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隧道施工论文范文1
0引言
随着公路隧道建筑规模的扩大，两车道隧道已远不能满足日渐增长的行车要求，三车道隧道已在实践中得到大规模运用。隧道规模越大技术也相应复杂，因此，与过去一般公路隧道在设计、施工和运营管理方面均有质的差别，这带给公路隧道建设者的是机遇更是挑战。
1施工技术简介
隧道质量取决于工艺质量，工艺质量取决于开挖、初期支护及防排水质量等，初期支护和防排水质量等比较好控制可以加强监管，那么重点就是开挖质量，开挖质量又取决于钻爆质量，就是说理论上没有了超欠挖后续的初支质量就有了保证，因此说隧道质量的好坏很大程度上取决于钻爆的质量，首先确定钻爆的方案预裂爆破还是光面爆破首先我们从理论上来分析，由于v级围岩岩体松散、裂隙较发育无法采用或实现光面爆破技术，那么必须熟练掌握预裂爆破技术及特点。
2预裂爆破
进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓，此种爆破技术为预裂爆破。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用；在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。预裂爆破要求：①预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。对于中等坚硬岩石，缝宽不宜小于1.0cm；坚硬岩石缝宽应达到0.5cm左右；但在松软岩石上缝宽达到1.0cm以上时，减振作用并未显著提高，应多做些现场试验，以利总结经验。②预裂面开挖后的不平整度不宜大于15cm。③预裂面上的炮孔痕迹保留率应不低于80％，且炮孔附近岩石不出现严重的爆破裂隙。
根据预裂爆破的特性、要求经过试验和反复研究对钻爆设计做了适宜的改动做到动态控制，主要技术措施、指标最后确定如下：炮孔直径一般为50～200mm，对深孔宜采围较大的孔径。炮孔间距宜为孔径的8～12倍，坚硬岩石取小值。不耦合系数（炮孔直径d与药卷直径d0的比值）建议取2～4，坚硬岩石取小值。线装药密度一般取250～400g／m。分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。考虑到孔底的夹制作用较大，底部药包应加强，约为线装药密度的2～5倍。装药时距孔口1m左右的深度内不要装药，可用粗砂填塞，不必捣实。填塞段过短，容易形成漏斗，过长则不能出现裂缝。一般情况来说开挖应尽量采用大断面或较大的断面开挖，以减少对围岩的扰动，根据围岩特征经过反复研究、现场考察、论证和试验洞的开挖，由于断面大开挖方法最后确定为双、单侧壁导坑开挖法，钻爆方案确定为V级围岩预裂爆破设计，IV级围岩实践光面爆破，实践证明这两种爆破方案均符合辖区隧道IV、V围岩实际，按照此方案实施爆破，爆破效果较好。但要解决的问题是双、单侧壁导坑法二次扰动比较大，加之围岩比较松散极易出现塌方，特别是浅埋段甚至会出现冒顶，方案是可行的，问题是要怎么去解决二次扰动问题，经过实践和多次试验证明二次扰动对围岩、初支影响非常大，初支表面加上爆破震动效应的影响靠近掌子面处基本上都会出现开裂、变形，拱架接头有的会应力扭曲，甚至出现掉拱，某种程度上来讲双、单侧壁拱架是起到了简支梁在中部给一个支点的反作用力的作用，是破坏整体受力的作用，如何加之利用导坑开挖优势，取长补短又要确保质量安全呢，首先我们经过理论分析围岩受力情况，单、双侧壁是分部开挖、分阶段受力（持续受力）、整体持续收敛的一个过程，经过反复试验发现二次扰动其实如果控制在围岩变化（拱顶下沉、周边收敛、位移）在一定的范围内时，扰动是对围岩、初支影响最小，在这区段进行下部接腿、成环或导坑中部接拱最为可行也是最安全的，对初支的影响可以忽略不计，其次就是必须要严格开挖步序，必须是两内侧壁先行，后续工序跟进循序渐进的工艺，遇到比较软弱围岩时（如流沙、断裂层）侧壁导坑也须遵循“短进尺，弱爆破，强支护，早封闭”的原则。
3明洞施工及洞门施工
洞口边、仰坡和明洞开挖与支护应自上而下分层开挖，而且要洞外、临防、排水要先行，使地表水通畅，避免地表水冲刷坡面。必要是采取人工修坡，防止超挖，减少对洞口相邻地段的扰动；开挖暴露的边坡及时施作设计的防护，降低围岩暴露而风4洞口V级围岩浅埋、破碎段的开挖与支护进洞方式：洞口段覆盖层薄、地质条件差，当开挖深度至起拱线时，先施作进洞导向墙及大管棚，待明洞衬砌完成后，接长管棚尾端，搭接于明洞上，使管棚尾端形成一个固定支撑，在大管棚的保护下开口进内侧壁，两内侧壁导坑的进尺也要错开前后（5～10m）。如果是小间距还必须设置预应力对拉锚杆。