浅埋暗挖施工技术

城市喷锚暗挖法施工主要有新奥法、浅埋暗挖法。

浅埋暗挖法是一种施工新技术，其特点是在开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，合理调动围岩的自承能力，开挖后及时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩的过大变形。“管超前，严注浆，短开挖，强支护，早封闭，勤量测”是浅埋暗挖法施工的十八字方针。 常用的浅埋暗挖法典型施工方法见下表： \\

柱洞法多层多跨大长效果差大高

施工方法浅埋暗挖法修建隧道及地下工程主要施工方法重要指标比较示意图适用条件沉降工期防水初期支护拆除量地层好，跨造价全断面法度 8m一般最短好无低正台阶法地层较差，跨度 12m一般短好无低正台阶环形开挖法单侧壁导坑法双侧壁导坑法 中隔壁（CD工法）交叉中隔壁法（CRD工法）中洞法212452133地层差，跨度 12m一般短好无低地层差，跨度 14m小跨度，连1较大较短好无低213续使用可扩张跨度地层差，跨度 18m大长效果差大高1234较大较短好小偏高125346地层差，跨度 20m较小长好大高小跨度，连12续使用可扩张大跨度小跨度，连小长效果差大较高侧洞法132续使用可扩张大跨度大长效果差大高 1

一． 全断面法

地下工程断面采用一次开挖成型的施工方法叫全断面法，该法的有点是可以减小开挖对围岩的扰动次数，有利于围岩天然承载拱的形成，工序简单，便于组织大型机械化施工；施工速度快，防水处理简单，缺点是对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。

二． 台阶法

台阶法施工就是将结构断面分成几个或几部分，即分成上下两个工作面或几个工作面，分步开挖。根据地层条件和机械配套情况，台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等，正台阶法能较早使支护闭合，有利于控制其结构及由此引起的地面沉降。

1. 台阶法开挖有点

（1） 灵活多变，适用性强。凡是软弱围岩、第四季沉积地层，必须 采用正台阶法，这是各种方法中的基本方法。

（2）具有足够的作业空间和较快的施工速度。当地层无水，洞跨度小于10米时，均可采用该方法。

2. 台阶法开挖注意事项

（1） 台阶数不宜过多，台阶长度要适当，对城市第四季地层，台阶 长度一般控制在1D内（D一般指隧道跨度）。

（2） 对岩石地层，针对破碎地段可配合挂网喷锚支护施工，以防止 落石和崩塌。

三． 正台阶环形开挖法

又称环形开挖留核心土法，一般将断面分成环形拱部（图中1、2、3）、上部核心土（4）下部台阶（5）等三部分。根据断面的

大小，环形拱部又可分成几块交替开挖。环形开挖进尺为0.5～1m，不宜过长，台阶长度一般控制在1D为宜。 正台阶环形开挖的作业顺序为：

用人工或单臂掘进机开挖环形顶部。架立钢支撑、喷混凝土。

在拱部初次支护保护下，建议加快进度，宜采用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶，随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。根据初次支护变形情况或施工安排，施工二次衬砌作业。

由于拱形开挖高度较小，或地层松软锚杆不宜成型，所以对城市第四季地层，施工中一般不设或少设锚杆。

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在正台阶环形开挖中，因为上部留有核心土支档着开挖面，而且能迅速地及时地建造拱部初次支护，所以开挖工作面稳定性好。和台阶法一样，核心土和下部开挖都是在拱部初次支护保护下进行的，施工安全性好。这种方法适用于一般土质和易坍塌的软弱围岩中。

正台阶环形开挖的主要优点是：与超短台阶法比，台阶长度可适当加长，以减少上下台阶互相干扰，而与下述的侧壁法相比，施工机械化程度可相对提高，施工速度可加快。

采用正台阶环形法开挖是应注意一下问题：虽然核心土增强了开挖面的稳定，但开挖中围岩要经受多次扰动，而且断面分块多，支护结构形成全断面封闭的时间长，这些都有可能使围岩变形增大，因此，它常要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行支护和预加固。

四． 单侧壁导坑法

这种方法一般是将断面分成三块：侧壁导坑（1）、上台阶（2）、下台阶（3）。侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用，并考虑机械设备和施工条件而定。一般侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽，高度以起拱线为宜，这样导坑可分二次开挖和支护，不需要架设工作平台，人工架立钢支撑也方便。导坑与台阶的距离没有硬性规定，但一般应以导坑施工和台阶施工不发生干扰为原则。上下台阶的距离则视围岩情况参照短台阶法或超段台阶法拟定。

单侧壁导坑法每步开挖的宽度较小，而且封闭型的导坑初次支护承载能力大，所以，单侧壁导坑法适用于断面跨度大。地表沉陷难以控制的软弱松散围岩中。

五． 双侧壁导坑法

又称眼镜工法。当隧道跨度很大、地表沉降要求严格、围岩条件特别差、单侧壁导坑法难以控制围岩变形时，可采用双侧壁导坑法。现场实测表明，双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。

这种方法一般是将断面分成四块;左、右侧壁导坑、上部核心土（2）、下台阶（3）。导坑尺寸拟定的原则同前，但宽度不能超过断面最大跨度的1/3。左、右侧导坑错开的距离，应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布的影响不致波及另一侧导坑的原则确定。

双侧壁导坑法施工作业顺序为：

开挖一侧导坑，并及时地将其初支闭合。相隔适当距离后开挖另一侧导坑，并建造初次支护。开挖上部核心土，建造拱部初支护，拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。

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开挖下台阶，建造底部的初次支护，使初次支护全断面闭合。拆除导坑临空部分的初次支护；施作内层衬砌。

双侧壁导坑法虽然开断面分块多、扰动大、初次支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，所以在施工中间变形几乎不发展。

双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。

六． 中隔壁法和交叉中隔壁法

中隔壁法也称CD工法，主要适用于地层较差和不稳定岩体，且地面沉降要求严格的地下工程施工。当CD法不能满足要求时，可再CD工法基础上加设临时仰拱，即所谓的交叉中隔壁法（CRD工法）。CD工法和CRD工法在大跨度隧道中应用普遍，在施工中应严格遵守正台阶法的施工要点，尤其是要考虑时空效应，每一步开挖必须快速，必须及时步步成环，工作面留核心土或用喷射混凝土封闭，消除由于工作面应力松弛而增大沉降值的现象。

七． 中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法

当地层条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨域跨之

间有梁、柱连接，一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。

中洞法施工就是先开挖中间的部分（中洞），在中洞内施作梁、柱结构。由于中洞的跨度较大，施工中一般采取CD、CRD或眼睛工法进行施工。中洞法施工工序复杂，但两侧洞对称施工，比较容易解决侧压力从中洞初期支护转移到梁柱上时的不平衡侧压力问题，施工引起的地面沉降较容易控制。该工法的特点是初期支护自上而下，每一步封闭成环，环环相扣，二次衬砌自下而上施作，施工质量容易得到保证。

侧洞法施工就是先开挖两侧部分（侧洞），在侧洞内做梁、柱结构，然后再开挖中间（中洞），并逐渐将中洞顶部荷载通过初期支护转移到梁、柱上，这种施工方法在处理中洞荷载转移时，相对中洞法要困难一些。两侧洞施工时，中洞上方土体经受多次扰动，形成危急中洞的上小下大得梯形、三角形或楔形土体，该土体直接压在中洞上，中洞施工若不够谨慎就可能发生坍塌。

柱洞法施工是先在立柱位置施作一个小导洞，当小导洞做好后，在洞内再做底梁，形成一个纵而高的纵向结构，该工法的关键是如何确保两侧开挖后初期支护同步作用在顶纵梁上，而且柱子左右水平力要同时加上且保持相等。

柱洞法就是下挖洞，在洞内制作挖孔桩，梁柱完成后，再施作顶部结构，然后再其保护下施工，实际上就是将盖挖法施工的挖孔桩梁柱等转入地下进行。

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喷锚加固支护的施工要点

喷锚支护就是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土、拱钢架喷射混凝土等结构组合起来的支护形式，对其作业面的辅助加固处理使围岩土体稳定有以下几种措施：

1. 喷射混凝土封闭开挖工作面； 2. 超前锚杆或超前小导管支护； 3. 管棚超前支护； 4. 设置临时仰拱；

5. 地表锚杆或地表注浆加固； 6. 小导管周边注浆或围岩深孔注浆； 7. 冻结法固结地层； 8. 降低地下水位法。

喷射混凝土封闭开挖面时，应采用早强混凝土，喷射厚度以为50～100㎜；超前锚杆、小导管支护应与拱钢架配合使用，长度以为3～

3.5m。并应大于循环进尺的2倍。喷射混凝土应紧跟工作面分片、分段、分层、由下而上顺序进行。喷射混凝土初凝时间不大于5min,终凝时间不大于10min。

钢筋网材料宜采用Q235钢，钢筋直径宜为6～12㎜，网格尺寸宜 为150～300㎜.

