隧道施工注意事项.doc

重庆交通大学管理学院学生作业工程管理 目 录一、 岩石分级1二、项目部组成1三、量测监控指标1四、隧道矽肺病，粉尘分类，预防措施2六、噪声致聋噪声分类标准预防措施3七、振动病的预防3八、洞口开挖注意问题（滑坡坍塌）4九、洞口段洞顶偏压处理（斜进洞）6十、洞口段泥石流多发地段的处理9十一、洞口端墙墙背回填要点及注意问题10十二、地质罗盘仪10十三、GPS12十四、Q值法：数据、评估方法14一、岩石分级松土、普通土、硬土、软土、次坚石、坚石二、项目部组成三、量测监控指标（必做选作）拱脚水平净空变化临界值，拱顶下沉临界值，开挖工作面上围岩岩体结构特征（层理、节理裂隙、断层、破碎带宽度、），侧壁围岩岩体结构特征（层理、节理裂隙、断层）稳定性，地下水铁路隧道监控量测紧接开挖、支护作业，按设计要求进行布点和监测，并根据现场情况及时进行调整量测的项目和内容。量测数据应及时分析处理，并与工程类比法相结合，及时调整支护参数或施工决策。围岩稳定性和支护、衬砌可靠性的信息。二次衬砌合理的施作时间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监控量测必测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1洞内、外观察现场观察、地质罗盘2衬砌前净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计、隧道激光断面仪、全站仪）0.1mm全站仪采用非接触观测法3拱顶下沉水准测量的方法，水准仪、钢尺1mm一般进行水平收敛量测4地表下沉水准测量的方法，水准仪、塔尺1mm浅埋隧道必测（H02b）5二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计）0.01mm6沉降缝两侧底板不均匀沉降三等水准测量1mm沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降7洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测三等水准测量1mm洞口底板（或仰拱填充层面）与洞口过渡段的沉降注：H0隧道埋深；b隧道最大开挖宽度。 监控量测选测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1地表下沉水准测量的方法，水准仪、塔尺1mmH02b时2隧底隆起水准测量的方法，水准仪、塔尺1mm3围岩内部位移多点位移计0.1mm4围岩压力压力盒0.001MPa5二次衬砌接触压力压力盒0.001MPa6钢架受力钢筋计0.1MPa7喷混凝土受力混凝土应变计108锚杆杆体应力钢筋计0.1MPa9二次衬砌内应力混凝土应变计0.1MPa10爆破振动观测爆破振动记录仪爆破振动记录仪临近建筑物11围岩弹性波速度弹性波测试仪注：H0隧道埋深；b隧道最大开挖宽度。四、隧道矽肺病，粉尘分类，预防措施矽肺病矽肺是一种严重危害劳动人民健康的职业病，主要是由于长期吸入含游离的二氧化硅粉尘，引起的以肺间质纤维化，及矽肺结节为主的疾病，严重者可影响肺功能，丧失劳动能力，甚至发展为肺心病、心衰及呼吸衰竭。此病多见于矿工，尤其是掘进工人，以及有大量石英、陶瓷和耐火材料等粉尘接触史者，发病一般较为缓慢，一般为510年，长者可达20年。解放40余年来，随着科学的进步，劳动环境、劳动保护条件的改善，其发病率已大大下降。预防 患者都有密切的矽尘接触史及详细的职业史，引起矽肺的工种很多，长期接触各种金属、煤粉、耐火材料、石粉、水泥、玻璃、陶瓷等工种的工人。 1、防尘。改革生产工艺、湿式作业、密闭尘源、通风除尘、设备维护检修等综合性防尘措施。 2、加强个人防护，遵守防尘操作规程。对生产环境定期监测空气中粉尘浓度，并加强宣传教育。做好就业前体格检查，包括线胸片。 3、凡有活动性肺内外结核，以及各种呼吸道疾病患者，都不宜参加矽尘工作。加强矽尘工人的定期体检，包括线胸片，检查间隔时间根据接触二氧化硅含量和空气粉尘浓度而定。 4、对矽肺患者应采取综合性措施，包括脱离粉尘作业，另行按排适当工作，加强营养和妥善的康复锻炼，以增强体质。预防呼吸道感染和合并症状的发生。 粉尘分类粉尘的分类：粉尘的分类，通常有两种方法，一是按粉尘的性质分类，另一种是按粉尘颗粒的大小分类。 按粉尘的性质分类：(1)无机性粉尘：包括矿物粉尘(如砂、煤)：金属性粉尘(如铁、锡、铅及其化合物)；人工无机粉尘(如金刚砂、水泥、玻璃纤维)。(2)有机性粉尘：包括植物性粉尘(如木材、烟草、面粉)动物性粉尘(如兽皮、角质、毛发)；人工有机粉尘(如炸药、有机染料、塑料、化纤)；(3)混合性粉尘，上述多种粉尘的混合物(如金属研磨时，金属和磨料粉尘混合物等)。在职业健康工作中，常依据粉尘性质，初步判断其对人体危害机理及程度。 按粉尘颗粒的大小分类：(1)灰尘：粉尘粒子的直径大于10微米，在静止的空气中，以加速沉降，不扩散。(2)尘雾：粉尘粒子的直径介于100.1微米，在静止的空气中，以等速降落，不易扩散。(3)烟尘：粉尘粒子直径为0.10.001微米，因其大小接近于空气分子，受空气分子的冲撞呈布朗运动(不规则运动)，几乎完全不沉降或非常缓慢而曲折地降落。