铁路隧道钻爆法施工作业监控要点
为认真吸取铁路隧道施工安全事故教训，防止隧道坍塌事故发生，根据隧道常规施工方法，现重点将隧道钻爆法施工作业监控要点及要求介绍如下：
一、超前地质预报
受目前勘察手段、时间、费用以及判释水平等因素限制，在勘察设计阶段尚不能完全准确地探明隧道所穿越的地层及洞身周边的地质情况，特别是存在的对隧道施工安全有很大威胁的岩溶、断层、富水裂隙、暗河等也不能准确判释和提示，因此施工中进行超前地质预测预报是确保施工安全必不可少的手段。
铁建设［2007］ 88号文：隧道施工应进行超前地质预报，超前地质预报应纳入正常施工工序。工程地质、水文地质复杂的长隧道和特长隧道，可能存在诱发重大地质灾害的隧道，地下水活跃、围岩软弱、含富水断层的隧道，高瓦斯、高地应力的隧道，可能发生突水、突泥的隧道，可委托专业队伍，采用新技术、新设备、新方法，开展第三方超前地质预报工作。
（一）预报内容
1.地层岩性，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。
2.地质构造，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。
3.不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体及高地应力、高地温等情况的预测预报。
4.地下水，特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴、富水岩层接触带及其它富水地层等的预测预报。
（二）预报方法
主要有地质分析法、钻探法、物探法和超前导坑法
1.地质分析法：包括地质素描、地层分界线及构造线、地下和地表相关性分析、地质作图等。
2.钻探法：包括深孔水平钻探、5～8m加深炮孔探测及孔内摄影。
3.物探法：包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法、红外探测法等。
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4.超前导坑法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。
超前地质预报按预报长度可分为长距离预报（大于200m）、中长距离预报（30～200m）和短距离预报（小于30m）。
超前地质预报按采用的预报手段数量可分为单一方法地质预报和综合超前地质预报。
（三）预报分级
1.根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下三级： A级：工程地质及水文地质条件复杂，存在储水构造、导水断层、岩溶、有害气体、膨胀岩土、软弱岩体等地质问题，隧道施工中易发生突（涌）水、突（涌）泥、瓦斯、大坍方、大变形等地质灾害，风险程度高的地段。
B级：工程地质及水文地质条件较复杂，隧道施工中发生突（涌）水、突（涌）泥、瓦斯、坍方等地质灾害风险程度较高的地段。 C级：地层岩性单一、地质构造不发育，基本上不存在不良地质和特殊岩土，工程地质条件简单，隧道施工中发生地质灾害可能性不大的地段。
2.根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级： A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、高地温、瓦斯、天然气、放射性问题严重的地段以及人为坑洞等。 B级：中、小型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。 C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，物探异常区域小、数量少，发生突水突泥的可能性较小。 D级：非可溶岩地段，基本没有物探异常区，发生突水突泥的可能性极小。
3.不同地质风险地段的预报方式为：
A级：风险地段采用地质素描、两种及以上物探方法、多孔超前钻探、超前炮眼进行综合预报，必要时增加超前导坑方法； B级：风险地段两种以上的方法综合预报；
C级：风险地段可采用一种和两种方法进行预报。
（1）A级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。首先以地质分析法进行长距离预报，然后采用中长距离地震波反射法或声 2
波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报，同时进行多孔超前钻探探查。
（2）B级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法，辅以红外探测、地质雷达，进行必要的超前水平钻孔。当发现局部地段工程地质条件复杂时，按A级要求实施。
（3）C级预报：以地质分析法为主。对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔。
（4）D 级预报：采用地质分析法。
（四）预报要点
1.研究区域地质、工程地质资料，必要时进行地表补充测绘和勘探，对整个地区地质情况做到比较全面和深刻的认识，分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程，制定预报预案。
2.根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度和工程设计资料，对不同地段地质预报分级，不同类型和级别的地段采取不同的预报手段。
3.隧道施工前制定好不良地质地段应急预案，采用浅孔钻探发现地质突变或含水等异常时，立即采取处理措施。
4.配备先进仪器设备，由具有丰富经验的地质技术人员、施工人员进行综合分析论证，提高地质判释准确度,提高作业效率 。目前，采用深孔水平钻探和5～8m超前钎探,效果很好，必须进行一定量的地质取芯,以准确判定充填型溶洞和高压富水断层界面及规模。
5.要特别注意开挖后对洞身周边地质探察，防止掌子面后方发生突泥突水、坍塌等事故。
监控要点:
（五）内业
超前地质预报方案，方案的合理性，方案的执行；各种预报手段的原始记录，预报分析成果与实际揭示验证；超前预报与设计地质不符时采取的措施；预报有不良地质时所制定的处理预案。
（六）现场
各种超前预报设备到场及使用情况；超前水平钻孔和加深炮孔实际检查；不良地质处理预案现场准备情况。
TZ231-2007铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南：根据需要采 3
取1～5孔超前水平钻探（局部7孔），其终孔位置一般要超出开挖轮廓线3～5m，长度宜在30～50m之间；两次循环的超前水平钻搭接长度不小于5m。
铁建设函〔2006〕340号《关于进一步加强铁路隧道施工超前地质预报工作的通知》：
建设单位负责隧道工程地质超前预报方案的审查，并对方案的实施执行情况进行监督和检查。
勘察设计单位要把隧道施工超前地质预报纳入设计文件中，提出隧道施工超前地质预报的主要措施、方法和费用。在施工配合中要做好隧道施工超前地质预报技术指导工作，对地质超前预报成果进行认真分析和研究，发现地质情况与设计不符的，要及时进行施工变更设计。
施工单位要把隧道施工超前地质预报纳入施工组织设计，做好施工地质资料台账，及时将隧道施工超前地质预报成果报建设、设计、监理单位，提出完善下阶段设计方案的建议，并对超前地质预报成果及数据的真实性负责。
监理单位要进一步强化对隧道施工超前地质预报实施过程的监理，协调好设计、施工单位的关系，检查施工方案的落实执行情况，重点检查施工单位现场地质专业人员的数量及能力、设备的型号及数量、物探及钻探的工程数量、超前地质预报工艺的规范性、数据采集的及时性和准确性等。
二、超前支护
超前支护是针对软弱不良地层而采取的辅助工法，施工前需根据围岩条件、施工方法、进度要求、机械配套及工程所处环境等情况，选择简单方法或同时采用几种综合辅助施工方法来加固地层，确保不塌方、少沉陷。通常辅助施工方法有：地表加固地层、洞内加固地层（或工作面）、洞内防排水、冻结法等。
工程实践证实，在地质不良的地段，掌子面失稳引起事故较多。如何控制掌子面的稳定性，减少和预防掌子面出现坍塌，是极为重要的。
（一）掌子面失稳形式及加固方法
1.掌子面失稳有多种形式：掌子面挤出；掌子面拱部坍塌；上半断面拱脚下沉；底部鼓起等。
2.加固方法：预防和减少上述风险发生的主要方法也是多种多样的。超前支护；扩大拱脚、设置拱脚锚杆或锚管；正面喷射混凝 4
土和锚杆；底脚锚杆或锚管等。这里主要介绍下面几种常用的方法。
（1）注浆加固：注浆加固是利用注浆设备把配制好的具有凝胶性能的浆液注入地层，浆液凝胶后充填裂隙和胶结土砂颗粒，形成整体，提高岩体的自稳能力，稳定开挖面和止水，保证隧道施工安全。常用的注浆方式主要有全断面帷幕注浆、周边半封闭帷幕注浆、径向注浆、小导管注浆、局部注浆等，施工时应根据注浆目的和工程地质条件等因素综合选择。
（2）全断面帷幕注浆：钻孔分布在开挖面内及轮廓线外一定范围，注浆形成整体，适用于无排水条件的软弱破碎地层、断层破碎带、充填性溶洞等隧道工程。
（3）周边半封闭帷幕注浆：沿开挖面周边布孔，浆液在开挖轮廓线形成封闭壳，适用于有排水条件、掌子面具有自稳能力的隧道工程。
（4）劈裂注浆：用较高的压力将岩层细小裂隙或地层劈开，浆液在劈缝中填充、固结，适用于细小裂隙岩层、黏性土层、断层中心（泥）地带。
（5）径向注浆：隧道开挖支护后在隧道径向进行注浆止水和加固。
（6）局部注浆：在出水口周围一定范围内布孔注浆，先外后内，最后顶水注浆封堵水，适用于集中涌水处。
(二)失稳加固施工、监控要点
应有注浆方案，包括：注浆目的、段落、准备工作（劳动力、机械设备、材料）、注浆孔布置图、注浆材料及配比、注浆施工工艺、参数、注浆效果检查评定方法、进度安排、安全质量保证等措施.
