作為高級公路的山嶺隧道，是大型永久性的地下建筑物。國家對此地下工程投資較大，對其工程的永久性質量要求較高。因此，在隧道建設過程中，國家從挖掘到建設完成的各工程、各環節的分公司工程、分公司工程的施工質量，國家從技術政策制定了多項強制規定，制定了質量標準。這是國家級的各種設計、施工規范和檢查標準。

整體上，隧道工程質量主要包括

1、隧道挖掘工程質量

2、隧道支護工程質量包括各種建筑材料質量

3、隧道排水工程質量包括防排水材料質量

4、隧道路面工程質量

5、隧道洞口工程質量包括明洞工程質量，這五大塊質量和整體。

二、隧道工程中各分項工程的控制

按《公路工程質量檢驗評定標準》的規定：每座隧道應是具有獨立施工條件的單位工程。各部門工程按施工長度、結構部位、施工特點等分為9個部門工程，各部門工程按施工方法、材料、工程等分為幾個部門工程。總之，隧道屬于地下隱蔽工程，其建設條件不可預測，變化因素多的特點，影響整體工程質量的因素多，因此，必須嚴格按照各種規范要求和檢查標準的規定，逐步檢查，控制、檢查，達到本高速公路工程質量的優質目標。讓我們談談隧道工程中挖掘和支持的重要性。

(1)隧道挖掘

隧道圍巖類別及其相應結構形式確定后，如何選擇適當的挖掘方法和支持條件是重要的第一步。設計文件根據結構計算和以往工程采用的支撐成功經驗，給出了不同圍巖的挖掘方法和支撐參數。根據設計文件建議的挖掘方法，實施具體施工的承包商應認真研究和試驗，選擇安全轉換工序，快速挖掘方法:一般在ii類圍巖和以下弱圍巖，一般采用多導洞分部挖掘法，如側壁導洞法。開挖工藝應遵循短進尺，早封閉，強支護的要求。對于Ⅱ-Ⅳ類圍巖及以下的軟弱圍巖，一般采用兩步臺階法即長臺階法：上部斷面先行，待全部完成或大部完成上部斷面后再開挖下部斷面。在開挖工藝上應遵循控制進尺，光面爆破，支護緊跟的要求；對Ⅳ-Ⅵ類圍巖，一般采用全斷面開挖法，其開挖斷面應一步到位，在開挖工藝上，應通過多次試驗選擇合理的進尺爆破參數，采用光面爆破法。對局部圍巖層不利、層理、節理發育地區，及時采用錨網噴霧支護。

對于iii類-vi類圍巖地區的光面爆破挖掘法，可以通過多次試驗選擇一套。從鉆孔的配置方向、數量、深度、加藥量、爆炸順序等多種因素控制的爆破參數。地下工程無論內外經驗如何，都證明這是鉆井法挖掘中最小限度地擾動洞室圍巖、節約工程投資的方法。一般成熟的施工部門也想接受這種方法。目前，本高速公路各隧道的挖掘采用了這種方法，其效果有所不同，隧道圍巖條件達到iv-v類，圍巖的結構性質也大致相同，但挖掘的內輪廓和超挖掘的情況大不相同。有些內挖旁邊的鉆頭方向控制不好(旁邊的鉆頭是最難打的炮眼)，每次循環進尺都留下明顯的錯誤，有些內挖鉆頭配置不當，或者加藥量不當，引起超挖掘現象，超挖掘多，其回填數多，相應資金投入多。如何控制超挖，這關系到包工頭的切身利益。這是承包單位不愿意看到的事。欠挖多了，必須放炮處理，這樣隧道圍巖的穩定性是極不利的。這就像一個人做手術一樣，在同一部位開兩次刀和開一次刀對人體的損傷大不一樣是一個道理，希望我們的開挖中，力爭不出現費時，費工、對圍巖穩定不利的欠挖現象。