由于粉尘颗粒的大小不同，在空气中滞留的时间长短也不同，直接影响操作人员的接尘时间。粉尘在空气中呈现的状态不同所采取的治理方法也不同。 六、噪声致聋噪声分类标准预防措施分类噪声污染按声源的机械特点可分为：气体扰动产生的噪声、固体振动产生的噪声、液体撞击产生的噪声以及电磁作用产生的电磁噪声。 噪声按声音的频率可分为：400Hz的低频噪声 、4001000Hz的中频噪声及1000Hz的高频噪声。 噪声按时间变化的属性可分为：稳态噪声、非稳态噪声、起伏噪声、间歇噪声以及脉冲噪声等。 噪声有自然现象引起的（见自然界噪声），有人为造成的。故也分为自然噪声和人造噪声。 七、振动病的预防振动病振动病一般是对局部病而言，也称职业性雷诺现象、振 动性血管神经病、气锤病和振动性白指病等。 振动病主要是由于局部肢体（主要是手）长期接触强烈振动而引起的。长期受低频、大振幅的振动时，由于振动加速度的作用，可使植物神经功能紊乱，引起皮肤分析器与外周血管循环机能改变，久而久之，可出现一系列病理改变。早期可出现肢端感觉异常、振动感觉减退。主诉手部症状为手麻、手疼、手胀、手凉、手掌多汗、手疼多在夜间发生；其次为手僵、手颤、手无力（多在工作后发生），手指遇冷即出现缺血发白，严重时血管痉挛明显。X片可见骨及关节改变。如果下肢接触振动，以上症状出现在下肢。 振动的频率、振幅和加速度（加速度增大，可使白指病增多）是振动作用于人体的主要主要因素，气温（寒冷是促使振动致病的重要外界条件之一）、噪声、接触时间、体位和姿势、个体差异、被加工部件的硬度、冲击力及紧张等因素也很重要。 劳动保护措施1、改革工艺设备和方法，以达到减振的目的，从生产工艺上控制或消除振动源是振动控制的最根本措施； 2、采取自动化、半自动化控制装置，减少接振； 3、改进振动设备与工具，降低振动强度，或减少手持振动工具的重量，以减轻肌肉负荷和静力紧张等； 4、改革风动工具，改变排风口方向，工具固定； 5、改革工作制度，专人专机，及时保养和维修； 6、在地板及设备地基采取隔振措施（橡胶减振动层、软木减振动垫层、玻璃纤维毡减振垫层、复合式隔振装置）； 7、合理发放个人防护用品，如防振保暖手套等； 8、控制车间及作业地点温度，保持在16摄氏度以上； 9、建立合理劳动制度，坚持工间休息及定期轮换工作制度，以利各器官系统功能的恢复10、加强技术训练，减少作业中的静力作业成分； 11、保健措施：坚持就业前体检，凡患有就业禁忌症者，不能从事该做作业；定期对工作人员进行体检，尽早发现受振动损伤的作业人员，采取适当预防措施及时治疗振动病患者。八、洞口开挖注意问题（滑坡坍塌）隧道洞口开挖拟采用机械施工，洞身开挖使用简易自拼装台车钻眼，多段毫秒雷管引爆，为了提高周边眼的光面爆破效果，周边眼使用专用导爆管引爆。隧道出碴采用装载机装碴，自卸汽车配合运碴。隧道的二次衬砌砼浇筑使用长度为12m的整体式大模板台车，砼在拌和站集中拌制，砼运输车运送，泵送入模。边侧沟施工采用组合钢模板。(1)隧道施工临时设施的布置：由于计划在隧道进口的单端掘进，隧道施工的临时设施在隧道出口的右侧进行布置。根据洞口地形条件将供风机械设备布置在出口的右侧路基外，蓄水池设在洞顶左边离洞口约80m的位置。在机械进场后立即进行洞口土石方开挖，施工洞顶仰坡截水沟和进行仰坡锚喷坡面加固，做好进洞开挖的准备。(2)洞口开挖及加固：采用机械施工，按路基土石方施工方法进行开挖，挖至洞口石方段时，为了尽可能减少对洞口仰坡和路基边坡的扰动，必须采用弱爆破或预裂爆破的方法进行开挖。洞口仰坡采用挂网喷砼加固，以利安全进洞。(3)洞口围岩浅理段的开挖与支护：施工方法采用台阶法施工，上台阶采用超前中空注浆锚杆，上弧导坑环行开挖留核心土法，开挖每循环进尺与型钢拱架间距相同，开挖后及时施作初期支护，下台阶开挖落后于上台阶810m，开挖后及时施作初期支护和仰拱，然后对中间岩柱进行注浆加固。 (4)类围岩及类围岩深埋段的开挖与支护：类围岩采用台阶法开挖，下台阶落后于上台阶810m，上、下台阶的初期支护施作必须紧跟着开挖。类围岩采取全断面方法开挖。 (5)各类围岩的开挖均采用简易自拼装台车钻眼，装载机配合自卸汽车装运出碴。为了确保隧道施工的安全与稳定，在软弱围岩地段施工中必须遵循“弱爆破、少扰动、短开挖、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则，在施工中应采取以下措施：a、每次开挖循环进尺以设计的两榀钢架间距为限，并即时施作支护，以达到短开挖，强支护的目的；b、采用短台阶法开挖，以利快出碴快循环；c、加强围岩监控量测，及时分析处理量测数据，以利进行下一阶段施工预控制，对隧道施工实行动态技术指导，确保施工的安全和隧道稳定；d、根据随时掌握的围岩动态和掘进所提示的工程地质情况，对地质发生变化的特殊不良地段可进一步采取加强支护措施，如加密钢支撑，喷自私自利射砼封闭掌子面，超前锚杆，小钢管、小导管注浆临时仰拱封底等多种行之有效的措施加以综合治理。山岭公路隧道施工安全应注意的几个问题公路隧道为地下线性工程建筑，隧道施工属于地下作业，隧道施工安全是一个复杂的系统工程，存在很多不安全的因素，哪一个方面、哪一个阶段、哪一个环节的工作没有做好都可能酿成事故。