隧道施工技术指南范文
时间：2023-12-05 11:41:31
隧道施工技术指南篇1
【关键词】 隧道施工 匝道桥桩 矿山法 下穿
1 工程概况
1.1 工程基本情况
南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段工程南京南站两端区间隧道土建工程，本工程分站前和站后区间隧道，站前5号风井至5a号竖井为两座并行单洞单线隧道，5a号竖井至南京南站为一座单洞双线隧道，长199.53m；站后南京南站至6号竖井为两座并行单洞双线隧道，分别长120m；6号竖井至7号竖井为一座单洞双线隧道，长141m。区间隧道布置示意图见图1所示。
1.2 工程匝道桥桩情况
工程双线隧道分别在江南路、六朝路下面侧穿高铁南京南站北联络道匝道桥桩基，其中南京南站至6号竖井区间的两座并行单洞双线隧道均下穿高铁南京南站北联络道匝道桥。工程下穿匝道桥段落情况如图2所示。
江南路匝道桥桩基下面靠近隧道左侧的两个承台下面分别有4根φ1200钻孔灌注桩，桩底标高为-15m；靠近隧道右侧的两个承台下面分别有2根φ1800钻孔灌注桩，桩底标高为-15m。左侧桩身与隧道净距为4.523m，右侧桩身与隧道净距为3.592m，其桩底比隧底低13.047m。
六朝路匝道桥桩基下面靠近机场线隧道左侧的两个承台下面分别有4根φ1200钻孔灌注桩，桩底标高为-6.4m；两线间的匝道桥的两个承台下分别有2根φ1800钻孔灌注桩，桩底标高为-6.6m；s3线隧道南侧匝道桥的两个承台下分别有4根φ1200钻孔灌注桩，桩底标高为-5.4m。机场线隧道与其北侧桩身净距为5.115m，隧底比桩底高4.384m；两线间的桩身与机场线隧道净距为5.32m，桩底比隧底低4.584m；与s3线隧道净距为3.1m，桩底比隧道底低4.575m；s3线隧道与南侧匝道桥桩身净距为7.873m，隧底比桩底高3.437m。
1.3 隧道下穿匝道桥桩风险
①区间下穿北联络道匝道桥可能引起周边地层变形明显，引起匝道桥桥墩发生沉降、位移等情况，也会引起桥下市政道路沉降不均，出现裂缝等ⅲ级风险事故。
②暗挖隧道施工。由于施工隧道地层变化大，拱顶部分为粉质粘土、强风化粉细砂。施工中可能由于开挖方法不当、支护不及时、变形超限，仰拱未及时成环，注浆效果差等原因可能引发塌方或结构破坏等ⅲ级风险事故。
2 矿山法隧道施工方案
2.1 总体方案
①在隧道下穿开挖施工前，在隧道上的地面铺设厚度为30mm的钢板。区间双线隧道下穿北联络道匝道桥期间，采用crd工法、非爆破方法进行开挖。②区间隧道超前支护采用108洞身大管棚+42单层超前小导管，施工时，按照crd工法分部开挖步序进行分部打设。③区间隧道下穿北联络匝道桥期间，采取地面根中注浆措施。④侧穿匝道桥桩基时，在隧道拱腰和边墙位置，增加打设42超前小导管、r25注浆径向锚杆。
3 矿山法隧道施工技术
3.1 道路地面上铺设厚钢板
①测量放样钢板铺设区域。技术人员采用全占仪把区间隧道下穿北联络道匝道桥段落隧道洞身侧壁边线并外放2m宽度进行放样。②沿着线路方向，在放样区域铺设30mm厚钢板，铺设区域长度为整个道路，横向宽度不少于放样区域宽度。钢板铺设时，每块钢板长边同车轮行走方向一致，相邻钢板点焊在一起，点焊位置间距50cm。
3.2 超前支护
3.2.1 长管棚施工
①区间双线隧道下穿北联络道匝道桥段落均采用长管棚超前预支护，管棚采用φ108×6的无缝钢管，长度可以根据实际情况确定，每节长4～6m，以丝扣连接而成。钢管与钢花管交叉布置，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。管棚设置在拱部150°范围内，其环向间距40cm。钢花管上钻注浆孔，呈梅花形布置。钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为φ18，固定环采用φ42短管节，节长3～5cm，将其与主筋焊接，间距按1.5m设置。②钻孔采用宜化双联凿岩机cl-140型干成孔。粘土层采用水成孔方式。③管棚施工工序：施作导向墙、制作钢花管安装钻机钻孔清孔
验孔顶进管棚钢管注浆。④管棚施工工艺：本项目双线隧道下穿北联络道匝道桥和市政道路采用crd工法分部开挖，超前支护为108长管棚。
3.2.2 超前小导管施工
超前小导管均采用φ42×3.5无缝钢管，长4.5m，环向间距0.4m，外插角10°设于拱部150°范围，注水泥浆加固。施工工艺流程如下：
施工准备注浆孔位布置钻孔清孔导入小导管安止浆塞浆液配制注浆焊上钢管未端挡圈结束。
为防止注浆漏浆，在小导管的尾部用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。钢管尾端外露足够长度，并与格栅钢架焊接在一起，但顶入长度不小于钢管长度的90%。
小导管注浆采用活塞式电动注浆机压注浆，注浆压力为0.5～1.0mpa，一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。当注浆压力达到设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。
3.3 袖阀管注浆施工
袖阀管布置在北联络道匝道桥承台两侧，间距1m，袖阀管直径98。打设时袖阀管与地面夹角为45°，管口与匝道桥承台具有一定距离，管底在承台下。
3.3.1 工艺原理 采用袖阀管注浆预防渗漏水和袖阀管注浆处理渗漏水原理，该处理方案实施时，可预先注入水泥浆，待渗漏水处可见水泥浆时，表明浆液已进入渗水路径，即可注入双液浆。尤其需注意合理调整双液浆配合比，使其凝胶固化时间适当，以便能充分堵塞渗水路径。
3.3.2 施工工艺特点
①袖阀管是一种只能向管外出浆，不能向管内返浆的单向闭合装置。灌浆时，压力将塑料阀管小孔外的橡皮套冲开，浆液进入地层，如管外压力大于管内时，小孔外的橡皮套自动闭合阻断浆液进入管内。②为防止承台受力不均，采用隔孔注浆、在承台两侧对称注浆。③在被加固的地层中，进行多点、定量、均衡的注浆，使得注浆体在地层中分布较为均匀，大大提高被加固地层段的整体稳定性。
3.3.3 质量控制要点
⑴造孔质量控制。注浆孔因为是45°斜向孔，孔与孔之间能否可靠地搭接是质量控制的关键，故造孔轴线形成的注浆斜面控制应严格要求。可采取以下措施保证造孔轴线45°：①钻机底座必须固定牢靠，使钻机在钻进时确保平稳。②每个孔在钻进前用水平尺测量钻机的水平度，利用垂球测量钻杆的倾斜角度，及时进行校正。③加强施工监测，在钻进过程中随时利用锤球对钻杆的倾斜度进行监控和调整。④当钻至设计深度后，必须通过钻杆注入封闭泥浆，直到孔口溢出泥浆时方可提杆。当提杆至中间深度时，应再次注入封闭泥浆，最后完全提出钻杆。封闭泥浆7d无侧限抗压强度宜为0.3～0.5mpa。
⑵注浆压力的控制。注浆压力一般与加固深度的覆盖压力、建筑物的荷载、浆液黏度、灌浆速度和灌浆量等因素有关。注浆过程中压力是变化的，一般情况下初始压力小，最终压力高，注浆压力一般应控制在0.2～0.5mpa之间。
⑶浆液比重控制。每20min测量1次浆液比重指标值，质检员应加大抽检频率。发现浆液比重不符合要求，应立即采取处理措施。
⑷拔管控制。注浆完毕后即拔管，若不及时拔管，浆液会把管子凝固住而增加拔管困难。拔管时宜采用拔管机。用塑料阀管注浆时，注浆芯管每次上拔高度应为330mm。拔出管后，应及时涮洗注浆管等，拔出管后在土中留下的孔洞，应用水泥砂浆予以填塞。
⑸流量控制。灌浆流量一般为20～45l/min。
⑹外加剂控制。为改善浆液性能，在水泥浆液拌制时加入外加剂，掺量通过试验确定。
⑺冒浆处理。土层上部自重压力小，下部自重压力大，注浆过程中浆液有可能在上层自重压力较小部分部位产生上拉现象，出现“冒浆”，此时可采用间歇注浆法。
3.4 洞身开挖
3.4.1 crd法施工步骤
