隧道施工要点包括爱护围岩重视环境内实外美动态施工

下山口隧道Ⅴ级围岩开挖支护施工

技 术 交 底 书

编 制：

复 核： 审 核：

中国中铁一局集团有限公司 大丽高速公路12-2合同段项目经理部

二〇一〇年六月二十六日

1

下山口隧道Ⅴ级围岩开挖支护施工技术交底书

一、工程概况

下山口隧道为分离式隧道，左线里程为ZK81+570～ZK84+410,长度2840m，右线里程为K81+560～K84+418,长度2858m，出口明洞长度左线为8m、右线为10m，是大丽高速公路控制性工程。我单位承担出口端左线1413m，右线1421m的施工任务。本隧道洞口处线间距35m，隧道出口处主要由残坡积成因的角砾土，及含碎石黏性土组成，含少量角砾，拱部及侧壁自稳性差，易坍塌。隧道围岩主要为中风化玄武岩，岩石属硬质岩，节理裂隙呈网状发育，围岩自稳性较差，雨季基岩裂隙水较发育，沿线内主干构造为黑惠江大断裂，该断裂为I级大地构造单元的分界断裂，规模大，南起岩峰场，沿黑惠江以10°方向延伸，经仕登，剑川盆地西侧，九河而北上。隧道出口位于陡坡上，坡度45°左右，浅埋段有40～50m，地面植被稀疏，为角砾土石堆积层，自稳能力差，洞顶部位有明显的地层滑动痕迹，下

12·动态施工——不断提高施工管理水平， 提高地下工程可持续发展的效应

隧道动态施工是一个老生常谈的问题 施工要点1·降低工程造价

地下结构，如果仅仅从初期投资的土木工程的造价上看，是比较昂贵的。但如综合考虑其投资效果（初期投资、工程的社会效益等）或从可持续发展的观点出发，是比较有发展前景的。

但不管怎么说，土木工程的造价是很可观的。因此，目前许多国家都非常注意如何降低土木工程，当然也包括地下工程的造价问题。例如日本在比较了与美国在一些工程领域中的工程费后，明确指出：平均来说，日本的工程费约比美国高出28％－45％。因此，日本建设省，提出削减工程费的提示。提出：从设计阶段开始就采取缩小结构物断面、结构物形状单纯化、构件预制化、材料规格化和标准化及施工技术标准化等5大基本措施。以地下工程为例，在盾构隧道中，减薄衬砌，缩小断面可降低工程费约30％，在山岭隧道中，缩小断面也取得较好的效果，例如新干线隧道，净空内半径，从4.80m减小到4.75m ，东名高速公路隧道将建筑限界的宽度缩小1.5m，使开挖断面积从230m

2

2

减小到195m 使工程费减小15％－16％。而降低工程费最显著的是东京都的12号线的小断面地铁，降低工程费达30％

隧道施工要点集

6·内实外美－不断完善和提高开挖、支护、衬砌的技术水平

对坑道稳定性和支护的基本认识

隧道施工的质量主要表现在2各方面：一个是对围岩的损伤到什么程度？；一个是支护和衬砌支护效果发挥到什么程度？。这2个问题是我们在整个施工过程中一点都不能忽视的问题。作为工程技术人员，在技术上的主要任务，就是要千方百计地把围岩的损伤程度，控制在最小限度之内，同时，关注支护和衬砌的质量，充分发挥其支护效果。

这里，我们主要说明后一个问题。

从根本上说，在坑道开挖过程中，都要回答一个关键性的问题，即：围岩具有多大的自支护能力？，是否需要人工支护？、用什么类型的人工支护结构和怎样支护？这样一个问题。因为在坑道工程中，如何保证坑道的暂时稳定（施工期间）和长期稳定（运营期间）始终是一个基本的、关键性的问题。而要做到这一点，就要从理论上、实践上解决坑道稳定性、围岩分级与支护结构之间的相互关系这样一个问题。

这里所谓的坑道稳定性是指一定尺寸的坑道，在不加任何人工支护条件下的稳定状态。以单线铁路隧道为例，坑道的尺寸大致在高6.0m、宽5.0m左右。

根据铁路隧道施工实践，隧道开挖后的稳定状态分为以下4类： 1·坑道充分稳定

如前所述，在坚硬（R>60

隧道支护

工程技术

浅谈围岩隧道超前支护施工技术中铁隧道集团二处有限公司(河北三河)汤远辉 【摘要】结合围岩隧道工程实例，严格遵循“前、管超弱爆破、强支护、封闭、早勤量测、时封闭”及的原则。所采取的支护紧开挖，跟快，及时采取必要的措施，确保施工安全。

Y一8 T 2风枪钻孔后并插入小导管，插角控制在 1~1。用风枪或外 0 5。大锤直接将小导管送入，向相邻两排小导管水平搭接长度不小于纵水泥浆液，液采用砂浆搅拌机拌制。浆 采取超前小导管施工要严格控制注浆配合比及凝胶时间，选初配合比后，用凝胶时间调整配合比，测定凝胶体的强度，定最佳并选

同时加强监控量测，及时采取措施，确保不塌方、不停工，到稳中求 l小导管环向间距为03小导管安装后，据情况向孔内压注做 m, .m。根

【键词l隧道施工；关软弱围岩；初期支护；超前支护1工程概况 .

