隧道工程工序施工流程及控制要点模板.doc

第1节 超前地质预报
1、隧道超前地质估计预报关键内容
隧道超前地质估计预报包含隧道所在地域地质分析和宏观地质预报、隧道洞身不良地质及灾难地质超前预报和重大施工地质灾难临警预报。
(1)、地域地质分析和宏观地质预报
关键预报开挖面前方围岩等级稳定性，立即修改设计，调整支护类型；预报洞内涌水量大小改变规律和对环境地质和工程影响。
(2)、不良地质及灾难地质超前预报
关键预报开挖面前方岩性改变和不良地质体范围、规模、性质，和突水、突泥、坍塌、岩爆、有害气体等灾难地质发生概率，提出施工预防方法；预报断层位置、宽度、产状、性质、破碎带物质状态、充水情况、稳定程度等，提出施工对策。
(3)、重大施工地质灾难监警预报
针对开挖面前方有可能引发大规模突水、突泥、坍塌、冒落、变形、瓦斯爆炸等重大地质灾难建立临警预报系统，关键预报隧道洞身所经过深大富水断裂、富水向斜核部、富水砂层、软土、极软岩、煤系地层等，评判其危害程度，提出施工方案对策。
总来讲，隧道超前地质估计预报关键针对以下方面开展：
(1)、断层及其影响带和节理密集带位置、规模和性质；
(2)、软弱夹层（含煤层）位置、规模极其性质；
(3)、岩溶发育位置、性质及其规模；
(4)、不一样岩类间接触面位置；
(5)、采空区、废弃巷道分布及其和隧道空间关系；
(6)、工程地质灾难可能发生位置和规模判定；
(7)、隧道围岩等级改变及分界位置确定；
(8)、不一样风化程度岩体分界；
(9)、不良地质体地质灾难发生可能性及程度
(10)、隧道涌水位置、水压及水量判定。
2、隧道施工期超前地质估计预报
隧道施工期超前地质估计预报是一项系统性工作，应纳入施工工序。隧道施工期超前地质估计预报关键方法有：地质分析法、超前平行导坑（隧道）预报法、超前水平钻孔法、波反射法（包含TSP法、地质雷达法、HSP法、地振反射法、陆地声纳法）、红外线探水。
隧道施工期进行超前地质估计预报关键目标为：
(1)、确保隧道施工安全，降低因为揭露发育不规律管道岩溶产生大量突泥、涌水而带来损失；
(2)、为动态设计、施工提供必需地质参数，如：地下水压力、水量、管道岩溶大小、方位及含煤地层瓦斯参数、断层及泥化夹层分布、岩体性状等；
做好地质超前预报能够节省大量资金。经过超前预报，掌握前方地质、地下水情况，有针对性地采取施工防范方法，能够有效降低事故发生，节省投资。
(1)、地质分析法
地质调查和推断是隧道地质超前预报最基础方法，能够随时进行，不干扰施工。其它预报方法解释应用，全部是在地质资料分析判定基础上进行。经过搜集和分析地质资料、地表具体调查、隧道内地质编录、地质素描、数码摄影、超前钻孔、涌水量估计等方法，了解隧道所处地段地质条件，经过对比、论证、推断，预报隧道施工前方工程地质、水文地质情况。
地质分析法应用离不开施工前地表调查，施工前地表调查关键针对以下多个方面开展：
①、调查地表水文地质情况，关键是地表水系（水库、泉井、溪流）位置标高、补给起源、流向等内容；
②、调查断层位置所在、产状和富水性；
③、调查岩层褶皱基础形态类型和轴面产状；
④、调查溶洞和暗河出入口位置，并分析其流径和隧道中心线空间关系。
依据设计资料和地表勘查汇报，采取地面地质体投影法和断层参数估计法进行不良地质宏观预报。
施工期间，经过对洞内开挖面进行地质素描、涌水量动态改变长久观察统计，掌握地下水早期涌水量、衰减涌水量和稳定涌水量改变规律，综合分析地层、断层等结构和基岩裂隙水运动特点，查明地下水补给、径流及排泄路径，预报未开挖段水文地质情况。对隧道开挖前涌水量定量估计，往往和隧道开挖实际涌水量有一定差距，应进行对比分析，总结经验，提升预报水平。
地质分析法隧道施工期超前地质预报是最早开展，也是任何其它隧道施工期超前地质预报方法基础。

洞内涌水观察
掌子面素描
地表调查
洞内地质调查

趋势分析
结构相关性分析
水文地质估计预报

地质分析法超前地质估计预报程序框图

(2)、超前平行导坑预报法
在隧道内或隧道周围开挖一平行小断面导坑，对导坑施工揭露地质情况进行地质编录、素描、作图，综合分析其地层岩性、地质结构、水文地质情况，依据地质理论估计对应段隧道工程地质和水文地质条件，和可能发生地质灾难位置、性质、规模，并提出防治方法意见。超前平行导坑法最为直观，正确度很高，属于直接揭示法。经过直观地质情况，施工单位可提前了解主隧道开挖断面地质情况，方便采取对应工程防护方法。其缺点是成本高，对施工影响大。

