铁路客运专线隧道施工技术

铁路客运专线隧道工程超前支护施工作业指导书4.1超前长管棚施工4.1.1.超前长管棚设计说明在隧道暗洞开挖之前完成超前长管棚预支护。

(1)长管棚布置形式长管棚在隧道拱顶140°范围环向布置。

(2)导向墙管棚导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m×1m，为保证导向墙基础稳定，环向长度根据实际情况确定。

导向墙内设2榀工18工字钢架，钢架外缘设Φ140×5mm热轧无缝钢管导向管，导向钢管与钢架焊接。

(3)长管棚构造及设计参数钢管规格：长管棚钢管及钢花管，采用Φ108×6mm热轧无缝钢管制作。

每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便于接头钢管连接。

接头钢管长0.3m，采用Φ114×6mm热轧无缝钢管制作。

钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，空间距188mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。

管距：环向间距40cm。

倾角：外插角为1°～3°，具体可根据实际情况作调整。

注浆设计：长管棚注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比1：1（重量比）；注浆压力0.5～3.0MPa。

为提高钢管抗弯能力，在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为Φ18，固定环采用段管节，节长3～5 cm，与主筋焊接，布置间距1.5m。

4.1.2.超前长管棚施工工艺超前长管棚施工工艺详见“图4-1 超前长管棚施工工艺流程图”。

4.1.3.超前长管棚施工方法(1)施工准备进行现场地质调查，备齐各种机具、材料，按照设计要求进行注浆设计并进行钻进注浆试验，取得管棚钻进、注浆施工经验。

根据试验效果确定施工工艺参数，制定施工方案。

施工前精确测量放样。

(2)施作导向墙在明挖时预留的台阶上采用脚手架搭设作业平台，按设计轮廓人工开挖。

开挖完成后立模灌注混凝土，模版采用组合钢模版，混凝土集中拌合，运输车运输，泵送入模，机械振捣密实。

工字钢架、导向钢管按设计设置。

(3)长管棚施工图4-1 超前长管棚施工工艺流程图钻机就位：以导向墙内的导向钢管定位、定向，严格控制钻孔上抬量和角度，外插角控制在1°～3°。

隧道开挖施工作业指导书1、编制目的规范本标段隧道工程的各种级别围岩段的开挖施工，保证工程质量和施工安全。

2、适用范围本标段隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ围岩段开挖工序。

3、职责分工由试验人员进行检测原材料、成品质量，并作出合格和不合格成果报告书，指导施工。

由工程部进行施工方法控制，并根据试验结果对施工方案进行改进。

由安质部进行施工质量和安全控制。

4、编制依据-技术标准／质量标准《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2005）；《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行规定》（铁建设［2005］160号）；《时速350km双线隧道综合通用图》,图号：长昆客专施（长玉段）隧通01A；各隧道工点施工设计图。

5、开挖工法开挖施工时及时采用物探技术对围岩地质情况进行超前探测，坚持“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测、及时反馈和修正”的原则。

Ⅱ级围岩采用全断面法开挖；Ⅲ级围岩采用台阶法开挖；Ⅳ级硬质岩采用弧形导坑预留核心土法；Ⅳ级软弱围岩和Ⅴ级围岩采用三台阶七步开挖法或三台阶临时仰拱法（大拱角台阶法）。

Ⅱ、Ⅲ级围岩施工时，加强掏槽爆破，控制周边光爆，合理进尺，控制超挖，杜绝欠挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩坚持“短进尺、弱（不）爆破、强支护、勤量测、紧衬砌、快封闭”的原则。

