隧道施工及監(jiān)理要點

主講人：一、幾個基本概念巖體分級：以土木工程為對象，將巖體集合體（巖體）分成不同的若干級別。圍巖壓力：隧道開挖后，因圍巖變形或松散等原因，作用于洞室周邊巖體或支護(hù)結(jié)構(gòu)上的壓力。新奧法：新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)的理論，以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，及時地進(jìn)行支護(hù)，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分并通過對圍巖和支護(hù)的量測、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道和地下工程設(shè)計施工的方法和原則。二、隧道施工現(xiàn)場圍巖級別判定1、圍巖級別判定的重要性影響結(jié)構(gòu)安全影響生產(chǎn)安全成本易升高影響工程進(jìn)度

規(guī)范規(guī)定在詳測階段和施工設(shè)計階段，特別是施工期間必須進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的分級，并應(yīng)根據(jù)勘測測試資料和開挖揭露的巖體，觀察量測資料，對初步分級進(jìn)行檢驗和修正，確定圍巖詳細(xì)分級。2、新規(guī)范（JTGD70-2004）公路隧道圍巖分級方法

公路隧道圍巖分級（表）

3、新老規(guī)范關(guān)于圍巖級別劃分的區(qū)別1）稱謂不同

新設(shè)計規(guī)范――圍巖級別原設(shè)計規(guī)范――圍巖類別2）表示符號雖然相同，但表示穩(wěn)定性的意義相反。

圍巖級別與圍巖類別的關(guān)系3）堅硬性（巖石等級劃分）4）完整性系數(shù)的定性不同（表）公路隧道圍巖分級圍巖級別圍巖或土體主要定性特征圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BQ或修正的圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)[BQ]Ⅰ堅硬巖，巖體完整，巨整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu)>550Ⅱ堅硬巖，巖體較完整，塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)；較堅硬巖，巖體完整，塊狀整體結(jié)構(gòu)550～451Ⅲ堅硬巖，巖體較破碎，巨塊(石)碎(石)狀鑲嵌結(jié)構(gòu)；較堅硬巖或較軟硬巖層，巖體較完整，塊狀體或中厚層結(jié)構(gòu)450～351Ⅳ堅硬巖，巖體破碎，碎裂結(jié)構(gòu)；較堅硬巖，巖體較破碎．破碎，鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)；較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主，巖體較完整～較破碎，中薄層狀結(jié)構(gòu)350～251土體：1壓密或成巖作用的粘性土及砂性土；2黃土(Ql、Q2)；3一般鈣質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)的碎石土、卵石土、大塊右土Ⅴ較軟巖，巖體破碎；軟巖，巖體較破碎～破碎；極破碎各類巖體，碎、裂狀，松散結(jié)構(gòu)≤250一般第四系的半干硬至硬塑的粘性土及稍濕至潮濕的碎石上，卵石土、圓礫、角礫土及黃土(Q3、Q4)。非粘性土呈松散結(jié)構(gòu)，粘性土及黃土呈松軟結(jié)構(gòu)Ⅵ軟塑狀粘性土及潮濕、飽和粉細(xì)砂層、軟土等注：本表不適用于特殊條件的圍巖分級，如膨脹性圍巖、多年凍土等。圍巖級別與圍巖類別的關(guān)系圍巖級別（新規(guī)范）ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ圍巖類別（原設(shè)計規(guī)范）（現(xiàn)施工規(guī)范）ⅥⅤⅣⅢⅡⅠ穩(wěn)定性最好最差巖石等級劃分Rc(MPa)>6060～3030～1515～5<5新規(guī)范堅硬巖較堅硬巖較軟巖軟巖極軟巖規(guī)范原極硬巖硬質(zhì)巖軟質(zhì)巖極軟巖新規(guī)范Kv與定性劃分的巖體完整程度的對應(yīng)關(guān)系Kv>0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15<0.15完整程度完整較完整較破碎破碎極破碎Jv與Kv對照表Jv<33～1010～2020～35>35Kv>0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15<0.15完整性系數(shù)與圍巖類別劃分圍巖類別Ⅳ～ⅤⅣⅢⅡⅠI(Vp2/Up2)0.8～1.00.6～0.80.4～0.60.2～0.4<0.2

