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隧道施工手册
大连地铁201标段盾构接收井
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、石方开挖……………………………………………………3
一、基本要求…………………………………………………………………………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
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
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
第一章石方开挖
一、基本要求
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。
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。
2、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
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；
（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。
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。
第五章隧道开挖
一、基本要求
1、隧道施工应在公路修建总体规划下，制定相应的施工组织设计。
编制施工组织设计时，应考虑隧道长度和断面、工期要求、地质条件和当地自然条件等，确定合理的施工方法和施工进度。
变化施工方法时，应报批并有过渡措施。
2、开挖作业应遵守下列规定
（1）合理确定开挖步骤和循环进尺，保持各工序相互衔接，均衡施工；
（2）开挖断面应符合设计要求；
（3）爆破后对开挖面和未衬砌地段进行检查，对可能出现的险情，应采取措施及时处理；
（4）开挖作业中，不得损坏支护、衬砌和设备，并保护好量测测点；
（5）作好地质构造的核对和素描，地质变化处和重要地段应有照片记载。
3、隧道爆破应采用光面爆破和预裂爆破，施工中应提高凿岩效率和爆破效果，降低工料消耗。
4、开挖爆破应选用适当的炸药品种和型号，在漏水和涌水段应采用防水性能好的炸药及非电起爆系统。
5、爆破作业及火工物品的管理，必须遵守现行的国家标准《爆破安全规程》、《城市爆破安全规程》、《民用爆破器材管理条例》的有关规定。
6、采用双向开挖，当接近贯通面时，两端应加强联系，统一指挥，并采取低药量控制爆破。
当两开挖面间的距离剩下15米时，应改为单向开挖直至贯通面。
7、小间距隧道开挖，为减少两工作面的相互影响，同端两隧道的纵向间距不小于50米，并采取措施控制后行隧道对先行隧道周壁产生的影响。
二、开挖方法
（一）开挖方法应考虑的条件，并与支护衬砌相协调。
1、全断面法适应于Ⅳ～Ⅵ类围岩。
该方法可深孔爆破，其炮眼深度可取3～5m。
2、台阶法适应于Ⅱ～Ⅳ类围岩。
其施工要点如下：
（1）上下台阶的间距，应能满足机械正常作业，并减少翻渣量，一般为3~5米。
（2）当顶部围岩破碎，施工支护须紧跟时，可适当延长台阶长度，减少施工干扰。
（3）台阶不宜多分层，装渣机应紧跟开挖面，以减少扒渣距离。
3、在Ⅱ类围岩的破碎带中开挖时，根据具体情况，可采取以下方法：
（1）采取留核心环行开挖的半封闭分部开挖法；
（2）采用超前锚杆或超前注浆管棚稳定前方岩体，配合格栅支撑、锚喷支护，形成完整的支护体系。
超前锚杆和超前管棚的长度不得小于循环进尺的两倍。
（3）当底板出现底鼓或可能产生沉陷时，应提前施设仰拱。
4、开挖仰拱时，可以采用整幅开挖或半幅开挖，并应符合下列要求：
（1）挖至设计深度，底板平顺、清除虚渣。
（2）排净积水，作好排水设施。
（3）隧道底两隅与侧墙连接处应平顺，避免应力集中。
（4）当变形很大的膨胀性围岩时，底面及其两隅应先打入锚杆或采取其它加固措施后再行开挖。
（5）仰拱开挖时，应采取措施保证洞内临时交通畅通。
三、超欠挖控制
（一）应严格控制欠挖。
当围岩完整，岩石强度大于30MPa并确认不影响衬砌结构的稳定和强度时，允许个别突出部分每平方米内不大于0.1m2，其隆起量不得大于5cm，有锚喷要求的不大于3cm。
拱墙脚以上1m内不得欠挖。
（二）应尽量减少超挖，不同围岩地质条件的超挖允许值见下表：
允许超挖值（cm）
围岩类别
Ⅵ类围岩
Ⅴ～Ⅲ类围岩
Ⅱ类围岩
拱部
平均10
平均15
平均10
最大20
最大20
最大15
边墙、仰拱
平均10
平均10
平均10
（三）应采取光面爆破技术、提高钻眼精度、控制药量等措施，并提高作业人员技术水平，将超挖控制在允许值以内。
（四）测定超欠挖可采取以下方法：
1、挂设中线，在中线不同高度上测出拱及墙的开挖宽度，作出开挖断面图；
2、通过激光断面仪直接测定开挖断面；
（五）采用复合式衬砌时，隧道的开挖轮廓应预留变形量。
参考预留变形量（cm）
围岩类别
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
预留变形量
3
5
5
四、钻爆设计
（一）钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺、钻爆机具、爆破器材和出渣能力等综合考虑。
（二）硬岩宜采用光面爆破，分部开挖时可采用预留光面层光面爆破。
（三）采用光面爆破时，应满足以下技术要求：
1、根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线；
2、严格控制周边眼的装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布；
3、周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药。
可借助传爆线以实现空气间隔装药；
4、采用毫秒雷管微差顺序起爆，应使周边爆破时产生临空面。
周边眼雷管起爆时差应尽可能小；
5、各光面爆破参数如炮眼间距（E）、最小抵抗线（V）\相对距（E/V）和装药集中度（q）等，应采用工程类比法或根据爆破漏斗成缝试验确定。
光面爆破诸参数表
参数
饱和单轴抗压强度（MPa）
装药不偶和系数
D
周边眼间距
E（cm）
周边眼最小抵抗线
V（cm）
相对距
E/V
周边眼装药集中度
q（Kg/m）
硬岩
＞60
1.25～1.5
55～70
55～70
0.8～1.0
0.3～0.35
中硬
30～60
1.5～2.0
45～60
60～75
0.8～1.0
0.2～0.3
软岩
≤30
2.0～2.5
30～50
40～60
0.5～0.8
0.07～0.15
注：
（1）软岩隧道光面爆破的相对距宜取小值
（2）中度按2号岩石硝铵炸药考虑，当采用其它炸药时，应进行换算。
换算指标主要是猛度和爆力（平均值）。
换算系数K按下式计算：
K=1/2（2号岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2号岩石炸药爆力/换算炸药爆力）
6、隧道局部开挖时宜采用浅眼爆破，防止振动对支护结构的影响。
五、钻爆作业
1、必须按照钻爆设计，进行钻眼、装药、接线和引爆。
2、钻眼前应定出开挖中线、水平线和断面轮廓，并标出眼位，经检查符合设计后，方可钻眼。
3、炮眼的深度、角度、间距应符合设计，并符合下列要求：
（1）掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm；
（2）辅助眼眼口排距、行距误差不大于5cm；
（3）周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm，周边眼外斜率不大于5cm/m，眼底不超出开挖轮廓线10cm；
（4）内圈眼至周边眼的排距误差不得大于5cm，炮眼深度超过2.5m时
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