隧道的施工方法范文
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中圖分類號：U459.2 文獻標識碼：A
1 工程簡介
杭瑞高速大興至思南段一隧道，左線長2137m，右線長2158m，出口的兩個洞口在施工到約300m的地方，地質發生了很大變化，其地質變化頻繁，以強風化灰巖和黃土夾特大孤石這兩種地質為主且常會出現溶洞，溶洞內地質為黃土夾特大孤石，黃土含水量很大，孤石與黃土之間無粘結力。
2 軟弱圍巖的施工方法
2.1 一般軟弱圍巖的施工方法
隧道出現一般的Ⅳ級，Ⅴ級圍巖時，采用三臺階七步開挖法開挖。“三臺階七步開挖法”，以弧形導坑開挖預留核心土為基本模式，分上、中、下三個臺階七個開挖面，各部位的開挖與支護沿隧道縱向錯開、平行推進的隧道施工方法。
第1步:施作超前支護后，開挖弧形導坑，預留核心土，施作拱部初期支護。第2，3步:開挖左右側階并施作初期支護。第4，5步:開挖左右側下臺階并施作初期支護。第6步:分別開挖上、中、下臺階核心土。第7步:開挖仰拱并施作初期支護封閉成環。采用“三臺階七步開挖法”施工，可以合理的分解隧道結構承受的圍巖壓力，減少隧道沉降，達到安全、高效施工的目的。
2.2 洞身圍巖差，但隧底圍巖好的地質條件下的施工方法
在隧道的施工過程中，出現了洞身為強風化灰巖但底板及底板以上1m多的位置為微風化灰巖的這種地質情況。按照設計圖紙來判定這種地質情況應該按照Ⅴ級來施工，按照Ⅴ級來施工就要施作仰拱，對隧底圍巖造成擾動，對隧道的受力不好。經過業主、設計、監理、施工四家共同研究決定采用Ⅳ級加強(不設仰拱)的支護參數。開挖采用“三臺階七步開挖法”，初期支護參數如下:Ф25超前錨桿，4.7m長，環向間距0.5m，21根;工字鋼支撐，縱向間距1.0m；Ф25自鉆式錨桿和Ф25全長藥包錨桿，長度3.0m，間距1.0m×1.0m；Ф8鋼筋網，網格間距25cm×25cm，全斷面掛設;噴混凝土，25cm厚C25混凝土;襯砌混凝土，C25混凝土40cm厚。這樣不僅保證了施工安全和施工質量，也提高了施工進度。
3 公路隧道通過溶洞時的施工方法
3.1 對是否出現溶洞做出預測
3.1.1 使用TGP206型隧道地質超前預報系統對掌子面以前的地質進行預測。
3.1.2 通過地表觀測，若地表出現以下情況，可以初步判斷巖層中存在溶洞或暗河。
四周匯水的洼地內有明顯的積水或地表水消失。
草木叢生和地表塌陷以及冬季冒氣地段。
地表有落水洞或天然豎井的存在。
3.2 溶洞給施工帶來的困難
溶洞位于拱頂時，圍巖容易坍塌，洞穴處理困難。溶洞位于隧底時，充填物松軟而且深度大，隧道基底加固困難。隧道穿越溶洞充填物時，圍巖軟弱，容易坍塌，施工進度緩慢。溶洞內有水流時，水的堵、排困難。
3.3 溶洞的處理方法
3.3.1 溶洞位于拱頂時
第一步：從洞外拉碴回填掌子面，填碴高度為距拱頂3m左右，挖機整平形成一個作業平臺;第二步:安裝混凝土泵送管道，分別在左側拱部、拱頂、右側拱部各安裝2根，共計6根混凝土泵送管道，拱頂管道接到溶洞最高處;第三步：在填碴形成的作業平臺上采用砂袋施作封堵墻，砂袋碼在已支護好的安全地帶，砂袋碼放寬度為1.5m以上，確保泵送混凝土過程中不被擠倒;第四步:泵送C20混凝土，厚度為拱頂以上5m;待混凝土達到一定強度后，溶腔內采用泵送輕型材料粉煤灰回填密實;第五步:處理完畢后按照“三臺階七步開挖法”進行開挖，加強支護。溶洞處理方案如圖所示。
3.3.2 溶洞位于隧底時
當位于隧底的溶洞較小時，一般采取回填的封閉的施工方法。
當溶洞較大較深時，不宜采用堵填封閉的方法，或充填物松軟不能承載隧道結構時，可采用梁、拱跨越?？缭降牧憾嘶蚬白糜诜€固可靠的巖層上，必要時灌注混凝土加固，溶洞中間的墩柱可采用樁基礎。
3.3.3 穿越溶洞充填物時
在溶洞充填物中開挖，當充填物較松軟時，可采用插鈑法(工字鋼或槽鋼等)，通過圍巖量測確定出合適的預留沉降量;充填物為石塊堆積時，可在開挖前預壓砂礫及水泥砂漿加固。
3.3.4 溶洞內有水流時
遇到溶洞內有水流時，宜排不宜堵，查明水源流向及其與隧道位置的關系后，用暗管等泄水設施將水流排到洞外。
當巖溶水流位置在隧道頂部或高于隧道頂部時，在適當的位置開槽引水，將水位降低到隧底以下，再進行引排。
3.3.5 溶洞的其他處理方法
在巖溶地區施工，有的溶洞處理耗時且困難時，可采取迂回導坑繞過溶洞，繼續進行隧道前方施工，并同時處理溶洞，以此來加快施工進度。繞行開挖時，應防止洞壁失穩。
4 巖溶地區施工應注意的問題
做好超前地質預報工作。反坡施工時，應備有足夠數量的排水設備。在巖溶地段爆破時，應做到多打眼，打淺眼，控制裝藥量。施工中對溶洞頂部要經常檢查，及時處理危石，當溶洞較高且頂部破碎時，應先噴射混凝土進行加固。在到達溶洞邊緣時，對掘進、支護、排水等工作加以妥善安排。
結論
隧道施工時一定要做好超前地質預報工作，為隧道的施工提供指導性意見。隧道在遇到特殊地質施工時，在將設計文件研究透徹的同時，要保持“巖變我變”的原則，及時與各方溝通，確定出合理施工方案。隧道在遇到溶洞時，有水時采取“以堵為輔、以排為主”的施工方法，無水地段的處理方法可總結為填堵、跨越、繞行。
參考文獻
[1]周愛國.隧道工程現場施工技術[M].
[2]朱漢華.尚岳全.公路隧道設計與施工新法[M].
[3]洪陽.長嶺隧道破碎地段全斷面掘進施工技術應用[J].
[4]干昆蓉，楊毅，李建設.某隧道巖溶突水機制分析及安全巖墻厚度的確定[J].
[5]關寶樹.巖質隧道的圍巖壓注止水技術[M].
[6]劉招偉.圓梁山隧道巖溶突水機理及其防治對策[D].
