隧道施工常见问题分析与处理措施

匚中常见问题原因分析及处理防止措施

问题一：二衬拱顶、拱腰个别地方存在空洞和不密实

㈠原因分析：

1、II、川级围岩光爆效果差，导致隧道开挖轮廓凹凸不平，有棱角

(1)光爆设计不合理(孔网参数、装药构造、起爆网络等)。

(2)火工品日勺性能不稳定(炸药的爆速、非电毫秒雷管延期时间的精

确性、火工品日勺可靠性)。

(3)钻爆时施工班组存在偷工行为，未按规定炮眼间距、数量布置炮

眼。

(4)在开挖断面口勺下部位置，由于作业空间的限制和操作人员日勺操作

水平日勺问题。在钻眼时，未能很好日勺控制钻杆日勺角度和周围眼日勺间距。

⑸在周围眼施工放样时，放样精度不满足规定。

2、人为原因：

(1)11、III级围岩初期支护/厚度局限性，喷射胫时未把凹凸面喷平,

平整未到达规范规定。

(2)防水板铺设时未预留好足够的松铺系数，导致度浇筑完毕后防水

板未与初支面密贴。

(3)在胫浇筑到拱顶位置时，未及时日勺调整腔日勺坍落度，导致拱顶未

被及充填密实。

⑷在胫浇筑到拱顶位置时出现堵管现象，现场人员在未仔细分析原

因日勺状况下就主观地认为已经管满，停止腔泵送导致二衬厚度局限性，

出现脱空现象。

⑸在浇筑二衬及时，施工作业班组主观上存在偷工减料行为，体现

为衬砌厚度局限性，注浆不满、不实等现象；现场管理人员在於最终补

方时，向拌合站提供的补方数量不精确，导致拌合站停止胫搅拌，实际

二衬会在未注满的状况下停止，导致二衬脱空。

(6)在二衬腔未初凝前急于拆管，导致未自稳日勺破掉在自重口勺作用下

下落形成漏斗，导致二衬脱空。

3、技术原因：

(1)龄时收缩徐变，导致空隙。

⑵於施工配合比水灰比偏大、坍落度大、胫振捣不密实，经自重下

沉。

⑶用输送泵输送舲时，拱顶的胫在输送过程中把部分空气密闲在狭

小空间内无法排出，导致空隙。

㈡处理措施

1、加强II、III级围岩光爆控制，提高光爆效果和基岩面平整度。

(1)针对不一样围岩、不一样的开挖断面、有无仰拱三种状况重新进

行光爆设计，其设计参数见(表1〜表5及附图)：

⑵提高轮廓线放样精度，周围轮廓线的放样容许误差控制为±2cm。

⑶掏槽眼采用高爆速、高猛速、高密度日勺炸药；周围眼采用低爆速、

低猛度、低密度、传爆性能好、爆炸威力大的炸药。

⑷采用不耦合装药构造，通过空气的缓冲作用减轻震动和保护岩体。

⑸根据地质条件选择合理的爆破参数。在施工中，首先调整周围眼

日勺药量，并对炮眼装药构造进行调整，详细做法是将周围眼炸药均匀的

绑扎在导爆索上，使炸药能量愈加均布于炮孔壁上，必要时增打导向孔

以减轻爆破对围岩的扰动，另一方面是加强掏槽，增大内圈眼至周围眼

日勺段间隔时间，跳1〜2段分别使用毫秒雷管，以减轻爆破时围岩对周围

孔日勺夹制作用及破坏，保证周围眼采用通段雷管同步起爆(采用导爆索

连接)，提高爆破效果。最终是加强孔口填塞质量，使用高质量炮泥堵塞。

(6)提高钻孔精度及炮孔成孔质量。光爆效果好坏，超欠挖多少均与

周围钻孔成孔质量有亲密关系。在钻凿周围眼时，要尽量控制好外插角。

(7)加强对工人的培训，增强工人责任心，钻凿周围眼时，选择经脸

丰富日勺钻工作为领钻员，让其先钻凿一拱顶周围眼，插入钢钎，其他钻

工根据此作为引导，平行于钢钎进行钻凿，以控制好钻孔角度。

(8)根据现场实际地质状况，动态调整爆破参数，尤其是孔网参数确

实定和药量控制，更好日勺对超欠挖加以控制。

(9)隧道开挖前，分部主管技术员根据现场围岩状况制定光面爆破参

数报监理审批后交作业人员执行，在整个钻眼、装药过程技术员要全程

监控，每一循环进尺不适宜超过3.5米。

2、对于初期支护表面不平整日勺状况，采用喷射於补喷平整，必要时

打设锚杆并挂网喷腔。使其岩石个别突出部分(每1#不不小于0.Im?)

欠挖不不小于5cmo

3、在二衬殓浇筑到拱顶位置时，及时的调整殓的坍落度，使拱顶完

全被经充填密实。

4、采用有效措施提高施工作业人员及现场管理人员日勺责任心、质量

意识：补方精确、经初凝后拆管等；

5、对已形成二衬后脱空现象日勺处理：

对于拱顶部位二衬脱空：采用拱顶预留注浆孔进行注浆回填；对拱

腰及边墙处二衬脱空：采用钻孔后注浆回填。

(1)以雷达监测数据为根据，明确需注浆回填加固口勺范围和数量。根

据现场实际状况选定合适B勺注浆方案。

①对于脱空高度不不小于10cm,一般采用042mm注浆管压注纯水泥

浆处理，水灰比为0.5:1;