永蓝高速公路全线设17座隧道，其中特长隧道3座，长隧道2座，地质水文条件复杂，施工难度大，如何有效地确保隧道施工安全，是摆在我们众多隧道施工管理者和技术人员面前的一个难题。下面结合本人参建的多座山岭公路隧道施工的经验，谈谈个人的看法。 一、开挖是关键 。 开挖工作是隧道施工的第一道工序，也是隧道施工安全的关键。开挖效果的好坏直接影响隧道施工的安全、质量和效益。采用光面爆破，可以减少对围岩的扰动，减少应力集中，有利于自然拱的形成，便于施作初期支护。良好的光面爆破可以减少超欠挖，这样就减少了欠挖处理工作量和衬砌时砼的回填量，同时也减少了因喷射砼表面凹凸不平对防水板造成的损坏的现象。所以开挖也是影响隧道衬砌工作的关键。 二、防塌最重要。 开挖中最重要的一点就是防塌。山岭隧道施工绝大部分采用传统的施工方法钻爆法施工。钻爆法施工的山岭隧道由于受炸药爆破震动的影响，破坏了原有岩体内部受力平衡，当施工方法不当、支护不及时或不力时，围岩就会因失稳而发生坍塌。因此，采用钻爆法施工的山岭隧道如何防止塌方是确保隧道施工安全和工程质量的关键。 1、易发生塌方的地形和部位 在山区修建隧道，由于隧道穿越地区工程地质和水文地质的复杂多变，决定了山岭隧道的施工难度。以下是容易发生塌方的地段和部位，需要大家在施工过程中高度重视。 (1)容易发生塌方的地段： 埋深较浅地段；断层破碎带及断层影响带；岩层接触带；高应力地段；高水位富水地段 (2)容易发生塌方的部位：隧道洞口，隧道拱脚，隧道墙脚，隧道拱部，隧道与隧道的交叉部位(如人行横洞、车行通道)，水平岩层或近似水平岩层的拱部；2、常见的预防措施 在山岭隧道施工中，如果施工方法及支护手段使用不当，不仅不能加快施工进度，而且也不能保证工程质量和施工安全，易造成塌方。因此必须对以下几点加以重视： 选取适当的进洞方法 ： 进洞施工方法要根据洞口段地形、地貌和围岩条件而定。 洞口段为整体性好的、级硬岩时，路堑成型后，即可按全断面法直接进洞。洞口段为浅埋、坡积、软弱的、级围岩时，宜采用台阶法进洞。一般应结合洞口路堑施工分层开挖，到达暗洞进口里程前2m左右，沿设计开挖廓线外施作管棚(常用42mm小钢管，有条件的也可用89mm、108钢管mm)超前支护，而后按台阶法施工。拱部要采用环形开挖留核心土法，下部视情况分一层或两层开挖。为确保安全顺利进洞，暗洞前2m的初期支护通常做成套拱。选择合适的施工（开挖）方法 隧道施工过程和方法是多种多样的，目前我们经常采用的大致有全断面法、台阶法和分部开挖法三大类。 在当前的施工实践中，采用最多的法是台阶法（含环形开挖预留核心土法），其次是全断面法。选择施工方法必须符合快速、安全、质量等的要求。主要包括以下几个方面： 施工条件：施工条件是决定施工方法的最基本因素，它包括一个施工队伍所具备的施工能力、素质以及管理水平。目前永蓝高速公路隧道施工队伍的素质和施工装备水平，有高有低，参差不齐，因此，在选择施工方法时，必须考虑到这个因素的影响，不能一味的图方便、省事、省钱。 围岩条件、隧道断面积、隧道埋深、工期、环境条件等。 各种施工方法在不同围岩和隧道中适用情况： 全断面法：公路隧道级围岩地段。通常采用全断面钻孔一次起爆方法。 台阶法：公路隧道级围岩地段。台阶数量和长度，要根据围岩条件而定。级围岩一般采用两台阶法；级围岩及级偏弱围岩，可改用三台阶法。 台阶法施工的循环进尺，要根据开挖跨度和围岩类别、自稳时间严格控制，并与初期支护钢架设计间距相对应。每次以架立12榀钢架为宜。 上部断面开挖视围岩自稳条件，可采用一次开挖成形和环形导坑预留核心土开挖法，该法适用于、级围岩地段。当围岩自稳性很差时，必须采用小导管或锚杆(注浆)等超前支护措施。 下部断面(中、下层台阶)是开挖作业的重要环节。在开挖顺序上，宜采用先挖侧槽、左右错开向前推进的做法，不宜采用拉中槽挖马口的方法。侧槽开挖长度，靠近边墙范围应采用风钻、风镐手工开挖，人工清壁扒碴，严禁使用重型机械开挖和装碴，以免对围岩过大扰动、破坏围岩和初期支护系统的整体稳定性。 分部开挖法：适用于浅埋大跨公路隧道、山岭软弱破碎、地下水发育的隧道、土质或易坍塌的软弱围岩地段。 采用正确的支护手段和方法 除了施工方法安全合理实用外，采用合理、经济的施工支护手段也是防止隧道坍方的关键。隧道支护应根据不同的围岩级别及地质状况进行施作，对洞口存在堆积体、滑坡体、浅埋及软弱地层等不良地质隧道，可采用大管棚、小导管注浆超前支护，地表注浆加固等辅助施工措施。部分隧道洞口设置抗滑桩保证坡体的整体稳定（如一合同段白泥坳隧道进口滑坡体设计抗滑桩），进洞后尽快施做洞门，确保进洞洞口安全（一合同段排沙坪隧道出口洞口端属严重浅埋偏压，应极早施工做洞门，反压回填，以保证洞口段山体稳定和进洞施工安全）；洞内软弱地层地段以锚、喷、网为主要支护手段，必要时加钢拱架，强化支护措施，同时尽量减少对岩体的扰动，抑制围岩过度松弛变形，确保洞内施工安全。 三、初期支护的施工质量要保证 。 支护是安全的保证。初期支护应及时施作，早封闭，快成环，控制变形。开挖后，要尽早对暴露岩石进行封闭，先初喷45cm厚混凝土封闭岩面，然后安装钢拱架、打设锚杆、挂钢筋网，再复喷至设计厚度。 