1、新奥法概念 新奥法是上世纪六十年代奥地利专家腊布希维兹总结前人在隧道施工中累积的经验后所提出来的一套隧道设计、施工的新技术。于1962年奥地利第八届土力学会议（萨尔茨堡）得到正式命名的隧道施工理念。新奥法就是施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力。即洞室开挖后，利用围岩的自稳能力及时进行以喷锚为主的初期支护，使之与围岩密贴，减小围岩松动范围，提高围岩自承能力，使支护与围岩联合受力共同作用。新奥法遵循的原则新奥法应遵循下述原则：（1）应当考虑岩体的力学特性。（2）应当在适宜的时机构筑适宜的支护结构，避免在围岩中出现不利的应力应变状态。（3）为使围岩形成力学上相对稳定的中空筒状支承环结构，必须及
2、时构筑一个闭合的支护结构。（4 4）由现场监控量测围岩动态，根据容许变形量求得最适宜的支护结构。“新奥法”适用的围岩条件 “新奥法”适用的围岩条件是具有粘性、塑性、弹性的连续介质，而对于那些粘性较差、非塑性、非弹性的松散体，用“新奥法”理论就值得研究。必须根据具体情况，采取一些特殊施工工艺，才能满足工程要求。“新奥法”一词的内涵l新奥法是一种“概念”、“哲学”、“原则”或“途径”，而不是一种固定不变的具体施工方法或技术。l事实上，在一些工程中，由于照搬某些新奥法工程中具体施工方法而不注意结合本工程的实际来体现新奥法的原则而遭到失败。l新奥法概念的内涵，只有一条，那就是保护围岩，调动和发挥围岩的
3、自承能力。从这样一个原则出发，可以根据隧道工程具体条件灵活地选择开挖方法、爆破技术、支护形式、支护施作时机和辅助工法。至于对围岩变形的控制，根据不同情况，有时应强调释放，有时应强调限制。其目的都是为了“保护围岩”，调动和发挥围岩的自承能力。二 隧道施工质量安全要点隧道工程的施工质量安全控制，归纳起来就是 保护围岩 内外密实 重视环境 动态管理 主动控制 及时封闭“保护围岩”：一层含义是不损伤围岩或少损伤遗留围岩的固有支护能力，这可以通过采用机械开挖技术和控制爆破技术予以解决；另一层含义是通过各种手段和方法，如采用超前支护技术、加固或预加固技术以及各种辅助施工技术增强围岩的自支护能力。“内外密实
4、”，关键就是要做到“四密实”，即混凝土密实、喷混凝土密实、喷混凝土与围岩密实（贴）、二次衬砌与初期支护密实（贴）。这牵涉到混凝土、喷混凝土、回填、防水层施做、支护接触等技术。“重视环境”也有两层含义：一层含义是指洞内环境，即施工作业环境（主要是指施工通风、集尘技术、减少回弹技术），另一层含义是对外部环境，即隧道施工对周边环境的影响。“动态管理”是指隧道施工过程中的地质条件不断变化，其力学状态也是不断变化的，因此，施工过程就不可能是一成不变的，设计的支护参数等也是需要不断修正的过程。需要加强监控量测。“主动控制”主要体现在施工措施的准备、预加固、超前支护措施和地质超前预报等方面。“及时封闭”，一
5、是指在设置临时仰拱的台阶法、交叉中隔壁法（CRD法）等隧道施工方法中，应及时施工临时支护结构，在局部实现早期封闭。二是实现隧道复合衬砌结构的尽早封闭，尽快发挥作用。按照部有关规定、验标要求、设计要求，仰拱、二衬应及时施作。需要注意的是，有的隧道设计文件中对仰拱距掌子面距离提出了更为严格的要求，在对、级围岩步长关系进行核实时需注意设计图纸的有关要求。三 铁路隧道工程质量安全检查（一）对建设单位的检查交接桩及施工复测是否完成，资料是否齐全；地质勘察资料是否满足施工要求；组织施工图审核及设计交底；已动工的隧道（单位工程）开工报告手续是否办理完成；是否按铁路隧道风险评估与管理暂行规定（铁建设20072
6、00号）开展了安全风险评估，组建管理架构并履行本级职责。建设管理机构各部门间有关隧道施工质量安全管理职责是否明确；质量安全管理制度建立及执行情况。建设单位是否对施工单位隧道工程质量安全技术交底、应急预案演练、实体质量、各项安全措施落实情况定期组织检查，对检查发现的问题是否做到闭合管理。对隧道施工中出现复杂重大的专业技术问题及具有共性的工程、水文地质问题，是否邀请熟悉当地工程地质情况的专家进行咨询论证或参建各方会商有效措施。（二）隧道工程设计的检查重点核实隧道设计文件及施工图的有关要求是否满足相关设计规范强制性条文的要求；隧道工程设计配合人员资格及工作开展是否满足铁路建设项目施工现场设计配合管理
