隧道論文大全11篇

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篇（1）

2009年6月底，由于工期緊迫，施工單位提出將隧道原設計厚40cm初襯模筑混凝土變更為厚30cm噴射混凝土，混凝土強度參數不變，且掛鋼筋網，初期支護鋼拱架型號Ⅰ16變為Ⅰ20b，增強施工靈活性，較大程度地加快施工進度。業主、監理同意，并依據2009年6月25日土工實驗報告中的數據，設計單位同意變更上述隧道初期支護相關施工圖。

隧道坍塌及分析

隧道初期支護坍塌施工單位由隧道出口方向進行洞身開挖施工。2009年8月3日晚，當施工至K1+043時，K1+077—K1+043段發生洞頂塌方，地表出現不同程度沉陷。塌方時，正值工人休息，掌子面沒有施工人員，無傷亡。原因分析a)據現場踏勘，從工程施工的角度出發，該隧道為小導管注單液漿超前支護，施工中小導管注漿壓力不足，未能形成拱頂的環效應，另外施工雖采用上下臺階法施工，但上臺階設置的臨時仰拱未能及時跟進或施工質量不高，從而使初期支護形不成封閉環，加之上臺階工字鋼落腳處地質條件差，隨著圍巖應力的釋放以及變形的積累，極易產生初期支護下沉變形，造成坍塌。b)補充地質勘察報告《陽城縣北留鎮隧道工程土體物理力學性質檢測報告》（2009.8）認為勘探深度范圍內地基土沉積時代成因類型主要為第四系中更新統紅色粉質黏土。地下水埋藏深度距地表19.0～25.0m，水位標高652.46～657.67m，為孔隙潛水類型，來源為大氣降水。場地環境類別為Ⅲ類，場地土對混凝土結構及鋼筋混凝土結構中的鋼筋均不具腐蝕性；場地土體無膨脹性，豎向收縮率0.40～4.05。坍塌前一周出現過強降水，經土質分析，含水量隨深度的增加而增大，最小含水量7.3%，位于最上部；最大含水量為26.4%；地層中含水量較大，致使土體的抗壓和抗剪性降低，是造成隧道洞頂塌方的又一重要因素（見圖2）。

處治方案及施工措施

綜合分析隧道洞頂坍塌各種因素，并根據補充鉆探資料及現場觀測，通過深入研究和仔細論證，本著處理措施應安全、經濟、可行的原則，提出隧道塌方段地表和洞內注漿加固的綜合處治方案。初襯已封閉的段落對初襯已封閉的段落，馬上做好二次襯砌，進一步保證隧道的安全。對作了拱部初期支護，但未作仰拱的段落，拱腳用φ42、長4.0m的鎖腳錨管進行注漿加固，以免造成更大的損失。鎖腳錨管注水泥—水玻璃雙液漿，注漿壓力不小于1.0MPa；雙液漿參數為水泥∶水玻璃＝1∶0.5，水泥漿水灰比為1∶1，水泥標號為42.5。隧道塌方段地表塌陷處理a)先在洞內既有掌子面插φ42×6和φ89×7花管，長6.0m，外插角分別為10°、20°，水平搭接不小于1.0m，并注雙液漿，間距1.0m，呈梅花型布置，把隧道內塌落土體整體加固。b)對隧道山頂水廠道路下土體進行注漿加固，并采取足夠的支撐措施以保證道路和施工的安全。c)在塌陷處適當放緩邊坡開挖至距地表深約8m處，做矢跨比為1/12的土牛；開挖時一定要注意邊坡的穩定，必要時要對邊坡進行加固。d)在土牛上，做厚為70cm的鋼筋混凝土防護罩，防護罩四邊要坐在開挖面四周沒有擾動的原狀土上。防護罩采用C30現澆鋼筋混凝土，從北向南分段連續施工，每次進度沿路線方向長6.0m。e)防護罩四周沿路線方向每5.0m預留一個直徑10cm的孔，以便隧道頂部塌陷土層有空洞時注入粉煤灰等輕質材料填充密實。f)防護罩四周腳部按梅花型設置φ42、長5.0m、縱向間距0.5m的鎖腳錨管，并雙液注漿，端部伸入防護罩中不小于0.5m。注漿后與防護罩中鋼筋焊接，最后在防護罩四腳處回填高1.0m的漿砌片石，頂緊以穩定四周土體。g)緊靠山頂水廠道路一側的防護罩一定要坐于道路下原狀土上，并且在防護罩上砌石頂緊道路下土體。圖2K1+040處勘探孔含水量變化曲線5.3隧道內塌方段處理a)在掌子面固結的土體，保留中部坡道，不對稱開挖兩側土體，新開挖出的掌子面用蛇皮袋裝土分兩層臺階壘防護墻，臺階寬度要不小于1.0m。b)壘好防護墻后，不對稱施作K1+077—K1+083段已作拱部支護而未塌落的兩側邊墻和仰拱。仰拱采用C25模筑現澆混凝土，拱腳混凝土底部基礎要擴大，以增加接觸面積，并增設支撐墊板來增強拱腳承載力，減少拱頂下沉。墻角用φ42、長4.0m的鎖腳錨管，每處2根。c)在離隧道洞頂塌方段較近時，停止前進。施作該段二次襯砌仰拱混凝土，預留兩側鋼筋，并施作片石混凝土回填至排水溝底部。d)對于K0+965—K1+077未開挖和塌陷段落，采用雙側壁導坑上下微臺階先墻后拱開挖法。并輔以超前中、小導管及鎖腳錨管等措施，按照“管超前、短進尺、少擾動；強支護、早封閉、快成環；勤量測、緊襯砌”的原則，各道工序緊密銜接，環環相扣，隨挖隨支，保證隧道初期支護的結構穩定與施工安全（見表1）。隧道二次襯砌配筋二次襯砌配筋根據不同情況分為4段進行：K0+965—K1+030段、K1+030—K1+083隧道冒頂段、K1+083—K1+088二襯加強段、K1+088—K1+120段。其中K0+965—K1+030、K1+030—K1+083兩段，二次襯砌為全封閉式配筋；K1+083—K1+088、K1+088—K1+120兩段，由于隧道底部現已片石混凝土回填接近路面標高，所以僅在片石混凝土回填頂面以上二次襯砌配筋，并且在墻腳設置φ42、長4.0m的鎖腳錨管。

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1)對圍巖變形的判斷與控制。

對于軟巖隧道圍巖變形的研究主要集中在三個方面:a．從理論方面對變形機理進行研究;b．選擇合理的施工工法對圍巖變形進行控制;c．運用有限元或其他數值模擬的手段對圍巖的變形量和變形趨勢進行預測。從眾多的學術論文和科研成果中不難發現，對于圍巖變形的機理多是采用連續性介質理論進行分析，而實際工程中的圍巖是非連續的，它是巖塊和結構面在三維空間的一種非定向關系。尤其是對于地質狀況比較復雜的軟弱圍巖，都是由多種物理成分組成的，且各物理成分的大小、多少及分布具有很大的隨機性。但是，在實際的研究和應用中，例如采用數值模擬的方法對軟巖隧道圍巖變形進行分析時，又必須運用巖體的本構關系，這本身就是存在問題的，更不要說計算結果的準確性了。不論是理論分析還是數值模擬都沒有辦法對圍巖的變形量進行準確的判斷。這將引起另外一個問題，就是在采取控制變形措施時，通常采用的是依據相似工程經驗制定施工方案，并沒有針對不同的變形量采取相應的控制措施，因此變形控制措施也具有一定的盲目性。另外，隧道施工中變形可以達到1．0m甚至更大，軟弱圍巖變形本質上屬于大變形問題，然而巖體力學中使用的彈塑性變形理論雖然對材料的非線性進行了考慮，但是嚴格意義上仍屬小變形理論。