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關鍵詞：隧道工程；隧道技術；公路隧道；鐵路隧道；水工隧洞；隧道施工方法
1 隧道技術
隧道技術對應于修筑隧道過程的各個階段，可以大致分為：運用技術（照明、通風、維修管理防災等）；調查計劃技術（與地質、水文等的調查和預測、測量等有關）；設計技術（指巖石力學、土力學和結構力學、材料等）；施工技術（指開挖、運輸、支撐襯砌的施工、基地改良、改善施工條件而采用的特殊施工方法、安全衛生等）；隧道技術是與地質學、水文學、沿途學和土力學、應用力學和材料力學等有關理工科各部門有著密切的聯系。它同時應用測量、施工機械、炸藥、照明、通風、通訊等各類工程學科，并因對水泥、金屬、混凝土、壓注藥劑等之類化學品的有效利用，而使其與廣泛的領域保持著關聯。因此，有關隧道技術的基礎理論和實際應用，不但涉及土木工程等有關學科，還聯系到其他工科、理科的范圍。
2 公路隧道
2.1公路隧道通風
①半橫向式通風：為了對于除圓形斷面之外的其他斷面形式的隧道換風便利，1934年，英國人在修建莫爾西隧道（長3226米）時，對盡量減少管道斷面的方式做了研究，首次采用半橫向通風系統。 ②豎井式縱向通風：1976年，日本在修建關越隧道（長10855米），首次將縱向通風應用于10km以上的隧道通風。③自然通風： 利用自然風壓、空氣溫差、密度差等對室內；礦井或井巷進行通風的方式。④橫向式通風：美國紐約市的荷蘭隧道，采用盾構法施工，圓形斷面，所以車道下面作為送風道，上部作為排風道，氣流從下往上橫向流動。成為世界上首次采用全橫向通風方式。⑤混合式通風：根據隧道的具體條件和特殊需要，由豎井與上述方式組成最為合理的通風系統。
2.2 公路隧道照明
隧道照明遵守的設計原則可以歸納為以下幾點：
①隧道內不管是白天或夜間均需設基本照明；②白天車輛進入隧道時，路面亮度應逐漸下降，使司機的視覺有一個適應過程，將入口段分為引入段、適應段和過渡段；③確定引入段、適應段和過渡段的長度（S），通常按車速（V）以T=2s的適應時間來確定，可用S=V/3.6（m）來估算；④出口段也應設過度照明，在雙向交通情況下和入口段相同；⑤夜間出入口不設加強照明，洞外應設路燈照明，亮度不低于洞內基本亮度的1/2；隧道內應設應急照明，其亮度不低于基本亮度的1/10。
3 鐵路隧道
3.1鐵路隧道是修建在地下或水下并鋪設鐵路供機車車輛通行的建筑物
根據其所在位置可分為三大類：為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道；為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道；為適應鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。
3.2 地下鐵道是地下工程的一種綜合體
地下鐵道建設涉及眾多技術領域，包括路網規劃、線路設計、土建工程、建筑造型和裝修、機電運營設備等系統，要作好地下鐵道建設工作，不但要掌握各個系統的專門知識，而且還要能對名處系統進行全面協調。地下鐵道路網規劃作為城市總體規劃的重要組成部分，就一定要適應城市的發展。地下鐵道線路走向、埋深，車站站位與城市規劃、工程地質和水文地質條件有關，尤其是和準備采用的施工方法關系密切。地鐵車站建筑造型既要充分體現公共交通建筑的特點，又要考慮如何與本地城市建筑風格相協調，反映城市建筑特色。
4 水工隧洞
4.1水工隧洞是指在山體中或地下開鑿的過水洞
水工隧洞可用于灌溉、發電、供水、泄水、輸水、施工導流和通航。水流在洞內具有自由水面的，稱為無壓隧洞；充滿整個斷面，使洞壁承受一定水壓力的，稱為有壓隧洞。
4.2 水工隧洞的工作特點
4.2.1水力特點：深泄水孔：a 泄水能力與H1/2成正比；b 進口位置低，能預泄；c承受得水頭較高，易引起空化、空蝕；d 水流脈動會引起閘門等振動；e 出口單寬流量大，能量集中會造成下游沖刷。
4.2.2結構特點：a 洞室開挖后，引起應力重分布，導致圍巖變形甚至崩塌，為此常布置臨時支護和永久性襯砌。b 承受較大得內水壓力得隧洞，要求圍巖具有足夠得厚度和必要得襯砌。
4.2.3施工特點：隧洞一般斷面小，洞線長，工序多，干擾大，施工條件差，工期較長。
4.2.4水工隧洞的組成，主要包括下列三部分：進口段，洞身段，出口段
4.3 水工隧洞得布置及線路選擇
①總體布置及線路選擇應根據樞紐得任務，對泄水建筑物進行總體規劃。在合理得選定洞線得基礎上，根據地形、地質、水流條件，選定進口得位置及進口結構形成，確定閘門在洞口中得位置。②確定洞身縱坡及洞身斷面形狀及尺寸。③根據地形、地質、尾水位等條件及建筑物之間得相互關系，選定出口得位置，底扳高程及消能方式。
隧道工程的發展對交通運輸的作用具有相當重要的意義，尤其對公路和鐵路運輸具有相當顯著的經濟效益。隧道在公路和鐵路中應用，不但大大節省了路程，避免繞行，縮短了里程，節省了運輸時間，而且節省了燃油，節省了資金，對滿足人們的生活需要外出需要以及人們的生活水平和健康水平有很大的改善作用；對物流的運輸加速周轉、提高了流通效率，在經濟上也會帶來很大的效益。
參考文獻：
[1]陶光龍等編著.隧道工程概論. 北京：科學出版社，2002
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【關鍵詞】隧道施工；不良地質；技術要求
引言
隧道施工是建筑工程中最普遍最常見的一種施工。工程量巨大，安全性較低，然而隧道工程數量居多，并且在建筑施工中占有舉足輕重的地位。隧道施工的質量直接影響隧道的耐用性，壽命以及結構安全性。在施工中除了在技術上要注意之外，在做好防治工作也固然重要。以下是對隧道工程施工進行了探索。
1 不良地質黃土隧道施工方法及技術要求
1.1 黃土隧道施工方法
(1)黃土地層隧道施工，應做好黃土中構造節理的產狀與分布狀況的調查。對因構造節理切割而形成的不穩定部位，在施工時應加強支護措施，防止坍塌，保證安全施工。
(2)黃土圍巖開挖后不能暴露時間過長，否則圍巖周壁風化至內部，圍巖體松弛會加快，進而造成坍塌。因此，宜采用復合式襯砌，在開挖時應少擾動，開挖坑道后及時噴射混凝土，并以錨桿、鋼筋網和支撐作初期支護，以快速形成嚴密的支護體系。必要時可采用超前錨桿、管棚預支護加固圍巖。并應在初期支護基本穩固后，進行永久支護襯砌的施工。襯砌背后尤其是拱頂回填要密實。
(3)做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統工程，并妥善處理好陷穴、裂縫，以免地面積水浸蝕洞體周圍，造成土體坍塌。在有含水的黃土地層中施工時，洞內應做良好的排水設施。當地下水量較大時，應在洞內采用井點降水法，將地下水位降至隧道襯砌底部以下，以改善施工條件，加快施工速度；在干燥無水的黃土層中施工，應管理好施工用水，不使廢水漫流。
1.2 黃土圍巖隧道施工技術要求
應認真調查黃土地層中節理的產狀與分布狀況，緊湊施工工序，精心組織施工。開挖方法宜采用短臺階開挖方法或分部開挖法(留核心法)。初期支護應緊跟開挖面施作。做好洞口、洞門及洞頂的排水系統，并妥善處理好陷穴、裂縫，以免地面積水浸蝕洞體周圍，造成土體坍塌；施工中如發現坑道有失穩現象，應及時用噴射混凝土封閉、加設錨桿、架立鋼支撐等加強支護；施工時要特別注意拱腳與墻腳處斷面。鉆錨桿孔時，宜采用干鉆；在開挖與灌筑仰拱前，為防止邊墻向內位移，宜加設橫向撐梁頂緊；錨桿宜采用藥包式或早強砂漿式錨桿。施工中如發現不安全因素時，應暫停開挖，加強臨時支護，以便適應調整工序安排。
2 不良地質斷層
2.1 探明斷層地帶情況
施工前，切實掌握所遇斷層帶的所有情況。當斷層破碎帶的寬度較大，破壞程度嚴重。破碎帶的充填物情況復雜，且有較多地下水時，應在隧道一側或兩側開挖調查導坑。利用調查導坑詳細測繪地質狀況后，應及時做好封閉襯砌；調查導坑穿過斷層后，宜在較好的巖層中掘進一段距離再轉入正洞，開辟新的工作面，以加快施工進度。如設有平行導坑時，可超前于正洞，預先了解正洞斷層的實際地質情況，并有利于排水。
