隧道施工方法(收集5篇)
隧道施工方法篇1
关键词：特殊地质条件；隧道掘进；施工方法
[Abstract]Combinedwiththepracticalworkexperience,thispaperanalysistheencounterKarstsituationinthetunnelconstruction,andputsforwardtheconstructionschemeoftakingthepositivetreatmentcavitywhileimplementingbypassroundaboutsmallcrosssectiontunneling,forthemajorityofconstructionpeersreference.
[Keywords]specialgeologicalcondition;tunnel;constructionmethod
中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
在实际施工过程中通过对该隧道在遭遇溶岩地段时采取迂回绕行小断面施工的方法，为在岩溶地区修建隧道过程中，当遭遇溶腔而又工期紧迫时提供了一个安全、可行的工程实例。在实施迂回绕行过程中，要考虑到可靠的安全保障措施、结合现场实际谨慎绕行断面及位置选择、精细的劳动力及机械安排等施工组织，再结合科学的治理溶腔，完善的预警逃生措施方案，最大限度的降低岩溶隧道的施工安全风险，尽可能的规避地质灾害的发生。
1工程实例
某公路是岩溶地质较多、构造较复杂的干线，某隧道是该段线路中最为复杂、施工难度大和控制性工程，属于全线八座Ⅰ级高风险隧道之一，全长10528m，设置贯通平导在线路左边，隧道进口位于二、三叠系灰岩的地质段落，处于溶岩地质层，地质构造以背斜为主，经过3条暗河，预计正常涌水量为176000m3/d，最大涌水量为743000m3/d;隧道最大埋深670m，进口分别设置－13.5‰，－15.3‰的反坡进行开挖掘进。工程施工过程出现的主要问题岩溶段含水量大，经常出现冒泥、冒水现象，施工尤为困难。
2施工过程出现岩溶的情况
当隧道进口掘进至约3000m时，多次遭遇岩溶，大小不等共约达160处，其中规模较大的冒水冒泥的溶腔对隧道施工影响严重，大约有15处(其中正洞有8处).该段落岩溶腔发育位置情况见图1。
正洞除2号和6号为压力较大且含水量极高的溶腔外，其他均为淤积的泥沙填充的溶腔。施工过程不仅需要对这些溶腔进行直接处理，同时还需对部分段落实施迂回绕行小断面掘进施工，以便进一步为隧道施工和溶腔处理提供有利条件。
3绕行迂回导坑的施工方案
当隧道施工遭遇严重的不良地质，通过超前地质预报确定不良地质地段仅仅通过隧道正面直接处理困难或影响时间很长的情况下(处理时间超过1.5个月时)，再考虑绕行施工方案。
3.1绕行前探测
首先需要进行绕行施工的可能性探测，一般采取物探和钻探相结合的方法进行地质探测，采用地质雷达对异常地质地段的两侧扩大半径范围进行探测，如有异常地质情况则选取不明显的一侧进行钻孔验证，进一步判别有关地质情况。迂回绕行施工应结合岩层产状与隧道轴线之间的关系来选择合适的绕行方案，当初步确定了绕行的位置时，可采取选择2个～3个探孔予以验证。在掌握了绕行施工地段地质情况的前提下，方可实施绕行方案。
3.2合理选择导坑角度、导坑位置及断面形式。
根据隧道开挖掘进的施工工艺及施工选用的机械设备的操作空间的要求，尽量采用施工单位已有的设备的原则来选择绕行导坑角度和断面形式，尽最大努力节约成本。该隧道进口主体施工采用有轨运输方式，运输设备采用SD14梭式矿车，挖装采用ITC312挖装机进行，结合运输及挖装设备的需要选取线路半径及断面形式，在该绕行线路中选取导坑与线路间夹角为30°，而选取有轨运输4.0m×4.2m截面形式。迂回导坑与主线中线间距的确定主要依岩溶地质的横向发育宽度而定，本次施工在隧道PDK364+005岩溶段选择的迂回间距为15m；而在2号溶洞选择的迂回间距达到50m。
4绕行施工实施
实施迂回绕行导坑施工时，往往距离不良地质段不远，为确保绕行施工的顺利实施，施工过程务必做好施工地质要求的各项工作。尤其是在确定平行迂回导坑时特别注意主要地质预报的长度和范围，地质情况尽可能的准确。在实施过程中应加强各交叉口位置的施工支护，确保已施工地段的结构安全。
5小断面掘进方案的优缺点
当绕行迂回导坑恢复至正洞位置后，根据地质条件、溶腔处理效果、进度、隧道进度等在正洞内采用与迂回导坑相同的断面进行快速施工。主洞采取小断面施工与采取全断面施工的优缺点比较如下:
5.1从隧道施工安全掘进方面考虑。a.采用小断面施工掘进的方法，对岩溶段附近段落施工的安全有较大的保障，小断面掘进速度快，支护及时，有突发事件时处理比较方便快捷。b.主洞采取小断面掘进的方法施工，该方法可以提前探明地质情况，加强了隧道施工安全，而且施工速度快。c.小断面迂回后反过来处理溶岩地段可以从两头进行，能够快速打通通道，达到快速处理的效果，提高施工作业安全。d.若采用全断面施工，施工速度慢，支护周期长，开挖面长时间临空容易发生塌方，安全性低。
