時間：2023-06-01 09:46:27
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇隧道施工，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：地鐵；區(qū)間隧道；施工監(jiān)測；施工管理
1、工程概況
廣州地鐵二號線首期工程始于海珠區(qū)琶洲，止于白云區(qū)江夏，線路全長23.21km.二號線鷺江站至中山大學(xué)站區(qū)間隧道，分為左、右兩支單線隧道，左線ZCK6+539.5～ZCK8+057.05，全長1523.055m，右線YCK6+539.05～YCK8+0.57.05，全長1517.55m.該區(qū)間隧道上覆地層為人工雜填土、沖積層、殘積層和風(fēng)化巖層，覆蓋層厚度為9.4～19.5m.洞身大部分位于強風(fēng)化的粉砂巖層，屬于Ⅱ、Ⅲ類圍巖。該區(qū)間隧道部分區(qū)段全斷面采用鉆爆法開挖，其它區(qū)段隧道的上半部分采用人工開挖，下半部分采用鉆爆法開挖。該區(qū)間沿新港中路由東向西至新港西路，為廣州市主要交通干道，車流量大。地面道路兩側(cè)高大建筑物林立，地下管網(wǎng)密布。暗挖施工中做到無坍塌及涌水、涌砂事故，并有效地控制地面沉降，沿線管網(wǎng)線路做到不斷裂、不滲漏，保證地面交通和各種社會活動的正常進(jìn)行。因而在施工中如何加強圍巖量測、獲取支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和環(huán)境影響信息，以便及時調(diào)整施工參數(shù)，為安全施工服務(wù)，就顯得尤為突出和重要。
2、施工監(jiān)測設(shè)計
2.1監(jiān)測內(nèi)容根據(jù)該工程的特征，在施工中對以下項目進(jìn)行了監(jiān)測：①圍巖及支護(hù)狀態(tài)的觀察描述；②地表沉降；③隧道拱頂沉降；④隧道收斂監(jiān)測；⑤格柵受力狀況監(jiān)測；⑥近地建筑物傾斜監(jiān)測；⑦爆破振動監(jiān)測；⑧孔隙水壓力監(jiān)測；⑨支護(hù)土壓力監(jiān)測；⑩土體垂直位移監(jiān)測；土體水平位移監(jiān)測。
2.2量測斷面與測點布置
2.2.1圍巖及支護(hù)狀態(tài)的觀察描述每開挖、支護(hù)循環(huán)作業(yè)，均需對掌子面工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及支護(hù)厚度與質(zhì)量進(jìn)行觀察、記錄和描述。
2.2.2地表沉降各施工豎井井口周邊、施工橫通道和正線隧道每10m設(shè)置一個量測斷面。豎井井口地面沉降測點在矩形井四角及各邊中點各設(shè)一個。橫通道每一地表沉降量測斷面設(shè)7個測點，共26個量測斷面、182個測點。區(qū)間正線隧道每一地表沉降量測斷面設(shè)11個測點，共151個量測斷面、1661個測點。
2.2.3隧道拱頂沉降監(jiān)測各施工橫通道和左右線正線隧道每隔10m設(shè)置一個監(jiān)測斷面，并與地表沉降監(jiān)測斷面重合。每一個監(jiān)測斷面在隧道拱頂設(shè)置一個監(jiān)測點，共177個量測斷面，177個監(jiān)測點。
2.2.4隧道凈空收斂量測量測斷面布置同拱頂沉降量測，并與拱頂量測斷面重合。每一個量測斷面布置2對測線，分別布置在拱腳以上0.5m和墻中處，共177個量測斷面，708個收斂埋設(shè)點。
2.2.5格柵鋼架受力狀況監(jiān)測分別在1#～3#施工橫通道和左、右線Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ類圍巖各選擇一個量測斷面，共9個量測斷面。對每一量測斷面，分別在拱頂、拱部300、600和900、墻腰和墻腳及仰拱各設(shè)一個測點，每一量測斷面設(shè)12個測點，共108個測點。
2.2.6孔隙水壓力監(jiān)測量測斷面選擇與支護(hù)土體壓力監(jiān)測相同，共9個量測斷面。對每一量測斷面，分別在拱頂、墻中和仰拱各設(shè)一個測點，每一量測斷面設(shè)4個測點，共36個測點。
2.2.7土體垂直位移監(jiān)測土體垂直位移監(jiān)測斷面選擇與支護(hù)土體壓力監(jiān)測同斷面，共9個量測斷面。對每一個量測斷面均在坑道拱頂設(shè)置一個孔內(nèi)多點位移計，孔內(nèi)每隔1.0m設(shè)測點一個，共用110個孔內(nèi)沉降磁環(huán)。
2.2.8土體水平位移監(jiān)測土體水平位移監(jiān)測斷面選則與土體垂直位移量測同斷面，共9個量測斷面。這樣，支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力、孔隙水壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力、土體垂直位移和水平位移監(jiān)測點均設(shè)在同一斷面上。對每一個量測斷面分別在開挖輪廓外側(cè)0.5m處各設(shè)一個土體水平位移測孔，孔內(nèi)每隔1.0m深設(shè)測點一個。
2.2.9近地建筑物傾斜監(jiān)測根據(jù)實際地面建筑物，特別是高大建筑物、舊巷民宅等，距區(qū)間左右線隧道外緣25m以內(nèi)時，每棟建筑物觀測點的數(shù)量≥6個，觀測標(biāo)志點設(shè)在地墻（柱）或基礎(chǔ)上。
2.2.10爆破振動監(jiān)測地面建筑物選擇和測點布置與近地建筑物傾斜監(jiān)測相同。
2.3量測方法和頻率
2.3.1圍巖及支護(hù)狀態(tài)的觀察描述采用地質(zhì)羅盤、皮尺等儀器工具進(jìn)行觀察描述，每開挖、支護(hù)循環(huán)觀察一次，直至模筑砼后結(jié)束。
2.3.2地面沉降采用蔡司（德國產(chǎn)）-004精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺等精密水準(zhǔn)測量方式。測點用16～20鋼筋頭長25～30cm，端頭磨圓。對已硬化地面用沖擊鉆鉆孔，水泥砂漿錨固，端頭露出地面0.5～0.8cm；對未硬化地面，用挖孔、水泥砂漿錨固，端頭露出地面0.8～2.0cm.監(jiān)測頻率：在開挖面距量測端面前1倍洞徑與埋深之和開始量測；在開挖面通過量測斷面1倍洞徑與埋深之和范圍內(nèi)，每開挖循環(huán)或1天1次，5倍洞徑范圍內(nèi)每2天1次，5倍洞徑范圍外每周1次，直至變形穩(wěn)定或全部施工完成。
2.3.3拱頂下沉和凈空收斂監(jiān)測拱頂下沉采用蔡司-004精密水準(zhǔn)儀和倒掛鋼尺形式的精密水準(zhǔn)測量方式。帶測球的測桿預(yù)埋在隧道初期支護(hù)內(nèi)。隧道凈空收斂量測采用JSS30/15A收斂計量測，帶測球的測桿預(yù)埋在隧道初期支護(hù)內(nèi)。
監(jiān)測頻率：測點斷面噴射砼支護(hù)后開始第一次量測；2倍洞徑范圍內(nèi)每開挖循環(huán)或每天1次，5倍洞徑范圍內(nèi)每2天1次，5倍洞徑范圍外每周1次，直至變形穩(wěn)定或模筑砼后。
2.3.4鋼架受力、孔隙水壓和土體壓力監(jiān)測鋼架應(yīng)力量測，對型鋼鋼架采用在鋼架上、下翼緣粘貼電阻應(yīng)變量測元件和YJ-5型電阻應(yīng)變儀進(jìn)行量測。對格柵鋼架采用焊接JXG-1型鋼弦式鋼筋計和SINC052型頻率儀進(jìn)行量測。
孔隙水壓量測采用DKY-51型孔隙水壓力儀進(jìn)行量測。土體壓力監(jiān)測采用GDY-2型鋼弦式土壓盒和頻率儀進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測頻率：在各量測元件埋設(shè)后進(jìn)行第一次量測，以后量測頻率同凈空收斂量測。上述各項監(jiān)測可視變化情況，適當(dāng)加密監(jiān)測。
2.3.5土體垂直位移和水平位移監(jiān)測土體垂直位移監(jiān)測采用鉆孔直徑100mm，采用DW-3A型鋼弦式雙線圈連續(xù)激振型多點位移計和頻率接收儀監(jiān)測地中垂直位移。
土體水平位移也稱地中水平位移監(jiān)測，通過地面鉆孔，用BC-5型傾斜儀量測鉆孔各測點的傾斜度方式來量測。
因土中垂直位移和水平位移監(jiān)測可從地面鉆孔監(jiān)測，因而如同地面沉降監(jiān)測一樣，在開挖面距量測斷面前1倍洞徑與埋深之和前開始量測。量測頻率同地表沉降監(jiān)測。
2.3.6近地表建筑物傾斜監(jiān)測和爆破震動監(jiān)測建筑物傾斜監(jiān)測通過在待測建筑物地墻（或柱）或基礎(chǔ)上設(shè)置標(biāo)志點，通過精密水準(zhǔn)儀、銦鋼尺等精密水準(zhǔn)測量方式進(jìn)行監(jiān)測。近地表建筑物爆破震動監(jiān)測通過在待測建筑物上粘貼CD-1型磁式速度（或加速度）傳感器和測震儀進(jìn)行監(jiān)測。
爆破震動監(jiān)測，在開挖面距量測點5倍洞徑和埋深之和，到開挖面通過測點5倍洞徑和埋深之和后這段范圍，每開挖爆破時監(jiān)測。
2.4地鐵區(qū)間隧道施工中的信息反饋基本判斷準(zhǔn)則監(jiān)控量測的控制標(biāo)準(zhǔn)：①地表下沉量不允許>30mm；②地表沉降槽曲線最大坡度≤1/300；③初期支護(hù)結(jié)構(gòu)相對水平收斂值≤15～30mm；④初期支護(hù)結(jié)構(gòu)趨于基本穩(wěn)定。施工中出現(xiàn)下列情況之一時，立即停工，采取措施進(jìn)行處理：①初期支護(hù)結(jié)構(gòu)噴射砼出現(xiàn)裂縫，且不斷發(fā)展；②開挖一個月后洞內(nèi)水平位移不能收斂，實測位移達(dá)到危險狀態(tài)的70%；③位移時間曲線出現(xiàn)反彎突變的急劇增長現(xiàn)象。
2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法
①對圍巖及支護(hù)狀態(tài)觀測，詳細(xì)記錄洞內(nèi)各項作業(yè)、時間與進(jìn)尺，描繪每一開挖斷面的工程地質(zhì)斷面和水文地質(zhì)斷面，記錄描述支護(hù)厚度、質(zhì)量等情況。每周繪制工程地質(zhì)和水文地質(zhì)縱向剖面圖。
②對洞內(nèi)變形和支護(hù)格柵應(yīng)力，記錄填寫日變化量和累計量的日報表，繪制累計變化量與時間、累計變化量與進(jìn)尺關(guān)系散點圖，按下述函數(shù)關(guān)系：
σ=A1g（1+T）
σ=A1ge-B/Tσ=T/（A+BT）
σ=A（e-B/T-eB/T）
σ=AT2+BT+C式中：—變形值或應(yīng)力值；T量測時間或開挖進(jìn)尺；A、B、C回歸常數(shù)。分別對各變形值和應(yīng)力值進(jìn)行回歸分析，根據(jù)回歸曲線的擬合好壞程度，即選擇相關(guān)系數(shù)或方差最小的函數(shù)為該量測數(shù)據(jù)的回歸擬合曲線，并求得回歸趨勢，對洞室穩(wěn)定和支護(hù)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測和判斷。
③對于地表沉降觀測，除對各斷面最大沉降點進(jìn)行如同洞內(nèi)變形觀測點一樣繪制沉降與時間、沉降與進(jìn)尺關(guān)系散點和回歸分析外，尚需繪制各量測斷面各測點的沉降關(guān)系即沉降槽曲線，繪制最大沉降點沿隧道縱向的沉降關(guān)系曲線。
④對孔隙水壓力和結(jié)構(gòu)振動測試，記錄填寫日報表，繪制量測值與開挖進(jìn)尺的關(guān)系曲線。
3、施工監(jiān)測管理
（1）工程施工前，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況（尤其危房建筑）及工程的施工進(jìn)度，編制詳細(xì)的監(jiān)測實施作業(yè)計劃及其相應(yīng)的保證措施。納入施工生產(chǎn)計劃中的一項重要內(nèi)容，同時報請監(jiān)理工程師和業(yè)主批準(zhǔn)。
（2）成立專門的監(jiān)測小組，保證監(jiān)測人員有確定的時間、空間和相應(yīng)的監(jiān)測工具，確保監(jiān)測成果及時準(zhǔn)確。
（3）施工監(jiān)測緊密結(jié)合施工步驟，測出每一施工步驟時的變形影響，同時計算出各測點的累計變形。
（4）監(jiān)測人員及時整理分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制各種變形和時間的關(guān)系曲線，預(yù)測變形發(fā)展趨向，及時向總工程師、監(jiān)理和業(yè)主匯報，若發(fā)現(xiàn)異常情況，隨時與監(jiān)理、業(yè)主聯(lián)系，采取有效措施，做好預(yù)防。同時根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整施工步驟及采取相應(yīng)的技術(shù)措施，確保施工及周圍環(huán)境的安全。
4、施工體會
隧道施工期間的變形監(jiān)測技術(shù)
摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隧道施工的過程中所使用的技術(shù)也越來越受到人們的關(guān)注。變形監(jiān)測技術(shù)就是其中一種重要的技術(shù)，在隧道施工測量中起著重要的作用。它是利用專用的儀器和方法對變形體的變形現(xiàn)象進(jìn)行持續(xù)觀測、對變形體變形形態(tài)進(jìn)行分析和變形體變形的發(fā)展態(tài)勢進(jìn)行預(yù)測的一種技術(shù)。它為隧道的安全建設(shè)提供了有效的信息和數(shù)據(jù)。本文描述了隧道拱頂下沉監(jiān)測方法，討論了隧道收斂監(jiān)測技術(shù)，同時分析了觀測精度和監(jiān)測周期問題。研究表明，利用現(xiàn)代測繪儀器和監(jiān)測方法，能夠快速準(zhǔn)確的完成隧道施工期間的拱頂下沉和隧道收斂監(jiān)測工作。希望本文對相關(guān)人士能夠有所幫助。
