5隧道施工作业指导书.docx

中铁二十二局集团有限公司工程项目标准化管理丛书

相关专业作业指导书
（隧道工程）

中铁二十二局集团有限公司
2010年2月 北京

前 言

为了满足全局铁路、公路建设过程控制标准化管理需要，规范全局范围内施工作业指导书编制，依据铁道部建建〔2009〕107号《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》要求，中铁二十二局集团有限公司工程管理部组织编写了《中铁二十二局集团有限公司隧道工程施工作业指导书》。本书旨在统一标准要求，统筹资源利用，实现施工作业过程控制标准化，规范作业程序，使施工作业有序可控，达到一流质量的目标。
本作业指导书在编制过程中，针对目前全局隧道施工中较普遍遇到的特殊过程、关键工序项目，借鉴高速铁路施工先进经验，以管理科学为理论，系统工程理论为指导，按照标准化管理理念，结合先进成熟的工艺工法、建设标准、质量目标进行总结编制。
本手册如与现行规范、规定有矛盾，应以国家、行业正式下发的规范、规定或文件为准。希望各单位结合工程实践，认真总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见和有关资料寄交中铁二十二局集团有限公司工程管理部（北京市石景山区石景山路35号，邮政编码：100043电话：[phone]，邮箱：zt22jgcbdd@），供今后修订时参考。

一、隧道开挖施工作业指导书

1、作业制度
1.1 施工作业执行文件：有效设计图纸、技术交底文件、《隧道钻爆法开挖施工作业指导书》，工程施工技术指南等。
1.2 施工作业执行的强制性规范：《安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》，民用爆破管理条例，各种技术规范、施工规范等。
1.3 作业队制定的《**作业队施工职责分工及岗位责任制制度》。

2、适用范围
2.1 全断面开挖适用于铁路隧道的Ⅰ～Ⅱ级围岩低端，Ⅲ级围岩单线隧道、Ⅲ级围岩双线隧道采取了有效的预加固措施后，亦可采用全断面开挖。
全断面开挖适用于公路隧道的Ⅵ~Ⅳ类围岩。
2.2 在Ⅲ～Ⅳ级围岩铁路单线、双线隧道施工时采用台阶法，Ⅴ级围岩隧道在采用了有效的措施（如超前预注浆加固围岩）后亦可采用台阶法开挖。
台阶法适用于公路隧道Ⅳ~Ⅱ类较软或节理发育的围岩。台阶分部开挖法适用于公路隧道Ⅲ~Ⅱ类围岩或一般土质围岩地段。
2.3 中隔壁法（CD法）开挖适用于单、双线隧道Ⅳ级或Ⅴ级围岩和不良地质及洞口工程的施工。
2.4 交叉中隔壁法（CRD）开挖适用于双线、三线隧道Ⅴ、Ⅳ级围岩、浅埋隧道。
2.5 双侧壁导坑法开挖在Ⅴ级围岩深埋段、Ⅳ级围岩浅埋段和不良地质洞口工程的双线隧道可采用。
导坑法适用于公路隧道Ⅲ~Ⅱ类围岩。下导坑适用于探查开挖面前方地下水情况；中央导坑适用于处理膨胀压力地层；上导坑适用于洞口段辅助开挖。单侧壁导坑法适用于围岩较差、跨度大、埋层浅、地表沉降需要控制的场合。双侧壁导坑法适用于浅埋大跨度隧道及地表下沉量要求严格而围岩条件很差的情况。
2.6 环形开挖预留核心土法开挖使用于单线Ⅴ、Ⅳ级围岩和双线Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩。

3、工艺流程
全断面法开挖使用流程见图4.1.3-1；
台阶法开挖使用流程见图4.1.3-2；
环形开挖预留核心土法工艺流程见图4.1.3-3；
中隔壁法（CD法）工艺流程见图4.1.3-4；
洞口段施工流程见图4.1.3-5；
套拱施工流程见图4.1.3-6（b）；
洞门施工工艺流程见图4.1.3-7；
洞及缓冲结构工艺流程见图4.1.3-8；
隧道洞身开挖作业施工流程见图4.1.3-9。
4、施工要求
4.1开挖总体要求
（1）铁路隧道应按照新奥法原理组织施工，同时应根据隧道通过地层的水文地质情况，考虑围岩变化时施工方法变更的适应性，避免因施工方法或技术措施不当造成施工延误。
（2）根据地质条件、断面开挖宽度的不同，铁路隧道施工可采用全断面法、台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法等方法，各施工方法的使用条件参见表4.1.4。

表4.1.4 铁路隧道各类施工（开挖）方法一般地质使用条件一览表
开挖方法
使用围岩级别及说明
备注
全断面法
1.单线隧道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩；
2.双线隧道Ⅰ、Ⅱ围岩