7、暂行办法（铁建设200947号）的要求。施工配合人员是否要按规定进行技术和安全施工交底，解释设计文件、施工方法以及安全保护措施；对施工图现场核对、施工图审核中的问题是否及时给予及时解答和回复；是否及时参加设计变更、地质确认，履行设计单位职责。对设计文件中的以下内容进行核实：1.施工及安全注意事项是否明确；2.超前地质预报手段及有关要求；3.安全防护措施是否适当，如洞口边、仰坡土石有剥落可能等；4.风险防范（应对和减小风险的有效措施）措施；5.各级围岩条件的建议施工方法是否明确并给出合理施工顺序；6.特殊工艺是否进行工艺设计；7.特殊节点和特殊工序接口是否进行详细设计；8.采用新结构、新材料、新
8、工艺以及特殊结构的，是否在设计文件中明确保障工程质量、施工作业人员安全和预防安全事故的措施及相关要求；9.长大及地质复杂隧道是否开展施工及运营期间的防灾救援设计；10.隧道的超前支护、初期支护、衬砌等措施是否与地质情况相对应。（三）隧道工程现场质量安全检查隧道工程施工流程（以复合衬砌为例）：施工准备明洞、洞口工程隧道开挖（监控量测）初期支护（监控量测）防排水仰拱及二次衬砌（必要情况下的监控量测）附属设施工程竣工前检查验收。现场检查前至少要熟悉各隧道的工程概况、检查重点、做好检查计划，对设计参考图和通用图要认真熟悉。检查时应携带的必要工具：手电筒、地质锤、测距仪、裂缝观测仪。某双线铁路隧道复合式
9、衬砌示意图l超前支护l初期支护；l预留变形量l防水层l二次衬砌（3）两验标均要求：钢筋的连接方式必须符合设计要求（强制性条文）。保护围岩 内外密实 重视环境同时要关注防水板、止水带（条）、盲管等的进场质量检验。（1）步长关系超标问题水泥中的碱溶解，这种碱液与活性骨料中的活性氧化硅起化学反应，析出胶状的碱硅胶，从周围介质中吸水膨胀，从而使混凝土胀裂。（5）爆破作业时安全防护是否到位，爆破操作是否存在违章情况（弱爆破）。地质勘察资料是否满足施工要求；工程地质灾害可能发生的位置和规模判断；另一层含义是通过各种手段和方法，如采用超前支护技术、加固或预加固技术以及各种辅助施工技术增强围岩的自支护能力。5
10、MPa（普速验标），同条件试件。（3）拌和废料的处理等等；新奥法应遵循下述原则：当前监控量测设计是一个薄弱环节，多数项目没有进行专项监控量测设计，仅用一张通用的示意图来替代。现场检查是否严格执行分层、对称回填，墙背回填时是否同时施工了墙后排水设施。（5）爆破施工的技术交底、安全交底；1.1.洞口工程洞口工程 洞口工程施工主要危险源：对边（仰）坡坍塌、地表下沉、地基承载力不足、工作面崩塌、偏压、滑坡、岩堆、错落体等情况未及时处理或加强防护；洞口各项工程与洞口相邻工程、临时工程统筹安排不当（截、排水工程，场地平整对原地貌的破坏和对洞口岩体稳定的影响）；土石方开挖违反作业顺序要求；施工机具失稳及安全
11、性能缺失、下降；高处作业台（支）架稳定性不足、安全防护不到位；爆破方式方法不当、防护措施不足、违规处理火工产品。洞口工程安全检查重点（1）洞口开挖前，先清理洞口上方及侧方可坑坍塌的表土、灌木及山坡危石等，疏通流水沟渠、排出积水。（2）边、仰坡及洞口深路堑严禁采用深眼大爆破或集中药包爆破、洞室爆破开挖；（3）洞口土石方开挖必须按设计要求进行边、仰坡放线，按设计要求放坡，自上而下分层开挖，分层支护。严禁掏底开挖或上下重叠开挖；（4）洞口边、仰坡上方的截、排水天沟应及时施作，土质天沟应随挖随砌；（5）洞门是否及时施工完成。洞门顶部坡面围岩破碎，进洞前未按设计要求采取棚架安全保护措施深路堑段施工形成掏
12、底开挖隧道天沟未及时施作导致洞口翼墙左侧膨胀土溜坍洞口上方没有形成有效截、排水系统某隧道洞口边坡防护不到位，没有按照设计要求实施，存在滑坍危险洞口工程质量检查重点（1）边、仰坡防护是否按设计要求施作；（2）隧道门端墙、翼墙、挡土墙基底的地基承载力是否符合设计要求（先检查设计文件是否明确有关要求，核实荷载试验检测报告、基坑验收记录）；（3）隧道门端墙、翼墙、挡土墙的反滤层、泄水孔、施工缝设置是否符合设计要求，设计是否明确要求？；（4）隧道门端墙量测的砌筑、回填是否对称进行，端墙、翼墙、挡土墙背后及明洞上方填料是否与设计相符，是否按设计要求分层回填密实。明洞工程明洞工程明洞开挖要求与洞口工程开挖要
13、求一致，开挖后应立即按照设计要求进行边坡防护，深路堑拉槽明洞、土质边坡明洞段应进行监控量测。明洞基础必须设置在稳定的基础上，检查设计要求及地基承载力测试报告，深基础应核对地质条件，参建各方应有地质确认手续。明洞边墙基础、基底内应无积水、虚砟及杂物。明洞边墙与基底超欠挖应满足设计要求，设计无要求时不得欠挖。明洞模板台车、移动台架必须经验收合格后方可投入使用。一般明洞段模板台车与洞内正常段所用一致，检查监理、施工单位模板台车验收手续是否完备；明洞防水层（涂料防水层、卷材防水层）施工质量不容忽视，尤其关注明暗洞交界位置的处理；墙背回填按照设计及验标要求执行，洞顶回填高度、坡度、回填材料应符合设计要求
