时间：2023-02-22 19:45:45
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关键词：隧道；技术管理；初探
1问题的提出
隧道工程施工条件复杂，工期、质量、安全要求严，成本控制难，竞争激烈，施工风险高。虽然有“金隧银桥”的说法，但在复杂的施工条件下，隧道施工技术管理不好，常会导致出现大亏或小盈的现象。特别是长大复杂隧道，其面临的可变因素更多，工程项目管理难度更大。施工技术管理作为工程项目施工管理的核心工作之一，对工程项目的施工安全管理、质量控制、进度控制、成本控制等方面具有非常重要的作用。19世纪是高层建筑的世纪，20世纪是桥梁工程发展的世纪，21世纪将是隧道及地下工程发展的世纪，因此，面临21世纪隧道及地下工程发展的重要机遇期，发展隧道工程施工技术，加强隧道施工技术管理势在必行。加强施工技术管理，不断提高施工技术管理的“精细化管理、人性化管理”水平。
2隧道施工技术管理在项目管理中的作用
隧道施工流水线作业，各工序依次展开，施工技术管理的好可以起促进作用，反之则起制约作用。在激烈的市场竞争条件下，只有人员、设备、材料等资源优化配置，并不断加强施工技术管理，才能实现高效、优质、低耗工程。实现这一目标也是企业的立足之本。隧道施工技术管理在项目管理中发挥着重要的作用，其主要体现在安全、质量、进度、成本等方面。
2.1加强隧道施工技术管理是确保隧道施工安全的有效途径
在施工方案制定及技术交底实施过程中，必须充分考虑每道工序潜在的危害，明确危险源，采取有效的预防措施，并制定详细的应急预案。由于设计勘察手段有限，隧道施工中面临的可变因素较多，特别是地质条件复杂的山岭隧道，隧道施工中常面临涌水、突泥、瓦斯突出、塌方等安全隐患。在施工过程中必须充分利用综合超前地质预报手段，以探测隧道前方地质条件并指导施工，合理规避灾害风险。在长期的施工技术管理中，我们积累了丰富的经验。比如整理，浏阳河隧道出口在施工人员进洞之前进行安全讲解，并在洞口树立危险源警示牌，时刻提醒进洞人员注意施工安全；此外，每月进行安全质量大检查，综合各部门专业人才，扫除安全质量死角。
2.2加强隧道施工技术管理是实现施工项目管理质量控制的根本保证“安全是天，质量是命”这是不可否认的真理，但在一定程度上来说，确保施工质量是保证施工安全的重要前提。实现施工质量控制要做到：施工工艺要可靠、现场实施要到位、试验检验要及时。隧道施工隐蔽工程较多，如果事后发现问题整改困难，并且依靠雷达检测、声波检测等先进的检测手段，即使施工完毕也能对隧道实体一览无余。因此，施工中必须加强过程控制，并进行必要的检验监测，只有上一工序合格了才能进行下一工序的施工。
2.3加强隧道施工技术管理是实施施工项目管理成本控制的重要手段施工项目成本控制是指项目在施工过程中对影响施工项目成本的各种因素加强管理，并采取各种有效措施，将施工中实际发生的各种消耗和支出严格控制在计划成本范围内，消除施工中的损失和浪费现象。施工技术方案的好坏直接影响项目管理成本控制，施工方案如果制定得合理、可行、科学，可以大大地节省劳动力和降低损耗，使选用的机械设备较为简单；在施工项目建设过程中，施工单位应该在满足用户要求和保证工程质量的前提下，联系项目的主观条件、施工单位自身的技术水平和成熟的施工工艺，对设计图纸进行认真会审，并提出积极的修改意见，在取得用户和设计单位同意后对施工图纸进行某些修改。
2.4加强隧道施工技术管理是施工项目管理进度控制的有效途径进度控制的目标是在保证施工质量、确保施工安全、不因抢工期而增加施工成本的条件下，适当缩短施工工期；影响施工进度的因素主要有：有关单位的影响、意外事件的出现、施工条件的变化、技术失误、施工组织管理不当。其中施工单位采用技术措施不当，造成施工中发生技术事故；应用新技术、新工艺、新材料、新结构缺乏经验；流水施工组织不合理；施工平面布置不合理，这些技术管理措施将影响施工进度计划的执行。实际施工过程中，由于技术管理跟不上而影响施工进度经常遇到，例如我国隧道施工常对“洋技术、洋机械”感兴趣，但是“食洋”不化，没有深入研究，拿来就用，往往对机械设备性能及适应性了解不透，慢慢摸索，既增加了成本，又影响了施工进度。因此，只有在隧道施工项目施工过程中，不断加强隧道施工技术管理，才能使施工项目管理达到高质量、短工期、低成本这一根本目的。
3隧道施工技术管理存在的问题及解决办法
3.1存在的问题当前施工技术管理存在的主要问题是：
3.1.1对于施工技术管理，还不能体现精细化管理的水平，存在粗放型的特点许多项目在建设过程中，施工技术交底或作业指导书不够详细，“纵向没有到底，横向没有到边”，没有真正发挥指导作用，故施工质量及进度的好坏取决于施工队及协作队伍的经验，而不是体现在施工技术管理的水平上。当然这与协作队伍的成员大部分以农民工为主，并且流动性比较大等不利条件有关。这样更应加强现场施工技术管理，加强现场的指导及培训。
关键词： 隧道；岩溶；施工；处理；技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）01-0121-02
0 引言
溶岩是一种特殊的地质情况，它对于我们的隧道施工有着极大的影响，所以处理起来也十分的困难。就像那些位于隧道底部的溶洞，其填充物不仅深，而且较为松软，所以常会使隧道的基底处理十分困难；有些溶洞的岩体较为破碎，从而容易导致塌方；更或是隧道施工的过程中会遇到地下的暗河。这些也都造成了隧道在熔岩地质下施工的困难。下面我们就来对隧道岩溶地质处理与施工技术进行简单的探讨。
1 岩溶地质的形成
所谓“熔岩”就是可溶性的岩石，这种岩石在收到包含CO2流水的腐蚀后加以沉积就形成了熔岩地质。这种地质地貌往往会呈现出奇形怪状的石芽、石林、洞穴以及地下河或是峭壁等等自然的地质景观。
溶洞是石灰岩在地下水长期的溶蚀作用下所形成的自然现象。石灰岩中包含的主要成分为CaCO3在含有CO2的地下水的作用下会进行化学反应，从而生成Ca（HCO3）2而Ca（HCO3）2是一种具有水溶性的物质，所以石灰岩中的空洞就会渐渐的变大。当年深日久之后，这些岩石就会被溶解和分割成各种各样，千姿百态的山峰或溶洞，而我们也将这种地形地貌统称为喀斯特地形。
2 综合超前地质预报
2.1 长距离预报与短距离预报相结合 综合运用红外线探水地质雷达、地震波反射法等多个途径长距离探测施工掌子面前方30～100米的岩体的构造、软岩及发育情况、断层构造、构造破碎带以及前方岩体饱水情况，并且基于探测数据展开分析。以掌子面揭示围岩水文地质相似比拟法，作为近距离推测预报，来推测前方近距离岩体、岩溶发育情况和岩性。
2.2 物探和钻探相结合 通过物探快速锁定异常范围，提高钻探的预见性。反之，物探是否异常也可以通过钻探得到验证，再辅以客观的对比分析，物探解译会更加客观、准确，施工活动便更有针对性。
2.3 洞内探测和洞外观察相结合 施工中，某些地段可能存在重大地质问题，进洞实地探测前观测地表情况，根据收集地质信息安排洞内探测相关事宜。
3 隧道岩溶地质处理与施工技术