V级围岩破碎带开挖与支护：上断面内侧壁导坑先进，进尺0.7m，立即对围岩面初喷，顺围岩安设第一层Φ8的钢筋网片，并连接成整体，架设主动及临时支护的型钢拱架，并用Φ25钢筋将拱架与上一榀连接成整体，打孔送入Φ25中空锚杆并压注浆，安设第二层钢筋网片，分层喷护至设计轮廓线，注意每榀拱架背面的密实情况，进尺约5~10m后，下断面的导坑开挖支护，同时外侧壁导坑也可开挖，当下断面成环进尺约20～35m后，核心土上部弧形导坑开挖支护接拱，进尺3m～5m后可开挖中部及支护，最后下部隧底与先前的左右导坑的下断面完全结合封闭成环，共分七部开挖支护，所有工序必须严格遵循开挖支护步序，必须是两内侧壁先行，后续工序跟进循序渐进的工艺。同时必须要有监控量测的数据为基础，应力的重新分配或转换，将增加支护与地层的位移、沉降、变形，拆除前后应加强洞身变形及支护受力的监控量测，5IV级围岩段的开挖与支护本区段IV级围岩根据围岩的节理发育、走向和围岩的风化脆弱程度情况我们将其区分为两种情况对待，一种为IV级一种为IV级加强段，为了节约成本和发挥最大的时间效应，开挖方法也有所调整准IV级为上下台阶留核心土开挖法－正台阶开挖，IV级加强段为CD工法工序开挖－单侧壁开挖法；钻爆开挖均采用实践光面爆破，为了进一步搞好光面爆破，提高爆破效率，实现安全快速开挖，提前实现独头施工贯通，施工与监理单位共同成立了一个光面爆破技术专题小组，在认真总结Ⅲ级围岩爆破实践的基础上，研究探讨IV围岩全断面光爆技术，施工过程中效果甚好，特别是上下台阶法施工，炮眼残痕率达95%，特殊地段拱部钎痕率达85%，边墙达80%，局部最大超挖量为10㎝，欠挖量为8㎝，IV级围岩实践采用光面爆破取得的有关技术参数及效果，爆破专题组通过多次爆破实践，反复修正爆破参数，最终确定IV类围岩的钻爆方案。6Ⅲ级围岩段的开挖与支护隧道Ⅲ级围岩因岩性较IV、V级围岩更稳定，施工相对更易于完成。通常Ⅲ级围岩均采用台阶法开挖，利用多功能作业台架，人工钻爆开挖，采用光面爆破，每循环进尺3～3.5m，应注意：台阶长度不宜超过隧道开挖宽度的1.5倍，台阶不宜多分层；上台阶施工时，应采取有效措施控制其下沉和变形；下台阶应在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度70%后开挖。当机械化程度较高，各隧道施工工序能及时完成时，也可采用全断面施工，施工过程中必须确保系统锚杆的施工质量。根据Ⅲ级围岩的岩性，通常钻爆开挖均采用实践光面爆破，要求残留炮孔痕迹，应在开挖轮廓面上均用分布。炮孔痕迹保留率：硬岩不少于80%，中硬岩不少于70%。相邻两孔之间的岩面平整，孔壁不应有明显的爆破裂隙，相邻两孔之间出现的台阶形误差不得大于150mm。具体炮眼的深度、角度和间距应按具体爆破设计要求确定，应符合具体爆破精度规定。施工支护紧随开挖面及时施作，支护采用锚杆、锚杆挂网、喷射混凝土或锚喷联合支护的方式。超级秘书网：
参考文献：
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对于施工作业线的安排，在一般情况下来说，公路交通中的隧道建设过程中主要是利用的导洞先行的方法，导洞先行过程中浇筑中墙的深度一般是保持在四十五米左右，之所以锁定在四十五米左右是因为整个公路隧道设计的结构来决定的，再有另外一个相关的因素就是施工现场长的地质条件是怎么样的，还有需要注意的一方面就是中墙混粘土的浇筑必须要超过百分之七十以上的时候才可以进行左洞施工，而一般来说右洞的掘金速度要比左洞短十米左右。在施工过程中要不断的注意挖掘隧道的岩体的变化，一定要等到演示的变形已经基本上稳定下来了再进行左右洞的第二档次浇筑，在浇筑过程中如果发现先期的浇筑强度相对较小或者周围岩层的地质条件的变化较大的时候，首先要做的就是增强早期的支撑强度而且相应的要对第二次的浇筑参数进行修改以达到相应的隧道施工安全标准。在公路的隧道交通施工过程中我们一般将左右洞之间的距离保持在二十五到三十五米之间，较为科学和安全。
2公路隧道施工技术分析
2.1隧道施工的方法
台阶法以和双侧壁导坑法是最常用的公路隧道交通施工的方法，对于公路建设者来说隧道工程的施工过程中往往存在着很多这样或者那样的问题，这些问题都有自己的特性同时在长时间的隧道交通建设过程中又带有一定的共性，所以一般来说会采用两种方法相结合的办法进行施工建设，这样更有利于隧道交通的施工建设质量和安全，对于建设者来说最为有利，前期的工作完成之后需要使用无轨运输设施进行山碴的外运，整个外运工作可以依靠机械设备完成，在进行导坑挖掘的时候需要进行人工挖掘，人工挖掘的速度要慢一些但是工作也会更加的细致，石碴的运输可以通过小拖拉机，在进行人工挖掘的时候尤其要注意及时的进行加固工作，这是保证施工能够安全进行的最重要工作之一。
2.2公路隧道施工阶段的技术处理
2.2.1超前小导管的施工技术
①制管。一般来说超前的小导管的壁厚在五毫米左右，其外径能够达到五十毫米，材质采用热轧无缝钢管，按照常规制作方法制成的小导管长度一般是五百厘米左右，把钢管的一边焊上钢箍另外的一边要加热造成段头，其中有四百厘米作为止浆段，把所有工作进行完之后可以进行钻孔工作，就是注浆孔，一般是钻四排。②钻孔。钻孔的施工需要有严格的规范标准，一旦确立钻孔的位置就要严格的按照设计好的环向间距进行施工。③导管注浆的安装。在进行完钻孔工作之后可以利用高压风进行清孔工作，也就是利用风力将孔内的杂物吹出，在完成小导管的安装之后就可以用泵进行水泥浆的注射，其中需要注意的就是注浆的压力值，要严格按照相关的标准注浆，在达到相应的压力标准之后需要进行持续性的工作延续十五分钟左右再停止，这样也是为了保证注浆的效果。