钢拱架应按设计位置安设，钢架之间必须用钢筋纵向联接，钢拱架与围岩之间应尽量接近，留2-3cm间隙做为保护层，中间有较大空隙时，应设垫块垫紧，再用喷射砼喷堵密实，绝不允许填塞木柴和片石；有很多隧道坍塌都是与初支背后空洞有关，因此，施工中必须加强对此道工序的控制。拱脚处要根据现场情况采用垫石、垫钢板、纵向托梁、锁脚锚杆等措施进行加强，这是保证下步开挖安全最重要的措施，必须认真落实；钢架落底接长时应沿隧道两侧交错进行，根据围岩条件每次接长13榀，上下钢拱架必须对接牢固，尽可能多的与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效应；钢拱架安装好后，复喷混凝土到设计厚度，保护层厚度不得小于34cm。 锚杆根据设计要求和现场地质条件选用。一定要保证锚杆方向和数量，采用砂浆锚杆时要确保注浆饱满，稠度适中；有水地段优先采用早强药包锚杆、楔缝式或缝管式锚杆，端头锚固锚杆一定要保证端头锚固部分的紧固质量。尾部必须加托板，托板应紧固密贴围岩和格栅，以提高锚固效果。 四、重视隧道监控量测和超前地预报的作用 。 在目前公路隧道施工中，一般采用超前地质预探探报技术、监控量测技术等手段预报隧道开挖前方工程地质和水文地质情况，监测支护结构受力变形情况，为设计变更及施工中采取相应的施工方法和支护手段提供依据。采用监控量测技术控制地表下沉和防塌方是最可靠的方法。隧道综合地质超前预报是隧道安全生产的手段和重要施工工序。隧道施工期地质超前预报显示出越来越重要的作用。在隧道开挖掘进过程中，提前发现隧道前方的地质变化，为施工提供较为准确的地质资料，从而可以及时调整施工工艺，减少和预防工程事故的发生。九、洞口段洞顶偏压处理（斜进洞）案例：广梧高速公路某浅埋偏压隧道穿过山地丘陵，半路半隧，长104米，隧道埋深最大约20米，为单洞两车道，设计行车速度80km/h，位于直线上，地震动峰值加速度系数为0.1g。隧道净宽10.25m，建筑限界高5m，内轮廓净高6.97m，内轮廓净宽10.86m。地处山地丘陵，山体走向总体呈近东西向，地面标高230.3268.9m，丘陵脊线明显，山体地形陡峻，南西高，北东低，进口端坡度3237，坡向近东；出口端坡度3035，坡向近北东。隧道施工区无断层出露，隧道区岩体片理化发育，片理产状270-30075-82。隧道围岩地下水与上覆盖层分布和厚度及构造裂隙发育有关，山体范围内地下水的主要类型有坡残积层中的第四系松散层孔隙水和岩石裂隙中的基岩裂隙水。2 浅埋偏压隧道洞口施工技术方案 2.1 施工测量 2.1.1 洞口开挖工程开工之前，测量方面做好如下准备工作：洞口地表复核；洞口刷坡线放样。 2.1.2 地表沉降观测预埋 在靠近截水沟顶选择一个断面通视条件较好、测量方便处预埋牢固的基准点。测点沿地面布置在隧道轴线及其两侧各4个点。测量放线定位，用水准仪量测，隧道开挖开始量测，隧道开挖超过测点30m、并待沉降稳定以后停止量测。 2.2 洞口工程 2.2.1 进口端洞口 隧道进口端洞口工程施工顺序为：洞顶水沟、截水沟洞口边、仰坡开挖洞门挡墙长管棚。 根据洞口的地形及地质条件，进口端洞门采用端墙式。由于洞顶覆盖较薄，采用30m长管棚超前支护，保证安全进洞。设长管棚的地段加设钢插管。洞口位置边坡外露面均应进行绿化。 2.2.2 隧道出口端洞口工程施工顺序 大边墙回填水泥混合土洞口边坡开挖洞门挡墙长管棚反压护拱。 出口端洞口地段严重偏压，避免大刷大挖，体现零开挖理论。采用“明洞暗进”工法，不刷仰坡。出口端洞门采用端墙式。先施工大边墙，在大边墙与地表间隙全部回填水泥混合土，再进行反压护拱施工，洞口35米长管棚超前支护。 2.3洞口开挖 2.3.1 施工方法 洞口工程施工时，先做好洞顶截水沟的开挖及10#浆砌片石工作。施工方法以挖掘机开挖为主，人工配合刷坡，装载机配合挖掘机进行装碴作业，自卸汽车运输弃碴。开挖时自上而下开挖至仰坡坡底标高，在仰坡坡底标高（即变坡点）以下部分，按照长管棚套拱厚度弧线中间预留核心土开挖，预留核心土作为下工序套拱及长管棚施工平台。结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件，并考虑到施工开挖边坡的稳定性，本着“早进晚出”、“少开挖”的原则，洞口工程采用明挖法施工，挖掘机按放样的设计坡率刷坡线开挖，用预先加工好的坡度架控制刷坡坡度，人工修整，每次开挖高度为2米，测量复核坡度无误后，及时进行锚杆、挂网及喷射混凝土临时支护施工，并加强对山坡稳定情况的监测、检查，以保证边坡稳定。 2.3.2 施工控制要点 2.3.2.1 在洞顶截水沟挖通及砌体完成后，根据仰坡开挖总高度及挖掘机有效工作高度 确定开挖台阶数量，台阶高2米，准确按边桩开挖，以真正实现从上而下开挖。 2.3.2.2 准确掌握设计坡率和变坡点。 2.3.2.3 对有防护要求的坡面，应结合开挖，边开挖边进行坡面防护。 2.3.2.4 不破坏周边植被。 2.4洞口边、仰坡防护 2.4.1 施工方法 边、仰坡开挖修整后，即时分层进行边、仰坡临时防护。明暗交界处成洞面临时防护采用喷锚、挂网联合支护，仰坡采用喷锚支护，边坡应进行植草绿化，以稳固洞口边坡，防止因雨水直接冲刷而造成边、仰坡坍塌或滑坡。 