5.2采用小断面施工的掘进断面小，工程量少，工序相对简单，施工速度快，保证施工质量。
5.3采用小断面施工方法时，一次开挖后需要进行二次扩挖，同时电缆、通风、排水管线等均需进行重新拆移，个别施工环节相对复杂。5.4从施工成本投入方面考虑。a.小断面开挖后结构相对稳定，不需要新增二次衬砌台车的费用，大大缩减了成本投入。b.小断面作业需要的施工技术人员和机械设备，完全可以将原来全断面施工的作业人员重新组合利用。可减少进一步增加人员、设备相应增加工程费用。c.小断面作业尚需二次扩挖而产生新的费用，与全断面作业相比，会发生人工费、材料、机械设备相应增加的情形，经估算约增加20%的费用，当岩层破碎严重时还需考虑小断面临时支护，也要增加部分费用，但在个别特殊的施工段落用较少的资金来实现施工作业的安全是完全可行且必要的。综上所述，在隧道施工遇到岩溶等特殊段落时，因地质情况不能完全确定，拖延的施工工期长，而采用小断面施工导坑迂回绕行方法施工时，不仅能保证施工的安全，提高施工质量，还能降低工程成本。
6现场实施步骤
在实际施工时，结合各段落的施工特点对4号～8号溶腔采取先绕行然后再采取小断面开挖的方法施工。具体各溶腔迂回后小断面施工长度见表1。
表1正洞遭遇溶腔绕行小断面掘进统计表
施工过程中正洞绕行小断面和迂回导坑累计绕行处理1346m，对绕行过程中遇到新的溶腔段采取加强支护和预注浆处理的方式进行处治，为全断面施工提供了有效的保障。
7结语
本文通过介绍隧道正洞遭遇岩溶后，除正面处理溶腔外同时实施绕行迂回小断面掘进的施工方案，为岩溶地区修建隧道遭遇大型溶腔时能够及时恢复掘进提供了一种安全可行的处理方案，对今后同类工程的施工有一定的指导作用。
参考文献:
［1］蒋正华．城市地铁区间隧道开挖的地面沉降控制研究［D］．成都:西南交通大学，2003．
［2］才．隧道工程［M］．北京:人民交通出版社，2000．
［3］刘运通，高文学，刘宏刚．现代公路工程爆破［M］．北京:人民交通出版社，2006．
［4］鲍宏伟．浅谈岩溶地层隧道施工中典型溶洞的处理技术与措施［J］．科技传播，2011(13):204-206．
隧道施工方法篇2
【关键词】隧道；导向墙；施工方法
【中图分类号】TU148【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0318-02
一、工程概况
1、赣闽隧道工程概况
赣闽隧道（赣境）进口设计里程DK136+134-DK136+685，全长551米。地表0.5-3m深度范围内为粉质黏土，硬塑σO=180kPa；粉质黏土以下地质为变质砂岩夹炭质板岩，局部炭质页岩，岩性变化为全风化-弱风化，全风化σO=250kPa；强风化σO=400kPa；弱风化σO=600kPa。
2、叶坪隧道工程概况
叶坪隧道起始里程DK130+805，终止里程为DK134+390，全长3585m。隧道为时速200km/h客货共线双线铁路隧道，隧道内线间距为4.50m。本隧道设计为1.16%上坡。本段开挖断面岩性根据设计文件为变质砂岩夹炭质板岩，岩石破碎。其通过地层岩性为全风化～弱风化变质砂岩夹炭质板岩，局部炭质页岩砂砾岩。
二、施工方法
1、赣闽隧道（赣境）进口导向墙施工方法
（1）施工准备
施工场地原地貌为山林地区，树木和杂草十分茂盛，所以施工前首先对施工场地进行平整，主要采用人工配合机械进行表面植被和浮土的清理，场地的平整。并由测量组使用GPS放样出开挖截止线，并用石灰洒出开挖截止线。
（2）施工工序流程
平整场地测量放样断面开挖套拱支架制作和安装支架两端底脚砼浇注喷支架砼套拱、导向管安装导向墙模板安装导向墙砼浇注
（3）施工方法
①平整场地：采用人工将施工场地周围内植被和浮土清除，机械进行场地平整。
②测量放样：测量组使用GPS将开挖起截止线各控制点放出，同时在各控制点处打下木桩，并使用石灰将开挖起截止线洒出。
③断面开挖：采用一台PC220挖掘机进行断面开挖，开挖过程中使用一台ZL50装载机配合清理弃碴，开挖过程中严格控制开挖线，严禁超挖及超出截止线。
④套拱支架制作和安装：套拱支架使用冷弯机分两段制作，套拱支架弯曲半径为7200mm、单根弯曲角度为60º，两段套拱支架采用连接板螺栓连接。安装过程中首先由测量组放出两底角和拱顶控制点，然后由吊机配合人工进行支架拼装。
⑤浇注支架两端底脚砼（见图1）：浇注底脚砼时必须严格控制浇注速度，分层振捣密实，在各转角处必须确保振捣到位，以确保浇注质量和外观。
图1
⑥喷支架砼：喷射砼采用干喷机进行施工，喷射砼前首先在套拱中绑扎一层钢筋网片（见图2），然后采用对称喷射至下而上施工，喷射厚度以将钢筋网片覆盖为宜。
