隧道开挖控制及初支施工监理要点(吴招建)

二、洞口段
1、基本原则与指导思想
（1）隧道进洞应体现“早进晚出”的原则，尽量不要破坏和扰动原始边、仰坡， 严禁对边坡大开大挖。条件允许时，宜采取“零开挖”进洞方案。 （2）洞口段开挖应遵循“超前支护，台阶开挖；短进尺，弱爆破；强支护，勤量 测”的原则。 （3）尽早施工仰拱，封闭受力结构。及早施工明洞及洞门土建工程，保证洞口安 全。 （4）弃渣场应遵循“先防护，后弃置”的原则。防护方案应与水土保持方案一致。
隧道施工中喷锚构筑法中常用的支护方式，表现为锚喷、网喷以及 锚杆、钢筋网、喷混凝土联合支护。钢筋网的作用在于通过钢筋网和喷 射混凝土一起受力，提高了混凝土抗弯、抗折性能，保证了喷射混凝土 能承受一定的局部应力而不至于开裂、折断，从而提高喷射混凝土的支 护效果。
三、洞身段初期支护
初期支护作用：
采用L、u、I字型钢和钢轨、钢管等型钢，加工成所需形状，用整榀安装或杆件 拼装方式加固地下工程的支护措施。可与锚杆、喷射混凝土、钢筋网组成复合 支护。分为：刚性钢拱架和可缩性钢拱架两类，具有即时强度和刚度，能控制 围岩过大变形，但成本较高,对开挖断面尺寸精度要求较严。多在浅埋、偏压、 自稳时间极短的围岩，以及松散、破碎、有涌水、膨胀性岩土中施工采用钢拱 架支护。
(1) 有地下水； (2) 围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用； (3) 存在高初始应力。
3、隧道结构
初期支护 二次衬砌
锚杆 围岩
仰拱衬砌
仰拱填充
4、隧道结构
主要结构：
超前支护 初期支护 防排水系统 二次衬砌 路面 内装等
• 一、概述 • 二、洞口段 • 三、洞身段初期支护 • 四、隧道开挖及初支质量问题
2、隧道围岩分级
隧道围岩分级的综合评判方法宜采用两步分级，并按以下顺序进行： (1) 根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量
的岩体基本质量指标，综合进行初步分级。 (2) 对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级的基础上考虑修正因
素的影响。 2．围岩详细定级时，如遇下列情况之一，应对岩体基本质量指标进行修正：
超前管棚支护
超前小导管支护
岩质类Ⅴ级围岩一般采用单层（10°）或双层（20°）小导管超前，长4.5m， 搭接1.0m。注浆控制包括注浆设备、注浆压力和浆材等。小导管尾端应穿过钢 架。
超前锚杆支护
超前锚杆一般和格栅钢架配合使用于岩质类Ⅳ级围岩。其控制重点在于长度 （搭接长度）、角度（10°）和药卷塞填情况，且尾端应穿过格栅钢架。
隧道开挖控制及初支施工监理要 点
仁遵高速RZJL-2驻地办 吴招建
主要内容
• 一、概述 • 二、洞口段 • 三、洞身段初期支护 • 四、隧道开挖及初支质量问题
1、隧道的分类
• 按规模：划分为短隧道、中隧道、长隧道和特长隧道； • 按结构型式：划分为连拱隧道、小净距隧道和分离式隧道； • 按地形条件：划分为傍山隧道、越岭隧道和河（海）底隧 道； • 按地质条件：划分为岩溶隧道、瓦斯隧道等；
• 一、概述 • 二、洞口段 • 三、洞身段初期支护 • 四、隧道开挖及初支质量问题
三、洞身段初期支护
初期支护作用：
喷射混凝土支护是将一定配合比的水泥、砂、石子混合均匀搅拌后，加入 适量的速凝剂，通过凝土喷射机，以压风为动力，使拌合料沿输料管输送到喷 枪出口处与有一定压力的水混合，以较高的速度层层喷捣在岩面上凝结硬化而 成的高强度与岩面密实粘结的昆凝土层，而形成的构筑物。喷射混凝土支护作 用原理:
(1)支撑作用。喷射混凝土支护能起支撑作用。又因其中掺有速凝剂，使混 凝土凝结快，早期强度高，紧跟掘进工作面起到及时支撑围岩的作用。
(2)充填作用。由于喷射速度很高，混凝土能及时地充填围岩的裂隙、节理 和凹凸的岩石，大大提高了围岩的强度。
(3)隔绝作用。喷射混凝土层封闭了围岩表面，完全隔绝了空气、水与围岩 的接触，有效地防止了风化潮解而引起的围岩破坏与剥落;同时，由于围岩裂缝 中充填了混凝土，使裂隙深处原有的充填物不致因风化作用而降低强度，也不 致因水的作用而使得原有的充填物流失，使围岩保持原有的稳定和强度。
2、常用超前支护类型
1）. Ф108（或Ф127 ）超前管棚 2）. Ф42超前小导管 3）. Ф22超前药卷锚杆
超前管棚支护
管棚套管
管棚钢架
隧道洞口土质围岩段一般采用管棚超前，质监重点在于导向墙（套拱）施做 和管棚的类型、规格、施做的范围、间距、角度（1-2°）、长度、钢筋笼安装 及注浆等。注浆控制包括注浆压力、浆材等。
(4)转化作用。由于前三个作用的结果，不仅提高了围岩的自身支撑能力， 而且使混凝土层与围岩形成了一个共同工作的力学统一体，具有把岩石荷载转 化为岩石承载结构的作用。从根本上改变了支架消极承压的弱点。
三、洞身段初期支护
初期支护作用： 喷锚支护的锚杆是用机械方法或黏结方法将一定长度的杆体锚固在围
岩预先钻好的锚杆孔内，由于锚杆具有“悬吊作用”、“组合梁作用” 和“加固拱作用”等而使围岩得到加固。
3、初期支护喷射混凝土大面不平顺
波浪状喷砼厚度不足，对钢架保护不够，整体受力差，降低初支承载力，同 时不利防水层布设。
4、锚杆质量 中空锚杆外露端过长、锚固深度不够
锚杆没有垫板
5.钢筋网片
未初喷，不能 形成整体
未连接
开挖
光爆局部效果、残眼率
喷射混凝土
喷射混凝土
系统锚杆
垫板
中空注 浆锚杆
螺纹锚杆
钢筋网片
初期支护钢拱架
初期支护（格栅钢架）
• 一、概述 • 二、洞口段 • 三、洞身段初期支护 • 四、隧道开挖及初支质量问题
1、光爆效果差，超欠挖严重
2. 未初喷砼
未初喷 无锚杆
塞填片石
初喷可保护围岩，使后续作业形成整体，并减少对后续施工 人员的伤害。
仰拱和底板
型钢栈桥
仰拱源自文库
纵向 施工缝
仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧 道结构的主要组成部分之一。仰拱与二次衬砌构成隧道整体，增加结构稳定性。
仰拱应一次浇注成形，仰拱回填不应与仰拱同时施做。
仰拱和底板
组合梁栈桥
监控量测
监控量测
监控量测是新奥法施工的精髓，是隧道施工安全的核心组成部分。