公路隧道施工技术细则-1.doc

公路隧道施工技术细则1 总则1.0.6 公路隧道按跨度可分为4类，见表1.0.6。表1.0.6公路隧道按跨度分类序次按跨度分类开挖宽度B(m)1小跨度隧道B92中跨度隧道9B143大跨度隧道14B184超大跨度隧道B18条文说明：6 开挖6.2 开挖方法6.2.1 开挖方法主要有全断面法、台阶法，以及环形开挖留核心土法、中隔壁法、双侧壁导坑法及中导洞法等其他施工方法,应根据隧道长度、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等，选择适宜的开挖方案，并应具有较大适应性。变换开挖方法时，应有过渡措施。条文说明：附录C所列开挖方法是目前国内外公路隧道工程普遍采用的方法，但在实施步骤上，每座隧道可根据围岩条件、隧道长度、断面结构、支护衬砌、工期要求、机械设备等实际情况作适当调整。本节施工方法中未包括双连拱隧道的开挖方法,双连拱隧道的开挖和支护要求参见8.2节内容。6.2.2 全断面法可用于级围岩的中小跨度隧道，级围岩中跨度隧道和级围岩大跨度隧道在采用了有效的预加固措施后，也可采用全断面法开挖。对于邻近有建筑物需要控制爆破震动速度的隧道用全断面开挖时，可以选择导洞超前再全断面扩挖的方法施工，但应控制导洞超前距离。条文说明：全断面开挖的特点是:开挖断面与作业净空大,干扰小，有条件充分使用机械， 减少人力，但每掘进一次，石渣数量较多,钻爆和出渣又必须顺序作业，因此需配有钻孔台车和配套的高效率装渣机械才能提高掘进速度，从国外一些先进国家的隧道施工技术发展的趋势看，为改善施工作业条件,利用大型机械化作业提髙掘进效率，都尽可能选择全断面开挖；即使对某些软弱破碎围岩在采用适当的预加固措施后，也仍然选择全断面开挖。对于3车道隧道及3车道以上的大断面隧道，为了防止围岩失稳，应经方案论证，在有技术安全保证的情况下采用全断面开挖；如重庆的方斗山隧道出口段的级围岩中紧急停车带就是大型凿岩机全断面开挖的成功范例。导洞超前+全断面扩挖的施工方法目前在国外已得到广泛应用，近年来我国水电、 铁路和公路等行业也有应用。采用导洞超前+全断面施工方法具有以下优点：（1）超前导洞的存在可大大减小爆破对围岩的扰动，减少单位掘进长度的用药量,提高光面爆破的效果,减少超欠挖，（2）便于大型机械化作业、减少出渣二次搬运。（3）在有多种围岩级别地质条件的隧道施工，无需频繁变换施工机械和作业平台等，设备利用率高。（4）超前导洞起到超前地质预报作用，便于采取应急措施，处理不良地质问题，防患于未然。地下工作面地下水较丰富时，用下导洞超前可降低地下水水位，对于大断面隧道尤为适用。6.2.3 台阶法可用于级围岩的中小跨度隧道，级围岩的中小跨度隧道在采用了有效的预加固措施后亦可采用台阶法开挖。采用台阶法施工时应符合下列规定：1上台阶高度宜为2.5m，装渣机械应紧跟开挖面，减少扒渣距离。2控制上台阶钢架下沉和变形，可采用扩大拱脚和加强锁脚锚杆，加设临时仰拱等措施。3当岩体不稳定时，应缩短进尺，先施工边墙支护，后开挖中间土体，左右错开或拉中槽后再挖边帮，并及时施工仰拱。4应解决好上、下部施工干扰问题，下部应减少对上部围岩、支护的干扰和破坏。条文说明：台阶法按上台阶超前长度分为长台阶法(台长50m以上)、短台阶法(台长5 50m)和微台阶法(35m)三种。采用长台阶法时，上下部可配属同类较大型机械平行作业，当机械不足时也可交替作业，当遇短隧道时，可将上部断面全部挖通后，再挖下半断面。该法施工干扰较少，可进行单工序作业。短台阶或微台阶两种方法可缩短仰拱封闭时间，改善初期支护受力条件，但施工干扰较大，当遇软弱围岩时需慎重考虑，必要时应采用辅助开挖措施稳定开挖面，以保证施 工安全。6.2.4 环形开挖留核心土法可用于级围岩或一般土质围岩的中小跨度隧道。6.2.5 中壁法（CD法）或交叉中壁法（CRD法）适用于围岩较差、跨度大、浅埋、地表沉降需要控制的场合。6.2.6 双侧壁导坑法适用于浅埋大跨度隧道及地表下沉量要求严格而围岩条件很差的情况。条文说明（6.2.4、6.2.5、6.2.6）：其他开挖方法主要是指分部开挖方法。与微台法相比，环形开挖留核心土法的主要优点是，其台阶可以加长，一般可取1倍洞跨；比较侧壁导坑法，其机械化程度较高，施工速度可加快；核心土及下部开挖在拱部初期支护保护下迸行，施工安全性好。中隔壁法（CD法）或交叉中隔壁法（CRD法）及双侧壁导坑法适用于地质差、断面大、地表下沉有严格要求的情况。据国内外工程实践表明，与台阶法开挖相比，侧壁导坑法尤其是双侧壁导坑法开挖引起的地表下沉量较小，因此特别适用于扁坦大跨度浅埋隧道开挖。中隔壁的拆除，一定要等围岩变形稳定后才能进行，这是考虑到如果过早拆除中隔壁,该处围岩会加速变形，最终导致失稳、坍塌。一次拆除长度应根据量测数据分析慎重确定，拆除后应立即施作二次衬砌。VI级围岩自稳性差，易坍塌，必须采用适当预加固措施，经处治后，才能保证结构和施工的安全。目前国内外围岩预加固技术发展较快，除了围岩超前预注浆、超前大管棚、小导管注浆等常用的措施外，还有如水平高压旋喷桩、水平搅拌桩、采用专用的链式切削机或多轴钻机开凿拱形槽进行预衬砌等。施工时，应根据围岩性质和工程技术条件选择合适的预加固方法。