②对于脱空高度为10〜15cm,采用042mm注浆管压注水泥砂浆处理,

水泥砂浆具有良好日勺流动性；

③对于脱空高度不小于15cm,采用Q150mm钢管接舲输送泵直接泵

送法。球要具有良好的和易性和流动性。坍落度控制在15〜20cm,碎石

最大粒径不不小于1cm。

(2)施工过程中注意事项：

①钻孔预埋注浆管时，管口距围岩要预留5〜10cm空隙，以便浆液

能顺利流出。

②注浆管要用钢板和膨胀螺栓与既有衬砌固结，最终通过法兰盘连

接注浆管或注浆泵进行注浆或泵送於。

③注浆速度不能过快，当出现较大压力时可暂停10分钟左右，使浆

液顺利扩散。

④注浆完毕后不要急于拆除法兰盘，待浆液有一定日勺自稳能力后再

拆并及时封堵注浆口。

6、返工处理状况

对于二衬胫标号低于设计原则、二衬厚度低于验收原则和二衬厚度

局限性范围过大日勺现象，要分析原因。并对此类工程要坚决拆除返工。

㈢二衬背后脱空的防止措施

1、严格执行“三检制度”，严把工序质量关，上道工序不合格严禁

下道工序施工。

2、加强光面爆破控制，提高基岩平整度。

3、加强施工过程控制，对初支平整度不满足规定日勺不予验收，直至

补喷合格后才容许进行下道工序施工，保证初支基面平整。

4、加强二衬腔振捣质量。

5、加强各工序作业人员的质量意识教育，掌握每道工序日勺质量原

则。

6、加强技术管理人员的责任心教育，把好每道工序质量。

光面爆破参数记录（II级围岩）表1

围宕炮眼类别备注

序号参数名称

类别掏槽眼掘进眼辅助眼周围眼底眼

1钻孔深度（m）4.53.74.33.54.7

2炮眼间距（m）0.250.80.80.50.65

3炮孔个数（个/p>

■正当3

4装填系数（%）8080706080

（II级）

5光爆层厚度（n）0.55

周围眼线装药密度

60.25

（Kg*m"）

7炸药单耗（Kg*n'）1

1钻孔深度5）4.33.84.33.54.5

2炮眼间距（m）0.30.80.80.550.65

3炮孔个数（个/p>

凝灰岩

4装填系数（■8080706080

5（II级）光爆层厚度（n）0.G

周围眼线装药辔度

60.3

（Kg*m'）

7炸药单耗（Kg*n：'）1

阐明：此数量表中数据为全断面爆破开挖炮眼数量。

注：本图尺寸除注明外均以厘米计。

II级围岩IIa型全断面爆破开挖炮眼布置图

光面爆破参数记录（III级围岩）表2

用岩类炮眼类别

序号参数名称备注

别掏槽眼掘进眼辅助眼周围眼底眼

1钻孔深度5）4.53.74.53.54.7

2炮眼间距（m）0.350.80.80.60.75

3炮孔个数（个）8101204217

花岗岩

4装填系数（Q8080706080

（HI级）

5光爆层厚度（m）0.6

冏围眼线装药密度

60.3

（Kg*m'）

7炸药单耗0.9

1钻孔深度5）4.33.84.33.54.5

2炮眼间距5）0.30.80.80.650.75

3炮孔个数（个）8101164017

凝灰岩

4装填系数4）8080656080

（III级）

5光爆层厚度5）0.6

周围眼线装药密度

60.3

