工程技术手册(隧道工程)

隧道工程一、施工准备施工调查应针对工程特点，拟定调查内容、步骤、范围。调查结束后，应提出完整的施工调查报告。隧道施工前应做好下列工作：1现场核对设计文件2查看工程的施工条件，包括施工运输、水源、供电、通信、场地布置、弃砟场地及容纳能力、征地、拆迁情况；3洞口相邻工程的情况和施工安排；4当地原料、材料及半成品的品种、质量、价格及供应能力；5当地的交通运输情况，包括运能、运价、装卸费率；6可利用的动力、电源和通信情况；7当地的气象、水文、水质情况8当地生活供应、医疗、卫生、防疫及居民点的社会治安情况；9当地对情况保护的一般规定和特殊要求。二、洞口工程洞口工程施工应结合洞口相邻工程及场地布置通盘考虑，妥善安排，及早完成。宜避开雨季及严寒季节。洞口土石方工程施工应满足下列要求： 1路基及仰坡应自上而下开挖，当地质条件良好时，宜一次将土石方工程做完；当地质条件不良时，应采取稳定边坡和仰坡的措施：2边坡、仰坡以上的山坡危石应全部清楚，不留后患；3洞口排水系统应在施工工期的雨季之前完成；4隧道门端墙处的土石方开挖后，应及时施作端墙；5洞口挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成；6洞口边、仰坡开挖不得采用大爆破。洞口边仰坡永久性防护应按设计图施工，并在隧道施工的初期及早完成；临时防护应视地质情况、施工季节、施工手段等情况，采取喷锚等措施。洞口工程与相邻工程的连接应符合要求。隧道门施工应在隧道开工的初期完成，地质不良的洞口必须尽早完成。并宜避开雨季、冬季。洞口段施工，应根据地质条件、对地面建筑物的影响以及保障施工安全等因素，选择开挖方式和支护方式，并应符合下列规定：1不良地质地段应在进洞前对地表、仰坡进行防护，并施作超前支护；2洞口临近建筑物时，应采取微振动控制爆破，并对建筑物下沉、倾斜、裂缝以及振动等情况作必要监测，确保隧道施工和建筑物的安全； 洞口段开挖应加强支护，开挖后应尽快施作锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑等，并尽早施作衬砌；加强对地表下沉、拱顶下沉的监控测量，适当增加量测频率。隧道门边坡、仰拱开挖范围及尺寸应符合设计要求。隧道门端墙、翼墙、挡土墙基地的地基承载力必须符合设计要求。三、隧道开挖隧道开挖应根据采用的施工方法、施工机械，选择开挖方式和步骤，确定合理循环进尺及施工速度，保持各工序相互工序协调，确保施工安全和工程质量满足施工进度要求。开挖作业应符合下列规定：1开挖断面尺寸应符合设计要求，开挖轮廓线宜采用有效的测量手段进行控制。2开挖做也必须保证安全。采用爆破法开挖时宜减少对围岩的扰动，开挖面及未衬砌地段应随时检查，险情应及时处理。开挖工作面与衬砌之间的距离应在确保施工安全并力求较少施工干扰的原则下合理选定。3开挖不得危及衬砌、初期支护及施工设备的安全。4施工期间作好量测、地质核对和描述，并根据实际情况提出变更意见，修改开挖方法和参数。隧道开挖面应以衬砌轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。 预留变形量围岩级别单线隧道双线隧道II—1～3III1～33～5IV3～55～7V5～77～10VI7～10特殊设计四、隧道超欠挖的规定隧道不应千挖，当围岩完整、实质坚硬时，允许岩石个别突出部分（每1m2米不大于0.1m2）侵入衬砌。对整体式衬砌，侵入值应小于衬砌厚度的1／3，并小于10cm；对喷锚衬砌不应大于5cm；拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。五、钻爆开挖隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼极具和爆炸材料等进行钻爆设计。钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。钻爆设计的内容应包括炮眼的布置、数目、深度和角度，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼极具和钻眼要求等。炮眼布置应符合下列规定：1掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽； 2周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求；3辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装砟需要；4周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10cm.岩石隧道的爆破作业，应采用光面爆破或预裂爆破。钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、接线和起爆。当在浅埋、软岩、邻近建筑物等特殊情况地段爆破时，应采用仪器检测时，应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和垂直振速，并采取措施控制爆破对围岩的扰动程度。六、装砟运输装载运输应根据隧道的断面大小、施工方法、机械设备及施工进度等要求综合研究，制定可行方案。