6.3 超欠挖控制6.3.1 当岩层完整、岩石抗压强度大于30MPa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出部分（每lm2内不宜大于0.lm2）欠挖.但其隆起量不得大于50mm。条文说明：开挖应按设计要求作业，原则上不应欠挖。但在完整的硬岩及中硬岩层中开挖时，由于岩面硬度较大，往往造成个别部位欠挖，如采取补炮，则势必造成较大的超挖，浪费工料，且二次扰动围岩。故本条文规定了不影响衬砌设计要求和质量的欠挖限值。但拱墙脚以上lm内衬砌断面不得减薄，因此，本条文规定“严禁欠挖”。6.3.2 应采取光面爆破、提高钻眼精度、控制药量等措施，并提高作业人员的技术水平。条文说明：统计分析表明（说明图6. 3. 2）:在影响隧道超欠挖的诸因素中，钻孔精度和爆破技术对超欠挖影响最大，分别为44.22%和20. 3% ；因此，提高钻孔精度和作业人员的钻孔水平对减少超欠挖起着至关重要的作用。6.3.3 开挖后采用断而仪或激光投影仪直接测定开挖面面积.并绘制断面图。条文说明：测定超挖量的方法可参考说明表6. 3. 3采用。有条件时，应尽可能采用较为先进的方法测定超挖量。6.3.4 隧道的开挖轮廊应按设计要求预留变形量，设计无要求时，可先按表6. 3.4选用,并根据监控量测信息进行调整条文说明：隧道周边围岩变形量不仅随围岩类别、水文地质和隧道宽度不同而异,而且与施工方法、初期支护、辅助施工措施等密切相关，因此施工中应根据本隧道现场监测数据及时调整下一段同类围岩的预留变形，以防止实际变形量超过预留量时影响二次衬砌厚度或造成侵入限界，同时也避免因预留变形过大而造成二次忖砌厚度过大或增加回填量等现象。对有明显流变和膨胀性的岩体以及软弱围岩中的浅埋大跨隧道.预留变形量应根据量测信息反馈计算分析选定。6.3.5 当采用钢架支撑时，如围岩变形较大，支撑可能沉落或局部支撑难以拆除时，应适当加大开挖断面，预留支撑沉落量，保证衬砌设计厚度。预留支撑沉落量应根据围岩性质和围岩压力，并在施工过程中根据量测结果进行调整。条文说明：预留支撑沉落量，按土质分松、软石质和中硬岩三种，土质宜取100300mm；软石质宜取50200mm；硬岩取0100mm。这三组数据仅供施工初期参考，实际沉落量的大小，不在于土、石的界限，而在围岩的压力大小，因此，应在施工中观测调整，使其符合实际，最大限度地减少开挖量7支护与衬砌7.1 一般规定7.1.3隧道支护与衬砌施工宜根据现场监控量测结果，分析施工中各种信息，及时调整支护措施和支护参数，确定二次衬砌施工时间。IIV级围岩的二次衬砌应在初期支护变形基本稳定（参考值:周边位移速率小于0.2mm/d拱顶下沉速率小于0.15mm/d）后尽早施工。条文说明：由于地质条件复杂，不同围岩地质条件自身稳定和承载能力不同，隧道开挖方式、支护手段和支护时间与围岩稳定密切相关，在工程实施过程中，为了掌捤施工中围岩稳定与支护受力情况，应通过对围岩与支护的观察和施工量测，把握围岩动态及支护结构受力状态、掌握施工中各种信息，及吋合理地安排施工工序、修改支护参数、以达到确保施工安全、节约工程造价的目的。调整支护参数、改变施工方法，须设计、监控、监理、 施工叫方，根据观场监控观测信息及分析结果，及时共同讨论处理方式。8小净距隧道及连拱隧道8.1小净距隧道8.1.1小净距隧道施工单项技术方案应严格贯彻设计意图，并包括以下内容：1先行洞和后行洞开挖方法。 2先行洞和后行洞爆破设计和爆破振动控制。3先行洞和后行洞开挖错开距离。4先行洞衬砌与后行洞开挖错开距离。5中岩墙保护方法。6非小净距隧道施工方案中的其他内容。条文说明：在选择小净距隧道的开挖方法吋，特别是对IV、V级土质或软弱围岩、或者超 小净距隧道，要重点考虑减小中岩柱（墙）的塑性区，减小对中岩柱（墙）的扰动,缩短中岩柱（墙）处于不利状态的时间，及时甚至提前加间中岩柱（墙）。应综合考虑隧道工程地质和水文地质条件、小净距隧道断面形式、尺寸、埋深、施工机械设备、工效、工序转换和工序配合等因素，选取适宜的开挖跨度、开挖顺序和开挖次数,使中岩柱（墙）变形较小，并且支护能够及时施作，及时封闭成环，有效控制中岩柱（墙）的变形。总之应遵循 “少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则，将中岩柱（墙）的稳定与加同作为小净距隧道的施工重点。研究表明，当每段起爆时间间隔大于100ms时.各段爆破产生的地虚波无明显叠加8.1.2小净距隧道施工应重点控制爆破震动对中岩墙的危害。相邻爆破分段起爆间隔时间宜不小于100ms。8.1.3开挖和爆破应符合下列规定：1 不同围岩条件、不同净距的小净距隧道应按设计采用不同的开挖方法，V级围岩 应以机械开挖为主，辅以微量的弱爆破，中小跨度隧道可参考表8.1.3-1。表8.1.3-1小净距隧道开挖方法围岩级别中岩墙厚度（m）(0.250.375) 0-375)i(0.3750.5)b(0.3750.5)b(0.751.0)b、先行洞全断面法后行洞合阶法|台阶法全断面法|全断面法先行洞台阶法后行洞侧壁导坑法侧壁汙坑法侧壁#坑法台阶法先行洞单侧壁导坑法后行洞单侧壁导坑法注:b为单洞隧道的开挖宽度。