2.4.2 施工控制要点 边开挖，边支护，每次工作高度2m左右，避免搭架作业。坡面修刷平顺，一次喷砼到设计厚度。设计有锚杆、钢筋网加固的坡面部分，应先作锚杆，将钢筋网焊接于锚杆外露段，然后再喷砼。锚杆规格、间距、数量、设置位置、角度满足设计要求。采用水泥砂浆作锚固材料，砂子过筛，粒径小于3mm，严格控制配合比，保证砂浆标号不低于30号，注浆饱满。 2.5 大边墙施工 2.5.1 施工方法 先施工大边墙，在大边墙与地表间隙全部回填水泥混合土，回填高度为设计洞顶回填线。开挖时，临时边坡应施作锚喷临时支护，待大边墙施作完成后，其内侧仰拱悬空部分空隙用C20混凝土回填，外侧回填土石。大边墙由里向外回填混合土，在洞门位置的正面采用麻袋围堰，待水泥混合土达到强度后拆除麻袋围堰，在掌子面进行锚喷防护。 2.5.2 施工控制要点 大边墙基础下的地质条件应为弱风化岩石，地质承载力应达到600Kpa。大边墙与地表间隙回填水泥混合土前，应清除地表植被。水泥混合土配比采用碎石土中加425水泥8%，掺水量以不泌水为度，水泥混合土28天抗压强度达到2.0Mpa。水泥混合土要求搅拌均匀,分层压实,每层厚度不大于30cm。加强大边墙的位移量测。 2.6 反压护拱施工 2.6.1 施工方法 反压护拱施工，施作混凝土加固，护拱随地面自然坡度起伏平均厚度保持0.4m，地面锚杆在大管棚施工后施作。反压护拱施工顺序为：清除地表植被，精确测量横断面，垂直地面打入锚杆，绑扎钢筋网，浇筑混凝土护拱。 2.6.2 施工控制要点 清除地表植被。精确测量隧道横断面地面线，纵向间距为2米。垂直地面打入砂浆锚杆，锚杆深度为3.8m。距地面10cm绑扎钢筋网并与锚杆焊接，位置错过较远处可加短钢筋焊接。距地面0.35m铺第二层钢筋网。 2.7 长管棚施工 洞口土石方开挖进行完毕，成洞面及核心土形成后，安排施作长管棚。施工平台结构使用贝雷架及钢管支架搭设，其上覆盖夹板，形成稳定的作业平台。为使钻孔定位准确，设置三榀格栅钢架，以固定管棚导向管。长管棚使用地质钻机成孔，成孔前将孔位编号，施工次序为先钻单号孔再钻双号孔，防止串孔、漏风。每条管棚成孔后利用钻机将钢花管旋转插入孔中，做好孔口封闭，及时进行注浆施工。为了达到注浆饱满的目的，钢管注浆前应装PVC排气管，注浆材料为水泥液，使用液压注浆泵压浆，满足设计注浆量或达到最高设计压力并稳压时终孔。 2.7.1 施工工艺 a、先做好施工地段的边坡防护工作，以利安全施工。 b、采用在C20混凝土套拱内埋设3榀钢格栅拱架及孔口管，钢格栅拱架与孔口管焊接成整体。孔口管位置应用经纬仪以坐标法标定，与格栅焊接时必须严格控制其角度、方向。 c、搭设平台或开挖洞口土方预留平台、安装钻孔机。 钻机平台尽量一次搭好，钻间隔孔，安装钢花管并注浆，然后再钻孔补足并安装钢管和注浆。 安装钻机：钻孔平台要稳固，钻机安装要牢固，防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。 钻机定位：钻孔方位与线路中线平行，且钻孔深度钻杆轴线与管棚轴线要有一定数值的仰角，以抵消钻深后钻杆自重增加所产生的下垂。 d、钻孔 为便于插管，钻孔直径应比管棚设计直径大2030mm。 钻孔测斜可用测斜仪，也可在钻进中根据某些参数和钻孔反馈信息判断钻孔是否偏斜。 e、安装管棚钢管 钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用3m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管。 钢管顶进用钻机顶进，如遇故障，须清孔然后再将钢管插入。 f、注浆 隧道长管棚注浆按固结管棚有限范围内土体设计，浆液扩散半径不小于0.5m。 灌注浆液：水泥浆液。 注浆参数：水泥浆水灰比1：1，注浆压力：初压0.51.0Mpa，终压1.52.0Mpa。 注浆前应先进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，以利施工。 完成注浆后及时清除管内浆液，并用30号水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。 2.7.2 施工注意事项 a、管棚钻孔时，应在开孔后2m处，孔深1/2处，终孔处，量测斜度，发现误差超限随即进行纠编，至终孔仍超限者，应封孔重钻。 b、如注浆量超限而注浆压力仍未到1.22.0Mpa，应调整浆液配合比，直至符合注浆质量标准。 c、将管棚钻孔作为地质预报的手段，为安全施工提供依据。 d、在钻孔作业中，要掌握好开孔与正常钻进的压力和速度，防止断杆事故。 e、钻孔中发生卡钻、掉钻、孔斜、坍塌等故障，要积极采取对策，尽快组织处理、抢修、防止废孔与损伤钻机及造成人身伤亡事故。十、洞口段泥石流多发地段的处理桃花源隧道针对洞口覆盖层薄，两侧山体陡峭，进洞十分困难的特点，为保证隧道安全进洞，经多方研究论证，确定了如下进洞方案，见图2。 图2 洞口支护布置示意图（1）为保证山体稳定，对边仰坡部分山体以及洞口段范围的洞顶土体进行整体性防护，喷射C20混凝土15cm，挂6.5双层钢筋网（20cm x 20cm）封闭洞口边仰坡坡面。（2）为保证进洞安全，环向和径向设长3.5m 25mm x 5mm中空注浆锚杆。