導語：如何才能寫好一篇隧道施工小結，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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上部結構形式理論梁長18m，實際梁長17．98m，采用實心梁，橫斷面為U型，其中兩側寬1．905m，梁高為2．4m，中間寬8．24m，梁高為1．9m，總寬12．05m，梁體與其上60cm厚襯砌結構整體連接。結構分析中只考慮結構自重荷載、頂上回填荷載以及汽車荷載，未計溫度作用。梁體自重荷載按596kN／m計，梁體上60cm厚襯砌自重荷載按679kN／m計，襯砌頂回填荷載按2m高度計，其數值為596kN／m，汽車荷載為公路－Ⅰ級。經計算，跨中荷載組合最大彎矩值為94690kN·m，正截面強度計算配筋量為1977cm2，裂縫驗算配筋量為2570cm2，考慮梁體底部土體經過一定的注漿處理后具有一定的承載能力，最終縱向配置2～3層φ32的HRB335級鋼筋，橫向間距為10cm。下部結構形式橋墩及側橋臺基礎均采用直徑2m嵌巖樁基礎，單排橫向2根樁，恩施側橋臺帽梁直接放置于弱風化灰巖上，要求帽梁底地基承載力不小于850kPa，橋墩及橋臺帽梁寬度均為3m，高度2m，長度12．05m。基礎處理要求橋梁施工前，對梁體下部的虛渣進行注漿加固，以提高梁體下部地基承載能力及整體穩定性

2樹根樁注漿和仰拱梁結構跨越設計

左線ZK17＋153處開始進行下臺階施工，由于受地質條件及雨季施工的影響，上臺階的初支產生整體沉降、出現開裂現象，部分段落已侵入凈空。出口左線ZK17＋126～ZK17＋210段，屬于巖溶強烈發育地段，工程地質條件復雜，洞身及其洞頂約20m范圍裂隙發育，巖體破碎，且有“廳堂式”的大型溶洞發育，溶洞中半充填或全充填碎石夾粘土，其穩定性差，易垮塌，對隧道施工危害極大。總監辦多次到現場進行勘察，之后要求貴州大學勘察設計研究院對沉降及侵限段再進行補充地勘。貴州大學勘察設計研究院于2008年7月中旬提交了《黃果樹隧道ZK17＋150～ZK17＋210段的巖土工程勘察報告》；物探結果表明ZK17＋170～ZK17＋200段，均處于溶蝕漏斗中，溶洞發育規模較大，被含塊石的紅粘土充填，深度大于43m，42×43m為地下水下滲通道，由于地表水下滲作用，充填土層欠固結欠密實。圍巖為泥夾孤石的巖溶填充物，滲水嚴重，易被水迅速軟化，呈流塑狀，自穩能力極差，地質條件處于動態不穩定狀態，如圖5所示。根據貴州大學勘察設計研究院提交的關于黃果樹隧道左線ZK17＋150～＋210段巖土工程勘察報告ZK17＋170～ZK17＋200段，溶洞發育規模較大，達42×43m為地下水下滲通道，地質條件處于動態不穩定狀態，采用樹根樁注漿和仰拱梁結構跨越方案：

（1）ZK17＋153～ZK17＋196段拱部周壁進行注漿加固，提高巖體對結構的彈性抗力，改善結構受力條件實現；

（2）對ZK17＋153～ZK17＋196段基礎進行注漿加固，施工樹根樁，提高洞底持力層承載力，加固范圍為基底以外5～6m；

（3）二次襯砌與仰拱采用鋼筋混凝土梁板結構，可進行分塊澆注，預埋鋼筋應錯節焊接密實；

（4）二次襯砌拱、墻部采用鋼筋混凝土結構。

3跨越方式的比較

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控制，與加速度場的關系并不明顯，所以隧道抗震減震措施的耦合技術、洞口結構抗減震技術以及不同地震烈度下的設防長度、減震機理與隨機響應分析及動力可靠度的關系之間的聯系等方面需加強研究。

關鍵詞：大斷面；硬巖層；隧道；減震施工

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：

通常人們對地震對建筑物減小破壞的措施主要是通過兩種途徑，即通過減小地震動的輸入來控制在建筑物能夠承受的范圍和通過改變建筑本身的性能來適應或應對地震振動等來減小對建筑物的影響，使建筑物能夠承受住這種影響。本文通過對渝利鐵路長洪嶺隧道下穿江池鎮的減震施工技術的應用及試驗的研究，分析了針對同步的巖性、深埋或斷面隧道等應綜合考慮的問題，根據現實情況進行施工技術的合理減震，以達到預期的減震目的。

長洪嶺隧道工程簡介

長洪嶺工程是現今渝利鐵路全線第二長的隧道，隧道全長為13287米，隧道的所通過的重慶市豐都縣江池鎮城鎮地表房屋密集，大多采用的是淺層的條石地基和磚混結構或磚木結構的房屋，江池鎮房屋的地基深埋只有20——30米。因為長洪嶺隧道下穿江池鎮段圍巖巖性主要以砂巖為主，整體性較好，并沒有較大的節理和構造面，也沒有暴露后風化的現象發生，所以對于地表爆破真俗應超過1.5m/s。

長洪嶺隧道施工組織主要施工方法及減震施工的思路

隧道由有經驗的專業化施工隊伍負責施工，根據洞內不同工序，隧道施工隊分為：測量班、掘進班、錨噴班、襯砌班等工班，分別負責各工序的施工。本隧道是本合同段控制工期的主要工程，擬配備性能良好的機械設備,主要機械設備有：電動壓風機、裝載機、自卸汽車、砼噴射機、水平鉆機、鉆孔（襯砌）臺車等。

隧道按新奧法施工，出碴采用無軌運輸方式，自制簡易鉆爆臺車配合7655型風動鑿巖機鉆孔，實施掘進（鉆、爆）、出碴（裝、運）、錨噴（拌、運、錨、噴）和襯砌（拌、運、灌、搗）等四條機械化作業線。

針對長洪嶺隧道通過江池鎮地表房屋以磚混結構為主的特殊區段，要在施工前，對地表房屋進行相對詳細的勘察，并邀請專業的資質單位進行房屋結構的評估工作，確保地表房屋的安全。通過對隧道爆破震速檢測結果的分析可以得出，同一段數爆破的炮孔段數越少，單段的爆破藥量就大，相應的爆破最大震速也會減小，對于下一步要進行的機械挖掘和爆破施工都有明顯的減震效果。

減震施工的方法

3.1 加固圍巖，隔離減震

在進行隧道減震施工時，針對長洪嶺隧道所處的地段，可以進行相應的圍巖注漿，使襯砌的剛度發生變化，小于圍巖的剛度，從而使襯砌發揮出自身減震的作用，這也是減震的主要措施之一。同時，還可以進行相應的隔振措施，即指隔離振動。減震控制控制指對震動進行抑制，盡量減少震動，以降低危害。通常情況下，隔震可以分為兩種，一種是利用隔震器將震動的震源與路面地基相隔離，減少動力震動的傳遞；另一種是利用隔震器將需要保護的設備與震動的地表地基隔離。前一種主要以主動隔離為主，后一種以被動隔離為主。

3.2 改變地下結構本身性能

因為長洪嶺隧道工程所經過的江池鎮地下結構圍巖巖性主要以砂巖為主，所以可以通過改變江池鎮地下結構的質量、剛度、強度等動力特性來減輕震動對江池鎮地下結構的影響。具體的方法有一下幾種:第一，減輕地下結構的整體質量；第二，為增加地下結構的延性和阻尼，采用柔性管片接頭和鋼筋混凝土材料；第三，避免結構的形狀中有尖角的存在，要盡可能的使結構形狀為圓弧形，可以采用一定的抗震縫等結構措施；第四，對地下結構的剛度進行調整，可以增大結構剛度，當圍巖變形后保證結構能夠抵抗圍巖變形帶來的壓力，也可以減小結構的剛度，使結構能夠隨著圍巖的變形而變形，增大結構的巖性。

對于第四中方法來說，增加或減小結構的剛性都有一定的弊端，增大結構剛性會造成浪費，而減小結構剛性會浪費結構的使用空間。所以在進行地下結構設計時要保證結構設計在經濟條件合理的情況下考慮當結構變形以后所需要的空間，為得到結構變形之后的正常使用空間做出保障。

3.3 設置減震系統

在專業的隧道減震施工中，減震技術屬于結構控制技術的范圍，所謂的結構控制就是減震系統，是對結構本身進行的控制，并由減震結構和控制機構共同承受震動作用，來進一步減輕和協調結構的震動反應。對于地面的高聳結構建筑來說，結構控制已經得到了廣泛的應用，并且取得了很好的效果。而在當前的地下隧道結構工程中，結構控制并沒有得到相應的使用。結構控制在地下隧道工程中的應用對隧道的施工和地面建筑的保護都有很重要的影響。

