隧道施工培训讲座

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从诸多塌方实例中不难看出，凡是发生塌方的地方，那里的管理薄 弱是一具重要因素，隧道施工的安全与防塌，取决于人们通过管理系统 和正确的工作实践，包括监控量测，超前预报等、控制施工活动，规范 施工行为，以减少隧道施工风险。 具体措施：1、针对不同的地质条件，结合造价、工期、施工水平 、设备情况，选择合理的施工方法，运用合理的开挖技术，这是预防隧 道塌方的前提。2、通过合理的选择各种参数严格控制装药量，合理的 炮眼布置、爆破器材，利用围岩的抗拉强度远小于抗压强度这一特征， 在隧道周边实行“密眼小爆破”的技术，使隧道周边形成规则的轮廓线 ，并尽可能使轮廓线以外的岩石少受扰动，保持围岩的自身强度。3、 良好的初期支护和超前预支护是预防塌方的有效手段。4、监控量测是 直接量取围岩的变形范围并通过数据分析处理，掌握围岩的变形收敛程 度，预测围岩的变形发展方向，做到科学指导施工。
1、根据围岩性质选择合理的开挖方案； 2、及时采集数据，实时调整爆破参数。 3、钻机操作人员进场培训，合格后上岗。 4、超挖发生后采用浆砌片石或者喷射混凝土进行回填，严禁遮挡出现 空洞。 5、对于欠挖，在初支前需进行断面复测，侵线的凿除后进行初支。
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问题：喷射混凝土采用 干喷，回弹量大，粘结 力小，造成污染和浪费 。 措施：采用湿喷工艺取 代干喷。
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该工法利用核心土稳定掌子面，然后开挖两侧边墙、中部核 心土，最后开挖仰拱。该工法步骤多，工艺要求高
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该 工法是将隧道分为左 右两部分进行开挖 ，先 在一侧采用台阶法分层 开挖及支护 ， 再开挖隧 道 另 一 侧。 每台阶纵向 长度 3 ～ 5m 。初期支护仰 拱紧跟下台阶 ， 封闭成 环
CRD法
CD法
台阶法
Ⅴ级围岩偏压
Ⅴ级围岩浅埋 Ⅴ级围岩深埋
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Ⅳ级围岩偏压
Ⅳ级围岩浅埋
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Ⅳ级围岩深埋
Ⅲ级围岩浅埋、偏压 Ⅲ级围岩深埋 Ⅱ级围岩地下水发育 Ⅱ级围岩
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新奥法就是应用岩体力学的理论，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。概括地说，新奥法隧道施工的三要素实质就 是“光面爆破、锚喷支护及监控量测。” 隧道施工十八字方针是：管超前、严注浆、短开挖、 强支护、早封闭、勤量测。
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1、严格按照设计要求的顺序进行施工，洞口边坡和仰坡应自上而下开 挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖，并且及时进行防护。 2、加强对隧道边仰坡的监控量测。 3、洞口永久性挡护工程，防排水工程应按照设计要求及早完成。
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1、施工方案选择不合理； 2、未采用光面爆破或者适应性不强，没有达到预期的效果。 3、未针对不同地段的岩性、产状、断面等及时调整爆破参数。 4、钻孔人员未经过培训，钻孔出现偏差。
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将量测及地质预测到的地质特征变化及时汇总分析、修正支护参数，调 整衬砌结构，这是防塌的主动手段。5、加强施工现场管理。a、从提高 施工人员的技术水平和加强岗位责任制出发，进行素质教育，制定行之 有效的规章制度，其中最重要的是现场施工员，必须是经过培训和考核 合格，具有强烈责任心、敬业精神，具有较丰富的实践经验与组织能力 的人担任。b、加强施工过程中的“三观察”：①观察掌子面的地质情 况及开挖成型情况，并特别注意台车钻进时的异常情况，因为开挖钻进 时所反映的情况更直接可靠，对于出现的异常现象要及时进行分析、并 调整爆破、支护参数。②观察初期支护，随时对已支护地段进行观察、 观测，掌握初期支护的开裂、变形程度。③观察围岩变化，对围岩的变 化除采用量测手段外，还应用目测，读局部掉快地段进行分析，及时补 强支护，消除隐患，因为局部地段的掉快，不是围岩应力及内部挤压， 就是塌方发生的前兆。c、提高隧道通风及照明技术，强化现场文明施 工及标准化工地建设，给隧道施工提供一个良好的施工环境。d、改进 管理模式，努力提高管理水平，杜绝“以包代管”，增强工程技术人员 施工经验与现场处理突变事件的应变能力。