衬砌及防水施工要点

《地下工程防水技术规范》（GB 50108）规定：地下工程的防水设

计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”的原则。

施工期间的防水措施主要是排和堵两类。

小导管注浆加固土体技术

小导管是浅埋暗挖隧道超前支护的一种措施。在软弱破碎地层中凿孔后易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，应采取超前小导管支护，超前小导管必须配合钢拱架适用。

小导管钢管直径40～50㎜，钢管长3～4m，钢管钻设注浆孔间距为100～150㎜.钢管沿拱的环向布置间距为300～500㎜.钢管沿拱的环向外插角为5～15，小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有搭接，一般搭接长度为1m。

采用小导管加固时，为保证工作面稳定和掘进安全，小导管的位置应准确，严格控制好角度。

小导管注浆应为水泥浆和水泥砂浆。

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管棚的施工要求

管棚超前支护作为地下工程的辅助施工方法，是在特殊条件下安全开挖，预先提供地层承载力的临时支护。主要适用于软弱、沙粒地层、岩堆、破碎带地段。

在下列场合适用：

1. 穿越铁路修建地下工程；

2. 穿越地下和地面结构物修建地下工程； 3. 修建大断面地下工程； 4. 隧道洞口段施工；

5. 通过断层破碎带等特殊地层。

6. 特殊地段，如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。 管棚一般选用直径50～150㎜的焊接钢管或无缝钢管，入土端制作成尖靴状或楔形，钢管长度8～30m不等，特殊地段可加大直径。（5号线地铁穿越崇文门地铁站就用直径600㎜的管棚。）

管棚环向间距一般为2～2.5倍的钢管直径。

管棚超前支护的施工工艺流程：设置管棚基地（包括空间和定位架）—水平钻孔—压入钢管—（必须严格向钢管内或管周围土体注浆）—管棚支护条件下进行开挖。

钻孔开始前，把钢管放在标准的拱架上，测定钻孔孔位和钻机的中心，使两点一致。为了防止钻孔中心振动，钢管应用U型螺栓与拱架稍加固定，以防弯曲，并每隔5m（视情况可调整一般2～6m）对正在钻进的钻孔及插入的钢管的弯曲及其趋势进行孔弯曲测定检查。

钢管的打入随钻孔同步进行，并按设计要求接长，接头应用厚壁管箍，上满丝扣，确保连接可靠，钢管打入后，应及时隔孔向钢管内及周围压注水泥浆或水泥砂浆，使钢管周围岩体密室，并增加钢管的刚度。

1.暗挖隧道小导管超前注浆技术交底

1.1适用范围

适用于暗挖软弱围岩隧道开挖的超前加固。 1.2施工准备 1.2.1技术准备

1.已编制好注浆方案，并对有关人员进行技术交底。 2.导管布设测量放线工作已完成。

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3.已根据地质条件选择浆液种类。 1.2.2材料要求

1.小导管：一般采用￠30～￠50㎜的焊接钢管或无缝钢管制作，长度3m～5m。 2.水泥：宜用强度等级为32.5级以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。水泥应有产品合格证和出场检验报告，进场后应对强度、安定性及其他必要的性能指标进行取样复验。其质量必须符合国家现行标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB 175）的规定。

3.水玻璃：浓度40～45Be的水玻璃。 4.硫酸：采用98%的浓硫酸。

5.其他材料：改变浆液凝结时间的外加剂。 1.2.3机具设备

1.空压机：能提供持续风压，出风口压力不小于3MPa，风量1～ 3m/min。

3. 注浆机：压力值应不小于2 MPa的双浆液注浆机，泵量

80～150L/min,泵压3～5 MPa。 4. 专用设备

钻机：宜选用体积小重量轻的钻机，有效成孔长度不小于5m。

5. 其它机具

（1） 高压浆管（输送浆液）一般采用钢丝缠绕液压胶管或铠装橡胶 管，其工作压力不低于终压压力。

（2）压气胶管（输送压缩空气）用3～8层帆布缠裹浸制成，工作压 力1.0 MPa以上，内径16～32㎜。

（3）钻头：形状有圆锥形和平头形，前者适用于地层为透镜体或个别乱石者，后者适用于粘性土和砂性土层。

（4）钻杆：可用￠50㎜或￠42㎜的地质钻杆。

（5）风镐、搅拌桶、压力表、量桶等。 1.2.4作业条件

1.注浆机压力表性能良好，高压管畅通。 2.工作面、用电满足施工要求，照明光线充足。 1.3施工工艺 1.3.1 工艺流程

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1.3.2操作工艺 1.封闭掌子面

喷射混凝土封闭掌子面，喷射混凝土厚度一般为50㎜～100㎜。 2.成孔

卵石含量较大的砾质土、粘性土层一般采用钻机钻孔，先用高压风清孔，然后用风镐将超前小导管打入孔内。自稳能力差的砂性土一般采用吹管法成孔；有一定自稳能力且硬度不大的土层也可直接将管打入。 3.导管制作

在管壁钻孔间距为100㎜～150㎜，孔径为6㎜～8㎜的花眼，梅花状布置。导管前端应加工成锥形，导管后部不小于600㎜长不设出浆孔，后端部套丝扣。见下图：

4.超前导管安设

超前小导管应按设计要求布置，如设计无明确要求时，平顶隧道一般设于顶部范围内，拱形隧道一般布置于拱部1200范围内，两排小导管纵向水平投影搭接长度宜为1m。小导管沿开挖轮廓线从格栅腹部穿过。小导管环向间距宜为每米3根，长度3m～5m。仰角8～12。 5.堵孔

超前小导管和孔壁之间的空隙应进行封堵，以防止浆液从管外溢出。

6. 浆液制备

浆液一般分为改性水玻璃浆液、水泥—水玻璃浆液及水泥浆液。

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导管制作封闭掌子面成孔超前导管安设堵孔注浆封堵注浆管浆液制备超前导管示意图 8

（1）改性水玻璃浆液

1）改性水玻璃浆液为硫酸与水玻璃配制而成，首先将98%的浓硫

酸缓缓倒入盛水的量桶中，并用玻璃棒搅拌，最终稀释成18%～20%的稀硫酸。 2）将浓度40～45Be的水玻璃稀释成18～20 Be。

3）根据现场地质条件和凝结时间要求，经过试验后按照一定比例将稀硫酸与水玻璃配制成改性水玻璃溶液，pH值控制在2.5～4.0。

4）为防止浆液在未注入土层之间凝固，应用小搅拌机不停的搅拌，也可用气泵从浆液底部送风使浆液翻动。

5）改性水玻璃浆液初凝时间宜控制在8～10min，根据实际情况可加入少量的速凝剂或缓凝剂来调节。

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（2）水泥—水玻璃双浆液

水泥浆水灰比宜为1:1～1.5:1，根据现场地质条件，经过试验确定双浆液配比，水泥浆与改性水玻璃浆液的体积比宜为1:1～1:0.5。

（3） 水泥浆

根据地层条件确定配比，并掺入适量的促凝剂。有特殊堵水要求时可以采用超细水泥。

7.注浆 （1）注浆方法

1）改性水玻璃浆液：主要适用于砂土类，因凝结较快，一次不宜大量配制，应根据每个注浆孔的注浆量逐孔配制，注入时宜采用吹管法，先将浆液倒入容器中。该容器一端接送风管，另一端接注浆管，采用瞬间高压风管将浆液吹进土体。

2）水泥—水玻璃双浆液：由于水泥浆和水玻璃浆液混合后凝结速度极快，水泥浆和水玻璃浆液在注入土体前不能混合，注入时必须采用双液注浆泵。

3）水泥浆：主要适用于孔隙率比较大得地层，其特点是强度比较大，注入时宜采用泥浆泵。

（2）注浆顺序

注浆时相邻孔位应错开，交叉进行。注浆顺序一般由下而上进行，以间隔对称注浆为宜。

（3）注浆量：单根小导管注浆量Q=πRLnaβ 式中：R=浆液扩散半径； L=注浆管长；

n=地层空隙率；（见注解）

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α=地层填充系数，一般取0.8； β=浆液消耗系数，一般取1.1～1.2。 （4） 注浆压力 1）