1.施工要点
(1)根据注浆方案配备高效注浆设备，如钻机、注浆泵、注浆管等。钻孔孔径一般选用φ70～130mm，注浆泵最大压力应达到设计注浆压力的1.5～2.0倍。
(2)掌子面围岩破碎，应先设置止浆墙和孔口管，孔口管埋入止浆墙深度根据最大注浆压力而定。
(3)钻机准确定位，钻进中检查校正钻杆方向，孔底偏差应符合有关规定要求。
(4)注浆顺序先内后外，先无水孔后有水孔。
(5)当进浆量大，压力长时间不升高时，应调整浆液材料、浓度 5
及配合比，缩短凝胶时间，也可采用间歇式注浆，间歇时间不能超过浆液凝胶时间。
(6)超前帷幕注浆每一循环长度不超过30m。浆液有效注入范围为开挖轮廓线外5～8m，钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工，孔口设注浆管，埋设牢固，并有良好的止浆设施。
(7)局部注浆堵水，单孔扩散半径2m，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交，注浆压力大于0.5Mpa。注浆压力较大时，应先钻引水孔泄压，再对裂隙注浆，最后用膨胀快硬水泥对引水孔进行封堵。
(8)现场注浆试验：注浆施工前，应选取一定数量注浆孔，以定压注浆原则进行注浆试验，以验证注浆参数并及时调整。
(9)应根据地层条件制定注浆结束条件。应特别注意：在没有进行全面的注浆效果检查和评定前严禁进行掘进作业。
2.监控要点
内业：注浆方案，调整方案，试验孔总结，钻孔注浆原始记录，注浆效果检查和评定资料。
外业：设备配备和使用，钻孔布设，钻机定位，注浆效果检查。 （三）超前小导管
超前小导管是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外按一定角度打入直径为32~70mm，长度3~5m的带孔钢管，利用钢管注浆，并与钢架连成一体进行围岩加固的超前支护方式。
1.施工要点
①根据地质条件、隧道断面及支护结构型式确定超前小导管参数。
②超前小导管沿隧道周边布设，环向间距不宜大于40cm，外插角控制在10~15°。钻至孔深后，用吹管吹出碎碴清孔，防止孔位坍塌。两环小导管间搭接不宜小于1m。
③顶入加工好的注浆管，小导管周圈缝隙用塑胶泥封堵，并用棉纱将孔口堵塞，喷射混凝土封闭工作面，孔口露出喷射混凝土面15cm。钢管顶入钻孔长度应不小于90％管长。
④连接注浆管路，进行压水试验，然后注浆，注浆压力要达到设计要求，观察工作面及管路漏浆情况，并及时封堵。当进浆量大，压力长时间不升高时，应调整浆液材料、浓度及配合比，缩短凝胶时间。
⑤根据地质情况可选择单液浆、双液浆或化学浆液（慎用） ⑥检查确认注浆浆液固结体达到设计规定强度后，再进行隧道 6
开挖。
2.监控要点:
内业：实施方案（小导管参数、注浆配比、注浆参数等），注浆原始记录（钻孔记录、注浆记录、检查记录，调整参数记录）。 现场：施工设备到场及使用，小导管材料、间距、长度、倾角、与钢架连接情况及搭接长度，注浆效果。
（四）大管棚
大管棚是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外利用钻机或夯管按一定角度打入直径大于70mm，长度大于15m的钢管，通过钢管注浆预加固隧道拱部岩体，并将钢管内采用砂浆充填密实，以减少岩体沉降的超前地层加固方式。大管棚适用于浅埋、极破碎岩体、地表沉降控制严格的地段，如堆积体、坍方体、砂土质地层、断层破碎带及穿越公路、铁路、地表建筑物等。根据使用地点，可分为洞口大管棚和洞内大管棚。
1.施工要点：
①小直径大管棚通常用钻机成孔，大直径大管棚可用夯管或顶管方式布设。
②管棚环向间距30~50㎝，超浅埋地带或特殊地层也可采用密排方式，沿隧道周边轮廓线布设，外倾1~3°，连续使用大管棚，要有一定的搭接，搭接长度一般不应小于3m。
③控制钻机立轴方向，钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。
④管棚采用热轧无缝钢管，壁厚不小于6㎜，节长3~6m。接头宜采用丝扣连接，丝扣长15㎝，隧道纵向同一截面内接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少应错开1米。
⑤注浆初压应控制在0.5~1.0MPa以内，终压应控制在2.0MPa以内。
⑥洞内施作大管棚时一般设置扩大洞室，安设导向架、导向管。扩大洞室比设计开挖轮廓线大30～50cm，长度要满足钻机作业要求。导向管长度2～2.5m，直径大于管棚直径20～30mm。
2.监控要点：
内业：大管棚实施方案，施工原始记录。
现场：施工设备到场及使用情况，管棚材料、加工、间距、搭接情况，注浆情况和效果，管棚是否侵限，工作平台是否牢固。 三、隧道开挖方法
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隧道开挖方法主要有全断面法、台阶法（以及由台阶法派生的环形开挖预留核心土法、弧形导坑左右台阶错开开挖支护法）、中隔壁法（CD法） 、交叉中隔壁法（CRD法） 、双侧壁导坑法（眼镜工法）；还有意大利研究使用的岩土控制变形法，以及TBM、盾构、铣挖法等非钻爆法等施工方法。
要根据地质条件、断面大小、结构形式、机械配备等因素合理选择开挖方法。
主要介绍以下几种方法：
（一）全断面法
全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施做初支和二次衬砌的隧道开挖方法，一般适用在地质条件较好的Ⅰ～Ⅱ级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅲ级围岩地段。
全断面法可采用大型机械作业，施工进度快，一般在150～180m/月。
1.施工要点：
①配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运机械设备，缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。
②根据围岩条件和机具配备等施组情况，可利用深孔钻爆增加循环进尺。
③及时施作初期支护，围岩条件变化时，及时调整施工方法。 ④有条件时采用导洞超前的开挖方法，增加临空面，控制周边眼角度，改善光面爆破效果，减少超欠挖，减少对围岩的扰动，保证隧道施工安全。
欠挖：隧道开挖不应欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，允许个别突出部分侵入衬砌（每1m2不大于0.1m2、高度不大于5cm）。拱脚和墙脚1m范围内严禁欠挖。
2.监控要点：
光面爆破设计方案，隧道施工设备到场及使用情况，光面爆破效果，超欠挖处理情况，初支、二衬跟进情况。
（二）台阶法
台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，台阶间控制一定距离，采用同时并进的隧道开挖施工方法，一般用在Ⅲ级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅳ级围岩地段。
施工要点：
①根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长度一般 8
为3～5m（或5～7m），且不宜超过1倍开挖洞径，台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，上台阶高度宜为2.5m。台阶过长或过短皆不利。
②上台阶施作钢拱架（若有）时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆（管）等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作临时仰拱。
③下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖，当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时上下台阶分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护。
④施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
⑤下台阶施工时要保证初支钢架（若有）整体顺接平直，螺栓连接牢靠。
⑥钢拱架（若有）必须落在实处，严禁悬空或落在虚碴上。
（三）环形开挖预留核心土法
环形开挖预留核心土法是先开挖上部导坑弧形断面，留核心土平台，再开挖下部两侧边墙、中部核心土的隧道开挖方法。一般适用在单线隧道Ⅳ～Ⅴ级围岩，也可用在双线隧道Ⅲ～Ⅳ级围岩地段。
施工要点：
①环形开挖每循环进尺0.5～1m，开挖后及时施作喷锚支护、安装钢架支撑。每两榀钢架之间采用钢筋连接，并设置锁脚锚杆（管）。全断面初期支护封闭距拱部开挖面不宜超过30m，不宜超过10～15天。初支未封闭前，拱架墙脚处要设置加强锁脚锚杆（管），并设临时横撑。
②预留核心土面积大小根据围岩地质情况，要便于施工和满足开挖面的稳定。
③上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。
④当地质条件差，围岩自稳时间短时，开挖前宜在拱部进行超前支护。
⑤仰拱要超前二次衬砌且分别全幅浇筑。
（四）弧形导坑左右台阶错开开挖支护法
在隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个工作面，以前后七个不同位置相互错开同时开挖，然后分部及时支护，形成支护整体。缩小作业循环时间，逐步向纵深推进的隧道开挖施工方法，一般适 9
用于黄土地区隧道施工，也可用于其它Ⅲ～Ⅳ级围岩地段。
施工要点：
①施工中应遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的施工原则，紧凑施工工序，精心组织。
②台阶长度控制在3~5m，及时施作初期支护，配合锁脚锚杆（管）封闭成环，全断面初支成环距拱部开挖面不宜超过40m，时间不宜超过15天。初支未封闭前，拱架墙脚处要设置加强锁脚锚杆（管），并设临时横撑。
③工作面若有失稳现象，应及时用喷射混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护。
④应及早施作仰拱和二次衬砌，防止大断面隧道边墙向内位移。
台阶法、环形开挖预留核心土法、弧形导坑左右台阶错开开挖支护法监控要点：