2 对、级围岩小净距隧道双洞间相互影响程度划分和小净距隧道爆破震动速度控制标准可参考表8.1.3-2和表8.1.3-3。表8.1.3-2小净距隧道双洞间相互影响程度划分围岩条件影响程度分离式单洞严重影响一般影响轻微影响围岩级别0.375b(0.750.75)b(0.752.0)b2.ObIV0. 5b(0.5l.0)b(1.02.5)b2.5bV0. 75b(0.751.5)b(1.53.5)b3.5b注4为中-洞隧道的开挖断面的宽度:表8.1.3-3小净距隧道爆破震动速度控制标准值(mm/s)围岩级別小净距隧道爆破震动速度控制标准值(mm/S)严重影响般影响轻微影响80100100120150200508O80100100150505080801003 先行洞的开挖可采用与分离式隧道相同的施工方法，但应重视爆破振动对中岩 墙的影响。后行洞的开挖，当采用侧壁导坑法开挖时，宜先开挖靠近中岩墙侧。条文说明：表8.1.3-1 -表8.1.3-3中是根椐四川省公路规划勘察设计研究院在西部交通建设科技项目双洞小净距隧道设计与施工关键技术研究中的控制标准制定的，可在施工控制中参考。先行洞的开挖可采用与分离式隧道相同的施工方法，但应控制爆破对中岩柱（墙）的振动。后行洞的开挖，当采用侧壁导坑法开挖时，宜先开挖靠近中岩柱（墙）侧，这样有利于对中岩柱（墙）进行支护，在全断面未开挖的情况下，及早取得中间岩挖后的变形量测结果，可为全断面开挖后存在的风险提供超前预报和超前处理时间。当遇隧道断面较大、围岩条件较差、隧道浅埋、地下水丰富时，围岩难以自稳，应对围岩进行超前预加固、地表加固或对单侧侧壁的上、下台阶进一步采用分步开挖。8.1.4 小净距隧道初期支护、二次衬砌应满足下列要求：1 对于差围岩，应采用封闭的初期支护；对于好围岩，初期支护可不封闭，但应尽早浇筑仰拱：2 先行洞室的二次衬砌宜在围岩变形基本稳定后进行，宜落后于后行掌子面2倍 隧道开挖宽度以上，并满足本细则7.1.3条规定的稳定条件。条文说明：及时施作初期支护，及时封闭成环，是控制围岩变形的有效手段，对控制中岩柱（墙）变形尤为重要。8.1.5 小净距隧道中岩墙采用水平预应力贯通锚杆加固时，应符合下列规定：1 锚杆材料应满足设计要求，锚杆下料长度根据中岩墙厚度、锚杆布置和距离确定。垫板平面尺寸满足设计要求,螺帽采用球形底部。2 钻孔。按设计要求定位、标记，钻孔方向宜与岩面垂直。钻孔位置允许偏差 15mm、深度允许偏差50mm。3 注浆、安插锚杆。用注浆管向孔内注浆，注浆压力不应大于0.4MPa,注浆管应插至距孔底50100mm处，水泥砂浆注人，缓慢拔除注浆管，随即迅速插人锚杆体。4 施加预应力。贯通锚杆施工时.在先行洞锚杆钻孔内水泥砂浆强度达到设计后， 通过扭力扳手对锚杆施加力进行初张拉，施加预应力为设计值的50% ；后行洞开挖暴露出锚杆端部的螺帽，通过扭矩扳手施加预应力至设计值，然后对先行洞锚杆补拉至设计值。每根锚杆除砂浆锚杆段外,按设计有张拉自由段，用塑料套管保护。施工前应在洞外标定出扭矩扳手力矩与锚杆拉力的关系。条文说明：1 由于施工现场工作空间有限，锚杆应分成多段加工，采用连接套进行连接安设。 因此，在锚杆制作过程中应充分考虑不同位置处锚杆安设空间大小，以便正确确定锚杆分段长度。锚杆两端应预加工长度大于30cm的螺纹，并配备相应尺寸的垫板及螺帽。插人孔内一端的螺纹段杆体应用塑料膜包裹，以保护螺纹不被砂浆粘结。垫板及螺帽必须满足预加应力强度要求。2钻孔的布置应符合设计要求，一般为从左洞右侧拱腰到右侧墙脚处,对应于右洞应从左侧拱腰到左侧墙脚处。3安装注浆管时，在注浆管孔口处用胶泥与麻丝缠绕，使之与钻孔孔壁充分挤压塞紧，实现注浆符的止浆和固定，在胶泥凝固到有足够强度后方可注浆。注浆结束后及时对注浆效果进行检查，如未达到设计要求时，必须补充注浆。注浆机具设备应性能良好， 操作应简便.并应满足使用的要求。4锚杆固定端和张拉端沿纵向间隔成排布，在同一截面上间隔进行张拉，以避免产生局部压应力集中现象。8.2 连拱隧道8.2.1 连拱隧道开挖时应考虑其埋深浅、跨度大、地质条件复杂、受雨季地表水影响大的特点。条文说明：本条上要根据连拱隧道的工程特点给出了连拱隧道的施工原则。由于连拱隧道跨度较大，结构复杂，开挖与支护交错进行，使得围岩应力变化和支护荷载转换变得尤为复杂，因此应根据围岩条件、工程规模、支护类型和施工方法等选择监控量测项目8.2.2 连拱隧道开挖宜先贯通中导洞、浇筑中隔墙,然后依次开挖主洞。条文说明：无论是直中墙还是曲中墙的双连拱隧道，目前的开挖方法均分为两大类:一是以按两个独立单洞考虑的开挖法，另一类则是先挖导洞再修建中墙的开挖法，目前国内绝大多数双连拱隧道的设计与施工都是按照先挖导洞修建中墙考虑的连拱结构。在具体的工程运用中开挖的实际步骤有多有少、开挖的先后顺序不一，开挖方法可分成四小类，分別为“中导洞一双侧壁三导洞开挖法”、“中导洞一正洞台阶开挖法、“中导洞一两侧下导洞开挖法和“先左洞后右洞开挖法8.2.3 主洞开挖时，左、右两洞开挖掌子面错开距离宜大于30m。8.2.4 中隔墙混凝土模板宜使用对拉拉杆。8.2.5 中隔墙混凝土施工时应加强对预埋排水和止水设施的保护。