2.2 選擇合理施工方法
在斷層帶施工，應根據有關施工技術與機具設備條件，進度要求，材料供給等，慎重選擇通過斷層地段的施工方法。當斷層帶內充填軟塑狀的斷層泥或特別松散的顆粒時，比照松散地層中的超前支護，采用先拱后墻法。墻部的首輪馬口，可用挖井法施工，如斷層帶特別破碎，則二、三輪馬口應以擴井法施工，最后挖去核心，隨即施作抑拱。如斷層地段出現大量涌水，則宜采取排堵結合的治理措施。
2.3 施工注意事項
(1)防排水作業
如斷層帶地下水是由地表水補給時，應在地表設置截排系統引排。隨工作面的向前推進挖好排水溝，并根據巖質情況，必要時加以鋪砌。如為反坡掘進則除應準備足夠的抽水設備外，并應安排適當的集水坑?？颖诨蚩禹斢兴鞒鰰r，應鑿眼安置套管集中引排，使其不漫流。
(2)施工工序
通過斷層帶的各施工工序之間的距離宜盡量縮短，并盡快地使全斷面襯砌封閉，以減少巖層的暴露，松動和地壓增大。
當采用上下導坑，先拱后墻法施工時，其下導坑不宜超前過多，并改用單車道斷面，掘進后隨即將下導坑予以臨時襯砌。上下導坑間的漏斗間距宜加大到10cm左右，并全部以框架框緊。
(3)開挖作業
采用爆破法掘進時，應嚴格掌握炮眼數量、深度及裝藥量。原則上應盡量減小爆破對圍巖的震動；采用分部開挖法時，其下部開挖宜左右兩側交替作業。如遇兩側軟硬不同時，應用偏槽法開挖，按先軟后硬順序交錯進行。
(4)支護作業
斷層地帶的支護應寧強勿弱，并應經常檢查加固；在斷層地帶中，開挖面要立即噴射一層混凝土，并架設有足夠強度的鋼架支撐；當采用分部開挖，使用以往木支撐時，要注意上導坑和擴大兩工序間的支撐倒換工作，并需預留足夠的支撐沉落量，防止因倒拆橫、縱梁及反挑頂而引起坍方。當拱圈封頂后應立即設置拱腳卡口梁，并應以木楔切實塞緊。
(5)襯砌作業
襯砌應緊跟開挖面；襯砌斷面應盡早封閉。
3 不良地質溶洞
溶洞是以巖溶水的溶蝕作用為主，間有潛蝕和機械塌陷作用而造成的基本水平方向延伸的通道。當遂道穿過可溶性巖層時，有的溶洞位于隧道底部，充填物松軟且深，隧道基底難于處理；有的溶洞巖質破碎，容易發生坍塌；有時遇到大的水囊或暗河，巖溶水或泥砂夾水大量涌入隧道；有時遇到填滿飽含水分的充填物溶槽，當坑道掘進至其邊緣時，含水充填物不斷涌入坑道，難以遏止，甚至地表開裂下沉，山體壓力劇增；有時溶洞、暗河迂回交錯、分支錯綜復雜、范圍寬廣，處理十分困難。隧道在溶洞地段施工時，應根據設計文件有關資料及現場實際，查明溶洞分布范圍、類型情況、巖層的穩定程度和地下水流情況等，分別以引、堵、越、繞等措施進行處理。
3.1 引排水
(1)當暗河和溶洞有水流時，宜排不宜堵。在查明水源流向及其與隧道位置的關系后。暗管、涵洞、小橋等設施，渲泄水流，或開鑿泄水洞，將水排出洞外。
(2)當水流的位置在隧道上部或高于隧道時，應在適當距離外，開鑿引水斜洞(或引水槽) ，將水位降低到隧道底部位置以下，再行引排。
3.2 堵填
(1)對已停止發育、徑跨較小、無水的溶洞，可根據其與隧道相交的位置及其充填情況，用混凝土、漿砌片石或干砌片石予以回填封閉，根據地質情況決定是否需要加深邊墻基礎。
(2)拱以上空溶洞，可視溶洞的巖石破碎程度采用噴錨支護加固，或加設護拱及拱頂回填的辦法處理。
3.3 跨越
(1)當隧道一側遇到狹長而較深的溶洞，可加深該側的邊墻基礎通過。
(2)當隧道底部遇有較大溶洞并有流水時，可在隧道底以下砌筑漿砌片石支墻，支承隧道結構，并在支墻內套設涵管引排溶洞水。
(3)當隧道邊墻部分遇到較大、較深的溶洞，不宜加深邊墻基礎時，可在邊墻部位或隧道底以下筑拱跨過。
(4)當隧道中部及底部遇有深狹的溶洞時，可加強兩邊墻基礎，并根據情況設置橋臺架梁通過。
(5)溶洞上大下小，且有部分充填物時，可將隧道頂部的充填物清除，然后在隧道底部標高以下設置鋼筋混凝土橫梁及縱梁，橫梁兩端嵌入巖層。
(6) 隧道穿過大溶洞，情況較為復雜時，可根據情況，以邊墻梁及行車梁通過。
3.4 繞行施工
施工中遇到一時難以處理的溶洞時，可采用迂回導坑繞過溶洞區，繼續進行隧道施工，再行處理溶洞。
4 結語
在施工中努力營造良好環境，積極開拓進取，不斷細致地觀察，采取合適的方案。不當的施工環境下會影響諸多安全隱患。不同地質地貌下，處理方法也截然不同。要根據特點進行有目的的作業。
篇4
關鍵詞：洞身開挖；襯砌施工；隧道工程；應用形式
水利水電作為我國社會經濟發展的重要工程，隧道工程是其重要的組成部分。因此，在隧道工程施工過程中，施工單位應對洞身開挖與襯砌施工技術給予高度的重視，并對洞身開挖與襯砌施工技術形式進行全面的了解，洞身開挖與襯砌施工技術憑借著自身的優勢，被我國水利水電施工單位廣泛利用。本文以水利水電工程的角度出發，對洞身開挖與襯砌施工方法和技術形式進行簡要的分析和闡述，并針對其應用形式提出了一些觀點，希望對我國水利水電隧道工程的發展起到一定的幫助。
1隧道洞身開挖施工技術的應用形式
1.1臺階開挖技術形式
在水利水電隧道工程施工過程中，施工單位應根據施工地點，進行全面的了解和分析，針對較為特殊的施工地點，施工人員可利用臺階開挖技術的形式進行全面施工。但在施工過程中，施工人員應對該地點進行相應的保護，以臺階的形式對石土方進行緩慢的挖掘；在挖掘過程中，施工人員應當對臺階的高度進行全面的控制，一般臺階的長度為50～80m，形成封閉成環的形式（見圖1），最大程度提高水利水電隧道工程的施工質量。
1.2光面爆破技術形式
在水利水電隧道洞身開挖施工過程中，會受到外界因素的影響，導致隧道發生坍塌、變形等現象。因此，在水利水電隧道工程施工過程中，應對隧道洞身開挖施工技術形式進行有效的利用和分析，尤其是光面爆破施工技術形式。在隧道工程施工過程中，主要利用爆破和機械設備開挖的形式，對隧道工程的洞身進行全面的挖掘工作，并在光面爆破過程中，施工人員對巖石面進行全面的打磨。在施工過程中，施工人員要對隧道洞身進行全面的保護工作，從中心地進行光面爆破工作，但在爆破挖掘時預留相應的核心土層巖柱，一般土層巖柱的高度為5m。在隧道洞身開挖過程中，預留相應的保護厚度，通常其厚度為70～100cm左右，然后在利用人工光面爆破挖掘的形式，作為輔助施工技術，最終形成環比的形式，保證了隧道洞身開挖施工流程的順利開展。
2襯砌施工技術在水利水電隧道工程的應用形式
2.1在測量放線中的應用形式
測量放線是水利水電隧道工程施工中的重要形式，也是襯砌施工技術應用的重要形式之一。因此，在隧道工程測量過程中，將渠坡基本建成后，再進行全方位的測量。但在測量過程中，施工人員應對各個測量線間的水平程度進行全面的保持，一般控制在2.6m，并在施工過程中，將9.0m的范圍作為測量線與測量線間的間隔，同時在測量過程中，施工人員要利用相關的設備，對渠坡的高度進行全面的記錄和標記。另外，隧道工程測量放線的過程中，施工人員應當在固定的范圍之內，設置相應的高程點，并對其進行科學、合理的利用，最大程度上保證襯砌施工的質量，充分展現其施工技術的優勢。
2.2在水利水電隧道給工程養護工程的應用形式
在襯砌施工過程中，主要以利用混凝土材料為主，在水利水電隧道的后期養護工作中很是常見。因此，在水利水電隧道建設過程中，施工人員應高度重視后期養護工作，并在施工過程中，施工人員要對混凝土的振搗、密實等施工工作進行全面的利用。但在水利水電隧道工程后期維護的過程中，應對混凝土的表面進行全面的保護工作。另外，在水利水電隧道養護過程中，施工人員可適當利用噴霧等形式，對混凝土表面進行保護工作，時刻保持其表面的濕潤效果，并在混凝土表面蓋上相應的保護設備，提高襯砌施工技術的防水性能，充分展現和發揮了襯砌施工技術，也為我國水利水電隧道工程的發展帶來了新的發展方向。
2.3在一次支護中的應用形式