下穿北联络道匝道桥段落，区间隧道洞身开挖采用crd工法分部开挖。crd法施工时，隧道分成四部分分步开挖，施工步骤如图3所示。
⑴①部支护开挖：先做①部超前管棚，注浆加固地层，开挖洞室①部。然后做初期支护及中隔壁、临时仰拱、临时挂网喷砼，施工径向锚杆和锁脚锚管。
⑵②部支护开挖：先开挖洞室②部（①②部纵向错开20米），施做初期支护及下部中隔壁。
⑶③部支护开挖：先做剩余部位小导管并注浆，开挖洞室③部（③①部掌子面纵向错开20米）。再做初期支护、临时仰拱
、临时挂网喷砼，施工径向锚杆和锁脚锚管；
⑷④部支护开挖：开挖洞室④部（④③部纵向错开20米），架设底部钢格栅并喷混凝土。
3.4.2 双线隧道crd工法开挖支护技术措施
⑴快速进行挂网、架立格栅钢架、喷混凝土工艺，及时封闭初期支护，以减少地层松弛，最重要的是及时封闭仰拱。
⑵台阶长度按规范要求设置3～5m，根据实际情况适当缩短开挖台阶和各开挖分部的施工间隔，使初期支护尽快闭合，以控制围岩变形。
⑶严格格栅钢架安设标准。在格栅安装架设其间，钢筋格栅应垂直线路中线，控制标准：允许偏差为横向±30mm，纵向±50mm，高程±30mm，垂直度5‰。
⑷混凝土喷射应分片依次自下而上进行并先喷钢筋格栅与壁面间混凝土，然后再喷两钢筋格栅之间混凝土；每次喷射厚度为：边墙70～100mm；拱顶50～60mm。
⑸喷射混凝土2h后应养护，养护时间不应少于14d。
⑹为拱脚避免积水软化，开挖时，临时排水沟位置离拱脚不少于30cm；立拱架时，拱脚支垫在水泥块上，下台阶支护时及时拆除水泥块并连接下台阶拱架。
⑺初支完成后，背后及时填充注浆。
4 施工监测
现场监控量测必须贯穿整个施工过程的始终，下穿匝道桥段落，桥墩位移、地面沉降监测必须落实到位，严格按照审批后的监测方案进行实施，施工过程做到信息化指导施工。
5 结语
本工程采用矿山法隧道下穿匝道桥施工技术，由于实施了超前支护、袖阀管注浆、crd分部洞身开挖等施工技术，顺利地下穿了匝道桥桥桩，施工过程中无任何施工安全事故，各项监测指标均满足要求。本次施工积累了地铁隧道下穿桥体的成功经验，对以后类似隧道下穿桥体等构筑物有一定的借鉴价值。
参考文献：
[1]袁竹.矿山法隧道下穿铁路沉降影响分区研究.西南交通大学，2010-05-01.
[2]赵巧兰，邬泽.莞惠城际铁路大断面矿山法隧道下穿高层建筑的影响分析.铁道标准设计，2012-12-20.
隧道施工技术指南篇2
主隧道全长53.9千米,其中海底部分23.3千米,内径为9.6米,最深的部分在海底100米以下,离水面距离为240米。主隧道为铁路隧道,横断面的设计是考虑允许新干线铁路双线运行。青函隧道是一条十分重要的通道,目前日本铁路当局打算在隧道里铺设具有大容量的光纤通讯电缆、高压输电线、天然气管道等,以对隧道加以综合利用,提高经济效益。
二、世界最长陆上隧道
世界最长陆上隧道是瑞士勒奇山隧道,它穿越阿尔卑斯山,全长近33.8千米,由政府斥资约35亿美元,历时8年建成,于2007年12月9日正式投入运营。瑞士地理位置独特,正好位于欧盟南北部之间。自1980年以来,南北欧之间繁忙的交通令瑞士境内的运输量提高了十几倍,大型载重卡车、旅游观光客车等造成的隧道堵塞令瑞士不堪重负。新隧道的投入使用将在很大程度上缓解这种运输压力,使德国与意大利之间的列车往来时间由原来的3.5小时缩减至2小时以内。客运火车会向乘客提供白酒、瑞士奶酪和一些牛肉干之类的特产,手机讯号也将全程保持畅通,即使是在隧道的最深处也依旧可以随意拨打电话。尽管勒奇山隧道被视为最长的陆上隧道,但实际上,它仅能称得上世界第三长铁路隧道,排在日本青函隧道和50千米长的英吉利海峡隧道(海底隧道)之后。不过,若是瑞士目前还在修建中的圣哥达隧道在2017年完工,它将凭借58千米的长度,成为世界上最长的铁路隧道。
三、世界最长冻土隧道
世界最长冻土隧道是中国昆仑山隧道,全长1 686米,海拔高达4 600多米,地处多年冻土区,地质结构复杂,自然条件严酷。隧道穿越多条断裂带,进口处有厚层地下冰,出口处为乱石堆积体,中间有裂隙水、地下水和融冻泥流。昆仑山隧道于2001年9月开工,是青藏铁路建设的头号重点控制工程,在铁道部已确定的9个冻土隧道科技攻关项目中,有8个项目在昆仑山隧道施工试验。施工单位在施工方法、施工工艺等方面有了重要进展,取得了“湿喷混凝土施工作业”、“防排水结构和隔热保温层施工技术”和“隧道仰拱作业桥的研制和使用”等多项成果,保证了施工优质、快速进行,同时为高原冻土隧道施工积累了经验。他们在较弱围岩地段采取超前锚杆注浆支护等措施,并采用“长隧短打”方案,在隧道一侧开凿两个横洞,形成4个口、多个工作面进行,探索出高原机械功率恢复、低温启动等方法,提高了机械设备在高原施工的适应性能,扫除了冻土隧道施工的“拦路虎”,保证了工程质量和施工安全。
四、世界最长高速公路隧道
世界最长高速公路隧道——挪威雷尔达隧道于2000年11月27日正式开通并投入使用。雷尔达隧道位于距离挪威西岸城市卑尔根大约100千米的一座山中,在奥斯陆市西北方300千米,以24.5千米(单洞双向双车道)的长度成为世界最长的隧道。雷尔达隧道费时6年才完工,耗建高达11亿4千万美元,它的开通将大大方便挪威两个主要城市奥斯陆和卑尔根之间的公路交通。
五、世界最长双洞高速公路隧道
2007年6月19日,我国自行设计施工的世界最长双洞高速公路隧道——秦岭终南山公路隧道正式通车。终南山公路隧道为上下行双洞单向四车道,单洞全长18.02千米,是亚洲第一、世界第二的超长隧道,建设规模为世界第一,总投资31.93亿元。建设过程中,创造了多项世界之最,其中有目前世界口径最大、深度最高的竖井通风工程,世界高速公路隧道最完备的监控技术,两洞共安装摄像机288台,每250米设置一台视频事件检测器和火灾报警系统。在隧道管理上运用了首创的策略自动生成软件,只要发生事件,系统就会自动生成相应的策略程序进行全方位联动指导。
终南山公路隧道还首创设计了特殊灯光带,将隧道分解为三个不同灯光效果的短隧道,通过灯光变化,在隧道侧部顶端分别映衬出蓝天白云、晚霞绿草,灯光图案的变化既保证了照明、引导功能,又缓解了驾驶员在隧道长久行驶的视觉疲劳,给人耳目一新的感受。终南山公路隧道是国家高速公路网包头到茂名线关键控制性工程,是陕西公路网西安至安康高速公路的重要组成部分,是贯通黄河经济圈与长江经济圈的黄金通道。终南山公路隧道会极大方便人民群众安全便捷出行,有效增强公路交通的服务质量和服务水平,同时也将为推动沿线区域经济发展发挥重要作用。
六、世界最长湿陷性黄土隧道
隧道施工技术指南篇3
丽泽桥为全互通式立交桥，位于北京市西三环南段丰北路与西三环相交处，是连接西三环和丰台北路的重要交通枢纽，也是北京市几座大型桥梁之一，于1991年竣工投入使用。北京地铁14号线西局～东管头站区间暗挖隧道下穿丽泽桥区，其中地铁近距离穿越桥梁共计14处(见图1)，分别为:丰北路上东西向的主桥A、主桥B，南北主桥，四环主路上南北向的公交停靠站1号桥、公交停靠站2号桥，Z3匝道桥、Z4匝道桥、Z5c匝道桥、Z6匝道桥、Z7a匝道桥、Z7b匝道桥、Z7c匝道桥、Z8匝道桥、K4+657通道，桥桩与隧道的净距为0.84～4.61m，且桩端在隧道的肩部———受力最不利位置。桥梁为混凝土现浇连续箱梁，检查评估报告显示，桥梁技术状况等级评定为A级，即“完好状态”，见表1。
2桥桩及隧道沉降及变形模拟预测
2.1预测目的在区间暗挖隧道施工时，为确保暗挖施工顺利通过桥区，同时确保丽泽桥交通畅通，在施工前，按施工工况进行模拟分析预测，确定不同工况的各项施工参数，预测桥梁沉降量，验证设计、施工方法的科学性和合理性，弥补理论分析存在的不足，最后确定最优施工参数。
2.2桥梁沉降控制指标1)桥梁竖向均匀沉降控制值:15mm。2)纵向不均匀沉降位移控制值:5mm。3)墩柱横桥向相邻基础不均匀沉降位移控制值:3mm。4)地表沉降控制值:30mm。
