隧道施工手册镇胜路.docx
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隧道施工手册镇胜路
镇宁至胜境关高速公路（镇新段）
隧道施工技术手册
镇新公路总监办
二00五年三月·贵州关岭
目录
第一章洞外工程土、石方开挖……………………………………………………3
一、基本要求…………………………………………………………………………3
二、土方开挖…………………………………………………………………………3
三、石方开挖…………………………………………………………………………3
（一）爆破安全的管理……………………………………………………………3
（二）爆破器材安全管理…………………………………………………………3
四、边坡和仰坡工程质量验收标准……………………………………………3
第二章隧道工程建筑材料………………………………………………………6
一、基本要求………………………………………………………………………6
二、水泥…………………………………………………………………………6
三、细骨料…………………………………………………………………………6
四、粗骨料…………………………………………………………………………7
五、拌合用水…………………………………………………………………………8
六、混凝土外加剂…………………………………………………………………8
七、混合材料…………………………………………………………………………8
八、钢筋…………………………………………………………………………9
九、喷射混凝土对材料的特殊要求……………………………………………9
第三章隧道工程测量……………………………………………………………11
一、一般规定与极限误差…………………………………………………………11
二、洞外控制测量…………………………………………………………………11
三、洞内施工测量…………………………………………………………………12
四、竣工测量…………………………………………………………………………12
第四章洞口、明洞工程……………………………………………………………14
一、洞口工程…………………………………………………………………………14
二、明洞工程…………………………………………………………………………15
第五章隧道开挖…………………………………………………………………17
一、基本要求…………………………………………………………………………17
二、开挖方法…………………………………………………………………………17
三、超欠挖控制……………………………………………………………………18
四、钻爆设计…………………………………………………………………………19
五、钻爆作业…………………………………………………………………………20
第六章施工支护……………………………………………………………………21
一、基本要求…………………………………………………………………………21
二、锚杆支护…………………………………………………………………………21
三、喷射混凝土施工…………………………………………………………………22
四、钢格栅施工（型钢钢架）……………………………………………………23
五、锚喷支护的质量要求……………………………………………………………24
第七章隧道衬砌…………………………………………………………………25
一、基本要求…………………………………………………………………………25
二、模板安装与拆卸…………………………………………………………………25
三、二次衬砌…………………………………………………………………………25
四、泵送混凝土………………………………………………………………………26
五、混凝土养护………………………………………………………………………26
六、隧道衬砌混凝土强度检测……………………………………………………26
第八章监控量测……………………………………………………………………28
第九章防水和排水…………………………………………………………………30
一、基本要求…………………………………………………………………………30
二、施工防排水………………………………………………………………………30