（3）洞口沿进洞方向设42mm超前注浆小导管，注水泥浆液，环向间距40cm。（4）洞口沿进洞方向设3排长4.5m22mm超前砂浆锚杆，加固洞口岩层。（5）洞内边开挖边支立I16工字钢拱架。（6）洞内开挖采用“短进尺、弱爆破”，每循环进尺控制在1m以内。（7）利用围岩监控量测数据指导施工。2 施工工艺2.1地表加固隧道进口5m段左侧拱腰处埋深仅90cm左右，为浅埋并且存在偏压现象，隧道成型后极易引起拱顶岩层冒顶，或者在爆破工作中因冲击波影响造成岩体失稳，进洞前必须对洞顶范围岩体进行加固，防止开挖后造成坍塌，保证洞口段施工安全，加上喷射混凝土喷面，形成隔水层，使得地表汇水顺着临时排水排走，不致渗入岩体影响施工安全。具体方案如下：1、采用3.5m注浆小导管对洞顶覆盖层进行加固,注浆小导管加固范围为整个坡面,宽度约为30m，长度约为20m，间距1.2m1.2m,梅花形布置,锚杆采用22钢筋，注浆水灰比1：1；2、锚杆施工后，用6.5钢筋挂双层钢筋网，钢筋网间距20cm20cm，网片与导管绑扎联结；3、采用喷C20喷射混凝土封闭该范围坡面，而在洞口仰坡坡面先初喷一层C20混凝土3cm-5cm厚，封闭岩面后挂第一层钢筋网，再喷一次封闭这层钢筋网，然后再挂第二层钢筋网，喷至设计厚度。2.2洞口段围岩加固（图2）因为洞顶围岩极为破碎，强度低，稳定性很差，必须进行必要的加固才能进行爆破施工。我们采取的具体方案如下：在洞口仰坡坡面，隧道起拱线以上施工三环长度为4.5m的超长锚杆，第一环距开挖线10cm，锚杆间距40cm，第一环、第二环、第三环环向间距为40cm，锚杆间距40cm40cm；在第一环与第二环之间施工42mm超前注浆小导管，小导管长度6m，环向间距40cm。锚杆、小导管均为梅花形布置，注1：1水泥浆液。2.3洞门挑檐防护超前支护完成后应该可以开始准备洞身开挖施工，但因为洞顶覆盖层太薄，新的问题来了，我们又增加一项新的措施挑檐防护。因为本隧道洞口的覆盖层极薄，完成仰坡的超前锚杆和小导管后，开始开挖爆破施工，但第一次爆破就把洞顶覆盖层全部冲破，部分超前锚杆、小导管破坏，根本无法使洞口成型，后来决定采用挑檐，在洞口成型后在小爆破进尺。具体方案见图3。2.3.1恢复破坏的小导管及锚杆 局部位置适当加密，保证洞顶薄层岩体加固效果良好，不致受爆破影响太大。2.3.2架工字钢拱架 第一榀工字钢拱架紧贴洞顶岩面，然后从里向外拼装3榀工字钢拱架，间距为30cm50cm，按设计图纸方法用连接钢筋连接稳固。2.3.3挂板 因为拱圈缘故，只能用小块木模板，用粗铁丝绞挂在连接钢筋和工字钢拱架上，注意要求稳固，密封，保证混凝土质量和外观。2.3.4混凝土浇筑 用C20-C30的混凝土浇筑成型，厚度30cm，加入早强剂，以便在24h内拆模，加快循环进度；布两层20cm20cm20钢筋网。拆模后用C20喷射混凝土喷射拱顶顶面，使得与洞内拱顶喷射混凝土外观一致，不致形成太大反差影响观感。挑檐完成后，有一定的龄期后就可以开始后续的洞身开挖爆破施工。2.4洞身开挖隧道开挖采用“短进尺、弱爆破”，辅以人工和挖掘机开挖，开挖方式采用上下台阶法开挖法，上台阶开挖高度为5m，一次开挖高度超过覆盖层厚度（洞口近距离覆盖层厚度仅为0.9m5m，因此开挖时必须对炸药用量及开挖进尺进行合理的计算和控制。为保证上台阶开挖不会出现冒顶和塌方现象，开挖每循环炮眼深度控制在1m以内，采用先掏槽，后周边的爆破方法，爆破进尺控制在80cm以内，可加大开挖临空面和减少对拱顶覆盖层的作用力。上台阶每循环开挖完成后马上喷射混凝土进行封闭，保证不落石不掉快后，再架立工字钢拱架，施作初期支护。3 围岩监控量测围岩监控量测是指导施工、确保安全的重要手段，通过施工前和施工中收集的数据和工程地质资料，及时分析判断爆破后围岩松动范围及围岩与初期支护受力的稳定状态，预测变形的发展趋势，预报险情，以指导安全施工，指导开挖作业与支护作业。围岩量测的项目有以下几项：1、水平位移收敛量测 每循环开挖完成后，在每个断面拱脚处布一对测点，用专用收敛仪量测。2、拱顶下沉 每循环开挖完成后，每个断面拱顶处设一个点，用水准仪和塔尺进行测量。3、拱顶地表下沉 在隧道地表拱顶部位每1m做一个观测点，用水准仪和塔尺进行测量。十一、洞口端墙墙背回填要点及注意问题洞门端墙的砌筑与墙背回填，应两侧同时进行，防止对衬砌产生偏压。由于在涵洞和路基填土在路基纵断面上的沉降程度不一致需要在台背回填透水性材料进行适当的缓冲，减缓过度的沉降差异，台背回填较多的是碎石，砂砾和无砂大孔砼等材料十二、地质罗盘仪（geologic compass）地质罗盘仪是进行野外地质工作必不可少的一种工具。借助它可以定出方向，观察点的所在位置，测出任何一个观察面的空间位置(如岩层层面、褶皱轴面、断层面、节理面等构造面的空间位置)，以及测定火成岩的各种构造要素，矿体的产状等。因此必须学会使用地质罗盘仪。 圆盆式地质罗盘仪由磁针、刻度盘、测斜仪、瞄准觇板、水准器等几部分安装在一铜、铝或木制的圆盆内组成。 用途1测产状：包括走向、倾向、倾角； 2地形草测：包括定方位(即交会定点)，测坡角，定水平； 3测垂直角 地质罗盘的使用方法在使用前必须进行磁偏角的校正。 