關(guān)鍵詞：工程測量、隧道施工測量、拱頂下沉測量、變形監(jiān)測
二、測量儀器設(shè)備 測量儀器設(shè)備的選擇要在滿足精度要求的前提下，力求先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)實用，要盡可能的采用快速高效的作業(yè)方法。結(jié)合本工程的具體情況，拱頂下沉監(jiān)測采用NA型精密水準(zhǔn)儀觀測和用卡TPS402全站儀進(jìn)行測距、三角高程觀測；隧道收斂監(jiān)測用收斂監(jiān)測儀器和三維位移觀測相結(jié)合。三維位移觀測又可以分為絕對坐標(biāo)觀測法和相對位移觀測法。
三、變形監(jiān)測的周期 變形監(jiān)測周期應(yīng)以能系統(tǒng)的反應(yīng)觀測變形體的變形過程且又不遺漏其變化時刻為原則，應(yīng)根據(jù)單位時間內(nèi)變形量的大小及外界因素的影響程度來確定。當(dāng)發(fā)現(xiàn)變形異常時，應(yīng)及時增加觀測次數(shù)。根據(jù)工地實際情況，結(jié)合業(yè)主、監(jiān)理的意見，在穩(wěn)定地區(qū)，首次觀測在每次放炮后距離掌子面25m處設(shè)點觀測；獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后25~50m處隔天監(jiān)測一次，距離掌子面50m后的點每周監(jiān)測一次，連續(xù)四周，然后改為每月一次。當(dāng)位移量較小、變形趨于穩(wěn)定時，觀測間隔適當(dāng)放寬，當(dāng)變形值較大或出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時，應(yīng)加大觀測頻率，并及時向業(yè)主和監(jiān)理單位報告。實際執(zhí)行過程中許多監(jiān)測點都是每周監(jiān)測一次。監(jiān)測資料應(yīng)及時給予洞挖部門和地質(zhì)部，洞挖部門應(yīng)及時按合同報送監(jiān)理工程師。 1、隧道內(nèi)監(jiān)測基準(zhǔn)點、工作基點和監(jiān)測點的建立 拱頂下沉監(jiān)測點和收斂監(jiān)測的基準(zhǔn)點應(yīng)盡量利用控制點，但由于隧道的本身條件的限制，隧道開挖過程中工作面是逐步向前推進(jìn)的，導(dǎo)線也是逐步向前延伸的。隧道貫通前，導(dǎo)線無法閉合或附和因而導(dǎo)線控制網(wǎng)采用復(fù)測支導(dǎo)線的形式布設(shè)，按規(guī)范要求進(jìn)行作業(yè)。隧道開挖過程中所做導(dǎo)線點容易破壞，復(fù)測支導(dǎo)線每周進(jìn)行一次重測和延伸。 2、水準(zhǔn)基點和工作基點應(yīng)按照監(jiān)測點的分布選在觀測斷面附近 基準(zhǔn)點應(yīng)定期與洞外的水準(zhǔn)點聯(lián)測。由于施工期間的變形監(jiān)測
更重視相對變形，聯(lián)測成果僅作為檢查工作基點是否變形的參考。洞內(nèi)監(jiān)測基準(zhǔn)點、工作基點應(yīng)設(shè)定在巖體穩(wěn)定、方便測量而且受交通影響小的區(qū)域。同時注意避開爆破影響區(qū)域。洞內(nèi)觀測基準(zhǔn)點和工作基點采用特制托架，強制對中。由于拱頂較高，測量是不便放置棱鏡，監(jiān)測點應(yīng)事先用錨釘打入巖體，然后用儀器的免棱鏡條件下測距，為方便水準(zhǔn)儀作業(yè)，方便懸掛鋼尺，錨釘端部還應(yīng)事先設(shè)計吊鉤，兩種標(biāo)志可分別布設(shè)。為了反映縱向和橫向不同部位的位移變化情況，沿隧道橫向布設(shè)多個監(jiān)測斷面，在每個斷面起拱線和邊墻底面以上2m和10m處兩個部位各埋設(shè)一組測點。各個測量點的安裝埋設(shè)，必須按設(shè)計要求精心施工，確保質(zhì)量，現(xiàn)場測量點應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)措施，一旦發(fā)生損壞或失效現(xiàn)象，應(yīng)及時恢復(fù)。
【關(guān)麓詞】隧道工程;施工風(fēng)險;施工管理
【 abstract 】 tunnel project, as a special construction activities, also is a high-risk construction project. This paper, from the complex geological conditions, the surrounding environment of the risk of tunnel engineering, and in the light of relevant risk, and puts forward the construction management avoid risk measures.
【 shut featuring words 】 tunnel project; Construction risk; Construction management
中圖分類號：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國與國、地區(qū)與地區(qū)、城市與城市連接更為緊密，除高科技網(wǎng)絡(luò)化連接以外，還有四通八達(dá)的交通線。近些年來，高速公路運輸和鐵路運輸?shù)玫娇涨鞍l(fā)展，為縮短距離，不得已修建了各種隧道工程。隧道工程與其他工程相比，具有隱蔽性、施工復(fù)雜性、地層條件和周圍環(huán)境的不確定性等突出特點，從而加大了施工技術(shù)難度和風(fēng)險，同時也對現(xiàn)場的施工管理提出了更高的要求。
一、隧道施工風(fēng)險特點
（一）、由于勘察設(shè)計資料有限，設(shè)計計算理論不完善和在隧道施工中會不可避免地遇到一些突發(fā)偶然事件等原因，使得隧道施工的風(fēng)險具有發(fā)生的偶然性和大量發(fā)生的必然性；
（二）、在隧道施工過程中，由于試驗數(shù)據(jù)離散性大，勘察報告提供的場地性質(zhì)資料有限，地下情況的不可預(yù)知性，施工風(fēng)險的可變性就更加明顯；
（三）、由于隧道施工對場地周圍土體的擾動大，造成了對場地周圍建筑物、居民生活和環(huán)境的影響，除本身的技術(shù)因素影響外，隧道施工還不得不與外部環(huán)境發(fā)生關(guān)系，這樣使得隧道施工風(fēng)險不但具有內(nèi)部因素的多樣性，而且還具有鮮明的層次性。
二、隧道施工風(fēng)險
（一）、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件復(fù)雜性
隧道地質(zhì)工作貫穿于整個隧道的建設(shè)過程。施工前的地質(zhì)工作，通過地面測繪、物探、少量的槽探和鉆孔查清工程區(qū)的地質(zhì)背景、地質(zhì)構(gòu)造和主要的水文地質(zhì)條件。長隧道往往是工程的控制點，應(yīng)盡量避開大斷層，大滑坡、大溶洞、松軟地層等不良工程地質(zhì)體。但施工前的地質(zhì)工作僅出于搜集資料的技術(shù)手段限制，加上地質(zhì)體的復(fù)雜性，所取得的資料不能完傘滿足施工要求。由地表工作為主推斷制約隧道地質(zhì)條件與隧道施工中實際遇到的地質(zhì)條件相差很遠(yuǎn)，漏掉的一些不良地質(zhì)體給施工帶來許多想不到的閑難。施工前工程地質(zhì)工作的重點是奩清大的地質(zhì)構(gòu)造和工程區(qū)的工程地質(zhì)條件，但是花巨額投資挖眾多的探洞，鉆數(shù)千米鉆孔，全面弄清細(xì)微的地質(zhì)條件是得不償失的，也是不可能的。在隧道施工中，不但要了解宏觀的地質(zhì)構(gòu)造，還要了解巖體的結(jié)構(gòu)，不但要了解全隧道的地質(zhì)條件，還要知道其出現(xiàn)的位置及穩(wěn)定程度。以便確定每～段的圍巖類別和開挖斷面、支護(hù)設(shè)計參數(shù)、開挖方法、爆破進(jìn)尺和裝藥蹙。
（二）、施工方案的復(fù)雜性
隧道工程建設(shè)中，施工隊伍、機械設(shè)備，施工操作技術(shù)水平等對工程的施工風(fēng)險都有直接的影響。由于工程施工技術(shù)方案與工藝流程復(fù)雜，且不同的工法又有不同的適用條件，貿(mào)然采取某種方案、技術(shù)和設(shè)備勢必會產(chǎn)生風(fēng)險。同時，整個工程的建設(shè)周期長、旅工環(huán)境條件差，這些對施工單位人員都很容易產(chǎn)生不良影響，容易導(dǎo)致出現(xiàn)各種意外風(fēng)險事故。
（三）、隧道工程的周邊環(huán)境的復(fù)雜性
所建工程周圍的地面構(gòu)筑物和周圍環(huán)境設(shè)施一般都很復(fù)雜，尤其是城市繁華地帶，臨近的建筑物的結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)類型，周邊道路及管線的類別等。在隧道工程的建設(shè)過程中，無論采用何種工法或工藝都很難避免的對以上這些構(gòu)筑物造成直接的影響或一定程度的破壞。
三、加強施工管理
雖然影響隧道施工風(fēng)險的因素很多，但客觀的因素是隧道所處的地質(zhì)條件和自然環(huán)境，而主觀的因素就是人們對地質(zhì)的認(rèn)識能力和改造環(huán)境的能力，根據(jù)施工的具體條件實施動態(tài)的管理是進(jìn)行工程風(fēng)險規(guī)避的重要手段。對隧道工程的施工風(fēng)險管理應(yīng)該從以下幾個方面著手。
（一）、加強地質(zhì)超前預(yù)報
目前在隧道施工期間采用的超前地質(zhì)預(yù)報方法從專業(yè)技術(shù)方面可分為常規(guī)地質(zhì)法和物探法兩大類，具體有以下幾種：(1)超前導(dǎo)坑；(2)正洞地質(zhì)素描；(3)水平超前探孔；(4)聲波測試；(5)紅外探水；(6)電磁波法。在綜合地質(zhì)超前預(yù)報中的各種方法中，超前導(dǎo)坑法成本太高、在構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)準(zhǔn)確度不高；正洞地質(zhì)素描法對與隧道夾角較大而又向前傾的結(jié)構(gòu)面容易產(chǎn)生漏報，水平超前探孔法在復(fù)雜地質(zhì)條件下預(yù)報效果較差、很難預(yù)測到正洞掌子面前方的小斷層和貫穿性大節(jié)理、鉆孔與鉆孔之間的地質(zhì)情況反映不出來；紅外探測法這種方法只能確定有無水，至于水量大小。因此施工時應(yīng)該根據(jù)具體的地質(zhì)條件，選取合適的地質(zhì)超前預(yù)報方法。
（二）、選擇科學(xué)、合理的施工方法
目前常用的施工方法應(yīng)注意的問題有：1.明挖法：明挖法施工隧道的工藝相對簡單、受力明確，操作方便，但需做好地下管線拆遷或加固穩(wěn)定、地面交通疏導(dǎo)、環(huán)境保護(hù)以及基坑安全穩(wěn)定等工作。2.蓋挖逆筑法：適宜于軟弱土質(zhì)地層，地下水穩(wěn)定在基底高程0．5m以下的地層條件，否則還需要配以降水措施。蓋挖逆筑法施工，一般分兩個階段：地面施工階段——圍護(hù)墻、中間柱、頂板施工；洞內(nèi)施工階段——土方開挖、結(jié)構(gòu)、裝修和設(shè)備安裝。3.噴錨暗挖法：噴錨暗挖法施工自始至終處于暗挖土體與隧道結(jié)構(gòu)施筑與置換的動態(tài)過程。隧道圍巖始終處于穩(wěn)定與失穩(wěn)兩種態(tài)勢的交變過程之中。為確保施工過程中隧道圍巖穩(wěn)定，必須采用監(jiān)控測量的方法，對圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，及時反饋信息，指導(dǎo)安全施工。
（三）、培養(yǎng)一支懂管理、精技術(shù)、高素質(zhì)的人才隊伍
隨著工程的實踐，一大批從事隧道工程施工的工技術(shù)人員脫穎而出，施工隊伍得到鍛煉，并在實踐中積累了豐富的施工經(jīng)驗。在現(xiàn)場的施工企業(yè)的工程技術(shù)人員在發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與設(shè)計有出入時，應(yīng)及時與勘測、設(shè)計單位溝通，通過處理、反饋，及時修正設(shè)計，合理控制施工全過程。
結(jié)合目前國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，隧道工程在施工過程中雖然存在著很多的安全隱患，但是只要從事技術(shù)管理、研究的工程技術(shù)人員提高隧道的設(shè)計、施工技術(shù)以及工程管理的水平，增強風(fēng)險防范意識，施工風(fēng)險是完全可以避免的。
參考文獻(xiàn)：
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[2]鄧文俊.論隧道工程的施工管理[J].江西建材，2009.