三、结构防水工程……………………………………………………………………30
第十章隧道内路基、路面基层与路面………………………………………32
一、基本要求…………………………………………………………………………32
二、路基…………………………………………………………………………32
三、路面基层…………………………………………………………………………32
四、路面…………………………………………………………………………33
附：
通风及防尘………………………………………………………………………35
照明排水及防火…………………………………………………………………35
瓦斯防治…………………………………………………………………………35
抗渗砼要求………………………………………………………………………36
第一章洞外土、石方开挖
一、基本要求
洞口外挖方段和洞顶仰坡施工应严格按设计和有关规范进行。
在挖前应做好排水、安全等工作，不破坏当地的生态环境，开挖断面应符合设计和规范要求。
二、土方开挖
1、施工前应先作好四周的排水设施，保证排水系统通畅，排出的水不危及附近建筑物，地基及道路。
2、挖土时应从上往下进行，严禁掏底开挖。
3、挖土地段遇到含水层时应采取排水措施。
4、需要设防护的边坡，当防护不能紧跟开挖施工时，应暂留置一定厚度的保护层待做护坡时再刷坡挖够。
三、石方开挖
（一）爆破工程的管理
1、爆破工程报批程序
在城市居民区、风景名胜区、重点文物保护区和重要设施附近进行爆破，须经主管部门批准，与当地有关主管部门协商，并征得当地县（市）以上公安部门同意。
露天爆破作业必须按审批的爆破设计书或爆破说明书进行
2、进行洞外土石方浅孔、深孔爆破必须编制爆破说明书或设计书。
爆破设计书说明书应包括以下内容：
（1）工程概况及周围环境条件；
（2）药包布置及爆破参数计算；
（3）起爆网路设计；
（4）爆破安全设计，包括安全检算、警戒范围和主要安全措施。
爆破设计书应由单位主要负责人批准，爆破说明书必须由单位总工程师或负责爆破的领导批准。
3、爆破施工队伍的审查
（1）进行爆破工作的企业，必须设有爆破工作领导人，爆破工程技术人员，爆破段（班）长、爆破员和爆破器材库主任。
（2）凡从事爆破作业的工作人员，都必须经过培训、考试合格并持有合格证。
4、爆破器材安全管理
爆破器材必须储存在专用的仓库内，并有专人管理。
设立专用库房，必须凭县（市）以上主管部门批准的文件及设计图纸和专职保管人员登记表，向所在地县、市公安局申请办理爆炸物品储存许可证。
（二）爆破安全与监测与标准
1、爆破安全总则
（1）在下列场合，禁止实行爆破作业
A、爆破作业地点有边坡滑落危险，通道不安全或通道阻塞；
B、危及设备或建筑物安全；无有效防护措施；危险区边界上未设警戒；
C、爆破参数或施工质量不符合设计要求；
D、未严格按爆破安全规程要求作好准备工作；
E、在大雾天、黄昏和夜晚禁止露天爆破。
（2）装药和堵塞工作必须符合有关规定；起爆和爆破后检查、盲炮处理必须专人按有关规定进行。
2、爆破振动监测标准：
（1）一般砖房，非抗振的大型砌块建筑物2～3cm/s;
（2）钢筋混凝土框架建筑物不大于5cm/s；
（3）对特别重要的建筑物，应进行专门的结构抗振分析，以确定其振动安全性。
3、爆破个别飞散物安全距离：
个别飞散物对人员的安全距离详见《公路工程施工安全技术规程》P20。
四、边坡和仰坡工程质量验收标准：
1、土方工程
规定值或允许偏差
检查方法
1
高程
＋10－15cm
每200m测4点
2
宽度
不小于设计宽度
每200m测4点
3
坡度
不陡于设计
每200m测4点
2、石方工程
规定值或允许偏差
检查方法
1
高程
+10－20cm
每200m测4点
2
宽度
不小于设计值
每200m测4点
3
坡度偏陡
不允许
每200m测4点
第二章隧道工程建筑材料
一、基本要求
1、为确保工程质量应把好材料进货关、保管关、使用关；
2、每批材料进货必需有生产厂家检验报告、产品合格证书，并报驻地监理备案；
3、每批材料进货后必须进行产品抽样检查，不合格者不能使用；
4、必须采用由总监办指定的生产厂家的产品。
二、水泥
水泥材料是隧道工程重要的建筑材料，水泥品质的优劣将会直接影响工程质量
1、结合实际情况，一般应优先选用425号普通硅酸盐水泥；但不低于325号普通硅酸盐水泥；
2、325、425、525号水泥国家强度标准：
