会遗留工程质量后患，甚至出现人生伤害，但由于隧道施工地质条件的不断变化，当一些不能预计到的突发现象发生时，应采取各种应变措施，按照安全、优质、高效、投资节约的总原则对事故进行处理，这就是动态施工管理的本质含义。

在软弱围岩中的隧道施工，导致塌方的原因虽然是多种多样的，但如果在施工管理和技术上加以认真地改善，遵循“先预探、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、快反馈、紧衬砌”的施工原则，加强超前地质预报和监控量测信息反馈，及时调整设计参数，就会使塌方事故得到有效控制，因此要更多地从施工方面去分析塌方的原因，如由于抢工期心切而忽略地质因素；片面追求进尺而不及时封闭断面或不及时跟进衬砌；在出现塌方迹象时不采取或被动采取辅助措施；破碎岩层中不设超前支护或支护不到位等，都是造成塌方或是塌方扩大的原因。

参考文献

[1]关宝树，杨其新.地下工程概论[M].成都：西南交通大学出版社，2001.

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能：积极参加“人才培养模式改革和开放教育试点工作”，主动学习、积极探索、勇于实践教育改革思想。抓住现代远程教育的特点,围绕现代化教学手段如何应用于课堂教学，优化教学评价体系;认真贯彻执行教学计划，每学期开学前，按照学校的布置认真学习、研究，按照教学大纲、教学计划的要求统一辅导内容、进度,并做好教学进度表，强化教学常规管理，规范教学进程;围绕如何提高专业课、文化课的课堂教学效益，如何加强文字教材和网络教材的内在统一，加强教学过程管理，提高教学效果;加强班级管理，建立健全小组学习制度，并对小组学习进行跟踪;做好学生的考风考纪教育工作，强调加强考风考纪的作用和认真对待考试对完成课程学习的意义。在工作中不断提高自已的工作能力和业务水平，促进教学质量、管理水平进一步提高。

勤：勤勤恳恳开展处室工作，我毫无怨言;热情帮助同事做好工作，我乐在其中。全年出满勤，不迟到早退，班主任工作忙碌又烦琐，必需经常加班加点为学生服务。

绩：一年中主要做了以下工作：

1、履行好了全市教育管理专业责任教师职责，完成了全市教育管理专业实践性环节教学指导工作，参加了全市教育管理专业本科论文答辩;

2、上半年开设了“入学教育”、“机械设计”、“机电设备一体化”课程，下半年开设了“入学教育” 课程，指导学生完成了课程设计、毕业设计和毕业论文;

3、带领处室同志完成处室日常工作和学校布置的迎接省校教学检查、帮助招办清理核对招生信息、搞卫生等临时性工作;

4、完成理工文法部课表编排、报考统卷、资料信息上传下达工作;

5、亲手指导新生进行网上注册和选课，经常给学生传授网上学习方法，所带班级在读生注册率为100%; 6、督促学生在网上学习，并经常与他们进行交互、交流，督促学生平时抓紧学习，按时完成作业，对学生的学习全过程进行全面考核，收集学生的作业交任课教师批改; 7、打印开学报到程序单和课程表，聘请面授课辅导教师，组织面授辅导课教学; 8、每学期完成手工、电脑课程注册各2次，核对、修改课程注册信息3次;

9、每学期完成手工、电脑报考各3次，核对、修改报 考信息3次;

10、每学期核对考试安排单，调整重考科目考试时间，及时将考试安排单发放到每一位学员手中;

11、每学期3次核对学生上学期期末考试成绩，2次手工、电脑填报成绩核对表，本学 期追踪工作近3个月，为20多名学生修订了30多名课程的成绩;

12、完成本学期教材、辅导资料和作业的领取、发放、费用结算工作以及下学期的教材征订工作，因系统未理顺，效率低下，此项工作整个学期都在做;

13、组织7个班40多名学员到校拍摄毕业证用照片。为这些学员填涂了照相信息卡，督促每一位学员认真核对照相信息并签名，多次通知、提醒学员按时到校照相。为2个外省学员寄去照相信息卡，远程指导他们在当地摄相，并接收、存放好他们寄来的相片、光盘;

14、上学期完成5个班57名学员、本学期完成3个班42名学员的毕业生成绩审核、上报工作。每学期3次上报、核对并修改学员办证信息，及时理顺、呈送办证用照片，本学期追踪工作2个月为2名未通过审核的学员提供详细的学习成绩证明材料，使他们顺利通过了毕业审核，最终按时圆满地完成了毕业生办证工作;

15、毕业证办证时间长，到得晚，为此多次回复并耐心向学生解释，取得了学生的谅解。毕业证领到后，24小时内通知全部学生，因系统原因，学习成绩单不能随毕业证同时到达，毕业生档案我只能利用考试监考空隙清理、密封，目前正在发放中。

16、向补考学员逐个收取补考费，协助总务处清查学员缴费情况，确定下学期学生缴费金额，拟定下学期开学报到通知，并将通知发放给每一位学员;

17、按照学校要求多次统计上报新、老生报到缴费情况，与学生一道确定每学期开课科目;

18、正在完成本科班网考课程的网上报考工作;

19、主动承担04春、05秋录取的各1个刚来校就读的学生的班主任管理工作;

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中图分类号：U45 文献标识码：A

工程概况

隧道起讫里程为DK420+395～DK423+207，采用新奥法施工，其中暗洞开挖2728m，明洞30m,进出口缓冲结构各27m。隧道位于R=7000m的曲线上，内处于12‰、5‰的上坡，曲线段超高165mm。按围岩级别划分：Ⅲ级围岩长1775m，IV级围岩长630m，Ⅴ级围岩长407m。隧道开挖断面面积为140～154，净空断面为100，隧道开挖量为439037m3,混凝土量为104572 m3。

隧道区域山体地势起伏较大，最大相对高度210m,最大埋深201m，大部分基岩，进口段及山凹处地表覆0.5～3m新黄土，植被稀少，局部表覆第四系崩积层（QCL4）第四系上更新坡洪积层，其余皆为寒武系上统、中统的灰岩、鲕状灰岩、泥灰岩、页岩。

工程特点

西渴马一号隧道是京沪高速铁路全线最长的隧道，施工工期紧，不良地质较多。隧道施工的重点是保证施工过程的安全，其难点是组织开挖、仰拱衬砌、二次衬砌在满足安全限制距离前提下的快速施工。

在施工过程中主要采用了以下几项主要对策：

1）本隧道施工安排两个工作面从进出口同时相向掘进。

2）隧道施工按新奥法组织施工，出碴、进料采用无轨运输方式，实施掘进、喷锚混凝土、衬砌等三条机械化作业线。

3）施工中采用“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”等施工技术措施，并根据现场监控量测结果及时修正设计参数、调整施工方案和指导隧道施工，确保隧道施工安全、优质、均衡、高效、按期生产。

