客运专线隧道修建技术
客运专线大断面隧道洞身超浅埋施工技术
身埋 深只有三米 ， 身地 质上部为粉质 粘土 ， 为弱风化凝灰 岩 ， 洞 下部 需要爆破 开挖 ， 因隧道洞 身埋 深超浅 、 面大 、 质＃－ ＴＺ 等特 点 ， 断 地 －Ａ ； ￣ ｔ 施 工难度大 ， 易坍塌 冒顶 ， 全风险十 分大。本文 阐述 了铁路 客运 专线大断 面隧道洞 身超 浅埋地段 采用洞 身长管棚 、 小导管及 径 容 安 超前 向注浆加 固措施施 工技 术 ， 安全通过 该超 浅埋段 ， 缩短 了工期 ， 保证 了工程质量和施 工安全 ， 高 了经济效益 ， 提 以便今 后类似 工程借 鉴。 关键 词 ： 身超 浅埋 ； 洞 大断 面 ； 工技 术 施
பைடு நூலகம்
围岩 采用洞 身长 管棚 、 前小导管 及径 向注 浆相结合 的超前预 支护措 超 施 ， 管棚纵 向 １ｍ一环 ， 向间距 ４ ｃ ３ 洞身 ０ 环 ０ｍ；ｍ径 向注浆 ， 注浆孔 梅花 形 布置 ， 每环 ３ 孑 ， 口环 向间距拱 墙 １０ｉ 墙脚 ９ｃ 仰拱 １０ｒ ７ Ｌ孔 ２ｃ 、 ｎ ０ｍ、 ４ｃ【 Ｌ 注浆 孔纵 向间距 １０ｍ一环 ，Ｌ 部环 向间距 １０ｍ； 前小 导管纵 向 ７ｃ 孑底 ７ｃ 超
铁路客运专线隧道施工质量技术保证措施与通病防治措施(12页)
客运专线隧道工程隧道施工质量技术保证措施与通病防治措施项目经理部二0一三年五月客运专线隧道工程隧道施工质量技术保证措施与通病防治措施编制人：复核人：审批人：编制日期：客运专线隧道工程隧道施工质量技术保证措施与通病防治措施第一章隧道施工质量技术保证措施一、开挖质量技术保证措施1、开挖采用光面爆破技术。
针对不同开挖断面、围岩级别及围岩破碎程度进行炮眼布置、深度、装药量等光爆参数设计，并根据开挖后的爆破效果及时调整爆破参数。
2、分别在正洞和平行导坑采用复式楔形和直眼掏槽，掘进眼间距布置合适，保证爆破块石大小适中，并采用炮泥加强炮眼堵塞，提高炮眼利用率，确保爆破效果。
3、严格控制周边眼间距、光爆层厚度、钻孔中控制钻杆角度及利用空气间隔装药和小直径药卷，减少对围岩的扰动和超挖量，提高炮眼痕迹保存率，确保硬岩炮眼痕迹保存率达到80%，中硬岩炮眼痕迹保存率达到60%，实现光爆出效益。
4、按光爆设计施作底眼角度、深度和装药量，以保证隧底不欠挖和减少超挖量。
在富水地段采用乳化炸药装药。
二、初期支护质量技术保证措施1、钢架工程⑴其原材料和焊接质量必须符合设计要求和施工规范规定；⑵钢架在构件加工厂统一加工，经检验合格后运至施工现场；⑶钢架的加工制作在大样台上进行，保证钢架加工精度；⑷钢架用于工程前进行试拼，架立符合设计要求，连接螺栓必须拧紧，数量符合设计要求，节点板密贴对正，钢架拼装连接圆顺。
钢架试拼和架设允许误差见表 1.2.1和表1.2.2。
表1.2.1 钢架试拼允许偏差表2、喷射混凝土⑴所用材料的品种和质量必须符合设计要求和验标的规定，其中水泥需先进行复试符合有关规定后方可使用。
⑵喷射混凝土原材料配合比、计量、搅拌、喷射符合验标规定。
纤维喷射混凝土中纤维投料前浸泡分解，拌合过程中搅拌分解均匀。
⑶喷射混凝土强度必须符合设计要求。
⑷喷射混凝土结构不得出现脱落和露筋现象。
⑸仰拱基槽不得有积水、淤泥和虚土杂物，喷射混凝土结构不得夹泥夹碴，严禁出现夹层。
铁路客运专线黄土地质浅埋富水隧道施工技术
水， 每年春 、 秋两 季为 枯水期 ， 是施 工 的有利 时期 。
条进 入南庄 村 的道 路 ， 车辆穿 行 ， 隧道 顶部有 动荷 使
３ 施 工 方 案 的确 定
南 庄 隧 道 特 浅 埋 段 （ Ｉ １０＋４ ０～Ｄ Ｋ ５ ＤＫ ５ ９ Ｉ １０＋ ５ ０ 是整 个 隧 道 施 工 的关 键 之 一 。浅埋 段 最 小 埋 深 ５）
Ｄ Ｋ ５ ５ ３～Ｄ Ｋ ５ ５ ５ 长度 为 ２ 在 Ｄ Ｋ ５ Ｉ １０＋ １ Ｉ １ ０＋ ３ ， ２ ｍ， Ｉ １０ ＋ ３ Ｄ Ｋ１０＋ ４ ５ ２～ Ｉ ５ ５ １隧 道 顶 部 范 围 内有 一 条 深 约 ２
表沉 降 ， 尽早封 闭成 环创 造条 件 ， 证施工 安全顺 利 为 保
施 工 中经过 综合 比选 ， 利用 加强超 前支 护 ， 加系统 锚 增 杆及锁 脚钢 管等 工艺 措 施 ， 化 为三 台阶 弧形 导 坑 法 优 施工。
３ ２ 具体 的施 工方 法及 技术措 施 ． ３ ２ １ 三 台阶弧形 导坑 法开挖施 工步骤 （ １ ． ． 图 ）
２ 第 四系 中更 新 统 洪积 层 （ ：） 黄 土 ， 红 色 、 ） Ｑ ‘老 棕
初期 支护 不能尽 早成 环 ， 利 于变 形 的控制 。 因此 ， 不 在
２ 浅 埋 段地 质 情 况
１ 南庄 隧道 段 地 表 浅层 分 布新 生 界 第 四 系上 更 ）
新统 冲洪 积层 （ ； ） 黄土 ， Ｑ 新 浅黄色 、 硬 ， 直 节理 坚 垂
发育 ， 可见 大孔 隙 ， 度 ０— 分布 于地表 浅层 。 厚 ４ ｍ，
摘 要 ： 对石 太客 专 南庄 隧道 浅埋段 的地 质和 水文 情况 ， 施 工方案 确定 、 针 从 主要 采取 的施 工技 术和措 施 、
浅谈客运专线隧道设计中几个要点
