鐵科院客運(yùn)專線隧道施工檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)

1、鐵路客運(yùn)專線隧道施工檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)中國(guó)鐵道科學(xué)研究院鐵建所 邢厚俊2022年7月25日院屬二級(jí)單位第2頁(yè) 共 頁(yè)主要內(nèi)容一、客運(yùn)專線鐵路隧道特點(diǎn)二、隧道工程施工要點(diǎn)三、隧道工程施工流程四、隧道工程施工應(yīng)遵循的原則五、客運(yùn)專線隧道施工、檢測(cè)控制關(guān)鍵點(diǎn)2022年7月25日院屬二級(jí)單位第3頁(yè) 共 頁(yè)表1 中國(guó)特長(zhǎng)鐵路隧道表序號(hào)隧道名稱長(zhǎng)度（m）線別建設(shè)時(shí)期1太行山隧道27892石太客專在建2烏鞘嶺隧道20050蘭武線20063秦嶺線隧道18456西康200054秦嶺線隧道18456西康2003125大瑤山隧道14294衡廣復(fù)線1987126野三關(guān)隧道13845宜萬(wàn)線在建7北天山隧道13573精河霍爾果

2、斯在建8呂梁山隧道13365太原中衛(wèi)規(guī)劃9大別山隧道13251武漢合肥在建10霞浦隧道13124溫州福州線規(guī)劃11長(zhǎng)梁山隧道12782朔黃2000312東秦嶺隧道12268西合線2003313堡鎮(zhèn)隧道11588宜萬(wàn)線在建14南梁隧道11451石太客專在建15通海隧道11115玉溪蒙自鐵路規(guī)劃16圓梁山隧道11068 渝懷20041217金寨隧道10682武漢合肥在建18大巴山隧道10655襄渝線在建19齊岳山隧道10469宜萬(wàn)線在建20大瑤山一號(hào)10080武廣客專在建2022年7月25日院屬二級(jí)單位第4頁(yè) 共 頁(yè)長(zhǎng)大隧道統(tǒng)計(jì)資料根據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2004年底的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，各國(guó)已經(jīng)建成通車的、正在修建

3、的和規(guī)劃中的長(zhǎng)度超過(guò)10km以上的公路隧道及鐵路隧道，共有117座，其中中國(guó)擁有22座。約占20。（不再逐一列出）因此，在隧道工程領(lǐng)域中，我們不僅是一個(gè)名副其實(shí)的“隧道”大國(guó)，而且正在向“隧道”強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第5頁(yè) 共 頁(yè)一、客運(yùn)專線鐵路隧道特點(diǎn)客運(yùn)專線上的隧道不同于一般的鐵路隧道，當(dāng)高速列車在隧道中運(yùn)行時(shí)要遇到空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，主要表現(xiàn)為空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)所產(chǎn)生的新特點(diǎn)及現(xiàn)象。2. 客運(yùn)專線隧道的橫斷面較大，受力比較復(fù)雜，且列車運(yùn)行速度較高，隧道維修有一定的時(shí)間限制，復(fù)合襯砌和整體式襯砌比噴錨襯砌安全，且永久性好，故一般不采用噴錨襯砌作為最終支護(hù)結(jié)構(gòu)。 3. 高速鐵路對(duì)

4、隧道底部的強(qiáng)度較普通鐵路要求更高，且高速鐵路隧道的斷面跨度較大，因此要求高速鐵路隧道鋪底厚度應(yīng)不小于30cm。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第6頁(yè) 共 頁(yè)二、隧道工程施工要點(diǎn)隧道工程的施工要點(diǎn)，歸納起來(lái)就是 保護(hù)圍巖 內(nèi)實(shí)外美 重視環(huán)境 動(dòng)態(tài)施工“保護(hù)圍巖”：一層含義是不損傷圍巖或少損傷遺留圍巖的固有支護(hù)能力，這可以通過(guò)采用機(jī)械開(kāi)挖技術(shù)和控制爆破技術(shù)予以解決；另一層含義是通過(guò)各種手段和方法，如采用支護(hù)技術(shù)、加固或預(yù)加固技術(shù)以及各種輔助施工技術(shù)增強(qiáng)圍巖的自支護(hù)能力。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第7頁(yè) 共 頁(yè)“內(nèi)實(shí)外美”，關(guān)鍵是內(nèi)實(shí)。而內(nèi)實(shí)的關(guān)鍵就是要做到“四密實(shí)”，即混凝土密實(shí)、噴混凝