在水利水電隧道工程施工過程中，由于工程量較為巨大，所涉及施工環節非常之多，一次支護是其中非常重要的一項。在一次支護過程中，施工人員應利用相應的施工設備，如工膜的形式，利用轉載設備，將其工模運至施工現場，再進行鋪設工作。水利水電隧道工程一次支護的具體措施：在工膜運輸至水利水電隧道工程施工現場時，施工人員應對工膜進行全面的剪裁，再進行土層的碾壓工作用。在一次支護過程中，施工人員應高度重視支護邊緣的壓實工作，可利用沙袋等施工設備進行碾壓工作。在碾壓工作結束后，將剩余的工膜放置于下個施工環節中，最大程度上提高了水利水電隧道工程建設的質量。在一次支護基本完成以后，施工人員一定要進行反復的壓實工作，最大程度保證隧道土層的舒適、平整等性能。在一次支護過程中，施工人員要對每一個土層面間的距離，給予高度的重視，一般每一個土層面間的距離為10cm，最大程度上避免發生干擾的現象。
篇5
關鍵詞：隧道；防水層；施工技術
隧道的滲漏水為公路隧道的常見病害之一，滲漏水不僅為影響公路隧道行車安全，而且會加快內襯混凝土的碳化速度縮短隧道的使用壽命，因而必須確保防排水施工的質量。
1 公路隧道滲漏水的機理和治理原則
公路隧道的滲漏水現象，一方面產生于內襯的薄弱部位，主要原因是襯砌存在的麻面、蜂窩、洞穴等混凝土本身的質量問題；另一方面發生于襯砌的縫隙。
根據公路隧道施工規范，對隧道滲漏水的防治是按照“防、排、截、堵相結合，因地制宜，綜合治理”的原則。根據滲漏水發生的原因，首先做好防水措施，只有當防水措施不能滿足滲漏水要求時，才采用排、截、堵水措施。根據隧道滲漏水出現的部位，防水主要分為兩大類，一類是防各種“縫”的漏水，可以通過在接縫處設置防水材料實現；另一類是加強隧道內襯混凝土自身的防水性能，即防止襯砌出現麻面、蜂窩、洞穴等現象，提高混凝土的抗滲等級和密實度等措施。
2 公路隧道防水材料
目前公路隧道的防水一般采用防、排水相結合的方法。防水層的設置一般采用如下方法。(1)無紡布。沿隧道斷面鋪設無紡布，其主要作用為對滲水起到反沖與卸壓作用，且用于防止防水板受隧道凹凸不平而發生破損。(2)防水板。沿隧道斷面鋪設，鋪設與錨噴支護與二次襯砌之間。(3)止水帶。環向鋪設，一般用于沉降縫和施工縫處。對于涌水量較大的隧道，還應在施工縫處增設一圈遇水膨脹止水條。(4)環向排水管。環向設置，一般沿隧道縱向每10m設置一圈。采用上述防水設置后，水流一般通過環向排水管流入邊墻的縱向盲溝，然后經橫向排水管進入隧道兩側的排水溝，水流在自重的作用下排出洞外或在自重作用下流向隧道中部經排水泵排出洞外。
2.1 防水板
防水板材料的選擇要滿足耐久性好，耐刺穿性好，而腐蝕性好等三個方面。目前應用于公路隧道防水工程的高分子卷材主要有ECB(乙烯—醋酸乙烯與瀝青共聚物)、PVC(聚氯乙烯)、EVA(乙烯—醋酸乙烯共聚物)、HDPE(高密度乙烯)、LDPE(低密度乙烯)。其中PVC防水性相對較差，目前已不采用，HDPE硬度大、強度高，在公路隧道防水中較少使用。
防水板的厚度一般選用1～2mm。其原材料不得使用再生材料。用于施工中的防水板其外觀質量應滿足以下要求。(1)防水板表面應平整、無裂紋、邊緣整齊、機械損傷、折痕、氣泡、孔洞、及異常粘著部分等影響使用的缺陷。(2)防水板在規格確定的長度內不允許有接頭。(3)在不影響使用的條件下，防水板表面凹痕，深度不得超過厚度的5%。(4)防水板外觀顏色應為材料本色，不得添加顏料和填料，特殊要求除外。
2.2 止水帶
止水帶接材料分可以分為塑料止水帶、橡膠止水帶和鋼邊止水帶三類。塑料止水帶不得采用再生塑料。橡膠止水帶和鋼邊止水帶應采用三元乙丙橡膠制作，不得采用再生橡膠。用于施工中的止水帶其外觀質量應滿足以下要求：止水帶表面不允許有開裂、缺膠、海綿狀等影響使用的缺陷。塑料止水帶外觀顏色應為材料木色，不得添加顏料和填料，特殊要求除外。
3 公路隧道防水施工中常見問題
3.1 防水材料質量不達標
隨著隧道防水材料的需求量增大，大小防水材料生產廠家應運而生，難免會出現以次充好，魚目混珠的現象。有的防水板、止水帶用廢棄、老化的再生材料制造，其延伸率、抗拉強度、抗裂強度等力學性能指標達不到要求。且監理、施工單位未能嚴格對防水材料按規定進行隨機抽樣檢測，致使不合格品得以進場使用。
3.2 防排水施工質量控制不佳
(1)隧道圍巖基面處理不當。圍巖基面處理對防水板、止水帶和排水盲管的安裝影響較大，但在實際施工過程中，初支表面或圍巖基面經常達不到要求，普遍存在問題有圍巖基面平整度達不到防水板鋪設要求。主要原因為光面爆破效果不好導致初噴混凝土表面平整度較差。在超挖地段，會發生局部凹陷處混凝土的壓力過大而使防水板拉裂；在欠挖地段，會發生尖銳巖石戳破防水板?；嫔系耐饴朵摻铑^、錨桿頭、尖銳物等未清除，直接掛無紡布、防水板，造成混凝土澆筑后防水板被戳破?；鶐r表面滲水點未處理，任由滲水漫流。
(2)防水板鋪設不規范。防水板鋪設是隧道防水工程中最重要的一道工序，但在實際施工中防水板的鋪設質量存在較多問題，形成了許多人為的滲水通道。目前存在的問題主要有防水板焊接時未采用雙焊縫，或者焊縫寬度達不到要求；焊接工藝不過關，焊穿現象時有發生，未對焊接效果進行充氣檢驗；防水板搭接順序出錯或搭接寬度不夠；對鋪設好的防水板保護不夠，防水板被燒破，扎破。
(3)施工縫、變形縫處理操作不細。施工縫、變形縫是隧道滲漏水的多發部位，也是隧道防水的重點。在實際施工中，存在以下主要問題。①施工縫、變形縫處混凝土振搗不到位，止水帶和止水條與混凝土不密貼。②中埋式止水帶或止水條未嚴格按照設計位置埋設。③未按規定設置鑲嵌槽，造成止水帶變形，扭曲，失去止水效果；即使設了鑲嵌槽，也未將灰土和浮碴清理干凈。
(4)排水盲管埋設存在的問題。排水盲管的主要作用是將環向排水管收集的水排出，在實際施工中易出現以下問題。①盲管被混凝土堵塞。②環向盲管與縱向盲管未能按設計有效連接。
4 隧道防水的施工措施
4.1 把好進場防水材料的質量關
防水材料的質量決定隧道防水效果，針對目前防水市場以劣充優的情況。要防水材料采購時要選質量優、信譽好、價格合理的生產廠家。當材料采購回來后，監理、施工單位應加強對進場防水材料的隨機抽檢。
4.2 施工中的質量控制要點
(1)基面處理。為了保證初噴混凝土層的平整度，開挖時應采用光面爆破技術。對初噴混凝土表面凸凹不平處要采用同級混凝土進行修補，使初噴混凝土表面平順。當基面滲漏水，可采用埋設排水管直接排水到邊溝或注漿堵水，以保持基面無漏水；對初期支護混凝土表面外露的鋼筋尖頭，錨桿頭等硬物應割除，防止戳破防水板。
(2)防水板的鋪設。防水板鋪設時應嚴格按照先拱后墻的順序鋪設，下部防水板應壓住上部防水板保證防水板全部面積均能抵到圍巖，兩幅防水板的搭接寬度不應小150mm。在防水板鋪設中，焊接是關鍵環節，焊接時接縫處必須擦洗干凈，且焊縫接頭應平整，焊接采用雙焊縫工藝，單條焊縫的有效焊接寬度不應小于15mm，防水板的搭接縫焊接質量應采用充氣法檢查。在鋼筋籠焊接過程中，應采用阻燃材料對防水板進行覆蓋或選用阻燃性防水板，以防止焊接火花燒傷防水板，對于燒傷的防水板應及時修補。為避免內襯混凝土澆筑時損傷防水板，在施工中應避免讓搗固器與防水板直接接觸；應避免鋼筋頭部損傷防水板。
(3)變形縫、施工縫的處理。內襯的變形縫、施工縫處是隧道防水的薄弱環節，在施工中應按照設計要求認真施工。在施工過程中應保證止水帶埋設位置合適設計；止水帶定位后，其整體平整；止水帶接頭處需選在襯砌結構應力較小部位，采用熱硫化粘接或冷接法粘接，其最小搭接長度分別為10cm和20cm。
(4)排水盲管安裝。排水盲管安裝時應嚴格按照設計的位置安裝，對于施工中發現的富水地段，要根據實際情況加密環向盲管的數量。為了防止泥砂、噴射混凝土等進入盲管，盲管需采用無紡布等滲水布包裹，縱向盲管要用防水卷材半裹。環向盲管與縱向盲管一般采用三通管連接，三通管位置應嚴格按照設計布置，接頭部位應固定牢固，防止松動脫落。
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關鍵字：高速鐵路隧道施工噴錨技術新奧法鉆爆方式
