1、 山嶺隧道施工技術 2 隧道工程是與人類生活息息相關的古老工程，古人類為穴居而開挖的洞穴，應是最原始的隧道工程。隨著人類社會的進步，隧道工程修建水平也不斷提高與發展。隧道工程技術發展是與社會進步和相關學科領域的技術進步密切相關的，特別是與隧道機械設備的更新密不可分。新技術、新設備、新工藝的應用，使隧道工程技術發生了質的飛躍。21世紀，是人類向地下空間發展的世紀，隧道施工技術也將有大的提高，不斷發展更新，以服務于人類的需要。前言3重點介紹以下九個方面的內容：重點介紹以下九個方面的內容：一、一、當前隧道技術發展概況當前隧道技術發展概況二、山嶺隧道的施工方法二、山嶺隧道的施工方法三、裝砟、運輸方式三

2、、裝砟、運輸方式四、輔助工法的應用四、輔助工法的應用五、隧道施工通風五、隧道施工通風六、特殊地質條件下的隧道施工要點六、特殊地質條件下的隧道施工要點七、安全、質量控制要求七、安全、質量控制要求八、八、隧道及地下工程面臨的基本課題隧道及地下工程面臨的基本課題九、十八項卡死制度九、十八項卡死制度4一、當前隧道技術發展概況一、當前隧道技術發展概況 在二十世紀以前，隧道建筑主要是交通道路隧道和水工隧道，而道路隧道又占大多數。二十世紀初，很多國家相繼發展地下鐵道，有的大城市，已擁有數百公里地下鐵道。之后，又發展了軍事用途的地下工程，同時也出現了大型民用地下倉庫建筑。隨后服務于不同科學實驗的地下建筑相繼修

3、建，特別是核物理的實驗隧道。二十世紀五十年代以來，隨著市政建設需要，不少城市開始發展地下大型停車場及商業街，還發展和修建了不少海底儲氣庫。1、隧道技術發展的綜合趨勢隧道技術發展的綜合趨勢5 我國的隧道工程，早期主要以鐵路隧道為主，到二十世紀末，已投入運營的鐵路隧道6877座，總延3667km，已列世界前茅。我國公路隧道的修建起步較晚，但發展很快，高速公路上相繼修建長度超過5km的特長隧道，最長的終南山隧道達19km多。我國地鐵也處于發展階段，北京、天津、上海、廣州、南京、深圳等城市已有六百三十多公里地鐵投入運營，目前已獲批修建地鐵的城市達二十多個，總長達2000公里。由于大型水電站的建設，長、

4、大輸水隧洞不斷出現，如引大入秦工程，修建了上百公里的隧洞，其中盤道嶺隧洞長15.7km；萬家寨引黃入晉工程，有200多公里隧道，南水北調工程引水隧洞就更多了。我國正在修建不少地下停車場?？傊S著人們生活、生產需要，今后將會修建更多的多用途、多功能的隧道與地下工程，6 由于修建技術的不斷提高，過去認為無法修建的隧道，已經變成事實。隧道越來越長，通車距離卻大為縮短，技術條件卻越來越好，從而改善了運輸條件，已成為當前發展的趁勢。國際隧協把大于10Km的隧道劃為特長隧道，目前世界各國鐵路上已建成的特長隧道50多座，我國占六座即大瑤山雙隧道（14.295km）、長梁山雙線隧道（12.782km）,秦嶺

5、兩座單線隧道（18.46km）、蘭武鐵路烏鞘嶺單線鐵路隧道（左右線隧道各長20.05km），渝懷鐵路圓梁山單線隧道（全長11.07km）。世界上最長的為日本青函海底隧道（53.85km）,和第二長的英、法海底隧道（50.5km）。2、隧道的單座長度，向長隧道發展、隧道的單座長度，向長隧道發展 7 近幾年，由于客運專線開始建設，超過10Km的單雙線鐵路隧道就更多了，如石太客運專線太行山隧道（左右線隧道各長27.84km）、武廣客運專線大瑤山隧道群（大瑤山1號隧道10.08 km,大瑤山2號隧道6.03 km,大瑤山3號隧道8.39 km），同時我國還在“世界屋脊”上建成了青藏鐵路，并建成了世界海

6、拔最高的鐵路隧道-風火山隧道（全長1338m，海拔4905m）。隧道單座長度不斷向長隧道發展，首先在技術上要解決一系列重大問題。因此，單座隧道長度的增加，是衡量隧道工程技術發展水平的重要標志之一。83、勘察設計向綜合化、現代化發展、勘察設計向綜合化、現代化發展 隧道工程建設，與地質條件緊密相關。隧道工程技術發展與地質勘察技術不可分離。地質學的技術進步，為隧道工程技術發展起到了重要作用。當前地質勘察綜合化，隧道設計現代化，野外測量數據處理自動化，勘察設計一體化、智能化，已經成為隧道工程技術發展的趨勢。表現在以下幾個方面：9 對長大隧道，越來越注意進行大面積地質調查和測繪，進行大面積地質選線；由于

7、陸地衛星照片分辨率的不斷提高和普及使用，已能夠在室內對隧道所在位置的區域進行大面積選線并做到充分優化比選；遙感地質的發展已能在遙感圖片上對諸多工程地質因素加以正確判釋，從而使隧道選在地質條件較好的位置。GPS全球定位系統在隧道工程中的應用，確保了測量工作在極端困難條件下定位的準確和正確性。10 地質勘察多手段、綜合化。除了傳統的、必要的地質現場測繪及鉆探外，物理勘探發展迅速，多種物探方法相互補充印證，再有針對性地用鉆探驗證，大大提高了地質勘察資料的準確性。地質資料數據處理技術廣泛采用了計算機，大大加速了對地質數據的分析、判別、處理速度，為隧道設計提供了可靠條件。野外測量數據采集、處理、成圖用計

8、算機完成，加快了設計進程。11 隧道設計廣泛采用CAD技術，可以迅速進行多方案比選，專家系統的建立和使用，使設計更加完善準確，特殊情況下的理論分析，用大型軟件在計算機上進行，很快就能完成分析，提出成果，使過去用人工計算無法辦到的事變為事實。巖石力學的發展，逐步使理論和工程有機結合，形成巖土工程科學，由于巖石力學理論上的成就，近代對隧道及地下建筑物的圍巖變形、結構受力狀態、圍巖內部應力分布等有了區別于普氏理論的全新概念，從而使設計出現了新的突破，新奧法原理應用于設計，使設計更加科學合理。12 對隧道設計，逐步注重了功能要求。鐵路長隧道的安全防災設計、鐵路長隧道的環保和維修作業特殊要求設計，公路隧

9、道的通風自動控制、防災報警搶險及監視系統設計，地鐵及地下停車場的通風、照明、安全設計，已普遍進行詳盡的施工圖設計，在主體建筑設計中一次考慮，提出完善配套的設計。在一些地質復雜的長大隧道中，推行掌子面地質超前預報技術，采用地震波法、聲波法等預報掌子面前方50150m范圍內的地質條件，一方面使施工有所準備，另一方面可以據以提前考慮做出修正設計，實現設計施工修正設計修正施工的軌道。13 4、鉆爆施工開挖不斷向大斷面少分、鉆爆施工開挖不斷向大斷面少分部開挖轉變，與之相適應的支護技術整部開挖轉變，與之相適應的支護技術整飛速發展飛速發展 二十世紀初，隧道鉆爆法開挖大多采用小斷面多分部的礦山法施工。由于分部

10、多，斷面小，對圍巖多次擾動，支護工程量巨大，安全無保障，施工工序干擾很大。二十世紀中葉開始，由于巖石力學在理論上的成果，由于施工機械的不斷現代化，由于支護技術的巨大進步，在鉆爆法施工的開挖方法上有了根本性的變化。14 其總的趨勢是趨向大斷面少分部開挖，輔以簡單易行且安全可靠的強有力的支護結構。諸如全斷面開挖，臺階法開挖，中隔墻法（CD、CRD法）開挖，都是當前的主要開挖方法。礦山法導坑、擴大、拉槽、落底等傳統舊方法，已經較少使用了。開挖方法的轉變，關鍵因素是要解決大能力施工機械和高效易行的支護技術。我國隧道工程在二十世紀八十年代前，幾乎全部多用分部的礦山法施工，原因是受上述關鍵因素未能解決所致