因为地磁的南、北两极与地理上的南北两极位置不完全相符，即磁子午线与地理子午线不相重合，地球上任一点的磁北方向与该点的正北方向不一致，这两方向间的夹角叫磁偏角。 地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏，偏于西边称西偏。东偏为(+)西偏为(-)。 一.地球上各地的磁偏角都按期计算若某点的磁偏角已知，则一测线的磁方位角A磁和正北方位角A的关系为A等于A磁加减磁偏角。应用这一原理可进行磁偏角的校正，校正时可旋动罗盘的刻度螺旋，使水平刻度盘向左或向右转动，(磁偏角东偏则向右，西偏则向左)，使罗盘底盘南北刻度线与水平刻度盘0-180度连线间夹角等于磁偏角。经校正后测量时的读数就为真方位角。 二.目的物方位的测量是测定目的物与测者间的相对位置关系，也就是测定目的物的方位角(方位角是指从子午线顺时针方向到该测线的夹角)。 测量时放松制动螺丝，使对物觇板指向测物，即使罗盘北端对着目的物，南端靠着自己，进行瞄准，使目的物，对物觇板小孔，盖玻璃上的细丝，对目觇板小孔等连在一直线上，同时使底盘水准器水泡居中，待磁针静止时指北针所指度数即为所测目的物之方位角。(若指针一时静止不了，可读磁针摆动时最小度数的二分之一处，测量其它要素读数时亦同样)。 若用测量的对物觇板对着测者(此时罗盘南端对着目的物)进行瞄准时，指北针读数表示测者位于测物的什么方向，此时指南针所示读数才是目的物位于测者什么方向，与前者比较这是因为两次用罗盘瞄准测物时罗盘之南、北两端正好颠倒，故影响测物与测者的相对位置。 为了避免时而读指北针，时而读指南针，产生混淆，放应以对物觇板指着所求方向恒读指北针，此时所得读数即所求测物之方位角。 三.岩层产状要素的测量岩层的空间位置决定于其产状要素，岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角。测量岩层产状是野外地质工作的最基本的工作方法之一，必须熟练掌握。 1. 岩层走向的测定 岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。 测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。 因为走向是代表一条直线的方向，它可以两边延伸，指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向，如NE30度与SW210度均可代表该岩层之走向。 2.岩层倾向的测定 岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影，恒与岩层走向垂直。 测量时，将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。 假若在岩层顶面上进行测量有因难，也可以在岩层底面上测量仍用对物觇板指向岩层倾斜方向，罗盘北端紧靠底面，读指北针即可，假若测量底面时读指北针受障碍时，则用罗盘南端紧靠岩层底面，读指南针亦可。 3岩层倾角的测定 岩层倾角是岩层层面与假想水平面间的最大夹角，即真倾角，它是沿着岩层的真倾斜方向测量得到的，沿其它方向所测得的倾角是视倾角。视倾角恒小于真倾角，也就是说岩层层面上的真倾斜线与水平面的夹角为真倾角，层面上视倾斜线与水平面之夹角为视倾角。野外分辨层面之真倾斜方向甚为重要它恒与走向垂直，此外可用小石于使之在层面上滚动或滴水使之在层面上流动，此滚动或流动之方向即为层面之真倾斜方向。 测量时将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬锥中尖所指最大读数，即为岩层之真倾角。 岩层产状的记录方式通常采用下面的方式： 既方位角记录方式，如果测量出某一岩层走向为3100，倾向为2200 ，倾角350，则记录为NW3100SW350或3100SW350或2200350。 野外测量岩层产状时需要在岩层露头测量，不能在转石(滚石)上测量，因此要区分露头和滚石。区别露头和滚石，主要是多观察和追索并要善于判断。 测量岩层面的产状时，如果岩层凹凸不平，可把记录本平放在岩层上当作层面以便进行测量。 十三、GPSGPS的工作原理 1.1GPS构成 GPS主要由工作卫星、地面监控系统及用户设备三部分构成。1GPS空间卫星由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道平面的倾角为55,卫星的平面高度为20200km,运行周期为11h58min。卫星用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断的发送导航定位信号,导航定位信号中含有卫星的位置信息,使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻,高度角15以上的天空能同时观测到4颗以上卫星。GPS地面监控站主要分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据,计算各卫星的轨道参数、钟差参数等,并将这些数据编制成导航电文,传送到注入站,再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。