2.3桥桩变形预测模型及分析
2.3.1模型建立计算软件采用大型岩土计算软件FLAC-3D，假定土体为各向同性弹塑体，由实体单元模拟，其应力-应变关系满足莫尔-库仑准则;采用shell单元模拟初支，二衬采用实体单元;模型边界范围按4倍开挖洞径计，地表为自由面，其余面均施加法向约束，施工模拟，每循环进尺0.5m，采用上、下台阶法施工，严格按浅埋暗挖“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭”方针实施。计算模型见图2。
2.3.2计算计算工况为对桥桩周围土体进行注浆加固后开挖的工况。对桥桩周围土体进行加固，以降低由于暗挖施工对桥桩承载力的影响。此工况下，暗挖施工影响近暗挖侧桥桩的沉降值为4.8mm(见图3)，远暗挖侧桥桩沉降值为3.6mm(见图4)，差异沉降为1.2mm。桥桩沉降主要发生在上台阶开挖期间，沉降值为3.7mm，且沉降速率加大，下台阶开挖时引起的桥桩位移值约为1.1mm。经过分析，桥桩距离隧道越近，沉降越大;同时在隧道施工期间，桥桩沉降主要发生在上导洞开挖期间，应加强上导洞开挖期间施工工艺控制，并应尽快对上导洞临时仰拱封闭成环并及时进行回填注浆。
3施工技术措施
3.1隧道侧穿桥桩加固技术本工程暗挖通道要垂直穿过丽泽桥桥桩，隧道边缘最近处距离桥桩不到1m，如果不采取相关措施，该部分桥桩的整体摩擦力将会全部失去，并且边土体变形也会使未动土层摩擦力降低。为达到加固隧道侧穿桥桩范围内的土体，控制沉降，经研究论证综合采取的以下技术措施:地面复合锚杆桩加固;隧道拱部180°范围内小导管超前注浆加固;隧道初支格栅钢架加密至0.5m，必要时密排，并加设临时仰拱;上导洞预留核心土先行通过技术;洞内临时仰拱下45°范围内进行径向注浆加固;初支背后注浆纵向、环向间距加密至2m;二衬背后多次重复注浆;加强监控量测等。
3.1.1地面复合锚杆桩加固技术在地面条件和地下管线允许的情况下，对桥桩尽量采取地面加固措施。主要做法为在地面采用复合锚杆桩加固地层，将桥桩周围土体加固和改良，以不降低原有侧摩阻力为目的，并在隧道内对桥桩底部土体实施注浆加固，增大桩端承载力。加固后的地基应具有良好的均匀性和自立性，加固体强度应不小于5MPa，渗透系数≤1.0×10－6cm/s。具体布置见图5、图6。复合锚杆桩孔径Φ150mm，孔内安装锚杆(3根直径Φ20mm螺纹钢筋)，锚杆桩钢筋骨架为隔离环(50mm×3.5mm普通煤气管，每段长100mm)+定位支撑(Ф18螺纹钢，长度40mm，与隔离环双面焊接)，桩纵向每米1段，与主筋双面焊接。另附三根Ф20塑料管作为注浆管，注浆管出浆口距底端4m，出浆孔φ4mm，出浆孔竖向错开150mm。见图7、图8。注浆分三次进行:第一次采用常压注浆，注浆压力0.4～0.5MPa，孔口溢浆时结束本次注浆，水泥浆水灰比0.5∶1;第二次注浆采用中高压注浆，注浆压力1.0MPa，水泥浆水灰比0.75∶1，在第一次 浆完成后10～15h进行;第三次注浆压力1.5MPa，，水泥浆水灰比0.75∶1，在第二次注浆完成后5～10h进行。
3.1.2洞内超前注浆加固非桥区段超前小导管布置为拱部环向120°，桥区段地层以卵石－圆砾石为主，且桥桩基础底部位于隧道肩部，为减小桥桩沉降，根据以往施工经验及专家评议，对超前注浆进行优化:小导管采用φ25无缝钢管，长1.7m，水平倾角为10°～15°，环向180°范围打设，纵向每榀打设，环向间距300mm，详细见图9。注浆浆液选用单液水泥浆+早强剂，压力控制0.3～0.5MPa。
3.1.3格栅加密并加设临时仰拱根据模拟分析，桥桩沉降主要发生在上台阶开挖期间，则在隧道开挖过程中上台阶应近快封闭。针对互情况，在隧道穿越桥桩前后各10m范围内，格栅加由非桥区段的0.75m减小至0.5m，并增设临时仰拱，临时仰供采用I22a工字钢和挂网锚喷混凝土的形式，将隧道初衬分为上下两个导洞，使上导洞一环一封闭。详细见图10。
3.1.4上导洞预留核心土先行通过技术台阶法可以有足够的工作空间和相当的施工速度，但上、下部作业有干扰;台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数，但台阶有利于开挖面的稳定，尤其是上部开挖支护后，下部作业就较为安全。本工程在暗挖隧道在侧穿桥桩时为保证地面沉降，加设了临时仰拱，分成上下导洞进行开挖。根据计算，在隧道开挖过程中，上台阶开挖对地面及桥桩沉降影响较大，因此考虑到应缩短上导洞封闭成环时间，减小沉降，在侧穿桥桩过程中采取上导洞预留核心土先行通过技术措施进行施工，长度约为20m。隧道施工上导洞先行通过见图11。
3.1.5径向注浆加固技术暗挖区间下穿桥桩段时，桥桩底基本位于隧道中部，在隧道土方开挖过程中，隧道周围的土体稍有扰动、松散，就会引起桥梁沉降;同时初支施工时也会有回喷不密实的情况，极易导致桥桩沉降，引发地面桥梁交通安全事故。为避免近桥桩侧隧道周边土体扰动或回填不密实，决定在隧道靠近桥桩侧采用径向注浆技术，对桥桩底部土体进行加固，以保证隧道初支完成后隧道近桥桩侧土体的密实。在隧道靠近桥桩侧，临时仰拱下45°范围内进行径向注浆，注浆范围为1.5m;注浆管采用φ25×5小导管，长1.5m，1000×1000梅花型布置，布置纵向范围为桥桩两侧各6m。注浆浆液选用1∶1纯水泥浆液，压力控制为0.2～0.5MPa。详见图12。
3.1.6初支背后多次重复回填注浆在暗挖开挖过程中，初支锚喷背后普遍存在锚喷回填不密实现象，这种情况会导致地面及桥桩的沉降加大，为减小其沉降，必须对初支背后回填注浆。对初支背后一次注浆后，由于浆液收缩，会产生后续空隙，同时由于后续隧道开挖，引起隧道周边土体扰动，后续工序对土体的扰动引起的地表沉降会有一个延迟期，上述两个原因综合作用，使一次背后注浆后在初支前后还会有空隙产生，因此需进行多次重复注浆，以保证初支背后土体密实。(1)注浆管间距:纵向间距由设计3m缩短至2m，环向间接由原设计拱顶2m、侧墙3m统一调整为2m，并呈梅花型布置，以防止背后注浆不密实。(2)为保证背后回填注浆及时，注浆段与上台阶开挖面距离由5m调整至4m，注浆段长度由设计5m缩短至4m。(3)注浆采用水泥+粉煤灰+白灰，重量比为1∶1∶1、拌和成粘稠状;注浆分两次进行，第一次注浆，注浆压力达到0.3MPa并稳压10min后停止;30min后进行二次补浆，二次补浆稳压压力应达到0.5MPa，并稳压3min后停止。(4)每填充注浆完成约20m，即对填充注浆情况进行空洞检测。检测采用拱顶和起拱线位置进行连续检测，如存在空洞情况，进行再次注浆，并进行再次检测，直至填充密实。
3.2隧道下穿桥台加固技术
3.2.1加固方式分析丽泽桥南北主桥为西三环主路桥，左右分幅，南北向3跨，主路为连续宽幅T梁，辅路为连续钢－砼叠合梁，下部矩形实体墩，U型桥台，板式橡胶支座。四角各设一个梯道，连接丽泽路。地铁14号线左线隧道从丽泽桥南侧桥墩、桥台之间穿过。隧道离南侧桥台桩净距7.87m，离北侧桥墩桩3.6m。群桩的土体影响范围φ/4(卵石φ=40°)为10°。由分析可知:左线隧道的开挖，隧道外墙距离桩基较近而且隧道底部低于桩底，会对桥墩桩基础产生一定的影响。为了保证隧道开挖过程中的桥墩桩的安全性、稳定性，采用以下技术:深孔后退式帷幕注浆进行超前加固，采用正台阶加设临时仰拱预留核心土法施工，上导洞先行通过技术，初支背后注浆管布置加密并重复多次注浆技术。