2)對合理支護時機的探討。

隧道二次襯砌施作時機始終是隧道界討論的熱點問題，二次襯砌的支護時機是保證二次襯砌長期穩定的關鍵。特別是對于軟巖大變形隧道，如果二次襯砌施作過晚，則可能造成初期支護變形過大而無法控制，以致隧道失穩;但如果施作過早，則不利于地應力的釋放和充分發揮圍巖的自穩能力，從而使二襯受力過大而導致開裂，降低了隧道結構穩定性。因此，合理確定二次襯砌施作時機是保證隧道施工階段和長期運營階段安全性的關鍵。但是現階段，對于隧道二次襯砌支護時機的研究仍然沒有形成系統的體系。研究者多根據具體的工程背景選擇不同的巖石彈塑性模型，采用的確定合理支護時機的判定方法也各有不同。對于二襯支護時機的影響因素的分析也多是針對單一影響因素，并沒有綜合考慮。

2軟巖隧道的發展與展望

為了滿通建設的需要，將不可避免的遇到更多的軟巖隧道工程。圍巖大變形的控制問題仍然是未來軟巖隧道工程需要解決的關鍵問題。從根本上講要更深入的研究圍巖的變形機理，找出適用于實際工程地質狀況的圍巖的本構關系。在施工的過程中，超前地質預報要貫穿整個隧道的開挖過程，監控測量要及時跟進。對于具有代表性的工程要完善施工工法，以便以后類似工程經驗借鑒。隧道是地層圍巖和支護結構共同組成的復雜受力體。支護是一個過程，一個好的支護方案要讓這一過程與圍巖變形過程相協調。考慮到軟弱圍巖的蠕變特性，圍巖的自穩能力是與施加相關的，因此二次襯砌的支護需要一個合理的時機。反過來理解，如果要確定合理的二襯支護時機，首先要對圍巖的蠕變特性和變形機理進行充分而深入地分析，只有在此基礎上，才能選擇適當的支護時機和支護形式以及確定合適的支護參數。由于目前的研究多針對二次襯砌的支護時機探討，應該將整個支護過程統一起來，形成與不同圍巖級別、不同斷面尺寸、不同開挖方式、不同支護參數相對應的系統的支護方案，以及更完善的施工工法。

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1)對圍巖變形的判斷與控制。對于軟巖隧道圍巖變形的研究主要集中在三個方面:

a．從理論方面對變形機理進行研究;

b．選擇合理的施工工法對圍巖變形進行控制;

c．運用有限元或其他數值模擬的手段對圍巖的變形量和變形趨勢進行預測。從眾多的學術論文和科研成果中不難發現，對于圍巖變形的機理多是采用連續性介質理論進行分析，而實際工程中的圍巖是非連續的，它是巖塊和結構面在三維空間的一種非定向關系。尤其是對于地質狀況比較復雜的軟弱圍巖，都是由多種物理成分組成的，且各物理成分的大小、多少及分布具有很大的隨機性。但是，在實際的研究和應用中，例如采用數值模擬的方法對軟巖隧道圍巖變形進行分析時，又必須運用巖體的本構關系，這本身就是存在問題的，更不要說計算結果的準確性了。不論是理論分析還是數值模擬都沒有辦法對圍巖的變形量進行準確的判斷。這將引起另外一個問題，就是在采取控制變形措施時，通常采用的是依據相似工程經驗制定施工方案，并沒有針對不同的變形量采取相應的控制措施，因此變形控制措施也具有一定的盲目性。另外，隧道施工中變形可以達到1．0m甚至更大，軟弱圍巖變形本質上屬于大變形問題，然而巖體力學中使用的彈塑性變形理論雖然對材料的非線性進行了考慮，但是嚴格意義上仍屬小變形理論。

2)對合理支護時機的探討。隧道二次襯砌施作時機始終是隧道界討論的熱點問題，二次襯砌的支護時機是保證二次襯砌長期穩定的關鍵。特別是對于軟巖大變形隧道，如果二次襯砌施作過晚，則可能造成初期支護變形過大而無法控制，以致隧道失穩;但如果施作過早，則不利于地應力的釋放和充分發揮圍巖的自穩能力，從而使二襯受力過大而導致開裂，降低了隧道結構穩定性。因此，合理確定二次襯砌施作時機是保證隧道施工階段和長期運營階段安全性的關鍵。但是現階段，對于隧道二次襯砌支護時機的研究仍然沒有形成系統的體系。研究者多根據具體的工程背景選擇不同的巖石彈塑性模型，采用的確定合理支護時機的判定方法也各有不同。對于二襯支護時機的影響因素的分析也多是針對單一影響因素，并沒有綜合考慮。

2大跨軟巖隧道的發展與展望

為了滿通建設的需要，將不可避免的遇到更多的軟巖隧道工程。圍巖大變形的控制問題仍然是未來軟巖隧道工程需要解決的關鍵問題。從根本上講要更深入的研究圍巖的變形機理，找出適用于實際工程地質狀況的圍巖的本構關系。在施工的過程中，超前地質預報要貫穿整個隧道的開挖過程，監控測量要及時跟進。對于具有代表性的工程要完善施工工法，以便以后類似工程經驗借鑒。隧道是地層圍巖和支護結構共同組成的復雜受力體。支護是一個過程，一個好的支護方案要讓這一過程與圍巖變形過程相協調。考慮到軟弱圍巖的蠕變特性，圍巖的自穩能力是與施加相關的，因此二次襯砌的支護需要一個合理的時機。反過來理解，如果要確定合理的二襯支護時機，首先要對圍巖的蠕變特性和變形機理進行充分而深入地分析，只有在此基礎上，才能選擇適當的支護時機和支護形式以及確定合適的支護參數。由于目前的研究多針對二次襯砌的支護時機探討，應該將整個支護過程統一起來，形成與不同圍巖級別、不同斷面尺寸、不同開挖方式、不同支護參數相對應的系統的支護方案，以及更完善的施工工法。

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1概述：

圓梁山隧道全長11068m，是新建鐵路渝懷線上最長的單線隧道，隧道主要穿越毛壩向斜和桐麻嶺背斜，其中毛壩向斜高壓富水區總長2200m，向斜翼部最大埋深780m，核部最小埋深550m。該段巖溶和巖溶水異常發育，巖溶、高壓富水是地質難題。根據設計資料，毛壩向斜段正常涌水量為55000m3/d,，最大涌水量83000m3/d，且洞身處存在4.6MPa的高靜水壓力。毛壩向斜高壓富水區大量排水將會引起地下水位大幅度下降，甚至可能被疏干，直接影響居民的生產、生活用水，也可能引起局部地面的塌陷或開裂。為了減少隧道修建對周圍環境的影響。針對圓梁山隧道高壓富水區采取了“注漿堵水，限量排放”的施工原則。

2開挖面超前地質探測及涌出物分析

為確保圓梁山隧道的安全優質、快速順利施工，有效地采取施工方案，選擇合理的注漿方法，在圓梁山隧道施工中采取了多種地質超前預測預報手段，如超前探水孔鉆探、紅外線、TSP地質雷達超前地質預測預報和地質素描等手段，通過對地質預報信息的綜合分析，可以比較準確地判明前方地質情況。

2.1探測過程

圓梁山隧道出口端平導掘進到毛壩向斜高壓富水區后，獨頭掘進達7133米，并在PDK355+058處開始進行反坡開挖，為了確保施工安全，每30m進行一次超前鉆孔，以探明前方地質情況，圓梁山隧道出口端平導開挖至PDK355+019時，于2003年6月27日6點開始在掌子面采用MKD-5S地質鉆機進行常規超前探測工作。超前探孔布置如圖1所示。