施工方案的合理性，机械设备到场及配套使用情况，光爆效果及超欠挖情况，台阶长度、高度，各步序间距，初支上下接续及稳固情况，初支封闭时间和空间、二衬跟进情况。
铁建设［2007］88号文：分部开挖台阶长度一般不应超过1.0倍开挖洞径。
（五） 中隔壁法（CD法）
中隔壁法（CD法）是将隧道分为左右两大部分进行开挖，先在隧道一侧采用二或三台阶分层开挖，施作初期支护和中隔墙临时支护，再分台阶开挖隧道另一侧，并进行相应的初期支护的施工方法。一般适用于地质条件为Ⅳ~Ⅴ级围岩，也适用于浅埋地层隧道暗挖。
施工要点：
①左右部的台阶开挖高度根据地质情况及隧道断面大小而定。左、右两侧洞体施工纵向拉开间距不大于15m。
②台阶开挖长度3~5m，及时施作初期支护和中隔壁临时支护。各工作面每循环进尺为1榀拱架的距离。
③后一侧开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。
④中隔壁设置为弧形临时支护，隧道左右开挖面初期支护连接平顺，确保钢架连接状态良好。
⑤根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除中隔壁临时支护， 10
一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。
（六）交叉中隔壁法（CRD法）
交叉中隔壁法又称CRD工法，是将大断面隧道分部分块开挖，先开挖隧道一侧的一和二部并分别施作封闭的初期支护和临时支撑，再开挖隧道另一侧的一和二部并分别施作封闭的初期支护和临时支撑，最后分别开挖隧道左右两块底部，形成隧道初期支护和临时支撑网状封闭稳定支护形式的隧道开挖施工方法，一般适用于Ⅴ～Ⅵ级围岩，也可用于浅埋隧道施工。
施工要点：
①隧道按左右部分块实施开挖，每块小断面开挖高度根据地质条件和施工设备而定。各工作面每循环进尺为1榀拱架的距离。 ②每块小断面开挖长度3~5m，及时设置初支和临时仰拱封闭、步步成环，尽量缩短成环时间，及时施作锁脚锚杆（管）。必要时进行掌子面临时支护。左右部纵向拉开距离不宜大于15m。
③中隔墙设置为弧形临时支护，隧道左右开挖小断面水平临时支护保持对接一致，螺栓连接牢固。
④根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。
⑤临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。
（七）双侧壁导坑法
双侧壁导坑法也称眼睛工法，采用先开挖隧道两侧导坑，及时施作导坑周边初期支护及临时支护，然后再开挖中部剩余土体的隧道开挖施工方法，一般适用在Ⅴ～Ⅵ级围岩，大断面和超大断面铁路隧道工程，也可用于浅埋隧道施工。此方法成本较高、进度较慢。采用该法开挖时，双侧壁导坑超前的距离相等或不等。为了稳定工作面，经常和超前预注浆等辅助施工措施配合使用。
施工要点：
①侧壁导坑形状应近似椭圆形，导坑断面宽度一般为整个断面的1/3。
②两侧侧壁导坑超前中部10～20m，可独立同步开挖支护，中部采用台阶法开挖，保持平行作业。
③导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，设置锁脚锚杆（管），并尽早封闭成环。
④中部开挖完成后，要及时施作初支，尽快使全断面初支封闭 11
成环。
⑤根据监控量测，初期支护稳定后，拆除临时支护，一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。
⑥临时支护拆除完成后，及时施作仰拱和二次衬砌。
⑦当围岩条件很差，可在双侧壁的基础上进行分部开挖。即双侧壁导洞内和中部分成2～3个台阶开挖。
⑧双侧壁导洞法虽然开挖断面分块多，扰动大，初支全断面闭合的时间长，但每个分块均是在开挖后立即各自闭合的，所以在施工中间可有效控制变形和沉降。
中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法监控要点：
施工方案，设备配套及使用，每部开挖长度、步序间距，循环进尺，初支和临时支护设置情况、锁脚锚杆（管）设置情况，每部支护封闭时间，临时支护每次拆除长度和时间，二衬跟进情况。 四、初期支护
按照新奥法原理，初期支护是为了及时封闭开挖后的围岩，控制围岩的变形和松弛，充分发挥围岩自身的支护作用，并和二次衬砌共同形成结构承担荷载。
在二次衬砌完成之前，初期支护更是确保施工安全的关键。初期支护要强，承受二次衬砌施作前的基本荷载和部分水压力（若有）。
初期支护一般由喷射混凝土、锚杆、钢筋网、格栅（型钢）钢架等组成。
1. 喷射混凝土
喷射混凝土是在地下工程施工中，为尽快使开挖面稳定的一种支护措施。它借助喷射机械，利用压缩空气做动力，将水泥、砂、石子、水配合的拌合料（并掺加速凝剂），通过高压管高速喷射到受喷面上，依靠高速喷射时集料的反复连续撞击压密混凝土硬化而成，使喷射的混凝土能够在几分钟内终凝，且强度增长快，并与其它支护措施如锚杆、钢筋网、钢拱架等联合形成支护整体，抑制围岩变形，使开挖面岩体快速稳定。
2. 施工要点：
①喷射混凝土应采用湿喷工艺。喷射机具应具有良好的密封性能，输料连续、均匀，满足喷射作业要求。
②确定合理的水胶比、用水量、胶凝材料用量以及砂的用量， 12
保证和易性和早期强度。
③喷射前，对岩面渗漏水要进行封堵或引排处理。
④分段分片自下而上顺序喷射，一次喷射厚度拱部不得超过6cm，边墙不得超过10cm，喷嘴与岩面保持垂直，距受喷面0.8～
1.2m。
⑤喷射压力控制在0.15～0.2MPa，混凝土喷射终凝2h后，应进行湿润养护，养护时间不得少于14d。
⑥喷射混凝土表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷混凝土（或砂浆）对基面进行找平处理，平整度用2m靠尺检查，表面平整度偏差要满足验标有关要求（10cm）。
⑦喷射混凝土要紧跟开挖面，有效控制开挖面的变形。
3.设计基准强度
喷混凝土不仅是初期支护的一个重要构件，也是永久支护的一个重要组成部分。随着材料、配比、施工机械的发展，喷混凝土稳定的高强度已经成为可能，因此喷混凝土的设计基准强度有向高强度方向发展的趋势。例如，日本第二东名•名神高速公路，在大断面隧道中，采用材龄28天的抗压强度36N/mm2作为设计基准强度，我国青黄海底隧道初期支护采用C35。有的国家规定在不良地质条件下采用高强度喷混凝土。
我国【2007】88号文：第十五条，隧道初期支护喷射混凝土的强度等级不应低于C25。
在不良地质条件下的隧道，应提高喷混凝土的强度等级。
附着配比：指的是喷混凝土喷射后附着在围岩上的配比。它与喷射配比、喷射工艺以及喷射工的技术熟练程度有直接的关系，对工程来说，喷混凝土的附着配比是最有意义的，不容忽视。
4.回弹率及粉尘浓度
回弹意味着粗骨料的损失，而粉尘则意味着微细颗粒的损失。这两者对附着的喷混凝土质量，具有重要的影响。
因此，喷射施工中，如何控制回弹和减少粉尘的发生是很重要的课题。也是确保喷混凝土质量的重要课题。
在质量控制中，有的国家规定：回弹不能大于20％，粉尘浓度不能大于5mg/m3，否则，就是不合格。
我国《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086），回弹率边墙不大于15%，拱部不大于25%，粉尘浓度小于10mg/m3。
《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》（TZ231－2007）：喷射混 13
凝土时粉尘含量不得大于2mg/m3。
5.监控要点：
喷射混凝土配合比，质量检查记录，喷射机械设备到场和使用，喷射混凝土的及时性，喷射压力、厚度、强度，回弹率及粉尘含量，喷射混凝土的养护，表面平整度。
五、锚杆
锚杆是在围岩开挖时，为避免岩体松散塌陷，在未开挖岩体或开挖轮廓线外岩体中打入实心或空心的钢材加工的杆体，起到对岩体的加筋和联结成整体的作用，锚杆与围岩间采用砂浆或其它材料固结，并设置钢垫板固定。
有专家认为黄土隧道拱部锚杆作用不大，但普遍认为岩石隧道中锚杆的作用是非常有效的。
1.施工要点
①锚杆采用专用机械成孔打入，用一般风动凿岩机时应配备专用冲击器。锚杆打入方向应基本和开挖面垂直。
②按设计要求定位，孔位允许偏差±150mm，孔深允许偏差±50mm，杆体插入长度不得短于设计长度的95%，杆体插入锚杆孔时，应保持位置居中。
③砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，砂浆或水泥浆内可添加适量的微膨胀剂和速凝剂。
④药包型锚杆、树脂锚杆在杆体插入过程中应注意旋转，使粘结剂充分搅拌。
⑤锚杆安设后不得随意敲击，其端部在填充砂浆终凝前不得悬挂重物。
⑥锚杆安设后其填充砂浆终凝后应立即安装垫板，垫板应与孔口混凝土密贴，拧紧螺帽。
2.监控要点：
锚杆质量检查记录，锚杆材质、长度，锚杆孔布设数量、位置、深度，锚杆插入孔内长度，注浆压力及饱满度，垫板安设情况。 六、钢架
钢架是在隧道开挖后，为使围岩保持稳定而按照隧道开挖轮廓线布设的钢格栅或型钢、钢轨等制成的支护骨架结构，钢架安装后可达到支撑围岩稳定，限制围岩变形的目的，通常与钢筋网、喷射混凝土等结合在一起共同受力。
1.施工要点：
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①钢架应在初喷混凝土后及时架设。大断面隧道施工时，宜使用机械架设钢架。安装前应清除底脚的虚碴及杂物。
②钢架不宜在受力较大的拱顶及其它受力较大的部位分节，格栅钢架的主筋直径不宜小于18mm，焊接牢靠。
③每节钢架间应以螺栓连接，连接板应密贴，缝隙不超过2mm。 ④钢架外缘应用钢楔或混凝土预制块楔紧，钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实，确保密贴。
⑤钢架加工后必须进行试拼检查，架立位置准确，安装允许偏差横向和高程±5cm，垂直度±2°，安装后利用锁脚锚杆（管）定位；两排钢架间用Φ22钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距1m，以便形成整体受力结构。
⑥钢架安装时，应严格控制其内轮廓尺寸，且予留沉降、变形量，防止侵入衬砌净空。
2.监控要点：
钢架施工质量检查记录，钢架材质、制造情况、钢架与围岩间密贴及填充情况，钢架自身及相互连接情况，钢架安装数量、位置、钢架底脚落实情况，钢架混凝土保护层厚度。
七、钢筋网
在喷射混凝土中增设钢筋网，可以防止受喷面由于承受喷射力而塌落，减少回弹量、防止喷射混凝土层的开裂，增强初期支护的整体作用，通常与锚杆或钢架焊接成一体。