2.2.2爆破技术
在隧道的施工过程中最离不开的一项技术就是爆破技术，与普通的机械或者人工挖掘不同，爆破的威力巨大效果明显，但是相应的危险系数大，如果技术没有掌控好的话会造成隧道坍塌，人员伤亡等损失，一般来说爆破质量的高低直接关系到隧道施工的工艺质量，其中我们经常会遇到的一个名词就是预裂爆破，这种爆破需要在石方挖掘的时候就主要爆破区域爆破出一条贯穿缝，这样才能保证整体施工的质量与施工的进度。
3公路隧道施工中的防、排水工程设置
3.1隧道开挖时进行的防排水处理
排水处理是隧道施工过程中不可避免遇到的问题，在隧道开挖之初就会遇到岩石内部的裂缝中存水和地下水的流动，水在工程施工过程中是一种对施工安全有极大威胁的东西，对于隧道施工来说更是如此，因为水会直接威胁到施工人员的安全和施工设备的使用，对于隧道施工来说必须要做好施工前的排水工作，排水是安全施工的重中之重，主要的做法就是对刚刚挖掘的隧道墙壁进行混凝土喷涂，喷射的厚度一般要保持在三到五厘米，这样才能保证岩石的稳定性和施工的安全性。
3.2支护处理措施
在进行防水层的喷涂工作之前首先要进行混凝土的断面测量，这种测量工作主要是为了让后期的喷涂工作更有效果，对隧道中一些凸出来的部分进行挖掘，这样做是为了找平隧道的内面利于喷涂的工作，找平工作一定要做到细致，尤其是一些在隧道内壁的钢筋网进行根除，在喷涂工作进行之前要认真检查排水设施的检查。
3.3防水层选用及铺设好后检查和处理
防水层一般采用EVA防水卷，并与无纺布结合在一起，采用点粘式结合，厚度普遍使用为1.2mm，防水层都采用热焊的方式进行搭接，搭接长度不小于100mm。检查工作是为了找到施工过程中出现的一些工作失误和隐患，检测工作要严格按照相应的流程标准进行，务必要做到细致严格，一旦发现问题要在第一时间解决问题，一般的做法是用手托起防水板看是否牢靠漏水，每检查完一项都要详细的记录，有问题的要及时报备进行修补工作。
3.4止水带安装与控制
止水带一般被用在施工缝的防水处理施工工作当中，止水带的材料一般是橡胶，安装过程中要随时检查止水带的接头是不是完好，有没有刺破的情况，一旦发现有破裂，割伤情况要及时的处理，以免影响止水的效果。
3.5变形缝的施工控制
变形缝的施工有一部相关的法规就是《地下工程防水技术规范规定选用》，原则条件就是施工方便，容易检修。
3.6嵌缝材料设计与施工控制
嵌缝的内侧要平整，整洁，没有渗水，基层处理剂涂抹到位。
4特殊地质条件下的隧道技术处理
①塌方的处理。安全是隧道施工的重中之重，但是塌方事故也是隧道施工中不可避免会碰到的问题，预防为主积极主动防止事故的发生，对于地质条件复杂的地区施工更要加倍的重视。②涌水和渗水的处理。出现涌水要积极地进行排水工作，在最大限度上保证施工的环境，排水过程汇总要注意采用多种排水方式相结合。
5结束语
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1.1新奥法与传统方法的区别
具体来讲，新奥法的基本理念主要体现在以下几个方面：①在隧道开挖阶段，尽量简化开挖工序，所采用的爆破施工技术和工艺流程均要考虑如何保持围岩整体的稳定性，避免扰动围岩；②隧道开挖方案须充分利用围岩的自承能力，提高围岩本身的支撑能力；③基于围岩特点选择合适的支护方式和支护参数，锚杆和喷射混凝土、钢拱架等紧贴岩体的柔性支护尽量提早完成，确保作业过程中岩体松弛或变形情况得到有效控制；④有的施工段岩体软弱破碎，为确保支护系统正常应用，提高岩体整体的稳定性，须尽早闭合断面；⑤从理论上讲，应该在围岩及初期账户变形基本稳定后施作二次衬砌，将支护体系与围岩揉合成一整体，以确保支护结构更加稳定；⑥为避免棱角突变部位引起应力集中，隧道断面周边轮廓应尽可能圆顺；⑦施工作业期间，动态观测支护系统及围岩结构，合理调整工艺流程，优化设计工程方案，同时进一步规范施工管理活动，确保施工活动顺利开展。
1.2新奥法的特点
新奥法在我国应用的最大特点就是应用了所谓的复合式衬砌，其基本的施工方法是：在开挖过程中，尽量减少对围岩的扰动，为此必须采用光面爆破或预裂爆破，以维护围岩的自承能力；根据围岩特征，采用不同的支护类型和支护参数，及时施作锚喷支护，抑制围岩的松弛和变形；开挖时尽量采用大断面、少分部的开挖方法，以利于降低围岩内部应力重分布的次数，最大限度地利用围岩的承载力；在施工过程中，以量测手段为参照不断修正设计和施工，做到既经济合理，又安全可靠；根据测量数据，在确认初期支护变形收敛后，进行二次模筑混凝土衬砌。
2工程概况
周家庄一号隧道总长2237m，洞身围岩为Ⅳ级、Ⅴ级围岩，围岩极差，含不良地址段及特殊岩土。地面高程一般为1625～1800m。区内地形起伏较大，沟壑纵横，自然坡度约20～50°之间，隧道顶沟谷发育，冲沟内为洪积砂质黄土，山顶平缓处场及缓坡处多为风积黄士段盖，山体多基岩出露，植被覆盖较差。
3施工方法
