乌鞘岭隧道千枚岩地段快速施工技术
摘要：本文主要阐述了乌鞘岭隧道千枚岩区地段快速掘进技术，从地质构造、围岩特性及地下水等方面论述了施工方法根据围岩情况而动态调整。
关键词：隧道开挖千枚岩地质施工技术
1. 工程概况
1）地理位置及设计概况．
乌鞘岭隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间,设计为两座单线隧道，隧道长20050m，隧道出口段线路位于半径为1200m的曲线上，右、左缓和曲线伸入隧道分别为68.84 m及127.29m，隧道其余地段均位于直线上，线间距40m，两隧道线路纵坡相同，主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56～0.73m，洞身最大埋深1100m左右。隧道左、右线均采用钻爆法施工，右线隧道先期开通。隧道辅助坑道共计15座，其中斜井13座，竖井1座，横洞1座。
乌鞘岭隧道地层岩性复杂,沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有,且以沉积岩为主，其分布主要受区域断裂构造控制。区内出露地层主要有第四系、第三系、白垩系及三叠系沉积岩、志留系、奥陶系变质岩，并伴有加里东晚期闪长岩侵入体。隧道横穿祁连褶皱系的北祁连伏地褶皱带和走廊过渡带两个次级构造单元, 褶皱及断裂构造发育。主要不良地质为有害气体，湿陷性黄土和膨胀岩。隧道预计最大涌水量为9621.81ｍ3/ｄ，施工中可能发生围岩失稳，突然涌水涌泥、岩爆、热害、含煤层有害气体等地质灾害情况。
乌鞘岭隧道九号斜井工程井口位于天祝县垛什乡龙沟村石头沟组，距312国道约12公里，洞口海拔高度2802米，常年气候寒冷、干燥，冬季及夏季多雨雪，最高峰终年积雪，雨雪天气约占40%，春季多风沙，最大阵风达到12级，历史记录最低气温为零下30度。
9号斜井井口标高2804.20米，井底标高2525.23米，高差278.97米，综合坡度11.9%，扣除会车道的影响，坡度达到13.5%，为尽量减少F7断层的影响，并便于在正洞开设两个工作面，经设计院勘查，斜井在1000米处转向，转向后斜井长达24 29米，是乌鞘岭隧道无轨运输辅助导坑中坡度最大的斜井。
九号斜井所承担的区段是控制工期的重点。
2. 千枚岩围岩的施工特点
1）地质情况
志留系板岩、千枚岩，以千枚岩为主，局部夹有石英脉，板岩薄层状，层理不明显，节理、裂隙发育，呈薄层状角砾结构，产状不稳定，围岩破碎，局部结构面充填泥质物，面光滑、稳定性较差；千枚岩挤压揉皱，松软破碎，其中石英脉多呈酥碎砂状，以散体结构为主。开挖后
呈碎石、角砾状，掌子面无明显渗水，但开挖后有少量渗漏水、滴状及面状洇湿，量小，拱部有掉块、坍塌现象。围岩整体稳定性较差。为V级围岩。
本隧道内出露的千枚岩为黑色至深灰色，千枚状构造，显微鳞片变晶结构，含水量大时呈团块状，含水量少时为鳞片状，片理极其发育，层厚0.01~2mm，岩体破碎，片理面手感光滑，有丝绢光泽。千枚岩属副变质岩，主要由沉积岩中的页岩经区域变质作用形成，主要矿物成分是绢云母、石英、绿泥石等，基本已全部重结晶，软弱矿物成分较多，因而千枚岩硬度小，单轴抗压强度小于1MPa，膨胀率13%，易风化。挤压紧密的炭质千枚岩层具有弱透水性，是相对隔水层。
2）地下水的影响
地下水在隧道施工中，对围岩的稳定性起着很大的作用，特别是在软弱的千枚岩区，更是起着控制作用。
当洞身开挖以千枚岩为主时，开始时无地下水，但不久即出现滴水，甚至股水。究其原因，可能是因为洞身的千枚岩层上部实为板岩层（由于受开挖断面制约，开挖时未揭露出板岩层）。当含有层状板岩时，在构造应力作用下，岩性较硬的板岩中会产生不同方位的贯通裂隙，这样就为地下水的流动提供了通道。一般来说，围岩洞身为千枚岩时，当千枚岩厚度达到一定程度，洞身就不会出现地下水。在开挖时围岩产生应力重分布，发生变形，形成一定的松动区与塑性区。当塑性区的范围还未接近板岩区时，而这个范围不至于使板岩中的地下水由于渗透压力而进入塑性区时，这时洞身也不会出现地下水；当初期支护不及时或初期支护强度不足以抵抗千枚岩的变形时，塑性区的范围可能更大，当超过这一范围时，地下水进入塑性区，而千枚岩遇水即软化、泥化，使塑性区条件恶化，从而使塑性区加大，这又使地下水进一步发育。塑性区的加大与地下水的发育互相促进，互相作用，使围岩稳定性不断变差，变形不断发展，产生各种病害。这一点体现在千枚岩层中地下水的延迟性（即塑性区在地下水作用下逐渐加大的过程）。
乌鞘岭隧道千枚岩区施工难度较大，主要受变质岩的特征、地质构造、千枚岩的特性和地下水所决定。
3）隧道开挖
千枚岩与板岩互层区，软硬岩相间，爆破药量难以控制，一般来说，造成软岩部分超挖、硬岩部分欠挖，导致开挖成型差。这使围岩不同部位的应力释放产生差异，不利于应力重分布，因而产生不同程度的掉块或局部坍塌。
而在全千枚岩区，岩体相当破碎，呈团块状、片状、鳞片状。开挖时易于钻进，但易塌孔。千枚遇水后软化似弹簧土，泥化呈淤泥状。初期支护施作以后，围岩变形大，且长期不收敛，局部地段4~5个月不趋于稳定；开挖时无地下水，后期地下水增大。这些病害都危及到隧道施工安全与结构质量。
3、进行行之有效的各种技术参数的试验
一）、锚杆施工
1、打眼
通过施工现场记录用50mm的钻头打1根3m长的眼孔需要12分钟，同样的钻头4m的眼孔用时16分钟，而6m的眼孔则需用时30~40分钟，φ42的钢管3m和4m深的眼孔进管时间需用1~2分钟，而6m的钢管进管时间则需用2~3分钟，同时6m深的眼孔会有部分钢管不能完全进到围岩里，外露部分长约40~60cm，比例为10%。
2、注浆
注浆用的材料为甘肃永登水泥厂生产的祁连山牌普通硅酸盐水泥P·032.5R水泥净浆，水灰比W/C为0.6
3、张拉
3m长的φ42锚管注浆前的锚杆拉拔力为10.2KN，为1.04t，注好浆后的拉拔力为1.04t，注浆后1天的锚管拉拔力为51KN为5.2t
4m长的φ42锚管注浆前的锚杆拉拔力为12.2KN，为1.24t，注好浆的锚杆拉拔力为12.8KN 为1.31t，注浆后1天的锚管拉拔力为51KN为5.2t
6m长的φ42锚管注浆前的锚杆拉拔力为28.6KN，为2.92t，注好浆的锚杆拉拔力为29.1KN 为2.97t，注浆后1天的锚管拉拔力为61.2KN为6.24t
3m长的锚杆28天的拉拔力为6~8t。
4、2004年7月2日，在武威方向YDK175+375~+380段边墙部位对φ32的锚管进行试验，其中4m深的眼孔3根，6m深的眼孔3根，注浆浆液配比不变，36h后张拉，4m长的锚管张拉力为
81.6KN、81.6KN、96.9KN，平均拉拔力为86.7KN，为8.85t，6m长的锚管张拉力为96.9KN、96. 9KN、102.2KN，平均拉拔力为98.6KN，为10.1t。
通过以上试验结果并对比，得出：在施工中采用φ32的锚管可以达到设计要求。
二）、水泥浆液的试配与配比选择
1、2004年7月5日，对浙江金华华夏注浆材料有限公司生产的MC型注浆材料（以下简称超细水泥）掺水玻璃双液浆进行试验试拌
试验条件：水玻璃S=30Be’，W/C=0.8，胶凝时间为24s，室温17℃水温11℃，双液浆W/C=0.8 C：S=1：1
试验结果：
超细水泥掺水玻璃：
2、2004年7月9日，对普通水泥掺早强剂与超细水泥掺早强剂进行强度对比试验试拌
