软弱围岩隧道施工工序质量控制标准.docx
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软弱围岩隧道施工工序质量控制标准
软弱围岩隧道施工工序、质量控制标准
一、洞口及洞门
1、严格按照设计进行边仰坡施工，刷坡时一次高度以3～5m为宜，严禁刷坡过高或从下向上刷坡。
2、刷坡时，当实际地质情况与设计有较大差别时，应立即停止施工，向监理、设计等有关单位反映，据实调整施工方案或支护措施。
3、洞口有超前大管棚时，必须施做套拱。
在设计无明确规定时，套拱的砼厚度不得小于1.0m，长度不得小于2.0m。
4、进洞以前必须先完成洞顶截水沟。
5、洞口附近或明洞二次衬砌宜尽早施工，应在开工后2.0月内完成。
6、洞门应及早砌筑，尽量在雨季前完成。
7、进洞以早进晚出为原则；一般情况下，严禁采用暗洞明作的施工方法，当采用时，必须制定专项的施工技术方案并报上一级主管部门审批。
8、洞口采用台阶法施工时，应减少台阶之间的长度，及时施工洞口处仰拱，使初期支护尽快封闭成环。
二、开挖
1、施工方法
普通软岩地段开挖方法以正台阶为宜，根据断面情况分2～3台阶。
在大断面或偏压、浅埋、涌水等特殊地层时采用双侧壁导坑法、CRD法等方法施工。
严禁采用长台阶法和下断面拉中槽法施工。
根据围岩、断面等情况适宜施工方法见表1：
断面大小
Ⅳ级
Ⅴ级
Ⅴ级特殊
Ⅵ级
超大断面≥150m2
CD工法
CRD工法
双侧壁导坑法
双侧壁导坑法
大断面100~150m2
正台阶
CD工法
CRD工法
双侧壁导坑法
普通断面50~100m2
正台阶
正台阶
CD工法
CD工法
小断面＜50m2
正台阶
正台阶
正台阶
CD工法
2、正台阶法施工要点（含CD法施工）
（1）上断面一次开挖长度（见表2）
断面大小
Ⅳ级
Ⅴ级
Ⅴ级特殊
注明
超大断面≥150m2
1~2d且≤1.2m
1d且≤0.6m
1d且≤0.5m
d为初期支护钢支撑间距
大断面100~150m2
1~2d且且≤1.5m
1~2d且≤0.8m
1d且≤0.6m
普通断面50~100m2
1~2d且≤2.0m
1~2d且≤1.5m
1d且≤1.0m
小断面＜50m2
2~3d且≤3.0m
1~2d且≤2.0m
1d且≤1.0m
（2）上台阶长度：
4~8m。
（3）上台阶高度：
2.5~4.5m。
（4）下台阶一次开挖长度（见表3）
下台阶必须左右错开，在开挖过程中同一榀上断面的两个拱脚不得同时悬空。
断面大小
Ⅳ级
Ⅴ级
Ⅴ级特殊
注明
超大断面≥150m2
1d
1d
1d
d为初期支护钢支撑间距
大断面100~150m2
2d
2d
1d
普通断面50~100m2
3d
2d
1d
小断面＜50m2
3d≤3.0m
3d
2d
（5）下台阶长度
15~30m。
以不影响正常出碴为宜，尽量缩短。
（6）下台阶高度：
3~5m。
（7）仰供一次开挖长度（见表4）
断面大小
Ⅳ级
Ⅴ级
Ⅴ级特殊
超大断面≥150m2
4.5m
3.0m
3.0m
大断面100~150m2
4.5m
3.0m
3.0m
普通断面50~100m2
6m
4m
3m
小断面＜50m2
8m
6m
4m
（8）仰拱开挖高度：
1.0~2.5m。
3、CRD施工要点
（1）在遇有偏压或掌子面软硬不均时，应遵循先软后硬、先浅后深的开挖原则进行施工。
（2）能够采用CD法施工的尽量不用CRD方法。
（3）必须按照从上往下开挖的原则进行施工。
（4）开挖进尺、分层基本上与正台阶法施工相同。
（5）CRD法施工时从第一层的开挖到最后仰拱施工总长度应控制在60m以内。
4、爆破
（1）应采用光面爆破设计，不宜采用预裂爆破。
（2）周边眼间距35~40cm，抵抗线45~55cm，E/W=0.6~0.8，周边眼装药集中度q=0.07~0.11kg/m，减少爆破对周边围岩的扰动。
（3）除小断面外，宜采取斜眼掏槽形式。
