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1、.隧道工程施工技术培训目 录第一章 隧道基础知识21隧道的定义及新奥法施工原理21.1隧道定义21.2新奥法施工原理22隧道分类33隧道特点44隧道组成45隧道衬砌构造46 隧道衬砌67洞门97.1洞门作用97.2洞门型式98明洞129附属建筑物1510隧道施工方法1711 隧道围岩分级1911.1围岩基本概念1911.2围岩分级的判定方法2011.3软弱围岩的特征2012隧道施工测量2112.6隧道施工测量要点2413、隧道监控量测2513.1监控量测作用2513.2 监控量测项目2513.3 监控量测流程2613.4 数据处理2613.4监控量测信息化2614 超前地质预报2814.1 超

2、前地质预报定义2814.2 超前地质预报目的2814.3 超前地质预报主要方法和适用条件2814.4 超前地质预报主要内容2815隧道施工的相关文件29第二章 分部工程施工要点291洞口施工291.1排水施工301.2拉槽土方开挖及防护301.3管棚进洞301.4 套拱进洞321.5 洞门及洞口段衬砌施工方法及工艺321.6注意事项332洞身开挖332.1主要开挖方法332.2三台阶七步法332.3 交叉中隔壁法（CRD法）开挖342.4 三台阶临时仰拱开挖法362.5 三台阶临时横撑法372.6 双侧壁导坑法392.7 预留核心土台阶法开挖412.8钻爆设计423支护施工463.1 超前小导

3、管473.2 钢架安装483.3 锚杆施工493.4 钢筋网施工513.5 喷射混凝土施工514 仰拱及底板施工545 防排水施工555.1 隧道内防水系统组成555.2 防水板铺设575.3 纵环向排水管布设605.4 止水带安装615.5 止水条安装626 二次衬砌施工626.1 施工工艺流程626.2 施工要求63第三章 质量通病及处理措施701 超欠挖702 超前小导管外插角、孔距、孔深偏差超标703 黄土隧道开挖后的坍落704 富水隧道隧底开挖时拱顶沉降量大715 初期支护分层喷射混凝土掉层脱落716 钢架安装偏差大717 钢架后砼喷射不饱满、不密实728 喷射混凝土养护不到位729

4、 喷射混凝土拱顶部位出现空洞7210 拱脚（拱架连接处）喷射混凝土疏松，表面“松树节”现象7211 仰拱混凝土与仰拱支护之间有夹层，不密贴7312 黄土隧道或软硬岩石交接地带拱脚初支产生纵向裂缝7313 锚杆安装不牢固，抗拔力不够7314 二次衬砌施工缝止水带位移7415 二次衬砌钢筋位置不准确7416 隧道衬砌混凝土裂缝7417 衬砌环向施工缝渗漏水7418 衬砌混凝土局部蜂窝现象7519 衬砌混凝土局部出现孔洞7520 衬砌混凝土麻面7621 衬砌混凝土缺棱掉角7622 二衬混凝土与初支间空洞7723 二衬砼强度不够、均质性差7724 二次衬砌钢筋锈蚀、绑扎不满足要求7725 混凝土内主筋

5、、架立筋或箍筋局部裸露7826 相邻断面衬砌砼表面接茬处错台超出标准7827 仰拱曲度不够7928 仰拱两端和仰拱填充两侧中埋式止水带位置不正确7929 防水板松弛度不足7930 防水板铺设损坏7931 排水沟不通畅8032 隧道内空气污浊、粉尘浓度大80第四章 主要风险源及安全注意事项821 隧道工程施工危险源辨识822 隧道工程施工现场安全控制要点85第五章 典型案例分析1001 软弱围岩隧道预防坍方事故案例1001.1郑西客专南山口隧道大坍方1001.2贵广铁路东科岭隧道涌砂坍方1011.3 张集铁路旧堡隧道初期支护开裂变形1021.4集包铁路新旗下营隧道坍方1031.5兰新铁路第二双线

6、甘青段小平羌隧道出口坍方1031.6十天高速公路陕鄂界隧道拱顶落石1041.7南二十里铺隧道出口整体下沉1062 标准化施工案例108112第一章 隧道基础知识1隧道的定义及新奥法施工原理1.1隧道定义隧道是修筑在岩体、土体或水底，两端有出入口的，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道。供交通立体化、穿山越岭、地下通道、越江、过海、管道运输、电缆地下化、水利工程等使用。铁路隧道长度就是其进出口洞门墙外表面与线路内轨顶面标高线交点之间的距离。公路隧道长度就是其进出口洞门墙外表面与路面的交线同路线中线交点间的距离。1.2新奥法施工原理新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚

7、杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。新奥法施工方法包括全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔墙法和交叉中隔墙法、双侧壁导坑法。1.2.1台阶法该工法一般适合于级围岩，要求台阶长度不大于1倍洞径，仰拱距掌子面距离不大于2倍洞径。1.2.2环形导坑(预留核心土)法该方法利用核心土稳定掌子面，然后开挖两侧边墙、中部核心土，最后开挖仰拱。该工法步骤多，工艺要求高。软弱围岩大断面隧道多采用环形导坑法（三台阶七步流水法），出现的问题也最多，对该工法技术要求如下（双线隧

8、道）：上台阶每循环开挖进尺、级围岩不大于1榀钢架，级不大于2榀。边墙开挖进尺不大于2榀。仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆（管），每循环开挖进尺不大于3m。初期支护封闭成环位置距掌子面距离原则上不宜不大于2倍洞径。根据地质、量测情况，设置临时仰拱或横撑。1.2.3CD法（中隔壁法）该工法合于浅埋地段或穿越建（构）筑物时采用，以减少沉降，防止坍方。该工法是将隧道分为左右两部分进行开挖，先在一侧采用台阶法分层开挖及支护，再开挖隧道另一侧。每台阶纵向长度35m。初期支护仰拱紧跟下台阶，封闭成环。1.2.4双侧壁导坑法该工法在特大断面等特殊条件下采用。该工法先开挖隧道两侧导坑，再进行中部开挖支护。工法特点

9、：控制沉降变形好，但连接点多，受力复杂，对工艺要求高。1.2.5开挖工法选择要点开挖工法应根据地质情况和地层加固情况确定。实施中根据地质情况和量测成果及时调整工法。开挖工法选择时，原则上在确保安全条件下，应从简单到复杂，尽量减少开挖步骤。现场施工应严格执行设计工法，不得擅自更改。2隧道分类按照隧道所处的地质条件分类：分为土质隧道和石质隧道。按照隧道的长度分类：分为短隧道（铁路隧道规定：L500m；公路隧道规定：L500m）、中长隧道（铁路隧道规定：500L3000m；公路隧道规定：500L1000m）、长隧道（铁路隧道规定：300010000m；公路隧道规定：L3000m）。按照国际隧道协会（

10、ITA）定义的隧道的横断面积的大小划分标准分类：分为极小断面隧道（23）、小断面隧道（310）、中等断面隧道（1050）、大断面隧道（50100）和特大断面隧道（大于100）。按照隧道所在的位置分类：分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称城市隧道，这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。按照隧道埋置的深度分类：分为浅埋隧道和深埋隧道。按照隧道的用途分类：分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。3隧道特点是交通运输线路穿越天然障碍的有效方法穿越的地质条件

11、复杂多变，工程定位、设计、施工方法要随时相应调整施工作业面窄，劳力设备受到限制，工业化、机械化施工要求高：造价昂贵。4隧道组成隧道的主体建筑物由洞身和洞门两部分组成。在隧道进口或出口段，如果仰坡表层岩土风化严重，易塌落时，则延长洞身或加筑明洞洞口，保证行车安全隧道的附属建筑物，包括：人行道（或避车洞）和防排水设施，长、特长隧道还有通风道、通风机房、供电、照明、信号、消防、通讯、救援及其它量测、监控等附属设施5隧道衬砌构造开挖后的隧道，为了保持围岩的稳定性，一般需要进行支护和衬砌；支护的主要方式有：锚杆、钢架、钢筋网、喷射混凝土及其组合；衬砌的主要方式有：整体式混凝土衬砌、拼装式衬砌、喷射混凝土

12、衬砌和复合式衬砌等。5.1锚杆锚杆是将破碎或不稳定岩体(块)与牢固稳定的岩体连结在一起以提高整体稳定性的一种支护措施。按照锚固形式可划分为全长粘结型、端头锚固型、摩擦型和预应力型四种。锚杆对地下工程的稳定性起着重要的作用，尤其是在节理裂隙岩体中，锚杆对岩体的加固作用十分明显，具有结构简单、施工方便、成本低和对工程适应性强等特点。图1-1 锚杆示意图图1-2 锚杆支护示意图5.2钢架当围岩软弱、破碎严重且自稳性差时，隧道开挖后，需要及时提供足够强的支护约束围岩变形。在初期支护内设置钢拱架将增大支护结构早期的刚度，阻止围岩的过度变形并承受部分的松弛荷载。钢架分为型钢和格栅钢架两种。图1-5 钢架示