试验条件：室温17℃，水温14℃，
试验结果：
3、2004年7月13日晚，对普通水泥不掺早强剂与超细水泥不掺早强剂进行强度对比试验
试验条件：室温15℃，水温13℃，
试验结果：
4、2004年7月14日晚，对HSC浆液与硫铝酸盐水泥加外加剂注浆强度对比
试验条件：室温15℃，水温13℃，
试验结果：
5、2004年7月15日，HSC掺1%封口外加剂强度
试验条件：室温17℃，水温14℃，
试验结果：
6、2004年7月16日，各种水泥强度对比(试件放在养护箱养护）
试验结果：
2004年6月29日在B通道开始进行锚索试验，由于风钻的原因直到2004年7月4日才开始锚索注浆工作，7月6日下午锚索注浆后33h进行锚索张拉试验，锚索长度为10m，锚固段长度为2米，张拉结果为16.5t，千斤顶伸长值为34mm 。2004年7月8日上午进行第2根锚索张拉试验此时为注浆后3天，锚索长度为10m，锚固段长度为2米，张拉结果为6.4t，千斤顶伸长值为24mm试验失败。与此同时，在正洞YDK175+380~+395段进行锚索钻孔施工，于7月8日打好6 m长的眼孔6根，进行锚索下锚并注浆工作，其中锚固段长度为2m，7月11日锚索注浆3天后进行张拉试验，试验结果为锚索张拉力为15t，千斤顶伸长值为18~24mm，试验成功，7月9日，在正洞YDK175+380~+400.5段又进行锚索打眼施工,眼深为9m、10m长度不等，7月12日进行下锚注浆工作，其中锚固段分别为2m、3m、4m和5m，2004年7月15日进行张拉，张拉结果为15t，千斤顶伸长值为17~20mm，通过量测资料表明，在锚索张拉后，正洞变形明显下降，于是把锚索当作一种工序进行推广，截止到目前在武威方面已经试做锚索45根，张拉30根，张拉力为3t，千斤顶伸长值为9~14mm，兰州方向在横通道拱顶及对面边墙施做锚索16根已张拉。
4、采取动态的施工技术
主要施工方法
1、超前支护
超前支护采用Φ42小导管，拱部设置，间距25cm，数量40根。超前注浆排管长度4.0m，排距控制在2.0m以内（每循环进行一次），注水泥水玻璃双液浆。
2、开挖
开挖采用微震光面爆破，辅以人工风镐开挖。
3、扒碴、装碴运输
上断面松碴采用挖掘机扒碴，装碴采用312挖装机，自卸汽车运输。
4、初期支护
4.1立拱挂网
钢支撑采用I20或H175型钢；纵向连接钢筋设双层，为Φ22螺纹钢筋，每层钢筋的间距为1.0m；钢筋网设双层，采用Φ8圆钢焊制而成，网片网格间距20х20cm。
钢支撑架立后，立即打设锁脚锚杆，锁脚锚杆为φ42管式注浆锚杆，长度4.0m。每榀设置，上断面8根，设置在拱脚和两节拱架连接板0.5m范围内，下断面4根，设置在拱脚上1.0~1.3m 范围内。
4.2喷射混凝土
喷射混凝土采用钢纤维混凝土，混凝土标号C20。9号斜井位于富水区，临时支护喷砼中可添加微纤维，封闭毛洞壁、增加抗渗性，改善施工作业环境，加快进度。
4.3系统锚杆
系统锚杆采用φ32管式注浆锚杆，间距80х80cm，梅花形布置，拱部长度4.0m，数量16根，边墙长度6.0m，数量10根。
管式注浆锚杆采用硫铝酸盐水泥浆液注浆，注浆结束36h以后安装垫板和螺母。
4.4锚锁
锚锁采用单股钢绞线，截面积15.2cm2，一般地段采用6m长的锚索，特殊地段采用10m长的锚索，锚固长度3m，剩余为自由段长度。注硫铝酸盐水泥注浆，注浆36小时以后开始张拉，初始预应力3t。
4.5回填注浆
对喷射混凝土背后可能存在空洞的地方进行注浆，注浆材料为普通水泥浆或水泥砂浆。位置为拱顶和上断面拱脚。
5、仰拱施工
仰拱采用挖掘机开挖人工配合清碴，必要时进行弱爆破。开挖前加临时横撑，开挖后及时进行封闭，每次的开挖长度2~3m。
5. 结论
乌鞘岭隧道在千枚岩地段施工，必须值得引起足够重视的是地下水的影响，在硬岩中裂隙发育，地下水的影响相对较小，而在软弱的千枚岩段，地下水的作用加速了围岩的变形，使围岩稳定条件恶化，易形成大塌方。所以在开挖时如有地下水，就应该及时施作初期支护，而且变化超过正常水平时，应加强初期支护，抑制围岩的进一步变形，防止发生坍塌。
2000m以上的长斜井，在我国铁路建设中是极少见的，无轨运输重车长距离上坡所产生的废烟、废气对坑道的污染会相当严重，施工通风应能满足规范允许的坑道施工环境要求。同时要有足够的备用设备和零配件，以保证通风系统的正常运行。为保证施工的顺利进行，施工用电也至关重要，在斜井口需配置保证不停电的备用电源和足够的功率；为加快施工进度，斜井进入正洞后，承担多个工作面的运输任务，无轨运输的单车道斜井断面，其运输能力明显不足，需加强车辆调度系统管理。
由于乌鞘岭隧道九号斜井采取了超强支护措施，灵活动态的施工方法，形成了快速的施工生产能力，受到了总指挥部和铁道部的贺电表扬。
薄层陡倾千枚岩隧道挤压性大变形控制技术 摘要：成兰铁路穿越60条褶皱，75条断裂，地质复杂多变，约70%段落的岩体 为极软岩，受构造影响，多表现出强烈的揉皱变形和挤压破碎，在施工中易发生 大变形，施工难度大、风险极高。本文以杨家坪隧道薄层陡倾千枚岩大变形施工 控制为案列，从薄层陡倾千枚岩隧道挤压性变形原因、变形机理等方面进行了深 入的研究分析，总结了一套有效的薄层陡倾千枚岩隧道挤压性大变形控制技术。 对类似地质大变形隧道施工有一定的借鉴意义。 关键词：薄层陡倾；千枚岩；挤压变形；控制技术 1.工程概况 根据实际变形和围岩情况重新统计：杨家坪隧道严重大变形段1294.363m， 中等大变形段5485m，轻微大变形段4910m，可能发生大变形段落有1000m，合 计12689.363m，占隧道长度的88.7%。具体见图3所示。 3 变形原因及机理分析 3.1变形原因 （1）复杂的地质构造条件 隧道处于龙门山断裂带之龙门山主中央断裂带与龙门山后山断裂带之间，大 地构造条件极其复杂。附近发育杨家坪背斜、向斜及千佛山斜冲断层。线路与构 造线基本平行，岩层走向与线路夹角小于10°，岩层倾角陡倾约65～85°。 （2）高地应力条件 围岩受千佛山断层等区域构造影响严重，构造应力复杂。现场实测最大水平 地应力SH=21Mpa，方向N44°～61°W，与洞轴线夹角9°～26°。 （3）软弱破碎的地层岩性条件 围岩以志留系中上统茂县群绿泥石千枚岩为主，夹灰岩、炭质千枚岩等地层，岩质较软，弱风化，薄片状结构，千枚状构造，层面光滑，层间胶结结合较差， 岩体较破碎，岩层产状较陡，稳定性较差。 （4）不利的结构产状 岩层走向、构造轴线基本与线路平行，岩层走向与隧道夹角小。揭示岩层产 状近于直立、陡倾，呈薄片状，褶曲构造明显。因此不利的结构面和隧道结构组合，顺层结构，交角小于20°，易于两侧岩层挤压变形破坏；不利的岩层产状组合，为陡倾薄片状结构，隧道开挖后侧边墙挤压严重，在围岩地应力重分布情况下，易于出现弯折压馈变形。 综上所知，隧道区域复杂的地质构造和地应力条件及软弱破碎的岩性条件为 大变形客观成因，而岩层结构面与洞轴向的不利组合等为大变形诱发因素，其大 变形的力学机制可以归纳为高应力结构型变形。 3.2机理分析 高地应力结构型大变形隧道具有明显的各向异性或层（节）理发育，变形力 学机制主要是受结构面影响而非对称挤压性变形力学机制。其中岩块的强度颇高，呈硬岩力学特性，但整个工程岩体在隧道和隧道工程力的作用下则发生显著的变形，呈现出软岩的特性，其塑性变形机理是在工程力作用下，结构面发生挤压性 变形。