9 监控量测9.1 一般规定9.1.1 开工前应根据设计要求，并结合隧道规模、地形地质条件、施工方法、支护类型和参数、工期安排，以及所确定的量测目的等编制量测方案。编制内容应包括:量测项目、量测仪器选择、測点布置、量测频率、数据处理、反馈方法，以及组织机构、管理体系等。量测计划应与施工进度计划相适应。条文说明：近年来，己进行了大量的监控量测工作，取得了较大的成效，但仍存在许多问题。例如:在施工中量测计划脱离实际，不按设计要求编制量测计划，计划不落实,量测作用不明显等。为使监控量测充分发挥技术经济效益，首先应根据设计要求，并结合隧道的工程地质和水文地质条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测目的等进行编制切实可行的量测计划，并在施工中认真组织实施。现场量测计划的主要内容包括:量测项目、测点布置、量测仪器、量测频率、数据处理及反馈、量测人员组织等；同吋应考虑量测费用的经济性，并注意与施工的进程相适应。9.1.2 监控测是施工工艺流程中的一个重要工序，应贯穿施工的全过程。监控量测应达到下列目的：1 掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业。2 通过对围岩和支护的变形、应力量测，为修改设计提供依据。条文说明：监控量测的主要目的是了解围岩稳定性、支护结构承载能力和安全性信息，确定初期支护补强及二次衬砌合理的施作时间，为在施工中调整围岩级别、变更设计方案及参数、优化施工方案及施工工艺提供依据,直接为设计和施工管理服务：9.1.3 地质条件和周边环境复杂的隧道、长隧道、特长隧道，应由专业人员进行监控量测。条文说明：隧道工程属于地下隐蔽工程，施工中有可能出现实际的地质条件与设计时 所考虑的地质条件不一致等不可预见的因素，这就需要及时根据监控量测的数据修正 设计参数和调整施工措施；另外，监控I量测数据也是评价隧道施工对周边环境如建(构) 筑物等影响的主要依据之一。为确保监控量测的准确性，应由专业人员开展监控量测工作。9.1.4 现场量测仪器，应根据量测项目及测试精度选用。宜选择简单适用、稳定可靠、操作方便、量程合理、便于进行结果处理和分析的测试仪器。条文说明：目前，对同一物理量测试手段和方法较多，仪器价格、测试方法和费用相差较大，在实际操作中，应根据监测的目的、内容及精度要求，选择简单适用、稳定可靠、操作 方便量程合理的测试仪器：9.1.5 监测、施工、监理、设计等单位必须紧密配合,共同研究、分析各项量测信息，确认或修正设计参数或施工方法。条文说明：公路隧道的设计，常以工程类比法为主，并以现场监控量测进行工程实际检验和修正。因此监测、施工.、设计单位必须紧密配合，共同研究，才能完成设计的全过程。施工信息包括施工观察、现场地质调查和现场监控量测等内容。施工信息是隧道开挖后围岩稳定性的动态反映，也是修正设计的依据，必须对反馈的信息作全面分析，最后才能确认或修改设计参数。9.2 量测作业9.2.1 隧道施工过程中应进行洞内、外观察，洞内观察分开挖工作面观察和已支护地段观察两部分o1 开挖工作面观察应在每次开挖后进行。及时绘制开挖工作面地质素描图，填写 开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。对已支护地段的观察每天应进行一次，主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。观察中发现围岩条件恶化时，应立即上报设计、监理单位，采取相应处理措施。2 洞外观察重点应在洞口段、岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况、地表植被变化等。条文说明：洞内、外状态观察对掌握围岩动态和支护结构工作状况非常重要，特别是在不良地质条件下更是确保施工安全和工程质量的必不可少的措施。洞内、外观察和量 测结果一起分析，对于优化设计方案、调整施工参数及科学地进行施工组织和管理十分重要。9.2.2 周边位移、拱顶下沉和地表下沉等必测项目宜布置在同一断面，其量测面间距及测点数量应根据隧道埋深、围岩级别、断面大小、开挖方法、支护形式等确定。隧道开挖后应及时进行围岩、初期支护的周边位移量测、拱顶下沉量测。当围岩差、断面大或地表沉降控制要求高时宜进行围岩体内位移量测和其他量测。洞口段、浅埋段或地表有建（构）筑物，应进行地表沉降量测。条文说明：在地下工程测试中，位移量测（包括收敛量测）是最有意义和最常用的项目。 它具有稳定可靠、简便经济等特点，测试成果可直接指导施工、验证设计.评价围岩和初期支护的稳定性。由于周边位移量测、拱顶下沉量测较其他量测项目实用，并便于推广应用，因此将这两项测试项目列为必测项目。洞门、浅埋隧道或隧道浅埋段，多位土质或软弱围岩。一般将会产生较大的地表下沉。为了评判隧道的围岩稳定性和支护效果，地表下沉量测尤为重要，是必不可少的必测项目。另外，地面有建（构）筑物，对地表沉降控制要求严时，也应进行地表下沉量测。9.2.3 量测部位和测点布置，应根据设计、地质条件、量测项目和施工方法等确定。地表下沉的量测尽量与洞内拱顶下沉量测、周边位移量测在同一横断面内，当地表有建（构）筑物时，应在建（构）筑物周围增设地表下沉测点。