隧道施工技术课件

隧道施工技术主讲人:二〇一七年一月隧道施工技术1一、隧道的概念及分类二、洞口工程三、隧道开挖四、初期支护五、监控量测目录六、防排水七、仰拱及二次衬砌八、无砟轨道九、隧道施工安全质量案例十、隧道施工典型事故一、隧道的概念及分类目录六、防排水2一、隧道的概念及分类一、隧道的概念及分类3隧道(Tunnel)概念：狭义定义：用以保持地下空间作为交通孔道的建筑物。广义定义：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。

一、隧道的概念及分类隧道(Tunnel)概念：一、隧道的概念及分类4隧道的分类按所处的地质条件土质隧道岩质隧道按隧道的埋置深度浅埋隧道深埋隧道按所处的地理位置山岭隧道海底隧道城市隧道一、隧道的概念及分类高速公路及高速铁路隧道均属于山岭隧道，下面我们将着重介绍。隧道的分类按所处的地质条件土质隧道岩质隧道按隧道的埋置深度浅5按隧道的用途交通类隧道公路隧道铁路隧道地下铁路人行通道水工隧道引水隧道尾水隧道导流隧道溢洪隧道市政隧道给水隧道排水隧道管路隧道（煤气、电力等）矿山隧道采矿巷道运输巷道人防隧道一、隧道的概念及分类隧道的分类按隧道的用途交通类隧道公路隧道铁路隧道地下铁路人行通道水工隧6按隧道的断面大小极小断面隧道（≦3m2）小断面隧道（3~10m2）中等断面隧道（10~50㎡）

大断面隧道（50~100㎡）特大断面隧道（＞100㎡）

一、隧道的概念及分类隧道的分类按隧道的断面大小极小断面隧道（≦3m2）小断面隧道（3~107按隧道的长度短隧道（铁路隧道规定：L≤500m；

公路隧道规定：L≤500m）中长隧道（铁路隧道规定：500＜L≤3000m；

公路隧道规定500＜L＜1000m）特长隧道（铁路隧道规定：L＞10000m；公路隧道规定：L＞3000m）一、隧道的概念及分类隧道的分类长隧道（铁路隧道规定：3000＜L≤10000m；

公路隧道规定1000＜L＜3000m）按隧道的长度短隧道（铁路隧道规定：L≤500m；中长隧道（铁8按隧道间距离连拱隧道小净距隧道分离式隧道按隧道施工方法矿山法新奥法盾构法一、隧道的概念及分类隧道的分类按隧道间距离连拱隧道小净距隧道分离式隧道按隧道施工方法矿山法9鹤大高速公路二郎山隧道鹤大高速公路白水滩1号分离式隧道一、隧道的概念及分类隧道的分类鹤大高速公路二郎山隧道鹤大高速公路白水滩1号分离式隧道一、隧10市政隧道双连拱隧道一、隧道的概念及分类隧道的分类市政隧道双连拱隧道一、隧道的概念及分类隧道的分类11青岛胶州湾隧道是国内第二条大型海底隧道厦门翔安隧道是中国大陆第一座海底隧道一、隧道的概念及分类隧道的分类青岛胶州湾隧道是国内第二条大型海底隧道厦门翔安隧道是中国大陆12隧道的分类地铁在大中城市建设中悄然兴起,并成为解决城市交通问题的最佳选择。地铁建设现在仍以以大城市与省会城市为主。一、隧道的概念及分类隧道的分类地铁在大中城市建设中悄然兴起,并成为解决城市交通问13隧道的作用（优点、功能、用途）：

在山岭地区:

克服地形和高程障碍；节约能源，节省时间，保护了地貌和植被；改善线形，提高车速，缩短里程；防止落实、塌方、雪崩等自然灾害；在城市:

减少地表用地；解决交叉路口的拥挤阻塞;在江河湖海地带：较桥梁隐蔽性好，不受气候影响。影响通航；一、隧道的概念及分类隧道的作用（优点、功能、用途）：在山岭地区:一、隧道的概念及14隧道的特点技术难度大高风险隧道较多双线隧道及三线隧道断面面积大由于开挖断面面积的增大，加大了在隧道浅埋和不良地质条件下的施工难度混凝土的耐久性要求新型的洞门形式和更高的洞口环保要求高标准的防水要求（一级防水标准）长大隧道的防灾救援和运营通风一、隧道的概念及分类隧道的特点技术难度大一、隧道的概念及分类15隧道的施工方法新奥法新奥地利隧道修建方法（简称新奥法）遵循这样一个原理,即主动地使隧道围岩（岩土体）成为环状承载“结构”的一部分。新奥法是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。基本特点：光面和预裂爆破，及时施作密贴于围岩的喷锚支护，充分利用时间和空间效应，断面及早闭合。

核心理念：超前地质预报，监控量测，及时反馈变更设计、动态管理施工。一、隧道的概念及分类隧道的施工方法新奥法一、隧道的概念及分类16

隧道围岩分级判定（分六个级别）

隧道施工方法主要由隧道本身围岩地质条件、断面大小、结构形式、机械配备、周围环境等因素决定，但主要取决于地质条件，因此在施工过程中正确判断隧道围岩地质，隧道施工技术人员及管理人员必须掌握。铁路、公路将隧道围岩分为六个级别。Ⅰ级围岩：主要工程地质特征：硬质岩（单轴饱和抗压强度Rc＞60MPa）：受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或夹层）；层状岩层为厚层，层间结合良好。结构特征和完整状态：岩体完整,整体状或巨厚层状结构。围岩开挖后的稳定状态（单线）：围岩稳定，无坍塌，可能产生岩爆。隧道围岩的分级一、隧道的概念及分类隧道围岩的分级一、隧道的概念及分类17Ⅱ级围岩：主要工程地质特征：硬质岩（Rc＞30MPa）：受地质构造影响较重，节理较发育，有少量软弱面（或夹层）和贯通微张节理，但其产状及组合关系不致产生滑动；层状岩层为中层或厚层，层间结合一般，很少有分离现象，或为硬质岩石偶夹软质岩石。结构特征和完整状态：硬质岩岩体较完整,块状或厚层状结呈大块状砌体结构。软质岩呈巨块状整体结构。围岩开挖后的稳定状态（单线）：暴露时间长，可能会出现局部小坍塌；边墙稳定；层间结合差的平缓岩层，顶板易塌落。一、隧道的概念及分类隧道围岩的分级

隧道围岩分级判定（分六个级别）Ⅱ级围岩：一、隧道的概念及分类隧道围岩的分级隧道围岩分级判18Ⅲ级围岩：主要工程地质特征：硬质岩（单轴饱和抗压强度Rc＞30MPa）：受地质构造影响严重，节理发育，有层状软弱面（或夹层），但其产状及组合关系尚不致产生滑动；层状岩层为薄层或中层，层间结合差，多有分离现象；或为硬、软质岩石互层。软质岩（Rc≈5～30MPa）：受地质构造影响较严重，节理较发育；层状岩层为薄层，中层或厚层，层间结合一般。结构特征和完整状态：硬质岩呈块（石）碎（石）状镶嵌结构。软质岩呈大块状砌体结构。围岩开挖后的稳定状态（单线）：拱部无支护时可产生小坍塌，边墙基本稳定，爆破震动过大易塌。隧道围岩的分级