图2
⑦套拱、导向管安装：测量组使用GPS放出拱脚以及拱顶控制点，然后使用吊机将单片型钢起吊到位，并使用螺栓将两片型钢连接牢靠。待连接完成后测量组进行复测各控制点标高和里程，并将设计标高和里程进行核对，拱顶标高由设计标高加预留沉降量两部分组成，预留沉降量以围岩等级以及洞口地质情况综合决定。由于本施工点围堰级别为Ⅴb且松散，综合分析后确定预留量为30cm。安装导向管前首先根据大管棚施工参考图计算出各导向管的三维坐标，测量组根据参数在套拱上放样出导向管位置，并在控制点上焊接长10cm钢筋头作为定位钢筋。导向管角度调整好后，将其焊接牢靠在定位钢筋上。
⑧导向墙模板安装：模板加固钢筋按1m的间距焊接牢靠在套拱支架之上，模板采用胶合板制作，单块模板宽度为1m，长度及外轮廓线由套拱曲线决定，模板制作由两端向中间现场逐块制作安装。外侧模设两条钢筋背带和一条方木背带，背带间距为30cm，钢筋背带与固定钢筋焊接牢靠。顶模只安装两端底角2m长范围内的模板，其余部分待浇注砼时进行分段安装。
⑨导向墙砼浇注：砼浇注采用装载机和挖掘机配合施工。砼对称浇注单边长度达1-1.5m后，将浇注完成部分顶模进行安装，并将该段背带同固定钢筋焊接起来。按此施工方法循环进行施工，直至浇注完成。在浇注过程中严格控制浇注速度，以防止由于浇注砼太快溢出或是爆模。振动棒震动过程中不得长时间贴模振动，在侧模处只需将振动棒插入砼内快速拖动振捣，靠墙一侧必须充分振捣。
2、叶坪隧道进口导向墙施工方法
（1）施工准备
该施工场地原地貌为山林地区，地表树木较多，杂草茂盛，所以首先对施工场地进行平整，主要采用人工清除地表植被和浮土，并由机械刨除树桩、树根。待场地清理完毕后由测量组使用GPS放出截止线各控制点，同时用石灰洒出开挖截止线。
（2）施工工序
平整场地测量放样断面开挖套拱支架以及套拱制作套拱支架、套拱以及导向管安装导向墙模板安装导向墙砼浇注
（3）施工方法
①平整场地：采用人工将施工场地周围植被和浮土清除。
②测量放样：由测量组使用GPS将开挖截止线各控制点放出，同时在各控制点处打下木桩，并使用石灰将轮廓线画出。
③断面开挖：采用一台220挖掘机进行断面开挖，过程中使用一台50装载机配合清理弃碴，开挖过程中严格控制开挖线，严禁超挖及超出截止线。
④套拱支架以及套拱制作：套拱支架以及套拱使用冷弯机分三段制作，单段套拱弯曲角度为60º，两两间采用螺栓连接。单品套拱制作完成后进行预拼装，拼装完成后对存在的问题进行修改。
⑤套拱支架、套拱以及导向管安装：首先由测量组使用GPS放出套拱支架和套拱各控制点（拱脚控制点和拱顶控制点）。套拱支架安装完成后对支架进行加固及每间隔两米设置一道钢管支架，单道支架由三根Φ50钢管并排组成。套拱安装首先由吊机将两侧单片型钢分别起吊到位后，再将第三片起吊。起吊完成后用螺栓将型钢两两连接牢靠。拼装完成后测量组进行复测型钢顶面中心标高和里程，并与设计标高和里程进行核对，拱顶标高由设计标高加预留沉降量两部分组成，预留沉降量由围岩等级以及洞口地质情况决定。安装导向管前首先根据大管棚参图计算出各导向管的三维坐标，测量组根据各参数在套拱上放出控制点，导向管根据控制点调好角度后焊接在套拱上。
⑥导向墙模板安装：模板加固钢筋按2m的间距焊接牢靠在套拱支架之上，模板使用宽20cm长100cm厚5cm木板。外侧模设两条背带，其间距为50cm，且与固定钢筋焊接牢靠。侧模沿套拱轮廓线逐块拼装，并固定牢靠在背带上。
⑦导向墙砼浇注：导向墙砼采用天泵对称浇注，每浇注完成2-3m便将浇注完成部分顶模安装并加固，以此循环施工直至浇注完成。在浇注过程中严格控制浇注速度，振动棒震动过程中不得长时间贴模振动，在侧模处只需将振动棒插入砼内快速拖动振捣，但在靠墙一侧振捣时必须充分振捣。由于是天泵浇注冲击力比较大，严禁正对侧模冲击浇注。以防止砼由于浇注太快溢出或是爆模。
三、施工方法综合对比
1、力学性能对比
采用迈达斯建模计算，模型结构参照设计图纸制作。设置参数如下：
设计荷载为混凝土自重：23KN/M；（由于砼自重并非完成作用在套拱或套拱支架上）
材料特性：I18型钢参数；
边界条件：固定端（无位移和转角）。
赣闽隧道套拱支架模型：
叶坪隧道进口套拱支架模型：
建模计算得：
赣闽隧道套拱支架内应力δmax=13.1MPa；
赣闽隧道套拱支架变形量Δ=50.311mm；
叶坪隧道进口套拱支架内应力δmax=12.3MPa；
叶坪隧道进口套拱支架变形量Δ=46.211mm；
计算所得数据如下：
赣闽隧道套拱支架内应力δmax=13.1MPa；
叶坪隧道进口套拱支架内应力δmax=12.3MPa；
赣闽隧道套拱支架变形量Δ=50.311mm；
叶坪隧道进口套拱支架变形量Δ=46.211mm；
以上数据均满足设计图纸以及相关规范的要求。
2、经济性对比
由现场实际材料、机械和人工使用量统计得出，赣闽隧道导向墙更为经济.