4）不良地质为崩坡积岩堆和溶岩分别分布在隧道出口端和隧道中部，双侧壁导坑法施工，衬砌级别为Ⅴ级。除了严格按规定顺序开挖外，随挖随撑，并尽快做好衬砌。二次衬砌在条件具备时及时施做。

工期要求及施工组织设计

1、工期要求

西渴马一号隧道计划开工日期为2008年2月1日，计划完工日期：2010年2月28日，总工期25个月。

施工强度计划：西渴马隧道Ⅲ级围岩月进尺140m/月，Ⅳ级围岩月进尺70m/月，Ⅴ级围岩月进尺30m/月（月进尺包括长管棚施作时间）。

施工时设2个作业队分别由隧道进、出口相向施工，贯通桩号约在DK421+735m，贯通时间约为2009年11月5日。

2、施工组织

2.1风险评估

西渴马一号隧道在进洞施工前，组织专家对整座隧道进行风险评估，充分了解洞身围岩分布情况和岩性，掌握了主要风险因素，并制定了针对性的施工方案和技术保证措施。

2.2超前地质预报

准确判断围岩级别，确定相应支护参数，确保施工安全，是施工的重点和难点。西渴马一号隧道在施工中，主要使用TRT6000地质超前预报系统，利用地震波反射原理进行地质预报，能对掌子面100～200m范围内断层、破碎带、溶洞、大的节理面等问题，通过专门的O-RV3D软件形成三维图象，进行分析预测隧道前方及周围地质构造位置和特性。同时，在施工中结合超前水平钻孔和常用地质法的地质素描相结合进行预测围岩情况，提前做好超前支护和防护措施，以保证施工安全。

2.3浅埋段、崩塌堆积岩体段施工措施与方法

隧道进出口段、洞身DK421+390～DK421+585段为一山沟上游，隧道埋深相对较浅，属于浅埋地段，隧道出口DK423+160～DK423+180段为崩塌堆积岩体，结构松散，容易掉顶，岩石完整性差。此地段施工过程中严格遵循新奥法组织施工，采用“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”的施工技术措施，采用双侧壁导坑法施工。

2.4开挖

暗挖隧道按照新奥法原理，采用钻爆法进行施工，自卸汽车配合双装载机出碴。暗洞Ⅲ级、Ⅳ级围岩的开挖采用光面爆破技术,Ⅳ级加强段、洞口段及浅埋Ⅴ级围岩采用弱爆破，遵循“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测” 的施工原则。同时，施工期间加强地质预报，对隧道洞身和洞底存在局部发育溶隙和小溶洞的部位需进行岩溶技术处理。

安全控制措施

1、安全控制目标

京沪高速铁路建设总体安全目标：杜绝较大（及以上）施工安全事故；杜绝较大（及以上）道路交通责任事故；杜绝较大（及以上）火灾事故；控制和减少一般责任事故。

2、安全保证体系

为实现安全目标，西渴马一号隧道工程设立以工区区长为第一责任人的安全生产领导组，总负责并领导西渴马一号隧道的安全生产工作。主管安全生产的副区长为安全生产的直接责任人，总工程师为安全生产的技术负责人。下设工程管理部，工程管理部设专职安检工程师；工程队设立以队长为首的安全生产组织，下设专职安全检查员，工班设兼职安全员，自上而下形成安全生产监督、保证体系，对施工生产实施全过程安全监控。

质量管理措施

1、组织保证措施

在西渴马一号隧道建立专职质检体系，形成质量管理部门、专职质检工程师，专职质检员，兼职质检员构成的体系完善、功能齐全、责任明确的质量控制及检查体系。

2、工作保证措施

工作保证体系主要内容是产品形成过程的质量控制，强化工程质量控制系统。质量控制的策略是：全面控制施工过程，重点控制工序质量。

3、试验、检测保证措施

试验检测抽调具有丰富的铁路施工经验的试验工程师负责试验工作，调配相应试验设备，并达到业主指定试验室的资格。技术质量部下属的中心试验室主要负责现场送来的样品的保管、试验、出具检测试验资料。

环境保护措施

为了努力建成一流的资源节约型，环境友好型的高速铁路：环境污染控制有效，土地资源节约利用，工程绿化完善美观，节能、节材和水保措施落实到位。在施工过程中，严格按照国家、铁道部、地方政府、建设单位的规定和要求，建立环境保护管理制度，从组织上、制度上、经济上保证施工环保、水土保持，满足国家规定标准和当地环保部门标准，落实环境保护责任制。

主要设计和施工技术创新内容

1、新型可移动仰拱栈桥的研制与应用

为保证隧道施工安全和质量，在初期支护完成后，依照“仰拱先行”的原则，首先进行仰拱衬砌及填充而后进行拱墙衬砌，即仰拱应及时封闭，仰拱在施工过程中，常常会影响其他作业工序，对整体施工进度造成影响。

2、阿里瓦湿喷机在隧道施工中的应用研究

在隧道初期支护喷射混凝土作业中，引进瑞典产PM500PC阿里瓦湿喷机进行喷射混凝土施工，在确保初期支护喷射混凝土质量、厚度满足规范要求的同时， 大大缩短了单位循环时间，加快了施工进度。

3、隧道围岩沉降自动检测报警系统

围岩量测是新奥法施工的关键支撑技术，在京沪高速铁路施工中，由于精度要求高，工作强度大，采用传统的观测方法占用了大量的测量人力资源，且对现场施工造成了一定的影响。西渴马一号隧道在监控量测实施过程中，严格按照规定进行了围岩的沉降变形和收敛观测，目前已经从人工量测升级到使用沉降自动检测超限报警系统，该系统可以使用计算机自动采集量测数据，超限自动报警，从而使围岩的沉降变形和收敛观测进行不间断的自动控制阶段，为安全施工提供了科学有效的数据保障。

4、隧道人员自动定位安全预警系统

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中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

0.引言

近年来，我国的市场经济发展迅猛。由随着我国公路建设速度的不断加快及建设里程的不断增长，在我国这个多山的国家里，公路隧道正以其可提高线路标准、缩短运营里程、保护环境和不破坏森林植被等优点而越来越受到人们的青睐。但是目前国内对于隧道的研究主要集中在 2 个方面：一方面是隧道洞体本身的结构设计和施工技术，主要涉及地下工程和岩土工程；另一方面是隧道自身的环境，包括隧道通风和隧道照明、隧道安全性等。隧道路面的研究对隧道工程和道路工程来说都较少涉及，隧道内路面结构和材料设计没有对应的规范和指南，在隧道路面结构设计时通常套用公路或城市道路设计规范。我国隧道路面结构形式繁多，但都存在各种各样的问题，严重制约了交通量的发展。因此，加强公路隧道路面结构设计与施工的研究具有重要的意义。