地表下沉量测应与洞内拱顶下沉和周边位移量测频率相同，并应符合下列规定：1 地表下沉监测范围横向应延伸至隧道中线两侧（12）（b/2+h+h0)纵向应在掌子面前后（12）（h+h0）（b为隧道开挖宽度，h为隧道开挖高度，h0为隧道埋深）。测点间距宜为25m,并应根据地质条件和环境条件进行调整。2 地表下沉监测应在隧道开挖前开始，到二次衬砌全部施工完毕，且下沉基本停止时为止。条文说明：量测部位和测点布置的条文说明如下:1 我国锚喷支护规范中规定，应测项目的量测间距一般为2050m,但对于洞口 段，浅埋地段，特别软弱地层段应小于20m,间距为每550m 个量测断面。选测项目的测点纵向间距应视需要而定，或在有代表性的地段选取若干个测试断 面。凡是地质条件差或重要工程，应从密布点。地表下沉量测的测点应与净空水平收敛和拱部下沉量测的测点布置在同一横断面上。采用全断面开挖时，可将测得的净空垂直位移来代替拱顶下沉量测。斜测线的设置有助于了解垂直方向的变化情况。同时亦可通过三角计算同多点位移计测得的结果进行对比。拱顶下沉量测的测点原则上设置在拱顶中心线上。当洞跨较大时，亦可在拱顶设置三个测点。选测项目中,各种量测项目的测点布置可见图9.2.3-2。多点位移计每断面一般采用3 5个钻孔。锚杆轴力量测,喷层应力量测，接触压力量测每断面一般设置3 7个测点。测点布置应尽量靠近实际锚杆位置，多点位移计位置应靠近净空位移测点，以便数据上互相验证、用声测法确定围岩松动区范围时，一般需置三对测孔。9.2.4 洞内必测项目，各测点应在不受到爆破影响的范围内尽快安设，并应在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得超过24h，并且在下一循环开挖前必须完成。选测项目测点埋设时间根据实际需要进行。测点应牢固、可靠、易于识别，应能真实地反应围岩、 支护的动态变化信息。洞内必测项目各测点应埋入围岩中，深度不应小于0.2m，不应焊接在钢支撑上,外露部分应有保护装置。条文说明：实践证明，当坑道开挖后，岩体间有结构被破坏,块体间阻力削弱而变形松弛，坑道围岩应力重分布，坑道周边径向应力被释放.围岩内形成塑性区，一方面使应力不断向围岩深部转移，另一方面又不断地向隧道方向变形并逐渐解除塑性区的应力D这种向隧道方向的变形，一般在爆破后24h内发展较快，而围岩开挖初始阶段的变形动态数据又在全部变形过程占十分重要的地位，因此要求测点应尽快安装，并在下一循环爆破前获得初读数。为使初读数能较真实的反映变形值，因要求测点位置距开挖而不应超过2m。 9.2.5 各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1520d结束。对于膨胀性和挤压性围岩，位移没有减小趋势时，应延长量测时间。9.3 量测数据处理与应用9.3.1 隧道现场监控量测应成立专门量测小组，负责口常量测、数据处理和仪器保养维修工作，并及时将量测信息反馈给施工部门和设计单位。测点埋设宜在施工部门配合下，由量测小组完成。各预埋测点应牢固可靠，不得任意撤换和破坏。条文说明：隧道现场监控量测应成立专门量测小组，量测组是由较熟悉量测工作、地质工作、隧道的设计施工工作的35人组成。若量测项目较多，技术难度比较大，可适当增加人员。量测组除负责日常测试工作外，应及时向有关部门报告量测结果及意见建议。由于有的测点的埋设需要作业台架，有的还沿要打钻孔等作业，因此测点的埋设施工队必须给予配合9.3.2 现场监控量测应按量测方案认真组织实施，并与其他施工环节紧密配合，不得中断工作。条文说明：现场监控量测与隧道施工作业易发生干扰，因此两者必须紧密配合，相互支持，创造条件,提供方便，按量测汁划认真组织实施。施工单位不应以任何理由中断量测,并防止因抢工程进度忽视量测工作而危及施工安全。9.3.3 量测数据整理、分析与反馈应符合下列规定：1 对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度，根据位移变化的规律。2 数据异常时，应及时分析原因，提出对策和建议，并及时反馈给有关单位。条文说明：1由于量测的偶然误差所造成的散性，绘制的散点图总是上下波动和不规则的, 因此必须进行数字处理才能获得合理的典型曲线，并以相应数字公式进行描述。回归分折是处理测读数据、最终绘制典型曲线（说明图9. 3.3-1）的一种较好方法。9.3.4 围岩稳定性的综合判别，应根据量测结果，按下列指标判定：1 实测位移值不应大于隧道的极限位移,并按表9.3.4位移管理等级施工,一般情况下，宜将隧道设计的预留变形量为极限位移，而设计变形量应根据监测结果不断修正。表9.3.4位移管理等级管理等级 管理位移（mm）施工状态U(2U0/3)应采取特殊措施注:U实测位移值；U0设计极限位移值。2 根据位移速率判断:速率大于lmm/d时，围岩处于急剧变形状态,应加强初期支 护；速率变化在0.2-1. Omm/d时，应加强观测.做好加固的准备；速率小于0. 2mm/d 时，围岩达到基本稳定。在高地应力、岩溶地层和挤压地层等不良地质中,应根据具体情况制定判断标准。