3.4 優化爆破方案

在隧道施工的具體施工中，有爆破開挖的施工技術，所以對鉆孔定向精度要求不如眼掏槽的精度高，在施工過程中得到了普遍的應用。楔形掏槽在正常的使用過程中爆破夾制作用大，能夠引起的震動較為強烈，所以楔形掏槽要盡量同時起爆才能達到良好的掏槽效果。通過現實施工中對爆破震動的檢測，的出爆破的震動主要集中在掏槽爆破，想要解決掏槽震動帶來的一些列的震動問題，最有效的方法就是減小單端爆破的藥量。所以，要將楔形掏槽改造成多級的小楔形掏槽，一方面可以改善爆破效果，是爆破進尺率得到提高，令一方面還能減小爆破的夾制作用，為各級楔形掏槽都創造出理想的空間。從而有效的控制和減輕爆破帶來的震動后果。

3.5 一般結構的地下減震

以上都是對于長洪嶺隧道工程特殊地下結構進行的減震，對于一般地下結構減震而言，要在保證剛度的情況下在圍巖和地下結構之間安置減震裝置，減震裝置要具有一定的阻尼，可以對地下結構剛度進行調整。在施工和運行過程中，減震裝置可以大量消減震動的能量，使震動傳入地下結構的能量有效的減弱，從而使地下結構的震動反應大大的減小。

總結

地下結構的震害表現為多種的形式，破壞的結果也是復雜且影響因素較多，雖然現在對于隧道抗震減震的措施和分析方法也已經展開了相應的工作，但是并沒有形成系統的理論方法，雖然除了上述的減震方法之外還有如靜態爆破、銑挖法施工等技術，但是在現實的工程施工中都存在著一定的問題，所以，要做好地下結構的抗震減震工作還需要進行許多方面的研究工作。

參考文獻：

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[2] 羅德丕,池恩安,張修玉,王繆斯.復雜環境下城市淺埋隧道爆破震動控制技術[J]. 礦業研究與開發. 2012(04)

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1.1頁巖氣隧道施工工藝流程

頁巖氣隧道施工管理的重點是防止甲烷燃燒和爆炸的災害性事故的發生，頁巖氣地段隧道的防治手段主要從4個方面考慮，即：隧道頁巖氣的超前預測、通風設備的選定及管理、確定檢測和監控系統、施工用機械和電氣設備的選用和管理。施工中采取超前鉆孔探測預測隧道前方頁巖氣的發育情況，通過加強通風降低頁巖氣的濃度，采用有效的頁巖氣檢測監控系統監控頁巖氣的濃度，控制隧道各個不同作業面內的頁巖氣濃度在安全作業許可條件內，選用防爆的電氣設備控制火源等手段，確保了隧道的安全施工。

1.2隧道開挖

1.2.1洞身開挖頁巖氣地段隧道施工根據地質情況選擇施工工藝。

1.2.2鉆爆設計

根據隧道地質條件，Ⅲ級圍巖段可采用中深孔光面爆破，Ⅳ、Ⅴ級圍巖段可采用淺孔微振動控制爆破。根據圍巖條件選用不同的炸藥，頁巖氣隧道爆破作業必須采用煤礦許用炸藥。

1.2.3出渣運輸

出渣采用無軌運輸方式，在出碴過程中必須加強頁巖氣濃度檢測，當頁巖氣濃度超過規定值時停止出碴作業。隧道出渣棄于指定棄土場。

1.2.4不良地質段防坍塌措施

根據超前地質預報的反饋情況，對有可能發生塌方的地段的施工遵循：“管超前、短開挖、弱爆破、快襯砌、勤檢查、勤量測”的原則施工。

1.3隧道支護

1.3.1噴射混凝土支護

掌子面開挖后，為減少工作面頁巖氣溢出，必須立即進行噴射混凝土支護，及時封閉頁巖氣。噴射采用濕噴施工，分初噴、復噴和終噴（保護層）三階段進行，噴射機選用濕噴機。

1.3.2小導管徑向注漿支護

在圍巖較破碎，頁巖氣溢出較多,易風化段落，為防止圍巖坍塌，提高圍巖密實性，減少頁巖氣排放，采用小導管徑向注漿。

1.3.3氣密性混凝土襯砌支護

頁巖氣地段襯砌采用C35氣密性混凝土，混凝土摻加氣密劑，其氣密性混凝土透氣系數不應大于10-11cm/s，氣密劑摻量為水泥用量的10%，氣密性混凝土的配合比應根據取樣化驗結果和采用外加劑的技術要求進行調整配置。低頁巖氣地段采用C35普通砼進行襯砌施工。

①頁巖氣隧道結構襯砌復合防水施工要點。

②頁巖氣施工縫施工要點。由于頁巖氣工區頁巖氣濃度大，施工縫是襯砌滲漏的關鍵，施工縫必須嚴格按照設計要求施工，施工完成必須對施工縫進行氣密處理。

③隧道洞內頁巖氣排放施工要點。在排水管終點處設置氣水分離裝置－窨井，井身和井蓋采用氣密性混凝土，井蓋周圍縫隙采用玻璃膠密封，分離出的頁巖氣氣體用金屬管道引出洞外在山坡高處放散。

④氣密性混凝土施工。

⑤隧道空隙回填施工方法。頁巖氣工區頁巖氣段均采用復合式襯砌，在二次襯砌拱頂剎尖部位常有大量空隙，為防止頁巖氣聚積，確保拱頂密實，在二次襯砌需預埋注漿管，待二次襯砌混凝土施工完畢后，用壓注水泥漿充填拱頂板后的空隙。

⑥隧道仰拱氣密性混凝土施工方法。仰拱氣密性混凝土原材料要求與二襯氣密性混凝土原材料相同，仰拱必須盡早開挖，盡量確保邊墻與仰拱能同步施工防止底部頁巖氣溢出。

⑦材料與設備。頁巖氣隧道頁巖氣溢出濃度較大，且頁巖氣需向洞外排放，電氣設備和作業機械以及固定設備和照明也必須采用防爆型。

⑧質量控制。頁巖氣隧道施工的防爆通風和氣密性質量是關鍵。頁巖氣隧道施工通風采用材料的品種、規格、性能和等級，應符合設計要求及國家產品標準和工程技術規范的規定。防水板、施工縫、氣密性混凝土施工質量必須嚴格控制。

1.4其他施工要點

1.4.1防排水施工頁巖氣工區鋪設全封閉防水板，低頁巖氣工區鋪設防水板。防水板在具備條件時均采用熱熔焊接工藝。

1.4.2施工用電

頁巖氣地段隧道施工可采用雙路供電：其一洞內洞外用電相分離；其二洞內施工用電與照明用電相分離。洞內洞外相分離可保證任何一處有問題不影響其他電路，洞內施工用電與照明用電相分離有利于洞內電路標準化管理。在使用過程中可按照頁巖氣濃度＜0.4%時，正常供電；頁巖氣濃度≥0.4%且＜0.5%時，通過加強通風降低頁巖氣濃度；頁巖氣濃度≥0.5%時，停止施工供電，關閉機械，撤離人員，查找隱患，加強通風。

1.4.3施工防火

①頁巖氣隧道洞內施工中可能產生高溫、明火的電氣焊、防水板焊接等工序界定為特殊工序，實行動火管理制度。其它特殊工序的界定由項目分部總工程師根據施工具體情況組織相關部門予以確定。

②特殊工序施工確定后，由項目分部工程部編制特殊工序的作業指導書，制定出切實可行的安全保證措施及操作細則，經項目分部總工程師批準后實施。

③特殊工序施工前，首先由技術主管根據施工計劃提前一天提出計劃，經架子隊隊長審核后，報項目分部總工程師審批，并由分部項目副經理下達操作指令，架子隊隊長監督按計劃實施，實施過程中必須嚴格按作業指導書進行。

④特殊工序施工時，瓦檢員必須全過程監測頁巖氣濃度，同時作業地點采用局部通風措施，保證該范圍內頁巖氣濃度不超標。

⑤特種工序施工現場無專職瓦檢員監控和消防設施不齊不得實施作業。

2頁巖氣地段隧道施工工法效益分析

①本工法在頁巖氣地段頁巖氣隧道施工可進行推廣和運用，可為以后在頁巖氣隧道施工中積累了經驗，具有指導意義。

②在施工過程采用的頁巖氣隧道綜合施工技術很好地規避了頁巖氣突出、爆炸造成的人財損失。

③施工過程鍛煉了施工隊伍，培養了一批頁巖氣隧道施工的技術人才。

3小結

本文淺析了頁巖氣隧道施工工法，總結如下：

①分析了頁巖氣地段隧道快速施工的總體技術思路，把握好洞口施工、洞身施工、監測、通風、運輸、防排水、支護等各個隧道施工的流程關鍵技術，為施工安全、穩定、快速地進行打下了基礎。

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1．1隧道施工氣體預報及監控檢測技術的發展

頁巖氣內在機理極為復雜，基于經驗的傳統預測技術和數學建模的統計預測方法的應用取得了一定的成果但也受到了很大的限制。傳統的頁巖氣突出預測方法是靜態的不連續預測。目前，日益引起人們重視的突出連續動態預測的方法主要有3條途徑:AE(AcousticEmis-sion)監測技術;利用環境監測系統連續監測工作面的頁巖氣涌出動態從而預測突出;電磁輻射監測技術。