1.施工要点：
①钢筋网采用直径6~10mm圆钢，网格间距150~250mm。纵横向钢筋采用点焊联结，使用前要除锈和擦去油迹、浮土。
②钢筋网要被喷射混凝土包裹，混凝土保护层不小于30mm。 ③与钢架、锚杆共同作用时，采用焊接联结方式固定。
④受力要求较高时，可采用双层钢筋网。
2.监控要点：
钢筋直径、网格间距、焊接、除锈情况，钢筋网与拱架、锚杆连接情况，钢筋网保护层厚度。
八、防排水
防排水对隧道施工期间的安全以及运营中的安全是非常重要的。有水无水、水大水小、一般涌出和异常涌出，在设计施工上的处理是完全不同的。
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隧道防排水设计和施工既要保证工程本身的需要，同时要考虑对周边自然环境的影响和保护。
洞口及地表防排水
隧道施工前应对地表及隧道附近的井泉、池沼、水库、河流等进行调查，并应进行观测与试验，分析其对隧道渗漏水的影响，并按设计要求进行处理。隧道覆盖层较薄或地表水有可能渗入隧道时，施工前应对地表积水、坑、洼等进行处理。
1.施工要点：
①洞口段及早修建天沟、截水沟，并防止水流顺坡散流。隧道排水沟应与路基边排水系统结合，防止排水冲刷边仰坡和破坏环境。
②洞口附近和浅埋隧道应整平洞顶地表，不得积水。
③地表坑洼、钻孔、陷坑、裂缝等处应填土分层夯实，必要时可进行局部铺砌处理，防止渗漏。
④隧顶有流水的沟槽应予整治，确保水流畅通防止渗漏，必要时应对沟床进行铺砌。
⑤隧道上方附近避免设有高压水池，防止水土软化。
⑥洞口标高较低时应在洞口外适当位置设横向截水沟。
洞内排水
2.施工要点
①洞内顺坡排水水沟断面及坡度应能满足隧道中渗漏水和施工废水的排出需要。在膨胀岩、土质地层、围岩松软地段，应加强水沟铺砌或用管槽代替，防止浸泡岩体。排水沟应经常清理，防止淤塞。
②洞内反坡排水，或在膨胀性、湿陷性地层中施工时，可根据坡度、水量和设备情况布置管路和泵站，一次或分段接力排出洞外。集水坑的容积应按实际排水量确定，其位置确定应考虑减少施工干扰。配备抽水机的能力应大于排水量20%以上，并应有备用台数（富水岩溶段要按2倍）。
③单侧水沟施工时，不应阻塞隧底水流，应设横向截水沟并汇入侧沟。
洞口、洞内、地表防排水监控要点：
洞口防排水设施的及时性、合理性，洞顶地表积水情况、排水措施，高压水池设置位置，洞内排水沟的设置情况，抽排水能力，洞内积水情况。
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九、结构防排水
结构防排水施工作业是在隧道初期支护完成，且隧道净空经检查满足设计要求后进行的有关结构防排水施工作业，一般包含基面检查处理、排水盲管（沟）安装、防水板铺设、施工缝、变形缝处理、混凝土灌注等工序。
1.施工要点：
①基面处理：围岩渗漏水采用引排措施，清除基面外露钢管及钢筋头，用水泥砂浆抹平，初期支护表面平整度用2m直尺进行检查，达到验标要求。
②排水盲管：纵环向排水盲管采用三通联接，用锚钉和防水板窄条固定在岩面上，锚固间距50cm，防止扭曲移位。
③缓冲层铺设：缓冲层材料采用无纺布垫层，用塑料焊圈射钉固定，拱部间距0.5～0.8m，边墙间距0.8～1.0m，底部1～1.5 m，呈梅花形排列。
④防水板铺设： 防水板应超前二次衬砌一个模板台车长度铺设，采用环向从拱部向两侧边墙展铺，按1.1～1.2：1留松弛量，用热合器使防水板融化与塑料垫圈粘结牢固。掌握好温度和时间，防止焊穿或焊接不牢。
⑤防水板焊接：防水板接缝采用自动爬行式热合机热熔焊接成双焊缝，焊接前将接缝处擦洗干净，搭接宽度15cm，避免漏焊、假焊、烤焦、焊穿现象，现场配备灭火装置，并对防水板临时覆盖保护，焊接完按规定采用充气式检查，绑扎钢筋和立模时避免损坏防水板，浇筑混凝土时采用挡板防止冲击防水板。
⑥止水带固定：中埋式止水带固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护，防止止水带偏移，固定时不得损坏止水带本体部分。不得使橡胶止水带翻滚、扭结，止水带连接应采用热硫化连接的方法，搭接长度不得小于10cm，焊接缝宽不小于50cm，施工缝附近混凝土振捣时，避免推压和碰撞止水带。根据需要，可与背贴式止水带、止水条配合使用。止水条采用预留槽嵌入方式固定。
2.监控要点：
防水材料合格证明、检查报告，基面平整度、渗漏水情况，无纺布、防水板质量、厚度及铺设情况检查，防水板焊接质量检查，止水带安设及焊接情况。
铁建设［2007］88号文：采用复合式衬砌的隧道，应根据隧道 17
的工程地质、水文地质和环境条件等综合因素研究在初期支护与二次衬砌之间铺设分离式防水板，防水板厚度不应小于1.5mm。 十、仰拱及二次衬砌
二次衬砌、仰拱和初期支护共同形成隧道的主体结构，承受荷载。
仰拱要超前二次衬砌一定距离并全幅施作；二次衬砌施作时机要根据不同围岩情况和监控量测结果确定。
（一）仰拱
仰拱应超前拱墙衬砌，紧跟开挖工作面，仰拱、填充应分开浇筑，且应全幅灌注，仰拱和底板混凝土强度达到5MPa后行人方可通行，达到设计强度的100%后车辆方可通行。为解决仰拱施工和运输作业的干扰，应采用仰拱栈桥。
1.施工要点：
①仰拱应紧跟开挖面施作，尽快形成封闭环。Ⅳ、Ⅴ级软弱不稳定围岩施工时，仰拱距开挖面宜不超过40m；仰拱应超前拱墙二次衬砌施作，其超前距离宜保持2倍以上衬砌循环作业长度。
②仰拱施作应一次成型，保证仰拱整体稳定。仰拱施工缝和变形缝处应做防水处理。
③仰拱施工前应清除虚碴、杂物和积水，坡面应平顺，确保排水畅通，应采用一次灌注混凝土成型工艺。
④仰拱填充严禁与仰拱同时施工，宜在仰拱混凝土终凝后施作。
⑤为减少与出碴运输的干扰，采用仰拱栈桥跨过仰拱施工地段，以保证隧道底部的施工质量，消除隧底结构施工质量隐患。仰拱栈桥的长度和结构形式可根据施工需要来确定。
2.监控要点
仰拱施工前底部积水、虚碴处理情况，仰拱封闭时间、距掌子面距离，仰拱与填充施工间隔，钢筋制作、焊接情况，混凝土配合比、质量检查报告。
（二）二次衬砌
二次衬砌是隧道的永久支护结构，一般在围岩和初期支护变形基本稳定后施作，在仰拱超前情况下，采用模板台车进行拱墙一次衬砌，竣工后的隧道内轮廓线不得侵入设计轮廓线。
1.施工要点：
①衬砌混凝土应在自动拌合站集中拌合，搅拌时间不应小于 18
3min，振捣时间宜为10～30s，振捣优先使用插入式振捣器，可用附着式振捣器配合，避免漏振、欠振、超振。
②二次衬砌混凝土应连续灌筑，衬砌台车表面每次脱模后应进行清洗，浇筑混凝土前应刷脱模剂，不得使用废机油及其他影响衬砌外观颜色的材料涂刷，拱部必须预留注浆孔。
③衬砌混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，严禁露筋，不得有蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。衬砌表面接缝无明显错台，无渗漏水，达到设计要求。
④钢筋表面的污渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净，加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。
⑤混凝土泵送的坍落度不宜过大以避免离析或泌水。如发现坍落度不足，不得擅自加水，应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决。
⑥混凝土养护不少于14天，二次衬砌背后回填注浆采用水泥浆液，注浆压力不宜过高，以克服管道阻力和衬砌背后阻力即可。回填注浆应在衬砌混凝土达到设计强度的70%后方可进行。
2.监控要点：
混凝土配合比、质量检查报告，钢筋材质、制作、焊接情况，粗细骨料、外加剂质量检查，混凝土搅拌、运输、灌注、养护情况，二衬施作时机、距掌子面距离，二衬表面质量、渗漏水情况。 铁建设［2007］88号文：
客货共线铁路隧道二次衬砌与仰拱的混凝土强度等级不得低于C25，采用钢筋混凝土时，其强度等级不得低于C30。
客运专线铁路隧道二次衬砌与仰拱的混凝土强度等级不得低于C30，采用钢筋混凝土时，其强度等级不得低于C35。
底板必须采用钢筋混凝土，其强度等级不得低于C30，厚度不得小于30cm。
TZ231-2007铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南规定：二次衬砌每200m，仰拱底板每500m应按规定采用同条件养护试件检测结构实体强度1次。
十一、监控量测
监控量测是在隧道施工过程中，使用专用仪器和工具对围岩和支护结构的变形、受力以及它们之间的关系进行观测，并对其稳定性、安全性进行评价，据此对施工方法、结构支护参数进行验证、调整的工作。
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通过对监控量测数据的整理分析，判定初支及围岩是否稳定，确定二次衬砌施作时机。监控量测和超前地质预报同样是确保施工安全、优质建成隧道工程必不可少的手段。
1.操作要点：
①根据隧道地质情况、施工方法、断面情况制定监控量测实施方案，制定监控量测控制基准值，成立监控量测工作小组，及时掌握使用先进仪器设备。
②隧道开挖时要及时对工作面地质变化和围岩稳定情况观察，察看喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态，发现异常时立即采取相应处理措施。同时对洞口段、浅埋段、地表有建（构）筑物以及冲沟、陷穴、人为坑洞等段落进行洞顶地面观察和沉降监测。
③测点应在开挖面施工后及时安设，并尽快取得初读数，测点布置应牢固可靠、易于识别，并注意保护，拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内或洞外水准基点联测，每15～20d应校核一次。 ④净空变化和拱顶下沉点布置在同一断面上，测点断面间距根据地质条件、隧道结构形式、开挖支护方式等确定，一般III级围岩30～50m，IV级围岩10～30m，V～Ⅵ级围岩5～10m。
⑤必测项目监控量测频率：按位移速度≥5 mm/d，测2次/d，在1～5 mm/d，测1次/d，在0.5～1 mm/d，测1次/2～3d，在＜0.5 mm/d，测1次/7d。隧道结构应力、应变监测频率根据设计和施工要求及反馈结果确定。
⑥监测结果分析采用散点图（时态曲线）和回归分析法，依据时态曲线的形态对围岩稳定性、支护结构的工作状态安全性评价，并提出实施意见指导施工。