(2)隧道支持

隧道支持分為初期支持(初襯)和永久模筑支持(二襯)。目前采用的支持類型，基本采用新奧法理念。根據工程地質條件制定圍巖類別，對不同圍巖類別采用指導性支持類型。新奧法的主要原理:充分利用地質穩定條件(強壓拱)納入隧道支護的一部分，根據隧道挖掘后的實際圍巖類別和挖掘后實際測量的凈空收斂速度、變形量的大小信息，調整已經制定的設計參數，隧道內壁穩定。隧道的各項支撐條件，其實是在設計支撐參數指導條件下的動態設計。以下是各種支撐結構的主要作用:

1、初期支撐初期支撐的主要結構是鋼架支撐、混凝土噴射、鋼筋網、徑罐錨。另外，隧道的位置不同，圍巖條件也不同，為了保證隧道挖掘期間的施工安全，盡量不要妨礙原來的地層平衡條件。一般在洞口淺埋，平壓地區設計先進注入長管棚支撐(長度在20~40cm以內)，洞內周圍巖差的地區也設計先進注入長度有限的小導管(管長度在5cm以內，本工程各段長度為5.0m)或先進錨。這兩種支撐實際上是為了保證施工安全而采取預加固圍巖的輔助工程措施。在本項目工程中，iii類駐扎在圍巖地區，設計了以上先進加固地層的工程措施。

(1)鋼支撐:鋼支撐的設置應在挖掘后立即設置，然后繼續挖掘。鋼架的開挖與延遲設置的作用不同。施工部門為了減少挖掘和支護的干擾，在圍巖差的地區，這兩個工序和間隔大，對隧道結構不利。希望正在挖正洞的公司重視。

(2)混凝土噴涂:作為初期支護，混凝土噴涂的工程措施是最重要的主要結構。現在的地下工程無論圍巖條件如何，都需要這種結構。其主要作用是

a、混凝土可以填充圍巖節理、裂縫，粘接不連續的巖層，產生楔形效果，增加巖層之間的摩擦系數，防止巖層沿弱面滑動，使表面巖層穩定。

b、噴涂混凝土具有一定的粘結力和剪切強度，可與巖層粘貼，與圍巖形成統一的承載體系，改善噴涂力的條件。

c、噴射混凝土能及時、分層施噴，噴層雖薄但具有較高的早期強度，故噴層能控制圍巖變形，即使圍巖有較大變形，但不致產生坍塌，從而提高圍巖的自承作用。

d、噴射混凝土能使坑道周邊圍巖盡早封閉，防止圍巖風化。

e、另外，在設置鋼結構的地區，噴霧混凝土能夠立即將地面壓力傳遞給鋼結構，對于穩定鋼結構，限制地面變形是重要的手段。

噴霧混凝土的施工也要及時挖掘，最初噴霧4~6cm厚的混凝土，關閉挖掘面。鋼架、錨桿、鋼筋網等工程措施到達后，逐次施用混凝土，達到設計厚度，利用混凝土比較落下，在有效達不到設計強度之前，具有一定的柔軟性，利用這種稍微的柔軟性與圍巖共用變形，使圍巖應力分布后達到平衡。這種穩定的地板承載拱和噴霧混凝土等結構構構成初期支撐的承載拱。噴霧混凝土后期，混凝土硬化強度提高，剛性也逐漸增加，混凝土完全達到強度時，成為完全剛性的結構。配合新奧法先柔后剛的特征。

(3)鋼架鋼架具有較大的支撐強度和剛性，安裝后可立即承受挖掘引起的松動壓力。鋼結構可以單獨使用臨時支護，也可以與錨桿、噴霧混凝土一起永久支護，配合先進支護效果更好。

A、使用條件

(a)穩定時間短的I、ii、iii類圍欄，在錨桿和噴射混凝土支持發揮作用之前，圍欄有可能發生穩定或崩潰的危險。

(b)淺埋、偏壓隧道，初期圍巖壓力增加快，需要提高初期支護的初期強度和剛性時。

(c)在不易施加錨桿、噴射混凝土的砂卵石、土夾石、斷層泥等地層、大面積的淋水地區，為了抑制圍巖的大變形，需要增加支撐力。

(d)需要先進支撐，設置鋼架作為先進錨桿(或先進小鋼管等)的支撐部件時。

B、鋼結構和安裝要求

(a)鋼結構與錨支護聯合使用時，應保證鋼結構(或格柵鋼結構的主筋)與圍巖之間的混凝土厚度在40mm以上。

(b)鋼架的縱向間隔一般為0.6~1.2m，且不得超過1.2m。兩根鋼架之間應設置直徑為20~22mm的鋼制拉桿，沿鋼架每1~2m設置一根。

(c)圍巖壓力一般通過楔子傳遞到鋼架上，因此鋼架和圍巖之間必須楔緊。從試驗資料來看，在單線隧道中加入9個楔子時，鋼結構的強度可以發揮100%，加入5個楔子時，只能發揮強度的80%，楔子的間隔應該是1.2m左右。

