初支施工安全质量及风险管控方面常见问题及对策

1、1 即即“十八字十八字”方针：方针：管超前、严注浆、管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测短进尺、强支护、早封闭、勤量测暗挖初支施工总原则暗挖初支施工总原则 十八字原则的含义：十八字原则的含义：1 1、管超前：指采用超前管棚或超前导管注浆加固地层。、管超前：指采用超前管棚或超前导管注浆加固地层。2 2、严注浆、严注浆 ：即严格控制浆液配比、注浆压力、注浆量。：即严格控制浆液配比、注浆压力、注浆量。3 3、短进尺、短进尺 ：目的在于短距离开挖可争取时间尽快架立钢格栅，及：目的在于短距离开挖可争取时间尽快架立钢格栅，及时喷射混凝土，减小坍塌发生的可能性。时喷射混凝土，减小坍塌发生的可能性。

2、4 4、强支护：采用强度可靠的初期支护体系。、强支护：采用强度可靠的初期支护体系。5 5、快封闭：初期支护从上至下及早形成环形结构，使围岩应力均、快封闭：初期支护从上至下及早形成环形结构，使围岩应力均匀分布，减小围岩扰动。匀分布，减小围岩扰动。6 6、勤量测：通过地面、洞内埋设的监控点随时掌握地表和洞内土、勤量测：通过地面、洞内埋设的监控点随时掌握地表和洞内土体各点因开挖和外力产生的位移。体各点因开挖和外力产生的位移。“管超前管超前”就是隧道土方开挖前，在隧道前方土体中打设超前小就是隧道土方开挖前，在隧道前方土体中打设超前小导管。导管。“严注浆严注浆”就是通过超前小导管注浆对隧道前方土体进行加

3、固改就是通过超前小导管注浆对隧道前方土体进行加固改良，以增大围岩稳定性和自承力。过程中必须保证注浆质量，严良，以增大围岩稳定性和自承力。过程中必须保证注浆质量，严格控制配比、注浆压力、注浆量。格控制配比、注浆压力、注浆量。 管超前严注浆是两项工作一体施工，它的作用一是改良工作面前管超前严注浆是两项工作一体施工，它的作用一是改良工作面前方的地层在开挖工作面以外方的地层在开挖工作面以外( (尤其是顶部尤其是顶部) )形成厚度为形成厚度为0.50.51 1m m的加的加固圈；二是超前小导管与地层形成超前支护结构，从而保证开挖固圈；二是超前小导管与地层形成超前支护结构，从而保证开挖工作面的稳定，防止工

4、作面坍塌，控制地表沉降。工作面的稳定，防止工作面坍塌，控制地表沉降。浅埋暗挖施工必须浅埋暗挖施工必须“先注浆，后开挖，注浆一段，开挖一段先注浆，后开挖，注浆一段，开挖一段”。“短进尺短进尺”就是控制开挖步距，每次进尺不能太长。就是控制开挖步距，每次进尺不能太长。控制要点：控制要点：1）必须）必须“开挖一段，封闭一段，段段推进开挖一段，封闭一段，段段推进”。禁止两榀钢架一次开挖。禁止两榀钢架一次开挖。2）对于稳定性很差的地层，开挖时应缩短每循环进尺。）对于稳定性很差的地层，开挖时应缩短每循环进尺。3）短进尺是快封闭的前提。）短进尺是快封闭的前提。4）预留核心土，放坡开挖，禁挖神仙土。）预留核心土

5、，放坡开挖，禁挖神仙土。5）环形留核心土法施工，应先开挖上台阶的环形拱部，并及时施工。）环形留核心土法施工，应先开挖上台阶的环形拱部，并及时施工。核心土的预留 留置核心土的的主要目的是为了加强开留置核心土的的主要目的是为了加强开挖面的稳定性，有效地阻止开挖面发挖面的稳定性，有效地阻止开挖面发生强度破坏。由于开挖引起的应力重生强度破坏。由于开挖引起的应力重新分布，其最大、最小主应力通常集新分布，其最大、最小主应力通常集中在开挖面顶部和底部，预留核心土中在开挖面顶部和底部，预留核心土可很大程度改善开挖面主应力分布，可很大程度改善开挖面主应力分布，使开挖面不出现塑性区，保证掌子面使开挖面不出现塑性区