⑦要以规范和设计提出的监控量测管理标准为基础，实际工作中根据监控量测结果和隧道稳定状态加以完善和修正。出现超过极限值的情况，要立即研究分析判断，并采取处理措施。
⑧为确保量测数据准确和操作方便，大断面隧道宜使用无尺量测。
2.监控要点：
监控量测方案、监控量测原始记录、数据整理和分析资料，监控量测设备到场和使用情况，量测断面和测点的布设及量测频率，测点设置的及时性和初始读数的时间，量测数据和分析结果对设计和施工的指导。
铁建设［2007］88号文：监控量测工作应纳入正常施工工序， 20
监控量测结果应及时反馈，指导设计与施工。隧道开挖后的围岩变形量测应按规定实施，量测数据应绘制成图。
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铁路隧道钻爆法施工作业监控要点
为认真吸取铁路隧道施工安全事故教训，防止隧道坍塌事故发生，根据隧道常规施工方法，现重点将隧道钻爆法施工作业监控要点及要求介绍如下：
一、超前地质预报
受目前勘察手段、时间、费用以及判释水平等因素限制，在勘察设计阶段尚不能完全准确地探明隧道所穿越的地层及洞身周边的地质情况，特别是存在的对隧道施工安全有很大威胁的岩溶、断层、富水裂隙、暗河等也不能准确判释和提示，因此施工中进行超前地质预测预报是确保施工安全必不可少的手段。
铁建设［2007］ 88号文：隧道施工应进行超前地质预报，超前地质预报应纳入正常施工工序。工程地质、水文地质复杂的长隧道和特长隧道，可能存在诱发重大地质灾害的隧道，地下水活跃、围岩软弱、含富水断层的隧道，高瓦斯、高地应力的隧道，可能发生突水、突泥的隧道，可委托专业队伍，采用新技术、新设备、新方法，开展第三方超前地质预报工作。
（一）预报内容
1.地层岩性，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。
2.地质构造，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。
3.不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体及高地应力、高地温等情况的预测预报。
4.地下水，特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴、富水岩层接触带及其它富水地层等的预测预报。
（二）预报方法
主要有地质分析法、钻探法、物探法和超前导坑法
1.地质分析法：包括地质素描、地层分界线及构造线、地下和地表相关性分析、地质作图等。
2.钻探法：包括深孔水平钻探、5～8m加深炮孔探测及孔内摄影。
3.物探法：包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法、红外探测法等。
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4.超前导坑法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。
超前地质预报按预报长度可分为长距离预报（大于200m）、中长距离预报（30～200m）和短距离预报（小于30m）。
超前地质预报按采用的预报手段数量可分为单一方法地质预报和综合超前地质预报。
（三）预报分级
1.根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下三级： A级：工程地质及水文地质条件复杂，存在储水构造、导水断层、岩溶、有害气体、膨胀岩土、软弱岩体等地质问题，隧道施工中易发生突（涌）水、突（涌）泥、瓦斯、大坍方、大变形等地质灾害，风险程度高的地段。
B级：工程地质及水文地质条件较复杂，隧道施工中发生突（涌）水、突（涌）泥、瓦斯、坍方等地质灾害风险程度较高的地段。 C级：地层岩性单一、地质构造不发育，基本上不存在不良地质和特殊岩土，工程地质条件简单，隧道施工中发生地质灾害可能性不大的地段。
2.根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级： A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、高地温、瓦斯、天然气、放射性问题严重的地段以及人为坑洞等。 B级：中、小型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。 C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，物探异常区域小、数量少，发生突水突泥的可能性较小。 D级：非可溶岩地段，基本没有物探异常区，发生突水突泥的可能性极小。
3.不同地质风险地段的预报方式为：
A级：风险地段采用地质素描、两种及以上物探方法、多孔超前钻探、超前炮眼进行综合预报，必要时增加超前导坑方法； B级：风险地段两种以上的方法综合预报；
C级：风险地段可采用一种和两种方法进行预报。
（1）A级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。首先以地质分析法进行长距离预报，然后采用中长距离地震波反射法或声 2
波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报，同时进行多孔超前钻探探查。
（2）B级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法，辅以红外探测、地质雷达，进行必要的超前水平钻孔。当发现局部地段工程地质条件复杂时，按A级要求实施。
（3）C级预报：以地质分析法为主。对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔。
（4）D 级预报：采用地质分析法。
（四）预报要点
1.研究区域地质、工程地质资料，必要时进行地表补充测绘和勘探，对整个地区地质情况做到比较全面和深刻的认识，分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程，制定预报预案。
2.根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度和工程设计资料，对不同地段地质预报分级，不同类型和级别的地段采取不同的预报手段。
3.隧道施工前制定好不良地质地段应急预案，采用浅孔钻探发现地质突变或含水等异常时，立即采取处理措施。
4.配备先进仪器设备，由具有丰富经验的地质技术人员、施工人员进行综合分析论证，提高地质判释准确度,提高作业效率 。目前，采用深孔水平钻探和5～8m超前钎探,效果很好，必须进行一定量的地质取芯,以准确判定充填型溶洞和高压富水断层界面及规模。
5.要特别注意开挖后对洞身周边地质探察，防止掌子面后方发生突泥突水、坍塌等事故。
监控要点:
（五）内业
超前地质预报方案，方案的合理性，方案的执行；各种预报手段的原始记录，预报分析成果与实际揭示验证；超前预报与设计地质不符时采取的措施；预报有不良地质时所制定的处理预案。
（六）现场
各种超前预报设备到场及使用情况；超前水平钻孔和加深炮孔实际检查；不良地质处理预案现场准备情况。
TZ231-2007铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南：根据需要采 3
取1～5孔超前水平钻探（局部7孔），其终孔位置一般要超出开挖轮廓线3～5m，长度宜在30～50m之间；两次循环的超前水平钻搭接长度不小于5m。
铁建设函〔2006〕340号《关于进一步加强铁路隧道施工超前地质预报工作的通知》：
建设单位负责隧道工程地质超前预报方案的审查，并对方案的实施执行情况进行监督和检查。
勘察设计单位要把隧道施工超前地质预报纳入设计文件中，提出隧道施工超前地质预报的主要措施、方法和费用。在施工配合中要做好隧道施工超前地质预报技术指导工作，对地质超前预报成果进行认真分析和研究，发现地质情况与设计不符的，要及时进行施工变更设计。
施工单位要把隧道施工超前地质预报纳入施工组织设计，做好施工地质资料台账，及时将隧道施工超前地质预报成果报建设、设计、监理单位，提出完善下阶段设计方案的建议，并对超前地质预报成果及数据的真实性负责。
监理单位要进一步强化对隧道施工超前地质预报实施过程的监理，协调好设计、施工单位的关系，检查施工方案的落实执行情况，重点检查施工单位现场地质专业人员的数量及能力、设备的型号及数量、物探及钻探的工程数量、超前地质预报工艺的规范性、数据采集的及时性和准确性等。
二、超前支护
超前支护是针对软弱不良地层而采取的辅助工法，施工前需根据围岩条件、施工方法、进度要求、机械配套及工程所处环境等情况，选择简单方法或同时采用几种综合辅助施工方法来加固地层，确保不塌方、少沉陷。通常辅助施工方法有：地表加固地层、洞内加固地层（或工作面）、洞内防排水、冻结法等。
工程实践证实，在地质不良的地段，掌子面失稳引起事故较多。如何控制掌子面的稳定性，减少和预防掌子面出现坍塌，是极为重要的。
（一）掌子面失稳形式及加固方法
1.掌子面失稳有多种形式：掌子面挤出；掌子面拱部坍塌；上半断面拱脚下沉；底部鼓起等。
2.加固方法：预防和减少上述风险发生的主要方法也是多种多样的。超前支护；扩大拱脚、设置拱脚锚杆或锚管；正面喷射混凝 4
土和锚杆；底脚锚杆或锚管等。这里主要介绍下面几种常用的方法。
（1）注浆加固：注浆加固是利用注浆设备把配制好的具有凝胶性能的浆液注入地层，浆液凝胶后充填裂隙和胶结土砂颗粒，形成整体，提高岩体的自稳能力，稳定开挖面和止水，保证隧道施工安全。常用的注浆方式主要有全断面帷幕注浆、周边半封闭帷幕注浆、径向注浆、小导管注浆、局部注浆等，施工时应根据注浆目的和工程地质条件等因素综合选择。
（2）全断面帷幕注浆：钻孔分布在开挖面内及轮廓线外一定范围，注浆形成整体，适用于无排水条件的软弱破碎地层、断层破碎带、充填性溶洞等隧道工程。
（3）周边半封闭帷幕注浆：沿开挖面周边布孔，浆液在开挖轮廓线形成封闭壳，适用于有排水条件、掌子面具有自稳能力的隧道工程。
（4）劈裂注浆：用较高的压力将岩层细小裂隙或地层劈开，浆液在劈缝中填充、固结，适用于细小裂隙岩层、黏性土层、断层中心（泥）地带。
（5）径向注浆：隧道开挖支护后在隧道径向进行注浆止水和加固。
（6）局部注浆：在出水口周围一定范围内布孔注浆，先外后内，最后顶水注浆封堵水，适用于集中涌水处。
(二)失稳加固施工、监控要点
应有注浆方案，包括：注浆目的、段落、准备工作（劳动力、机械设备、材料）、注浆孔布置图、注浆材料及配比、注浆施工工艺、参数、注浆效果检查评定方法、进度安排、安全质量保证等措施.