浅谈客运专线隧道设计中几个要点摘要：作为铁路的重要组成部分，隧道在山区的修建不可避免。
而客运专线是属于高速铁路，那么其设计自然与常规铁路有所不同。
本文首先分析了客运专线隧道的主要技术特点，然后从五大方面详细阐述了客运专线隧道设计中的几个要点。
关键词：客运专线；隧道；洞口；衬砌；防排水一、客运专线隧道的主要技术特点客运专线铁路具有明显的优越性，其运行速度快、线路平直、安全舒适，是其他交通工具无法比拟的。
也基于此，客运专线的隧道工程要求也很高，要求尽可能的占地面积少、对环境污染小、隧道结构要安全可靠。
从技术上讲，客运专线隧道具有以下几个特点：（一）受空气动力学效应影响大高速列车在经过隧道时会产生诸如压力波动、出口处微气压波、洞内行车阻力增大等一系列空气动力学效应，这些效应是高速列车在通过客运专线隧道时的显著特征。
当高速列车进入隧道时，会对处于隧道中的静止空气场产生强烈的冲击，压力脉冲作为纵向运动的波，以声速通过隧道，并在隧道的另一端发生反射，由正压变为负压。
同样以声速沿列车运行相反的方向向回运动，遇到列车后，空气阻力在大气压力(100kPa)附近发生波动，使旅客的耳朵发生明显不适。
（二）可靠性和结构耐久性要求高可靠性主要包括安全性、适用性和耐久性三个指标，是指结构在规定的时间内，在正常规定的条件下，完成预定功能的能力。
所谓结构耐久性,是指结构及其部件在可能引起材料性能劣化的各种作用下能够长期维持其应有性能的能力。
由于客运专线运行的速度很高，高速度下必然也会对隧道结构和各种运行设施产生比较大的影响，因此对隧道结构工程的可靠性要求也会很高。
（三）对环境的影响更加明显这里的环境主要指自然环境和人文环境，客运专线列车的运行速度极高，因此其会产生较为强烈的轮轨噪声、机械噪声、弓网噪声和空气动力学效应，这些都要比普通列车明显的多，因此对环境的影响是很大的。
（四）防灾救援要求高由于在隧道中运行的是高速的客运列车，那么一旦发生事故，后果是非常严重的。
铁路客运专线隧道开挖施工作业指导书
隧道开挖施工作业指导书1、编制目的规范本标段隧道工程的各种级别围岩段的开挖施工，保证工程质量和施工安全。
2、适用范围本标段隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ围岩段开挖工序。
3、职责分工由试验人员进行检测原材料、成品质量，并作出合格和不合格成果报告书，指导施工。
由工程部进行施工方法控制，并根据试验结果对施工方案进行改进。
由安质部进行施工质量和安全控制。
4、编制依据-技术标准／质量标准《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2005）；《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行规定》（铁建设［2005］160号）；《时速350km双线隧道综合通用图》,图号：长昆客专施（长玉段）隧通01A；各隧道工点施工设计图。
5、开挖工法开挖施工时及时采用物探技术对围岩地质情况进行超前探测，坚持“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测、及时反馈和修正”的原则。
Ⅱ级围岩采用全断面法开挖；Ⅲ级围岩采用台阶法开挖；Ⅳ级硬质岩采用弧形导坑预留核心土法；Ⅳ级软弱围岩和Ⅴ级围岩采用三台阶七步开挖法或三台阶临时仰拱法（大拱角台阶法）。
Ⅱ、Ⅲ级围岩施工时，加强掏槽爆破，控制周边光爆，合理进尺，控制超挖，杜绝欠挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩坚持“短进尺、弱（不）爆破、强支护、勤量测、紧衬砌、快封闭”的原则。
隧道开挖爆破炮眼残留率硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%以上。
5.1 全断面开挖Ⅱ级围岩采用全断面法施工，每循环进尺3m，道开挖后及时施作初期支护。
全断面法施工工艺流程见图1。
5.2 台阶法开挖Ⅲ级围岩地段采用台阶法开挖、预裂爆破，锚喷支护施工方法。
每循环进尺2.4m，隧道开挖后及时施作初期支护。
其施工工艺流程为：超前地质预报→开挖上台阶→初期支护拱部→开挖下台阶→初期支护边墙→完成仰拱混凝土→衬砌。
Ⅲ级围岩台阶法开挖顺序见图2。
5.3 弧形导坑预留核心土法开挖IV级围岩段采用弧形导坑预留核心土法开挖，开挖顺序见图3。
5.4 三台阶七步法开挖三台阶七步开挖法施工工序见图4，施工工艺见图5。
铁路客运专线隧道工程管棚施工作业指导书
管棚施工作业指导书1、编制目的指导本标段隧道工程的洞口、洞身长管棚施工，保证工程质量和施工安全。
2、适用范围本标段设计有洞口、洞身长管棚超前支护的工点。
3、职责分工由试验人员检测原材料、成品质量，判明合格后方可用于施工。
由工程部进行施工方法控制，并根据试验结果对施工方案进行改进。
由安质部进行施工质量和安全控制。
4、编制依据-技术标准／质量标准《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2005）；《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行规定》（铁建设［2005］160号）；各隧道工点洞口长管棚施工设计图。