装载运输设备的选型配套应使装载能力、运输能力与开挖能力相适应，并保证装运能力大于最大的开挖能力。施工中宜采用仰拱先行的方法，改善洞内环境，提高运输效率。无轨运输作业应符合下列要求：1运输道路应铺设路面，应与仰拱、地板混凝土结合施工，并做好排水及路面的维修工作；2施工作业地段的行车速度不得大于15km／ h，成洞地段不得大于25km／h；3洞内应加强通风，洞内环境应符合劳动卫生标准。隧道采用无轨运输时，严禁汽油机进洞，内燃机械采用尾气净化装置并加强通风。七、支护隧道施工，必须配合开挖及时支护，保证施工安全。隧道支护应采用喷锚支护，根据围岩特点、断面大小和使用条件等选择喷混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护形式。当开挖工作面不能自稳时，应根据具体地质条件进行超前支护和预加固处理。喷射混凝土应在开挖后及时进行。喷射混凝土宜采用湿喷工艺。混凝土材料配比必须符合设计要求。喷射混凝土前应做好以下准备工作：1检查开挖断面惊净空尺寸，清楚松动岩块和拱、墙脚处的岩屑等杂物；2用高压水冲洗受喷面，当受喷岩面遇水容易潮解、泥化时，采用高压风吹净岩面；3设置控制喷射混凝土厚度的标志；4检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，保证作业区内具有良好通风和照明条件； 5当受喷面有滴水、淋水、集中出水点时，应进行处理。喷射混凝土作业应符合下列要求：1喷射混凝土应分段、分片、分层，由上而下顺序进行，当岩面由较大凹洼时，应先填平；2分层喷射时，一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定；3应紧跟开挖工作及时喷射混凝土，在喷射结束后4h内不得进行下一循环的爆破作业；4混合料应随拌随喷，不掺速凝剂的干混合料，存放时间不应大于2h；掺有速凝剂的干混合料，存放时间不应大于20min5速凝剂掺量应准确，添加均匀，不得随意增加或减少；6喷嘴应与岩面垂直，同时应保持适当的距离和喷射压力；7喷射后应进行养护和保护。锚杆锚杆杆体的抗拉力不应小于150KN，锚杆直径为20～22。锚杆用的水泥砂浆，其强度不应低于M20.锚杆施工应及时进行。锚杆钻孔应符合下列要求：1钻孔机具根据锚杆类型、规格及围岩情况选择；2应按设计要求定出位置，孔位允许偏差为±150mm；3应保持直线，并宜与其所在部位的岩层主要结构面垂直；4深度及直径应与杆体相匹配。 锚杆安装应符合下列要求：1杆体插入锚杆孔时，应保持位置居中，插入深度应满足设计要求，插入困难时，可采用自钻式锚杆；2有水地段应先引出孔内的水或在附近另行钻孔，再安装锚杆；3砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实4早强药包锚杆树脂锚杆应先检查药包和树脂质量，受潮或变质者不能使用。锚杆必须安装垫板，垫板应与喷混凝土面密贴。钢筋网钢筋网材料宜采用Q235钢，钢筋直径为6～12mm，网格尺寸宜采用150～300mm，搭接长度为1～2个网格。铺设钢筋网应符合下列要求：1除在砂土地层中开挖隧道外，钢筋网宜在喷一层混凝土后铺挂，使其与喷混凝土形成一体；2砂层地段应先挂钢筋网，沿环向压紧后再喷混凝土；3采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设，其覆盖厚度不应小于3cm；4钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固；5开始喷射时，应减小喷头至喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于2cm； 6喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。钢架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成。格栅钢架的主筋直径不宜小于18mm。钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙必须用混凝土充填密实；钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。超前支护和预加固处理隧道在开挖后自稳时间小于完成所需时间的地段，应根据围岩情况、开挖方式、进度要求、机械配套情况，选择下列一种或几种措施进行超前支护和预加固处理：1喷射混凝土封闭开挖工作面；2超前锚杆或超前小导管支护3管棚超前支护；4设置临时仰拱；5地表锚杆或地表注浆加固；6小导管周边注浆和围岩深孔注浆。喷射混凝土封闭开挖面时，应采用早强混凝土，喷射厚度宜为5～10cm。超前锚杆、小导管支护应满足下列要求：1宜和格栅网架配合使用；2长度宜为3.0～3.5m，并应大于循环进尺的2倍； 3超前锚杆外插角宜为10°～20°，小导管外插角宜小于10°。管棚超前支护应满足下列要求：1管棚用钢管直径宜为70～127mm，钢管中心间距离宜为管径为2～3倍；2管棚长度应根据地形情况选用，不宜小于10m；3纵向两组管棚的搭接长度应大于3m。八、监控量测监控量测工作必须紧接开挖、支护作业、支护作业，按设计要求进行布点和检测，并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。