1．2頁巖氣地段隧道預報及監控檢測方案

為保證頁巖氣地段隧道能夠順利施工，建議成立專門頁巖氣檢測、監測機構。通過加大隧道頁巖氣監控以保證隧道在持續通風下，頁巖氣濃度控制在允許范圍內。根據規范要求，并結合南方震旦地區頁巖氣地質特點，建議采用自動監控系統與人工監控相結合的方法。在掌子面、模板臺車頂部及相關輔助洞室設置KJ101－45B型甲烷傳感器。同時設GFW15型風速風量傳感器，對于回風處風速小于1m/s時停止作業并檢查原因。對需人工檢測的部位，保證每120min檢測一次，遇突出或異常情況需隨時監測。在洞口測風站配備手動式測風儀，定期測定回風巷的風流速度。當風流速度變化時，及時找出原因，采取措施。測點布設一般每斷面至少檢查5個點，即拱頂、兩側拱腳、兩側墻腳各距坑道周邊20cm處，在該5點對坑道風流中頁巖氣和一氧化碳均應檢查;節理發育裂隙處檢查可沿裂隙布設測點;隅角、塌腔等處檢測按其斷面大小參考隧道斷面布設點位，但頂部測點不能減少。頁巖氣監控機構設立:結合頁巖氣地段隧道的特點，成立由經理部安全總監擔任組長、工程部、安質部部長及分部經理、施工隊隊長為副組長，分部技術員、安全員等為組員的頁巖氣地段隧道頁巖氣監控小組，對隧道施工頁巖氣濃度進行全程監控，以確保現場不會出現“漏檢”、“假檢”和“少檢”。

2頁巖氣地段隧道施工預測技術

根據頁巖氣隧道的工程特點，可設置專業地質預報法，以地質分析方法、TGP地震波法、超前水平鉆孔相結合的綜合手段對前方圍巖情況進行預測。對異常地質情況認真分析，及時采取相應的防治手段，避免地質災害所帶來的損失和負面影響，確保施工安全。

2．1超前地質預報內容

地質超前預報的內容包括隧道所在地區地質分析與宏觀地質預報、隧道洞身不良地質及災害地質超前預報和重大施工地質災害臨警預報，具體有預報前方的圍巖級別和穩定性，前方巖性變化和不良地質的范圍，預報隧道洞身所通過的富水斷裂、富水向斜的核部、富水砂層、軟土、極軟巖、頁巖氣地層等，評判其危害程度，提出施工方案對策。

2．2超前地質預報方法

(1)地質素描:包括地質調查分析和隧道掌子面地質素描，對開挖面地層、巖性、節理發育程度、構造影響程度、圍巖穩定狀態等進行編錄。(2)超前水平鉆孔。隧道正洞在開挖前采用超前水平鉆孔對前方地質進行探測驗證。超前鉆孔采用多功能輕型鉆機水平鉆孔進行超前地質進行探測驗證，低頁巖氣地段正洞每個斷面設置3個探測孔，高頁巖氣地段每個斷面設置5個探測孔，每個循環工序必須做好記錄、地質素描和影像資料。通過地質分析，為后續提供施工對策。(2)TGP地震波法。利用地震波在不均勻地質體中產生的反射波來預報隧道掘進面前方的地質狀況。現場采集信號時要求沒有其它震源。采用TGP對隧道前方的地質特性進行預測預報，每次預測距離為100m～150m，根據預測的結果分析圍巖的地質情況，對TGP探測斷層、裂隙發育的地段可采用超前鉆孔進行重點探測。同時每個開挖循環根據地質素描對前方圍巖進行判斷。

2．3地質預報信息反饋

地質預報方法就是建立一個地質信息系統，通過收集地質信息，輸入信息處理系統，進行綜合分析、判斷，并將處理結果反饋給施工現場，及時調整施工方法和參數。然后從施工過程中取得新的地質信息，更新系統，處理后，再一次反饋給施工現場，如此往復。通過地質信息系統的及時、準確預報，為信息化施工提供決策依據。

2．4地質預報成果的采用

檢測預報單位提交成果報告后，施工單位要認真參考其結論建議，在地質不良的地段加強工作面上的淺孔鉆探工作，注意預報成果與施工現場實際情況相比較。

3頁巖氣地段隧道施工監控檢測技術

3．1頁巖氣隧道施工監控檢測項目

根據有關規程規定，結合頁巖氣隧道地質情況及頁巖氣涌出情況，隧道出口段監控項目主要有:工作面甲烷濃度、工作面氧氣濃度、回風甲烷濃度、洞外壓入式風機開停狀況。

3．2監控檢測設備選型

(1)自動監控系統。頁巖氣自動監控系統可使用KJ101N礦用安全自動監控系統，其傳感器懸掛位置應能反映隧道風流中頁巖氣，一氧化碳的最高濃度及隧道內的風速。在檢測到頁巖氣濃度≥0.4%時報警，頁巖氣濃度≥0.5%時切斷電源實施瓦電閉鎖。根據技術要求在距洞口處拱頂設置GTH500型電化學式一氧化碳傳感器，KJ101－45B型甲烷傳感器及GFW15型風速風量傳感器;(2)人工檢測系統。現場瓦檢員、進洞工班長按每次上下班和工作期間1次/h用CJG10型光干涉頁巖氣檢測儀檢測;管理人員按每次上下班檢測和工作期間1次/2h用AZJ－2000型便攜式甲烷檢測報警儀進行檢測;作業區內頁巖氣濃度的含量在0.4%以下正常施工;在0.4%以上時，應隨時檢查，發現異常及時報告，并采取有效措施保證施工安全。(3)監測數據反饋及信息化施工。監測數據通過分析后反饋給施工單位，施工中根據監測數據進行調整。

3．3頁巖氣地段隧道頁巖氣濃度監測

(1)典型斷面頁巖氣濃度監測。頁巖氣地段隧道選取中間里程典型斷面，分析正常通風下斷面頁巖氣濃度隨時間的變化。(2)隨掌子面進尺頁巖氣濃度監測。選取典型里程段，分析頁巖氣隨掌子面進尺的濃度變化，隨掌子面里程進尺掌握頁巖氣濃度。

4小結

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【關鍵詞】隧道；注漿加固；坍塌

中圖分類號： U455 文獻標識碼： A 文章編號：

0. 前言

本文以廣州地鐵6號線十一標暗挖區間為背景，暗挖隧道強行穿越流砂層和淤泥質砂層等惡劣地層，開挖前期發生過掌子面坍塌、涌水、涌砂及初襯周邊圍巖不穩定的現象[1]。本文通過對危險段地層采用注漿加固措施，提高了土體的自穩能力，注漿后掌子面及周邊圍巖穩定，取得了良好的效果，具有很大的經濟效益和社會效益。

1. 工程概況

廣州市軌道交通六號線施工十一標黃花崗站～沙河頂站區間處于先烈路下方，呈西南東北走向。左線長830.442m；右線長829.933m，區間線路全長1660.375m。

根據地質詳堪及現場施工情況本段隧道地層主要有：沖積—洪積中粗砂層；可塑或稍密-中密狀殘積土層；硬塑或密實狀殘積土層。其中分部于其它地層內部，遇水軟化崩解，呈飽和狀，且地下水位高，水流量大。各地層分述如下：地質縱斷面示意圖1：

圖1隧道地質縱斷面示意圖

2. 工程難點

在實際施工中，發現隧道主要位于和層，仰拱基本位于層。其中層中含大量細砂巖、粗砂巖、粉砂巖、礫石等，分布廣泛但不均勻，在開挖掌子面范圍均有出現，主要出現在拱頂、仰拱和拱腰位置，而且在夾層中富含水，透水性很強，圍巖開挖后沒有自穩能力，成流塑狀，極易坍塌，處理稍不及時就會出現大坍塌。經統計，在隧道開挖至80m后，黃花崗方向單線日排水量達到600m3。

因此，如何保證開挖過程中的掌子面穩定及周邊圍巖穩定成為本工程的難點。

3. 施工技術要點

為解決上述難點，經專家論證及詳細計算，決定采用WSS注漿工藝對掌子面及周邊圍巖加固及止水。

3.1 WSS注漿工藝

二重管無收縮WSS工法注漿工藝是從日本引進的具有國際先進水平的地質改良新技術，其原理是注漿時在不改變地層組成的情況下，將土層顆粒間存在的水強迫擠出，使顆粒間的空隙充滿漿液并使其固結，達到改良土層性狀的目的。其注漿特性是使該土層粘結力 (c)、內磨擦角()值增大，從而使地層粘結強度及密實度增加，起到加固作用[2]；顆粒間隙中充滿了不流動而且固結的漿液后，使土層透水性降低，而形成相對隔水層。而且注漿材料屬于環保型，對河流及地下水無任何污染，對于此工程是最有效的施工方法。