四、总结
经过以上对比分析后我们首先可以得出以下结论：
1、赣闽隧道（赣境）进口导向墙施工方法较叶坪隧道进口导向墙施工方法工序较多，施工时间更长。
2、两隧道在施工费用方面通过定额得出赣闽隧道（赣境）进口导向墙施工较叶坪隧道进口导向墙施工少投入，更为经济。
3、两导向墙支架在力学分析上可以看到，虽然结构形式有所不同，加固方法有所区别，但是两结构稳定性和安全性基本是相同的。
导向墙的施工可能有很多种方法，也存在很多比以上两种施工方法在结构上更为安全的，在费用上更为节省的，在外观上更为美观的。但在对比完两中方法后，建议当在工期允许的情况下使用赣闽隧道（赣境）进口导向墙施工方法进行指导施工。此方法可以在满足施工要求的前提下，减少施工费用的投入，从而提高工程的经济效益。
参考文献：
[1]《赣州至龙岩铁路扩能改造工程赣闽隧道设计图》图号：赣龙扩施（隧）-37
[2]《赣州至龙岩铁路扩能改造工程叶坪隧道设计图》图号：赣龙扩施（隧）-36
[3]《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008
隧道施工方法篇3
关键词：高速公路；连拱隧道；施工优化
近年来，我国高速公路建设得到了快速发展。尤其是在山区，公路隧道方式得到了广泛应用。在遇到一些山岭重丘区，穿过小垭口或埋深不大、小山鼻等情况时，选择双连拱隧道的施工方式比选择路堑或小间距分离式的隧道方案要合适的多。与分离式隧道相对比，连拱隧道对两端连接地形的要求不高，进而可节约
很大一部分占地面积，接线工程量相对较小，且接线线形较为顺畅；在遇到软弱围岩（Ⅱ、Ⅲ类）的情况时也能克服困难；若采用小间距分隔式隧道方式，其岩柱处理技术和施工工艺也较为复杂，所以采用连拱隧道较为可靠。
一、连拱隧道施工简介
在进行高速公路连拱隧道施工时，一般先对中导洞进行施工，然后是侧导洞和主导洞。在隧道衬砌设计上则以新奥法原理作为指导，采用复合式衬砌方式。目前，我国高速公路双连拱隧道在施工中多采用整体直中墙式与分片中墙式（又名曲中墙连拱式）。具体采用哪种施工方式还要针对具体的地形和地理环境而定。
二、连拱隧道施工过程及优化
（一）做好施工前的准备工作
连拱隧道施工所需设备与一般隧道施工基本相同，施工前必须要做好边仰坡的临时防护与排水工作，在洞口地表沉降观察点布设埋置完成后测量初始数据。因连拱隧道具有围岩差、埋深浅、跨度大、隧道短等特点，所以在施工中一定要做到环环相扣，每道工序紧跟，从而确保隧道的安全与质量。为确保施工过程的安全，在每步开挖后都要及时进行初期支护，每步工序要紧跟。两侧主洞开挖时，只有当一侧主洞二衬砼强度达到100%时，另一侧主洞的开挖方可进行。
（二）中导洞施工
中导洞的超前施工，是连拱隧道施工的关键工序之一。其一是便于探明地质情况，以便做好记录，为确定主洞施工的方案提供依据；其二是通过初期支护和中隔墙施工，提前对导洞上部围岩进行支护，加强围岩的稳定性，以充分利用围岩自身的自承力，来抑制围岩在主洞开挖时所产生的过大变形。中导洞施工要采用全断面开挖的法法、从进口单向掘进施工，无轨运输，开挖后要及时按照设计实施临时支护。在开挖时需用手持的风钻打眼，掏槽方式则应用复式楔性的方式；在周边眼隔孔装药时，装药方式应采用不偶合的间隔装药，以控制单孔装药量，以减少对周边围岩的震动。
(三)隧道主洞施工
主洞部分的明洞施工与超前支护施工完成后，首先要进行主洞侧导坑的施工。在进行侧导坑的施工时，可依据现场实际而定，不能干扰中隔墙。在进行隧道主洞的施工时，洞身开挖施工的隧道主洞应采用上台阶、下台阶及仰拱这三步施工方式，隧道的出碴方式则采用无轨出碴，要配备挖掘机与侧翻装载机来进行装碴作业，重点要做好施工工序地合理安排与机械的合理调配。在这个过程别要做好隧道主洞初期的支护施工，其具体实施方法如下：
1、拱架支护的施工方法。钢架加工：要按设计尺寸在平整地上按l：l大小放置，把整榀钢架按照不同开挖方法分成不同的单元和块别，焊好连接法兰。使用前将各单元编号进行预拼，保证无侧弯、扭曲、错台等缺陷。钢架架立：首先做到测量准确，架立后复核，钢架尽可能与围岩贴靠紧密，两侧底脚使用垫块支垫牢固。锁脚：每单元接头处施作锁脚锚杆，通过钢架或型钢钢架与锚杆的焊接，将钢架锁定到墙上。锚杆打设，与水平成约45。角倾斜向下，以改善受力状态。连接：用螺栓连接牢固，钢架与纵向锚杆焊牢，钢架与钢架之间用22螺纹钢焊接连成整体，起到整体支护效果。纵向连接筋按八字型交错连接成桁架结构，结点呈不可活动绞形式。加楔：在钢架与围岩间空隙加混凝土预制楔块，保证围岩压力均匀传至钢架上。