关于《高速公路标准化施工技术指南》 （隧道部分）审查意见 经对陕西省交通建设集团《高速公路标准化施工技术指南》（隧道部分2010版）的审查，认为该指南编写目标明确，结构基本合理，内容基本齐全，现就有关方面提出以下建议意见。 一、本《指南》隧道部分本次提出版本一个是山岭隧道部分，另一个是黄土隧道部分，从其内容结构内容上看前者偏向技术指南，后者偏向作业指导书，从上级交给的任务和集团指导神府高速公路管理处展开的《隧道施工作业指导书》评审会上编写的文本名称我施工作业指导书，但本次看到的文本名称均为技术指南。本人认为，技术指南是在规范的基础上，增加了具有独到之处的技术要求，包括原则、基本要求、材料、工序、工艺、成品保护及检验等；作业指导书结构差不多，应着重在材料、机械、工序、工艺等方面内容更细，还应有具体的施工组织人员及机械等资源配置，建议主持编写单位十分明确编写对象的名称，以便做到文、题恰如其分。 二、从已提出的两部分隧道施工作业指导书名称上看，一是山岭隧道、另一是黄土隧道，山岭对应的是平原、微丘，黄土对应石质，二者在工程性质口径上有些含混不清。建议将山岭隧道名称改为石质隧道，以便概念统一，便于编写与使用。 三、因为本隧道技术指南出于同一项工作，建议不按分册
安排，以《高速公路隧道工程施工技术指南》统一名称编写，建议将隧道（含石质、黄土隧道）的实施原则性要求内容统一编入总则篇，将属于隧道（含石质、黄土隧道）有关统一要求的内容编入基本要求篇，再将工法（CD法、CRD法、双侧壁导洞法、三台阶七步开挖法、弧形导坑预留核心土法等）、监控量测等后面按石质、黄土隧道分述所能共同用到的有关工法和工序要求等内容作为基本要求篇后的一个增加篇章，而后再将其他工序工艺按照既有的编写格式进行逐一分述，在该部分编写中如若遇到前面已有的内容，可直接指向前面内容名称（或编号），以体现编辑思路清晰文本简捷明了避免重复累赘。 四、建议在版本修改时，以山岭隧道施工技术指南为主线，将黄土隧道施工技术指南中在前者缺少的内容合理的添加进去，如后面定为指南，可将每一工程项目的劳动组织和机具设备条目去掉（机具设备可调整到工程项目其他条目中去），建议对具体项目施工质量检验，进一步具体数据化，更具操作性。 五、整个施工子项目编写得已经较全了，建议将隧道中心排水沟、电缆沟槽、路面、边沟以及隧道装修等也是比较重要的工程子细目补充编入，以达到文本的完善。 六、建议对集团前面已经编写了“高速公路施工精细化范本”，该范本亦将成为高速公路建设施工的规范化要求的一个重要组成部分，建议在编本指南（作业指导书）的有关章节中给
乌鞘岭隧道千枚岩地段快速施工技术 摘要：本文主要阐述了乌鞘岭隧道千枚岩区地段快速掘进技术，从地质构造、围岩特性及地下水等方面论述了施工方法根据围岩情况而动态调整。 关键词：隧道开挖千枚岩地质施工技术 1. 工程概况 1）地理位置及设计概况． 乌鞘岭隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间,设计为两座单线隧道，隧道长20050m，隧道出口段线路位于半径为1200m的曲线上，右、左缓和曲线伸入隧道分别为68.84 m及127.29m，隧道其余地段均位于直线上，线间距40m，两隧道线路纵坡相同，主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56～0.73m，洞身最大埋深1100m左右。隧道左、右线均采用钻爆法施工，右线隧道先期开通。隧道辅助坑道共计15座，其中斜井13座，竖井1座，横洞1座。 乌鞘岭隧道地层岩性复杂,沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有,且以沉积岩为主，其分布主要受区域断裂构造控制。区内出露地层主要有第四系、第三系、白垩系及三叠系沉积岩、志留系、奥陶系变质岩，并伴有加里东晚期闪长岩侵入体。隧道横穿祁连褶皱系的北祁连伏地褶皱带和走廊过渡带两个次级构造单元, 褶皱及断裂构造发育。主要不良地质为有害气体，湿陷性黄土和膨胀岩。隧道预计最大涌水量为9621.81ｍ3/ｄ，施工中可能发生围岩失稳，突然涌水涌泥、岩爆、热害、含煤层有害气体等地质灾害情况。 乌鞘岭隧道九号斜井工程井口位于天祝县垛什乡龙沟村石头沟组，距312国道约12公里，洞口海拔高度2802米，常年气候寒冷、干燥，冬季及夏季多雨雪，最高峰终年积雪，雨雪天气约占40%，春季多风沙，最大阵风达到12级，历史记录最低气温为零下30度。 9号斜井井口标高2804.20米，井底标高2525.23米，高差278.97米，综合坡度11.9%，扣除会车道的影响，坡度达到13.5%，为尽量减少F7断层的影响，并便于在正洞开设两个工作面，经设计院勘查，斜井在1000米处转向，转向后斜井长达24 29米，是乌鞘岭隧道无轨运输辅助导坑中坡度最大的斜井。 九号斜井所承担的区段是控制工期的重点。 2. 千枚岩围岩的施工特点 1）地质情况 志留系板岩、千枚岩，以千枚岩为主，局部夹有石英脉，板岩薄层状，层理不明显，节理、裂隙发育，呈薄层状角砾结构，产状不稳定，围岩破碎，局部结构面充填泥质物，面光滑、稳定性较差；千枚岩挤压揉皱，松软破碎，其中石英脉多呈酥碎砂状，以散体结构为主。开挖后呈碎石、角砾状，掌子面无明显渗水，但开挖后有少量渗漏水、滴状及面状洇湿，量小，拱部有掉块、坍塌现象。围岩整体稳定性较差。为V级围岩。
第四章隧道工程建设标准及施工技术 第一节隧道工程设计要求 客运专线铁路的隧道设计是由限界、构造尺寸、使用空间和缓解及消减高速列车进入隧道诱发的空气动力学效应两方面的要求确定的。研究表明，以上两方面要求中，后者起控制作用，但隧道工程设计及施工过程中以隧道横断面的限界、构造尺寸、使用空间为控制要点。 一、隧道横断面有效净空尺寸的选择 在确定隧道横断面有效净空尺寸之前，首先要正确地选择隧道设计参数。高速列车进入隧道时产生的空气动力学效应，与人的生理反应和乘客的舒适度相联系。这就要制定压力波动程度的评估办法及确定相应的阈值，目前较通用的评估参数是相应于某一指定短时间内的压力变化值，如3s或4s内最大压力变化值。我国拟采用压力波动的临界值(控制标准)为3.0Kpa/3s。 根据ORE提出的压力波动与隧道阻塞比关系可以推算出满足舒适度要求时，阻塞比β宜取为：当V=250km/h时，β=0.14；当V=350 km/h时，β=0.11。 隧道横断面形式一般为园形(部分或全部)、具有或没有仰拱的马蹄形断面。而影响隧道横断面尺寸的因素有： (1)建筑限界； (2)电气化铁路接触网的标准限界及接触网支承点和接触网链形悬挂的安装范围； (3)线路数量：是双线单洞还是单线双洞； (4)线间距； (5)线路轨道横断面； (6)需要保留的空间如安全空间，施工作业工作空间等； (7)空气动力学影响； (8)与线路设备的结构相适应。 二、客运专线隧道与普通铁路隧道的不同点 1．当高速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题，为了降低及缓解空气动力学效应，除了采用密封车辆及减小车辆横断面积外，必须采取有力的结构工程措施，增大隧道有效净空面积及在洞口增设缓冲结构；另外还有其它辅助措施，如在复线上双孔单线隧道设置一系列横通道；以及在隧道内适当位置修建通风竖井、斜井或横洞。 2．客运专线隧道的横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定的时间限制，复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬砌安全，且永久性好，故一般不采用喷锚衬