GPS接收机可捕获卫星的信号,跟踪并锁定卫星信号,并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应软件,以基线解算、网平差,求出GPS接收机天线中收的三维坐标、速度和时间。 1.2GPS定位原理 GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置点架设GPS接收机,在某一时刻同时接收了3颗以上的GPS卫星所发出的导航电文,通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离,同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的三维坐标位置。从而用距离交会的方法求得该点的三维坐标。 在GPS测量中通常采用两类坐标系统,一类是在空间固定的坐标系统,另一类是与地球体相固联的坐标系统,称地固坐标系统,我们在工程测量中常用地固坐标系统。 1.3GPS测量的特点 相对于常规测量来说,GPS测量主要有以下特点:测量精度高。GPS观测的精度明显高于一般常规测量,在小于50km的基线上,其相对定位精度可达110-8。测站间无需通视。GPS测量不需要测站间相互能视,可根据实际需要确定点位,使得选点工作更加灵活方便。观测时间短。随着GPS测量技术的不断完善,软件的不断更新,在进行GPS测量时,静态定位每站仅需20min左右,动态相对定位仅需几秒钟。仪器操作简便。目前GPS接收机自动化程度越来越高,操作智能化,观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数,接收机即可进行自动观测和记录。全天候作业。GPS卫星数目多,且分布均匀,可保证在任何时间、任何地点连续进行观测,一般不受天气状况影响。提供三维坐标。GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标,其高程精度已可满足四等水准测量的要求。 2GPS在工程测量的应用实例 2.1工程概况 本工程为某市新开发区,该区位于市南侧,占地面积约12Km2,开发区用地均为小山包及一些旱园,区内未布设控制点,本次为加快开发区建设,计划建设道路5km。道路呈丁字型分布,考虑到开发区树木茂盛、地形复杂、通视困难,行走不便,该工程复杂工期较紧,通视困难决定采用GPS测量。 2.2GPS测量的技术设计 设计依据 GPS测量的技术设计主要依据1999年建设部发布的行业标准城市测量规范、GB/T19314-2001标准全球定位系统城市测量技术规程及工程测量合同有关要求制定的。设计精度根据工程需要和测区情况,选择城市或工程二级GPS网作为测区首级控制网。要求平均边长小于1km,最弱边相对中误差小于1/10 000,GPS接收机标称精度的固定误差a15mm,比例误差系数b2010-6。 设计基准和网形如下图所示,控制网共7个点,其中联测已知平面控制点3个, 采用3台GPS接收机观测,网形布设成边连式,利用静态观测,求出测区内待定点3个,作为本工程的首级点,在工程规划、设计、施工阶段,利用本次求出的首级点,用动态观测,对本工程进行测设。 观测计划 根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度(空间位置因子PDOP),选择最佳观测时段(卫星多于4颗,且分布均匀,PDOP值小于6),并编排作业调度表。 2.3 GPS测量的外业实施 选点。GPS测量测站点之间不要求一定通视,图形结构也比较灵活,因此,点位选择比较方便。但考虑GPS测量的特殊性,并顾及后续测量,选点时应着重考虑:每点最好与某一点通视,以便后续测量工作的使用;点周围高度为15以上不要有障碍物,以免信号被遮挡或吸收;点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等,以免电磁场对信号的干扰;点位应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方,以便观测和日后使用;选项点结束后,按要求埋设标石,并填写点之记。 观测。根据GPS作业调度表的安排进行观测,采用静态相对定位,卫星高度角15,时段长度45min,采样间隔10s。在3个点上同时安置3台接收机天线(对中、整平、定向),量取天线高,测量气象数据,开机观察,当各项指标达到要求时,按接收机的提示输入相关数据,则接收机自动记录,观测者填写测量手簿。 2.4 GPS测量的数据数据处理 GPS网数据处理分为基线解算和网平差两个阶段,采用随机软件完成。经基线解算、质量检核、外业重测和网平差后,得到GPS控制点的三维坐标(见表1),其各项精度指标符合技术设计要求。 十四、Q值法：数据、评估方法NGI围岩分级法NGI围岩分级法是一种以经验为主、把围岩定量化的工程方法。为确定六种参数，需要对实际围岩地址状况作详细的观测统计分析。在拉平隧洞施工中按Q值进行围岩分级时，通过对隧道围岩进行详细的观测，作出地址观察图（下图），并进行了统计分析，确定出了六种参数围岩级别与支护措施