6、，保证掌子面稳定。但核心土留置时应避免其长度、稳定。但核心土留置时应避免其长度、高度与内摩擦角重合。否则，起不到高度与内摩擦角重合。否则，起不到作用。一般经验数据为：距离拱顶高作用。一般经验数据为：距离拱顶高度度1.6m1.65m，两侧距边墙为，两侧距边墙为80cm。“强支护强支护”是指浅埋暗挖隧道支护结构承担隧道上覆盖层的全部是指浅埋暗挖隧道支护结构承担隧道上覆盖层的全部或部分土柱的地层压力，并从减少地表沉陷的城市要求角度出发或部分土柱的地层压力，并从减少地表沉陷的城市要求角度出发，初期支护必须有足够的刚度。，初期支护必须有足够的刚度。 控制要点：控制要点：1 1）必须严格控制钢格栅的材料质

7、量，加工的骨架尺寸以及钢架节）必须严格控制钢格栅的材料质量，加工的骨架尺寸以及钢架节点法兰的焊接焊缝质量，钢筋端头不得超出连接板。点法兰的焊接焊缝质量，钢筋端头不得超出连接板。2 2）必须严格控制钢格栅安装质量。）必须严格控制钢格栅安装质量。a a、严格控制钢格栅安装的垂度。、严格控制钢格栅安装的垂度。b b、节点法兰连接，螺栓连接牢固、密贴，必要时进行绑焊。、节点法兰连接，螺栓连接牢固、密贴，必要时进行绑焊。c c、连接筋焊接牢固，保证钢格栅的整体受力。、连接筋焊接牢固，保证钢格栅的整体受力。 3 3） 拱脚要设置锁脚锚杆，上台阶格栅拱脚不得脱空。拱脚要设置锁脚锚杆，上台阶格栅拱脚不得脱空。

8、锁脚锚管的打设锁脚锚管设置的主要目的是为了控制拱顶下沉。锁脚锚管的长度，角度、布置范围均有要求。 其设置长度一般为2.53.0m。角度为450，布置范围应在拱架的每个节点位置，特殊地段或重要地段应设2根。与格栅焊接牢固。通过注浆阻止格栅下沉引起沉降。同时应对每根锚管进行注浆处理，及时起到扩大拱脚的作用。在格栅封闭后及时进行锁脚锚管注浆，保证锁脚锚管的作用。格格栅栅及及网网片片安安装装“快封闭快封闭”就是使初期支护的钢格栅最短时间内形成封闭环，确就是使初期支护的钢格栅最短时间内形成封闭环，确保结构及围岩的稳定。保结构及围岩的稳定。 控制要点：控制要点： 1）控制台阶长度，一般台阶长度为）控制台阶

9、长度，一般台阶长度为1-1.5倍洞径。但不是越短越倍洞径。但不是越短越好。若小于好。若小于1倍洞径，一旦发生坍塌造成的后果会更严重。倍洞径，一旦发生坍塌造成的后果会更严重。 2）隧道掘进前必须做好施工准备：支护材料齐备，满足进尺要）隧道掘进前必须做好施工准备：支护材料齐备，满足进尺要求，施工机具和风水电等齐全完好，抢险物资充足到位等。求，施工机具和风水电等齐全完好，抢险物资充足到位等。 3）倘若遇到不良地质条件或重要环境风险时，应在上半断面台）倘若遇到不良地质条件或重要环境风险时，应在上半断面台阶上设临时仰拱提前封闭。阶上设临时仰拱提前封闭。 4）隧道掘进应连续作业，因故停止掘进时，应对掌子面