竭诚为您提供优质文档/双击可除最新铁路隧道工程施工规范 篇一：铁路隧道工程施工技术指南 铁路工程施工技术指南tz tz204—20xx 铁路隧道工程施工技术指南 20xx—10—33发布20xx—12—01实施 铁道部经济规划研究院发布 铁路工程施工技术指南 铁路隧道工程施工技术指南 tz204—20xx 主编单位：中铁一局集团有限公司 批准部门：铁道部经济规划研究院 施行日期：20xx年12月01日 中国铁道出版社 20xx年·北京 前言 本技术指南是根据铁道部《关于编制20xx年铁路工程建设标准计划的通知》（铁建设函[20xx]1026号）和铁道部
经济规划研究院《关于确定部分20xx年新开标准项目主编 单位的通知》的要求，在《铁路隧道施工规范》(tb10204－20xx)基础上修订而成的。 本技术指南共分18章，另有8个附录。其主要内容包括：总则，术语，施工准备，洞口工程，施工方法，辅助施工方法与措施，钻爆开挖，初期支护，二次衬砌，防排水，施工机械与设备，超前地质预报，监控量测，辅助坑道，通风防尘、风水电供应与通信系统，特殊岩土和不良地质地段隧道施工，环境保护及施工阶段的风险评估等。 本技术指南与《铁路隧道施工规范》(tb10204－20xx) 相比，章节和内容的增减情况主要有： 1.增加了超前地质预报、环境保护、辅助施工方法与措施四章。 2.增加了施工工艺流程图。 3.增加了近年来修建隧道较成熟的施工技术，如黄土隧道、高原冻土隧道、斜切式洞口、混凝土耐久性等的内容。 4.施工机械与设备章按作业工序分节，并增加了机械配置参考表及施工实例。 5.删除了有关整体式衬砌、喷锚衬砌和隧道塌方等内容。 希望各单位在执行本技术指南过程中，结合工程实践，总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见和有关资料寄交中铁一局集团有限公司（地址：西安
浅析隧道施工新技术 发表时间：2017-09-28T10:31:55.953Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：李中山[导读] 摘要：改革开放以来，我国经济发展迅速，城市规模不断扩大，城市人口剧增，许多城市不同程度地出现了建筑用地紧张中铁十二局集团第一工程有限公司广西桂林 541200 摘要：改革开放以来，我国经济发展迅速，城市规模不断扩大，城市人口剧增，许多城市不同程度地出现了建筑用地紧张，生存空间拥挤，交通堵塞等问题。这些问题给人类居住条件带来很大影响，阻碍了现代城市的可持续发展。为了缓解以上问题，我国及世界上其他各国都开始向地下空间发展，隧道工程便是对地下空间利用的一种体现。与西方发达国家相比，我国隧道建设起步较晚，存在施工经验不 够丰富、设计理念不够先进等问题。不过，改革开放以后，我国隧道工程发展迅速，各种隧道工程的建设为我国隧道理论的发展、完善提供了宝贵的经验。 关键词：隧道施工；低温、负温混凝土技术；机械手湿喷混凝土技术 1、隧道工程理论 1.1“松弛荷载理论” 二十世纪20年代提出传统的“松弛荷载理论”，其核心内容是：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支撑。这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。 1.2“围岩承载理论” 二十世纪50年代提出的现代支护理论，即“围岩承载理论”（简称“岩承理论”），其核心内容是：围岩稳定显然是其自身有承载自稳能力；不稳定围岩丧失稳定确实有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能进入稳定状态。这是一种比较现代的理论，它已经脱离了地面工程考虑问题的思路，而更接近于地下工程实际，半个世纪以来已被工程界广泛接受和推广应用，并且表现出了广阔的发展前景。 2、隧道保温防寒技术 在隧道开挖后，施工破坏了冻土区原有的稳定热力条件，被开放通风的对流所取代，这时衬砌后面的围岩会形成季节性融化圈。产生一种对隧道衬砌支护不利的反复作用的冻涨力。冻涨力加之其他作用力共同作用于隧道衬砌上将会造成隧道的剥落和开裂，会使隧道出现裂缝、漏水等情形，对隧道的正常运行产生危害。为了使冻害对隧洞的不利减少到最低，在隧道口采取了敷设隔热的保温层来减弱洞内外空气与岩层间的热交换，从而使得冻融圈的范围得以减小，采用聚氨酯的保温层，敷设型式主要采用硬质泡沫型以及喷涂型材料。 3、低温、负温混凝土的施工技术 在低温以及负温的条件下，混凝土中的水化速度较慢，混凝土的强度得不到快速的提高，隧洞施工从以下几个方面着手，解决了混凝土施工中出现的问题。 3.1对原材料进行加温 建造位于拌合场内的预热棚，搅拌站布置在棚内，利用热风机以及蒸汽对砂石料进行加热。 3.2混凝土外加剂以配合比的选取 选取降低混凝土水灰比干硬性混凝土，同时也添加低温的减水剂以及早强剂。 3.3混凝土的搅拌与运输 现将骨料加热以及将水搅拌均匀，然后再添加水泥，这样能减少热量损失。运输车上采用PU聚氨酯板保护层，并覆盖塑料保温膜在保护层上，确保了混凝土的入膜温度。 3.4混凝土的养护措施 在隧洞的进口设置密闭的保温门，阻止洞内外的热量交换，并设置2个保温加热的混凝土拌合站及风机，使混凝土出炉的温度确定不低于15℃。采用保温的混凝土运输车，缩短混凝土运输的时间，以及保证混凝土入模的温度不会低于5℃。 4、机械手湿喷混凝土的技术 4.1喷射原理 混凝土通过喷射泵的吸、送柱塞缸连续不断地输送凝土流经输送管路，与液体速凝剂混合后在自带空气压缩机的帮助下，喷向受喷面。 4.2工作性能 ①全液压伸缩和回转的混凝土喷射机械手，施工范围大，最高可达17m，宽20m，深8m的区域。②液压驱动喷射臂和喷头能轻易完成仰俯、伸缩、回转、摆动、扇动等全部喷射动作。③大小臂可相互或独立完成动作，简化操作。④独特的转台系统可完成270°的回转施工范围。臂架可缩回与底盘平行，运输尺寸小。⑤喷头有锥形回转、法向摆动、轴向转动三种方式动作，240°球面全方位转动。 4.3施工工艺流程 湿喷混凝土过程中根据喷射效果即时调整风压、分层厚度、喷头距受喷面距离、喷头角度等参数。从而得出喷射混凝土满足表面平整、喷射过程中不掉皮、喷混凝土密实等规范要求指标的相关施工参数。 5、机械手湿喷混凝土的技术优势 隧道施工对环境和人员劳动保护的要求越来越高，混凝土湿喷支护技术改善了工作面的作业环境。 5.1提高混凝土质量 干喷混凝土过程中不易控制拌和用水量、外加剂量，导致配合比在施工过程中被改变，喷射混凝土强度得不到保证；新型智能一体化混凝土湿喷台车混凝土由搅拌站严格按配合比生产，混凝土强度稳定可靠。 5.2提高工效 隧道常用普通干喷机，每台需要4～5人配合每循环3台作业至少需要12人，普通湿喷机需要约7人，每小时作业能力约6m3；而新型智能一体化混凝土湿喷台车正常施工中仅需要3人配合，作业能力约为每小时8～20m3；且相对施工准备及撤离时间更少更节约时间。 5.3提高安全系数，保障施工安全