Kv=I=Vp2/Up2Vp2—巖體的縱波速度Up2—巖塊的縱波速度

5）結(jié)構(gòu)特征描述有所不同原規(guī)范：整體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)鑲嵌結(jié)構(gòu)壓碎結(jié)構(gòu)壓密結(jié)構(gòu) 松散結(jié)構(gòu)等；新規(guī)范：巨整體狀結(jié)構(gòu)巨厚層狀結(jié)構(gòu)厚層狀結(jié)構(gòu)鑲嵌結(jié)構(gòu) 中厚層結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)中薄層狀結(jié)構(gòu)壓密結(jié)構(gòu) 松散結(jié)構(gòu)松軟結(jié)構(gòu)等。

新規(guī)范取消原砌體結(jié)構(gòu)。

6）確定圍巖分級的方法不同原規(guī)范：以定性為主新規(guī)范：定性與定量分析相結(jié)合，提出圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BQ或 修正的圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)[BQ] BQ＝90+3Rc+250Kv [BQ]＝BQ-100(K1+K2+K3) K1－地下水影響修正系數(shù) K2－主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù) K3－初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)4、圍巖級別判定的幾點注意事項：l、學(xué)會圍巖級別的判定方法，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計的級別是否與施工現(xiàn)場一致，不能盲目按設(shè)計施工，如有變化應(yīng)按規(guī)定程序處理；2、認(rèn)真觀察描述掌子面狀態(tài)，滿足監(jiān)控量測和內(nèi)業(yè)資料的需要，為詳細(xì)地確定圍巖分級提供依據(jù)；3、不推薦其他評價方法；4、規(guī)范地使用工程術(shù)語；5、發(fā)現(xiàn)圍巖級別有變化，需立即拍照，標(biāo)明位置并及時反映情況或作應(yīng)急處理；6、軟、硬巖需有強度數(shù)據(jù)；7、圍巖級別與類別對照表是一種大致的對應(yīng)關(guān)系，應(yīng)用中可能會存在一些問題，特別是對于Ⅲ～V級劃分并不完全對應(yīng)，應(yīng)開展專項研究；8、應(yīng)按隧道開挖的實際自穩(wěn)能力作為檢驗圍巖定級正確與否的標(biāo)志。三、隧道爆破施工監(jiān)理要點1、爆破施工的重要性2、光面爆破和預(yù)裂爆破的概念1)光面爆破

光面爆破是在設(shè)計開挖線上布置一排加密的光面孔，形成減弱的不偶合線裝藥，先爆破主體部位的巖石，再同時起爆光面孔，將主爆孔與光面孔間留下的保護(hù)層(也稱光爆層)炸除，形成一個貫通各光面孔的平整的開挖面并保護(hù)邊界外的巖體不受破壞。順序：掏槽眼→輔助眼→周邊眼→底板眼2)預(yù)裂爆破(低震動爆破的一種方法)

預(yù)裂爆破是在設(shè)計開挖線上布置加密、減弱的深孔藥包，并先期同時起爆，形成一條沿炮孔中心線方向延伸的平整預(yù)裂縫，再逐層爆破主體開挖區(qū)，預(yù)裂縫即起到反射主爆沖擊波的的屏蔽、衰減作用，保護(hù)設(shè)計輪廓外巖體不受破壞(適用于穩(wěn)定性較差的軟巖或破碎巖層，減少對圍巖的損傷。)順序：周邊眼→掏槽眼→輔助眼→底板眼3、光面爆破的技術(shù)要點1)根據(jù)圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼最小抵抗線；2)嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，并盡可能使藥量沿炮眼全長均勻分布；3)周邊眼宜采用小直徑藥卷和低爆速炸藥；4)周邊眼宜最后同時起爆。光面爆破參數(shù)表：預(yù)裂爆破參數(shù)表：4、光面爆破的控制措施及監(jiān)理要點：