3 根据位移速率变化趋势判断:当围岩位移速率不断下降时，围岩处于稳定状态； 当围岩位移速率变化保持不变时，围岩尚不稳定，应加强支护；当围岩位移速率变化上升时，围岩处于危险状态，必须立即停止掘进，采取应急措施。4 初期支护承受的应力、应变、压力实测值与允许值之比大于或等于0.8时，围岩不稳定,应加强初期支护；初期支护承受的应力、应变、压力实测值与允许值之比小于0.8时，围岩处于稳定状态。条文说明：围岩稳定性判断的方法很多，主要有理论分析法、数值计算和经验类比方法等，采用监控量测的结果进行判断是直观和有效的方法，在施工中给予高度重视。1根据最大位移值来判断在隧道开挖过程中，如果隧道的实测最大位移超过极限位移，隧道很能发生失稳破坏。事实上，由于隧道及地下工程地质条件、环境条件、开挖方式、支护形式复杂多变，极限位移的精确确定是十分困难的，因此采用实测最大位移和极限位移比较就难以操作。一般情况下，设计图纸或有关规范给出了隧道初期支护的预留变形量,为了确保围岩和初期支护不侵入二次衬砌空间，并保证二次衬砌以后，隊道建筑限界准确，可将隧道的设计预留变形量作为极限位移进行控制。同时，设计预留变形量应根据前期的监测成果.在施工过程中不断修正，表9.3.4位移等级管理表中以2/3极限位移作为施工管理控制标准的上限,是从预留补强空间，确保施工安全角度考虑的。2 根据位移变化速率判断通过国内下坑、金家岩、大瑶山、军都山、云台山、五指山、圆梁山等几十座隧道的位移观测表明：变形速率是由大变小的递减过程，变形过程曲线可分为三个阶段：（1）变形急剧增长阶段:变形速率大于1.0mm/d时；（2）变形缓慢增长阶段:变形速率10.2mm/d时；（3）基本稳定阶段:变形速率小于0.2mm/d时。上述变形速率标准是针对一般隧道净空变形和拱顶下沉量测，对于高地应力、岩溶、 膨胀性、挤压性围岩等.应根据具体情况制定专门标准进行判定。3根据位移速率变化趋势来判断由于岩体的流变特性，岩体破坏前变形时程曲线可分为三个阶段：（1）基本稳定区：主要标志为位移速率逐渐下降，即：，围岩处于稳定状态。（2）过渡区:位移速率保持不变，即,表明围岩向不稳定状态发展，需要发出警告，加强支护系统。（3）破坏区：位移速率逐渐增大.即,表明围岩进入危险状态，必须立即停止施工.，采取有效手段，控制其变形。9.3.5 竣工文件中应包括下列量测资料：1 现场监控量测计划。2 实际测点布置图。3 围岩和支护的位移一时间曲线图、空间关系曲线图，以及量测记录汇总表。 4 量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录。5 现场监控量测说明。条文说明：将量测资料列入竣工文件，是为隧道的施工积累资料，为其他类似工程设计和施工提供依据，并为运营管理服务9.3.6已竣工并交付运营的隧道,经批准后应进行长期运营量测时，运营量测点应在施工期间埋设并移交运营管理单位。运营量测由运营管理单位设专人进行，或委托第三方进行。条文说明：运营量测是为考验一些新技术、新方法的长期可靠性和稳定性.应予以重视。10 超前地质预报10.1 一般规定10.1.1 隧道施工应加强施工地质工作，以达到地质预测预报的目的。常规地段应实施跟踪地质调查，不良地质地段应进行超前地质预报。地质预测预报应作为必备工序纳入施工组织管理。条文说明：隧道工程地质条件的优劣直接影响隧道施工安全、质量和进度，虽然隧道施工前设计电位提供了地质、水文资料，但有时因勘察设计精度的限制或其他各种原因，难免设计单位提交的隧道设计图中所给出的地质、水文资料与实际情况不完全相符，因此，施工地质技术工作显得十分重要，隧道施工地质应作为隧道施工过程中的一道重要工序。隧逍施工地质工作包括跟踪地质调查和超前地质预报两类。10.1.2 跟踪地质调查与超前地质预报，应达到下列主要目的：1 在施工前期地质勘察成果的基础上，进一步査明掌子面前方一定范围内围岩的 地质条件，进而预测前方的不良地质以及隐伏的重大地质问题。2 为信息化设计和施工提供可靠依据。3 降低地质灾害发生的风险。4 为编制竣工文件提供可靠的地质资料。10.1.3 隧道施工前应根据设计文件的地勘资料，编制地质预报方案和实施大纲，并报有关部门审查和批准后执行。条文说明：地质预报方案应以设计文件和图纸为依据，有不同意见时可与设计单位沟通交流，必要时可到地表进行踏勘调查。10.1.4 跟踪地质调查与超前地质预报应配备专业技术人员和设备。条文说明：一方面，往往由于工期要求，隧道施工组织设计中给予地质顶报的工作时间不多，因此工程要求其体现出及时性；另一方面，地质预报的效果又与设备、技术人员密切相关，所以施工地质工作宜由具有丰富经验、人员设备齐全的专业机构实施，才能起到应有的作用。10.1.5 地质预报、信息化设计和信息化施工是一个有机的整体，各方应协调一致，相互配合，做到信息传递顺畅，反馈及时，快速决策处理。10.2 地质预报的分级与预报内容10.2.1 隧道施工中地质预测、预报方案应根据区域地质资料和设计文件制定，以达到预报准确、节省资源的目的。条文说明：本细则要求超前地质预报作为工序纳入施工技术管理,设计上只给了超前预报方案和预报工作量.而在施工组织设计中未给超前地质预报必要的施作时间。如果超前地质预报做得到位，需要一定的时间，对工期造成很大压力。