14、。现场检查是否严格执行分层、对称回填，墙背回填时是否同时施工了墙后排水设施。核对施工图中设计要求是否明确，检查洞顶回填密实度检测报告。5）衬砌混凝土施工时防止损伤。以上9类安全问题需结合隧道工程实际情况分别予以关注，工作过程中加强相关知识的积累。（4）做到信息化及时，以指导施工、设计，确保不塌方，不发生过大变形。（3）荷载作用引起的开裂施工缝接茬钢筋与止水带定位固定钢筋，压茬方向应以排水畅通将水外引为正确方向；二衬没有钢筋情况下环向止水带的施工质量应特别关注；特殊地质条件、长大隧道应急照明关注隧底开挖一次开挖长度，台阶法（含三台阶七步法）中单侧拉槽长度，初期支护拱脚悬空问题。其次，在隧道内（平
15、导内）每隔一定距离设自带蓄电池的应急照明灯具。大力提高锚杆的商品化程度，减小质量的离散性，保证锚杆成品质量。在设计未明确的情况下，W钢带安装允许偏差比照钢架安装允许偏差执行。二衬没有钢筋情况下环向止水带的施工质量应特别关注；（1）防水板施工质量控制要点：（4）涂料防水层：材料选用、配合比设计、涂层厚度、与基层粘结情况。2）确保与既有防水板的结合和与基底的密贴；洞口及明洞工程的现场检查：洞口及明洞工程的现场检查：除已开挖进洞较长（或经过一个雨季）及洞口工程已系统施工完成的隧道外，检查进洞前应先对边、仰坡进行观察，不要采取汽车直接进洞检查的方式。建议对进入暗洞小于300m、浅埋偏压、洞口段地质条件
16、不良等的洞口或明洞段都要到洞顶地表或边仰坡上部进行必要的检查。对现场检查过程中发现的问题一定要核实设计要求。2.超前地质预报（早预报）在长大、风险隧道施工中，目前多采用地质超前预报。必须重视岩溶地区的综合地质超前预报，长短结合以短为主，预报范围前方30m，隧道周边外1倍洞径做为工序列入。实施超前地质预报的目的为实施超前地质预报的目的为：保证隧道施工安全，减少由于揭露发育不规律管道岩 溶产生的大量突泥、涌水而带来的损失；为动态设计、施工提供必要的地质参数，如：地下水压力、水量、管道岩溶的大小、方位及含煤地层的瓦斯参数、断层及泥化夹层的分布、岩体性状；做好地质超前预报可以节省大量资金，通过超前预报
17、，掌握前方地质、地下水状况，有针对性的采取施工防范措施，可以有效减少事故的发生，节约投资。什么样的隧道需要进行超前地质预报？深埋长大隧道；地质复杂的隧道；覆盖层太厚，植被良好，不易进行地质调查和勘探的隧道；可能因开挖造成生态环境破坏的隧道；水下隧道（尤其是海底长隧道）；可能存在严重工程地质灾害的隧道；设计中有超前地质预报要求的隧道。铁建设200962号文对铁路隧道设计规范（铁建设200567号）的修订：（1）“长隧道、特长隧道和地质复杂隧道的隧长隧道、特长隧道和地质复杂隧道的隧道设计，应编制指导性施工组织设计，并道设计，应编制指导性施工组织设计，并将超前地质预报作为关键工序纳入设计将超前地质预
18、报作为关键工序纳入设计”。（2）“高瓦斯隧道和有瓦斯突出隧道应按高瓦斯隧道和有瓦斯突出隧道应按本规范及相关规范、规程编制预防煤与瓦本规范及相关规范、规程编制预防煤与瓦斯突出、探煤、揭煤、过煤的指导性施工斯突出、探煤、揭煤、过煤的指导性施工方案设计。岩溶发育隧道和对水环境影响方案设计。岩溶发育隧道和对水环境影响较大隧道的设计应包括预防施工灾害、环较大隧道的设计应包括预防施工灾害、环境灾害的内容。境灾害的内容。”（均为强制性条文）。（均为强制性条文）。超前地质预报的内容超前地质预报的内容 隧道超前地质预测预报技术是隧道施工地质科学的重要组成部分，也是它的核心部分。广义的超前地质预测预报技术，即不良
19、地质体和隧道地质灾害综合超前预报技术。它包括隧道所在地区地质分析与宏观预报、隧道的不良地质体长期和短期的超前预报（含超前钻探）（）、重大施工地质灾害临近警报（）三大部分。运用的知识涉及地质学、数学、物理学、逻辑学、概率论、计算机科学等各学科。因此说，广义的隧道超前地质预测预报包括隧道工程可行性研究阶段、勘察设计阶段和施工阶段的预报。不良地质及灾害地质超前预报主要预报开挖面前方岩性变化和不良地质体的范围、规模、性质，以及突水、突泥、坍塌、岩爆、有害气体等灾害地质的发生概率，提出施工预防措施；预报断层的位置、宽度、产状、性质、破碎带物质状态、充水情况、稳定程度等，提出施工对策。重大施工地质灾害监警