水泥
标号
抗压强度（MPa）
抗拉强度（MPa）
3天
7天
28天
3天
7天
28天
325
11.8
18.6
32.5
2.5
3.6
5.4
425
15.7
24.5
42.5
3.3
4.5
5.4
525
20.6
31.4
52.5
4.1
5.3
7.1
3、普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于12小时；
4、水泥保管
水泥为水硬性材料，遇水则硬化，不宜露天堆放；水泥库房不能漏雨，而且要通风良好；水泥堆放应放在悬空木板上，不能直接接触地面。
5、水泥失效
水泥有效期一般为半年，但在有效期内发现水泥结块，应立即进行水泥强度试验和品质化验，不合格者不能使用。
三、细骨料
1、天然砂合理级配范围
分类
筛孔净孔尺寸（mm）
10
5.0
2.5
1.25
0.63
0.315
0.16
累计筛余百分率
Ⅰ区砂
0
0～10
5～35
35～65
71～85
80～95
90～100
Ⅱ区砂
0
0～10
0～25
10～50
41～70
70～92
90～100
Ⅲ区砂
0
0～10
0～15
10～25
16～40
55～85
90～100
细度模数标准：
粗砂M为：
3.7～3.1
中砂M为：
3.0～2.3
细砂M为：
2.2～1.6
特细砂M为：
1.5～0.5
2、砂中有害物质含量指标
（1）泥污含量：
C30混凝土以上时泥污含量小于3％；C30混凝土以下时泥污含量小于5％
（2）云母含量不得大于2％
3、坚固性：
对于有抗疲劳、耐磨、抗冲击性的砼用沙，或有腐蚀作用或经常处于水位变化区的地下结构砼用沙，其循环后的质量损失率应小于8％。
四、粗骨料
1、合理级配
碎石和卵石的颗粒级配范围
公称粒径mm
累计筛余，按重量％计
筛孔直径mm
2..5
5
10
16
20
25
30
40
5～10
95-100
80-100
0～15
0
5～16
95-100
90-100
30～60
0～10
0
5～20
95-100
90-100
40～70
0～10
0
5～30
95-100
90-100
70～90
15～45
0～5
0
5～40
95-100
75～90
30～60
0～5
2、粗骨料中有害物质的最小含量
（1）针状、片状颗粒含量当≥C30混凝土时不大于15％；＜C30混凝土时不大于25％
（2）粗骨料含泥量当≥C30混凝土时不大于1％；＜C30混凝土时不大于2％
（3）硫化物及硫酸盐折算SO3含量不能大于1％
3、强度
（1）火成岩的强度不宜低于80MPa；
（2）变质岩的强度不宜低于60MPa；
（3）沉积岩的强度不宜低于30MPa；
4、坚固性
在干燥条件下使用的混凝土中粗骨料采用硫酸钠作坚固性试验时，5次循环后重量损失不宜超过12％
五、拌合用水
1、符合国家标准的生活饮用水均可作为拌合用水；
2、拌和用水必须经中心实验室检验合格后方可使用。
六、混凝土外加剂
为了改善混凝土的各种技术性能，可在拌制混凝土时加入适量的混凝土外加剂，其技术经济效果十分显著。
常用外加剂品种及适用条件：
1、引气剂及引气减水剂：
可用于防冻、防渗、抗硫酸盐的混凝土和泄漏严重的混凝土。
但不宜用于蒸汽养生及预应力混凝土。
2、缓凝剂和缓凝减水剂
可用于大体积混凝土和炎热条件下施工的混凝土以及长距离运输及长时间停放的混凝土；
3、早强剂及早强减水剂
用于蒸气养生、常温、低温、负温（不底于－5度）条件下的有早强要求和防冻要求的混凝土；
4、防冻剂：
用于低温状态下的混凝土；
5、膨胀剂
用于屋面防水、地下防水、储水池基础和混凝土构件补强防水堵漏等。
八、钢筋
（一）钢筋的性能
品种
牌号
公称尺寸
mm
屈服点
N/mm2
抗拉强度
N/mm2
延伸率
％
冷弯性能
d弯心直径
a钢筋直径
外型
强度
系数
不小于
光园
钢筋
Ⅰ
A3,AY3
8~25
235
370
25
180d=a
28~30
180d=2a
变
型
钢
筋
Ⅱ
20MnSi
8~25
335
510
16
180d=3a
20MnNbb
28~50
315
490
180d=4a
Ⅳ
40Si2MnV
45SiMnv
45Si2MnTi
10~25
28~32
550
850
10
90d=5a
90d=6a
（二）钢筋检验
1、工地试验室应按有关规定对购进的钢筋进行抽样检验，提出钢筋试验鉴定报告单，作为本批钢筋使用依据。