在概算中也没有专门的超前地质预报费用，使得实际操作起来有一定难度。当施工进度与超前地质预报发生矛盾时，施工必须为超前地质预报让路.以避免盲目施工,确保超前地质预报工作的实施.并起到指导施工的作用。10.2.2 根据地质对隧道安全的危害程度，地质灾害分为A、B、C、D四级，其影响因素见附录B。10.2.3 复杂地质的预测、预报应坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合，地质方法与物探方法相结合，辅助导坑与主洞探测相结合，并贯穿于施工全过程。不同地质灾害级别的预报方式可采用：1级预报可用于A级地质灾害。采用地质分析法、地震波反射法、超声波反射法、陆地声纳法、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探测法、超前水平钻探法等进行综合预报。2级预报可用于B级地质灾害。采用地质分析法、地震波反射法、陆地声纳法、超声波反射法，辅以红外探测法、瞬变电磁法、地质雷达法，必要时进行超前水平钻孔。3级预报可用于C级地质灾害。以地质分析法为主。对重要地质层界面、断层或物探异常地段宜采用地震波反射法或超声波反射法进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔。4级预报可用于D级地质灾害。采用地质分析法。条文说明：目前在隧道施工期间采用的超前地质预报方法从专业技术方面可分为常规地质法和物探法两大类，对于复杂地质地段，应坚持地质方法与物探方法相结合。各种预报方法应符合以下相应耍求，（1）地质分析法，包括断层参数预测法、地质体投射法、掌子面编录预测法。1）断层参数预测法,利用断层影响带内的特殊节理和其集中带有规律分布的特点，采用经过大量断层影响带系统编录得出的经验公式，预报隧道断层破晬的位置和规模。 由于大多数不良地质(溶洞、暗河、岩溶陷落柱、淤泥带等)与断层破碎带有密切的关系， 按地质学原理，依据断层破碎带推断本细则不良地质体的位置和规模。2）地质体投射法,在地表准确鉴别不良地质体的性质、位置、规模和岩体质量及精确测量不良地质体产状的基础上，应用地质界面和地质体透射公式进行超前地质预报。3）掌子面编录预测法，又称地质素描法，包括岩性和层位预测法、地质体延伸预 测法。岩层岩性和层位预测法:在掌子面和隧洞两壁出露的岩层与地表某段岩层为同一和确认标志层的前提下，用地表岩层的层序预报掌子面前方将要出现的岩层。地质体延伸预测法:在长期超前地质预报得出的不良地质体厚度的基础上，依据掌子面已揭露的不良地质体的产状和单壁始见的位置，经过一系列的三角函数运算，求得条带状不良地质体在隧洞掌子面前方消失的位置。（2）电磁波法,包括地质雷达、红外探测等，应符合下列要求：1）根据探测目的选择仪器，并根据预测深度的要求选用工作参数。2）根据探测控制范围和精度确定测线长度和密度。在掌子面应布置不少于2条横向水平测线，有条件可布置垂向测线。3) 一般进行连续扫描探测或单点探测,，4) 减小掌子面表面起伏变化对探测图像或波形曲线的影响；(3)采用TSP.TGP12等仪器探测时，应符合下列要求：1）应在隧道边墙一侧布置激发孔，同时在隧道边墙两侧布置接收孔。2）孔距、孔深、孔的倾斜角度及密封应按仪器操作要求进行。3）激发所用雷管应使用瞬发电雷管。4）数据采集和处理过程须按仪器的使用方法和操作步骤进行。5）探测应避免施工机械噪声的干扰。(4)采用陆地声纳探测时，应符合下列要求：1）应在掌子面布置两条水平测线和一条垂直测线。2）检波器用黄油与岩面耦合c3）探测应避免施工机械噪声的干扰。(5)超前钻探法.可用于探测前方30m以内的工程及水文地质，应符合下列要求：1）根据对掌子面前方不良地质的控制密度和精度确定钻孔数量。2）根据地质目标体可能发育的位置、方位确定钻孔位置。3）根据所探测目标的方位或产状确定钻孔方位、倾斜角度。4）根据钻孔取芯的要求确定钻孔直径5）根据待査明地质体深度和对掌子面前方地段的控制长度确定钻孔深度。6）当超前钻孔揭示不良地质体后.应适加加密探测点，并可采用本细则探测手段 进行，精细探测，以查清不良地质体规模及特征10.2.4 隧道地质预报宜包括下列内容：1 地层岩性，如软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土。2 地质构造，特别对断层、节理密集带、褶皱构造等。3 不良地质，特別是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力、高地温、高岩温等发育情况。4 地下水，特别是岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层地带等。10.2.5 超前地质预报可划分为：1 长距离预报:对不良地质及特殊地质情况进行长距离宏观预测预报，预报距离一般在距掌子面前方200m以上，并根据揭示情况进行修正。2 中距离预报:在长距离预报基础上，采用地震波反射法、超声波反射法、瞬变电磁法、深孔水平钻探等，对掌子面前方30-200m范围内地质情况较详细的预报。3 短距离预报:在中长距离预报的基础上，采用红外探测、瞬变电磁法、地质雷达和超前钻孔，微观地探明掌子面前方30m范围内地下水出露、地层岩性及不良地质情况等。