2、中空注浆锚杆的施工方法。中空锚杆一般由锚杆杆体、垫板、钢筋混凝土用钢筋、螺母、连接套、排气管、锚头和止浆塞等组成。锚杆需设置垫板，施工时锚杆垫板必须要与围岩密贴，锚杆要尽量垂直以与岩石层面和节理裂隙面施工。用凿岩机凿孔并清孔，将组合好的杆体插人锚孔的同时，安放好排气管；在锚孔的尾端套上止浆塞，并安装在锚孔内，用快装注浆接头把露在外端的中空注浆锚杆与注浆泵相连，排气管从注浆接头穿出；开动注浆泵，使砂浆充盈锚杆及杆体与孔壁空隙，如有需要压注浆改善围岩结构，必须待注浆的压力示值达到设计要求后再停止注浆。水泥砂浆粘结剂采用425号以上新鲜硅酸盐水泥，砂径不大于2．6mm，并掺0．6％～1．1％FDN早强减水剂，6％氧化镁膨胀剂。砂浆配合比为l：1，水灰比0．30～0．40。当地层较为破碎，成孔困难易坍塌时，可采用自进式中空注浆锚杆代替普通中空锚杆，自进式中空注浆锚杆配置一次性使用耐磨自进十字钻头，施工时钢筋网与锚杆交叉点采用焊接。
3、钢筋网施作方法。钢筋网铺挂以前必须进行除锈，铺设时搭接长度不得小于设计要求，并目保证网片与围岩见接触紧密，当岩面有明显凹凸时，要将网片压弯或采用钢筋敷条以保证密贴；钢筋网片须与钢架或锚杆焊接牢固以达到整体受力。
4、喷锚支护施工。操作顺序：初期支护中，根据围岩量测结果，分4～7层喷射混凝土。喷射时先开液态速凝剂泵，再开风，后送料，以凝结效果好、回弹量小、表面湿润光泽为准。喷射混凝土采用湿喷工艺。搅拌混合料采用强制式搅拌机，搅拌时间不小于2分钟。原材料的称量误差为：水泥、速凝剂±l％，砂石±3％；拌合好的混合料运输时间不得超过2小时；混合料应随拌随用；混凝土喷射机具性能良好，输送连续、均匀，技术性能满足喷射混凝土作业要求；喷射混凝土作业前，清洗受喷面并检查断面尺寸，保证尺寸符合设计要求。喷射混凝土在开挖面暴露后立即进行，分段分片作业；喷射作业自下而上，先喷钢架与拱壁间隙部分，后喷两钢架之间部分；喷射混凝土在终凝2小时后开始洒水养护，洒水次数以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度；养护时间不少于14天。喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象。表面不平整度允许偏差为±3cm爆破作业要做到精心设计精心施工，严禁放大炮。必须采用预裂爆破或光面爆破，使用毫秒延期留管，延期时差应不小于50ms，但也不易过大，以消除爆破的共振现象。
结语：
在进行高速公路连拱隧道施工时，中墙是施工的关键所在，在施工中应特别注意中墙支护的加强工作，当然其他各个程序也是非常重要的，都必须经过仔细分析研究方可实施。本文详细介绍了高速公路连拱隧道的施工方法及优化方案，希望能为此类施工提供参考。
参考文献:
[1]罗永涛.双连拱隧道中导洞施工浅析[J].科技资讯,2010(19)
隧道施工方法篇4
关键词:隧道工程;施工技术;质量控制
伴随着21世纪的到来，我国的公路隧道建设也突飞猛进地发展着，为国民经济做出了重要贡献。公路隧道是国家基础建设的重要部分，因而必须加强公路隧道现场施工中的工程质量管理。本文以济邵高速公路新林隧道工程实践，从施工角度分析了在软弱破碎围岩地段隧道施工中的施工工艺、质量控制方法以及保障措施等具体做法。
一、工程概况
济(源)邵(原)高速公路第八合同段新林隧道桩号范围为:ZK37+490～ZK37+850、YK37+470～YK37+780，左线隧道长360m，右线隧道长310m。项目区处于中朝准地台的山西隆起区的南缘，二级单元属于山西中隆起的西南边缘和豫西褶皱带的北端，地质构造特点是各时代以高角度正断层为主，其它为元古代短轴褶皱中生带的平缓开阔褶皱构造，总的构造线方向为北西～南东方向和近东西方向。沿线出露的地层主要为第四系全新统冲洪积层和上更新统风积层等。区域内主要不良地质为湿陷性黄土、水流冲刷不良地质情况。隧道洞身段主要为弱风化砂岩和泥质粉砂岩互层，两端洞口附近为强风化砂岩和泥质粉砂岩，且埋深较浅。总体而言，隧道围岩强度较低，遇水易软化，节理裂隙发育，自稳能力差。根据设计文件提供的围岩分类情况，除洞口地段定为V级围岩外，其余都为IV级围岩。
二、隧道软弱破碎围岩段施工
针对新林隧道的实际情况，在软弱破碎围岩段，采用以下施工原则及施工方法:
施工原则:早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、步步为营，以防为主，稳步前进。
加强超前预报工作，开挖前切实掌握软弱破碎带段围岩的情况，包括宽度、填充物及地下水等地质特性，以便采取相应措施。
施工方法:针对软弱围岩可能发生大变形，采用增大预留变形量和喷射混凝土、锚杆、钢筋网和可缩性的U型钢拱架复合式衬砌手段，采用分部开挖方法，初期支护及时封闭，喷射混凝土分2～3次施工，加强监控量测，利用反馈信息指导施工。