隧道围岩分级判定（分六个级别）一、隧道的概念及分类Ⅲ级围岩：隧道围岩的分级隧道围岩分级判定（分六个级别）一、19Ⅳ级围岩：主要工程地质特征：硬质岩（Rc＞30MPa）：受地质构造影响很严重，节理很发育；层状软弱面（或夹层）已基本被破坏。软质岩（Rc≈5～３０MPa）：受地质构造影响严重，节理发育。土体：①略具压密或成岩作用的黏性土及砂性土。②黄土。③一般钙质铁、质胶结的碎石土、卵石土、大块石土。结构特征和完整状态：硬质岩呈碎石状，压碎结构。拱部无支护时可产生较大的坍塌，边墙有时失去稳定。软质岩呈块（石）碎（石）状，镶嵌结构。土体①和②呈大块状，压密结构；③呈巨块状，整体结构。围岩开挖后的稳定状态（单线）：拱部无支护时可产生较大的坍塌，边墙有时失去稳定。一、隧道的概念及分类

隧道围岩分级判定（分六个级别）隧道围岩的分级Ⅳ级围岩：一、隧道的概念及分类隧道围岩分级判定（分六个级别20Ⅴ级围岩：主要工程地质特征：石质围岩位于挤压强烈的断裂带内，裂隙杂乱，呈石夹土或土夹石状。一般第四系的半干硬至硬塑的黏性土及稍湿至潮湿的一般碎石土、卵石土、圆砾、角砾土及黄土。结构特征和完整状态：呈角（砾）碎石状，松散结构。非黏性土呈松散结构，黏性土及黄土呈松软结构。围岩开挖后的稳定状态（单线）：围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，边墙经常小坍塌；浅埋时易出现地表下沉（陷）或塌至地表。隧道围岩的分级

隧道围岩分级判定（分六个级别）一、隧道的概念及分类Ⅴ级围岩：隧道围岩的分级隧道围岩分级判定（分六个级别）一、21Ⅵ级围岩：主要工程地质特征：软塑状黏性土及潮湿的粉细砂等。结构特征和完整状态：黏性土呈易蠕动的松软结构，砂性土呈潮湿松散结构。围岩开挖后的稳定状态（单线）：围岩极易坍塌变形，有水时土砂常与水一齐涌出；浅埋时易塌至地表。返回一、隧道的概念及分类隧道围岩的分级

隧道围岩分级判定（分六个级别）Ⅵ级围岩：返回一、隧道的概念及分类隧道围岩的分级隧道围岩22二、洞口工程二、洞口工程23二、洞口工程

隧道洞口工程分解前期完成后期施工二、洞口工程隧道洞口工程分解前期完成后期施工24

洞顶截水沟洞口工程施工总体流程二、洞口工程洞顶截水沟洞口工程施工总体流程二、洞口工程25二、洞口工程二、洞口工程26边仰坡开挖石质地层仰坡开挖需要爆破时，应以浅眼松动爆破为主，且预留光爆层。开挖时应随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，应适当放缓坡度，或采取适当的加固措施。明洞段纵向一次开挖到位，竖向分层开挖，一次开挖高度控制在2～3m。

边仰坡挂网喷护砂浆锚杆施工①移动台架就位，并接好供电、供水管线。②测量布眼：根据锚杆设计间距及围岩层理、节理分布实际情况，用油漆标出眼位。布眼时对层理及节理发育部位，需加密布设。③钻孔：先采用风钻按设计要求钻孔，钻孔时钻杆尽量垂于岩层结构面或层理面，钻孔直径比锚杆直径大15mm，用风钻顶入，顶入长度不小于锚杆设计长度的95%。重点工艺解析二、洞口工程边仰坡开挖重点工艺解析二、洞口工程27④清孔及检查用高压水将孔眼冲洗干净（若是向下钻孔，须用高压风吹尽水），利于浆液与岩壁充分接触，并检查孔深，符合要求后塞住孔口，以防止石渣或泥土掉入钻孔内。⑤锚杆安装及注浆根据锚杆设计长度，砂浆锚杆采用先注后插的施工方法，砂浆采用现场砂浆拌合机拌合，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完；注浆时匀速注入，孔口大量溢浆时，迅速将锚杆杆体对孔插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得小于设计规定，并在锚杆尾部安装止浆塞。杆体到位后将其固定，防止杆体滑出。砂浆未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞锚杆头，一般规定三天内不得悬挂重物，不得随意敲击。二、洞口工程④清孔及检查二、洞口工程28挂网喷砼

钢筋片应随受喷面的起伏铺设，绑扎固定于先前施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接或扎丝绑扎连成网，网片搭接长度为1～2个网格。

喷射砼应分段、分片自下而上进行喷射。喷射时喷嘴应尽量垂直岩面，且喷嘴距岩面距离控制在1m～2m。

受喷岩面Φ22钢筋二、洞口工程喷射前可在受喷岩面预埋数根钢筋作为标尺，标示出喷层厚度记号，避免喷层过薄或过厚。挂网喷砼受喷岩面Φ22钢筋二、洞口工程喷射前29导向墙施工M10浆砌片石拱脚砌筑导向管、棚管及套拱钢架制作套拱钢架安装Φ152导向管安装导向墙模板安装导向墙砼浇筑导向墙拆模、砼养生端头用土工布包裹二、洞口工程导向墙施工M10浆砌片石拱脚砌筑导向管、棚管及套拱钢架制作套30套拱钢架安装安装前测量放样出拱脚位置和拱架顶部设计高程，确保拱架内缘设计净保护层不小于设计要求。各榀钢架采用φ20钢筋纵向焊接连接，连接筋必须与钢架牢固焊接，防止浇筑导向墙时因混凝土的外力引起钢架偏移甚至失稳。Φ152导向管安装

Φ152导向管焊接在套拱钢架上、预埋在导向墙内，按照设计要求为35根导向管，长度为2m，环向间距为0.4m。安装导向管时必须精确测定导向管的平面位置、倾角及外插角，与设计不符及时调整。在焊接在三榀钢拱架上同时，还要用Φ12钢筋环箍加固，施工导向墙时Φ146导向管口两端用水泥袋堵死，以防导向墙混凝土流入管内导致堵塞。二、洞口工程导向墙施工套拱钢架安装二、洞口工程导向墙施工31导向墙模板安装导向墙模板可采用5cm厚木模板拼装，以内拉外箍形式加固。导向墙内弧模板采用3榀拱架支撑，支撑拱架加工形式同导向墙套拱相同，以拱架半径为6.04m圆心180°加工。3榀支撑钢架安装时以90cm榀间距均匀架立，并采用φ20钢筋纵向焊接连接牢固，连接筋环向间距1m。支撑钢架与内弧模板不密贴之处采用木楔楔紧。导向墙砼浇筑浇筑前注意仔细检查模板接缝是否严密，存在可能漏浆的缝隙应提前封堵。导向墙一般采用地泵或汽车泵连续泵送浇筑。浇筑时采用30型插入式振捣器振捣，但注意避免接触模板。二、洞口工程导向墙模板安装二、洞口工程32管棚施工修整钻孔平台钻机就位钻孔清孔管棚钢管安装管棚注浆修整钻孔平台为便于潜孔钻及作业人员施工，且保证平台安全稳固，钻孔作业平台采用堆土方式搭建，堆填时应分层碾压夯实，修整成“凸”字形，并预留一道宽度不小于2m的缓坡作为上下平台道路。二、洞口工程管棚施工修整钻孔平台钻机就位钻孔清孔管棚钢管安装管棚注浆修整33钻机就位并钻孔建议采用履带式潜孔钻进行钻孔施工，其移动及操作简便，省时省力。钻杆必须与已设定好的孔口管方向平行，根据孔口管的倾角和方向，采用全站仪精确测算钻杆的角度后与导向管比较，误差在1°以内方允许开始钻孔。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制1°～3°。钻孔前对导向墙各孔口进行编号，按1～35顺序在导向墙表面标示清楚，以便于钻孔、注浆时做记录，避免差漏。二、洞口工程钻机就位并钻孔建议采用履带式潜孔钻进行钻孔34