11、。八十年代，隨著大瑤山雙線鐵路隧道的修建和發展，在交通道路隧道中實現了開挖方法的轉變。15 5、隧道施工設備向大型機械化發展、隧道施工設備向大型機械化發展 其總趨勢,一是能力越來越大，效率越來越高，無論鉆爆法的鉆孔機械、裝碴機械、運輸機械，都朝向大能力、高效率、用現代技術注入工程機械方向發展。二是二十世紀從三、四十年代起，出現了隧道掘進機，改變了利用化學、物理能破碎巖石的傳統方法，利用機械能擠壓破碎巖石完成開挖。三是隧道施工的輔助作業機械，特別是通風機械，朝著大容量、高效率、節能、自動調速、可逆運轉等方向發展，大大改善了施工作業環境。16 6、施工方法的多樣化、也是當前發、施工方法的多樣化、也

12、是當前發展的趨勢展的趨勢 在鐵路、公路隧道方面，目前除鉆爆法施工外，掘進機法正在蓬勃發展。歐美國家用掘進機施工的隧道，已占總數的三分之一以上。瑞士圣哥達鐵路隧道（57km）使用8臺掘進機。當遇到江河海峽需要穿越時，除鉆爆法、掘進機法外，如地質條件許可，沉埋管段施工技術正在興起。我國也已在甬江、黃浦江、珠江修建了三座沉埋管段公路隧道。17 在地鐵施工方面，除傳統的明挖及暗挖外，已出現了蓋挖法、輔以強有力的邊坡加固結構（如連續墻結構，懸噴樁、攪拌樁、SMW樁、鉆孔咬合樁等）。北京地鐵天安門東、西站采用梁、板、柱法施工，形成了一種新的工法。我國海底隧道采用鉆爆法施工的也正在進行，廈門東通道翔安海底隧

13、道正在施工，還有青島至黃島的海底隧道也已經開始施工。18 7、建立風險評估機制，加強風險管理，、建立風險評估機制，加強風險管理，有效對風險進行控制、規避，保證施工有效對風險進行控制、規避，保證施工安全是當前隧道工程的發展方向安全是當前隧道工程的發展方向 由于地下工程地質條件、周邊環境的復雜性和不確定因素太多，使地下工程建設成為高風險的行業，使大家普遍認識到實行風險管理的必要性和緊迫性，于是開展了在隧道工程中進行了風險管理的探索，目前建設部、鐵道部已組織有關單位編制了風險評估的規范與指南，用以指導和規范隧道施工，提高隧道和地下工程的安全管理水平。19 8、以人為本，創造和諧社會，已成為、以人為本

14、，創造和諧社會，已成為我國的基本國策，在山嶺隧道施工中，我國的基本國策，在山嶺隧道施工中，注重環境保護、水土保持，盡量減少對注重環境保護、水土保持，盡量減少對環境的污染也已成為必然選擇和發展趨環境的污染也已成為必然選擇和發展趨勢。勢。20 二、山嶺隧道的施工方法二、山嶺隧道的施工方法 施工方法的選擇，主要是開挖與運輸方法的選擇，從大的方面分類可分為鉆爆法（舊礦山法、新奧法）、掘進機（TBM）、掘進機輔以鉆爆法、沉埋管段（水底隧道）。今天主要講鉆爆法施工。21 1、選擇隧道施工方法的指導思想與應、選擇隧道施工方法的指導思想與應遵循的原則遵循的原則 隧道施工符合安全環保、工藝先進、質量優良、進度均

15、衡、節能降耗的要求，隧道施工應本著“安全、有序、優質、高效”的指導思想，按照“保護圍巖、內實外美、重視環境、動態施工”的原則組織施工。其施工方法的選擇應遵循以下原則：（1）、確保施工安全，改善施工環境。（2）、應根據設計文件、施工調研情況、地質圍巖級別、22 結合隧道長度、斷面大小、縱坡情況、襯砌方法、工期要求、裝備水平、隊伍素質等綜合因素決定。（3）、地質變換頻繁隧道應考慮其適應性，便于工序調整轉換。（4）、應盡量采用新技術、新工藝、新設備、新材料。（5）、認真按照新奧法原理、掌握應用好光爆、噴錨、量測施工三要素。23 2、選擇隧道施工方法的基本要素、選擇隧道施工方法的基本要素 （1）、施工

16、條件 它包括一個施工隊伍所具備的施工能力、素質以及管理水平。目前隧道施工隊伍的素質和施工裝備水平，有高有低，參差不齊，因此，在選擇施工方法時，不能不考慮這個因素的影響。（2）、圍巖條件 圍巖條件也就是地質條件，其中包括圍巖級別、地下水及不良地質現象等。圍巖級別是對圍巖工程性質的綜合判定，對施工方法的選擇起著重要的甚至決定性的作用。24 （3）、隧道斷面積 隧道尺寸和形狀，對施工方法選擇也有一定的影響。目前隧道斷面有向大斷面方向發展的趨勢，如公路隧道已開始修建3車道甚至4車道的大斷面，水電工程中的大斷面洞室，更是屢見不鮮。在這種情況下，施工方法必須適應其發展。在單線和雙線的鐵路隧道中，越來越多地

17、采用了全斷面法及臺階法；而在更大斷面的隧道工程中，先采用各種方法修小斷面的導坑，再擴大形成全斷面的施工方法極為盛行。（4）、埋深 隧道埋深與圍巖的初始應力場及多種因素有關，通常將埋深分為淺埋和深埋兩類，有時將淺埋又分為超淺埋和淺埋兩類。在同樣地質條件下，埋深的不同，施工方法也將有很大差異。25 （5）、工期 作為設計條件之一的施工工期，在一定程度上會影響基本施工方法的選擇。因為工期決定了在均衡生產的條件下，對開挖、運輸等綜合生產能力的基本要求，即對施工均衡速度、機械化水平和管理模式的要求。（6）、環境條件 當隧道施工對周圍環境產生如爆破振動、地表下沉、噪聲、地下水條件的變化等不良影響時，環境條

18、件也應成為選擇隧道施工方法的重要因素之一，在城市市區條件下，甚至會成為選擇施工方法的決定性因素。完善施工方法標準化、模式化的重要條件是建立適應各種條件下的隧道施工機械化配套技術的標準模式。26 3、山嶺隧道開挖方法的選擇、山嶺隧道開挖方法的選擇 山嶺隧道施工的過程和方法是多種多樣的，但鉆爆法仍然是我國目前應用最廣、最成熟的隧道修建方法，山嶺隧道開挖常用的方法為全斷面法、臺階法、中隔壁法（CD法），交叉中隔壁法（CRD法）、單側壁導坑法、雙側壁導坑法等。2728 4、各種施工方法在不同圍巖和隧道中、各種施工方法在不同圍巖和隧道中適用情況適用情況 （1）、全斷面法 全斷面開挖法是按設計斷面將整個隧

19、道開挖斷面一次鉆孔，一次爆破成型、一次初期支護到位的隧道開挖方法。主要適用于非淺埋級硬巖地層。淺埋段、偏壓段和洞口段不宜采用。如確實地質條件較好，也可采取先開挖小導坑，然后再擴大的施工方法，這對保持圍巖穩定是有利的。該法有較大的作業空間，有利于采用大型配套機械化作業，鉆爆施工效率較高，可采用深眼爆破，提高施工速度，且工序少、便于施工組織和管理，較分部開挖法減少了對圍巖的振動次數。29 但由于開挖面積較大，圍巖相對穩定性降低，且每循環工作量相對較大，深孔爆破用藥量大，引起震動大，因此要求進行精心的鉆爆設計和嚴格控制爆破作業。（2）、臺階法 臺階法施工是將隧道結構斷面分成兩個或幾個部分，即分成上下