中圖分類號：U238 文獻標識碼：A 文章編號：
中國鐵路隧道約有半數以上分布在川、陜、云、貴4省。成昆、襄渝兩條鐵路干線隧道總延長分別為342及282公里，占線路總長的比率分別為31.6％和34.3％。如何做好隧道工程施工質量控制對整個工程很重要，本文主要從隧道定義、發展歷史及隧道施工方法及質量控制要點來進行闡述。
1、隧道的定義
隧道是埋置于地層內的一種地下建筑物。根據其所在位置隧道可分為山嶺隧道、水底隧道、城市隧道和地下隧道等。高速鐵路隧道的結構包括主體建筑物和附屬設備兩部分。主體建筑物由洞身和洞門組成，附屬設備包括避車洞、消防設施、應急通訊和防排水設施，長大隧道還有專門的通風和照明設備。
2、隧道在中國的發展歷史
從1874年我國開始修建第一條上海至吳淞的窄軌鐵路開始，隧道工程在我們經歷了漫長而艱辛的歷程；京張鐵路關溝段是我國靠自己的技術力量修建的第一批鐵路隧道。自20世紀50年代以來，隧道修建數量大幅度增加，1950～1984年期間共建成標準軌距鐵路隧道4247座，總延長2014.5公里，成為世界上鐵路隧道最多的國家之一。中國還建有窄軌距鐵路隧道191座，總延長23公里。截至1984年，中國共建成5公里以上長隧道10座，最長者為京原鐵路的驛馬嶺鐵路隧道，長7032米?，F正在施工的京廣鐵路衡韶段大瑤山雙線隧道，長14.3公里。中國最高的鐵路隧道是青藏鐵路關角鐵路隧道，長4010米，海拔3690米。
3、隧道施工方法及施工特點
隧道施工方法有全斷面法、臺階法、下導洞超前后部擴大鉆爆法、雙側壁法、CRD法、CD法和三臺階七步法。下面簡單的介紹幾種隧道施工方法及特點。
3.1全斷面法工序簡單，能夠充分發揮大型機械設備的優勢，提高機械設備的施工效能，從而加快施工速度，因此成為堅硬圍巖隧道中最常用的施工方法。
3.2臺階法又分為長臺階法、短臺階法和微臺階法。在施工中采用哪一種臺階法，要根據現場實際情況來決定，首先對初期支護形成閉合斷面的時間要求，圍巖越差，要求閉合時間越短，其次對上部斷面施工所采用的開挖、支護、出渣等機械設備需要施工場地大小的要求。對軟弱圍巖，主要考慮前者，以確保施工安全；對堅硬圍巖，主要考慮如何更好地發揮機械設備的效率，保證施工中的經濟效益，因此只考慮后一條件。
3.3下導洞超前后部擴大鉆爆法，不明思議，從字面上來講，下導洞超前后部擴大鉆爆法就是在山體上方打洞下導管，然后進行一次爆破。此方法可以加快施工速度。
3.3雙側壁法支護封閉的意義主要體現在橫撐的架設上，當其兩側導坑封閉后可提供較強的整體支護剛度。因此，雙側壁法開挖階段對軟弱圍巖的擾動程度小，控制偏壓地層變形能力強，尤其對地表沉降的控制效果顯著，在上述單層支護的工法試驗中控制地表沉降的實際效果最好。
4、隧道施工質量控制要點
4.1超前地質預測預報質量要達標。
超前地質預報或隧道超前地質預報是在隧道開挖時，對掌子面前方的圍巖與地層情況做出超前預報。此方法與地震波探測原理基本相同，它是建立在彈性波理論的基礎上。采用頻域分析反射波信號，進一步根據隧道掌子面地質調查、地面地質調查及利用隧道超前施工段地質情況進行推測另以平常隧洞掌子面前方地質條件的預報方法。通過這種方法可以了解巖體的變化情況，對隧道前方可能存在的巖性分界、斷層、軟弱夾層以及巖溶等不良地質體質的規模、性質及延伸情況等。
4.2嚴把初支鋼架安裝質量；
按照新奧法理論，隧道開挖后要及時支護，限制圍巖的變形，以減小支護承受的荷載并發揮圍巖自承能力。目前公路隧道施工多采用錨噴支護，在圍巖較差的地段可采用鋼支撐，包括鋼格柵及型鋼支撐。鋼支撐的施工質量控制重點為加工質量和安裝質量。其中加工質量主要包括加工尺寸、鋼支撐的強度和剛度以及焊接質量，鋼筋格柵質量要求可按照鋼筋骨架加工標準；安裝質量主要包括安裝尺寸，包括標高和間距；安裝傾斜度，包括平面和縱面；鋼架的連接與固定質量，鋼架應有牢固的基礎并與圍巖密貼，同時與錨桿焊接牢固，形成一個承載整體。
4.3襯砌厚度滿足設計，保證襯砌自身的承載能力；
隧道開挖完成后，為保證周圍圍巖穩定，確保運營安全，需按一定輪廓尺寸建造一層具有足夠強度的支護體系，這種隧道支護體系通常被稱為隧道襯砌。常用的襯砌有復合式襯砌、預制塊拼裝、噴錨或單噴混凝土和就地灌注混凝土類。復合式襯砌實在單噴或噴錨支護之后，就地灌注一層混凝土，而形成噴錨支護同混凝土襯砌結合的復合式襯砌結構。如遇有水地段可在兩層支護間加掛一層塑料板或做其他防水層。
支護是隧道的關鍵環節，襯砌的施作和有關參數的選擇也是重要因素。若毛洞開挖不夠平整，襯砌背后與圍巖不密貼或回填不密實，長期運營之后，由于水的侵入或風化而破壞襯砌結構，尤其是拱部，若施工控制不嚴，就會出現拱部的開裂或掉塊。另外，由于設計誤導或施工控制不嚴，導致襯砌厚度不足，影響結構安全。對隧道襯砌背后空洞、松散回填物和富水等病害采取襯砌背后注漿處理，在防水的同時改善隧道襯砌受力條件。在滲漏水嚴重地段，采用水泥漿；對其它地段采取水泥砂漿。
4.4施工管理恰當，襯砌質量合格；
完善質量控制體系，嚴格審查開工條件，加強實驗工作嚴把材料、管理關，在做好地質前預報的同時，要了解巖層的產狀、地形特征和破碎帶等，制定有效的施工方案。對地質比較軟弱的地段進行注漿加固，加強軟弱地段的穩定性；選擇合格的建筑材料，控制好混凝土配合，在保證混凝土質量的前提下，嚴格按照設計圖紙進行施工，控制好爆破的設計，重點在控制好藥量上，提高鉆眼技術水平，加強隧道開挖斷面的檢測，確保爆破的效果?？刂贫我r砌的時間，襯砌應在圍巖和初期支護變形基本穩定，并具備下列條件后方可施作。
4.5控制好混凝土強度離散性，保證混凝土質量；
嚴格控制混凝土的配合比，計量要準確，一定要控制配合比計量的精度，特別是用水量的控制，不可隨意增加或減少。在混凝土拌合過程中要保證攪拌均勻，在運輸中防止離析，必要的時候要對混凝土進行二次攪拌。在振搗過程中采用“快插慢拔”的方法進行振搗以保證混凝土振搗密實，夏天要曬水養護、冬天要采取保溫措施防止混凝土受凍，掌握好模板拆除時間，防止混凝土結構變形和產生裂縫?；炷翉姸炔▌又饕窃谑┕み^程中控制。包括了施工的全過程，即從施工開始到施工結束，在施工過程中情況變動復雜，情況各異。因此，混凝土強度離散性是主要是由不固定的影響，是控制施工情況變化。來控制混凝土離散性的關鍵。在隧道施工中堅決杜絕食用不符合強度的混凝土。
結束語
現代高度競爭的地下采礦與隧道工程要求成本集約，安全開鑿與巖石加固等程序步驟。采礦的機器設備必須安全可靠，并緊密跟隨工業持續提高的生產力與飛速發展的經濟步伐。掘進機開挖法正在不斷研究改進，并生產出各種新機械，其應用有廣闊前景。液壓鑿巖機不斷更新完善，使隧道開挖進度大大提高。光電測量儀器和激光導向設備的使用，使長隧道施工精確程度有所提高。目前，航空勘測、遙感技術、物探技術、巖層中應力應變的量測技術、電子計算機技術等的廣泛應用，使隧道勘測設計技術水平也有很大提高。精確爆破技術，水平鉆探技術和預灌漿技術的不斷提高，有可能提高隧道開挖過程的安全性，并能保證隧道工程的質量。
參考文獻
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我國是一個地域遼闊，多山嶺重丘的國家。從隧道的形式上看，公路隧道已從以前的兩車道隧道，發展到今天的三車道隧道、四車道隧道、連拱隧道、小凈距隧道、分岔隧道，公路隧道在建設過程中已取得豐碩的成果。隧道施工，隱蔽工程的工序較多，施工質量的控制是工程建設的關鍵，本文重點討論提高隧道施工質量的技術措施和方法。
1 做好圍巖的施工分級判斷
對于隧道工程而言，隧道地質條件在設計階段已經進行了初步勘察和詳細勘察，但是由于地質條件、勘探工藝和勘察手段的限制，設計階段勘察所獲取的地質信息一般是有限的、不完整的，因此，設計階段的圍巖分級只能是預分級，其與實際地質不一定相符，必須通過施工階段地質工作進行修正，這就是施工階段圍巖分級。