WSS注漿工藝施工采用后退式分段注漿，將帶有止漿塞的芯管插入到注漿管孔底，順時針旋轉芯管上的法蘭盤，使止漿塞膨脹，以達到止漿效果。接上注漿管路向注漿管內注漿，漿液在混合漿液區混合，然后通過混合漿液出口滲出進入土體，每次注漿段長選擇為0.6m，即第一段注漿完成后，反時針旋轉芯管上的法蘭盤，使止漿塞恢復到原狀，將芯管后退0.6m，進行第二段注漿，以此類推，直到將整個注漿段完成。原理圖見圖2。

圖2 WSS注漿工藝注漿管剖面圖

3.2環向注漿孔布置

根據地層情況確定注漿有效加固范圍為初期支護背后3m，形成止水層[3]（如圖3所示）；注漿孔位梅花型布置，縱橫向間距1.2m。鉆孔垂直洞壁徑向布置。10m為一注漿循環，每一循環注漿為8天。

圖3環向注漿布孔示意圖

3.3環向注漿孔布置

除橫向布置注漿管外，在隧道縱向布置注漿孔，注漿孔長度12m，滿斷面梅花型布置。橫向間距800mm。縱向注漿布孔橫斷面圖如圖4所示。

圖4縱向注漿布孔橫斷面圖

3.4漿液選擇

根據工程地質、水文地質、施工方法，注漿材料采用漿液采用AB、AC液雙液漿。注漿通過二重管端頭的漿液混合器充分混合。注漿材料參數見表1。

注漿材料參數表表1

3.5注漿參數

1.注漿壓力：0.8-1.5MPa；

2.注漿量：單孔單米≥0.5m3，單孔總注漿量≥8m3；

3.漿液初凝時間：1～2min；

4.漿液擴散半徑：1000～1500mm（硬地層為1000 mm，松軟地層為1500 mm）。

4. 小結

實踐證明，采用WSS注漿工藝，通過對隧道掌子面及周邊圍巖注漿加固后，極大地改善了土體的物理及化學性質，提高了土體的自穩能力，掌子面及周邊圍巖穩定，同時，止水效果良好，對道面沉降起到了減小及控制作用 ，有力地確保隧道順利貫通。

參考文獻：

[1] 劉麗花. 圍巖加固注漿技術在軟弱富水大斷層施工中的應用與研究[J]. 《現代隧道技術》2011年第6期

篇6

關鍵詞 盾構法隧道 后期變形 影響因素 防治措施

1 概述

在上海地鐵隧道施工過程中，經常發現已拼裝成環的隧道在剛離開盾尾或脫離盾尾3～4環后，就發生環面不平整現象，即D塊管片滯后于B1、B2塊管片，B1、B2塊管片滯后于L1、L2塊管片，從而產生管片角部碎裂，影響隧道的施工質量。

通過對環縫錯位現象的分析，認為這種現象是由于成環管片在出盾尾后發生了隧道的后期變形（上浮或沉降）而導致的。以上海軌道交通M8線復興路站～淮海路站區間隧道施工的有關數據為依據，闡述影響隧道后期變形的各種因素，并介紹相應的防治措施。

2 工程概況

上海軌道交通M8線復興路站～淮海路站區間隧道起始于復興路站北端頭井，止于淮海路站南端頭井，推進里程為SK20+236.595～SK19+409.846，全長826.749 m，在SK19+785.640處設有1條聯絡通道。土壓平衡盾構機由復興路站北端頭井下井，出洞后上行線沿西藏南路往北推進，途徑自忠路、方浜路、瀏河路、會稽路、壽寧路、桃源路、淮海路，穿越眾多管線后到淮海路站南端頭井。盾構機在淮海路站端頭井內調頭后，下行線沿西藏南路往南推進到復興路站北端頭井（見圖1）。

圖1 區間隧道示意圖

3 工程地質

工程地質是影響隧道后期變形的主要因素之一。

本工程隧道穿越的土層為④淤泥質粘土層、⑤1粉質粘土層，各土層性能指標及特征見表1。

4 影響隧道后期變形的主要原因及分析

4.1 設計軸線

復興路站～淮海路站區間隧道最大坡度為-11.675‰，隧道頂覆土厚9.0～16.3 m。上、下行線隧道推進豎向軸線坡度見表2。

設計軸線為下坡的隧道段，后期發生隧道上浮的現象比較普遍，在坡度發生變化的豎曲線段，隧道上浮特別嚴重。如圖2是設計坡度為-11.607‰的1段上行線（375～530環）隧道后期上浮曲線，其后期上浮量大部分均超過30 mm，僅有1處為15 mm，最大值達到82 mm。

設計軸線為上坡的隧道段，后期發生隧道上浮的現象較少，若盾構推進的軸線與設計軸線不相吻合，則隧道還可能產生下沉。如圖3是設計坡度為11.670‰的1段下行線（260～296環）隧道后期上浮曲線，其后期變形量明顯較小，大部分區域均發生了后期沉降，局部發生后期上浮，但最大上浮量僅為25 mm。

4.2 實際坡度

除了隧道的設計坡度對后期沉降有影響外，盾構掘進過程中實際坡度對后期沉降也有一定的影響。圖4是上行線230～535環隧道（設計坡度為-11.607‰的下坡）的后期變形情況，圖5為上行線230～535環隧道的實際坡度。

通過圖4、圖5的曲線對比得出：在工程地質、軸線均相同的情況下，隧道后期變形曲線與實際坡度曲線的變化趨勢有眾多類似的地方。可以認為：在盾構推進的過程中，隧道的后期變形與實際坡度有關，隧道坡度發生變化，相應的隧道后期變形也會發生類似變化，即坡度減小時，隧道上浮量相應減小；反之，當施工中實際坡度增大時，隧道上浮量容易增大。

4.3 注漿

盾構在掘進的過程中采用同步注漿的工藝，由于同步注漿的漿液在注入隧道外壁與土層間的空隙中不能馬上固結，在推進過程中，漿液順隧道的圓弧流至隧道的底部，大量漿液淤積于隧道底部，對隧道產生了一定的浮力，導致隧道容易上浮。

4.4 超前量

在盾構推進過程中，往往存在一定的超前量，當超前量不正確時，則管片環面與千斤頂的頂力方向不垂直，使盾構推力產生了分力，導致管片出盾尾后發生偏移。通過對隧道后期的復測數據分析，隧道后期發生的偏移與當時的超前量有關，即下超過大，易導致隧道后期上浮；上超過大，易導致隧道后期沉降。

4.5 土質

對于相同坡度的隧道，由于土質的不同，隧道后期產生的沉降和上浮也不同。從已經施工的幾條隧道來看，盾構在淤泥質粘土或粘土層中掘進，隧道的后期變形量相對較大；而在粉砂土或砂土層中掘進，隧道的后期變形量相對較小。

5 防治措施

5.1 抗浮

⑴ 復緊管片間的連接螺栓，減小管片與螺栓間的自由活動空間；

⑵ 提高同步注漿漿液的稠度（控制在9.5左右），可使地面沉降相對穩定，對隧道上浮也有一定的制約；

⑶ 在推進中，盾構的坡度略小于隧道的坡度，可減小千斤頂后座力中的向上分力；

⑷ 根據測量到的隧道上浮情況，在推進過程中，有針對性地將管片的高程控制在-20～-30 cm左右（雖不能減小隧道上浮量，但可以有效地保證隧道軸線，減少超標）；

⑸ 采用二次壁后注漿工藝（從盾尾后5環的L1、L2管片注漿孔注入，每3環注1次，每孔注漿量為1.5m3），對隧道后期上浮有一定的制約（但不能控制剛出盾尾的那環管片的上浮，而且會引起地面明顯隆起）。

5.2 防十字縫錯位

在做楔子時，適當地給管片一定的提前量，以彌補隧道上浮后管片間十字縫的滯后量（但容易造成管片拼裝時因環面不平而引起的碎裂）。

5.3 防管片碎裂

⑴ 控制好環面的平整度；

⑵ D塊管片的楔子做成外翻型，拼裝時盡量落底，增加L1、L2管片的開口度，使得F塊管片能夠順利地插入；

⑶ 在L1、L2與F塊管片的相鄰面粘貼軟木，改善受力情況。

6 小結

篇7

【關鍵詞】隧道施工；管理過程；動態優化控制

在項目工程管理過程中，工期、成本、質量的控制工作既是統一的，又是矛盾的。想要極大的縮短項目工期，就必定會造成控制成本、質量工作的難度提高。隧道的建設，應符合國家相應標準，不可以存在質量問題；而大范圍的建設隧道又會導致成本增加，資金緊張。因此，就應找尋一種適應我國當前國情的隧道管理方法，利用資源的高效應用，對施工預案進行完善，施工方法進行創新，從而在保證工程質量的前提下，縮減成本投入，提高工作效率。

隧道建設，歸屬在一次性項目工程范圍中，其具有施工范圍較大、影響因素較多、企業流動較強、市場競爭較激烈等特征。因此，就需要相關企業將效益看做根本，把承包作為連接，將質量定為最終目的，做好施工管理工作。