1. 某公路隧道路面的设计和施工

某公路穿越崇山峻岭，隧道这一工程结构形式屡见不鲜，隧道内路面与洞外路堑段相比存在下面几个方面的特殊性:

1) 隧道在地层中穿越，其埋置条件、地应力条件与同外路堑段相比，在受力特性方面存在较大的差别。

2) 隧道处于山体中，地下水对隧道路面的影响比洞外更大。

3) 隧道为管状构造物，空间狭小，存在汽车尾气、粉尘在路面上的积聚现象，这些尾气、粉尘在路面表面的粘附比洞外路段要大。对水泥混凝土路面而言，油渍的污染、粉尘的积聚，使路面抗滑性能大大降低，且得不到天然降雨的冲洗，长期影响路面的抗滑性能，成为事故高发路段。

4) 洞内发生火灾事故时，容易引发次生事故，事故破坏力与损失比洞外要大，对路面的影响也比洞外严重。特别是采用沥青混凝土路面的隧道，因沥青是易燃材料，发生火灾事故时，会产生大量烟尘与有害气体，在特长隧道中，救援难度大，容易产生更为严重的后果，事故破坏力与损失会大大增加。

5) 隧道内光线差，视觉环境差，空间窄，路面施工条件差，养护维修难度相对较大，对交通影响大，而且不安全。

6) 在环境突变的洞口处，水泥混凝土路面易发生交通事故。鉴于上述情况，高速公路隧道路面的结构可靠度与使用品质对全线的道路畅通与交通安全影响很大。因此，在广西高速公路隧道路面的结构设计中，引入了永久性路面或长寿命的设计理念，在耐久性与结构可靠度方面进行了重点考虑，同时也着重考虑了营运安全因素。

综合考虑隧道外一般路段的路面结构情况( 4 cm 改性沥青SMA-13 表面层 + 6 cm 改性沥青 AC-20 中面层 + 7 cm 或 8 cm 厚AC-25 下面层 + 34 cm 厚 5% 水泥稳定碎石基层 + 18 cm 厚水泥稳定碎石底基层) ，广西高速公路的隧道路面采用了两种结构形式，一种是复合式沥青路面结构形式，另一种是连续配筋混凝土路面结构形式。长度在 1 500 m 以内的隧道，其路面结构采用复合式沥青路面结构，即 4 cm 改性沥青 SMA-13 +6 cm AC-20 改性沥青混凝土+ 17 cm( 施工过程中有些改为 20 cm 厚) 或 24 cm 厚 C40 连续配筋混凝土 +15 cm 或 20 cm 厚的 C15 混凝土基层。

某公路隧道路面沥青层的设计与施工，与一般路段相同，在此不再重复。下面就隧道路面中的连续配筋混凝土结构层的设计与施工作一简要介绍。

1) 连续配筋混凝土表面层的设计。

隧道中 27 cm 厚的 C40 连续配筋混凝土表面层，混凝土设计弯拉强度为 5． 0 MPa，路面宽度为 7． 5 m，行车道和超车道之间设一条纵向施工缝，板宽 3． 75 m，纵向施工缝拉杆由板内横向钢筋延伸穿过接缝代替。设有横缝的路段，横向缩缝间距要求在 8 m ～12 m，切缝深度 6 cm。纵向钢筋采用直径为 16 mm 的Ⅱ级螺纹钢筋，横向间距为 10 cm，配筋率为 0． 745%。横向钢筋采用直径为12 mm 的Ⅱ级螺纹钢筋，纵向间距 30 cm。纵向钢筋布设在距板顶 11 cm 处，横向钢筋位于纵向钢筋之下。考虑到基层不平整，混凝土板下容易出现脱空现象; 同时，连续配筋混凝土板顶面要求切缝，需要钢筋控制裂缝宽度和间距的作用大大降低。因此，施工过程中有些路段将纵向钢筋布置在距板底 1/3 厚处( 距板底9 cm 处) ，并将横向缩缝间距改为5 m，切缝深度8 cm。

2) 复合式路面中连续配筋混凝土结构层的设计。

复合式路面中的连续配筋混凝土结构层，是厚度为 17 cm( 施工过程中有些改为20 cm 厚) 或24 cm 的 C40 连续配筋混凝土，设计弯拉强度为5． 0 MPa。路面宽度为7． 5 m，行车道和超车道之间设一条纵向施工缝，板宽 3． 75 m，纵向施工缝拉杆由板内横向钢筋延伸穿过接缝代替。横向缩缝间距要求在 8 m ～12 m。

无仰拱路段，纵向钢筋采用直径为 16 mm 的Ⅱ级螺纹钢筋，横向间距为 10 cm，配筋率为 0．788%; 横向钢筋采用直径为12 mm 的Ⅱ级螺纹钢筋，纵向间距 30 cm，配筋率为 0．222% 。纵向钢筋布设在距板顶7 cm( 板厚17 cm) 或10 cm( 板厚24 cm) 处，

横向钢筋位于纵向钢筋之下。

带仰拱路段，纵向钢筋采用直径为 12 mm 的Ⅱ级螺纹钢筋，横向间距为 20 cm; 横向钢筋采用直径为 8 mm 的圆钢，纵向间距25 cm。纵向钢筋布设在距板顶 7 cm( 板厚 17 cm) 或 10 cm( 板厚24 cm) 处，横向钢筋位于纵向钢筋之下。

3) 端部处理。

约束连续配筋混凝土路面端部位移的主要措施，现行《公路水泥混凝土路面设计规范》中有钢筋混凝土矩形地梁锚固、混凝土灌注桩锚固、宽翼缘工字梁接缝与连续设置胀缝四种。钢筋混凝土矩形地梁与混凝土灌注桩造价较高、施工较复杂。胀缝往往是混凝土路面的薄弱环节，容易破损。而宽翼缘工字梁接缝，也容易损坏，主要原因之一是国内没有专门生产用于连续配筋混凝土端部锚固的工字钢梁，国内市场上的标准 H 型钢翼板过宽、腹板较薄和钢材强度偏低。广西高速公路的连续配筋混凝土复合式沥青混凝土路面采用桥梁毛勒伸缩缝装置作为端部处理。

4) 连续配筋混凝土板施工工艺。

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其中云城西路下穿隧道全长约1180m, 隧道面积约35100m2，结构净宽29.7m（隧道截面29.7×8m，截面积237.6m2）。