5、土密實(shí)、噴混凝土與圍巖密實(shí)（貼）、二次襯砌與初期支護(hù)密實(shí)（貼）。這牽涉到混凝土、噴混凝土、回填、支護(hù)接觸等技術(shù)?！爸匾暛h(huán)境”也有兩層含義：一層含義是指內(nèi)部環(huán)境，即施工作業(yè)環(huán)境（主要是指施工通風(fēng)、集塵技術(shù)、減少回彈技術(shù)），另一層含義是對(duì)外部環(huán)境，即對(duì)周邊環(huán)境的影響。 “動(dòng)態(tài)施工”是指隧道施工過(guò)程中的地質(zhì)條件是不斷變化，其力學(xué)狀態(tài)也是不斷變化的，因此，施工過(guò)程就不可能是一成不變的 。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第8頁(yè) 共 頁(yè)臺(tái)灣高速鐵路隧道施工2022年7月25日院屬二級(jí)單位第9頁(yè) 共 頁(yè)臺(tái)灣高速鐵路隧道施工2022年7月25日院屬二級(jí)單位第10頁(yè) 共 頁(yè)臺(tái)灣高速鐵路隧道施工（明挖段）2022

6、年7月25日院屬二級(jí)單位第11頁(yè) 共 頁(yè)臺(tái)灣高速鐵路隧道施工（斜洞口）2022年7月25日院屬二級(jí)單位第12頁(yè) 共 頁(yè)三、隧道工程施工流程隧道工程施工流程 施工準(zhǔn)備明洞、洞口工程隧道開(kāi) 挖（監(jiān)控量測(cè)）一次支護(hù)（監(jiān)控量 測(cè)）防排水二次襯砌附屬設(shè)施 工程竣工驗(yàn)收2022年7月25日院屬二級(jí)單位第13頁(yè) 共 頁(yè)四、隧道工程施工應(yīng)遵循的原則（1）因?yàn)閲鷰r是隧道的主要承載單元，所以要在施工中充分保護(hù)和愛(ài)護(hù)圍巖。 （2）為了充分發(fā)揮圍巖的結(jié)構(gòu)作用，應(yīng)允許圍巖有可控制的變形。 （3）變形的控制主要是通過(guò)支護(hù)阻力（即各種支護(hù)結(jié)構(gòu)）的效應(yīng)達(dá)到的，加強(qiáng)初期支護(hù)施工質(zhì)量控制勢(shì)在必行。 （4）在施工中，必需進(jìn)行實(shí)地監(jiān)

7、控量測(cè)，及時(shí)提出可靠的、足夠數(shù)量的量測(cè)信息，以指導(dǎo)施工和設(shè)計(jì) 。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第14頁(yè) 共 頁(yè)（5）在選擇支護(hù)手段時(shí)，一般應(yīng)選擇能大面積的、牢固的與圍巖緊密接觸的、能及時(shí)實(shí)施和應(yīng)變能力強(qiáng)的支護(hù)手段。（6）隧道施工過(guò)程是圍巖力學(xué)狀態(tài)不斷變化的過(guò)程。 （7）在任何情況下，使隧道斷面能在較短時(shí)間內(nèi)閉合是極為重要的。 （8）為保證二次襯砌的質(zhì)量和整體性，在任何情況下，都宜采用先墻后拱的施工順序。 在隧道施工過(guò)程中，必需建立“施工圖設(shè)計(jì)地質(zhì)核對(duì)施工檢驗(yàn)量測(cè)反饋參數(shù)修正”的一體化的施工管理系統(tǒng)，以不斷的提高和完善隧道施工技術(shù)。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第15頁(yè) 共 頁(yè)五、客運(yùn)專線

8、隧道施工、檢測(cè)控制關(guān)鍵點(diǎn) 1、施工準(zhǔn)備階段 由于客運(yùn)專線鐵路隧道斷面較普通鐵路隧道橫斷面大的多，尤其是隧道開(kāi)挖寬度比較大，開(kāi)挖面積達(dá)到140163m2/m。使得隧道成為具有扁平形狀的拱形結(jié)構(gòu)。這樣一來(lái)使開(kāi)挖后的應(yīng)力重分布變差，底腳處的應(yīng)力集中過(guò)大，因而要求較大的地基承載力，拱頂范圍不穩(wěn)定，會(huì)形成較大的松弛地壓?？缍仍酱螅馄叫螤畹墓靶沃ёo(hù)結(jié)構(gòu)的承載力相對(duì)較小。因此在施工準(zhǔn)備階段，各參建單位必須熟悉設(shè)計(jì)文件，核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地形、地貌、水文、地質(zhì)情況。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第16頁(yè) 共 頁(yè) （1） 施工方法的選擇。隧道的施工方法要根據(jù)斷面形狀、隧道長(zhǎng)度、工期、地質(zhì)、涌水、周圍環(huán)境等條件綜合確