浅析隧道施工新技术赵晋升 发表时间：2017-12-04T10:10:39.090Z 来源：《基层建设》2017年第25期作者：赵晋升 [导读] 摘要：近年来，我国经济取得了飞速发展，科学技术水平也与日俱进，在这种形势下，公路等基础建设得到了高速发展，隧道工程做为公路施工不可分割的一部分，也因此得以愈加重要。 重庆田都建筑工程加固技术有限公司重庆市 400000 摘要：近年来，我国经济取得了飞速发展，科学技术水平也与日俱进，在这种形势下，公路等基础建设得到了高速发展，隧道工程做为公路施工不可分割的一部分，也因此得以愈加重要。基于此，文章探讨分析了隧道施工新技术，以供参考。 关键词：隧道施工；喷射混凝土技术；新技术；措施 引言 在交通运输与社会经济不断发展的促进下，高速公路自身优越性日益显现，正从交通基础设施演变为国民经济发展命脉。而高速公路数量、里程的增大，使得桥梁、隧道等特殊设施被大量应用，隧道也因此成为高速公路的象征，如何做好隧道施工，在满足通行需求的同时，适应交通运输业发展，是广大隧道建设者关注的焦点问题。 1公路隧道施工的特征分析 作为高速公路施工中的重点与难点，隧道施工直接影响到工程的整体质量。通常高速公路隧道施工具有如下特点：门）实效性强：在隧道施工中，围岩的主要特点就是变化性较大，地质水文的条件相对复杂，在隧道开挖施工后需采取合理的措施与利一学的技术进行作业，因此隧道施工在实效性方面具有较高的要求；（2）隐蔽工程多：隧道工程作为地下工程，各施工环节的联系卜分密切，不能打破各环节的施工顺序，因此施工中会存在许多隐蔽工序，极易影响隧道施工的安全及质量；（3）施工环境恶劣：施工人员在隧道施工中要进行地下施工操作和交叉作业，但由于施工工序较为繁琐，作业空间l一分狭窄，在很大程度上增加了施工的难度，如支护、开挖、防排水、预埋件等环节的施工质量与规定标准不相符，则会影响工程整体质量和人员的人身安全；（4）风险大：在预测隧道施工现场的地质变化时，如果施工人员操作不当，则可能引发塌方事故。 2公路隧道施工要点 2.1隧道开挖 不同类型的隧道围岩需要采用不同的开挖方法。一般来说，条件比较差的Ⅴ级围岩，在开挖前应该先施作超前管棚支护，然后留核心土进行分部开挖。按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤测量”的原则一步一步完成各项操作。先施作管棚超前支护，然后再对上部环形部进行开挖，完成上部初期支护后顺势开挖核心土，最后进行下部和支护结构的施工。开挖完成后及时喷射混凝土封闭围岩、打锚杆、挂网并完成钢拱支撑，按照设计要求的厚度分层喷射混凝土。针对Ⅳ级围岩，多采用上下台阶法作业，上断面围岩支护基本稳定后开外边墙和底部，开挖过程中随时根据现场条件调整施工参数。在实施光面爆破时注意对装药量的控制，尽量确保光面爆破达到预期效果。 2.2 仰拱技术 在隧道下程的初期支护以及二次衬砌的具体衔接施下下序中隧道仰拱这一施下技术将会对公路隧道的下程质量以及施下下序的安全步距产生最为直接的影响。现如今的公路隧道施下中由于缺乏科学的施下技术以及先进的施下设备，在进行仰拱施下时为了保证施下进度常常通过多开下作面或者是进行增加仰拱在具体施下中的长度这一方法。但是，当前二者都难以保证仰拱的施下质量，并且施下时间长，成本耗费大。 2.3隧道防排水层施工 防水工程：采用专用防水卷材铺贴在衬背，将土工布铺设在原衬砌层与防水卷材之间用作衬砌背缓冲层及排水层。排水工程：在喷锚层和衬砌之间设置隧道专用复合防水卷材，隧道渗水通过衬砌背面的排水滤层渗透到墙角处，再顺着墙角的衬背的纵向排水盲沟和横向排水管道排到指定位置。该工序中需要注意一点：衬背纵向盲沟一般是用100mmHDPE打孔波纹管敷设在防排水层外围并固定于喷锚层上。原衬砌与衬背土工布排水层之间需要用50mmHDPE打孔波纹管环向布置一条排水盲沟，一般间距为V级围岩2m，IV级围岩5m，III级围岩10m。 2.4隧道二次衬砌 为了进一步提高施工效率，确保二次衬砌不开裂，建议连续浇筑施工，并且采用全断面自行式钢模台车配砼输送泵泵送入模，台车外挂高频振捣设备再配合插入式振捣器将混合料振捣密实。除此以外，为了避免柔性防水层受到施工活动的影响而导致局部防水效果出现问题，建议使用低碱性膨胀水泥砼将衬砌做成具有防水功效的衬砌结构。 2.5仰拱、铺底等施工 仰拱、铺底施工会在一定程度上干扰道路的正常行车秩序，建议采用液压式钢结构栈桥，也可施作一个简易的过渡通道来保证正常通车。施工中必须尽快完成仰拱并铺底，做好洞内防排水沟渠以防隧道基底软化，早闭合，以早日恢复正常的通行秩序，防止隧道塌方。 3隧道施工新技术 以某工程实际为例，分析隧道施工新技术要点如下： 3.1强风化、极破碎板岩隧道快速掘进 随着隧道进深不断增加，电力供应、通风排烟也越来越困难，安全风险越来越高，工人作业环境也越来越恶劣，很大程度上制约了掘进速度，为解决这一问题，我部强化洞内通风排烟措施。在洞内通风方面，我部采取了洞内二次送风的措施。即在洞口段各设置一台 2×110kW轴流风机，在隧道1500m位置再次各增设一台2×110kW轴流风机，用于洞内纵深的通风排烟，此外还成立通风排烟管理小组，加强通风的日常管理，开挖过程中能够做到爆破以后20min之内保证隧道内的空气质量满足要求。 3.2洞内极软岩段的支护工艺 左右线隧道在K11+010-K10+750段的开挖揭示地质为极破碎软岩，开挖的渣体如粉末状，遇水成泥、手握即碎，毫无自稳能力，按照原设计的方案进行开挖支护没有可能，处理不当很可能造成掌子面大规模塌方甚至冒顶，支护面大面积出现拱架扭曲，断面侵限，对隧道的施工质量和施工安全带来极大隐患。针对这种特殊地质，我部召集年轻技术骨干，集思广益，经商讨决定在超前导管加强注浆稳定开挖
2地下空间施工新技术 随着我国城市化进程的加快，城市建设快速发展，城市规模不断扩大，城市人口急剧膨许多城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病，给人们的居住生活带来很大影响，也严重制约了城市经济与社会的进一步发展，成为我国现代城市可持续发展的障碍。因此，地下空间在城市可持续发展中的作用与地位日益凸显，越来越得到人们的重视。在国际上，1991年，《东京宣言》 提出“21世纪是人类地下空间开发利用的世纪”，国际隧道协会也提出了“为了城市的可持续发展，更好地利用地下空间”的口号。 目前，我国已经开始大规模地利用地下空间进行地下铁道、地下停车场、地下仓库、地下商场等地下结构的建设及热力管道、电力管道、通信电缆、给排水管道、燃气管道各种管道的铺设。 在地下空间的开发利用过程中，地下结构施工技术也得到了长足的发展。其中具有代表性的是： (1)明挖技术。即各种形式的基坑支护开挖技术。 (2)暗挖技术。暗挖技术是与明挖法相对的、各种非敞开或小部分敞开的开挖技术。 (3)托换技术。托换技术是解决对原有建筑的地基需要处理和基础要加固的问题，以及解 决在原有建筑基础下需要修建地下工程和邻近需要建造新工程而影响到原有建筑物的安全等问题的技术总称。 本章主要对目前采用的各种新型的地下空间结构施工新技术作简单介绍。 2.1暗挖法 2. 1.1新奥法 1．