检验结果与厂家提供的数据不符时，应查明原因，定出处理办法后方可使用；
2、经检验合格产品在加工和按装过程中，如有异常现象（脆断、焊接性能不良或机械性能不正常）时应作化学分析，予以鉴定，鉴定不合格，应停止使用。
九、喷射混凝土对材料的特殊要求
喷射混凝土所需材料除满足于一般要求外,还必须满足如下条件：
1、水泥标号不低于425号,并且优先选用普通硅酸盐水泥,水泥必须新鲜,不得结块;
2、细骨料采用坚固耐久的中砂或粗砂,其细度模数应大于2.5;含水率控制在5～7％
3、粗骨料采用坚固耐久卵石或碎石,最大粒径不应大于15毫米.特别注意当采用碱性速凝剂时不得使用含有游离活性二氧化硅的石料,本隧道若使用流纹岩做粗骨料时,必须进行化学分析确定其化学成分,达标后方可使用。
4、水泥速凝剂:
目前广泛使用速凝剂有粉状和液体两种，但是必须达到如下速凝要求：
水泥净浆（水灰比0.4）试验，初凝时间不得大于5分钟；终凝时间不得大于10分钟。
5、喷射砼应强调采用湿喷。
6、喷射混凝土粗、细骨料连续合理级配如下表：
单位：
%
粒径
0.15
0.30
0.60
1.20
2.50
5
10
15
优
5~7
10~15
17`~22
23~31
35~43
50~60
73~82
100
良
4~8
5~12
13~31
18~41
26~54
40~70
62~90
100
7、锚杆杆体材料宜采用Ⅱ级钢筋，其杆径一般为16～22毫米
8、用砂浆锚杆时其胶结材料应优先采用早强药包，亦可用普通水泥砂浆、早强水泥砂浆，但砂浆标号不得低于200号；
9、钢筋网的采用按设计严格执行。
第三章隧道工程测量
一、一般规定与极限误差
（一）凡直线隧道长度大于1000m；曲线隧道大于500m时均应根据横向贯通精度要求进行平面测量设计；
凡洞外两洞口间线路长度大于5000m时，应根据高程贯通精度要求进行隧道高程测量设计。
（二）隧道内相对两个施工中线在贯通面上的限差如下：
两洞口间长度（Km）
＜4
4～8
8～10
10～13
13～17
17～20
横向贯通误差（mm）
100
150
200
300
400
500
高程贯通误差（mm）
50
（三）洞外、洞内控制测量在贯通面上的贯通误差影响值不应大于下列值：
项目
横向中误差（mm）
高程中误差（mm）
＜4
4～8
8～10
10～13
13～17
17～20
洞外
30
45
60
90
120
150
17
洞内
40
60
80
120
160
200
18
总合
50
75
100
150
200
250
25
（四）纵向误差：
限差1/2500，中误差1/5000。
二、洞外控制测量
（一）洞外控制测量宜在隧道进洞前完成，但不能超过衬砌开始时。
（二）控制导线应尽量沿隧道方向布设，以减少横向贯通误差。
控制导线边长不宜短于300米，且两相邻边长不得相差过大。
（三）洞外控制测量在洞口投点应不少于三个平面控制点和两个高程控制点。
（四）洞外控制测量测角中误差：
二等导线±1.0秒
三等导线±1.8秒
四等导线±2.5秒
五等导线±4.0秒
（五）两水准点间往返测高程闭合差：
二等导线±04√L
三等导线±12√L
四等导线±20√L
五等导线±30√L
三、洞内施工测量
（一）洞内导线应根据洞口投点向洞内引伸测量，联结角测角之中误差不能超过测量等级要求，后视方向的长度不宜小于300m。
导线点应尽量沿线路中线布设，导线边长在直线地段不宜短于200m；曲线地段不宜短于70m。
无闭合条件的单导线，应进行两组独立观测，相互校核。
用中线法进行测量的隧道，中线点间距直线部分不宜短于100m，曲线部分不宜短于50m。
当用正倒镜延长直线或曲线偏角法检测延伸的中线时，其点位横向偏差不得大于5mm。
（二）特长隧道、长隧道须用激光设备导向。
（三）开挖前应在开挖面标出设计断面尺寸线，开挖完成后应及时测量并绘出断面图。
（四）供衬砌用临时中线点，必须用经纬仪测定，其间距可视放样需要适当加密，但不得大于10m。
衬砌立模前应复核中线和高程，应标出拱架顶，起拱线和边墙底的高程。
（五）洞内水准路线应由洞口高程控制点向洞内布设，测点间距以200～500m为宜。
洞内施工用水准点，应根据洞内、外水准基点按施工需要加设，宜50m设立一个临时水准点。
四、竣工测量