9、定。選擇施工方法時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：地形、地質(zhì)的特殊性，如洞口段、埋深小的地 段、易變形的地質(zhì)狀況等；是否有限制條件，如對(duì)地表下沉的限制、地基 承載力小等；必要時(shí)要與輔助工法配合；要盡量采用能夠避免圍巖松弛的施工方法，如 在泥巖中可采用機(jī)械開(kāi)挖等；因上部斷面扁平不能長(zhǎng)時(shí)間放置，開(kāi)挖后要及 時(shí)用臨時(shí)仰拱封閉。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第17頁(yè) 共 頁(yè)（2） 施工技術(shù)的選擇。光面爆破、使裝藥作業(yè)省力化。特別是因下半斷面和仰拱的開(kāi)挖部分所占比重增大，有必要開(kāi)發(fā)適合此部位開(kāi)挖的技術(shù)，控制爆破藥量。長(zhǎng)錨桿是需要的，特別是在孔壁不能自穩(wěn)的圍巖中更為必要。因此，開(kāi)發(fā)在不能自穩(wěn)的圍巖中打設(shè)長(zhǎng)錨桿的技術(shù)是必

10、要的。噴混凝土的設(shè)計(jì)厚度和噴射量都變大了，因此，采用高效率、大容量的機(jī)械和高強(qiáng)混凝土，以控制厚度的增加，是必要的。因開(kāi)挖量的增加，需要采用大型出碴機(jī)械和連續(xù)出碴系統(tǒng)。因大型機(jī)械投入施工，廢氣增多，要加強(qiáng)通風(fēng)，要研究采用TBM導(dǎo)坑通風(fēng)的可能性。研究采用TBM導(dǎo)坑施工的合理方法和可能的技術(shù)。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第18頁(yè) 共 頁(yè) 巴塞羅那馬德里高速鐵路隧道在大斷面隧道施工方法中，提出了TBM導(dǎo)坑超前法，即利用小斷面TBM掘進(jìn)超前導(dǎo)坑，并施工超前錨桿，而后利用爆破法進(jìn)行擴(kuò)大。TBM導(dǎo)坑超前的作用可歸納為以下幾點(diǎn)： 圍巖調(diào)查； 排水通道，改善圍巖條件； 對(duì)不穩(wěn)定地段進(jìn)行事前加固； 爆破擴(kuò)大

11、時(shí)，起到掏槽作用； 可作為施工中的風(fēng)道。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第19頁(yè) 共 頁(yè)2022年7月25日院屬二級(jí)單位第20頁(yè) 共 頁(yè)(3)通風(fēng)技術(shù)選擇。 施工通風(fēng)是控制長(zhǎng)大隧道施工進(jìn)度的關(guān)鍵因素之一，目前隧道施工的通風(fēng)方式主要有管道式和巷道式通風(fēng)兩種。管道式通風(fēng)由于管道的漏損和沿程損失都大，以及與施工特別是襯砌模板臺(tái)車的干擾很大，如果獨(dú)頭掘進(jìn)超過(guò)3km時(shí)，該通風(fēng)方式則很難滿足施工要求。巷道式通風(fēng)方式風(fēng)量損失小，沒(méi)有管道與施工的干擾問(wèn)題，是解決長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)的途徑。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第21頁(yè) 共 頁(yè)(4)工期規(guī)劃。 從工期上考慮，雙孔單線隧道一般較單孔雙線隧道工期有利（但投

12、資大）。另外分修隧道由于斷面小，遇到不良地質(zhì)的時(shí)候處理起來(lái)較大斷面要容易一些，速度也快的多，也相當(dāng)于節(jié)省了工期。因此在針對(duì)單孔雙線隧道編制施工工期時(shí)應(yīng)充分考慮不良地質(zhì)條件和其它不利因素造成的影響。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第22頁(yè) 共 頁(yè)2 、施工階段 （1）洞口工程 在洞口段、未固結(jié)圍巖、斷層破碎帶等不穩(wěn)定圍巖中，特別是在扁平大斷面隧道中，因開(kāi)挖寬度和高度都大，不易于穩(wěn)定，和拱腳處的應(yīng)力集中、拱頂彎矩增大等，應(yīng)盡量控制圍巖松弛，為此，采取掌子面的穩(wěn)定對(duì)策是極為重要的。掌子面穩(wěn)定對(duì)策有分割掌子面、縮短一次進(jìn)尺長(zhǎng)度或采取輔助工法。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第23頁(yè) 共 頁(yè)對(duì)洞口工程

