隧道施工质量控制要点

隧道施工质量控制要点

一、几个基本概念

岩体分级：以土木工程为对象，将岩体集合体（岩体）分成不同的若干级别。

围岩压力：隧道开挖后，因围岩变形或松散等原因，作用于洞室周边岩体或支护结构上的压力。

新奥法：新奥法是应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。

二、隧道施工现场围岩级别判定

1、围岩级别判定的重要性

影响结构安全影响生产安全成本易升高影响工程进度规范规定在详测阶段和施工设计阶段，特别是施工期间必须进行定性与定量相结合的分级，并应根据勘测测试资料和开挖揭露的岩体，观察量测资料，对初步分级进行检验和修正，确定围岩详细分级。

围岩级别划分依据：巨整体状结构巨厚层状结构厚层状结构镶嵌结构中厚层结构碎裂结构中薄层状结构压密结构松散结构松软结构等。

围岩级别划分是定性与定量分析相结合，提出围岩基本质量指标BQ或修正的围岩基本质量指标[BQ]

B Q＝90+3Rc+250Kv

[BQ]＝BQ-100(K1+K2+K3)

K1－地下水影响修正系数

K2－主要软弱结构面产状影响修正系数

K3－初始应力状态影响修正系数

2、围岩级别判定的几点注意事项：

l、学会围岩级别的判定方法，及时发现施工现场级别是否与设计的一致，不能盲目按设计施工，如有变化应按规定程序处理；

2、认真观察描述掌子面状态，满足监控量测和内业资料的需要，为详细地确定围岩分级提供依据；

3、发现围岩级别有变化，需立即拍照，标明位置并及时反映情况或作应急处理；

4、软、硬岩需有强度数据；

5、围岩级别与类别对照表是一种大致的对应关系，应用中可能会存在一些问题，特别是对于Ⅲ～V级划分并不完全对应，应开展专项研究；

6、应按隧道开挖的实际自稳能力作为检验围岩定级正确与否的标志。

三、隧道爆破施工控制要点

1、光面爆破和预裂爆破的概念

1)光面爆破

光面爆破是在设计开挖线上布置一排加密的光面孔，形成减弱的不偶合线装药，先爆破主体部位的岩石，再同时起爆光面孔，将主爆孔与光面孔间留下的保护层(也称光爆层)炸除，形成一个贯通各光面孔的平整的开挖面并保护边界外的岩体不受破坏。

起爆顺序：掏槽眼→辅助眼→周边眼→底板眼

2)预裂爆破(低震动爆破的一种方法)

预裂爆破是在设计开挖线上布置加密、减弱的深孔药包，并先期同时起爆，形成一条沿炮孔中心线方向延伸的平整预裂缝，再逐层爆破主体开挖区，预裂缝即起到反射主爆冲击波的的屏蔽、衰减作用，保护设计轮廓外岩体不受破坏 (适用于稳定性较差的软岩或破碎岩层，减少对围岩的损伤。)

起爆顺序：周边眼→掏槽眼→辅助眼→底板眼

2、光面爆破的技术要点

1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼最小抵抗线；

2)严格控制周边眼的装药量，并尽可能使药量沿炮眼全长均匀分布；

3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药；

4)周边眼宜最后同时起爆。

3、光面爆破的控制措施及要点：

1）必须具有系统的合理的钻爆设计，认真审查；

2）按设计进行钻爆作业

测量→钻眼→装药→接线→引爆

a．测量是控制开挖轮廓线精度的关键

b．钻孔要做到准、平、直、齐

(l)按布置图正确钻孔

(2)掏槽眼眼口间距和眼底间距误差不大于5㎝

(3)辅助眼深度、角度按设计施工

(4)周边眼位置

(5)内圈炮眼至周边眼排距误差不大于5㎝

(6)炮跟深度小于2.5米时，周边眼和内圈眼保持同斜率

(7)当开挖面凹凸面较大时，按实际调整炮眼深度

(8)开口误差(周边眼)要小

(9)炮眼分布均匀

(10)二茬炮眼衔接处台阶误差不大于15㎝

(11)炮眼纵向要对齐

(12)炮眼痕迹保存率

(13)超欠挖控制

四、隧道支护的施工及控制要点

(一)、锚杆施工控制要点

1、类型

1)端头锚固式(内锚头)