圖1探水孔橫斷面布置圖2注漿段地質情況示意

Fig.1Layoutofwater-exploringholesFig.2Geologicprofileofgroutingsegment

在探水孔施作過程中，探1＃在整個鉆進過程中，巖粉為深灰色顆粒，有白色方解石顆粒，有刺激性氣體逸出；鉆至3m處為破碎巖層，寬度約0.2～0.3m，鉆孔內有水涌出，涌水量為20m3/h，充填有黃泥；8～40.6m巖粉為深灰色，較堅硬，局部有破碎灰巖，發生卡鉆。探2＃有少量水，鉆進過程巖石破碎。探3＃孔深30.20米，當探水孔鉆至15m處有0.3～0.5m巖溶管道，有巖溶水涌出，充填有泥砂和粘土，并含少量礫石，6月27日測得鉆孔涌水壓力為1.4MPa，全孔涌水量實測100m3/h左右。于2003年6月28日結束探孔。通過探孔情況和地質資料分析掌子面前方3m處有一寬度較小的破碎帶，在15m處發育一小型巖溶管道。由于泥砂太多及停電影響，同時洞外大量降雨，導致探3#孔涌水量及水壓急劇增大，7月5日涌水量增大到200m3/h左右，由于此處反坡開挖，抽水設施由于泥砂和停電的影響導致掌子面大量涌水不能抽出，引起掌子面淹沒。后加快抽水，將掌子面水用兩路Φ150mm鋼管引出，并在掌子面施作了模筑混凝土封閉掌子面，止漿墻厚2m，又因水大混凝土密封困難改為3m。掌子面穩定后又進行了TSP地質預測預報和紅外線超前探水等探測和驗證。根據以上地質預測預報成果可判定前方地質條件大致如圖2所示。

2.2涌出物分析

2003年6月29日現場采集涌出物并對涌出物進行篩分試驗，測試結果圖3、圖4示。

圖3涌出物成份比例圖4涌出物篩分曲線

Fig.3Proportionofgushed-outmaterialsFig.4Sievingcurveofgushed-outmaterials

由圖3、圖4來看：涌出物中粉砂、中砂占86%，而粗砂和礫石等占13.8%，礫石長約3～10mm，說明涌出物在巖溶管道中經過長期遷移和沖蝕作用下被磨圓和篩選，因而隧道斷面內巖溶管道或溶隙最大直徑大于10mm，涌出物累計篩余百分率曲線比較平緩，可見原地層充填物在未受到壓力水沖出前，其級配相當合理，呈較致密結構。從涌出物86%為中細砂可以看出，在巖溶形成過程中，由于地下水的溶蝕作用，泥砂被搬運填充在灰巖裂隙中，后經不斷溶蝕，逐漸形成巖溶管道。一旦超前鉆孔或隧道開挖揭穿巖溶管道容易發生涌水突泥。

2.3涌水量及水壓測試

在超前探測和注漿過程中對平導掌子面涌水量進行了測試和水壓測試如圖5、圖6所示。由圖5可見：在進行頂水注漿前平導掌子面處涌水量是急劇增大的，然后逐漸趨于穩定，最大涌水量200m3/h；由圖6可見：在封堵掌子面后涌水壓力不斷上升，最后穩定在2.4MPa。

圖5掌子面涌水量變化曲線圖6水壓力變化曲線

Fig.5CurveofwatersprayingonthefaceFig.6Curveofhydraulicpressure

3注漿設計及施工

3.1注漿方案的確立

根據超前探孔過程中涌水狀況，從安全性、經濟性考慮，結合該工程實際情況，針對前方出現的巖溶管道水，經過反復研究，制訂了“以堵為主”的施工原則，采用了“注漿堵水，封堵巖溶管道，加固破碎地帶”的施工方案。根據溶洞區工程及水文地質復雜，選用“深淺孔結合復式全斷面注漿”堵水措施。

3.2頂水注漿和小導管周邊注漿

根據二院要求及現場實際，在掌子面施作2.5～3m厚砼止漿墻，兩個探水孔的孔口管預埋入止漿墻，然后對其進行頂水注漿。由于砼止漿墻與開挖面周邊密封施做的不夠嚴密，導致頂水注漿時周遍跑漿嚴重，于是決定在止漿墻周邊進行小導管注漿。如圖7所示。

⑴小導管注漿管長L=3m，采用Φ32mm焊接鋼管。注漿管前端加工成圓錐狀并封死。花管部分長2m，在花管段上間隔30mm～40mm，按梅花型布設Φ4～6mm的溢漿孔。管尾部分采用兩道Φ8mm的圓型鋼筋焊箍，其中一道用于纏上60cm左右的麻絲后用于止漿，另一道采用絲扣和注漿管連接。

⑵小導管沿隧道開挖輪廓線布置，略向外傾斜，外插角為50～100。

⑶注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿和HSC漿液，其配比為W:C=0.8:1，C:S=1:1，凝膠時間為30s～3min。超細水泥MC漿，其水灰比為1:1～0.6:1，HSC漿液水灰比為1:1～0.8:1，凝膠時間為30min～60min。

⑷注漿結束標準采用定壓結合定量的原則，注漿終壓為2～3MPa，單孔注漿量為0.2～0.4m3。

3.3超前預注漿加固

全斷面超前預注漿是在整個斷面上布孔，通過注漿形成截水帷幕，并加固周圍巖體，注漿加固范圍為隧道開挖面及開挖輪廓線外5.0m，注漿段長30m，即PDK354+020～9DK355+990。注漿設計如圖8、9所示。

⑴注漿孔采用MKD-5S型鉆機成孔。開始用大直徑鉆頭鉆進2m后安設φ108mm無縫鋼管作為孔口管。再改用φ90mm鉆頭鉆至15～30m。孔口管長度150cm，孔口處纏60cm的麻絲。并用HSC漿錨固。

⑵鉆孔深度以達到鉆入巖層2～3為原則，采用前進式分段鉆進和注漿工藝。

⑶在巖溶管道段注漿是以堵水加固為目的，在巖石破碎帶（少量水）注漿是以加固地層為目的。因此在漿液配置及單孔注漿順序上予以區別對待。

①用引水管將水引出后，封閉掌子面。注漿時關閉閥門，形成靜水壓力注漿。

②對破碎無水巖層，初始注漿可注入稀漿（1.5:1～1:1）,因稀漿中的水泥顆粒在脈沖壓力的作用下對沖開及溝通裂隙能夠起到劑的作用,一旦裂隙沖開后即進入正常的雙液漿注漿。

③對于涌水量較大巖層，凝膠時間可適當縮短，使漿液進入地層后能較快凝固，避免漿液隨水流失，達到控制注漿的目的。

圖8超前預注漿孔位布置(單位:cm)圖9超前預注漿縱斷面布置(單位:cm)

Fig.8Crosssectionofadvancedpre-groutingholesFig.9Longitudinalsectionofadvancedpre-grouting

3.4注漿材料

注漿材料采用普通水泥單液漿或普通水泥—水玻璃雙液漿（CS）。

注漿孔無水時采用普通水泥單液漿，水灰比W:C=0.8:1~1:1；有水孔則采用單液水泥漿、普通水泥—水玻璃雙液漿（C—S漿）和超細水泥漿、HSC漿，根據水量大小選擇配比和漿液凝膠時間。涌水量小時，水泥C漿：水灰比W:C=1.:1~0.8:1，C:S=1:1～0.8:1,水玻璃S漿濃度30Be＇。孔內水量較大時，水灰比W:C=0.8:1~0.6:1，C:S=1:0.3～0.6,水玻璃S漿濃度35～40Be＇，當雙液注漿壓力上升到3MPa左右時，開始注入超細水泥（MC）或HSC漿，直到達到設計終壓7MPa。

3.5注漿工藝

采用前進式分段注漿工藝，鉆一段，注一段。分段長度根據鉆孔情況確定，若出現大的涌水或泥砂（Q>10m3/h）則按1～2m分段；若涌水涌泥（砂）較小（Q<10m3/h）或輕微卡鉆，則鉆孔注漿段長度可適當加大至3～5m。如無涌水涌泥（砂）和卡鉆的情況發生，則可采用全孔一次性注漿方式進行。以保證注漿質量和減少掃孔作業，增加作業時間和效率。