20、兩個斷面或幾個斷面分部進行開挖的隧道開挖方法。該法適用于鐵路雙線隧道、級圍巖，單線隧道級圍巖亦可采用，但支護條件應予以加強。該法具體可分為正臺階法、三臺階臨時仰拱法、環形開挖預留核心土開挖法等。30 該施工方法的優點是對地質變化的適應性較強，工序轉換較容易，并能較早地使初期支護閉合，有利于控制沉降。臺階長度一般應控制在11.5倍洞徑，為及早使初期支護封閉成環，也可適當縮短臺階長度，當圍巖較穩定，短臺階能保持時，臺階長度亦可適當縮短至35m，上下臺階同時鉆眼爆破，以起到加快施工進度，減少設備配置的目的。31 下部斷面(中、下層臺階)是開挖作業的重要環節。近年來，在下部開挖中，因方法欠妥，作業不慎

21、引起初期支護失穩造成的重大坍方事故已有多起，必須引起高度重視。在開挖順序上，宜采用先挖側槽、左右錯開向前推進的做法，不宜采用拉中槽挖馬口的方法。側槽一次開挖長度不宜太長，靠近邊墻范圍應采用風鉆、風鎬手工開挖，人工清壁扒碴，嚴禁使用重型機械開挖和裝碴，以免對圍巖過大擾動、破壞圍巖和初期支護系統的整體穩定性。32 （3）、中隔壁法（CD法）中隔壁法（CD法）是將隧道斷面左右一分為二，先挖一側，并在隧道中部設立利用鋼支撐及噴混凝土的臨時支撐隔墻，當先開挖一側超前一定距離后，再開挖另一側的隧道開挖方法。33 該法變大跨為小跨，使斷面受力更合理，對減少沉降，保證隧道開挖安全、可靠具有良好效果。該法適用于

22、較差地層，如采用人工或人工配合機械開挖的級圍巖和淺埋、偏壓及洞口段。施工過程中，為保證初支穩定，除噴錨支護外，須增加型鋼或鋼格柵支撐，并采用超前大管棚、超前錨桿、超前注漿小導管、超前預注漿等一種或多種輔助措施進行超前加固。由于地層軟弱，斷面較小，只能采用小型機械或人工開挖及運輸作業，工序多，施工進度較慢。必要爆破時，應控制藥量，避免損壞中隔墻。臨時中隔墻型鋼支撐規格應與初期支護所采用的一致。每步臺階長度可控制在35m。34 （4）、交叉中隔壁法（CRD法）當采用中隔壁法（CD法）仍然無法保持圍巖穩定和隧道施工安全時，可采用交叉中隔壁法（CRD法）開挖。該法的特點是各分部增設臨時仰拱和兩側交叉開

23、挖，每步封閉成環，且封閉時間短，以抑制圍巖變形，達到圍巖沉降可控，初期支護安全穩定的目的。35 該法除噴錨支護及增設足夠強度和剛度的型鋼或鋼格柵支撐外，還應采用多種輔助措施進行超前加固。交叉中隔壁法（CRD法）適用于斷層破碎帶、碎石土、卵石土、圓礫土、濕陷性黃土、全風化的花崗巖地層的級圍巖及較差圍巖中的淺埋、偏壓及洞口段等。（5）、單側壁導坑法 單側壁導坑法施工與中隔壁法（CD法）類似，但其導坑開挖斷面相對較小。36 （5）、單側壁導坑法 單側壁導坑法施工與中隔壁法（CD法）類似，但其導坑開挖斷面相對較小。（6）、雙側壁導坑法 雙側壁導坑法是采用先開挖隧道兩側導坑，及時施作導坑四周初期支護及臨

24、時支護，必要時施做邊墻襯砌，然后再根據地質條件、斷面大小，對剩余部分采用二臺階或三臺階開挖的方法，其實質是將大跨度的隧道變為三個小跨度的隧道進行開挖。37 該法施工進度較慢，成本較高，但其在施工安全尤其在控制地表下沉方面，優于其它施工方法。此外，由于兩側導坑先行，能提前排放隧道拱部和中部土體中的部分地下水，為后續施工創造條件。因此城市淺埋、軟弱、大跨隧道和山嶺軟弱破碎、地下水發育的大跨隧道可優先選用雙側壁導坑法。在級圍巖的淺埋、偏壓及洞口段，也可采用此法施工?？傊?，對于硬巖隧道宜采用全斷面法與臺階法，分部開挖法適用于軟巖隧道。采用臺階法施工時，不宜采用長臺階，因其不利于初期支護及早封閉成環。在

25、采用分部開挖法的硬巖隧道中爆破作業將會嚴重破壞已成形的中隔壁，應采取一定的保護措施。三、裝砟、運輸方式選擇（一）裝碴、運輸方案比選（一）裝碴、運輸方案比選 應根據隧道斷面大小、長度、施工方法、運量、機具配備、通風風量要求、施工場地等綜合因素比選確定。挖、裝、運能力應匹配，形成機械化作業線，提高運輸能力，以加快施工進度。裝運設備應具有一定備用量，不因設備維修影響施工進展。（二）裝碴運輸方式（二）裝碴運輸方式 其方式主要在以下三種：1、有軌式：是目前單線鐵路隧道及地鐵普遍采用的方式。裝碴機械、牽引機車、運輸車輛能力要配套，洞內外交會車軌道要布置合理，要以提高吞吐能力為布置出發點，軌道及道岔要合理布

26、置，做到平順直，一般洞口應設置棧橋、碴倉等存儲碴設施，便于汽車轉運，以提高運輸效率。2、無軌式：不受軌道制約，使用大馬力、大噸位裝運設備，運輸效率高，適合于雙線或多線大斷面隧道裝碴運輸。3、無軌裝碴有軌運輸式：特點是在距開挖面2030m范圍內不須鋪軌，解決了開挖爆破中軌道運輸延伸與裝碴調車的干擾問題。以上三種方式，除斷面制約因素外，宜采用無軌裝運方式，它具有機動靈活、運量大、速度快以外，對洞外場地適應性強，設備屬于遍用性，一機多用，閑置時間少，而且棄碴不須轉運。唯對洞內路面要求較高，尤其滲漏水較大軟弱圍巖更增加養護困難。易形成泥濘滿洞，不僅影響施工效率，而且輪胎磨損很大，增加運輸成本。因此，做

27、好排水工作，增加運輸道路養護力量非常必要。41 四、輔助工法的應用四、輔助工法的應用 考慮到山嶺隧道工程地質、水文地質、和環境條件的復雜性，要保證隧道安全順利的實施，除認真做好初期支護結構外，還應根據隧道圍巖特性，采取適當的輔助工法，以達到圍巖迅速穩定的目的。常用輔助工法見下表所示。4243 1、對淺埋、偏壓地形、地質條件較差的隧道洞口，洞身段應先預加固后再開挖，視地質條件可采用地表砂漿錨桿、地面預注漿、地表旋噴樁等加固圍巖方法，網噴混凝土或砂漿錨桿等加固邊仰坡，如為滑坡體，則應設置抗滑樁。并根據圍巖情況設置長管棚（1040m），超前注漿小導管等超前支護措施。2、軟巖段隧道的基底應予以加強，可

28、采用基底注漿、鋼管樁、旋噴樁或其他加固措施，確保襯砌有足夠的強度、剛度和抗裂性。3、巖溶發育的長大隧道，根據隧道環境要求、具體圍巖狀況、水壓、水量等采用恰當的注漿堵水措施。五、隧道施工通風五、隧道施工通風（一）通風方式選擇（一）通風方式選擇 施工通風直接影響隧道方案的選擇，輔助坑道的設置，施工速度的快慢及工程造價。因此，設計和施工隧道尤其長大隧道時，必須引起高度重視。通風是為了送進新鮮空氣、排出有害氣體、降低粉塵濃度、改善工作環境，保證工人健康和施工安全，提高勞動生產率的目的。隧道通風方式應根據隧道長度、施工方法和設備確定。通風量應滿足洞內各項作業需要的最大風量，通風機應有50%的備用能量。一