本隧道系喇叭口隧道，隧道全长 12 6 l5m。 H D K 41+91 0~ H DK 42+ 074、H D Y K 41 900~ H D Y K 42+ 074+

配合比。同时严格控制注浆压力，终压必须达到设计要求，持稳压保时间，保证浆液渗透范围。注浆完成后检验注浆效果，如达不到要求时，重新进行补管注浆。浆过程中，需注

Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道微台阶开挖施工工法

1．前言

新奥法隧道施工方法自上世纪六十年代末被引入到我国，七、八十年代得到迅速发展，九十年代开始被广泛应用，是当前使用最广泛的隧道施工方法。新奥法施工一般有全断面法、台阶法、分部开挖法。全断面法开挖主要适用于Ⅰ～Ⅲ级硬质围岩；台阶法主要适用于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级中等硬度围岩；分部开挖法主要适用于Ⅴ、Ⅵ级以下软弱围岩地质条件。台阶法施工又分为长台阶、短台阶法，对于自稳较好的Ⅲ、Ⅳ级围岩常采用长台阶法，上台阶长度超过50m；短台阶法适用偏软的Ⅳ、Ⅴ级围岩，上台阶长度为5～50m；围岩稳定性较差时，台阶长度应控制在一倍洞径。

近年来，国内外隧道施工过程中发生多起坍塌事故，造成较大的人员伤亡和财产损失。调查统计表明，发生这些事故的主要原因是隧道开挖台阶长度过长、初期支护未及时封闭成环和二次衬砌未及时跟进导致围岩失稳造成。为了控制和降低铁路隧道施工安全事故，铁道部对仰拱与掌子面的距离要求越来越严格，《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）规定：III级围岩中仰拱与掌子面的距离不得超过90m，IV级围岩不得超过50m，V级及以上围岩不得超过40m.铁道部《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有

Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道微台阶开挖施工工法

1．前言

新奥法隧道施工方法自上世纪六十年代末被引入到我国，七、八十年代得到迅速发展，九十年代开始被广泛应用，是当前使用最广泛的隧道施工方法。新奥法施工一般有全断面法、台阶法、分部开挖法。全断面法开挖主要适用于Ⅰ～Ⅲ级硬质围岩；台阶法主要适用于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级中等硬度围岩；分部开挖法主要适用于Ⅴ、Ⅵ级以下软弱围岩地质条件。台阶法施工又分为长台阶、短台阶法，对于自稳较好的Ⅲ、Ⅳ级围岩常采用长台阶法，上台阶长度超过50m；短台阶法适用偏软的Ⅳ、Ⅴ级围岩，上台阶长度为5～50m；围岩稳定性较差时，台阶长度应控制在一倍洞径。

近年来，国内外隧道施工过程中发生多起坍塌事故，造成较大的人员伤亡和财产损失。调查统计表明，发生这些事故的主要原因是隧道开挖台阶长度过长、初期支护未及时封闭成环和二次衬砌未及时跟进导致围岩失稳造成。为了控制和降低铁路隧道施工安全事故，铁道部对仰拱与掌子面的距离要求越来越严格，《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）规定：III级围岩中仰拱与掌子面的距离不得超过90m，IV级围岩不得超过50m，V级及以上围岩不得超过40m.铁道部《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有

第２８卷第８期

２００９年８月岩石力学与工程学报ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶ０１．２８Ｎｏ．８Ａｕｇ．，２００９

连拱隧道围岩压力计算方法与

动态施工力学行为研究

朱正国

（石家庄铁道学院土木工程分院。河北石家庄０５００４３）

博士学位论文摘要ｔ由于双连拱隧道的多分部开挖支护的结构荷载转换过程多，围岩应力变化和围岩与结构相互作用关系复杂，目Ｉ；ｉ『在设计、施工中仍然存在一些问题：（１）勘察设计围岩分类与施工揭露实际围岩级别常有差异，并难以实现及时变更。（２）尚无满足连拱隧道特点的围岩压力理论，特别是在浅埋偏压条件下围岩荷载估计偏差较大。（３）施工中经常出现支护失效、衬砌裂缝及渗漏泄水等工程安全、质量问题。