一、隧道項目施工的特點

隧道項目的建設施工其具體的特點包含以下內容：其一，隧道施工是一項在地面以下的作業。施工區域較為狹小、通風、照明、排水、塌方等就成為了隧道施工所要應對的事情。同時，地表覆蓋層厚度、地表建筑物）、巖石爆破等情況也會對隧道施工造成影響，危及人們的生命安全；其二，隧道貫穿通過的地質情況較為復雜，經常出現變化，依據現今的科學方法很難取得精準的數據，所以，進行隧道施工時，其施工技術也應伴隨著施工情況而調整，從而保證施工項目的工程質量；其三，隧道具有線型特點，施工類別大體是確定的，項目數量分布較為均勻，從而更方便）進行專業化、流水線式的建設；其四，由于隧道建設位于洞內，所以，受外部環境影響較低，就算在風雨氣候或寒冷季節也不會對隧道施工產生威脅，能夠全天、全年安排穩定施工；其五，對于公路隧道來講，其包含的機電設備較多，因為流程安排，機電施工應在土建施工之后，那么，就應事先預留預埋構件的位置、線路等，從而確保后續安裝操作順利進行，不出現返工情況，縮短工期與成本投入；其六，由于隧道建設的首次資金投入較多，因此，以隧道的功能為基礎，對近期工作及遠期工作都進行設計，就是經常聽說的“一次規劃，分期施工”。對于隧道施工來講，不僅要確保近期施工符合交通需求，同時還應確保同后續施工的銜接順利，降低資源浪費，縮減資金投入。

所以，在隧道建設施工之前，應對隧道的特點進行全面考量，制定有針對性的、科學的管理控制方法，從而確保施工質量安全、工期較短、資源利用高效、成本投入低。

二、隧道施工管理過程中的動態優化控制

（一）隧道施工管理過程中動態優化控制的技術方法

在隧道施工的管理過程中，其動態優化控制的方法主要是把網絡規劃中的優化技術與反饋控制工作結合在一起，有針對性的對出現的偏差制定優化控制預案，對網絡規劃進行調整，并將其作為以后施工的指導。也就是說：伴隨著項目施工的發展，對施工過程分階段進行評估，找出其中存在的偏差，并且在網絡中刪除該階段之前的操作工序。而對于該階段結束之前已經開始施工但沒有竣工的操作工序，把其完工的工序刪除，保留未完成的工序，進而創建該階段動態控制的下屬網絡，包含了下一施工階段到工程整體完工的全部內容。把偏差在控制下屬網絡中進行反饋，應用互聯網優化方法對下屬網絡進行優化與調整，制定出最優的控制預案；再把下屬網絡恢復到主網絡系統中，用下屬網絡對后續施工進行指導。那么。第一輪的隧道施工過程動態優化控制就完成了。以下是各個階段進行評價、計算及控制的時間圖，詳見圖1。

由圖1中顯示，把網絡規劃中的優化技術與反饋控制工作結合在一起來對控制下屬網絡進行調整與優化，是一項全面思考了各個階段的偏差及后續影響，從而對下一步到工程完工整體做出優化的策略。將其作為后續施工的指導，能夠實現事先控制的成效，保證項目施工質量。

（二）隧道施工管理過程中動態優化控制的運行模式

應用動態優化控制管理技術的隧道項目通常都是長度較長、資金投入較多、施工時間較長、施工環境較復雜、自身內部結構較繁復、外部關聯較廣的隧道系統。建設較難，對強度的要求較高，對工期要求嚴格的隧道采用動態優化控制管理技術可以將傳統的目標監管、控制技術、接力論等進行整合與優化，創建一系列更好的施工方法，其運行模式詳見圖2。

三、確保隧道施工管理過程中的動態優化控制條件

（一）創建高效的信息管理體系

采用動態優化控制管理技術隧道，所應用的技術較多、較先進，資金投入相對較高，交叉作業情況極為普遍，并且相互關聯、相互影響，產生的信息也較多，如果缺少高效的信息管理體系，就可能導致管理過程混亂，對后續施工及項目整體質量都造成危害。當前，隧道項目的施工地質條件千變萬化，（加：使）各個環節間的條件經常出現變化，管理工作需要具備良好的實效性及反應性。所以，在進行隧道施工管理動態優化控制時，需要較便捷、高效的信息管理體系，以此作為管理“中樞”，將網絡看做整個管理體系的“動脈”，將通過優化的、科學的、高品質的信息保證系統看做整個管理體系的“支柱”。如若不然，想要促進信息高速運轉，形成循環極為困難。所以，仔細落實信息傳遞工作，盡快跟蹤、反饋數據資料，同時形成上下通暢、左右流通的模式，提高隧道施工管理能力，縮減資金投入，增強隧道質量，保障人民的生命安全。

（二）利用新技術、新方法、新原料

以往，進行網絡計劃研究的主要任務是探究網絡的結構，繪制及優化網絡模式，分析單代號的網絡變化成雙代號的網絡邏輯規律，計算網絡自動繪制的時間等內容。研究網絡自身內容的關鍵就在于對起始的最早時間、起始的最晚時間、完工的最早時間、完工的最晚時間、總時差及自由時差的分析。而動態優化控制技術需要在隧道建設施工前就對過程中的難點、重點內容進行分析與探究，同時盡可能利用新技術，新方法、新原料進行施工，從而縮短施工時間。

（三）增強項目監管的力度

在隧道施工管理過程中應用動態優化控制方法時，應增強對項目的監管力度。將施工過程同網絡圖進行對比，對隧道的施工進展進行隨時監管，每一天施工結束進行總結，每一周進行小結。包含的內容有：存在哪些應該施工卻沒有進行建設（開工）的項目，哪些應該竣工卻沒有依照規定時間完成的項目，根據起始的最早時間及完工的最早時間設定提醒，同時提前一周時間依照起始最晚時間及完工最晚時間對項目進行示警，利用表格或圖形的方式上報信息，方便管理人員了解施工情況及資料，更合理的調整隧道施工順序，分配隧道建設材料），對發生的問題進行動態處理。

四、總結

總而言之，隧道施工是與人們的出行安全息息相關的事情，相關人員應創建完善的施工管理制度，提高隧道施工的監管強度，對施工操作進行約束，從而將安全隱患遏制在萌芽中。因此，對隧道施工管理過程中的動態優化控制進行探討是值得相關工作人員深入思考的事情。

參考文獻：

[1]李海寶.隧道施工管理過程中的動態優化控制[J].科協論壇（下半月），2007（08）.

[2]湯憲高，陳文義.鐵路隧道工程施工標準化管理手段探討[J].鐵路工程造價管理，2011（03）.

篇8

關鍵詞:淺埋，軟弱圍巖，監控量測，超前地質預報，施工技術

中圖分類號： TU74 文獻標識碼： A

隨著我國高速鐵路發展規模日益擴大，地質條件日趨復雜，標準化的要求不斷提高，鐵路隧道施工技術要求也就越來越高。且地質情況較差，主要不良地質表現為順層偏壓、覆蓋層薄、土質松散、邊坡失穩，圍巖體結構承載力差，若處理不當易發生塌方、冒頂、邊仰坡塌滑風險事件。因此本論文探討淺埋、大斷面鐵路隧道的施工方法，以期能夠為類似工程提供參考和借鑒。

1.淺埋隧道判定

深埋隧道圍巖松動壓力值是以施工坍方高度(等效荷載高度值)為根據，為了能形成此高度值，隧道上覆巖體就應有一定的厚度，否則坍方會擴展到地面。為此，深、淺埋隧道分界深度至少應大于坍方的平均高度且有一定余量。根據鐵路隧道的做法，這個深度通常為2～2.5倍的坍方平均高度值，即：

Hq＝(2～2.5)hq＝(2～2.5)×0.45×2S-1×ω (1-1)

式中：Hq――深淺埋隧道分界的深度，m；

S――隧道圍巖級別，如Ⅴ級圍巖s＝5；

ω―跨度影響系數，ω＝1＋i（Bt－5）；Bt―坑道寬度，以m計；i―以Bt＝5.0m的垂直均布壓力為準，Bt增減1m時的荷載增減率。當Bt＜5m時，取i=0.2；Bt＞5m時，取i＝0.1。

根據式1-1，分別取i＝0.1、Bt＝14.86m、s＝5,計算Ⅴ級圍巖深淺埋隧道分界Hq為35.75m，本隧道進出洞段共102.23m，拱頂覆蓋層最大為26m，為淺埋隧道。

總之，本隧道可以稱為淺埋隧道。

2.隧道施工現場監控量測技術

2.1隧道監控量測流程

為了實現信息化施工，以保證施工安全及施工質量， 施工期間需對其進行監控量測，監測控制根據隧道的規模、地形地質條件、周圍環境條件、支護類型和參數、施工方式等制定。通過量測收集必要的變形、受力數據，繪制各種時態關系圖，進行數據處理或回歸分析，對施工支護的質量和施工安全做出綜合判斷，并及時反饋于施工中，調整支護措施，使施工安全進入信息化控制中。信息化施工流程如下圖2.1。

圖2.1 信息化施工流程

2.2 量測數據反饋方法

隧道作為地下工程，水文和工程地質情況等未知因素比較多，及圍巖性質的復雜性，導致設計支護參數不能適應掌子面圍巖情況。通過施工現場的監控量測，將收集到的圍巖和支護變形信息進行數據反饋，判斷圍巖和支護結構的穩定性，很好的成為變更設計的依據。施工現場量測數據的反饋一般通過量測數據與這些準則的比較而反饋于設計施工。常用的三個判斷標準如下。