台阶法
1.单线Ⅲ级、Ⅳ级围岩；
2.双线Ⅲ级围岩
台阶长度应有利于施工操作和机械设备效率的发挥，同时应利于支护尽早封闭成环
环形开挖预留核心土法
1.单线Ⅳ、Ⅴ级围岩；
2.双线Ⅲ、Ⅳ级围岩
为方便采用机械化作业，提高开挖进度，施工中应尽量减少开挖部分，采用大断面分部
中隔壁法（CD法）
单、双线隧道Ⅴ级围岩、浅埋隧道、三线隧道
交叉中隔壁法（CRD法）
双线、三线隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩、浅埋隧道
双侧壁导坑法
1.单线Ⅴ、Ⅵ级围岩；
2.双线隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩

（3）特殊岩土和不良地质地段选择隧道施工方法时，应以安全及工程质量为前提，综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面尺寸、隧道埋深、施工机械设备、工期要求、经济和技术可行性等因素而确定。
（4）隧道施工地质条件变化时，应及时变更设计，调整施工方法，做好工序衔接，并采用相应的辅助施工措施，以保证施工安全。
（5）仰拱和填充应超前拱墙衬砌施工，并适度跟紧开挖工作面。
4.2 全断面法
（1）全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施做衬砌，一般使用于Ⅰ～Ⅲ级围岩。
（2）隧道采用全断面法施工时应符合下列规定：
①施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备，以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度。
②使用钻孔台车宜采用深孔钻爆，以提高开挖进尺。
③初期支护应严格按照设计及时施作。
④为控制超欠挖，提高爆破效果，有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。

4.3 台阶法开挖
（1）台阶开挖法时将隧道设计断面分两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。
（2）隧道采用台阶法施工时应符合下列规定：
①根据围岩条件，合理确定台阶长度，一般应不超过1倍洞径，以确保开挖、支护质量及施工安全。
②台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。
③上台阶施作钢架时，应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形。
④下台阶应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，应采用缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施作初期支护和仰拱。
⑤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。
⑥上台阶开挖超前一个循环后，上下台阶可同时开挖。

4.4 环形开挖预留核心土法
（1）环形开挖预留核心法是在上部断面以弧形导坑领先，其次开挖下半部两侧，再开挖中部核心土的方法。可使用于Ⅴ～Ⅵ级围岩的双线隧道。
（2）采用环形开挖预留核心土法施工时应符合下列规定：
① 环形开挖每循环长度宜为0.5～1m。
② 开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑，每两榀钢架之间应采用钢筋连接，并应加锁脚锚杆，全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m。
③ 预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求。
④ 当地质条件差，围岩自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护。
⑤ 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。

4.5 中隔壁法（CD法）
（1）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台阶或三台阶自上而下分层开挖，待该侧初期支护结构基本稳定且混凝土达到设计强度70%以上时再分层开挖隧道的另一侧，其分部次数及支护形式与先开挖的一侧相同。
（2）采用中隔壁法施工时应符合下列规定：
① 各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺，减小应力集中；
② 各部的底部高程应与钢架接头处一致；
③ 每一部的开挖高度应根据地质情况及隧道断面大小而定；
④ 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；
⑤ 左、右两侧洞体施工时，纵向间距应拉开不大于15m的距离；
⑥ 中隔壁宜设置为弧形；
⑦ 在灌筑二次衬砌前，应逐段拆除中隔壁临时支护，拆除时应加强量测，一次拆除长度一般不宜超过15m。

4.6 交叉中隔壁法（CRD法）
（1）交叉中隔壁法（CRD法）是将隧道分侧分层进行开挖分部封闭成环的施工方法。每开挖一部均及时施做锚喷支护、安设钢架、施做中隔壁、安装底部临时仰拱，一侧超前的上、中部初期支护完成且喷射混凝土达到设计强度70%以上时再开挖隧道的另一侧的上、中部，然后开挖一侧的下部，最后开挖另一侧的下部，左右交替开挖支护。其施工流程可参照图。
采用交叉中隔壁法施工时应符合下列规定：
各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺，减小应力集中。
每一部的开挖高度应根据地质情况及隧道断面大小而定。
同一层左、右侧两部纵向间距不宜大于15m，同侧上下部纵向间距宜为3~5m；
每一分部的临时仰拱应及时设置，步步成环，并尽量缩短成环时间；
中隔壁宜设置为弧形；
中隔壁和中间临时仰拱在灌筑二次衬砌前，应逐段拆除，拆除时应加强量测，一次拆除长度一般不宜超过15m。