施工階段的圍巖分級是修正設計階段圍巖級別的基礎，是使隧道結構設計和施工方法更加符合工程實際的基礎，也是提高隧道工程施工質量的關鍵。在隧道施工過程中，結合開挖工作面對圍巖級別進行重新評判是極為重要和客觀真實的，通過現場對圍巖級別的重新評判以指導施工、反饋設計是現代隧道工程設計施工中的重要環節。目前，比較常用的圍巖施工分級有定性分級方法、定量分級方法，以及國內最新研究成果根據圍巖指標定性描述的量化分級方法。這些分級方法，都是先根據基本指標進行基本分級，再根據修正指標進行圍巖級別修正，最后得到圍巖級別。施工過程中應動態地及時準確判定圍巖級別，根據不同地質條件如斷層破碎帶、淺埋隧道、涌水、裂隙發育、巖爆、溶洞、偏壓地段等進行針對性動態改進設計支護類型，治理地質災害，確保工程質量。
2重視隧道開挖的力學問題
隧道開挖的過程也是隧道周邊圍巖壓應力的釋放過程。對圓形斷面隧道來說，在彈性介質、靜水壓力場中，開挖后坑道周邊的最大主應力是初始應力的 2 倍。如圍巖的單軸抗壓強度比重分布的應力小，隧道周邊圍巖將塑性化，為此，隧道開挖后需要強大的支護結構來控制變形。大量的工程實踐證明，隧道開挖后的應力在側壁處比較大，且開挖寬度越大，軸力也越大，隧道斷面底腳處的應力集中過大，要求的地基承載力較大。隧道開挖中應特別注意隧道軸線上方的地貌突變而產生施工應力集中釋放的圍巖松弛現象。施工中應要求施工、監理單位對照施工圖紙重點調研地形地貌，對沿隧道軸線的地貌中有凹谷，且低凹地面至隧道頂部距離小于 3 倍洞寬的里程樁號，或在地質預報中發現的破碎帶、不同類別圍巖的界面處，為防止洞身開挖中造成應力特變現象，施工時嚴格要求“短進尺、弱爆破、強支護、勤量測”以防止隧道施工中可能發生的冒頂和坍塌事故；同時應加強對隧道斷面底腳處的排水處理和提高支護承載力。
3制定合適的施工措施
對新奧法的理解不當，施工方法不合適，也易造成公路隧道各種病害。
為穩定圍巖，有效控制超欠挖，防止塌方等災害，洞身開挖爆破必須采用光面爆破或預裂爆破，減少對圍巖的擾動。級別較好的圍巖進行光面爆破,采用全斷面開挖法，也可采用導坑法、臺階法；級別較差的圍巖地層采用正臺階法，嚴禁半斷面超前施工，又不及時用臨時仰拱封閉的做法。盡快形成一次支護封閉，是防止變形、塌方的重要手段。特大斷面施工采用側壁導坑法，聯體隧道采用中導洞法。軟弱破碎圍巖采用超前支護(大管棚、注漿小導管、超前錨桿等)，遵循新奧法“短進尺、弱爆破、緊支護、勤量測”原則指導施工。
隧道施工中為減少粉塵，保障施工人員的身體健康，鉆爆施工中宜采用“濕式鉆眼”；為提高爆破的安全性規定必須采用塑料導爆管進行非電起爆；隧道施工中應推行節能環保的 “水壓爆破法”。水壓爆破提高了炸藥能量的利用率和圍巖破碎率，減少了爆破對圍巖的擾動破壞，通過對典型工程的試驗研究對比,水壓爆破時炸藥節約量 20%左右、粉塵降低率達 40%以上,其掘進速度的施工工效也較高。
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【關鍵詞】盾構法；隧道工程；技術應用；概況；暗挖法
1.盾構法的概況
盾構法是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法，它是將盾構機械在地中推進，通過盾構外殼和管片支承四周圍巖防止發生往隧道內的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進，并拼裝預制混凝土管片，形成隧道結構的一種機械化施工方法。
利用盾構進行隧道開挖，襯砌等作業的施工方法。用盾構在軟質地基或破碎巖層中掘進隧洞的施工方法。盾構是一種帶有護罩的專用設備，利用尾部已裝好的襯砌塊作為支點向前推進，用刀盤切割土體，同時排土和拼裝后面的預制混凝土襯砌塊。盾構是1874年發明，首先用的是氣壓盾構。開挖英國倫敦泰晤士河水底隧道。盾構機掘進的出碴方式有機械式和水力式，以水力式居多。水力盾構在工作面處有一個注滿膨潤土液的密封室。澎潤土液既用于平衡土壓力和地下水壓力，又用作輸送排出土體的介質。盾構法施工具有施工速度快、洞體質量比較穩定、對周圍建筑物影響較小等特點，適合在軟土地基段施工。盾構法施工的基本條件：
（1）線位上允許建造用于盾構進出洞和出碴進料的工作井。
（2）隧道要有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m。
（3）相對均質的地質條件。
（4）如果是單洞則要有足夠的線間距，洞與洞及洞與其它建（構）筑物之間所夾土（巖）體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m，豎直方向1.5m。
（5）從經濟角度講，連續的施工長度不小于300m。
2.盾構法隧道施工技術的應用
2.1盾構始發（出洞）階段
盾構始發（出洞）階段是控制盾構掘進施工的首要環節。在盾構始發（出洞）前、后各項準備工作中需保證做好充分的技術、人員、材料、設備準備，并對盾構是否具備出洞條件予以審查，確保盾構在安全可靠的前提下能順利出洞。盾構出洞土體加固，為了確保盾構出洞施工的安全和更好地保護附近的地下管線和建（構）筑物，盾構出洞前需對出洞區域洞口土體進行加固。
盾構始發基座設置，盾構始發前需將盾構機準確的擱置在符合設計軸線的始發基座上，待所有準備工作就緒后，沿設計軸線向地層內掘進施工。因此，盾構出洞前盾構始發基座定位的準確與否，直接影響到盾構機始發姿態好壞。盾構機及后配套設備井下驗收，盾構法隧道施工主要依靠盾構掘進機及配套設備完成掘進任務，由于受工作井內空間限制，需將盾構機及后配套臺車分節吊裝運至井下，并在井下安裝、調試和試運轉。土壓平衡式盾構機及后配套設備構成主要由盾構殼體（包括刀盤及切口環、支撐環、盾尾）、推進系統、拼裝系統、油脂系統、監控系統等組成。施工人員在井下工作中的重點是保證盾構機及后配套設備主要部件和系統能夠正常運行，后盾支撐系統安裝，盾構前進的動力是通過千斤頂來提供，而盾構始發時千斤頂頂力是作用在后盾支撐系統之上。一般后盾支撐體系是由鋼反力架、鋼支撐、臨時襯砌（負環管片）等組成，施工過程中要重點關注后盾支撐系統是否滿足其技術要求，即后盾支撐系統必須有足夠的剛度和強度，確保在頂力作用下不發生變形。盾構出洞裝置安裝，由于隧道洞口與盾構之間存在建筑間隙，易造成泥水流失，從而引起地面沉降及周圍建筑物、管線位移，因此需安裝出洞裝置。
2.2盾構試掘進和正式掘進階段
根據盾構法施工工藝的特點，盾構安全出洞后需通過前100環試推進尋求最佳施工參數，為全線的正常推進提供符合實際土層特點的技術參數。不論在試掘進還是正式掘進階段，施工人員要確保盾構掘進中的姿態、管片拼裝的質量、注漿作業的效果等，保盾構掘進施工質量和周邊環境的安全。盾構機施工參數管理，由于土壓平衡式盾構采用電子計算機控制系統，能自動控制刀盤轉速、盾構推進速度及前進方向，并及時反映掘進中的施工參數。這些施工參數的確定是根據地質條件情況、環境監測情況，進行反復量測、調整和優化的過程，若發現異常需及時調整。因此，對盾構施工參數的管理應貫穿于盾構掘進過程的始終。施工人員要及時收集和分析有關施工參數的信息，通過信息反饋，動態掌握施工參數的變化。
2.3盾構接收（進洞）階段
