隧道施工的基本要求

隧道施工的基本要求一、隧道工程测量1、洞外控制测量1.1隧道洞外平面控制，应符合测规的有关精度要求和作业要求。高程控制应采用水准测量进行施测。1.2洞外控制测量应在每个洞口附近测设不少于三个平面控制点和两个水准点，作为洞内测量的起测依据。1.3隧道水准测量的高程应利用一端洞口线路定测水准点的高程作为起始高程进行测量，并传算到隧道另一端洞口进行闭合。2、洞内控制测量布设洞内导线应以洞口投点为起始点组成多边形闭合导线环。导线边的边长应根据测量设计要求，并考虑通视条件，宜选择长边，在直线地段不宜少于200米，曲线地段不宜短于70米。3、洞内施工测量及竣工测量3.1洞内施工测量3.1.1用导线测设，中线点间距直线地段150250米，曲线地段60100米；应根据导线设立，其距离可用导线边长距离；用中线法进行洞内控制测量的隧道，中线点间距距离直线地段不宜短于100米，曲线地段不宜短于50米。供衬砌用的临时点必须用经纬仪测定，其间距可视放样需要适当加密，以不大于10米为宜。3.1.2洞内施工用的水准点应根据洞外、洞内已设定的水准点按施工需要加设，并应经常复核，其精度可按中线复测精度执行。待控测后该水准点应再作修正。为保证隧道底部按图纸所示的纵坡开挖并满足衬砌的正确放样，洞内每隔50米应设一个水准点，隧道中线测桩之间距，在直线上不得超过10米，在曲线上不得超过米。3.1.3隧道的衬砌内轮廓应符合设计要求，在立模前应复核中线和高程，并放出横断面十字线方向，标出拱架顶、边墙底和起拱线高程。立模后必须进行检查及校正，以确保无误。3.1.4隧道贯通后，应将相向两方向测设的中线，各自向前延伸一适当距离，如贯通面附近有曲线始终点时，则应延伸至曲线以外的直线上一定距离，以确定中线调整。3.1.5当隧道贯通后，中线及高程的实际贯通误差应在未衬砌地段进行调整。该段的开挖及衬砌均应以调整后的中线、高程进行放样。其调整方法按测规办理。3.2竣工测量3.2.1隧道竣工后，应在直线地段每50米、曲线地段每20米，以及其他需要的地方，均应测量隧道净空断面，包括内拱顶高程、起拱线宽度、轨顶面以上1.1、3.0、5.8米处宽度，均以线路中心为准。3.2.2隧道竣工测量后应埋设永久中线点。直线上每200250米设一个，曲线上应在缓和曲线的始终点各设一个，原曲线地段可根据通视条件加设。隧道内水准点每千米设一个，短于1公里的隧道至少设一个。隧道永久中线点、水准点位置应在边墙上绘出标志。3.2.3隧道竣工后，应交净空断面测量和永久中线点、水准点的实测成果及示意图，报监理工程师审核。二、洞口洞口段施工应遵守下列规定：1、 排水系统应尽早完成；2、 进洞前应将仰坡、边坡危石处理好，先加固、后开挖。边仰坡开挖应由上而下顺序开挖，挖方全部作好后，方可进洞；3、 洞口段衬砌应及时封闭成环，及早施作隧道门，增强洞口稳定性。三、开挖1、施工要求1.1在开挖过程中应对围岩进行地质工作（观察、量测、试验、地质素描），并结合岩层构造、岩性及地下水情况判定其稳定性。1.2应严格按施工图纸控制开挖断面，不应欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出（每平方米内不大于0.1m2）侵入衬砌。对整体式衬砌，侵入值应小于10cm；其它衬砌应小于5 cm；拱脚和墙脚以上1米范围内严禁欠挖。1.3爆破后应有专人负责清帮找顶，同时要对开挖面和未衬砌地段立即进行检查，发现险情或隐患及时处理。1.4隧道采用复合式衬砌时，开挖轮廓应按设计预留变形量，当设计无规定时，变形量可参照下表确定。围岩级别预留变形（cm）检查数量检验方法13每510米检查一次，初期支护紧跟时，喷锚前检查一次测绘周边轮廓断面，核对设计断面。3557710设计确定注：（1）深埋、软岩隧道取大值，硬岩隧道取小值。（2）有明显流变、原岩应力较大和膨胀性围岩应根据量测数据反馈分析确定。2、爆破作业2.1隧道开挖应根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进进尺、钻眼机具和爆破器材等进行钻爆设计。钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。岩石隧道采用光面爆破或预裂爆破。2.2隧道开挖过程中应加强开挖面的地质素描和地质预报。2.3周边眼的堵塞长度不宜小于20cm。2.4安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不小于200m。2.5光面爆破的炮眼痕迹残留率，硬岩应大于80%，中硬岩应大于等于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。