4.7 双侧壁导坑法
双侧壁导坑法是采用开挖隧道两侧导坑，及时施做导坑四周初期支护及临时支护，必要时施做边墙衬砌，然后再根据地质条件、断面大小，对剩余部分采用二台阶或三台阶开挖的方法。
采用双侧壁导坑法施工时应符合下列规定：
侧壁导坑形状应近似椭圆形，导坑断面宽度宜为整个断面的1/3；
侧壁导坑、中央部上部、中央部下部错开一定距离平行作业；
导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，并尽早封闭成环；
侧壁导坑采用短台阶法开挖，左右侧壁导坑施工可同步进行；
当全断面初期支护封闭成环后，量测显示支护体系稳定，变形很小时，方可拆除临时支护，但应及时施做仰拱并进行二次衬砌；
临时支护拆除时应加强量测，一次拆除长度一般不宜超过15 m。
4.8 洞口段开挖施工
（1）一般规定
① 隧道洞口地段一般地质条件差，且地表水汇集，施工难度较大，施工时要结合洞外场地和相邻工程的情况、全面考虑、妥善安排及早施工，为隧道洞身施工创造条件。
② 隧道洞口应按照“早进晚出”的原则优化方案。
③ 洞门在施工前按设计要求并结合地形条件做好截、排水沟和施工场地、便道的规划，应尽量减少对原坡面的破坏和对周围环境的影响，开挖后的坡面应达到稳定、平整、美观的要求。
④ 洞口工程施工前，应进行工艺设计，对施工的各工序进行必要的力学分析，以确定隧道洞口边仰坡土石方开挖及防护、排水工程，隧道门及洞口段衬砌、背后回填的施工方法、施工顺序。
⑤ 隧道洞口和洞口段施工时要制定完善的进洞方案，洞门端墙处的土石方，应视地层稳定程度、施工季节和隧道施工方法等选择合理的施工方法。
⑥ 边、仰坡地质条件不良时，开挖前根据设计需要采取预加固措施，如采用抗滑桩、钢管桩、地表注浆等方法对洞口地表进行加固处理。
⑦ 浅埋段和洞口加强段的开挖施工，根据设计还可能采用地面锚杆、管棚、超前小导管、注浆等辅助措施。
⑧ 洞口工程施工前，专业工程师应向施工员、技术员进行技术交底，应确认人员、设备、材料、料具、作业环境满足本工序正常作业的要求，并对进场材料进行检验、试验，选定混凝土、砂浆配合比。
⑨ 洞口施工宜避开降雨期和融雪期。在严寒地区施工，应按冬期施工的有关规定办理。
（2）工序流程
隧道洞口段工程一般包括隧道洞口边、仰坡的土石方开挖、防护、端墙、翼墙等洞门圬工；洞口排水系统；洞口检查设备安装、洞口加强段及洞门工程。
（3）洞口开挖
① 洞口段开挖方法的确定取决于工程地质、水文地质和地形条件、隧道自身构造特点、施工机具设备情况、洞外相邻建筑的影响等诸多因素。施工中应根据实际，综合选定洞口段开挖进洞方案。
a.洞口段地层条件良好，洞口围岩为Ⅲ～Ⅳ级以上，宜采用正台阶法进洞（台阶长度以1.5倍洞径为宜），其爆破进尺控制在1.5～2.5m,并严格按照设计及时做好支护。
b.洞口段围岩为Ⅴ级及以上时，可采用环形开挖预留核心土法、双侧壁导坑法、中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）等分部开挖法进洞，开挖前应按设计对围岩进行预加固。
c.对于浅埋和偏压隧道，应采用地表预加固和围岩超前支护方法，做到“先护后挖”。
②当地层条件差，可采用套拱法施工进洞时。
③套拱施工各项作业应参照以下要求进行：
a.开挖
根据测量放线，对拱架安设要求部位进行掏槽开挖，土槽宽（纵向方向）与初期支护厚度相同。土槽开挖采用人工开挖风镐辅助的方式进行。土槽挖好后，要求内表面成型好，无超挖和欠挖，以保证初期支护的厚度。
清除套拱段上断面土方，在套拱结束段留中部长1.0m×宽5.0m的核心土体以抵抗掌子面前的土体压力。在掏槽过程中注意不可损坏注浆管，以便立拱架时将拱架与注浆管相焊接。
b.拱架的加工、架设
套拱段拱架宜采用Ⅰ16工字钢，为确保套拱段的初期支护净空尺寸、防止因拱顶下沉及侧墙收敛而侵入净空，拱架尺寸在原设计拱架的基础上外放20cm。其具体加工要求及安设工艺详见施工工艺及技术要求。在加工及架设拱架过程中要注意一下几点：
在拱架架设前，将拱架脚部铺垫5cm厚的砂浆找平层，并在砂浆上铺设5cm厚方木板，以防拱架下沉。在铺设木板时要注意对拱架标高的控制。
第一榀拱架要镶嵌于实现挖好的土槽中，并与注浆小导管焊接。在安设时不能随意切割拱架及钢管，并将各连接螺栓上齐、拧紧、不得用小型号的螺栓代替。
套拱段拱架安设时要保证中线、法线的准确，其安设误差在允许范围之内，保证其不偏、不斜、不前俯、不后仰，并对上断面脚部按设计抬高5cm。
上断面拱架架设完成以后，在拱架中焊接φ22钢筋作为纵向连接筋。纵向连接筋环向间距为1.0m，要在第一榀预留30cm在未开挖土体中，以于下一榀拱架纵向连接筋相连接。在焊接纵向连接筋的同时挂双层钢筋网，钢筋网采用φ8钢筋，网格间距200×200mm，挂设时两片钢筋网搭接不得小于200mm。
套拱拱架架设完成以后，在拱脚部位焊接6根纵向连接筋，并在每两榀拱架之间焊接抗剪钢筋以形成一水平防沉梁。
打设锁脚锚管，锁脚锚管采用φ42注浆钢管。注浆钢管长2.5m，预留10cm于钢拱架。
c. 立模、喷射上断面混凝土
立模，套拱内模板可采用1cm的模板吊在套拱内侧。
喷射混凝土按设计要求宜采用湿喷，喷射时要从下向上分层进行，每层喷射厚度为3～5cm。注意在喷射时两侧对称同步进行，防止因高差过大造成拱架移位。
d.套拱护顶开挖
在套拱上断面混凝土浇注完成以后，进行洞内上断面开挖支护。上断面开挖支护按照设计围岩支护进行，在上断面开挖3～5m后开始进行下台阶的开挖支护。