13、意图5.3钢筋网钢筋网喷射混凝土是在喷射混凝土之前，在岩面上挂设钢筋网，然后再喷射混凝土。目前，我国在各类隧道工程中应用钢筋网喷射混凝土支护的比较多，主要用于软弱破碎围岩，而更多的是与锚杆或者钢拱架构成联合支护。钢筋网通常作环向和纵向布置。环向筋一般为受力筋，由设计确定，直径12mm左右；纵向筋一般为构造筋，直径610mm；网格尺寸一般为20cmx20cm, 20cmx25cm,25cmx25cm,25cmx30cm或30cmx30cm等。5.4喷射混凝土喷射混凝土既是一种新型的支护结构，又是一种新的施工工艺。它是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序，将掺有速凝剂的细石混凝土，喷射到岩壁表面上，

14、并迅速固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用。喷射混凝土可以作为隧道工程的永久性或临时性支护，也可以与各种形式的锚杆、钢拱架、钢筋网等构成组合式支护结构。它的灵活性也很大，可以根据需要分次追加厚度。图1-6 喷射混凝土示意图5.5 多种措施组合支护钢架+钢筋网+锚杆+喷射混凝土组合，锚杆+钢筋网+喷射混凝土组合，钢筋网+喷射混凝土组合等。图1-7 组合支护示意图6 隧道衬砌6.1整体式混凝土衬砌隧道开挖后，以较大厚度和刚度的整体模筑混凝土作为隧道的结构。整体式衬砌按照工程类比、不同围岩级别采用不同的衬砌厚度。其形式有直墙式和曲墙式两种，而曲墙式又分为有仰拱和无仰拱两种。6.1.1直墙式衬砌

15、适用于地质条件比较好，以垂直围岩压力为主而水平围岩压力较小的情况。主要适用于级围岩，直墙式衬砌由上部拱圈、两侧竖直边墙和下部铺底三部分组合而成。图1-8 隧道直墙式衬砌图6.2.1 曲墙式衬砌曲墙式衬砌适用于地质较差，有较大水平围岩压力的情况。主要适用于级及以上的围岩，或级围岩双线隧道；多线隧道也采用曲墙有仰拱的衬砌。曲墙式衬砌由顶部拱圈、侧面曲边墙和仰拱/底板(或铺底)组成。图1-9 隧道曲墙式衬砌图在级围岩无地下水，且基础不产生沉降的情况下可不设仰拱，只做铺底；一般均需设仰拱，以抵御隧道底部的围岩压力和防止衬砌沉降，并使衬砌形成一个环状的封闭整体结构，以提高衬砌的承载能力。6.2复合式衬砌

16、复合式衬砌是指把衬砌分成两层或两层以上，可以是同一种形式、方法和材料施作的，也可以是不同形式、方法、时间和材料施作的。目前大都采用内外两层衬砌。按内外衬砌的组合情况可分为：初期支护与二次衬砌。根据围岩条件不同，分别采用不同的断面形式和支护、衬砌参数。图1-10 隧道复合式衬砌图复合式衬砌是先在开挖好的洞壁表面喷射一层早强的混凝土(有时也同时施作锚杆)，凝固后形成薄层柔性支护结构(称初期支护)。它既能容许围岩有一定的变形，又能限制围岩产生有害变形，其厚度多在520cm 之间。 一般待初期支护与围岩变形基本稳定后再施作内衬。为了防止地下水流入或渗入隧道内，可以在外衬和内衬之间设防水层，其材料可采用

17、软聚氯乙烯薄膜、聚异丁烯片、聚乙烯等防水卷材，或用喷涂防水涂料等。复合式衬砌可以满足初期支护施作及时、刚度小、易变形的要求，且与围岩密贴，从而能保护和加固围岩，充分发挥围岩的自承作用。 二次衬砌后，衬砌内表面光滑平整，可以防止外层风化，装饰内壁，增强安全感，是一种合理的结构形式，也是目前公路、铁路隧道主要的结构形式。6.3锚喷式衬砌锚喷式衬砌是指锚喷结构既作为隧道临时支护，又作为隧道永久结构（单层衬砌）的形式。它具有隧道开挖后衬砌及时、施工方便和经济的显著特点。 锚喷式衬砌在围岩整体性较好的军事工程、各类用途的使用期较短及重要性较低的隧道中广泛使用。在公路、铁路隧道设计规范中，都有根据隧道围岩