10、进行临）隧道掘进应连续作业，因故停止掘进时，应对掌子面进行临时封闭处理（挂网喷砼，打设导管注浆）。时封闭处理（挂网喷砼，打设导管注浆）。“勤量测勤量测”就是通过监控量测，及时分析数据，并根据监控数据就是通过监控量测，及时分析数据，并根据监控数据来调整支护参数（信息化施工）。来调整支护参数（信息化施工）。控制要点：控制要点：1）监理见证基准点，备份初始值；对监测点的埋设组织验收，结）监理见证基准点，备份初始值；对监测点的埋设组织验收，结合巡视预检，重视分析数据。合巡视预检，重视分析数据。a、对内拱顶和对应的地面沉降值和洞内两侧收敛值，对照预警值、对内拱顶和对应的地面沉降值和洞内两侧收敛值，对照预

11、警值分析。分析。b、对比分析施工监测和第三方监测数据及巡视信息。、对比分析施工监测和第三方监测数据及巡视信息。c、沉降数据结合地质条件的风险分析。、沉降数据结合地质条件的风险分析。d、周边结构的差异沉降分析。、周边结构的差异沉降分析。2）当监测出现预警时，及时组织开展预警响应并督促施工单位落）当监测出现预警时，及时组织开展预警响应并督促施工单位落实响应会制定的措施，及时采取相应对策。实响应会制定的措施，及时采取相应对策。浅埋暗挖法遵循原则还应当有浅埋暗挖法遵循原则还应当有预探察、预探察、 满回填满回填预探察控制要点：预探察控制要点：1 1）加强管网调查，包括名称、直径、材质、接口，、年代、流量

12、）加强管网调查，包括名称、直径、材质、接口，、年代、流量与结构的关系等。以便采取改移、导流、加固周边土体等措施。与结构的关系等。以便采取改移、导流、加固周边土体等措施。 2 2）用使地质雷达对隧道上方地层进行探测，发现空洞、松散异常）用使地质雷达对隧道上方地层进行探测，发现空洞、松散异常区、富水区，提前进行注浆加固处理。区、富水区，提前进行注浆加固处理。3 3）严格遵循）严格遵循“先探后挖先探后挖”的原则的原则, , 对前方地质进行超前预报，探对前方地质进行超前预报，探明前方土质和含水量情况，排放前方土层含水和不明水体。及时明前方土质和含水量情况，排放前方土层含水和不明水体。及时采取相应对策。

13、采取相应对策。“满回填满回填”主要是初期支护背后回填，回填注浆是控制地层损失主要是初期支护背后回填，回填注浆是控制地层损失的核心措施，因此必须进行初期支护背后回填的核心措施，因此必须进行初期支护背后回填 。控制要点：控制要点：1 1）回填必须要满。）回填必须要满。 a a、一般注普通水泥砂浆即可，也有注水泥、白灰和粉煤灰浆液的、一般注普通水泥砂浆即可，也有注水泥、白灰和粉煤灰浆液的，主要目的把初支背后空腔填满。，主要目的把初支背后空腔填满。b b、注浆量要饱满，并有一定注浆压力。、注浆量要饱满，并有一定注浆压力。c c、浆液应添加适量膨胀剂。、浆液应添加适量膨胀剂。2 2）回填必须要及时。初支

14、在封闭成环后，应适时进行背后注浆，）回填必须要及时。初支在封闭成环后，应适时进行背后注浆，注的越早地层损失越小，效果也越好。注的越早地层损失越小，效果也越好。在初期支护施工完成后，初期支护与周围围岩不会密贴，会留有在初期支护施工完成后，初期支护与周围围岩不会密贴，会留有一定的缝隙或松散体，随着围岩的下沉稳定，缝隙或松散体会逐一定的缝隙或松散体，随着围岩的下沉稳定，缝隙或松散体会逐渐上移，直至地表，形成地表沉降，为了减少地表沉降，在初期渐上移，直至地表，形成地表沉降，为了减少地表沉降，在初期支护封闭后，缝隙或松散体上移前，及时回填注浆使初期支护和支护封闭后，缝隙或松散体上移前，及时回填注浆使初期