3.1 穿越岩溶不良地质段的施工原则 基于岩溶不良地段探测信息确定施工原则：“以堵为主、限量排放、排堵结合、综合治理”。具体工法：先将岩体封闭，应用超前长管棚、超前小导管，正面长、短孔结合压浆把渗水通道堵塞，在隧道开挖轮廓线外形成预支护帷幕，结合管道排水，尽量在围岩外把地下水堵住，余下量少的水经隧道排出；短进尺，分多台阶留核心土开挖，在合适的时间和部位进行支护；通过径向小导管注浆，使岩体团结，将水路封堵严密，这样一来，隧道便形成了止水承压套拱。实时监测是不良地质段安全施工的重要前提。结合监测数据，提前制定应急预案，完善基础设施，将事故发生率降至最低。
3.2 隧道岩溶段地下水的处理技术 在隧道建设过程当中，其顶部溶洞若无填充，则常会有水流下来，并沿着溶洞中原来的水流通道自行排出。为了使这些溶洞自行排水的通道，不被隧道建设所阻，我们一般会在隧道的底部修建暗沟，从而让溶洞中的水能够通过这些暗沟连接原有的溶洞自行排水通道自行排出。
3.3 隧道溶洞分部注浆处理技术
3.3.1 注浆工艺探讨 基于探测所获信息（如地质状况、围岩构造等）安排相应的注浆形式。注浆材料除了有水泥浆以外，还有水泥浆和水泥-水玻璃双浆液等化学浆液，其施工工艺如下：
①双液浆的配置及特性。双液浆的配合比根据试验而定。这种浆液由水泥浆和水玻璃按照1∶0.3～1∶0.7的体积比和0.7∶1～1.5∶1水灰比配置而成，水玻璃掺入量越少，双浆液会越快凝固。如果实际施工中有速凝要求，可在浆体中添加外加剂（食盐、三乙醇胺速凝剂等）。当水泥浆和水玻璃的体积比为1∶0.4～1∶0.6时，浆液使石体抗压强度达到上限。实际施工中采用的双液浆为1∶1水灰比的水泥浆和35°Be的水玻璃，前者与后者的体积比为1∶0.5。水玻璃的比重理论推算为145/（145-35）1.318t/m3，在实际试验中1∶1水泥浆比重是1.512t/m3，该双液浆的初凝、终凝时间分别为6min、90min。
②注浆压力。注浆压力是一种提高岩（土）层裂隙中浆液的流动性的驱动力。施工中，要达到预期的扩散填充效果，使浆体发挥加固堵水的功效，注浆压力还必须克服地层裂隙阻力及岩（土）内天然水头压力。鉴于此，当浆液的黏稠度一定，岩（土）层裂隙的水头压力、粗糙度、宽度以及发育程度都可能成为影响注浆压力的主要因素。岩（土）体被劈裂有可能是过高的压力所致，适宜的注浆压力通常在0.5～1.0MPa。
3.3.2 注浆材料 注浆材料内圈孔主要是水泥单液，补充的部分是超细水泥和CS浆。外圈孔主要是双浆液和水泥单液浆，补充的部分是超细水泥浆液。实际施工中，可用标号不低于42.5R的普通硅酸盐水泥制备CS浆和水泥单液浆。
3.3.3 施工关键技术
①预埋孔口管及施作止浆墙。在施作止浆墙时，根据设计要求在脚手架的指定位置焊接预埋孔口管，浆墙混凝士施工时为避免其漏浆，可用编织袋堵塞孔口管末端。预埋孔口管后施作为止浆墙。
②钻孔。钻孔阶段要做好现场记录，尽量一孔多用。打设注浆孔时，实时观测水量变化，以便对前方岩性、裂隙发育有大致的了解，提高注浆方案的针对性。对注浆效果检查评定，总结经验，优化注浆设计及方案。因此，做好钻孔记录是帷幕注浆施工中最重要的一个细节。
③压水试验。正式注浆前，用0.8倍的注浆压力终压进行压水试验，压水试验中注水时加入红色药水（该红色药水与水泥浆、水玻璃不会发生反应）。
3.3.4 溶洞段在隧道超欠挖中的技术处理
①对爆破方式的选择：爆破方式包括全断面的一次性爆破、台阶法爆破、导洞先行扩大爆破和预留光面层爆破等方式。对于溶洞段来说，运用预留光面层或导洞先行开挖的控制爆破的方式非常有益。在减少超欠挖，改善开挖成型的同时，在爆破产生的振动和应力波的影响下，可以减少由于对围岩的破坏作用。
②调整动态爆破参数：在溶洞段施工过程中，要不断的观测描述开挖面，并预测围岩的节理裂隙状态，利用调整爆破参数和施工方法来控制超欠挖的动态施工。
3.3.5 溶洞段隧道出现塌方的处理 一旦出现塌方，溶洞段一般都是大塌方，塌方面积在100m2以上，塌穴的高度在10m以上，冒顶现象一般易发生在洞顶岩层较薄的部位。处理措施是：如果塌方将整个隧洞堵塞，并且不了解塌方规模和规律，可运用锚喷法，管棚法等多种措施进行处理；如果当前的地质条件较为复杂或者塌方段埋藏不深，难以保障对洞内处理的安全，遇到这种情况应采用灌浆法和环行导洞法进行综合处理。
4 结束语
岩溶山区隧道施工地质条件、岩溶发育是复杂多样的，本着“动态施工、动态设计”的原则，在穿越岩溶不良地质段时应根据实际岩溶揭示情况和岩溶水水压情况，确定施工方案；施工中要以安全为前提，认真做好监控量测工作，确保岩溶隧道的施工及运营安全。
参考文献：
[1]张民庆，黄鸿健，苗德海等.宜万线隧道工程岩溶治理技术与工程实例[J].铁道工程学报，2008（1）：26-36.
本文通过对某市某洞库隧道工程施工中采用的技术进行探究,对隧道施工的技术作出总结,以此来指导施工实际。
关键词:隧道施工 技术
中图分类号：U455文献标识码： A 文章编号：
1随着国家基础设施建设的快速发展,我国的隧道建设事业取得快速的进步。如何根据隧道的隧道长度、地质条件和工期要求等条件,来确定合适的施工方法,来提高劳动生产率,实现优质、快速、安全地隧道施工,成为建设者和隧道施工关心的话题。
2 隧道施工技术
我国当前隧道施工技术已经趋于成熟,综合某市某洞库隧道工程施工经验和技术,隧道施工的过程主要包括这几个几方面。
2.1 施工原则
加强施工过程中地质调查,包括掌子面围岩稳定的观察和土样技术参数的检测及超前地质和水文情况预报。比如采取“安全出效益、铺底造环境、衬砌树形象”的施工原则,采取“全防爆、超前探、先抽排、勤检测和强通风”的施工原则,遵循“质量保安全,安全促进度”的指导思想等等。
2.2 施工工序及流程
隧道的施工工序及流程对于保证整个隧道的施工质量起着决定性的作用,目前国内隧道施工的工序及流程主要包括以下几方面。
2.2.1 超前地质预报
隧道施工可以采用TSP超前地质预报系统、地质雷达、红外探测及施作超前探孔等一种或多种手段并用的方式进行超前地质预报,探明地下水、煤层瓦斯及溶洞、暗河等地质状况,结合设计文件,及时采取相应施工防护措施,避免地质灾害及突发事件的发生。同时早做准备,提前介入,确保施工进度和各工序的有序开展,超前制定施工技术方案。地质超前预报系统将在今后隧道施工中发挥越来越重要的作用,将成为今后隧道施工最重要的辅助手段之一。
2.2.2 开挖
在隧道的开挖过程中,积极寻找适合岩质特点的科学施工方法,利用新奥法施工技术,配合大型机械配套施工作业线,采用全断面光面爆破等新技术、新工艺。隧道开挖关键是光面爆破的控制,光爆控制好,可以减少超欠挖,减少对岩体的扰动,减少混凝土回填,节约成本。光爆控制好坏跟开挖方式、钻孔设备及爆破参数的设计等因素有关。开挖Ⅳ、Ⅴ类(Ⅱ、Ⅲ级)围岩段可以采用全断面法开挖,Ⅱ、Ⅲ类(Ⅳ、Ⅴ级)围岩段可以采用正台阶法开挖,少数隧道采用中壁法开挖或CRD法开挖。钻孔设备的选择对光爆效果起着重要作用,爆破参数设计是光爆控制的最重要环节,应聘请长期从事爆破工作、经验丰富的人员来协助完成。在综合考虑围岩状况、岩石整体性好坏、节理裂隙发育规律等多方面因素后,精确合理地进行设计,才能降低工料消耗,提高光面爆破效果。对于开挖所使用的机械,掘进机等种类繁多,应根据不同地质条件、隧洞走向及形状,选用与之相适合的掘进机。隧道掘进机械可分为3种:平巷掘进机(部分断面掘进机)和冲击平巷掘进机、盾构机、全断面隧道掘进机(TBM)。