5、洞口大管棚施工参数5.1原材料要求①导向管：φ140mm，δ=5mm热轧无缝钢管，长度1m。
②管棚钢管：φ108mm，δ=5mm热轧无缝钢管。
③导向墙：C20混凝土，厚度100cm，宽度100cm。
5.2技术参数①管距：环向中～中40cm。
②倾角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°～3°。
③钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于5cm。
6、管棚施工长管棚需设子导向墙，按拱部150°范围计算，采用C20砼，截面尺寸为1m×1m，环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。
为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I22a工字钢，钢架外缘设ø140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。
钢架各单元由16mm厚连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝宽度：腹板h f=9mm，翼缘h f=12mm。
管棚施工主要工序有：洞口开挖，洞口初支防护，锚桩加固底脚，拱架定位架设连接固定及锚固固定，预埋导向管定位焊接，导向墙挂模浇筑，搭设平台，安装钻机，钻孔，安装管棚钢管，管内外注浆。
管棚施工工艺流程图见附图。
6.1长管棚及钢筋制作管棚采用ø108mm热轧无缝钢管，壁厚5mm，在末端的钢管有一端加工成尖形；其它钢管的两端均加工成丝扣，长度为15cm，采用ø114mm壁厚6mm的外套丝扣接头钢管连接工艺。
武广客运专线金沙洲隧道进口偏压段加固进洞施工技术
锁脚锚管调整为中８ 钢管， ９ 长度为５ ０ 每侧８ ．ｍ， 根 ＤＫ １２ ８５ ２ ９＋ ９ ～ＤＫ １２ ９０ ２９ ＋ ４ 段右侧拱墙辅助施工 ４ 径向 ２ 注浆小导管， 长度为４５ 间距０ ８ ０８ ． ｍ， ． ． ｘ ｍ， 以使右侧拱墙以外３ ．ｍ范围内堆积体 固结成 ～４ ５ 环 ，其余支护措施不变。 （）掘 进工法 ２ 鉴于隧道左侧岩体完整性好且硬度大，右侧 松散。隧道开挖按照分部台阶法施工 ， 增加了中隔 孙宗仁 中铁四局集团第六工程有限公司 墙。 工程概况 在超前支护施作后，开挖上台阶的１ 部，并施 图１ 为隧道开挖完成后围岩塑性区分布图。由 武广客运专线广州段金沙洲隧道位于广州市西 图１ 可知，由于偏压和埋深浅 ， 在隧道开挖完成后， 作其周边的初期支护和 中隔壁临时支护 ，即初喷 北侧及南海市境内。隧道兼容 山 岭隧道及城市地铁 可能形成了一条从山坡顶贯通隧道的塑性屈服带 ， ４ｍ厚混凝土 ， ｃ 架立初支的钢拱架及临时钢架， 并 的双重特点。 这样一个塑性屈服带 ， 对隧道围岩的稳定与安全十 设置锁脚锚杆；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计 二， 地形地貌 分不利，可能造成隧道坍塌。 厚度， 底部钢架在初喷砼后架设，架设完毕后复喷 ２ｃ ０ｍ混凝士封闭。 金沙洲隧道进口端ＤＫ １２ ８ ～ＤＫ １２ ９ ０ ２９＋８０ ２９＋ ４ 右侧为一旧采石深坑 ，靠隧道一侧岩面陡峭，其地 在上台阶１ 部施工完成后，除中隔壁临时钢架 表与隧道开挖轮廓线间距最小为１３ ｍ，且松散堆 ．８ 外，上台阶２ 部按１ 部的施工步骤进行施工。 积体已 侵入隧道开挖轮廓线内１ｍ， 隧道偏压严重。 上台阶ｌ 邹掘进５ ｍ后，开始２ 部掘进，２ 部掘进 三 地质概况 ５ ｍ后，开挖中台阶 （部），施作洞身结构的初期 ３ 支护 ，即初喷４ｍ厚混凝土，架立钢架，钻设系统 ｃ 金沙洲隧道ＤＫ２ ＋ ４ ～Ｄ ２ ９ ０ ２ ８ ０ Ｋ２ ＋ ４ 段地 １ ９ １ ９ 锚杆后 复喷混凝土至设 计厚度。 层岩性 ，丘坡表 层 为Ｑ ｅ粉质黏 土 ，硬 塑，厚 度约 ４ｌ ０ ５ ～５２ ｍ。丘间谷地及冲积平原区表层为Ｑ ａ ．０ ．０ ４ｌ 中台阶施作完成后， 下台阶 （部）按照中台阶 ４ 粉质黏土，局部见薄层淤泥及粉细砂等 ， 厚度约 （部）的施工步骤进行施工，及时封闭初期支护。 ３ ２６ ～２ ．０ ．０ ０５ｍ。下伏基岩为Ｄ ｍ粉砂岩 、砂岩 ，夹 ３ 在断面开挖成型后， 及时灌注该段内仰拱 （ Ⅶ 图ｌ 施工完毕后围岩塑性区分布图 薄层炭质页岩等 ， ～ 全 弱风化，以弱风化为主，节 Ⅷ部）， 并利用衬砌模板台 由上述分析可见，金沙洲大断面隧道进 口端 部），进行隧底填充 （ Ⅸ 理裂隙发育， 岩层产状为ｌ ～１５ ７ ～ ５ ｌ ３ Ｏ ０ ８。。 偏压段施工采用分部台阶法施工，即使采取超前支 车一次性灌注二次衬砌 ，拱墙衬砌一次施作 （ 四． 工程设计概况 护方法进行预支护也可能导致隧道围岩失稳甚至坍 部）。 隧道进口里程为Ｄ １２ ８１ Ｋ２９＋ ３ ，地表已被开挖， 塌。因此，有必要调整原设计方案 ， 六 现场监测与施工效果评价 在洞内超前支 地层岩 性为粉砂岩， 洞门采用喇叭［ １ １ 倒切式洞门。 