通过软弱破碎带段富水段时，先治水，采用排堵结合等治理措施。开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班，及时监控地质变化情况，指导现场施工。
加强监控量测，当初期支护变形异常且无收敛趋势时，调整支护参数，必要时施做二次衬砌。在二次衬砌中，采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。
三.隧道防渗漏、防坍塌技术措施
(一)防渗漏技术措施
隧道二次衬砌中掺加抗裂防水砼膨胀剂，以提高混凝土的抗渗性能，以防复合防水板局部破裂等原因而造成的渗水。
严格按设计布设盲沟，根据水量适当增加盲沟数量，以利于排水。
防水板施工时，要严格检查焊缝，防止漏焊;铺设时避免刺破。
施工缝、变形缝，严格按设计施作，确保不渗不漏。
(二)防坍塌技术措施
坍方是隧洞施工中的大害。防止坍方是确保隧道施工顺利进行及保证工程质量的关键所在，防坍措施如下:
认真做好地质超前预报和地质描述以及监控量测工作，预测地层变化情况，根据探测情况制定相应施工方案。
选用合理的施工方法。在不同地质条件下选用合理的施工方法是防坍的重要手段。
采用减震爆破，尽量减少对围岩的扰动。开挖成型后及时施作喷砼等初期支护，使围岩尽早达到稳定状态。
对围岩自稳能力较差地段，采用超前支护或超前加固前方围岩，坚持先护顶后开挖的原则组织施工。当初期支护变形出现异常现象且无收敛趋势时，采取初期支护加强(如增打锚杆、增设钢支撑、补喷混凝土等)措施，并提前施做二次衬砌。在二次衬砌中，采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。
四、隧道辅助施工措施
(一)管棚施工工艺
概述:新林隧道V级围岩SA5a衬砌段超前支护设计为Φ108(壁厚6mm)热扎无缝钢管，倾角与平行于线路纵坡，方向与线路中线一致。管节长3m，6m，环向间距40cm，在拱部124.44度范围内布置，方向与线路中线平行，洞口段一次顶入长度不少于30m。
施工方法
施工顺序:施作砼套拱钻机就位钻孔扫孔插入钢管孔口密封处理喷砼封闭管棚钢管注浆开挖及支护进入开挖支护循环
主要技术措施
砼套拱:明暗洞交接处采用100cm厚C25砼套拱(明洞外轮廓线以外，紧贴掌子面)做长管棚导向墙，套拱内设18号工字钢，工字钢与管棚钢管焊成整体。为便于钻机钻孔、注浆作业，在做套拱前，分台阶开挖，上台阶高度在起拱线附近，以满足工作高度。
钻孔:采用地质钻机从Φ140(壁厚6mm)导向管(用Φ16螺纹钢筋固定在钢拱架上)钻进，并顶近长管棚钢管，开孔时低速低压。钻机纵轴方向准确定位，保证孔向正确，每钻完一孔即顶进一根钢管，注一孔浆。钻进过程中经常测定检查钢管钻机的偏斜度，发现偏差超过要求时，立即纠正。
长管棚插入及孔口处理:钢管长3m和6m，采用丝扣连接，丝扣长15cm。为确保同一横断面内接头数量不超过50%，相临钢管的接头错开量不小于1m，施工前先确定本次顶入长度，编排好每孔管节顶入顺序，并做详细交底。浅孔段采用人工推进，孔深阻力大时，采用机械顶进。钢管就位后加以固定，钢管与导向管间隙用棉纱堵塞。
注浆:利用间隔位置先行敷设的钢管进行，采用双液注浆泵在管中注C.S浆液，注浆压力控制在0.5～1.0Mpa，终压2.0MPa。注浆时做好记录，根据压力状况和跑浆情况确定终止时间。
注意事项如下:
①注浆操作人员必须经过专门培训，并实行岗位责任制。
②在注浆前充分做好各项准备工作，特别是机具设备的检修工作，发现问题及时排除，使其处于良好状态。
③认真检查注浆管路系统，包括混合器、接头、阀门等，如有破损立即更换，不好用的接头、阀门，不得使用，防止在高压下发生脱扣的危险事故。
④注浆前，在洞外将管路全部接通，进行试压，试压可用清水进行。在试压时，如管路不通或接头有漏水现象，予以排除，保持管路系统各部件完好畅通。
⑤注浆参数:水泥浆水灰比0.8:1，根据现场实际情况，必要时参加速凝剂，注浆浆液的参数在现场可适当调整。
⑥在注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门，安排专人及时清洗干净，以备轮换使用。
⑦配备专业电工，在电路、电器设备发生故障时及时排除。
⑧注浆完毕后，清除管内浆液，用M10水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的强度和刚度。认真清洗干净所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，以备下阶段注浆时使用。