1.施工要点
(1)根据注浆方案配备高效注浆设备，如钻机、注浆泵、注浆管等。钻孔孔径一般选用φ70～130mm，注浆泵最大压力应达到设计注浆压力的1.5～2.0倍。
(2)掌子面围岩破碎，应先设置止浆墙和孔口管，孔口管埋入止浆墙深度根据最大注浆压力而定。
(3)钻机准确定位，钻进中检查校正钻杆方向，孔底偏差应符合有关规定要求。
(4)注浆顺序先内后外，先无水孔后有水孔。
(5)当进浆量大，压力长时间不升高时，应调整浆液材料、浓度 5
及配合比，缩短凝胶时间，也可采用间歇式注浆，间歇时间不能超过浆液凝胶时间。
(6)超前帷幕注浆每一循环长度不超过30m。浆液有效注入范围为开挖轮廓线外5～8m，钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工，孔口设注浆管，埋设牢固，并有良好的止浆设施。
(7)局部注浆堵水，单孔扩散半径2m，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交，注浆压力大于0.5Mpa。注浆压力较大时，应先钻引水孔泄压，再对裂隙注浆，最后用膨胀快硬水泥对引水孔进行封堵。
(8)现场注浆试验：注浆施工前，应选取一定数量注浆孔，以定压注浆原则进行注浆试验，以验证注浆参数并及时调整。
(9)应根据地层条件制定注浆结束条件。应特别注意：在没有进行全面的注浆效果检查和评定前严禁进行掘进作业。
2.监控要点
内业：注浆方案，调整方案，试验孔总结，钻孔注浆原始记录，注浆效果检查和评定资料。
外业：设备配备和使用，钻孔布设，钻机定位，注浆效果检查。 （三）超前小导管
超前小导管是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外按一定角度打入直径为32~70mm，长度3~5m的带孔钢管，利用钢管注浆，并与钢架连成一体进行围岩加固的超前支护方式。
1.施工要点
①根据地质条件、隧道断面及支护结构型式确定超前小导管参数。
②超前小导管沿隧道周边布设，环向间距不宜大于40cm，外插角控制在10~15°。钻至孔深后，用吹管吹出碎碴清孔，防止孔位坍塌。两环小导管间搭接不宜小于1m。
③顶入加工好的注浆管，小导管周圈缝隙用塑胶泥封堵，并用棉纱将孔口堵塞，喷射混凝土封闭工作面，孔口露出喷射混凝土面15cm。钢管顶入钻孔长度应不小于90％管长。
④连接注浆管路，进行压水试验，然后注浆，注浆压力要达到设计要求，观察工作面及管路漏浆情况，并及时封堵。当进浆量大，压力长时间不升高时，应调整浆液材料、浓度及配合比，缩短凝胶时间。
⑤根据地质情况可选择单液浆、双液浆或化学浆液（慎用） ⑥检查确认注浆浆液固结体达到设计规定强度后，再进行隧道 6
开挖。
2.监控要点:
内业：实施方案（小导管参数、注浆配比、注浆参数等），注浆原始记录（钻孔记录、注浆记录、检查记录，调整参数记录）。 现场：施工设备到场及使用，小导管材料、间距、长度、倾角、与钢架连接情况及搭接长度，注浆效果。
（四）大管棚
大管棚是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外利用钻机或夯管按一定角度打入直径大于70mm，长度大于15m的钢管，通过钢管注浆预加固隧道拱部岩体，并将钢管内采用砂浆充填密实，以减少岩体沉降的超前地层加固方式。大管棚适用于浅埋、极破碎岩体、地表沉降控制严格的地段，如堆积体、坍方体、砂土质地层、断层破碎带及穿越公路、铁路、地表建筑物等。根据使用地点，可分为洞口大管棚和洞内大管棚。
1.施工要点：
①小直径大管棚通常用钻机成孔，大直径大管棚可用夯管或顶管方式布设。
②管棚环向间距30~50㎝，超浅埋地带或特殊地层也可采用密排方式，沿隧道周边轮廓线布设，外倾1~3°，连续使用大管棚，要有一定的搭接，搭接长度一般不应小于3m。
③控制钻机立轴方向，钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。
④管棚采用热轧无缝钢管，壁厚不小于6㎜，节长3~6m。接头宜采用丝扣连接，丝扣长15㎝，隧道纵向同一截面内接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少应错开1米。
⑤注浆初压应控制在0.5~1.0MPa以内，终压应控制在2.0MPa以内。
⑥洞内施作大管棚时一般设置扩大洞室，安设导向架、导向管。扩大洞室比设计开挖轮廓线大30～50cm，长度要满足钻机作业要求。导向管长度2～2.5m，直径大于管棚直径20～30mm。
2.监控要点：
内业：大管棚实施方案，施工原始记录。
现场：施工设备到场及使用情况，管棚材料、加工、间距、搭接情况，注浆情况和效果，管棚是否侵限，工作平台是否牢固。 三、隧道开挖方法
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隧道开挖方法主要有全断面法、台阶法（以及由台阶法派生的环形开挖预留核心土法、弧形导坑左右台阶错开开挖支护法）、中隔壁法（CD法） 、交叉中隔壁法（CRD法） 、双侧壁导坑法（眼镜工法）；还有意大利研究使用的岩土控制变形法，以及TBM、盾构、铣挖法等非钻爆法等施工方法。
要根据地质条件、断面大小、结构形式、机械配备等因素合理选择开挖方法。
主要介绍以下几种方法：
（一）全断面法
全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施做初支和二次衬砌的隧道开挖方法，一般适用在地质条件较好的Ⅰ～Ⅱ级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅲ级围岩地段。
全断面法可采用大型机械作业，施工进度快，一般在150～180m/月。
1.施工要点：
①配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运机械设备，缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。
②根据围岩条件和机具配备等施组情况，可利用深孔钻爆增加循环进尺。
③及时施作初期支护，围岩条件变化时，及时调整施工方法。 ④有条件时采用导洞超前的开挖方法，增加临空面，控制周边眼角度，改善光面爆破效果，减少超欠挖，减少对围岩的扰动，保证隧道施工安全。
欠挖：隧道开挖不应欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，允许个别突出部分侵入衬砌（每1m2不大于0.1m2、高度不大于5cm）。拱脚和墙脚1m范围内严禁欠挖。
2.监控要点：
光面爆破设计方案，隧道施工设备到场及使用情况，光面爆破效果，超欠挖处理情况，初支、二衬跟进情况。
（二）台阶法
台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，台阶间控制一定距离，采用同时并进的隧道开挖施工方法，一般用在Ⅲ级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅳ级围岩地段。
施工要点：
①根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长度一般 8
为3～5m（或5～7m），且不宜超过1倍开挖洞径，台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，上台阶高度宜为2.5m。台阶过长或过短皆不利。
②上台阶施作钢拱架（若有）时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆（管）等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作临时仰拱。
③下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖，当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时上下台阶分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护。
④施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
⑤下台阶施工时要保证初支钢架（若有）整体顺接平直，螺栓连接牢靠。
⑥钢拱架（若有）必须落在实处，严禁悬空或落在虚碴上。
（三）环形开挖预留核心土法
环形开挖预留核心土法是先开挖上部导坑弧形断面，留核心土平台，再开挖下部两侧边墙、中部核心土的隧道开挖方法。一般适用在单线隧道Ⅳ～Ⅴ级围岩，也可用在双线隧道Ⅲ～Ⅳ级围岩地段。
施工要点：
①环形开挖每循环进尺0.5～1m，开挖后及时施作喷锚支护、安装钢架支撑。每两榀钢架之间采用钢筋连接，并设置锁脚锚杆（管）。全断面初期支护封闭距拱部开挖面不宜超过30m，不宜超过10～15天。初支未封闭前，拱架墙脚处要设置加强锁脚锚杆（管），并设临时横撑。
②预留核心土面积大小根据围岩地质情况，要便于施工和满足开挖面的稳定。
③上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。
④当地质条件差，围岩自稳时间短时，开挖前宜在拱部进行超前支护。
⑤仰拱要超前二次衬砌且分别全幅浇筑。
（四）弧形导坑左右台阶错开开挖支护法
在隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个工作面，以前后七个不同位置相互错开同时开挖，然后分部及时支护，形成支护整体。缩小作业循环时间，逐步向纵深推进的隧道开挖施工方法，一般适 9
用于黄土地区隧道施工，也可用于其它Ⅲ～Ⅳ级围岩地段。
施工要点：
①施工中应遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的施工原则，紧凑施工工序，精心组织。
②台阶长度控制在3~5m，及时施作初期支护，配合锁脚锚杆（管）封闭成环，全断面初支成环距拱部开挖面不宜超过40m，时间不宜超过15天。初支未封闭前，拱架墙脚处要设置加强锁脚锚杆（管），并设临时横撑。
③工作面若有失稳现象，应及时用喷射混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护。
④应及早施作仰拱和二次衬砌，防止大断面隧道边墙向内位移。
台阶法、环形开挖预留核心土法、弧形导坑左右台阶错开开挖支护法监控要点：
施工方案的合理性，机械设备到场及配套使用情况，光爆效果及超欠挖情况，台阶长度、高度，各步序间距，初支上下接续及稳固情况，初支封闭时间和空间、二衬跟进情况。
铁建设［2007］88号文：分部开挖台阶长度一般不应超过1.0倍开挖洞径。
（五） 中隔壁法（CD法）