换钻杆时，应注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心喷水孔是否顺畅等，不符合要求的应及时更换以确保正常作业。钻进过程中经常用全站仪测定其位置，并根据钻机钻进的速度、卡钻情况判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的塌孔、孔位偏差情况。钻进时产生坍孔、卡钻时，应补注浆后再钻进。清孔验孔a用高压风从孔底向孔口清理钻渣。b检查若管棚孔的相邻孔相撞或立交、浸入隧道开挖线内或仰角过大，则须注浆密实后重新钻孔，检查孔的直径、深度不满足要求时，继续在原基础上补钻至合格。二、洞口工程换钻杆时，应注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心喷水孔35管棚钢管安装a编号为奇数的孔装管时第一节钢管采用2m长钢管，编号为偶数的第一节钢管采用6m长钢管，以后均采用每节6m长钢管，以保证隧道纵向同一横断面内钢管接头数不大于50%，相邻钢管接头错开长度不少于1.5m。钢管间的连接建议采用每节40cm长焊接管内嵌后焊接连接。b棚管顶进可采用潜孔钻或人工配合挖机的方式顶进。挖机在人工配合下顶进钢管时必须缓慢平行推进，要有专人指挥，不得向上或向下推进，防止钢管弯曲或钢管倾角发生变化。管棚孔眼棚管顶入孔内，外露50cm插入内嵌套管，外露一半，全环焊接棚管端口套入下根棚管，全环焊接接口缓慢顶进，至棚管外露50cm二、洞口工程管棚钢管安装a编号为奇数的孔装管时第一节钢管采用2m长36二、洞口工程二、洞口工程37

a注浆前先在管口焊接好注浆阀并用锚固剂封堵处理管口，防止漏浆，注浆管与下方阀口连接好并打开上方排气阀后即可开始注浆。b排气阀喷出浆液时关闭排气阀，继续注浆至注浆终压力和注浆量达到设计要求时即可结束注浆。若单孔注浆量超量不大且未达到设计压力要求时，应提高浆液浓度继续注浆至满足设计压力要求；c注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔，并从两侧往中间即由低到高灌注。

管棚注浆二、洞口工程a注浆前先在管口焊接好注浆阀并用锚固剂封堵处理管38三、隧道开挖三、隧道开挖39三、隧道开挖

隧道开挖方法

隧道开挖方法全断面开挖法台阶法环形开挖预留核心土法台阶法加临时仰拱三台阶七步开挖法CRD法（交叉中隔壁法）CD法（中隔壁法）双侧壁导坑法三、隧道开挖隧道开挖方法隧道开挖40隧道围岩整体性好、强度高、断面较小、隧道埋深较深的情况下可采用全断面开挖法，全断面开挖法一般应用于Ⅱ级、Ⅲ级围岩。

全断面开挖法三、隧道开挖全断面开挖法三、隧道开挖41全断面法施工工序图示:全断面开挖法三、隧道开挖全断面法施工工序图示:全断面开挖法三、隧道开挖42TZ231-2007铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南：超挖：允许超挖表（cm）欠挖：隧道开挖不应欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，允许个别突出部分侵入衬砌（每1m2不大于0.1m2、高度不大于5cm）。拱脚和墙脚1m范围内严禁欠挖。开挖部位围岩级别Ⅰ级围岩Ⅱ～Ⅳ级围岩Ⅴ～Ⅵ级围岩拱部线性超挖101510最大超挖152515边墙线性超挖10

仰拱、隧底线性超挖10最大超挖25

全断面开挖法三、隧道开挖开挖部位围岩级别Ⅰ级围岩Ⅱ～Ⅳ级围岩Ⅴ～Ⅵ级围岩拱部线性超挖43

台阶法

台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，具有上下断面两个工作面或多个工作面，分步开挖。优点是灵活多变、适用性强，有足够的作业空间和较快的施工速度，能较早地使支护闭合，有利于开挖面的稳定性和控制其结构变形及由此引起的地面沉降。三、隧道开挖台阶法台阶法施工就是将结构断面分成两个或几44两部台阶法施工工序图示:

台阶法三、隧道开挖两部台阶法施工工序图示:台阶法三、隧道开挖45施工要点：

根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长度一般为3～5m（或5～7m），且不宜超过1倍开挖洞径，台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，上台阶高度宜为2.5m。台阶过长或过短皆不利。上台阶施作钢拱架（若有）时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆（管）等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作临时仰拱。

下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖，当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时上下台阶分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护。施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。下台阶施工时要保证初支钢架（若有）整体顺接平直，螺栓连接牢靠。钢拱架（若有）必须落在实处，严禁悬空或落在虚碴上。

台阶法三、隧道开挖台阶法三、隧道开挖46

环形开挖预留核心土法

在开挖过程中上部留有核心土支承着开挖面，能及时建造拱部初次支护，开挖工作面稳定性好。核心土和下部开挖都是在拱部初次支护保护下进行的，施工安全性好。与超短台阶法相比，台阶长度可以适度加长，以减少上、下台阶施工干扰。与CRD法相比，施工机械化程度可相对提高，施工速度可加快。三、隧道开挖环形开挖预留核心土法在开挖过程中上部留有核47环形开挖预留核心土施工工序图示：

环形开挖预留核心土法三、隧道开挖环形开挖预留核心土施工工序图示：48施工要点：

环形开挖每循环进尺0.5～1m，开挖后及时施作喷锚支护、安装钢架支撑。每两榀钢架之间采用钢筋连接，并设置锁脚锚杆（管）。全断面初期支护封闭距拱部开挖面不宜超过30m，不宜超过10～15天。初支未封闭前，拱架墙脚处要设置加强锁脚锚杆（管），并设临时横撑。预留核心土面积大小根据围岩地质情况，要便于施工和满足开挖面的稳定。上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。

环形开挖预留核心土法三、隧道开挖环形开挖预留核心土法三、隧道开挖49

台阶法加临时仰拱

台阶法加临时仰拱主要应用于软弱围岩隧道中。施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩活土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。各部开挖及支护自上而下，步步成环，及进封闭，各分部封闭成环时间短，临时仰拱能有效阻止支护结构的水平收敛，减少隧道围岩变形。三、隧道开挖台阶法加临时仰拱台阶法加临时仰拱主50施工要点：

施工中应遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的施工原则，紧凑施工工序，精心组织。台阶长度控制在3~5m，及时施作初期支护，配合锁脚锚杆（管）封闭成环，全断面初支成环距拱部开挖面不宜超过40m，时间不宜超过15天。初支未封闭前，拱架墙脚处要设置加强锁脚锚杆（管），并设临时横撑。应及早施作仰拱和二次衬砌。

台阶法加临时仰拱三、隧道开挖台阶法加临时仰拱三、隧道开挖51三、隧道开挖

三台阶七步开挖法三台阶七步开挖法是台阶法的一种，适用于具备一定自稳条件的单线隧道和双线隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩。施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。当围岩变形较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。三台阶七步开挖法简介视频三、隧道开挖三台阶七步开挖法三台阶七步开挖法是台阶法的52三台阶七步开挖法三维示意图三、隧道开挖三台阶七步开挖法三维示意图三、隧道开挖53