（4）下断面周边眼必须采用光面爆破，以减少超挖和对上断面初期支护结构的扰动。
三、超前支护、喷锚支护
1、超前支护
（1）在设有超前支护地段，支护的杆体结构以空心为宜。
（2）小直径的钢管间距宜控制在40cm以内。
（3）小导管的长度以4~5d为宜（d为钢支撑间距）。
（4）有水地段应采用注水泥-水玻璃双浆液。
（5）注浆完成到下一循环开挖的间隔时间以单液浆不应小于浆液终凝时间。
（6）注浆结束后应检查注浆效果。
2、钢支撑
（1）在无特殊地质（如坍塌、初支变形大等），宜采用格栅钢支撑。
（2）如无设计特殊要求，拱顶20°范围内不应设钢支撑联结点。
（3）型钢支撑必须用冷弯法加工。
（4）连接钢板（角钢）的螺栓孔必须采用钻床精加工。
（5）钢支撑应位于坚实的基础之上，如有较大超挖或基础承载力不足。
基底应埋不小于0.1m2的木板或平整坚硬片石。
（6）钢支撑架立时上下应垂直，倾角不应大于2°。
左右应同步，同一榀钢支撑左右里程差不应大于0.02B（B为隧道开挖宽度）。
（7）钢支撑每个开挖台阶必须设锁脚锚杆。
Ⅳ~Ⅴ级：
长度2.5~3.0m，2~3根/侧；
Ⅴ~Ⅵ级：
长度3~4.0m，3~4根/侧。
（8）纵向连接筋
纵向连接钢筋一般采用Φ22螺纹钢筋，如遇初期支护变形大、围岩沿隧道走向压力较大时，可采用强度较大的角钢或工字钢部分替代，以起到加强纵向联系作用。
纵向连接钢筋应置于支撑外侧，当采用卡式连接时位于型钢上翼缘的内侧，严禁将纵向连接钢筋置于钢支撑内侧。
（9）钢筋网
无设计要求或特殊情况，不应设双层钢筋网。
网格间距应不小于15cm，以避免喷砼出现空洞。
设单层网时，应置于拱架外侧。
3、喷砼
（1）原材料
砂应选用细度模数2.5~3.0的中粗砂，含泥量必须小于1.0%。
粗骨料以最大粒径小于10mm的卵石为宜；标号小于C25或无特殊要求时，宜选用早强水泥。
（2）初喷
在设计有强制性要求时或现场实际需要，必须初喷，初喷的厚度以2~3cm为宜。
（3）宜首选湿喷。
当采用湿喷时，必须对砼的运输、添加剂选型与计量有良好控制。
（4）湿喷砼的一层喷厚应控制在5~8cm。
（5）喷砼顺序为自下往上，从无水到有水。
（6）遇有股状以上的流水时，必须在喷砼前进行排水处理将水引出。
（7）喷砼必须按规定进行养护。
（8）喷背后的空腔必须注浆回填。
（9）拱脚1.0m范围内和拱顶严禁回填。
（10）在接腿或仰拱喷浆前，必须凿除上层的浮土并将上层砼底部凿毛。
（11）外加剂（速凝剂）必须自动计量并计量准确。
4、锚杆
（1）锚杆数量和长度必须满足设计要求。
（2）锚杆必须设垫板。
（3）砂浆锚杆砂浆要饱满，注浆锚杆注浆要密实。
四、防排水
1、根据设计意图确定是以堵为主或以排为主，遵从堵排结合的原则。
2、以堵为主时，应以注浆堵水为主要手段，将水控制在初期支护以外。
3、在防水板应避免纵向铺设。
4、仰拱（铺底）施工缝必须设止水条或止水带。
五、二次衬砌
1、衬砌的时机
（1）为确保初期支护的稳定，二次衬砌滞后开挖掌子面80~100m为宜，必要时二次衬砌与掌子面距离应控制在60m以内。
（2）仰拱（含仰拱回填）宜超前二次衬砌2倍模板台车长度。
（3）采用新奥法设计原理，初期支护承担大部分外力时，衬砌应在初期支护收敛速率小于0.02mm/d，累计收敛（回归法计算值）大于总收敛的95%时以后进行。
当现场条件决定必须在初支变形未达到以上标准时，应加强二次衬砌强度（设计已经考虑除外）并适当延长模板台车拆模时间。
2、砼浇注
（1）一次衬砌长度不宜过长。
（2）模板要有足够的钢度。
（3）砼浇注应连续，两层之间浇注时间间隔不得大于砼的初凝时间。
（4）在保证砼浇注基本连续的前提下，砼浇筑时间控制在15~20m3/h为宜。
（5）普通、非承重砼拆模时强度≥2.5Mpa，承重砼、耐久性砼拆模时强度≥8.0Mpa。
3、拆模后必须按规定进行养护，养护时间不少于14天；承重砼、耐久性砼拆模前要采取降温措施。