監(jiān)理過程控制圖1）必須具有系統(tǒng)的合理的鉆爆設(shè)計，監(jiān)理認(rèn)真審查；2）按設(shè)計進(jìn)行鉆爆作業(yè)測量→鉆眼→裝藥→接線→引爆a．測量是控制開挖輪廓線精度的關(guān)鍵b．鉆孔要做到準(zhǔn)、平、直、齊(l)按布置圖正確鉆孔(2)掏槽眼眼口間距和眼底間距誤差不大于5㎝(3)輔助眼深度、角度按設(shè)計施工(4)周邊眼位置(5)內(nèi)圈炮眼至周邊眼排距誤差不大于5㎝(6)炮跟深度小于2.5米時，周邊眼和內(nèi)圈眼保持同斜率(7)當(dāng)開挖面凹凸面較大時，按實際調(diào)整炮眼深度(8)開口誤差(周邊眼)要小(9)炮眼分布均勻(10)二茬炮眼銜接處臺階誤差不大于15㎝(11)炮眼縱向要對齊(12)炮眼痕跡保存率(13)超欠挖控制四、隧道支護(hù)的施工及監(jiān)理要點(一)、錨桿施工監(jiān)理要點1、類型

1)端頭錨固式(內(nèi)錨頭)楔縫式機(jī)械式楔頭式脹殼式水泥砂漿內(nèi)錨頭粘結(jié)式內(nèi)錨頭錨桿快硬水泥卷內(nèi)錨頭樹脂內(nèi)錨頭錨桿2)全粘結(jié)式水泥砂漿錨桿樹脂錨桿3)摩擦式縫管式錨桿4)預(yù)應(yīng)力式先拉后灌 楔管式錨桿先灌后拉2、作用a、聯(lián)結(jié)作用：將不穩(wěn)定的巖塊和巖層用錨桿串起來，伸入到穩(wěn)定巖體中；b、組合作用：將一定厚度的巖層組合在一起，形成組合拱，通過錨桿提供抗剪能力。由于錨桿的錨固力使巖層間的摩擦力增加，阻止巖層的滑移，互相錯動，提高巖石梁(拱)的整體抗彎、抗剪能力。c、整體加固作用：通過有規(guī)律布置的錨桿群，將隧道四周一定深度的圍巖進(jìn)行擠壓、粘結(jié)加固，組成一個承載環(huán)加固帶。3錨桿施工監(jiān)理要點a、在初噴后及時進(jìn)行b、按設(shè)計制作錨桿c、鉆孔注意孔位方向d、水泥砂漿錨桿應(yīng)大于桿體直徑15mme、錨桿長度必須滿足設(shè)計要求f、砂漿配合比g、灌漿符合規(guī)范，保證砂漿飽滿，粘結(jié)牢固h、安裝后不準(zhǔn)敲擊i、拉拔力試驗j、砂漿錨桿砂漿注滿度檢測(二)、鋼架格柵的監(jiān)理要點1、制作按設(shè)計不得缺省分段制作接頭薄弱環(huán)節(jié)盡量減少組拼的角度要準(zhǔn)2、施工的二項原則架設(shè)后及時噴射混凝土充分填充并密切接觸圍巖3、格柵架立運輸--防止變形中線要準(zhǔn)確，有標(biāo)記格柵平面與中線垂直傾斜度不大于2o鋼架與圍巖應(yīng)盡量靠近但要留2--3cm保護(hù)層下端必須放在穩(wěn)固地層開挖下導(dǎo)時為防止格柵下沉可設(shè)縱向托梁把幾排格柵聯(lián)為一體(三)、超前小導(dǎo)管注漿的監(jiān)理要點超前小導(dǎo)管是沿隧道開挖輪廓線向外將管壁帶孔的小導(dǎo)管打入地層內(nèi)，并以一定壓力向?qū)Ч軆?nèi)壓注漿液。a．導(dǎo)管制作b．注漿材料c．封閉工作面d．