e.套拱段下台阶开挖支护
套拱段下台阶开挖支护宜采用偏槽法进行，先沿隧道线路中线开挖左下侧土方仰拱土体，开挖循环为0.8m，土体预留边坡坡度宜为1：0.5，以保证土体稳定。在左下侧边墙土方开挖和仰拱完成后，边墙素喷4cm混凝土，立边墙拱架并打设锚杆、锁脚锚杆、挂网分层喷射混凝土至设计厚度，仰拱直接喷射混凝土至设计厚度。最后开挖下端面右侧土石方，施工方法与左侧相同。在下断面施工过程中，上断面继续开挖，始终保证上下台阶的长度3～5m。
（4）洞门施工
① 洞门施工应按有关规定，并符合一下要求：
a.土质地基应整平夯实，土层松软时，应核实地基承载力。
b.基础处的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。
c.洞门衬砌拱墙应与洞内相联的拱墙同时施工，连成整体。如系接长明洞，则应按设计要求采取加强连接措施，确保与已成的拱墙连接良好。
d.端墙施工放样时，应保证位置准确和墙面坡度平顺。
e.灌注混凝土应保证模板不移动。
f.洞门端墙的砌筑与墙背回填应两侧同时进行，防止对衬砌边墙产生偏压。
g.洞门衬砌完成后，及时加固洞门上方仰坡脚；当边（仰）坡地层松软、破碎时，应采取坡面防护措施。
h.洞门的排水沟砌筑在填土上时，填土必须夯实。
② 隧道洞口衬砌应采用模板台车或衬砌台车一次性整体灌注。
③ 洞口段拱墙衬砌模板执行洞内二次衬砌标准，洞口端墙、翼墙混凝土模板应选用大块整体钢模，模板表面平整度、错台符合验标的要求；支（拱）架及脚手架的采用和检算应进行论证、审查。
④ 为保证洞门美观，应确保测量放线精确。施工前应做好打样板并挂线，以使墙体棱角分明，坡度顺直符合设计。端墙混凝土应一次灌注。
⑤ 回填应在洞门施工完毕且混凝土强度达设计强度后进行，两侧先回填浆砌片石，然后回填碎石土，从下至上，按设计对称分层进行。回填土采用手扶压路机及蛙式打夯机分层夯实。最后回填50cm后黏土隔水层。施工过程中确保防水层不被破坏。当回填完成后，及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作，避免雨水冲刷。
（5）明洞及缓冲结构
① 明洞施工方法的选择，应根据地形、地质条件、明洞类型等因素确定。
② 明洞施工应按设计要求，对地层进行预加固，然后分层开挖和支护，边、仰坡分层施作锚喷支护、格构网、植草等方法保持其稳定。
③ 明洞侧壁基础应设计在稳固的地基上，基础埋设宽度和深度应符合设计要求；当两侧侧壁地基松软或软硬不均匀时，应采取措施加以处理，采用挖井或拉槽施工时，要加强支护，随挖随支。
④ 明洞结构施工中，混凝土浇筑前应复核中线、高程和模板的外轮廓尺寸（考虑预留沉降），确保衬砌不侵入设计轮廓线。明洞墙、拱混凝土应整体浇筑。当拱圈混凝土强度达到混凝土设计强度等级的100%时，且拱顶回填土高度达到0.7m时，方可拆除明洞拱架。
⑤ 拱形明洞基础的施工应满足以下条件：
a.明洞边墙基础必须置于稳定的基础上（施工要求同洞门端墙基础）
b.遇有地下水时，须将地下水引离边墙基础。
c.明洞大边墙基底，垂直线路方向宜挖成不大于10%的向内的斜坡。如基底松软，可用桩基或加固地层等方法处理，以提高基底的抗滑力和承载力。
d.边墙基础挖到设计标高后，应核对地基承载力是否与设计要求相符。
⑥ 明洞的基础采用沉井施工时其施工要求应与桥梁墩台沉井施工相同。
⑦ 明洞衬砌宜采用模板台车施工，当采用组合模板施工时应满足一下要求：
a.混凝土和圬工施工
砌筑前要复测中线、高程、边拱、拱圈放样立模时应预留施工误差，以保证衬砌不侵入建筑界限。
明洞拱圈按断面要求制作定型挡头板和外模，随着灌注逐步向上安设。为使外模不因捣固及混凝土挤压而移动变形，除临时支顶外，应将外模板拉紧固定。
b.沉降缝施工
沉降缝应随灌随做，待混凝土拆模后，再按接缝防水层处理施工。若有渗漏水现象，可在衬砌内侧锉成V形槽，槽内塞以沥青麻筋，并以沥青砂浆勾缝。
⑧ 明洞外模拆除后应及时施作防水层及排水盲管，且应和隧道的排水侧沟、中心水沟及洞顶的截排水设施统筹考虑，墙后的排水设施应与填土同时完成，并保证出水口畅通。
⑨ 明洞回填应在明洞外防水层施作完成且混凝土强度达到设计强度后进行。侧墙回填应两侧对称进行。土质地层，应将墙背坡面挖成台阶状，用片石分层码砌，缝隙用碎石填塞密实。拱部回填应两侧分层夯实，每层厚度不大于0.3m，两侧回填土面的高差不得大于0.5m。回填与拱顶齐平后，在分层满铺填筑至设计高程。采用机械回填时，应在人工夯填超过拱顶1.0m以上后进行。拱顶需做黏土隔水层时，隔水层应与边仰坡搭界平顺、封闭紧密，防止地表水下渗。
⑩ 洞口缓冲结构应按设计，结合现场实际条件进行施工，其施工流程可参见明洞施工流程。
缓冲结构基坑应与洞门端墙基础同时开挖，并做好临时支护和排水，应保持边坡稳定和
不扰动墙趾处的持力层，基底不得受到雨水浸泡。
当缓冲结构的基础位于软弱岩层上时，应采取相应的地层加固措施。
缓冲结构施工并配备经验丰富的模板工班，做到定位准确，曲面圆顺，接缝严密，线条美观，钢筋混凝土宜整体浇筑，灌注12h内应开始进行保湿养护(气温低于+5℃时，不得洒水养护)，结构尺寸和预留孔应符合设计要求。
缓冲结构的施工质量受气候影响大，当工地昼夜平均气温连续3d低于+5℃或最低气温低于一3℃时，应采取冬季施工措施；当工地昼夜平均气温高于+30℃时，应采取夏季施工措施。