两侧数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。九、衬砌隧道衬砌施工时，其中线、水平、断面和净空尺寸应符合设计要求。衬砌不得侵入隧道建筑限界，衬砌施工放样时可将设计的轮廓线扩大5cm，采用喷锚衬砌时，应按设计要求办理。衬砌施工时，应与设计单位密切配合，对衬砌完成的地段，应继续观察和监测隧道的稳定状态，注意衬砌的变形、开裂、侵入净空等现象，并作出长期稳定性评价。 灌注混凝土前应将模板内的杂物和钢筋上的油污清除干净，木模板应用水湿润，但不留积水；当木模板有裂隙和空洞时应予以堵塞，不得漏浆。混凝土浇筑前及灌注过程中，应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查。发现问题应及时处理，并做好记录。钢筋混凝土衬砌受力保护层厚度不应小于30mm。混凝土运输、浇筑及间隙的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。当下层混凝土初凝后浇筑上一层混凝土时，应按施工缝进行处理。十、辅助坑道辅助坑道口的截水、排水系统和防冲刷设施，应在隧道施工前妥善规划，尽早完成。坑道口或竖井口的洞门或锁扣圈亦应尽早施作。辅助坑道施工时的支护符合下列规定：1横洞和平行导坑宜采用喷锚支护；2斜井、竖井应采用喷锚支护，井段中地质不良地段、井底调车场、作业洞等处应加强支护；3辅助坑道的支护应与隧道正洞的开挖配合进行辅助坑道与正洞连接处，在开挖后应加强支护，确保安全。必要时可提前施作二次衬砌，在特殊情况下，应在开挖前，采取超前支护措施。辅助坑道废弃时除除设计有规定外，宜按下列方法处理：1横洞、平行导航、斜井的洞口宜用M5浆砌片石封闭，无衬砌时封闭长度宜为3～5m，有衬砌时封闭长度不宜小于2m ；竖井的井口宜用钢筋混凝土盖板封闭；2与隧道正洞连接处宜用M5浆砌片石封闭，有衬砌时封闭长度不宜小于2m；3横洞、平行导坑的横洞、竖井或斜井的连接通道，在靠近隧道15～20m范围内应进行永久支护或衬砌；4竖井位于隧道顶部时，回填高度不应小于10m；5横洞、平行导坑已进行衬砌或喷锚支护的地段以及无衬砌支护但围岩稳定的地段可不作处理，其余地段宜根据地质情况分段作必要的支护。6横洞和平行导坑封闭前应结合排水需要，先做暗沟，并应设置检查通道检查通道，竖井、斜井有水时，应将水引入隧道侧沟。十一、防排水隧道防排水应按“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则精心施工。施工中应根据观测与试验，找出渗漏根源，及时修正防排水方案，达到“综合治理”的要求。隧道施工中排水，可能影响周围环境，造成污染时，应采取有效的防止措施。十二、施工机械隧道施工前应对所用机械设备选型，做到配套合理，充分发挥施工机械的综合效率，提到机械化施工水平。 机械的安装、使用、管理、维修和保养，应按有关规定办理，保证机械使用安全、正常运转，防止发生机械事故。长隧道的洞口或隧道群间，应设置修配机构，并配备相应的修理加工机械，储备一定数量的零部件和原材料。严禁汽油机械进洞，洞内使用柴油机械时宜加设硝烟净化装置或掺入柴油净化添加剂，并加强通风。高瓦斯和瓦斯突出隧道的施工机械设备，必须采用电动机械、有轨运输及其配套的施工机械。施工机械及电气设备应具有防爆或隔爆性能，其机械设备的外表应有明显的标志。十三、通风、防尘与风水电供应隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列卫生及安全标准：1空气中氧气含量，按体积不得小于20%2粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。3瓦斯隧道装药爆破时，爆破地点20m风流中瓦斯浓度必须小于1.0%，总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%；开挖面瓦斯浓度大于1.5%时，所有人员必须撤至安全地点。4有害气体最高容许浓度：1）一氧化碳最高浓度为30mg／m3;在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg／m3;但工作时间不得大于30min；2）二氧化碳按体积计不得大于0.5%；3）氮氧化物为5mg／m3以下。 5隧道内气温不得高于28℃.6隧道内噪声不得大于90dB隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需要的最小风量，每人应供应新鲜空气3m3／min,采用内燃机械作业时，供风量不宜小于3m3／（min·KW）。隧道施工独头掘进长度超过150m时，必须采用机械通风。隧道施工通风的风速，全断面开挖时不应小于0.15m／s在分部开挖的坑道中不应小于0.25m／s.隧道施工必须采用综合防尘措施，并按规定时间侧定粉尘和有害气体浓度。钻眼作业采用湿式凿岩。特殊岩土和不良地质地段隧道施工隧道通过特殊岩土和不良地段时，施工前必须根据设计提供的工程及水文地质资料，结合现场实际情况，进行分析研究，制定完整的施工技术方案。特殊岩土和不良地质地段隧道施工时，必须加强量测工作，并及时反馈量测结果，发现问题，及时处理。特殊岩土和不良地质地段隧道施工前，应采用超前地质预报、加强施工地质工作。施工中应力求稳步前进、严防塌方、快速通过。