工程施工位置图

云城西路隧道将下穿横四路、白云新城中心广场和横三路。隧道为双向6车道布置，隧道总长1180m，隧道设计起止里程为K2+305~K3+485，其中包括南段长218m的U形敞口段（K2+305~K2+523）和北段长224m的U形敞口段（K3+261~K3+485）；隧道箱型闭口段长度738m（K2+523~K3+261）。隧道南北两端接顺双向八车道的云城西路，白云新城中心公园范围外的隧道敞口段两侧设置8m的地面机动车道、3.5m路侧绿化带、2m非机动车道以及5m人行道，并在闭口段顶设置掉头车道。地面辅道和横四路、横三路设计为灯控T形交叉口。

二、 结构形式：

敞口段：隧道双向四车道，敞口段两侧设置80厘米宽检修道，敞口段横断面布置如下：0.6米～1米(侧墙)+0.8米(检修道)+12米(车行道)+2米(中央分隔带)+12米(车行道)+0.8米(检修道)+0.6米～1米(侧墙)=28.8~29.6米。

闭口段：隧道闭口段两侧设置85厘米宽检修道，闭口段横断面布置如下：1米(隧道侧墙)+0.85米(检修道)+12米(车行道)+0.5米(防撞墙)+1米(隧道中墙)+0.5米(防撞墙)+12米(车行道)+0.85米(检修道)+ 1米(隧道侧墙)=29.7米。

根据本工程基坑开挖深度、工程地质条件和周边地形，设计从安全、经济、合理、可行的角度出发，主要采用了放坡结合土钉、放坡结合锚杆、拉森IV型钢板桩、钻孔灌注排桩、钻孔灌注排桩＋钢筋混凝土横撑五种支护方式。本工程基坑共分为A～M区（包含隧道泵房段H1区）共计14个区域。

三、 进度控制：

本标段合同工期从2008年12月开始，节点工期隧道通车为2010年6月30日。实际施工单位进场时间为2009年3月下旬，工期非常紧张。

因云城西路是新建成道路，尚未满3年，办理占道施工手续困难。然而这也是制约工期的关键，早一天占道开挖，工期就增加一天。

监理部非常重视此项工作，不等、不靠，多次督促施工单位按照市建委等政府部门关于白云新城施工的相关会议纪要、指导文件等与交警、市政部门沟通，争取临时占道。一边加紧交通疏解道建设，一边办理城市道路挖掘许可证。凡事考虑解决方案在前，对于云城西路的替代交通的安排，协助交警管理方面都有成熟的方案，得到交警的信任，为早日占道创造条件。

2009年4月底，云城西路交通改道，进入占道开挖阶段，涉及到大量的管线迁改问题。相关单位有供水、供气、供电，移动、电信、铁通、有线电视，机场空管等单位，为此，监理部召开多次管线迁移会议，并与业主、代建、施工单位一起和各管线单位做了大量的沟通协调、线路摸查、工程计量工作。在不违反原则的情况下，尽力配合管线的迁改工作。

期间交通疏解道要加铺砼层和沥青，原云城西路单边通行，管线迁移进度较慢。如果等到所有管线迁改完成再施工，时间就严重拖后了。只能在部分位置，先期进行隧道支护结构施工。为此增加了管线保护的风险，但只要精心管理，互谅互让，问题是可以克服的。

在管线迁改期间，监理部组织施工单位进行了各种施工方案审批，材料厂家确定，进场材料检验，工人三级教育等工作，对危险性较大的深基坑、高支模施工，组织方案专家评审，并按评审意见组织设计单位和施工单位完善施工方案。总之，把该做的前期工作都抓紧做好，大规模施工后就有根有据，不会顾此失彼。2009年8月下旬，各管线基本迁改完成。

隧道工序为：支护结构施工，土方开挖，基底处理，结构施工4个阶段。支护结构有很多钢筋砼支护桩，设计是采用冲孔灌注桩，每条桩从开桩到成桩时间至少需要4天，而且桩机和泥浆池占用空间较大，在狭窄的工作面上严重阻碍其他工序作业，人员设备通行。经过对照地质勘探资料以及详细探挖施工地段土层后，发现隧道段为粘土、粉土层和砂层，可以采用旋挖桩施工。经过与设计协商同意，采用旋挖桩施工支护桩，每台桩机每天能成桩4条，大大加快了支护结构进度，缩短了工期。

土方开挖方法，施工单位准备是层层开挖，把土方用挖机转运到路面上再运走。这样土方挖掘效率就会很低，而且非常不经济。监理部根据土质情况，提出了分段开挖，开Z型便道让泥土运输车到挖机挖土点装运土方的施工方法。施工单位采用了监理部意见，大大提高了土方挖掘效率。

隧道南北两侧敞口段14段，闭口段29段。闭口段结构施工工序为：垫层、底板保护层、底板防水、底板、侧墙、顶板、电力管沟下外防水及保护层、两侧电力管沟、电力管沟外防水及保护层、顶板外防水及保护层。

再结合支护结构施工，土方开挖，基底处理，结构施工4个大项。测算各工序时间后根据此分段分点进行作业，合理调配设备、工人、支顶钢管架，使施工进入节拍流水施工；让每一节段的施工时间符合进度计划要求。

底板钢筋安装，侧墙模板安装，钢管架搭设，顶板模板安装，顶板钢筋安装都需要使用吊车。施工人员的数量多少导致作业速度不一致，合理的安排不同工序的作业人员，并根据施工峰值调配设备；同时尽量使每个作业点需要吊车的时间错开，各作业点不会因设备不足而窝工，又使吊车等大型设备充分使用，不会浪费。

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1.研究内容

1)结合承德市在建的山岭公路隧道如伊次梁隧道、茅荆坝隧道等，对隧道施工工作面前方地质情况，特别是对可能发生的地质灾害如软弱不良地质段、突水等情况进行超前地质预报；2)物探方法（主要指地震方法）及相应的先进仪器在隧道地质灾害超前预报中的应用；

3)隧道灾害治理方法：根据对公路隧道施工前方的地质预报，提出正确的施工方法，特别是对于公路隧道地质灾害的避免方法，以减小经济损失与人员伤亡。

2.本课题的创新点和研究必要性

隧道工程施工地质超前预报工作是选择正确施工方法与支护方式的必要条件和前提，施工方法和支护方法的正确选择是隧道减轻和避免地质灾害的途径。

随着物理探测技术及仪器的发展，采用先进的物理探测技术，结合以前已经应用的种种地质超前预报方法，形成新的综合的隧道地质超前预报方法，提高地质超前预报的准确性，已经非常必要和可能。并且，综合测试预报方法已经在铁路隧道施工过程中得到初步尝试，在公路隧道施工工程中应用却还不常见。同时，原有的物探方法(如声波探测，浅层地震探测等)在隧道施工超前地质预报应用时占用较长的时间和预报距离较短等，没有得到施工单位的广泛的应用。