盾構接收（進洞）階段掘進是盾構法隧道施工最后一個關鍵環節。盾構能否順利進洞關系到整個隧道掘進施工的成敗。在盾構進洞前后施工人員要做好充分的盾構接收的準備工作，確保盾構以良好的姿態進洞，就位在盾構接收基座上。盾構進洞土體加固，盾構進洞區域土體加固一般與出洞區域土體加固是同時進行，對盾構進洞土體加固效果的檢驗可參照對盾構出洞土體加固。盾構接收基座設置，盾構接收基座用于接收進洞后的盾構機，由于盾構進洞姿態是未知的。在盾構接收（進洞）前施工人員仍需確保接收井洞門中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以低于洞圈面為原則）正確，確保盾構機進洞后能平穩、安全推上基座。進洞前盾構姿態控制，在盾構進洞前100環對已貫通隧道內布置的平面導線控制點及高程水準基點做貫通前復核測量，分析誤差是否在允許偏差之內，從而正確的指導進洞段盾構推進的方向。洞門圍護結構鑿除（進洞側），盾構進洞前需對接收井內圍護結構背水面鋼筋進行割除及砼鑿除，通過打探孔實際驗證盾構進洞區域土體加固的效果。施工在洞門圍護結構鑿除后同樣需對其后土體自立性、滲漏等情況進行觀察，判斷進洞區域土體的實際加固效果是否滿足盾構安全進洞的要求，保證施工安全。盾構接收進洞，盾構接收（進洞）準備工作就續后，盾構機向前推進，在前端刀盤露出土體直至盾構殼體順利推上接收基座的過程稱為“盾構接收進洞”。
3.盾構法結構防水
目前，盾構法修建的隧道絕大部分采用由單層鋼筋混凝土管片拼裝而成的襯砌結構，其防水工作包括管片防水、管片接縫防水、螺栓孔和注漿孔防水、充填注漿、盾尾密封和滲漏處理等。
3.1管片防水
管片防水包括管片本體防水和管片外防水涂層。管片本體防水一般要求其抗滲標號不小于S8，滲透系數不大于1011M/s。管片外防水一般采用焦油氯磺化聚乙烯涂料為底層，環氧類樹脂為表層。
3.2管片接縫防水
管片接縫防水包括管片間的彈性密封墊防水、隧道內側相鄰管片間的嵌縫防水以及必要時向接縫內注入聚氨酯藥液等。其中彈性密封墊防水最可靠，是接縫防水重點。
4.結束語
綜上所述，通過分析地質特征、調研掘進參數、優化施工方案，成功地采用盾構法施工，保證了盾構機安全、連續、快速的推進，順利通過了各個風險點，解決了工程項目中的難題，提高了工程質量，有效的降低了工程造價，為隧道施工技術水平的提升提供了可靠的保障。
【參考文獻】
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【關鍵詞】隧道工程 預算 類比
1 概述
1.1 研究背景
作為一類典型的超大型工程，隧道工程的施工成本往往都是以億元為單位的，不僅如此，隧道工程還有很大的幾率出現超支問題。根據Flyvbjerg在2014年對20國家的橋隧工程進行的調查研究，隧道工程的超支率平均在48%以上【1】。目前，土建工程的預算方法主要是將工程所需的人力、材料等支出分解后乘以每項的單價，然后求和得出工程的總支出。但是隧道工程由于地質條件不確定性較大等原因，經常無法在項目早期得到準確全面的工程信息，使概預算無法有效實施，所以，新的預測方法需要被引入。
1.2 基于類比的預測方法
類比模型在軟件開發、航空航天等工程項目上已經被廣泛研究和應用，而在建筑領域，有研究者曾使用類比方法預測住宅工程施工成本，并與線性回歸模型、神經網絡模型進行對比，結果發現類比方法在建筑領域也具有良好的預測效果【2】。類比模型對工程細節的要求不高，這個特點使其非常適合于項目早期的概預算。
類比模型的本質，是計算已建工程與將建工程之間在功能、規模、類型等方面的相似性，并根據相似性和已建工程的成本數據得出將建工程的預算。相似性的計算方法有多種，目前最常用的為歐氏距離，其公式為： ，每個項目用n個自變量描述，wk指第k個因素的權重，dijk表示工程i與工程j在第k個自變量上的距離（不相似性），也可稱為局部距離，Dij表示工程i與工程j整體的相似性，也可稱為整體距離。
在求得多個已建工程與將建工程之間的相似性后，可以使用各個已建工程的距離權重乘以已建工程成本的方法求出將建工程的預算。
2 研究方法
2.1 數據搜集
本次研究通過當前互聯網上有限的公開信息，采集了14條國外隧道的工程信息和造價信息，使用類比預測的方法估計這些隧道的成本，并與他們的實際造價進行了對比。
每個工程的工程信息包含8個自變量，分別是國別、用途、隧道橫截面積、周圍巖石強度等級、平均地下水高度、平均埋深、主要工程地質災害類型、施工方法類型，這8個自變量基本覆蓋了工程信息的四大方面，即隧道尺寸、地質情況、施工組織以及社會經濟條件，也是在工程早期可以獲得的數據。成本信息為單位長度的隧道造價，是本次研究的因變量。
在正式計算之前，全部數據還要進行標準化。
2.2 權重wk的計算
權重反映了各個自變量對于工程造價的影響大小，反映了各個自變量在造價中的重要性。各個自變量在距離計算中的權重wk，可以通過專家經驗法，蠻力法（brute-force）等求出，本文采用了一種基于基因算法（Genetic Algorithm）的方法對wk進行了計算。
首先假定第j個工程的造價可以描述為Cj=w1X1j+w2X2j+……+w8X8j， X為各個自變量標準化后的數值。每次計算首先賦予一組wk的初始值（例如1），按照上述公式計算已建工程的“造價”Cj，并求出Cj與實際值的差值rj，然后利用基因算法對wk進行優化計算（optimize），尋找到使Σrj達到最小的wk組合，即是本文所使用的wk。
最終求得的權重分別為：國別0.72%，用途2.93%，隧道橫截面積8.31%、周圍巖石強度等級1.07%、平均地下水高度16.76%、平均埋深11.44%、主要工程地質災害類型34.99%、施工方法類型23.76%?？梢钥闯?，地質條件和施工方法對造價具有很大的影響，這也基本與隧道工程造價方面的實踐經驗相吻合。
2.3 距離計算
得到各個自變量的權重后，本文采用歐氏距離計算相似性，公式在本文1.2節已有敘述。其中局部距離dijk等于Xik與Xjk差值的絕對值。距離計算的結果是得出一個距離矩陣[Dij]。
2.4 成本計算
成本計算采用，k-nn方法，選取每個工程距離最小、相似度最高的三個工程，預測其造價。首先抽出一個數據集里的已建工程i假定其造價未知，然后使用公式 求出其造價的預測值，本文中k=3，即選取三個最接近的工程進行計算，Wj為j工程的距離權重，由[Dij]矩陣求出，Cj為j工程的實際造價。上述過程反復循環14次，即可求出全部14個工程的造價預測值Cie。
求出造價預測值后，與工程的實際造價Ci進行對比，求出誤差率，Ri=（Ci-Cie）/Ci。
3 結果與討論
概預算的權威組織之一――美國造價工程推動協會（AACE International）將工程項目分為5個階段，并給出了每個階段概預算的期望精確度【3】。在項目早期階段（Class 5 stage），因工程的不確定性較大，預算的期望精確度為100%以內，這是判定早期預算是否成功的標準。本研究的計算結果為14個工程項目的平均誤差率在88.16%，基本滿足AACE對早期階段預算的要求，說明類比方法可以被應用到隧道工程。
本次計算中，有一個工程（Eiksund海底隧道）的誤差率達到611%，將其剔除后，剩余工程的平均誤差率僅為44.53%，滿足美國造價工程推動協會對項目初始階段（Class 4 stage）預算的期望精確度，也低于Flyvbjerg提出的當前隧道工程的平均超支率（48%）。Eiksund海底隧道工程誤差率較大可能是數據來源不可靠造成的，也有可能是類比方法本身的適用性造成的，這還有待進一步研究。
4 結論
本研究使用基于類比的預測方法對14個隧道工程的支出進行預測，結果基本滿足早期項目的預算要求，證明基于類比的預測方法可以被應用到隧道工程的預算當中。
參考文獻：
[1]Flyvbjerg， B. （2014）. What you should know about megaprojects and why： An overview. Project Management Journal， 45（2）， 6-19.
[2]Kim， G. H.， An， S. H.， & Kang， K. I. （2004）. Comparison of construction cost estimating models based on regression analysis， neural networks， and case-based reasoning. Building and environment， 39（10）， 1235-1242.