横断面 纵断面

TBM导坑超前隧道施工技术

TBM导坑超前施工方法能够看作是超前导坑预报法特例。TBM导坑超前隧道施工除起到超前地质估计预报作用外，还可起到其它辅助施工作用，关键可归纳为以下几点：
①、围岩调查，地质预报；②、排水通道，改善围岩条件；③、对不稳定地段进行事前加固；④、爆破扩大时，起到掏槽作用；⑤、可作为施工中风道。
采取超前平行导坑进行隧道地质超前估计预报，应做好以下工作。
①、超前平行导坑施工所遇地质情况统计：包含边墙地质调查和掌子面地质素描；
②、必需测试试验（岩石、岩体声速测试和岩石强度试验等）；
③、地质作图。关键是平面展示隧道穿越地层分布及产状、岩性、结构分布及产状、不良地质体（带）分布、特殊地层分布及产状、洞内涌水及塌方点分布等；
④、按超前平行导坑和施工隧道平面关系，依据超前平行导坑所碰到水文、地质情况，经过计算、相关性分析，推测隧道将碰到地质情况。
当隧道所处地域受结构运动变动较小时，这种方法估计正确性关键取决于平行导坑和主隧道间距。
(3)、超前水平钻孔法
超前水平钻孔法是用钻探设备向开挖面前方钻探，直接揭示隧道开挖面前方几十米地层岩性、岩体结构、结构、地下水、岩溶洞穴充填物及其性质、岩体完整程度等资料，还可经过岩芯试验取得岩石强度等定量指标，是超前地质预报中最直接方法。适适用于已经基础认定关键不良地质区段，尤其是在岩溶隧道超前地质预报中应用较多。采取此方法不仅能够确定掌子面前方地质情况，而且能够起到探水作用。在钻探工艺方面，超前水平钻孔方向控制有一定技术难度，且施工速度慢、费用较高、对施工干扰较大，通常只在隧道部分关键区段、作为其它超前地质估计预报方法验证手段使用。
依据钻孔长度不一样，又可分为长距离（≥80m）、中距离（40～80m）、短距离（<40m）三种；依据在钻孔过程中是否钻取岩芯，又分为取芯和不取芯两种形式。
超前钻探布孔数量，视不良地质性质和可能发生施工地质灾难严重程度来决定。对于较大断层破碎带，部署1孔至多2～3孔即可达成预报目标；对于溶洞、暗河或岩溶淤泥带等可能突水区域，则以部署5孔为宜。布孔位置关键依据其它超前地质预报（通常为TSP法、地质雷达法）结论来确定。

(4)、波反射法
波反射法关键利用声波、超声波、地震波及电磁波在地层中传输、反射，经过信号采集系统接收反射信号，判释隧道掌子面前方反射界面（断层、软弱夹层等）距隧道掌子面距离来进行隧道施工期超前地质预报。也是物理探测法进行隧道超前地质预报关键组成部分，应用较为广泛多个波反射法关键包含TSP法、电磁波反射法（地质雷达法）、声波反射法（HSP）、地震反射法、陆地声纳法等。
①、TSP（隧道地震勘探）法
现在中国采取地震波探测仪关键是引进TSP203超前地质预报系统，它利用地震波在不均匀地质体中产生反射波特征，来估计隧道掌子面前方及周围临近区域地质情况。
采取TSP法进行超前地质预报，通常在隧道一侧边墙部位，将一定数量（通常为24个）炮点按一定间距部署成一条直线，用少许炸药爆炸激发，爆炸产生地震波信号沿隧道方向以球面波形式传输，地震波在不一样岩层中传输速度不一样，当碰到地质界面时，诸如：断层破碎带、溶洞、大节理面等，一部分地震波将会反射回来，反射波经一段时间后抵达传感器时被仪器接收，经过计算软件分析前方围岩软硬情况、界面位置、界面和隧道轴线相交角度及距掌子面距离，初步测定岩石弹性模量、密度、泊松比等参数。经过专用分析软件得到反射波图像，经过对反射波特征分析，结合区域地质资料、观察地质资料能够确定隧道前方及周围区域地质结构位置和特征。