中隔壁法（CD法）是将隧道分为左右两大部分进行开挖，先在隧道一侧采用二或三台阶分层开挖，施作初期支护和中隔墙临时支护，再分台阶开挖隧道另一侧，并进行相应的初期支护的施工方法。一般适用于地质条件为Ⅳ~Ⅴ级围岩，也适用于浅埋地层隧道暗挖。
施工要点：
①左右部的台阶开挖高度根据地质情况及隧道断面大小而定。左、右两侧洞体施工纵向拉开间距不大于15m。
②台阶开挖长度3~5m，及时施作初期支护和中隔壁临时支护。各工作面每循环进尺为1榀拱架的距离。
③后一侧开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。
④中隔壁设置为弧形临时支护，隧道左右开挖面初期支护连接平顺，确保钢架连接状态良好。
⑤根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除中隔壁临时支护， 10
一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。
（六）交叉中隔壁法（CRD法）
交叉中隔壁法又称CRD工法，是将大断面隧道分部分块开挖，先开挖隧道一侧的一和二部并分别施作封闭的初期支护和临时支撑，再开挖隧道另一侧的一和二部并分别施作封闭的初期支护和临时支撑，最后分别开挖隧道左右两块底部，形成隧道初期支护和临时支撑网状封闭稳定支护形式的隧道开挖施工方法，一般适用于Ⅴ～Ⅵ级围岩，也可用于浅埋隧道施工。
施工要点：
①隧道按左右部分块实施开挖，每块小断面开挖高度根据地质条件和施工设备而定。各工作面每循环进尺为1榀拱架的距离。 ②每块小断面开挖长度3~5m，及时设置初支和临时仰拱封闭、步步成环，尽量缩短成环时间，及时施作锁脚锚杆（管）。必要时进行掌子面临时支护。左右部纵向拉开距离不宜大于15m。
③中隔墙设置为弧形临时支护，隧道左右开挖小断面水平临时支护保持对接一致，螺栓连接牢固。
④根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。
⑤临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。
（七）双侧壁导坑法
双侧壁导坑法也称眼睛工法，采用先开挖隧道两侧导坑，及时施作导坑周边初期支护及临时支护，然后再开挖中部剩余土体的隧道开挖施工方法，一般适用在Ⅴ～Ⅵ级围岩，大断面和超大断面铁路隧道工程，也可用于浅埋隧道施工。此方法成本较高、进度较慢。采用该法开挖时，双侧壁导坑超前的距离相等或不等。为了稳定工作面，经常和超前预注浆等辅助施工措施配合使用。
施工要点：
①侧壁导坑形状应近似椭圆形，导坑断面宽度一般为整个断面的1/3。
②两侧侧壁导坑超前中部10～20m，可独立同步开挖支护，中部采用台阶法开挖，保持平行作业。
③导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，设置锁脚锚杆（管），并尽早封闭成环。
④中部开挖完成后，要及时施作初支，尽快使全断面初支封闭 11
成环。
⑤根据监控量测，初期支护稳定后，拆除临时支护，一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。
⑥临时支护拆除完成后，及时施作仰拱和二次衬砌。
⑦当围岩条件很差，可在双侧壁的基础上进行分部开挖。即双侧壁导洞内和中部分成2～3个台阶开挖。
⑧双侧壁导洞法虽然开挖断面分块多，扰动大，初支全断面闭合的时间长，但每个分块均是在开挖后立即各自闭合的，所以在施工中间可有效控制变形和沉降。
中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法监控要点：
施工方案，设备配套及使用，每部开挖长度、步序间距，循环进尺，初支和临时支护设置情况、锁脚锚杆（管）设置情况，每部支护封闭时间，临时支护每次拆除长度和时间，二衬跟进情况。 四、初期支护
按照新奥法原理，初期支护是为了及时封闭开挖后的围岩，控制围岩的变形和松弛，充分发挥围岩自身的支护作用，并和二次衬砌共同形成结构承担荷载。
在二次衬砌完成之前，初期支护更是确保施工安全的关键。初期支护要强，承受二次衬砌施作前的基本荷载和部分水压力（若有）。
初期支护一般由喷射混凝土、锚杆、钢筋网、格栅（型钢）钢架等组成。
1. 喷射混凝土
喷射混凝土是在地下工程施工中，为尽快使开挖面稳定的一种支护措施。它借助喷射机械，利用压缩空气做动力，将水泥、砂、石子、水配合的拌合料（并掺加速凝剂），通过高压管高速喷射到受喷面上，依靠高速喷射时集料的反复连续撞击压密混凝土硬化而成，使喷射的混凝土能够在几分钟内终凝，且强度增长快，并与其它支护措施如锚杆、钢筋网、钢拱架等联合形成支护整体，抑制围岩变形，使开挖面岩体快速稳定。
2. 施工要点：
①喷射混凝土应采用湿喷工艺。喷射机具应具有良好的密封性能，输料连续、均匀，满足喷射作业要求。
②确定合理的水胶比、用水量、胶凝材料用量以及砂的用量， 12
保证和易性和早期强度。
③喷射前，对岩面渗漏水要进行封堵或引排处理。
④分段分片自下而上顺序喷射，一次喷射厚度拱部不得超过6cm，边墙不得超过10cm，喷嘴与岩面保持垂直，距受喷面0.8～
1.2m。
⑤喷射压力控制在0.15～0.2MPa，混凝土喷射终凝2h后，应进行湿润养护，养护时间不得少于14d。
⑥喷射混凝土表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷混凝土（或砂浆）对基面进行找平处理，平整度用2m靠尺检查，表面平整度偏差要满足验标有关要求（10cm）。
⑦喷射混凝土要紧跟开挖面，有效控制开挖面的变形。
3.设计基准强度
喷混凝土不仅是初期支护的一个重要构件，也是永久支护的一个重要组成部分。随着材料、配比、施工机械的发展，喷混凝土稳定的高强度已经成为可能，因此喷混凝土的设计基准强度有向高强度方向发展的趋势。例如，日本第二东名•名神高速公路，在大断面隧道中，采用材龄28天的抗压强度36N/mm2作为设计基准强度，我国青黄海底隧道初期支护采用C35。有的国家规定在不良地质条件下采用高强度喷混凝土。
我国【2007】88号文：第十五条，隧道初期支护喷射混凝土的强度等级不应低于C25。
在不良地质条件下的隧道，应提高喷混凝土的强度等级。
附着配比：指的是喷混凝土喷射后附着在围岩上的配比。它与喷射配比、喷射工艺以及喷射工的技术熟练程度有直接的关系，对工程来说，喷混凝土的附着配比是最有意义的，不容忽视。
4.回弹率及粉尘浓度
回弹意味着粗骨料的损失，而粉尘则意味着微细颗粒的损失。这两者对附着的喷混凝土质量，具有重要的影响。
因此，喷射施工中，如何控制回弹和减少粉尘的发生是很重要的课题。也是确保喷混凝土质量的重要课题。
在质量控制中，有的国家规定：回弹不能大于20％，粉尘浓度不能大于5mg/m3，否则，就是不合格。
我国《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086），回弹率边墙不大于15%，拱部不大于25%，粉尘浓度小于10mg/m3。
《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》（TZ231－2007）：喷射混 13
凝土时粉尘含量不得大于2mg/m3。
5.监控要点：
喷射混凝土配合比，质量检查记录，喷射机械设备到场和使用，喷射混凝土的及时性，喷射压力、厚度、强度，回弹率及粉尘含量，喷射混凝土的养护，表面平整度。
五、锚杆
锚杆是在围岩开挖时，为避免岩体松散塌陷，在未开挖岩体或开挖轮廓线外岩体中打入实心或空心的钢材加工的杆体，起到对岩体的加筋和联结成整体的作用，锚杆与围岩间采用砂浆或其它材料固结，并设置钢垫板固定。
有专家认为黄土隧道拱部锚杆作用不大，但普遍认为岩石隧道中锚杆的作用是非常有效的。
1.施工要点
①锚杆采用专用机械成孔打入，用一般风动凿岩机时应配备专用冲击器。锚杆打入方向应基本和开挖面垂直。
②按设计要求定位，孔位允许偏差±150mm，孔深允许偏差±50mm，杆体插入长度不得短于设计长度的95%，杆体插入锚杆孔时，应保持位置居中。
③砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，砂浆或水泥浆内可添加适量的微膨胀剂和速凝剂。
④药包型锚杆、树脂锚杆在杆体插入过程中应注意旋转，使粘结剂充分搅拌。
⑤锚杆安设后不得随意敲击，其端部在填充砂浆终凝前不得悬挂重物。
⑥锚杆安设后其填充砂浆终凝后应立即安装垫板，垫板应与孔口混凝土密贴，拧紧螺帽。
2.监控要点：
锚杆质量检查记录，锚杆材质、长度，锚杆孔布设数量、位置、深度，锚杆插入孔内长度，注浆压力及饱满度，垫板安设情况。 六、钢架
钢架是在隧道开挖后，为使围岩保持稳定而按照隧道开挖轮廓线布设的钢格栅或型钢、钢轨等制成的支护骨架结构，钢架安装后可达到支撑围岩稳定，限制围岩变形的目的，通常与钢筋网、喷射混凝土等结合在一起共同受力。
1.施工要点：
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①钢架应在初喷混凝土后及时架设。大断面隧道施工时，宜使用机械架设钢架。安装前应清除底脚的虚碴及杂物。
②钢架不宜在受力较大的拱顶及其它受力较大的部位分节，格栅钢架的主筋直径不宜小于18mm，焊接牢靠。
③每节钢架间应以螺栓连接，连接板应密贴，缝隙不超过2mm。 ④钢架外缘应用钢楔或混凝土预制块楔紧，钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实，确保密贴。
⑤钢架加工后必须进行试拼检查，架立位置准确，安装允许偏差横向和高程±5cm，垂直度±2°，安装后利用锁脚锚杆（管）定位；两排钢架间用Φ22钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距1m，以便形成整体受力结构。
⑥钢架安装时，应严格控制其内轮廓尺寸，且予留沉降、变形量，防止侵入衬砌净空。
2.监控要点：
钢架施工质量检查记录，钢架材质、制造情况、钢架与围岩间密贴及填充情况，钢架自身及相互连接情况，钢架安装数量、位置、钢架底脚落实情况，钢架混凝土保护层厚度。
七、钢筋网
在喷射混凝土中增设钢筋网，可以防止受喷面由于承受喷射力而塌落，减少回弹量、防止喷射混凝土层的开裂，增强初期支护的整体作用，通常与锚杆或钢架焊接成一体。
1.施工要点：
①钢筋网采用直径6~10mm圆钢，网格间距150~250mm。纵横向钢筋采用点焊联结，使用前要除锈和擦去油迹、浮土。
②钢筋网要被喷射混凝土包裹，混凝土保护层不小于30mm。 ③与钢架、锚杆共同作用时，采用焊接联结方式固定。
④受力要求较高时，可采用双层钢筋网。
2.监控要点：
钢筋直径、网格间距、焊接、除锈情况，钢筋网与拱架、锚杆连接情况，钢筋网保护层厚度。
八、防排水