注水泥浆或改性水玻璃浆：初压宜为0.1～0.3MPa，砂质土终压一般应不大于0.5MPa，粘土质一般不大于0.7MPa。

2）

注水泥—水玻璃浆液：初压宜为0.3～1.0MPa，终压应为1.2～1.5MPa。

（5） 注浆控制指标

1）单根结束标准：注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐减小，当压力达到注浆终压，注浆量达到设计注浆量的80%以上，可结束该孔注浆；注浆压力未达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量，并无漏浆现象，也可结束该孔注浆。

2）本循环结束标准：所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象，即可结束本循环注浆。

8.封堵注浆管

采用止浆塞封堵注浆管。 1.4质量标准 1.4.1主控项目

1.小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。

2.注浆用水泥、外加剂等原材料必须符合设计要求及有关规范、标准的规定。 1.4.2一般项目

1.超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。 2.浆液配比、注浆量及注浆压力应满足设计要求。

3.开挖过程中应注意观察浆液扩散情况，观察地层是否达到了有效固结，有无漏水和流砂现象，以便修正下一循环注浆参数。 4.重要部位注浆效果可采取3的办法检查。 5.超前注浆管施工偏差应符合下表要求 超前管注浆施工允许偏差 项次 1 2 3 4

检查项目 管长 花眼间距 孔位偏差 孔位方向（0） 允许偏差（㎜） ±40 ±15 ±40 20 10

检查方法 用钢尺量 用钢尺量 用钢尺量 经纬仪测杆或实测 5 1.5成品保护

孔深 0，+50 用钢尺量 1.5.1注浆完成后，不到规定固结时间不能开挖。 1.5.2开挖时应严格控制进尺在有效注浆范围内进行。 1.6应注意的质量问题

1.6.1成孔前应该对点位，并控制安设角度和方向，确保浆液的渗透半径达到设计要求，防止加固体不均匀。

1.6.2应严格控制注浆压力，以防止破坏封堵面。

1.6.3应使用专用的计量器具，并按照设计要求配制浆液，确保浆液配比准确。 1.7环境、职业健康安全管理措施 1.7.1环境管理措施

1.应优先选用对环境影响小的浆液。

2.浓硫酸应存放于仓库中，并有专人看管，严防丢失。

3.超前小导管宜在后方基地加工，避免在现场制作时噪声污染。 4.应采取有效措施避免浆液遗洒。

5.浆液的配制量应计算准确，随伴随用，剩余的浆液不得随意泼洒。 1.7.2职业健康安全管理措施

1.施工人员应戴安全帽，并根据所从事的工作穿戴响应的防护用品。 2.空压机、注浆机等由持有上岗证的专业人员操作。

3.配制浆液时，应穿戴合格的防护用品，非专业人员不得动用专用工具。 4.各种设备必须通过安全检验和性能检验合格扣才能使用。

5.打管和注浆时，应注意调查地下管线及地下构筑物，采取有效地保护措施。 6.采用浓硫酸稀释时，应先将浓硫酸缓缓倒入水中，严禁将水直接倒入浓硫酸中。

2.暗挖隧道大管棚超前支护

2．1适用范围

适用于在软弱特殊地层对地层变形有严格要求，且断面较大的暗挖隧道工程超前支护措施施工。

2.2施工准备 2.2.1技术准备

1.编制施工方案经审批，并已做好技术交底。

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2.已根据设计要求，放出管棚轴线及首个钻孔点和控制点。 2.2.2材料要求

1.钢管：无缝钢管，￠70～，￠180㎜，壁厚4㎜～8㎜，每节管长2m～6m（其中第一节管长2～3m）。第一根钢管在前段镶嵌3～4对合金。内外开刃，并留出3个水口，作为钻头使用。钢管质量应符合国家现行标准《地质钻探用管》（YB235）的规定。

2.水泥：宜采用强度等级不小于32.5的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸水泥。水泥应有产品合格证和出场检验报告，进场后应对强度、安定性及其它必要的性能进行取样复验。其质量必须符合国家现行标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB 175）和《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》（GB 1344）的规定。

3.砂：宜采用中砂或粗砂，砂进场后应取样复验合格，其质量应符合国家现行标准《普通混凝土用傻质量标准及检验方法》（JGJ52）的规定。

4.水：宜采用饮用水。当采用其它水源时，其水质应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准>（JGJ 63）的规定。

2.2.3机具设备

1.机械：管棚钻机、搅浆机、注浆泵及水泵等。

2.工具、检测仪器：水箱、铁锹、测斜仪、照明灯具等。 2.24作业条件

1.施工场地已清除障碍物，工作面已做好排水设施，水电供应满足施工要求。 2.已对隧道工作面进行喷射混凝土封闭处理，其喷射混凝土厚度为80～100mm。 3.在隧道内应有扩宽、扩高不小于300㎜的扩大断面，且沿隧道方向长度不小于3m。

2.3施工工艺 2.3.1工艺流程

2.3.2操作工艺 1.测孔放位

根据设计要求，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，对每个孔进行编号，并

循环液配制侧放孔位钻机就位钻进注浆封口浆液配制 12

安设套管。套管采用孔径略大于钢管棚管径，能穿过管棚钢管或硬质塑料管、长度200㎜～500㎜.套管安装后应补喷混凝土，封闭工作面。

2.钻机就位

（1）调节钻机至设计高度，并调节钻机主轴使其与设计角度一致。

（2）钻孔方向一般都沿隧道掘进的方向，隧道两侧钢管可以适当向外侧偏斜，在钻孔前，要严格检查调整钻机主轴、钻杆、钢管方向一致，并使每根钢管符合设计方向。

（3）钻机就位后检查钻孔外插角，应满足设计要求。

（4）检查仪器采用测斜仪，首先测量钻机主轴的外插角度数，其次应检查首跟钢管前端的外插角度数，均不得小于设计外插角度数，并应满足设计要求。

3.循环液配制

循环液应具有冷却钻头、保护孔壁和携带泥土等作用。在粘土类地层中施工时可用清水作为循环液，其它地层中一般用水泥浆。施工中常用1:1的水泥浆作为循环液。

4.钻进

（1）管棚施工以钢管作为钻杆，钻进工艺参数主要包括液压给进，钻杆转速和循环液流量。

（2）地层比较松软时，管棚钻进一般采用中压钻进、中速以及中量循环液。 （3）钻孔宜由高孔位向低孔位间隔进行。

（4）钻孔时应对准孔位，先使钻杆向前，钻头接触工作面，再使钻头转动，不得晃动钻杆。在钻前要首先给循环液。

（5）钢管接头宜采用丝扣连接，必要时刻进行焊接。

（6）钻进过程中应经常检测钻进方向，根据钻机钻进的情况及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的异常情况。

（7）加接每一根钢管时，均要用测斜仪测量钢管的外插角，如发生较大倾斜时，应立即采取有效措施进行弥补和纠正。

5.浆液配制

(1)注浆浆液宜采用水泥浆或水泥砂浆，浆液配比根据实际地址情况通过实验确定，其水泥浆的水灰比为0.5～1，水泥砂浆重量配合比1:0.5～3。

（2）在水泥浆中应掺入5%～8%的水玻璃作为速凝剂。水玻璃浓度由35～42Be稀释成18～20 Be /，模数2.4。

6.注浆

（1）每完成1～5根钢管后，应开始进行注浆施工，遇有渗水管线或有水地层应

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打完一根管后立即注浆。

（2）注浆压力应根据地层情况确定。管棚长度在5m～15m内，压力宜控制在0.1～0.2MPa。

（3）在规定压力下，注浆量小于0.1L/min，稳压10min后即可停止注浆。 7.封口

管棚注浆完毕要及时封堵管口，封口可用胶泥或木楔。 2.4质量标准 2.4.1主控项目

1.管棚所用钢管的品种、级别、规格、数量和质量必须符合设计要求。 2.管棚搭接长度应符合设计要求。 2.4.2一般项目

1.钻孔的孔口位置、管棚外插角应符合设计要求。

2.管棚的钢管使用前应进行外观检查，钢管不得有弯折，表面不能有裂纹、机械损伤等，套丝部位不得有锈蚀等现象。

3.管棚注浆用水泥应符合设计要求及规范要求。

4.管棚注浆配合比、压力。注浆量和稳压时间应满足设计参数要求。

5.开挖过程中应注意观察管棚支护情况，如管棚间距是否过大，注浆浆液是否充满钢管周围的空隙及地层有无漏水、流砂等现象，为下一循环改进提供参考。

2.5成品保护

2.5.1管棚钻机钻孔时，应保护好工作面的套管或已钻完好的管棚。相邻的钢管应避免相互干扰。钻机与已完隧道结构应保持一定的安全距离，防止钻机作业时摆摇、晃动等现象。