TSP法隧道超前地质预报原理图

实施TSP法超前地质预报应严格按要求部署震源和接收传感器钻孔，并确保质量，尤其时孔距。TSP法关键技术指标为：
1)、探测距离通常为掌子面前方300～500m；但有效预报距离通常为掌子面前方100m左右，操作人员水平较高时可估计150～200m；
2)、最高分辨率可达成1m地质体；
3)、解译技术是TSP实现超前地质预报最关键技术，也是难度最大技术。预报精度、正确度和操作人员解译水平相关，对水平较高人员而言，对不良地质体位置预报精度可达90％、规模预报精度可达85％。
TSP法超前地质预报能预报以下内容：
1)、预报隧道掌子面前方断层破碎带、软岩、岩溶陷落柱等不良地质体性质、位置和规模；
2)、预报涌水量较大富水地质体和废弃老窑、采空区等存在、位置和规模；
3)、预报煤系地层边界和其中煤层、富水砂岩；
4)、粗略预报围岩等级；
5)、定性地预报发生塌方、突泥突水等施工灾难危险性。
②、地质雷达法（电磁波反射法）
地质雷达法是经过天线向前方发出电磁波，利用无线电波检测地下介质分布和对不可见目标体或地下界面进行扫描，以确定其内部结构形态和位置电磁技术。电磁波经过天线发射，碰到不一样阻抗界面（如断层、溶洞等）时，将产生反射，经天线接收。接收机利用分时采样原理和数据组合方法，把天线接收信号转化为数字信号，主机系统再将数字信号转化为模拟信号或彩色线迹信号，并以时间剖面形式显示。它对断层、岩脉、含水带、岩溶洞穴等全部有很好反应，探测距离通常为20米左右，且易受隧道洞内机械、管线干扰。
地质雷达法被认为是现在分辨率最高地球物理方法，在超前地质预报中关键是配合地震反射法（TSP法）使用。试验表明，采取地质雷达对隧底、边墙、隧顶外围岩不良地质探测效果最好，在超前平行导坑中应用可对正洞起到超前地质预报作用，
③、HSP（水平声波反射）法
HSP(水平声波法反射)法是向岩体中辐射一定频率声波，当声波传输路径中存在两种不一样介质界面时，声波将发生折射、反射，频谱特征发生改变，经过探测反射波信号，求得传输特征后，便可了解前方岩体特征。
HSP法是在隧道掌子面后两侧边墙脚按一定间距（1～3m）各部署一排浅孔（6～12个），孔深1～3m，下倾20～40°。一侧浅孔采取电火花源进行声波发射；另一侧浅孔中安设接收换能器，接收声波发射源发射经隧道底围岩传到直达波和经隧道掌子面前方界面（断层、岩性分界面等）反射回来声波信号。利用直达波速度和反射波走时计算确定隧道掌子面前方界面距掌子面距离。HSP法关键对断层、岩层面、岩脉反应很好，可预报100m远。
HSP法还有其它变通部署方法，视具体探测难易程度而有所改变。探测工作在开挖工作面装炸药同时进行，所以不占用开挖工作面工作时间。上述部署方法因为其脱离了开挖工作面，对施工干扰小，而且将发射源及接收换能器置于浅孔中，所以有以下显著优点：
1)、便于使发射波在直达波、面波延续相位之外，所以反射波不易受直达波、面波干扰，统计面貌清楚，提升了信噪比，同时反射波时域同相轴、频域频差“同相轴”显著；
2)、统计直达波、面波、侧面波皆呈双曲线形态，反射波形态和开挖面上反射形态类似，图像直观，便于识别反射波；
3)、避开了开挖松动带影响，降低了高频衰减，十分有利于提升频率较高声波反射法探测距离精度；
4)、钻孔增加了测试部署横向宽度，从而提升了对前方反射面空间定位精度；
5)、采取了（1-3）kHz较高主频，提升了对前方反射面空间定位精度；
④、地震反射法（负视速度）
地震反射法是将常规地震勘探中钻孔垂直地震剖面法应用于水平状态隧道中，含有显著方向特征，开挖面前方反射信息不受周围干扰，识别不良地质体界面正确度高，预报距离可达100m以上，对施工干扰很小。其基础原理是：在隧道掌子面后一定距离，沿边墙部署一排纵向排列地震检波器，在远离掌子面一端合适处部署地震激发点；激发点激发时产生地震波信号在围岩中传输，当有断层或岩层变层界面时产生反射波，返回信号被接收点检波器接收，其反射波将首先抵达排列末端距离掌子面最近检波器，其传输速度成为负视速度。利用这一特征能够有效地识别反射波，由此可确定反射界面位置；对纵、横波共同分析还可了解反射界面两侧岩性、密实程度改变。