针对连拱隧道中的问题，进行围岩压力计算方法和动态施工力学行为研究，主要研究成果有：

（１）对于连拱隧道，围岩塑性区受中墙及施工方案影响较小，主要与最终开挖跨度有关。在计算荷载时要考虑最不利工况，连拱隧道坑道宽度取整个连拱隧道的宽度是合理的，偏于安全的。

（２）应用比尔鲍曼理论求得塌落拱曲线方程，然后用作图法在连拱隧道外侧作一个切线与以地形的坡度求出的塌落拱曲线方程的切线相平行，两平行线的距离即为地形

1 施工准备

1.1 一般规定

1.1.1 隧道施工前项目总工组织地质工程师和隧道施工负责人、技术负责人、施工员、试验员、安全环保员等相关人员做好以下现场调查： 1) 隧道施工对地表和地下既有结构物的影响。

2) 施工场地布置与洞口相邻工程、弃渣利用、农田水利、征地等的关系。 3) 交通运输条件和施工便道的调查。

4) 施工中和运营后对自然环境、生活环境的影响及需要采取的保护措施。 5) 可利用的电源、动力、通信、物资、消防、劳动力、生活供应、医疗卫生条件。 6) 材料的产地、产量、供应、质量情况。 7) 水源、水质调查及施工供水方案。

1.1.2 熟悉和核对设计文件，结合现场调查，制定实施性施工组织设计，申报单位、分部、分项开工报告。

1.1.3 根据隧道规模、技术难度建立项目驻地、工地试验室、拌合站、钢筋加工厂，并通过筹建处组织的专项验收。

1.1.4 隧道开工前制定桥隧相连处的专项施工方案，落实弃渣场地，贯通施工便道。 1.2 人员、材料和设备准备 1.2.1 施工人员

1) 一般特长和长隧道由主管隧道的项目副经理常驻现场主持工作，其他隧道视施工难易程度确定现场负责人，现场负责人必须是具备资格的承包人单位长期在册职工。 2) 根据工

1 施工准备

1.1 一般规定

1.1.1 隧道施工前项目总工组织地质工程师和隧道施工负责人、技术负责人、施工员、试验员、安全环保员等相关人员做好以下现场调查： 1) 隧道施工对地表和地下既有结构物的影响。

2) 施工场地布置与洞口相邻工程、弃渣利用、农田水利、征地等的关系。 3) 交通运输条件和施工便道的调查。

4) 施工中和运营后对自然环境、生活环境的影响及需要采取的保护措施。 5) 可利用的电源、动力、通信、物资、消防、劳动力、生活供应、医疗卫生条件。 6) 材料的产地、产量、供应、质量情况。 7) 水源、水质调查及施工供水方案。

1.1.2 熟悉和核对设计文件，结合现场调查，制定实施性施工组织设计，申报单位、分部、分项开工报告。

1.1.3 根据隧道规模、技术难度建立项目驻地、工地试验室、拌合站、钢筋加工厂，并通过筹建处组织的专项验收。

1.1.4 隧道开工前制定桥隧相连处的专项施工方案，落实弃渣场地，贯通施工便道。 1.2 人员、材料和设备准备 1.2.1 施工人员

1) 一般特长和长隧道由主管隧道的项目副经理常驻现场主持工作，其他隧道视施工难易程度确定现场负责人，现场负责人必须是具备资格的承包人单位长期在册职工。 2) 根据工

1 施工准备

1.1 一般规定

1.1.1 隧道施工前项目总工组织地质工程师和隧道施工负责人、技术负责人、施工员、试验员、安全环保员等相关人员做好以下现场调查： 1) 隧道施工对地表和地下既有结构物的影响。

2) 施工场地布置与洞口相邻工程、弃渣利用、农田水利、征地等的关系。 3) 交通运输条件和施工便道的调查。

4) 施工中和运营后对自然环境、生活环境的影响及需要采取的保护措施。 5) 可利用的电源、动力、通信、物资、消防、劳动力、生活供应、医疗卫生条件。 6) 材料的产地、产量、供应、质量情况。 7) 水源、水质调查及施工供水方案。

1.1.2 熟悉和核对设计文件，结合现场调查，制定实施性施工组织设计，申报单位、分部、分项开工报告。

1.1.3 根据隧道规模、技术难度建立项目驻地、工地试验室、拌合站、钢筋加工厂，并通过筹建处组织的专项验收。

1.1.4 隧道开工前制定桥隧相连处的专项施工方案，落实弃渣场地，贯通施工便道。 1.2 人员、材料和设备准备 1.2.1 施工人员

1) 一般特长和长隧道由主管隧道的项目副经理常驻现场主持工作，其他隧道视施工难易程度确定现场负责人，现场负责人必须是具备资格的承包人单位长期在册职工。 2) 根据工