4、砼配合比中，水泥的含量不宜超过400kg/m3。
5、仰拱砼应一次性浇注，不宜分左右侧进行。
6、在施工中应尽量避免施工缝出现。
7、冬季施工时，注意砼的保温，避免因砼内外温差较大而出现裂纹。
六、测量
1、测量基点
测量基点应设于稳定的围岩、已施工的砼上，严禁将基点置于尚未稳定的初期支护上。
2、基点复核
控制测量基点的复核应每月至少复核一次，并由项目总工程师每季度复核一次，每项复核要有详细的记录。
临时引点每周至少复测一次，不使用后及时销毁。
3、必须检查喷浆后的净空，避免出现欠挖和较大超挖。
4、现场测量时必须对上一循环初期支护后断面进行复核。
5、开挖断面的加大
加大值=净空加大（一般5cm）+施工误差（一般5cm）+预留变形量
预留变形值根据实测初期支护收敛情况确定，一般情况为3~8cm（单侧），特殊情况可达30~50cm。
在无量测数据前应取较大值。
七、量测
1、必量项目
地表沉降（埋深≤3D）、拱顶沉降、隧底沉降火隆起、周边收敛。
2、选测项目
围岩内力、锚杆内力、钢支撑内力，围岩位移。
3、量测方法
有条件时宜选用无尺量测，并进行三维位移量测。
4、监测管理等级分类
（1）、根据最大位移判断
实测最大位移值不应大于隧道的极限位移，并按表5位移管理等级进行施工。
一般情况下，宜将隧道的设计预留变形量作为极限位移进行控制，设计预留变形量应根据监测结果不断修正。
表.5变形管理等级
管理等级
位移（mm）
施工状态
Ⅲ
U＜U0/3
可正常施工
Ⅱ
U0/3≤U≤2U0/3
应加强支护
Ⅰ
U＞（2U0/3）
应采取特殊措施
注：
U——实测位移值；U0——隧道的极限位移。
U0=0.01~0.02B（H），B、H分别为隧道的开挖宽度和高度，一般围岩较差即埋深较浅或其他特殊情况时取大值。
（2）、根据位移变化速率判断（见表6）：
管理等级
位移变形速率（mm/d）
施工状态
Ⅲ
v<2时
可正常施工
Ⅱ
2≤v≤5
应加强支护
Ⅰ
V持续大于5时
应采取特殊措施
注：
v为变形速率
（3）、根据位移速率变化趋势来判断（见表7）：
管理等级
du2/d2t
施工状态
Ⅲ
<0
可正常施工
Ⅱ
=0
应加强支护
Ⅰ
＞0
有坍方危险，应立即停止掘进，加强支护
注：
du2/d2t为位移对时间的二阶导数，即位移速率变化。
如下图示：
时态散点示意图
5、数统计数据分析
必须进行数据分析，对初期支护稳定性、施工方法是否合理进行分析与说明，提出改进意见或建议。
6、项目技术负责人应对监测日报作出明确意见。
当监测结果超过管理等级时，应根据相关要求及时制定相应对策，及时传达工区执行。
表8：
量测日报表
工作面：
xx隧道进口量测项目：
上断面水平收敛日期：
年月日
测点编号
测点里程
累计时间
本次收敛值
时间间隔
本次速率
累计收敛值
管理等级
数据分析及对施工指导性意见：
量测
总工程师
项目经理
表9：
单点量测统计表
测点编号：
测点里程：
量测项目：
施工方法：
工程地质：
日期
时间间隔
本次收敛值
本次速率
累计收敛值
距掌子面长度
施工情况
时间位移曲线
时间速率曲线
量测：
总工程师
项目经理
八、超前地质预报
1、存在重大地质灾害的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的断层破碎带地段，必须进行超前地质预报。
根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级，详细影响因素见表10。
A级：
存在重大地质灾害的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段以及高地应力、瓦斯灾害严重的地段以及人为坑洞等。
B级：
主要针对中、小型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。
C级：
