突水突泥 预切槽法三维示意     目前，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（双线隧道）： 上台阶每循环开挖进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不大于1榀钢架，Ⅳ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。  对于岩石强度低，环境要求高的隧道应采用单臂掘进机、铣挖机、机械破碎等开挖。 3.5初期支护  初期支护方式：锚网喷；锚网喷+钢拱架，钢架形式有格栅钢架、工字钢、H型钢。特殊地质条件下使用喷钢纤维混凝土。 初期支护受力特征：隧道开挖后短时间或变形量小时，初期支护与地层共同承受形变压力。支护不及时或支护后变形量过大，岩体松动后荷载加大，由初期支护完全被动地承受松动压力。因此，必须保证初期支护的强度和刚度，及时支护，控制变形。 ●初期支护仰拱（临时仰拱）及时闭合极其重要，闭合成环后，提高了结构的承载能力，从而有效地控制变形、避免坍方。                   技术要求    双线隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖时，必须设置锁脚锚杆（管）等控制拱（墙）脚位移的措施。 双线隧道Ⅴ级围岩应设置横向临时支撑或临时仰拱，临时支撑采用型钢，纵向每2榀设1处。 钢拱架宜采用八字节格栅拱架。 钢拱架应工厂化制造，出厂前必须进行检验、试拼装。 喷混凝土原则上采用湿喷工艺，特殊地质条件下可另行设计。 3.6监控量测          监控量测是软弱围岩隧道安全施工的“眼睛”，是判断结构稳定性、指导软弱围岩隧道安全施工“最重要”的信息化手段。不进行监控量测，将无法保证软弱围岩的安全施工。很多隧道的变形与坍方是因为没有进行量测、或没有使用量测成果才产生的，教训深刻。    监控量测主要包括拱顶下沉和水平收敛，浅埋段应进行地表沉降量测。目前采用有尺量测的较多。由于隧道断面大，采取有尺量测时，施工干扰大、耗时长。应大力推广采用全站仪利用贴片反射进行量测。                  技术要求   建立等级管理、信息反馈和报告制度。  隧道监控量测必须设置专职人员，培训后上岗，实行专业化管理，城市隧道要引入第三方监测。 量测断面布置间距Ⅳ级围岩10m（规程10～30m）、Ⅴ级围岩5m（规程5～10m）。 拱顶下沉或水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，要暂停施工，分析产生原因，提出处理措施。 采用有尺量测时，测点挂钩要做成闭合三角形，保证不变形、点接触。 拱顶下沉量测照片 水平收敛量测照片 全站仪量测照片 3.7二次衬砌        由于目前初支＋二衬共同承载的设计方法，适时进行二次衬砌对安全施工十分重要，根据部有关要求：Ⅳ级围岩二衬距掌子面距离不大于90m，Ⅴ级、Ⅵ级不大于70m，这些经验数据是十分重要的，现场必须严格执行。 下面介绍一下隧道洞口施工、高地应力地层施工应注意的几个问题，以及新意法施工技术。      关于隧道洞口施工应注意的几个问题  “早进晚出”，对洞口不良地质可采取加长明洞、管棚法进洞等措施。 一次刷坡到位，不允许上半断面刷坡后进洞，这样，进洞后再刷下半断面时易引起洞口滑坍。 尽早施作洞口工程。 洞口坍方照片     高地应力软岩隧道施工的几个问题 超前预报。目前尚未系统开展掌子面地应力测试，这就给工程措施的制定造成困难。 锚杆加固。及时施作长锚杆加固围岩，必要时采用预应力锚杆。 初期支护刚度。合理选取支护刚度参数，防止变形侵限。