CD法（中隔壁法）

CD法适用于IV～V级围岩和浅埋、偏压及洞口段。各部封闭成环的时间短，结构受力均匀，形变小，由于支护刚度大，施工时隧道整体下沉微弱，地层沉降量不大，容易控制。施工时化大跨为小跨，步步封闭，每步开挖扰动土层的范围相对小得多，封闭时间短，结构很快就处于整体较好的受力状态。临时仰拱和中隔墙也起到了增大结构刚度的作用，有效抑制了结构的变形。

三、隧道开挖CD法（中隔壁法）CD法适用于IV～V54中隔壁法施工工序图示:

CD法（中隔壁法）三、隧道开挖中隔壁法施工工序图示:CD法（中隔壁法）三、隧道55施工要点：

左右部的台阶开挖高度根据地质情况及隧道断面大小而定。

后一侧开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。

根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除中隔壁临时支护，一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。

CD法（中隔壁法）三、隧道开挖CD法（中隔壁法）三、隧道开挖56

CRD法（交叉中隔壁法）

CRD法适用于Ⅳ～Ⅵ级围岩浅埋的双线隧道或三线隧道。CRD法遵循“小分部、短台阶、短循环、快封闭、勤量测、强支护”的施工原则，自上而下，分块成环，随挖随撑，及时做好初期支护。CRD法开挖对围岩扰动相对较少；每一开挖部分及时衬砌闭合成环，成洞后初支衬砌结构的整体承压效应较好。三、隧道开挖CRD法（交叉中隔壁法）CRD法适用于Ⅳ～Ⅵ级围岩浅埋57施工要点：隧道按左右部分块实施开挖，每块小断面开挖高度根据地质条件和施工设备而定。每块小断面开挖长度3~5m，及时设置初支和临时仰拱封闭、步步成环，尽量缩短成环时间，及时施作锁脚锚杆（管）。必要时进行掌子面临时支护。根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。

CRD法（交叉中隔壁法）三、隧道开挖施工要点：CRD法（交叉中隔壁法）三、隧道开挖58双侧壁导坑法双侧壁导坑法开挖适用于围岩较差的Ⅴ级围岩和浅埋大跨度隧道。双侧壁导坑法开挖断面多，各断面开挖面积小，开挖后能立即各自闭合，施工中变形量较小，安全性较高。双侧壁导坑法施工中钢架安装存在的误差及偏差使得初支的受力性能较差。双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。三、隧道开挖双侧壁导坑法双侧壁导坑法开挖适用于围岩较差59施工要点：侧壁导坑形状应近似椭圆形，导坑断面宽度一般为整个断面的1/3。两侧侧壁导坑超前中部10～20m，可独立同步开挖支护，中部采用台阶法开挖，保持平行作业。导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，设置锁脚锚（管），并尽早封闭成环。根据监控量测，初期支护稳定后，拆除临时支护，一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。双侧壁导坑法三、隧道开挖施工要点：双侧壁导坑法三、隧道开挖60钻爆作业基本要求开挖轮廓形状和断面尺寸应符合设计要求，尽量减小开挖轮廓线的放样误差。通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。隧道开挖断面应以二次衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。当两相对开挖工作面相距200m时，两端施工应加强联系，统一指挥。当两开挖工作面间的距离剩下10～15m时，应暂停一端施工，另一端开挖至贯通。爆破作业时，所有人员必须撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点；在有可能发生涌水、突水地段要加强开挖工作面与洞内后部工作点的联系。安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200m，当采用全断面开挖时，根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。

隧道开挖中所使用爆破器材的运输、贮存、检验、再加工、使用和退库、销毁必须符合国家有关法律、法规和现行国家标准《爆破安全规程》（GB6722）的规定。施工中对爆破器材必须统一管理、发放，不符合要求的一律不准使用。隧道放炮作业三、隧道开挖钻爆作业基本要求隧道放炮作业三、隧道开挖61隧道超欠挖规定

隧道开挖要严格控制欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出部分侵入衬砌不大于5cm（每1m2不大于0.1m2）；拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。

围岩级别开挖部位ⅠⅡ～ⅣⅤ、Ⅵ拱部平均线形超挖101510最大超挖202515边墙线形超挖101010仰拱、隧底平均线形超挖10最大超挖25隧道放炮作业三、隧道开挖隧道允许超挖值（cm）围岩级别ⅠⅡ～Ⅳ62隧道周边炮眼痕迹保存率是衡量开挖面平整度的一个指标，炮眼痕迹保存率应满足下表的规定：围岩性质硬岩中硬岩炮眼痕迹保存率≥80％≥60％注：炮眼痕迹保存率＝（残留有痕迹的炮眼数/周边眼总数）×100％各种围岩周边炮眼痕迹保存率隧道放炮作业三、隧道开挖围岩性质硬岩中硬岩炮眼痕迹保存率≥80％≥60％注：炮眼痕迹63钻眼作业要求炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。当采用手持凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距和眼底间距的允许误差为±5cm；辅助眼眼口间距允许误差为±10cm；周边眼眼口位置允许误差为±5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。当开挖面凹凸较大时，按实际情况调整炮眼深度及装药量，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。采用手持凿岩机凿眼，当凿眼高度超过2.5m时应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿眼；钻孔作业要定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻工不宜变动。

当采用凿岩台车开挖时,对钻眼的要求,可根据台车的构造性能结合实际情况另行规定。隧道放炮作业三、隧道开挖隧道放炮作业三、隧道开挖64装药装药作业要求：爆破工装药前，应与班组长、领工员对装药开挖工作面附近及炮眼等进行全面检查，对检查出的问题及时处理。炮眼内岩粉应清理干净。炮眼缩孔、坍塌或有裂缝时不得装药。装药作业与钻孔作业不能在同一开挖工作面进行。装药结构规定：常用的周边眼装药结构有小直径连续装药、间隔装药、导爆索装药和空气柱状装药，一般情况下宜选用小直径连续装药或间隔装药结构；软岩可采用导爆索装药结构；当眼深不大于2m时，可采用空气柱状装药结构。为提高炸药的能量和爆破效果，应采用反向装药结构；在有瓦斯、煤尘爆炸危险的开挖工作面应采用正向装药结构。周边眼按药卷直径不同应采用连续装药或间隔装药结构，其他眼采用连续装药结构。

隧道放炮作业三、隧道开挖装药隧道放炮作业三、隧道开挖65间隔装药结构示意图导爆索装药结构示意图三、隧道开挖

小直径药卷连续装药结构示意图间隔装药结构示意图导爆索装药结构示意图三、隧道开挖66

装药作业要求：清孔：装药前，采用掏勺或压缩空气吹眼器清除炮眼内的岩粉、积水，防止堵塞，使用压缩空气吹眼器时应避免炮眼内飞出的岩粉、岩块等杂物伤人。验孔：炮眼清理完成后，采用炮棍检查炮眼深度、角度、方向和炮眼内部情况。发现炮眼不符合要求的，及时处理。装药方法：验孔完成后，爆破工必须按作业规程、爆破设计规定的炮眼装药量、起爆段位进行装药。装药时要一手抓住雷管的脚线，另一手用木质或竹质炮棍将放在眼口处的药卷轻轻的推入炮眼底，使炮眼内各药卷间彼此密接，推入时，用力要均匀。正向装药的起爆药卷最后装入，起爆药卷和所有的药卷的聚能穴朝向眼底；反向装药起爆药卷首先装入，起爆药卷和所有的药卷的聚能穴朝向眼外。所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞，不得用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。采用炮泥机制作炮泥，炮泥配合比一般为1：3的粘土和沙子，加含有2％～3％食盐的水制成，炮泥应干湿适度。光面爆破周边眼封泥长度不宜小于0.3m。三、隧道开挖隧道放炮作业装药作业要求：三、隧道开挖隧道放炮作业67连线、起爆作业规定每次起爆前，爆破员必须仔细检查起爆网络。在同一开挖断面上，起爆顺序由内向外逐层起爆。延发时间一般采用孔内控制。放炮员必须最后离开爆破地点，并必须在有掩护的安全地点进行起爆。爆破前，班组长必须清点人数，确认无误后，方准下达起爆命令。放炮员接到起爆命令后，必须先发出爆破警号，至少等5s，方可起爆。