13、的重點(diǎn)要求（驗(yàn)標(biāo)）： 1）環(huán)境保護(hù)的要求：符合國(guó)家及行業(yè)環(huán)境保護(hù)政策、法規(guī)的要求； 2）施工安全的要求：邊仰坡開(kāi)挖不得采用洞室爆破、及時(shí)防護(hù)、清除危石。 3）施工順序和施工時(shí)間的要求：避開(kāi)雨季； 4）洞口排水工程：施作方法和施作時(shí)間。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第24頁(yè) 共 頁(yè)洞口工程地基承載力隧道洞門(mén)各結(jié)構(gòu)物（端墻、翼墻、擋土墻）基底的地基承載力是結(jié)構(gòu)安全的重要環(huán)節(jié)，基底開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后必須進(jìn)行驗(yàn)收和地基承載力檢測(cè)，判定其符合設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行下道工序施工，對(duì)于檢驗(yàn)數(shù)量、方法在驗(yàn)標(biāo)中均有相應(yīng)規(guī)定。洞口工程的開(kāi)挖分項(xiàng)、模板、鋼筋、混凝土砌體、防護(hù)等分項(xiàng)工程要求詳見(jiàn)驗(yàn)標(biāo)有關(guān)規(guī)定。2022年7

14、月25日院屬二級(jí)單位第25頁(yè) 共 頁(yè)（2）洞身開(kāi)挖1）重點(diǎn)抓住以下四個(gè)方面：確保工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵要素：施工方案的可實(shí)施性和科學(xué)性；開(kāi)挖過(guò)程中，對(duì)圍巖進(jìn)行觀察和量測(cè)；嚴(yán)格控制隧道開(kāi)挖質(zhì)量；加強(qiáng)開(kāi)挖面的地質(zhì)素描和地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。 其中隧底開(kāi)挖：應(yīng)確保邊墻基礎(chǔ)及隧底的開(kāi)挖高程符合設(shè)計(jì)要求，邊墻及隧底混凝土基礎(chǔ)澆筑時(shí)，必須將基底清理干凈，無(wú)積水浮渣，保證結(jié)構(gòu)與圍巖緊密結(jié)合。 重視棄碴場(chǎng)防護(hù)工程。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第26頁(yè) 共 頁(yè)2）機(jī)械設(shè)備配套 隧道施工機(jī)械基本上是由掘進(jìn)、支護(hù)（初期和二次支護(hù)）、出碴運(yùn)輸及洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境的保障設(shè)備等四大部分構(gòu)成。這四部分機(jī)械和設(shè)備的有機(jī)配合，就會(huì)形成強(qiáng)大的

15、生產(chǎn)能力，但在配套中應(yīng)將重點(diǎn)放在掘進(jìn)和支護(hù)的機(jī)械選擇上，因?yàn)檫@是形成生產(chǎn)能力的關(guān)鍵。 在考慮施工機(jī)械配套時(shí)，應(yīng)首先建立配套的目標(biāo)函數(shù)。在鐵路隧道中，配套的目標(biāo)函數(shù)通常是用隧道的月均衡成洞速度（m/月）來(lái)表示。 配套的生產(chǎn)能力1.21.5倍均衡生產(chǎn)能力2022年7月25日院屬二級(jí)單位第27頁(yè) 共 頁(yè)（3）施工階段圍巖級(jí)別的判定 施工階段的圍巖級(jí)別評(píng)定，目前主要有兩類方法：一類是根據(jù)開(kāi)挖暴露出來(lái)的掌子面觀察的方法，一類是根據(jù)量測(cè)的方法。 掌子面觀察要繪制掌子面觀察（素描）圖、進(jìn)行攝影等。觀察中應(yīng)該具體的記錄以下各項(xiàng)： 地質(zhì)狀況及其分布、性質(zhì)和掌子面的自穩(wěn)性； 圍巖的軟硬、裂隙間距及方向等圍巖狀態(tài)；

16、 斷層的分布、走向、粘土化程度等； 涌水地點(diǎn)、涌水量及其狀態(tài)； 軟弱層分布 其它（監(jiān)理的復(fù)核、設(shè)計(jì)的地質(zhì)確認(rèn)） 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第28頁(yè) 共 頁(yè)（4）地質(zhì)超前預(yù)報(bào) 在長(zhǎng)大隧道施工中，目前多采用地質(zhì)超前預(yù)報(bào)。 實(shí)施超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的目的為： 保證隧道施工安全，減少由于揭露發(fā)育不規(guī)律管道巖 溶產(chǎn)生的大量突泥、涌水而帶來(lái)的損失； 為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、施工提供必要的地質(zhì)參數(shù)，如：地下水 壓力、水量、管道巖溶的大小、方位及含煤地層的瓦 斯參數(shù)、斷層及泥化夾層的分布、巖體性狀； 做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)可以節(jié)省大量資金，通過(guò)超前預(yù)報(bào)， 掌握前方地質(zhì)、地下水狀況，有針對(duì)性的采取施工防 范措施，可以有效減少事故的