3.6注漿參數

注漿參數主要依據設計加固范圍和經驗選定，本段注漿縱向加固長度30m，主要參數如表1所示

表1注漿參數表

Table1Parametersofgrouting

參數名稱

全斷面深孔超前預注漿

備注

加固范圍

掌子面及開挖輪廓線外5m

鉆孔深度

15m～30m

漿液擴散半徑

2m

凝膠時間

30s~2min30s

普通水泥—水玻璃雙液漿

注漿速度

10～100L/min

注漿分段

巖層完整且有水3～5m、

巖層破碎且有水1～2m

根據鉆孔情況確定

注漿終壓

6～9MPa

單段注漿量

1.1～3.32m3/m

單段注漿量按Q=π·R2·L·n·α·β計算

參數取值n=0.1～0.3α=0.8β=1.1

3.7注漿順序

注漿順序原則上先施作短孔，再施作長孔，最后施作檢查孔。注漿孔順序按由外到內，從下往上分三序孔施工。三序孔的設計原則是水平方向上采取跳孔原則（Ⅰ序孔采取跳孔，Ⅱ序孔采取間隔跳孔，Ⅲ序孔為余下孔位），垂直方向上采取隔行跳排原則。同時結合涌水水源點位置和水流方向，按由有水孔到無水孔的順序施工，檢查孔施工順序待注漿孔注漿結束后視現場情況而定。

3.8注漿結束標準

采用定量定壓相結合方式進行注漿結束標準控制，當注漿量達到設計注漿量時，而注漿壓力不上升則調整漿液配比，縮短凝膠時間，并采取間歇注漿措施，控制注漿量。或注漿壓力達到設計終壓，且注漿量達到設計注漿量的80%以上，即可結束注漿。

3.9效果檢查與補孔注漿

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太佳高速公路呂梁段，全長119.55km，共有隧道18座(其中：石質隧道2座、土質隧道16座)，單洞長45133m，占總里程的19.24％，寶塔山、架梁山、臨縣3號隧道為特長隧道，難度最大，且為全線的控制性工程。由于本項目地處山區，地形地貌地質非常復雜，建設工期又短，因此，如何安全組織管理好全線隧道工程建設顯得尤為重要。

1加強培訓，落實責任

加強安全宣傳、教育和培訓，建設符合工程實際的安全生產文化；提高安全生產認識，認真做好技術培訓工作，包括光面爆破技術、濕噴混凝土施工技術、黃土隧道分部開挖法、隧道施工技術培訓等。不斷提高管理人員、操作人員的技術水平和安全生產知識。建管處根據有關安全生產的法律法規和規章制度，多次通過會議、文件及現場督導等多種方式，促使各施工、監理單位建立健全了安全管理組織機構和安全生產保障體系，落實各項安全生產措施，做好了隧道塌方、涌水、瓦斯、交通事故等各類事故應急救援預案，配備應急救援人員、器材、設備，應急救援預案按規定報監理單位批準并報建設單位核實，并進行了多次預演；各施工單位組織管理人員和作業人員進行了隧道開挖、噴錨支護、二次襯砌施工的崗前技術、安全培訓，建管處組織進行考試，考試合格后方可上崗；特種作業人員必須持證上崗。同時。將地質超前預報、洞內通風、鉆爆設計和爆破器材的管理、圍巖變形監控量測及初期支護、二次襯砌、防水堵漏、臨電管理等工作作為主要控制點，通過巡檢、專檢、旁站、指令、專題會議等手段進行監控；對預防坍塌、漏水、突泥、瓦斯爆炸事故措施的落實以及應急預案的審查和演練情況進行監控。

2強化組織，規范現場

嚴格施工現場安全管理，強化安全管理隧道施工組織設計，把安全生產、危險源識別、評價與控制、應急救援預案等作為主要內容。對穿越斷層破碎帶、軟巖變形、膨脹土、富水黃土等不良地質地段編制專項施工方案。由項目經理、技術負責人和安全負責人共同組織編制，經監理部審核、建管處審查以及專家評審論證后實施，并由施工員、專職安全員進行現場監督。嚴格按照安全生產的相關法律法規、規章制度和現行隧道施工技術規范，對隧道的開挖、錨桿施工、鋼筋網加工及安裝、鋼支撐的加工及安裝、噴射混凝土、仰拱全幅施工、二次襯砌、隧道防排水以及隧道輔助措施等各分項工程進行了逐級交底工作。施工中，嚴格工序管理，規范作業流程，加強對進入隧道人員的管理，建立出入隧道登記制度。嚴格按照相關法律法規和規章制度對火工品進行管理，火工品專庫存放專人管理，雷管、炸藥、導爆索分庫存放，嚴格執行火工品的出入庫登記和使用登記制度。對納入合同的安全生產費用，必須保證足額投入，絕不允許挪作他用。

3超前預報，實時監測

對隧道施工中可能出現的不良地質現象，結合隧道工程地質條件和指導性施工組織設計編制超前地質預報方案，明確隧道超前地質預報的方法、預報的內容、預報頻次、實施計劃，配備符合信息判斷、數據采集與處理、預報成果報告編制等技術要求的先進儀器和能夠勝任超前地質預報工作的技術人員。同時，將超前地質預報工作納入工序管理，嚴格按超前地質預報方案實施。超前地質預報顯示地質條件異常時，應及時采取措施，防止事故發生。

在上述前提下，將監控量測納入施工工序，制定詳細的監控量測方案。配備監控量測專業人員，并根據地質情況及時進行調整；建立最大日變形量和累計變形量的風險預警機制；嚴格按照規范要求布點量測，確保監控量測數據真實、準確、完整，及時對量測數據進行分析，根據分析結果調整支護參數。并及時反饋量測數據和分析結果，設計驗證后及時根據量測數據調整設計參數，隨時調整開挖輪廓、支護參數，根據量測數據指導施工生產。

4嚴細程序，穩妥進洞

隧道進洞前，由建管處組織設計單位、技術專家組、監理單位和施工單位的相關人員參加，詳細調查洞口地質、地形特點，對洞口段100m范圍內每2m實測橫斷面，對洞頂沖溝發育情況進行掌握，并查看地質資料，做到心中有數。同時，結合隧道洞口的實際情況。每一個隧道洞口均進行了大管棚超前支護，短進尺、強支護、預留核心土、三臺階開挖支護的進洞方案。進洞施工專人負責監控量測，逐榀開挖，及時支護，進洞15m后仰拱封閉成環，并且在進洞前襯砌臺車進場，對洞口段盡快施工襯砌，確保了安全進洞。

5嚴格工序，均衡推進

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目前隧道襯砌滲漏水問題,尤其是施工縫處、隧道的接口處及管節之間的連接處等薄弱環節的滲、漏水更為嚴重。如何搞好隧道防排水設計及裂縫防水技術,是保證行車安全和隧道能否長期使用的重要條件。

一、進洞前防排水處理

首先,在隧道進洞前應對隧道軸線范圍內的地表水進行了解,分析地表水的補給方式、來源情況,做好地表防排水工作:用分層夯實的粘土回填勘探用的坑洼、探坑;對通過隧道洞頂且底部巖層裂縫較多的溝谷,建議用漿砌片石鋪砌溝底,必要時用水泥砂漿抹面;開溝疏導隧道附近封閉的積水洼地,不得積水;在地表有泉眼的地方,涌水處埋設導管進行泉水引排;在隧道洞口上方按設計要求做好天溝,并用漿砌片石砌筑,將地表水排到隧道穿過的地表外側,防止地表水的下滲和對洞口仰坡沖刷,并與路基邊溝順接成排水系統;洞頂開挖的仰坡、邊坡坡面可用噴射混凝土將其封閉,并對洞口上方及兩側掛網噴漿;若在洞頂設置高壓水池時,應做好防滲防溢設施,且水池宜設在遠離隧道軸線處等。