地震反射法隧道超前地质预报工作示意图

⑤、陆地声纳法
陆地声纳法实质是陆上极小偏移距高频宽幅弹性波反射连续剖面法。该法是在掌子面上锤击（或爆炸、电火花）激发弹性波，并在距激发点很近地地方（20～30cm）接收反射波，统计反射波抵达时间，就很轻易求得反射面至测量点位置。适适用于对断层、岩脉、岩溶洞穴等不良地质体地质预报。
测量剖面设在掌子面上，检波器用黄油耦合，用手紧按在岩面上。
(5)、红外线探水
在隧道中，围岩每时每刻全部在向外部发射红外波段电磁波，并形成红外辐射场。岩层在向外部发射红外辐射同时，肯定会把它内部地质信息传输出来。干燥无水地层和含水地层发射强度不一样红外辐射。地下水活动会引发岩体红外辐射场强改变，红外探测仪经过接收岩体红外辐射强度，依据围岩红外辐射场强改变来确定掌子面前方或洞壁四面是否有隐伏含水体。该方法测量快速、施工干扰小，有较高定性判别正确率，但无法预报水量和含水体潜伏具体位置等定量指标。
总体而言，多种超前地质估计预报方法全部有其本身优、缺点，没有哪一个物探方法是万能。在实际实施中，应以地质法为基础，以综合物探方法（采取两种以上可互补物探方法）进行超前地质估计预报，不仅是克服单一物探方法多解性关键手段，而且多个方法之间还能够相互对比验证、优势互补，以取得满意预报效果。
第2节 隧道洞口施工
1、洞口地段施工注意事项
(1)、在场地清理作施工准备时，应先清理洞口上方及侧方有可能滑塌表土、灌木及山坡危石等。
(2)、洞口施工宜避开雨季和融雪期。
(3)、洞口部分圬工基础必需置于稳固地基上。
(4)、洞门拱墙应和洞内相邻拱墙衬砌同时施工连接成整体，确保拱墙连接良好。
(5)、洞口段洞身施工时，应依据地质条件、地表沉陷控制和保障施工安全等原因选择开挖方法和支护方法。
(6)、洞门完成后，洞门以上仰坡脚受破坏处，应立即处理。
2、洞口施工方法
(1)、洞口段围岩为Ⅲ级以下，地层条件良好时，通常可采取全断面直接开挖进洞。
(2)、洞口段围岩为Ⅲ～IV级，地层条件很好时，宜采取正台阶法进洞(不短于20m区段)爆破进尺控制在1.5～2.5m。
(3)、洞口段围岩为Ⅳ～Ⅴ级，地层条件较差时，宜采取上半断面长台阶法进洞施工。
(4)、洞口段围岩为Ⅴ级以上，地层条件差时，可采取分部开挖法和其它特殊方法进洞施工。
第3节 洞身施工
1、全断面开挖法
全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施做支护和衬砌隧道开挖方法，通常适适用于地质条件很好Ⅰ～Ⅱ级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅲ级围岩地段。
全断面法可采取大型机械作业，施工组织单一，掘进进度快，正常进度在150～200m/月。

隧道机械化施工，有三条关键作业线，见下表。
作业线
采取大型机械设备
开挖作业线
钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车（无轨运输时）、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车（有轨运输时）
喷锚作业线
混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、喷锚作业平台进料运输设备及锚杆灌浆设备
模筑衬砌作业线
混凝土拌和作业厂、混凝土输送车及输送泵、施作防水层作业平台、衬砌钢模台车
(1)、施工特点
①、开挖断面和作业空间大、干扰小；
②、有条件充足使用机械，降低人力；
③、工序少，便于施工组织和管理，改善劳动条件；
④、开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。
2、台阶法
台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，台阶间控制一定距离，采取各台阶同时并进隧道开挖工法。两台阶法通常见在Ⅲ级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅳ级围岩地段。台阶法种类较多，可依据围岩条件合理选择。依据台阶长度不一样，划分为长台阶法、短台阶法和微台阶法三种。
施工中采取哪一个台阶法，要依据两个条件来决定，第一是对早期支护形成闭合断面时间要求，围岩越差，要求闭合时间越短，第二是对上部断面施工所采取开挖、支护、出渣等机械设备需要施工场地大小要求。
(1)、长台阶法

长台阶法开挖断面小，有利于维持开挖面稳定，适用范围较全断面法广，通常适适用于地质条件较差Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ级围岩。
(2)、短台阶法

短台阶法适适用于地质条件差Ⅳ、V级围岩，台阶长度定为10~15m，即1~2倍开挖宽度，关键是考虑拉开工作面，降低干扰，所以台阶长度不宜过短。
短台阶法可缩短支护闭合时间，改善早期支护受力条件，有利于控制围岩变形。缺点是上部出渣对下部断面施工干扰较大，不能全部平行作业。
(3)、微台阶法

适适用于Ⅲ、Ⅳ、V级围岩，通常为3～5m台阶长度。微台阶法上下断面相距较近，机械设备集中，作业时相互干扰大，生产效率低，施工速度慢。
3、环形开挖留关键土法
环形开挖预留关键土法是先开挖上部弧形导坑断面并预留关键土平台，再开挖下部两侧边墙、中部关键土隧道开挖工法。通常适用在单线隧道Ⅳ～Ⅴ级围岩，也可用在双线隧道Ⅲ～Ⅳ级围岩地段。