2.6钻爆开挖应严格控制超挖，洞身开挖的允许偏差及检验方法见下表：隧道开挖断面允许超挖值（cm）和检验方法围岩级别开挖部位、检验数量检验方法拱部平均线性超挖15平均线性超挖10每一开挖循环检查一个断面。激光断面仪、全站仪测量周遍轮廓线最大超挖值25最大超挖值15边墙平均10平均10注：1、平均线性超挖值=超挖断面面积/爆破设计开挖断面周长（不包括隧底）；2、最大超挖值：指最大超挖处至设计开挖轮廓切线距离。3、炮眼深度大于3米时，允许超挖值可根据实际情况另行规定。3、初期支护初期支护采用喷锚构筑法施工。3.1喷射混凝土3.1.1喷设混凝土应优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。3.1.2喷射混凝土应在开挖完成后及时进行，采用湿喷技术，立即对岩面喷射混凝土。喷射混凝土前，应检查开挖断面的净空尺寸，清除松动岩块和拱、墙脚处的岩屑等杂物；用高压水冲洗受喷面，当受喷岩面遇水容易潮解、泥化时、采用高压风吹净岩面；当受喷面有滴水、淋水、集中出水时，应进行处理。3.1.3选用的速凝剂应在使用前作速凝效果试验，要求初凝不应大于5分钟，终凝不应大于10分钟。3.1.4粗骨料应采用坚实耐久的米石，粒径不大于16mm。3.1.5钢纤维喷射混凝土中的石子粒径不大于10mm。3.1.6细骨料应采用坚固耐久的中砂或粗砂，细堵模数宜大于2.5，含水量控制在57，含泥量不大于3。3.1.7喷射混凝土作业应符合下列规定：3.1.7.1喷射混凝土时应按照施工工艺分段、分片，由下而上依次进行。一次喷射混凝土的最大厚度，拱部不得超过10 cm，边墙不得超过15 cm。分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。3.1.7.2喷射作业紧跟开挖作业面时，喷射混凝土结束后4小时内不得进行下一循环爆破作业。3.1.7.3喷射混凝土厚度应符合隧道施工规范的规定。规定如下：平均厚度大于设计厚度；检查点数的60%及以上大于设计厚度；最小厚度不得小于设计厚度的1/2，且不小于3cm。3.1.7.4当受喷面有钢筋网或钢支撑时，应作到其背面喷射密实，黏结紧密、牢固。3.1.7.5已完成喷射混凝土表面应平顺，不允许有开裂、漏水，也不允许任何钢件外露和混凝土侵入二次衬砌或隧道净空。3.1.7.6混合料应随拌随喷，不掺速凝剂的干混合料，存放时间不应大于2小时，掺有速凝剂的干混合料，存放时间不应大于20分钟。3.1.8喷射混凝土时应符合下列要求：3.1.8.1喷射混凝土水泥用量不宜小于400kg/m3，混凝土的塌落度宜为813 cm，混凝土拌和料的停放时间不得大于30min；3.1.8.2喷射混凝土应选用液体速凝剂，其掺量不宜大于水泥用量的5%，喷射作业时注意施工人员的人身防护；3.1.8.3喷射作业时，喷头距受喷面的距离宜为1.52（0.61.8，铁路混凝土与砌体工程施工规范）米；3.1.8.4混合料宜采用强制式搅拌机搅拌，其搅拌时间不得小于1.5min，在采用自落式搅拌机时，搅拌时间不得小于2min；3.1.8.5拱部回弹率不应大于25，边墙回弹率不应大于15；3.1.8.6每喷射50100m3混凝土时应制作不小于1组的强度检查试件。3.1.8.7洞内喷射作业的气温宜在15以上，并不得低于5。冬季施工时应对液体速凝剂的储运和其拌和物采取防冻措施。3.1.8.8在有水地段进行喷射混凝土时应符合下列要求：、对渗漏水应先进行处理，当渗漏水范围大时，可设树枝状排水导管后再进行喷射；当渗漏水严重时，可设计泄水孔，边排水边喷射；、喷射时，应先从远离渗漏出水处开始，逐渐向渗漏处逼近，将散水集中，安设导管，使水引出，再向导管逼近喷射；、改变混凝土配合比，增加水泥用量，先喷干混合料，待其与渗水融合后，再逐渐加水喷射。3.2采用钢筋网喷射混凝土时应符合下列要求：3.2.1钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设；3.2.2钢筋网应与锚杆或其它固定装置连结牢固；3.2.3开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于2 cm；3.2.4钢筋网搭接长度应为12个网格。3.2.5喷射中当有脱落的岩块或混凝土被钢筋网架住时，应及时清除后再喷射。3.2.6砂层地段应先挂设钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土；其他地层中，钢筋网宜在喷一层混凝土后铺挂，使其与混凝土形成一体。