29、般常用管道式和巷道式兩種。1、管道式通風：根據風流又可分為：壓入式、吸出式和混合式三種。（1）壓入式：將新鮮空氣通過風管直接壓入工作面，以新鮮空氣稀釋和驅逐污濁空氣，將其排出洞外，工作方法簡便，適宜于無軌運輸的隧道和有軌運輸較短的隧道。由于拉鏈式軟風管的使用，加上射流風機的配合，該通風方式應用更為廣泛。獨頭通風距離達到3km，是完全可能的。其缺點是污濁空氣要流經整座隧道才能排出，風管通過襯砌模板臺車時，由于下垂、彎曲，風量損失較大。（2）吸出式：污濁空氣是通過管道排出的，易形成炮煙停滯區，不宜單獨采用，由于大部分隧道均采用軟風管，風機須隨掌子面前進而移動，十分不便，而有被爆破飛石砸壞的危險，一

30、般不采用。（3）混合式：能發揮以上兩種方式的優點，一般長隧道經常采用。2、巷道式通風：是利用隧道的平行導坑作主通風巷道，當主風機運轉時，新鮮空氣由正洞流入，經過成洞及各工序施工地段至最后一個橫通道風流折入平導，然后排出洞外，其間在正洞和平行導坑工作面附近布置必要的輔助風機，與主風流循環配合。也有的采用平導進新鮮空氣，污濁空氣從平洞排出的方案。（二）通風量計算（二）通風量計算 應同時分別按：工作最多人數所需風量，每人按3m3/min；洞內最小風速所需風量：全端面V0.15m/sec坑道中V0.25m/sec，最大風速應不大于6m/sec 開挖面一次爆破排煙所需風量按下式計算：7.8 Q0=-t

31、式中：Q0 爆破排煙所需總風量(m3/min)t 通風時間(min)A 一次爆破炸藥消耗量(kg)F 隧道斷面面積(m2)L 通風換氣長度(m)內燃機械作業所需風量計算：q*c*kQ -y 式中：Q 所需總通風量(m3/min)q 排出有害氣體量（m3/min)c 排出有害氣體濃度(%)y 有害氣體最高允許濃度(%)k 安全系數 無軌運輸所需風量是以稀釋柴油機尾氣中的CO量計算的，但是由于內燃機產生的CO量與行車速度、路面好壞、內燃機性能、柴油質量、有無凈化裝置、運輸距離遠近諸因素有關，各個國家有不同的計算式，許多因素難以定量，多以經驗式計算。Q=Q0*N 式中：Q0 單位功率的通風量(m3/

32、min)N 洞內作業柴油機功率的總和（kw)Q 無軌運輸所需的的通風量(m3/min)Q0 是一個統計數字，各國取值有很大出入，從2.17.0m3/min.kw不等，目前我國采用Q0=3.0m3/min.kw。還應考慮百米漏風率，一般取1%。以上計算取其中最大值加上漏風率影響作為控制風量標準，并據以選擇風機及風管直徑。（三）通風注意事項（三）通風注意事項1、一般壓入式或吸出式風管距離掌子面不宜大于20m。采用混合式通風時，當一組風機向前移動，另一組風機管路即相應接長，始終保持兩管道相鄰端交錯不小于2030m。2、局部通風中，吸出風管與出風口應引入主風流循環的回風流中。3、單獨壓入式風機應設在洞

33、口并距洞口不小于20m，有條件時風機尾接長風管，形成煙囪式，以免污濁空氣再進入洞內，形成惡性循環。4、采用平導作通風巷道，除最前一個橫通道要行人或車輛外，其余應封閉或設風門，以免漏風和風流“短路”，如設風門應有專人管理。5、風機與風管應有專人管理，使之經常保持良好狀態。風管安裝應平順，接頭應嚴密，軟風管改變方向時應用硬管連接。6、注意通風軟管管理，應采用優質軟管，每根軟管長度2030m，以減少接頭漏損。爆破前應關閉通風機，炮響后再開啟，發現軟管破損，應立即修補。50 六、殊地質條件下的隧道施工要點六、殊地質條件下的隧道施工要點 （一）、自穩能力差的巖體 對于自穩時間短，噴錨初期支護強度不足以穩

34、定洞體的軟弱破碎、淺埋軟巖、嚴重偏壓、巖溶、流泥、砂層、砂卵、礫層、破碎以及大面積淋水或涌水地層隧道施工，可采用輔助措施和錨噴支護相結合的加固辦法進行施工。輔助措施一般可采用以下幾種：超前錨桿、超前小導管、大管棚、格柵鋼架、型鋼支撐、鋼釬維砼、邁式錨桿、超前小導管周邊予注漿、旋噴樁、凍結法等加固措施。對涌水量大的隧道，可開挖超前平導以排水降壓并能起到地質超前預報作用。也可采取帷幕注漿堵死涌水。51 施工中為確保開挖面的穩定，可采用環形開挖留核心土，或單、雙側壁蛋形導坑法、中隔墻法、交叉中隔墻法等；噴射砼封閉掌子面；設臨時仰拱使及時封閉成環；輔以其他加固措施。運用新奧法原理，從認識圍巖、保護圍巖

35、、支護圍巖、監測圍巖出發，通過多年實踐總結出了三十字施工方法，即“先深探、管超前、預注漿、小斷面、留核心、短進尺、弱爆破、強支護、緊封閉、常量測”。（二）、軟巖大變形隧道施工 國內外隧道工程中，遇到的大變形隧道工程實力較多，如日本的杯山隧道、中佐久隧道、巖手隧道等，奧地利陶恩隧道、阿爾貝格隧道等及國內的家竹箐隧道、木寨嶺隧道等。隧道均處于顯著變質的軟質圍巖或膨脹巖之中，地應力情況復雜。根據施工案例，一般小斷面隧道采用臺階法施工，大斷面隧道采用分部法施工，并采用超前導管、注漿加固、錨桿及錨鎖支護等輔助施工工法。取得了一定效果,但并無固定模式，須根據具體工程選擇。從施工的角度來說，解決大變形給隧道

36、施工帶來的危害，主要是控制圍巖變形對隧道支護結構的作用處于可控狀態之中，具體到施工過程控制，實質上是在開挖及支護過程中對圍巖變形破壞過程的及時控制和破壞進程的阻止1、開挖方法選擇 1對軟巖大變形隧道，一般采用分部開挖法，優選臺階法和導坑超前擴挖法，應根據具體情況選擇，實踐表明：采用擴挖法開挖支護效果要優于臺階法開挖，且二次襯砌結構將會更安全。但臺階法開挖具有施工組織簡單，習慣使用等優勢。2臺階法開挖時臺階長度宜控制在0.8-1D，預留核心土長度的建議值為：0.5DL1D。3仰拱快速成環形成封閉支護結構以利于承載，對抑制圍巖與支護結構有利 2、軟巖大變形隧道支護系統軟巖大變形隧道支護系統 根據軟

37、巖大變形隧道特點，支護結構設計應采用以提高圍巖自身強度為主的支護控制系統，阻止其應力場所引起巖層運動的發展，以保證加固后的隧道穩定。故解決大變形給隧道施工帶來的危害，關鍵還是要找到合適的、能抗大變形的支護系統。1）.工程實踐表明：軟巖大變形隧道宜選擇剛度較大的初期支護系統和鋼筋混凝土組成的復合式支護系統，必要時配合錨索支護，以抑制變形。2）隧道結構變形監測表明：結構變形總量較大，歷時較長，二次襯砌施作前，變形不能趨于穩定，需適時進行二次襯砌施工。3）根據隧道結構的變形特征，確定二次襯砌施作的最佳時機和初期支護結構的變形預留量。3、軟巖大變形隧道總體施工原則 在借鑒國內外典型軟巖大變形隧道施工的

38、成功經驗的基礎上，得出軟巖大變形隧道施工“高強鋼拱架構筑隧道安全高強鋼拱架構筑隧道安全施工空間、預應力錨索先柔后剛提供較施工空間、預應力錨索先柔后剛提供較高支護抗力、長系統注漿錨管加固圍巖高支護抗力、長系統注漿錨管加固圍巖縮小松動圈、加大預留變形量防止圍巖縮小松動圈、加大預留變形量防止圍巖及初期支護侵入隧道凈空、二次襯砌鋼及初期支護侵入隧道凈空、二次襯砌鋼筋砼先放后抗；快速封閉仰拱抑制隆起筋砼先放后抗；快速封閉仰拱抑制隆起”的總體施工原則的總體施工原則。高強鋼拱架增加隧道施工安全性高強鋼拱架增加隧道施工安全性 以高強鋼拱架為主的初期支護能抑制圍巖的大變形。在形成支護體系后，能較均勻地分散圍巖應