处理瞎炮（包括残炮）必须在班组长直接指导下进行，并在当班处理完毕，如果当班未能处理完毕，放炮员必须同下一班放炮员在现场交接清楚。

隧道放炮作业返回三、隧道开挖连线、起爆作业规定隧道放炮作业返回三、隧道68四、初期支护四、初期支护69四、初期支护初期支护工艺流程：否四、初期支护初期支护工艺流程：否70预报内容地层岩性，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。地质构造，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体及高地应力、高地温等情况的预测预报。地下水，特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴、富水岩层接触带及其它富水地层等的预测预报。三、初期支护超前地质预报预报内容三、初期支护超前地质预报71预报方法主要有地质分析法、钻探法、物探法和超前导坑法。地质分析法：包括地质素描、地层分界线及构造线、地下和地表相关性分析、地质作图等。钻探法：包括深孔水平钻探、5～8m加深炮孔探测及孔内摄影。物探法：包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法、红外探测法等。超前导坑法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。超前地质预报按预报长度可分为长距离预报（大于200m）、中长距离预报（30～200m）和短距离预报（小于30m）。超前地质预报按采用的预报手段数量可分为单一方法地质预报和综合超前地质预报。四、初期支护超前地质预报四、初期支护超前地质预报72预报要点:

研究区域地质、工程地质资料，必要时进行地表补充测绘和勘探，对整个地区地质情况做到比较全面和深刻的认识，分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程，制定预报预案。根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度和工程设计资料，对不同地段地质预报分级，不同类型和级别的地段采取不同的预报手段。隧道施工前制定好不良地质地段应急预案，采用浅孔钻探发现地质突变或含水等异常时，立即采取处理措施。配备先进仪器设备，由具有丰富经验的地质技术人员、施工人员进行综合分析论证，提高地质判释准确度,提高作业效率。目前，采用深孔水平钻探和5～8m超前钎探,效果很好，必须进行一定量的地质取芯,以准确判定充填型溶洞和高压富水断层界面及规模。要特别注意开挖后对洞身周边地探察，防止掌子面后方发生突泥突水、坍塌等事故。四、初期支护超前地质预报预报要点:四、初期支护超前地质预报73地质雷达现场探测图地质超前预报超前水平钻探水平钻机四、初期支护超前地质预报地质雷达现场探测图地质超前预报超前水平钻探水平钻机四、初期支74超前支护是针对软弱不良地层而采取的辅助工法，施工前需根据围岩条件、施工方法、进度要求、机械配套及工程所处环境等情况，选择简单方法或同时采用几种综合辅助施工方法来加固地层，确保不塌方、少沉陷。四、初期支护超前支护注浆加固注浆的目的注浆就是在一定的压力下，将可凝固的液体压入地层中，充填凝固，从而达到改良地层性能，降低地层的含水量、空隙率和渗透系数，提高地层强度和整体性，起到加固、堵水的目的。注浆的原理浆液注入土体的过程，一般总是先渗透，当通道被阻，浆液渗透困难，即对周围地层进行压密，当压力继续升高，在土体中产生劈裂现象，浆液顺裂缝进一步扩散。渗透、压密和劈裂互相影响、互相补充。超前支护是针对软弱不良地层而采取的辅助工法，施工前需根据75注浆加固:注浆方法作业内容适用条件1全断面封闭预注浆加固开挖面内及轮廓线外一定距离，注浆形成一个整体高压、富水、岩溶地层，接触带2周边帷幕注浆在工作面周边布孔，浆液在开挖轮廓线外形成堵水帷幕全风化地层，上软下硬地层3局部和补充注浆对地层的局部涌水处和薄弱部位进行注浆软弱夹层,软硬不均地层4大管棚和小导管注浆将带孔的花管作为注浆管，浆液通过导管进入地层，导管起输浆和超前棚架作用松散软弱破碎岩层5围截注浆在出水口一定范围内布孔注浆，从外到内进行注浆，最后顶水注浆封堵涌水集中涌水、岩溶地层6径向注浆衬期或一次支护完成后，通过注浆加固围岩，增强支护抗力，减小急剧变形和大面积淋水软弱或岩溶地层7回填注浆在二次衬砌和初期支护背后之间的空隙，浆液充填加固或堵水二次衬砌背后四、初期支护主要注浆方法及适用范围超前支护注浆加固:注浆方法作业内容适用条件1全断面封闭加固开挖面内及76现场注浆施工四、初期支护77现场注浆施工四、初期支护77监控要点内业：注浆方案，调整方案，试验孔总结，钻孔注浆原始记录，注浆效果检查和评定资料。外业：设备配备和使用，钻孔布设，钻机定位，注浆效果检查。四、初期支护超前支护注浆加固监控要点四、初期支护超前支护注浆加固78四、初期支护超前支护四、初期支护超前支护79Ф42超前注浆小导管

四、初期支护超前支护Ф42超前注浆小导管

四、初期支护超前支护80Ф42超前小导管注浆

四、初期支护超前支护Ф42超前小导管注浆

四、初期支护超前支护81超前小导管超前小导管是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外按一定角度打入直径为32~70mm，长度3~5m的带孔钢花管，利用钢管注浆，并与钢架连成一体进行围岩加固的超前支护方式。施工要点

超前小导管沿隧道周边布设，环向间距不宜大于40cm，外插角控制在10~15°。钻至孔深后，用吹管吹出碎碴清孔，防止孔位坍塌。两环小导管间搭接长度不宜小于1m。

根据地质情况可选择单液浆、双液浆或化学浆液（慎用）四、初期支护超前支护超前小导管四、初期支护超前支护82小导管施工四、初期支护超前支护小导管示意图小导管施工四、初期支护超前支护小导管示意图83超前小导管监控要点:内业：实施方案（小导管参数、注浆配比、注浆参数等），注浆原始记录（钻孔记录、注浆记录、检查记录，调整参数记录）。现场：施工设备到场及使用，小导管材料、间距、长度、倾角、与钢架连接情况及搭接长度，注浆效果。四、初期支护超前支护超前小导管四、初期支护超前支护84右上：洞口大管棚施工上：洞内中管棚施工右：洞口施工完的大管棚三、初期支护超前支护右上：洞口大管棚施工上：洞内中管棚施工右：洞口施工完的大管棚85施工要点：喷射混凝土宜采用湿喷工艺。喷射机具应具有良好的密封性能，输料连续、均匀，满足喷射作业要求。喷射混凝土设计强度不小于C25。喷射前，对岩面渗漏水要进行封堵或引排处理。分段分片自下而上顺序喷射，一次喷射厚度拱部不得超过6cm，边墙不得超过10cm。喷射压力控制在0.15～0.2MPa，混凝土喷射终凝2h后，应进行湿润养护，养护时间不得少于14d。三、初期支护喷射混凝土施工要点：三、初期支护喷射混凝土86四、初期支护回弹率及粉尘浓度：回弹意味着粗骨料的损失，而粉尘则意味着微细颗粒的损失。这两者对附着的喷混凝土质量，具有重要的影响。因此，喷射施工中，如何控制回弹和减少粉尘的发生是很重要的课题。也是确保喷混凝土质量的重要课题。我国《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086），回弹率边墙不大于15%，拱部不大于25%，粉尘浓度小于10mg/m3。《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》（TZ231－2007）：喷射混凝土时粉尘含量不得大于2mg/m3。监控要点：喷射混凝土配合比，质量检查记录，喷射机械设备到场和使用，喷射混凝土的及时性，喷射压力、厚度、强度，回弹率及粉尘含量，喷射混凝土的养护，表面平整度。喷射混凝土四、初期支护回弹率及粉尘浓度：喷射混凝土87右：喷射混凝土施工四、初期支护喷射混凝土上：喷射混凝土机械手及多功能作业台架组成喷锚支护作业线右：喷射混凝土施工四、初期支护喷射混凝土上：喷射混凝土机械手88四、初期支护锚杆是在围岩开挖后，在开挖轮廓线外岩体中打入实心或空心的杆体，起到对围岩的加筋和联结作用，锚杆与围岩间采用砂浆或其它材料固结，并设置钢垫板固定。黄土隧道、土质浅埋隧道拱部锚杆作用不大。施工要点：锚杆采用专用机械成孔打入，按设计要求定位，孔位允许偏差±150mm，孔深允许偏差±50mm，杆体插入锚杆孔时，应保持位置居中。砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，砂浆或水泥浆内可添加适量的微膨胀剂和速凝剂。