2.2.3 支护
隧道支护应根据不同的围岩类别及地质状况进行施作,对洞口存在堆积体、滑坡体、浅埋及软弱地层等不良地质的隧道地段,可以用大管棚、小导管注浆超前支护、格栅拱架喷锚支护,地表注浆加固及地面旋喷桩加固等措施。可以在隧道洞口设置抗滑桩保证坡体的整体稳定,进洞后应尽快施作洞门,确保进洞及洞口安全。如果洞内存在软弱地层,则该地段以锚、喷、网为主要支护手段,强化支护措施,同时减少对岩体的扰动,抑制围岩过度松弛变形,确保洞内施工安全。应重视隧道的初期支护,可以采用喷、锚、网和工字钢、钢格栅等形式。认真领会“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18字方针,这18字方针是在隧道施工历经多地区实践基础之上提出的具有我国特色的软土隧道施工方法,它的精神实质及要领都融合在这里。不仅是字面上的浅显表达,其领会程度与否决定着对工法的应用程度以及施工效果,反映着对周边环境的影响。“管超前”不仅仅是简单的利用小导管等进行超前预加固支护,其加固效果与小导管直径、长度、间距、安设角度、搭接长度以及浆液等都具有极强的相关关系“;短开挖”不是指台阶长度短,而是指控制循环进尺,少扰动地层,开挖范围小且留核心土;“快封闭”不仅仅是指全断面及早封闭,其意义在于在分部开挖中,每一分部开挖面也能尽快封闭。
2.2.4 仰拱和铺底施工
隧道仰拱和铺底施工采取超前施作的原则。仰拱和铺底超前能较好地防止围岩过度松弛变形,对保证施工安全、消除安全隐患起到重要作用,同时极大地改善了洞内环境,提高了洞内文明施工程度。仰拱和铺底超前是值得推广的方式方案,关键是采取合适的方案避开与其他工序的干扰。为了控制隧道的变形和位移,应尽快支护形成封闭。目前多采用仰拱超前的施工程序,即在掌子面各作业工序允许的条件下,仰拱尽快施作。为减少作业工序,施工仰拱与部分铺底填充层同时施作。仰拱施工防干扰作业平台很好地解决了仰拱超前施工与开挖出碴运输相互干扰的问题,实现了作业平台仰拱超前施工和隧道底部的快速封闭,提高了周边围岩的可靠度,体现了新奥法施工的理论和思想,同时改善了洞内施工环境,提高了文明施工程度,加快了施工进度。
2.2.5 隧道防排水及防水板施工
在防排水施工中,就坚持按“防、截、堵 、排”相结合的综合治理原则,应用新型防水材料,可以采用纵向透水管、横向排水管、环向透水管、排水板、复合土工防水板以及抗渗混凝土衬砌的综合防水系统。现有的隧道防水做法,多为挂设塑料防水板、铺设卷材防水等。防水板施工的好坏直接影响到隧道的防渗防漏,防水板施工应根据围岩状况采取相应的措施。根据围岩整体性好坏、开挖后渗漏水情况、岩溶裂隙发育状况、开挖断面内有无溶洞或溶槽等具体情况,可以在隧道内布设弹簧排水管、钢管或PVC管,再挂设复合防水板,同时做到防水板焊接密贴,用射钉枪挂设后再对钉孔进行补焊,采取这些措施,结合衬砌施工,基本达到不渗不漏的目标。
2.2.6 施工通风
施工通风的目的是冲淡、排除有害气体,降尘、降温、降湿,消除缺氧,保持隧道内空气清新,改善作业环境。
2.2.7 衬砌施工
隧道衬砌质量的好坏直接关系到隧道施工安全及通车后行车安全,是隧道内最重要的结构。隧道衬砌根据隧道长度、围岩状况及不良地质存在情况等因素可以采用整体式衬砌、复合式衬砌、抗水压衬砌等多种形式,同时应注重施工质量,尽量做到“内实外美、不渗不漏”。衬砌质量跟原材料、混凝土配合比、搅拌、运输、浇筑、振捣、模板台车的安装就位等工艺控制及相关参数有关。另外二次衬砌也是衬砌施工中的关键环节。通常初期支护施工完成后,及时施作混凝土二次衬砌施工,改善围岩的变形状态。
2.2.8 施工监测
在隧道控制测量中,可以利用全站仪新设备。可以采取“两种测量、两种平差”的方法,实行“四档次双保险制”,在隧道上方沿洞身纵向及横向埋设一系列地表下沉监测测点,测量边坡开挖、管棚施工前后以及隧道进洞开挖后的地表下沉值;并在进洞后预埋拱顶下沉及周边位移测点,了解施工动态,掌握围岩变形规律,及时提供信息,调整支护参数,科学指导施工。目前开展的较多的施工监测项目有地表下沉、拱顶下沉、水平收敛、围岩压力及与衬砌结构的接触应力、钢支撑内力、锚杆轴力、喷层应力、中隔墙表面应力等。此外,对于按新奥法施工的地下工程,应高度重视监测工作,认真分析监测结果,根据监测反馈的信息,调整施工方法,针对施工中遇到的问题及时采取相应的措施。
2.3 施工方法
隧道施工方法主要有：全断面法、台阶法、台阶分部法、上(下)导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等等。目前,国内隧道施工大多采用新奥法,新奥法施工的精髓在于将围岩作为支护的一部分,共同承受上覆荷载压力。新奥法隧道设计和施工的技术要点是:(1)新奥法视围岩为支护的一部分,应尽可能保存原围岩强度,防止岩松散;(2)支护应不早、不迟、不弱也不强,加强围岩变形检测;(3)利用喷射混凝土对围岩的全结合支护,使围岩与喷射混凝土形成整体,共同受力;(4)喷射混凝土和衬砌应尽可能薄,加强支护应从加强整个承载环入手,如利用锚杆、钢骨架等;(5)根据地质情况变化调整支护形式;(6)在围岩不依赖拱圈进将其封闭,拱圈封闭越快越好;(7)如果可能,要进行全断面开挖,进尺尽量小,衬砌尽量薄;(8)对混凝土和衬砌与围岩接触面处的应力状态进行跟踪监测和控制。利用新奥法进行隧道施工,无论在进度上、质量上还是工程费用上都有着明显的优越性。然而,对于不同类别的围岩,隧道设计的支护形式和施工工艺可能相差较大,在施工过程中要根据围岩性质及地质变化适时调整施工工艺及支护形式。在隧道的开挖过程中主要采用的有三导洞、单导洞、双导洞等施工方法。在高速公路的隧道施工中,普遍采用双向连拱隧道的形式。对于大跨度隧道施工的方法主要有:上半断面台阶法,中隔壁法和双侧臂导坑法(眼镜法)等。
3 结语
隧道施工在工程建设中是一个很重要的环节,要根据围岩实际情况不断优化、调整施工方案,确保隧道施工安全、快速、经济;隧道施工方法的选择应以适合围岩特点,操作性强,能够确保安全,最大限度发挥机械作业和人力效率为优化原则;超前思维,做好隧道洞内外防排水设施;开挖前应加固岩体,加强初期支护;衬砌前检查完善初期支护,初期支护稳定后方可进行衬砌作业;视水量较大地段加密排水设施,防止隧道渗水;严格按砼配比施工控制衬砌脱模时间,防止砼裂纹通病的再现;在隧道施工过程中隧道施工采用铺底先行、衬砌紧跟的方法,可以加快施工进度,减少收尾工程量,大幅度缩短工程收尾时间;评价工程质量很重要的一个方面就是外观质量与防水效果;认真技术交底和质量把关,依靠科技,加强现场技术管理,杜绝错误返工。
关键词：高瓦斯隧道 非煤系地层 治理 施工技术
0 引言