39、力，而不易產生局部變形破壞，使圍巖的松動圈得到控制。小直徑預應力錨索提供較高支護抗力小直徑預應力錨索提供較高支護抗力 柔性張拉預應力錨桿是以高強鋼絲束組成的桿體，能適應比較小的空間進行安裝，其抗拉強度遠大于一般的螺紋錨桿。而且當拉力到達一定數值后，桿體有良好的彈性變形，能很好地適應軟巖持續變形，使得圍巖壓力被逐漸釋放，從而有效地控制了圍巖的變形 長系統注漿錨管加固縮小圍巖松動圈長系統注漿錨管加固縮小圍巖松動圈 大變形軟巖地段的拱墻采用長管式張拉錨管，同時對管式張拉錨管配以超細早強速凝的HSC水泥漿液，在管錨體周圍一定范圍內形成一個固結圈，并且對管式張拉錨管施加一定的預應力，使原來較松軟的圍巖松

40、動圈形成了一個整體，既改善了因開挖所引起的松動圈內圍巖的整體性，又控制了軟巖松動圈進一步擴展，從而提高了圍巖的自穩能力。預留足夠變形量預留足夠變形量 軟圍大變形隧道在確定開挖輪廓時必須預留足夠的變形量，并掌握“寧超勿欠”原則，防止變形后的初期支護侵入二次模注混凝土襯砌凈空。先柔后剛先放后抗支護系統先柔后剛先放后抗支護系統 “先柔后剛”是指支護結構，即初期支護是柔性的，其由鋼筋網、噴鋼纖維混凝土、高強度鋼拱架、長錨桿及小直徑巖石錨索構成；而二次支護則是剛性的，由鋼筋模注混凝土組成。“先放后抗”是指施工組織和施工順序，即初期支護施作完成后，在確保安全的前提下，允許發生一定程度的變形，達到設計預留的

41、變形量后再施作二次模注鋼筋混凝土襯砌。加強底部仰拱支護抑制隧底隆起加強底部仰拱支護抑制隧底隆起 隧道底部仰拱支護為鋼筋混凝土，在施工中采用過軌梁防行車干擾措施，快速施工隧底鋼筋混凝土仰拱，防止隧底隆起?！叭烊臁笔┕すば虼_保安全施工工序確保安全 在軟巖大變形地段，在施工早期，要快速提供大剛度的初期支護結構，要快速形成支護體系，要快速提高支護強度，只有如此，才能適應初期變形猛、后期變形持續時間長的特點。62 （三）、瓦斯隧道施工 1、概述 瓦斯是從煤、巖體內涌出有害氣體的總稱。其中有俗稱沼的甲烷（CH4）、二氧化碳、二氧化硫等。但當開采到一定深度后，其主要成份就剩沼氣了，因此煤礦俗語中瓦斯往往

42、是指沼氣。沼氣有以下六個特性：（1）無色、無味、無臭，比重為0.544,故易聚集在隧道洞室頂部及高處；（2）難溶于水，但滲透與擴散性很強，能從鄰近層滲透到采空層，能迅速擴散到全部巷道；（3）雖無毒，但當空氣中含量過多，則能使氧氣含量下降使人窒息；當其濃度達43%時，能使氧氣含量下降到12%，使人開始窒息，當濃度達到57%時，氧氣含量就會降到9%，短期內使人窒息死亡；（4）有燃燒性，濃度小于5%遇火能燃燒，當濃度大于16%時不能直接燃燒，但遇到新鮮空氣能緩慢燃燒；63 （5）有爆炸性，當濃度在516%時遇火便會爆炸；（6）高濃度區具有地層、掘進面出現瓦斯突出。2、通過煤系地層地段的防爆措施防止瓦

43、斯的危害主要在于防爆，為此應始終抓住三個環節：嚴禁火種、瓦斯濃度監測和加強通風。主要措施是：（1）、為查明煤層位置及突出性所采取的技術措施：利用彈性波（物探）判斷煤層位置；利用鉆機水平超前鉆孔兩次，一是距煤層3050m遠打23個孔，決定煤層位置，并測瓦斯壓力及濃度；二是距煤層1015m鉆23個孔，穿透煤層測定瓦斯濃度，瓦斯壓力P1，采集鉆孔煤樣，測定煤層堅固系數f，瓦斯釋放初速度P，最終判斷煤層突出性。64 （2）、進行預防瓦斯的安全教育，使職工人人了解預防瓦斯的知識與要求，以利互相監督。洞口設專人值班，檢查各項制度是否執行，特別是火種嚴禁攜帶入洞。（3）、合理選擇通風方式，加強通風管理 通風

44、方式采用混合式，主扇可采用兩臺（一臺備用）155kw軸流風機3900m3/min設在平導通風洞作吸出，局扇1545kw吹入掌子面進行巷道通風，平導吸出污濁空氣，正洞進新鮮空氣，風量要足夠。以稀釋瓦斯含量及加速排出。組織通風管理小組，固定專人管理通風，保證通風效果良好。洞內風機（局扇）采用防爆型的。（4）、設備、供電、照明防爆以杜絕電火花。設備選用防爆礦用電氣設備，如防爆立爪、防爆梭礦、65 防爆電瓶車、防爆噴漿機等。供電防爆，洞內采用隔爆型移動變壓器，礦用橡套軟電纜（防爆電纜）、隔爆型自動饋電開關,隔爆型磁力起動器,隔爆接線盒等。照明采用低壓隔爆螢光燈，防爆探照燈。通訊采用防爆電話。（5）、要

45、有可靠供電。為了防止施工中因停電、停風、造成瓦斯積聚，導致瓦斯燃燒和爆炸。要有雙回路供電，除使用電網供電外，要設立備用電站。（6）、建立完善的瓦斯監測制度，一般對巷道和掌子面要執行定時檢查制：高沼隧道每班至少檢查監測瓦斯三次；低沼隧道每班至少兩次。每次檢查，均應在靠近掌子面20M處的空間斷面監測六個點，并建立巡回監測制度；66在掘進工作面附近安裝一臺數字顯示的沼氣自動報警儀，作為環境的沼氣濃度監測裝置，每洞口均設瓦斯濃度報告牌，及時填寫。（7）、爆破作業，首先作好爆破設計，只允許采用電雷管起爆，毫秒雷管總延期不得超過130毫秒，使用煤礦安全炸藥，電纜線作導線。放炮時要三員到場（領工員與工班長、

46、瓦檢員、放炮員），并實行“一炮三檢制”（裝藥前、放炮前、放炮后）。炮眼堵塞用水炮泥，必須用水風鉆鉆眼，不得打淺眼（60CM。）（8）、采用復合式曲墻仰拱全封閉結構，初期支護以噴錨（局部加網）支護為主，二次模注采用P10防水砼，防水板由1mm改為厚2mm聚乙稀板，以增加抗瓦斯滲透性能。67 （四）、巖溶地區隧道施工 1、巖溶概述 巖溶是可溶性巖層（如石灰巖、白云巖、白云質灰巖、石膏等）受具有溶解能力（含CO2）的水長期作用而產生的。由于溶蝕的形成、位置、塌陷作用等的不同，巖溶在隧道施工中常遇見的有巖溶裂隙、溶洞、暗河。當覆蓋較淺時，也會遇到溶溝、溶槽、落水洞、漏斗等。2、巖溶對隧道施工的影響 當

47、隧道穿越可溶性巖層時，常遇到大小不等，部位不同、充填物及充填程度不同和含水量不等的溶洞。它們都給施工帶來一定困難，有的甚至是災難性的。如隧道底部充填深而充填很松軟，隧道基底難于處理；有的溶洞巖質破碎，易坍；68 有時遇到大水囊或暗河，巖溶水或泥沙水大量涌入隧道，形成突水突泥，造成重大傷亡事故；有時遇到填滿飽含水分的充填物的溶槽，掘進至邊緣時，含水充填物不斷涌入隧道，難以遏止，以至地表下沉，山體壓力聚增，如大瑤山隧道豎井涌水；有的溶洞、暗河迂回交錯，分支錯綜復雜，范圍寬廣，處理十分困難，甚至被迫改線等。3、巖溶處治基本原則巖溶處治基本原則主要有:1、超前探測預報原則2、安全施工原則3、不安全辯識