本隧道总体施工方案的选择将立足于确保施工安全、施工质量与施工工期，立足于有效避免涌泥、坍塌等事件发生。施工时及时进行工序转换，做到“管超前、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”。隧道开挖采用风枪钻眼，实施弱爆破，局部人工配合挖掘机进行施工。严格控制超挖和减少对围岩的扰动，保证开挖成形质量，以充分发挥围岩的自承能力。初期支护采用喷锚网为主的支护方式，围岩较差地段设型钢钢架，特殊地段如浅埋地带拱部设管棚或超前小导管预注水泥浆加固地层。二次衬砌按新奥法原理根据围岩收敛情况及时施工，二次衬砌施工时，灌注混凝土振捣密实，防止收缩开裂，振捣时不破坏防水层，二衬拆模时，混凝土强度达到规范要求。
3.1洞门施工
3.1.1洞口工程
首先复核图纸，组织复测并控测布网，准确定出洞口位置，明洞暗洞分界位置，按设计位置放出边、仰坡及洞脸开挖边线。在洞口边、仰坡开挖线外5m处设截水沟一道，防止雨水冲刷洞脸。做好截排水系统后，人工配合挖掘机按照设计坡度、尺寸采取从上向下分台阶开挖，分层3～5m，表层土采用挖掘机开挖，底层地层当机械开挖困难时采用钻爆法开挖，边仰坡的开挖坡度随原地面的坡度改变而改变，确保坡面平顺并与原地形成为一体。装载机配合自卸车运砟，人工配合刷坡。洞口边、仰坡段施工采用挖掘机纵向分段自上而下分层开挖，人工整修边仰坡，按设计要求一次到位，挖掘机配合自卸车装运弃渣。洞口临时边坡采用锚网喷防护，永久边仰坡采用C25混凝土拱形骨架护坡，中心绿化。
3.1.2进洞方法
隧道进出口采用套拱法进洞，具体作法：沿明暗洞交界里程，从上到下逐层开挖，开挖至起拱线后，架立钢拱架，最里面的一榀紧贴仰坡放置，施做套拱。洞口段设计为Φ108管棚超前支护，与钢架组合成预支护体系，浇注挂板套拱混凝土固结，形成洞室轮廓，在套拱混凝土强度达到设计强度后，施做准108mm超前管棚，在套拱保护下按设计法进行开挖隧道进口、出口均为Ⅴ级围岩，采用三台阶临时仰拱法开挖进洞；采用拱部准42超前小导管超前支护，及锚喷网初期支护。
3.2正洞施工
暗洞段按新奥法组织施工，弱爆破开挖，围岩较弱处采用机械配合人工开挖，喷锚支护。正洞施工方案见表1。
3.3弃碴与环保
3.3.1隧道弃碴
施工中产生的废碴、废液按环保有关规定进行处理，不随意排入冲沟、沟渠及农田中。在隧道口设置三级沉淀池用于处理施工污水，以及吸附油污；固体污物等，固体污物送往环保部门作无害处理。弃碴按设计要求弃于指定位置或作为路基填料，碴场设挡墙，以免水土流失。
3.3.2施工降尘
由于隧道施工采用无轨运输，洞内废气污染主要为大功率的内燃机械，且主要集中到装碴运输工序，为此在该隧道施工中，必须加强通风除尘的工作。方法如下：加强对进洞机械的维修保养。定期检查空气滤清器是否堵塞，进、排水是否畅通，喷油嘴及时更换，使喷油效果好。雾化程度高，使柴油充分地燃烧。为了节油和消烟掺加柴油添加剂。部份机械进行机外净化。主要给装载机装配上带有催化剂的附属箱，连接在尾气排放管上，把发动机排出的废气用催化剂和水洗的办法来降低其中有害气体。
3.3.3环境保护
隧道施工便道、工棚及作业场的布置尽量维护自然面貌，占用荒地应少开挖、少刷方，以保护自然植被。隧道竣工时，应尽量恢复原有植被。
4施工中的必要注意事项
4.1初期支护的施工质量要保证
有效的支护能够提高施工安全系数。施工应，须及时进行初期支护，提早封闭，加快成环速度，避免结构变形。开挖后及时封闭暴露的岩石。首先初喷厚度为4～5cm混凝土将岩面封闭，装设钢拱架、施作锚杆、挂钢筋网，最后按设计要求完成复喷。结合现场条件和施工要求的数量和方向选择合适的锚杆。若使用砂浆锚杆，必须注意注浆量和浆液稠度；有水地段适宜采用楔缝式、缝管式或早强药包锚杆，选择端头紧固且尾部有能够紧贴格栅和围岩的托板的端头锚固锚杆，确保锚固效果符合设计要求。
4.2重视隧道监控量测和超前地预报的作用
在公路隧道施工中，通常采用超前地质预探探报施工技术、监控量测施工技术来探测地址情况，同时对支护结构的受力变形进行监测，为设计变更以及施工方案的确定提供可靠依据。这种监测技术同样适用于地表沉降及塌方监测。隧道综合地质超前预报有助于优化隧道施工方案，并且能够提高隧道施工的安全系数。进行隧道开挖时，事先通过高效的地质监测掌握隧道前方地质状况，有助于优化设计工艺流程和施工技术措施，从而达到防控事故的目的。
5结语
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高原地理环境对隧道工程的影响主要体现在以下几个方面：其一，对隧道使用功能的影响。当隧道穿越高原当中的富水层或是岩溶裂隙发育地段时，若是防排水措施不当，则会导致衬砌漏水，这样一来不但会对隧道内的通风、照明、监控等电气设备的使用造成影响，而且在寒冷的冬季，还会使隧洞内壁挂冰、路面结冰，运营条件会极度恶化，严重影响了隧道的使用功能；其二，会对隧道的衬砌结构造成影响。在高原地区的隧道工程中，若是围岩中的地下水未能及时排出，当冬季来临时，则会导致水体冻结，从而对隧道衬砌结构带来冻胀破坏，到夏季时冻结融化会使围岩形成浆融圈，这种现象多出现在隧道的洞口位置处，这会对隧道的结构造成严重破坏。所以在高原地区进行隧道工程建设时，必须对各种影响施工的因素进行综合分析，并采取有效的措施加以解决处理，以此来确保隧道工程的整体施工质量。