隧道开挖爆破炮眼残留率硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%以上。

5.1 全断面开挖Ⅱ级围岩采用全断面法施工，每循环进尺3m，道开挖后及时施作初期支护。

全断面法施工工艺流程见图1。

5.2 台阶法开挖Ⅲ级围岩地段采用台阶法开挖、预裂爆破，锚喷支护施工方法。

每循环进尺2.4m，隧道开挖后及时施作初期支护。

其施工工艺流程为：超前地质预报→开挖上台阶→初期支护拱部→开挖下台阶→初期支护边墙→完成仰拱混凝土→衬砌。

Ⅲ级围岩台阶法开挖顺序见图2。

5.3 弧形导坑预留核心土法开挖IV级围岩段采用弧形导坑预留核心土法开挖，开挖顺序见图3。

5.4 三台阶七步法开挖三台阶七步开挖法施工工序见图4，施工工艺见图5。

铁路隧道工程施工技术指南铁路隧道工程是铁路建设的重要组成部分，其施工质量、安全及进度直接影响到整个铁路项目的顺利完成。

为了确保铁路隧道工程施工的顺利进行，提高工程质量，保障施工安全，制定本技术指南。

一、适用范围本技术指南适用于新建标准轨距铁路隧道工程的施工。

对于250~350km/h高速铁路隧道工程施工，以及时速250km以下的客运专线、城际铁路隧道工程施工，可参照本技术指南执行。

二、施工准备1. 技术准备：施工前应组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读和审核设计图纸，熟悉规范和技术标准。