隧道工程瓦斯灾害属于极具危害性的突发事故，具有分散性特点。近几年隧道工程中因瓦斯爆炸事故虽然不多，但其危害相当严重，因而逐渐成为社会焦点。国内曾发生过严重的隧道瓦斯爆炸事故，造成巨大人员伤亡。非煤系地层区瓦斯涌出比较分散，且都是随即发生，隧道施工过程中，若不提前做好防治瓦斯的设计规划，施工中很可能引发瓦斯灾害。鉴于此，研究非煤系地层隧道瓦斯的形成机制以及施工对策具有重要的实际意义。
1 工程简介
某高瓦斯隧道最大埋深248m。隧道开挖采用台阶法施工。全隧穿越岩性为砂岩、泥岩互层；构造位于税家槽背斜西翼，构造简单，岩层倾角4°～5°，节理、裂隙发育一般。
2 瓦斯形成机理分析
综合分析设计提供地质资料，某隧道是由于浅层天然气沿地层的岩体裂隙上逸进入隧道。天然气源自隧道下方2800m三叠系上统须家河煤系地层，它在储存过程中不断随着地质构造的衍变逐渐上移，在侏罗系上统蓬莱镇组地层局部储存封闭或孤立残留在岩石裂隙中，形成以裂隙型游离瓦斯为主的天然气。这类天然气因流量小而相对稳定，但是压力低，分布不均，多数情况下随机涌出，具有良好圈闭条件的与储气层相同且张裂隙或裂隙发育的砂岩透镜体的分布情况对瓦斯储量起着决定性的影响。施作隧道工程时，可能发生瓦斯泄漏的情况通常有三个特点，一是天然气储量大，二是砂岩层厚且孔隙率较大，三是裂隙呈网络系统发育。部分地段的封盖具有良好的圈闭条件，大裂隙发育过程中延伸到了储气层，如果直接挖开封盖，储气层内的瓦斯就会顺着裂隙发育喷涌而出，严重时造成爆炸事故。
3 施工技术
高瓦斯隧道施工管理的重点是防止瓦斯燃烧和爆炸的灾害性事故的发生。根据笔者的经验，当隧道施工现场有充足氧气、一定温度的引火源和一定浓度的甲烷时，发生瓦斯爆炸事故的可能性最大。施工对策的制定就是从这3个条件出发，高瓦斯隧道的瓦斯防治手段主要从4个方面考虑，即：隧道瓦斯的超前预测、通风设备的选定及管理、确定检测和监控系统、施工用机械和电气设备的选用和管理。施工中采取超前钻孔探测、预测隧道前方瓦斯的发育情况，通过加强通风降低瓦斯的浓度，采用有效的瓦斯检测监控系统监控瓦斯的浓度，控制隧道各个不同作业面内的瓦斯浓度在安全作业许可条件内，选用防爆的电气设备控制火源等手段，确保了隧道的安全施工。
3.1 瓦斯的超前预测
隧道施工中瓦斯涌出量与所在工区的围岩性质、地质情况有密切的联系。通过超前水平钻孔探测和预测隧道前方瓦斯的发育情况，为采用合理的施工措施提供依据，防止瓦斯突涌及爆炸事故的发生。瓦斯隧道安全控制的要点即是在隧道正洞开挖前采用超前水平钻孔对前方地质进行探测验证。
超前地质钻孔采用φ89mm多功能轻型钻机水平钻孔进行探测验证，每25m一循环，孔身长度为30m，搭接长度不小于5m，隧道正洞每个断面设置5个探测孔，分别在拱顶一孔，拱腰两孔，拱底两孔。
3.2 通风设备选定及管理
3.2.1 通风设备选定
通风设备选定是结合隧道各工区任务量划分，并根据瓦斯涌出量、爆破排烟、同时间洞内工作的最多人数、洞内施工机械排放废气量等分别计算通风所需风量，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值，以确保风量和风速满足瓦斯防治要求。
全隧采用压入式主导通风方式。依据风量计算要求正洞单口选用的型号为： 2台SDF（c）-NO.13（2×132KW）型轴流风机（1台备用）通过2道管路同时供风，可满足隧道需求风量要求，斜井采用一台SDF-NO.11（2×110KW）轴流风机。隧道掘进超过1200m时，在正洞回风区增设SDS-Ⅱ-NO.10射流风机，并在瓦斯易聚集作业面增设局扇以降低瓦斯浓度。正洞通风管选用抗静电阻燃风管，直径为1.5m。风管利用φ1500mm钢筒通过衬砌模板台车。
3.2.2 通风管理
①在隧道开挖阶段，集合通风系统管理的技术工人组成通风班组，建立设备巡检制度，督促技术人员每天坚持检查和记录设备运行情况，按要求进行故障检修，确保管路顺直，无死弯、无漏洞；
②建立瓦斯通风监控机制，负责风量、风速等技术参数的检测工作。指派专人指挥风机系统的启停和变速，全程跟踪记录并签认操控流程。移动模板台车时风机转为低档位连续供风；
③隧道回风风速按0.25m/s设计，在避车洞、模板台车、塌腔和加宽段加设局扇以避免瓦斯积聚。为解决风速低时回风流瓦斯的层流问题，一般地段可用射流风机卷吸升压来提高风速。
3.3 瓦斯检测、监控体系
应用互补互验型监测系统进行瓦斯监测，一方面提高监测精度，另一方面有效弥补单一检测方式的缺陷，提高隧道施工安全系数。全套瓦斯检测、监控体系由KJ90自动监控系统、CJG10型光干涉瓦斯检测仪两种仪器相结合方法检测，以保证瓦斯检测数据的准确，确保施工安全。
3.3.1 人工瓦斯检测
人工瓦斯检测采用光干涉式瓦斯检测仪和便捷式甲烷检测报警仪。CJG10型光干涉瓦斯检测仪精度高，测量瓦斯浓度误差为±0.1%。特点是携带方便，操作简单，检测地点灵活，主要为瓦检员配备。
3.3.2 瓦斯自动监控系统
瓦斯自动监控系统使用KJ90声、光连动自动监控系统，其探头悬挂位置应能反映隧道即时风流中瓦斯的最高浓度。在检测到瓦斯浓度≥0.4%时报警，瓦斯浓度≥0.5%时切断电源实施瓦电闭锁。瓦斯探测器主要设置在掌子面处（开掘处）、衬砌处、加宽带和回风口四类易引起瓦斯发生积聚、且位置相对固定、重要的地方。
3.4 施工机械和电气设备的选用与管理
《铁路瓦斯隧道技术规范》规定：隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备和作业机械必须采用防爆型。瓦斯隧道作业设备选用防爆型不仅装、运机械成本太高，而且对施工工效有较大影响。瓦斯隧道施工设备配置方案是否要全部采用防爆型，不能仅取决于是否为高瓦斯类或瓦斯突出类来定性地决定，而应取决于施工中实测的瓦斯浓度大小来做出科学的选择。
考虑到本隧道瓦斯属于深地层天然气溢出，产量低、而且突出几率小，经充分研究，在加强超前探测、瓦斯检测，加强通风，设立施工许可条件基础上，采用普通的装、运机械完全可以保证作业安全。此外，为杜绝瓦斯燃烧爆炸的条件形成，洞内其他所有电气设备、线路均采用防爆型。
4 瓦斯治理效果
该隧道施工管理采取了上述治理措施，根据KJ90自动检测系统显示，爆破后掌子面的瓦斯浓度和一氧化碳、氮氧化合物浓度在通风5min～8min就降到规范要求的限值以下。洞内环境良好，检测到的瓦斯和有害气体均在允许浓度以下，连续作业8个月，未发生因瓦斯超限造成人身伤亡和设备损坏事故。平均单口月成洞进尺达到了126m/月，说明治理措施是有效的。
5 结语
非煤系瓦斯隧道瓦斯赋存的随机性导致隧道开挖面出现瓦斯没有规律，隧道施工瓦斯的防治应对隧址区地层岩性、地质构造进行全面认识，尽可能掌握潜在的瓦斯来源及运移通道，从而采取排放、稀释、监控等综合措施进行治理。本方法可以起到同类隧道的借鉴作用。
参考文献：
[1]张子敏，张玉贵.瓦斯地质规律与瓦斯预测[M].北京：煤炭工业出版社，2005.
[2]铁建设[2008]105号铁路隧道超前地质预报技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2008.
[3]TB 10121-2007，铁路隧道监控量测技术规程[S].北京：中国铁道出版社，2007.