2.断层破碎带与隧道工程的关系
在对断层破碎带与隧道的关系进行研究前，首先应当对断层的基本类型加以明确，根据断层两盘相对位移的关系，大体上可将断层分为以下三种类型：其一，正断层。此类断层主要是指沿着断层岩石面的倾斜方向下盘相对上升，上盘下对下降的断层。这类断层的形成主要与张拉力和重力有关，其断层面的倾角相对比较陡峭，断层线以平直居多；其二，逆断层。此类断层具体是指下盘相对下降，上盘相对上升的断层，多数都是在地壳挤压作用下形成的，断层的两盘多数都处于闭合状态；其三，平移断层。此类断层则是指两盘沿着断层走向发生相对位移，断层面近乎于直立，倾角较陡，一般都是在地壳水平运动过程中，在受剪切力的作用下而形成的。
2.1断层破碎带
断层破碎带主要是因为断层两盘在相对滑动的过程中，使两侧的岩层遭受挤压作用而破碎，进而形成的长条状且方向一致的破碎带，它的宽度与岩石的性质、断层距离以及断层性质等因素有关。按照破碎带中岩石的破碎程度可将之分为角砾岩、断层泥、磨砾岩等几种类型。2.2断层破碎带与隧道的关系当隧道工程穿越断层地段时，隧道施工难度的大小一般取决于断层的性质、破碎带结构中岩石的破碎程度、含水性以及断层活动性等因素。当施工方法、机械设备等条件相差不大时，断层破碎带与隧道之间的关系直接影响施工难度和工期。通常情况下，当隧道的轴线无限接近于垂直构造的方向时，且断层规模较小、宽度不大、含水量较低时，施工难度较小；如果隧道的轴线与构造方向斜交或是平行时，隧道穿越破碎带的长度会随之增大，并且会伴随出现较为强大的侧压力，为了确保施工安全，此时必须对隧道支护体系进行加强，并及时进行封闭。
3.高原隧道工程穿越断层破碎带的施工技术
在高原隧道工程建设过程中，时常会遇到穿越断层破碎带的情况，为了确保隧道施工顺利进行，必须采取合理可行的施工技术，下面对此展开详细论述。
3.1施工方法
（1）超前地质预报
在隧道开挖穿越断层破碎带时，常常会出现坍塌、突水等问题，为了保证施工安全、有序进行，应当在隧道施工过程中，采用超前地质预报。该方法是确保隧道穿越断层破碎带施工安全的有效途径之一。应当对穿越断层破碎带的隧道进行地质调查，并按照隧道已有的勘察资料和隧洞内开挖作业面的地质描述，借助相关工具，对作业面前方的地质情况进行推测，同时，在隧道开挖的过程中依据超前地质预报的实际情况进行随时补充，借此来了解即将穿越的破碎带的位置、宽度等情况，制定有针对性的施工技术措施，确保施工顺利进行。
（2）加固圈
这里所指的加固圈就是利用超前小导管+水泥浆液在隧道拱部120度范围内的四周形成强度与厚度足够的加固拱，借此来提高围岩自身的承载能力和稳定性。
（3）正台阶法
这是隧道穿越破碎带时较为常用的一种开挖方法，在开挖过程中，要遵循短进尺、强支护的开挖原则，上下台阶的高度差应当合理，并采取左右交错的方式进行开挖。同时，要控制好两个台阶之间的纵向距离，这样有助于极早落底。此外，开挖之后，要尽可能减少围岩在外界环境中的暴露时间，及时进行初期支护。
（4）初期支护
常用符合设计要求的混凝土对隧道掌子面进行初喷封闭，随后采用工字钢制作钢拱架，并在纵向上用钢筋进行连接。
3.2施工技术要点
（1）导管布设
在施工中，确保小导管的布设位置与角度符合设计要求是比较重要的环节。同时，可采取钻孔打入法对小导管进行施工。
（2）浆液施工
对于岩体破碎程度较为严重、裂隙较为发育、空隙较大的围岩而言，采用超前预注浆的方法进行施工存在一定的难度。在具体施工过程中，预防浆液大量流失、控制注浆液是关键环节，也是确保加固圈安全、稳定、可靠的有效途径。①注浆参数的合理确定。在工程没有特殊要求的前提下，小导管施工的水泥浆液水灰比可以确定为0.8-1.0左右，水玻璃的浓度为30-35左右，两者混合后的体积比为1:0.3-1:0.8，注浆压力最小不得低于0.5MPa，最大不得超过2.0MPa。②注浆准备。在正式注浆前，应当先对注浆管路进行认真检查，借此来确保管路通畅、机械性能良好。当各项准备工作全部完毕之后，应进行现场注浆试验，从而确定最佳的注浆参数，并以此为依据进行施工。③注浆要点。采用液压双液注浆泵将预先配制好的浆液注入到小导管当中，注浆可以采取两次间歇的方式进行。第一次注浆时，应当适当减少水灰比，并增加水玻璃的掺入量，注浆压力应当控制在0.5-1.2MPa这一区间范围内，并在钻孔内有浆液流出时停止注浆，随后间隔3-5h左右，进行二次注浆。在第二次注浆时，应当将注浆压力提高在1.5-2.0MPa，并在浆液注入量低于20L/10min时，停止注浆。
3.3监控量测
隧道穿越断层破碎带的施工中，为了确保施工质量，必须进行监控量测，可将监控的重点放在对拱顶下沉及周边收敛上。对隧道开挖作业面的观测应当在每次开挖完成后进行，当地质情况变化较小时，可每天观测1次；初期支护至少每天观测1次；水平收敛与拱顶下沉的量测可以采用相同的频率，当拱顶的下沉量相对较大时，除了要加强对拱顶下沉的量测之外，还应当对拱腰和基底进行量测。