锚杆四、初期支护锚杆是在围岩开挖后，在开挖轮廓线外岩体中打入实心89四、初期支护施工要点：

药包型锚杆、树脂锚杆在杆体插入过程中应注意旋转，使粘结剂充分搅拌。锚杆安设后其填充砂浆终凝后应立即安装垫板，垫板应与孔口混凝土密贴，拧紧螺帽。监控要点：锚杆质量检查记录，锚杆材质、长度，锚杆孔布设数量、位置、深度，锚杆插入孔内长度，注浆压力及饱满度，垫板安设情况。组合中空锚杆注浆连接结构图锚杆四、初期支护施工要点：组合中空锚杆注浆连接结构图锚杆90四、初期支护钢架是在隧道开挖后，为使围岩保持稳定而设置的钢格栅或型钢制成的支护骨架结构，通常与钢筋网、喷射混凝土等结合在一起共同受力。施工要点：钢架应在初喷混凝土后及时架设。大断面隧道施工时，宜使用机械架设钢架。安装前应清除底脚的虚碴及杂物。钢架不宜在受力较大的拱顶及其它受力较大的部位分节。钢架外缘应用钢楔或混凝土预制块楔紧，钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实，确保密贴。钢架加工后必须进行试拼检查，架立位置准确，安装允许偏差横向和高程±5cm，垂直度±2°，安装后利用锁脚锚杆（管）定位；两排钢架间用Φ22钢筋拉杆纵向连接牢固，形成整体受力结构。钢架四、初期支护钢架是在隧道开挖后，为使围岩保持稳定而设置的钢格91原材料检验钢构件加工测定钢架位置安装质量检验清除拱（柱）脚底浮碴铺设钢筋网、架立钢架安装纵向钢筋连接筋校正处理喷混凝土钢架试拼、检验初喷混凝土开挖面超欠挖处理施工准备合格锚杆固定、打锁脚锚杆不合格结束合格运入洞内拼装校正处理不合格钢架施工工艺流程图示:四、初期支护监控要点：钢架施工质量检查记录，钢架材质、制造情况、钢架与围岩间密贴及填充情况，钢架自身及相互连接情况，钢架安装数量、位置、钢架底脚落实情况，钢架混凝土保护层厚度。钢架原材料检验钢构件加工测定钢架位置安装质量检验清除拱（柱）脚底92钢架安装要求：钢架应在开挖或初喷混凝土后及时架设。安装前应清除底脚下的虚碴及杂物，钢架底脚应置于牢固的基础上。钢架安装允许偏差：钢架间距及其横向位置和高程的允许偏差为±5cm，垂直度为±2°。钢架拼装可在作业面进行，各节钢架间以连接板螺栓连接并密贴。钢架要尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向焊连。钢架应尽量减少接头个数。采用分部开挖法施工时，钢架拱脚必须打设锁脚锚杆（或锚管），锚杆长度不小于3.5m，每侧数量为2～3组（每组2根）。下半部开挖后钢架应及时连接落底。钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷混凝土充填密实；各种形式的钢架应全部被喷混凝土覆盖，保护层厚度不得小于4cm。四、初期支护钢架钢架安装要求：四、初期支护钢架93四、初期支护在喷射混凝土中增设钢筋网，可以防止受喷面由于承受喷射力而塌落，减少回弹量、防止喷射混凝土层的开裂，增强初期支护的整体作用，通常与锚杆或钢架焊接成一体。施工要点：

钢筋网采用直径6～10mm圆钢，网格间距150～250mm。纵横向钢筋采用点焊联结，使用前要除锈和擦去油迹、浮土。必要时，可采用双层钢筋网。监控要点：钢筋直径、网格间距、焊接、除锈情况，钢筋网与拱架、锚杆连接情况，钢筋网保护层厚度。钢筋网四、初期支护在喷射混凝土中增设钢筋网，可以防止受喷面由于承94四、初期支护上：锚杆施工右上：格栅钢架及喷混凝土右下：型钢钢架及钢筋网初期支护四、初期支护上：锚杆施工右上：格栅钢架及喷混凝土右下95四、初期支护上：锚、喷、网、钢架初支右上：喷射混凝土右下：机械架设钢架初期支护四、初期支护上：锚、喷、网、钢架初支右上：喷射混凝土右下：机96五、监控量测五、监控量测97

监控量测是指在隧道施工过程中，对围岩及支护结构体系的相关稳定状态进行监测，以了解和掌握围岩稳定状态及支护结构体系可靠程度，确保隧道施工安全和结构的长期稳定性，为隧道施工中围岩级别变更、初期支护和二次衬砌的参数调整、修正及优化设计提供依据，是实现信息化设计与施工不可缺少的一道工序。五、监控量测监控量测是指在隧道施工过程中，对围岩及支护结98监控量测工作的具体目的和意义工程实例：兰新客专高桥隧道下穿铁路路基下沉监测五、监控量测监控量测工作的具体目的和意义工程实例：兰新客专高桥隧道下穿铁99郑西客专函谷关隧道洞顶公路路面、服务区下沉及开裂情况监控量测工作的具体目的和意义工程实例：五、监控量测郑西客专函谷关隧道洞顶公路路面、服务区下沉及开裂情况监控量测100杭州地铁车站基坑坍塌五、监控量测监控量测工作的具体目的和意义工程实例：杭州地铁车站基坑坍塌五、监控量测监控量测工作的具体目的和意义101

确保施工安全

修正及优化设计

弥补理论分析的不足

对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控，判断隧道施工对周围环境的影响程度。

量测数据和资料是处理工程合同纠纷的重要依据

积累资料，并为隧道运营后的养护与维修提供可靠的原始数据。五、监控量测监控量测工作的具体目的和意义确保施工安全五、监控量测监控量测工作的具体目的和意义102监控量测的管理必须科学合理，设计单位应进行监控量测设计，监控量测单位应编制监控量测实施细则，施工中应按细则实施，工程竣工后将监控量测资料整理归档并纳入竣工文件中。

监控量测设计应包括以下内容：确定测点布置原则、监控量测断面及监控量测频率；

确定监控量测控制基准；

编制概算。承担监控量测工作的单位应拥有专业的监控量测人员和设备，掌握成熟可靠的测试数据处理与分析技术。监控量测的基本规定五、监控量测监控量测的管理必须科学合理，设计单位应进行监控量测设计，监103