本课题将结合承德市在建公路隧道工程，在公路隧道施工中，将具有国内国际先进水平的测试仪器T202(TuelSeismicPrediction)测试仪器应用于公路隧到施工地质超前预报，并进行全面的地面与洞体内的地质分析，形成公路隧道施工地质超前预报的综合方法，减少物理探测方法占用施工时间，并根据超前地质预报给出正确的施工和支护方法，为公路隧道经济快速施工提供有力技术支撑。

3.研究技术路线

依据公路隧道的地质条件，拟采用全面超前地质预报技术路线，即全面隧道施工地质灾害超前预报技术路线。主要包括以下几方面内容：

1)河北省内公路隧道灾害发生的形式及传统处理方法

a)根据河北省已建及在建的公路隧道，调查隧道在施工过程中地质灾害产生的形式，分析灾害的发生原因及现行处理办法。详细了解施工单位对于工作面前方地质状况估计的原有方法及效果，以及对于不良地质段产生地质灾害的防治技术及效果。在调查基础上，对这些防治方法进行综合分析，并对其中适合推广的技术进行归纳总结。

b)对近年内国内外的公路隧道施工地质灾害超前预报方法及超前支护等处理方法进行分析与总结。

2)公路隧道洞区主要不良地质分析与宏观预报

主要包括如下工作：

a)深入的隧道地面地质调查

b)隧道地质条件分析

c)宏观预报

在隧道所在地区地面地质详细、深入调查的基础上，通过隧道地质条件分析，宏观预报隧道施工过程中可能出现的主要不良地质体的成因、性质、类型、位置和规模。

d)长期超前地质预报

在宏观预报的基础上，应用T探测和地面地质体投射法等技术手段，对隧道围岩不良地质体进行长距离超前地质预报。

e)短期超前地质预报

在长期超前地质预报的基础上，运用掌子面编录预测法和不良地质前兆预测法等技术手段，对隧道不良地质体进行短距离超前预报。预报距离一般为掌子面前方15～30米以内。

3)公路隧道施工地质灾害临近警报

在长期、短期超前地质预报的基础上，应用施工地质灾害的一系列监测、判断技术手段，对可能发生的施工地质灾害及时发出临近警报。主要包括如下内容：

a)塌方地质体性质鉴定和监测技术

主要包括：断层破碎带和岩溶陷落柱等塌方不良地质体性质的鉴定和区分技术，涌水量、岩爆等的监测预报技术。

b)施工地质灾害能否发生的判断技术

这是施工地质灾害警报技术中最关键的技术，也是第二步的工作。主要包括：塌方、突泥突水等重大施工地质灾害发生可能性的一系列判断技术。

4)公路隧道施工地质灾害预防及处理方法

通过隧道地质超前预报技术，对公路隧道施工前方不良地质段提出正确的开挖支护方法及相关超前处理措施，防止地质灾害发生。系统总结利用综合探测技术对公路隧道施工地质灾害的预报与防治技术。

4.主要经济技术指标

1)运用T（TuelSeismicPrediction）探测应达到的主要技术指标

①探测距离一般为掌子面前方300～500米，最大可达1500米；但有效预报距离仅为掌子面前方100米。

②最高分辨率为1米3的地质体；

③预报不良地质置的精度可达90以上；

④预报不良地质体规模的精度可达85以上。

2)地面投射法应达到的技术指标

①有效预报距离可达掌子面前方150米，最高分辨率为1米地质体；

②对不良地质性质的判断，精度一般可达到基本正确；

③对不良地质位置的判断，精度一般可达以上90以上；

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Abstract: to analyze the cause of leakage through the Beijing subway tunnels, harm to the leaks were described, and the causes of leaks summarize the preventive measures, for the future of Beijing subway undermining tunnel construction experience summary.

Keywords: tunnel excavation of Beijing metro; seepage hazards; leakage; prevention measures

中图分类号：U231+.92文献标识码：A

概述

随着北京市交通压力逐渐增大，增大地铁投资、加快地铁建设成为北京市缓解交通压力重要措施之一。在地铁 的快速建设中表现出了许多问题，其中地下工程的渗漏问题尤为突出。虽然在最近几年在地下工程施工中不断的加大对防水的研究和投入，取得了一定的成效，但渗漏问题仍然普遍存在，许多已经运营的线路渗漏产生的危害也在逐步显现出来，本文通过我这几年的地铁施工经验总结几点渗漏产生的原因及防治措施，为以后的地铁区间暗挖隧道施工防渗漏提供一些参考。

渗漏产生的危害

（一）地下工程渗漏水，特别是当水质具有侵蚀性，如含盐、碱、硫、硫酸根等离子时，可能造成隧道侵蚀破坏，容易导致混凝土结构中的钢筋发生锈蚀，并会加快结构混凝土的碱骨料反应，危害隧道结构的耐久，从而影响到结构安全，缩短了工程的使用年限。

（二）隧道渗漏使电绝缘失效、短路、跳闸，影响安全运营，引发漏电伤人事故；少数隧道，暴雨后隧道铺底破损涌水，造成淹没轨道，冲空道床，影响行车安全；水害还会引发基底裂损、翻浆冒泥等病害，导致铁路线路轨距水平变形超限，冻胀引发洞内线路起伏不平，以及洞内漏水潮湿降低轮轨粘着力，均会影响行车安全；在寒冷地区，尤其是严寒地区，隧道衬砌渗水反复冻融循环，在衬砌内部造成衬砌混凝土冻胀开裂破坏；隧道漏水还将使隧道拱部和侧墙产生冰凌侵入净空，恶化隧道的营运条件，危及行车安全。

（三）隧道渗漏水还将极大地降低隧道内各种设施的使用功能和寿命，增加维修费用。由于隧道渗漏水，增加了隧道内空气的湿度，造成钢轨、通讯、照明等设施的损坏，据铁路工务部门统计，渗漏水隧道钢轨的使用周期约为正常状态下的一半；