3.2.2深孔后退式帷幕注浆加固技术区间左线下穿丽泽桥南北主桥60m范围内采用深孔后退式帷幕注浆进行加固，加固范围为导洞开挖轮廓线外2m，注浆循环段长设计为10m。注浆孔布置由工作面向开挖方向呈辐射状，钻孔布置成圆，保证注浆充分，不留死角。注浆孔孔间距为1000mm，浆液扩散半径750mm，如图13。注浆压力:深孔注浆压力为1.0～1.5MPa，在终压状态下当每分钟进浆量小于3L或注浆压力在终压状态逐步升高可停止注浆对小导管的初压为0.2～0.5MPa，终压为0.75MPa，在终压状态下当每分钟进浆量小于3L或注浆压力在终压状态逐步升高可停止注浆。注浆后至少8h后方可进行隧道开挖，开挖长度按循环进尺规定，以保留一定长度的掌子面止浆加固岩盘。注浆效果检查:一个注浆段的注浆孔全部注完后，钻2～3个孔对注浆效果进行检验，并取芯观察浆液充填情况，视情打设超前小导管补充注浆。
4实施效果及沉降控制分析
4.1非桥区段沉降控制分析非桥区段未采取地层加固措施，以DB－36－01监测点进行分析，如图14。从观测数据来看，在隧道施工时，土层受扰动破坏，产生的拉应力导致土体向初支的空隙移动，使土壤松弛，产生沉降。这些空隙如不及时填充浆液，就会被周围土体填充，最终形成较大地表沉降，监测点DB－36－01，沉降值为－25.12mm。
4.2桥区段沉降控制分析区间隧道侧穿Z3－4桥桩，隧道与桥桩间的最小水平净距为0.84m，区间隧道左线下穿南北主桥，根据监测数据，以此为例来分析，沉降变形分析见图15、图16。桥桩Z3-2最大沉降量为－4.56mm，南北主桥的最大沉降量为－4.02mm，与非桥区段进行对比分析，可看出综合应用下穿桥区技术、侧穿桥区技术，增加了土体及初期支护的自稳时间，有效的控制了初期支护、桥桩的下沉量，满足桥桩沉降控制的要求。
5结束语
根据沉降控制分析，在砂卵石地层下施工暗挖隧道穿越桥梁群桩时，根据施工现场的情况，将地面复合锚杆桩加固技术、隧道拱部180°范围内小导管超前注浆加固技术、隧道初支格栅钢架加密并加设临时仰拱技术、上导洞预留核心土先行通过技术、洞内临时仰拱下45°范围内径向注浆加固技术、初支背后注浆加密并多次重复注浆、深孔后退式帷幕注浆加固技术等技术选取几项组合应用，可有效控制桥梁沉降值，保证施工安全，降低施工风险。此综合技术可推广到隧道施工引起的地表构筑物、地下管线等的沉降控制。
隧道施工技术指南篇4
关键字：泥水盾构，隧道上浮
中图分类号： U45 文献标识码： A
引言
随着城市人口逐年增加，城市规模迅速扩大，空间拥挤、交通阻塞等城市问题严重影响了人民的生活。而地铁、公路隧道等地下交通设施的修建，成为解决这一城市发展问题的有效途径。
盾构法隧道施工对环境影响小，不受地表环境条件的限制，占地面积小，结构抗震性好，是修建地下隧道非常非常经济有效的方法，世界上许多国家和地区的地下隧道多以盾构法修建.然而，尽管施工条件和施工技术得到了不断改善，但盾构法施工难以避免的隧道上浮一直是影响隧道施工的关键技术问题.如何控制好隧道上浮，对确保隧道的质量至关重要.
本文结合翔殷路大型泥水平衡盾构公路隧道工程，对隧道上浮问题进行了详细的分析，并制订了具体的控制措施.从而有效地控制了隧道上浮，确保了隧道的顺利推进，为今后隧道的施工提供了宝贵的经验.
一、 工程概况
翔殷路隧道起点与规划的中环线翔殷路军工路立交东侧匝道相连，然后向东延伸穿过虬江码头路，与黄浦江、虬江交汇处的北侧穿越黄浦江，过江后再向东延伸穿过东塘路，终点与规划的中环线五洲大道、浦东北路立交相接.
隧道外径采用Φ11580mm泥水平衡式盾构进行掘进施工，盾构机长度11245mm。出洞段北线隧道的平面曲线半径为2124m的右曲线，出洞坡度为-4.22%，盾构顶覆土约8.3m。隧道衬砌为单层预制钢筋混凝土管片，采用错缝拼装.每环由封顶块F（1块）邻接块L（2块）及标准块B（5块）共8块管片构成.衬砌的设计强度C50，抗渗标号S10.管片外径Φ11360mm，内径Φ10400mm，厚度480mm，环宽1500mm.
二、 工程地质
本工程出洞段（0～100m）通过的土层为：②3灰色粘质粉土层 ③灰色淤泥质粉质粘土层 ④灰色淤泥质粘土层 ⑤1灰色粘土层
土层物理性质指标
土层力学性质指标
出洞段隧道穿越土层分析：
（1）③、④层含水量高、孔隙比大、呈流塑～软塑状态，且强度低、压缩性高、渗透性强。
（2）⑤1层为粘土，其力学指标比③、④层好，相对有利于盾构推进。
（3）由于土体加固及先行的南线施工可能对出洞段一定范围内土体造成扰动，土体的原始应力平衡状态遭到破坏。在施工中应特别注意。
三、 隧道上浮的原因分析
从翔殷路南线隧道出洞掘进及北线出洞处盾构掘进看，隧道和盾构机均有较大量的上浮，上浮平均值在100mm以上。总结隧道和盾构机上浮的原因，有以下几点：
（1）浮力
在掘进过程中，如果假定隧道洞室是稳定的，由于掘进洞室直径大于盾构及隧道外径，在它们的建筑空隙中，充满泥水、同步注浆浆液，这些浆液产生的浮力大于盾构机和管片的自重，将使盾构机及管片上浮。
在大型泥水盾构隧道施工中，隧道上浮是常见现象。在φ11.22m泥水平衡盾构施工中，管片在出盾尾后，即有上浮，在后10环达到最大值。平均上浮量约80mm，但盾构机未见明显上浮。在翔殷路隧道施工中，发现了盾构机上浮现象。给盾构施工带来很大困难。
北线隧道盾构机自重约1100T，如果用纯清水掘进，在盾构体积范围内产生的浮力为：，如果考虑盾尾内的两环管片，自重略大于浮力。采用比重为1.3g/cm3的泥水掘进，其浮力为：。据此，盾构机及隧道将不可避免的产生上浮。
（2）围岩应力应变状态
由于北线后于南线施工，在南线施工时，使出洞处土体受到了极大扰动，又由于北线出洞处覆土深度仅8.3m，属于浅覆土。北线出洞部位围岩上部应力松弛，难以形成压力拱，在再次掘进时即发生大的形变，从而在隧道竖直方向产生附加应力，使盾构机和隧道上浮。翔殷路隧道在推进了40环后穿越了先前的扰动区，同时盾构覆土变厚，上浮量减小。
（3）同步注浆和浆液硬化滞后
由于盾构在泥水中漂浮，后部隧道由于同步注浆滞后或同步注浆浆液的硬化滞后，使隧道长时间处于不稳定状态，在掘进距离加长后，由盾构机和隧道组成的几何体刚度变小，更容易产生上下摆动。同时，由于注浆体的浮力以及附加应力，使隧道呈上浮状态。另外，出洞段上部为④层淤泥质粘土，下部为⑤1层粘土，④层更易产生流变，使隧道极不稳定，随着④层土减少，盾构机大部分切入⑤1层土时，恢复盾构机外壳上的同步注浆装置，将可以有效解决注浆滞后问题，能有效降低盾构机上浮量。
（4）其他因素
除了以上几个主要因素外，隧道上浮还与上覆土的厚度、土体的特性、土层损失的大小、地面沉降、地下水位的变化、隧道的渗漏等有关。
四、 施工参数的控制
通过以上分析，我们知道隧道上浮是一个非常复杂的问题，它涉及到隧道施工的各个方面，因此，我们通过对施工过程中各个施工参数的控制来进行综合控制。
（1）泥水指标的控制
膨润土泥浆配比（1m3）
膨润土：CMC：纯碱水=330kg：2.4kg：13kg：870kg
泥浆质量指标
（2）泥水压力：送泥水压一般大于切口水压0.04g/cm2。
（3）掘进速度和轴线控制：正常条件下，掘进速度设定为1.5～2.5cm/min，如果盾构正面遇障碍物，掘进速度应低于1.0 cm/min。
（4）切口水压：能够维持正常泥水循环，初定为0.1～0.35MPa，主要跟据盾构的埋深来设定，波动范围为0.02MPa。
（5）地表沉降控制：加强施工监督，不断完善施工工艺，控制施工后的地表最大变形量（允许变形：隆起10mm，沉降30mm）。
（6）管片姿态控制：管片轴线（±70mm），坡度波动范围0.1%，同时控制横鸭蛋。
（7）管片拼装：提高拼装精度，衬砌成环后（刚出盾尾时）直径允许偏差：33mm（尽量避免横鸭蛋），环缝张开
五、同步注浆控制
（1）同步注浆浆液的材料和配比如下：
A液为： 水泥：膨润土：稳定剂：水=310 ：55：3L： 720
B液为： 硅酸钠（水玻璃）
A液：B液=10：1（在实际施工中可略加以调整）
同步注浆指标表
（2）二次注浆：
1）当前推进环的后10环开始二次注浆；2）注浆位置：B2、B4管片；3）方量：2方/环；4）每10环注一次环箍.方量1.5方/孔，共12方。