18、地质条件、施工条件和使用要求可采用锚喷衬砌的规定铁路隧道设计规定中规定，锚喷衬砌设计应符合下列要求： 锚喷衬砌内轮廓线应适当加大，除考虑施工误差和位移量外，应再预留10 cm作为必要时补强用。 遇到下列情况时不应采用锚喷衬砌：地下水发育或大面积淋水地段；能造成衬砌腐蚀或特殊膨胀性围岩地段；最冷月平均气温低于-5地区的冻害地段；有其他要求的隧道。6.4装配式衬砌装配式衬砌是将衬砌分成若干块构件，这些构件在现场或工厂预制，然后运到坑道内用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌。这种衬砌的特点是：拼装成环后立即受力，便于机械化施工，改善劳动条件，节省劳力。目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道和水底隧道中

19、采用。在铁路、公路隧道中由于装配式衬砌要求有一定的机械化设备，施工工艺复杂，衬砌的整体性及抗渗性差而未能推广使用。7洞门7.1洞门作用减小洞口土石方开挖量；稳定边、仰坡；引离地表水流；为了保护岩（土）体的稳定和使车辆不受崩塌、落石等威胁，确保行车安全装饰洞口。7.2洞门型式隧道洞门型式主要有：环框式洞门、端墙式洞门、翼墙式洞柱式洞门及台阶式洞门、斜交式洞门、喇叭口式洞门。7.2.1环框式洞门当隧道洞口岩层坚硬、整体性好、节理不发育，且不易风化，路堑开挖后仰坡为稳定，又无较大的排水量要求时，可采用环框式洞门。 图1-137.2.2 端墙式（一字式）洞门当地形开阔，石质基本稳定，边坡仰坡不高时，常

20、采用端墙式洞门。其作用在于支护洞口仰坡，保持其稳定，并将仰坡水流汇集，向两侧排出。图1-147.2.3 翼墙式（八字式）洞门当洞口地质较差（级及以上围岩），山体纵向推力较大时，在端墙式洞门的单侧或双侧设置翼墙。图1-157.2.4 柱式洞门地形较陡（级围岩），仰拱有下滑的可能性，又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时，可在端墙中部设置2个（或4个）断面较大的柱墩，以增加端墙的稳定性。图1-167.2.5台阶式洞门当洞口位于地形等高线与线路斜交，地形横披较缓的傍山地段时，洞门一侧边仰坡较高时，为了提高靠山侧仰坡起拔点，减少仰拱高度，将端墙顶部改为逐级升高的台阶形式，以减少洞门的圬工数量。图1-1

21、77.2.6 斜交式洞门当隧道洞口地面等高线斜交时，为了缩短隧道长度、减少挖方数量，可采用平行于等高线与线路呈斜交的洞口。图1-187.2.8喇叭口式洞门高速铁路隧道，为了减缓高速列车的空气动力学效应，对单线隧道，一般设喇叭口缓冲段，同时兼作隧道洞门。图1-198明洞明洞是隧道的一种变化形式，它用明挖法修筑。所谓明挖是指把岩体挖开，在露天修筑衬砌，然后回填土石。这样修筑的构筑物，外形几乎与隧道无异，有拱圈、边墙和底板，净空与隧道相同，和地表相连处，也设有洞门、排水设施等。 明洞一般修筑在隧道的进出口处，当遇到地质差且洞顶覆盖层较薄，用暗挖法难以进洞时，或洞口路堑边坡上有落石而危及行车安全时，均

22、需要修建明洞。它是隧道洞口或线路上起防护作用的重要建筑物，在铁路线上使用的较多。明洞的结构类型常因地形、地质和危害程度的不同，有多种形式，采用最多的为拱式明洞和棚式明洞两种。 图1-208.1拱式明洞拱式明洞由拱圈、边墙和仰拱(或铺底)组成，它的内轮廓与隧道相一致，但结构厚度要比隧道大。常见拱式明洞有：8.1.1 路堑式对称型图1-21 路堑式对称型拱式明洞8.1.2 路堑式偏压型图1-22 路堑式偏压型拱形明洞8.1.3 半路堑式偏压型图1-23 半路堑式偏压型拱形明洞8.1.4半路堑式单压型图1-24 半路堑式单压型拱形明洞8.2棚式明洞有些傍山隧道，地形的自然横坡比较陡，外侧没有足够的场

23、地设置外墙及基础或确保其稳定，这时采用另一种建筑物棚式明洞。棚式明洞常见的结构形式：盖板式、钢架式、悬臂式图1-25 盖板式棚式明洞图图1-26 悬臂式棚式明洞图9附属建筑物为了使隧道正常使用，保证列车安全运营，除主体建筑物外，还必须修筑一些附属建筑物。其中包括：防排水设施，电力及通信信号的安放设施等。 9.1防排水设施 隧道的永久性防排水是通过防排水工程措施实现的。经过理论和实践经验的总结，提出了“截、防、堵、排结合，因地制宜，综合治理”的原则。截：截断地表水和地下水流入隧道的通道，洞口地表设天沟等截水沟以及地表陷穴等整治；防：防止地下水从衬砌背后渗入隧道内，充分利用混凝土自防水能力，以及在

