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1、,四川成都 2013年12月20日,隧道施工工艺、工法卡控,成都至川主寺（黄胜关）试验段位于四川省境内，全长275.8km，隧道17座，176.441km，其中20km以上隧道2座，1520 km隧道2座，1015 km隧道3座；占正线长度63.97%，隧道结构形式众多，横洞、斜井、平导、单线、双线、三线及过渡段等形式一应俱全，隧道地质条件最为复杂，安全风险最难控制，整个成川段17座隧道其中极高风险隧道5座、高风险隧道9座，一般风险隧道3座，所以要求我们严格按照设计施工、合理选择工艺工法，结合前段时间现场出现的主要问题，现在把隧道施工工艺、工法主要控制要点进一步说明，与大家探讨。,一、超前地质
2、预报,在说隧道开挖工法之前，再强调一下隧道超前地质预报工作，因为隧道超前地质预报结果是为隧道施工提供直接依据和指导现场施工，从目前看是一个薄弱环节，大家重视程度不够。,1、隧道超前地质预报是保证隧道施工安全的重要环节和重要技术手段，所以我们要求将它列为隧道施工的必要工序，在循环时间里要考虑。 2、根据隧道地质条件、风险源及其风险等级，采取不同的超前探测方法，分别为地质调查法、超前钻探法、物探法。,隧道地表补充地质调查,隧道内地质素描,地质调查法,用于各种地质条件下 隧道的超前地质预报,对已有地质勘探成果的熟悉、核查和确认； 地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系； 断层、褶皱、节理密集带等地质构
3、造在隧道地表的出露位置、规模，性质及其产状变化情况； 地表岩溶发育位置、规模及分布规律； 煤层等特殊岩土地层在地表出露位置、宽度及产状变化情况等。,隧道地表补充地质 调查主要内容,将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表，是地质调查工作的一部分，包括开挖工作面地质素描和洞身地质素描。,隧道内地质素描,地质素描在复杂、重点地段每循环进行一次素描，其它一般地段不应超过10米进行一次素描。,超前地质钻孔,加深炮眼,超前钻探法,用于所有工点,超前地质钻孔,采用冲击钻和回转取芯钻，钻孔直径采用89。 活动断裂带超前探测长度801
4、00m，搭接长度不小于10m，其余地段超前探测长度不小于30m，搭接长度不小于5m。 钻孔是否取芯根据不同地质条件和探测目的确定。,地震波 反射法,适用于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围。 在软弱、破碎地层或岩溶发育区，每次预报距离采用120米，搭接20米； 在岩体完整的硬岩质地层每次预报距离150米，搭接20米。,地质雷达 探测法,时域瞬变 电磁法,主要用于岩溶、断层破碎带、软夹层等不均匀体的探测，每25米一次，一次范围为30米，两次重叠长度应在5米以上。,适用于探测任何地层中存在的地下水体、断层破碎带、溶洞、溶隙、暗河等，有效预报距离应在80米以内，连续预报时前后两次
5、重叠长度应在10米以上。,目前现场存在的主要问题： 1）预报结果与现场实际有出入。前段时间检查发现，超前地质预报单位给出的结论基本上跟设计施工图地质情况吻合，但根据施工单位、监理单位反映与现场实际情况出入较大，希望引起超前地质预报单位的重视； 2）综合结论提供不及时。据反映目前咱们超前地质预报单位承担着几条线的预报任务，人员仪器设备紧张，影响现场提供地质预报结果的及时性，但是不管任务再重也不能影响成兰线的预报工作，同时要求第一时间出具综合判识结论，否则就失去现场指导意义； 3）个别施工单位存在应付检查心里。通过前一段时间的检查，发现个别单位对超前地质预报工作还是不重视，没有理解超前地质预报的真
6、正作用，强调现场的信息反馈，我们检查时候都提供不出预报资料，可想怎么反馈信息。,相关要求： 1）超前地质预报实施单位及时对超前预报所取得的资料进行综合分析与判断，相互印证，给出结论，并及时将预报成果报送有关各方，特别是反馈给设计院隧道专业设计负责人，为优化工程设计、指导施工提供依据，以确保施工安全及结构安全，确保工程顺利实施。 2）要求施工单位在掌子面附近，设置隧道超前地质预报警示牌，把预报结果及注意事项向现场作业人员进行通报说明。,要求在掌子面附件设置超前地质预报警示牌，及时显示预报信息，提醒施工注意，要求利用手写，尽可能简洁易懂。,二、隧道开挖工法,隧道施工工法根据工程地质条件和水文地质资