护的基础上，同时对洞外进行加固处理。 为确保金沙洲隧道偏压段施工安全 ， 进行监控 五． 隧道进口 偏压地 段施工工法的比选和论证 洞外加固后隧道开挖完成时围岩塑性区分布如 量测时，将该区间段监控测点断面间距减小，以准 １ 初期支护措施 图２ 所示。由图２ 可知，在洞外加固后隧道开挖完成 确的量测数据指导施工，从而保证隧道工程的安全 原设计金沙洲隧道偏压段超前支护采用 １８ 时围岩塑性区较小 ，没有与地表连通，不至于对隧 性 和经济性 。 ０ 实际监测数据较多，这里列出Ｄ ｔ２ ９ ０ Ｋ２ ９＋ １和 钢管管棚，同时对拱墙右侧碎石土堆积体施作超前 道围岩稳定与结构安全造成不利影响。 ＤＫ １２ ９ ０ ２９ ＋ ２断面拱顶１沉和周边收敛的结果。 小导管进行加固，开挖采用三台阶法。具体施工步 （） 顶下沉 １拱 骤如下 ： 考虑隧道偏压 段地质结构较复杂 ，在正洞 （ ）ＤＫ２ ９＋８２ １ ｌ２ ９ ～＋８ ５ ９ 范围内初期支护在 Ｄ １２ ９０ Ｋ２９＋ ３ 段布置了五个拱顶下沉 Ｋ２９ ＋ ０ 一Ｄ １２ ９ ０ 管棚作业完成前，仅施作锚杆、钢筋网及初喷混凝 测点，监测拱顶位置的下沉量。前期Ｄ １２ ９Ｏ Ｋ２９＋ １拱 土。 管棚作业完成后，完成初期支护，架立钢架 ， 顶下沉量较大，最大下沉量达１ｍ ８ ｍ，后期沉降量变 喷射混凝土复喷至设计厚度。 化很小，可认为围岩与支护结构已处于稳定状态。 （ ）里程Ｄ １２ ９ ．； Ｄ ｌ２ ９ ． ２ Ｋ２ ９ ＋８４ ３ ［ Ｋ２ ９ ＋８４ ９ ￣ Ｉ （） ２ 周边 收敛 处 架 立 两 榀 拱 架 ，作 为 管 棚 施 工 工 作 室 ， 在正洞Ｄ １２ ９０ － Ｋ １２ ９０ Ｋ２９＋ ０－ Ｄ ２９＋ ３段布置了五 Ｄ ２９ ＋ ９ ． Ｋ １２ ８４９ 拱架位置上焊接中１０ ４ 导向钢管，单 个断面周边收敛测点。可以看出，周边收敛量值随 根长０ ８ 焊接完成后喷射混凝土 ， ．ｍ， 形成洞内导向 施工的进行缓慢增长，但累计收敛量只有９ ｍｍ，而 墙并开始施作超前支护管棚。 图 洞外加固后围 ２ 岩塑性区分布图 （ ）ｃ１８ ３ Ｉ ０ 管棚超前支护长度按每环１ｍ，纵 ） ０ 由前面数值分析可见，金沙洲隧道偏压段施工 且增长趋势趋缓 ，围岩与支护结构趋于稳定。 监测结果表明，隧道施工过程中拱顶最大沉降 向搭接长度不小于３ 设计，环向间 ０ｍ， ｍ 距３ｃ 倾角为 必须进行洞外加固处理，才能有效保证施工过程中 量与洞内最大收敛均在允许范围之内， 且金沙洲隧 ３ 。，沿拱部１０ ～８ ４ 。范围布设。 隧道稳定与安全。 道施工已经成功地通过偏压段，说明在超前支护与 （ ４） 为 加 固 右 侧 碎 石 土 堆 积 体 ， 自 ３ ．施工优化方案 采用三台阶法进行大断面偏压隧道 Ｄ ２９ ＋ ９里程处拱墙右侧施作超前小导管，间距 Ｋ １２ ８５ 由数值分析结果可 见，为了降低隧道施工风 洞外加固基础 上 ４ｃ ０ｍ，单根长 度为４５ ．ｍ。 险 ，金沙洲隧道偏压段施工需要进行地表处理和隧 施工可以取得良好的效果。 七，结论 ２ ．数值模拟分析 道 内预加固 。 （） １ 金沙洲大断面隧道进口偏压段在超前支护与 为探求合理可行的施工方案，首先对开挖的稳 ３ １ 洞外加固 ． 二 采 定性进行分析，采用有限元数值模拟法分析围岩的 进 Ｅ偏压段中的Ｄ ２ ９＋ ８ ～Ｄ ２９ ＋ ０与 洞外 加固基 础 ｝ 用三 台阶法 施工 ，成功通 过 了该 ｌ Ｋ １２ ８０ Ｋ １２ ９０ 松弛变化。 ＤＫ １２ ９０ Ｋ２９ ＋ ４ 段，即对直立山体施作 隧道的偏压段，取得了较好的效果。 ２ ９＋ ２ ～Ｄ １２ ９５ （ 在复杂的地质地段， ２ ） 通过建立计算模型， 采 ２１ 数值模型建立 ． ０２砂浆锚杆，并挂 ８ ２ 钢筋网、喷￣１ｃ 混凝土 ￣ ０ｍ 分析时所取的模型 水平方向 长度为ｔ０ ０ｍ，垂直 封闭； 口 进 偏压段中的Ｄ ２９＋０ ～ Ｋ １２９０ 取数值方法对施工方法进行分析，为隧道设计与施 Ｋ １２ ９０ Ｄ ２９＋ ２ 方向取８ ． ７５ ｍ的范围，至顶部模拟地表轮廓线。模 段松散体施作 ２ ， ４ ｄ导管，注浆固结，并在尾端挂 工提供有效的技术支持。 （ 采取数值方法对大断面偏压隧道施工方法选 ３ ） 型的两删均采用水平方向位移约束，模型的底部采 １钢筋网、 ０ 喷射２ｃ 混凝土封闭；对直立山体， ０ｍ 用水平和垂直方向位移约束， 顶部模拟地表不加约 施作０２ 砂浆锚杆，并挂 ８ ２ 钢筋网、喷射１ ｍ ０ 混 择进行分析 ，同时介绍该隧道偏压段施工所采用的 ｃ 在超前支护 与 洞外 加 基础上的分部台阶法开挖施 束条件 。 凝土封闭；浇筑Ｃ ０ ２混凝土反压体。 工工艺。突践表明，金沙洲大断面隧道采用该种施 ２２ 计算结果分析 ． ３ ２ 洞内施工方案 ． 成功地通过 了该隧道的偏压段， 此段施工 有限元模拟分析可以获得在偏压条件下三台阶 （ ）仍 采 用 ｌ 管 棚作超 前预 加 固 ， 工工艺 ， １ ８ ０ 施工各个阶段围岩 与支护结构的受力与变形分布状 在 原设计施工 方案基础 上进行 局部调 整 ，将 过程中，给在偏压段施工积累了宝贵的经验 ，可以 况，这里仅列出最终开挖支护完成后部分结果。 ＤＫ２ ９＋８ ５ Ｋ２ ９ ＋ ４ 偏压浅埋段初期支护 为类似工程提供参考。 １２ ９ ～Ｄ １２ ９ ０武广客运专线金ຫໍສະໝຸດ 洲隧道进 口偏压段加固进洞施工技术