2.5.2搬运、安装钢管时，应小心，避免碰坏接头丝扣。 2.6注意的质量问题

2.6.1施工时应事先在管棚孔口位置埋设套管；钻机钻孔时应注意对准孔位，钻机平台应平稳，钻杆连接要牢固可靠，防止在钻进时产生不均匀下沉、摆动、位移。严格检查钻机主轴、钻杆与钢管方向一致性，防止孔位偏差。

2.6.2在松软地层或不均匀地层中钻进时，管棚应设一定的外插角，角度一般不大于3°。避免管棚下垂侵入开挖面。每根管棚施工时应注意方向和角度与已施工完的管棚位置保持一致。

2.6.3成孔钻进过程中，应经常使用测斜仪量测钻孔的偏斜度，发现偏斜超过要求

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及时纠正，钻进中如与异常情况，应立即停钻查明原因。

2.6.4严格控制管棚间距与注浆质量，防止管棚出现间距过大、注浆效果不好、出现流泥等现象。必要时大管棚与小导管注浆想结合，开挖是可在大管棚之间设置小导管并注浆。

3.暗挖隧道水平旋喷桩超前支护

3.1适用范围

适用于软弱、含水等特殊地层，且对地层变形有严格要求的暗挖隧道工程超前支护加固。

3.2施工准备 3.2.1技术准备

1.在制定水平旋喷注浆方案时，应掌握场地的工程地质、水文地质和邻近建筑、地下埋设物等资料。

2.编制的施工方案已审批，并已做好技术交底。

3.旋喷注浆方案确定后，应进行现场试验，试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺，水平旋喷桩长度不宜过长，一次旋喷长度不超过20米，拱顶外仰角3°～8°。

4.根据设计要求侧放出水平旋喷桩轴线及首个钻孔点和控制点。 3.2.2材料要求

1.旋喷注浆材料及配方：旋喷注浆材料主要为水泥，对于无特殊要求工程，宜选用强度等级为32.5或42.5的普通硅酸盐水泥。根据地质条件或用途的不同可加入适量速凝剂、悬浮或防冻剂等外加剂，用量应通过试验确定。

(1)普通型，适用于无特殊要求的一般工程。一般采用强度等级32.5及以上的普通水泥，不加添加剂，水灰比0.8～1.2，常用1.0.

(2)速凝早强型，适用于地下水丰富的工程，常用早强剂有水玻璃、氯化钙、三乙醇胺等。

2.浆液量计算

浆液量Q（m³）可按地基加固高压旋喷注浆喷量法计算 Q=Lq(1+β)/u

式中L——旋喷体长度（m）；

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q——单位时间喷浆量（m³/min）； β——损失系数，一般取0.2～0.4； u——喷嘴上升速度（m/ min）。 3.2.3机具设备

1.设备：工程钻机（或坑道钻机）、高压注浆泵、泥浆泵、搅拌桶等。 2.专用工具：千斤顶、交流电焊机、水箱、铁锹、经纬仪及照明灯具等。 3.其他机具：高压胶管（一般采用钢丝缠绕液压胶管，其工作压力不低于喷射高压泵压力），电磁式 液体流量计，高压注浆压力表等。

3.3.4作业条件

1.施工场地已清除障碍物，工作面已做好排水设施，水电供应满足施工要求。 2.隧道工作面已进行喷射混凝土封闭处理，封闭工作面混凝土厚度不小于100㎜。 3.在隧道内一般应有扩宽、扩高不小于300㎜的扩大断面，扩大断面沿隧道方向长度不小于6.0m的施工操作室。

4.钻机操作作业平台已搭设，平台上已铺设木板和枕木。 5.机械设备已调试完毕，各设备均处于正常状态。 3.3施工工艺 3.3.1工艺流程

3.3.2操作工艺 1.测量孔位

沿隧道拱顶初支外皮环向布置水平旋喷桩，按设计的桩距确定环向布桩数量，并进行标识。

2.设备就位

浆液制备测量孔位设备就位冲洗液配制钻进旋喷注浆喷射结束、拔管养护 16

（1）根据操作平台位置的净空情况，将钻机与操作控制柜布置在作业平台上，并按设计外插角，分孔计算每根桩的偏角和仰角，利用三维坐标，使钻机精确定位。

（2）高压泵、水泥搅拌机及其它设备就近布置在操作平台附近。

（3）钻孔方向一般都沿隧道掘进的方向，隧道肩部或两侧旋喷桩布置可以适当向外侧偏斜。钻孔前，要严格检查钻机桅杆起落架、钻杆的方向，并符合旋喷桩的设计方向（见下图）。

3 .钻进

（1）钻孔方法视地层的地质情况、旋喷深度、机具设备等条件而定，通常采用水平全液压钻机，施工时，应按设计桩位两步跳跃式钻孔旋喷。

(2)钻孔选用￠42㎜水平钻杆、￠46㎜～￠48㎜钻头或￠60㎜水平钻杆、￠㎜～￠66㎜钻头，钻头上带有喷嘴，钻孔完成后钻杆作注浆管进行旋喷作业。

（3）在水平旋喷桩钻进前应先注冲洗液，在粘土类地层中施工时，可用清水作为冲洗液；其他地层中一般采用水泥浆，水泥浆常用比例1.2:1.

（4）钻孔宜由高孔位向低孔位间隔进行。

（5）钻孔时应将钻头对准孔位，先用人工在混凝土作业面上凿比钻头直径大20mm～30mm先导孔，避免直接用钻头钻头混凝土层而造成钻头快速磨损。 （6）开始钻进时，应采用低压慢钻，钻至1m后按正常速度钻至设计深度。

（7）地层比较松软时，钻进一般采用中压、中速、中流量冲洗液钻进。

1—钻机控制系统；2—水平钻机；3—钻杆、高压注浆管；4—废浆池5—高压泵；6—贮浆桶（双层滤网）；7—拌浆机；8—存放水泥平台87654钻机工作平台止浆墙C20混凝土厚度10~20mm321外插角3°8°500mm直径旋喷加固体环向间距0.3m15m循环长度13m搭接长度2m水平旋喷桩加固纵断面示意图 17

（8）钻进过程中应经常检测钻进方向，根据钻机钻进的状况来判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的异常情况。

4.浆液制备

（1）旋喷注浆浆液宜采用水泥浆，浆液配比应根据地质情况确定，水泥使用普通硅酸盐或硅酸盐水泥，强度等级32.5或42.5.

（2）根据地层与气候等情况，在水泥浆中掺入一定数量的速凝剂、缓凝剂和防冻剂等。

（3）浆液应严格按设计配合比配制，充分拌合均匀，拌合时间不少于3min，旋喷施工的水灰比宜为0.8～1.2。旋喷施工机具必须配制准确的计量仪表。当浆液超过规定初凝时间时，应停止使用。

5.旋喷注浆

（1）当钻杆钻至预定长度后，应首先进行清水试压，待设备与管路正常后，在开始进行高压注浆作业。

（2）旋喷时注浆管边旋转边向外退出，由里向外连续进行喷射，施工人员必须时刻注意检查注浆参数，并随时最好施工记录。

（3）旋喷注浆参数应根据试验确定。

1）流量：流量与注浆压力、地层情况和钻杆的转速及提升速度有关，应通过现场旋喷试验来确定，旋喷流量一般为50～100L/min。每根旋喷桩水泥浆用量可按喷量法进行，如无条件时可参考下表：

每米水平旋喷桩32.5级普通硅酸盐水泥单位用量参考表（kg/m） 桩径（mm） ∮300 ∮400 ∮500 ∮600 ∮800 桩长m 1 1 1 1 1 单管旋喷法水泥用量 50～70 80～100 120～150 200～250 300～350 2）压力：压力受高压泵能力和土层性质影响，压力愈高桩体直径越大。具体数值应通过试验确定，旋喷桩施工压力一般为20～25MPa。

3）速度：水平旋喷速度包括钻杆转动和提升(回速)速度两个方面。一般情况下水平旋喷转动速度为10～20r/min，提升速度为100～250mm/min。提升（回速）速度可根据单位时间喷射水泥浆量。旋喷长度及体积法公式计算出的水泥浆用量来计算。