7、料，结合开挖断面大小、衬砌类型、隧道长度、工期要求及环境制约等因素确定，共分为全断面法、台阶法（普通台阶法、台阶法加临时支撑、台阶法加临时仰拱）、三台阶法、三台阶七步开挖法、中隔壁（CD）法、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法等。隧道开挖方法应符合设计要求，结合成兰铁路实际情况，设计院专门下发了参考图，一定要严格执行，但是施工中根据地质条件、断面大小、施工装备、工期等条件的变化，可以适当优化调整，但是必须要经设计、公司同意，完善相关手续后实施。,隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、隧道开挖循环、钻眼机具和爆破器材结合爆破振动要求进行爆破设计并在施工过程中根据爆破效果进行不断优化调整。进尺
8、隧道开挖断面的中线和高程、断面净空必须符合设计要求，采用钻爆法施工时，应采用光面爆破，光面爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80，中硬岩不应小于60；隧道开挖进尺应符合设计要求，渣块块度要满足装渣要求，现场发现个别隧道爆破渣块非常大，说明装药量太大或炮眼布置不合理。既浪费了成本也不利于安全环保。,下面我结合目前现场的施工情况，把几种工法的适用范围、开挖进尺控制、分层高度、长度控制及施工要点分别阐述一下。,1、全断面开挖法,全断面开挖法又称全断面掘进法，按隧道道设计开挖断面，一次开挖到位的施工方法。 1.1适用范围：正洞双线II级、正洞单线II、III级、辅助坑道II、III、IV级使用全断面开
9、挖法。 1.2施工工序：,1.3开挖进尺控制：采用全断面法开挖隧道时，应控制一次同时起爆的炸药量，减少爆破振动对围岩的影响，在地质条件较差时，必须对围岩进行超前支护或预加固，并控制循环进尺。正洞双线每循环进尺最大不宜超过3.5m, 正洞单线、辅助坑道II级围岩最大不宜超过3.0m，III级围岩最大不宜超过2.0m。 1.4施工要点 配备凿岩台车或多功能台架及高效率装运机械设备，缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。 根据围岩条件和机具配备等施组情况，可利用深孔钻爆增加循环进尺。 及时施做喷锚支护，围岩条件变化时及时调整施工方法。 有条件时采用导洞超前的开挖方法，增加临空面，
10、控制周边眼角度，改善光面爆破效果，减少超欠挖，减少对围岩的扰动，保证隧道施工安全。,2、台阶法,施工时将隧道断面分为二层，采用上、下两个台阶施工的方法。分为普通台阶法、台阶法加临时支撑、台阶法加临时仰拱。 2.1适用范围：普通台阶法适用正洞双线III级及正洞单、双线、辅助坑道IV、V级围岩深埋硬质岩段；台阶法加临时横撑适用正洞单、双线围岩深埋软质岩段；台阶法加临时仰拱适用正洞单线V级及正洞双线IV、V级围岩浅埋、偏压、一般断层及破碎带、接触带等段落。 2.2施工工序：见下图。,二台阶法施工工序示意图,2.3开挖进尺控制：台阶开挖循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定，上台阶每循环
11、开挖支护进尺 V、VI级围岩不应大于1榀钢架间距，IV级围岩不应大于2榀钢架间距，边墙开挖每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。,2.4台阶高度、长度控制：采用台阶法开挖隧道时，应根据围岩条件，合理确定台阶长度和高度。各部台阶长度不宜过长，上台阶长度310米为宜，围岩稳定性较差时，台阶长度应控制在一倍洞径。上、下台阶高度比例以1.5：1为宜。下台阶开挖左、右侧应错开2榀拱架的距离。,2.5临时支撑、临时仰拱：当钢架拱脚下沉或内移时，应在上台阶底部设临时横撑或临时仰拱，若钢架拱顶发生明显下沉时，应设临时竖撑。拆除临时支撑或临时仰拱时，应根据监控量测分析，确定拆除时间和长度，并不大于2榀钢架间距