24、衬砌与支护之间设置的防水层；堵：向支护背后压注水泥砂浆，用以充填支护与围岩间的空隙，以堵住地下水的通道，并使支护与围岩形成整体，改善支护受力条件；排：将地下水排入隧道内，再经由洞内排水沟（排水沟及盲沟）排走。图1-27 隧道防排水图（一）图1-28 隧道防排水图（二）9.2隧道附属建筑物9.2.1避车洞当列车通过隧道时，为了保证洞内行人、维修人员及维修设备(小车、料具)的安全，在隧道两侧边墙上交错均匀修建的人员躲避及放置车辆、料具的洞室叫避车洞。避车洞根据其断面尺寸的大小分为大避车洞及小避车洞两种。图1-29 避车洞 大避车洞在碎石道床的隧道内，每侧相隔300 m布置一个大避车洞，在整体道床的

25、隧道内，因人员行车待避较方便，且线路维修工作量较小，可相隔420 m布置。小避车洞 无论在碎石道床或整体道床的隧道内，每侧边墙上应在大避车洞之间间隔60m (双线隧道按30m)布置一个小避车洞。9.2.2电力及通信设施电缆槽：电缆槽用混凝土浇筑，可与水沟同侧并与水沟并行，或设置在水沟的异侧。槽内铺以细砂做垫层，低压电缆可直接放在垫层面上，高压电缆则吊在槽边预埋的托架上。槽顶设有盖板防护。信号继电器箱和无人增音站洞：隧道内如需设置信号继电器箱时，则应在电缆槽同侧设置信号继电器箱洞；根据电讯传输衰耗和通讯设计要求，在隧道内设置无人增音站时。其位置可根据通讯要求确定。可与大避车洞结合使用，如不能结合

26、时，则另行修建。10隧道施工方法10.1隧道施工方法传统的矿山法：是采用钻爆法开挖和钢木构件支撑的施工方法。隧道掘进机法：是一种开挖与出碴联合作业的掘进机械，能连续掘进。盾构法（Shield）：是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，是通过软弱含水层，特别是河底、海底，以及城市中心区修建隧道的一种机械。明挖法：是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺做施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。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，也可逆作。浅埋暗挖法：是参考新奥法的基本原理。地下连续墙：也称为

27、混凝土地下墙、连续地中墙。它是起挡土、承重、防水作用传统矿山法矿山法（钻爆法）新奥法山岭隧道施工隧道施工方法掘进机法水底隧道施工浅埋及软体隧道施工盾构法沉管法盾构法浅埋暗挖法盖挖法地下连续墙明挖法图1-30 隧道施工方法分类图10.2隧道施工原则隧道施工十八字原则：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。管超前：指采用超前管棚或超前导管注浆加固地层。掌子面未开挖前先进行超前管棚或超前导管注浆加固地层，使松散、软弱地层经注浆加固后形成一个壳体，增强其自稳能力，防止地层坍塌现象产生。严注浆： 在导管超前支护后，立即进行压注水泥浆液填充砂层孔隙，浆液凝固后，土体集结成具有一定强度的“结石体”

28、使周围地层形成一个壳体，增强其自稳能力，为施工提供一个安全环境，严注浆包含以下三个方面内容： 超前导管注浆（单浆液或双浆液） 拱脚及墙部开挖前按规定预埋管注浆。初期支护背后注浆（低压力0.20.4Mpa） 短开挖 ：根据地层情况不同，采用不同的开挖长度，一般在地层不良地段每次开挖进尺采用0.5m0.8m，甚至更短，由于开挖距离短可争取时间架立钢拱架，及时喷射混凝土，减少坍塌现象的发生。 强支护：一定按照喷射混凝土开挖架立钢架挂钢筋网喷混凝土的次序进行初期支护施工。采用加大拱脚办法以减小地基承载应力。 快封闭：初期支护从上至下及早形成环形结构，是减小地基扰动的重要措施。采用正台阶法施工时，下半断