客运专线隧道施工技术交底汇编
客运专线隧道施工技术交底汇编英文回答：1. Tunnel Excavation.Excavation methods: Drilling and blasting, tunnel boring machine (TBM)。
Excavation sequence: Top heading and bench, full-face excavation.Excavation support: Rock bolts, steel ribs, shotcrete.Ventilation and dust control: Ventilation system, dust collectors.2. Tunnel Lining.Lining materials: Concrete, steel, precast segments.Lining methods: Cast-in-place, precast segmental,steel lining.Waterproofing: Membranes, injections, coatings.Fire protection: Fire-resistant materials, ventilation systems.3. Ground Treatment.Grouting: Chemical grouting, compensation grouting,jet grouting.Freezing: Ground freezing, cryogenic freezing.Dewatering: Wellpoints, deep wells, vacuum dewatering.4. Construction Equipment.Tunnel boring machines (TBMs): Shield TBMs, gripper TBMs, earth pressure balance TBMs.Excavators and loaders: Backhoes, front-end loaders.Concrete mixers and pumps: Truck mixers, concrete pumps.Ventilation and dust control systems: Air handling units, dust collectors.5. Safety Measures.Ground support: Rock bolts, steel ribs, shotcrete.Ventilation: Adequate air supply, dust control.Fire prevention and protection: Fire alarms, sprinkler systems.Rescue and emergency response: Emergency plans, communication systems.6. Quality Control.Material testing: Concrete strength tests, steel inspection.Structural monitoring: Instrumentation, visual inspections.Waterproofing testing: Water penetration tests, leak detection.Safety audits: Regular inspections, hazard assessments.中文回答：客运专线隧道施工技术交底汇编。
客运专线隧道CRD法施工技术
４ 施工 要点概 述
（）Ｒ １ Ｃ Ｄ法施工应遵循 “ 弱爆破 、 短进 尺、 强支护 、 早封闭 、 勤量测 、 速
Ｇ ａａ ｔｅ ｈ ｕ ｃｓｆｌ ｅｌ ａｉｎｏ ｅ ｒｊｃ ａｇｔ ｕ ｒｎｅ ｅ ｃｅｓ ａｉ ｔ ｆｈ ｏｅｔ ｒｅ ｔ Ｓ ｕＲ ｚ ｏ ｔ Ｐ Ｔ ｓ
ｍａ ａ ｅ ｎ ，ｑ ａ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｃ ｓ ａ ｇ ｔｍａ ａ ｅ ｎ ， ｎ ａｅ ｙ ｔｒ ｅ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｅｃ ｉ ｈ ｆ ｃ ｉｅ ｍｅ ｎ ｏ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｕ ｌ ｙ ｍａ ａ ｅ ｎ ， ｏ ｔｔｒ ｅ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ａ ｄ ｓ ｆ ｔ ａ ｇ ｔｍａ ａ ｅ ｎ ， ｔ． ｓｔ ｅ ｅｆ ｔ ａ ｓｆ ｒ ｔ ｅ ｖ
壁交叉法施工（ Ｒ Ｃ Ｄ法 ） 。
昌
暑
寸
２ 中壁 交叉法 的特 点