20、预报针对开挖面前方有可能引发的大规模突水、突泥、坍塌、冒落、变形、瓦斯爆炸等重大地质灾害建立临警预报系统，主要预报隧道洞身所通过的深大富水断裂、富水向斜的核部、富水砂层、软土、极软岩、煤系地层等，评判其危害程度，提出施工方案对策。隧道超前地质预测预报对象隧道超前地质预测预报对象断层及其影响带和节理密集带的位置、规模和性质；软弱夹层（含煤层）的位置、规模极其性质；岩溶发育位置、性质及其规模；不同岩类间接触面位置；采空区、废弃巷道分布及其与隧道的空间关系；工程地质灾害可能发生的位置和规模判断；隧道围岩级别变化及分界位置确定；不同风化程度岩体的分界；不良地质体的地质灾害发生可能性及程度；隧道涌水位置
21、、水压及水量判断。几种超前地质预报方法l隧道施工期超前地质预测预报是一项系统性工作，应纳入施工工序管理。隧道施工期超前地质预测预报的主要方法有：地质分析法、超前平行导坑（隧道）预报法、超前水平钻孔法、加长炮孔、波反射法（包括TSP法、三维反射追踪层析扫描成像、地质雷达法、HSP法、地振反射法、地震CT成像、陆地声纳法）、高密度电法、红外线探水等。TSP法隧道超前地质预报原理示意怎样实施超前地质预测预报总体而言，各种超前地质预测预报方法均有其本身的优、缺点，没有哪一种物探方法是万能的。在实际实施中，应以地质法为基础，以综合物探方法（采用两种以上可互补的物探方法）进行超前地质预测预报，以超前水平钻
22、孔进行验证，不仅是克服单一物探方法多解性的重要手段，而且多种方法之间还可以互相对比验证、优势互补，以取得满意的预报效果。超前预报方法的选择必须结合设计要求、具体隧道水文、地质情况，不能一概而论。现场检查发现，有的隧道爆破钻孔作业人员对各级围岩开挖断面的大小没有概念，测量人员也不对开挖轮廓线、炮眼位置进行标识。在洞内适当位置设置足够的皮筏艇、救生圈、救生衣。5）衬砌混凝土施工时防止损伤。特殊地质条件、长大隧道应急照明（7）不良地质和特殊岩土（含瓦斯）隧道；（1）数据取得：量测读数、校对、整理（计算、填表制图、误差处理），注意读数精度，应注明开挖方法、施工顺序及测点距开挖面的距离；是否及时参加设计
23、变更、地质确认，履行设计单位职责。现场几乎没有施工背楔的（验标要求每隔2m），有的设计文件上有明确的形状和规格。（5）提交监控量测成果日、周（月）报，总结报告。新奥法概念的内涵，只有一条，那就是保护围岩，调动和发挥围岩的自承能力。水下隧道（尤其是海底长隧道）；不良地质及灾害地质超前预报初喷素混凝土，目的是将开挖面表部破裂岩块连固在一起，填补凹凸不平部位，进一步圆顺开挖轮廓线，缓解应力集中，为后续施工提供有利的施工条件；一是水文地质资料未查清，没有严格执行先探后掘、有疑必探的规定，井田内老窑积水情况未查清，就进行回采工作面巷道施工。（5）爆破施工的技术交底、安全交底；超前水平钻孔法超前水平钻孔法
24、是用钻探设备向开挖面前方钻探，直接揭示隧道开挖面前方几十米的地层岩性、岩体结构、构造、地下水、岩溶洞穴充填物及其性质、岩体完整程度等资料，还可通过岩芯试验获得岩石强度等定量指标，是超前地质预报中最直接的方法。适用于已经基本认定的主要不良地质区段，特别是在岩溶隧道的超前地质预报中应用较多。采用此方法不仅可以确定掌子面前方地质情况，而且可以起到探水的作用。一般作为其它超前地质预测预报方法的验证手段使用。超前水平钻孔法根据钻孔长度的不同，又可分为长距离（80m）、中距离（4080m）、短距离（40m）三种；根据在钻孔过程中是否钻取岩芯，又分为取芯和不取芯两种形式。超前钻探的布孔数量，视不良地质的性质
25、和可能发生施工地质灾害的严重程度来决定。对于较大的断层破碎带，布置1孔至多23孔即可达到预报的目的；对于溶洞、暗河或岩溶淤泥带等可能突水区域，则以布置56孔为宜。布孔的位置主要依据其它超前地质预报（通常为TSP法、地质雷达法）的结论来确定。另外，有的设计文件对超前钻孔数量、位置有明确要求，检查期间应注意核实。超前水平钻孔水平超前钻孔的突水、突泥隧道施工地质灾害隧道施工地质灾害主要包括以下几个方面：软弱围岩的变形、失稳、塌方；富水围岩、断层、地下岩溶、破碎围岩大涌水或高压涌水；饱水围岩隧道涌泥、涌砂；有害气体涌出、燃烧、爆炸；高地温；岩爆。对超前地质预报的检查对超前地质预报的检查（1）设计文件对
26、超前地质预报是否有要求，要求是否明确，是否具有针对性；（2）超前地质预报实施方案是否按照设计要求并结合隧道实际情况编制；（3）掌子面地质素描是否作为推断掌子面进深方向围岩状况的直接资料；（4）超前地质预报是否按方案实施；预报里程是否连续并有一定的搭接长度；预报成果的分析应用，是否结合预报结果提出了有关下一步施工的建议意见及针对性措施；（5）对开挖面前方有可能诱发的重大地质灾害是否建立临警预报，并评判其危害程度，提出施工预案对策。注意：不是一份简单的TSP预报报告书就是全部的超前地质预报资料了。3.洞身、隧底开挖隧道洞身开挖应重点关注隧道洞身开挖应重点关注（1）开挖方法选择是否适当（设计文件要求