制定安全环保措施、应急预案等，并对班组作业人员进行岗前培训及技术交底。

2. 测量技术准备：在隧道洞口进行引进控制点测量，确保测量控制点引入到洞中。

根据隧道纵断面设计线、隧道洞轴线及明暗洞轮廓线，确定防排水施工里程及位置。

3. 试验技术准备：试验室应对防排水所需原材料进行检验，确保检验结果符合设计及规范要求。

对试验的原始资料进行整理汇总，对于不合格的材料禁止在工程施工中使用。

4. 外业准备：收集施工作业层中所涉及的各种外部技术数据，修建生活房屋，配齐生活、办公设施。

确保防、排水材料已进场并通过检验合格，施工设备已调试完毕。

场地内各种标识醒目、齐全，机具设备调试性能良好。

三、施工工艺及技术要求1. 洞口及洞身开挖：按照设计要求进行洞口及洞身开挖，确保开挖断面符合设计要求。

采用合理的开挖方法，减少对围岩的扰动，确保施工安全。

2. 初期支护：根据围岩条件，及时进行初期支护，包括喷射混凝土、锚杆、钢筋网等。

初期支护应符合设计要求，确保施工安全。

3. 防排水施工：按照设计要求进行防排水施工，包括防水板、纵环向排水盲管及止水带和止水条的安装。

确保防排水系统畅通，防止水害事故的发生。

4. 二次衬砌：根据设计要求进行二次衬砌施工，包括混凝土衬砌、钢筋等。

二次衬砌应符合设计要求，确保隧道结构的稳定性和耐久性。

5. 施工缝处理：施工缝是隧道结构的薄弱环节，应按照设计要求进行处理，确保施工缝的防水性能和结构强度。

铁路客运专线隧道开挖施工作业指导书3.1.隧道开挖施工程序边仰坡开挖前，先作好排水沟、截水沟等防水措施。

边仰坡开挖以机械作业为主，爆破时以松动爆破为主，减小对围岩的扰动，洞口边仰坡边施工边防护。

进洞前先做好超前支护，以防坍塌。

暗挖法按新奥法原理组织施工，施工时加强超前地质探测与预报，加强围岩量测，实现信息化施工。

软弱围岩地段坚持“先预报、管超前、短进尺、强支护、弱爆破、早封闭、勤量测”的原则，分部开挖，快速封闭。

科学选择施工方法、合理安排施工顺序，严格按《锚喷构筑法技术规则》和有关设计要求施作初期支护及衬砌，做到开挖光爆成型、支护锚喷及时和二次衬砌内实外美。

确保隧道施工安全和质量隧道开挖施工程序详见“图3-1 隧道断面开挖施工流程图”。

施工时运用TSP203、地质雷达、超前钻探等综合超前地质探测和预报，提前预测不良地质，根据不同地质条件采取超前支护、帷幕注浆等手段稳定围岩，确保施工安全。

Ⅴ级围岩暗挖段采用双侧壁导坑或三台阶七步开挖法施工；Ⅳ级围岩地段采用三台阶临时仰拱法或三台阶七步开挖法施工；Ⅲ级围岩采用台阶法或三台阶临时仰拱法施工。

明挖隧道出碴采用挖掘机装车，自卸汽车运输；暗挖隧道采用挖掘机、装载机装车，自卸汽车运输。

图3-1 隧道断面开挖施工流程图3.2.台阶法台阶法施工方法见图3-2。

施工顺序：Ⅰ、开挖上半断面；Ⅱ、施作上半断面初期支护；Ⅲ、开挖下半断面；Ⅳ、边墙初期支护；Ⅴ、仰拱衬砌；Ⅵ、边拱衬砌施工。

图3-2 台阶法施工方法图3.3.三台阶七步开挖法台阶法施工工序纵断面ⅦⅥⅤⅣ3Ⅱ1ⅦⅥⅤⅣ3Ⅱ1ⅥⅤⅦⅦⅥⅤⅣ31Ⅱ径向系统锚杆（边墙）Φ22砂浆锚杆Ⅱ径向系统锚杆(拱部)Φ25中空注浆锚杆开挖轮廓线初期支护预留变形量防水板及二次衬砌台阶法施工工序横断面系统径向锚杆喷砼二次衬砌隧底填充仰 拱初期支护拱墙二次衬砌初期支护边墙基座台阶法施工工序平面说明： 本图适用于一般Ⅲ级围岩地段，台阶法主要施工顺序为： 1、上台阶开挖（局部设超前小导管预支护）； Ⅱ、上台阶（拱墙）初期支护； 3、下台阶（仰拱）开挖； Ⅳ、下台阶（仰拱）初期支护； Ⅴ、仰拱浇筑； Ⅵ、仰拱回填浇筑； Ⅶ、拱墙防水板及二次衬砌。

铁路客运专线隧道施工技术措施11.1.浅埋隧道施工技术措施在超浅埋隧道施工过程中要克服“重开挖、轻支护、重进度、轻质量”的思想，加强系统管理及程序管理，规范监控量测、超前预报、控制施工活动、规范施工行为，以减少隧道施工风险。

11.1.1.正确理解“新奥法”的施工原理新奥法就是应用岩体力学的基本理论，以维护和利用围岩的自承能力，通过采用及时的“锚喷支护”或更进一步的喷锚预支护等联合支护手段有效的抑制围岩的松弛变形，并通过监控量测手段及信息处理，调整支护参数，从而使围岩成为支护体系的重要组成部分的一种施工原理。

概括的说，新奥法隧道施工的三大要素实质就是“光面爆破、锚喷支护及监控量测”。

11.1.2.严格遵照台阶法、三台阶七步开挖法、双侧壁导坑法施工程序台阶法、三台阶七步开挖法、双侧壁导坑法是实现浅埋隧道施工的先进工艺和方法，在施工过程中必须严格遵守，严禁擅自简化程序。

11.1.3.加强初期支护及超前预支护良好的初期支护和超前预支护是确保施工安全的有效手段。

在施工过程中，应根据不同的围岩岩性产状进行合理支护，如超前长管棚、超前小导管、钢架等，做到锚喷及时，紧跟掌子面，要求封闭成环，刚度可靠。

11.1.4.加强监控量测新奥法施工中的核心就是监控量测。

⑴加强已支护地段的量测在实际施工中，大多数人往往认为已支护地段就是安全地段，因此，忽略了围岩变形和量测作用。

实际上围岩变形是不停的在进行，随着时间的推移而慢慢趋于稳定。

加强对已支护地段的量测，不仅能掌握围岩变形特征，也是直接判断初期支护是否安全可靠的一个重要方法，对预防“回头”塌方有着不可估量的作用。

⑵加强超前地质预报，特别是地下水活动的预报工作工程地质是确定隧道施工方法、支护要素设计的重要依据，因此在除了对已开挖地质进行鉴定评价和形象素描外，还应进行超前地质预测预报。

通过进行超前地质预报可以有效指导施工，并及时制定各种施工方案，避免出现对地质条件认识不足而决策失误，从而做到有的放矢，提高施工进度。

铁路客运专线隧道工程施工综合技术简介：本文介绍了**一号隧道采用常规设备及控制爆破施工技术实现了该浅埋隧道顺利通过密集建筑物地段的技术措施，并利用监测手段使爆破振速有效地控制在2.0cm/s以内，从而保证了地表建筑物的安全，为今后山岭同类隧道及城市地铁施工提供了一定的借鉴先例。