关键词：长大隧道；施工；技术；工艺
1.工程概况
某隧道设计为单洞双线隧道，全长12867m，起讫里程DK170+300~DK183+167。此隧道1#斜井位于线路前进方向右侧，与正洞左线相交于DK177+260，斜井进入井底段正洞拱顶埋深约240m，属深埋大跨度隧道。
2.此隧道施工关键技术
此隧道为砂泥岩地层，在很大程度上受地下水影响，如果在初期不及时支护，很容易造成塌方现象产生，为此，应该进行超前地质预报TSP探测，对前方地质、水文情况进行及时探明；缓倾岩层可能出现在交叉段，容易受爆破震动，进而造成塌方，为了防止这一状况出现，应该进行超前小导管注浆预支护，在支护时可以与格栅钢架相互配合使用；斜井进正洞交叉段跨度大，在开挖之后，如果没有及时进行支护或者没有闭合支护体系，那么也容易出现塌方现象，为此，交叉段应该采取采用上下台阶及左右导坑施工，初期支护和临时支护要及时进行；此工程工序繁杂，纵向跨度短，爆破震动频繁，因此，对围岩扰动就大，这样也容易导致塌方现象发生，因此需要采用减震爆破，浅孔密布，使单段最大用药量得以减少，相邻段位起爆时间差等措施得以延长，尽最大可能将爆破震动降到最低。
3.施工工艺
3.1开挖施工方法
开挖从进出口两个方向进行，为了便于通风，经过分析和调整，将本来斜交的斜井与正洞左线，改为正交，按照平坡设置施工交叉口斜井，进入正洞后导洞施工及支护仍按斜井开挖断面进行，开挖时按照斜井与正洞交角逐步转变开挖方向。1)交叉口转车道导坑开挖，在交叉口正洞8 m范围，按出碴车、装载机、斜井开挖台架作业尺寸要求，采用导坑法开挖转车道，转车道开挖断面及支护参数与斜井保持一致，便于利用原斜井台架组织施工；2)通过对原斜井开挖台架的改造，开挖出口方向22 m左导坑，施作临时支护，开挖过程中严格按照一开挖一支护的要求及时施作临时支护；3) 对左侧及交叉口剩余部分进行反向开挖，交叉口开挖支护施工期间，在正洞底已支护好的30 m范围拼装正洞全断面开挖台架，开挖台架拼装完成后，向进口方向开始全断面开挖。等到第二台开挖台架完成后，方可开挖施工出口方向。
3.2斜井交叉段转正洞施工
1)导坑法开挖转车道。在斜井开挖支护至与正洞相交时，在交叉口转车道开始开挖时，转车道完成是在正洞8m范围内进行，为了使交叉口段施工安全进一步得到保证，需要导坑开挖与斜井保持一致。在原设计支护条件下，斜井底10m支护需要增加钢拱架使支护进一步加强，按18m考虑转车道长度，该段按开挖方向转向与正洞正交逐渐向出口方向，利用斜井开挖台架施工，采用喷C25混凝土5~10厚进行临时支护，并且视围岩情况而进行支护；2）出口方向左导坑分部开挖、临时支护施作。通过对原斜井开挖台架进行改造，开挖出口方向开挖22m左导坑。采用在原架基础上架设棚架的形式进行台架改造，根据正洞开挖断面的要求，可对棚架高度进行灵活调整，用套管连接加固棚架与原台架，不需要大幅度改造原开挖台架，既能使开挖尺寸的要求得以满足，而且还能够进行灵活移动。采用喷C25混凝土5 cm~10 cm厚对导坑左侧直墙进行临时支护，在加强支护时要根据围岩情况进行，在施工右导坑时再将临时支护挖除；3）左导坑开挖调整至全断面、反向开挖右导坑。全断面调整里程在向出口方向开挖40 m后，利用斜井改造后台架，由左导坑向右侧反向扩挖，逐步与左导洞形成正洞标准全断面，右导洞开挖时初期支护与左导洞闭合成环，之后严格按正洞设计参数进行初期支护；4)交叉口开挖。当开挖至与正洞相交约8m左右时开始架设钢架、打设锚杆等以稳固交叉口薄弱段。根据设计图纸推算，横洞底板高度与正洞上台阶底板开挖高度相对高差约3m，因此横洞底板按原有设计高程开挖至交叉口，然后沿与正洞轴线垂直方向开挖，纵向开始爬坡至正洞上台阶底板开挖高度，横洞与正洞开挖后采用石渣铺底回填成一定的坡度方便各种机械设备的运输。第二台开挖台架完成后立即投入出口方向开挖施工，即完成交叉口段开挖支护。
3.3超前地质预报
斜井进正洞前，先要在地质预报系统中进行一次中长距离的地质预报，以便施工中采取应对措施，对施工方案进行及时调整。
3.4导坑开挖爆破
导坑开挖爆破主要采用光面爆破，在进行爆破时采用的眼间距和抵抗线要根据围岩特点来进行选择，选择最合理的眼间距，最小的抵抗线，在布置时要辅助炮眼交错来均匀进行，确保周边炮眼垂直于辅助炮眼眼底，掏槽炮眼加深20。对周边眼的装药量有一定的规定，要严格按照规定来进行控制，采用间隔装药，沿炮眼全长均匀分布药量。
3.5防排水施工
在防水板铺设之前，应确保初期支护表面应平整、无裂缝。防排水施工要根据设计图要求来进行安装，采用无钉铺设工艺进行防水板铺设，铺设顺序应该采用从上往下的顺序进行。采用双焊缝来进行防水板之间的搭接缝。
3.6洞内监控量测
通过监控量测按照要求频次采集交叉段围岩相关数据，对采集的数据进行及时分析，进而为施工决策提供可靠意见。由于隧道施工是一个人员密集的工程，工序较为复杂，为了确保工期的正常运行和质量，应在施工前，对施工人员进行专项培训。
交叉口施工时，为了避免造成支护困难和增加人为安全，严禁在支护系统未封闭成环前扩挖；根据围岩情况灵活调整施工顺序；交叉口工序转换频繁，作业空间小，人员和设备较多，因此，在施工前应对施工人员进行相关专业培训和安全培训，确保工程能够按进度、安全完成；对于防坍塌应急预案，应在施工之前就开始编制，对应急救援物资进行准备，在整个施工过程中，要安排专业人员进行安全施工追踪，并对支护地段围岩变形情况进行观察，一旦发现问题，及时让施工人员撤离，及时启动应急预案。
参考文献：
[1] 张成刚. 长大隧道斜井施工技术[J]. 铁道建筑, 2009, (06).
[2] 赵忠保. 青云山隧道施工方案研究[J]. 铁道建筑, 2010, (03).
关键词 隧道；辅助作业；施工
中图分类号U45 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）42-0116-02
隧道工程辅助施工要根据工程地质及水文地质条件、施工队伍的技术水平以及机械设备状况做好工序设计和辅助施工，在施工的过程中观察地形、地貌的变化以及地质和地下水的变异情况，选用和是的辅助施工方法并做好预防措施。
1 通风防尘
隧道施工中，炸药爆炸时产生一氧化碳、二氧化氮等有害气体；施工人员则呼出二氧化碳；有些地层中还含有硫化氢一类的有毒气体；钻眼、爆破和装碴作业时又产生大量岩尘，此外，随着坑道的延伸，温度和湿度都愈益升高。所有这些不利因素，都会极度影响掘进速度和危害人体健康，所以必须做好通风防尘工作。
1.1 通风方式
隧道通风方式，按供风来源分，有自然通风和机械通风两种。机械通风又可分为管道式和巷道式两大类。
1.1.1 巷道式通风
巷道式通风是利用巷道作为循环风流通道的一种通风方式。1）主风流循环系统
在平行导坑洞口的侧面（或顶部）开挖一个通风洞，在其洞口安装通风机（主扇）向洞外排气。
2）局部风流循环系统
主风流循环系统一般并不能直接把新鲜空气送到导坑和平行导坑的开挖面上去，对于这两个工作面，是采用风管式通风来解决的。
1.1.2 风墙式通风
这种方式适用于较长隧道，一般管道式通风难以解决，又无平行导坑可以得用的情况，它得用隧道成洞部分较大的断面，用砖砌或木板隔出一条2m3~3m3的风道，以减小风管的长度，增大风量，满足通风要求。
1.2 洞内通风量计算
根据同一时间洞内工作人员计算：
Q=k・m・qn（m3/min）
式中：k-风量备用系数，采用1.1；
m-同时在洞内工作人数；
qn-每一工作人员所需新鲜空气，一般地区取3 ，高寒高海拔地区取4 。
除此之外还可以按爆破作业确定风量，在此不详细阐述。
1.3 防尘措施
隧道施工防尘的方法是湿式凿岩标准化、喷雾洒水经常化、机械通风正常化、个人防护普遍化等综合措施。在水源缺乏，容易冻结或岩石性质不适于湿式凿岩的地区，可采有带有捕尘设备的干式凿岩。当干式凿岩所采用防尘措施不能达到2mg/m3以下时，严禁打干风钻。
湿式凿岩：就是通常所谓的“水风钻”凿岩，在凿岩过程中，利用高压水湿润岩粉，变成岩浆，流出炮眼，防止岩粉飞扬。
喷雾洒水：是爆破前后降低粉尘，也宜用洒水来防止。
个人防护：如配带口罩，可减少吸入粉尘和有害气体，也是行之有效的防尘措施。
2压缩空气供应
隧道施工中应用种类众多而大量的风动机具，无不以压缩空气为动力，需要大量的压缩空气的供应。
压缩空气用电动或内燃的压缩空气机产生，一般短隧道多采用移动式内燃型，而长隧道则采用大型固定式电动型机。集中在洞口的空压机站工作，用高压风管向风动机具输送。