17、發(fā)生，節(jié)約投資。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第29頁(yè) 共 頁(yè)地質(zhì)調(diào)查。 地質(zhì)調(diào)查應(yīng)重點(diǎn)放在以下幾個(gè)方面： 調(diào)查地表水文地質(zhì)狀況，主要是地表水系（水庫(kù)、泉井、溪流）的位置標(biāo)高、補(bǔ)給來(lái)源、流向等內(nèi)容； 調(diào)查斷層的位置所在、產(chǎn)狀與富水性； 調(diào)查巖層褶皺的基本形態(tài)類型和軸面產(chǎn)狀； 調(diào)查溶洞和暗河的出入口位置，并分析其流徑和隧道中心線的空間關(guān)系。 根據(jù)設(shè)計(jì)資料和地表勘查報(bào)告，采用地面地質(zhì)體投影法和斷層參數(shù)預(yù)測(cè)法進(jìn)行不良地質(zhì)宏觀預(yù)報(bào)。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第30頁(yè) 共 頁(yè)采用地震波探測(cè)儀進(jìn)行超前探測(cè)預(yù)報(bào) 目前國(guó)內(nèi)采用的地震波探測(cè)儀主要是引進(jìn)的TSP203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，它利用地震波在不均

18、勻地質(zhì)體中產(chǎn)生的反射波特性，來(lái)預(yù)測(cè)隧道掌子面前方及周圍臨近區(qū)域地質(zhì)狀況。 數(shù)碼相機(jī)攝影(日本多采用圓柱式相機(jī)) 采用數(shù)碼相機(jī)對(duì)掌子面及周邊部位進(jìn)行攝影，是掌子面地質(zhì)描述的有利補(bǔ)充。通過(guò)對(duì)掌子面圖像的連續(xù)表示，可以在一定程度上對(duì)掌子面前方的地質(zhì)狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。基于攝影圖像，采用地質(zhì)解析技術(shù)，就可以預(yù)測(cè)掌子面前方的地質(zhì)構(gòu)造、斷層、節(jié)理和開(kāi)挖面的交叉狀態(tài)。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第31頁(yè) 共 頁(yè)紅外線探水 在隧道中，圍巖每時(shí)每刻都在向外部發(fā)射紅外波段的電磁波，并形成紅外輻射場(chǎng)。巖層在向外部發(fā)射紅外輻射的同時(shí)，必然會(huì)把它內(nèi)部的地質(zhì)信息傳遞出來(lái)。干燥無(wú)水的地層和含水的地層發(fā)射強(qiáng)度不同的紅外輻射。

19、地下水的活動(dòng)會(huì)引起巖體紅外輻射場(chǎng)強(qiáng)的變化，紅外探測(cè)儀通過(guò)接收巖體的紅外輻射強(qiáng)度，根據(jù)圍巖紅外輻射場(chǎng)強(qiáng)的變化來(lái)確定掌子面前方或洞壁四周是否有隱伏的含水體。 但其預(yù)測(cè)精確度偏低。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第32頁(yè) 共 頁(yè)地質(zhì)雷達(dá) 地質(zhì)雷達(dá)采用的是時(shí)間域脈沖雷達(dá)，將寬頻帶的脈沖發(fā)射到地下介質(zhì)中，通過(guò)接收反射信號(hào)達(dá)到探測(cè)地下目標(biāo)的目的。一般地質(zhì)雷達(dá)是作為T(mén)SP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的補(bǔ)充，比如確定異常體的規(guī)模、性質(zhì)、危害性有困難時(shí)采用地質(zhì)雷達(dá)作為補(bǔ)充手段。超前水平地質(zhì)探孔(長(zhǎng)鉆孔) 超前水平地質(zhì)鉆孔主要用于巖溶發(fā)育地段，是對(duì)其它探測(cè)手段成果的確認(rèn)和補(bǔ)充。但超前水平鉆探速度慢、費(fèi)用高，只在部分重點(diǎn)或地質(zhì)復(fù)雜

20、隧道施工中采用。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第33頁(yè) 共 頁(yè)（5）隧道掌子面的穩(wěn)定問(wèn)題在大斷面條件下，如何控制掌子面的穩(wěn)定性，減少和預(yù)防掌子面出現(xiàn)坍塌的風(fēng)險(xiǎn)，是極為重要的。特別是在通過(guò)各種不良地質(zhì)地段時(shí)。 從風(fēng)險(xiǎn)的角度看，掌子面失穩(wěn)有多種方式： 掌子面擠出； 掌子面拱部坍塌； 上半斷面拱腳下沉； 底部鼓起等。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第34頁(yè) 共 頁(yè)穩(wěn)定掌子面的超前支護(hù)措施 從技術(shù)角度出發(fā)，預(yù)防和減少上述風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的主要方法也是多種多樣的。首先是超前支護(hù)措施，超前支護(hù)方法可分為4大類： 超前鉆孔：一般超前長(zhǎng)度在5米以下，如插板、注漿錨桿、超前錨桿等； 超前管棚：一般超前長(zhǎng)度在520米，

