【文章內(nèi)容簡介】 TSP、深孔鉆探法等。 ② 短距離超前地質(zhì)預測預報的方法：掘進工作面地質(zhì)素 描法，地質(zhì)雷達、紅外線超前探水、短距離鉆孔法等 。 超前地質(zhì)預測預報的內(nèi)容： 斷層及斷層影響帶的位置、規(guī)模及其性質(zhì)。 軟弱夾層的位置、規(guī)模及其性質(zhì)。 巖溶的位置、規(guī)模及其性質(zhì)。 不同巖性、圍巖級別變化界面的位置。 工程地質(zhì)災害可能發(fā)生的位置和規(guī)模。 含水構造的位置、規(guī)模及其性質(zhì)。 （ 2） 隧道支護施工 新奧法施工的靈魂是利用隧道支護充分發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)定 作用，所以隧道支護是最關鍵的一道工序。隧道支護有超前預 支護和隧道初期支護。 1）超前預支護 是在隧道開挖前，對開挖工作面前方的圍 巖進行預加固的支護技術，主要用于自穩(wěn)性較差的軟弱圍巖。 超前支護的型式： ① 管棚（短管棚、長管棚、插板） ②超前小導管注漿 ③ 超前錨桿、小鋼管 ④超前水平旋噴樁 （ 2） 隧道支護施工 ⑤ 超前深孔帷幕注漿加固圍巖和堵水 預注漿方法是先在掌子面前方的圍巖中將漿液注 入，從而提高了地層的強度和穩(wěn)定性，降低了滲透性， 形成了較大范圍的筒狀封閉加固區(qū)，然后在其范圍內(nèi)進 行開挖作業(yè)。 注漿機理分為二種： 第一種包括 “ 浸透 ” 注漿 、 “ 裂縫 ” 注漿和 “ 空穴 ” 注 漿。 第二種是 “ 劈裂 ” 注 漿 用預注漿加固圍巖的方式，大致有以下兩種： 在開挖工作面上沿開挖輪廓線周圍打超前長導管 （或鉆孔）進行注漿。 在開挖工作面上打幾圈超前鉆孔，進行注漿， 使之形成一個帷幕。 50 第 1 段 第 2 段 第 3 段 35m 50m 70m 開挖長度 50m 200 超前預注漿施工 隧 道 中 線 1120 插板施工圖 超前預注漿施工 超前錨桿施工 管棚施工 超前小導管施工 2）隧道的初期支護 初期支護主要由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架（工字鋼、 網(wǎng)構鋼拱架）錨桿組成。 噴混凝土又分為干噴、潮噴、濕噴，也可以在噴射混凝 土拌和物中加入鋼纖維和化學纖維。初期支護和超前支護組 成共同受力結構。隧道支護及時封閉成環(huán)是保證隧道施工圍 巖穩(wěn)定的關鍵， （ 2） 隧道支護施工 根據(jù)隧道的斷面大小、圍巖的工程地質(zhì)條件以 及機械的配置情況選擇具體的隧道斷面開挖型式。隧 道的 開挖型式有以下幾種方式。 ① 全斷面法 一般在隧道圍巖比較好的地段采用，施工進度快。 ②臺階法 下臺階、多臺階，施工方法比較靈活，可適用于 巖層頻繁變化的圍巖地段。施工進度較快。 ③ CD法 （ 3） 隧道開挖施工方式 Ⅹ Ⅷ Ⅱ Ⅵ Ⅵ Ⅳ Ⅳ 7 9 3 Ⅻ ⅩⅢ 5 11 ⅩⅣ ⅩⅣ Ⅱ ⅩⅣ 1 ⅩⅣ 11為開挖工序 Ⅱ 、 Ⅳ 、 Ⅵ 、 Ⅷ 、 Ⅹ 、 Ⅻ 為隧道支護 ④ CD法 ⑤ CRD法 7 1 Ⅱ Ⅱ 3 Ⅳ Ⅳ 9 Ⅷ Ⅵ Ⅹ Ⅵ Ⅹ Ⅹ 5 ⑥ 雙側壁導坑法 ③ ～⑥的施工方法，按照圍巖的跨度和不穩(wěn)定性 逐級選用，適用于地質(zhì)條件差，對地表沉降有嚴格 要求的地層。