4.9 超前支护作业标准
(1) 一般规定
① 隧道施工前应根据设计提供的工程及水文地质资料，结合现场实际情况，对隧道自稳时间小于完成支护所需时间的地段，制定超前支护方案，进行超前支护。
② 超前支护根据设计可选择超前锚杆、小导管超前注浆、超前管棚支护、小导管周边注浆、超前预注浆(全断面注浆或周边帷幕注浆)等一种或多种手段对围岩进行加固处理。
③ 超前支护施工前，应选择合格的材料供应方，对进场的原材料进行检验、试验并选定配合比，选择满足施工要求的各项资源配置，并同时进行试运行确认其有效性，确定改善作业环境的措施及人员防护方案。
④ 超前支护施工后，应清理场地和设备料具，为下一工序创造条件，并分析检测不满足要求的项目及产生原因，并制定整改措施，确保超前支护质量满足进行隧道开挖的要求。
(2) 超前注浆
① 目前常用的注浆方式主要有全断面封闭注浆、周边半封闭帷幕注浆、小导管注浆、围截注浆、劈裂注浆、充填注浆、径向注浆等几种，施工时应根据注浆的目的和工程地质条件等因素综合选择，选用时可参考以下原则：
对于无自然排水条件的山岭隧道，遇岩石缝或断层破碎带时，可采用以全断面封闭注浆为主，围截注浆法为辅的注浆方式。
对于岩石裂隙破碎带，可采用周边半封闭预注浆为主，辅以充填注浆和径向围岩注浆的方式进行堵水和加固。
对于均质松散的黏性土及断层泥地带，运用劈裂注浆法加固围岩，封堵漏水并辅以充填注浆进行处理。
对于断面较小的单线隧道松散岩层和断层破碎带，可用小导管注浆，同时在衬砌砌背后充填注浆。
对于塌方体的处理，采用小导管超前预注浆的方式进行。
对于大裂隙，溶洞、溶裂集中涌水，可采用围截注浆法堵水。
对于松软和破碎岩体，支护后围岩仍处于急剧变形状态，量测值未收敛趋势，可采用充填注浆或径向围岩固结注浆。
当隧道埋深在20m以内时，可采用地表注浆；当隧道埋深超过20m时，则应采用开挖工作面预注浆。
② 注浆施工前，除根据注浆工艺要求配备应有的机具设备外，还应视工作条件，做好注浆站的选址与布置，进行试泵与注水试验，安装注浆管路和止浆塞、止浆岩盘，然后制浆压注。
a.注浆站的选址与布置
注浆站应尽量靠近工作面，泵站布置不仅要考虑紧凑、操作方便，并应加强通风防尘。若在隧道内进行，场地狭窄，应采用移动式的注浆站。
b.安装注浆管和止浆塞
钻孔完毕，应进行检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，方可下管。
c.压水试验
注浆前应进行压水试验,以测定岩层的吸水性,核实岩层的渗透性,为注浆时选取泵量、泵压及浆液配方等提供参考依据，同时冲洗钻孔，检查止浆塞效果和注浆管理是否有跑、漏水现象。
③ 注浆材料及浆液配比应根据工程地质、水文地质条件、注浆目的、注浆工艺、设备和成本等因素选择和调整，并满足以下要求。
a.注浆材料应来源广、价格适宜，形成的浆液具有良好流动性、可灌性、凝胶时间可根据需要调节、固化时收缩小，浆液与围岩、混凝土、砂土等粘结力强，固结体具有高强度和良好的抗渗性、稳定性、耐久性，注浆材料和固结体无毒、无污染、对人体无害，要求的注浆工艺及设备简单、操作安全方便。
b.一艘情况下应采用强度等级不低于32.5R的水泥系浆材，不宜采用化学浆材。
c.在淤泥质、粉质黏性土、全风化、中强风化及断层破碎带富水和动水条件下采用普通水泥一水玻璃双液浆，在砂层中采用超细水泥一水玻璃双液浆。
④ 注浆设备的选取应满足以下要求：
a.钻机可选用回转式、冲击式钻机及凿岩机等，注浆孔径一般为Φ70～130 mm，钻孔机具应满足注浆段长的要求。
b.在灌注水泥浆时，宜采用单液注浆泵或泥浆泵。灌注砂浆时则采用专用砂浆泵。在灌注双液浆时应采用双液注浆泵，注浆泵的最大压力应达到设计压力的1.5～2.0倍。
c.注浆管根据设计要求选用相应规格的钢管加工或选用袖阀管、TSS管。
d.注浆前检查注浆材料数量能否满足连续注浆要求，如不能保证连续注浆要求，则要等补足数量或有运输保障供应的情况下才能注浆。
⑤ 注浆钻孔作业应满足以下要求：
a.钻孔
钻孔注浆顺序宜先钻内圈孔后外圈孔，先无水孔后有水孔。
钻孔前要按照设计将钻机就位，计算出各钻孔在工作面上的坐标，标识出注浆孔的准确位置，开孔前保持钻机前端中点与掌子面钻孔位于同一轴线上，固定钻机，保证钻杆中心线与设计注浆孔中心线相吻合，钻机安装应平整稳固，在钻孑L过程中也应检查校正钻杆方向。超前注浆孔的孔底偏差应不大于孔深的1／40孔深，注浆孔和检查孔的孔底偏差应不大于孔深的1/80孔深，其他钻孔的孔底偏差应小于1/60孔深或符合设计规定。
b.记录
钻孔2m后安装孔口管或注浆管，兼测量水压力及涌水量，并按表格填写记录，主要内容有按孔号、进尺、起始时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力等。
(3)管棚
① 管棚是利用钢拱架，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打人钢管或钢插板，形成对开挖面前方围岩的顶支护，管棚一般由钢管和钢架组成，并辅助锚杆和喷射混凝土。长度根据地质、机械设备及施工条件确定，长度一般为10～40 m，如需设置管棚段落过长，可分组设置。
② 管棚适用用于极破碎岩体如洞口堆积体、坍方体、砂土质地层、强膨胀性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带等不良地质的施工。根据使用范围，可分为洞口大管棚和洞内大管棚两种。
③ 洞口大管棚其施工流程参见下图。

