隧道施工技术与质量控制

隧道施工技术与质量控制

摘要：隧道的种类很多，而城市或者水底中建造的大多是软土隧道，所以称之为城市道路隧道或者水底隧道。文章主要分析了有关城市轨道交通地下工程隧道，也就是软土隧道的施工技术以及与之相关的隧道质量控制措施。

关键词：隧道施工技术质量控制

中图分类号： u455 文献标识码： a 文章编号：

隧道的施工质量，必须有业主、设计、监理和施工各方面共同参与和努力才能保证，一定要有完善的组织机构，先进的技术保障，严格隧道质量控制。本文主要介绍城市交通地下工程隧道施工的方法、技术和质量控制。

一城市轨道交通隧道一般施工方法和施工技术

1. 1 城市轨道交通的施工方法

根据施工特点不同，隧道的施工方法包括传统的盾构法、矿山法、浅埋暗挖法、沉管法、新奥法、掘进机法、地下连续墙法、明挖法、盖挖法等等多种施工方法。而城市轨道交通工程隧道通常主要采用浅埋暗挖，水底隧道工程一般会采用沉管法和盾构法进行施工。隧道施工不仅需要充分考虑有关实际工程的地质条件，施工方法还要符合安全、快速以及质量与环境的要求，有时候环境因素甚至会是选择施工方法的决定性因素。如果地质条件允许，可以选择掘进机法进行施工，其一般具备机械化、自动化特点，可以安全、快速地满足工期和工程质量要求。

1. 2 隧道施工遵循的一般性原则

隧道工程施工中一定要注意不能够过度的破坏围岩，施工时应注意要对爆破技术的改进，尽量使用光面爆破技术，并应该采取与之相应的围岩监控措施测量，使得遗留下来的围岩强度能够得到保证，同时也要做好施工初期支护和临时施工支护，保持衬砌与需要开挖的围岩的合理距离。常用到的支护技术主要包括锚杆、喷射混凝土、金属网、钢格栅和钢支撑等等，也可以联合使用多种支护技术。尽量缩短开挖暴露在空气中的时间，以免引起围岩松动，涌出地下水。

1. 3 城市轨道交通工程隧道相关的施工技术

1）盾构法

盾构法是指用开挖隧道的一种施工法，盾构为一个钢制圆筒，前部为切口环，目的为保护开挖面上工作人员的安全；中部为支承环，承受地层压力，安设千斤顶，并靠这些千斤顶将盾构向前推进。盾构内部空间用横向及竖向隔板分隔成小的工作室，并在隔板上安设辅助机具。后部盾尾部分是用来支撑坑道，并作为装配衬砌环的空间。修建时在开挖面上掘进衬砌的一环长度后，盾构可推进到挖好的空间内，并在盾壳保护下装配隧道衬砌。在含水淤泥地层中可采用压缩空气以稳定工作面。针对这类地层情况已经设计并推广了泥水盾构。其基本类型可分为两种，一种是泥水平衡式，一种是土压平衡式。泥水平衡盾构采用一个可以旋转的切削轮，可以在封闭于工作仓壁和隧道作业面之间的有压粘土泥浆中开挖地层；储气罐给

泥浆保持需要的压力，借以控制地下水并稳定作业面。土压平衡盾构是在有土压的密封仓里切削地层，并用螺旋出土机排泥。盾构开挖法采用的衬砌类型有预制混凝土管片、钢性砌块和就地浇筑的钢纤维混凝土等。

2）洞口、明洞以及浅埋段的施工

要对洞口施工做一些周密的安排，保证尽快完成，为隧道洞身的施工打下基础。在明洞的施工过程中，如果边坡稳定性比较差，但拱脚承载力较好，拱圈的稳定性可以得到保证，则可以采用先拱后墙法；边坡相对稳定，可以采用先墙后拱法。但是在半路堑明洞施工过程中，可以使用墙拱交替的方法；如果路堑明洞拱脚地层比较软，则要先将其挖到拱线以上之后再做拱圈，先将两侧部分的边墙利用跳槽挖井法灌筑完成，然后再去做剩下的边墙。