同步注浆就是在盾构机顶进的同时把浆液注入土体，使浆液能及时填充盾构机经过与隧道管片产生的建筑空隙。推进过程中注浆要全线并平均的注入，尽量避免某环或某段的浆液严重超量，通过多次的测量结果发现：注浆量过多，造成大量双液浆流到隧道外侧底部，增加了隧道外底部的浮力。同样，如果注出量过少，侧不能填满隧道外的建筑空隙，泥水仍然在隧道四周，使隧道失去抗浮作用。因此必须严格控制浆液的注出量。
在同步注浆的基础上，进行二次注浆能够很好地填充建筑空隙，减少对土层的扰动和地面沉降，有效地控制了隧道的上浮。在翔殷路隧道推进过程中得到很好的应用和检验。
六、隧道防渗
（1）盾尾防渗
采用二道止水钢刷，同时在盾构机尾部外壳注油脂，二道止水钢刷可将油脂封于盾构机与洞口之间，起到止水效果。
（2）管片防渗漏
衬砌接缝设弹性密封垫，弹性密封垫与管片间用胶粘剂黏结，弹性密封垫表层需涂缓膨胀剂。在弹性密封垫角部还需覆贴自粘性橡胶薄板，厚1.5mm、宽50mm、长75mm*2， 粘贴时仅覆盖部分弹性密封垫表面。为了较少管片之间的硬性接触，管片凹槽处粘贴缓冲材料丁晴软木橡胶（压缩为1毫米）。同时严格控制管片拼装质量，保证环面的平整度和环缝在设计要求之内。
出洞段隧道上浮量变化图
正常段隧道上浮量变化图
七、结论与控制措施
（1）隧道上浮的规律
1）隧道上浮一般分两个阶段：初次上浮一般在隧道管片脱出盾尾3至4天，其量较大，占总上浮量的90%左右；二次上浮在隧道管片脱出盾尾10天左右，其量较小，一般在1cm以内。
2）泥水比重越大，隧道上浮量就越大，反之亦然。
3）土体扰动比较大的地方，隧道的上浮量很大。
4）地质条件越差，隧道的上浮量越大。
5）在浅覆土段，隧道的上浮量较大，随着土层深度的增加，上浮量也相应的变小。
6）同步注浆效果越好，隧道上浮量越小。
7）隧道渗漏，特别是盾尾漏浆会引起地面沉降和隧道上浮量的剧增。
（2）控制上浮的措施
1）施工期间严格控制隧道轴线，使盾构尽量沿着设计轴线推进，每环均匀纠偏，减少对土体的扰动。
2）采用同步注浆和二次注浆相结合的方法。提高同步注浆质量，要求浆液有较短的初凝时间，使其遇泥水后不产生裂化，并要求浆液具有一定的流动性，能均匀布满隧道一周，及时充填建筑空隙。
3）当发现隧道上浮量较大，且波及范围较远时应立即采取对已建隧道进行补浆措施，以割断泥水继续流失路径。补压浆要求均匀，压浆后浆液成环状。一般补压浆可采用双液浆与聚胺脂相结合的注浆方法，注浆范围5～10环。注浆位置一般选择在B1、B5以上的位置进行压注。
4）适当调整泥水比重和粘度，调低泥水比重1.20kg/cm2左右，并保证泥水粘度，有利于降低隧道上浮量。
5）适当调低隧道轴线进行掘进，尽量采用在轴线以下40mm的位置进行掘进，以确保隧道在上浮后隧道轴线仍能满足设计要求。
6）通过管片的旋转可以降低管片上超量，从而抵消部分管片上浮量。
7）如发现隧道上浮量大，且范围也较大时，可采取上压下放的方法，使隧道拱顶部的压力加大，迫使隧道下沉，从而达到减小上浮量的目的。其次可以通过补压浆来控制，要求补压浆均匀，补入的浆液要成环，使隧道周围形成一个泥浆套，以割断泥水继续后流的路径。
8）采用信息化施工，实时采集施工信息，根据工程条件的变化，动态调整施工参数。
参考文献
[1]叶飞，朱合华，丁文其，曲海锋，；大断面盾构隧道施工抗浮计算研究[J]；地下空间与工程学报；2007年05期
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[4]沈征难；盾构掘进过程中隧道管片上浮原因分析及控制[J]；现代隧道技术；2004年06期
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隧道施工技术指南篇5
【关键词】岩溶隧道 岩溶裂隙水 斜井反坡排水
1.工程概况
石林隧道位于弥勒～石林板桥区间，设计为单洞双线隧道，隧道全长18208m，为全线最长隧道、全国最长单洞双线隧道、全国最长岩溶隧道。隧道最大埋深约250m，最小埋深拱顶以上约7m。
石林隧道设置“一平导+两斜井”的辅助坑道模式。平行导坑设置于左线线路中线右侧35m，全长18129m。1号斜井位于隧道左线线路左侧，长度938m，综合坡率为-9.7%。
2.水文地质情况
石林隧道大面积穿越灰岩地层，调查显示表层峰纵、岩溶洼地、漏斗、落水洞等岩溶形态密布，岩体溶蚀强烈，岩溶发育强烈，部分段落岩溶极强烈发育。无大的水系及迳流，地表水以大气降水为主。地下水以岩溶水为主，岩溶发育，含水充沛，是主要含水层。根据石林隧道设计资料，本隧道雨季施工将遇大量涌水，1号斜井工区日最大涌水量预计为10×104m3/d 。
雨季以来连续的暴雨沿岩体裂隙渗入隧道中，在正洞和平导中形成大量出水点。出水多呈线状和喷射状，雨季日最大出水量在3000m3左右。由于出水点较多，延隧道分布较长，出水不均，造成排水困难，致使平导南宁方向掌子面积水严重，影响了平导正常施工。
3．斜井反坡排水方案
3.1总体方案
按设计在斜井井身底部设集水仓1处，1号斜井南宁方向正洞、平导均为反坡施工。施工期间必须疏通正洞、平导水沟，使平导积水自流汇集至南宁方向，正洞积水经由中心水沟汇集后，通过横通道预埋排水涵管汇集到平导南宁方向。
3.2水泵选型
3.5污水处理
石林隧道地处高原，旱季时施工用水十分缺乏。洞内积水抽排至洞外沉淀池，经三级沉淀过滤净化，一部分积水经过沉淀、隔油、气浮处理，引至洞外水仓，用于开挖作业、养护、除尘等；一部分经检测达标后，排放到指定区域或河沟内。沉淀池内淤泥用吸泥泵抽出后集中晾干，而后装运至弃碴场内统一堆弃。4.安全保障措施
4.1做好超前地质预报工作
施工期间为对前方岩体中富水部位，含水量等情况进行有效估算，结合多种预报探测手段，准确探明前方岩体含水量，及时采取有效的应对措施，调整反坡排水方案，确保隧道正常施工。
4.2做好管路、水泵维护保养工作
为了隧道反坡排水系统能够正常工作，施工期间排水管路、水泵维护保养工作应做到以下几点。
⑴泵应安装在砼底座上，底座应清洁无油污；螺栓必须拧紧无松动，安装好后泵应水平；泵的联轴器之间应保持一定的间隙（一般为2mm），两联轴器与电机轴中心线应保持一致。排出管路如装逆止阀应装在闸阀的外面。
⑵泵的安装高度，管路的长度、直径、流速应符合实际条件，力求减少不必要的损失。
⑶泵的管路应有自己的支架，不允许管路的重量加在泵上，避免把泵压坏。
⑷泵的起动、停止及运转严格按照操作规程和说明进行，发现异常情况及时断电停止，并向机电部门反映异常情况，申请为维修，严禁水泵带病作业。
⑸泵的装配与拆卸必须严格按照其说明书进行。
4.3做好反坡排水的管理工作
（1）建立健全应对突发涌水的应急响应机制。组建从项目部到架子队的完整应急抢险小组。小组管理人员定期对反坡排水设施进行检查，根据天气预报及地质预报情况做好反坡排水应急演练，确保反坡排水正常可控。
（2）为确保洞内排水正常进行，不因电路问题导致抽排工作的间断，设置两条供电系统，一路运行，一路备用。由于斜井水仓安装的水泵功率较大，采用电源电压为380V（±5%），用电从洞外引入，其余泵站用电均为洞内变电站供给。同时配备大功率发电机，保证抽水机的电力供应。
（3）反坡排水的设备运行及维护设有专人负责，定期对排水管路，设备的电路和运行状况进行检修，确保突发涌水发生时排水设施能够及时投入使用，顺畅运行。
5.结束语
雨季期间，随着昆明地区降雨量增大，隧道内渗水量急剧增加，致使隧道南宁方向正洞、平导施工受到干扰，南宁平导掌子面因此被积水淹没，停工达半月之久，损失严重。突水情况发生后公司专家及时赶到施工现场，和项目部技术人员一起，详细勘察水情后，及时调整反坡排水方案，项目部积极组织落实，终于在半月之后恢复了南宁方向平导掌子面的正常施工。后续雨季中，隧道反坡排水系统的正常运行，保证了洞内个工作面的正常施工。
【参考文献】
[1]中国中铁二院工程集团有限责任公司：石林隧道设计图。