采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖（覆盖厚不小于3cm）及混凝土初凝后进行铺设。3.3采用钢架喷射混凝土时应符合下列规定：3.3.1钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土填充密实；3.3.2喷射混凝土应从下向上进行，先喷射钢架与围岩间的空隙，后喷射钢架与钢架间的混凝土；3.3.3钢架应全部被混凝土覆盖，其保护层厚度不得小于4 cm；3.3.4钢架加工应符合下列要求：3.3.4.1钢架外轮廓线应根据设计开挖轮廓线及钢架与围岩间预留的空隙值确定，预留空隙值宜为5 cm；3.3.4.2采用型钢弯制钢架时，应根据设计尺寸及所用的开挖方式分节，各节长度不宜大于4米。3.3.4.3弯制钢架可采用冷弯法，并以1：1大样控制尺寸；3.3.4.4格栅钢架可利用胎膜焊接，节点焊接长度应大于4 cm，对称焊接。3.3.4.5首榀钢架加工完成后应放在平整地面上试拼，当各部尺寸符合要求时，方可批量生产。周边拼装允许偏差为3 cm，平面翘曲应小于2 cm。3.3.4.6钢架安装前，应检查开挖线断面的中线和高程。3.3.4.7钢架应在开挖或喷射混凝土后及时架设。不得侵入二次衬砌断面，脚底不得有虚碴；3.3.4.8钢架外缘每隔2米应用钢楔或混凝土预制块与围岩顶紧。3.3.4.9钢架各部位接头及纵向拉杆等应装配齐全、连接牢固，底板安置稳定。3.3.5钢架安装允许偏差应符合下列要求：3.3.5.1钢架间距允许偏差为100mm；3.3.5.2钢架横向允许偏差为50mm；3.3.5.3高程偏差允许偏差为50mm；3.3.5.4垂直度偏差允许偏差为2；3.3.5.5钢架保护层厚度允许偏差为-5mm。3.3.6钢架落底接长应符合下列要求：3.3.6.1应根据围岩条件两侧交错进行，每次每侧接长13榀。当须立即封闭成环时，宜两侧同时进行，每次接长1榀；3.3.6.2拱部钢架与边墙钢架的连接宜采用螺栓，当有困难时，也可采用焊接，相邻两榀钢架间，应按设计要求连接牢固。3.4锚杆3.4.1锚杆类型、布置及安装数量，必须符合设计要求。3.4.2锚杆插入深度不得小于设计长度90。3.4.3锚杆钻孔前应根据设计要求定出孔位、作出标记，孔距允许误差为150mm；3.4.4锚杆孔深允许偏差为50mm；3.4.5锚杆孔应保持直线，一般情况下应保持与隧道衬砌法线方向垂直。当隧道内岩层结构面出露明显时，锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直，锚杆垫板应与基面密贴。3.4.6砂浆锚杆采用的砂浆强度等级、配合比符合设计，施工时取样检验强度。3.4.7锚杆均应设置钢垫板，垫板的尺寸宜为150mm150mm6mm。3.5超前锚杆和小导管3.5.1宜和钢架配合使用，从钢架断面腹部穿过；3.5.2长度应大于循环进尺；3.5.3小导管外差角宜小于10，超前锚杆外插角宜为1020；3.5.4小导管注浆压力在采用水泥砂浆单液浆时宜为1.02.0MPa,采用水泥-水玻璃双液浆时宜为1.21.5MPa。3.5.5封闭掌子面，喷射混凝土厚度为510cm。3.5.6超前小导管施工允许偏差和检验方法应符合下表:项目超前小导管外插角孔间距孔深检验数量检验方法小导管250mm+50mm,0每环抽查三根仪器测量、尺量四、监控量测1、监控量测为施工管理及时提供以下信息：1.1围岩稳定性和支护、衬砌可靠性的信息1.2为二次衬砌提供合理的施做时间1.3为施工中调整围岩级别、修改支护系统设计和变更施工方法提供依据。2、监控量测作业2.1水平净空变化量测、拱顶下沉量测等必测项目量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及重要性等按下表进行。必测项目量测断面间距和测点数量围岩级别断面间距（m）每断面测点数量水平净空变化拱顶下沉30501条测线1个测点10301条测线1个测点、51012条测线13个测点注：洞口及浅埋地段断面间距取小值。2.2水平净空变化量测应在每次开挖后尽早进行，最迟不大于24小时，而且在下一循化开挖前应完成初读数。2.3监控量测测点应牢固可靠，易于识别并妥为保护。拱顶下沉量测后视点必须埋设在稳定岩面上，并和水准点建立联系。2.4拱顶下沉量测应与水平变化量测在同一量测断面内进行。当地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，还应量测拱腰及基底隆起量。2.5拱顶下沉量测与水平净空变化量测的量测频率宜相同，并应根据位移速度和距开挖面的距离选择较高的一个量测频率，分别按下表进行。