概述 所谓新奥法，即“新奥地利隧道施工法”（New Austrian Tunnelling Method），国际上简称为NATM，是一种在岩质、土砂质介质中开挖隧道，以使围岩形成一个中空筒状支撑环结构为目的的隧道设计施工方法。新奥法采用的主要支护手段是喷射混凝土结构和打锚杆。 新奥法基本原理：施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力，即洞室开挖后，利用围岩的自稳能力及时进行喷锚支护（初期），使之与围岩密贴，减小围岩松动范围，提高自承能力，使支护与围岩联合受力共同作用。 新奥法适用于具有较长自稳时间的中等岩体、弱胶结的砂和砾石以及不稳定的砾岩、强风化的岩石、刚塑性的黏土泥质灰岩和泥质灰岩、坚硬黏土及在很高的初应力场条件下的坚硬和可变坚硬的岩石。 新奥法与传统施工方法的区别：传统方法认为巷道围岩是一种荷载，应用厚壁混凝土加以支护松动围岩；而新奥法认为围岩是一种承载机构，构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构（以喷射混凝土、锚杆为主要手段）并使围岩与支护结构共同形成支撑环来承受压力，并最大限度地保持围岩稳定，而不致松动破坏。 2．新奥法施工技术 (1)施工工序 新奥法施工工序可以概括为：开挖→一次支护→二次支护。 1)开挖作业的内容依次包括：钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。 2)开挖作业的方法有：①全断面开挖法，即一次完成设计断面开挖，再修筑衬砌，是在稳定的围岩中采用的方法；②台阶开挖法，即将设计开挖断面分上半部断面和下半部断面两次进行开挖，或采用上弧形导坑超前开挖和中核开挖及下部开挖；③侧壁导坑环型开挖 法，多用于不良地质条件下，也是城市隧道抑制下沉时常用的方法。
总则 1.0.2 适用列车速度由等于或小于160km/h 修改为200km/h， 1.0.4 新验标每道工序完工后应检查施工质量，并形成记录。 1.0.5 新验标隧道工程应采用先进、成熟、科学的检测手段对工程实体进行检测，并将检测结果纳入竣工文件。 1.1.1 新增加固处理分部工程。 1.1.2将洞口工程和明洞工程合并为一个分部工程，检验批检验项目均改为每个洞口做一份。 1.1.3洞身开挖分部将洞身开挖和隧底开挖分项合并为开挖一个分项，且检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.4支护分项工程新增水平旋喷桩和超前预注浆。 1.1.5超前小导管检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.6初期支护检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.7仰拱（底板）和仰拱填充合并为同一分项工程，检验批由每个浇筑段一做改为同一围岩不大于5 个浇筑段一做。 1.1.8拱墙衬砌、拱墙回填注浆检验批均由每个浇筑段一做改为同一围岩不大于5 个浇筑段一做。 1.1.9将施工缝与变形缝处理划分为施工缝与变形缝两个分项工程。施工缝检验批由每处一做改为不大于5 个衬砌浇筑段；变形缝改为整条隧道一做。 1.2.1防水板、涂料防水层、排水盲管、注浆防水等分项工程检验批均改为不大于5 个衬砌浇筑段 精品文档
1.2.3防水与排水新增检查井、泄水洞、隧底深埋排水沟等分项工程 1.2.4辅助坑道及附属洞室分部工程拆分，附属洞室划分到了附属设施分部工程之下 1.2.5将辅助坑道的喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢架等合并为初期支护分项工程；管棚、超前小导管等合并为超前支护分项工程；钢筋、模板、混凝土等合并为二次衬砌分项工程。 1.2.6辅助坑道开挖、超前支护、初期支护等检验批均改为同一围岩不大于100隧道延米一做；二次衬砌改为同一围岩不大于5 个浇筑段。 1.2.7附属设施取消消防分项工程，新增疏散救援设施分项。 1.2.8 电缆槽检验批由100m 一做改为不大于200延米一做。 术语 2.0.3新验标增加了进场检验 2.0.5 新验标修订了计数检验 2.0.6 新验标修订了计量检验。 2.0.7 新验标修订了见证取样检验。 2.0.8 新验标修订了平行检验。 2.0.9 新验标增加了实体检验，取消了旧验标2.0.9旁站及2.0.10 交接检验。 2.0.10新验标增加了验收 2.0.11新验标增加了质量综合验收 2.0.12新验标修订了工序 精品文档
浅谈千枚岩隧道施工 发表时间：2018-05-24T17:09:58.577Z 来源：《基层建设》2018年第6期作者：夏元 [导读] 摘要：我国高速公路建设规模越来越大，千枚岩隧道也越来越多，本文通过结合案例分析了千枚岩以及相关工程特性，总结了千枚岩隧道施工的重难点、施工方案以及施工注意事项。 四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县威州镇中铁六局项目部湖南长沙 410007 摘要：我国高速公路建设规模越来越大，千枚岩隧道也越来越多，本文通过结合案例分析了千枚岩以及相关工程特性，总结了千枚岩隧道施工的重难点、施工方案以及施工注意事项。在施工过程中，要采取有效施工方法，合理配置资源，保证施工质量。 关键词：千枚岩隧道；工程特性；施工方案；注意事项 一、工程概括 1.1千枚岩特点 千枚岩是具有千枚状构造的区域浅变质岩，由泥质、粉沙质或中酸性凝灰岩等岩石形成。千枚岩颜色一般较浅，经过变质后，会生成石英、绿泥石等。 千枚岩特征之一是遇水泥化。当千枚岩遇水时会表现出软化、泥化的特征。在富水隧道仰拱路基部位的千枚岩，施工车辆碾压后，会迅速泥化。此外，脱水粉化也是千枚岩典型特征之一，在隧道施工过程中，千枚岩会因为缺水，出现崩解、强度降低等，最终成为沙土。 以陕西省高速公路千枚岩隧道的施工情况为例，该隧道处于富含水的千枚岩隧道段落，周围的岩石出现多处塌方，并且隧道仰拱路基部位的千枚岩，施工车辆碾压后，会迅速泥化。 1.2工程特点 本工程特点包括隧道主体结构形式多样、设备配置复杂、施工技术难度较大等。在施工过程中，要考虑工程地质条件、运输条件气候因素等。 以桃坪隧道工程为例，该隧道主要是以强风化绢云石英千枚岩为主。由于受构造及风化的影响，隧道进、出口地质条件较差，边仰坡自稳能力极差，出口山体斜上方存在有很大块危岩，施工难度很大。而且该隧道地处山区、运输条件差，施工区域狭窄、规划难度大，此外该隧道还受气候因素影响较大。因此，在施工过程中，要考虑工程地质条件、运输条件气候因素等。 1.3重、难点分析 1.3.1工程重点 工程的重点包括隧道进口的基础处理以及工程交叉施工等。比如，以桃坪隧道洞口工程案例来分析，处理好其与裕丰岩大桥施工是出口进洞的重点，对整个项目起到关键作用。 1.3.2 工程难点 由于存在很多不确定因素，隧道洞口施工安全的保证成为工程的难点。首先隧道出口危石出露面积较大，增加了洞口施工安全风险。其次隧道出口处的地形也非常关键。在加固环节中，测量线间距很小，施工中要严格按其设计标准来执行成为是本工程的难点。 二、隧道施工方案 2.1 施工测量 施工测量包括洞内外控制测量。洞内控制测量时，要先进行洞口、洞身测量，然后进行主网布设，施工导线等。需要进行精密的水准点复测。洞外控制测量时，项目进场后，要立即组织测量队对本标段平面控制系统进行复测，根据测量标准严格执行。