15、支护和周围围岩密实。周围围岩密实。回填注浆的主要目的：回填注浆的主要目的：填充混凝土与土体之间因各种原因产生的裂隙，加固土体减少填充混凝土与土体之间因各种原因产生的裂隙，加固土体减少地表沉降。地表沉降。起到注浆止水的作用。起到注浆止水的作用。控制要点：控制要点：回填注浆要及时，注浆位置距掌子面长度不超过回填注浆要及时，注浆位置距掌子面长度不超过5m5m。回填注浆要控制好压力，压力过小难以回填密实，过大易压裂回填注浆要控制好压力，压力过小难以回填密实，过大易压裂初期支护。一般控制在初期支护。一般控制在0.30.5MPa0.30.5MPa。1 1、坍塌原因分析、坍塌原因分析坍塌多为掌子面失稳造成。

16、主要原因如下：坍塌多为掌子面失稳造成。主要原因如下：（1 1）地层预加固效果较差）地层预加固效果较差对于松散地层，如砂卵石、粉细沙等，超前加固时暗挖施工的前对于松散地层，如砂卵石、粉细沙等，超前加固时暗挖施工的前提，一旦效果不好，极易引起坍塌。提，一旦效果不好，极易引起坍塌。（2 2）地层残留水的影响）地层残留水的影响隧道施工的成败关键主要在于地下水，暗挖的前提条件是无水作隧道施工的成败关键主要在于地下水，暗挖的前提条件是无水作业，一般对含水地层都会采取降水或堵水的措施，但是对于连续业，一般对含水地层都会采取降水或堵水的措施，但是对于连续性不好的地层或界面水，难以疏干，往往会有一定残留水，由于

17、性不好的地层或界面水，难以疏干，往往会有一定残留水，由于受残留水的侵泡，土层自稳性降低，侧压力增大，极易导致坍塌受残留水的侵泡，土层自稳性降低，侧压力增大，极易导致坍塌。（3 3）雨污水渗漏）雨污水渗漏城市地铁施工，一般上方污水、雨水管线较多，由于城市管线年城市地铁施工，一般上方污水、雨水管线较多，由于城市管线年代一般比较久远，有许多存在渗漏现象；另外夏天降雨后渗入地代一般比较久远，有许多存在渗漏现象；另外夏天降雨后渗入地层的雨水；如施工隧道靠近或下穿河流湖波等原因均是易引起坍层的雨水；如施工隧道靠近或下穿河流湖波等原因均是易引起坍塌的原因。塌的原因。坍塌事故的预防及处理（4 4）掌子面暴露时

18、间过长）掌子面暴露时间过长掌子面是施工中一个薄弱点，由于没有抵抗前方掌子面土体的侧压掌子面是施工中一个薄弱点，由于没有抵抗前方掌子面土体的侧压力措施，如长时间暴露，易引起坍塌。力措施，如长时间暴露，易引起坍塌。（5 5）风道、出入口、人防段换乘通道马头门及断面变换处）风道、出入口、人防段换乘通道马头门及断面变换处一般以上部位均为相对覆土较薄处，有的甚至属于超浅埋地下工程一般以上部位均为相对覆土较薄处，有的甚至属于超浅埋地下工程，另外断面变化频繁：陡坡、转弯、对开、平顶、直墙等复杂的结，另外断面变化频繁：陡坡、转弯、对开、平顶、直墙等复杂的结构断面都集中在这些部位。是受力最为复杂的地方，如果设计

19、或施构断面都集中在这些部位。是受力最为复杂的地方，如果设计或施工方案稍欠考虑，或工艺流程不过关，或队伍管理不严，或方案未工方案稍欠考虑，或工艺流程不过关，或队伍管理不严，或方案未经专家论证贸然施工，都易造成坍塌。经专家论证贸然施工，都易造成坍塌。（6 6）不良地质）不良地质 城市地下管线及构筑物错综复杂，尤其是早期施工的一些建筑，施城市地下管线及构筑物错综复杂，尤其是早期施工的一些建筑，施工技术不够完善，导致地下有许多不良地质段存在，甚至有空洞的工技术不够完善，导致地下有许多不良地质段存在，甚至有空洞的存在。如不提前探明处理，在开挖过程中易导致坍塌。存在。如不提前探明处理，在开挖过程中易导致坍