开挖套拱土台
土台硬化、测量放线
安装套拱模板
绑扎钢筋
安装孔口管
浇筑套拱混凝土
搭设管棚施工作业平台
钻机就位、定位
钻孔、下管
孔口封闭
注浆
结束
是否达到设计孔深
是否达到终孔标准
管棚加工

图4.1.3—9 洞口大管棚施工流程图
④ 洞口大管棚施工各项作业应参照以下要求进行：
a.应先标出隧道中心线及拱顶标高，拉槽开挖预留核心土，作为施工套拱和管棚施钻的工作平台，工作平台宽度2.5 m，高度2.0 m，平台两侧宽度1.5 m。
b.管棚应按设计位置施工，能成孔时，钻孔至设计深度，成孔困难地段应采用套管跟进方式顶人。注浆后可在管棚内取样检查。
c.钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，钻进中应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。
d.为改善管棚受力条件，接头应错开，编号为奇数的第一节管采用3 m钢管，编号为偶数的第一节管采用6 m钢管，以后每节均采用6 m长钢管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错开1 m。
e.钢管接头宜采用丝扣连接，丝扣一般长15 cm。
f.钢管应采用热扎无缝钢管，壁厚不宜小于6mm，节长以3～6m为宜，直径应按设计选用。
g.管环向间距应满足设计要求，一般不大于50 cm。
h.管棚倾角方向应与线路中线平行，仰角小于1°。
i.钢管施工径向误差应不大于20 cm。
j.纵向两组管棚的搭接长度应不小于3.0 m。
k.注浆压力初压宜控制在0.5～1.0 MPa为宜，终压宜控制在2.0MPa为宜。
(4) 小导管
① 超前小导管注浆是在开挖掘进前，先用喷混凝土将开挖面和隧道一定范围内的地段封闭，然后隧道拱部轮廓线打人带孔的小导管，并向小导管内注浆，浆液即由导管渗透到地层中，在隧道拱部形成固结体并加固围岩。
② 超前小导管支护一般用在施工断层及其影响带、浅埋地段和洞口附近，其施工流程参见图4.1.4。