3.4施工注意事项
为了确保施工质量，应当对如下事项加以注意：其一，在钻孔前，应当对孔位进行精确测定，并对每个测好的孔位进行编号。在钻孔时，为防止孔斜等情况的发生，可以采用测斜仪，并对小导管的打入方向进行严格控制，同时，做好各个钻孔的记录。若是发现某个孔的误差超过设计或是规范标准规定的限值时，必须及时进行处理，如果终孔之后，仍然超限则应当采取注浆封孔的措施，并在其达到一定强度之后，在原位上重新钻孔。其二，注浆时若是发现较大的空洞，应当先注入一定量的水泥浆液，或是混凝土，然后再进行注浆。
4.结论
隧道施工论文范文5
关键词：防水工程防水板抗渗混凝土
公路隧道工作的防排水工程对隧道使用寿命正常运营和安全起着举足轻重作用，现将丹本高速公路下马塘隧道防排水施工工艺作一介绍并对一些重点进行分析探索。
1工程概况
丹本高速公路下马塘隧道为双线隧道，左线长1070m，又线长1030m，位于辽宁省本溪满族自治县下马塘镇，地处辽东山区。属低山丘陵区，山势陡峻，地表植被发育。年降水量865～1203mm，地下水主要接受大气降水补给。主要地址为下元古界辽河群盖县组三段千枚岩，洞身设计位置均在地下水位以下。在隧道开挖过程中，断裂带、节理裂隙发育会有滴水或渗水现象，局部有小股涌水。
2隧道防排水施工要点
为了能做好下马塘隧道的防排水工程，我们通过熟悉设计图纸，充分理解防排水设计意图和设计目的，根据以排为主、堵、截、引相结合的设计思路，并结合以往排水施工的经验和教训，除按设计布置排水设施外，还在地下水多的地方增设排水设施，同时认真按设计做好三道防水屏障，使水顺利排到洞外。为克服以往施工中存在重主体轻防水的思想，定期对干部职工进行思想质量意识教育、提高全员质量意识，实行逐级岗位责任制，并认真落实“三检”制，严格过程控制，消除质量隐患。
21初期支护时通过“引、截、排”相结合作好的第一道防排水防线
根据开挖时围岩的实际涌水情况，详细作好记录，并作相应的引、排措施。当涌水较集中时，喷锚前先用开缝磨擦锚杆进行导水，当涌水面积较大时，喷锚前设置树枝状软式透水管排水，当涌水严重时设置汇水孔，边排水边喷射。喷锚完成后，使开挖岩石面与喷射混凝土之间形成排水用的汇水孔，使围岩涌水、渗漏水通过设置的汇水孔等排水装置流向墙脚纵向软式透水管，再由引水管排到隧道中心排水沟内。初期支护通过引水导管的引导及喷射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水设施。经过这样的处理，使围岩的大部分地下水通过排水设施排出洞外，喷混凝土后混凝土表面渗水现象很少，真正起到了防水作用。
22通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置，形成防排水第二道防线
221背面排水管安装
二次衬砌前，先对初期支护喷锚混凝土表面的锚杆和钢筋网断头及凹凸不平的部位进行修凿、喷补，使混凝土表面平顺，符合铺挂柔性防水的要求。然后按设计要求在拱部和边墙环向挂设Φ50mm软式透水管。喷混凝土表面有渗漏水时，根据渗漏水的多少采用透水管引导，或再增加环向软式排水管，并用塑料锚固螺栓绑牢。
222隧道软性防水板安装
LDRE软式放水板铺设前，应先检查防水板的质量，检查背面排水管安装是否符合设计要求。安装LDRE放水板时，应先根据防水板的尺寸，布置好塑料锚固螺栓的位置，用电钻钻孔安装塑料锚固螺栓，用螺钉和垫圈环向整体铺挂防水板，用专用塑料焊接机及时焊接，保证拱接宽度和焊缝宽度，根据喷射混凝土面的平顺程度在每两个加固点都留有一定的富余量，衬砌时才能使防水板喷射混凝土面密贴。铺设防水板施工工艺如图。
(1)准备工作：检查喷射混凝土及背后排水管，检查防水板质量。
(2)焊接工艺
A焊接温度应控制在200～270℃为宜，并保持适当的速度即控制在01～015m/min范围内；
B搭接尺寸：搭接尺寸为10cm；
C焊缝宽度：焊缝宽度一般为25cm；
D焊接作业：在铺设防水板时，固定工序必须和焊接工序紧密配合。铺挂固定应超前于焊接工作。
a)采用焊接双缝焊接开始前，应在小块塑料片上试温。
b)焊缝若有漏焊、假焊应予补焊；若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点，必须用塑料片焊接覆盖。
c)焊接接头应平整，不得有气泡折皱及空隙。
(3)防水板施工注意事项：
A绑扎钢筋和安装模板及台车时，应防止碰撞和刮破防水板；挡头板的支撑在接触到防水板处必须加设橡皮垫层；
B浇筑混凝土时，应防止碰击防水板，二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不少于5cm，以防止破损防水板，浇注时应有专人观察，发现损伤应立即修补；
C安装孔位要严格控制方向和排列距离，避免安装时搭接困难。
(4)特殊情况下的处理办法：
A在浇灌混凝土过程中若发现防水板铺设绷得过紧，为避免破裂，可根据范围大小，将该处塑料防水板破开，另裁一块防水板破口内使其紧贴岩壁，然后再将新旧两块防水板焊接成整体；