机械式分为楔缝式楔头式胀壳式三种

粘结式内锚头锚杆分为水泥砂浆内锚头快硬水泥卷内锚头树脂内锚头锚杆三种

2)全粘结式分为水泥砂浆锚杆树脂锚杆两种

3)摩擦式分为缝管式锚杆楔管式锚杆两种

4)预应力式分为先拉后灌先灌后拉两种

2、作用

a、联结作用：将不稳定的岩块和岩层用锚杆串起来，伸入到稳定岩体中；

b、组合作用：将一定厚度的岩层组合在一起，形成组合拱，通过锚杆提供抗剪能力。由于锚杆的锚固力使岩层间的摩擦力增加，阻止岩层的滑移，互相错动，提高岩石梁(拱)的整体抗弯、抗剪能力。

c、整体加固作用：通过有规律布置的锚杆群，将隧道四周一定深度的围岩进行挤压、粘结加固，组成一个承载环加固带。

3控制要点

a、在初喷后及时进行

b、按设计制作锚杆

c、钻孔注意孔位方向

d、水泥砂浆锚杆应大于杆体直径15mm

e、锚杆长度必须满足设计要求

f、砂浆配合比

g、灌浆符合规范，保证砂浆饱满，粘结牢固

h、安装后不准敲击

i、拉拔力试验

j、砂浆锚杆砂浆注满度检测

(二)、钢架格栅的控制要点

1、制作方面按设计不得缺省

分段制作接头薄弱环节尽量减少

组拼的角度要准

2、施工的二项原则架设后及时喷射混凝土

充分填充并密切接触围岩

3、格栅架立运输--防止变形

中线要准确，有标记

格栅平面与中线垂直倾斜度不大于2o

钢架与围岩应尽量靠近但要留2--3cm保护层

下端必须放在稳固地层

开挖下导时为防止格栅下沉可设纵向托梁把几排格栅联为一体

(三)、超前小导管注浆的控制要点

超前小导管是沿隧道开挖轮廓线向外将管壁带孔的小导管打入地层内，并以一定压力向导管内压注浆液。

a．导管制作 b．注浆材料 c．封闭工作面

d．注浆压力 e．外插角按设计10o--30o f．注浆后的时间间隔

(四)、钢筋网施工的控制要点

应按环向和纵向均匀布置，环向为受力筋，纵向为构造筋。

钢筋网片间距控制搭接长度<20㎝

要随岩面起伏铺设(应在喷一层后再铺)

与锚杆，拱架连接牢固，不晃动

(五)、喷射砼的控制要点

a．喷射混凝土作用：

1．支撑围岩作用 2．“卸载”作用 3．填平补强围岩

4．覆盖围岩表面 5．防止围岩松动 6．分配外力

b．施工四要素：强度、厚度、附着力、密实

c．喷射法：干喷法、湿喷法

d．材料准备

e．配合比

f．喷射面的事前处理⑴严格按规定的掺量掺加速凝剂，并填加均匀

⑵分段分块分部先墙后拱自下而上进行

⑶注意距离角度

⑷凹处多喷或先喷，凸处后喷少喷

g. 喷射要点⑴风压大，回弹大，风压小，密实性低

⑵喷射厚度不能太厚，不能太薄

⑶分层喷射的间隔时间

⑷养护

⑸钢架背后必须密实

(六)、防水层铺设的控制要点

①准备工作材料必须是合格的材料基面处理即初支表面的处理

②铺设要点⑴无钉铺设⑵热合温度高易漏⑶松铺系数⑷

搭接长度

⑸双焊缝检查充气检测（如需要）⑹二次衬砌前检查漏点

(七)、二次衬砌的控制要点

复合式衬砌由初期支护和二次支护组成，初期支护是帮助围岩达成施工期间的初步稳定，二次支护则是提供安全储备或承受后期围岩压力。二次支护在Ⅳ类及以上围岩时按安全储备设计；在III类及以下围岩时，则按承受后期围岩压力结构设计与施工。尤其在稳定性很差的II—I类围岩中，单靠工程类比法进行设计施工，不能保证衬砌结构的可靠性和合理性。由于时间因素影响很大，二次衬砌和仰拱的施作直接关系到衬砌结构的安全。过早施作会使二次衬砌承受较大的围岩压力，拖后施作会不利于初期支护的稳定。

规范规定初期支护基本稳定后及时修筑二次衬砌，强度达到2.5mpa时，可拆模。具体条件: 1．位移速率明显收敛 2．各项位移已达总位移量的80％一90％ 3．周边位移速率

四、监控量测控制要点

a、规范规定11种量测项目

前4种必测；1围岩观测2周边收敛3拱顶下沉4锚杆拔力

后7种选测；1地表下沉2洞内岩体位移3地表岩体位移4围岩压力及两层支护间的压力5钢支撑内力及压力6支护、衬砌的内、外应力，裂缝观察7弹性波测试

图纸上要求测的有；1围岩观测2周边收敛3拱顶下沉4锚杆拔力5弹性波测试（地质超前预报）。

b、结束量测时间

图纸要求

围岩观测；每次爆破后、初期支护后进行。

周边收敛、拱顶下沉；1-15天时，每天1-2次；16-30天时，每2天1次，1-3个月；每周1-2次；大于3个月；每月1-3次。

锚杆拔力；每10米1个断面，每个断面3根。

地质超前预报；这个有要求时做

当围岩达到基本稳定后，按每天1次的频率测两周，无明显变形，结束。

对膨胀性围岩，位移长期不能收敛，量测至速<1mm／月时结束。

量测时间取决于变形收敛的时间(有长有短)