拱顶下沉量测与净空变化量测量测频率（位移速度）位移速度（mm/d）量测频率52次/d151次/d0511次/（23d）020.51次/3d0.21次/7d拱顶下沉量测与净空变化量测量测频率（距开挖面距离）量测断面距开挖面距离（m）量测频率1B2次/d(12)B1次/d(25)B1次/（23d）5B1次/7d注：B为隧道开挖宽度。当按以上两表选择量测频率出现较大差异时，应取量测频率较高的值作为实施的量测频率。2.6浅埋地段隧道地表下沉量测，断面布置宜与洞内水平净空变化和拱顶下沉在同一横断面内。当地表有建筑物时，应在建筑物周围增设下沉测点。横断面方向在隧道中心及两侧间距25米施设下沉测点，每断面施设711个测点。监测范围应在隧道开挖影响范围之外。地表下沉量测应在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之何处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本稳定停止时为止。地表下沉量测频率应和拱顶下沉和水平净空变化的量测频率相同。2.7各项监控量测作业均应持续到变形基本稳定后23周。3、量测结果的整理3.1根据量测数据应及时绘制拱脚水平相对净空变化、拱顶相对下沉和地表下沉的时态曲线及其与开挖工作面的关系曲线等。3.2对初期支护时态曲线应进行回归分析，选择与实测数据拟合性好的涵数进行回归，预测可能出现的最大位移。4、根据位移变化速度判断：当拱脚水平相对净空变化速度大于1mm/d时，表明围岩处于急剧变形状态，应加强支护系统；当变化速度小于0.2mm/d时，可认为围岩达到基本稳定。五、衬砌1、拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/d；拱顶相对下沉速度小于0.15mm/d后，可以施做二次衬砌。2、衬砌拆模时，不承受外荷载的部位混凝土强度应达到2.5MPa；承受围岩压力较大的部位混凝土强度应设计强度的100；承受围岩压力较小的部位混凝土强度应设计强度的70。3、拆模后混凝土养护时间宜为714天。4、仰拱需及时施作，距掌子面距离III级围岩不超过90m，IV级围岩不超过50m，V级及以上围岩不超过40m。5、二衬需及时施作，距掌子面I、II级围岩不超过200m，III级围岩不超过120m，IV级及以上围岩不超过90m。六、通风、防尘、风水电供应1、空气中氧气含量，按体积计不得小于20；空气中二氧化碳含量，按体积计不得小于0.52、隧道内温度不得超过28；隧道内噪声不得大于90dB。3、隧道内各作业面最小风量，每人供应新鲜空气3m3/min。4、隧道独头掘进长度超过150m时，必须采用机械通风。5、通风管每100m平均漏风率不大于2，弯管半径不得小于通风管直径的3倍。6、开挖工作面高压风风压不应小于0.5MPa。7、洞内高压风管应敷设在电缆电线相对的一侧，风管的前端至开挖面距离宜保持30m，当采用台阶法开挖时，风管的前端至开挖面距离不应大于50m。8、开挖工作面水压不应小于0.3MPa。水管的前端至开挖面距离宜保持30m，一般情况下距离不应大于50m。9、照明和动力电线路安装在同一侧时，必须分层架设。电线悬挂高度应满足：400V以下不小于2m；610kV不小于3.5m。九、隧道施工安全注意事项1、严格控制每一循环开挖进尺。1.1当隧道按分部法开挖时，每一部的开挖循环进尺为设计钢架间距。1.2当隧道按台阶法开挖时，拱部台阶每一循环进尺为1-2榀钢架间距。1.3钢架落底接长应根据围岩条件沿隧道两侧交错进行，每次接长1-3榀；当需要立即封闭成环时，宜两侧同时进行，每次接长1榀。2、采用爆破开挖时，掏槽眼应加深10cm，但当开挖面凹凸较大时，应按实际调整炮眼深度，最好不要出现凹面。3、隧道爆破采用电力起爆时，应遵守以下规定：3.1装药前电灯及电线路应撤离工作面。装药时可用探照灯和矿灯照明。3.2起爆主线应敷设在电线和管道对侧，当设在同侧时，与管道、电线等导电体的间距必须大于1m，应悬空架设。3.3所用爆炸材料应能防水或采取防水措施，连接线应采用塑料导线。敷设爆破网络时应避免接头浸在水中，并应加强接头绝缘。3.4起爆电源应使用直流电或低电压大电流起爆器，起爆器应保持干燥，并不得用湿手操作。4、无论是拱部钢架还是边墙钢架，在安装钢架前必须清理虚碴及其他杂物，钢架底脚必须落在坚实稳定的基底上。附件：隧道质量监控手册。中铁三局广珠铁路四标指挥部工程部二00八年十一月二十二日- 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