B大面积漏水或有股水的地段必须先用油布、薄膜、塑料布等材料，将水引离施工工作面，待防水板铺设到适当位置时，再行拆除，引水顺防水板后流下。
3通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第三道防线
防水衬砌既在拌制的混凝土中添加防渗防裂的BR－3膨胀剂，增加混凝土的抗渗能力，衬砌模板使用简易衬砌台车，保证砼的供给。
231防水衬砌灌注方法
(1)每组衬砌的灌筑工作应从离开混凝土泵的最远处开始，这样有利于连续作业。
(2)为了使混凝土输送管路安设后不再移动，靠近灌筑工作面的输送管接有软管，并在作业窗口设有漏斗。
(3)灌注时左、右侧应分层平衡施工，每灌一层，应用振捣器捣固密实。
(4)为了便于拱圈封顶密实，我们在台车顶部预留5个作业窗口。在每个作业窗口上焊有封顶时压时混凝土的管道。封顶时把作业窗上压时混凝土管口与混凝土输送管连接，用输送泵直接给压把混凝土压入拱圈顶，当输送泵的工作压升到正常工作压2倍甚至更高时，停止加压，并把作业窗口混凝土管封闭。然后再把混凝土输送管接到下一个窗口，直到全部作业窗口都压混凝土完毕。
232施工要点及注意事项
(1)混凝土拌和时要按配合比严格计算。
(2)混凝土衬砌用输送泵作业。因此，粗骨料最大料径宜于30mm以下，水灰比为0.51，坍落度控制在7～10cm。
(3)防水混凝土施工，每组尽可能一次灌筑完成。
(4)灌注混凝土的入模自落高度超过1.5m时应设有串筒将混凝土送入。
(5)施工中预留的施工缝要留有凹槽和安装止水带，为了使接缝紧密结合，灌筑前均将接缝表面凿毛，清理杂质，用水冲洗干净，并保持湿润，再铺上厚20～55mm厚的同配比水泥砂浆。
(6)防水混凝土必须振捣密实，插入式振捣器插入间距不超过其有效半径的15倍，避免欠振、漏振和过振现象，施工缝和预埋部位尤需注意振捣密实，要防止振捣器触及模板、止水带及预埋件。
2.4作好排水设施，确保排水畅通
按设计要求埋设横向排水管，安装好中心保温沟、边沟，保证设计顺坡和接缝密实。
施工要点：
2.4.1中心保温沟、边沟等预制件安装时，预制件接头要用沥青麻絮填塞密实，外面用灌涂热沥青的油毛毡围裹两道，以防漏水，并确保设计坡度以便流水顺畅。
2.4.2埋设的离心花管上半面布有梅花形孔眼，在盖好无纺布后用炉渣填满压实。
2.4.3中心排水管出口要按设计要求做好保暖措施。
隧道施工论文范文6
1)施工前的内外联关系。
在施工之前主要开展的工作为可行性研究和勘察设计，以及施工前开展的招投标工作。前者涉及的内外联关系主要是隧道方案与整个路线工程，以及与自然和社会的相互作用，主要体现为方案与具体设计的合理性和科学性。后者主要涉及建设方与施工方的相互关系，即建设方与施工方的合同关系建立过程，其中关键因素是中标价格。
2)施工中的内外联关系。
施工阶段的和谐性是评价城市隧道工程建设和谐度的最主要内容。这一阶段整个工程建设过程的内外联关系可以划分为实体工程、机构人员和资金流转三个方面。实体工程方面:工程建设活动需要开挖岩土体、扰动地下水环境，隧道结构与岩土体发生相互作用;施工过程各部分、各工序发生相互作用;工程建设从外部环境获取大量的各类材料，又向环境输出废弃材料、废气和污水。机构人员方面:参与工程建设的业主、施工、监理、设计和监测检测等单位及其员工需要开展大量的互动工作，这些工作有管理与被管理、监督与被监督，以及相互协作等不同的角色关系。参与工程建设的单位还与社会其他单位或个人因材料采购、废弃物处置、污染物排放、共用其他社会资源等原因发生互动关系。资金流转方面:主要表现为承包商向监理、业主单位的资金申报审批，以及业主向承包商、承包商向材料供应商、服务提供商和劳务人员提供的资金拨付。资金流转的正确性、合理性和及时性，对工程建设活动的顺利运转也十分重要。
3)施工后的内外联关系。
施工后的内外联关系主要体现为隧道工程为社会提供服务，以及运营者对隧道进行的管理维修。隧道工程为社会提供服务:隧道方案越合理、自身状况越好，可以为社会经济发展提供的服务就越好，经济社会效益越明显。隧道工程的管理维护:管理维护一方面有利于保持隧道的健康状态和服务水平;另一方面需要花费一定的成本、对隧道运营产生一定的影响。过多、过频繁的维护和病害治理，说明隧道工程本身的建设质量存在不足。
2城市隧道和谐性的表现形式及影响因素
城市隧道工程建设的和谐性可以从技术、经济、社会和环境等四个系统得以体现，不同系统中又可细分为若干个方面，每个方面和谐性的影响因素不尽相同，相互之间可能存在重叠。
2．1城市隧道和谐性的表现形式
1)技术系统的和谐主要表现为安全、质量和进度三方面有保障。
安全方面包括不发生各种形式的安全事故，不因安全事故造成财产损失和人员伤亡;质量方面包括不出现各种类型的质量问题，工程各部分功能正常、系统相互协调;进度方面包括工程总进度得以保障，各分项或分部工程得到协调一致的推进。
2)经济系统的和谐性主要体现为业主(代表政府或社会)、承包商(机构)和参与建设的员工在经济上取得好的效益。