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为保证桩与桩之间相互咬合，可采用复喷工艺（即退一次，进一次，再退一次，共计3次旋喷作业）。在桩前端旋喷时，原地旋喷时间不小于30s；当旋喷至孔口3m时应停止，并立即退出钻杆，用棉纱等塞堵孔口，以防浆液外泄。

6．喷射结束、拔管

（1）旋喷注浆达到设计要求后应停止注浆，快速拔出注浆管，并用清水及时将管内残存水泥浆全部冲洗干净。

（2）注浆管拔出后，应及时对旋喷桩孔进行封堵，减少浆液校外溢出。 7.间隔施作旋喷桩

移动钻机至新孔位上，新注浆孔应与已注浆孔相隔一孔位以上。按照先拱顶，后两侧顺序进行旋喷施工，拱顶采用间隔法施工，孔位从上到下，左右交替进行，跳跃式成桩，使隧道两边地层加固强度基本一致。

8.养护

隧道断面旋喷注浆全部完成自然养护24h后，即可进行隧道暗挖施工。 3.4质量标准

施工质量允许偏差见下表： 项目 主控项目 水泥用量 符合设计要求 检查项目 水泥及外掺剂质量 规定值或允许偏差 符合出场要求 检查方法 查产品合格证或抽样送检 查看流量表及水泥水灰比 桩体强度或完整性 一般项目 钻孔位置（㎜） 钻孔外插角（°） 钻孔长度（㎜） 桩体搭接（㎜） 桩体允许偏差（㎜） 符合设计要求 ≤30 ≤1.2 ≤±200 ＞50 ≤0.2D 开挖检查、取样 用钢尺量 经纬仪测钻杆或实测 用钢尺量 开挖后用钢尺量 开挖后用钢尺量、D为桩径 注浆压力 按设计参数指标 查看压力表 注：开挖检查方法：水平旋喷桩检验点数量按施工循环段进行确定，每一循环施工段至少要检查3个点，并根据桩体支护范围前、中、后三部分进行检验。对检验不合

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格时，应在不合格处附近采取补救加固措施。

3.5成品保护

3.5.1旋喷桩施工时必须采用以上操作工艺施工，防止在水泥浆未凝固前将刚完成的相邻水泥桩体钻透，造成未凝固水泥浆流出。

3.5.2注浆完成后，不到规定养护时间不得开挖。 3.5.3开挖进尺应严格控制在有效注浆范围内。 3.6应注意的质量问题

3.6.1在桩前端开始喷射时，应在旋喷注浆参数达到规定值后，随即按旋喷、定喷、摆喷的工艺要求，由里向外喷射，保证桩间的搭接长度。

3.6.2在旋喷过程中，出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明原因，并及时采取措施，防止出现旋喷质量事故。

3.6.3隧道开挖时，在隧道直墙段增设∮32、壁厚3.25mm@200（L=2m）步距为1m的超前小导管，预注改性水玻璃加固土体，防止侧向土体塌方滑落。

3.6.4隧道开挖至距旋喷桩桩端8.0m时，应开始做下一旋喷施工段操作室，其中操作室长度为6.0m,相邻旋喷段搭接长度为2.0m。防止超长开挖出现塌方现象。

4.暗挖隧道土方开挖 4.1 适用范围

适用于暗挖土质隧道的开挖

土方开挖方法：根据地质条件、隧道长度、断面大小、埋置深度及地面环境条件，并综合考虑安全、经济、工期等要求，开挖可选择下列基本方法：全断面开挖方法、台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导洞法等。

4.2 施工准备 4.2.1技术准备

1.隧道开挖前已核对地质资料，根据沿线地下管线、构筑物及地面建筑基础等，并制定保护措施。

2.隧道开挖前，已根据建设单位交付的测量资料进行核对和交接，测设平面控制点和高程控制点等隧道测量。

3.施工组织设计和施工方案已经审批，并对有关人员进行技术交底。 4.2.2机具准备

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1.机具：小型挖掘机、装载机、风镐、空压机、风、矿车等有轨设备；提升机、手推车、自卸车、镐、铁锹、电钻、吊桶、罐笼等。

2.测量设备：经纬仪、水准仪、全站仪、激光指向仪等。 4.3作业条件

1.隧道开挖面必须保持在无水条件下施工，遇有地下水时，应采取降水、注浆止水等措施加以防治。

2.竖井施工完毕，马头门已加固完毕。 3.开挖和运输设备准备就绪。 4.3施工工艺 4.3.1全断面开挖法 1.工艺流程

2.操作工艺

（1）全断面开挖采取自上而下一次开挖成形，沿着轮廓线开挖，一次开挖进尺应按照方案要求进行，并及时进行初期支护。

(2)适宜人工开挖或采取小型机械开挖，机械开挖时为防止扰动周边土体，在周边预留200mm余土，人工清理。

4.3.2台阶法

台阶法适用于土质较好的隧道。见下图（图中数字表示开挖先后顺序，一下各图同）。

1全断面开挖土方支立格栅喷射混凝土下一循环

1.工艺流程

开挖上台阶土方122台阶法开挖示意图 支立拱部格栅喷射混凝土开挖下台阶土方支立边墙和仰拱格栅喷射混凝土下一循环 21

2.操作工艺

（1）先开挖①部土方，开挖后应及时施工初期支护结构。土质隧道一般采用短台阶（1～1.5B）（B为隧道开挖跨度）或超短台阶（3m～5m）开挖。上台阶的底部位置应根据地质和隧道开挖高度确定，一般情况下，宜在起拱线以下，当拱部围岩条件发生较大变化时，可适当延长或缩短台阶长度，确保开挖、支护质量及施工安全。

（2）进行②部土方开挖时，下台阶开挖后应及时施工边墙、仰拱。 （3）每循环开挖长度宜为0.5～1m。 4.3.3环形开挖与预留核心土法

环形开挖与流年核心土法适用于地质较差、断面较大的土质隧道。见下图：

1.工艺流程

开 挖上台阶环形拱部土方支立拱部格栅喷射混凝土喷射混凝土下一循环开挖核心土开挖下台阶土方231123环形开挖预留核心土法开挖示意图 支立墙体和仰拱格栅2.操作工艺

（1）先开挖上台阶的环形拱①部土方，环形拱部根据地质情况可分为一块或几块开挖，及时支护。当围岩地质条件差，自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护。

（2）在拱部初期支护的保护下再开挖②部核心土。核心土应留坡度，并不得出现反坡，核心土面积不应小于开挖断面的50%。

（3）上台阶施工完成后，应按台阶法施工下台阶及仰拱③部。 （4）环形开挖每循环开挖长度宜为0.5m～1m。 4.3.4中隔壁法（CD法）

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中隔壁法适用于较大跨度、浅埋、软弱地质隧道。见下图：

1.工艺流程

土方开挖左侧上台阶24241313中隔壁法开挖示意图喷射混凝土开挖下台阶土方支立拱部格栅喷射混凝土支立拱部格栅和中隔壁喷射混凝土支立墙底格 栅和中隔斌拱部格栅开挖右侧下台阶土方开挖右侧上台阶土方下一循环 支立墙底格栅喷射混凝土2.操作工艺

（1）开挖时应将隧道断面分成左右两部分，先沿左侧自上而下分两部进行开挖，开挖方法同台阶法。每开挖一步均应及时做初期支护。各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺，以减小应力集中。

（2）中隔壁墙依次分步连接，中隔壁设置宜为弧形或圆弧形。

（3）开挖中隔壁墙的右侧，其分部次数及支护形式与先开挖的左侧相同。左、右两侧纵向间距应拉开一定距离一般不应小于15米。

4.3.5交叉中隔壁法（CRD法）

交叉中隔壁法适用于大跨度、浅埋、软弱地质隧道。见下图：

123463124556交叉中隔壁法开挖示意图 23

开挖左侧上台阶土方支立拱部格栅、中隔壁、临时仰拱喷射混凝土喷射混凝土开挖左侧中台阶土方支立侧墙格栅、中隔墙、临时仰拱支立拱部格栅、临时仰拱喷射混凝土开挖右侧上台阶土方支立侧墙格栅、临时仰拱喷射混凝土喷射混凝土开挖右侧中台阶土方支立墙、底板格栅和中隔墙喷射混凝土下一循环开挖左侧下台阶土方支立墙底格栅开挖右侧下台阶土方1. 工艺流程