二、開挖過程中對涌水地段的防排水處理

(一)涌水地段的防排水處理原則。在隧道施工過程中,應對開挖面出現的涌水進行調查分析,找準原因,采取“以排為主,防、排、截、堵相結合”的綜合治理原則,因地制宜地制定治理方案,達到排水通暢、防水可靠、經濟合理和不留后患的目的。

(二)涌水地段的原因分析。造成隧道涌水現象一般是由于地下水發育,洞壁局部有水流涌出;碰到斷層地帶,巖石破碎,裂隙發育,出現涌水現象;洞頂覆蓋層較薄,巖石裂隙發育,開挖地表水下滲等原因。施工中應對洞內的出水部位、水量大小、涌水情況、變化規律、補給來源及水質成分等做好觀測和記錄,并不斷改善防排水措施。

(三)涌水地段的處理方法。對于洞內涌水或地下水位較高的地段,可采用超前鉆孔排水、輔助坑道排水、超前小導管預注漿堵水、超前圍巖預注漿堵水、井點降水及深井降水等輔助施工方法。當涌水較集中時,噴錨前可用打孔或開縫的摩擦錨桿進行排水;當涌水面積較大時,噴錨前可在圍巖表面設置樹枝狀軟式透水管,對涌水進行引排,然后再噴射混凝土;當涌水嚴重時,可在圍巖表面設置匯水孔,邊排水邊噴射。

三、二次襯砌中防排水處理與控制

(一)防水層安裝與控制

1.防水層進場時檢查。除按必要的工作程序進行取樣檢查外,還應檢查防水板表面是否存在變色、皺紋(厚薄不均)、斑點、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在質量缺陷時,應及時處理。

2.防水層鋪設前對初期支護的檢查和處理。防水層鋪掛前,應先對初期支護噴射混凝土進行量測,對欠挖部位加以鑿除,對噴射混凝土表面凹凸顯著部位應分層噴射找平。外露的錨桿頭及鋼筋網應頭齊根切除,并用水泥砂漿抹平,使混凝土表面平順。

3.防水層鋪設好后檢查和處理。防水層鋪掛結束,監理工程師應對其焊接質量和防水層鋪設質量進行檢查。其檢查方法有:(1)用手托起防水板,看其是否能與噴射混凝土密貼。(2)看防水板表面是否有被劃破、扯破、扎破等破損現象。(3)看焊接或粘結寬度(焊接時,搭接寬度為10cm,兩側焊縫寬度應不小于2.5cm;粘結時,搭接寬度為10cm,粘結寬度不小于5cm)是否符合要求,且有無漏焊、假焊、烤焦等現象。(4)拱部及拱墻壁露的錨固點(釘子)是否有塑料片覆蓋。(5)每鋪設20延長米～30延長米,剪開焊縫2處～3處,每處0.5m。看是否有假焊、漏焊現象。(6)進行壓水(氣)試驗,看其有無漏水(氣)現象等,檢查防水板鋪掛質量。如果發現存在問題,除應詳細記錄外,并立即通知施工單位進行修補,不合格者應堅決要求返工。

(二)止水帶安裝與控制

防水混凝土施工縫是襯砌防水混凝土間隙灌注施工造成的,對于施工縫的防排水處理,在復合式襯砌中,一般采用塑料止水帶或橡膠止水帶。

1.二次襯砌端部的檢查與處理。在澆筑二次襯砌混凝土前,可用鋼絲刷將上層混凝土刷毛,或在襯砌混凝土澆筑完后4h-12h內,用高壓水將混凝土表面沖洗干凈,并檢查止水帶接頭是否完好,止水帶在混凝土澆筑過程中是否刺破,止水帶是否發生偏移,如發現有割傷、破裂、接頭松動及偏移現象,應及時修補和處理,以保證止水帶防水功能。

2.止水帶安裝質量的檢查與處理。檢查是否有固定止水帶和防止偏移的輔助設施、止水帶接頭寬度是否符合要求、止水帶是否割傷破裂、止水帶是否有卡環固定并伸入兩端混凝土內等項目,做好詳細檢查記錄,如存在問題時,應立即通知施工單位進行修補,不合格者應堅決要求返工。

(三)混凝土澆筑與控制

襯砌混凝土施工時,應督促施工單位加強商品砼的后倉管理,定期不定期的進行檢查。混凝土振搗時必須專人負責,避免出現欠振、漏振、過振等現象。加強施工縫、變形縫等薄弱環節的混凝土振搗,排除止水帶底部氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結合。

四、二次襯砌滲漏處理與控制

(一)引流堵漏。對于滴水及裂紋滲漏處,可采用鑿槽引流堵漏施工方法。如在滲漏部位順裂縫走向將襯砌混凝土鑿出一定寬度和深度(如寬20mm,深30mm)的溝槽,埋設直徑略大于溝槽寬度或與溝槽寬度相當的半圓膠管將水引入邊墻排水溝內,再用無紡布覆蓋半圓膠管或防水堵漏劑封堵,然后用顏色相當的防水混凝土封堵或抹面。

(二)注漿堵漏。對于滲漏嚴重部位,可采用注漿堵漏施工方法。如在滲漏部位鑿出一定寬度和深度(如直徑80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并檢查表面混凝土密實性,從滲漏部位向襯砌鉆孔,其深度建議控制在襯砌厚度范圍內,埋管注漿,其注漿漿液通過設計確定。注漿結束后,其凹坑可按文中上述4.1方法做防水堵漏處理。

五、結語

每道工序的施工質量都對隧道防排水效果產生很大的影響,施工中的每一點疏忽都可能造成滲漏水隱患。因此,應加強對每道工序的施工質量控制,嚴格按規范施工確保施工達到設計效果,使隧道防排水工程質量有保證。

篇（7）

①微差爆破

微差爆破就是利用毫秒延時雷管達到延時爆破的爆破技術。它的主要優點就是可以降低爆破地震效益所導致的沖擊作用；實現巖石碎塊的均勻度，使得爆破巖石碎片集中化，便于清理；降低爆破次數、提高爆破效果。

②擠壓爆破

擠壓爆破技術就是在爆區自由面前方人為預留巖渣，以此提高炸藥能量的利用率和改變破碎質量。它的主要優點就是增加了工時的利用率，降低了爆破頻率；通過擠壓爆破可以使巖石在擠壓過程中發生二次沖擊，提高了巖石破碎率，降低了二次爆破的工作量。

③光面爆破

就是在開挖的巖石中保證其表面光滑而且不受明顯破壞的爆破技術。光面爆破技術可以有效的保護開挖巖體的穩定性，降低施工成本。光面爆破的原理就是采取在開挖巖體表面布置密集的小直徑炮眼，在這些炮眼中不耦合裝藥或者部分孔不裝，同時起爆形成平整的光面。

④預裂爆破

就是人為開挖制造一條裂縫，這條裂縫是保留圍巖與爆區的分裂線，有效的保護圍巖，降低爆破地震危害的控制爆破技術。預裂爆破的炮孔直徑一般越小，孔痕率就會越高，對爆破的效果就會產生巨大的影響。

2隧道控制爆破技術

為了更加準確地說明隧道控制爆破技術，本文選用“高石河隧道施工”實例對隧道控制爆破技術進行綜合分析：

2.1高石河隧道爆破施工方案

高石河隧道工程以娟云母千枚巖為主，千枚巖遇水后會迅速的軟化，而且其地形非常復雜，經過多方論證，最后采取地表注漿加固形式對滑坡進行處理后進行進洞施工。基于高石河隧道地形比較復雜，隧道開挖面積要達到110m2，因此根據施工現場的環境以及施工設備可以采取上、下臺階法開挖，選擇2#的巖石乳化炸藥，鉆孔的直徑為42mm，采取并聯分段毫秒導爆管。上斷面開挖44m2，下斷面開挖56m2，它們都采取水平炮孔開挖方式。