篇10
關鍵詞：盾構法；隧道；襯砌結構；管片；嵌縫
中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著我國城市化進程的加快，交通建設項目與日俱增，其中不乏一些隧道工程的施工。隧道工程處于特殊環境中，往往處于高水頭壓力之下，長期受到水的侵蝕，因此必須做好工程防水。在盾構法施工中，常用的結構是由單層鋼筋混凝土管片拼裝而成的襯砌結構，防水主要分為管片結構自防水、接縫防水、螺栓孔和注漿孔防水、滲漏處理等。其中以管片結構自防水和接縫防水為主，下面將作簡要分析。
一、管片襯砌結構防水分類盾構法隧道是由襯砌塊拼裝而成，隧道內處處都是管片接縫，因此尋找安全、快速、經濟的隧道接縫防水方法、防水材料等施工技術顯得非常重要。目前國內地鐵盾構隧道結構一般為采用單層預制混凝土管片拼裝而成的圓形斷面結構，其防水施工主要包括：管片結構自防水、管片外防水涂層、襯砌接縫防水(彈性密封墊防水、嵌縫防水)、螺栓孔防水、滲漏處理。而其中控制隧道滲漏水質量的主要施工工藝有：管片結構自防水和襯砌接縫防水。
二、管片自防水施工要點1、原材料的控制
要選擇合適的原材料，進行科學的設計配比，按照規定加強檢測，保證管片成品的抗滲等級、強度和各項質量指標符合設計要求。管片防水材料主要有兩種：一種是以日本為代表的遇水膨脹橡膠，另一種是多孔三元乙丙彈性密封墊。遇水膨脹橡膠止水條這種材料之所以在日本應用非常廣泛，主要是因這種材料首先由日本開發、價格低；另一個原因是日本盾構隧道通常采用雙層襯砌，即在管片襯砌內再現澆一道混凝土襯砌，對第一道襯砌的防水質量要求并不象國內這樣高。國內，南京地鐵一號線及二號線其它區間隧道管片接縫防水采用了三元乙丙彈性密封墊。
2、施工注意事項(1)管片運至現場后，根據天氣情況是否決定對管片進行覆蓋。(2)應使用已修補與清理好的管片，管片表面應干燥，雨天需搭設防雨設施才可以粘結施工。(3)粘結劑貯桶開封后，溶劑揮發變稠時，可適量加溶劑稀釋。(4)管片安裝防水材料時，應注意不要將膠水涂在軟木橡膠和彈性密封墊上，如若有應該清理干凈，否則影響止水效果。防水材料粘貼完后，應把混凝土管片上的膠水清理干凈。(5)在粘結前再次檢查粘結面涂膠的均勻程度，管片四個角部的密封墊，既不得聳肩，又不得塌肩。整個密封墊表面應在一個平面上，嚴禁歪斜、扭曲。管片在粘貼裝設密封墊12h內，不得送井下拼裝。(6)密封墊、自粘性橡膠薄板、螺栓孔橡膠墊圈等在施工前(或施工中)遇水會膨脹，應在其表面涂緩膨劑，特別是位于拱底的密封墊表面需涂緩膨劑三度。在雨天和梅雨季節應覆蓋防水布。(7)在涂刷緩膨劑時，應將管片墊高，并用帆布將管片覆蓋嚴密，保證粘貼質量，盡量不磕碰，損壞密封墊及管片的棱角。三、管片接縫防水
管片接縫防水主要包括彈性密封墊防水和嵌縫防水等。
1、彈性密封墊防水
(1)對彈性密封墊防水的各種要求。短期防水要求密封材料因壓縮產生的接觸面應力大于設計水壓力；長期防水要求接觸面應力不小于設計水壓力。
耐久性要求包括防水功能耐久性、耐水性、耐動力疲勞性、耐干濕疲勞性、耐化學腐蝕性等。密封材料種類：一般可分為單一的、合成的及遇水膨脹性的材料?，F多采用遇水膨脹橡膠，它可大大改善盾構隧道的防水性，是今后的發展方向。在設計時必須根據實際情況確定合適的膨脹倍率、膨脹時間及環境可能造成的影響。(2)管片彈性密封墊粘貼a管片表面要平滑，側面不能有孔洞和缺邊；管片和密封墊應干燥，沒有灰塵。b將密封墊套在管片上，檢查型號及位置是否正確，并將其懸掛于管片上。c用稀釋液清洗止水條和管片，側面和底面一定要清洗干凈。d待稀釋液揮發后，開始涂膠水，膠水要100％覆蓋止水條和管片的底部和側面。先涂止水條，后涂管片，膠水用量要適宜。e膠水溶劑揮發以后，將密封墊裝入槽內，粘結順序為先短邊后長邊、從中間到角邊。f最后用錘擊打止水條，使其與管片粘結牢固。(3)彈性密封墊施工要求：為防止遇水膨脹橡膠條在施工前(或施工中)遇水(或遇潮)產生超前膨脹，應在其表面涂緩膨劑，特別是位于拱底的密封墊表面須涂緩膨劑三遍。
2、嵌縫防水(1)嵌縫范圍：一般地段在隧道拱頂45°和下部90°范圍內嵌填，以確保接觸網上方的拱頂不滴水，拱底不漏泥沙。臨近洞門的20環、變形縫環及特殊襯砌環前后各10環管片須整環嵌填，以加強相應部位的防水。(2)嵌縫材料：嵌縫材料要求與基礎面的黏結性良好、材料性能穩定，通過充填嵌縫防水材料與基礎面良好的黏結性能達到隧道密封防水的效果，一般地段拱頂、拱底和臨近洞門的20環和特殊環前后各10環管片整環采用聚合物水泥。變形縫及特殊襯砌環環縫采用聚硫密封膠。(3)嵌縫防水施工要點：
a縱環縫清理
隧道內槽壁上的灰塵會使 PE 泡沫棒與管片基面之間會形成滲水路徑，使得嵌縫失效。所以在嵌縫施工前必須對嵌縫槽內的泥沙和雜物進行清除，并用清水沖洗干凈。
b堵漏
檢查作業范圍內的嵌縫槽有無冒水、滴漏、慢滲。主要采用注漿進行堵漏止水，保證在嵌縫施工前基面的干燥。隧道的滲漏水治理效果很大程度上取決于堵漏作業人員的經驗。而缺少嚴格、正確的滲漏水調查也是堵漏失敗的一大原因，這一點必須得到足夠的重視，才能保證嵌縫施工的質量。
c基層處理
在管片拼裝過程中，盾構管片的角部和邊緣由于應力集中個別部位會出現碎裂的情況。出現上述情況后地下水就會管片裂縫處直接進入隧道，同時會造成鋼筋的銹蝕，進而影響結構強度。在基層處理過程中對該部位必須將損壞的管片修復至原來的尺寸，確保隧道嵌縫的質量滿足要求。
d嵌入PE泡沫棒
泡沫條根據環縱縫大小適用不同尺寸的泡沫條，在施工 PE 泡沫棒時，使用專用工具，將 PE泡沫棒達到預定深度并確保緊密服貼，嚴禁將 PE泡沫棒擊斷或是翹曲不服貼。嵌入的順序為先環后縱。環縫中的 PE 泡沫棒應盡量減少接頭，環縱縫相交處的十字接頭需要加強處理，保證薄弱部位的施工質量。
e灌膠
將 A、B組份按比例取出倒在塑料混膠板上，用批刀來回循環批抹，到顏色均勻一致為止。將調制好的密封膠裝入擠出槍。利用擠出槍將密封膠注射進嵌縫槽內并用膩子刀進行抹平修整，嵌填順序宜為自下而上環向依次作業。
f成品保護
嵌縫后的成品保護尤為重要，剛成型的密封膠尚未完全硫化，若被破壞，將完全失去其作用，后果將十分嚴重，且修補難度很大。所以對成品嵌縫表面必須加以覆蓋，尤其是底部。防止行人踩踏、機械或者尖銳物刺破，劃傷等現象發生。
四、管片成品檢漏試驗引起隧道滲漏水的原因主要是管片拼裝施工精度不夠或違反操作規程造成的，從施工工藝看，具體可分為以下幾類：①管片在制作時養護不合理，表面出現氣孔和龜縮裂縫；管片在運輸、拼裝中受擠壓、碰撞，缺邊掉角；②遇水膨脹橡膠粘貼不牢，或下坡時過早浸水使膨脹止水效果降低；③管片拼裝質量差，螺栓未擰緊，接縫張開過大；④手孔、螺栓孔、注漿孔等薄弱部位未加防水墊片，封孔施工質量差。
五、結語盾構防水施工是盾構法隧道中的重要環節，尤其該標段穿越地質情況復雜多次穿越復合地層，并伴隨有特級曲線隧道，這使隧道的防水施工顯得尤為重要，我們必須嚴格控制防水材料質量、前期防水施工及后期防水施工的質量。并且勤觀察勤檢測，根據不同的施工情況靈活調整，保證施工質量。
參考文獻：
[1]王振信.盾構法隧道的耐久性[J].地下工程與隧道，2002(2)：4-7，51.