48、原則4、施工順序優化原則5、施工季節選擇原則6、輔助導坑與正洞協調施工原則7、洞內外抽排水系統設計原則8、注漿堵水原則9、支護體系設置原則10、二次襯砌緊跟原則11、信息化施工原則 4 4、巖溶的處治、巖溶的處治 a.引排水 遇到暗河和溶洞有水流時，宜排不宜堵，在查明水源流向及其與隧道位置關系后，用暗管、涵洞、小橋等設施，渲泄水流，或開鑿泄水洞將水排出洞外。當水流位置在隧道上部或高于隧道時應在適當距離外，開鑿引水斜洞（或引水槽）將水位降低到隧道底部位置以下，再行引排。當有平導時，可引入平導排出。b.堵填 對已停止發育、徑跨較小、無水的溶洞，可根據其與隧道相交位置及其填充情況，采用混凝土、漿砌片

49、石或干砌片回填封閉，或加深邊墻基礎，加強隧道底部。拱以上如系空溶洞，可視溶洞的巖石破碎程度采用錨桿加固，71加設護拱及拱頂回填辦法處理。c.跨越 當溶洞較大較深，不宜用堵填封閉的辦法或充填物松軟不能承載建筑結構時，可采用梁、拱跨越，但梁端或拱座應置于穩固可靠巖層，必要時用圬工加固。d.繞行 施工中遇到一時難以處理的溶洞時（如需鉆探作特殊設計等），可先以迂回導坑繞行，繼續進行隧道施工，一面處理溶洞。4、施工注意事項 （1）、隧道施工前，應對地表進行詳細勘查，注意研究巖溶狀態，估計可能遇到溶洞的地段。72 （2）、對地表水，出水點的情況要詳細了解，地表應進行必要處理，防止地表水下滲。（3）、施工中

50、要加強超前預測預報工作，通過采取地質素描、物探手段（如地震波法、直流電法、紅外探水）及超前鉆孔等綜合手段來判斷巖溶發育及地下水情況。在掘進時，根據鉆孔速度加快，可能已達溶洞邊緣，應注意水情變化及裂隙溶蝕程度，當有所劇增時，應對掘進、排水、支護等工作加以妥善安排。如出現混水，則應采取堵水措施，“小水不堵，大水叫苦”，如把水放出來，再要堵回去，是非常困難的。（4）、接近溶洞邊緣時，應跟緊后部工序，施作物探及超前鉆孔探水，同時設法探明溶洞的形狀、大小范圍、充填物等情況，據以制定施工處理方案及安全措施。73（5）、反坡施工隧道應備足排水設備。（6）、溶洞頂部須及時加固，及時處理危石，溶洞較高時要噴射混

51、凝土及掛網。（7）、在溶蝕地段爆破作業，應做到多打眼、打淺眼、少裝藥。（8）、在溶洞填體中通過，充填物松軟時，可采用管棚法（大、?。┯枳{、初期支護加強、基底加固等措施，淺埋地可段也可予先進行地表注漿。（9）、溶洞未作處理方案前，不要棄碴于其中。（10）、在處理復雜的溶洞時，要依據現場具體情況，制定安全措施，以確保施工安全。74（5）、反坡施工隧道應備足排水設備。（6）、溶洞頂部須及時加固，及時處理危石，溶洞較高時要噴射混凝土及掛網。（7）、在溶蝕地段爆破作業，應做到多打眼、打淺眼、少裝藥。（8）、在溶洞填體中通過，充填物松軟時，可采用管棚法（大、?。┯枳{、初期支護加強、基底加固等措施，淺埋

52、地可段也可予先進行地表注漿。（9）、溶洞未作處理方案前，不要棄碴于其中。（10）、在處理復雜的溶洞時，要依據現場具體情況，制定安全措施，以確保施工安全。75 高度重視安全、質量管理，有針對性的制定各種保證措施。1、充分認識隧道施工安全管理和質量管理的復雜性和重要性。由于隧道工程自身處于地下及圍巖的不完全可預測的特點，決定了隧道施工的高風險性和施工安全管理的復雜性。又由于隧道工程在我國屬勞動密集型產業，牽涉到千家萬戶生命健康、幸福和家庭收入的社會問題。做好安全生產是社會進步的表現，是關注生命在工程建設領域的集體體現。隧道施工安全，質量水平的最終體現，是項目穩定生產的保證，是項目效益的前提。交精品

53、工程，會對沿線經濟發展起巨大推動作用，反之，將會給國家和社會造成巨大的經濟損失。七、安全、質量控制要求七、安全、質量控制要求76 2、正確認識安全、質量與效益的關系 安全事故、質量事故除了會給企業與項目造成經濟損失外，還會給企業信譽造成不良影響。它的發生往往會打亂正常的、穩定、持續的生產秩序。因此，必須轉變由被動的接受安全事故、質量事故造成的損失變為主動做好安全、質量管理，向安全、質量、進度要效益。3、幾點要求 （1）樹立以人為本理念，強化全員安全質量意識。77 認識到位，堅持建設高起點。要認識到安全質量的復雜性和人本管理的重要性。要有“建精品，創國優”的理念，樹立“以人為本、安全第一、質量第

54、一、建造精品“的指導思想；明確”施工生產零事故，工程質量零缺陷“管理目標；培育”苦干、實干、拼命干“工作作風；教育員工正確認識安全與質量、安全與效益、安全與工期的關系；強調安全是施工的衛士，質量是項目的生命，精品工程是企業創信樹譽的法寶，并將這一理念灌輸給全體參建員工；要將安全、質量作為項目建設基礎工作抓實抓好。培訓到位，切實提高員工素質。要組織所有管理、技術人員和操作人員對各項施工標準的培訓，特別是對于外協人員的安全培訓和特殊工種崗位任職資格培訓，提高他們自身素質和安全技能。78 資源到位，堅持施工高質量。一是落實人員投入。建立健全安全質量管理體系，各級安全，質量管理人員到位，特殊工種持證上

55、崗。二是落實設備投入，提高隧道施工機械化水平，保證新工藝、新方法的實現。三是落實勞保投入，按規定配置勞動保護用品，并保證質量。配置洞內外消防用品，保證通風、照明、文明施工投入，為安全質量創造良好的外部環境。（2）要重視通過合理的施工組織，先進的施工工藝和完善的設施來保證安全和質量。79 通過全斷面光面爆破技術，全過程防排水技術，襯砌表面錯臺控制技術，耐久性混凝土施工技術，隧道鋪底整體施工技術，混凝土濕噴技術，輔以先進的施工設備來保證隧道的施工質量。通過超前預探預報、超前加固、加強通風、洞內交通組織，防止隧道坍塌、突水突泥、瓦斯及其他有害氣體逸出，避免地質災害發生，確保隧道施工安全。與之同時，提

56、高安全質量認識，嚴格執行安全質量的各種規范、規定、規章和制度，事故是完全可以避免的。八、隧道及地下工程面臨的基本課題（一）工程地質與水文地質情況的預探、預報技術 勘測設計階段一般采用現場勘查、地質資料調繪、坑探、鉆探、物探等手段，綜合交錯進行。必要時還可以利用航測及衛星遙感等技術。施工階段的地質工作則是采用在開挖面上測繪推斷，物探判識或超前鉆探等手段，依據需要選擇進行。現有的方法和手段不少，但是其確定性差，可靠度低，加之現場上專業技術人員嚴重缺乏，造成施工預案不足，盲目追趕進度的局面很難改變，甚至于釀成了較大的禍患，教訓極其深刻。在以上各種地質預探手段中，施工現場上人們樂于使用的是物探。因為物

