2017年一级建造师铁路工程知识点详解：隧道施工

　　近年来，随着我国西部大开发力度的加大，在快速发展的公路建设中，在多山的地区，隧道工程在公路工程中就变成一个重要的组成部分。而且隧道工程相对路面，桥梁工程来说有它的特殊性：一般地质条件都比较复杂而且很难预测，完工后隐患不易察觉，这就须在施工过程中加强施工管理，做好工艺控制。

　　隧道施工主要包括开挖和支护两大部分。在勘察设计过程中，根据实际地质，地貌，符合路线顺接要求的基础上，本着路线最短，成本最低的原则确定具体的施工线路。施工就要严格按照设计方案，保证每一步骤实现设计的意图。

　　1、开挖

　　开挖是隧道施工的龙头，质量，进度，安全，效益等无不与之密切相关，开挖符合要求，支护才有一个顺利的保证基础。

　　1.1开挖的辅助手段开挖的最大困难是隧道围岩、地质构造、渗水等情况复杂多变，很难完全了解。为了及时掌握变化的情况，指导施工，就要重视测量和地质超前预报。

　　1.1.1测量某省最长的一座3.3km的公路隧道，为上、下行分离式隧道，从两头同时对向开挖，四个开挖工作面，测量用同一系统控制，保证两端有同一目标，而且每二个月通过三角网或精密网对导线点校核一次，避免在施工过程中误差累积而产生较大的偏差。随着隧道开挖的进程加大，单洞单幅导线就象一根甩出的绳子，越长越容易偏离控制的中轴位置，也可以通过联络洞，把测出的导线值代入后相互验证，当隧道开挖长度超过500米时，两端如不能相互连通纠偏，就须在一条洞中建立两条独立的导线以便相互纠偏。

　　1.1.2地质超前预报隧道开挖过程中，每前进一步都有意想不到的情况发生，所以超前预报就显得尤为重要，目前我们能够采用的地质超前预报手段有：打超前探孔法，地震波法和超声波探测法，也可以借鉴有经验的地质专家根据地貌特征，掌子面岩石产状，地质构造特征对前方地质情况的判断。

　　1.1.2.1超前探孔法在掌子面最少布三个钻探孔，如右图：详细记录每个孔的进钻速度，每种不同粉尘的出现部位及钻粉岩性，钻孔涌水量的大小。根据进钻速度可以判断不同部位的岩石强度及裂隙，节理发育情况;根据钻粉岩性可以判断不同岩性的里程桩号;根据涌水情况就可以知道不同区域的含水情况;由1，2，3号孔的布孔位置，可以计算出岩石在整个面上的发育情况，这种方法一次可以预报20米，操作简单有效，一般施工单位通常喜欢采用。

　　1.1.2.2地震波和超声波探测法根据波速在不同强度的岩体，空气，水等介质中传播速度差异来判断前方围岩情况。这种方法做出的结论在离发射波30米以内准确性较高，但随着距离渐长渐差，而且投入人力物力相对较高，业主曾在隧道施工中进行过几次超前探测。

　　专家预测有时准确性高，有时也会产生较大的出入，因为影响产生地质变化的因素很多，而个人经验不同，主观倾向性不同可能会得出不同的结论。如果几种方法综合使用，相互映证，准确性就会提高。以超前预报来指导开挖，就可以避免一些可能的塌方。

　　1.2开挖掘进，开挖一般采用爆破的方式，但特殊地段须用风镐或钢钎等撬挖。

　　1.2.1 Ⅲ类以上的围岩，都采用全断面爆破形式的开挖，为了保证不欠挖，少超挖，控制光面须采用光面爆破，周边光爆孔孔距为50cm左右，采用不偶合装药，不偶合系数为1.25～2.5(按硝铵炸药考虑)，中间偏下布掏槽孔，掏槽孔按锥形布置效果最好，如图一，但这种布置在实际当中上部和下部造孔施作不方便，所以一般采用“八”字掏孔，如图二。光爆孔和掏槽孔中间布辅助孔，以掏槽孔为圆心呈环向布置，间距75～100cm，在孔深小于2米时光爆孔，辅助孔，掏槽孔轴向深度相同，如深度超过2米时掏槽孔深度在轴线方向适当加深10～30cm，因为掏槽孔的起爆率一般为85%左右，所以具体加深深度根据不同围岩的起爆率不同而定，把握的标准是起爆后三种爆破孔的孔底在同一掌子面上为宜，掏槽孔的装药量相对光爆孔和辅助孔都高，单耗为4～7kg/m3.视围岩强度、整体性、风化程度差异而调整，钻孔深度可控制在0.8～3.5米，装药连线采用由内向外分圈扩散，响炮采用毫秒雷管微差逐级引爆，掏槽孔、辅助孔、光爆孔逐级爆破的时间间隔为0.05～0.1秒，当中间拉出临空面后周边依次向里面爆破，每一轮爆破的强力冲击波都向中部的临空面方向，这样减少对围岩的震动破坏。

　　1.2.2 如果说Ⅲ类以上围岩主要强调光面爆破效果的话，那么Ⅱ～Ⅲ类围岩在此基础上还要加强安全施工，防止掉块或掉块而引发的塌方，因为Ⅱ类围岩是处于强烈挤压破碎带围岩，有明显的滑动面，而且滑动面在失去支撑后会产生相对滑动，所以对隧道稳定带来严重威胁。开挖时布孔方式同1，周边孔有必要采用预裂爆破，而且整体要短进尺，弱爆破，每循环掘进不应超过80cm，单位体积耗药量适当减少，以免引起大的震动，对围岩的整体稳定造成更大的破坏。

　　1.2.3 Ⅱ类弱或Ⅰ类围岩可以撬挖，这种围岩是大型断层带的挤压的断层泥或断层充填物，大型褶皱的轴部岩石，当失去支撑后完全没有自稳能力;这种围岩开挖方式有：留核心土法开挖，小导洞法开挖(又叫眼睛法)，上部分台阶法开挖。