风钻钻孔
顶入Φ42钢管
连接管路
注浆检查
检查管路
注浆
标准判断
停止注浆
注下一孔
制浆
补钻注浆孔

检修 封闭岩面
`

管路泄漏 掌子面泄漏

良好
否
达到要求

图4.1.4 超前小导管施工流程图
③ 超前小导管的施工应符合下列要求：
钻孔：先将小导管的孔位用红油漆标出，钻孔位置根据放样进行，钻孔的方向垂直于开掺面，仰角10°。采用风钻或凿岩台车成孔。钻孔钻进避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计孔深后，用吹管将碎渣吹出，注意避免塌孔。
顶管：顶管前，先将Φ42钢管加工成钢花管。顶管施工时，在钻孔内插入Φ42钢花管，安上与纤尾形状相同的击盘，在管尾后段30cm处，将麻丝缠绕在管壁上成纺锥状，并用胶带缠紧。开动风钻，利用气腿凿岩机的冲击力将钢花管顶入围岩中，孔口露出喷射混凝土面15cm，钢管顶进钻孔长度≥90％管长。
顶管至设计孔深后，将孔口用织物包裹，水泥一水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口露出喷射混凝土面15 cm，安装钢拱架后与拱架焊接在一起。
注浆：注浆前加工连接球阀用的丝扣管、变径接头。注浆前将Φ42丝口管焊接在管尾，安上球阀。
小导管注浆可采用KBY一50／70注浆机，自制水泥浆搅拌捅。止浆采用球阀止浆，注浆结束标准为，注浆压力达到1.0MPa且注浆量也达到设计时，即可停止注浆。停止时先停泵再关闭球阀，最后清洗管路。