2.2爆破參數的確定

根據以往的工作經驗以及爆破原理，本工程溝槽采取楔形溝槽法，炮孔則采取掏槽眼、輔助眼、周邊眼等多種布孔的方式，并且利用不同段別的毫秒雷管實現對光面控制爆破。

2.2.1炮孔的數量以及炮孔直徑

根據工程的實際環境以及巖石的堅硬程度，并且結合爆破技術的原理，來確定在工程的掌子面確定炮孔的數量，一般我們在確定炮孔數量時選擇的公式是：N=3.3(f•s2)13根據公式我們可以準確的計算出該工程的炮孔數量應該為160個，其中：N———炮孔的數量（個）；s———掘進斷面積（m2）；f———巖石堅固性系數。

2.2.2裝藥量的計算及分配

裝藥量的多少對爆破效果會產生重要的影響，藥量不足與過多都會影響工程的質量，因此要合理的確定具體的裝藥容量，合理的藥量要根據炸藥的性能和質量等多方面進行確定，但是由于施工環境具有很多的不可計算的因素，因此我們在確定炸藥容量時多根據以下公式進行計算：Q=qV。在公式中：Q———爆破循環需要的炸藥量；q———爆破每立方米所需要的炸藥的消耗量（kg/m3）；V———一個循環近尺所爆落巖石的總體積，即V=IS，m3。

2.2.3炮眼直徑對工程的影響

眾所周知，增加炮眼的直徑，加大裝藥量可以使爆破的威力更大，可以使爆破的效果發揮到最大程度，但是如果一味的增加炮眼的直徑就會造成鑿巖的下降速度，并且對巖石的碎片質量以及圍巖的平整度產生巨大的負面影響，比如增加炮眼的直徑可能就會增加爆破的瞬間威力，但是巖石的碎片破碎程度就會下降，碎片的均勻程度也會出現巨大的反差，因此在設定炮眼時必須要根據施工環境以及施工設備、炸藥的性能等綜合因素進行分析，科學的確定炮眼的孔徑。根據我們的工作經驗，再結合本工程的實際情況，我們將炮眼的直徑確定為32mm-50mm之間，藥卷與眼壁之間的間隙為炮眼直徑的10%左右，基于此要求，上下斷面的開挖爆破應該選用鉆頭為38mm的風動鑿巖機。

2.3爆破施工設計

2.3.1上臺階施工設計

①炮眼布置

炮眼的布置要嚴格按照控制爆破震動原理進行布置，首先從距底板的50cm處開始，沿隧道的中心線兩側對稱布置4對垂直楔形掏槽孔，它們的排列順序是：頭排的輔助孔與掏槽孔的距離要保持40cm，中間輔助孔的距離也為40cm，最外排的輔助孔與邊墻的距離為85cm左右；在隧道的拱部布置4排崩落孔，他們之間的排距為60cm，最外層的崩落孔與隧道邊界要保持65-80cm的相距距離；周邊的炮孔要與開挖邊界保持20cm，并且炮孔鉆眼要向外傾斜5°左右，底板孔直接布置在底部邊界上，并且向下傾斜10°左右進行鉆孔，并且要保持孔距之間達到85cm。

②裝藥結構與單孔裝藥量的確定

在確定好炮眼的數量以及大小位置后，就需要根據具體的工程要求科學的對炸藥使用量進行確定，一般根據工程建設經驗，除了在周圍孔選擇軸向間隔裝藥外，其余的炮孔需要采取連續裝藥的結構，不同的位置選擇的炸藥是不相同的，在拱部周圍孔之間要采取直徑為25mm、長20cm、重100g的卷裝乳化炸藥；底板孔則使用直徑為32mm、長20cm、重200g的乳化炸藥；其余的則選用直徑為32mm、長20cm、重150g的卷狀2#巖石炸藥。

③起爆順序與方法

為了降低施工成本，實現爆破的預期效果，應該將爆破所引起地表振動的速度控制在2cm/s內，并且要盡量使各個炮孔同時起爆，具體的起爆順序是：掏槽孔、輔助孔、崩落孔、邊墻周邊孔、底板孔和拱部孔。起爆的方法是采取非電導爆管以此點火，孔內毫秒延時起爆，采取并聯方式連接，主傳導爆管用電雷管引爆。

2.3.2下臺階施工設計

①炮孔布置

下斷面橫截面上應該布置3排主爆孔，其中3個頭排爆孔的抵抗線為1.1m，隨后再布置2排主爆孔，其間距為0.8m左右，并且要保證每排要布置4個炮孔，孔距的間距為1.0m，同樣兩側的邊墻也要布置4個周邊孔，孔距為0.7m。

②裝藥結構與單孔裝藥量

下端面的裝藥結構與上斷面的裝藥結構是相同的，除了底板孔使用單卷的重量為200g的乳化炸藥外，其余都是用單卷為150g的2的巖石炸藥。各炮孔的單孔裝藥量。半臺階炮孔示意圖

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2高速公路瓦斯隧道施工技術措施

2.1選擇科學合理的施工方案

針對特定的隧道地質及施工情況選擇科學合理的施工方法，是對施工單位的綜合能力的有效驗證，也是隧道安全施工的強有力保障。實踐已經證明，絕大多數的隧道塌方都與隧道施工方案制定的不合理有關。比如，當隧道圍巖發生變化時，為了不影響施工進度或者節約施工成本，一些現場技術管理人員可能不會及時改變施工方案，而是抱著僥幸心理繼續工作，從而造成隧道塌方，嚴重時甚至會給作業人員帶來人身危險。其次，即使一些技術方案制定的很好，在實施過程中也有失敗的可能，這主要是因為工程對施工工藝的控制不嚴。比如，在隧道施工中，超前支護不符合設計規范時，可能會導致掌子面的圍巖坍塌和一次襯砌的塌落。這些確實可以歸結為質量問題，但細究其根源，還是由于施工時對工藝控制不嚴。因此，在施工中選擇科學合理的施工方案，同時注重工藝控制，才能保證施工的安全.

2.2實施地質預報，預防隧道塌方

隧道地質勘探工作貫穿于隧道的整個施工過程之中，地質狀況的好壞會對隧道施工產生很大的影響，對于不良的地質狀況尤其需要關注。隧道塌方會影響施工進度、耽誤施工進程，甚至形成災難性事故，導致人員傷亡、影響經濟效益。因此應將地質預報工作納入隧道施工技術管理中來，為隧道施工安全提供有力的制度保證。由于隧道地質具有相當的復雜性，地質預報工作在預測的準確性上尚待提高。但是，隨著地質預測預報技術的發展，對隧道的地質狀況進行探測的方法越來越多。綜合考慮工程設計提供的地質資料以及施工過程中對隧道圍巖的觀察分析，相關人員可以優化組合預報手段，從而使對地質狀況的預測與圍巖的實際狀況盡量符合。這對于制定合理的施工方案、有效預防及控制隧道塌方、保證隧道施工的安全有很大的作用。