开挖左侧 上台阶土方支立拱部格栅、中隔壁、临时仰拱喷射混凝土喷射混凝土开挖左侧中台阶土方支立 侧墙格栅、中隔墙、临时仰拱支立 拱部格栅、临时仰拱喷射 混凝土开挖右侧上台阶土方支立侧墙格栅、临时仰拱喷射混凝土喷射混凝土开挖右侧中台阶土方支立墙、底板格栅和中隔墙喷射混凝土下一循环开挖左侧下台阶土方支立墙底格栅 侧下台阶土方开挖右

2.操作工艺

（1）交叉中隔壁法开挖时，采取自上而下分两步或多步台阶法开挖中隔壁的一侧，并及时支护，完成①～②部分。

（2）开挖另一侧③～④部分及支护。

（3）再开挖一侧的下部和另一侧的下部，形成左右两侧开挖机支护相互交叉顺利进行。

（4）除应满足中隔壁法施工的要求外，还应： 1）设置临时仰拱，步步成环。 2）自上而下，交叉进行。 4.3.6双侧壁导洞法

双侧壁导洞法适用于 软弱的双线或多线隧道。见下图：

1.工艺流程

开挖两 侧导坑土方支立两侧导坑格栅开挖下台阶土方喷射混凝土支立墙底部格栅开挖拱部土方土喷射混凝土支立拱部格栅下一循环2231311双侧壁导洞法开挖示意图 射混凝土喷

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2.操作工艺

（1）先开挖两侧壁导坑①，侧壁导坑形状应近似于椭圆形，导坑断面宜为整个断面的1/3，导坑开挖后应及时进行支护。

(2) ①部进尺一定长度（根据现场实际情况确定）后开挖②部和③部，开挖方法同台阶法。

4.4质量标准 4.4.1 主控项目

1.隧道应按设计尺寸严格控制开挖断面，不得欠挖。中线、高程必须符合设计要求。

2.边墙基础和隧底地质情况应满足设计要求。基底土体严禁扰动。

3.隧道预留变形量应根据土质情况、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采取工程类比法确定，当无类比资料时单线土质隧道预留变形量取30mm～70mm。

4.4.2一般项目

1.隧道允许超挖值应符合下表规定。

2.中线贯穿允许偏差为：平面位置30mm,高程±20mm。

开挖部位 拱部 边墙 仰拱

4.5成品保护

4.5.1为减少地层沉降，隧道土方开挖后应及时进行支护。

4.5.2超挖或小规模塌方处理时，必须采用耐腐蚀材料回填，必要时喷射混凝土封闭掌子面。

4.6应注意的质量问题

4.6.1同一隧道相对开挖时，当两工作面相距20m时应停挖一端，另一端继续开挖，并做好测量工作，及时纠偏。防止隧道纵轴线出现偏差。

4.6.2两条平行隧道，相距小于1倍开挖跨度时，其开挖面前后错开距离不得小于15m。

4.6.3为防止围岩不稳造成超挖现象，开挖时应预留50mm～100mm厚的人工清理量，

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平均超挖 ≤100 ≤100 ≤100 最大超挖 ≤150 ≤150 ≤150 土方开挖后立即进行支护。

4.6.4地层降水不到位或存在地层滞水时，应采取降水措施，若降水不能满足要求时，应在土方开挖前进行堵水处理。

4.6.5加强地质的超前预报工作，可采取打设超前探管等措施，发现开挖面前方有异常情况出现时，应暂停施工，及时研究并采取相应措施，避免出现塌方情况。

5暗挖隧道钢筋格栅制作安装

5.1 适用范围

适用于暗挖隧道初期支护钢筋格栅的制作与安装 5.2施工准备 5.2.1技术准备

1.已熟悉相关图纸，编制施工方案经审批，并向有关人员进行技术交底。 2.焊工已培训，经考试合格后持证上岗。 3.钢筋焊接试件力学性能检验已合格。 5.2.2材料要求

1.钢筋：钢筋进场应有产品合格证和出场检验报告，进场后，应按国家现行标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB 1499）等的规定抽取试件做力学性能试验，其品种、级别、规格和质量应符合设计和有关规范要求。当采用进口钢筋或加工过程中发生脆断等特殊情况，还需做化学成分检验。钢筋外表应无老锈和油污。

2.型钢：宜采用牌号Q235—B、C、D级的碳素结构钢，以及牌号Q234—B、C、D、E级的低合金高强度结构钢，其质量标准分别符合国家现行标准《碳素结构钢》（GB 700）和《低合金高强度结构钢》（GB /T 1915）的规定，型钢进场必须有出场质量证明书，其品种、型号、规格必须符合设计要求。

3.焊接材料

（1）手工焊接用焊条，应有产品出场合格证，其质量应符合国建现行标准《碳素钢焊条》（GB/T5117）或《低合金钢焊条》（GB/T5118）的规定，焊条的选用应符合设计要求。

（2）自动焊接或半自动采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应，焊丝应符合国家现有标准《熔化焊用钢丝》（GB/T14957）或《气体保护焊用钢丝》GB/T14958）的规定。

5.2.3机具设备

1.主要设备：切筋机、卷扬机、弯曲机、冲剪机、直线切割机、交流弧焊机或气

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体保护焊机、烘焙箱、垂直运输设备等。

2.检测工具：测绳、线坠、靠尺、塞尺、钢卷尺、经纬仪和激光仪。 5.2.4作业条件

1.钢筋加工平台已搭设，制作模具经验收合格。 2.工作面土方已根据要求开挖到位。 5.3施工工艺

5.3.1钢筋格栅加工制作

1.工艺流程

钢筋、型钢加工焊接成型验收2.操作工艺

（1）钢筋、型钢加工

应根据钢筋加工料表切出所需钢筋格栅的钢筋和型钢。根据平台、钢筋格栅模具调整主筋的钢筋加工形状。

（2）焊接成型

应根据图纸要求组装焊接格栅各部件，端部型钢必须用连接螺栓与钢板孔紧固，以确保格栅各部件的连接孔位的准确。钢筋格栅各部件在模具内初步焊接固定后，将钢筋格栅各部分从模具内均匀对称取出，以避免钢筋格栅扭曲变形。根据焊接规范及设计要求将钢筋格栅各部件焊接成型，焊接时应均匀对称焊接，减小应力变形。

(3)验收

钢筋格栅各组成部件焊接完后，进行试拼装，以检验钢筋格栅的几何尺寸，各部件的螺栓节点以及焊接质量等。首榀试拼合格后，进行验收，签署钢筋格栅首榀验收合格记录。而后进行批量生产，并按规定抽样进行批量验收。

5.3.2钢筋格栅安装 1.工艺流程

格栅架设外侧网片安装纵向钢筋连接的焊接内层网片安装2.操作工艺 （1）格栅架设

1)现场抽样试拼：钢筋格栅必须按批进行抽样地面试拼，地面应平整、宽敞，试拼合格后方可安装。

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2）现场试拼合格后，将格栅安防在设计位置，并进行预固定，格栅标高、位置必须用激光仪控制定位。

3）格栅安装完成后，应先紧固拱顶外侧螺栓，再紧固内侧两个螺栓，必要时也可用与主筋同型号的钢筋帮焊。

（2）外侧网片安装

格栅安装后，应根据设计要求安放外侧网片，钢筋网片的加工宽度应与格栅施工步距相同，钢筋网片纵向和环向搭接长度应不小于两个网格宽度，网片之间、网片与钢筋格栅、纵向连接钢筋应焊接绑扎牢固。

（3）

纵向连接钢筋的焊接

1）格栅安装定位后，应按图纸要求设置纵向连接钢筋。

2）纵向连接筋沿格栅主筋环向分布，分为内外两排，每排连接筋环向间距符合

设计要求，并焊接牢固。 （4）内层网片安装

内层网片沿格栅内侧弧主筋和纵向连接筋上敷设，并绑扎牢固。 6.4质量标准 6.4.1 主控项目

1.制作格栅和钢筋网的钢材的品种、级别、规格、数量和质量必须符合设计要求。 2.格栅安装的位置、接头连接、纵向连接应符合设计要求，格栅拱脚下不得是虚土。

3.沿格栅外缘每隔2m应有钢楔或混凝土预制块与围岩顶紧，格栅与围岩间的间隙应采取喷射混凝土喷填密实。

4.在施工现场，应按国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107）、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18）的规定抽取钢筋机械连接接头、焊接接头试件做力学性能检验，其质量应符合有关规程的规定。