Ｃ Ｄ法俗称 中隔墙法 ， 一种适用于 大跨 度或大断 面 ， 别是软弱 Ｒ 是 特 围岩 的施 工技术 ， 具有 台阶法及 传统侧壁导坑法 的优点 ， 同时 又具有速 度快 的特点。此法是通过 巾隔墙减跨 ． 把整个断面分成 ４ 个较小 的工作 面 ， 个工作面均能及 时封闭 成环 形支护结构 ， 每 能有效地控制 大跨度 隧
３ 支护 参数 设计
隧道设 １ ７ｉ ｎ明挖段 ， Ｋ ８ ０ ８ Ｄ ６ ＋ ｌ 段采 用 ２ ｄ １８ｍ Ｄ ６ ＋ ９ ～ Ｋ ８ ｌ８ ０ ０ ｍ ｎ ｉ
（） ３②部 开挖后 ， 中心水平处跨度约有 ７ ．ｍ宽 ， ５ 能满足挖掘 机扒碴 要求 ， 部及③部弱爆 破排险后均采 用挖机扒碴 ， ① 在机械设 备进入② 部 之 间， 对②部下底 临时横撑用枕 木进行支垫 ， 保机械设 备能在底 横 使 确 撑上正常走行 ， 不至于对封 闭结构扰动 ， 机扒碴人②及④部 ， 挖 再采 用短
郑西客运专线张茅隧道施工技术
隧道／地下工程郑西客运专线张茅隧道施工技术陈佩寒1，王(1．石家庄铁道大学，石家庄050043；2．宁1，赵华锋2中铁十二局集团有限公司，太原030024)摘要：黄土的工程性质十分复杂，在地下水异常丰富地区的黄土常伴随湿陷性、大变形、高地压等特性，开挖施工常引起隧道支护开裂，围岩塌陷等。
依托郑西铁路客运专线张茅隧道，通过对施工中隧道与围岩结构施工力学行为和施工工艺的研究，分析总结三台阶七步开挖技术，对有效地控制沉降变形提出了施工技术方法和要点，实现快速施工，对保证隧道结构安全起到重要作用。
关键词：大断面黄土隧道；数值模拟；三台阶七步开挖法；施工中图分类号：U455．4文献标识码：B文章编号：1004—2954(2012)03—0080～04C ons t r uct i on Tec hnol ogy of Z ha ngm ao T unnel i n Zhe ngzhou-X i’anPa sse nge r-D edi ca t ed R ai l w ay L i neC H E N Pei．hanl，W A N G N i n91，Z H A O H ua—f en92(1．Shi j i azhuang Ti e dao U ni ver si t y，Shi j i azhuang050043，C hi na；2．C h i n a R a i l w a y12t h B ureau G r o up C o．，L t d．，T a i yuan030024，C hi na)A bs t r act：T he eng i neer i ng pr opert i es of l oe ss is ver y c o m pl ex．I n ar eas w he r e t he gr oundw at er a r e unu sual l y r i ch，l oes s a r e of t en a cc om p a ni ed by t he char act er s of col l aps i bi l i t y，l arge de f or m at i on，hi gh eart h pr es s ur e et c．So cons t r uct i on exc avat i on i n l oes s ar ea us ual l y ca us e s t un nel s upp or t cr acki ng，sur r oundi ng r ock col l aps i ng a nd S O on．I n t h i s paper，Zhangm ao Tunnel i n Zhe ngz hou—X i’an Pas s e nger—dedi cat ed R a i l w a y L i ne is t ak en a s an exam pl e．B y m e ans of st udy o n su r r ou ndi n g r ock’S m ec ha ni cs pr opert i es and cons t r uct i on t ec hnol o gy of t hi s t un nel，t he pa pe r anal yzes and s um m a r i z es t he t hr ee—bench s even—s t ep excava t i on m et hod．M or e over，t hi s pa pe r of f ers s o m e cons t r uct i on m et hods a nd ke y poi nt s of con t r ol l i ng eff ect i vel y s et t l em ent a nd de f or m at i on．I t i s c oncl uded t hat t hi s ki nd of cons t r uct i on t ec hnol o gy of t hr ee--bench se ve n-s t e p excav at i on cou l d pl ay a i m por t ant r ol e on r api d cons t r uct i on and t unnel s t r u ct ur e saf et y．K ey w or ds：l a r g e s ect i on t un nel i n l oe s s；n um er i c al s i m ul at i on；t hr ee—bench s even-s t ep excav at i on m et h od；con s t r uct i on随着国内铁路客运专线的日益增建以及隧道净空要求的不断提高，大断面隧道工程也越来越多。