环形开挖预留关键土施工工艺步骤图

环形开挖预留关键土工序图

(1)、工序说明
弧形导坑预留关键土法，将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐层掘进施工。上部宜超前中部3～5m，中部超前下部3～5m，下部超前底部10m左右。为方便机械作业，上部开挖高度控制在4.5m左右，中部台阶高度也控制在4.5m左右，下部台阶控制在3.5m左右。
①、开挖前拱部施作φ42或φ50超前小导管对拟开挖岩体进行注浆预加固，待浆液达成一定强度后，采取小型挖掘机开挖，预留一定厚度由人工持风镐修边到位。
②、每一台阶开挖完成后，立即喷射4cm厚微纤维混凝土对围岩进行封闭，施作系统锚杆，设置型钢钢架及锁脚锚杆，最终铺设钢筋网，分层复喷微纤维混凝土到设计厚度，必需时各台阶设临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。
4、侧壁导坑法
依据侧壁导坑开挖个数，分为单侧壁导坑法及双侧壁导坑法。
(1)、单侧壁导坑法
单侧壁导坑法通常将断面分成三块：侧壁导坑、上台阶、下台阶。侧壁导坑宽度不宜超出0.5倍洞跨，高度以到起拱线为宜。导坑和台阶距离没有硬性要求，通常以施工互不干扰为标准。

因为单侧壁导坑法每步开挖宽度较小，而且封闭型导坑早期支护承载能力大，所以它适适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制软弱松散围岩中。
(2)、双侧壁导坑法
双侧壁导坑法是采取先开挖隧道两侧导坑，立即施作导坑四面早期支护及临时支护，然后再开挖中部剩下土体隧道开挖施工方法，通常适用在Ⅴ～Ⅵ级围岩，也可用于浅埋隧道施工。

双侧壁导坑法工序步骤图

双侧壁导坑法工序图

(1)、工序说明
①、利用上一循环架立钢架施作隧道侧壁小导管及导坑侧壁水平锚杆超前支护，机械开挖①部，人工配合整修，必需时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。施作①部导坑周围早期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架和临时钢架，并设锁脚锚杆，安设横撑。安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
②、在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修，必需时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周围部分初喷4cm厚混凝土，接长钢架临时钢架，安装锁脚锚杆，依据实际地质情况，必需时安设横撑。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
③、在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修，并施作导坑周围早期支护，步骤及工序同①。
④、在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，并施作导坑周围早期支护，步骤及工序同②。
⑤、利用上一循环架立钢架施作隧道侧壁小导管超前支护，机械开挖⑤部，人工配合整修，喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周围初喷4cm厚混凝土，架立拱部型钢钢架，安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
⑥、在滞后于⑤部一段距离后，机械开挖⑥部，人工配合整修，喷5cm厚混凝土封闭掌子面。
⑦、在滞后于⑥部一段距离后，机械开挖⑦部，人工配合整修，喷5cm厚混凝土封闭掌子面。
⑧、在滞后于⑦部一段距离后，机械开挖⑧部，人工配合整修，隧底周围部分初喷4cm厚混凝土。接长临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。拆除下部横撑，安设型钢钢架仰拱单元，使之封闭成环。
⑨、依据监控量测结果分析，待早期支护收敛后，拆除临时钢架及上部临时横撑。利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础和仰拱混凝土。灌筑仰拱填充部至设计高度。
⑩、利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
5、中隔壁法(CD法)
中隔壁法（CD法）是将隧道分为左右两大部分进行开挖，先在隧道一侧采取二或三台阶分层开挖，施作早期支护和中隔壁临时支护，再分台阶开挖隧道另一侧，并进行对应支护施工方法。通常适适用于地质条件为Ⅳ～Ⅴ级围岩，也适适用于浅埋地层隧道暗挖。

中隔壁法(CD法)工艺步骤图

中隔壁法(CD法)工序步骤图

(1)、工序说明
①、利用上一循环架立钢架施作隧道侧壁超前钢花管及导坑侧壁水平锚杆超前支护。人力配合机械开挖①部，高约为6.0m，宽约为7.5m。施作①部导坑周围早期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝
土，架立钢架和临时钢架，并设锁脚锚杆，安装径向锚杆及铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。
②、在滞后于①部一段距离后，挖掘机开挖②部，人工整修表面，导坑周围部分初喷4cm厚混凝土。接长型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆并铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。
③、在滞后于②部一段距离后，挖掘机开挖③部，人工整修表面，施作导坑周围早期支护，步骤及工序同①。
④、在滞后于③部一段距离后，挖掘机开挖④部，人工整修表面，施作导坑周围早期支护，步骤及工序同②。
⑤、在滞后于④部一段距离后，挖掘机开挖⑤部。接长临时钢架至隧底，底部垫槽钢。
⑥、依据监控量测结果分析，待早期支护收敛后，拆除临时钢架。利用仰拱栈桥灌筑 部边墙基础和仰拱。
⑦、利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充部至设计高度。
6、交叉中隔壁法(CRD法)
交叉中隔壁法（CRD工法），是将隧道断面分部分块开挖，先开挖隧道一侧上、中部并施作封闭早期支护和临时支撑，再开挖隧道另一侧上、中部分且施作封闭早期支护和临时支撑。最终，分别开挖隧道左右两块底部，形成隧道早期支护和临时支撑网状封闭支护形式隧道开挖施工方法。通常适适用于Ⅴ～Ⅳ级围岩，也可用于浅埋隧道施工。