6.4.2 一般项目

1.钢筋格栅外观质量符合设计要求。 2.钢筋格栅加工允许偏差见下表：

项目 格栅失高与弧长 允许偏差（mm） 0，+20 检查方法和频率 钢尺量：按批量抽检 28

组装高度 组装宽度 墙架长度 钢筋格栅组装扭曲度 辅筋（箍筋、八字环、 U型筋、Z字筋

3.钢筋格栅安装允许偏差见下表

±30 ±20 ±20 20 ±10 钢尺量：按批量抽检 钢尺量：按批量抽检 钢尺量：按批量抽检 线坠及钢尺量：按批量抽检 钢尺量：分组检测 钢筋格栅安装允许偏差

项目 钢筋格栅安装步距 钢筋格栅横向位移 钢筋格栅纵向位移 安装高程 安装格栅垂直度 混凝土保护层厚度 注：H为格栅高度(mm)

允许偏差（mm） ±50 ±30 ±50 ±30 5‰H —5 检查方法和频率 钢尺量：全频率 钢尺量：全频率 钢尺量：全频率 钢尺量：全频率 线坠、钢尺量 钢尺量 4.钢筋网片加工允许偏差

项目 钢筋网间距 钢筋网搭接长度

6.5成品保护

6.5.1加工成型的钢筋格栅在运输、安装中禁止抛摔，避免变形。 6.5.2成型的钢筋格栅构件应归类码放整齐、防止变形或安装错误。 6.6.应注意的质量问题 6.6.1钢筋格栅加工 1.焊渣必须清理干净。

2.焊接电流应根据焊条的大小进行调节，以免烧伤钢筋。

3.钢筋格栅焊接模具的下平面必须用水平尺超平并从两端对称焊接，减小焊接应

允许偏差（mm） ±10 ≥200 检查方法和频率 钢尺量：抽查 钢尺量：抽查 29

力变形。

4.钢筋格栅焊件应对称均匀地从模具内取出，以减小外力变形。 5.应对施工模具进行定期检查，防止模具松动变形。 6.6.2钢筋格栅安装

1.上台阶安装时，拱脚处基底应清除扰动土，必要时可采取预加固，防止拱顶下沉。

2.格栅安装定向的激光仪应定期检查校正，激光仪到掌子面超过一定的距离应重新安装，以保证测量精度。

3.施工期间应定期复核隧道轴线桩及高程控制点，防止出现测量错误。 4.应做好土方开挖、格栅安装、初支混凝土喷射工序的协调配合，减小工序交叉时间，使隧道开挖后及时封闭成环，保证隧道的初支稳定性。

6.暗挖隧道喷射混凝土

6.1适用范围

适用于暗挖隧道混凝土结构干喷或湿喷混凝土。

6.2 施工准备 6.2.1技术准备

1.喷射混凝土的施工配合比已通过试验确定并符合下列规定：水泥与砂、石的重量之比宜为1:4～1:4.5；水灰比宜为0.4～0.5；砂率宜为45%～55%；外加剂和外掺料的掺量已通过试验确定。

2.施工技术交底已完成。 6.2.2材料要求

1.水泥：水泥的品种、级别、厂别等应符合混凝土配合比通知单的要求，应优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5级。水泥进场应有产品合格证和出场检验报告，进场后应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行取样复验，其质量符合国家现行标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB 175）等的规定。当对水泥质量有怀疑或出场超过3个月时，应进行复验，并按复验结果使用。

2.骨料：细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率宜控制在5%～7%。粗骨料应采用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径不宜大于15mm。细骨料的质量应符合国家现行标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ 52）的规定，粗骨料的质量应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》

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（JGJ53）的规定，进场后应取样复验合格。

骨料级配应控制在表下表规定的范围内。 骨料通过各筛径 累计重量百分比（%）

骨料粒径mm 项目 优 良 5～7 4～8 10～15 5～22 17～22 13～31 23～31 18～41 34～43 26～54 50～60 40～70 78～82 62～90 100 100 0.15 0.30 0.60 1.20 2.5 5 10 15 3.外加剂：包括速凝剂、减水剂、防水剂等。外加剂的质量、选用和使用应符合国家现行标准《混凝土外加剂》（GB 8076）、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB 50119）《喷射混凝土用速速凝剂》(JC 477)等和有关环境保护的规定。所有外加剂的品种、生产厂家和牌号应符合混凝土配合比通知单的要求，外加剂应有产品说明书，出场检验报告和合格证、性能检测报告，进场应复验。

速凝剂应根据水泥品种、水灰比，通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量，使用前应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝时间不宜超过5min,终凝时间不应超过10min 。当使用其他外加剂时应做响应的试验。

4.掺合料：混凝土中掺用矿物掺合料的质量应符合国家现行标准《用于水泥混凝土中的粉煤灰》（GB 1596）等的规定。所用掺合料的品种、级别和生产厂家应符合混凝土配合比通知单的要求，掺合料应有出场合格证和质量证明书、质量检测报告。进场应取样复验合格。

5.其他要求：水泥、外加剂必须有法定检测单位出具的碱含量检测报告，砂、石必须有法定的检测单位出具的集料活性检测报告，混凝土中的氯化物和碱的总含量应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的规定。

6.2.3 机具设备

1．喷射机：喷射机性能应符合下列要求： （1）密封性能良好，输料连续均匀。

（2）成产能力（混合料）为3～5m³/h，允许输送的骨料最大粒径外25mm。 （3）输送距离（混合料），水平不小于100m，垂直不小于30m。

2.空压机：选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求，排风量不应小于9m³/min。

3.搅拌机：宜用强制式搅拌机。 4.辅助施工设备

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（1）熟料管应能承受0.8MPa以上的风压，并有良好的耐磨性。 （2）供水设施应保证喷头出的水压力为0.15～0.20MPa. （3）手推车、铁锹、台秤、计量器皿若干。 6.2.4作业条件

1.钢格栅、网片安装完成并经隐检合格。

2.对机械设备、风、水管路，输料管路，电缆线路等已进行全面检查及试运转。 3.作业区有良好的通风和足够的照明装置。

4.受喷面有滴水、淋水时喷射前应按以下方法进行处理： （1）有明显出水点时，可埋设导管排水。 （2）降水效果不好的含水层，可设盲沟排水。 5.已埋设好控制混凝土厚度的标志。 6.3施工工艺 6.3.1工艺流程

6.3.2操作工艺

1.配料

原材料应严格按施工配合比要求进行称量，现场计算器具应定期进行校核。配料时应按砂、水泥、掺合料、外加剂、石子的顺序将原料放入搅拌机的料斗。

2.拌合

（1）采用容量小于400L的强制式搅拌机，搅拌时间不小于60s。 （2）采用自落式和滚筒式搅拌机时搅拌时间不得少于120s。 （3）采用人工搅拌时，搅拌次数不得少于3次。 （4）混合料掺有外加剂、掺合料时搅拌时间应当延长。

（5）混合料应随拌随用。未掺入速凝剂的混合料，存放时间不应超过2h；干混合料掺速凝剂后，存放时间不应超过20min。混合料在运输、存放过程中应防止雨淋、滴水及大石块等杂物混入，装入喷射机前应过筛。

压缩空气配料拌合喷射混凝土混凝土养护水 32

3.喷射混凝土

（1）喷射混凝土时，应确保喷射机供料连续均匀，且在机器正常运料时料斗内应保持足够的存料。作业开始时，应先送风送水，后开机，再给料；结束时，应待料喷完后再关机停风。喷射机工作时，喷头处的风压应在0.1MPa左右。喷射作业完毕或因故中断喷射时，应先停风停水，然后将喷射机和熟料管内的积料清除干净。

（2）混凝土喷射前应检查喷射机喷头的状况，使喷头保持良好的工作性能，同时应用高压风或人工清理受喷面。喷射时，喷头与受喷面应垂直，且保持在0.6～1m的距离，喷射手应注意调整水量，控制好水灰比，保持混凝土表面平整，润泽光滑、无干斑滑移流淌等现象。

(3)喷射时应分片依次自下而上进行，混凝土一次喷射厚度为：边墙70㎜～100㎜；拱部50～60㎜.混凝土厚度较大时应采用分层喷射，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，终凝1h后再进行喷射时应先用风、水清洗喷层表面。

（4）采用钢格栅支护时，应先喷格栅与围岩间的混凝土，然后喷射两个钢格栅之间的混凝土。钢格栅应全部被喷射混凝土覆盖，其主筋保护层厚度满足设计要求。

（5）在遇水的地段进行喷射混凝土作业时应采取以下措施： 1）对渗漏水应先进行处理，可设导管排水引流后再进行喷射。 2）喷射时，应先从远离渗漏水处开始，逐渐向渗漏处逼近。