21、如短管棚、長(zhǎng)管棚等； 預(yù)襯砌：一般超前長(zhǎng)度在5m以下，如預(yù)切槽法等； 注漿：一般超前長(zhǎng)度在幾十米左右，如圍巖化學(xué)注漿等。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第35頁(yè) 共 頁(yè)穩(wěn)定掌子面其它措施： 擴(kuò)大拱腳、設(shè)置拱腳錨桿或錨管； 正面噴射混凝土和錨桿； 底腳錨桿或錨管等。 意大利在修建高速鐵路隧道中，曾采用以下穩(wěn)定掌子面的方法。 這些方法都是為了確保掌子面穩(wěn)定，減少施工風(fēng)險(xiǎn)而形成的。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第36頁(yè) 共 頁(yè)2022年7月25日院屬二級(jí)單位第37頁(yè) 共 頁(yè)2022年7月25日院屬二級(jí)單位第38頁(yè) 共 頁(yè)超前支護(hù)由于構(gòu)筑方法的不同，有的是以橫向剛性大的拱形構(gòu)造為主，有的是以縱向連續(xù)

22、性強(qiáng)的梁構(gòu)造為主，也有具有兩者功能的。其分類列于下表。 超前支護(hù)方法分類超前支護(hù)的分類預(yù)計(jì)的功能混凝土拱殼方式隧道橫向剛性大（拱結(jié)構(gòu)）水平噴射注漿方式隧道縱向剛性大（梁結(jié)構(gòu)）長(zhǎng)鋼管注漿方式2022年7月25日院屬二級(jí)單位第39頁(yè) 共 頁(yè)除預(yù)襯砌方式外，水平噴射注漿、長(zhǎng)鋼管注漿等方式，我們也是經(jīng)常采用的。也取得不少的經(jīng)驗(yàn)，因此，當(dāng)務(wù)之急是如何提高超前支護(hù)技術(shù)的水平，一個(gè)重要措施就是首先要建立模式化的、標(biāo)準(zhǔn)的超前支護(hù)工法體系，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)我們的實(shí)踐確立各種超前支護(hù)的類型、設(shè)計(jì)參數(shù)及使用機(jī)械的配套。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第40頁(yè) 共 頁(yè)（6）隧道襯砌裂縫檢測(cè) 襯砌開(kāi)裂產(chǎn)生主要的原因：

23、伴隨溫度收縮和干燥收縮產(chǎn)生的裂縫； 安裝或拆除模板時(shí)的過(guò)大壓力造成施工縫附近裂縫； 在難于振搗的拱部或混凝土灌注中斷產(chǎn)生的水平向（或混凝土流向）裂縫； 模板下沉或模板與混凝土附著不良造成的局部裂縫等； 養(yǎng)護(hù)不到位； 不均勻的圍巖壓力分布。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第41頁(yè) 共 頁(yè)裂縫檢測(cè)方法： 尺度測(cè)定：規(guī)尺、游標(biāo)尺等； 開(kāi)裂寬度測(cè)定：帶刻度的放大鏡、開(kāi)裂規(guī)尺； 開(kāi)裂記錄：相機(jī)、攝影機(jī) 記錄用紙：變異展開(kāi)圖紙、觀測(cè)結(jié)果記錄紙 為判定開(kāi)裂有無(wú)發(fā)展，通常要進(jìn)行一年以上的觀測(cè)（二襯開(kāi)裂）。通過(guò)對(duì)襯砌裂縫的寬度、長(zhǎng)度、深度進(jìn)行有效觀測(cè)，可以判定裂縫對(duì)襯砌損傷的影響程度，進(jìn)而確定是否需要采取處理措

24、施。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第42頁(yè) 共 頁(yè)（7）錨桿施工質(zhì)量控制要點(diǎn) 建立有效的錨桿質(zhì)量，尤其是灌漿質(zhì)量的檢測(cè)方法，及時(shí)檢測(cè)（工藝上的細(xì)節(jié)控制）；不能忽視錨桿拉拔試驗(yàn)的作用。拉拔試驗(yàn)雖然不能完全體現(xiàn)錨桿真正的施工、灌漿質(zhì)量，但仍是目前可采用的檢測(cè)手段（部分客運(yùn)專線未采用）；合理確定錨桿參數(shù)，充分發(fā)揮群錨的作用，將錨桿由點(diǎn)（線）狀支護(hù)變?yōu)槊妫w）狀支護(hù)結(jié)構(gòu)；進(jìn)一步認(rèn)識(shí)錨桿與圍巖之間的關(guān)系，充分發(fā)揮錨固材與圍巖間的附著力；（錨桿和核心土之間的干擾問(wèn)題）大力提高錨桿的商品化程度，減小質(zhì)量的離散性，保證錨桿成品質(zhì)量。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第43頁(yè) 共 頁(yè)（8）混凝土及噴射混凝土質(zhì)