3）洞身相关的施工技术

洞身的开挖要充分考虑到周围岩石的条件，并且还要和支护衬砌施工相互协调，通常采用新奥法或者矿山法进行施工。利用预裂爆破技术或者光面爆破技术进行岩石隧道的爆破。连拱隧道或者开挖小间距隧道时，一定要将两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件以及其他自然条件充分考虑进来，选择合适合理的施工方法，确定两洞的开挖时间差，防止后行洞对先行洞周壁造成不良的影响。洞身衬砌的临时支护通常优先选择喷射混凝土、锚杆或者锚喷联合等技术，施作时一定要采用台车作业。

4）特殊地段的施工技术

所谓的特殊地段通常是指涌水地段、流沙地段以及塌方地段等。其中涌水地段的施工应该首先调查可能出现的涌水量、补给方式、水质成分以及其变化规律等情况，选择经济性强且可以保证四周环境与周围岩层稳定性的治水方案。在施工过程可以采用一些的辅助施工方法，例如辅助坑道排水、超前钻孔、超前小导管预注浆、深井降水或者井点降水等。

二隧道施工质量控制

2. 1 开挖阶段的质量控制

在城市交通地下隧道施工中，开挖阶段的质量控制主要包括两个方面，即开挖断面的规整程度以及断面尺寸与超欠挖的控制。在爆破时要严格控制炸药的用量，降低扰动，以避免拱部周围的岩石受到爆炸的影响而失稳。这样的话可以利用实测施行，比较设计出渣量与实际出渣量、设计衬砌混凝土量与实际衬砌混凝土量的差异来控制超欠挖；并且可以利用目测法检验开挖轮廓面的规整度。

2. 2 隧道支护的质量控制

如果隧道有些地段围岩比较差，可以采用钢筋来支撑。针对这部分的施工质量控制，要对其安装质量和加工质量进行检测。加工质量的主要内容还应该包括尺寸、强度、刚度以及焊接的质量。但是安装质量的检测内容应该包括尺寸、标高、间距和安装的倾斜度等。可以利用坡度规进行纵面检测，或者直接用直角尺进行平面检测；检测钢架的连接则主要看钢架是否牢固，并且还要和周围的岩层紧密贴合，利用锚杆和焊接将钢架有效地连接起来，形成一个承载整

体。然而锚喷支护的质量控制还应该包括安装、加工、喷射施工以及喷射混凝土原材料等几个方面的质量控制。而锚杆质量检验的主要内容还应当包括锚杆规格、材料质量及其加工质量；安装质量检验则要测试其间距、排距、长度、直径、方向、孔开、钻孔深度及锚杆拉拔力与砂浆饱满度等。

2. 3 与隧道防排水系统相关的质量控制

防水层的质量检验也包括两个方面的内容，即安装时检验和所用材料检验。其中所用防水材料的质量要求还应该包括以下内容：抗破坏能力强、耐老化、低温柔性好、寿命长、耐酸碱等。具体的材料检测还应该包括长、宽和厚度的检测。但是安装防水层时则要对接头部分进行重点检查，接头的宽度要与之前的设计要求相一致，保证焊接的牢固度，且强度要与同质的材料相当。检查焊缝时通常可以采用目测法，即将防水层托起后，查看其是否能够和喷射混凝土进行贴合密实，拱成水平状或者要把下垂的范围控制在 1. 2 m 以内，保证防水板不要被划破。排水系统在进行质量检验过程中，要保证排水管的规格、所用的材料的质量等与之前的设计要求相一致。对排水管安装质量的检查环主要包括以下内容：安装间距、排水管与周围岩层的密贴度、安装的顺直程度、以及和纵向排水管的连接状况等。横、纵向排水管的材质通常为硬质的pvc 管，要对管材的管径以及透水孔进行严格检查，不能够有老化变脆的现象。同时还要对安装纵向水管的顺直度以及安装坡度等进行检查，保证其与设计要求相符。