（6）在砂层地段进行喷射作业时，应首先紧贴砂层表面铺挂钢筋网，并用钢筋沿环向压紧后再喷射。喷射时，应首先喷一层加大速凝剂掺量的水泥砂浆，并适当减小喷射机的工作风压，待水泥砂浆形成薄壳后方可正式喷射。

4.喷射和混凝土终凝2h后应喷水养护，养护时间不得少于14d；当气温低于+5°时，可采取覆盖养护。

6.4质量标准 6.4.1主控项目

1.水泥进场时应对其品种、级别、包装、出场日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其它必要的性能指标进行复验，其质量必须符合国家现行标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB 175）的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出场超过3个月时，应进行复验，并按复验结果使用。

2.混凝土中掺入外加剂的质量及应用技术应符合国家现行标准《混凝土外加剂》（GB8076）、《混凝土外加剂应用技术规程》（GB 50119）、《喷射混凝土用速凝剂》（JC 147）等和有关环境保护的规定。

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3.喷射混凝土的强度等级必须符合设计要求。用于检验喷射混凝土强度的试件，应在喷射地点随机取样。。取样和试件留置应符合有关标准规定。

4.每个检查断面上，断面检查点60%以上的喷射厚度不小于设计厚度；最小值不小于设计厚度的1/2;平均厚度不应小于设计厚度。可采用凿孔或其他方法检查。

5.原材料称量允许偏差为：水泥、速凝剂和外掺量均为±2%；砂、石均为±3%； 6.喷射混凝土施工完成后，结构净空尺寸应符合设计要求。 6.4.2一般项目

1.混凝土中掺用矿物掺合料的质量应符合国家现行标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB 1596）的规定。

2.混凝土中所用的粗、细骨料的质量应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53）、《普通混凝土用砂质量及检验方法》（JGJ52）的规定。

3.拌制混凝土宜用饮用水。当采用其他水源时，水质应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》（JGJ63）的规定.

4.首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定，其工作性应满足设计配合比的要求。开始喷射时应至少留置一组标准养护试件，作为验证配合比的依据。

5.混凝土拌合前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果调整材料用量，提出施工配合比。

6.喷射混凝土应密实。平整、无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓、渗漏等。平整度允许偏差为30mm，且失弦比不应大于1/6。 参考:

《地下铁道工程施工及验收规范》摘录

一． 隧道开挖

7.5.3台阶法应根据地质和开挖断面跨度等可采用长、短和超短台阶施工，下台阶应在拱部初期支护结构基本稳定后开挖，在土层和不稳定岩体的下台阶，应先施工边墙初期支护结构后方可开挖中间土体，并适时施工仰拱。 7.5.4中隔壁法应采用台阶法先分部施工拱部初期支护结构后再分布施工下台阶及仰拱。上下台阶的左右洞体施工时前后错开距离不应小于15m。 7.5.5单侧壁导洞法施工，其导洞应结合边墙设置，跨度不应大于0.5倍隧道宽度，洞顶宜至起拱线。施工时应先完成导洞后再施工上下台阶及仰拱。 7.5.6双侧壁导洞法施工，其导洞跨度不宜大于0.3倍的导洞宽度，施工时，

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左右导洞前后错开距离不应小于15m。并在导洞施工完后方可按台阶法施工上下台阶及仰拱。

7.5.12隧道在稳定岩体中可先开挖后支护，支护结构和开挖面宜为5～10m，在土层不稳定岩体中，初期支护的挖、支、喷三环节必须紧跟，当开挖面稳定时间满足不了初期支护施工时，应采取超前支护或注浆加固措施。 7.5.13隧道开挖循环进尺，在土层和不稳定岩体中为0.5～1.2m，在稳定岩体中为1～1.5m。

7.5.15两条平行隧道（包括导洞），相距小于1倍隧道开挖宽度时，其前后开挖面错开距离不应小于15m。

7.5.16同一条隧道相对开挖，当两个工作面距离20m时应停挖一端，另一端继续开挖，并做好测量工作，及时纠偏。其中线贯穿允许偏差为：平面位置±30mm,，高程±20mm。

7.5.17隧道台阶法施工，应在拱部初期支护结构基本稳定且喷射混凝土达到设计强度的70%以上时，方可进行下部台阶开挖，并应符合下列规定： 1.边墙应采用单侧或双侧交错开挖，不得使上部结构悬空；

2.一次循环开挖长度，稳定岩体不得大于4m，土层和不稳定岩体不大于2m。

3.边墙挖至设计高程后，必须立即支立钢筋格栅拱架并喷射混凝土。

7.6初期支护

钢筋格栅 钢筋网加工及架设

7.6.1钢筋格栅和钢筋网宜在工厂加工。钢筋格栅第一榀制作好后应试拼，经检验合格后方可批量生产。 7.6.3钢筋格栅加工应符合下列规定

1.拱架（包括顶拱和墙拱架）应圆顺，直墙架应直顺，允许偏差为：拱架失高及弧长+20 0 ㎜，墙架长度±20㎜，拱、墙架横断面尺寸（高、宽）+10 0㎜；

2.钢筋格栅组装后应在同一平面内，允许偏差为：高度±30㎜，宽度±20㎜，扭曲度20㎜。

7.6.4钢筋网允许偏差为：钢筋间距±10㎜；钢筋搭接长度±15㎜。 7.6.5钢筋格栅安装应符合下列规定;

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1基面应坚实并清理干净，必要时应进行预加固。

2钢筋格栅应垂直线路中线，允许偏差为：横向±30㎜，纵向±50㎜，高程±30㎜，垂直度5‰；

7.6.6钢筋网铺设应符合下列规定; 1铺设应平整，并与格栅或锚杆连接牢固；

2钢筋格栅采用双层网片时，应在第一层铺设好后再铺设第二层。 3每层钢筋网之间应连接牢固且搭接长度不应小于200㎜。

喷射混凝土

7.6.6喷射混凝土应掺速凝剂，原材料应符合下列规定： 1水泥优先采用普通硅酸盐水泥，标号不低于325。

2细骨料采用粗砂或中砂细度模数应大于2.5，含水率控制在5%～7%。 3粗骨料采用卵石或碎石，粒径不应大于15㎜。

4速凝剂 质量合格使用前应做与水泥相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝时间不应超过5min，终凝时间不超过10 min。

喷射混凝土每次喷射厚度为：边墙70㎜～100㎜，拱顶50～60㎜； 分层喷射时应在前一层终凝后进行；

喷层混凝土回弹量边墙不宜大于15%，拱顶不宜大于25%。

孔隙率\" 在学术文献中的解释

1、孔隙率是指对于多孔的固体块体材料如砖材、岩石、钢材、矽等内部孔隙的体积占材料总体积的百分数.表示的是材料孔隙的多少 文献来源

2、孔隙率是指固化时未排除的残余挥发物在基体中形成的空隙体积与总体积之比.孔隙率对复合材料性能有一定影响尤其对疲劳性能和耐环境性能影响较大 文献来源

3、“孔隙率”是指多孔物体的孔隙体积和物体的总体积之比,也称之为“孔隙度”.在岩土工 36

程勘察中,主要是表征土体的孔隙性.过滤器孔隙率则是过滤器某进水面的开孔面积占该进水面表面积之比值,两者概念显然不同 文献来源

4、分析土的导热性能. 孔隙率的定义是:单位土体体积中,孔隙体积所占的份额.这里有含义如下:当孔隙率为零时,表明无孔隙存在(这是土的理想状态),此时土体的导热系数只受土自身的导热性能控制 文献来源

5、孔隙率是指滤层中的空隙体积与滤层总体积之比．孔隙串与滤料的粒径和不均匀系数有关粒径越小或不均匀系数越大孔隙率珍小.滤层的孔隙率太大时过滤装置的截污能力变差孔隙率太小时滤层的水流阻力增大 文献来源

6、孔隙率是指材料中连通孔隙体积和材料总体积之比.空气流阻反映了空气通过多孔材料阻力的大小.根据多孔材料的吸声原理可知空气流阻对材料吸声能力的影响尤其重要 文献来源

7、比重瓶法,25℃,采用乙醇作为排出液[5],测试多孔支架的孔隙率.孔隙率定义为:(材料中孔隙的体积材料的总体积)×100% 文献来源

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