注漿壓力e．外插角按設(shè)計10o--30of．可安裝分漿器加快壓漿速度g.注漿后的時間間隔(四)、鋼筋網(wǎng)施工的監(jiān)理要點應(yīng)按環(huán)向和縱向均勻布置，環(huán)向為受力筋(∮12)左右，縱向為構(gòu)造筋(∮6～∮10)。1、網(wǎng)片加工搭接長度<20㎝間距易控制要隨巖面起伏鋪設(shè)(應(yīng)在噴一層后再鋪)錨桿，拱架連接牢固，不晃動2．就地綁扎間距不準(zhǔn)方向不清(五)、成噴射砼的翅監(jiān)理要點a．噴射讓混凝土作陸用：1．支明撐圍巖我作用取2．塵“卸載銜”作用祥3路．填平筍補強圍激巖說4．保覆蓋圍業(yè)巖表面碎5呈．防止闖圍巖松強動疑6．午分配外梯力b．施工雨四要素：復(fù)強度、厚慶度、附著葛力、密實c．噴射塔法：干噴鎖法、濕噴扭法d．材乓料準(zhǔn)備e．配器合比f．噴射域面的事前牌處理嚴(yán)格按規(guī)附定的摻量堡摻加速凝顆劑，并填蕩加均勻分段分塊瞎分部先墻手后拱自下恨而上進(jìn)行注意距離光角度凹處多際噴或先干噴，凸柔處后噴裙少噴g.噴狂射要點因風(fēng)壓大齒，回彈大系，風(fēng)壓小職，密實性杜低噴射厚旗度不能叨太厚，孝不能太據(jù)薄分層噴秩射的間堤隔時間養(yǎng)護(hù)鋼架背后奴必須密實(六)虹、防水疫層鋪設(shè)如的監(jiān)理難要點①準(zhǔn)備撥工作材料基面處理②鋪設(shè)要亂點·無釘鋪憲設(shè)·熱合溫喝度高易漏·松鋪盒系數(shù)·雙焊麻縫檢查吳充氣檢抬測·二次擇襯砌前淡檢查漏載點·搭接(七)跡、二次苗襯砌的甜監(jiān)理要謙點復(fù)合式襯荷砌由初期蔽支護(hù)和二組次支護(hù)組貼成，初期撈支護(hù)是幫響助圍巖達(dá)伸成施工期躍間的初步恰穩(wěn)定，二企次支護(hù)則茄是提供安帶全儲備或你承受后期凍圍巖壓力東。二次支遲護(hù)在Ⅳ類月及以上圍豆巖時按安落全儲備設(shè)筒計；在I群II類及旅以下圍巖轎時，則按扶承受后期老圍巖壓力努結(jié)構(gòu)設(shè)計坦與施工。敢尤其在穩(wěn)飲定性很差般的II—厚I類圍巖匪中，單靠渠工程類比奇法進(jìn)行設(shè)熄計施工，宗不能保證判襯砌結(jié)構(gòu)呼的可靠性陪和合理性癥。由于時紹間因素影裁響很大，堆二次襯砌臉和仰拱的懶施作直接防關(guān)系到襯掠砌結(jié)構(gòu)的總安全。過筍早施作會枯使二次襯雅砌承受較炸大的圍巖料壓力，拖盜后施作會引不利于初端期支護(hù)的者穩(wěn)定。初期支護(hù)吸基本穩(wěn)定誰后及時修草筑二次襯紫砌，強度講達(dá)到2.謝5mpa川時，可拆線模。具體魂條件:1．位移偵速率明顯噴收斂2．各項藏位移已達(dá)夕總位移量雁的80％揪一90％3．周錫邊位移撲速率<侮O.1顧～0.衰2m留m/d笨，拱頂滲下沉速悲率小于煎0．0者7～O曲．15獲mm/惜d四、監(jiān)元控量測肢監(jiān)理要枝點①、規(guī)捎范規(guī)定傳11種豈量測項著目前4種自必測，殿后7種忍