[關(guān)鍵詞]高瓦斯隧道 安全施工
一、基本要求
1.瓦斯隧道施工前,必須建立安全生產(chǎn)管理機構(gòu),建立安全生產(chǎn)責(zé)任制,建立健全各種安全管理制度,并確保有效實施。2.瓦斯隧道施工前必須編制專項施工方案;必須編制相應(yīng)預(yù)案。3.瓦斯隧道施工前應(yīng)對所有作業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)和安全教育并簽字備查。4.瓦斯隧道的施工應(yīng)建立救護(hù)隊,配備救護(hù)裝備。5.瓦斯監(jiān)測應(yīng)符合下列規(guī)定:①瓦斯隧道洞口必須設(shè)置經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的專職瓦檢員負(fù)責(zé)檢測記錄。②檢測瓦斯用的儀器必須定期進(jìn)行校驗。凡經(jīng)大修的儀器,必須經(jīng)計量檢定合格后方可使用。③易產(chǎn)生局部瓦斯積聚的地點,必須重點檢測,并采取有效措施進(jìn)行處理。④進(jìn)入隧道的所有金屬管線必須在洞外設(shè)置有效的接地裝置,其電阻值必須符合相關(guān)規(guī)定。
二、瓦斯隧道施工安全要求
瓦斯隧道施工作業(yè)應(yīng)符合下列安全要求:①當(dāng)開挖工作面風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸^相關(guān)規(guī)定參數(shù)時必須停止工作,撤出工作人員,切斷電源,研究預(yù)防和消除措施進(jìn)行處理。②由于臨時停電或檢修,主要通風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)或通風(fēng)系統(tǒng)遭到損傷的,在恢復(fù)正常通風(fēng)后,所有受到停風(fēng)影響的地段,必須經(jīng)過檢測人員檢查,確認(rèn)無危險后方可恢復(fù)生產(chǎn)。③高瓦斯隧道掘進(jìn)工作面應(yīng)安設(shè)隔(抑)爆設(shè)施。
三、爆破作業(yè)
爆破作業(yè)應(yīng)符合下列安全要求:①嚴(yán)格執(zhí)行“三人連鎖爆破制”(指放炮前放炮員將警戒牌交給班組長,班組長派人警戒準(zhǔn)備下達(dá)放炮命令,然后將自己的放炮命令牌交給瓦斯檢查員,經(jīng)檢查瓦斯?jié)舛确弦蠛?再將放炮牌交給放炮員)。②瓦斯作業(yè)面必須采用電力起爆,嚴(yán)禁使用半秒、秒級電雷管。③瓦斯作業(yè)面爆破必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管。④洞內(nèi)爆破時,人員應(yīng)撤至洞外。⑤炮孔的裝藥及填塞必須符合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)要求。裝藥前應(yīng)清除炮孔內(nèi)的煤(巖)粉。⑥爆破母線應(yīng)采用銅芯絕緣線,嚴(yán)禁使用裸線和鋁芯線爆破,爆破母線、連接線和電雷管腳線必須相互扭緊并懸掛,不得與軌道、金屬管、鋼絲繩、刮板運輸機等導(dǎo)電體接觸。
四、通風(fēng)、防塵
通風(fēng)機必須裝設(shè)在洞外或洞內(nèi)新風(fēng)流中,避免污風(fēng)循環(huán)。瓦斯工區(qū)的通風(fēng)機應(yīng)設(shè)兩路電源,并裝設(shè)風(fēng)電閉鎖裝置,當(dāng)一路電源停止供電時,另一路電源能夠及時保證風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)。瓦斯突出隧道掘進(jìn)工作面附近的局部通風(fēng)機,均應(yīng)實行專用變壓器、開關(guān)、線路及風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖供電。排放高濃度瓦斯時,必須制定排除瓦斯的安全措施。瓦斯隧道通風(fēng)設(shè)施應(yīng)保持完好,調(diào)節(jié)、遷移、拆除通風(fēng)設(shè)施時應(yīng)由專人進(jìn)行。臨時停工地段不宜停風(fēng);停風(fēng)時應(yīng)切斷電源,設(shè)置柵欄與警告牌,人員不得進(jìn)入。
五、隧道照明
1.照明與電氣信號應(yīng)符合下列要求:①低瓦斯隧道不應(yīng)大于220V,高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道不應(yīng)大于110V。②輸電線路必須使用密閉電纜,不得使用裸線和絕緣不良的導(dǎo)線。③瓦斯突出隧道內(nèi)的照明電器應(yīng)使用防爆型。2.礦燈充電房應(yīng)離洞口50m以外。使用礦燈之類照明時,如有不良情況,不得使用。3.在瓦斯隧道內(nèi)嚴(yán)禁使用有火焰的燈火照明。任何人員進(jìn)入隧道前必須接受安全檢查,嚴(yán)禁將可能產(chǎn)生火花和自燃的物品帶入洞內(nèi)。4.嚴(yán)禁在洞內(nèi)已敷設(shè)電纜上臨時接裝電燈或其他設(shè)備。5.電纜在洞內(nèi)接頭時,應(yīng)在特制的防爆接線盒內(nèi)或有防爆接線盒的電氣設(shè)備內(nèi)進(jìn)行連接。
六、防火
瓦斯隧道的防火工作應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定要求,瓦斯隧道施工必須制訂防火措施,洞內(nèi)嚴(yán)禁產(chǎn)生高溫和發(fā)生火花的作業(yè)。洞內(nèi)不得進(jìn)行電焊、氣焊、噴燈焊等作業(yè),確需用焊時必須有相應(yīng)的安全措施。
七、救護(hù)
瓦斯隧道應(yīng)備有急救和搶救設(shè)備,保持其良好性能并指派專人保管。高瓦斯和瓦斯突出工區(qū)應(yīng)配備救護(hù)隊。救護(hù)隊必須在統(tǒng)一指揮下開展搶救工作,嚴(yán)禁個人單獨行動。
八、揭煤防突應(yīng)符合下列規(guī)定
①施工人員必須佩戴自救器。②掘進(jìn)工作面中煤層爆破時,所有人員必須撤到洞外。③應(yīng)加強通風(fēng)管理,開挖面應(yīng)有足夠新鮮空氣。④加強地勘與調(diào)查收集鄰近隧道、礦山等相關(guān)資料工作。⑤對于不知道是否具有突出危險性的煤層,必須進(jìn)行予探,并進(jìn)行瓦斯考查,檢驗其是否具有突出危險性。予探時必須保證足夠的安全距離。具體操作按《發(fā)耳隧道防治煤與瓦斯突出設(shè)計》的具體要求進(jìn)行。⑥當(dāng)經(jīng)予測具有突出危險性時,必須按照突出煤層進(jìn)行施工管理,并嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》及《防突實施細(xì)則》的規(guī)定。
關(guān)鍵詞：連拱 隧道 淺埋 施工埋深
中圖分類號：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
Abstract： With the social development and progress, it is very important to pay attention to the arch tunnel buried equipments, in this paper, it will discuss on the relative contents.
Key Words: arch tunnel; bury lightly; construction; buried death
引言
連拱隧道是隨著我國公路建設(shè)迅速發(fā)展而提出的新型大跨隧道結(jié)構(gòu)形式，其線路布線方便，線形流暢，占地面積小，空間利用率高，避免洞口路基或大橋分幅，與洞外線路連接方便；同時在適應(yīng)地形條件、環(huán)境保護(hù)以及工程數(shù)量上都具有優(yōu)越性。因此，連拱隧道具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ谖覈絽^(qū)高速公路建設(shè)中會被廣泛采用。
連拱隧道作為一種新型的隧道結(jié)構(gòu)形式，其設(shè)計相對復(fù)雜，對施工技術(shù)要求比較高，由于其開挖斷面跨度大，高跨比較小，開挖需分多步進(jìn)行，對圍巖擾動次數(shù)較多，圍巖-支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和受力狀態(tài)在施工過程中復(fù)雜多變；并且開挖和支護(hù)相互交錯，使得圍巖應(yīng)力變化和襯砌荷載轉(zhuǎn)換復(fù)雜，尤其是中隔墻部分受力更復(fù)雜，拉、壓、剪、彎均有，并且中隔墻的下沉和水平位移決定連拱隧道結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。若設(shè)計不合理或施工不當(dāng)，容易造成襯砌、中隔墻開裂或滲漏水，甚至發(fā)生塌方等。
工程概況
古美隧道進(jìn)口K25+635~K25+660段。洞頂埋深0～26.00m，洞口覆蓋有薄層崩坡積塊石土，厚度小于1m，下覆基巖為三疊系下統(tǒng)北泗組(T1b)灰?guī)r，強風(fēng)化厚度小于1m，中-厚層狀構(gòu)造，巖層呈單斜狀產(chǎn)出，巖層走向與洞軸線呈大角度相交，較堅硬巖，構(gòu)造裂隙較發(fā)育，巖體較破碎-較完整，層間結(jié)合一般，圍巖波速為Vp＝3063～3570m/s，Kv＝0.43～0.59，跨度小于5m ，可穩(wěn)定數(shù)日-1個月，局部可出現(xiàn)松動掉塊現(xiàn)象，側(cè)壁基本穩(wěn)定，爆破震動過大易塌。地下水較貧乏，洞壁主要為滴水或滲水,K1取0.3，K2取0.3，K3取0.0。
2.連拱隧道的施工方法
在我國，連拱隧道結(jié)構(gòu)形式最初應(yīng)用于鐵路隧道中，隨后在城市地鐵，特別是在往返區(qū)間中常采用這種結(jié)構(gòu)形式，在地下輸水隧洞中也應(yīng)用連拱形式；連拱形式在公路隧道中的應(yīng)用相對晚一些，但發(fā)展得比較快，廣泛應(yīng)用于高速公路隧道中。相對于大跨單洞隧道結(jié)構(gòu)形式，連拱隧道因有中隔墻，可以有效得減小隧道跨度，其穩(wěn)定程度要比大跨扁平單洞隧道的高。相比而言，小間距隧道雖然減小了隧道跨度，但在施工中，由于兩主洞間的距離很小，中間巖柱受爆破震動的影響比較大，其整體性和穩(wěn)定性很難保證。并且連拱隧道在選線上受地形影響小，其整體美觀性也好一些。
3.連拱隧道的兩種結(jié)構(gòu)形式
公路連拱隧道因其使用環(huán)境的特殊性，在結(jié)構(gòu)形式上與城市地鐵連拱隧道（如下圖3.1）有所不同。根據(jù)中隔墻結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為兩種：整體式中隔墻結(jié)構(gòu)形式和復(fù)合式中隔墻結(jié)構(gòu)形式。整體式中隔墻結(jié)構(gòu)形式也是我國初期采用的連拱結(jié)構(gòu)形式，通常采用直中隔墻形式，現(xiàn)在建成的連拱隧道大都采用該結(jié)構(gòu)形式。從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和受力角度看，這種結(jié)構(gòu)形式存在一個較為明顯的缺點：中隔墻施工后，其上邊與中導(dǎo)洞之間的空洞不能及時回填，造成開挖后整個隧道的跨度增大，高跨比減小，并且開挖斷面相對扁平，使圍巖處于很不利的受力狀態(tài)，拱頂下沉比較快，并且下沉量也會增大；即便是回填后，也不一定回填密實，由于中隔墻頂部又是兩側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐點，在該處支護(hù)結(jié)構(gòu)會發(fā)生不均勻沉降，容易產(chǎn)生裂縫。
圖1.地鐵連拱隧道結(jié)構(gòu)
復(fù)合式中隔墻形式也是現(xiàn)在使用比較普遍的連拱隧道形式，但建成的隧道還不多。這種結(jié)構(gòu)形式解決了整體式中隔墻結(jié)構(gòu)形式的不足：中導(dǎo)洞開挖后，隨即修筑中隔墻，其頂部與中洞頂部緊密接觸，克服了中隔墻頂部與中洞頂之間存在空洞的缺點，有效得減小了開挖毛洞的跨度，有利于整個隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
4.淺埋偏壓連拱隧道施工方法