（一）隧道竣工后，应在直线地段每50m；曲线地段每20m，测绘以线路中心为准的隧道实际净空，标出拱顶高程、起拱线宽度和路面宽度。
（二）隧道永久中线点，应在竣工测量后用混凝土包埋金属标志。
直线永久中线点，每200～250m设一个，曲线上应在曲线起终点各设一个，曲线中部，可根据通视条件适当增加。
永久中线点设立后，应在隧道边墙上画出标志。
（三）洞内水准点每公里埋设一个，短于一公里的隧道应至少设一个，并在边墙上画出标志。
第四章洞口、明洞工程
一、洞口工程
1、洞口开挖土石方应遵守下列规定
（1）进洞前应尽早完成排水系统；
（2）按设计要求进行仰坡边坡放线，自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖；
（3）清除上方有可能滑塌的表土，灌木及山坡危石等；
（4）石质地层拉槽爆破后，应急时清除松石；土质地层开挖后应及时夯实整平边仰坡；
（5）洞门边墙处土石方，应视地层稳定程度、施工季节和隧道施工方法等选择施工时机和方法；
（6）洞口应避开雨季施工；
（7）不得采用深孔大爆破开挖边（仰）坡；
（8）开挖时应随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，应适当放缓坡度，保证边（仰）坡稳定和施工安全；
（9）开挖的土石方不得弃在危害边坡及其它建筑物稳定的地点，并不得影响运输安全；
（10）洞口支挡工程应结合土石方开挖一并完成。
2、当洞口开挖出现地层滑坡、崩塌、偏压时，应采取下列相应的措施：
（1）滑坡可采取地表锚杆、深基桩、挡墙土袋及石笼等措施；
（2）崩塌可采取喷混凝土、地表锚杆、锚索、防落石棚、化学浆液注浆加固等措施；
（3）偏压可采用平衡压重填土、护坡挡墙或对偏压地层挖土方等措施；
（4）开挖中对地层动态进行监控量测，检查各种处理措施。
3、开挖进洞时，宜用钢支撑紧贴洞口开挖面进行支护，围岩差时可用管棚支护围岩。
支撑作业应紧跟开挖作业，
4、洞口衬砌施工应符合下列要求：
（1）土质地基应整平夯实，土质松软时应加碎石，人工夯实；
（2）基础处的渣体物质、风化软层和积水应清除干净；
（3）洞门衬砌拱墙与洞内相联的拱墙应同时施工，连成整体；
（4）端墙施工放样时，应保证位置准确和墙面坡度平顺；
（5）灌注混凝土时应保证模板不移动；
（6）洞门端墙的砌筑与墙背两侧回填同时进行，防止对衬砌产生偏压；
（7）洞口衬砌完成后，及时处理洞口上方仰坡脚受破坏处。
当边仰坡地层松软破碎时，应采取坡面防护措施；
（8）明洞顶回填土必须夯实；
（9）洞门的排水、截水沟设施应与洞门工程配合施工，并与路堑排水系统连通。
二、明洞工程
1、明洞衬砌施工可选用下列方法
（1）当边坡暂时稳定时，可采用先墙后拱；
（2）当边坡稳定性差，但拱脚处承载力较好，能保证拱圈稳定时，可采用先拱后墙法；
（3）半路堑式明洞施工时，可采用墙拱交替法且先宜做外侧边墙，继做拱圈，再做内侧边墙；
（4）当路堑式明洞拱脚地层松软，不能采用先拱后墙法时，可待起拱线以上挖成后采用跳槽挖井法灌注两侧部分边墙，再做拱圈，最后施作其余边墙；
（5）具备条件时，尽量采用拱墙整体灌注。
2、明洞衬砌边墙基础和遮光棚支柱基础等应设置在稳定地基上。
当地基地质情况及允许承载力与设计要求不符时，应及时处理。
基础混凝土灌注前必须排除基坑内积水，并对基底进行固化处理。
边墙基础应采用与边墙同级混凝土一次灌注而成。
3、明洞衬砌施工应注意下列事项：
（1）灌注混凝土前应复测中线和高程，衬砌不得侵入设计轮廓线；
（2）拱圈应按断面要求制作定型挡头板，外模和骨架，并应防止走摸措施；
（3）采取跳槽边墙浇注拱圈时，应加强拱脚基底的处理，保持基脚的稳定，当基脚基底过深时，应先浇注基础托梁。
必要时施加锚杆使混凝土与岩壁连接牢固，防止拱脚基底松动沉落；
（4）浇注拱圈混凝土达到设计强度70%时，方可拆除内外拱架；
（5）防水处理应符合设计要求；
（6）偏压和单压明洞的外边墙基底，垂直路线方向宜挖成向内的斜坡，以提高基底的抗滑力。
4、明洞衬砌完成后进行回填时，应符合下列要求：
（1）在拱圈外模拆除后立即做好防水层和拱脚处的纵向盲沟，保证排水畅通；
（2）墙背回填应两侧同时进行，石质地层中墙背与岩壁空隙不大时可用同级混凝土或浆砌片石回填密实；
（3）明洞
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