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二、公路隧道支護技術

公路隧道初期支護方式要根據施工要求采取不同的支護形式。主要選擇的有噴射混凝土、錨桿、鋼筋網和鋼架等支護形式。

（1）噴射混凝土：其方法大致分為素噴和網噴兩種，噴射混凝土的作用是對圍巖節理、裂隙起到充填作用，將不連續的巖層層面膠結起來，形成一個整體。同時產生楔效應增加巖塊間的磨擦系數，進而有效防止巖塊沿軟弱面滑移脫落，使表面巖塊保持穩定狀態。噴射混凝土由于具有一定粘結力和抗剪強度，能與巖層粘貼的同時和圍巖形成了統一的承載體系，極大改善了噴層的受力條件。噴射混凝土一定要及時并做到分層施噴，噴層雖薄但其具有較高的強度。這樣，噴層有效控制了圍巖變形。即使在圍巖仍有較大變形的情形下，仍不致于產生坍塌，這樣就有效提高了圍巖自承能力。同時噴射混凝土能使隧道周邊的圍巖盡早封閉，進而有效防止了圍巖的進一步風化。在噴射混凝土作業施工中，首先要做好職工準備，準備充足的材料如水泥、砂、石、速凝劑、水等，嚴格檢驗材料質量，盡量用新鮮的相容性試驗合格的水泥和速凝劑，砂、石含水率要達標。檢修好噴射機、混凝土攪拌機等設備，并進行就位前的試運轉。風管和水管管路及接頭要確保良好。檢查開挖斷面，將附著于巖面的泥圬沖冼干凈。對滲漏較大處做好引排水處理。在做好充足的準備工作后進行操作，操作中要注意：控制好風壓、水壓和水灰比。要想保證噴射混凝土的質量，降低回彈率，減少揮發粉塵，噴射作業時要求風壓控制要穩定，壓力大小應調整適當。水壓通常要比水壓50-100Kpa，要在噴頭水環位置形成水霧，充分濕潤干拌合料。干噴時，如果噴射的混凝土易粘著，回彈小而且表面濕潤光澤，說明水量適中。如發現表面無光、回彈物多、灰塵大、混凝土不密實等現象，則說明水量小。如果表面出現流淌滑動現象，則說明水量大。要掌握好噴射角度和噴射距離。噴嘴與巖面的角度一般要垂直于巖面。如果靠近邊墻，應將噴嘴略向下俯約10°左右，使混凝土噴射在較厚的混凝土頂端。噴嘴與巖面的距離一般保持在0.8-1.2m。每一次噴射混凝土的厚度，應掌握在拱部為5-6cm，邊墻為7-10cm。噴射的順序應先墻后拱從下而上，先噴凹處找平，然后繼續向上噴射。噴射時料束要盡量呈旋轉軌跡運動，大致要一圈壓半圈，縱向按蛇形進行。為保持噴層表面平整，噴射完應對表面再掃射一層。噴射順序應自上向下，料束要呈橫掃方式運動，不能旋轉或者停留。

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1．2道路的不安全因素1)路面縱坡較大且坡長較長，路面摩擦力較小，路面突然出現障礙物或障礙物未及時清理。2)遇雨雪天氣或隧道漏水，引起隧道路面濕滑、洞口路面結冰，摩擦力下降。3)隧道空間狹長，撲救路線單一，加上發生事故后極易造成混亂和交通擁堵，消防和救護車輛難以迅速到達現場;部分隧道內救護工具較少，或水消防失效、滅火器丟失，一旦發生火災等災難時，無法及時滅火救災。

1．3不良環境的不安全因素1)隧道本身的特殊性改變了車輛正常行使的環境，給駕駛員造成心理壓力和緊張情緒，行車的危險性增大。2)隧道空間狹小，通風不暢，溫度上升快，隧道中經常通過運輸化學物品和多種易燃易爆物品的車輛，許多有害氣體若滯留在隧道內，包括煤炭粉末和運輸的面粉、咖啡粉和奶粉等有機物粉末與隧道中灰塵混合后，遇到高溫和明火，極易發生火災和爆炸。3)隧道照明太亮或太暗，與駕駛員安全行車的視覺需求不太吻合。4)某種原因引起的隧道內車速異常降低或堵車，極易誘發后續車輛的追尾，引發交通事故。

2優化隧道安全性設計和運營管理的建議

據有關資料統計［2］，駕駛員是道路交通安全要素的主體，占交通事故總數的95．30%，車輛的因素占交通事故總數的4．57%，道路因素占交通事故總數的0．13%。因此，強調運輸安全，首先要加強對駕駛員的管理教育和對車輛進行檢查，確保上路行駛的車輛和駕駛員符合法律法規的要求，具備必需的駕駛和應急知識［3，4］。道路運輸企業要真正承擔起運輸安全的主體責任，真正落實好道路危險品貨物運輸管理的規定，確保運輸車輛及技術指標符合要求，駕駛員、押運員培訓考核合格，具有應有的職業道德。為進一步提高公路隧道運營的安全性，特提以下幾點建議。

2．1加強對駕駛員和車輛的管理1)隧道內及進口外1000m范圍內最高車速限70km/h。2)隧道內禁止隨意停車。如車輛發生機械故障不能移動時，應立即開啟危險報警閃光燈，在來車方向距事故車150m外放置警告標志牌，并報警請求交通安全管理部門處理。3)運輸易燃易爆等危險物品的車輛遇緊急情況需要在隧道內停車時，應立即開啟危險報警閃光燈，并在來車方向距事故車200m，100m，50m放置3塊警告標志牌，同時報警請求交通安全管理部門處理。4)運輸易燃易爆等危險物品的車輛應安裝夜間紅色示警燈、霧天示警燈、反光標識，隨車配備所載危險品的滅火器具等應急處理器材。5)隧道內應保持車距，避免發生堵車現象。一旦出現行車緩慢、排隊等候等交通擁堵現象，應報警請求交通安全管理部門及時疏導處理。6)道路危險品運輸企業要對駕駛員和押運員等危險品運輸從業人員，每年進行1次職業道德、業務知識和操作規程培訓考核，開展應急演練，熟悉所裝運危險貨物的性質、危害特性和發生意外事故時的處置措施。7)運輸易燃易爆等危險物品的車輛經過特長隧道時，應經過公安機關批準，按指定的時間、路線、速度行駛，懸掛警示標志并采取必要的安全措施。8)從事旅客運輸的駕駛員和隨車服務員，應熟悉隧道緊急救援逃生知識，在車輛通過隧道前向乘客講解、演示發生緊急情況時的逃生預案，并在事故發生后組織乘客有序逃生。9)對從事危險貨物運輸的企業進行安全應急信譽考核，并對信譽等級低的企業增加一倍許可事項的檢查頻度。10)禁止任何形式的掛靠車輛從事危險品運輸。11)從事危險貨物運輸的企業應建立《職業健康安全管理體系》，并通過第三方審核認證。

2．2優化隧道設計［5-8］1)隧道平面盡量采用直線或圓曲線線形，縱面盡量采用大于0．3%的小縱坡，中隧道縱坡不宜大于3%，長隧道縱坡不宜大于2．5%，特長隧道縱坡不宜大于2%或更小。2)隧道洞口內外各100m以內的平縱面線形應一致，洞內外線形應順暢、連續，不得設S形曲線，縱坡盡量設置成單向縱坡，且洞內和洞口外100m范圍內的平縱面線形指標應高于相鄰路段的線形指標，洞內外環境差異盡量小，變化盡量平緩。3)隧道洞口處不得設置凹形豎曲線，避免積水、結冰等引起車輛側滑。4)隧道路面應采用抗滑系數較高的抗滑阻燃瀝青混凝土路面。5)洞口兩端應設亮度檢測器，根據檢測結果，計算機系統及時自動調整隧道進出口段照明亮度。6)應加強洞口外接近洞口段50m范圍內遮光措施的設計，使駕駛員視覺逐漸適應洞內外亮度的變化。7)應強化隧道的監控、消防和救援設施設計，增設一定數量的警示標志，以吸引駕駛員集中注意力。