對于淺埋連拱隧道，在城市地鐵中比較常見，常用的施工方法有明挖法，或是淺埋暗挖法。但對于山嶺連拱隧道而言，個別地段也可以采用明挖法施工，即采用明洞形式；如果整個隧道都采用明洞形式，對周圍山區(qū)的生態(tài)環(huán)境破環(huán)太大；關(guān)鍵是明挖修筑隧道不如暗挖形式經(jīng)濟(jì)安全。因此，對于山嶺重丘中的淺埋連拱隧道，仍應(yīng)遵循新奧法施工的指導(dǎo)思想。就目前狀況而言，根據(jù)不同的圍巖地質(zhì)條件和施工水平，上述幾種開挖方法對偏壓連拱隧道仍然是適用的，不過三導(dǎo)洞法和中導(dǎo)洞法應(yīng)用得相對多一些。與不偏壓情況下所不同的是，在兩主洞的合理開挖順序上：先施工埋深較大一側(cè)的主洞，再施工埋深較小一側(cè)的主洞，稱為“先里后外”施工順序；相反，如果先施工埋深較小一側(cè)的主洞，再施工埋深較大一側(cè)的主洞，稱為“先外后里”或“先外后內(nèi)”施工順序。究竟哪一種方法更適用，還要綜合考慮地形、地質(zhì)構(gòu)造特點和施工水平等。在有些國家，對于不良地質(zhì)條件下的超淺埋大跨連拱隧道，采用對偏壓側(cè)先回填加固地層，后開挖施工的方法。在山嶺地區(qū)，這種方法的施工可行性相對小一些，我國也很少有類似的工程實例。
5.隧道埋深的劃分
隧道埋深的劃分，一般情況下，應(yīng)以隧道頂部上覆巖（土）層能否形成“自然拱”為原則，但要確定界限并不容易，因為它與許多因素有關(guān)，因此，只能按經(jīng)驗做出概略的估算。《公路隧道設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定：淺埋和深埋的分界，按荷載等效高度值，并結(jié)合地質(zhì)條件、施工方法等因素綜合判定。判定公式為：
HP = (2 2.5)hq
式中： P H ――深淺埋隧道分界的深度；
q h ――荷載等效高度，按下式計算：
h q=q/γ
其中：γ ――圍巖容重；
q ――垂直均布壓力；可以按下式計算：
q =γ h =γ ×0.45× 2s−1ω
6.有關(guān)淺埋的分析
對淺埋隧道而言，其上覆巖層很難形成“自然拱”，若用暗挖法施工，可能影響至地表；從這種意義上來講，淺埋隧道的設(shè)計和施工，與深埋隧道都會有所不同：隧道結(jié)構(gòu)的荷載有可能就是隧道上覆巖層的重度，因此，對淺埋隧道進(jìn)行設(shè)計或相關(guān)計算時，不能忽略上覆巖層的自重荷載；施工時應(yīng)對地層進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸蹋源_保圍巖的穩(wěn)定性。巖（土）體的工程性質(zhì)及其地質(zhì)特征，是淺埋隧道開挖后圍巖穩(wěn)定性的主要影響因素。巖體的工程性質(zhì)決定巖層的初始應(yīng)力狀態(tài)，巖層的地質(zhì)特征如節(jié)理、裂隙、結(jié)構(gòu)面等直接影響隧道的開挖效果和圍巖的穩(wěn)定性。在圍巖不好的情況下，淺埋隧道施工后，很容易發(fā)生坍塌；若施工方法或支護(hù)不當(dāng)，有可能發(fā)生坍塌至地表。淺埋隧道多出現(xiàn)在隧道的進(jìn)出口，圍巖在不同程度的都會有風(fēng)化現(xiàn)象，有的還有軟弱巖層或泥夾層，在這種情況下，必須對圍巖進(jìn)行超前加固，方可開挖，否則，開挖后隧道的穩(wěn)定性很難保證。近年來，被廣泛應(yīng)用于高速公路中的連拱隧道多為淺埋隧道，由于連拱隧道開挖斷面比較大，其施工中的力學(xué)行為和穩(wěn)定性，已成為業(yè)內(nèi)人士研究的熱點課題。
結(jié)束語
近幾年來，隨著高速公路的快速發(fā)展，在諸多高等級公路隧道中，選用連拱隧道結(jié)構(gòu)形式，因其占地少、洞外接線方便等，受到工程界的青睞。公路隧道多位于山嶺重丘區(qū)，因地形條件而造成的隧道偏壓普遍存在。近年來，我國已修建或在建的公連拱隧道中，多為淺埋隧道，并且地質(zhì)條件不是很好。在地形偏壓作用下，淺埋連拱隧道開挖后的穩(wěn)定性，是一個復(fù)雜的力學(xué)問題，特別是中隔墻的應(yīng)力模式、應(yīng)力狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換更為復(fù)雜。應(yīng)引起重視。參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：瓦斯隧道;施工;瓦斯控制
1 工程概況
某區(qū)間右線隧道屬于瓦斯隧道，整個區(qū)間劃分為大于孔隙氣壓力區(qū)段（Ⅰ區(qū)）和小于孔隙壓力區(qū)段（Ⅱ區(qū)）。Ⅰ區(qū)在施工時氣體壓力值大于孔隙氣壓力，周邊有害游離氣體將大量涌入施工作業(yè)面，氣體濃度短時間內(nèi)迅速升高。Ⅱ區(qū)施工時因氣體壓力值小于孔隙氣壓力，周邊有害游離氣體不易涌入施工作業(yè)面，氣體濃度短時間內(nèi)不會升高。
2 瓦斯工區(qū)始發(fā)準(zhǔn)備階段
依據(jù)線路地質(zhì)條件，參照固體礦藏儲量勘察評估方式進(jìn)行勘探工地布置。所有探測孔以氣體勘察目的為主，地層調(diào)查為輔。
2.1 抽排方法 利用巖心鉆探和靜力觸探，鉆探孔和靜力觸探孔施工完成后均有保留，作為檢測或?qū)饪资褂茫渲秀@探孔還要作為有害氣體長期監(jiān)測孔使用。靜力觸探孔直徑32mm，中部空心通氣，下部為花管，外包濾網(wǎng)，探頭為錐形活動探頭；探桿上拔時探頭摔入松軟地層中，瓦斯從探桿下部和周圍進(jìn)入探桿噴出。
2.2 進(jìn)行抽排布置
2.3 瓦斯抽排效果 為準(zhǔn)確了解瓦斯排放過程中瓦斯變化情況，為安全施工奠定基礎(chǔ)，瓦斯檢測班對瓦斯排放孔的檢測為每30分鐘檢測一次，每天進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，繪出曲線圖，并記錄清楚當(dāng)天的天氣情況（溫度、自然風(fēng)等詳細(xì)情況）以作為分析的依據(jù)。經(jīng)過檢測分析，可以發(fā)現(xiàn)瓦斯涌出一些的基本規(guī)律，主要包括以下幾個方面：
2.3.1 與周圍大氣壓的變化有關(guān) 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下一般瓦斯的涌出規(guī)律比較平穩(wěn)，沒有大的起伏。而在雨天，氣溫驟然升降等特殊的環(huán)境下會突然的升高。
2.3.2 與氣溫變化有關(guān) 工程所在地高溫氣候多，降水量也大，在此期間的變化中也會有瓦斯?jié)舛鹊淖兓Ｒ话阍谠绯?點到中午11點之間的氣溫逐漸的升高過程中，瓦斯的濃度值也會隨之有所變化，在一天之中早晨的瓦斯?jié)舛纫话惚容^穩(wěn)定，中午會有大的起伏，有時候還會出現(xiàn)驟然的升高
2.3.3 與瓦斯涌出的速度和涌出量有關(guān) 有時候瓦斯的涌出的速度大，則會在短時間內(nèi)出現(xiàn)一個大量的檢測數(shù)據(jù)，所以在檢測和分析時候，一般會重復(fù)檢測或者會有間隔一段時間的不定期的抽查。
3 瓦斯工區(qū)施工階段
針對瓦斯隧道施工實際，結(jié)合盾構(gòu)施工特點，根據(jù)對于此條瓦斯隧道施工只采用對通風(fēng)、照明系統(tǒng)進(jìn)行防爆改造的設(shè)計方案，從以下幾個方面進(jìn)行了施工工程中的瓦斯控制，從而使該區(qū)間右線隧道安全貫通。
3.1 監(jiān)控系統(tǒng)布置及相關(guān)措施 根據(jù)施工需要，針對瓦斯隧道施工購置由重慶煤研院生產(chǎn)的KJ90有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，對地層內(nèi)有害氣體進(jìn)行24小時不間斷監(jiān)測，其中盾構(gòu)機螺旋出土口、各臺車共設(shè)瓦斯探頭十個，隧道內(nèi)每隔200m設(shè)瓦斯探頭一個；一氧化碳、硫化氫探頭各三個，其中瓦斯探頭報警值為0.5%；斷電值為1%，一氧化碳上控值為24ppm，上報值25ppm，硫化氫上控值為9ppm，上報值10ppm。
單獨建立瓦斯監(jiān)控室，監(jiān)控人員24小時值班，確保發(fā)生異常情況后第一時間將情況上報項目部，第一時間解決異常情況。
3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 為切實加強瓦斯隧道施工安全，采用全天候視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在盾構(gòu)臺車上共設(shè)4個視頻攝像頭，視頻顯示設(shè)在瓦斯監(jiān)控室。對關(guān)鍵工序進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，根據(jù)瓦斯?jié)舛惹闆r在第一時間內(nèi)調(diào)整盾構(gòu)機掘進(jìn)的各項技術(shù)參數(shù)。
3.3 瓦斯人工檢測 項目部瓦斯檢測班共4人，每班2人，利用光干式瓦斯檢測儀對隧道內(nèi)瓦斯進(jìn)行不間斷人工檢測。盾構(gòu)機臺車共設(shè)26個人工檢測點，檢測點的布置按照出土口、通風(fēng)死角處、大型電機處的原則進(jìn)行布置，防止瓦斯積聚，確保施工安全。
另外，在隧道每掘進(jìn)200m增設(shè)瓦斯探頭一個，隨時監(jiān)測成型隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛惹闆r，保證施工安全進(jìn)行。
3.4 風(fēng)機配置 根據(jù)專家評審意見，項目部對隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行整體改造。其中，一次風(fēng)機采用2*132kw的軸流風(fēng)機對隧道進(jìn)行供風(fēng)，增設(shè)6#臺車，在臺車上布置2*75kw風(fēng)機一部，對隧道進(jìn)行二次供風(fēng)，保證隧道內(nèi)供風(fēng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《煤規(guī)》要求。另外，在盾構(gòu)機出土口增設(shè)抽流風(fēng)機一部，保證第一時間對瓦斯進(jìn)行集中抽排；在盾構(gòu)機通風(fēng)死角部位增設(shè)防爆工業(yè)風(fēng)扇四部，防止局部瓦斯積聚。
3.5 安全管理制度及其執(zhí)行 根據(jù)瓦斯隧道高風(fēng)險的施工特點，項目部結(jié)合盾構(gòu)施工實際，編制了十七項瓦斯隧道安全管理制度，其中包括門崗制度、動火制度、開倉換刀制度、應(yīng)急處理流程等等，在盾構(gòu)始發(fā)前對全體參建員工進(jìn)行了宣貫，并單獨印刷成冊，發(fā)放給每位員工。安全管理制度小冊下發(fā)給每一位人員后，項目部對每位人員進(jìn)行了考核，考核結(jié)果均達(dá)到要求。
項目部特聘請專家對全體人員進(jìn)行瓦斯培訓(xùn)教育，對瓦斯知識有了初步且深刻的理解。
實際施工過程中，由項目安全質(zhì)量監(jiān)察部根據(jù)此安全管理制度對各個工序進(jìn)行督察，發(fā)現(xiàn)問題立即整改，對重大安全隱患以及處理隱患不及時的班組、個人進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰，保證每位員工對瓦斯有一個清醒、正確的認(rèn)識，徹底摒除人的不安全因素的施工的重大影響。
3.6 應(yīng)急預(yù)案及其演練 結(jié)合瓦斯隧道專項施工方案，項目部編制了針對瓦斯隧道施工的三項安全應(yīng)急預(yù)案，分別是《瓦斯爆炸安全應(yīng)急預(yù)案》、《瓦斯燃燒安全以及預(yù)案》、《有害氣體中毒安全應(yīng)急預(yù)案》。在盾構(gòu)始發(fā)前，對所有參建員工進(jìn)行培訓(xùn)，并在實際施工過程中對后兩項安全應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行了多次實際演練，保證第一時間形成有效組織，對施工人員進(jìn)行緊急救援，把各項經(jīng)濟(jì)損失控制在最小程度。以保證施工區(qū)間安全順利貫通。
3.7 建立區(qū)間瓦斯隧道施工報警及斷電記錄 結(jié)論：隧道線路所在地層段存在瓦斯，必須查明其成分、成因、地下儲藏特征、溢出特征與規(guī)律，經(jīng)過相關(guān)探測和試驗，在隧道施工的過程中建立瓦斯探測、監(jiān)測、預(yù)報辦法和機制，以保障施工人員和市民的安全、確保工程順利進(jìn)行，為本地鐵區(qū)間的設(shè)計、施工提供基礎(chǔ)資料。
參考文獻(xiàn)