每座空压机站的生产能力，按其所服务的风动机具同时工作耗风总量、加以管路漏风量和一定的储备量而定。
2.1 风量与风压
空压机站的设备能力应能满足同时工作的各种风动机具的最大耗风量。
2.2 高压风管路安装
1）靠近空压机150m以内的高压风管法兰盘接头，因温度较高宜用石棉衬垫；
2）高压风管路在洞内敷设于电缆电线的另一侧，并与运输轨道有一定距离，而且管路高度不应超过运输道轨面；
3）洞内管路前端至开挖面宜保持30m以上的距离，用φ5Omm高压软管接分风器，再用φ19mm~φ50mm（长度不宜大于50m）高压胶管接到工作面的机具上。
3 施工给水与防排水。
隧道施工中用水的场合很多，湿式钻眼，喷雾洒水，拌和混凝土，空压机的冷却，施工人员的生活等等，都需要大量的给水。而地层中的潜水则会渗入坑道，施工防尘亦有废水，造成工作上的不便，并软化围岩，引起塌方，特别是遇到暗流时造成大量涌水甚至能淹没坑道，毁坏工程，如成昆线施工中某隧道日涌水量竟达28 800m3。因此，隧道施工中必须认真做好给水、排水工作，方能确保施工的顺利进行。
3.1 给水方式
给水水源主要有地表水、泉水或钻井取水，用渠道引流或用机械提升到高处的蓄水池储存，通过管路送到使用地点。
3.2 防排水方式
3.2.1措施与方法
隧道施工防水排水工作，一般应以排为主，采取截堵排相结合的综合措施：
1）截断水源尽可能减少洞内水量和堵水困难；
2）给水以出路，沿着安排的途径疏干围岩含水，防止水对施工的危害与影响，消灭渗漏水侵蚀衬砌，损坏和降低工程质量；
3）寒冷及严寒地区排水系统，应有防寒保温设施，防止冻结；排水坑道埋深宜大于当地地层最大冻结深度；
4）将水堵于主体工程以外集中汇流排出，主要是：
（1）开挖前压浆堵水；
（2）衬砌后压浆堵水。
3.2.2洞口排水
隧道施工前必须先做好洞顶、洞口和隧道周围地表的防排水工作。如平整洞顶地表，排除积水，首先完成天沟、吊沟、侧沟等排水系统工程等。
3.2.3正洞和辅助坑道排水
1）竖井和长隧道反坡地段，如涌水量较大并有长期补给来源时，应采取抽水机分段分级抽排水；
2）隧道通过沙层时，为防止细小颗粒随排水流入坑道应设置滤层，并采取降低流量和流速的措施；
3）通过大面积渗漏水地段，应尽可能采用钻孔将水集中汇流，经管、槽排入水沟。
3.3注浆堵水
注浆堵水主要作用是封堵裂隙，隔离水源，堵塞水点，以减少洞内涌水量，改善施工条件。
注浆通常有单液压浆，即压注水泥浆液，适用于基岩裂，地面预注浆或工作面预注浆，壁后充填加固等，凝胶时间6h～15h；双液压浆，即压注水泥浆液和水玻璃浆液(或其他化学浆液)适用于基岩裂隙、地面预注浆和工作面预注浆、壁后注浆、堵特大涌水等，胶凝时间为十几秒到几十分。
3.3.1注浆材料
它分为粒状浆材和化学浆材两类。
粒状浆材主要有纯水泥浆和粘土。
化学浆材适用于粒径小于1mm粉细砂层和细小裂隙岩层及断层泥地段。它可分为有机化学浆材和无机化学浆材。
根据被注地层的颗粒级配、空隙率、含水量、PH值等，进行室内外试验以确定浆液的合理配合比及胶凝时间等。
3.3.2注浆设计参数
1）扩散半径
国外学者对砂及砂砾石地层中的注浆，经理论研究提出了不少计算扩散半径的公式，如莱福公式、马格公式、卡路公式等，其中较常用的为马格公式：
式中：R-注浆有效扩散半径（cm）
r-注浆管半径（cm）；
k-砂层渗透系数（cm/s）；
h-注浆压力（水头高度计）（cm）；
t-注浆时间（s）；
α-浆液粘度与水的粘度比；
n-砂的孔隙率（%）
2）注浆量
它是指加固单位体积的砂（土）所需注入的浆液数量，即
Q＝KVn
式中：Q-注浆量（m3）；
V-固结体体积（m3）；
K-注浆量折减系数，通过试验确定；
n-砂的孔隙率（%）。
3）注浆压力。注浆压力的大小，取决于被注地层的山体压力和浆液的渗透性质。
4）注浆管间距。其间距应小于扩散半径的2倍，否则两相邻孔不能交圆成幕。
为了对注浆做出合理的设计和施工方案，必须事先对被加固地层进行物理力学指标试验，以查清其含水量、容重、压缩系数、内摩擦角、粘结力、渗透系数、孔隙比、pH值及抗压强度等。并在现场选择适当地点进行注浆试验。
3.3.3注浆方法
压浆和注浆通过压注浆设备向地层中注入凝结剂固结地层，减少地层的渗透性，提高地层的稳定性和强度。目前国内外所采用的注浆方法有：
1）渗入性注浆；
2）劈裂性注浆；
3）压密性注浆；
4）高压喷灌注浆。
注浆用于防水，通常采用的方法是开挖前压浆堵水和衬砌后压 浆堵水。
4 施工供电与照明
隧道施工离不开用电。洞内必须有充足照明，洞外有大量电动机械和设备。
洞内照明和动力线路安装在同一侧时（风水管路相对一侧）。必须分层架设，电线悬挂高度距人行地面，400V以下不小于2m，6kV~10kV不小于3.5m。高压在上、低压在下；动力线在上，照明线在下；干线在上，支线在下。禁止在动力线上加挂照明设施。
工作地段的动力线都应用橡皮电缆，以确保安全。当施工地段没有高压电时，一般采用自发电解决。
5 结论
总之，由于受到地质和其他因素的影响，做好隧道的辅助施工工作至关重要，关系到整个隧道施工的进展速度和安全，只有把隧道的辅助工作做好，才能保证隧道的施工质量。笔者在此研究深度方面还有欠缺，希望通过不断的工程实践加以完善、改进和提高。
参考文献
[1]朱宇仪.略谈提高隧道工程技术水平问题[J].铁道建筑，1984(9).
【关键词】隧道；设计理论；施工技术
改革开放以来，我国经济发展迅速，城市规模不断扩大，城市人口剧增，许多城市不同程度地出现了建筑用地紧张，生存空间拥挤，交通堵塞等问题。这些问题给人类居住条件带来很大影响，阻碍了现代城市的可持续发展。为了缓解以上问题，我国及世界上其他各国都开始向地下空间发展，隧道工程便是对地下空间利用的一种体现。与西方发达国家相比，我国隧道建设起步较晚，存在施工经验不够丰富、设计理念不够先进等问题。不过，改革开放以后，我国隧道工程发展迅速，各种隧道工程的建设为我国隧道理论的发展、完善提供了宝贵的经验。
一、隧道工程理论
隧道设计理论主要有两种，一种是二十世纪20年代提出的传统的“松弛荷载理论”，其核心内容是：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支撑。这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。
另一种理论是二十世纪50年代提出的现代支护理论，即“围岩承载理论”（简称“岩承理论”），其核心内容是：围岩稳定显然是其自身有承载自稳能力；不稳定围岩丧失稳定确实有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能进入稳定状态。这是一种比较现代的理论，它已经脱离了地面工程考虑问题的思路，而更接近于地下工程实际，半个世纪以来已被工程界广泛接受和推广应用，并且表现出了广阔的发展前景。
二、隧道超前地质预报
隧道建设是一项十分复杂的工作，为了防止发生重大工程事故，确保施工过程中的稳定和安全，必须认真做好超前地质预报工作，尽可能详细地调查隧道位置的区域工程地质、水文地质情况，施工过程中应做到勤监测，密切注意围岩状况，及时发现异常情况，以保证后续工作的顺利开展。
隧道超前地质预报不仅可以进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质和水文地质条件，指导工程施工的顺利进行，而且还可以降低地质灾害发生的几率和危害程度，并为优化工程设计提供地质依据。由此可见，隧道超前地质预报对于安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期、避免事故损失、节约投资等具有重大的社会效益和经济效益。因此，对隧道超前地质预报工作应给予足够的重视。
三、隧道施工方法以及选择原则
目前，常用的隧道施工方法有矿山法（又称钻爆法）、新奥法（我国称为“锚喷构筑法”）、明挖法、盖挖法、盾构法、掘进机法、沉埋法（又称沉管法）。
矿山法指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。 矿山法是一种传统的施工方法。它的基本原理是，隧道开挖后受爆破影响，造成岩体破裂形成松弛状态，随时都有可能坍落。矿山法施工的基本原则是“少扰动、早支撑、慎撤换、快衬砌”。