(二)超前小导管施工
轴施工方法
施工顺序:测量钻孔清孔插入小导管孔口密封处理喷砼封闭钢管注浆开挖及支护进入开挖支护循环
主要技术措施
钻孔:采用手持风钻钻孔，注意控制钻孔角度，发现偏差超过要求时，立即纠正。
小导管插入及孔口处理:小导管每节长4.5m，保证搭接长度满足设计要求。
注浆:在管中注水泥浆液，注浆压力控制在0.5～1.0Mpa，终压2～2.0MPa。注浆时做好记录，根据压力状况(下转129页)(上接128页)和跑浆情况确定终止时间。
超前小导管预注浆施工要求:
①小导管采用Φ42×4mm的钢管，长度4.5m。管壁每隔10～20cm交错钻眼，眼孔直径宜为6～8mm。
②沿隧道纵向开挖轮廓线向外以15°的外插角钻孔，在开挖断面上将小导管打入地层，小导管环向间距宜为40cm。
③小导管注浆前，应对开挖面及4.5m范围内的坑道，喷射厚度为5～10cm砼或用模筑砼封闭，并将检查注浆机具是否完好，备足注浆材料。
结语
以上对隧道施工中的各项工程控制措施进行了理论和实践上的初步探讨，但对于具体的预防和改善需要在工程实践中多观察、多比较，对于出现的问题多分析、多总结，结合多种预防处理措施，才能起到好的作用。
参考文献
[1]王红珺.关于隧道喷射混凝土施工中如何控制质量的分析[J].中国高新技术企业，2008(10):178-179.
[2]李绪云，王刚.隧道工程施工中的工序质量控制[J].吉林交通科技，2007(04):56-57.
[3]徐华生.浅探隧道工程实例中的施工技术及质量控制[J].科技资讯，2008(9):63.
隧道施工方法篇5
【关键词】隧道开挖施工测量放样
随着我国社会、经济的快速发展，我国的道路交通事业也进入了快速发展时期，公路建设工程与日俱增，因此传统的测量放样的方法已经难以满足长线路、构造物多、时间紧、测量施工质量高的要求。因此，就必须要有一种精度高、费用低、速度快、不受地形通视限制、布设随机灵活的控制测量方法，所以结合隧道工程施工中测量放样对于整个工程的重要性出发，及笔者自身多年的施工经验，就隧道工程施工中测量放样需要注意的方面及问题提出了笔者自身的一些观点，且对这一过程中所存在的相关难点及成果检验提出了一些问题解决的方法和思路。
1关于隧道工程施工测量放样的现状分析
我国社会、经济及科学技术的不断发展促进了我国隧道工程施工技术的发展，同时广泛的应用了全站仪设备及其编程计算器。此外，为了进一步提升隧道工程施工质量，就要求我们对隧道施工放样的方法进行深入的研究，从而达到隧道施工坐标方法最有效应用的目的。为了保证隧道施工各个环节的安全、稳定、有序进行，通过将隧道施工坐标法和地面曲线计算方法有机的结合起来，可以明显的提升施工质量及简化相关工作环节。可以实现降低技术人员的工作中遇到的困难程度，还可以有效的提高测量的精确度，对于缩短隧道工程施工工期及提高隧道工程的综合效益都有着重要的促进意义。
1.1有效控制竣工图测绘工作
针对某些较长的隧道需要我们对其进行特殊对待，这些较长的隧道所经过的地区同样也是较多的，特别是在有些地形非常复杂的区域，隧道施工的复杂程度更高。在前期勘测、设计的过程中往往会通过对隧道测量工作的有效策划来实现隧道工程的安全、稳定、有序的进行。通常我们讲隧道的测量工作分为两个环节，一是初测；二是定测。初测环节中必须要对特定隧道的三个环节进行有效控制，分别是地形测量、纵断面测量、控制测量三个环节。要深入研究地质填土及其隧道的相关环节，确定点位参数及健全地形图。因此，我们要有效布设控制点，从而保证其每个测量环节的安全、稳定、有序进行。与此同时，我们还要讲隧道控制测量环节与路线控制测量环节有机的结合在一起。
1.2隧道施工测量的重点难点
隧道施工测量的重点难点是设计中对轴线方向的有效测量，为了实现隧道工程各个环节的安全、稳定、有序进行，需要有效界定相对开挖面。因此，就要求我们需要在前期做好隧道贯通环节的相关准备工作，以此来保证中心环节的安全、稳定、有序进行。将往返观测法应用到隧道施工中，可以对隧道相关施工数据及信息进行计算以保证测量工作的质量。由于在隧道施工中现场周边环境的影响而不能顺利的开展相关的测量工作，因此要求我们规范相关的施工方法，以保证整个施工工程的安全、稳定、有序进行。
因此我们有必要提高隧道施工前的测量精确度，以保证相向可同时进行开挖。隧道贯通过程中的各个环节的安全、稳定、有序进行，可以有效使工程高程误差下降。基于上述原因在进行施工测量工作的同时还应当明确以下关键环节。有效布设在相关附近隧道工程的范围之内控制的网，可以有效保证控制测量环节的进行，对基准点精确、无误设置规范其基准方向。依据相关工程施工图纸，对隧道进行针对性的详细设计，以满足相关要求。最后还要确保修筑过程和开挖过程的安全、稳定、有序进行，以便提升测量工作的优化程度。