(d)接頭是鋼結構的弱點，應減少接頭數量。根據雙線隧道上半截面鋼結構的試驗，兩個鋼結構(在對稱和偏壓負荷的作用下)比四個鋼結構的承載力提高了近一倍。考慮到施工要求，拱門部和邊墻部應采用四至六個鋼架。

(e)鋼結構接頭通常用連接板和螺栓連接，要求安裝方便。

(f)為了防止鋼結構的負荷下沉，鋼結構的下端設置在穩定的地板上，或者設置在擴大壓力面的鋼板、混凝土墊子上，鋼結構的柱子埋入底板的深度不得小于15mm，有槽時不得高于槽的底面。

(g)挖樓梯時，為了防止鋼架拱腳下沉、變形，必要時可以在拱腳下設置縱向支撐梁，將幾排鋼架連接在一起。

C、剛性鋼結構和格柵鋼結構、可縮鋼結構等類型以往在中國多采用工字鋼、舊軌道和鋼管制造，該剛性鋼結構剛性和強度大，可臨時支撐，單獨承受較大的圍巖壓力，也可設置在混凝土內部進行永久襯墊。I、ⅱ類弱破碎圍巖施工或處理崩潰時使用較多，但這種鋼結構與噴霧混凝土粘結不良，與圍巖之間的間隙難以用噴霧混凝土緊密填充，鋼結構附近噴霧混凝土出現裂縫。

工字鋼的垂直和水平方向不是等強度和等剛度，而是容易橫向失穩、扭曲破壞。鋼管鋼架斷面的各向強度和剛度相同，抗壓、抗扭曲強度高，鋼管內充填砂漿或混凝土時，其強度更高。

剛性鋼架常用10～20號工字鋼，11～24kg/m輕軌或38、43kg/m鋼軌，φ100～φ180mm鋼管。

D、格柵鋼架

1）格柵鋼架的特點

（a）格柵鋼架是由鋼筋焊接而成的格柵構架，其斷面形狀和尺寸，能根據需要而設計，對大跨度坑道特別適用。

(b)鋼架安裝后，可立即承受部分松動負荷，錨桿噴射混凝土達到一定強度后，可共同承受逐漸增加的圍巖壓力，符合新奧法先柔后剛的支持原則。

(c)最好與噴射混凝土粘接，形成鋼筋混凝土結構，發揮支持作用。

(d)鋼架與圍巖之間的間隙，噴射混凝土填充，有利于結構受力。

2)鋼筋網噴霧混凝土:鋼筋網可以提高噴霧混凝土的耐剪性和與圍巖的粘結強度，有助于抵抗巖石塌落塊和沖擊負荷，提高噴霧混凝土的整體性，使其應力分布均勻，減少混凝土的收縮和裂縫，在變形大、穩定性差的軟圍巖中

鋼筋網一般采用φ4~φ10的I號鋼筋，其網眼間隔一般為15~30cm，不足15cm時，反彈增加的30cm以上，鋼筋網在混凝土中的作用大幅度減弱。鋼筋網的保護層厚度應≥20cm。設置雙層鋼筋網時，第一層的混凝土基本復蓋后，鋪設第二層。

3)鋼纖維混凝土噴霧:鋼纖維混凝土噴霧的力學性能優于不混合鋼纖維的混凝土，大量國內外試驗證明混合鋼纖維后混凝土噴霧的抗彎強度提高30%~90%的拉伸強度提高30%~60%的壓強度提高5%~10%的沖擊力提高8倍以上，韌性提高10倍以上，但鋼纖維混凝土噴霧成本高，技術復雜，噴霧機械和管路磨損率高。

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