（四）隧道渗漏水还可能降低地下水位，如渗漏量较大且没有得到有效的治理，常年的渗漏势必影响到周围地层的沉降，对周围地层管线造成威胁，对生态环境造成破坏；

（五）地下工程的渗漏，须常年采用机械排水和使用抽湿机或用吸湿剂除湿，均会造成能耗损失，成本飙升。

二、工程概况

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关键词：小净距特大跨度隧道爆破施工技术

一、工程概况

本工程设计线路起点位于螺洲大桥工程南岸修建终点处，终点与国道324线及青口开发区道路相接。主路隧道为双向八车道，辅路隧道为双向二车道和非机动车、人行混合道。主路左右幅隧道进口端为小净距隧道形式，洞身及出口端为分离式隧道形式;辅路隧道与主路隧道间为小净距隧道形式，详见表1

表1 隧道设计概况表

1.本隧道结构按辛奥法原理进行设计，采用复合衬砌结构，以锚杆、湿喷混凝土（钢筋挂网）、钢拱架等为初期支护，其中V级围岩采用两次初支（第一次喷26cm,第二次喷16cm），并辅以进洞超前大管棚(进出洞口各40米)、超前注浆小导管（V级围岩洞身段）、超前锚杆（IV级围岩）等为施工辅助措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施做初期支护和二次模筑衬砌。

2.主路左幅进口有75m，主路右幅进口有90m小净距，施工时先行洞与后行洞错开距离大于2倍隧道开挖宽度。

3.为加快施工进度，本工程设置两处平行导洞。平行导洞设置在辅线隧道位置，进洞口分别为辅助隧道左线进口和右线出口。开挖断面为辅线隧道CD法施工其中一个导坑，在远期辅线施工中可重复利用。左导洞在ZFK0+580（ZK5+410）处设横洞呈60°斜交进入左线隧道，左导洞长约310米。右导洞在YFK1+086（YK5+860）处设横洞呈60°斜交进入右线隧道，右导洞长约300米。

本隧道单洞的开挖断面达到19.55米（Ⅴ级围岩），隧道净距仅14.15米（主洞和辅洞），不能满足3.5倍最小净距要求，就是Ⅲ级围岩也达不到，因此全部按小净距隧道设计。我部通过特大跨度小净距隧道的施工，总结出了一套成熟的施工方案。

二、小净距隧道施工方案

本隧道进口段为小净距隧道，设计已综合考虑小净距隧道的衬砌结构设计。

1. 针对本隧道工程进口段小净距，拟定钻爆施工对策如下：

（1）严格控制每炮进尺，软弱围岩严格按松动爆破药量计算，从总装药量上进行控制；

（2）密打眼、少装药，按“微分”原理分散装药，实施微差爆破；

（3）控制左、右洞放炮时间，不得同时起爆；

（4）毫秒雷管跳段使用，合理安排段间隔时差（最好大于200ms），避免爆破震动波形叠加，降低爆破震动速度；

（5）软弱围岩采用减轻震动掏槽技术；硬岩采用预留光爆层、二层扩挖技术，将全断面一次爆破的抛掷式爆破改为崩解式爆破，降低爆破震动；

（6）根据爆破震动衰减规律公式反算控制最大单响起爆量，将药量大的炮眼分段起爆；

（7）采用周边光面（预裂）爆破技术。

2.小净距隧道爆破施工震速测试技术

（1）测试的目的及仪器

质点的振动速度是衡量爆破振动对建筑物破坏程度的一个关键尺度，测试目的是通过测定爆破震动速度和持续时间，确定合理的装药量和段间隔时间，进而控制爆破震动速度，以求施工安全，采用的仪器主要为震动测试仪及配套设备。

（2）小净距隧道施工允许安全震速标准

根据《爆破安全规程》GB6722-86规定，交通隧道安全震动速度标准为V≤15cm/s。因此，为确保开挖第二座隧道时第一座隧道衬砌的安全性，应将第一座隧道衬砌处震动速度控制在 15cm/s以内。以上标准还可根据施工现场震动测试结果进一步调整。

（3）测试方法

①震动速度V的测定

采用震速测试仪，对隧道周壁围岩震动进行测试，测试可分两步进行：

a.在先行开挖的隧道（下简称先行洞）进行测试；

b.在后行洞中开挖测试震动速度；

②爆破震动持续时间的测定

采用震动测试仪，在先行洞开挖时距起爆点R处（R尽可能两隧道间最小间距加一倍洞径以内）对独立的爆破震动进行记录，读取并记录从震动至震幅衰减到最大震幅的1/5时的时间长度，计为该药量爆破在该处地质条件下引起的震动的持续时间T。由于主震时间随药量增加而增加，因此，测试数据应按地质条件、药量大小进行分类。

（4）计算方法

①震动速度的计算

根据震动速度的衰减规律，可采用下列公式对震动速度进行预估计算：

V=K*（Q/3/R）*a，式中V―质点震动速度，单位为cm／s；

K―与爆破场地有关的系数；

Q―装药量（齐发爆破时总装药量，延发爆破时最大一段装药量），Kg；

R―从测点到爆破中心的距离，单位为m；

a―与地质条件有关的系数：式中K值可按下面不同条件近似采用：

场地为坚硬基岩：K=150，a=1.70

场地为基岩：K=220，a=1.67

场地为覆盖浅层表土时：K=300，a=1.6

②爆破时间间隔的计算

通过记录的爆破震动持续时间，可按下式确定两段爆破的时间间隔

t＝R t／Vs+TJi-Ri+l／Vs=（Ri－Ri+1）／Vs+Tyi

式中：Ri和Ri+1 分别为第i段和第i＋1段爆破中心距要求的控制震动点的距离；

Vs―不同的岩石中的波速值。详见表二

Tyi―第i段爆破的震动持续时间（通过同条件下的测试数据综合确定）；

注：表中VS可选P波速或S波速进行计算，以计算所得爆破时间间隔最大为准。

3.开挖支护

对于四车道的大断面隧道制定合理的开挖支护方案是隧道施工中的关键环节科学选择开挖方法，合理安排开挖步骤：其原则是“化大为小，避免扰动过大，利于及时封闭”，对于围岩软弱的小净距隧道更是如此。具体做到以下几点：

一是坚持先护后挖的原则，严禁盲目开挖；二是采用对围岩震动或扰动小的方法开挖，采用减轻地振动掏槽和微震光面爆破技术，控制对围岩的扰动；三是分块、分步开挖的步骤和顺序要有利于围岩自身支撑作用的发挥；四是一次开挖进尺要和支护参数相匹配，短进尺、多循环进行施工；五是台阶法施工时，台阶不宜过长，必须保证上台阶拱脚托梁和锁脚锚杆的施工质量，中、下台阶开挖视上台阶稳定情况进行；六是仰拱跳槽开挖，及时形成支护闭合环。