交叉中隔壁法（CRD法）工艺步骤图

交叉中隔壁法(CRD法)工序图
(1)、工序说明
①、利用上一循环架立钢架施作隧道侧壁小导管及导坑侧壁水平锚杆超前支护，机械开挖①部，人工配合整修，必需时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。施作①部导坑周围早期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架和临时钢架，并设锁脚锚杆，安设横撑。安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
②、在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修，必需时喷5cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周围部分初喷4cm厚混凝土，接长钢架和临时钢架，安装锁脚锚杆，安设I18横撑，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
③、在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修，并施作导坑周围早期支护，步骤及工序同①。
④、在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，并施作导坑周围早期支护，步骤及工序同②。
⑤、在滞后于④部一段距离后，机械开挖⑤部，人工配合整修，隧底周围部分初喷4cm厚混凝土。接长临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。拆除下部横撑，安设型钢钢架仰拱单元，使之封闭成环。
⑥、依据监控量测结果分析，待早期支护收敛后，拆除临时钢架及上部临时横撑。利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础和仰拱混凝土。
⑦、灌筑仰拱填充部至设计高度。
⑧、利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
7、洞身开挖监理控制关键点
(1)、火工品管理：监理单位定时组织对火工品存放点进行检验，督促施工单位做好火工品入库、出库、退库，账、物应相符无误；
(2)、开挖工法选择：监理单位督促施工单位依据设计给定工法进行开挖施工，当开挖揭示围岩地质条件和设计给定地质条件不一致时，施工、监理、设计、咨询和建设单位应对现场地质条件进行确定，由设计对工法进行变更。施工单位按变更后工法开展施工；
(3)、开挖进尺控制：隧道开挖进尺应符合设计要求。软弱围岩隧道IV、V、VI级地段采取台阶法施工时，上台阶每循环开挖支护进尺V、VI级围岩不应大于1榀钢架间距，IV级围岩不得大于2榀钢架间距。边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。当围岩条件较差时，可缩短每循环开挖进尺，以确保现场施工安全为标准。
(4)、超欠挖：隧道超欠挖控制质量直接决定着隧道施工安全和施工效益。超挖较大不仅轻易造成早期支护背后空洞，还增加了出渣量和喷射混凝土施工时间，间接增加了工序施工时间和原材料使用量。依据不一样围岩条件可合适调整周围眼、辅助眼间距和装药数量，现场监理人员依据开挖效果可立即组织现场人员对爆破参数进行调整。严格控制欠挖，石质围岩部分突出部分≤0.1m2/m2且不得超出5cm，拱墙脚以上1m范围内严禁欠挖。周围炮眼残留率：硬岩≥80%，中硬岩≥60%，并沿开挖轮廓线均匀分布。
(5)、安全步距：现场监理人员应掌握监理工点掌子面、仰拱及二衬里程，查对仰拱、二衬至掌子面安全步距，安全步距不得超标；
(6)、仰拱及边墙基础开挖施工：仰拱及边墙基础开挖深度必需满足要求，不得超挖，若有超挖时必需用同级混凝土回填密实；
(7)、中线、高程及贯通测量：开挖断面高程和中线、净空（考虑预留变形量）和进尺必需满足设计和验标要求。监理单位测量专监应定时组织施工单位测量人员对基准点、隧道中线、高程进行复测，施工误差应满足测量规范要求。
8、隧道施工辅助方法
隧道施工辅助方法也叫超前支护。超前支护是针对软弱不良地层，为稳定掌子面而采取辅助施工方法。隧道施工实践证实，在地质不良地段，掌子面失稳引发事故较多。怎样采取和围岩相适应超前支护方法，对于预防和降低掌子面坍塌极为关键。
掌子面失稳方法多样，如：掌子面正面挤出、侧壁挤出、拱部坍塌甚至冒顶、发生碎屑流、突泥突水、瓦斯异常涌出等等。
常见超前支护方法有超前锚杆、超前大管棚、超前小导管注浆、水平旋喷预支护、机械预切槽法等。
(1)、超前锚杆