主要针对水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段，发生突水突泥的可能性较小。
D级：
非可溶岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性极小。
2、地质预测预报坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合、地质方法与物探方法相结合、多种物探方法相结合、地球物理方法与超前水平钻探相结合，辅助导坑与主洞探测相结合，开展多层次、多手段的综合超前地质预报，并贯穿于施工全过程。
3、其分级预报方式为：
A级预报：
采用地质素描、隧道地震超前预报仪（TSP）、单点声波反射仪（HSP）、地质雷达、红外探水、超前水平钻探等手段综合预测。
首先以长距离TSP和一种或几种短距离物探方法相结合进行预测，同时进行多孔超前钻探探查。
局部复杂地段，开展多种短距离物探探测等多种方法综合预测。
B级预报:
采用地质素描，TSP，辅以红外探水、地质雷达，进行必要的单孔超前水平钻。
当发现局部地段较复杂时，则按A级要求实施。
C级预报：
以地质素描为主。
对重要的地质（层）界面、断层或物探异常可采用TSP进行探明，必要时红外探水和单孔超前钻探。
D级预报：
采用地质素描。
表10综合超前地质预报工作分级影响因素
施工地质
分级
A
B
C
D
严重
较严重
一般
轻微
地质复杂程度（含物探异常）
岩溶发育程度
极强，厚层块状灰岩，大型溶洞、暗河，岩溶密度每平方公里＞15个，最大泉流量＞50L/s，钻孔岩溶率＞10%。
强烈，中厚层灰岩夹白云岩，地表溶洞落水洞密集、地下以管道水为主，岩溶密度每平方公里5~15个，最大泉流量10~50L/s，钻孔岩溶率5~10%。
中等，中薄层灰岩，地表出现溶洞，岩溶密度每平方公里1~5个，最大泉流量5~10L/s，钻孔岩溶率2~5%。
。
微弱，不纯灰岩与碎屑岩互层，地表地下以溶隙为主，最大泉流量＜5L/s，钻孔岩溶率＜2%。
。
涌水涌泥
程度
特大（日出水10万t以上）、大型突水（日出水1~10万t）、突泥，高水压。
中小型突水（日出水1000~1万t）、突泥。
小型涌水（日出水100~1000t）、涌泥。
日出水小于100t涌突水可能性极小。
断层稳定程度
大型断层破碎带、自稳能力差、富水，可能引起大型失稳坍塌。
中型断层带，软弱，中~弱富水，可能引起中型坍塌。
中小型断层，弱富水，可能引起小型坍塌。
中小型断层，无水，掉块。
地应
力
影响
程度
高应力，严重岩爆（拉森斯判据＜0.083，即岩石点荷载强度与围岩最大切向应力的比值），大变形。
高应力，中等岩爆（拉森斯判据0.083~0.15），中~弱变形。
弱岩爆（拉森斯判据0.15~0.20），轻微变形。
无岩爆（拉森斯判据＞0.20），无变形。
瓦斯
影响
程度
瓦斯突出：
煤的破坏类型为Ⅲ（强烈破坏煤）、Ⅳ（粉碎煤）、Ⅴ（全粉煤）类，瓦斯放散初速度≥10，煤的坚固系数≤0.5，瓦斯压力≥0.74Mpa。
高瓦斯：
全工区的瓦斯涌出量≥0.5m3/min。
低瓦斯：
全工区的瓦斯涌出量＜0.5m3/min。
无。
（地质因素）对隧道施工影响程度
危及施工安全，可能造成重大安全事故。
存在安全隐患。
可能存在安全问题。
局部可能存在安全问题。
诱发环境问题的程度
可能造成重大环境灾害。
施工、防治不当，可能诱发一般环境问题。
特殊情况下可能出现一般环境问题。
无。
表11超前地质预报管理台帐
项目名称
施工单位
隧道名称
长度（m）
开工日期
合同工期
项目负责人
项目技术负责人
序号
里程桩号
围岩级别
不良地质
分级
超前预报
措施
主要仪器
预测结果
设计
施工
项目负责人：
填表：
填报日期：
年月日
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