29、面及时紧跟，及时封闭仰拱。 勤量测 ：坚持监控量测资料进行反馈指导施工，是浅埋暗挖法施工的基点，所以地面、洞内都要埋设监控点，通过这些监控点可以随时掌握地表和洞内土体各点因开挖和外力产生的位移来指导施工。11 隧道围岩分级11.1围岩基本概念围岩：隧道周围一定范围内，对其稳定性产生影响的岩体；围岩压力：是指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。它包括由地应力引起的围岩应力以及围岩变形受阻而作用在支护结构上的作用力。从狭义上来理解，围岩压力是指围岩作用在支护结构上的压力。在工程中一般研究狭义的围岩压力。地质环境：隧道工程所赋存的地质环境的内涵很广，包括地层特征、地下水状况、开挖隧道前

30、就存在于地层中的原始地应力状态、地温梯度等 。表1-1 隧道围岩分类表围岩级别围岩主要工程地质条件围岩开挖后的稳定状态（单线）围岩弹性纵波速度p(km/s)主要工程地质特征结构特征和完整状态极硬岩（单轴饱和抗压强度RC60MPa）：受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或夹层）；层状岩层为巨厚层或厚层，层间结合良好，岩体完整呈巨块状整体结构围岩稳定，无坍塌，可能产生岩爆4.5硬质岩（RC30MPa）：受地质构造影响较重，节理较发育，有少量软弱面（或夹层）和贯通微张节理但其产状及组合关系不致产生滑动；层状岩层为中厚层或厚层，层间结合一般，很少有分离现象，或为硬质岩石偶夹软质岩石呈巨块或大块状

31、结构暴露时间长，可能会出现局部小坍塌；侧壁稳定，层间结合差的平缓岩层，顶板易塌落4.53.5硬质岩（RC30MPa）：受地质构造影响严重，节理发育，有层状软弱面（或夹层）但其产状及组合关系不致产生滑动；层状岩层为薄层或中厚层，层间结合差，多有分离现象，硬质、软质岩石互层呈块（石）碎（石）状镶嵌结构拱部无支护时可能产生小坍塌；侧壁基本稳定，爆破震动过大易塌2.54.0较软岩（RC=1530MPa）：受地质构造影响较重，节理较发育，层状岩层为薄层、中厚层、厚层，层间结合一般呈大块状结构硬质岩（RC30MPa）：受地质构造影响极严重，节理很发育，层状软弱面（或夹层）已基本破坏呈碎石状压碎结构拱部无支

32、护时可能产生较大坍塌；侧壁有时失去稳定1.53.0软质岩（RC530MPa）：受地质构造影响严重，节理发育呈块（石）碎（石）状镶嵌结构土体：1.具压密或成岩作用的黏性土、粉土及砂类土；2.黄土（Q1、Q2）;3.一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土1和2呈大块状压密结构，3呈巨块状整体结构岩体：软岩，岩体破碎至极破碎；全部极软岩及全部极破碎岩（包括受构造影响严重的破碎带）呈角砾碎石状松散结构围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常小坍塌；浅埋时易出现地表下沉（陷）或塌至地表1.53.0土体：一般第四系坚硬、硬塑黏性土，稍密及以上、稍湿或潮湿的碎石土、卵石土、圆砾土、角砾土、粉土及黄土

33、（Q3、Q4）非黏性土呈松散结构，黏性土及黄土呈松软结构岩体：受构造影响严重呈破碎、角砾及粉末、泥土状的断层带黏性土呈易蠕动的松软结构，砂性土呈潮湿松散结构围岩极易易坍塌变形，有水时土砂常与水一起涌出；浅埋时易塌至地表或塌至地表1.0 （饱和状态的土1.5）土体：软塑状黏性土，饱和的粉土、砂类土等注：1 表中“围岩级别”和“围岩主要工程地质条件”栏，不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊；11.2围岩分级的判定方法隧道围岩分级的综合评判方法按以下顺序进行：根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ，综合进行初步分级。围岩分级中岩石坚硬程度、岩体完整程度两个基本

34、因素的定性划分和定量指标及其对应关系应符合有关规定。围岩详细定级时，如遇下列情况之一，应对岩体基本质量指标BQ进行修正：有地下水；围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用；存在高初始应力。11.3软弱围岩的特征软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩。有以下三个特征：岩体破碎松散、粘结力差：一般为土层、岩体全风化层、挤压破碎带等构成的围岩，由于结构破碎松散，岩体间的粘结力差，开挖洞室后，仅靠颗粒间的摩擦效应和微弱胶结作用成拱，这类岩体极不稳定，尤其是在浅埋地段容易发生坍塌冒顶。围岩强度低、遇水易软化：一般以页岩、泥岩、片岩、炭质岩、千枚岩等为代表的软质岩地层，由于