①、结构组成
超前锚杆是沿开挖轮廓线，以稍大外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩预锚固，在提前形成围岩锚固圈保护下进行开挖等作业。
②、性能特点及适用条件
特点：柔性较大，整体刚度较小。
适用条件：应力不太大，地下水较少软弱围岩隧道工程中，如土砂质地层、弱膨胀性地层、流变性较小地层、裂隙发育岩体、断层破碎带等、浅埋无显著偏压隧道。
(2)、超前大管棚
①、结构组成
大管棚是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外利用钻机或夯管按一定角度打入直径大于70㎜，长度大于20ｍ钢管，经过钢管注浆预加固拱部地层，并将钢管内采取砂浆充填密实，以降低地层沉降超前地层加固方法。

②、性能特点及适用条件
特点：整体刚度较大，对围岩变形限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力。
适用条件：关键适适用于围岩压力来得快来得大、对围岩变形及地表下沉有较严格要求软弱破碎围岩隧道工程中，或隧道进出洞位置。
③、施工质量控制关键技术指标
管材类别、力学性能、纵向搭接长度、注浆材料和压力必需满足设计要求；
外插角偏差≤10；
孔口距偏差≤±30mm；
孔深偏差≤±50mm。
(3)、超前小导管注浆
①、结构组成
超前小导管注浆是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外按一定角度打入直径为32～60㎜，长度约4～8ｍ带孔钢管（花管），利用钢管注浆，并和钢架连成一体实施围岩加固超前支护方法。

②、性能特点及适用条件
特点：浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或颗粒胶结为整体起到了加固作用，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道渗流通道，起到了堵水作用。
适适用于通常软弱破碎围岩，也适适用于地下水丰富软弱破碎围岩。
③、施工质量控制关键技术指标
管材类别、力学性能、和钢支撑连接、纵向搭接长度、注浆材料和压力必需满足设计要求；
导管安装：
外插角偏差≤20 ；
孔口距偏差≤50mm；
孔深偏差：+50,0mm。
(4)、水平旋喷预支护
使用旋喷注浆机，沿着隧道掌子面周围设计位置旋喷注浆形成旋喷柱体，经过固结体相互咬合形成预支护拱棚。
通常每根旋喷体，首先经过水平钻机成孔，钻到设计位置以后，伴随钻杆退出，用水泥浆或水泥一水玻璃双浆液旋喷注入钻成孔腔，经过高压射流切割腔壁土体，被切割下土体和浆液搅拌混合、固结形成直径600mm左右固结体，同时周围地层受到压缩和固结，其土体物理力学性能得到—定程度改善。
适适用于软塑土体、含水砂层等超前加固和支护。

(5)、机械预切槽法
用特制链式机械切刀沿断面周围连续切割出一条厚约数十厘米，深数米窄槽，同时应用和切刀一体化混凝土灌注设备注入混凝土，形成一个连续，起预先支护作用混凝土拱壳。然后在“拱壳”支护下进行工作面全断面机械挖掘。
施工步骤：
①、用预切槽锯沿隧道外轮廓切—条宽15～30cm、长约5m切槽。
②、在切槽内立即填充高强度喷射混凝土，形成长3～5m整体连续拱，两次连续拱搭接长度为0.5～2.0m，视围岩不一样而定。
③、在安全稳定作业环境下，用挖掘机或臂式掘进机开挖前作业面。
④、必需时，在作业面上喷混凝土。
⑤、紧随其后，安装隧道防水层，进行二次衬砌。