0引言
隧道底鼓是指隧道底板巖層在圍巖應(yīng)力作用下向隧道空間內(nèi)鼓起的現(xiàn)象，一般可分為四種形式:擠壓流動性底鼓、撓曲褶皺性底鼓、剪切錯動性底鼓與遇水膨脹性底鼓［1］。處于復(fù)雜地質(zhì)條件與構(gòu)造條件下的某高速公路隧道于施工中在多個地段產(chǎn)生了明顯的底鼓現(xiàn)象。在對該隧道底鼓進(jìn)行分析后，初步判定該現(xiàn)象與隧道所處區(qū)域的高地應(yīng)力、水理作用及巖石膨脹性存在很大關(guān)系，與一般軟巖隧道底鼓研究結(jié)論基本相同［2～5］。但由于底鼓的力學(xué)機理復(fù)雜，加之該隧道群本身位于大的斷裂破碎帶，應(yīng)力條件多變，即便是采用分離式施工，也無法確定相鄰兩洞施工是否存在相互影響從而導(dǎo)致底鼓的產(chǎn)生。因此，有必要對雙洞之間的施工進(jìn)行研究，來確定其對底鼓的影響性。
1工程概況
本文研究的隧道為一座分離式四車道高速公路長大隧道。左線全長約2180m，右線全長約2185m。隧道開挖的毛洞斷面寬約12m，圍巖為Ⅴ級，根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTGD70－2004)給出的分離式獨立雙洞間的最小凈距(如表1所示)，最小設(shè)計凈距應(yīng)為42m。施工實際間距為45m，滿足規(guī)范中對最小凈距的要求。隧道局部穿越兩鄖斷裂形成的次級破碎帶，主要巖性為強風(fēng)化—中風(fēng)化炭質(zhì)千枚巖，灰色，鱗片狀結(jié)構(gòu)，局部夾石英脈并有明顯揉皺現(xiàn)象;圍巖裂隙極其發(fā)育，強度較低，膠結(jié)力差，遇水易軟化，并具有一定膨脹性。在底鼓產(chǎn)生的三個區(qū)段均加設(shè)仰拱，仍難以抵抗圍巖變形，變形量甚至達(dá)到45cm，導(dǎo)致部分地段襯砌掉塊，排水溝斷裂，嚴(yán)重影響了施工安全。如前文所述，通過地質(zhì)調(diào)查與分析，可以斷定隧道所處區(qū)域的地質(zhì)條件是底鼓產(chǎn)生的重要原因之一，但并不能排除雙洞施工是否對底鼓產(chǎn)生影響，需要通過進(jìn)一步的研究進(jìn)行分析。本文采用FLAC3D數(shù)值模擬法進(jìn)行了研究。
2施工對底鼓影響的數(shù)值模擬
有限差分法主要用于研究由巖土體及其它材料組成的結(jié)構(gòu)體在達(dá)到屈服極限后的變形破壞行為，其代表性的程序FLAC3D在計算中使用了“混合離散化”技術(shù)，使用全過程動力運動方程，采用“顯式”差分求解方法，在某種程度上克服了有限元和離散元不能統(tǒng)一的矛盾，是目前公認(rèn)的一種適用于軟巖變形問題的數(shù)值模擬方法。針對該隧道的圍巖條件，本文選用FLAC3D進(jìn)行數(shù)值模擬。
2.1模型建立與參數(shù)設(shè)置進(jìn)行FLAC3D數(shù)值模擬計算的基本過程如下:(1)建立模型:按照兩洞實際間距45m建立隧道開挖模型，取計算范圍為130m×70m，埋深取為300m，建立毛洞開挖寬度12m、高9.8m、長度為30m的計算模型;(2)參數(shù)的相關(guān)設(shè)置:按照實際研究段的巖性類型，取Ⅴ級圍巖強度參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(圍巖體計算參數(shù)如表2所示)。同時根據(jù)相應(yīng)的支護(hù)強度取計算參數(shù);(3)開挖設(shè)計:采取臺階分部開挖，上下臺階的開挖距離為10m;根據(jù)實際情況，設(shè)置右洞開挖支護(hù)在前，左洞在后，分析左洞開挖施工與支護(hù)情況對右洞底鼓變形的影響。
2.2數(shù)值模擬結(jié)果為模擬該隧道分離式施工的情形，通過設(shè)置右洞先進(jìn)行施工，完畢后，再進(jìn)行左洞的開挖和支護(hù)。在此過程中，通過分析右洞變形和應(yīng)力的變化，來分析左洞施工對右洞的影響。右洞豎直方向應(yīng)力變化如圖1所示。模擬結(jié)果表明:右洞完成施工后，其底部最大壓應(yīng)力為3.6MPa，方向豎直向上，在拱腰部位有應(yīng)力集中，達(dá)到13MPa。隨著左洞的開挖，右洞壓力發(fā)生變化，底部最大壓應(yīng)力增大至4.8MPa，拱腰部位集中應(yīng)力增大至34MPa。在左洞支護(hù)襯砌施工完全完畢后，右洞底部最大壓應(yīng)力減小為2.6MPa，但拱腰壓應(yīng)力最大值仍達(dá)37MPa。右洞豎直方向位移變化如圖2所示。模擬結(jié)果表明:右洞完成施工后，其底部最大變形為2.5cm，方向豎直向上，在拱頂部位沉降變形為4.5cm。隨著左洞的開挖，右洞壓力發(fā)生變化，底部最大變形增大至4.1cm，拱頂沉降增大至5.7cm。在左洞支護(hù)襯砌施工完全完畢后，右洞底部最大變形繼續(xù)增大至7.4cm，而拱頂變形則為7cm。右洞水平方向應(yīng)力分布變化如圖3所示。模擬結(jié)果表明:右洞完成施工后，其側(cè)壁所受的水平方向應(yīng)力向襯砌內(nèi)部逐漸消散，圍壓為6MPa。在拱腰部位有應(yīng)力集中，達(dá)到8.7MPa。隨著左洞的開挖，右洞壓力發(fā)生變化，圍壓變?yōu)?.0MPa左右，但拱腰部位集中應(yīng)力達(dá)26MPa。在左洞支護(hù)襯砌施工完全完畢后，右洞圍巖壓力未發(fā)生大的變化，右洞底部最大壓應(yīng)力變?yōu)?.0MPa，而拱腰壓應(yīng)力增大至30MPa。右洞水平方向位移變化如圖4所示。模擬結(jié)果表明:右洞完成施工后，其左側(cè)圍巖水平變形約為2.0cm，右側(cè)圍巖水平變形約為2.9cm。隨著左洞的開挖，右洞圍巖位移變形增加，左側(cè)最大變形為2.7cm，右側(cè)最大變形為3.2cm，且變形區(qū)域加大。在左洞支護(hù)襯砌施工完全完畢后，右洞左側(cè)最大變形增大至3.8cm，右洞右側(cè)最大變形亦增大至3.5cm。
2.3數(shù)值模擬結(jié)果分析(1)隨著左洞的開挖和支護(hù)，右洞周邊圍巖應(yīng)力分布有明顯的變化。左洞開挖后，右洞底部豎直方向的最大壓應(yīng)力由最初的3.6MPa增大至4.8MPa。當(dāng)左洞支護(hù)襯砌施工完畢后，雖然右洞底部最大壓應(yīng)力減小至2.6MPa，但右洞水平應(yīng)力的分布尤其拱腰部位的壓力，隨著左洞施工從8.7MPa增大至最終的30MPa;(2)當(dāng)右洞施工完成后，隧道底部變形值為2.5cm，拱頂沉降值為4.5cm。當(dāng)左洞支護(hù)襯砌施工完畢后，右洞底部變形增大至7.4cm，產(chǎn)生明顯底鼓，同時拱頂沉降增大至7cm;右洞圍巖水平方向變形亦有增加，左側(cè)變形由2.0cm增大為3.8cm，右側(cè)變形由2.9cm增為3.5cm;(3)從數(shù)值模擬結(jié)果不難看出，靠近左洞的右洞左側(cè)無論是最終水平變形量以及水平變形增值都大于右洞右側(cè)，說明隧道左洞的開挖施工對右洞產(chǎn)生了一定的影響。
關(guān)鍵詞：隧道；礦山法；新奧法
Abstract: with the development of science and technology, the development of society, the importance of highway more and more remarkable, and as part of the highway-tunnel, for construction and the requirements of the design more and more is also high. In this paper, the tunnel construction methods are analyzed and compared, for communication.
Keywords: tunnel; Mining method; The new Austrian law
中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
引言：隧道通常指用作地下通道的工程建筑物。根據(jù)隧道周圍的介質(zhì)不同，隧道可分為巖石隧道和土層隧道。巖石隧道通常修建在山體中間，因而也將其稱作山嶺隧道；而土層隧道常常修建在距地面較淺的軟土層中，如城市中的交通隧道和穿越河流或庫區(qū)的水底隧道。按照用途不同，隧道又可分為交通隧道和市政工程隧道。交通隧道包括鐵路隧道、公路隧道、城市地鐵、人行通道和航運隧道；市政工程隧道包括城市供水隧道、排水隧道、煤氣、暖氣干線隧道、電纜通訊隧道以及城市地下綜合管道。公路隧道是交通隧道的一個重要分支，常見的連接山體兩側(cè)公路的山嶺隧道或連接水體兩側(cè)公路的水底隧道以及城市中的人行通道都屬于公路隧道。
1.隧道的施工方法
目前隧道施工的方法很多，習(xí)慣上將采用鉆爆開挖加鋼木構(gòu)件支撐的施工方法稱為“傳統(tǒng)礦山法”；而將采用鉆爆開挖加錨噴支護(hù)的施工方法稱之為“新奧法”。
1.1.礦山法
礦山法（mine tunnelling method）是暗挖法的一種，主要用鉆眼爆破方法開挖斷面而修筑隧道及地下工程的施工方法。因借鑒礦山開拓巷道的方法，故名。用礦山法施工時，將整個斷面分部開挖至設(shè)計輪廓，并隨之修筑襯砌。當(dāng)?shù)貙铀绍洉r，則可采用簡便挖掘機具進(jìn)行，并根據(jù)圍巖穩(wěn)定程度，在需要時應(yīng)邊開挖邊支護(hù)。分部開挖時，斷面上最先開挖導(dǎo)坑，再由導(dǎo)坑向斷面設(shè)計輪廓進(jìn)行擴大開挖。分部開挖主要是為了減少對圍巖的擾動，分部的大小和多少視地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、支護(hù)類型而定。在堅實、整體的巖層中，對中、小斷面的隧道，可不分部而將全斷面一次開挖。如遇松軟、破碎地層，須分部開挖，并配合開挖及時設(shè)置臨時支撐，以防止土石坍塌。
按襯砌施工順序，可分為先拱后墻法及先墻后拱法兩大類。后者又可按分部情況細(xì)分為漏斗棚架法、臺階法、全斷面法和上下導(dǎo)坑先墻后拱法。在松軟地層中，或在大跨度洞室的情況下，又有一種特殊的先墻后拱施工法──側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法。此外，結(jié)合先拱后墻法和漏斗棚架法的特點，還有一種居于兩者之間的蘑菇形法。
由于礦山法中大量使用木構(gòu)件支撐，其耐久性差，支撐撤換既麻煩又不安全，因此，目前已很少使用。另外，這種施工方法工作面小，不能使用大型的鑿巖鉆孔設(shè)備和裝卸運輸工具，故施工進(jìn)度慢，建設(shè)周期長，機械化程度低，耗用勞力多，難以適應(yīng)現(xiàn)代公路建設(shè)工期的需要。
1.2.新奧法
“新奧法” 與“傳統(tǒng)礦山法”相比，在理論基礎(chǔ)、對圍巖及支護(hù)的認(rèn)識等方面都有很大的不同。新奧法(New Austrian Tunnelling Method--NATM)是上世紀(jì)60年代奧地利專家L.V.Rabcewicz總結(jié)前人在隧道工程中積累的經(jīng)驗后提出來的一套隧道設(shè)計、施工的新技術(shù)。新奧法擯棄了傳統(tǒng)隧道工程中應(yīng)用厚壁混凝土結(jié)構(gòu)支護(hù)松動圍巖的理論，把巖體視為連續(xù)介質(zhì)，在粘、彈、塑性理論指導(dǎo)下，根據(jù)在巖體中開挖隧道后從變位產(chǎn)生到圍巖破壞要有一定時間效應(yīng)的性質(zhì)，適時地構(gòu)筑柔性、薄壁、能與圍巖緊貼的支護(hù)結(jié)構(gòu)來保護(hù)圍巖的天然承載力，變圍巖本身為支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要部分，使圍巖與構(gòu)筑的支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成堅固的支承環(huán)，共同形成一個長期穩(wěn)定的洞室。新奧法主要采用的支護(hù)手段是噴混凝土結(jié)構(gòu)與錨桿。
新奧法的主要優(yōu)點有：經(jīng)濟(jì)、迅速；安全、適應(yīng)性強；可有效控制地表沉降量；施工方法有較大的靈活性；可以有效保證防水層的防水效果。
2.新奧法施工工藝