12、。,3、三台阶法,施工时将隧道断面分为三层，采用上、中、下三个台阶施工的方法。 3.1适用范围：适用于正洞单线、双线V级围岩段落。 3.2施工工序：见下图。,3.3开挖进尺控制：台阶开挖循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定，上台阶每循环开挖支护进尺 V、VI级围岩不应大于1榀钢架间距，IV级围岩不应大于2榀钢架间距，中、下台阶开挖每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。 3.4台阶高度、长度控制：采用三台阶法开挖隧道时，应根据围岩条件、施工机具合理确定各台阶长度和高度。各部台阶长度不宜过长，上、中台阶长度38米为宜，围岩稳定性较差时，台阶长度应控制在一倍洞径。上、中、下台阶高度
13、比例以1.5：1：1为宜。中、下台阶开挖左、右侧应错开2榀拱架的距离。,4、三台阶七步开挖法,是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工方法。 4.1适用范围：适用于正洞双线V级围岩段落。 4.2施工工序：见下图。,4.3开挖进尺控制：各开挖面开挖循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定，上部弧形导坑每循环开挖支护进尺 V、VI级围岩不应大于1榀钢架间距，IV级围岩不应大于2榀钢架间距，左、右侧中、下台阶开挖每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距，上、中、下预留核心土开挖进尺与各台阶循环进尺一致。隧底开挖
14、每循环进尺不超过3米。 4.4台阶高度、长度控制：上、中台阶长度35米为宜。台阶高度上台阶开挖高度不小于上台阶跨度的0.3倍，中、下台阶开挖高度为隧道总高度（不含仰拱）减去上台阶开挖高度后平均分配。中、下台阶开挖左、右侧应错开2榀拱架的距离。,5、中隔壁（CD）法、交叉中隔壁法（CRD法）,中隔壁法也叫CD法，它是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道的一侧，并在中间部位作中间隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法。当CD工法不能满足要求时，可在CD工法基础上加设临时仰拱，即所谓的交叉中隔壁法也叫CRD法。 5.1适用范围：正洞双线V级围岩土层、全风化层、软弱围岩等特殊地质段可采用中隔壁法（CD法）或交
15、叉中隔壁法（CRD法）。 5.2施工工序：见下图。,5.3开挖进尺控制：开挖采用小炮开挖或人工开挖，严格控制装药量，各部开挖进尺不应大于1榀钢架间距。 5.4导坑长度、高度控制：采用中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）时，同层左、右两侧沿纵向应错开一定距离，错开距离应控制在10到15米范围内，同侧上、下层开挖工作面应保持3到5米。导坑高度可参照台阶法开挖。 5.5中壁拆除：应在初期支护成环和变形稳定后拆除，且一次拆除长度不得大于15米。,6、双侧壁导坑法,双侧壁导坑工法是一项边开挖边支护的施工技术。其原理是：就是利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右3个小断面施工，左、右导洞先行，中
16、间断面紧跟其后；初期支护仰拱成环后，拆除两侧导洞临时支撑，形成全断面。 6.1适用范围：适用正洞双线V级围岩洞口、浅埋、断层破碎带地段。 6.2施工工序见下图。,6.3开挖进尺控制：采用机械配合人工开挖、必要时采用小炮开挖，开挖进尺不应大于1榀钢架间距。 6.4导坑宽度、长度控制：采用双侧壁导坑法时，应符合下列规定：侧壁导坑形状应近似椭圆形，导坑宽度不应大于0.3倍隧道宽度；高度以起拱线为宜；侧壁导坑、中槽部位应采用短台阶，台阶长度3到5米，必要时应预留核心土；侧壁导坑开挖应超前中槽部位10到15米。一定要严格按照双侧壁弧形进行控制，确保受力，目前电化局、五局施工一定要注意。 6.5临时钢架：应在主体结构的初期支护施工完毕并稳定后拆除，拆除前后应加强拱顶下沉量及周边变形量的观测，每次拆除长度不得大于15米。,7、仰拱开挖,仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚（管）杆，要注意开挖进尺控制，仰拱填充施工缝设置与二次衬砌施做长度统筹考虑。,三、隧道支护工艺,隧道支护必须按初喷，铺设钢筋网、架设钢架（设锁脚锚管或锚杆），钻设锚杆，复喷的程序施工（喷-锚