“新奥法”是奥地利隧道学家腊布希维兹教授在总结锚喷支护技术的基础上首先提出的，简称为NATM（New Austrian Tunnelling Method）。它是采用锚杆和喷射混凝土作为初期支护，达成围岩的基本稳定，带隧道开挖完成后，在逐步地作内层衬砌作为安全储备，以保持隧道长期稳定的施工方法。至今，可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATM.新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。
明挖法指的是先将隧道部位的岩（土）体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的施工方法。具有施工简单、快捷、经济、安全的优点，城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。其缺点是对周围环境的影响较大。
盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。盾构法开挖隧道通常适用于软土而不适用于岩石中。
掘进机法是挖掘隧道、巷道及其它地下空间的一种方法。简称TBM法，是用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，然后，通过配套的运输设备将碎石运出。分为：全断面掘进机的开挖施工，独臂钻的开挖施工，天井钻的开挖施工，带盾构的TBM掘进法。
沉埋法指的是将箱形或管形水泥混凝土预制构件，分段沉埋至河底或海底而构成隧道的施工方法。
目前常用的隧道施工方法主要有上述几种，不同的施工方法有各自的适用范围，在具体工程中选择何种方法应遵循以下原则：在选择隧道施工方法时，应综合考虑围岩工程地质、水文地质条件、隧道工程结构条件和工程施工条件，使所选方法与围岩自稳能力、工程地质条件以及隧道断面大小、形状相适应，并应满足施工技术水平、施工安全、作业空间、施工速度、施工成本控制、工程质量、环境保护、施工组织和管理方面的要求。
四、隧道支护
隧道支护结构的基本作用是保持隧道断面的使用净空，防止岩体质量的进一步恶化，同围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系，承受可能出现的各种荷载。此外，支护结构必须能够提供一个能满足使用要求的工作环境，保持隧道内部的干燥和清洁。
隧道的支护主要有初期支护和后期支护。初期支护的主要作用是承受“早期围岩压力”，帮助围岩达到“基本稳定”，以便安全、顺利地挖除坑道内岩体，保证隧道在施工期间的稳定和安全。初期支护的常用方法有锚喷支护和超前支护。后期支护的作用主要是承受后期围岩压力，并提供“安全储备”，以及满足构造、美观、降阻和耐久等方面的要求，保证隧道在服务期的长期稳定和安全。
五、隧道工程施工质量检测
隧道工程试验检测工作是隧道工程施工技术管理中的一个重要组成部分，同时也是隧道工程施工质量控制和竣工验收评定工作中不可缺少的一个主要环节。工程实践经验证明，不重视施工控制和施工现场质量的控制管理工作，而仅靠经验评估是造成工程出现早期破坏的重要原因。因此，要想切实提高隧道工程施工质量，缩短施工工期，降低工程投资，在建立健全工程质量监测制度的同时，必须配备一定数量的试验检测设备和相应的专职检测技术人员。
六、我国隧道发展方向
改革开放以来，我国隧道建设事业蓬勃发展，目前我国隧道数量已经跃居世界第一位。但我国仅仅是一个隧道大国，而非隧道强国，与西方发达国家相比，我国隧道建设还存在着机械化施工程度不高，施工工艺不够先进，质量控制不够严格，工程事故频发等缺陷。隧道技术的发展表明，今后我国隧道技术的研究方向为：非爆破的机械化施工、合理规划与环境保护、设计可靠合理、使用安全等方面。
参考文献：
[1]隧道安全施工技术手册 傅鹤林等编著 北京：人民交通出版社 2010.6
[2]隧道施工技术 陈小雄主编 北京：人民交通出版社 2011.6
[3]隧道工程 王成主编 北京：人民交通出版社 2009.8
[4]地下建筑结构设计（第二版） 王树理主编 北京：清华大学出版社 2009.11
作者简介：
张毅鹏（1991—），男，郑州大学 土木工程学院 2010级土木工程专业 四班。
关键词：公路隧道；施工技术；路面施工；质量保证
中图分类号：TU74文献标识码：A
引言：21世纪以来，随着我国的国民经济水平的飞速发展，我国的城市现代化的建设工作同样也取得了非常好的成绩，公路作为我国国民经济的重要命脉，其自身又具有灵活性以及优越性的特点，所以它在交通运输方面所发挥的作用也是其他运输方式所无法比拟的，公路隧道是整个公路工程结构的最为重要的组成部分，特别是近些年来，我国开始推广并实施了西部大开发的战略措施，高等级公路工程不仅仅只在沿海地区建设，也已经开始在西南西北山岭地区建设了，因此我国公路隧道建筑的数量越来越多，规模也越来越大了，同时这也对公路隧道的施工技术提出了更高的要求。本文便对公路隧道施工准备和施工技术方案的确定以及公路隧道施工阶段的技术处理两个方面的内容进行了详细的分析和探析，从而详细的论述了我国公路隧道施工技术的相应情况。
1公路隧道施工的风险内容
1.1风险识别
所谓的风险识别就是指在明确了控制目标后，准确的找到可能会对目标产生影响的各类因素，而这也是风险管理工作实施的基础，是后续进行风险评估和风险应对的前提。风险识别主要分为明显风险控制目标、收集整理相关资料、明确最重要的参与者、估计风险形势、识别潜在的风险因素以及编制相应的风险识别报告等阶段。在准确的识别了风险源后，便能够得到由各类风险因素组成的集合，而各个事件又是有一定的支配关系的，便可以划分出各类因素的层次，从而得到递阶的风险因素层次结构。
1.2风险评估
在公路隧道的施工过程中，风险评估主要由两部分组成，分别为隧道施工风险估计和隧道施工风险评价，前者就是指对隧道施工每一个阶段出现风险事件的可能性、可能发生的时间以及可能产生的影响后果等进行科学的估计，从而为后续整个工程项目的风险工作提供基础，并且制定风险管理计划、实施风险监控措施以及制定风险应对措施等内容也都是以此为依据的；后者则是指对影响公路隧道施工安全的各类风险因素进行综合的分析，同时估算出风险发生的概率及其可能带来的损失，确定隧道工程项目的核心风险，有后续有效的处理这些风险提供重要依据。
1.3风险应对
所谓的风险应对就是指在隧道工程施工时发生风险时所采取的风险管控措施，通常情况下，风险应对措施主要包括两大类，第一类为在还未发生安全风险的时候，针对已经确定的风险因素制定有针对性的控制对策，从而最大限度的减轻风险，常见的有分散、缓解以及风险规避等措施；第二类则为风险发生之前，借助于相应的财务管控措施来降低风险因素对项目目标实现程度的影响，常见的有保险、转移以及风险自留等措施。
1.4风险监控
从过程的角度来看，风险监控工作是处于公路隧道施工安全风险管理流程中的末端，当然其也是只属于项目风险控制领域的一部分内容，并且风险监控是应贯穿于风险管理的全过程的。另外，作为一个连续不间断的过程中，风险监控工作应是在考虑到项目整个风险管理过程后所确定衡量标准，并且及时的跟踪和评价风险管理活动的完成情况。
2公路隧道施工风险特征及风险应对技术措施
2.1公路隧道施工风险的特征
（1）公路隧道工程的施工风险具有较强的隐蔽性；（2）公路隧道施工风险对工程的水文条件和地质条件有一定的依赖性；（3）公路隧道施工风险的发生具有一定的随机性；（4）公路隧道施工风险与施工场地的实际条件有密切的关系；（5）随着公路隧道施工的进行，风险发生的概率也越来越大；（6）公路隧道施工风险所带来的后果是较为严重的。
2.2公路隧道施工风险的技术应对措施
在开挖隧道的过程中，有很多原因都可能导致塌方问题的出现，通常情况下我们将其归纳为两大类，第一类是自然因素的影响，如地下水变化、地质条件以及受力状态等，第二类则为人为因素的影响，如不合适的设计方案或是施工方法等，针对隧道施工中的崩塌和塌方的风险，我们可以采取以下的技术措施：应采用围岩“预加固”的技术，从而提升围岩的性能指标。也可以采用预切槽或是旋喷拱，最大限度的避免围岩出现变形的问题。在施工的过程中也可以采取相应的防水措施，避免其渗入到隧道之中。施工时应选择最合理的开挖方法，开挖时可采用中壁法、眼镜法、短台阶法和台阶法等技术，可以采取增设钢筋网、加密加长锚杆、加密钢架以及喷射钢纤维混凝土等初期支护措施。还应做好围岩的量测工作，发现异常情况时应采取改变衬砌断面形式、采用钢筋混凝土衬砌、提升衬砌混凝土强度以及增加衬砌混凝土的厚度等有效的处理措施。