必要时可施作双层初期支护。 超前释放应力。目前现场进行了超前钻孔、超前导洞释放应力试验，都没有很好的效果，应继续开展工程实践及研究。 岩土控制变形分析法: 对掌子面超前加固后可全断面机械化施工，不但可加快进度，而且施工安全度高，应在工程中应用和推广。                 结   语      近年来，软弱围岩隧道事故频繁发生，不但造成了财产损失和工期延误，而且造成了较大的人员伤亡和巨大的社会影响。     软弱围岩地质条件复杂，施工工序繁多，工艺要求严格，技术含量高。如果能认清软弱围岩“变形与坍方的发展过程和变化规律”，严格执行“三超前、四到位、一强化”的施工方针，完全能够避免软弱围岩隧道事故的发生，确保工程安全和生命安全。 谢谢大家！ 别岩槽隧道F1断层全断面注浆照片 齐岳山隧道F11断层信息化注浆照片 注浆加固范围      纵向加固长度应根据钻机能力和地层特点确定，一般为20～30m。特殊地层条件下，应及时调整纵向注浆加固长度，否则既影响进度，又影响质量。 环向加固厚度一般为3～5m，局部可增加到5～8m。 中国产MGJ-50钻机  中国产XY-2PCG钻机  该类钻机最大扭矩2000～3000N·m  钻进速度3～5m/h  中国产MZ200钻机 最大扭矩3400N·m  钻进速度5～15m/h 日本产RDP-150钻机 最大扭矩8000N·m  钻进速度15～20m/h     日本矿岩RPD-180C多功能钻机 最大扭矩8000N·m，钻进速度15～20m/h 意大利C6钻机 最大扭矩13550N·m  钻进速度20～30m/h 意大利产SM400钻机 最大扭矩13630N·m  钻进速度20～30m/h   德国KR805钻机 最大扭矩27000N·m  钻进速度25～30m/h 3.3超前支护     常用的超前支护方式有超前大管棚和超前小导管两种。     ●超前大管棚：超前大管棚一般是在对沉降有严格要求时使用，适宜于浅埋洞口、堆积体、砂土质地层、断层破碎带地层，以及下穿公路、铁路、地面建筑物时采用。大管棚一般采用φ70mm～φ159mm的钢管，纵向长度10～100m根据工程需要设置。 洞内大管棚照片 设管棚工作间：一般施作管棚时都要设置管棚工作间，管棚工作间按钻机特点设计，比隧道断面加宽50～70cm，工作间长度7～10m，如果只进行一个循环管棚施作，管棚工作间比较简单。但如果循环多时，施作多个管棚工作间就存在着三个问题。 齐岳山隧道F11断层前期管棚工作间照片 一是为施作工作间，隧道断面加大后，开挖难度加大，开挖安全风险增加。 二是若循环注浆后未能按设计开挖到位，工作间尺寸将满足不了要求，将无法进行正常管棚作业。 三是由于管棚工作间采取扩挖断面方法，既增加了开挖费用，又增加了回填混凝土的费用，浪费大。 无工作间管棚施作技术：在标准断面采用顶进器将管棚顶到开挖断面外。该技术不需要扩大断面，不切割大量的管棚，降低了施工风险，提高了工效，节约了投资，应大力推广。 齐岳山隧道F11断层后期无管棚工作间照片   ●超前小导管：超前小导管是在对施工安全要求较高的条件下使用。在破碎围岩、堆积体、砂土质地层、断层破碎带中普遍采用。当地层卡钻严重时，可采用自进式锚杆。小导管一般采用φ32mm～φ60mm的钢管，纵向长度2.5～6m根据工程需要设置。小导管布设后根据地层稳定情况，如需要可进行注浆，加固周边地层。 洞内超前小导管施工照片 ●水平旋喷支护：软塑土体、含水砂层等可采用水平旋喷进行超前加固与支护。 预切槽支护：用特制的链式机械切刀沿断面周边连续切割出一条厚约数十厘米，深数米的窄槽，同时应用与切刀一体化的混凝土灌注设备注入混凝土，形成一个连续的，起预先支护作用的

软弱围岩隧道施工安全与质量.ppt