2隧道工程测量放样控制工作的必要性
放样工作是隧道工程施工中最主要的一项工作。在进行放样时测量人员将图纸设计的相关要求在实地标定好。提高隧道工程定位放样的准确度，对于确保整个工程质量有着非常重要的意义。在隧道工程施工中测量与放样之间的关系密切，互为补充。
3测量放样的具体施工方法
3.1测量
具体做法是：第一步，依据测量员自身的身高以及立镜地点周边的地形，依次调整好三脚架架腿的长短，先将全站仪中心与立镜点大致对准，保证三脚架上平面的处于水平。然后将三脚架的三条腿固定好，最后在进行微调整。第二步，根据三脚架本身架腿的长度、对中镜中的点位置、圆气泡位置、三个角螺旋之间的关系来进行综合考虑调整。方法简单易懂，灵活应用，任意组合，便可达到相应要求。第三步，圆气泡调好之后，假如中立镜点离中心不太远，可以旋松三角架上固定全站仪的螺栓，挪动全站仪对中。
3.2放样
精确性是对隧道工程施工中放样的最主要的要求之一。因为放样是否精确将会直接影响到整个工程的等级、程序、运行条件、施工方法、使用年限。由于攻宠中的细小部位其材料的不同，放样精确度肯定也会有很大的不同。在隧道工程测量中，第一种放样精度为主轴线，也称之为绝对精确度；第二种放样精度为细部的和辅助轴线，也称之为相对精度。
4遵循原则
4.1先确定喷头位置，后确定管道位置
对于任何一个独立的喷灌区域的话都要做到先喷头后管道。在进行管道定位之前，要认真仔细的检查喷头定位的结果，包括喷头间距和数量。当遇到图纸设计与实际情况相异时就要及时调整喷头间距及数量，标准应参照施工当地在喷灌季节时期的平均风速计喷头设计射程。
4.2整体到局部
与地形测量时一样，都要必须遵守从整体再到局部的基本原则。在放样前要对放样区域地形进行了解及实地的现场踏勘，实地了解图纸设计与施工现场的差别。然后确定放样的控制点，初步确定采用何种放样方法，将放样时所用到的仪器及工具准备妥当。假如需要将某些地物点当成控制点的时候，需要检查这些控制点在图上的具置是否与实际位置相吻合。如果出现不相符的情况，应及时进行修正。
4.3尊重客观实际
尊重客观实际是隧道工程施工必须遵守的原则。在任何的实际施工过程中肯定会存在一定的随意性，加之工程的季节性，往往会出现施工现场解决图纸设计与施工现实地形不相符的矛盾，因此在施工区内的隐蔽工程非常多，对于资料不全的，还需要在施工放样现场或者施工过程中针对个别喷头和管线进行现场微调。所以就造成了隧道工程施工中的每个阶段都是不完全相同的，因此施工放样要严格按照工程的相关实际情况进行，由此来确保放样的精确度。
4.4尊重设计意图
施工放样首先应该尊重设计意图，详细、全面、严格的按照设计要求进行施工放样。在进行技术交底时，还要向相关人员细致的讲清楚工程所选用设备的相关特点和性能、喷灌系统的特点，及在施工过程中应当注意的相关问题，便于施工人员在进行施工放样前对喷灌系统可以全面的了解。
4.5确定顺序
在喷头要进行定位之前还需要做到按照点、线、面的先后顺序进行。点的位置中，要先将边界上拐点的喷头位置确定好，然后在将拐点之间的喷头位置进行逐一确定，最后将喷灌区域内部边界之外的喷头位置确定。按照上述顺序进行喷头的定位，对于及时发现图纸设计与现场情况不符的问题很有帮助，有利于将放样误差消化和控制。
5关于放样方法的具体应用
在隧道工程实际施工的过程中，坐标法实现了点在线路上的位置关系，它是有点位的里程来表示的。为了后续工程施工环节的安全、稳定、有序进行，在计算的时候就要选取有效的基本桩距，对内部曲线进行有效计算。当对桩距进行地面测量的时候，要根据路线的地形条件或者等级来先期规定好。
曲线弦线长度的有效计算是确保桩距选取环节的安全、稳定、有序进行的前提条件，圆曲线的弦线长度是由圆曲线弦线长度的有效计算来实现计算结果的准确性。在计算过程中我们要保证每个圆弧等份的弧长与弦线长度之间等长，便于测量放样过程的有序进行。在此过程中我们还可以采用循环的方法对弦线长度进行计算，也可以算得圆曲线和弦线长度的等分份数。通过对中线逐桩坐标的有效应用实现对计算方法的有效规划。
6结语
我国的基础经济建设中隧道工程系统是重要组成部分之一，为了实现整体质量水平的提升我们要进行隧道施工内部系统各个环节的协调，这离不开对施工过程中测量放样方法的应用。
参考文献：
[l]刘兰利.坐标法隧道开挖轮廓放样在厦门云顶隧道施工中的应用[J].铁道建筑技术，2004（1）：95-98.
[2]刘云巧.一种用于隧道开挖精确放样的算法[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2009（1）：1.