关键字：浅埋隧道控制爆破监测１、工程概况内昆铁路**1#隧道位于**省**县城，全长1799m，里程为DIK**+**~DIK**+**，为单线隧道。

隧道斜穿县城下方，在进口方向有近100m地段隧道最大埋深为3.4m，该段内地表建筑物林立，其中有一幢7层楼的**县国税局办公大楼正立于其上，大楼部分桩基础桩底离隧道衬砌外拱顶深度仅 4.8m，从而使得此段施工成为该隧道的施工重点和难点。

大楼结构为混凝土框架梁结构，修建于1994年，在施工前每间办公室在墙体与框架或立柱之间均有不同的收缩缝和裂纹。

隧道通过国税局大楼的里程为DIK**+**~DIK**+**，DIK**+**~DIK**+**段围岩属II类偏压，主要地质为砂岩、页岩夹灰岩，为薄至中厚层状，节理发育、破碎，节理层面充满粘土膜。

为了满足设计要求（对大楼的爆破安全振速限制在 2.0cm/S以内），保证国税大楼以及浅埋地段不发生坍塌，采取了以下两种主要技术措施：一是利用控爆技术进行隧道掘进，尽量减少因爆破对围岩的振动；二是采取管超前加强支护措施提高围岩稳定性，并紧跟衬砌及时封闭，使围岩在被暴露的时间内不至发生沉降位移现象。

2.主要施工方案根据以往的经验，结合本工程的地质条件和地面建筑物情况，经过经济性、安全性、可行性等综合分析后，决定采取微台阶法施工方案。

开挖采取人工手持风钻钻眼，微振控爆掘进，出碴采取无轨运输，简易台车人工模筑衬砌。

上半断面开挖前采取φ80大管棚注浆超前预加固，开挖后全环格栅、网锚喷临时支护，利用对建筑物的振动速度和地表及建筑物的沉降值位移的观测配合指导施工，确保建筑物的安全。

铁路客运专线隧道主要技术标准与施工关键技术中铁二十五局施工管理部（2005 年11 月15 日）第一节铁路客运专线隧道技术标准新建铁路客运专线隧道设计主要由限界、构造尺寸、使用空间和缓解或消减列车进入隧道诱发的空气动力学效应两方面的要求确定。

研究表明，当列车以200 公里以上时速通过铁路隧道时，空气动力学效应对行车、旅客乘车舒适度、洞口环境的不利影响已十分明显且起控制作用，因此，隧道的设计除须遵照现行《铁路隧道设计规范》（TB1003 ）规定及提高防灾救援要求外，还应考虑下列因素：①遂道内形成的瞬变压力对乘员舒适度及相关车辆结构的影响；②空气阻力的增大对行车的影响；③ 遂道口所形成的微压波对环境的影响；④列车风对遂道内作业人员待避条件的影响。

列车进入隧道时产生的空气动力学效应是由多种因素所确定的，在隧道方面主要有隧道内轨顶面以上净空面积、隧道壁面的粗糙度、洞口及缓冲结构形式、辅助坑道的设置、道床类型等。

其中，瞬变压力主要表现在由于压力的瞬间变化使人的听觉感到不适，影响其大小的主要因素是行车速度、隧道横断面的大小和阻塞比以及列车的密封系数。

洞口微气压波是列车进人隧道时产生的压缩波在另一端释放时产生爆破声，影响周围环境，微气压波的量值主要取决于行车速度和隧道净空面积（阻塞比），但行车速度更为敏感，当行车速度达到300km/h 以上时，加大断面对防止微气压波不能起到显著作用。

应考虑在洞口设置缓冲结构。

解决行车阻力问题主要也是加大隧道断面面积。

缓解或消减列车进入隧道诱发的空气动力学效应的主要设计措施是：在列车相关参数一定的条件下，适当加大隧道内轨顶面以上净空面积（减小阻塞比），优化断面形状和尺寸，在洞口修建缓冲结构，利用辅助坑道等。

一、隧道断面内轮廓增大隧道横断面面积对空气动力学效应有整体减缓作用。

隧道断面内轮廓主要根据下列条件确定：①隧道净空横断面面积应满足空气动力学效应影响标准；②满足铁路建筑接近限界要求，双线隧道还应满足线间距要求；③养护、维修和救援空间要求。