每个洞口都要设置平面控制点和高精度水准点。 2.2 洞口施工 千枚岩隧道由于受构造、风化影响，结构面结合较差，岩体容易破碎，千枚岩遇水极易软化。开挖洞口前，首先要设计测量控制网,严格按照规范与验收标准进行施工。然后确定截水沟位置来截水沟,目的是拦截地表水，防止流水冲刷千枚岩隧道洞门。最后要布设地面沉降观测点，方便检测各种施工措施。 2.3明洞施工 明洞施工按照以下顺序执行： 明洞开挖→仰拱施工→仰拱回填→衬砌混凝施工→铺设防水层→明洞回填。隧道明洞施工中仰拱采用分段开挖、浇筑，并进行一次性施工。仰拱施工做完成后，混凝土强度要求比较高，还要安装设计仰拱填充模板，来进行仰拱填充。 二衬台车作为明洞施工的内模，首先要进行测量检查，合格后才能绑扎钢筋，需要注意的是外膜要用钢模板来拼装。此外，拱墙一般采用一次性整体灌注法来施工。在洞外，混凝土集中拌和后用运输车运到洞内。 2.4 洞外施工 为了提高提高结构的稳定性，隧道明洞边墙外侧用直墙式，适当加大边墙厚度，边墙结构采用不等厚形式。施工过程中，要进行施工放样，确定隧道洞口的位置，根据设计图来施工。 2.5 进洞施工 隧道明暗洞交界采用导向墙定位。导向墙时用C25混凝土，内设导向架，导向架外侧焊接钢管作为导向管。导向管的位置定位采用全站仪、水准尺等定位后，浇筑混凝土。隧道进洞口左、右的线管长度和数量要固定好，施工前要先开挖明洞，要留置工作平台。 三、施工注意事项 3.1 保证施工质量 要保证施工质量，首先要树立交工验收合格、竣工验收优良的质量目标。施工过程中，要杜绝死亡、火灾、重大机械、重大交通等事故；要消灭违章指挥、违章作业和恶性事故；要控制年重伤率、年负伤率；要创建安全文明标准的施工工地，确保施工质量。 仪器的维修和保养工作也是确保施工质量的关键。要加强仪器的维修和保养，要按时送检。 控制点的准确性直接影响施工的质量，要定期组织测量人员，对控制点进行测量，要保证控制点的准确性。定期复核，如果出现失误的时候要及时做出调整。
洞身开挖应根据隧道长度、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（包括开挖顺序、爆破、施工照明、通风、排水、支护、出渣等）。为了最大限度地利用围岩自承能力，必须采用有利于减少超挖、减少围岩扰动的开挖方法进行洞身开挖。 一般规定 1、洞身开挖应根据地质条件、断面大小、机械设备等，选择适宜的开挖方案（包括开挖顺序、爆破、施工照明、通风、排水、支护、出渣等）。为了最大 限度地利用围岩自承能力，必须采用有利于减少超挖、减少围岩扰动的开挖方法进行洞身开挖。 2、隧道爆破应采用光面爆破，必要时采用预裂爆破技术；施工中应优化钻爆设计、提高钻眼效率和爆破效果，降低工料消耗。对不宜爆破、挖掘机又难以挖 动的软弱围岩以及黄土地段，鼓励采用铣挖机配合装载机进行隧道开挖施工。 3、应有良好的通风、照明、调度、高压风、 给排水、供电系统。 说明 良好的通风系统、良好的调度系统、良好的高压风系统、良好的给排水系统、良好的供电系和照明系统是隧道快速施工的关键保障。 4、双向开挖隧道的贯通宜选择在围岩较好的地段。双向开挖距离接近时，两 端施工应加强联系、统一指挥，并采取浅眼低药量，控制爆破震动；当两开 挖面间的距离为15-30m时，应改为单向开挖，一端必须停止开挖、将人员机 具撤走，并在安全距离处设立警告标志。对采用单向开挖的隧道，出洞前应 反向开挖不少于30m或不小于洞口超前管棚长度，严禁在隧道洞口处贯通。 隧道选择在洞口位置贯通，造成洞口沉降变形 5、双洞开挖时，应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件及其他自然条件，选择适当的开挖方法，确定好两洞开挖的时间差和距离差，并采取措施 防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。 施工工序
《施工技术》原作者：张希黔; 周敬; 张利 [摘要]总结了近年来我国一批大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等地下工程施工中所采用的新工艺和新技术。 [关键词]地下工程;冻土;水下工程;隧道;施工技术 青藏铁路的开工建设和顺利实施,为解决高原冻土区地下工程的施工提供了良好的试验基础;同时,城市地铁工程的建设也对解决复杂城市地质环境条件下地下工程施工提出了新的挑战;而大型桥梁、跨江隧道和海上设施的建设使水下的地下工程施工面临更高的技术要求。一系列大型基础设施的建设并完工极大地促进了地下工程施工技术水平,及时总结和完善这些地下工程施工新工艺和其他技术成果将为今后的地下工程施工提供良好的技术支持和保证,对推动我国地下工程的施工带来巨大的促进作用。本文结合近年来我国一些大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等施工过程中取得的地下工程施工技术成果,对新工艺进行介绍,以便为今后类似工程的施工提供借鉴。 1冻土区地下工程施工新工艺 青藏铁路格尔木至拉萨段全长1100多ｋｍ,穿越世界海拔最高、有世界屋脊之称、施工条件恶劣的青藏高原。在高海拔多年冻土区修建铁路在世界上也是第1次,无成熟的施工 经验,技术含量高。 1.1 多年冻土区钻孔灌注桩施工工艺 其关键工艺是减少施工过程产生的各种热量,如钻孔的摩擦热、回填料的热量、灌注桩混凝土的水化热等,避免桩周地基土温度场急剧变化,引起桩周地基土一定范围升温和融化。同时由于冻土区有季节的变化,表层的季节融化层随季节的变化将产生冻胀力,消除这些 冻胀力也是钻孔灌注桩的一个重点。 为减少施工热量对冻土区的影响,尽快形成新的热平衡状态,多年冻土区钻孔灌注桩桩身混凝土浇筑后,须经过一个阶段的热交换过程后方可进行承台以上部分施工,一般热交换的时间为60ｄ,60ｄ后方可认为桩基已基本稳定。 桩基在使用过程中由于冻土季节的变化将产生冻胀力。根据冻胀力作用于基础表面的部位和方向,可划分为3种:切向冻胀力、水平冻胀力和法向冻胀力(见图1)。水平冻胀力相互抵消,对工程造成破坏的主要是冻胀产生的切向力和法向力。在工程建设中,采取以下措施可以防止桩基础冻胀:①为避免桩基础受到法向冻胀力,将桩基础嵌入多年冻土天然上限以下一定深度;②将钢制扩筒埋入多年冻土上限以下至少0.5ｍ,护筒内径比桩径大10ｃｍ,并于护筒外围涂渣油,成桩后不拆除护筒,减少外表面的亲水程度;③尽量采用高桩承台,冻胀严重地区采用钻孔扩底桩;④在护筒外侧、低桩承台底部采用渣油拌制粗颗粒土回填。以上措施能有效地减小切向冻胀力,降低冻土对护筒的上拔冻胀力(见图2);⑤钻孔采用旋挖钻机干法成孔保证孔位置正确和钻孔的垂直度;⑥采用低温早强耐久混凝土,避免了混凝土低 温浇筑带来的强度增长慢的问题。