35、其强度低、稳定性差，开挖暴露后易风化、遇水易软化，尤其是深埋地段受高应力影响容易发生塑性变形，造成洞室内挤。岩体结构面软弱、易滑塌：主要是存在于受结构面切割影响严重的块状岩体中，由于结构面的粘结强度较低，开挖后周边岩体极易沿结构面产生松弛、滑移和坠落等变形破坏现象。12隧道施工测量隧道施工测量共有以下五种类型：隧道洞外控制测量；隧道洞外、洞内联系测量；隧道洞内控制测量；隧道洞内中线测量；隧道施工放样。12.1隧道洞外控制测量隧道洞外控制测量是在隧道各开挖口之间建立一精密的控制网，以便根据它进行隧道的洞内控制测量或中线测量，保证隧道的准确贯通。洞外控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。洞外平面

36、控制测量常用的方法有：中线法、精密导线法、三角测量、三边测量、边角测量或综合使用，此外还可以采用GPS测量。12.2隧道洞外、洞内联系测量12.2.1进洞关系的计算和进洞测量洞外控制测量完成以后，应把各洞口的线路中线控制桩和洞外控制网联系起来。由于控制网和线路中线两者的坐标系不一致，应首先把洞外控制点和中线控制桩的坐标纳入同一坐标系统内，故必须先进行坐标变换计算，得到控制点在变换后的新坐标。其坐标变换计算公式可以采用解析几何中的坐标转轴和移轴计算公式。一般在直线段以线路中线作为x轴；曲线上则以一条切线方向作为x轴。用线路中线点和控制点的坐标，反算两点的距离和方位角，从而确定进洞测量的数据。12

37、.2.2由洞外向洞内传递方向和坐标为了加快施工进度，隧道施工中除了进出洞口之外，还会用斜井、横洞或竖井来增加施工开挖面。为此就要经由它们布设导线，把洞外导线的方向和坐标传递给洞内导线，构成一个洞内、外统一的控制系统，这种导线称为联系导线，联系导线属支导线性质，其测角误差和边长误差直接影响隧道的横向贯通精度，故使用中必须多次精密测定、反复校核，确保无误。当由竖井进行联系测量时，可以采用垂准仪光学投点、陀螺经纬仪定向的方法，来传递坐标和方位。12.2.3洞外向洞内传递高程经由斜井或横洞向洞内传递高程时，一般均采用往返水准测量，当高差较差合限时取平均值的方法。由于斜井坡度较陡，视线很短，测站很多，加

38、之照明条件差，故误差积累较大，每隔10站左右应在斜井边脚设一临时水准点，以便往返测量时校核。近年来用光电测距三角高程测量的方法来传递高程，已得到愈来愈广泛的应用，大大提高了工作效率，但应注意洞中温度的影响，以及应采用对向观测的方法。尤其是对于50m以上的深井测量，更显现出其优越性。12.3隧道洞内控制测量12.3.1平面控制测量为了给出隧道正确的掘进方向，并保证准确贯通，应进行洞内控制测量。由于隧道洞内场地狭窄，故洞内平面控制常采用中线或导线两种形式。中线形式：中线形式是指洞内不设导线，用中线控制点直接进行施工放样。一般以定测精度测设出新点，测设中线点的距离和角度数据由理论坐标值反算，这种方法

39、一般用于较短的隧道。若将上述测设的新点，再以高精度测角、量距，算出实际的新点精确点位，再和理论坐标相比较，若有差异，应将新点移到正确的中线位置上，这种方法可以用于曲线隧道500m、直线隧道1000m以上的较长隧道。导线形式：导线形式是指洞内控制依靠导线进行，施工放样用的正式中线点由导线测设，中线点的精度能满足局部地段施工要求即可。导线控制的方法较中线形式灵活，点位易于选择，测量工作也较简单，而且具有多种检核方法；当组成导线闭合环时，角度经过平差，还可提高点位的横向精度。导线控制方法用于长隧道。洞内导线与洞外导线比较，具有以下特点：洞内导线是随着隧道的开挖逐渐向前延伸， 故只能敷设支导线或狭长形

40、导线环，而不可能将全部导线一次测完；导线的形状完全取决于坑道的形状；导线点的埋石顶面应比洞内地面低2030cm，上面加设护盖、填平地面，以免施工中遭受破坏。12.3.2洞内高程测量洞内高程测量应采用水准测量或光电测距三角高程测量的方法。洞内高程应由洞外高程控制点向洞内测量传算，结合洞内施工特点，每隔200m至500m设立两个高程点以便检核；为便于施工使用，每隔100m应在拱部边墙上设立一个水准点。采用水准测量时，应往返观测，视线长度不宜大于50m；采用光电测距三角高程测量时，应进行对向观测，注意洞内的除尘、通风排烟和水气的影响。限差要求与洞外高程测量的要求相同。洞内高程点作为施工高程的依据，必