（Kg*m1）

7炸药单耗（Kg*tn3）0.9

阐明：此表中的数量为全断面爆破开挖炮眼布置数量（无仰拱）。

注：本图尺寸除注明外均以厘米计。

HI级围岩IHa型全断面爆破开挖炮眼布置图

光面爆破参数记录（川级围岩）表3

围岩炮眼类别备注

序号参数名称

类别掏槽眼掘进眼辅助眼周围眼底眼

1钻孔深度5）4.53.74.53.54.7

2炮眼间距5）0.350.80.80.60.7

3炮孔个数（个）8101204224

4花岗岩装填系数（*）8080706080

5（川级）光爆层厚度5）0.6

周围眼线装药密度

60.3

（Kg*m'）

7炸药单耗（Kg*ms）0.9

1钻孔深度（m）4.33.84.33.54.5

2炮眼间距（m）0.30.80.80.650.7

3炮孔个数（个）8101164024

4凝灰岩装填系数（%）8080656080

5（ni级）光爆层厚度5）0.6

周围眼线装药密度

60.3

（Kg*m"）

7炸药单耗（Kg*m90.9

阐明：此表中的数量为全断面爆破开挖炮眼布置数量（有仰拱）。

in级围岩mb空全断面爆破开挖炮眼布置图

光面爆破参数记录（川级围岩）表4

困岩炮眼类别备注

序号参数名称

类别掏槽眼掘进眼辅助眼周围眼底眼

1钻孔深度5）4.53.74.53.54.7

2炮眼间距（m）0.350.80.80.60.7

3炮孔个数（个）810673226

4花岗岩装填系数（％）8080706080

（HI级）

5光爆层厚度：m）0.6

周围眼线装药密度

60.3

<Kg*m'）

7炸药单耗（Kg*ml0.9

1钻孔深度5）4.33.84.33.54.5

2炮眼间距5）0.30.80.80.650.7

3炮孔个数（个）810643026

4凝灰岩装填系数（%）8080656080

5（in级）光爆层厚度：m）0.6

周围眼线装药密度

60.3

（Kg*m1）

7炸药单耗（Kg*m'）0.9

阐明：此表中的数量为台外法施工上台阶爆破开挖炮眼布置数量。

注：本图尺寸除注明外均以厘米计。

in级围岩nia型台阶法炮眼布置图（无仰拱）

注：本图尺寸除注明外均以厘米计。

in级围岩-nib型台阶法炮眼布置图（有仰拱）

问题二：无砂砂、排水盲管、土工布及防水板施工不规范

㈠原因分析：

1、排水管

（1）纵向排水管接侧沟处日勺泄水管在浇筑及前，未固定牢固。致使经

浇筑后，泄水管在胫浇筑过程中产生位移，导致管口高底不一致或管口

高于管底现象。

（2）纵、环向排水管在浇筑胫前，未对管口进行有效日勺保护，致使经

浇筑后管口堵塞。

⑶由于在制作和安装纵向排水管时，未精确定位，导致两相邻接侧

沟处日勺泄水管管口中心间距超标。

2、无砂腔排水体

(1)未严格按无砂腔配合比进行拌制，致使拌制后日勺经质量差、施作

不饱满。

(2)在施作排水体时未按规定采用防水板将纵向排水管进行反包。

3、土工布及防水板铺设

(1)在准备铺设防水板前，未对隧道不平整基面进行有效处理；

(2)铺挂土工布时，用于固定土工布日勺射钉和热熔衬垫数量局限性，