第6节 早期支护
早期支护通常由锚杆、钢架、钢筋网、喷射混凝土等及其它们组合组成，它是现代隧道工程中最用支护形式和方法。
1、锚杆
锚杆是在围岩开挖后，为避免岩体松散塌陷，在岩体中打入实心或空心钢材加工杆体，起到对土体加筋和联结成整体作用，锚杆和围岩间采取砂浆或其它材料固结，并设置钢垫板固定。
(1)、锚杆部署
锚杆部署分为局部部署和系统部署。
①、局部部署。它关键用在裂隙围岩。关键加固不稳定块体，隧道拱顶受拉破坏区为关键加固区域。
②、系统部署。在破碎和软弱围岩中，通常采取系统部署锚杆，对围岩起到整个加固作用。对于局部很破碎、软弱围岩部位或可能出现过大变形部位，应加设长锚杆。
(2)、锚杆长度
确定锚杆长度时，关键应考虑地质条件。在成块和成层岩层中，锚杆长度应大于围岩松弛范围。假如是为了取得拱效应或为了加固、改良围岩时，锚杆端头亦可锚固在非稳定岩层中，但锚固应含有足够抗拔力。
(3)、锚杆施工质量指标
①、锚杆材质、力学指标满足设计要求；
②、系统锚杆完成后必需立即施作垫板，垫板应和基面密贴；
③、锚杆安装数量、锚固材料应满足设计要求；
④、锚杆安装许可偏差：孔深超出杆长10Cm，孔距±15Cm，杆体长入长度大于设计长度95%；
⑤、砂浆锚杆注浆饱满度应大于80%；
⑥、严禁使用药包锚杆替换中空锚杆。
2、锁脚锚杆(管)
(1)、锁脚锚杆和系统锚杆不一样作用：锁脚锚杆关键是对钢架(格栅)进行固定，而系统锚杆关键是对围岩进行加固；
(2)、锁脚锚杆施工工序：成孔－清孔－锚固剂－安装锚杆－锚杆和钢架焊接；
(3)、锁脚锚杆数量和长度应满足设计要求；
(4)、锁脚锚杆插打方向可依据沉降观察数据进行水平和垂直调整；
(5)、锁脚锚杆和钢架应焊接牢靠，焊条不应低于4字头；
3、钢架
钢架是在隧道开挖后早期支护期间，为使围岩保持稳定而根据隧道开挖轮廓线布设钢格栅或型钢、钢轨等制成骨架结构。钢架安装后，可快速限制围岩变形、达成支撑围岩稳定目标，它通常和钢筋网、喷射混凝土等结合在一起共同受力。钢拱架能够采取型钢、工字钢、钢管或钢筋制成。现场采取以钢筋制作格栅钢架和型钢钢架较多。
(1)、钢架安装质量指标
①、钢架和围岩或喷射砼间无间隙；
②、钢架材质、规格、力学性能满足设计要求；
③、钢架安装不得侵入二衬净空；
④、接头质量满足设计要求；
⑤、拱顶及受力较大部位严禁设置接头；
⑥、安装许可偏差：纵向间距：±10Cm；环向及高程：±5Cm；垂直度：± 20。
4、钢筋网片
在喷射混凝土中增设钢筋网，能够预防受喷面因为承受喷射力而塌落，降低回弹量、增大喷射混凝土层抗变形能力，增强早期支护整体作用。通常和锚杆或钢架焊接成一体。
(1)、钢筋网安装质量指标
①、钢筋网和初喷砼应结合紧密；
②、钢筋网材质、规格、制作和安装位置应满 足设计要求；
③、钢筋网网格制作偏差为±1Cm，网片搭接长度为1～2个网孔。
(2)、钢筋网片施工监理关键点
①、钢筋网采取直径8mm圆钢，网格间距通常200～250mm。
②、纵横向钢筋采取点焊连接，使用前要除锈和擦去油迹和浮土。
③、钢筋网应在初喷后挂设，且被喷射混凝土包裹，混凝土保护层大于30mm。
④、和钢架、锚杆共同作用时，采取焊接连接方法固定。
⑤、受力要求较高时，可采取双层钢筋网。
5、喷射混凝土
喷射混凝土是在地下工程施工中，为立即使开挖工作面稳定一个支护方法。它是借助喷射机械，将水泥、砂、石子、水按百分比配合成拌和料（并掺加速凝剂），高速喷射到受喷面上，依靠高速喷射时集料反复连续撞击压密混凝土硬化而成支护方法。其喷射混凝土能够在几分钟内终凝，且强度增加快，并和其它支护方法如锚杆、钢筋网联合形成支护整体，抑制围岩变形，实现围岩快速稳定。
(1)、喷射混凝土质量控制指标
①、原材料合格，速凝剂防受潮变质，严控水灰比；
②、采取分段、分片、分层进行，分段长度不宜大于6m。先将低洼处大致喷平，再自下而上次序分层、往复喷射；分片喷射要自下而上进行，先喷钢架和壁面间，再喷两钢架间；边墙从墙脚开始向上；分层喷射时，一次喷射厚度，拱部5～6cm，不超出10cm(验标)，边墙 7～10cm，不超出15cm(验标) ；
③、喷射速度要合适，通常工作风压：边墙0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa
④、喷射角度尽可能靠近90°，喷嘴和受喷面间距宜为1. 2m(验标0.6－1.8m)；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°；
⑤、喷射混凝土终凝2小时后进行养护，提议喷雾养护。养护时间大于14d。当气温低于+5℃时，不得洒水养护。早起强度满足设计要求，C25以上砼24h强度不得低于10MPa，而且28d标准龄期强度满足设计要求；
⑥、每作业环检验一个断面，自拱顶起每2m设置检验点，检验点数90%及以上大于设计厚度；
⑦、和围岩密贴背后无空洞，和钢支撑、钢筋网紧密结合。表面平整度：2m靠尺测试许可偏差为10Cm；
第7节 监控量测
1、监控量测目标
对量测数据立即整理分析，为施工提供相关围岩稳定性、支护可靠性、二衬合理施作时间、围岩等级及支护参数调整、施工方法改变信息和依据，确保施工和结构安全。
2、监控量测项目
(1)、必测项目：洞内外观察、拱顶下沉、拱脚下沉、净空改变、地表沉降(浅埋隧道)
(2)、选测项目：围岩压力、钢架内力、喷射混凝土内力、二衬衬砌内力、早期支护和二衬接触压力、锚杆轴力、隧道隆起、围岩内部位移、爆破振动、孔隙水压力、渗漏水量
3、点位埋设要求
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