监控量测单位应成立现场监控量测小组，建立相应的质量保证体系，负责及时将监控量测信息反馈于施工和设计。监控量测人员要求相对稳定，以确保监控量测工作的连续性。

现场监控量测工作应包括以下主要内容：

现场情况的初始调查；

编制实施细则；

布设测点并取得初始监测值；

现场监控量测及分析；

提交监控量测成果。监控量测的基本规定五、监控量测监控量测单位应成立现场监控量测小组，建立相应的质量保证体系104监控量测项目

施工监测项目根据其重要性可分为两大类：必测项目和选测项目。必测项目是施工的经常性量测项目，这类量测项目通常测试方法简单、费用少、可靠性高，对监视围岩稳定、指导设计和施工却具有重要的作用。监控量测必测项目水准仪、铟钢尺或全站仪地表沉降4收敛计、全站仪净空收敛3水准仪、钢挂尺或全站仪拱顶下沉2现场观察、数码相机、罗盘仪洞内、外观察1备注常用量测仪器监控量测项目序号监控量测技术五、监控量测监控量测项目施工监测项目根据其重要性可分105拱顶下沉量测示意图监控量测项目五、监控量测监控量测技术拱顶下沉量测示意图监控量测项目五、监控量测监控量测技术106埋深重要性测量与否3B<H小不必要2B<H<3B一般最好量测B<H<2B重要必须量测H<B非常重要必须列为主要量测项目注：B为隧道直径，H为隧道埋深。地表沉降与隧道埋深五、监控量测监控量测技术监控量测项目埋深重要性测量与否3B<H小不必要2B<H<3B一般最好量测107选测项目是对一些有特殊意义和具有代表性的区段进行补充测试，以求更深入地掌握围岩的稳定状态与锚喷支护效果，以便更好地指导未开挖区的设计与施工，这类量测项目测试较为麻烦、量测项目较多、费用较大，一般只根据需要选择其部分项目监控量测选测项目序号监控量测项目常用量测仪器1围岩压力压力盒2钢架内力钢筋计、应变计3喷混凝土内力混凝土应变计4锚杆轴力钢筋计5二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计6初期支护与二次衬砌间接触压力压力盒7围岩内部位移多点位移计8隧底隆起水准仪、铟钢尺或全站仪9爆破振动振动传感器、记录仪10孔隙水压力水压计11水量三角堰、流量计12纵向位移多点位移计、全站仪五、监控量测监控量测技术监控量测项目选测项目是对一些有特殊意义和具有代表性的区段进108围岩压力与两层支护间压力测点布置为了解整个断面的接触压力情况，分别在隧道拱顶、左右侧拱腰、左右侧拱脚共五个部位布置接触压力测点。

监控量测技术

监控量测项目五、监控量测围岩压力与两层支护间压力测点布置为了解整个断109初期支护内力测点布置初期支护内力量测主要是为了了解钢支撑或格栅钢架受力大小，为钢支撑或格栅钢架的选型与设计提供依据；初期支护钢支撑或格栅钢架应力量测采用钢筋计焊接在型钢腹板上来量测钢支撑应力，或用钢筋计焊接在格栅钢架的主筋上量测。监控量测技术监控量测项目五、监控量测初期支护内力测点布置初期支护内力量测主要是为110净空收敛量测测线数地段开挖方法一般地段特殊地段全断面法一条水平测线－台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条水平测线,两条斜测线分部开挖法每分部一条水平测线CD或CRD法上部、双侧壁导坑法左右侧部，每分部一条水平测线，两条斜测线，其余分部一条水平测线净空收敛量测测线监控量测技术监控量测断面布置五、监控量测净空收敛量测测线数地段一般地段特殊地段全断面法一条水平测线－111

拱顶下沉量测频率主要根据位移速度及距工作面开挖距离而定，具体见下表：1次/7d＞5B1次/2～3d（2～5）B1次/d（1～2）B2次/d（0～1）B监控量测频率监控量测断面距开挖面距离（m）注：B—隧道开挖宽度。位移速度（mm/d）监控量测频率≥52次/d1～51次/d0.5～11次/2～3d0.2～0.51次/3d＜0.21次/7d按距开挖面距离确定的监控量测频率按位移速度确定的监控量测频率监控量测技术监控量测频率五、监控量测拱顶下沉量测频率主要根据位移速度及距工作面开挖距离而定112地质及支护状况观察方法对掌子面进行目测，主要了解掌子面的工程地质和水文地质条件。掌子面目测观察内容序号目测观察内容1地质种类和分布状态2岩性特征(岩石的颜色、成分、结构、构造)3地层时代及产状4节理性质、组数、间距、规模，节理裂隙的发育程度和方向性，断面状态特征，充填物的类型和产状5断层的性质、产状，破碎带宽度、特征6涌水量大小、涌水位置、涌水压力7开挖工作面的稳定状态，顶板有无剥落现象将目测观察到的有关情况和现象，详细记录并绘制成图册：每个监测断面绘制一张隧道开挖工作面素描图，图中包括剖面位置及间距监控量测方法五、监控量测地质及支护状况观察方法对掌子面进行目测，主要了解掌子面的工程113初期支护目测观察内容序号目测观察内容1初期支护完成后对喷层表面的观察以及裂缝状况的描述和记录2有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象3喷射混凝土是否产生裂缝或剥离，要特别注意喷射混凝土是否发生剪切破坏4有无锚杆和喷射混凝土施工质量问题5钢拱架有无被压屈现象6是否有底鼓现象监控量测方法地质及支护状况观察方法五、监控量测初期支护目测观察内容序号目测观察内容1初期支护完成后对喷层表114各工法位移测点预埋件埋设图(反射膜片)不同工法预埋件布置图监控量测方法位移量测方法五、监控量测各工法位移测点预埋件埋设图(反射膜片)不同工法预埋件布置图115

监控量测方法位移量测方法五、监控量测监控量测方法位移量测方法五、监控量测116监控要点：监控量测方案、监控量测原始记录、数据整理和分析资料，监控量测设备到场和使用情况，量测断面和测点的布设及量测频率，测点设置的及时性和初始读数的时间，量测数据和分析结果对设计和施工的指导。铁建设［2007］88号文：监控量测工作应纳入正常施工工序，监控量测结果应及时反馈，指导设计与施工。隧道开挖后的围岩变形量测应按规定实施，量测数据应绘制成图。返回五、监控量测监控要点：返回五、监控量测117六、防排水六、防排水118防排水原则防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理、因地制宜、多道防线、综合治理。防排水体系铁路隧道防排水应综合采用注浆堵水、防水层防水、排水盲管排水、防水混凝土防水、施工缝和变形缝的防水处理以及中心水沟、侧沟排水系统排水等多种措施，形成完整的防排水体系，以达到隧道防排水要求。采用复合式衬砌的隧道可采用全包或半包防水。全包防水一般用于水量比较丰富的软弱围岩，半包防水一般用于水压不大的硬岩或中硬岩地层。六、防排水119防排水原则六、防排水119

洞口截水沟隧道施工前应对地表及隧道附近的井泉、池沼、水库、河流等进行调查，并应进行观测与试验，分析其对隧道渗漏水的影响，并按设计要求进行处理。隧道覆盖层较薄或地表水有可能渗入隧道时，施工前应对地表积水、坑、洼等进行处理。