4.10 超前地质预报
1、一般规定
（1）隧道施工应通过超前地质预报，及时发现异常情况，预报开挖面前方不良地质体在具体位置、规模和性质，以避免突发性地质灾害在发生，为优化、完善设计，制定科学合理的施工方法提供信息依据。地质分析法、超前导坑预报法、超前钻探预报法和物探法，其中物探法包括地震波反射法（TSP）声波反射法（HSP）、地质雷达和跨孔CT等。
（2）超前地质预报在内容包括不良地质及灾害地质预报、水文地质预报和超前地质预报在方法主要包括围岩及稳定性预报。地质预报应分级进行，采用物探和钻探，长距离、中长距离和短距离结合，多种手段综合分析，相互引证。
一般包括（不局限于）以下内容：
（1）不良地质预报及灾害地质预报：预报开挖面前方一定范围内有无突水突泥、岩爆及有害气体等，并查明其范围、规律、性质，提出工程措施或建议；
（2）水文地质预报：预报洞内突涌水量的大小及其变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响；
（3）断层及其破碎带的预报：预报断层的位置、宽度、产状、性质、填充物的状态，是否为充水断层，并判断其稳定程度，提出施工对策；
（4）围岩级别及其稳定性预报：预报开挖面前方的围岩类别与设计是否吻合，并判断其稳定性，随时提供修改设计、调整支护类型、确定二次衬砌时间的建议等；
（5）预测洞内有害气体含量、成分及动态变化。
2、作业标准及操作要点
（1）超前地质预报才采用地质分析法进行长距离预报（预报距离200m以上），采用地震波反射法、深孔水平钻探法进行中长距离预报（预报距离30~200m），采用地质素描、红外探测、地质雷达和超前钻探等方法进行短距离预报（预报距离30m以内）。
地质预报分析法
（1）地质预报分析法主要是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内地质调查资料、隧道掌子面地质素描，通过地层对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、地质作图等，推测掌子面前方可能揭示的地质情况，如地层岩性、地质构造、不良地质及特殊地质等。
（2）地质分析法适用于各种地质条件下的隧道工程，是一种传统的、适用和基本的方法，具有综合和指导其他预报方法的作用。
地质分析法的工作要求：
隧道地表地质补充调查应现场记录并及时反映在隧道工程地质平面图上；
隧道地质素描的结果应按一定格式、一定比例反映到隧道地质展示图和隧道地质纵断面图上，并附以必要说明。隧道地质展示图和隧道地质纵剖面图应分段完善、总结；
地质素描图应采取现场草图、出洞后及时誊清的方式完成，记录必须在现场根据实际情况记录，不得回忆编制或室内制作。地质素描原始记录、图、表必须当天整理；
地质素描图式、图例、用语应标准统一；
按要求采集标本，并及时整理。
红外探测
（1）有效探测距离
红外探测的有效探测距离约为30m。连续探测时，每两次探测应重复5m。
（2）现场数据采集
如需全空间全方位探测灾害源，应沿隧道轴向在拱顶、拱腰、边墙、隧底布置测线，测点间距探水时一般为5m，发现异常时应根据需要进行加密；
测线布置一般自掌子面开始往洞口方向布设，长度通常为60m，可根据需要调整。
开挖测线布置，一般为3～4条，每条测线布3～5个测点；
每次探测应对岩体的裂隙发育情况和隧道渗水情况进行详细记录。
（3）资料整理
按顺序绘出开挖面前方、隧底、隧顶和两侧边墙的红外探测曲线，并标明裂隙发育和有渗水现象的里程位置。每次探测应特别注意对开挖前方探测结果的对比分析，如有异常应及时采取其他方法综合排查。
（4）编制探测报告，内容应包括探测工作概况、地质解译结果、掌子面探测数据图、左右边墙及拱顶等测线的探测曲线图等。
超前水平钻探
（1）根据需要采取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，孔径应满足设计要求。
（2）应采取高效钻机和钻进方式，以提高钻进速度，减少超前水平钻探占用掌子面时间。
（3）两次循环的超前水平钻探搭接长度不小于5m。
（4）钻进过程中，对断层、溶洞填充物应干钻取样，对不同岩层代表性取样。
（5）超前水平钻探资料应现场记录表述。
（6）24h内提交完整的钻孔探测报告。
地质雷达探测
（1）应达到的有效探测距离：在完整灰岩地段应达到30m，在岩溶发育地段根据雷达波形判定预报长度，两次预报的重复长度应在5m左右。
（2）现场数据采集要求：现场数据采集主要是在开挖面上进行，采取两种不同中心频率的天线在相同的测线上重复观测，一般应采取连续观测方式。
（3）应充分利用避车洞或超前钻探揭露的地质界面等有利地段求取地层的相对介电常数和电磁波速度。
（4）资料整理和处理要求：雷达记录应清晰，发射波形、同向轴明显，发现不合格的记录应重测。
应根据记录的情况进行必要的处理，如编辑、滤波、增益、褶积、道分析、速度分析和消除背景干扰等，求得时间剖面。解释确定反射体的位置、形态，推断其填充情况。必要时应制度模型进行反演解释。
（5）编制探测报告，内容应包括探测工作概况、地质解译结果、测线布置图（表）、探测时间剖面图、采集及解释参数等测线布置图。
TSP预报
（1）应达到的有效探测距离：A级地段为100m，B、C级地段为150m。需要预报区段大于有效预报距离时应多次预报，两次预报重复长度不小于10m。
（2）资料的处理和整理：数据收集时应对每一炮的波幅进行调节，对采集的数据及时进行三维波场处理，提取反射界面。
（3）编制探测