2．3加強隧道運營管理1)隧道管理養護單位應加強隧道路況巡查，發現安全隱患及時排除。如路面積水、結冰、出現障礙物，消防及各種監控設施失效，洞內危險有害氣體超標等。2)在特長隧道洞口附近建立消防救援應急中隊，配備必要的交通和消防救援工具，一旦發生事故，及早將其控制并消滅在初始階段。3)交通安全管理部門應依法加強對違法違規上路行駛的車輛和駕駛員進行巡檢，發現違章及時處理，發現洞內堵車或行駛緩慢應及時疏導，并采取相應的交通管制措施。4)公安機關應對運輸易燃易爆等危險物品的車輛經過特長隧道時進行審核批準，指定車輛按規定的時間、路線、速度等要素通過特長隧道，并要求采取必要的安全措施。同時交通安全管理部門應配備引導車輛，前后護送危險品車輛通過特長隧道。通過時間最好選擇在凌晨1點～2點間交通量較小的時段。5)交通主管部門應加強對運輸企業和隧道養管單位的安全檢查，一旦發現隱患，督促其及時整改。6)隧道出口外設置的各類車輛檢查站點，宜距隧道出口4000m以外，最近不得小于1000m。

篇（11）

用盾構法修建隧道已有150余年的歷史。最早進行研究的是法國工程師M.I.布律內爾，他由觀察船蛆在船的木頭中鉆洞，并從體內排出一種粘液加固洞穴的現象得到啟發，在1818年開始研究盾構法施工，并于1825年在英國倫敦泰晤士河下，用一個矩形盾構建造世界上第一條水底隧道（寬11.4米、高6.8米）。在修建過程中遇到很大的困難，兩次被河水淹沒，直至1835年，使用了改良后的盾構，才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底，用一個直徑2.2米的圓形盾構建造隧道。1847年在英國倫敦地下鐵道城南線施工中，英國人J.H.格雷特黑德第一次在粘土層和含水砂層中采用氣壓盾構法施工，并第一次在襯砌背后壓漿來填補盾尾和襯砌之間的空隙，創造了比較完整的氣壓盾構法施工工藝，為現代化盾構法施工奠定了基礎，促進了盾構法施工的發展。20世紀30～40年代，僅美國紐約就采用氣壓盾構法成功地建造了19條水底的道路隧道、地下鐵道隧道、煤氣管道和給水排水管道等。從1897～1980年，在世界范圍內用盾構法修建的水底道路隧道已有21條。德、日、法、蘇等國把盾構法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工。1969年起，在英、日和西歐各國開始發展一種微型盾構施工法，盾構直徑最小的只有1米左右，適用于城市給水排水管道、煤氣管道、電力和通信電纜等管道的施工。

中國于第一個五年計劃期間，首先在遼寧阜新煤礦，用直徑2.6米的手掘式盾構進行了疏水巷道的施工。中國自行設計、制造的盾構，直徑最大為11.26米，最小為3.0米。正在修建的第二條黃浦江水底道路隧道，水下段和部分岸邊深埋段也采用盾構法施工，盾構的千斤頂總推力為108兆牛，采用水力機械開挖掘進。在上海地區用盾構法修建的隧道，除水底道路隧道外，還有地鐵區間隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。

盾構法的優越性

盾構法施工得到廣泛使用，因其具有明顯的優越性：

①在盾構的掩護下進行開挖和襯砌作業，有足夠的施工安全性；

②地下施工不影響地面交通，在河底下施工不影響河道通航；

③施工操作不受氣候條件的影響；

④產生的振動、噪聲等環境危害較小；

⑤對地面建筑物及地下管線的影響較小。

盾構法施工準備工作

采用盾構法施工時，首先要在隧道的始端和終端開挖基坑或建造豎井，用作盾構及其設備的拼裝井（室）和拆卸井（室），特別長的隧道，還應設置中間檢修工作井（室）。拼裝和拆卸用的工作井，其建筑尺寸應根據盾構裝拆的施工要求來確定。拼裝井的井壁上設有盾構出洞口，井內設有盾構基座和盾構推進的后座。井的寬度一般應比盾構直徑大1.6～2.0米，以滿足鉚、焊等操作的要求。當采用整體吊裝的小盾構時，則井寬可酌量減小。井的長度，除了滿足盾構內安裝設備的要求外，還要考慮盾構推進出洞時，拆除洞門封板和在盾構后面設置后座，以及垂直運輸所需的空間。中、小型盾構的拼裝井長度，還要照顧設備車架轉換的方便。盾構在拼裝井內拼裝就緒，經運轉調試后，就可拆除出洞口封板，盾構推出工作井后即開始隧道掘進施工。盾構拆卸井設有盾構進口，井的大小要便于盾構的起吊和拆卸。

盾構法施工工序

主要有土層開挖、盾構推進操縱與糾偏、襯砌拼裝、襯砌背后壓注等。這些工序均應及時而迅速地進行，決不能長時間停頓，以免增加地層的擾動和對地面、地下構筑物的影響。

土層開挖

在盾構開挖土層的過程中，為了安全并減少對地層的擾動，一般先將盾構前面的切口貫入土體，然后在切口內進行土層開挖，開挖方式有：

①敞開式開挖。適用于地質條件較好、掘進時能保持開挖面穩定的地層。由頂部開始逐層向下開挖，可按每環襯砌的寬度分數次完成。

②機械切削式開挖。用裝有全斷面切削大刀盤的機械化盾構開挖土層。大刀盤可分為刀架間無封板的和有封板的兩種，分別在土質較好的和較差的條件下使用。在含水不穩定的地層中，可采用泥水加壓盾構和土壓平衡式盾構進行開挖。

③擠壓式開挖。使用擠壓式盾構的開挖方式，又有全擠壓和局部擠壓之分。前者由于掘進時不出土或部分出土，對地層有較大的擾動，使地表隆起變形，因此隧道位置應盡量避開地下管線和地面建筑物。此種盾構不適用于城市道路和街坊下的施工，僅能用于江河、湖底或郊外空曠地區。用局部擠壓方式施工時，要根據地表變形情況，嚴格控制出土量，務使地層的擾動和地表的變形減少到最低限度。

④網格式開挖。使用網格式盾構開挖時，要掌握網格的開孔面積。格子過大會喪失支撐作用，過小會產生對地層的擠壓擾動等不利影響。在飽和含水的軟塑土層中，這種掘進方式具有出土效率高、勞動強度低、安全性好等優點。

推進操縱與糾偏

推進過程中，主要采取編組調整千斤頂的推力、調整開挖面壓力以及控制盾構推進的縱坡等方法，來操縱盾構位置和頂進方向。一般按照測量結果提供的偏離設計軸線的高程和平面位置值，確定下一次推進時須有若干千斤頂開動及推力的大小，用以糾正方向。此外，調整的方法也隨盾構開挖方式有所不同：如敞開式盾構，可用超挖或欠挖來調整；機械切削開挖，可用超挖刀進行局部超挖來糾正；擠壓式開挖，可用改變進土孔位置和開孔率來調整。

襯砌拼裝

常用液壓傳動的拼裝機進行襯砌（管片或砌塊）拼裝。拼裝方法根據結構受力要求，可分為通縫拼裝和錯縫拼裝。通縫拼裝是使管片的縱縫環環對齊，拼裝較為方便，容易定位，襯砌圓環的施工應力較小，但其缺點是環面不平整的誤差容易積累。錯縫拼裝是使相鄰襯砌圓環的縱縫錯開管片長度的1/2～1/3.錯縫拼裝的襯砌整體性好，但當環面不平整時，容易引起較大的施工應力。襯砌拼裝方法按拼裝順序，又可分為先環后縱和先縱后環兩種。先環后縱法是先將管片（或砌塊）拼成圓環，然后用盾構千斤頂將襯砌圓環縱向頂緊。先縱后環法是將管片逐塊先與上一環管片拼接好，最后封頂成環。這種拼裝順序，可輪流縮回和伸出千斤頂活塞桿以防止盾構后退，減少開挖面土體的走動。而先環后縱的拼裝順序，在拼裝時須使千斤頂活塞桿全部縮回，極易產生盾構后退，故不宜采用。