防排水对隧道施工期间的安全以及运营中的安全是非常重要的。有水无水、水大水小、一般涌出和异常涌出，在设计施工上的处理是完全不同的。
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隧道防排水设计和施工既要保证工程本身的需要，同时要考虑对周边自然环境的影响和保护。
洞口及地表防排水
隧道施工前应对地表及隧道附近的井泉、池沼、水库、河流等进行调查，并应进行观测与试验，分析其对隧道渗漏水的影响，并按设计要求进行处理。隧道覆盖层较薄或地表水有可能渗入隧道时，施工前应对地表积水、坑、洼等进行处理。
1.施工要点：
①洞口段及早修建天沟、截水沟，并防止水流顺坡散流。隧道排水沟应与路基边排水系统结合，防止排水冲刷边仰坡和破坏环境。
②洞口附近和浅埋隧道应整平洞顶地表，不得积水。
③地表坑洼、钻孔、陷坑、裂缝等处应填土分层夯实，必要时可进行局部铺砌处理，防止渗漏。
④隧顶有流水的沟槽应予整治，确保水流畅通防止渗漏，必要时应对沟床进行铺砌。
⑤隧道上方附近避免设有高压水池，防止水土软化。
⑥洞口标高较低时应在洞口外适当位置设横向截水沟。
洞内排水
2.施工要点
①洞内顺坡排水水沟断面及坡度应能满足隧道中渗漏水和施工废水的排出需要。在膨胀岩、土质地层、围岩松软地段，应加强水沟铺砌或用管槽代替，防止浸泡岩体。排水沟应经常清理，防止淤塞。
②洞内反坡排水，或在膨胀性、湿陷性地层中施工时，可根据坡度、水量和设备情况布置管路和泵站，一次或分段接力排出洞外。集水坑的容积应按实际排水量确定，其位置确定应考虑减少施工干扰。配备抽水机的能力应大于排水量20%以上，并应有备用台数（富水岩溶段要按2倍）。
③单侧水沟施工时，不应阻塞隧底水流，应设横向截水沟并汇入侧沟。
洞口、洞内、地表防排水监控要点：
洞口防排水设施的及时性、合理性，洞顶地表积水情况、排水措施，高压水池设置位置，洞内排水沟的设置情况，抽排水能力，洞内积水情况。
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九、结构防排水
结构防排水施工作业是在隧道初期支护完成，且隧道净空经检查满足设计要求后进行的有关结构防排水施工作业，一般包含基面检查处理、排水盲管（沟）安装、防水板铺设、施工缝、变形缝处理、混凝土灌注等工序。
1.施工要点：
①基面处理：围岩渗漏水采用引排措施，清除基面外露钢管及钢筋头，用水泥砂浆抹平，初期支护表面平整度用2m直尺进行检查，达到验标要求。
②排水盲管：纵环向排水盲管采用三通联接，用锚钉和防水板窄条固定在岩面上，锚固间距50cm，防止扭曲移位。
③缓冲层铺设：缓冲层材料采用无纺布垫层，用塑料焊圈射钉固定，拱部间距0.5～0.8m，边墙间距0.8～1.0m，底部1～1.5 m，呈梅花形排列。
④防水板铺设： 防水板应超前二次衬砌一个模板台车长度铺设，采用环向从拱部向两侧边墙展铺，按1.1～1.2：1留松弛量，用热合器使防水板融化与塑料垫圈粘结牢固。掌握好温度和时间，防止焊穿或焊接不牢。
⑤防水板焊接：防水板接缝采用自动爬行式热合机热熔焊接成双焊缝，焊接前将接缝处擦洗干净，搭接宽度15cm，避免漏焊、假焊、烤焦、焊穿现象，现场配备灭火装置，并对防水板临时覆盖保护，焊接完按规定采用充气式检查，绑扎钢筋和立模时避免损坏防水板，浇筑混凝土时采用挡板防止冲击防水板。
⑥止水带固定：中埋式止水带固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护，防止止水带偏移，固定时不得损坏止水带本体部分。不得使橡胶止水带翻滚、扭结，止水带连接应采用热硫化连接的方法，搭接长度不得小于10cm，焊接缝宽不小于50cm，施工缝附近混凝土振捣时，避免推压和碰撞止水带。根据需要，可与背贴式止水带、止水条配合使用。止水条采用预留槽嵌入方式固定。
2.监控要点：
防水材料合格证明、检查报告，基面平整度、渗漏水情况，无纺布、防水板质量、厚度及铺设情况检查，防水板焊接质量检查，止水带安设及焊接情况。
铁建设［2007］88号文：采用复合式衬砌的隧道，应根据隧道 17
的工程地质、水文地质和环境条件等综合因素研究在初期支护与二次衬砌之间铺设分离式防水板，防水板厚度不应小于1.5mm。 十、仰拱及二次衬砌
二次衬砌、仰拱和初期支护共同形成隧道的主体结构，承受荷载。
仰拱要超前二次衬砌一定距离并全幅施作；二次衬砌施作时机要根据不同围岩情况和监控量测结果确定。
（一）仰拱
仰拱应超前拱墙衬砌，紧跟开挖工作面，仰拱、填充应分开浇筑，且应全幅灌注，仰拱和底板混凝土强度达到5MPa后行人方可通行，达到设计强度的100%后车辆方可通行。为解决仰拱施工和运输作业的干扰，应采用仰拱栈桥。
1.施工要点：
①仰拱应紧跟开挖面施作，尽快形成封闭环。Ⅳ、Ⅴ级软弱不稳定围岩施工时，仰拱距开挖面宜不超过40m；仰拱应超前拱墙二次衬砌施作，其超前距离宜保持2倍以上衬砌循环作业长度。
②仰拱施作应一次成型，保证仰拱整体稳定。仰拱施工缝和变形缝处应做防水处理。
③仰拱施工前应清除虚碴、杂物和积水，坡面应平顺，确保排水畅通，应采用一次灌注混凝土成型工艺。
④仰拱填充严禁与仰拱同时施工，宜在仰拱混凝土终凝后施作。
⑤为减少与出碴运输的干扰，采用仰拱栈桥跨过仰拱施工地段，以保证隧道底部的施工质量，消除隧底结构施工质量隐患。仰拱栈桥的长度和结构形式可根据施工需要来确定。
2.监控要点
仰拱施工前底部积水、虚碴处理情况，仰拱封闭时间、距掌子面距离，仰拱与填充施工间隔，钢筋制作、焊接情况，混凝土配合比、质量检查报告。
（二）二次衬砌
二次衬砌是隧道的永久支护结构，一般在围岩和初期支护变形基本稳定后施作，在仰拱超前情况下，采用模板台车进行拱墙一次衬砌，竣工后的隧道内轮廓线不得侵入设计轮廓线。
1.施工要点：
①衬砌混凝土应在自动拌合站集中拌合，搅拌时间不应小于 18
3min，振捣时间宜为10～30s，振捣优先使用插入式振捣器，可用附着式振捣器配合，避免漏振、欠振、超振。
②二次衬砌混凝土应连续灌筑，衬砌台车表面每次脱模后应进行清洗，浇筑混凝土前应刷脱模剂，不得使用废机油及其他影响衬砌外观颜色的材料涂刷，拱部必须预留注浆孔。
③衬砌混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，严禁露筋，不得有蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。衬砌表面接缝无明显错台，无渗漏水，达到设计要求。
④钢筋表面的污渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净，加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。
⑤混凝土泵送的坍落度不宜过大以避免离析或泌水。如发现坍落度不足，不得擅自加水，应当在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决。
⑥混凝土养护不少于14天，二次衬砌背后回填注浆采用水泥浆液，注浆压力不宜过高，以克服管道阻力和衬砌背后阻力即可。回填注浆应在衬砌混凝土达到设计强度的70%后方可进行。
2.监控要点：
混凝土配合比、质量检查报告，钢筋材质、制作、焊接情况，粗细骨料、外加剂质量检查，混凝土搅拌、运输、灌注、养护情况，二衬施作时机、距掌子面距离，二衬表面质量、渗漏水情况。 铁建设［2007］88号文：
客货共线铁路隧道二次衬砌与仰拱的混凝土强度等级不得低于C25，采用钢筋混凝土时，其强度等级不得低于C30。
客运专线铁路隧道二次衬砌与仰拱的混凝土强度等级不得低于C30，采用钢筋混凝土时，其强度等级不得低于C35。
底板必须采用钢筋混凝土，其强度等级不得低于C30，厚度不得小于30cm。
TZ231-2007铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南规定：二次衬砌每200m，仰拱底板每500m应按规定采用同条件养护试件检测结构实体强度1次。
十一、监控量测
监控量测是在隧道施工过程中，使用专用仪器和工具对围岩和支护结构的变形、受力以及它们之间的关系进行观测，并对其稳定性、安全性进行评价，据此对施工方法、结构支护参数进行验证、调整的工作。
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通过对监控量测数据的整理分析，判定初支及围岩是否稳定，确定二次衬砌施作时机。监控量测和超前地质预报同样是确保施工安全、优质建成隧道工程必不可少的手段。
1.操作要点：
①根据隧道地质情况、施工方法、断面情况制定监控量测实施方案，制定监控量测控制基准值，成立监控量测工作小组，及时掌握使用先进仪器设备。
②隧道开挖时要及时对工作面地质变化和围岩稳定情况观察，察看喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态，发现异常时立即采取相应处理措施。同时对洞口段、浅埋段、地表有建（构）筑物以及冲沟、陷穴、人为坑洞等段落进行洞顶地面观察和沉降监测。
③测点应在开挖面施工后及时安设，并尽快取得初读数，测点布置应牢固可靠、易于识别，并注意保护，拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内或洞外水准基点联测，每15～20d应校核一次。 ④净空变化和拱顶下沉点布置在同一断面上，测点断面间距根据地质条件、隧道结构形式、开挖支护方式等确定，一般III级围岩30～50m，IV级围岩10～30m，V～Ⅵ级围岩5～10m。
⑤必测项目监控量测频率：按位移速度≥5 mm/d，测2次/d，在1～5 mm/d，测1次/d，在0.5～1 mm/d，测1次/2～3d，在＜0.5 mm/d，测1次/7d。隧道结构应力、应变监测频率根据设计和施工要求及反馈结果确定。
⑥监测结果分析采用散点图（时态曲线）和回归分析法，依据时态曲线的形态对围岩稳定性、支护结构的工作状态安全性评价，并提出实施意见指导施工。
⑦要以规范和设计提出的监控量测管理标准为基础，实际工作中根据监控量测结果和隧道稳定状态加以完善和修正。出现超过极限值的情况，要立即研究分析判断，并采取处理措施。
⑧为确保量测数据准确和操作方便，大断面隧道宜使用无尺量测。
2.监控要点：
监控量测方案、监控量测原始记录、数据整理和分析资料，监控量测设备到场和使用情况，量测断面和测点的布设及量测频率，测点设置的及时性和初始读数的时间，量测数据和分析结果对设计和施工的指导。
铁建设［2007］88号文：监控量测工作应纳入正常施工工序， 20
监控量测结果应及时反馈，指导设计与施工。隧道开挖后的围岩变形量测应按规定实施，量测数据应绘制成图。
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