新奧法是本世紀(jì)四十年代開始發(fā)展起來的，它是以噴射混凝土和錨桿為主要支護(hù)手段的一種方法。這種方法把坑道的襯砌支護(hù)與圍巖看作是互相作用的一個整體，既發(fā)揮圍巖的自承能力，又使支護(hù)起到加固圍巖的作用。在確保坑道穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，使設(shè)計更加合理、經(jīng)濟(jì)。目前這種方法還處于經(jīng)驗設(shè)計階段，需在實施過程中根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)加以修正。新奧法與傳統(tǒng)的礦山法相比，更能結(jié)合實際地質(zhì)條件。隨著理論上的日益完善，將會在地下工程中得到更加廣泛的應(yīng)用。
2.1.新奧法施工的主要原則：
（1）充分保護(hù)圍巖，減少對圍巖的擾動。
（2）充分發(fā)揮圍巖的自承能力。
（3）盡快使支護(hù)結(jié)構(gòu)閉合。
（4）加強監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工。
2.2.可扼要地概括為“少擾動、早噴錨、快封閉、勤測量”。
（1）洞室開挖后，應(yīng)使圍巖自身承擔(dān)主要的支護(hù)作用，而襯砌只是對圍巖進(jìn)行加固，使成為一個整體而共同發(fā)生作用。因此，須最大限度地保持圍巖的固有強度，以發(fā)揮圍巖的自承能力。如及時噴混凝土封閉巖壁，就能有效地防止圍巖松弛，而不使其強度大幅度降低，同時也不存在因頂替支撐而使圍巖變形松弛。總之應(yīng)使圍巖經(jīng)常處于三軸應(yīng)力約束狀態(tài)，最為理想。
（2）預(yù)計圍巖有較大變形和松弛時，應(yīng)對開挖面施作保護(hù)層，而且應(yīng)在恰當(dāng)?shù)臅r候敷設(shè)，過早或過遲均不利。其剛度不能太大或太小，又必須是能與圍巖密貼，而要做成薄層柔性，允許有一定變形，以使圍巖釋放應(yīng)力時起卸載作用，盡量不使其有彎矩破壞的可能。這種支護(hù)和傳統(tǒng)的支護(hù)不同，不是因受彎矩而是受壓剪作用破壞的。由于混凝土的抗壓和抗剪強度比抗拉和抗彎強度大得多，從而具有更高的承載能力。一次支護(hù)的位移收斂后，可在其光滑的表面上敷設(shè)高質(zhì)量的防水層，并修筑為提高安全度的二次支護(hù)。前后兩次支護(hù)與圍巖之間都只有徑向力作用。
（3）襯砌需要加強的區(qū)段,不是增大混凝土的厚度,而是加鋼筋網(wǎng)、鋼支撐和錨桿，使隧道全長范圍采用大致相同的開挖斷面。此外，因為新奧法不在坑道內(nèi)架設(shè)桿件支撐，空間寬敞，從而提高了安全性和作業(yè)效率。
（4）為正確掌握和評價圍巖與支護(hù)的時間特性，可在進(jìn)行室內(nèi)試驗的同時，在現(xiàn)場進(jìn)行量測。量測內(nèi)容為襯砌內(nèi)的應(yīng)力、圍巖與襯砌間的接觸應(yīng)力以及圍巖的變位，據(jù)以確定圍巖的穩(wěn)定時間、變形速度和圍巖分類等最重要的參數(shù)，以便適應(yīng)地質(zhì)情況的變化，及時變更設(shè)計和施工。量測監(jiān)控是新奧法的基本特征，量測的重點是圍巖和支護(hù)的力學(xué)特征隨時間的變化動態(tài)。襯砌的做法和施作時間是依據(jù)圍巖變位量測決定的。
（5）隧道支護(hù)在力學(xué)上可看作厚壁圓筒。它是由圍巖支承環(huán)和襯砌環(huán)組成的結(jié)構(gòu)，且兩者存在共同作用。圓筒只有在閉合后才能在力學(xué)上起圓筒作用，所以除在堅硬巖層之外，敷設(shè)仰拱使襯砌閉合是特別重要的。
圍巖的動態(tài)主要取決于襯砌環(huán)的閉合時間。當(dāng)上半斷面超前掘進(jìn)過多時,就相應(yīng)地推遲了它的閉合時間,在隧道縱方向形成懸臂梁的狀態(tài)而產(chǎn)生大彎曲的不良影響。另外，為防止引起圍巖破壞的應(yīng)力集中，斷面應(yīng)做到無角隅，最好采用圓形斷面。
（6）圍巖的時間因素還受開挖和襯砌等施工方法的影響，它對結(jié)構(gòu)的安全性起著決定的作用。考慮掘進(jìn)循環(huán)周期、襯砌中仰拱的閉合時間、拱部導(dǎo)坑的長度以及襯砌強度等變化因素，把圍巖和支護(hù)作為一個整體來謀求穩(wěn)定。從應(yīng)力重分布角度去考慮，全斷面一次開挖是最有利的；分部開挖會使應(yīng)力反復(fù)分布而造成圍巖受損。
（7）巖層內(nèi)的滲透水壓力，必須采取排水措施來降低。
新奧法的支護(hù)結(jié)構(gòu)至今仍處于經(jīng)驗設(shè)計的階段，它的前提是要科學(xué)地進(jìn)行圍巖分類，并根據(jù)已經(jīng)修建的類似工程的經(jīng)驗，提出支護(hù)設(shè)計參數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計模式。這種工程類比法目前還只考慮了巖體結(jié)構(gòu)、巖塊單軸抗壓強度、弱面特性等工程地質(zhì)性質(zhì)、坑道的跨度以及圍巖自穩(wěn)時間等主要因素，需在各種設(shè)計與施工規(guī)程的實施過程中，依據(jù)量測數(shù)據(jù)加以修正。現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)計，一般分成預(yù)先設(shè)計階段和最后設(shè)計階段，后者是根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)，經(jīng)分析比較或計算后，最后提出設(shè)計。
3.結(jié)語
綜上所述在今后的工程施工中要因地制宜的正確合理選擇施工技術(shù)，同時要針對實際情況，科學(xué)設(shè)計、優(yōu)化組合，準(zhǔn)確、有效地選用施工方法進(jìn)行施工，這樣可以提高施工效率，降低施工成本。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：短小隧道；支護(hù)施工；超前管棚施工；鋼拱架施工；錨噴網(wǎng)支護(hù)
中圖分類號：U45文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
近年來隨著城鎮(zhèn)化建步伐加快，很多在山區(qū)周邊建起了城市。往往為美化城市，一些在城市中心的小山體不會搬移，而是做為一種風(fēng)景被保護(hù)下來。因此，為不破壞山體風(fēng)貌在市中心就出要現(xiàn)出很多的又小又短又淺的隧道，造成施工過程中支護(hù)難度提高，本文就對這類短小淺的隧道開挖過程中支護(hù)施工進(jìn)行分析、總結(jié)，希望對今后類似工程施工中有所進(jìn)步。
一、案例工程概況
工程項名稱：青溪新城珍珠半島中軸溪供水系統(tǒng)隧道工程。隧道處于淳安縣青溪新城，本隧道屬于山嶺隧道，進(jìn)洞口控制樁（K0+036）、地表高程約115.13m、設(shè)計高程113.54m，出洞口控制樁（K0+325）、地表高程約143.34m、設(shè)計高程138.68m。隧道長289m，設(shè)計縱坡8.7%，屬淺埋、短小、斜坡大、斷面小類型隧道，加大的開挖過程中支護(hù)要求。
二、支護(hù)處理技術(shù)方案
隧道支護(hù)中常見的技術(shù)方案主要包括超前管棚、鋼拱架、錨噴網(wǎng)支護(hù)等。各圍巖段支護(hù)類型、參數(shù)見下表。
隧道支護(hù)參數(shù)表
三、洞口管棚支護(hù)處理
洞口處明方開挖完成后進(jìn)行初步噴漿處理，在按洞口輪廓線布置管棚孔架，采用φ108×6mm無縫鋼管制作，環(huán)向間距40cm，鋼管外插角1-2°，鋼管節(jié)長3-6m，采用絲扣連接，絲扣長15cm，鋼管接頭應(yīng)錯開。鋼管上鉆注漿孔，孔徑10mm，孔間距15cm，呈梅花型布置，鋼管尾部1m范圍不鉆花孔，作為止?jié){段。
注漿漿液采用42.5級普通水泥，水泥漿的水灰比為0.8U1。注漿壓力0.5-1.0MPa，終壓2.0MPa。注漿前應(yīng)先進(jìn)行注漿現(xiàn)場試驗,注漿參數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)場試驗按實際情況確實,以利施工。
圖1-1 管棚示意圖
四、鋼拱架支護(hù)處理
在隧道Ⅴ、Ⅵ級圍巖地段，需采用鋼拱架支護(hù)。采用I14工字鋼加工制作，V級圍巖安裝間距0.75m/架，IV級圍巖安裝間距1.0m/架。鋼架之間設(shè)Ф22@500mm縱向連接筋。工字鋼與連接鋼板之間采用螺栓連接。
圖1-2 工字鋼架組合機接頭示意圖圖
鋼架施工要點：
1) 鋼架應(yīng)在初噴4cm厚混凝土后架設(shè)，架設(shè)完畢后再復(fù)噴混凝土至覆蓋鋼架，保護(hù)層厚度不小于2cm；鋼架與初噴混凝土務(wù)必接觸緊密，若有空隙，則用混凝土墊塊楔緊。
2)拱架應(yīng)安裝穩(wěn)固，其垂直度允許誤差為±2°，中線及高程允許誤差為±5cm；
3) 鋼筋網(wǎng)及拱架要盡可能多地與錨桿頭焊連，錨桿要有適量的露頭。
4）分次施作的聯(lián)合支護(hù)，應(yīng)盡快將其相聯(lián)，如超前小導(dǎo)管與系統(tǒng)錨桿及拱架的聯(lián)結(jié)。
五、混凝土噴護(hù)處理
1、施工設(shè)備
施工設(shè)備：選用 TK-961型濕噴機、750L強制式攪拌機、10m3電動空壓機、 φ5-15mm的篩子。
2、工藝參數(shù)：
1)工作壓力：暫按下式計算，實際再作調(diào)整。工作壓力=1+0.013×輸送長度。
2) 噴射方向與受噴面的夾角。根據(jù)施工經(jīng)驗，噴射方向與受噴面的夾角近似90°時，回彈量最小。
3) 噴頭與受噴面的距離一般控制在70-80cm為宜。如布有鋼筋網(wǎng)，可縮小到60-70cm。
3、噴射作業(yè)
噴射作業(yè)按拱、墻分段、分層，由下而上的順序進(jìn)行，若斷面有較大的凹凸處，先噴平凹坑處。噴頭盡量垂直于受噴面，噴咀距離受噴面0.6-1.2m，噴頭不停作環(huán)形移動，使噴層厚度均勻。若噴射中突然中斷，將噴頭迅速轉(zhuǎn)離受噴面，以防高壓風(fēng)水沖洗尚未終凝的噴砼層。噴砼的配合比設(shè)計必須經(jīng)過試驗確定，并報監(jiān)理批準(zhǔn)。噴時要自下而上，凹凸不平處，先噴凹處。將骨料、水泥和水按設(shè)計比例拌和均勻。
4、噴砼厚度控制
噴砼厚度按圖紙設(shè)計要求，一般分層噴射，且每次噴射在前一次噴射尚未完全凝固前進(jìn)行。一般相鄰層噴射間隔30-60分鐘，噴砼的厚度控制在40mm/次左右，必須在施工過程中逐步進(jìn)行檢查。在布有鋼筋網(wǎng)的部位噴砼保護(hù)層厚不小于30mm，如果沒有布筋，就用埋樁控制厚度，一般間距為2.5m。噴砼后，洞壁相鄰表面過渡平緩，沒有突變臺階，達(dá)到改善受力狀態(tài)的目的。
六、錨桿支護(hù)處理
采用Ø25-5中空注漿錨桿，根據(jù)不同圍巖級別，V、IV、III級圍巖長度為分別3.5m、2.5m、1.5m，環(huán)縱間距分別為@50×75cm、@120×75cm、@120×120cm。在巖面上錨桿呈梅花形布置，且應(yīng)垂直結(jié)構(gòu)面布置。
錨桿施工采用YT-28型氣腿式鑿眼機鉆眼、注漿泵注漿。注漿采用水泥漿，水灰比建議0.45：1或通過試驗確定。注漿前應(yīng)先清洗錨孔。其工藝流程見圖5-12。
圖1-3 中空注漿錨桿施工工藝圖
七、掛鋼筋網(wǎng)處理
在III、IV、Ⅳ類圍巖段設(shè)φ6@15×15cm鋼筋網(wǎng)。錨桿施工完畢后進(jìn)行掛鋼筋網(wǎng)工序。安裝時，鋼筋網(wǎng)應(yīng)貼近巖面，且與錨桿采用焊接法聯(lián)接牢固，鋼筋網(wǎng)的交叉點采用焊點連接
八、結(jié)論
關(guān)鍵詞；隧道 ， 混凝土 ，襯砌 ，防水
Abstract：The tunnel concrete lining, is both the external force bearing structure, the last line of defense is waterproof, therefore, ask lining should not only have the enough strength, but also have certain penetration-proof quality. This paper introduces a tunnel lining the preparation of the waterproof concrete and construction, to study and improve the quality of concrete lining waterproof project management methods and technical measures.