铁道部 铁道部：：关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见 隧道是铁路工程的重要组成部分，隧道建设安全直接关系到人民生命财产安全，关系到又好又快地实施铁路高标准大规模建设，关系到《中长期铁路网规划》的顺利实施。为适应高标准大规模铁路建设需要，本着尊重客观规律、运用科学方法、切实解决问题的原则，经研究，对加强铁路隧道安全工作提出如下意见。 一、加强隧道工程勘察设计工作 1.合理确定隧道方案。设计单位在选线过程中，要把隧道特别是长或特长隧道作为确定线路方案的重要因素，通过区域地质资料分析、遥感、现场测绘调查、物探等多种手段，进行充分的经济技术比较，选择地质条件好、施工方便的方案，合理确定洞线关系(长度10公里以上隧道应优先采用双洞单线方案)。 2.加强地质勘察工作。勘察设计单位应根据勘察阶段要求、工程情况和地质条件编制勘察大纲，合理确定勘察原则和技术要求。在地质调绘的基础上，采用遥感、物探、钻探、综合测试等方法，取得翔
实的工程地质资料，经过综合分析和相互验证，准确判定地质条件、围岩级别，合理评价其对隧道建设的影响。勘察工作必须达到规定的深度，保证足够的钻探数量，需要深孔钻探的必须实施深孔钻探，深孔钻探必须在工期、费用上予以保证，钻探工作应在设计开放前完成。建设单位应按《铁路工程地质勘察监理规程》及相关规定审查勘察大纲，组织实施地质勘察监理(咨询)和地质资料验收。勘察工作(包括钻探数量)达不到规定要求的，不得开放设计和上报、接收、审查设计文件。 3.强化施工安全设计。隧道设计专册必须具有十年以上隧道勘察设计经历，应组织或参与组织编制隧道勘察大纲，指导现场勘察工作；主要设计人员必须参加隧道现场勘察工作，熟悉现场情况和勘察资料。隧道设计必须依据勘察资料进行，勘察资料不足的，必须在补充勘察后进行设计。要依据工程地质条件和风险评估意见，进行施工安全工程措施设计，提出施工及安全注意事项、超前地质预报措施、安全防护措施、风险防范措施、人员逃逸方案等。工程措施必须与地质条件匹配，地质条件不好的，必须加强工程措施；不良地质、特殊岩土隧道的施工方法、支护措施等必须进行分析论证，必要时进行专题研究后设计；采用特殊工艺的要进行工艺设计，特殊节点和特殊工序接口要进行详细设计；采用新结构、新材料、新工艺以及特殊结构的，必须在设计文件中明确保障施工作业人员安全和预防安全事故的措施及相关要求；安全生产费用要按规定纳入工程概算。 二、实行隧道工程风险管理
乌鞘岭隧道千枚岩地段快速施工技术 摘要: 本文主要阐述了乌鞘岭隧道千枚岩区地段快速掘进技术, 从地质构造、围岩特性及地下水等方面论述了施工方法根据围岩情况而动态调整。 关键词: 隧道开挖千枚岩地质施工技术 1. 工程概况 1) 地理位置及设计概况． 乌鞘岭隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间,设计为两座单线隧道, 隧道长 0m, 隧道出口段线路位于半径为1200m的曲线上, 右、左缓和曲线伸入隧道分别为68.84m及127.29m, 隧道其余地段均位于直线上, 线间距40m, 两隧道线路纵坡相同, 主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56～0.73m, 洞身最大埋深1100m左右。隧道左、右线均采用钻爆法施工, 右线隧道先期开通。隧道辅助坑道共计15座, 其中斜井13座, 竖井1座, 横洞1座。 乌鞘岭隧道地层岩性复杂,沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有,且以沉积岩为主, 其分布主要受区域断裂构造控制。区内出露地层主要有第四系、第三系、白垩系及三叠系沉积岩、志留系、奥陶系变质岩, 并伴有加里东晚期闪长岩侵入体。隧道横穿祁连褶皱系的北祁连伏地褶皱带和走廊过渡带两个次级构造单元, 褶皱及断裂构造发育。主要不良地质为有害气体, 湿陷性黄土和膨胀岩。隧道预计最大涌水量为9621.81ｍ3/ｄ, 施工中可能发生围岩失稳, 突然涌水涌泥、岩爆、热害、含煤层有害气体等地质灾害情况。 乌鞘岭隧道九号斜井工程井口位于天祝县垛什乡龙沟村石头沟组, 距312国道约12公里, 洞口海拔高度2802米, 常年气候寒冷、干燥, 冬季及夏季多雨雪, 最高峰终年积雪, 雨雪天气约占40%, 春季多风沙, 最大阵风达到12级, 历史记录最低气温为零下30度。
隧道施工新技术 目录 第一节概述 (2) 一、地下空间的利用与发展 (2) 二、隧道工程概述 (5) 第二节开挖及支护技术 (7) 一、开挖技术 (7) 二、支护技术 (27) 三、辅助施工措施 (41) 第三节监控量测技术 (50) 一、量测的地位及其发展 (50) 二、现场监控量测设计 (50) 三、现场监控量测 (53) 四、监测数据的分析、反馈 (57) 第四节隧道施工通风降尘技术 (60) 一、山岭隧道施工通风技术 (60) 二、山岭隧道施工集尘技术 (69) 三、山岭隧道的冬季施工 (70) 第五节盾构法概述 (71) 一、基本概念 (71) 二、盾构的基本类型 (72) 三、盾构法施工 (72) 四、地表下沉和建筑物防护 (74) 第六节沉管隧道概述 (77) 一、沉管法的特征 (77) 二、沉管法的施工方式 (77) 三、沉管隧道施工 (79)
第一节概述 一、地下空间的利用与发展 人类在地球上出现以来，已有300万年以上的历史，在这段漫长的时期内，地下空间作为人类防御自然和外敌侵袭的防御设施，而被利用。随着科学技术的发展和人类文明的进步，这种利用，也从自然洞穴的利用向着人工洞室方向发展。到现在，地下空间利用的形态，已千姿百态，远远超出为个人生活服务的利用领域，而扩大到作为集团的生活需要空间。尤其是现代，人口向城市集中，使城市人口密集，城市功能恶化。为了保持城市功能及交通所需的空间，也开始求助于地下空间。预计地下空间，作为人类在地球上安全而舒适生活的补充空间，在经济可持续发展的战略中，将占据重要地位，其利用和规模将会日益扩展。科学预测指出，21世纪将是大力开发地下空间的世纪。 （一）地下空间利用发展的时代划分 地下空间利用的发展过程与人类的文明历史是相呼应的，大致可以分为4个时代： 第一个时代是原始时代。从人类出现开始到纪元前3000年的新石器时代，是人类利用地下空间防御自然灾害威胁的穴居时代。这个时代主要用兽骨等工具开挖出洞穴而加以利用。 第二个时代是古代时期。从纪元前3000年到5世纪，是为城市生活而利用的时代，也就是所说的文明黎明时代。例如，在修建埃及金字塔时就开始了地下空间的建设。纪元前2200年间的古代，巴比伦王朝为了连接宫殿和寺院修建了长达1km的、横断幼发拉底河的水底隧道。在罗马时代也修筑了许多隧道工程，其中有的至今还在利用。 第三个时代是中世纪时代。约从5世纪到14世纪的1000年左右的时期，这个时期正是欧洲文明的低潮期，建设技术发展缓慢，但由于对铜、铁等金属的需求，开始进行矿石的开采和利用。 第四个时代是近代和现代，也就是从16世纪以后的产业革命开始的时代。这个时期由于炸药的发明和应用，加速了地下工程技术的发展。例如，有益矿物等地下资源的开采和应用，运河隧道的修建以及随着城市的发展开始修建地下铁道，上下水道等，使地下空间利用的范围迅速扩大。 80年代后期，国际隧协提出“大力开发地下空间，开始人类新的穴居时代”的倡仪，得到了广泛的响应。日本也提出了利用地下空间，把国土扩大10倍的设想。各国政府都把地下空间的利用，作为一项国策，来推进其发展，使地下空间利用获得了迅速的发展。地下空间的利用，已扩展到各个领域，发挥着重要的社会、经济的效益，成为国家重要的社会资源。 （二）地下空间的利用形态 地下空间的利用形态是多种多样的，归纳起来，大致有以下几种： 1、为人类生存，确保安全的：如粮食的地下仓库，地下式住宅等；