(1)根據位移(或凈空變化)量值或預計最終位移值來判斷

在隧道開挖過程中，若發現量測到的位移總量超過某一臨界值或者根據已測位移預計最終位移將超過某一臨界值時，則意味著圍巖不穩定，支護系統須采取補強措施，并改變施工程序或設計參數，必要時應立即停止開挖，進行施工處理。我國在參照國外有關資料并對我國一些工程的實測數據進行統計分析的基礎上，GB50086-2001《錨桿噴射混凝土技術規范》提出了隧洞周邊允許相對收斂值的參考數據見表2.1。

表2.1隧洞周邊允許位移相對值

注：1、周邊位移相對值系指兩測點間實測位移累計值與兩測點間距離之比，兩測點間位移值也稱收斂值。

2、脆性圍巖取表中較小值，塑性圍巖取表中較大值。

3、本表適用于高跨比0.8～1.2的下列地下工程：Ⅲ級圍巖跨度不大于20m；Ⅳ級圍巖跨度不大于15m；Ⅴ級圍巖跨度不大于10m。

(2)根據位移速率來判斷

位移速率也可以作為判斷圍巖穩定性的標志，新奧法施工的一條原則是二次襯砌要在圍巖變形基本穩定的情況下施作，以保證支護系統具有足夠的安全度和耐久性。圍巖變形基本穩定時間主要是根據位移速率來確定的。隧道二次襯砌的施作應在滿足下列要求時進行：①各測試項目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩定；②已產生的各項位移預計總位移量的80%～90%；③周邊位移速率小于0.1～0.2mm/d，或拱頂下沉速率小于0.07～0.15mm/d。

二次襯砌施工時間的選擇對于淺埋大斷面隧道，圍巖喪失穩定時的臨界位移速率很小，盡快地施作二次襯砌對隧道的穩定是有利的。

(3)時間――位移曲線

對于隧道開挖后在洞內測得的位移曲線，如果始終保持,則圍巖穩定。

如果位移曲線出現情況，即變形速度不再繼續下降，說明圍巖進入“二次蠕變”狀態，必須發出警告，及時加強支護系統。

如位移出現的形狀，表示圍巖已經進入危險狀態，必須立即停止施工，進行圍巖加固。

圖5.2 某斷面拱頂下沉位移曲線

3.超前地質預報

3.1 超前地質預報的主要內容

表3.1 超前地質預報主要項目、內容

3.2超前地質預報方法和手段

為了搞好超前地質預測預報和快速查明隧道巖情況，采用科學的方法和手段；主要用地質分析法、地質物探法和超前水平鉆孔法。三種方法有機結合，綜合應用，相互印證，從不同方面發現異常、揭示異常情況，組成地質超前預報完整的技術體系，達到判釋準確。

3.2.1地質分析方法

地質分析法有地質調查和隧道開挖面地質素描兩種方法。

地質調查：對地貌、地質進行調查與地質推理相結合的方法有針對性的補充地質資料。補充地質資料的主要內容包括：不同巖性、地層在隧道地表的出露及接觸關系，巖層產狀及變化情況；構造在隧道地表的出露、分布、性質、變化規律及產狀變化；地表巖溶發育情況和分布規律。

地質調查方法：地質預報組人員根據建立的標準地層剖面，結合沉積規律，確定各巖層層序、厚度、位置。對地質構造進行跟蹤調查后，展開有針對性的地質調會，詳盡地核對細化勘察設計資料，為地質預報做好基礎工作。

隧道開挖面地質素描：地質預報人員對隧道開挖面的地質狀況作如實的調查和編錄，采集必要的數據，具體包括：開挖面地層、巖性、節理發育程度、受構造影響程度、圍巖穩定狀態等進行編錄。地質素描方法和預報成果見表3-2。

表3.2地質素描方法和預報成果

3.2.2 物探法

（1） TSP203超前地質預報系統

圖3.1 TSP203超前地質預報系統原理圖

TSP203超前地質預報系統：TSP203超前地質預報系統利用地震波反射原理，方便快速地預報開挖面前方100～200m范圍內的巖溶、斷層破碎帶、暗河、軟弱地層等不良地質情況。

圖3.2 TSP203工作布置圖

工作方法：TSP203地質超前地質預報系統測線布置在開挖面附近的邊墻上，它由兩個接收器和24個炮孔組成。兩個接收孔對稱分布在兩邊墻，接收器孔與第一個炮孔間距15～20m，孔深2.0m，孔徑42～45mm，孔口距隧道開挖底面約1.0m，與炮孔等高。當用環氧樹脂固定接收器套管時，為了使孔內的水能夠流出，接收器孔向上傾斜5°～10°；當用水泥砂漿固定接收器套管時，為了利于水漿的凝固，接收器孔向下傾斜5°～10°。

24個炮孔等間距分布在兩側邊墻，炮孔間距1.5m，深1.5～2.0m，孔徑42～45mm，炮孔向下傾斜15°～20°，根據圍巖軟硬和完整破碎程度以及距接收器位置的遠近，每個炮孔裝藥20～50g，炸藥最好為高爆速炸藥，雷管采用零延期電雷管。

圖6.2 接收器及炮孔平面布置圖

當正式爆破采集數據時，洞內一切施工必須停止，以確保采集到的數據準確。

深度偏移圖 速度分析圖

2D顯示圖

圖3.3某斷面TSP203預報結果圖像

（2）地質雷達預報

地質雷達預報是用電磁波反射原理進行探測，通過測定與巖溶含水性有關的介電常數的變化來探測充水的地質體，含水的斷層、巖性界面和溶洞等。

圖3.4 地質雷達探測示意圖

采用地質雷達進行短距離（10～40m ）的精細巖性結構變化情況的預報。作為TSP203超前地質預報的補充，在高水壓地段對TSP203預報的異常點，比如確定異常體的規模、性質、危害有困難時采用地質雷達作為補充。同時地質雷達用于隧道底部、邊墻、隧頂外或其它出水部位可能隱伏巖洞穴的探測，效果較好。地質雷達預報方法和預報成果表見表3.1。

表3.1地質雷達預報方法和預報成果表

（3）超前水平鉆探

采用超前水平鉆探法，對開挖面前方15～30m范圍的含水構造、水量及水壓進行預測，在長期長距和其它長期短距預報的基礎上，用超前水平鉆探法進一步對特別差的地質段取得可靠的資料。

鉆探孔時，根據鉆進速度的變化，鉆孔中出水的清濁及顏色，對開挖面前方

含水構造進行判斷（在開挖鉆孔作業時，可將部分眼孔加深8～10m，作為輔助超前探測，輔助超前探孔數量在施工中可根據實際地質情況酌情增減）。超前地質探孔布置見圖3.5。

圖3.5 超前地質探孔布置圖

4.小結

隧道為大跨度隧道，淺埋顯著，圍巖自穩能力差，隧道暗挖施工極易引起塌頂。針對上述不利條件，采取以科學技術為指導，理論分析結合試驗測試技術，科學合理的確定施工方案，取得了一系列成功的施工經驗。隧道洞口采用大管棚超前預支護，隧道進洞及洞身采用三臺階臨時仰拱法及四步CD法，并嚴格遵循“短進尺、弱爆破、強支護、早封閉、勤量測、及時襯砌”的施工原則，充分利用監控量測技術、超前地質預報系統全程監控指導隧道施工，安全、快速施工。在不良地質條件下的淺埋、軟弱圍巖隧道中得到了較好的應用。

參考文獻

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[4] 李 輝，李 琪，劉慶豐. 武廣鐵路客運專線隧道施工監測技術[J]. 鐵道建筑，2010，(1)：142-145

篇9

關鍵詞：瓦斯隧道；施工；瓦斯防治；管理

中圖分類號： TQ517.5 文獻標識碼： A 文章編號：

前言

瓦斯隧道爆炸事故不但給國家與企業帶來了重大的損失，對一線施工人員的什么安全也構成了嚴重的威脅，而且還會嚴重影響隧道的正常建設。近幾年，瓦斯隧道爆炸事故發生的頻率逐年升高，許多隧道在施工中會穿越媒戲地層，而在瓦斯隧道的施工中，如何做好瓦斯防治與管理工作，就成了隧道施工人員面對的一大難題。本文以某一瓦斯隧道施工為例，對瓦斯的防治與管理進行了相關研究，以期為同類工程的施工建設提供借鑒。

1.工程概況

我國某一隧道，全長為2.612千米，該隧道地質復雜，地下水充沛，所經地區地勢較陡，且穿越了較大部分的含煤及黑色頁巖地層，根據設計要求，隧道進口段與出口段均是在地勢較陡的半山腰，圍巖破碎[1]。該隧道主要具有以下特點：地質復雜、技術含量大、風險高等。其中穿越的含煤及黑色頁巖地層為瓦斯隧道。