［2］石林隧道反坡排水施工方案
隧道施工技术指南篇6
关键词： 铁路隧道； 隐伏填充溶洞；施工技术
1、工程概况
舍古冲隧道为新建云南国际铁路通道蒙自至河口段，单线铁路隧道，隧道全长4442m，里程为DIK49+370～DIK53+812，设计行车速度为120km/h，为电力牵引单线隧道，洞内采用弹性支承块式无砟轨道，其结构高度为57cm，铺设60kg/m钢轨，其中隧道进口段和出口段各设20m有砟过渡段，其道床结构高度为77cm。
该隧道位于云南省红河州屏边县新现乡，隧区属溶蚀、剥蚀中山地貌，隧道穿越寒武系中统田蓬组板岩夹灰岩、砂岩及泥盆系中统坡脚组板岩夹灰岩及炭质页岩地层，岩溶弱～中等发育，岩溶主要沿断裂构造、层面和节理发育，地表可见部分小型溶蚀洼地、溶槽等发育。主要不良工程地质有岩溶、有害气体和滑坡，无特殊岩土。水文地质条件复杂，地表水、地下水发育不均，部分地下水、地表水对混凝土具侵蚀性。
2、隐伏填充溶洞概况
根据设计文件中提出，隧道出口端岩性为板岩夹砂岩、灰岩，钻孔揭示隧道DIK53+792～DK53+815段路基面以下约2.5m位置存在一隐伏填充溶洞，长度为23m，深度约3m，宽度为17m。其填充物为粘土，角砾土等。溶洞位置见下图
舍古冲隧道出口段隐伏填充溶洞
3、溶洞处理方案
3.1处理原则
根据大量隧道岩溶处理的工程实践，溶洞处理遵循“以疏为主、堵排结合” 的原则进行处理。如若在该段现场实际施工时出现围岩出水情况，可根据实际情况，采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。
3.1洞口DIK53+792～815段路基下面约2.5m位置隐伏充填溶洞施工时，在仰拱及仰拱填充中预留φ50PVC管，间距1×1m,梅花状布置，管底距离溶洞底部5cm,待仰拱及仰拱填充施作完成并完全达到设计强度后，利用预埋管施作φ42钢花管注浆加固隐伏溶洞,钢花管伸出PVC管长度不小于15cm,注浆完毕后，切割PVC管及钢花管与仰拱填充面平齐。在该段施工过程中每5m布设监控量测点，加强地表及拱部变形监测工作。
4、主要施工工艺
4.1隧道洞身开挖及支护
舍古冲隧道出口段设计为Ⅴ级围岩，台阶法开挖，超前支护为拱部设一环φ89大管棚，环向间距0.4m，共20根，每根长35m，加强支护为全环I18钢架，纵向间距0.8m。
在开挖中应做好超前地质预报工作，对不良地质段进行补充地质探查，进一步了解和掌握隧道洞身区的水文地质条件，对地下水及其溶腔等做出初步判断。DIK53+812～DIK53+782段Ⅴ级围岩采用台阶法开挖，装载机配合自卸车出碴，初期支护紧跟掌子面，待下台阶施工完成后，施作仰拱及填充。在施工中要严格按照铁路部铁建设【2010】120号文件《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》进行施工，保证隧道施工步长符合要求，仰拱距掌子面35m的距离。
4.2埋设预留φ50PVC管
在仰拱开挖完成后，清理干净坑底虚碴、积水及泥浆后，在仰拱坑底按照设计安装I18仰拱钢架，施工仰拱初期支护。待仰拱初期支护施工完成后，利用风枪钻孔，打穿坑底与溶洞之间的地层，钻孔间距1×1m,呈梅花状布置，打孔孔径宜为55mm。打孔完成后应用测绳或者花杆测量仰拱坑底至溶洞底距离并做好记录。
垂直于仰拱坑底插入φ50PVC管，下端管口低于溶洞顶面距离为15cm，上端管口高出仰拱填充设计标高不小于20cm,然后采用砂浆填塞PVC管与坑底围岩缝隙，并利用木棍或者钢筋支架固定PVC管，利用棉絮堵塞严实管口后开始依次浇筑仰拱及仰拱填充砼。
钢花管施工示意图
4.3.钢花管施工
注浆钢花管采用φ42的无缝钢管，长度根据现场实际所测仰拱坑底至溶洞底距离而定，钢花管的前端做成约15cm长的圆锥状，在尾部焊接直径6-8mm钢筋箍。距后端30cm内不开孔，剩余部分按20-30cm梅花型布设直径6mm的溢浆孔。钢花管尾部焊接止浆阀。
钢花管加工图
4.4钢花管的安设
在仰拱砼及仰拱填充砼浇筑完毕并达到设计强度后，清除掉PVC管口填塞物，竖直插入预留好的PVC管内，下端抵触至溶洞底面，上端高出PVC管15cm,并用砂浆填塞两者间的缝隙，填塞长度为20cm。
4.5钢花管注浆
4.5.1钢花管注浆工艺流程
4.5.2钢花管注浆方法
钢花管安装完毕后，应进行压水试验，压力一般为0.5～1.0Mpa，并根据设计和试验结构确定注浆参数。水泥浆液应采用拌合桶配制，配制水泥浆时应防止杂物混入，拌制好的浆液必须过滤后使用；注浆应采用专用注浆泵，配制好的浆液应在规定时间内注完，随配随用；注浆顺序为由下至上，浆液先稀后浓，注浆量先大后小，注浆压力由小到大；当发生串浆时，应采用分浆器多孔注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆，当注浆压力突然升高时应停机查明原因，当水泥浆浆量很大，压力不变时，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，采用小流量低压力注浆或间歇式注浆，注浆压力应符合设计要求，浆液必须充满钢管及其周围的空隙。
注浆结束标准：当压力达到设计注浆终压并稳定10-15min，注浆量达到设计注浆量的80%以上时，可结束该孔注浆。
4.6监控量测
本段洞身开挖施工过程中，每5m设一组监测点，主要监测项目为拱顶下沉和周边收敛，密切监视每一工况下隧道支护结构的变形情况并及时反馈，指导下一步施工。
5 结束语
通过以上处理措施的实施，安全通过了此处溶洞，经长时间不间断量测表明，该段围岩变形已稳定，支护结构表面无明显渗漏水现象。尽管安全通过了此处溶洞，并且此次处理方案也直接为后面的几处溶洞的处理提供了借鉴经验，但是在今后的岩溶隧道施工中，必须加强地质超前预探、预报工作，对隧道前方岩溶进行准确预测，并提前做好穿越岩溶溶洞的应急预案，防止突泥和突水的发生。需要引起广大业内人员注意的是，溶洞处理一般只注重结构的环向刚度的加强，较为忽视结构的纵向刚度的加强，这样会因溶洞前后侧结构基底刚度差异而导致后期运营时衬砌病害的产生。
参考文献：
[1]中国中铁二院工程集团有限责任公司，《新建铁路云南国际铁路通道蒙自至河口铁路舍古冲隧道设计图》.2009.成都
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[3]铁道部. 《铁路隧道工程施工技术指南》.TZ204-2008
[4]吴敏芝.《软弱地基处理技术》人民交通出版社.2010.北京
隧道施工技术指南篇7
关键词：长大隧道；深埋；独头通风；节能
Abstract: In this paper, the new South Canton Railway the Wuzhishan tunnel 2 the Inclined Shaft small mileage direction is hole construction, for example, grew up in the tunnel alone head introduced trackless transport and internal combustion engine operating with forced ventilation technology. Theory combined with the characteristics of the tunnel ventilation rate and to be supplemented by measures to speed up the the hole body polluted air discharge rate, to achieve high efficiency ventilation, energy-saving purposes.