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应对措施 1、普通混凝土地段，加工φ10中埋式止水带定位钢筋骨架对止水带进行 精确定位，钢筋骨架定位间距为30 ～50cm，环向直线段按大值控制，圆 曲线段适当加密。 2、二衬钢筋混凝土地段，加工一个钢筋卡子，与结构钢筋焊接，利用结 构钢筋将中埋式止水带按设计位置卡紧，固定牢靠； 3、二衬施工时的端头模板采用分离式模板，靠近衬砌台车侧安装钢模， 与衬砌台车固定，靠近初支侧安装木模，将止水带夹在端头钢模和木模之 间，固定牢靠，能保证止水带定位准确。 4、加强施工过程监控和完工后检查，发现问题及时纠正或重新安装。
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山西路桥集团农村旅游公路 南区指挥部质量技术部 隧道工程品质提升 检测专项宣贯会
2018年3月27日
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洞顶截水沟施工
洞口仰坡开挖
明洞开挖 导向墙施工 管棚施工 暗洞开挖
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施工道路 工程设施：供气站、变电站、混凝土拌和站、 钢筋及钢结构车间、 供水设施
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施工方法 围岩条件 双侧壁 导坑法 预留核 心土法 全断 面法
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该工法是将大断面隧道上、下、左、右分块开挖，并施作初 期支护和临时横撑（临时仰拱），每台阶纵向长度 3 ～ 5m ， 步步封闭成环
①
③ ②
④
3~ 3~ 5 m
5 m
⑤
3~ 5 m
3~
5 m
⑥
3~ 3~ 5 m
5 m
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该工法是先开挖隧道两侧导坑，及时施作导坑四周初期支护 及临时支护，然后再根据地质条件、断面大小，对剩余部分 采用二部或三部开挖的方法
问题：喷射混凝土强 问题：钢拱架拼接方 度低，出现剥落。 式不对，线形不圆顺 。 措施：喷射混凝土配 措施：钢拱架按设计 合比应通过试验确定 加工安装，其形状与 ，现场严格控制计量 开挖断面相适应，首 榀钢拱架应放在平整 。 地面上试拼。
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问题：钢拱架安装间距 超标。 措施：严格按照设计要 求进行安装。
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1. 2. 3. 4. 5.
初期支护主要包含： 湿喷混凝土 锚杆支护 钢筋网 钢拱架 超前小导管/管棚
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系统锚杆和局部加强锚杆 运用较多的锚杆主要包含砂 浆锚杆、中空注浆锚杆和自 进式锚杆三种形式 锚杆钻孔应与围岩壁面或其 所在部位岩层的主要结构面 垂直
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1、地质因素：洞口区域地质结构松散，渗水能力较强，如V级围岩或碎 石土、残积土，因其稍经雨水侵泡软化，岩土参数大幅度下降，极易变 形坍塌。2、设计因素：设计对软弱围岩采用的支护措施满足不了实际 的要求。3、施工因素（1）仰坡没有按设计要求，边开挖边支护，而是 整个边坡一次开挖完成后再支护，对边坡的稳定性有很大影响。（2） 防排水没有及时施工或者施工不到位，造成雨水下渗或冲刷。
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二衬背后防水板 + 土工布排水； 环向盲管； 纵向透水管； 路缘边沟等； 纵向中央管沟；
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二次衬砌是在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋 混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌
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隧道双侧设置沟槽，按一沟两槽形式布置，隧道中线处设 置中心水沟
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掌子面水平变形过大，发生掌子面挤出坍方 支护下沉过大，出现整体失稳坍方
掌子面挤出坍方
整体失稳坍方
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1、客观原因：地质条件特殊，岩石岩性不准确，围岩类别有误，节理 发育且节理方向非常不利是造成塌方的一个原因。 2、主观原因：①初期支护不及时，裸岩暴露时间过长、由局部塌落而 引发大规模塌方以及在围岩类别有变化时，未根据实际情况及时调整 初期支护方案，是造成塌方的主要原因之一。②爆破施工作业不合理 ，光面爆破效果差。周边叁差不齐，导致初期支护的格栅拱架或工字 钢拱架不能与岩面密贴，减弱了支护能力。③监控量测手段不得力， 未采用超前地质预报，造成施工方案采用不适当的处理措施，失去施 工主动权。④隧道施工安全意识淡薄，防塌意识不强。如已发现有顶 板小岩块剥落等预兆，但未引起重视。⑤施工中由于欠挖而进行的二 次检底爆破，以及因超挖而回填不及时或不密实都可能造成围岩应力 的进一步调整，从而扰动破坏了围岩的稳定，加大产生塌方的隐患。