强调支护的时效性：一是初期支护必须紧跟掌子面，做到一掘一喷，及时封闭围岩，以充分发挥围岩的自承能力；二是及时落底，实现支护闭合，保证整体受力。

强调支护的刚度和强度，以抑制围岩的变形：除按设计进行初期支护外，视围岩变形情况，及时采取加强措施，同时，要及时二次衬砌施做，提高安全储备。

4.小净距隧道施工工序

各工序施工步骤控制参见图1，二衬滞后掘进的时间不得大于1个月。

三、结束语

特大跨度小净距隧道的施工的重难点体现在爆破和开挖支护，通过本文的总结和论述，总结出了一套相对成熟的施工工艺，随着我国交通事业的发展，特大跨度的小净距隧道施工技术及方法必将日趋成熟和完善。

参考文献：

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1.引言

高速公路作为交通运输的基础部分，是联系社会和经济的重要纽带，并且在社会发展与人类的生活中起着重要影响。伴随经济的不断发展，各个区域之间的交流频繁，高速路段的基础设置不断增多，隧道项目设置和相关机电项目也随之增加。隧道机电项目和高速公路项目建设之后可否稳定并且安全地运转对高速公路的稳定运行具有重要影响。

2.高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工常见状况

2.1 强弱电沟的排水埋设施工常见状况

在国内北方区域，高速公路的隧道项目在排水方向通常设计成两侧排水的状态，并且在强电沟的设计理念上通常比弱电沟的尺度较宽。并且对较窄的弱电沟常需要设置保温处理措施。

2.2 隧道风机装置的埋设施工常见状况

在隧道风机装置的埋设施工中，吊装钢板的方位，环向装设管道，并且在软启柜处需要预留和实际施工的桩部比较大的距离，使得在排烟的过程中往往出现电线起火并且导致线路短路。

2.3 通讯灯装置的环向埋设施工常见状况

通讯数据灯的环向装设方位不当以及和横洞间的距离太近，方位不对使得装设预埋的工程出现返工，并且延误工程周期，增加了相关开支。

2.4 高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工其他问题

在高速公路隧道机电项目中常出现预埋设的装备和标准不一，材料不佳，质量把控不标准的状态。此外，若衔接处理不满足质量标准则出现管道内部漏浆以及接头不标准的状况。

2.5 本章总结

本章主要分析了高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工常见状况，分析了强弱电沟的排水埋设施工，隧道风机装置的埋设施工，通讯灯装置的环向埋设施工，和高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工其他问题。

3.高速公路隧道机电项目埋设装备施工常见状况原因解析

3.1 高速公路隧道埋设涉及的方向较多

高速公路隧道往往较长，使得隧道管道所存在的埋设问题很多，如通风照明状况，配电状况等，很多施工企业缺少相关技术工程师，对管道的设置并未有明确的认知。

3.2 高速公路隧道机电项目埋设装备施工交接不明

高速公路隧道机电项目的图纸说明往往不清晰，不详尽以及存在歧义状况，因而对埋设装备的影响并不明确。

3.3 高速公路隧道机电项目管理不到位

施工企业对高速公路隧道预设项目的认知不到位，缺少精准的认知，并且对质量的把握不够严格，监管不够明确，并且往往采用不合乎规范的劣质材料。

3.4 高速公路隧道机电项目缺少职业工程师

高速公路隧道机电项目缺少职业工程师，并缺少专业知识，由于隧道埋设是隐蔽项目，监理企业没有足够的认知，对项目的重视程度较弱，使得高速公路隧道机电项目很难得到保障。

3.5 本章总结

本章主要分析了高速公路隧道机电项目埋设装备施工常见状况原因，包括高速公路隧道埋设涉及的方向较多，施工交接不明，项目管理不到位以及高速公路隧道机电项目缺少职业工程师。

4.高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工监管建议

4.1 高速公路隧道机电项目预置埋设设计监管建议

隧道预埋设的工程图纸应当和土木项目的图纸同步设计和实现，若没有在相同的设计院中完成，则需要处理好协管工作，并且判断预埋项目的方位和工程量，避免设计中存在的疏漏。

4.2 高速公路隧道机电项目监理工作

监理部门应当尽职尽责把控工程的质量，并且对需要埋设的材料严格把控，并且处理好隐蔽工程的监理工作，对接头进行处理。对二衬施工项目的工艺科学把控。对预装设的管线完整地检查，保证管线的质量。对现场产生的问题及时进行技术沟通，完成良好的质量监督工作。

4.3 高速公路隧道机电项目工程监管工作

对公路隧道机电埋设项目加以重视，并且设置相关职业技师，从各个方向把控技术操作，并且在设计阶段完成协管操作，使隧道的主体项目设计和机电埋设项目同步实现，并且定期完成专项检查。

4.4 公路隧道机电项目埋设施工项目监管

施工企业在完成路隧道机电项目埋设施工项目时，需要和图纸的标准相适应，在施工当场完成技术对接时，施工组应当对管线埋设的方位有清晰的认识，并对施工所需要的技术充分熟悉。保证洞室模板的刚性程度，避免跑模状况产生。

4.5 本章总结

本章主要给出高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工监管建议，包括高速公路隧道机电项目预置埋设设计监管建议，高速公路隧道机电项目监理工作，工程监管工作和埋设施工项目监管。

5.本文结

高速公路隧道机电项目需要相关技术和质量的结合，整个技术的重点和难点在于隧道项目交叉作业和施工装设时的安装精准程度。

本文首先分析了高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工常见状况，分析了强弱电沟的排水埋设施工，隧道风机装置的埋设施工，通讯灯装置的环向埋设施工，和高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工其他问题。进而研究了高速公路隧道机电项目埋设装备施工常见状况原因，包括高速公路隧道埋设涉及的方向较多，施工交接不明，项目管理不到位以及高速公路隧道机电项目缺少职业工程师。

最后给出高速公路隧道机电项目预置埋设装备施工监管建议，包括高速公路隧道机电项目预置埋设设计监管建议，高速公路隧道机电项目监理工作，工程监管工作和埋设施工项目监管。

参考文献

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中图分类号：U45文献标识码： A

一、概述

在公路、铁路大断面隧道开挖施工中，由于自然地质条件、设计措施及施工工法、施工质量等因素，常会发生塌方、突水、突泥事故，给隧道施工带来极大危害。塌方以其高发性、高危性严重威胁着工程设备和人员安全 ，防塌、治塌工作已经成为隧道施工的首要问题。国内大部分在建或已建的隧道均发生过不同程度的塌方，特别是近期铁路、公路的快速建设中多次出现隧道塌方事故，2011年3月云南迪庆香格里拉在建公路肯古隧道塌方19人被困幸被救出，2011年4月兰新铁路小平阳隧道塌方造成12人死亡等等……。事故的频发促使我们必须从源头上去分析事故产生原因，有针对性地采取有效措施规避风险，才能保障隧道施工人员的生命财产安全。

