隧道施工新方法新工艺

XX铁路XX段

隧道施工新工艺、新方法及控制要点

一、超前地质预报

1、超前地质预报手段，如何做到预报的准确

1）预报方法

（1）超前地质预报方法按照预报原理分为地质分析法、钻探法、物探法和超前导坑法。

①地质分析法：包括地层分界线、构造线、地下和地表相关性分析、地质作图等。

②钻探法：包括深孔水平钻探、5～8m加深炮孔探测及孔内摄影。

③物探法：包括地震波反射法、电磁波反射法、红外探测法等。

④超前导坑法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。

（2）超前地质预报按预报长度可分为长距离预报（大于200m）、中长距离预报（30～200m）和短距离预报（小于30m）。

（3）超前地质预报按采用的预报手段数量可分为单一方法地质预报和综合超前地质预报。

2）地质预报的分级

根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度分为四级

A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水导水性良好的地段和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、瓦斯、天然气、放射性问题严重的地段以及人为坑洞等。

B级：中小型突水突泥，较大物探异常地段，断裂带等。

C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破

碎带，发生突水突泥的可能性较小。

D级：非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。

3）不同地质风险地段的预报方式

（1）A级地质风险地段

采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。首先以地质分析法进行长距离预报，然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报，同时进行多孔超前钻探探查。

（2）B级地质风险地段

采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法，辅以红外探测、地质雷达，进行必要超前水平钻孔。当发现局部地段工程地质条件复杂时，按A级要求实施。

（3）C级地质风险地段

以地质分析法为主。对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测，必要时进行红外探测和超前水平钻孔。

（4）D级地质风险地段

采用地质分析法。

4）如何做到预报的准确

（1）施作超前地质预报的单位必须有相应的作业资质，以保证在施作超前地质预报的准确性。

（2）配备足够的专业超前地质预报人员，采用综合的地质预报手段进行综合验证。

（3）由具有丰富经验的专职人员对收集的数据、图形进行解释，以确保预报结果的准确性。

（4）加强现场探测作业的规范性，以保证数据图形的准确。

（5）在施工过程中加强开挖揭示地质情况对预报结果进行验证，积累经验，在以后的预报中作为参考。

（6）建设单位不定期的组织各地质预报单位召开技术交流会，交流地质预报的心得经验，并剖析现场或其它工地的超前地质预报案例，尽快提高各地质预报单位的水平。

2、如何确保超前地质预报的成果用于指导现场施工

1）加强培训教育，使全体参建人员从思想上认识到超前地质预报对于隧道施工的重要性。

2）对超前地质预报结果，各施工单位项目经理部的土木总工先行把关，然后发各工区和监理单位。

3）已经形成成果的地质预报资料，相关人员及现场监理人员签字确认后生效。

4）对每次的地质预报结果，施工单位均要以书面技术交底的形式，交到现场管理人员、技术人员和每个作业工人。

5）监理及施工单位对每次的超前地质预报结果与现场实际开挖揭示的地质情况进行验证，并形成相应的记录。

二、光面爆破

光面爆破的好坏，不但影响初期支护表面的平整度、防水板的铺设质量，还直接影响到工程成本。影响隧道开挖成形的原因，除围岩本身的问题外，施工过程中的周边眼间距、周边眼装药量、周边眼钻眼的外插角等是造成开挖成形差的主要原因。

1、合理控制周边眼间距

根据围岩特点合理选择周边眼间距和周边眼最小抵抗线。周边眼的间距具体偏小多少要视岩石的抗爆性、炸药性能、炮眼直径和装药

量而定。对于坚硬和破碎岩石取用较小的周边眼间距；对于软质或整体性好的岩石可以取较大的周边眼间距。为保证周边眼孔之间贯通裂缝优先形成，须使周边眼的最小抵抗线大于炮眼间距。根据经验周边眼间距一般控制在40cm～55cm间。现场施工时，根据围岩的软、硬、破碎还是完整等情况进行适当的试验调整。

2、严格控制周边眼的装药量及装药结构

周边眼装药量的多少和装药的结构形式决定了爆破时对周边围岩的扰动程度，装药量大或者装药集中，对周边围岩的扰动大，反之则小。为了减小因周边眼装药而造成对周边围岩的扰动，实际施工中可以考虑将药卷纵向均匀分割，将条状分割药卷放在PVC半管内，以实现连续装药，使炸药均匀地分布在整个炮眼内，周边眼装药量既具有破岩所需要的应力能量，又不致造成对围岩的严重破坏。

3、严格控制钻眼角度

严格掌握钻眼作业，使三种炮眼的位臵及方向准确无误，否则光面爆破的效果会明显降低，达不到光面爆破的目的。施工现场的技术人员可以根据断面的大小、开挖进尺等因素，综合考虑钻眼时外插角的角度。

4、控制要点

1）由测量人员在划开挖轮廓线的时候将周边眼的位臵标出，司钻人员按照标出的周边眼位臵钻孔。

2）施工单位及监理单位每循环检查周边眼是否符合钻爆设计要求，主要检查周边眼间距、钻眼角度和周边眼装药量，以控制光面爆破成形。

3）施工单位必须根据现场围岩的变化及时调整钻爆设计，钻爆设计必须交到现场每个作业人员的手中，并进行施工技术要点培训。

4）施工单位和监理单位定时向建设单位提供影像资料，看光爆参数是否调整。

5）施工单位编制相应的奖罚制度，实现奖优罚劣的制度化管理。

三、初期支护施工

1、初期支护施工顺序

1）正常情况下的施工顺序

开挖后先初喷4cm混凝土→架立钢架→锁脚锚杆施作→铺设钢筋网→施作系统锚杆→喷射混凝土至设计厚度

2）不具备作业条件下的施工顺序

因现场的施工工法或地质条件造成的原因，不能在安装完钢架后立即进行施作锚杆的，采用下面的施工顺序：

开挖后先初喷4cm混凝土→架立钢架→锁脚锚杆施作→铺设钢筋网→喷射第一层混凝土→施作系统锚杆→喷射混凝土至设计厚度

2、锁脚锚杆施工

锁脚锚杆的施工方向径向与钢架，并采用适当的角度下插，锚杆孔内的砂浆饱满密实。

锚杆与钢架的连接采用焊接，当采用Φ22螺纹钢时，加工成L 型，锚杆尾部制成弯钩，以利于与钢架的连接，钢架拱脚的左右两侧各施作一根砂浆，成∏将钢架箍住，然后用电焊将锚杆与钢架牢固的焊接在一起。当采用锁脚锚管时，用长度适中的横向钢管将两根锁脚锚管焊接，并与钢架焊接牢固。

3、为保证钢架和初喷面紧贴，使钢架早受力，控制围岩变形，在每榀钢架上设臵混凝土垫块（混凝土垫块中加聚酯纤维）。每榀钢架最少设臵7处，保证钢架与初喷紧贴，在采用多台阶或其它工法施工时，每节钢架保证有1～2处与初喷混凝土紧贴。在钢架按照设计