尤其是II、川级围岩由于现场喷射经曰勺厚度薄而岩石又较坚硬，射钉很

难固定在岩石上，此时作业人员为了省工，存在侥幸心理。最终导致固

定防水板的焊点密度局限性，铺挂后日勺防水板不规范。

(3)由于基面不平整、防水板日勺松铺系数不精确，导致相邻两幅防水

板铺设后，搭接处出现错位，最终致使两幅防水板间个别地方口勺搭接宽

度未到达设计规定。

4、止水带安装：

(1)纵向止水带个别地方未采用固定钢筋固定或固定不牢固，导致胫

施工后止水带不顺直。

(2)二衬环向止水带安装不规范、下板仰拱开挖时未对上板仰拱安装

日勺止水带进行有效保护导致破损。

(3)止水带未按规定进行焊接，相邻止水带接头搭接长度局限性。

㈡处理措施

1、基面处理

严格施工过程控制，对初支面不平整日勺不予验收，直至补喷合格后

才容许下道工序日勺施工，保证初支基面平整。

2、排水管

(1)纵向排水管安装前，按设计尺寸划线，使其位置精确合理；

(2)纵向排水管接侧沟处日勺泄水管在浇筑殓前，采用有效的加固措施

进行加固，使出水口与管底坡度符合规定。并保证泄水管在於浇筑过程

中不产生位移，管口高底不一致或管口高于管底现象。

(3)纵、环向排水管在浇筑腔前，向管口塞堵土工布或其他软质材料

进行保护，保证於浇筑后管口不被堵塞。

(4)在制作和安装纵向排水管时，按设计尺寸精确定位，保证两相邻

接侧沟处的泄水管管口中心间距符合规定。

(5)连接纵向排水管与接侧沟日勺泄水管口勺135°日勺弯头，必须采用胶带

包扎。

3、止水带

(1)二衬环向止水带日勺安装

沿隧道衬砌厚度的中心线每隔0.5m在档头板上钻Q12日勺钢筋孔。将

制成H勺钢筋卡，由内侧向外侧穿过档头板，内侧卡进止水带二分之一，

另二分之一止水带平靠在彳当头板上。待於凝固后拆除挡头板，将止水带

拉直，然后弯钢筋卡紧止水带。

②注意事项：

A、按断面环向长度截取止水带，使每条施工缝月一整条止水带，尽

量不采用搭接，除材料长度原因只容许有左右两侧边基上部两个接头(搭

接长度不不不小于30cm,且将搭接位置设置在大跨如下或起拱线下边墙

位置)。

B、止水带对称安装，伸入模内和外露部分宽度必须相等，并用钢

筋卡固定牢固，以保证止水带在整个浇筑过程中日勺位置对时。止水带处

经表面质量应到达宽度均匀、缝身竖直、环向贯穿、填塞密实，外表光

洁。

C、浇筑腔时，注意在止水带附近振捣密实，但不得碰撞止水带，防

止止水带位移。

(2)前方进行爆破作业时，对后方止水带进行有效保护，防止爆破作

业损坏已安装口勺止水带。

(3)止水带按规定进行焊接，相邻止水带接头搭接长度满足规定。

4、防水板铺设及注意事项

⑴防水板铺设

①铺设前，对围岩基面进行处理，使其平整度满足规定。

②首先将单幅土工布固定在预定位置，然后用专用热熔衬垫及射钉

将无纺布固定在初支面上。专用热熔衬垫及射钉按梅花型布置(拱脚线

以上间距0.5〜0.8m;边墙0.8〜1.0m;底部1.0〜1.5m)。土工布铺设要

松紧适度，使之能紧贴初支面，不致因过紧被扯破；过松，土工布褶皱

堆积形成人工蓄水点。土工布幅间搭接宽度45cm。

③防水板铺设：先从拱部向两侧边墙悬挂进行，下部防水板必须压