截水沟应设在距边、仰坡开挖边缘至少5m距离的地方，黄土地区应在10m以上；为防止泥砂淤塞，截水沟坡度不得小于3‰，当土质纵坡大于200‰，石质纵坡大于400‰时，应分段采用不低于M7.5水泥砂浆砌片石铺砌，保证截水沟的稳定。截水沟根据地形可设计成单侧或双侧排水，并与路堑排水系统顺接，出水口必须防止顺坡散流、冲刷，危害线路及农田房舍。六、防排水120洞口截水沟六、防排水120

铁路隧道结构防排水图六、防排水铁路隧道结构防排水图六、防排水121

排水盲管施工环向排水盲管沿纵向设置的间距应符合设计要求，通常采用单壁打孔波纹管，直径一般为50mm，并宜根据洞内渗、漏水的实际情况，在地下水较大的地段加密设置；在无渗漏水地段，宜根据设计每隔5～10m，在喷混凝土表面安装环向排水盲管，使隧道在使用期内，因地下水的迁移变化而产生的渗漏水能顺利排出洞外。纵向排水盲管的管径应符合设计要求，通常采用双壁打孔波纹管，直径一般为100mm，盲管中间不得有凹陷、扭曲等，以防泥砂淤积堵塞；纵向排水盲管应按设计规定的排水坡度安装，当设计无要求时，其坡度不宜小于2‰。横向排水盲管通常采用硬质PVC塑料管，直径一般为50mm左右，横向排水盲管的设置间距宜为5～10m，坡度宜为2％；埋入墙脚的横向排水管一端应和纵向排水盲管相连，一端连接侧沟，铺底混凝土上的横向排水管一端和侧沟相连，一端和中心水沟（管）相连。六、防排水排水盲管施工六、防排水122

Φ50环向盲管安装六、防排水

Φ100纵向盲管安装123Φ50环向盲管安装六、防排水Φ100纵向盲管安装12

防水层施工隧道防水层主要要塑料（橡胶、橡塑）防水板、涂膜防水层、沥青油毡防水层等。防水板厚度一般不应小于1.2mm。无纺布和防水板铺设铺设前，基面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，表面平整度应符合下式要求，否则应进行喷射混凝土或抹水泥砂浆找平处理。

D/L≤1/6式中：L—基面相邻两凸面间的距离（L≤1m）；D—基面相邻两凸面间凹进去的深度。无纺布和防水板应分开铺设，用射钉或膨胀螺栓将热塑性垫圈和缓冲层平顺地固定在基面上，固定点间距宜为拱部0.5～0.8m、边墙0.8～1.0m、底部1～1.5m，呈梅花形排列，基面凹凸较大处应增加固定点，使缓冲层与基面密贴。缓冲层接缝搭接宽度不应小于5cm。六、防排水124防水层施工六、防排水124通过激光投射光斑对热熔垫圈精确定位，实现快速安装、规范施工采用超声波焊机焊接防水板六、防排水125通过激光投射光斑对热熔垫圈精确定位，实现快速安装、规范施工采采用纵环向止水带定位卡具，提升施工缝防水效果六、防排水防水板施工效果采用纵环向止水带定位卡具，提升施工缝六、防排水防水板施工效果126

塑料防水板应采用无钉铺设，中间应热熔焊接在塑料垫圈上，两幅防水板之间应采用双焊缝焊接搭结，搭接长度不宜小于150mm，单条焊缝的宽度不宜小于15mm。防水板搭接缝的焊接质量应按充气法检查（即密封性检查），将5号注射针与压力表相接，然后进行充气，当压力表达到规定压力（一般为0.25MPa）时停止充气，保持10min以上，若压力下降在10%以内，说明焊缝合格；如压力下降过快，说明焊缝不严，应进行补焊。六、防排水127塑料防水板应采用无钉铺设，中间应热熔焊接在塑料垫圈上，两幅防水混凝土施工原材料的有关要求

水泥的强度等级宜为42.5级，水泥的技术要求应满足国家现行标准的有关规定。

砂宜采用中砂，应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，不宜使用山砂，不得采用海砂，含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于0.5%。石子宜采用连续级配，粒型良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石，最大粒径不应大于40mm，用泵送时不应大于输送管径的1/3。吸水率不应大于1.5%，含泥量不应大于1%，泥块含量不应大于0.25%。

不得使用具有碱-碳酸盐反应活性的骨料。

六、防排水128防水混凝土施工六、防排水128

每立方米混凝土中各类材料的总碱量（Na2O当量）应符合国家现行《铁路混凝土工程预防碱-骨料反应技术条件》（TB/T3054）的规定，并不得大于3kg。

防水混凝土应尽量避免使用含氯离子的外加剂，钢筋混凝土中由水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂和拌合用水等引入的氯离子总含量，不应大于胶凝材料总量的0.10%。配合比的有关要求为提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，宜适量掺加优质粉煤灰或硅灰等矿物掺和料，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%。当粉煤灰掺量大于30%时，水胶比不宜大于0.45，处于冻融环境中的混凝土的粉煤灰的掺量不宜大于30%。不同环境条件下的混凝土的水胶比、胶凝材料用量，应符合有关规范和规定。六、防排水防水混凝土施工129每立方米混凝土中各类材料的总碱量（Na2O当量）应符合国家灌注的有关要求混凝土入泵坍落度宜控制在150～180mm，入泵前坍落度每小时损失值不应大于30mm，坍落度总损失值不应大于60mm。混凝土入模时的温度不宜高于30℃，也不应低于5℃，当温度低于3℃时，应按冬期施工处理。

施工工艺或强度不同的混凝土必须分开浇筑。仰拱混凝土必须整幅浇筑，拱圈、仰拱和底板不得留纵向施工缝。边墙宜整体浇注，如设置纵向水平施工缝，该条水平施工缝宜设置在洞内侧沟盖板底与边墙排水孔之间，其位置应保证该水平缝的止水带下缘能避开边墙进水孔（管）；环向施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝结合设置；墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于30cm。防水混凝土施工六、防排水130灌注的有关要求防水混凝土施工六、防排水130混凝土应从低处向高处分层、左右对称、连续浇筑完成，当必须间歇时，应在前层混凝土初凝前，开始浇筑次层混凝土，如果间歇时间超过2小时，应将原浇注面凿毛，冲洗干净后，浇筑新混凝土前，对垂直施工缝宜在旧混凝土面上涂刷一层厚度水泥净浆；对水平施工缝应在旧混凝土面上铺一层厚10～20mm、水胶比较混凝土略小的1：2的水泥砂浆，或铺一层厚约30cm的混凝土，其粗骨料宜比新浇混凝土减少10%。养护的有关要求应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土采取保温、保湿养护。养护时，养护水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。拆模后可能与流动水接触的混凝土，应在混凝土与流动水接触前采取有效的保温、保湿养护措施，并增加养护时间（至少14d）。防水混凝土施工六、防排水131混凝土应从低处向高处分层、左右对称、连续浇筑完成，当必须间

施工缝：受到施工工艺的限制，按计划中断施工而形成的接缝，被称为施工缝。隧道混凝土结构由于分段浇筑，在本段混凝土与上一段混凝土之间形成的缝隙，就是最常见的施工缝。所以并不是真正意义上的缝，而应该是一个面。

施工缝、变形缝处理六、防排水变形缝：建筑物在外界因素作用下常会产生变形，导致开裂甚至破坏。变形缝是针对这种情况而预留的构造缝。变形缝可分为伸缩缝、沉降缝、防震缝三种。变形缝缝宽一般为20～30毫米。

132施工缝：受到施工工艺的限制，按计划中断施工而形成的接缝变形缝防水结构图施工缝防水结构图Infiltra-Stop注浆管

带注浆管止水条六、防排水133变形缝防水结构图施工缝防水结构图Infiltra-St