41、须定期复测。当隧道贯通之后，求出相向两支水准的高程贯通误差，并在未衬砌地段进行调整。所有开挖、衬砌工程应以调整后的高程指导施工。12.4隧道洞内中线测量隧道洞内施工，是以中线为依据来进行。当洞内敷设导线之后，导线点不一定恰好在线路中线上，更不可能恰好在隧道的结构中线上（即隧道轴线上）。而隧道衬砌后两个边墙间隔的中心即为隧道中心，在直线部分则与线路中线重合；曲线部分由于隧道衬砌断面的内外侧加宽不同，所以线路中心线就不是隧道中心线12.5隧道施工放样隧道是边开挖、边衬砌，为保证开挖方向正确、开挖断面尺寸符合设计要求，施工测量工作必须要紧紧跟上，同时要保证测量成果的正确性。12.5.1导坑延伸测量当

42、导坑从最前面一个临时中线点继续向前掘进时，在直线上延伸不超过30m，曲线上不超过20m的范围内，可采用“串线法”延伸中线。用串线法延伸中线时，应在临时中线点前或后用仪器再设置两个中线点， 其间距不小于5m。串线时可在这三个点上挂上垂球线，先检验三点是否在一直线上，如正确无误，可用肉眼瞄直，在工作面上给出中线位置，指导掘进方向。当串线延伸长度超过临时中线点的间距时（直线为30m、曲线为20m），则应设立一个新的临时中线点。如果用激光导向仪，将其挂在中线洞顶部来指示开挖方向，可以定出100m以外的中线点，这种方法对于直线隧道和全断面开挖的定向，既快捷又准确。在曲线导坑中，常用弦线偏距法和切线支距法

43、。弦线偏距法最方便，12.5.2上下导坑的联测采用上、下导坑开挖时，每前进一段距离后，上部的临时中线点和下部的临时中线点应通过漏斗联测一次，用以改正上部的中线点或向上部导坑引点。联测时，一般用长线垂球、光学垂准器、经纬仪的光学对点器等，将下导坑的中线点引到上导坑的顶板上，移设三个点之后，应复核其准确性；测量一段距离之后及筑拱前，应再引至下导坑核对，并尽早与洞口外引入的中线闭合。12.5.3隧道结构物的施工放样隧道开挖断面测量在隧道施工中，为使开挖断面能较好的符合设计断面，在每次掘进前，应在开挖断面上，根据中线和轨顶高程，标出设计断面尺寸线。分部开挖的隧道在拱部和马口开挖后，全断面开挖的隧道在开

44、挖成形后，应采用断面自动测绘仪或断面支距法测绘断面，检查断面是否符合要求；并用来确定超挖和欠挖工程数 量。测量时按中线和外拱顶高程，从上至下0.5m（拱部和曲墙）和1.0m（直墙）向左右量测支距。量支距时，应考虑到曲线隧道中心与线路中心的偏移值和施工预留宽度。仰拱断面测量，应由设计轨顶高程线每隔0.5m（自中线向左右）向下量出开挖深度。结构物的施工放样在施工放样之前，应对洞内的中线点和高程点加密。中线点加密的间隔视施工需要而定，一般为510m一点，加密中线点可以铁路定测的精度测定。加密中线点的高程，均以五等水准精度测定。在衬砌之前，还应进行衬砌放样，包括立拱架测量、边墙及避车洞和仰拱的衬砌放样

45、，洞门砌筑施工放样等一系列的测量工作。12.5.4竣工测量隧道竣工以后，应在直线地段每50m，曲线地段每20m，或者需要加测断面处，以中线桩为准，测绘隧道的实际净空。测绘内容包括：拱顶高程、起拱线宽度、轨顶水平宽度、铺底或仰拱高程。当隧道中线统一检测闭合后，在直线上每200500m、曲线上的主点，均应埋设永久中线桩；洞内每1km应埋设一个水准点。无论中线点或水准点，均应在隧道边墙上画出标志，以便以后养护维修时使用。12.6隧道施工测量要点12.6.1洞内控制网点位布设：点应布设在施工干扰小、稳固可靠、便于设站的地方，点间视线应旁离洞内设施0.5m 以上，导线点间距控制在150m200m且相邻边长之比不能超过1：3，并形成闭合环。外业观测：方向及距离各项指标差需满足规范要求水平角方向观测法的要求等级仪器等级半测回归零差（）一测回内 2c互差（）同一方向值各测回互差（）四等及以上0.5级仪器4841级仪器6962级仪器8