27、的开挖方法），开挖方法改变是否办理有关手续；（2）开挖循环进尺（短进尺）；（3）开挖找顶是否彻底，找顶安全管理；（4）开挖作业台架防护措施是否到位；（5）爆破作业时安全防护是否到位，爆破操作是否存在违章情况（弱爆破）。（6 6）特殊隧道必须按设计要求进行地层放射性检）特殊隧道必须按设计要求进行地层放射性检测、瓦斯等有害气体检测，岩爆等特殊地质条件测、瓦斯等有害气体检测，岩爆等特殊地质条件下需专门制定安全防护措施下需专门制定安全防护措施。内业资料检查（1）洞身开挖专项技术方案，工艺流程、安全技术措施；（2）爆破开挖方案（爆破方案、钻爆设计，爆破参数、施工顺序的修正，爆破进尺的控制，爆破振动监测，
28、其他有关要求）；（3）机械开挖方案（机械配置、开挖顺序、开挖进尺、有关要求）；（4）人工开挖方案（人员数量及布置、开挖进尺、安全保证措施、有关要求）；（5）爆破施工的技术交底、安全交底；爆破工的特种作业人员资格。钻爆设计钻爆设计需考虑：地质水文条件、气体溢出情况、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料。检查钻爆设计：钻爆设计应包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和起爆顺序，钻眼机具和钻眼要求等。注意选用的炸药种类是否和地质、水文、气体及矿尘状况相匹配。瓦斯隧道或工区应采用煤矿许用安全炸药，并使用矿用电雷管起爆。钻爆设计不
29、应是一次编制长期使用，应结合爆破试验、现场爆破效果、地质变化、监控量测情况修正爆破参数，实现优化爆破设计和安全施工。钻爆设计图（包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明）洞身开挖现场检查：洞身开挖现场检查：爆破效果：隧道不应欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，方允许岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2侵入衬砌），整体式衬砌应小于10cm，其他衬砌不应大于5cm（普速验标，客专验标仅有5cm的规定）。拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。最大超挖值和线性超挖在普速铁路验标中有要求，在客专验标中没有相应规定。向钻孔施工作业人员了解炮眼数量及布置，亲自量测已钻完成的炮眼
30、深度，以判断实际开挖进尺（与爆破方案多数不一致），需关注一下进尺长度与超前支护施工的不协调。台阶法施工时，下台阶开挖进尺应与上台阶开挖进尺相等。必要时核实材料进出场记录、出入库台账等辅助资料。（2）止水带（中埋、背贴）施工质量检查：四是施工安全措施不落实，工作面出现透水征兆后，没有按照规定采取停止作业、立即撤人等果断有效措施；火工品领用审批手续、签认，有无冒领情况；”“混凝土拌合物从搅拌机卸出至灌注完毕所经时间不应超过60min”。隧道衬砌拱部及边墙钢筋接头不得采用焊接”。埋设工艺、下边缘标高位置、定位及固定措施，止水带不得穿孔；（1）确定监控量测项目；另外，有的设计文件对超前钻孔数量、位置有
31、明确要求，检查期间应注意核实。钻爆施工钻进速度(小时钻进效率)的进步机械化有止水带并不意味著施工缝处理可以放松要求。（4）消防、应急救援设施搭接长度与注浆：检查超前支护搭接长度及与支撑结构的连接方式（施工图）；关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见（铁建设2007102号）：监控量测是确定围岩变形、调整支护参数、设计参数的重要依据。做好地质超前预报可以节省大量资金，通过超前预报，掌握前方地质、地下水状况，有针对性的采取施工防范措施，可以有效减少事故的发生，节约投资。洞身开挖中的断面控制问题 现场检查发现，有的隧道爆破钻孔作业人员对各级围岩开挖断面的大小没有概念，测量人员也不对开挖轮廓线、炮眼位