57、探手段相對簡單易行，對工程進度的影響較小，成本費用也較低。但是目前所用的物探手段及其判識技術必須有較大的改進和提高才能夠達到隧道及地下工程的要求。今后研究的重點應該放在物探設備技術性能及分析指標的改進和創新上來。當然加強現場工程地質技術力量同樣是很重要的一個方面。（二）特長隧道獨頭長距離施工技術 此課題關乎自然環境及水、土資源保護和工程建設成本。目前國內隧道施工獨頭距離的一般限制是鐵路單線約22，鐵路雙線或公路約4.控制因素主要是通風排煙能力，渣、料運輸能力和施工進度要求。目前特長隧道施工多采用增設斜、豎井等輔助坑道的辦法來解決上述難題，即所謂的“長隧短打”。輔助坑道的長度往往會占到主洞長度的

58、5070，甚至于更高的比率。這樣做不僅是大幅度地增加了工程數量和工程成本，更重要的是破壞了工程所在地的自然生態環境，有可能出現水、土流失的嚴重的后果。而且大多數施工用的輔助坑道在工程完工后即行廢棄處理。如果能將隧道獨頭施工能力和距離提高50左右，則輔助坑道的工程量可減少半數以上。我國西部鐵路、公路、水利和電力建設中長大隧道很多，然而西部地區生態環境保護至關重要，該技術研究課題的意義非常重大（三）水下及海底隧道工程技術 我國在江河水下成功修筑隧道已有多處，所用施工技術有沉埋法、盾構法、鉆爆法或其它方式的明挖、暗挖法等，技術相對成熟。尤其是上海已用目前世界上最大直徑（15.4m）的盾構機在長江下修

59、筑大斷面的公路隧道。但是，我國在江河下面修筑隧道的技術課題還遠未結束。由于我國臨近江河、湖泊的城市很多，以水下隧道的方式來溝通江河、湖泊兩岸的情況將會越來越多。我國地域廣闊，地形、地貌、地質、水文、氣象等情況極其復雜。目前已建成的水下隧道絕大多數位于江河下游地帶，從地域上來講屬于中國大陸東南和中南部。僅重慶市在長江下面用盾構法建成了直徑6.4m的排污隧道。所以，各種工程方法在不同水文、地質和氣象等條件下的實用技術還有大量的試驗研究工作要做。（四）特殊地質情況下修健隧道及地下工程的技術 （如巖溶、巖爆、膨脹性圍巖、濕陷性黃土、高地應力、蠕變地層、軟弱地層、斷層破碎帶、涌水、突泥、瓦斯、毒氣、可燃

60、氣、放射性，等等）。隧道及地下工程的修筑難題多數表現在工程地質及水文地質方面。我們雖然已經積累了大量的在上述不良地質情況下修筑隧道及地下工程的經驗和技術，但是工程現場因地質原因致使施工受阻、甚至于發生安全、質量事故的情形并不少見。所以加強特殊地質情況下隧道及地下工程技術研究是我們要長期堅持進行的重要課題之一。尤其是災害性事故的預防和治理，如坍塌、水害和瓦斯爆炸等。輔助工法的出現和運用是隧道及地下工程施工的重要特點之一。輔助工法多用于圍巖所處地層的加固及物理力學性質的改善。如注漿、冷凍、樁墻、管棚、錨固、噴護等工法均為隧道和地下工程施工中的輔助工法。輔助工法十分重要，很多情況下關系到主體工程施工

61、的成敗。由于輔助工法不當而招致工程事故甚至工程失敗的例子并不少見。所以加強輔助工法的研究開發是隧道和地下工程施工的重要環節之一。（五）特大斷面的隧道及地下工程構筑技術研究 這里所謂的“特大斷面”，是指像多線徑的公路、鐵路隧道，地鐵車站、地下廠房和儲庫等，其斷面面積一般在100以上，施工中同一斷面上的同一工序須要分部多次進行的工程對象。隧道及地下工程施工始終面臨著地層應力和結構應力的轉換，從力的平衡到不平衡、再到新的平衡的建立，是個復雜而隱蔽的過程。尤其是特大斷面的施工，工序多，轉換快，流程長，由于地層圍巖和支護結構受力變化幅度較大，因而其構筑方法和工藝對施工安全和工程質量有著直接的影響，其技術

62、難度相當突出。隨著社會經濟高度發展的需要，特大斷面的隧道及地下工程運用會越來越多，所以進行特大斷面的隧道及地下工程構筑技術研究也顯得十分突出。（六）隧道及地下工程專用設備、器材和材料的研制和開發 隧道施工作業機械化水平直接影響到工人的勞動強度、安全狀況、工程質量和勞動生產率的高低。高科技的機械化施工手段是隧道和地下工程施工能力的重要體現和標志。如果沒有鑿巖鉆孔設備的進步，光面爆破、預裂爆破技術是不可能普及的，沒有現代化的盾構機和掘進機想要在軟弱、富水的地層中快速修建地鐵和穿越數十公里的崇山峻嶺也是難以想象的。因此，我們應組織力量進行隧道和地下工程專用設備的研究和開發，一方面抓施工設備的配套，借

63、以提高施工生產效率，降低生產成本；另一方面抓高科技產品如盾構機、TBM等的研制，實現國產化、系列化，才能爭取主動，加快隧道和地下工程建設的發展。（七）隧道及地下工程在國土利用、環境保護、節能減耗等方面的運用技術 在以上方面成功運用的實例很多。如利用地下空間儲存油氣、貨物、糧食和飲水；將城市鬧區汽車交通改入地下，以減少交通障礙，降低因汽車尾氣、噪聲對多數人的傷害，且增加了中心市區綠地面積，改善了城市的環境條件；利用地下空間賦予的氣溫潛能改善地面建筑內的控溫設施性能，較大限度地節約能耗，等等。由此看來，隧道及地下工程技術的運用范圍及前景是非常廣闊的，其商業價值也非同一般。世界上經濟發達的國家和地區

64、在這方面已經走在了我們的前面，我們應該迎頭趕上。（八）風險管理技術在隧道及地下工程中的運用 由于現實中人們對地層、地質認識的困難和限制，致使隧道及地下工程在設計和施工中不確定的因素增多。所以，隧道及地下工程建設有著較高的風險，而且風險控制的難度也比較大。因而對隧道及地下工程施行風險管理，控制風險發生的概率和規模，盡可能地規避風險和減少風險損失，已經成為當代社會管理層、保險機構和工程界密切關注的問題之一。在這方面歐、美一些國家做得較好，如英國于2003年正式出版公布了隧道工程風險管理聯合守則。最近幾年來我國在工程風險管理方面已有所行動，一些學者為引進國外的風險管理技術和經驗做了大量的工作，某些地

65、區、部門或工程領域已經把風險管理擺在了重要的位置上并加以實施。在我國隧道及地下工程風險管理不但是新的業務，而且風險管理技術也有待于吸收、消化、改進和創新。（九）防災、抗災和救災的技術研究 無論是在建設期還是已經投入營運，隧道及地下工程的防災、抗災和救災工作都應該放在最要緊的位置上。我們已有的教訓很多，主要是大火、爆炸或洪水。在建設期的隧道內，有可能會出現坍塌、巖溶、巖爆、放射物質或毒氣的危害。在已投入營運的隧道內，由于信號失靈、設備故障、交通事故等可能會引發出大的災禍。隧道及地下工程的災害預防和治理技術專業性強，而且涉及面廣。在以“預防為主”的原則指導下，隧道及地下工程設計標準要切實體現“安全

66、第一”的方針，必須有災害救治的預案，要有足夠的抗災能力和可靠的逃生通道，其通風設備能力必須考慮災害發生時的工況條件。在隧道及地下工程災害預防和救治方面有許多新的技術問題有待于我們去研究解決。（十）隧道及地下工程設施的狀態檢測、評定和維護、修補技術的研究 已投入運營的隧道和地下工程建筑由于外圍環境的影響，周邊介質的變化和荷載的長期沖擊及疲勞，其結構狀態和力學性能會發生變化，。有可能是漸變，也有可能積累為突變。要保證運營安全，就必須對設施現狀進行準確的檢測和科學的評判。就我國目前的情況看，對隧道及地下工程設施進行實地檢測的手段和狀態評判的體系及標準等方面都需要做大量的、基礎性的研究工作。在隧道和地