Key words: long tunnel; buried deep; independent header ventilation; energy saving
中图分类号:U45文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
新建南广铁路五指山隧道起于广东省云浮市都杨镇，经过思劳镇降坑村，止于肇庆市大湾镇禄岸村，隧道全长12213m,隧道最大埋深约407m,设计为双线并且满足双层集装箱运输要求。2#斜井全长780m，斜井设计断面44.79m2，正洞小里程方向施工2844m，正洞设计衬砌后断面96.59m2。小里程方向通风距离较长且变坡点位于正洞小里程方向中部，洞内污风流速降低，为保证隧道顺利按期贯通、加快施工进度、节约成本、为洞内工作人员提供一个舒适的工作环境，解决洞内通风问题已成为中后期施工关键问题。
2通风设计
2.1总体设计思想
五指山隧道2号斜井采用无轨运输出碴，距斜井洞口30m-50m处设置1台SDF(D)NO12.5隧道施工专用轴流通风机（风机固定在I18工字钢支撑门架上），其最大配用电机功率为低速：22×2KW：中速：45×2KW，高速：132×2KW(可以随着距离的增加逐步增加供风量)配备PVC增强维纶布制成的拉链式柔性风管，结构上采用在圆周上完全封闭形式，坚固耐用，节长为20m，减少了接头个数，降低了接头的总泄露量和总阻力，安装管理方便。
2.2 风量、风压计算
施工通风开挖作业面所需风量按爆破排烟、同时工作的最多人数、内燃机械作业计算总需风量,并按允许最小风速进行检验。根据实践经验，采用无轨运输压人式通风系统出风口的风量Q需取以下几种情况的最大值：
排出炮烟所需风量Q炮烟
满足洞内最小风速所需空气量Q风速
按照洞内同时工作的最多人数及稀释内燃机械废气所需空气量
Q内燃+Q人员
2.2.1、通风量计算
①、 各作业面按洞内作业人数计算需风量Q人=N*q
式中：Q人―同时作业人员所需风量，m3/min；N―同时作业人数，50人；q―每人供应新风量，4m3/min。
作业面经计算需风量为200m3/min。
②、按开挖面爆破排烟计算需风量
式中：Q烟―爆破排烟所需风量，m3/min；―通风时间，30min；G―一次爆破炸药消耗量Kg(该段取240Kg)；A―开挖断面积m2(该段取116m2)；―隧道全长或临界长度。
P―通风管道的漏风系数,。
―管道长度，
-平均百米漏风率，=(1．1―1．5)％，本隧道取=0．015
Φ-临水系数(取0．5)，b一炸药爆炸时的有害气体生成量，岩层中爆破取40L／kg。
小里程方向主要为Ⅱ级围岩，按每循环进尺3.5米计算，G取240kg，开挖断面积A取116m2，经计算进口方向爆破排烟需风量为476.973m3/min
③、按内燃机械作业计算需风量
Q内燃=
式中：Q―内燃机械作业所需风量，m3/min；Ni―内燃机械总功率（包括装载机2台每台按162kw,出砟汽车8台每台90kw,挖掘机1台 184kw）；N―各种设备的台数；k―单位内燃机械作业供风量3m3/（min・kw）。
经计算进需风量为1228m3/min。
④、允许风速检验通风量Q风=60VS
式中：Q风―风速检验需风量，m3/min；V―最小允许风速，进口取0.25m/s，出口取0.15m/s；S―隧道断面积。
经计算需风量为1740m3/min。
⑤、通风量的确定
根据以上计算结果：小里程方向洞内总需风量为：Q需 = Q风=1740m3/min。
2.2.2、风压计算
h总=h摩总
h摩总―管道摩擦阻力损失
风阻系数Rf
―管道摩擦阻力系数(取0.002)，kg/m3， 其中λ通常取0.012～0.015
p―空气密度(取1.2kg/m3)
Rf―风阻系数
L―风管长度，D―风管直径，D小里程=1.7m。
由于本隧道为长大隧道．所以长距离的通风系统管道的泄露是不可忽视的，故设计风量取了通风机风量与工作面的几何平均值，即：
Q=
②管道摩擦阻力损失h摩总
h摩总=RfQ2+hvo
hvo为管道出口动压损失，本处忽略不计。
用通风机，可根据公式h总=RfQ2 (hvo忽略不计)绘制管道特性曲线图：
经过上述一系列的计算，我们可根据计算出的Q需机和H总初步选
图1风机管道特性图
图中交点A能够满足高效稳定工作范围。经过上述一系列计算和现场其它一些实际情况及施工经验，决定采用SDF(C)―N012.5型隧道施工专用轴流通风机。在施工条件允许条件下，风管直径取较大值有利于通风，小里程方向通风管直径取1.7m。
图2五指山隧道2#斜井通风平面示意图
3通风难点及应对措施
3.1通风难点
在2号斜井小里程方向施工通风的实际通风效果中发现，虽然新鲜空气能满足掌子面至二衬施工区域内正常通风，但在正洞变坡点至斜井口洞内污风聚集浓度逐渐增大直接影响出碴车辆行车安全及作业效率。在洞内增加风机排除污风无疑加大了施工成本。
图3 五指山隧道2#斜井通风剖面示意图
3.2应对措施
①、水幕降尘,如爆破后产生的烟尘量浓度较大，可采用水幕降尘对改善洞内施工环境、减小通风时间。在距工作面30m处设置三道水幕，水幕降尘装置安在边拱上，爆破后5min打开水幕开关，降尘20min左右停止。
②、出碴过程中用高压水雾对碴堆进行分层洒水，减少装碴过程扬起粉尘，运输道路保持湿润，防止车辆运输带起尘土。内燃机车安装排气净化装置。
③、防漏降阻是实现长距离通风的技术关键，严格控制风管的质量，安装时保持风管成直线，防止弯折变形。要特别注意风管防护，避免出碴机械磨擦损坏，更要注意衬砌台车对风管的影响，破损的风管及时修复。
④、在三岔口处安装一台55kw射流风机并且该通风机只在出碴作业时使用，从而加速污风排出速率。
4结束语
从五指山隧道2号斜井压入式通风的设计过程及实际效果来看，压入式通风
以保证工作面的有效风量全面满足最低平均风速、作业人数、排除炮烟、稀释内燃设备废气等方面的要求，并且能够满足掌子面至二衬施工区域通风。采用小功率射流风机加速斜井口至变坡点洞内污风流速及辅助措施降低扬尘，从而达到了减少通风时间节约成本的目的。在我国隧道施工中独头压入式通风是一项广泛应用的通风技术。
参考文献：
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作者简介：
隧道施工技术指南篇8
关键字：长大隧道，隧道通风，新通风技术
中图分类号：U45 文献标识码：A
近年来，我国铁路交通事业发展迅猛。隧道建设中，通风方案的好坏及运营效果的优劣都将直接影响到隧道的施工及救灾。我国也逐渐重视铁路隧道的通风设计问题。
工程概况
北天山隧道全长13.6公里，是精伊霍铁路的头号控制工程，也是我国目前在建的铁路特长隧道之一。隧道地处天山深处，地势险峻，地质复杂，埋层深。由于受客观地理条件的限制，建设者在隧道内无法设置斜井或竖井辅助施工，只能分别从两头掘进。担负隧道出口施工任务的中铁十七局集团克服困难，独头掘进达6805米，这在铁路长大隧道施工中是少见的。