32、置进行标识。钻孔人员凭经验进行钻爆，、（甚至）级围岩采用相同的炮眼位置、数量，只是炮孔深度、装药量不同而已。、级开挖断面大小接近相同，因初期支护结构厚度不同，造成初支内表面空间级围岩条件反而比级围岩小，这与级围岩预留变形量、二衬厚度比级都要大的设计要求相矛盾，很容易造成、二衬厚度不足的情况发生。隧底开挖现场检查隧底开挖轮廓和底部高程，隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2侵入断面）不应大于5cm；积水、浮渣应清除干净；分部施工时，注意各台阶设置的施工标高是否与设计的支护结构设计标高匹配；关注隧底开挖一次开挖长度，台阶法（含三台阶七步法）中单侧拉槽长度，初期支护拱脚悬空问
33、题。台湾高铁隧道上台阶机械钻眼开挖穿越阿尔卑斯山的圣戈达隧道钻爆施工钻爆施工钻进速度(小时钻进效率)的进步机械化4 隧道施工辅助方法超前支护超前深孔围幕注浆超前深孔围幕注浆超前小导管注浆超前小导管注浆注浆加固围岩和堵水注浆加固围岩和堵水插板插板长管棚长管棚短管棚短管棚管棚超前支护前方围岩管棚超前支护前方围岩临时仰拱封底临时仰拱封底超前锚杆锚固前方围岩超前锚杆锚固前方围岩喷射混凝土封闭工作面喷射混凝土封闭工作面预留核心土挡护开挖面预留核心土挡护开挖面稳定工作面稳定工作面超前支护由于构筑方法的不同，有的是以横向刚性大的拱形构造为主，有的是以纵向连续性强的梁构造为主，也有具有两者功能的。其分类列于下
34、表。超前支护方法分类超前支护的分类预计的功能混凝土拱壳方式（预衬砌）沿隧道横向刚性大（拱结构）水平喷射注浆方式沿隧道纵向刚性大（梁结构）长钢管注浆方式（1）超前锚杆：柔性较大，整体刚度较小。适用条件：应力不太大，地下水较少的软弱围岩的隧道工程中，如土砂质地层、弱膨胀性地层、流变性较小的地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带等、浅埋无显著偏压隧道。（2）管棚：整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力。适用条件：主要适用于围岩压力来得快来得大、对围岩变形及地表下沉有较严格要求的软弱破碎围岩隧道工程中。（3）超前小导管超前小导管是铁路隧道中应用最为广泛的超前支护措施（管超前）。特点
35、：浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或颗粒胶结为整体起到了加固作用，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道渗流的通道，起到了堵水作用。适用于一般软弱破碎围岩，也适用于地下水丰富的软弱破碎围岩。超前支护检查一定要上到开挖作业台架上去核实，核实数量、施工情况，用地质锤敲敲小导管是否注浆。（4）超前深孔帷幕注浆(5)水平旋喷预支护 使用旋喷注浆机，沿着隧道掌子面周边的设计位置旋喷注浆形成旋喷柱体，通过固结体的相互咬合形成预支护拱棚。一般每根旋喷体，首先通过水平钻机成孔，钻到设计位置以后，随着钻杆的退出，用水泥浆或水泥一水玻璃双浆液旋喷注入钻成的孔腔，通过高压射流切割腔壁土体，被切割下的土体与浆液
36、搅拌混合、固结形成直径600mm左右的固结体，同时周围地层受到压缩和固结，其土体的物理力学性能得到定程度的改善。(6)机械预切槽法用预切槽锯沿隧道外轮廓切条宽1530cm、长约5m的切槽。在切槽内立即填充高强度喷射混凝土，形成长35m的整体连续拱，两次连续拱的搭接长度为0.52.0m，视围岩的不同而定。在安全稳定的作业环境下，用挖掘机或臂式掘进机开挖前作业面。必要时，在作业面上喷混凝土。紧随其后，安装隧道防水层，进行二次衬砌。超前支护的检查管棚、超前小导管、超前锚管的钢管原材料进场检验，超前锚杆的材质检验；超前支护偷工减料发生频率高：现场是否存在不施工或不按设计长度（必须核实设计文件）、数量施
37、工的情况，现场是否有加工好的半成品；搭接长度与注浆：检查超前支护搭接长度及与支撑结构的连接方式（施工图）；检查是否有注浆设备、是否有注浆痕迹，浆液配合比、注浆记录；必要时核实材料进出场记录、出入库台账等辅助资料。5 初期支护（强支护与柔性支护）现场初期支护施工中易发生的问题：现场初期支护施工中易发生的问题：初期支护不及时施作甚至不施作，有的只进行初喷；初支背后明显空洞、脱空或用片石等材料回填；不按设计要求施做锚杆（类型、数量、长度，锚杆垫板）；初期支护内不设置钢筋网或设置不规范，钢筋网片未搭接；钢架不按设计要求加工（包括连接板），安装间距超标，连接不规范；锁脚锚管（锚杆）不按设计数量、长度施工