2.瓦斯隧道施工中瓦斯的防治與管理措施

2.1對工程施工人員進行嚴格培訓

對施工人員的培訓主要包括兩種情形：①崗前培訓，在施工之前，由專業人士對所有施工人員與管理人員實施崗前培訓，合格后才可上崗；②在施工中，對新到人員實施不定期培訓，使施工人員對隧道施工中防治瓦斯有充分的認識，保障工程的順利進行。

2.2制定隧道施工期間防治瓦斯的相關方案

為了在施工期間可以有效防治瓦斯，應在施工前制定相關的防治方案。方案的內容應包括隧道的概況、瓦斯的防治技術方案及其安全責任等。在瓦斯的防治技術方案中，應對非瓦斯區、高瓦斯區、瓦斯突出區及其地瓦斯區分別提出具體的技術方案，方案需由有關專家審查后才可實施。盡管防治瓦斯的方案對施工中的瓦斯防治作了較全面的介紹，但不可能面面俱到，所以，當出現緊急特殊情況時，還必須結合具體情況采取相應措施，為施工安全提供保障。

2.3建立監測瓦斯的系統

為了防止瓦斯爆炸事故發生，保障隧道施工安全，在施工中，可進行洞里瓦斯濃度與風機運行狀況的實時監測，并建立瓦斯自動監控系統。一般而言，高瓦斯與地瓦斯隧道均要建立監測瓦斯的系統，這是一項防治瓦斯的有效措施。某些瓦斯隧道在施工期間沒有進行規范操作，未嚴格按照施工工藝進行施工，且承包商為了獲取更大的利益，節約通風費用，導致隧道風機時常處于關停狀態，進而引起瓦斯濃度集聚、事故發生[2]。所以，在瓦斯隧道的施工中，應建立具有瓦電閉鎖、風電閉鎖及瓦斯濃度超標會自動發出警示的瓦斯自動監控系統。

2.4采用防爆型電器設備與作業機械

相關技術規范規定，隧道內的瓦斯突出區與高瓦斯區，其電器設備與作業機械均要采用礦用防爆型。然而在實際的施工中，瓦斯隧道里起固定作用的電纜、通信、照明與信號采用防爆型，但移動作業機械和電器設備沒有采用防爆型，因為瓦斯隧道內的瓦斯濃度增加最快時，剛好是在打眼過程中與放炮之后，在此期間，經過通風，瓦斯的濃度會被稀釋到0.5%以下，因此，非防爆型的作業機械與電器設備也可進入洞中開展工作。即使此時通風中斷，由于瓦斯濃度升高需要一段時間，非防爆型的作業機械與電器設備仍可通過就地熄火或開出洞外的方法，避免瓦斯爆炸，但該過程需有嚴格的制度予以管理。

2.5做好超前水平鉆孔瓦斯探測工作

必須嚴格按照先探后挖的施工工序，做好超前水平鉆孔瓦斯的探測工作。根據設計的要求開展超前水平鉆孔瓦斯探測工作，一般鉆孔每循環的長度至少為30米，每次開挖25米，預留5米作為搭接所用，而且還要加強對周邊鉆爆的超前探測，以保證施工安全[3]。此外，還需配備專業的瓦檢人員，選用便攜式瓦斯檢測報警儀與檢光干涉瓦斯檢測儀進行適時檢測，爆破施工時，需嚴格按照“一炮三檢制”的原則進行爆破，所用破爆器材為煤礦允許用的爆破器材。洞內所有的設備均應為防爆型設備，包括照明電纜、手電等。施工期間注重采用瓦斯檢測儀及瓦斯斷電儀器等設備進行定期檢驗以保證工作的正常進行。同時，還應制定應急預案，并成立應急隊伍，配備相應的救護設備，實行定期演練。

2.6加強隧道通風

在瓦斯隧道施工期間，還必須加強隧道的通風，這是保證施工安全的重要前提，同時也是對瓦斯進行稀釋、排煙除塵的重要方式。加強瓦斯管理包括多方面的工作，具體有：①及時處理集聚的瓦斯；②愛護洞里的通風設施，以實現完善控制瓦斯；③形成瓦斯檢測制度，保證定點、定時、定人對瓦斯進行檢測；④堅持進行洞內瓦斯與風量觀測工作，并認真完成通風報表與記錄牌的填寫工作；⑤加大通風力度，將瓦斯的濃度沖淡；⑥保證洞內工作地點的瓦斯濃度不超限等[4]。

3.施工過程中的現場管理

3.1隊伍組織的管理

隧道專業瓦斯檢測隊伍一般由瓦斯檢查員、瓦斯監控工、打鉆工、及其通風工組成，全部人員均須經過專業培訓并取得資格證才能上崗，指派一名專業技術員負責管理該隊伍。

3.2施工設備的管理

施工所用的瓦斯防治設備、儀器均交由隧道專業瓦斯檢測隊伍進行管理與維護。便攜式光干涉檢測儀須經有資質的檢定部門檢定合格之后才可投入使用；沼氣型檢測報警儀與瓦斯監控系統中的低濃度沼氣傳感器須由指派的瓦斯監控工負責，每星期進行一次調校；瓦斯監控系統的自動斷電功能須由瓦斯監控工和電工負責每星期對其進行一次檢查。

3.3隧道洞口管理

應在隧道洞口設置值班室，實行24小時的檢身制度，防止火種被攜帶進入洞內；對進出人員實施翻牌、登記管理、避免攜帶易燃品進入隧道。

3.4嚴格按照瓦斯濃度控制標準施工

進行洞內作業時，必須嚴格按照瓦斯濃度的標準予以施工。一般而言，在隧道里的任何一處瓦斯濃度不高于0.3%時，才可開展洞內作業；洞內瓦斯濃度為0.3%～0.5%時，行走式的機電設備停止開火，此時應引起重視，并分析瓦斯濃度升高的原因，隨即采取恰當的措施予以處理；當洞內瓦斯濃度達到0.5%或更高時，應立即停止隧道里的所有作業，把行走式的機電設備熄火，開始分析濃度變高的原因，隨即采取正確措施進行處理，待瓦斯濃度低于0.3%時，才可恢復洞內作業；若是瓦斯濃度高達0.8%或更高，應迅速停止隧道里的所有作業，并撤離全部人員，切斷全部的非本質安全電氣設備電源，再進行原因分析，采取措施處理，待隧道里的瓦斯濃度低于0.3%時，才可恢復洞內作業[5]。

4.小結

瓦斯爆炸事故的防治與管理是瓦斯隧道工程安全進行的重要保障。瓦斯事故在我國的瓦斯隧道過程中時有發生，特別是我國開始實施大修工程建設之后，修建了大量高速公路及隧道工程被，而許多隧道工程在施工期間，均會穿越含煤及黑色頁巖地層。所以，在進行瓦斯隧道過程的施工時，必須嚴格按照設計與施工要求組織施工，同時，加大力度進行瓦斯的檢測與監控，為工程配備專業的瓦斯檢測人員、先進的檢測儀器、達標的防爆型施工設備，而且還要在施工之前進行安全生產管理措施的制定，有效防治瓦斯事故，保證工程安全。

【參考文獻】

[1]陳家清,胡運兵,朱一堅,馬曉莉.瓦斯隧道施工期間的瓦斯防治與管理[J].礦業安全與環保,2009,36(02):60-72.

[2]陳才陽.淺談瓦斯隧道施工瓦斯防治對策[J].門窗,2012(06):200-201.

[3]何值勇.關于瓦斯隧道施工安全防治措施的研究[J].技術與市場,2011(05):48-49.

篇10

關鍵詞：大跨度小凈距公路隧道；施工；監測

0引 言

近年來，現場量測與力學計算緊密配合，已形成了一整套監控設計的原理與方法，這種通過在隧道施工過程中所進行的現場量測獲得圍巖穩定性和支護系統工作狀態的信息，然后將信息反饋于施工決策和支護系統的設計過程稱為“施工監測”，和“信息化設計”，包含施工監視的含義在內。這種方法因其適應地下工程的特點，能結合現場量測技術、計算機技術以及巖土力學理論、在鐵路隧道、公路隧道和軍事地下工程等工程領域得到了廣泛的應用。

1目標大跨度小凈距公路隧道施工概況

目標隧道采用平行雙洞式，單洞凈寬16m，洞高11.4m，呈北西--南東向展布，隧道里程K1＋710～K2＋600，進洞口里程為K1＋710，設計進口路面高程363.220m，出洞口里程為K2＋600，設計路面高程357.20m，全長為890m，路面坡度0.7000 %。兩洞側壁間距6.959m。

目標隧道區段覆蓋層厚0.00～2. 80m。填筑土為軟弱（場地）土，塊石土及亞粘土屬中軟（場地）土，基巖為堅硬（場地）土。根據《公路工程抗震設計規范》（JGJ004-98）判斷，隧道區場地類別為I～III類，屬抗震有利地段。