石太铁路客运专线是我国第一批开工建设的客运专线，是一条集新技术、新工艺、新设备于一体的跨世纪高新技术系统工程，修建石太客运专线，与既有铁路实现客货分线，新线输送旅客设计时速每小时达250公里，太原至石家庄间的旅行时间缩短至一小时以内，将大大提高与高速公路竞争的能力。客货分线后，可充分释放石太既有线的货运能力，对提高交通运输质量、满足社会发展对运输的需求、推动沿线区域经济以及区域国土开发起到十分重要的作用。
石太客运专线专线将建隧道32座，隧道延展长度74.58公里，占新建铁路长度的45.9%。其中，太行山、南梁隧道是该线的重点工程项目。
太行山隧道长约27.84公里，设计为双洞两条单线隧道，左线隧道长27.839公里，右线隧道长27.848公里，是目前我国在建高速铁路最长的山岭隧道之一，隧道穿过太行山山脉主峰越宵山。
南梁隧道长约11.53公里，其中包括双线隧道长5.315公里；喇叭口过渡段隧道长0.48公里；左单线隧道长5.731公里，右单线隧道长5.743公里。
铁路隧道运营通风方式
机械通风
利用风机通风，一般采用纵向通风方式。机械通风设备主要包括风机、动力设备、通风机房、通风道和帘幕等。帘幕一般用于长大隧道通风，用信号控制其启闭装置，如采用与车站闭塞信号相联锁，确保行车安全。
特别长的铁路隧道通风，由于受到机械通风风速以及列车通风隧道的间隔时间的限制，要在行车间隔时间内排除隧道内聚集的污浊空气，一般采用分段式通风。
自然通风
铁路隧道由于洞内和洞外的气温不同，空气密度因此有差别，另外隧道两端洞口海拔高度不同，会产生气压差，从而引起隧道内空气的流动。尤其在列车通过长大铁路隧道时，会产生同列车运行方向相同的气流，即活塞风等。这些因素都会引起隧道内空气流动，通常称为自然通风。一些略短的隧道利用自然通风，一般有可能达到隧道运营通风的要求。
三、良好通风的重要性
1、稀释氮氧化物，以保证环境标准
铁路隧道通风的基本任务是采用安全、经济、有效的通风方法，供给隧道足够的新鲜空气，稀释和排除有毒有害气体和矿物尘埃，调节隧道内气候条件，以防止各种伤害和爆炸事故的发生。而为了保证通风按设计的线路流动，使各个通风地点得到所需要的风量，就必须在某些巷道中设置相应的通风设施，对风流、风量进行控制。
2、排除烟雾，用于火灾防排烟
铁路隧道通风技术可以有效预防灾害的发生，灾害一旦发生，通风技术又是控制、缩小、消除灾害必不可少的方式方法。因此，铁路隧道通风系统应该具有较强的防灾、抗灾能力，在灾变时应有利于控制和缩小施工的危害程度与范围，有利于救灾，救人，符合我国以人为本的国策。
太行山、南梁隧道地质情况复杂，不但要通过4478双延米的膏溶角砾岩及岩溶、岩爆和富水构造带及黏土、新老黄土等特殊地层，而且还相互毗连，两座隧道累计长度接近40公里，需在隧道内进行防灾救援模式、运营通风与防灾通风、火灾预警系统和控制系统等特殊设计。
铁三院工程技术人员为保证太行山、南梁隧道工程质量的百年大计，结合工程实际和设计需要，先后对《膏溶角砾岩工程特征及隧道结构与施工安全对策研究》、《客运专线单双线隧道渐变段结构型式研究》、《特长隧道防灾救援、安全疏散及通风技术研究》等课题进行研发，并获准作为2006年铁道部重大科技开发计划项目。
铁三院在《特长隧道防灾救援、安全疏散及通风技术研究》课题中，提出了“以防为主，防消结合，方便自救，快速疏散”的防灾救援原则，率先在铁路特长隧道内引入“紧急救援站”的设计理念。当列车意外发生火灾事故后不能及时驶出隧道时，列车可停靠在一个疏散条件完善的救援站。“紧急救援站”设有防灾通风设施，满足旅客在隧道内需要的新鲜空气，达到保护旅客、降低事故损失的目的。铁三院开发的《特长隧道防灾救援及安全疏散模式标准》、《特长隧道运营通风及防灾通风技术标准》阶段技术成果，已通过铁道部专家评审，填补了我国铁路特长隧道防灾救援、安全疏散、运营通风及防灾通风等技术领域的空白，为特长隧道的安全设计、运营管理、防灾救援、通风组织等，提供强有力的技术和理论支持。
长大铁路隧道通风设计分析
射流风机喷射角度对隧道轴线风速的影响
射流风机是一种特殊设计的轴流风机，风机出口的气流平均速度30m/s左右。
由于烟尘的密度大于空气的密度，集中在隧道横断面中下部。为了改善隧道内空气的空气质量，应尽量提高隧道路面空气的流动速度，这就是需要射流风机出风口与隧道轴向呈一定夹角。
检测通风效果
通风效果的检测是对竣工运营后的隧道通风状况进行实地检测。其最大困难在于设计交通工程的组织以及灭火排烟时效果的检验。成功的通风效果检测，不仅仅是对通风方案有一个实际的考察和评估，而且会为通风控制方案的完善提供有用的帮助。
通风管理措施
4.3.1成立以项目经理为中心，由安全员、通风管理员、通风检测员参加的通风管理机构，负责通风系统各种设备的管理和检修，督促严格按既定的通风方案实施、操作，不得走捷径，不得图省事。
4.3.2通风检测员应定期测试洞内风速、风量、气温、气压、瓦斯浓度等，并做出详细记录，及时反馈到现场主管人员并采取相应必要的措施。
4.3.3通风机应装有保险装置，当发生故障时应能自动停机，且通风机应有适当的备用数量。
4.3.4如通风设备出现事故或洞内通风受阻，作业条件太差，所有人员应撤离现场，在通风系统未恢复正常工作和经全面检查确认洞内已无有害气体之前，不得进入洞内。
长大铁路通风新技术
中铁十七局集团在精（河）伊（宁）霍（尔果斯）铁路北天山隧道掘进中，总结开发出的“超长距离通风技术”，实现了多公里独头掘进无障碍通风，创铁路隧道长距离通风之最，被专家们称为“长大隧道通风技术的重大突破，在全国同行业处于领先水平”。
由于隧道独头掘进距离长，给施工通风带来很大的困难，施工中，如果隧道里的粉尘和烟雾，不能及时排出，将严重威胁到职工的身体健康和工程的进度，针对这些问题，该集团指挥长张秋生率领有关人员钻入大山深处，进行隧道施工长距离通风试验。
经过多次艰难的技术攻关，他们总结开发出“超长距离通风技术”。这种通风技术的最大特点就是采用改变风向和风速的原理，迅速将隧道里的污浊空气排出洞外。
专家们称，此项技术的发明，是对长大隧道施工通风技术的一大贡献，开创了铁路长大隧道施工长距离通风的新纪元。
结束语
随着隧道施工技术和井巷工程技术的不断发展，其施工通风技术也在不断提高并向着综合通风技术的方向发展。其不断发展还涉及相关技术的提高和完善，涉及设备专业去进一步研究开发更好的通风设备和配套设备，使通风技术在理论上通俗易懂，在实际操作中简捷方便，并且能够合理使用和配备资源与设备，使隧道与地下工程出现更多的绿色环保工程。
参考文献：
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