20、塌。坍塌事故的预防及处理2 2、坍塌的预防措施、坍塌的预防措施（1 1）严格规范，精化工艺）严格规范，精化工艺施工中严格按照施工方案施工，对于暗挖施工，严格遵守施工中严格按照施工方案施工，对于暗挖施工，严格遵守“管超管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的十八字方针的十八字方针。（2 2）做好超前探测、管线调差等准备工作）做好超前探测、管线调差等准备工作针对城市施工地下构筑物多、不明松散体及空洞不确定等现象，针对城市施工地下构筑物多、不明松散体及空洞不确定等现象，提前做好空洞排查处理工作，对隧道影响范围内的各种管线进行提前做好空洞排查处理工作

21、，对隧道影响范围内的各种管线进行排查，包括管线的种类、修建的年代、管线的现状等，对需要处排查，包括管线的种类、修建的年代、管线的现状等，对需要处理的管线提前进行处理。理的管线提前进行处理。（3 3）重视地下水及地表水的处理）重视地下水及地表水的处理根据勘察单位提供的资料，对施工范围内地下水情况进行详细的根据勘察单位提供的资料，对施工范围内地下水情况进行详细的了解，搞清楚是上层滞水、潜水还是层压水，针对不同的水的情了解，搞清楚是上层滞水、潜水还是层压水，针对不同的水的情况，采取相应的降水、排水或堵水的措施。况，采取相应的降水、排水或堵水的措施。另外针对雨季，提前了解地表水渗漏情况，是否有渗漏至地

22、层的另外针对雨季，提前了解地表水渗漏情况，是否有渗漏至地层的情况。情况。坍塌事故的预防及处理（4 4）做好地层加固）做好地层加固地层稳定是安全暗挖的重要保证，针对不同的地层情况，制定合地层稳定是安全暗挖的重要保证，针对不同的地层情况，制定合理的超前地层加固措施，如管棚、小导管及深孔注浆等。理的超前地层加固措施，如管棚、小导管及深孔注浆等。（5 5）及时封闭掌子面）及时封闭掌子面及时封闭掌子面含两个含义，一是封闭初支结构，二是封闭开挖及时封闭掌子面含两个含义，一是封闭初支结构，二是封闭开挖掌子面。为了减少掌子面暴漏时间，做到交接班要现场交接，不掌子面。为了减少掌子面暴漏时间，做到交接班要现场交接

23、，不允许交接班时间掌子面无人作业，更不允许提前下班。允许交接班时间掌子面无人作业，更不允许提前下班。（6 6）加强监测、反馈指导施工）加强监测、反馈指导施工信息反馈是暗挖施工的重要组成部分，大部分坍塌前都有变形，信息反馈是暗挖施工的重要组成部分，大部分坍塌前都有变形，如果及时监测反馈，及时对监测异常区进行分析采取措施，可以如果及时监测反馈，及时对监测异常区进行分析采取措施，可以避免不必要的坍塌。避免不必要的坍塌。坍塌事故的预防及处理（7）特殊地段的处理）特殊地段的处理针对马头门、转弯、变断面等特殊部位，编制专项方案及技术措针对马头门、转弯、变断面等特殊部位，编制专项方案及技术措施，请有关专家进行指导把关，确保施工安全。施，请有关专家进行指导把关，确保施工安全。（8）制定应急预案）制定应急预案针对暗挖工程，制定相对应的预案，一旦发生坍塌事故，能够及针对暗挖工程，制定相对应的预案，一旦发生坍塌事故，能够及时组织人员到位、物资及设备到场，确保现场有条不紊的快速进时组织人员到位、物资及设备到场，确保现场有条不紊的快速进行抢救。行抢救。坍塌事故的预防及处理3、坍塌的处理、坍塌的处理一旦发生坍塌，首先不一旦发生坍塌，首先不要惊慌，根据现场掌子要惊慌，根据现场掌子面的坍塌情况，及时将面的坍塌情况，及时将施工人员撤离至安全地施工人员撤离至安全地带。带。由于开挖步距较小