二、隧道塌方的类型

1地质原因造成的隧道塌方

地质要素是造成隧道塌方的重要要素之一，不一样的地质条件会造成不一样的塌方事故。地质要素主要包括变质岩体、断层带、溶洞、滑坡、泥石流等，当隧道在这些地区进行施工建设时，必须要对当地的地质条件进行深人分析，稍有不慎 就会造成严峻的塌方事故。

2.地下水渗漏造成的隧道塌方

当隧道上方或许隧道周围的岩石中存在很多地下水时，就容易造成严重的塌方事故。地下水的存在影响了岩石的稳定性和安全性，降低了岩石强度，使隧道的耐压性逐渐下降，隧道结构面的稳定性下降，从而较易造成塌方事故。

3.地压造成的隧道塌方

地压主要包括偏压、滑坡及高地应力区等，其很容易造成隧道周围的岩体出现松动、开裂等现象，使完整坚硬岩体发生岩爆、隧道挤出性破坏现象，造成隧道主体结构的不稳定，从而造成隧道的塌方事故。

4.设计和施工不当造成的隧道塌方

在隧道建造前，规划单位没有根据施工现场的实践情况对隧道的结构、施工办法、施工流程进行合理规划，施工计划不符合施工现场实践。在施工过程中，施工单位的施工办法不当，不符合施工标准，如:该挂设钢筋网的地方没挂网混凝土厚度缺乏、支承结构的数量缺乏等。爆炸过程中爆炸参数计算不正确，炸药数量不正确，导致隧道周围岩石的不稳定。因为隧道施工环境区别比较大，造成隧道塌方的因素各种各样，因此相关单位必须在施工中不断进行分析和总结，这样才能最大程度地避免隧道塌方事故的发生。

三、隧道塌方的形态

1.局部塌方

局部塌方多发生在隧道的顶部，由于施工过程中破坏了岩石的整体结构，岩石的稳定性逐渐降低，容易造成岩石滑移的现象。在实际中，这种塌方的规模比较小，在N类及l类以上的硬岩结构中比较容易发生。

2.拱形塌方

拱形塌方多发生在层状岩体或者碎块岩体的隧道中，地层比较松软的地区也容易出现这种塌方情况。这种塌方多发生在隧道的顶部和侧壁，塌方高度在4-20m发生塌方的规模较大。

3.膨胀土隧道塌方

近年来，因为膨胀岩土而造成隧道塌方的案例不断增多，膨胀土围岩具有较高的初始应力简单发生开裂、坍塌现象。尤其是在隧道建设过程中膨胀土围岩遭到损坏，初始应力得到开释，围岩强度下降，简单发生变形。膨胀土围岩还具有遇水膨胀，失水缩短的特色，这两种情况都会造成膨胀土围岩的不稳定性，使岩体局部遭到损坏，岩体逐步损失支撑力，导致岩体构造损坏，造成严峻的塌方事故。

4.软岩变形隧道塌方

软岩是一种特定环境下的具有显著塑性变形的岩石的总称。软岩主要包括泥岩、赫土岩、粉砂泥岩等，这些岩石的强度低、孔隙度大、胶结程度差，当隧道周围岩体承受的压力逐步加大时，软岩的稳定性就会下降，容易造成塌方。软岩的变形速度较快，具有激烈的流变性，一旦发生塌方事故就会非常严峻，因而必须思考软岩变形对隧道造成的影响。

5.岩爆形成的塌方

岩爆现象通常发生在高地应力岩体区域。在开挖隧道时，围岩在短时间内发生脆性损坏，原先蓄积在岩体中的能量瞬间得到开释，使岩石发生爆裂现象。这样就容易造成岩石构造的改变，导致岩石的掉落现象。花岗岩、片麻岩、玄武正长岩等岩石类型很容易发生岩爆现象，在施工过程中应格外注意这样的区域。

四、塌方的处理措施和依据

1.为了避免地表沉陷形成的塌方事故，应对地表沉陷进行科学处理。当隧道开挖结束后，对地表进行及时回填，一同浇筑混凝土，对地表的缝隙进行填堵，同时还应在道路两侧开挖排水沟，避免呈现积水。对于呈现涌水的地点，及时设置挡土墙，并向塌方空泛内充填水泥浆、水玻璃。另外，为了保证良好的防水作用应对塌方区域周围的岩体都进行水泥浆浇灌工作，对呈现塌方的区域进行管棚支护，用钢筋进行联接。

2.对膨胀岩土产生的塌方进行处理是一项艰巨的工作，尤其是当岩体发生连续性断裂的同时会在很多未知的区域发生不一样程度的岩石坍落现象，为塌方事故现场的处理形成很多麻烦。在处理事故过程中，应先用坍塌的岩石对空泛进行添补，直至达到拱顶的设计标高，对于剩余的空泛，挑选轻质材料进行填充。回填工作结束后，设置管棚钢架支持，钢架之间进行焊接处理。管棚钢架支持设置结束后对塌方部位进行混凝土浇筑，在修正工作过程中，及时监测岩体的变化，避免岩体呈现二次事故。针对膨胀岩体遇水膨胀，失水缩短的特征，特别是在含水量丰盛的施工区域，在施工前应对当地的地质情况进行充分的调查分析，对岩体结构和水文情况进行详细了解，削减岩体在使用过程中呈现事故的概率。在施工过程中应实时监测岩体情况，避免岩体向隧道内膨胀坍塌。

3.塌方的处理有必要建立在对塌方正确认识的基础上，假如计划不妥或失败，不光致使更大的经济损失，并且可能造成人员伤亡，故通常的处理原则是先稳固后方，避免塌方扩大，然后以安全的后方为依托或保护再向前进行处理。其原则能够总结为:“小塌清，大塌穿”，即对小塌方(塌方的落体未堆满开挖掌子面)能够先用喷发混凝土关闭塌穴，待塌穴围岩基本安稳后，整理塌方体然后进行初期支护，待初期支护安稳后回填塌穴，对大塌方(塌方的落体堆满开挖掌子面)先用喷发混凝土关闭塌方掌子面，待塌穴围岩基本安稳后，在塌方段打设超前注浆小导管或中管棚贯穿塌方段落，进行注浆对塌方段进行固结，待塌方体固结后在超前支护的保护下对塌方段再逐榻开挖，进行初期支护，直至穿过塌方体，在塌方段留下注浆口对塌穴用砂浆泵送回填。依照上述处理原则，塌方发生后，拟定处理措施，对隧道洞口实施安全管控，无关人员不得进入洞内，组织专人对洞塌方区处理，以保证安全。

结束语