這些施工方法一般和超前支護及其它 輔助施工方法配合施工。 ⑦ 中洞法施工，一般用于雙聯(lián)拱隧道的施工 ⑧ 隧道開挖中的輔助措施： a、環(huán)形開挖留核心土 b、噴射混凝土封閉開挖控制面 c、施工臨時仰拱 d、超前預支護 （ 4） 隧道的襯砌 現(xiàn)在的隧道襯砌多采用復合襯砌、復合式襯砌是 地下工程中唯一符合巖土受力特點，初期支護承受全 部地層荷載，二次模筑襯砌是承受流變荷載和安全儲 備 ，它可以做到不漏不滲，不開裂。 二次襯砌一般在初期支護穩(wěn)定即隧道圍巖變 形趨于穩(wěn)定后施工。 但對隧道埋深淺，巖體流變特性明顯，有地 下水的軟弱圍巖，提前施作仰拱圍巖變形仍不穩(wěn)定且 初期支護不宜加強時，應提前灌注二次襯砌。 隧道的仰拱施工必須超前拱墻襯砌施工。 隧道襯砌應采用液壓整體模板臺車、輸送泵施工 。 ⑤ 隧道防排水 隧道工程防排水，應采取 “ 防、排、截、堵相結合， 因 地制宜，綜合治理 ” 的原則 。 在山嶺無人區(qū)，一般采取以排為主，堵、排結合的方 式，在城市地鐵隧道、海底隧道和地下水資源有特殊要求的 隧道，采用以堵為主，限量排放的原則。 A、注漿防水 對地質(zhì)預測、預報有大量涌水的軟弱地層地段，對圍巖 進行預注漿，封堵地下水，阻止其進入隧道，以提高隧道襯砌 防水效果，一般采用全封閉預注漿，采用小導管徑向后注漿也 可以提高隧道的防水效果。 B、結構排水 排水縱、橫、環(huán)向盲管、隧道兩側縱（橫）向排水 溝、中心排水管（溝） 等屬于結構排水設施。 C、結構防水 結構防水措施有隧道防水板、止水帶（條）、防水 混凝土（包括噴混凝土和二襯混凝土） ⑥ 隧道通風 隧道通風也是隧道施工中的一個重要環(huán)節(jié)，制約著特 長隧道施工進度。 西康線秦嶺隧道實現(xiàn)有軌運輸獨頭通風 6000米的最高 記錄，西南線東秦嶺雙線鐵路隧道實現(xiàn)無軌運輸獨頭通風 3100米的最高記錄。 隧道的通風型式有以下幾個方式： A、管道式通風 現(xiàn)在采用最多的是采用柔性風管作為通風管道，通風 型式有壓入式通風、壓出式通風、混合式通風。 B、巷道式通風 不采用通風管，采用已經(jīng)成型的平導、斜 井、橫洞等作為回風或送風道，進行通風的方 式，在隧道施工中一般和管道式通風混合使用。 C、風道式通風 當隧道斷面比較大時，采用磚或其它材料 在隧道側墻部砌一通道作為專用通風道。 壓入式通風 通風管道過襯砌臺車 雙管路在長距離隧道中通風 雙管路長距離獨頭施工通風 隧道開挖后，隧道周圍的巖體在回彈應力和重分布 應力作用下向隧道開挖臨空面進行 “ 移動 ” ，坑道相對側 壁的距離將產(chǎn)生變化，當圍巖應力趨于平衡時，這種變 化將 逐漸趨于穩(wěn)定。這種變化對隧道的穩(wěn)定是至關重要 的。 對量測數(shù)據(jù)及時分析處理，用于判斷圍巖的穩(wěn)定 性，并與工程類比法相結合，及時調(diào)整支護參數(shù)或施工 決策。 ⑦ 監(jiān)控量測體系與信息反饋 序號 監(jiān)測項目 測試方法和儀表 測試精 度 備注 1 洞內(nèi)、外觀 察 現(xiàn)場觀察、地質(zhì)羅盤 2 襯砌前凈空 變化 隧道凈空變化測定儀 （收斂計、隧道激光斷面儀 、全站儀） 全站儀采用非接觸觀 測法 3 拱頂下沉 水準測量的方法，水準儀、 鋼尺 1mm 一般進行水平收斂量 測 4 地表下沉 水準測量的方法，水準儀、 塔尺 1mm 淺埋隧道必測 （ H ≤2b） 0 5 二次襯砌后 凈空變化 隧道凈空變化測定儀（收斂 計） 隧道量測必測項目 序號 監(jiān)測項目 測試方法和儀表 測試精度 備注 1 地表下沉 水準測量的方法，水準儀、塔 1mm H ＞ 2b時 0 2 隧底隆起 水準測量的方法，水準儀、塔 1mm 3 圍巖內(nèi)部位移 多點位移計 4 圍巖壓力 壓力盒 5 二次襯砌接觸壓力 壓力盒 6 鋼架受力 鋼筋計 7 噴混凝土受力 混凝土應變計 10με 8 錨桿桿體應力 鋼筋計 9 二次襯砌內(nèi)應力 混凝土應變計 10 爆破振動觀測 爆破振動記錄儀爆破振動記錄 臨近建筑 11 圍巖彈性波速度 彈性波測試儀 隧道量測選測項目 周邊位移量測測線數(shù)的布置 位移時程曲線分析 速度增加 加速度大于 0 正常曲線 加速度等于 0 速度不變 加速度小于 0 速度減小 反常曲線 位移量值 位移量值，速度 位移加速度 根據(jù)位移時態(tài)曲線的形態(tài)來判別： 當圍巖位移速率不斷下降時（ du2/d2t＜ 0），圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)； 當圍巖位移速率保持不變時（ du2/d2t＝ 0），圍巖不穩(wěn)定，應加強支護； 當圍巖位移速率不斷上升時（ du2/d2t＞ 0），圍巖進入危險狀態(tài)，必須立 即停止掘進，加強支護。 根據(jù)位移變化速度判別： 凈空變化速度持續(xù)大于 ，圍巖處于急 劇變形狀態(tài)，應加強初期支護系統(tǒng)。 凈空變化速度小于 ，圍巖達到基本穩(wěn) 定。 在淺埋地段以及膨脹性和擠壓性圍巖等情況下， 應采用其它指標判別。 信息反饋的目的，就是進行施工管理和調(diào)整支護設計， 以確保施工的安全性和設計的經(jīng)濟性。 信息反饋修正設計的內(nèi)容：施工方法變更的建議；施 工工序的更改；預留變形量的修改或確認；設計參數(shù)的修 改或確認；采用輔助施工措施的建議。 量測數(shù)據(jù)的反饋 量測數(shù)據(jù)確定二次襯砌的施工時間。 隧道收斂變形量測所用的儀器 收斂計 全站儀 隧道激光斷面測量儀 目前國內(nèi)應用較多的此類儀器有鐵二局的非接觸自 動坐標（ TAPS）激光斷面儀，鐵道部的 SJC— 1型激光斷 面儀，地礦部探礦工藝所的 DMY— I激光斷面儀，北京光 電技術研究所的 BJSD2激光隧道限界檢測儀。 三、施工安全技術 隧道工程事故的分類 及產(chǎn)生原因 （ 1）按施工成因分類的傷亡事故有：落石、 飛來物和倒塌、坍方和崩塌、機械系統(tǒng)、觸電、 爆破、火災、搬運和裝卸等。 （ 2）開挖事故 開挖事故率一般占隧道作業(yè)總事故的半 數(shù)，具有代表性和經(jīng)常發(fā)生的事故，一 是開挖 后沒有及時支護，由頂部落石引起的 ；二 是圍 巖太差，臨時支護沒有達到施工設計要求，偷 工減料或存在僥幸心理，造成坍方 ；三 是洞口 段開挖時，由于措施不當，盲目進洞、造成坍 頂而引起嚴重事故 。 開挖中最危險的工作面是導坑。此外，在 每循環(huán)開挖中，導坑中最危險的作業(yè)是鉆 眼和架立鋼拱架，因為鑿眼和撬挖容易使 頂部、拱角產(chǎn)生震動，破壞了圍巖的自穩(wěn) 能力從而造成塌落 。 （ 3）洞內(nèi)運輸事故 據(jù)有關資料介紹，洞內(nèi)運輸作業(yè)事故約占 隧道作業(yè)事故的 25％。由于隧道作業(yè)面的限 制，在開車、乘車和機車的調(diào)度與銜接中，所 發(fā)生的事故也較多。 隧道施工中因運輸設備引起的典型事故之 一是接觸事故，此事故可分為兩類：一類是被 機車、汽車或其他運行設備碰撞或牽掛；另一 類是被接觸運輸設備而移動的材料所撞擊與障 礙物相撞。因受隧道內(nèi)作業(yè)空間的限制，后者 引起的事故可占總撞擊事故的 40％。 （ 4）其他事故的分析 目前，我國隧道設計向長、寬方向發(fā)展， 建設周期長。洞內(nèi)臨時鋪設的電纜和高壓 軟膠皮管，因長時間使用，使材料疲勞破 損，觸電、水風管打傷人的事故時有發(fā)生。 隧道施工安全技術 1 洞口、開挖、鑿孔及爆破施工 中的安全技術 （ 1）洞口段安全施工技術 進洞前應先作好洞口工程，穩(wěn)定好洞口的邊坡 和仰坡，作好天溝，邊溝等排水設施，確保地 表水不致危及隧道的施工安全。地表水的侵入 和洞口的塌方落石是危及施工安全的重要方 面，進洞前宜提前處理好。 ① 洞口各項工程應通盤考慮，妥善安排， 盡快完成，為隧道洞身施工創(chuàng)造條件。 ② 隧道引道范圍內(nèi)的橋梁墩臺、涵管、下 擋墻等工程施工應與棄渣需要相協(xié)調(diào)，盡 早完成。 ③ 洞口開挖土石方應遵守下列規(guī)定： 進洞前應盡早完成洞口排水系統(tǒng)。 按設計要求進行邊坡、仰坡放線，自上而 下逐段開挖，不得掏底開挖或上下重疊開挖。 清除洞口上方有可能滑塌的表土、灌木及 山坡危石等，不留后患。 石質(zhì)地層拉槽爆破后，應及時清除松動石 塊；土質(zhì)地層開挖后應及時夯實整平邊 (仰 )坡。 洞門端墻處土石方，應視地層穩(wěn)定程度、 洞口施工季節(jié)和隧道施工方法等選擇施工時機 和施工方法。 洞口施工宜避開降雨期和融雪期。在 嚴寒地區(qū)施工，應按冬季施工的有關規(guī)定 辦理。 不得采用深眼大爆破開挖邊 (仰 )坡。 開挖中應隨時檢查邊坡和仰坡，如有滑 動、開裂等現(xiàn)象，應適當放緩坡度，保證 邊 (仰 )坡穩(wěn)定和施工安全。 開挖的土石方不得棄在危害邊坡及其 它建筑物穩(wěn)定的地點，并不得影響運輸安 全。 洞口支擋工程應結合土石方開挖一并完成。 ④ 當洞口可能出現(xiàn)地層滑坡、崩塌、偏壓 時，應采取下列相應的預防措施： 滑坡：可采取地表錨桿、深基樁、擋墻、土 袋或石籠等加固措施。 崩塌：可采取噴射混凝土、地表錨桿、錨索、 防