问题：横连钢筋焊接 问题：喷射混凝土平 不符合要求。 整度差。 措施：技术人员现场 措施：加强培训，提 指导把关要严。 高工人的技术水平， 不平整的在初凝后进 行修面，超挖部分要 采取二次喷射工艺。
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问题：锚杆安装不规范 ，钻孔深度不够。 措施：每个孔检查完毕 后安装锚杆。
问题：锁脚钢筋安装 不牢靠。
浆砌片石 浆砌片石 承重墙
浆砌片石
水流 混凝土墙基 涵管
溶洞 拱基础 混凝土拱
图8.5加深边墙基础
图8.6在承重墙内设涵管
图8.7筑拱跨越溶洞
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1、对所有作业人员进行瓦斯知识和防瓦斯危害的安全教育。 2、建立救护队伍。 3、瓦斯隧道洞口必须设置经专业培训的专职监测人员，每60分钟检测 一次。检测瓦斯用的仪器必须定期进行调试、校验，发现问题应及时解 决。 4、当开挖工作面风流中瓦斯浓度超过1％时，应停止电钻钻孔；当瓦斯 浓度超过1.5%时，必须停止施工，撤出工作人员，切断电源进行处理。 电动机附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5％时，必须停止运转，撤出 人员，切断电源进行处理。 5、瓦斯工区爆破必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用瞬发电雷管。
浆砌片石 干 砌 片 石 锚杆
浆砌片石或 混凝土护拱
混凝土填实
浆砌片石 片石、碎石回填密实
溶洞堵填
锚杆加固与护拱
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越 当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，可加深该侧的边墙 基础通过 隧道底部遇有较大溶洞并有流水时，可在隧道底部以下砌筑 圬工承重墙，跨越而过在承重墙内套设涵管引排溶洞水 隧道过墙部位遇到较大、较深的溶洞，不宜加深边墙基础时 ，可在边墙部位或隧底以下筑拱跨过
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全断面法是隧道工程中采用全断 面一次开挖成形的施工方法 优点：工序少、断面进尺比大、 爆破效果好、开挖空间大、有利 于采用大型配套机械化作业、可 减少对围岩的扰动次数 缺点：爆破引起的震动较大、降 低围岩的稳定性、需要进行严格 的控制爆破设计
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台阶法开挖具有足够的作业空间和 较快的施工速度，台阶有利于开挖 面的稳定性，尤其是上部开挖支护 后，下部作业则较为安全。 优点：灵活多变、适用性强，利于 及时封闭，空间小。 缺点：上下部作业有干扰，应注意 下部作业时对上部稳定性的影响。 另外，台阶开挖会增加对围岩的扰 动次数。
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源自文库
加强超前地质预报。受勘察手段、时间以及判释水平等因素限制， 在 勘察设计阶段尚不能完全准确地探明隧道所穿越的地层及洞身周边的地 质情况，所以，施工中的超前地质预报是确保施工安全必不可少的手段 。尤其在富水软弱断层破碎带、岩溶发育区、瓦斯发育区、重大物探异 常区等不良地质地段采用水平钻探为主的综合预报方法，要真正做到“ 有疑必探，不探不挖”，严禁在不探或未探明情况下盲目开挖。
措施：检查不牢靠的 增加补焊，锁脚锚杆 深度也要满足要求， 防止失稳。
问题：锚杆外露。
措施：孔深满足要求 ，控制外露长度，露 出部分及时切除。
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问题：环向中埋式止水带在二衬混凝土施 工后下垂，引起两板二衬施工缝处表层混 凝土厚度不足、混凝土掉块以及检查时有 空响现象。主要原因： 1、埋入混凝土内的止水带部分未固定牢靠， 由于混凝土的挤压使止水带偏位下垂； 2、打入下一板衬砌混凝土内的止水带未及 时恢复和加固，浇筑混凝土之前，检查不 到位，致使止水带偏位下垂。
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浆砌片石
引 遇到地下暗河或溶 洞有水流时，宜排不 宜堵。应在查明水源 流向及其与隧道位置 的关系后，用暗管、 涵管或小桥等设施渲 泄水流，或开凿泄水 洞将水排除洞外
水流
暗管，涵洞或小桥
桥涵宣泄水流
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堵 对已停止发育、跨径较小，无水的溶洞，可采用混凝土 、浆砌片石或干砌片石回填封闭；或加深边墙基础，加固隧 道底部 当隧道拱顶有溶洞时，在溶洞顶部采用锚杆或网锚喷加固， 必要时可考虑注浆，并加设隧道护拱及拱顶回填进行处理