10.2.6 正洞、辅助导洞应进行掌子面地质素描和分析，其主要内容包括: 1 工程地质1）地层岩性，包括岩性、岩体产状等。2）断层，包括断层性质、位置、产状、破碎带宽度等，3）节理,包括节理产状、密度、延伸情况等。4）地应力现象,包括岩爆、软弱夹层挤出、探孔饼状岩心等。5）特殊地层，如煤层、沥青层、盐层、含铁矿层等。6）塌方的部位、方式与规模等。7）有害气体及放射性危害源等。8）岩洞，包括形态、位置、规模、充填物成分等=2 水文地质1）出水点位置、出水状态、水量、水压、水温、颜色等。2）水质分析，判定地下水对结构材料的腐蚀性。3）出水点和地层岩性、构造、岩溶、喑河等的关系分析。4）建立气候气象、水文观测的档案等。3 摄像和照片。条文说明：岩溶隧道应在隧道通过地带地表进行实时监测，监测内容主要包括泉点、暗河等的水量及其动态、水化学与同位素化学变化特征等；地质条件复杂的岩溶隧道视需要可进行大气降水与气温监测。地质索描既是地质预报的一部分，通过地质素描资料的积累和分析，也便于施工与设计资料进行对比，积累经验，同时也是竣工资料的一部分。10.2.7 地质预测、预报的频率可按下列规定执行：1 地质素描，随开挖进行，每循环进行一次，包括掌子面、左右侧墙、拱顶和隧底。2 超前水平孔，宜每3050m循环一次。断层破碎地层每循环钻35个孔。连续预报时，前后两循环钻孔应重叠58m。3 地震反射波法、超声波反射法,需连续预报时,前后两次重叠长度应大于5m。4 红外探测每次预报有效探测距离宜为10m,连续预报时，前后两次重叠长度应大于5m。条文说明：地下水发育的灰岩地区长大隧道必须进行综合超前地质预报，鉴于目前的物探技术发展水平，综合超前地质预报手段中必须包含超前水平钻探，并在每循环掌子面 打5个以上58m加深炮孔，探明掌子面前方地质情况，使掌子面前方总有3 5m以上 的岩盘.避免岩溶地区隧道突泥、突水事故的发生。由于隧道开挖炮眼数量较多，且风钻或掘岩台车打眼比较方便，对其中的几个炮眼加深至58m作为预报探测孔，实践证明会收到较好的效果。10.2.8 施工开挖过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析，及时总结经验，指导和改进超前地质预报工作。条文说明：超前地质预报技术是一门正在发展中的技术，各种预报方法各有其优缺点，单凭其中的一种方法很难解决所有的地质问题，因此，应根据工程实际情况综合利用各种预报方法，相互补充，相互印证，不断总结经验,提高预报水平。10.2.9 超前地质预报结果有异常情况时应及时通知决策部门和施工单位，并采取多种超前探测手段，详细查明。10.2.10 地质预测结论应有书面报告，并及时报送决策部门和施工单位，所有预报资料应存档备查。条文说明：地质预测书而报告内容应包括工作概况、采用的各种预报手段及预报结果、 综合分析的预测结论以及施工对策建议。15 不良地质和特殊岩土地段施工15.4 岩溶15.4.1 岩溶地区隧道施工前，应依据设计文件结合现场情况核查溶洞的分布范围、类型、规模、充填物和地下水流情况等,按照“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理” 的原则分别以“疏导、堵填、注浆加固、跨越、绕避、宣泄”等措施进行处理。条文说明：岩溶是可溶性岩层(包括碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐等，如石灰岩、白云岩、白云质灰岩、石膏等)受具有溶解能力的水的长期作用而产生的。隧道遇到情况各异的溶洞， 都会给施工带来一定的困难，对隧道的危害也是多方面，.因此了解与施工有密切关系的溶洞就显得至关重要。除了熟悉设计提供的溶洞里程、规模以及类型外，必须在隧道的开挖或超前探测中逐渐掌握更为详细的情况，如溶洞位置.、溶洞大小、填充情况、发育程度、储水及补给等。为了能及时正确地制定施工技术方案,必须根据设计资料结合现场实际发生的情况进行综合分析和研究，通过地表观察发现有下列现象时,可初步判断岩层中存在溶洞、暗河。（1）四周汇水的洼地内，发现有落水洞、漏斗或天然竖井存在。（2）落水洞、漏斗呈带状分布地段。（3）地面塌陷和草木丛生以及冬季冒气等地段。（3）地表水消失或附近有出水点(泉眼)的地段，国内比较认可的溶洞形状分类为：（1）大厅式,溶洞的横断面近似于矩形，纵向的高程变化较小，接近于水平，其长度与宽度的比例不限。（2）管道式，溶洞的横断面近似于圆形或椭圆形，纵向长度远大于横断面的尺寸，较大的管道式溶洞往往中间存在有多个支洞（3）蜂窝式，溶洞发育较完整，呈不规则形状，类似于蜂窝的形状。蜂窝式溶洞中，往往存在有一些溶沟、溶柱等其他几何形式的岩溶产物。15.4.2 岩溶地区隧道开挖应符合下列规定：1 开挖方法宜采用分步开挖法。在IIIV级围岩条件下，中小跨度隧道、溶洞仅占隧道开挖断面内一小部分时，可采用全断面法开挖、当溶洞出现在隧道一侧，应先开挖该侧，待支护完成后,再开挖另一侧。2 涌水可能增大时,应加强超前钻孔探测：3 溶岩段爆破开挖时,宜釆用多打眼、打浅眼、多分段的措施，严格控制单段起爆药 量和总装药量,控制