25、量控制要點(diǎn)重點(diǎn)問(wèn)題： 一是強(qiáng)度，必須具有足夠的強(qiáng)度、特別是初期強(qiáng)度（噴射砼的一天強(qiáng)度）； 二是厚度，保證厚度、表面平滑； 三是附著：與圍巖牢固的附著成一體（鋼拱架與圍巖間的空隙）？； 四是密實(shí)：密實(shí)、均質(zhì)、耐久。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第44頁(yè) 共 頁(yè) （8）混凝土及噴射混凝土質(zhì)量控制要點(diǎn) 為了保證混凝土達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度，在混凝土澆筑初期階段采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行判斷是很重要的，也是一個(gè)極為現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。早期判定方法主要有兩類：一類是以水泥量和水灰比測(cè)定值為指標(biāo)的試驗(yàn)方法，一類是以促進(jìn)水化反應(yīng)的強(qiáng)度試驗(yàn)方法。 噴混凝土的配比強(qiáng)度，與通常的灌注混凝土不同，受施工條件的影響極大，離散性也大。同時(shí)，

26、還受噴射面的狀態(tài)、噴射工的熟練程度、回彈量、外加劑添加情況的影響。因此在設(shè)計(jì)配比時(shí)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高噴混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，以確保附著在圍巖表面的噴混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。 噴混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)也可采用射釘法。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第45頁(yè) 共 頁(yè)鐵路客運(yùn)專線模板臺(tái)車2022年7月25日院屬二級(jí)單位第46頁(yè) 共 頁(yè)噴混凝土的幾個(gè)關(guān)鍵性的性能指標(biāo)1、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度2、初期強(qiáng)度；（3小時(shí)、24小時(shí)）3、附著強(qiáng)度；（0.5MPa、1.0MPa）4、附著配比；（噴射工藝、操作熟練程度）5、回彈率；（是否超過(guò)20）6、粉塵量。（不能大于5mg/m3）2022年7月25日院屬二級(jí)單位第47頁(yè) 共 頁(yè)（9）隧道工程

27、防水施工應(yīng)該指出：對(duì)隧道工程來(lái)說(shuō)，地下水的影響和處理是至關(guān)重要的。大家都有體會(huì)，有水無(wú)水、水大水小、一般涌出和異常涌出，在設(shè)計(jì)施工上的處理是完全不同的。此外，隧道運(yùn)營(yíng)期間，結(jié)構(gòu)物耐久性的降低，在許多場(chǎng)合，都與地下水有關(guān)。因此，切實(shí)地提高隧道的防水技術(shù)，是當(dāng)務(wù)之急。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第48頁(yè) 共 頁(yè)在隧道設(shè)計(jì)和施工中，一定要區(qū)分： 運(yùn)營(yíng)隧道結(jié)構(gòu)的防水和排水； 施工中的止水和排水。這是兩個(gè)不同的概念。防水是對(duì)結(jié)構(gòu)物性能的基本要求。不是主次的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外的施工實(shí)踐指出：設(shè)置防水板的隧道，都能夠滿足隧道結(jié)構(gòu)物防水的基本要求。關(guān)鍵在于防水板的鋪設(shè)質(zhì)量。因此，在防水板鋪設(shè)工藝上，都是采用機(jī)械

28、鋪設(shè)的方法。此外也在試驗(yàn)確保隧道防水性能的新工藝2022年7月25日院屬二級(jí)單位第49頁(yè) 共 頁(yè)防水板施工質(zhì)量控制要點(diǎn) 背面修整（凹凸不平、格柵間） ； 張掛（預(yù)留富裕量） ； 保護(hù)防水板免受損傷 ； 防水板的安裝結(jié)合（接縫） ； 作業(yè)臺(tái)車； 鋪設(shè)質(zhì)量檢查 （焊縫、搭接順序等等）； 在模板安裝和混凝土灌注時(shí)應(yīng)防止損壞、過(guò)度張緊。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第50頁(yè) 共 頁(yè)保護(hù)防水板免受損傷 1）噴混凝土面的凹凸不滿足要求部分、錨頭部位、集中涌水地點(diǎn)的導(dǎo)水必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚?2）確保與既有防水板的結(jié)合和與基底的密貼； 3）現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合應(yīng)獲得充分的止水性和均勻的結(jié)合強(qiáng)度； 4）作業(yè)臺(tái)架和設(shè)備：