Keywords：The tunnel, concrete, lining, waterproof
中圖分類號 U455.91文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
由于某隧道地處嚴(yán)寒地區(qū)，襯砌混凝土設(shè)計強度C30，設(shè)計抗?jié)B能力為S6。在施工過程中，對承包商的基本要求除了要符合《公路隧道設(shè)計規(guī)范》和《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 042-94)外，還要求混凝土襯砌必須是整體式襯砌，即隧道應(yīng)全斷面一次性灌注。
2.防水混凝土配制
（1）原材料
經(jīng)過對原材料從性能、價格等方面的綜合比較，隧道襯砌混凝土施工中最終選擇的原材料如下。水泥:廟嶺42.5級水泥;砂:當(dāng)?shù)夭紶柟ê雍由埃骄嗔?.01 %;碎石:月晴碎石場供料，最大粒徑40mm;外加劑:FS防水劑。
（2）配合比
水灰比:0.4;外加劑摻量:3%水泥質(zhì)量;配合比:水泥:砂:碎石=1:1.98:2.32。
采用上述材料和配合比，混凝土混合料的坍落度為121mm，滿足泵送要求;混凝土28d抗壓強度為36.5MPa，大于C30，較設(shè)計值安全;抗?jié)B壓力達(dá)1.6MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于S6的抗?jié)B壓力，抗?jié)B性儲備也較大。
3.施工設(shè)備
保證混凝土襯砌施工質(zhì)量和施工進(jìn)度的重要因素是施工隊伍的設(shè)備裝備水平。隧道的施工承包商在混凝土襯砌施工中都采用較為先進(jìn)的設(shè)備。
(1)模板臺車
承包商都根據(jù)隧道的斷面幾何特點，加工制造了電動液壓大模板臺車，臺車長12m，每塊大模板2m x 1. 5m，一次性拼裝，整體移動。臺車上每隔一定間距留有進(jìn)料口兼作振搗窗。為了使延吉側(cè)洞口開挖后能及時襯砌，承包商還力口工孫型模板拼拱架，并采用規(guī)格鋼模板輔地由延吉側(cè)洞口向內(nèi)襯砌。采用大小模板結(jié)合的方法，充分利用了隧道砌施工中的空間與時間。
(2)混凝土輸送泵
為了提高工效，并保證混凝土的灌注質(zhì)量，隧道采用液壓活塞式混凝土輸送泵，其技術(shù)參數(shù)為:輸送效率，20m3 /h;輸送管道直徑，203mm;最大水平輸送距離，250m;最大垂直輸送高度，40m;混凝土坍落度，4~12cm。實踐證明，所選混凝土輸送泵性能可靠，工作效率較在施工中取得了較好的使用效果。
4.施工準(zhǔn)備
(l)開挖輪廓檢查
隧道開挖后，圍巖壁面凹凸不平，經(jīng)整形和錨噴支護(hù)，一般說來，隧道開挖斷面形狀和尺寸都能滿足設(shè)計和施工要求。但有時會因開挖毛面欠挖，或是圍巖變形較大，使隧道輪廓局部嚴(yán)重外凸，壁面不夠平順，若不及時處理，就會造成襯砌混凝土厚度不足或不能振搗密實。所以在隧道襯砌混凝土澆注之前，在防水層鋪設(shè)之前，利用激光束與尺量，對襯砌混凝土施工前的隧道實際輪廓進(jìn)行檢測。如果凸出部分基面已侵入襯砌斷面，則在澆注前對其進(jìn)行處理，以保證襯砌混凝土厚度。
(2) 防水板檢查
防水板鋪設(shè)后，一般都要經(jīng)過一段時間才能進(jìn)行混凝土的澆注。此間會因各種各樣的原因，使防水板的完好性遭到破壞，所以，在混凝土澆注前，應(yīng)再次對防水板進(jìn)行檢查。在隧道中，對防水板的檢查內(nèi)容與具體方法是:
①用手托起塑料板，看其是否與噴射混凝土密貼。在拱頂，在lm范圍內(nèi)塑料板不得下凹或呈水平狀;
②看塑料板是否有被劃破、扯破、扎破等破損現(xiàn)象;
③看接縫處是否膠合緊密，有無漏涂膠現(xiàn)象，搭接寬度必須大于5cm。
④檢查修補塊是否嚴(yán)密，膠結(jié)強度能否滿足施工要求。
(3}模板臺車定位
模板臺車在專用軌道上行走，定位以隧道中線為準(zhǔn)，用液壓千斤頂調(diào)整就位。要求模板臺車和拱架的左右、高低偏差不大于2mm。
(4) 止水帶檢查
二次襯砌澆筑時總是由外向內(nèi)或由內(nèi)向外從一個方向一環(huán)一環(huán)地逐步推進(jìn)。對于每一襯砌環(huán)節(jié)來說，一端的止水帶已固定在先澆的一環(huán)襯砌的端頭，而一端止水帶則在后澆的一環(huán)襯砌端頭由擋頭板固定。為了保證隧道止水帶預(yù)埋位置準(zhǔn)確，施工中首先檢查止水帶安裝的橫向位置，用鋼卷尺量測內(nèi)模到止水帶的距離，與設(shè)計尺寸相比，偏差不應(yīng)超過5 cm。其次檢查止水帶安裝的縱向位置，通常止水帶以施工縫或伸縮縫為中心兩邊對稱，即埋在相鄰兩襯砌環(huán)節(jié)內(nèi)的寬度相等。用鋼卷尺檢查，要求止水帶偏離中心不能超過3cm。在施工中還發(fā)現(xiàn)止水帶與襯砌端頭模板不正交，澆筑混凝土前用角尺對此也進(jìn)行了檢查，以免降低止水帶在兩側(cè)的有效長度，防止影響混凝土的密實度。
5. 澆注方法
以強制式混凝土攪拌機一混凝土輸送泵一整體式大模板組成的混凝土灌注作業(yè)線生產(chǎn)能力強，灌注質(zhì)量高，可保證混凝土配料準(zhǔn)確、攪拌均勻并不產(chǎn)生離析。在施工中，除注意發(fā)揮作業(yè)線的優(yōu)勢外，還注意了以下幾點:
對稱灌注
雖然襯砌模板臺車和模板拱架具有較大的剛度和強度，但當(dāng)受力不合理時也可能出現(xiàn)較大的變形或破壞。隧道在襯砌混凝土灌注過程中，為了避免臺車或拱架受力不合理，灌注時堅持兩側(cè)對稱灌注，同時用同樣的振動器振搗。
加強端部振搗
在混凝土混合料的振搗過程中，在保證一般部位振搗質(zhì)量的前提下，對每個灌注環(huán)節(jié)的端部進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)地振搗，以便提高襯砌環(huán)節(jié)端部混凝土密實度，增加混凝土的抗?jié)B性，確保止水帶的安裝質(zhì)量。
(3) 拱頂處理
隧道的頂部是各道施工工序的施工難點，也是隧道防水的重點。在襯砌混凝土澆筑中
對拱頂部位應(yīng)給予特別重視。在隧道施工中， 要求在拱頂部位“滿填密搗”，精細(xì)施工。 在頂部，采用回退方式澆搗，混凝土輸送泵出口管埋植于混合料中，并用力前后左石蠕動，使混凝土混合料盡量充滿拱頂空間，并將下垂的防水層鼓起。退至端部，在端部模板上留出輸料管出口，最終從該出口向模板上注入混凝土混合料，并在一定的時間內(nèi)保持一定的壓力。
6.質(zhì)量管理
(1)混凝土試驗
在混凝土灌注過程中，按照有關(guān)規(guī)范的要求，按工程量或工作班留設(shè)混凝土試塊。具體要求是:28d強度試塊，3組/工作班或3組/30m3;抗?jié)B性試塊，1組//60耐。通過混凝土強度試驗和抗?jié)B性試驗，一方面監(jiān)控混凝土質(zhì)量，一方面記錄備案。
(2)平整度與外觀檢查
襯砌混凝土按規(guī)范要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，當(dāng)強度達(dá)到5.0MPa后拆模。對拆模后的襯砌進(jìn)行平整度檢查和外觀檢查。在隧道平整度的檢查頻率為3處/每側(cè)/30m；外觀檢查的內(nèi)容是襯砌表面的“蜂窩”麻面，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整或采取措施。
7.幾點建議
(1) 加強端頭模板的剛度與強度
目前在隧道施工中，就大模板臺車或小模板拱架的剛度與強度而言都是較大的，具有一定的安全儲備。但是兩者都忽視了襯砌環(huán)節(jié)的端頭模板，導(dǎo)致了整個模板體系中具有薄弱環(huán)節(jié)。施工中因端頭模板質(zhì)量問題而造成的模板移動和漏漿現(xiàn)象屢見不鮮。因此，有必要將端頭模板也納人鋼組件體系，使其具有規(guī)則的造型，靈活而密閉的拼裝形式。
(2)拱頂注漿
隧道拱頂是結(jié)構(gòu)受力和隧道防水防凍的要點部件，該部位混凝土的實際充填情況和振搗
情況對隧道工程的內(nèi)在質(zhì)量至關(guān)重要。由于拱頂空間狹小，施工操作不便，加之易受防水板的影響，拱頂混凝土灌注中極易出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此建議在新建隧道中試驗注漿方法，即在混凝土澆注過程中，在拱頂灌注表面上預(yù)留注漿管，當(dāng)襯砌混凝土灌注結(jié)束后，通過預(yù)留注漿管向拱頂灌注砂漿，借此填充混凝土施工中留下的空間，將防水板鼓起，以利結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和防排水。
[關(guān)鍵詞] 隧道防排水施工
1 工程概況
1.1工程簡介
頭道溝1#隧道左洞長度為1052.6米（其中明洞50米、暗洞1002.6米），右洞長度為1045米（其中明洞10米、暗洞1035米），隧道采用復(fù)合式襯砌，襯砌斷面采用三心圓內(nèi)輪廓。內(nèi)輪廓面積126.74（含仰拱），凈空周長41.62m。隧道明洞按明挖法施工，暗洞均按新奧法原理進(jìn)行施工。
1.2水文地質(zhì)
本區(qū)主要含水組為基巖裂隙帶。基巖裂隙帶主要為侏羅系中統(tǒng)髫髻山組礫巖主要分布在洞身，基巖節(jié)理、裂隙為地下水提供了較好的儲水及徑流通道，其含水性受裂隙發(fā)育程度控制，呈各向異性，透水性及富水性變化大，地下水水源補給主要為大氣降水。隧道出口為第四系松散水組，但分布范圍較小。場區(qū)地下水位埋深較深，地下水位標(biāo)高約273.5～280.8m。
2 隧道防排水施工基本原則
為避免和減少對隧道工程的危害，采用“截、堵、排相結(jié)合，綜合治理”的基本原則，并以模筑混凝土襯砌作為防水（排水）的基本措施。
3 進(jìn)洞前防排水處理 首先,在隧道進(jìn)洞前對隧道軸線范圍內(nèi)的地表水進(jìn)行了解,分析地表水的補給方式、來源情況,做好地表防排水工作。在隧道洞口上方按設(shè)計要求做好天溝,并用漿砌片石砌筑,將地表水排到隧道穿過的地表外側(cè),防止地表水的下滲和對洞口仰坡沖刷,并與路基邊溝順接成排水系統(tǒng);洞頂開挖的仰坡、邊坡坡面可用錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)方式將其封閉;若在洞頂設(shè)置高壓水池時,應(yīng)做好防滲防溢設(shè)施,且水池宜設(shè)在遠(yuǎn)離隧道軸線處等。
4 洞內(nèi)防排水設(shè)計
根據(jù)隧道的實際情況和設(shè)計要求采用防、排相結(jié)合的綜合防排水處理方案。排水設(shè)計為：在二襯砌砼與初期支護(hù)間每10米設(shè)一道Φ50環(huán)向透水盲管，集中涌水處設(shè)三道Φ50環(huán)向透水盲管，并沿隧道縱向在隧道兩側(cè)各設(shè)一道Φ100縱向透水盲管，坡度平行排水溝坡度，環(huán)向Φ50透水盲管與縱向Φ100透水盲管采用塑料三通管連接。防水方案為：洞內(nèi)全長在二襯砌砼與初期支護(hù)間鋪設(shè)EVA復(fù)合型防水板，二次襯砌采用防水等級為S8的混凝土,施工縫設(shè)置中埋帶注漿管橡膠膨脹止水條,沉降縫、變形縫處設(shè)置中埋止水帶。
5 防排水施工技術(shù)
5.1復(fù)合防水板施工方法
圖1 復(fù)合防水板施工工藝圖
5.1.1施工準(zhǔn)備
防水板安裝臺車就位后，將初期支護(hù)表面外露的錨桿頭、鋼筋頭齊根切除，并抹砂漿將其覆蓋。將初期支護(hù)表面凹凸不平的部位進(jìn)行修鑿抹平。對爬焊機、焊塑槍接電檢查，試驗其能否正常工作。
5.1.2防水板的鋪設(shè)與固定
①用沖擊鉆沿隧道輪廓從上向下鉆孔，間距拱部0.5-0.7m，邊墻1.0-1.2m。
②在孔內(nèi)釘木楔，在木楔上釘釘子。
③在釘子上安裝環(huán)向鐵絲，在鐵絲上系防水板。
④開啟FS-B1自動爬焊機，調(diào)試好溫度及爬行速度，待溫度達(dá)到后進(jìn)行試焊，當(dāng)試焊可行后，進(jìn)行正式焊接，將防水板接縫壓入爬焊機熱楔，開動爬焊機，手扶控制方向，防水板的搭接寬度≥10cm。
⑤進(jìn)行質(zhì)量檢驗，檢查接縫是否有漏焊現(xiàn)象，焊點有無虛焊及焊穿現(xiàn)象，針對情況采用焊塑槍進(jìn)行補焊。
⑥當(dāng)質(zhì)量檢驗合格后，工作平臺移到下一作業(yè)面。
5.1.3防水板施工技術(shù)要點
①固定防水板時，應(yīng)視初期支護(hù)平整度將防水板預(yù)留一定的富余量，以防過緊而被砼擠破。
②為使防水板接頭焊接良好，防水板每環(huán)鋪設(shè)長度應(yīng)比襯砌長度長0.5～1m，以利接頭焊接施工。
③防水板接縫和襯砌施工縫應(yīng)錯開0.5～1.0m。
④防水板鋪設(shè)好后，盡快灌注砼。
⑤襯砌中鋼筋安裝、各種預(yù)埋件設(shè)置、擋頭模板安裝，以及泵送砼等工序作業(yè)時要防止破壞防水板。
⑥使用爬焊機焊接時要控制好溫度及熱熔時間，以免造成焊穿及假焊現(xiàn)象。
5.2透水盲管安裝施工方法