3公路隧道施工准备和施工技术方案的确定
3.1施工作业线的安排。按照隧道设计的结构以及施工现场的地质情况，一般施工作业都是采用导洞先行的方式的，中导洞掘进45m左右时开始浇注中墙。
3.2施工的防尘和通风。如果洞内需要爆破掘进，那么就必须采取湿式凿岩的施工方法，为最大限度的降低粉尘浓度，爆破后应该进行洒水。
3.3施工的用水。应该先在距离隧道拱顶超过30m处修建一座高山水池，水源一是从电站的水渠中抽水到山顶的蓄水池处，之后再用管道运输至水的进口处，这些水可用于施工用水以及施工人员的生活用水。
3.4施工的供电。应在隧道的进口和出口处都安装一个变压器，利用附近的地方电网对工程的施工进行供电，另外施工单位还应准备一台备用的发电机组。
3.5施工的排水。施工的排水主要指的是排出施工中的废水以及可能会涌入隧道的地下水。
4公路隧道施工阶段的技术处理
4.1超前小导管的施工技术。（1）制管。超前小导管系应当由壁厚5mm，外径50mm的热轧无缝钢管制成。小导管长度应当为500cm。将钢管的一端焊上钢箍后，再对另一端加热锻造成锻头，应留400mm作为止浆段，然后再钻四排注浆孔，注意应当沿管壁的四周钻孔，并且排孔位是要相互错开。（2）钻孔。确定孔眼的位置时应当严格的遵照设计的环向间距并且以临近开挖面的钢支撑作为支点。（3）导管注浆的安装。钻孔完成以后，应用高压风进行清孔，安装完小导管之后应使用牛角泵压水泥浆，注浆的压力应在0.7到1.0MPa的范围内，当达到压力时应继续工作15分钟再停止注浆。
4.2爆破技术。工艺质量是影响隧道施工的关键因素，而防排水质量以及开挖和初期的防护又影响着工艺质量，这其中最重要的影响因素就是开挖的质量，开挖的质量取决于钻爆的质量，因此钻爆的质量就是影响隧道质量的最重要的因素了。
4.3特殊地质条件的技术处理。
4.3.1塌方的处理。
治理隧道塌方时，应坚持防治结合的方针，预防为主，及时的预报施工现场的地质情况，施工时严格的按照设计规范要求进行施工，确保各道工序的施工质量，应根据围岩的实际情况，控制各道工序间的步序拉开长度，对于地质条件不佳的边仰坡地段，必须及时的进行量测监控并采取相应的防护措施。
4.3.2涌水和渗水的处理。
洞内治水最重要的原则应是防水和排水相结合。
4.3.3环境的影响。
【关键词】 滑模摊铺机 施工
1 工程概况
兰州至永靖沿黄河快速通道建设工程恐龙湾隧道路面结构为15cmC20混凝土基层+24cm水泥混凝土面板。洞内路面宽度为825cm。隧道水泥混凝土道面施工在甘肃省内首次采用滑膜摊铺机施工。
2 工艺原理
滑模摊铺机是根据高灵敏度传感器反馈数字信息沿拉线自动行走调整的，拉线的准确保证了道面的高程和平整度。砼表面经过抹平板不间断往复运动抹平，因此道面的动态平整度远高于人工施工的平整度，达到了大面平整的效果。
3 施工技术及流程
3.1 现场施工放样
砼道面施工采用单向坡双线式基准线设置方式设置。
3.2 砼的拌和与运输
（1）拌合前必须对所有材料测定含水量、级配分析及温度测定，调整配合比，下发施工配合比通知单。
（2）拌合时必须严格按通知单控制各种料仓进料的速度，拌和的时间等，试验人员必须测定坍落度、泌水率、试验试件，关注砼的外观鉴定和外掺剂的使用，杜绝干料、生料或离析料的产生和出场。
（3）砼的运输。砼的运输将选用车况好，装载质量大，不漏浆撒料的自卸车进行砼的运输。砼卸料落差不得大于2m；根据气温情况在夏季施工应遮盖；摊铺完毕时间宜短于初凝时间1h。
3.3 砼的摊铺
（1）摊铺前的检查。摊铺前应对板厚及标高、基层湿润度、各种缝的钢筋型式、布置桩号及部位检查。
（2）砼卸料和布料。1）砼的卸料必须有专人指挥车辆均匀卸料，卸料高度必须在螺旋布料器叶片上缘以下，最高料位高度不得高于松方控制板上缘。2）砼的布料将有螺旋布料器自动完成布料，但机前缺料或料过多时，采用人工配合挖机送料或布料，做到布料与摊铺速度相协调。3）钢筋砼路面的布料将在钢筋网外侧使用挖机均衡卸料、布料。
（3）砼面板的滑模施工。1）起步摊铺中的校核调整：摊铺前，应在直线采用钉桩或基准线法校准滑摊铺面挤压底板4角点高程和侧模前进方向，调整摊铺机机架前后左右的水平度，并使其挂线自动行走。2）摊铺速度控制：机手操作滑模机时必须缓慢、均速连接不间断地摊铺，根据混合料的坍落度摊铺速度宜控制在0.7～1.5mm/min，不得出现料多时追赶，然后随意停机待料现象发生。3）振捣仓内混合料控制：摊铺时，机手应随时调整人参方高度控制板，正常时，振捣仓内混合料位高于振捣棒10cm左右，高低控制允许值宜±4cm为佳。4）振捣频率控制：振捣频度控制范围为6000～11000r/min，宜采用9000r/min左右，并避免防止混凝土欠振、过振、漏振。5）摊铺纵坡较大的路面时，应调整抹平板压力，上坡时，挤压底板前仰角宜适度调小，减小抹平板压力；下坡时，则相反。6）面层砂浆表层厚度控制：施工时，密切关注所摊铺的路面效果，及时调整和控制速度、振捣频率、搓平梁、抹平板等。确保面层砂浆表层厚度控制在2mm左右。7）履带机械上已铺路面的控制时间：应在养护7天以后，并且履带底部应铺橡胶垫，防止损伤已铺路面。8）砼对前后两次摊铺的砼连接板块，连接纵缝的横向平整度应控制在3mm（3m直尺测），横向相邻高差控制±2mm。9）砼面板的修整：滑模摊铺的路面因有自动抹平装置抹平，消除了表面气孔和石子移动带来的缺陷，故面板原则上不应再修整。禁止加铺砼或砂浆来修补路面。
（4）滑模摊铺的路面应该是表面平滑，摊铺过程中出现以下几个问题，应立即解决处理。1）横断面处多次出现麻面、拉裂现象，路面有发亮的砂浆条带等，必须检查振捣棒的前仰角，注意他们的深度、位置和大小。2）在多车道摊铺左右卸下了两车稠度不一致的混合料时，则应分别调整振捣的频率，按偏干一侧料设置摊铺速度。3）出现横向拉裂现象，应从如下几方面检查：混合料可能整体过干硬、离析或集料过大或可能速度过快，频率不够；挤压底板的位置和前仰角设置是否变化，若倒角或前仰角过大，均可能出现拉裂现象；混合料干硬或等料停机时间较长，起步摊铺速度过快，可能出现拉裂现象。
3.4 接缝的施工
恐龙湾隧道砼路面接缝分横向接缝和纵向接缝，其中横向接缝有横向缩缝、胀缝和横向施工缝三种，纵向接缝有纵向缩缝。
（1）横向缩缝：横向缩缝为锯缝，属假缝，施工方向及分块按图纸规定进行，为每块板5m长。锯缝的时间一般用强度指标来控制，当砼的强度达到6～12Mpa开始锯横向缩缝；设置有传力杆横向缩缝施工，采用钢筋定位支架前置法施工，支架要有足够的强度，钢筋直径采用8～10mm，并且在摊铺前放样准确，用钢钎固定于基层上，外侧标注精确位置；传力杆无涂料一侧焊接，有涂料一侧绑孔于支架上。
（2）横向施工缝：横向施工缝应与路中心线垂直，施工缝采用平缝加传力杆型；横向施工缝制作采用“软做施工缝法”，端头模板为带孔、带固定装置的钢模板，高度与砼路面厚度相等，孔的大小和间距与传力杆设置相吻合。
（3）胀缝：横向胀缝贯通全宽，应垂直路面中心线；胀缝的施工采用前置法的施工工艺。
（4）纵向缩缝：纵向缩缝隙采用假缝拉杆型，拉杆靠滑模摊铺机配备的自动拉杆打入装置安装施工，间距按设计要求设定；纵向缩缝制作采用硬切缝施工。
3.5 路面砼的养生
采用土工布覆盖洒水养护，要及时洒水，洒水遍数以保证覆盖物在养生期间始终处于潮湿状态：每天洒水2～3遍。
3.6 填缝
填缝前对缝的要求：要求干燥，无尘土，无砼碎屑和其他杂物。
4 结论与效果
采用滑膜摊铺机施工工艺可提高道面混凝土强度，降低了劳动强度、改善了施工环境，推行了机械化，取代了传统的人工摊铺的复杂工艺、工序，根据拌合能力，节省了大量的耗材及人力，降低了施工成本。并使施工现场达到物放整齐、现场整洁。安全施工得以保障，解决了原有的人工加小型机具施工时，现场人员与机械交织作业造成的潜在风险。
参考文献：
[1]《公路水泥混凝土路面滑模摊铺机施工技术规程》（JTJ/T037.1-2000）.
[2]《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1--2004）.
[3]《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）.