业主方面主要为获得合理最大化的投资回报，按时据实向承包商支付各项费用，不因安全、质量或进度等问题产生额外费用;承包商方面主要体现为在保证安全、质量的前提下获得最大的经济效益，不因安全、质量和进度问题额外增加成本;员工方面主要体现为按时获得与付出劳动相对应、与区域或行业收入水平相协调的劳动报酬，不因窝工、违规作业、工伤事故等造成不必要的损失。
3)社会系统的和谐性主要体现为外联关系、机构关系协调和员工关系等三方面处于协调、顺畅状态。
外联关系方面体现为工程建设有效避免对外部单位与个人的干扰、破坏，能够获得外部单位与个人的支持。机构关系方面体现为所有参建单位恪守本职工作，相互合作与支持，不因相互协调不畅导致正常施工中断、延误问题的正常处理等。员工关系方面体现为所有参与建设的管理者、技术人员和工人互相尊重、理解和支持，相互交流沟通顺畅，能够和谐共处。
4)环境系统的和谐性主要体现为资源消耗水平低、污染物得到有效控制和处理、施工环境扰动得到控制。
在资源消耗水平方面主要体现为工程建设消耗的各类建筑材料较少、能耗和用水量较低;在污染控制水平方面主要体现为产生的污染较少，并得到及时有效的处置，由于工程建设参数的废弃物较少等。施工扰动控制水平和谐性在施工扰民控制方面主要体现为施工产生的振动、噪声等对周边居民及单位的影响得到有效控制，对周边景观的破坏得以控制并及时得到修复。
2．2城市隧道和谐性的影响因素
通过城市隧道工程建设内外联关系的分析，城市隧道和谐性的影响因素可以归纳为以下15个方面:方案社会评价水平(C1)、施工中标价格水平(C2)、参建机构资信水平(C3)、安全事故控制水平(C4)、质量缺陷控制水平(C5)、设计变更控制水平(C6)、施工工期控制水平(C7)、反馈决策顺畅水平(C8)、企业财务健康水平(C9)、员工薪酬发放水平(C10)、内联关系协调水平(C11)、外联关系协调水平(C12)、废弃物处置水平(C13)、污染物处置水平(C14)、景观修复营造水平(C15)。
3城市隧道和谐度的层次分析法评价
城市隧道工程建设和谐度的评价是一个多指标综合评价问题，可以采取层次分析法、模糊数学法等方法进行评价，本文采取层次分析法进行分析。层次分析法的基本思想是将复杂的问题分解为若干个层次，在比原来系统简单很多的层次上逐步分析。通过比较若干因素对同一目标的影响，把决策者的主观判断用数量的形式表达和处理，从而确定它在目标中的比重。层次分析法的主要流程为:明确问题建立层次结构模型利用成对比较法构造判断矩阵进行层次排序，获得权向量进行一致性检验完成层次总排序以及一致性检验获得最优系统方案。
3．1递阶层次模型的构建
根据层次分析法理论，构建四个层阶的递阶层次模型分析模型。城市隧道工程建设的综合和谐度为第一阶(最终目标层H)，并将其分为技术(HT)、经济(HC)、社会(HS)和环境(HN)四个二阶目标层。第三层为指标层，共包括12个方面的准则(T1～C9)，即安全管理指标、质量管理指标、进度管理指标、业主经济指标、施工经济指标、员工经济指标、外联关系指标、机构关系指标、员工关系指标、资源消耗指标、污染控制指标、扰民控制指标。指标层为影响城市隧道工程建设和谐度的15种影响因素(C1～C15)。
3．2指标层权重的确定
应用层次分析法确定指标权重的方法为:利用分级比较标度方法，列出上层指标与下层相关性，由被调查者采取两两比较的方法，给出判断矩阵。然后求出判断矩阵的特征向量和特征值，进行一致性检验。
3．3和谐度等级的确定
根据和谐度的评价值，按照表1确定其评价等级。具体实施时，可以由政府或其他主管单位研究提出对工程最后的和谐度指标和等级要求进行明确，确定经济和行政奖惩方案，形成有据可查的文件。或由建设单位在施工招标和合同谈判中对工程最后的和谐度指标和等级要求进行明确(此时需要修正一些与施工单位无关的指标)，确定经济和行政奖惩方案，作为合同条款的一部分。
4某城市隧道和谐度评价实例
1)工程概况。
某城市隧道全长1823m(左线913m，右线910m)，隧道进出口位于不设超高的大曲线半径上，左右设计线相距约30m～50m，属于间距较小的分离式隧道。隧道按城市Ⅱ级快速干道设计;双向四车道，单向行车，设非机动车道及人行道;设计时速40km/h，设计荷载:公路—Ⅰ级;隧道净宽14．50m，净高5．0m。
2)指标权重的调查分析。
为确定城市隧道工程建设和谐度的指标权重，邀请上级主管单位和全体参建单位对和谐城市隧道建设工作进行了分析。与会25位代表(上级主管单位6名，业主6名，施工单位6名，监理和设计单位各3名，监测检测单位1名)参加了各因素重要程度的调查。与会人员分别填写了各层指标重要性调查表，其中准则层与措施层的关系采取开放形式，即每一个准则元素与哪些措施元素相关，由被调查者自己确定，在数据分析时，最多计入6种排位靠前的因素。通过对上述调查进行分析，得到了各指标对总目标的权重。
3)和谐度评价。
该隧道建设完成之后，项目建设单位对各方面工作进行总结，召开和谐隧道建设总结评估会议。上级管理单位、参与建设单位、周边企业和市民代表等35人参与了总结评估。根据和谐度与和谐度等级的对应关系，该隧道工程建设评定为“和谐”。
5结语