上部防水板，然后用手动也热熔接器加热。使防水板焊接在固定土工布

日勺专用热熔衬垫上。防水板铺设松紧适度，使之能与土工布充足结合并

紧贴在初支面上。防止过紧或过松，防水板受挤压破损或形成人工蓄水

点。防水板间搭接缝应与变形缝、施工缝等防水微弱环节错开1〜2mH勺

距离。阳角和阴角处应平展闭合、平顺焊接。

④采用自动双缝热熔焊接机对焊接进行焊接。单条焊缝日勺有效焊缝

宽度*1.5cm,搭接宽度415cm,分段铺设的防水板边缘部位应预留至少

60cm时搭接余量。

⑵注意事项：

①焊缝若有漏焊、假焊应予以补焊；若有烤焦、焊焦处以及外露的

固定点，必须用塑料片焊接覆盖。

②焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡，以免溅出火花烧坏

防水层。

③灌注於时输送泵管不得直接对着防水板，防止腔冲击防水板引起

防水板被带滑脱，防水板下滑。

5、无砂硅排水体

(1)根据试验配合比拌制合格的胫，在施作时其饱满度、堆高等均应

符合规定。

⑵采用土工布、防水板对排水体按规定进行包裹(措施如图)。

问题三、局部二衬被表面出现裂纹

㈠裂纹产生类型、原因

1、裂纹的类型

隧道衬砌隹裂纹日勺类型重要有：⑴干缩裂纹；⑵温度裂纹；⑶外荷载

作用产生日勺变形裂纹；(4)施工缝不妥处理引起日勺接茬缝等。

2、裂纹的成因

(1)干缩裂纹：於在硬化过程中水分逐渐蒸发散失，使水泥石中的凝结

胶体干燥收缩产生变形，由于受到围岩和模板的双重约束，变形产生应力，

当应力值超过於日勺抗拉强度时，就会出现干缩裂纹。其影响原因重要有：

水泥品种、用量及水灰比，骨料粒径的大小、级配，外加剂的品种和掺量。

(2)温度裂纹：水泥在水化过程中要产生大量的热量，在殓内部和表面

脑成较大温度梯度从而产生应力，当温度应力超过殓内外的约束力时，就

会产生温度裂纹。它曰勺产生与衬砌厚度、水泥的品种、用量有关。

⑶荷载变形裂纹:

①如仰拱和边墙基础下的虚石查未清理洁净、仰拱下初期支护腔不是采

用喷射工艺而是采用浇筑的方式、围岩变形未稳定就浇筑二衬於、二衬纵

向钢筋未通长焊接成型等。经浇筑后，基底易产生不均匀沉降；

②衬砌模板台车和挡头板固定不牢固、过早脱模、或脱模时校受到较

大的外力撞击都易产生变形裂纹。

⑷施工缝：施工过程停电或机械故障往往会使於日勺浇筑过程被迫中断

甚至严重超过经日勺初凝时间，继续浇筑时，由于施工工艺的问题往往对原

浇筑胫口勺表面未进行凿毛处理，或处理后冲洗不洁净，同步未铺设砂浆垫

层的状况下就开始在原浇筑胫表面浇筑新日勺建,使得两次浇筑於出现施工

缝（接茬缝）。

㈡处理措施

1、准备工作

（1）裂缝观测

在裂缝未处理前，在裂缝日勺两端设标志、在开裂处设砂浆饼、并设

置标点，并采用带刻度日勺放大镜对裂缝日勺发展进行观测，并做好记录。

⑵材料准备

提前购置并准备好整改材料：环氧树脂、固化剂（乙二胺）、增塑剂

（邻苯二甲酸二丁脂）、稀释剂（丙酮）、水泥、细砂。

⑶试验研究及参数确定

在整改前，首先综合考虑裂纹宽度、施工工艺流程、隧道内环境温

（湿）度等确定合理的环氧树脂膏配合比。

2、处理措施、工