29、安全性、施工性； 5）襯砌混凝土?xí)r防止損傷。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第51頁(yè) 共 頁(yè)（10）監(jiān)控量測(cè) 在量測(cè)中最重要的是要選擇一個(gè)管理標(biāo)準(zhǔn)值（穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)）。管理標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定可以采用以下方法：參考類似工程實(shí)例設(shè)定；根據(jù)解析方法設(shè)定；根據(jù)極限應(yīng)變?cè)O(shè)定；根據(jù)支護(hù)構(gòu)件的變異設(shè)定；采用上述各種方法組合的綜合方法。 應(yīng)該說(shuō)明的是，在不連續(xù)性圍巖中，量測(cè)結(jié)果不一定能夠完全反應(yīng)圍巖的動(dòng)態(tài)，應(yīng)結(jié)合洞內(nèi)觀察的結(jié)果設(shè)定管理標(biāo)準(zhǔn)。 2022年7月25日院屬二級(jí)單位第52頁(yè) 共 頁(yè)3、客運(yùn)專線隧道驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介（1）本標(biāo)準(zhǔn)是以鉆爆法為主要施工方法編寫(xiě)的，具有以下特點(diǎn)： 1）突出了單位工程綜合質(zhì)量評(píng)定的要求，全

30、面核查工程質(zhì)量情況； 2）強(qiáng)調(diào)了工程施工質(zhì)量必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)安全、使用功能和耐久性能，主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)零缺陷，滿足設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)正常運(yùn)營(yíng)的需要； 3）明確了建設(shè)各方在工程施工質(zhì)量控制過(guò)程中的具體質(zhì)量責(zé)任，可操作性強(qiáng)；2022年7月25日院屬二級(jí)單位第53頁(yè) 共 頁(yè) 4）規(guī)定了工程施工應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備和工藝，保證質(zhì)量，保障安全； 5）規(guī)定了質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)采用先進(jìn)、成熟、科學(xué)的方法和手段，質(zhì)量數(shù)據(jù)做到全面、真實(shí)、可靠； 6）統(tǒng)一了工程施工質(zhì)量驗(yàn)收記錄等資料管理與保存的要求； 7）提出了對(duì)參加客運(yùn)專線鐵路工程施工及驗(yàn)收的各方人員進(jìn)行上崗培訓(xùn)的要求。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第54頁(yè) 共

31、 頁(yè)（2）驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)共分13章，主要內(nèi)容包括：總則、術(shù)語(yǔ)、基本規(guī)定、洞口工程、洞身開(kāi)挖、支護(hù)、襯砌、輔助坑道和附屬洞室、明洞工程、緩沖結(jié)構(gòu)物、防水和排水、附屬設(shè)施、隧道單位工程綜合質(zhì)量評(píng)定等。主要內(nèi)容涉及：對(duì)分部、分項(xiàng)工程的劃分；檢驗(yàn)批的劃分、對(duì)檢驗(yàn)項(xiàng)目中主控項(xiàng)目和一般項(xiàng)目的具體規(guī)定等。（本標(biāo)準(zhǔn)不涉及工程決策階段的質(zhì)量、勘查設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)維修階段的質(zhì)量等）2022年7月25日院屬二級(jí)單位第55頁(yè) 共 頁(yè)（3）驗(yàn)標(biāo)對(duì)施工質(zhì)量驗(yàn)收程序的規(guī)定1）嚴(yán)格材料、半成品、成品進(jìn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收程序；2）嚴(yán)格每道工序質(zhì)量的控制；3）嚴(yán)格工序間的交接驗(yàn)收；4）嚴(yán)格檢驗(yàn)批、分項(xiàng)、分部、單位工程驗(yàn)收程序；5）嚴(yán)格驗(yàn)收時(shí)限要求；6）明確對(duì)不合格工程處理程序。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第56頁(yè) 共 頁(yè)（4）基本規(guī)定1）一般規(guī)定 工程施工質(zhì)量要體現(xiàn)全過(guò)程控制的原 則；（配齊標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量管理體系、質(zhì) 量檢驗(yàn)制度等） 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理制度應(yīng)包括施工技術(shù)資料的管 理制度在內(nèi)； 質(zhì)量管理制度的完善和檢查； 質(zhì)量控制關(guān)鍵：材料、構(gòu)配件的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、 工序質(zhì)量的自檢、交接檢和專檢。2022年7月25日院屬二級(jí)單位第57頁(yè) 共 頁(yè)（4）基本規(guī)定驗(yàn)收單元的劃分：?jiǎn)挝还こ?、分部工程、分?xiàng)工程和檢驗(yàn)批；（針對(duì)隧道工程的規(guī)定）驗(yàn)收