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3
4 5 6
霞浦隧道
南梁隧道 金寨隧道 大瑶山一号
温福线
石太线 合武线 武广线
13099
11526 10766 10081
贯通平导
半双单线 双线隧道 双线隧道
7
8 9
狮子洋隧道
函谷关隧道 浏阳河隧道
广深港
郑西线 武广线
9009
7851 10100
水下隧道
最长黄土 水下隧道
三、客运专线隧道的特点
• 与普速铁路隧道相比客运专线隧道具有以下特点： • 由于列车高速运行引起的空气动力学问题； • 隧道断面积大（如在350km/h速度的条件下，隧道有效净 空面积为100m2，开挖断面积达170m2）； • 由于开挖断面积的增大，施工难度也急剧增加，特别是在 浅埋和不良地质条件下的施工难度很大； • 列车高速运行，对洞内轨道（包括基底结构，如仰拱或铺 底）的影响增大，需要加强基底结构； • 100年使用年限和混凝土的耐久性要求； • 新型的洞门形式和更高的洞口环保要求； • 高标准的防水要求（一级防水标准）。 • 长大隧道的防灾救援和运营通风
•
国外从隧道设计角度解决空气动力学效应引起的问题， 主要通过以下两种途径：一种是以日本新干线为代表，通 过提高车辆密封强度来缓解车内瞬变压力，使之满足舒适 度要求，同时修建洞口缓冲结构来消减洞口微压波；另一 种以德国为代表，主要通过放大隧道净空断面来解决问题。 • 通过进行隧道空气动力学效应和相关设计参数的研究， 我们基本解决了隧道设计诸如净空、断面形式、缓冲结构 物等问题。但隧道按有碴道床考虑，目前350km/h及 200km/h长度大于6km隧道为无碴道床；研究手段主要为 类比、数值分析和室内实验，现场实验验证只在遂渝线做 过一次；以前的研究是针对最不利隧道长度，而对长隧道 以及辅助导坑的影响还没有研究，因此在隧道空气动力学 效应方面还存在以下问题需要研究： ① 适合我国国情乘 客耳膜舒适度准则及压力波阀值研究；②长隧道内空气压 力波动规律的研究；③辅助导坑的影响；④无碴轨道隧道 空气动力学特性研究（主要是首波形态，以及在传播过程 中的激化，相应缓冲结构参数）。
对于“防水型”隧道，应加强 喷射混凝土、二次衬砌的防水能 力，确保防水板的密封性，对施 工缝采用多道措施止水，并设置 可维护注浆管，施工缝内侧设置 必要的引排措施。二次衬砌抗渗 等级一般应大于P12。
二、客运专线隧道概况
• 截至目前，在建铁路客运专线线路长度约6365 公里，隧道约662座，隧道总长度约891.975公里， 隧线比约14％。部分在建客专隧道统计如下：武 广线路全长869公里，隧道222座，总长172公里， 隧线比19.8%；郑西线路全长458公里，隧道32座， 总长75公里，隧线比16.8%；石太线路全长190公 里，隧道27座，总长73公里，隧线比39.5%；温 福线路全长298公里，隧道59座，总长149公里， 隧线比50.%，详见下表。
• •
宜万铁路
• 宜万铁路全长378km， 隧道161座，其长度占全 线总长的60%。其中岩溶 隧道92座，长247 km，占 隧道总长的74%。全线岩 溶极其发育，有齐岳山等 8座隧道为一级风险隧道， 多次发生突水、突泥，采 用综合地质预报手段及时 探明前方岩溶发育情况， 采取注浆堵水、限量排放 和防灾报警等综合技术措 施保证了隧道的施工安全。
七、 防灾救援
• 防灾救援设计基本原则
• （一）贯彻“以防为主，以消为辅，防消结合，立足自救” 的方针,体现“以人为本”的观念。 • （二）旅客列车在隧道内发生火灾时，凡能继续运行时， 均应遵循“先将列车拉出洞外再进行列车解体及火灾事故 处理”的基本原则。 • (三)隧道内设置贯通的救援通道和必要的紧急出口。 • (四)隧道内设置必要的监控、防灾报警、消防灭火、防排 烟等系统。
单洞双线隧道和双洞单线隧道的比较
比较项目 空气动力学影响 逃生疏散 养护维修 工程施工难度 相对大 方便 一样 相对容易 相对小 满足要求 一样 较大
环境影响
投资比较
相对大
大30%～40%
相对小
小
大瑶山长大隧道群地段的防灾与救援
⑴报警系统与火灾初期消防 ⑵逃生通道设置 ⑶洞口消防设施
⑷事故通风
• 防灾及消防系统
• 火灾自动报警系统 ，消火栓系统 ，火灾时的防、排烟系 统 ，防灾通讯，防灾用电 ，其他灾害报警 （瓦斯 、有毒 气体（CO等） ）
防灾疏散