38、，与钢拱架没有有效连接；喷砼厚度不足、平整度较差，台阶法施工时在接缝部位形成隆起鼓包造成侵限，不按验标要求进行24h早期强度检验；喷砼采用干喷砼的情况在部分项目依然普遍存在；CD法、CRD法、双侧壁导坑法、临时仰拱台阶法等方法施工时临时支护结构偷工减料。初喷混凝土初喷砼（通常23cm）的作用：初喷素混凝土，目的是将开挖面表部破裂岩块连固在一起，填补凹凸不平部位，进一步圆顺开挖轮廓线，缓解应力集中，为后续施工提供有利的施工条件；延长开挖临空面自稳时间，防止或减少围岩掉块，为初期支护施工提供作业时间，并未钢筋网片和钢拱架提供保护层厚度；在轻微岩爆的隧道内，有很好的削减岩爆的作用。验标上没有明确对于
39、砼初喷的要求。锚杆锚杆应在初喷混凝土后及时进行，以保证锚杆垫板有较平整的基面；群锚的作用，将锚杆由点（线）状支护变为面（体）状支护结构；进一步认识锚杆与围岩之间的关系，充分发挥锚固材与围岩间的附着力，锚杆类型及其锚固效果，拉拔试验与锚杆灌浆质量检测；拱顶锚杆和核心土、作业台架高度之间的不协调问题；大力提高锚杆的商品化程度，减小质量的离散性，保证锚杆成品质量。现场检查重点：锚杆类型必须符合设计要求，中空锚杆的规格和性锚杆类型必须符合设计要求，中空锚杆的规格和性能必须符合能必须符合中空锚杆技术条件中空锚杆技术条件（TB/T3209-TB/T3209-2008)2008)的规定，严禁采用药包锚杆代替
40、中空锚杆。的规定，严禁采用药包锚杆代替中空锚杆。铁建设200962号文对锚杆的规格、物理性能指标，锚杆的屈服强度、抗拉强度、屈服力、最大力和断后伸长率，注浆施工要求，安全允许偏差均有明确规定，现场检查时注意按新规定进行检查。砂浆锚杆必须设置垫板（螺母），垫板应与基面密贴。现场核实锚杆数量、间距、布置、注浆痕迹，材料加工场检查锚杆半成品（长度、规格）及有关配件，核实仓库出入库记录，必要的试验报告。钢筋网钢筋网的加工质量是最容易检查的，但其安装质量是最不容易检查的，现场检查的主要内容：钢筋规格、网孔直径、钢筋网的搭接（加工尺寸、安装方向和外露长度）。钢筋网与钢拱架安装的先后顺序对钢筋网能否实现搭接
41、有一定的影响。采用双层钢筋网时第二层钢筋网的铺设时间应在第一层钢筋网被砼覆盖及砼终凝后进行。钢筋网应与锚杆或其他固定装置（一般为锚杆端头）连接牢固，防止喷射砼冲击造成移位。钢架（含W钢带）对部分隧道级围岩段采用W钢带的实际情况，因验标上没有相应的要求，设计单位应在施工图中对W钢带的规格、类型、原材料进场检验、施工要求（例如搭接长度及连接要求）等提出明确要求；在设计未明确的情况下，W钢带安装允许偏差比照钢架安装允许偏差执行。台湾高铁钢架安装机械检查重点：钢架的钢材品种、级别、规格必须符合设计要求；注意以小代大的情况；钢架的结构尺寸应符合设计要求，特别是整环钢架的总长度、立柱埋入底板及仰拱部位深度
42、，格栅钢架还存在箍筋尺寸、间距等问题；接头连接、连接板尺寸及加工；纵向拉杆规格、数量、连接要求；钢架地脚坚实程度、软弱围岩稳固底脚措施；锁脚锚管（锚杆）施工质量及与钢架的连接；钢架安装允许偏差：重点关注间距、垂直度。现场几乎没有施工背楔的（验标要求每隔2m），有的设计文件上有明确的形状和规格。喷射混凝土喷射混凝土原材料中水泥、粗细骨料、外加剂等要求与普通混凝土相同，请参照相关要求，注意细骨料含泥量的是不应大于3。检查喷射砼理论配合比，粗、细骨料含水率测试记录，核实施工配合比。喷射砼厚度问题：平均厚度（大于设计厚度），普速验标60检查点、最小厚度不小于设计厚度的1/2且不小于3cm（普速验标）；
43、高速验标要求检查点数的90及以上应大于设计厚度。表面平整度：验标上都没有了相应规定。上、下台阶交界部位初支凸出及侵限情况需重点关注。墙脚以上1m范围内和整个拱部的超挖部分应采用同级混凝土回填。重点问题：一是强度，必须具有足够的强度、特别是早期强度，24h强度不应低于10MPa（铁建设200788号）；二是厚度，保证厚度、表面平滑、喷层厚度标志及控制措施；三是附着：喷砼应与围岩牢固的附着成一体（钢拱架与围岩间的空隙、钢拱架保护层问题、背后空洞问题？）；四是密实：喷砼应密实、均质、耐久（喷射方法、工艺、操作人员水平）。喷混凝土的几个关键性的性能指标1、设计基准强度、配比强度，实际强度受施工条件的影
44、响极大，离散性也大。同时，还受喷射面的状态、喷射工的熟练程度、回弹量、外加剂添加情况的影响。2、早期强度；（射钉贯入法和拔出法测试24h强度）3、附着强度；（国外要求：0.5MPa、1.0MPa，目前国内要求不明确）4、附着配比；（喷射工艺、操作熟练程度）5、回弹率；（是否超过20）6、粉尘量。（不能大于5mg/m3）与支护施工有关的两个质量安全问题：初期支护变形侵限的处理（例如换拱）一定要编制专项施工方案，并经监理、建设单位审批后实施。CD法、CRD法、双（单）侧壁导坑法、临时仰拱台阶法等工法施工时，在后续施工前需对临时支护（撑）结构进行拆除，这时的安全风险很大，检查时应给予关注。另外拆除完