67、下工程設施基本結構完好的情況下、對其存在的缺陷和產生的病害進行恰當的修補，可以達到延長設施使用壽命和部分提高使用功能的效果。常見的項目有：堵漏、治滲；混凝土裂縫處理；混凝土受損部位的嵌補；結構加固。該方面的技術雖有一些，但新的技術仍然需要研究開發，主要在于提高維護、修補的效果。十八項卡死制度v 隧道施工由于地質條件復雜多變，目前地質超前預報技術還不能準確預報，加之隨著交通工程建設的發展，隧道工程數量將越來越多，而施工隊伍的技術水平無法跟上隧道建設的步伐，導致隧道施工事故不斷增多，嚴重時造成生命安全，因此，隧道施工已成為高危行業，為減少事故的發生，規范施工，施工管理單位規定了一系列紅線，比如卡死

68、制度。十八項“卡死”制度v一、隧道防坍塌v 隧道圍巖必須分級進行超前地質預測預報，必須進行量測，并及時反饋進行優化設計。、級軟弱不穩定圍巖及淺埋、偏壓地段，必須及時按設計要求進行超前支護和盡早封閉成環；、級圍巖必須根據地質情況控制開挖長度，及時施做初期支護進行封閉。當圍巖發生異常變化、初期支護出現開裂等情況時，必須進行加固，在確保安全穩定的前提下，才允許在該加固處至最前方掌子面的范圍內進行作業。上下半斷面施工時，下半斷面“接腿”視地質情況控制在12榀，仰拱開挖長度要嚴格控制，最長不得超過6m。十八項“卡死”制度v二、隧道防突泥涌水v 接近斷層破碎帶、巖溶富水和鄰近礦藏采空區的隧道，必須進行綜合

69、性的超前探測，按設計要求進行超前堵排或預加固，對出露的溶洞必須采取有效措施確保安全后，才能向前開挖。十八項“卡死”制度v三、隧道防瓦斯v 長度超過2000m的非瓦斯隧道，獨頭開挖達到300m時，每周進行1次甲烷、一氧化碳檢測，異常情況加密監測頻次。瓦斯隧道及采空區必須超前探測，開挖作業面必須保持2臺便攜式瓦斯檢測儀，連續監測，項目或工區不少于3臺光干涉瓦斯檢測儀，進行校驗監測。十八項“卡死”制度v四、隧道防火災v 隧道內電氣設備（變壓器、空壓機等）和襯砌臺車、防水層臺架處及動火區域必須設置滅火器材（每處不少于2臺）；需使用的防水卷材、油料、木材等易燃或可燃材料不得超出當班用量；動火作業區域前后

70、10m內不得有易燃和可燃材料；當需立體交叉動火作業時，必須用非燃燒材料進行隔離，并設專人監護。十八項“卡死”制度v五、基坑防坍塌v 基坑必須先支后挖或分段分層隨挖隨支；橋涵基坑每層開挖深度不得超過1.5m或應放坡開挖；圍護結構必須符合設計，底部及時封閉，及時降水；施工過程中，基坑必須進行量測或觀測，并及時對數據進行分析，用于指導施工。十八項“卡死”制度v六、高邊坡施工防坍塌v 路塹開挖應自上而下進行，嚴禁掏底開挖。開挖時應定期對坡面、坡頂的穩定情況進行檢查，發現異常現象立即處理。嚴禁在松動、危石下方作業、休息和存放機具。十八項“卡死”制度v七、人工挖孔樁防事故v 孔樁上下必須使用梯子（繩梯），

71、下孔前須先送風并確認無誤后才允許作業，電氣設備必須安裝漏電保護器或使用安全電壓；必須分層開挖、隨挖隨護，孔口必須設防護，四周1.5m內不準堆放碴土和材料，嚴禁邊抽水邊作業，必須專人監護并保持上下聯系。十八項“卡死”制度v八、腳手架防倒塌v 腳手架和混凝土構件模板支撐系統必須經設計、驗算，制定專項方案，并進行安全技術交底，由架子工拼裝，搭設在牢固的基礎上，經驗收后才能使用。水平混凝土構件模板支撐系統還必須進行靜載試驗。十八項“卡死”制度v九、架橋機防傾覆v 架橋機縱向兩條軌道之間及橫向三條軌道之間應保持水平、平行，必須設擋鐵，有上下縱坡時，應有防滑措施；架橋機拼裝后必須進行吊重試運行；天車攜帶砼

72、梁縱向運行時，前支腿部位要用手拉葫蘆與橫移軌道固定；架橋機作業必須設專職操作人員、電工和安全員，分工明確，統一指揮；必須按期對設備的提升、走行、液壓系統及相關因素進行檢查、維護。十八項“卡死”制度v十、起吊作業防傷害v 門吊、塔吊、汽車吊必須使用合格產品；必須對鋼絲繩、限位器、吊鉤等進行定期檢查并記錄；起吊作業時，起重臂下及回轉半徑內不得有人，并有安全或施工管理人員進行現場監督，確保操作規程的遵守和安全措施的落實。十八項“卡死”制度v十一、地下工程防涌水、坍塌v 施工降水必須進行設計，布設降水井時，井位應根據設計圖紙嚴格選定，必須避開地下結構和預埋設管線位置，并對降水井排出水中的泥砂量進行檢測

73、、控制。應設置降水觀察井，對地下水位、水流動態、地面沉降等進行翔實記錄，并及時進行匯總、分析，發現問題及時處理。降水現場必須備有足夠數量的潛水泵和備用電源等應急措施。十八項“卡死”制度v十二、市政工程管線防損壞v 工程施工前必須對需改移或受影響的管線進行調查、探測，作好改移中的保護；必須按設計或檢測要求設置觀察點，進行連續觀察和記錄，情況異常時必須立即處理。十八項“卡死”制度v十三、斜井、豎井防溜車、墜落v 斜井、豎井提升設備應檢測、驗收和試運行，各種制動、限位裝置及鋼絲繩等必須經常檢查是否正常。提升用鋼絲繩必須經檢驗合格后才能使用并嚴格做到每班前檢查。斜井必須設置防溜、阻車裝置。豎井口必須設

74、防護，井底必須設防沖撞裝置，豎井乘人吊斗上方必須有保護傘，邊緣不得坐人，物料吊桶不得乘人，嚴禁用底開式吊桶，井底與井上保證信號聯系，嚴禁提升設備超負荷運轉。十八項“卡死”制度v十四、火工品防爆炸v 隧道內火工品加工、存放應在距開挖掌子面200m以外或襯砌作業面50m以外的洞室內，且無其他工作人員和設備；未加工和加工好暫未使用的火工品必須裝入鋼板箱內并上鎖?；鸸て穫}庫照明必須使用防爆裝置，嚴禁攜帶火種及手提電話、對講機等非防爆物品進入。火工品管理、領用、加工和爆破作業人員禁止穿化纖衣服。十八項“卡死”制度v十五、鐵路營業線防行車事故v 所有人員必須經過營業線施工安全教育、培訓，項目經理、副經理、

75、總工程師、工區主任、施工員、防護員都必須經培訓考試合格，持證上崗；必須每500800m設置1名防護人員，并做到通視；大型挖掘、運輸機械作業時，必須做到“一人一機”防護；營業線旁邊高出軌道的道路（便道）必須設置防護墻，接觸網電桿及鐵路設備外側必須設置防護墩；作業時必須按規定設置安全標志、欄桿等防護設施；列車通過施工管段時必須停止所有作業。十八項“卡死”制度v十六、專職安全管理人員配備v 每個直接進行施工作業的項目部、工區必須配備至少1名專職安全管理人員，持證上崗。v十七、重大事故隱患整改v 各種安全質量檢查發現的重大事故隱患必須立即進行整改，并驗證記錄結果。v十八、事故應急管理v 必須制定事故應急救援預案，并對管理人員和作業工人進行培訓、演練。107 謝謝 謝謝 大大 家！家！結 束 語 我國地域廣闊，地質多樣，環境各異，加之人們對隧道建設的安全、環保、質量、速度和經濟要求的日益提高，對隧道建設提出了全方位的更高的要求，需要我們繼續努力。我相信，只要我們廣大隧道工作者攜手合作、不斷創新，一定能夠創造我國隧道事業的美好明天。