根據(jù)設(shè)計要求，隧道二次襯砌與初期支護(hù)間兩邊墻底部貫通設(shè)置縱向盲溝，采用Φ100mm透水盲管，每10m設(shè)環(huán)向盲溝，采用Φ50mm透水管。縱向盲管與環(huán)向盲管用塑料三通連接，縱向盲管采用Φ100mm透水盲管通至排水溝，安裝方法為：
5.2.1首先用沖擊鉆在初期支護(hù)表面鉆孔，環(huán)向間距60～70cm，孔徑2.0cm。
5.2.2在孔內(nèi)釘木楔，在木楔上釘釘子。
5.2.3在釘子上安裝環(huán)向鐵絲。
5.2.4將透水盲管用系帶綁扎在鐵絲上。
圖2透水盲管安裝布置
5.2.5透水盲管施工技術(shù)要點: ①鋪設(shè)前,先測量長度,修整基面。若砼噴面不光滑或有凸出的鐵線、鋼拱架,應(yīng)進(jìn)行整修處理。 ②安裝時應(yīng)保證環(huán)向排水管順直且與巖面密貼、固定牢固 ③拱部施工時將排水盲管預(yù)留至邊墻下,端部用無紡布包裹,防止進(jìn)水泥漿,便于邊墻施工時接長。
5.3橡膠止水帶安裝施工方法
襯砌砼中施工縫、沉降縫是隧道防水的薄弱環(huán)節(jié)，若處理不當(dāng)，則會成為滲漏水的主要通道，本隧道施工縫設(shè)置中埋帶注漿管橡膠膨脹止水條,沉降縫、變形縫處設(shè)置中埋止水帶。由于止水條、止水帶有遇水膨脹的特點，故能起到緊固、密封接頭縫的作用。
5.3.1橡膠止水帶的安裝
橡膠止水帶安裝采用預(yù)埋式，它具有構(gòu)造簡單、施工簡便及質(zhì)量可靠等有點。詳情見圖3，施工方法為：
①沿設(shè)計襯砌軸線每隔不大于50cm鉆一Φ12mm的鋼筋孔。
②將制成的鋼筋卡由待灌混凝土一側(cè)穿入另一側(cè)，內(nèi)側(cè)鋼筋卡卡緊止水帶一半，另一半止水帶緊貼在擋頭板上。
③止水帶接頭處搭接長度不小于10cm，采用膠粘劑進(jìn)行粘合。
5.3.2橡膠止水條、止水帶施工技術(shù)要點: ①止水條的敷設(shè)應(yīng)牢固、嚴(yán)密飽滿有序:橫平豎直、弧線圓順、表面平齊、無扭曲。 ②橡膠止水帶不得被釘子、鋼筋及石子等刺破。發(fā)現(xiàn)破損應(yīng)及時修補或更換。 ③在固定止水帶和灌注混凝土過程中應(yīng)防止止水帶偏移。 ④加強混凝土的震搗,排除止水帶兩側(cè)氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結(jié)合。 ⑤根據(jù)每一環(huán)止水帶長度,向廠商定制適宜的長度,盡量減少接頭。如需搭接,其搭接長度≥10cm。
圖3 止水帶安裝圖
5.4防水混凝土 防水混凝土等級C25S8，二次襯砌采用整體襯砌臺車施工,長度為12m,邊墻混凝土的坍落度12~16cm,拱部混凝土的坍落度16~19cm,越到拱部其坍落度越大。混凝土的震搗采用內(nèi)外震搗,保證混凝土的模內(nèi)流動,對混凝土的密實有利。 5.4.1防水混凝土施工技術(shù)要點: ①混凝土灌注過程中要注意混凝土的下落高度,若是下落高度太高,將造成灌注窗口部位的下方混凝土粗骨料的配合比發(fā)生變化,滿足不了防水混凝土的抗?jié)B要求。故要求混凝土的下落高度控制在2m以下。 ②混凝土的震搗采用內(nèi)外震搗,在臺車每隔2m高度開設(shè)一排震搗窗,加強混凝土的震搗,保證混凝土的密實度。 ③在砼中摻外加劑以提高砼的抗?jié)B性、和易性、密實性,以補償砼的收縮性能。 5.5二次襯砌滲漏處理與控制 5.5.1引流堵漏。對于滴水及裂紋滲漏處,可采用鑿槽引流堵漏施工方法。如在滲漏部位順裂縫走向?qū)⒁r砌混凝土鑿出一定寬度和深度(如寬20mm,深30mm)的溝槽,埋設(shè)直徑略大于溝槽寬度或與溝槽寬度相當(dāng)?shù)陌雸A膠管將水引入邊墻排水溝內(nèi),再用無紡布覆蓋半圓膠管或防水堵漏劑封堵,然后用顏色相當(dāng)?shù)姆浪炷练舛禄蚰妗?5.5.2注漿堵漏。對于滲漏嚴(yán)重部位,可采用注漿堵漏施工方法。如在滲漏部位鑿出一定寬度和深度(如直徑80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并檢查表面混凝土密實性,從滲漏部位向襯砌鉆孔,其深度建議控制在襯砌厚度范圍內(nèi),埋管注漿,其注漿漿液通過設(shè)計確定。
6 總結(jié)
初期支護(hù)表面找平、透水盲管安裝、防水板鋪設(shè)焊接、止水條止水帶安裝、防水混凝土澆筑的施工質(zhì)量都對隧道防排水效果產(chǎn)生很大的影響,施工中的每一點疏忽都可能造成滲漏水隱患。因此,應(yīng)認(rèn)真做好隧道防排水系統(tǒng)施工，加強對每道工序的施工質(zhì)量控制,嚴(yán)格按規(guī)范施工確保施工達(dá)到設(shè)計效果,才能保證隧道在施工及運營期間不受水害影響。
參考文獻(xiàn)
[1]《現(xiàn)代隧道工程理論與隧道施工》，西安交通大學(xué)出版社，2006.11
[2]《承德至秦皇島高速公路承德段兩階段施工圖設(shè)計第一分冊》，中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司，2010.3
[3]《公路隧道工程施工》.人民交通出版社, 2008
關(guān)鍵詞：開挖 支護(hù) 二次襯砌
1. 工程概況
貓公壩隧道 (右洞682m、左洞670m) ，洞內(nèi)設(shè)人行橫洞二處，明洞70m、洞口加強段161m、Ⅴ級襯砌類型449m、Ⅳ級襯砌類型331m、Ⅲ級襯砌類型341m，開挖最小凈距18m，凈空1488.5*762.6/1488.5*800.1（4％超高），洞門為削竹式，最大埋深95m；縱坡1.5％～－2.95％，隧道平曲線兩端為曲線中間為直線。
2. 施工流程
貓公壩隧道的施工流程主包括明洞開挖、暗洞開挖、初期支護(hù)、二次襯砌、明洞、洞門施工等過程。
3. 明洞開挖
3.1邊仰坡施工
首先在距仰坡開挖線兩米處施工作截水溝，截水溝完成后進(jìn)行邊仰坡開挖，按設(shè)計坡度一次整修到位，并分層進(jìn)行邊仰坡防護(hù)，圍巖破碎部位增設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，以穩(wěn)定邊仰坡。
3.2洞口開挖
貓公壩隧道口所處位置工程地質(zhì)及水文地質(zhì)較差、淺埋且部分地區(qū)偏壓、隧道開挖跨度大。鑒于此種情況，為了避免開挖對圍巖的擾動，洞口明洞段石方開挖嚴(yán)格采用自上而下分層開挖法，開挖后及時做好邊、仰坡的防護(hù)工作。
4. 暗洞開挖
4.1管棚施工
貓公壩隧道南北端的四個洞口設(shè)ф108大管棚長各25m。管棚位置：隧道拱頂156°范圍，45cm環(huán)向間距。Ф108壁厚6mm熱扎無縫鋼管，Ф125壁厚8mm管套聯(lián)接，外插角1°～3°。
4.1.1套拱施工
在套拱混凝土中預(yù)留外插角約為2度的導(dǎo)向孔，其布置為環(huán)向間距45cm，每環(huán)50根，導(dǎo)向孔采用Ф127壁厚2mm熱扎無縫鋼管。
4.1.2管棚鉆孔
采用地質(zhì)鉆機Ф120取芯鉆頭鉆孔，禁止使用鉆孔液，以防施工用水對粘土層的軟化。為方便鉆機施工，明洞拱部土質(zhì)開挖采用環(huán)形開挖，拱部核心土高度留至暗洞開挖外輪廓線下1.0m，以核心土為鉆機平臺，從拱頂向兩側(cè)錯位鉆孔，兩臺鉆機同時作業(yè)，隨著孔位高度的降低，降低核心土平臺高度。
4.1.3管棚安裝
將加工好的管棚鋼管編號，用人工結(jié)合鉆機頂進(jìn)安裝管棚鋼管。管棚鋼管除尾端2.0m（套拱區(qū)）以外，其余部分按15cm間距梅花形布孔，孔徑為10mm的圓孔，用已加工好內(nèi)絲套管對接。
4.1.4管棚注漿
以一臺單液高壓注漿泵抽吸制備好的水泥漿液注入管內(nèi)。水泥漿液水灰比以1:0.75～1:1。注漿終止壓力1.5MPa，并持續(xù)10分鐘。注漿順序由兩側(cè)向中央孔位注漿。
4.2暗洞開挖
開挖主要是鉆孔 裝藥
爆破
通風(fēng)
出渣循環(huán)。
4.2.1爆破開挖
隧道開挖采用正臺階上下斷面法施工，真對不同圍巖，爆破所采取的數(shù)據(jù)也不同。Ⅴ級圍巖：使用機械開挖。每循環(huán)進(jìn)尺為0.6～0.9米。Ⅳ級圍巖：地段開掏槽眼孔深為1.5米，開挖掘進(jìn)眼1.2米，每循環(huán)進(jìn)尺為0.9～1.2米。Ⅲ級圍巖：掏槽眼孔深為3.5米，開挖掘進(jìn)眼3.0米，每循環(huán)進(jìn)尺為2.5米，爆破布眼法示意圖,爆破參數(shù)見表。
4.2.2隧道通風(fēng)
施工通風(fēng)采用壓入壓出式通風(fēng)方式，在隧道洞口安裝1臺90―I型255KW軸流風(fēng)機，同時備用一臺90―Ⅰ型255KW軸流風(fēng)機。風(fēng)管選用Φ1200mm軟質(zhì)風(fēng)管，節(jié)長30～50m，百米漏風(fēng)率＜1.3%，安裝拱腰處，向掌子面壓入新鮮空氣。同時，在距掌子面80m處安裝一臺可移式壓出通風(fēng)機，連接Ф1000mm軟質(zhì)風(fēng)管，將洞內(nèi)廢氣排出洞外。
4.3.3開挖出渣
經(jīng)專業(yè)爆破人員排險后，挖掘機裝車將石渣運到洞外指定地點堆放。
5.初期支護(hù)
5.1砂漿錨桿
隧道按梅花形布設(shè)砂漿錨桿，錨桿采用φ22鋼筋。鉆孔完成后，利用高壓風(fēng)清孔，將孔內(nèi)的巖粉沖洗干凈，再插入錨桿，錨桿錨固采用超塊硬錨固劑，以便達(dá)到快速的錨固效果。
5.2鋼支撐支護(hù)
V級圍巖支護(hù)采用I20b鋼拱架，間距為0.75米/ 榀，Ⅳ級圍巖支護(hù)采用格柵鋼架，間距1米/ 榀。為便于施工,將型鋼架的單元分片，在加工廠分片加工成型汽車運輸至施工現(xiàn)場，人工洞內(nèi)分片架立，螺栓連接,縱向插入環(huán)向間距為1.0m的φ22連接筋固定。
5.3 噴射混凝土支護(hù)
貓公壩采用C25噴射混凝土。設(shè)計配合比為：水泥：砂：石：水：速凝劑=1：1.46：1.72：0.47：0.06。在噴射混凝土前，清除工作面松動石塊、巖粉及灰塵，檢查開挖斷面，濕潤巖面。鋪設(shè)ф6.5鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片與錨桿點焊連結(jié)，或與在隧道壁設(shè)一定數(shù)量的插筋連結(jié)。鋼筋網(wǎng)隨受噴面起伏鋪設(shè)，與受噴面的間隙控制在3cm，鋼筋網(wǎng)的噴射混凝土保護(hù)層厚度不小于2cm。噴射時，為確保網(wǎng)片與巖壁面噴射密實，噴頭要稍微傾斜。
噴射機的工作風(fēng)壓嚴(yán)格控制在0.5～0.75MPa范圍內(nèi)，從拱腳到邊墻腳風(fēng)壓由高到低，拱部的風(fēng)壓為0.4～0.65MPa，邊墻的風(fēng)壓為0.3～0.5MPa。噴嘴與巖面垂直，有鋼筋時角度適當(dāng)放偏，噴嘴與巖面距離控制在0.6～1.2m范圍以內(nèi)。噴射由上而下，即先墻腳后墻頂，先拱腳后拱頂，避免死角，料束呈螺旋旋轉(zhuǎn)軌跡運動，一圈壓半圈，縱向按蛇形噴射，每次蛇形噴射長度為3～4m。
6.二次襯砌
6.1仰拱
二次襯砌段堅持鋪設(shè)仰拱先行的原則。隧道仰拱與鋪底適時緊跟開挖面，防止引起邊墻底部位移，造成邊墻侵限現(xiàn)象。施作仰拱時，進(jìn)行半副施工，保證不影響出碴運輸車輛的通過。仰拱的施工工藝與普通的結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)施工相似。放樣----鋼筋綁扎----立模板----抗?jié)B砼澆筑----養(yǎng)護(hù)、拆模。
6.2邊墻和拱下部的混凝土
仰拱、仰拱填充、防水板鋪設(shè)完成后，采用自行式全液壓襯砌臺車實施混凝土立模，襯砌臺車見圖6-1,臺車長12m，每段模注混凝土采用先墻后拱整體灌注法施工。混凝土在洞外混凝土拌和站集中拌制成品混凝土、采用攪拌運輸車運輸，混凝土輸送泵泵送混凝土入模，邊墻和拱下部的混凝土采用插入式振搗器振搗。
6.3拱頂部的混凝土拱頂部的混凝土澆筑，采用向上灌注的方式，靠混凝土的流動自密實。模板上設(shè)三個向上的灌注口，其中一個灌注口距離已灌注好的混凝土斷面75cm，保證與已灌注的混凝土結(jié)合緊密，減少空洞。
7.明洞、洞門施工
明洞、洞門內(nèi)模均采用大模板臺車襯砌，外模采用普通模板。
明洞基礎(chǔ)部分開挖后，即可灌注仰拱及填充砼，然后臺車就位，鋼筋和模板安裝合格后，再灌注洞身及拱部砼。砼灌注過程中，每一組均應(yīng)一次性澆灌完畢，砼的輸送可采用砼輸送泵直接壓入模槽。邊墻和拱部的混凝土均采用插入式振搗器振搗。
砼灌注完畢后，即可施作防水層及縱向排水盲溝。防水層采用復(fù)合式防水板。排水方式采用預(yù)埋排水盲管引入道路排水系統(tǒng)。
明洞襯砌完畢，防水層等各項防排水設(shè)施施工完畢后，即可進(jìn)行回填工作，回填土必須對稱夯實，壓實度不小于80%。
8.總結(jié)
在貓公壩隧道的前期準(zhǔn)備中，我們考慮到了左右洞相距18m的小徑距施工問題，但實際施工中由于左線的拆遷問題，右線已經(jīng)施工了200m，左線才開工，同時在爆破方面，我們采用取了預(yù)裂爆破，第三方監(jiān)測沒有發(fā)現(xiàn)異常，所以小徑距沒有成為隧道施工的問題。在常規(guī)的隧道施工工藝中，順利地完成了貓公壩隧道。