45、成后，对与永久支护连接部位的处理也是检查重点对象。6 防水施工应把隧道与地下工程防水视为一个系统工程，根据工程具体要求和情况，建立起完整的防水体系。将防水原则、防水设计、材料选择、防水施工工艺、防水施工管理、防水施工队伍选择等都纳入防水体系中。解决了原材料的质量而解决不了施工工艺，即优良环境下的高级材料实验、恶劣环境下的低级质量施工；理想完善的防水设计方案、现实缺陷的防水效果，总是无法实现设计意图，达不到较理想的防水效果。防水根本在于“混凝土结构自防水”。确保防水混凝土达到规定的密实性、抗渗性和抗裂性，才能有效地防水、防腐，从而提高耐久性。设置防水板的隧道，都能够满足隧道结构物防水的基本要求。
46、关键在于防水板的铺设质量防水板的铺设质量。同时要关注防水板、止水带（条）、盲管等的进场质量检验。第一道防线：防水板防水；第二道防线：施工缝、变形缝防水和二衬混凝土自防水。当前，施工缝防水施工水平与设计意图差距过大，施工缝处理、止水带（条）埋设固定、止水带连接几乎没有做到位的。第一道防水失效后，本就薄弱的施工缝（环向、纵向）成为主要渗漏点。（1 1）防水板施工质量控制要点：）防水板施工质量控制要点：防水板（现场至少要关注厚度）及土工布（目前检查关注不足）的材质、性能、规格；基面修整（钢架间凹凸不平、钢筋头、凸出物、侵限，基面平整度D/L1/10、喷砼虚砟等等）；张挂（热熔焊接、张挂点间距及数量，
47、预留富裕量）；防水板的安装结合（搭接宽度、焊缝宽度、与施工缝错开距离）；铺设质量检查（焊缝充气检查、搭接顺序等等）；保护防水板免受损伤；在模板安装和混凝土灌注时应防止损坏、过度张紧。现场检查时已张挂的防水板能掀开时一定要掀开看看，慎重选择对防水板的破检。铁路隧道防水板铺设工艺技术规定（建技201013号）对防水板张挂效果的检查 除基面、搭接顺序、接缝质量外，也要关注张挂吊点的数量和预留富余量。吊点数量不足二衬混凝土灌注期间防水板下部受拉脱落，直接导致二衬厚度不足、背后脱空；预留富余量过大防水板局部堆积，二衬厚度局部不足、背后空洞；防水板无富余量混凝土灌注时造成局部防水板紧绷，二衬厚度局部不足、
48、背后空洞，严重时防水板局部受挤压破损失效。保护防水板免受损伤 1）喷混凝土面的凹凸不满足要求部分、锚头部位、集中涌水地点的导水管必须进行适当的处理；2）确保与既有防水板的结合和与基底的密贴；3）现场结合应获得充分的止水性和均匀的结合强度；4）作业台架和设备：安全性、施工性；5）衬砌混凝土施工时防止损伤。对隧道边墙预留钢筋端头保护的措施（2）止水带（中埋、背贴）施工质量检查：材料品种、规格是否与设计要求一致，现场存在类型选用错误的情况；埋设工艺、下边缘标高位置、定位及固定措施，止水带不得穿孔；接头连接符合设计要求（冷接法、热硫化连接法），不应采用不加处理的“搭接”，目前止水带的施工质量令人堪忧；
49、施工缝接茬钢筋与止水带定位固定钢筋，压茬方向应以排水畅通将水外引为正确方向；二衬没有钢筋情况下环向止水带的施工质量应特别关注；止水带纠偏应有专门工艺措施。（3）盲管检查内容衬砌背后盲管规格、直径，接头构造、排水坡度，环向盲管间距等施工质量是否符合设计要求；排水盲管的固定，有效保护、防止水泥浆窜入、堵塞措施；（4）涂料防水层：材料选用、配合比设计、涂层厚度、与基层粘结情况。（5）注浆防水：材料、配合比、注浆压力，注浆孔数量、布置、间距及孔深。注意初期支护、衬砌背后注浆应在初期支护强度达到100后进行。（6）新型防水材料：材质检验要求、施工工艺指导意见。（7）洞口、洞内排水：排水坡度、不得浸泡仰拱
50、，抽排水设备。7 监控量测（勤量测）铁路隧道设计施工有关标准补充规定铁路隧道设计施工有关标准补充规定（铁建设200788号）：铁路隧道施工应根据铁路隧道监控量测技术规程的规定开展监控量测工作，监控量测工作应纳入正常施工工序，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。铁路隧道监控量测技术规程：监控量测应作为关键工序列入现场施工组织，施工中应认真实施。关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见（铁建设（铁建设20072007102102号）：号）：监控量测是确定围岩变形、调整支护参数、设计参数的重要依据。施工