隧道襯砌結構設計根據結構的受力特點采用復合式襯砌。在施工過程中要求按設計進行監控量測，并對量測信息進行處理、反饋，調整支護參數并貫穿于施工全過程。根據結構的受力特點，以錨桿濕噴鋼纖維混凝土等為初期支護，以鋼筋混凝土和鋼纖維混凝土為二次襯砌，并根據不同的圍巖類別，輔以超前中空注漿錨桿和工字鋼拱架等輔助支護措施。

2大跨度小凈距公路隧道施工監測目標與內容

2.1 監控量測的一般規定

（1）采用復合式襯砌的隧道，必須將現場監控量測項目列入施工組織設計，并在施工中認真實施。

（2）量測計劃應根據隧道圍巖條件、支護類型和參數、施工方法以及所確定的量測目的進行編制。同時應考慮量測費用的經濟性，并注意與施工進度相適應。

（3）監控量測應達到以下目的：

圖2施工監測和信息化設計流程圖

其一，掌握圍巖和支護的動態信息并及時反饋，指導施工作業；

其二，通過對圍巖和支護的變位、應力量測，修改支護系統設計。

（4）采用復合式襯砌的隧道、施工、設計單位必須緊密配合，共同研究，分析各項量測信息，確認或修改設計參數。

2.2 量測內容與方法

（1）復合式襯砌的隧道應按表1選擇量測項目。表1中1～4項為必測項目；5～11項為選測項目，應根據圍巖條件、地表沉降要求等確定；

（2）爆破后應立即進行工程地質與水文地質狀況的觀察和記錄，并進行地質描述。地質變化處和重要地段，應有照片記載。初期支護完成后應進行噴層表面的觀察和記錄，并進行裂縫描述；

表1隧道現場監控測量項目及量測方法

注：B為隧道開挖寬度

（3）隧道開挖后應及時進行圍巖、初期支護的周邊位移量測、拱頂下沉量測。當圍巖差、斷面大或地表沉降控制嚴時宜進行圍巖體內位移量測和其它量測；

（4）量測部位和測點布置，應根據地質條件、量測項目和施工方法等確定；

（5）測點應距開挖面2m的范圍內盡快安設，并應保證爆破后24h內或下一次爆破前測讀初次讀數；

（6）測點的測試頻率應根據圍巖和支護的位移速度及離開挖面的距離確定；

（7）現場量測手段，應根據量測項目及國內量測儀器的現狀來選用。

3目標隧道施工監測方案設計

3.1監控量測項目及其目的

（1）地質及支護狀況觀察。對所選擇的開挖面的巖性、巖層產狀、結構面、溶洞、斷層等工程地質和水文地質情況以及初期支護完成后噴層表面的裂縫狀況進行觀察和描述；預測開挖面前方的地質條件，并為判斷圍巖的穩定性提供地質資料；觀測有無錨桿被拉脫或墊板陷入圍巖內部現象，分析初期支護的可靠程度。

（2）隧道周邊水平收斂和拱頂下沉量測。為判斷隧道穩定性提供可靠信息；以圍巖變位速率為二次襯砌提供合理的支護時機，利用量測信息的反饋，判斷初期支護設計與施工方法是否穩妥，從而達到修改設計和指導施工的目的。

（3）地表沉降。了解地表下沉的范圍以及下沉量的大小、地表下沉量隨工作面推進的變化規律、地表下沉穩定的時間。

（4）圍巖內部位移量測。了解隧道圍巖松弛區、位移量及圍巖應力隨深度的分布；了解圍體內位移范圍，判斷錨桿長度是否適宜；為準確判斷圍巖的變形發展提供數據。

（5）錨桿軸力量測。了解錨桿受力狀態，為確定合理的錨桿參數提供依據；判斷錨桿布置是否合理以及評價錨桿的支護效果。

（6）襯砌應力的量測。了解噴層的變形特性以及噴層所受應力的大小，判斷復合式襯砌中圍巖荷載大小以及初期支護與二次襯砌各自分擔圍巖壓力情況，量測二襯應力以及噴混凝土層內軸向應力，了解二次襯砌的受力狀態；判斷噴層的穩定性和支護結構長期使用的可靠性以及安全程度。

3.2 監控量測斷面的擬定

根據隧道工程地質情況和大跨度小凈距隧道圍巖與支護結構的受力特點，為滿足隧道數據采集和保證施工安全，根據圍巖類別與支護類型將其分為四種量測斷面，分別為A型、B型、C型、D型。

A型量測斷面（必測＋選測項目）：適用于隧道IV類圍巖段、洞口段及破碎帶。具體量測項目包括洞內地質與支護觀察、凈空變位及拱頂下沉、圍巖內部位移、錨桿軸力、鋼支撐應力、初期支護與圍巖之間的壓力、初期支護與二次襯砌之間的壓力、爆破振動測試。

B型量測斷面（必測＋部分選測項目）：適用于III類圍巖。具體量測項目包括洞內地質與支護結構觀察、凈空變位及拱頂下沉、圍巖內部位移、錨桿軸力、初期支護與圍巖之間的壓力、初期支護與二次襯砌之間的壓力、爆破振動測試。

C量測斷面（全必測項目）：適用于隧道各類圍巖段。具體量測包括：洞內地質狀態與支護結構安全性觀測、凈空變位及拱頂下沉。

D型斷面量測（僅爆破振動測試）：D型斷面為振動波測試，適用于隧道各類圍巖段。設置該量測斷面的目的是為了測試后行洞在爆破中對先行洞的影響。

3.3 量測方法和測點布置

（1）地質狀況素描。對新開挖斷面的巖性、巖層產狀、結構面、斷層等工程地質和水文地質情況以及初期支護完成后噴層表面的裂縫狀況進行觀察和描述。同時觀測有無錨桿被拉脫或墊板陷入圍巖內部現象，錨桿和噴層有無施工質量問題。

（2）水平收斂及拱頂下沉量測。在確定量測的新開挖的斷面拱頂及軸線左右設3個帶掛鉤的錨樁，測樁埋設深度30厘米，用快凝水泥或早強錨固劑固定，測樁頭設保護罩。用收斂計量測銅壁收斂位移。

（3）地表沉降觀測。在選定的量測斷面區域，先設置一個通視條件較好、測量方便、牢固的基準點。測點布置在隧道軸線及其兩側，每個斷面根據實際情況設共7～11個測點。測量范圍為隧道底兩側向上45度與地表相交，測點埋設水泥樁，用紅色油漆做標記，并予以編號，用精密水準儀測量。

（4）圍巖內部位移及錨桿軸力量測。根據圍巖巖性實際情況，在隧道選取10個斷面，每個斷面在拱頂、拱腰、拱腳打5個測孔，孔深3.7～5米，孔徑φ50～φ60。每個測孔內設4個測點并安裝上傳感器，每個斷面一共20個測點。用千分表讀取位移，用鋼筋計量測軸力。

（5）初期支護與圍巖之間應力、二次襯砌之間應力量測。沿隧道周邊拱頂、拱腰埋設傳感器，將壓力盒分別埋設在圍巖與噴射混凝土之間、噴射混凝土與二次襯砌之間。圍巖與噴射混凝土之間的應力盒在噴射混凝土之前埋設，噴射混凝土與二次襯砌之間的應力盒在掛防水板之前進行安裝。

3.4 量測頻率和時間

對于每一斷面，在量測初期應予以實時監控，待應力、應變逐步穩定后可降低量測頻率。

3.5 數據采集及儀器裝備

現場監控量測工作人員根據規范和監控量測計劃規定的頻率堅持每天到洞內采集數據，并將采集的數據及時繪出或輸入計算機進行處理，如果發現量測數據出現異常變化，則及時分析引起變化的原因，使問題能得到有效處理。

監控量測儀器及主要傳感器如下：精密水準儀、全站儀、振弦頻率監測儀、隧道收斂計、百分表、錨桿測力計、壓力盒、爆破振動自記儀、機械式多點位移計、地質羅盤、溫度計、速度傳感器（水平、垂直）等。

3.6 量測斷面的選擇

共埋設45個斷面，其中有3個A型斷面、5個B型斷面、35個C型斷面、2個D型斷面，并進行了地質調查、水平收斂、拱頂下沉、圍巖內部位移、錨桿軸力、圍巖接觸應力、爆破振動測試等方面的監控量測。

4小結

首先，隧道在開挖期間圍巖水平收斂、拱頂總沉降量和圍巖變形速率都在規范要求的范圍內，而且圍巖的變形最終都趨于穩定；

其次，圍巖內部位移隨著測點深度的增加，圍巖相對位移明顯減少；中夾巖柱處的圍巖松動圈最大，接近3.5m，圍巖穩定性差。隧道進口段地表沉降在隧道拱頂正上方的地面沉降最大，而且左洞對應的地表沉降明顯大于右洞，說明右洞的開挖對左洞的地表沉降有明顯的影響；

然后，中夾巖柱處的錨桿軸力最大，在中夾巖柱處，錨桿起到了很好的錨固效果，對圍巖的穩定起到了很重要的作用。接觸應力一般在拱頂相對較大，而兩側的拱腰壓力則較少，圍巖與混凝土襯砌粘結密室。

最后，設計方協商變更設計、施工，尤其要注意圍巖中的水對圍巖穩定性的影響，應及時進行疏導、排除。

參考文獻