• 隧道防灾疏散问题在土建上，一是单洞双线和双洞单线 问题，二是紧急出口数量问题,长隧道还有定点疏散问题。 德国规范规定，隧道一般建议设双洞单线，如设单洞双线， 每一公里应设一个紧急出口，在有些长大和重要的隧道口 部还设有停车场和停机坪（见图3）。这些规定体现了以 人为本、重视安全的理念、反映了德国的经济水平和地理 环境。在欧洲其他国家和日本也建设了较多的高速铁路长 大隧道，单洞双线和双洞单线都有采用，长度大于15公里 的隧道一般采用双洞单线。在欧洲其他国家和日本的规范 中未发现有每一公里应设一个紧急出口的规定，日本的规 定是3-4公里设一个工区，辅助坑道在施工完后作为紧急 疏散口用。我们目前的设计原则是小于6km不设辅助坑道； 6～10km：利用施工辅助坑道作为紧急出口；10～20km： 设紧急疏散点、防灾通风；大于20km：设两单线隧道,定 点疏散, 系统防灾；有条件的洞口充分利用施工场地，预 留救援条件。
3.防排水措施
对于“排水型”隧道，喷射混 凝土层－防水板－纵向盲沟－洞内 水沟组成隧道的防排水关键路径。 喷射混凝土层是隧道的第一道防水 屏障，大面积的渗漏水必须封堵， 少量的地下水可以引排；防水板兼 有防水和排水的双重作用；纵向盲 沟要确保其畅通性和运营可维护性。 客运专线隧道对纵向盲沟的设置方 式和直径进行改进：纵向盲沟管径 采用160mm，且按每10～15m分 段引入水沟的方式设置。
客运专线隧道修建技术
铁道部工程管理中心 肖广智
一、铁路隧道工程的技术进步
• • • 近年来，随着铁路建设的快速发展，铁路隧道修建技术 有了长足的进步，具体表现在以下几个方面。 1．高速铁路隧道关键技术已经形成。 研究解决了列车在隧道内高速运行产生的空气动力学问 题，确定了不同运行速度目标值隧道净空断面，制定了各 项技术标准，确定了大断面隧道的支护衬砌参数及施工方 法，确定了洞口结构型式，确定了长大隧道防灾救援的标 准和措施。 2．艰险山区复杂地质条件长大隧道修建技术不断取得进 步。 乌鞘岭隧道的通车运营、石太客专太行山隧道的贯通、 宜万铁路、云南大丽、玉蒙铁路的建设，标志着我们在长 大隧道防灾救援、岩溶高压突水、高地应力、地质复杂多 变等方面取得了很大的技术进步。
四、高速列车在隧道内运行产生的 空气动力学问题及工程措施
• 高速列车在隧道内 运行产生的空气动力 学问题 • 由于高速列车进入 隧道产生瞬变压力造 成旅客及乘务人员耳 膜不适，舒适度降低， 长期在这种条件下工 作,会对铁路员工和 车辆产生危害；高速 列车进入隧道时，会 在隧道出口产生微气 压波，发出轰鸣声， 如同“放炮”，引起 扰民问题。
2.防排水 设计原则
“防水型”隧道，防排水原则 “以防为主，多道设防， 辅之以排”，最关键的是防水 措施的可靠性。
在下列条件下宜优先采用防水型隧道： ⑴、地面生态或社会环境敏感，要求严格 限制排水以免对其造成不良影响，特别是在 隧道地区居民分布密集或存在地下水供水水 源，大量排水会对环境造成重大影响的场合。 ⑵、地表下沉影响较大，从而危及结构物 正常使用的场合。 ⑶、地下水具有侵蚀性，需要将地下水与 混凝土隔离的场合。
德 国
中国台湾 台北～高雄
我国客运专线隧道内净空面积
序号 1 类别标准 200km/h客专近期客货共线 单线 50m2 双线 80m2
2
3 4 5
200km/h客专近期双箱运输
250km/h近期客货共线 250km/h近期双箱运输 350km/h客运专线
53m2
58m2 70m2
87m2
92m2 100m2
缓冲结构设置
• 根据咨询报告，武广客 专有29座隧道需设洞口缓 冲结构，经过反复研究， 目前在武广客专洞口环境 条件要求较高的鹰嘴山等 10座隧道的14个洞口设置 缓冲结构，其他19座隧道 预留以后设置条件。郑西、 石太客专和即将建设的哈 大客专的部分隧道也设置 了洞口缓冲结构。
五、隧道洞口型式及景观设计
359
133 142 914 1318 68 6365
37
2 4 8 18 2 662
64076
2005 4172 9694 14376 4266 891975
17.8
1.5 2.9 1.1 1.1 6.3 14.0
250
250 250 350 350 350
在建长大隧道统计表
序号 1 2 隧道名称 太行山隧道 大别山隧道 线别 石太线 合武线 长度（m） 27839 13256 备注 双单线 016
74904 41154 88115 149423 40406 118377
31.1
39.4 8.7 31.2 50.1 15.8 23.6
350
250 350 250 250 250 250
10
11 12 13 14 15
合武
合宁 广珠 哈大 京沪 新广州站 合计
• 按照《铁路主要技术政策》的规定，隧 道洞门建设要考虑生态和环保的有关要求， 对铁路隧道洞口进行新型结构与景观设计 是完全有必要的，以适应洞口环保、美观、 结构安全和施工技术配套各方面的需要。 • 新型洞门的形式：直切、正切、倒切和 经过艺术化处理的洞口形式。
洞口型式
国外高速铁路洞口型式
六、隧道断面
八、防水标准、原则及措施
• 1．防水标准 • • 我国客运专线铁路隧道防水等级为一级， 即不允许渗水，结构表面无湿渍。
“排水型”隧道，防排水原则 “防、排、截、堵相结合，因地制宜、 综合治理”。其中“全排型”隧道的重点 是“排水畅通、运营可维护”，“以堵为 主、限量排放”型隧道的重点是“堵水有 效、排水畅通、运营可维护”。