隧道施工方案及通病防治手册

问题65：中壁法及双侧壁法施工时未综合考虑结构跨度和断面等因素，未考虑临时支护解除后的全断面量测的处治措施。

【原因分析】中壁法及双侧壁导坑法开挖断面分块多，每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，施工时要考虑时空效应，每一步开挖必须快速，必须及时步步成环，使施工中间变形几乎不发展，所引起的地表沉陷小。但中壁法及双侧壁导坑法一般应用于地层较差（或不稳定岩体）且地面沉降要求严格的地下工程。施工临时支护拆除后，支撑受的力转移给主体结构，全断面的测量是必不可少的。

【处理措施】中壁法及双侧壁导坑法导坑施工时应提出相关量测要求，在拆除临时支护后，可直接利用导坑周边既有测点进行围岩收敛、变形量测，以指导施工和保证施工安全，如图19.9所示。

图19.9　双侧壁导坑法

1—左侧壁上台阶开挖；2—左侧壁上台阶施作初期支护；3—左侧壁下台阶开挖；4—左侧壁下台阶施作初期支护；5—右侧壁上台阶开挖；6—右侧壁上台阶施作初支护；7—右侧壁下台阶开挖；8—右侧壁下台阶施作初期支护；9—中夹岩上台阶开挖；10—中夹岩上台阶施作初期支护；11—中夹岩中部开挖；12—中夹岩下台阶开挖；13—中夹岩下台阶仰拱初期支护；14—导洞临时支护解除；15—仰拱二次衬砌施作；16—拱墙二次衬砌施作。

问题66：辅助通道仅考虑施工期间的作用，未考虑后期功能定位等因素，未考虑辅助通道在隧道运营期间的作用以及施工通道的回填处治措施。

【原因分析】违反《公路隧道设计规范　第一册土建工程》（JTG 3370.1—2018）第12.1.7条关于施工辅助通道的规定。施工辅助通道在隧道主体工程竣工后不予利用者，应在保证隧道安全的条件下采取措施。

【处理措施】应明确辅助通道的作用，并明确指出辅助通道洞口及与正洞的连接处的封堵及排水措施。隧道辅助通道主要分为两种，一种是指利用辅助通道加快长大隧道施工进度的，一种是作为长大隧道通风逃生使用。辅助通道作为施工期间的通道还是后期作为运营期间的防灾救援通道，应明确指出。后期辅助通道洞口及与正洞之间的连接处的封堵和排水措施是保证安全的重要措施，也应明确指出，同时，辅助通道的施工方案及监控量测方案是必不可少的。

问题67：未充分考虑隧道施工时临近建（构）建物等因素，未考虑隧道施工及运营时建（构）筑物的影响及采取相应的处治措施。

【原因分析】违反《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）第19.1条关于监测和《重庆市市政工程施工图设计文件编制技术规定》（2017版）第5.1.6条第8款关于既有建（构）筑影响段隧道结构设计的规定。

【处理措施】城市隧道工程涉及周边现状建（构）筑物较多（如市政道桥隧和轨道），有时多项工程需同步实施，因此，应有针对性地根据不同里程、段落分别提出相应要求，进一步细化施工方案（特别是各分项工程的实施顺序），明确指出有影响的建（构）筑物，并针对其特性采取措施。主要对沉降、位移、挠曲、倾斜及裂缝等进行监测，实现对建（构）筑物的安全监控，为建（构）筑物安全预警和制订应急预案提供依据。

问题68：未充分考虑隧道建设对地下水的疏干影响等因素，未考虑地下水环境保护方案中隧道穿越影响区地下水环境敏感源的监测处理措施。

【原因分析】违反《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》（DZ／T 0221）中关于滑坡、危岩和《重庆市地下工程地质环境保护技术规范》（DB J50T-189—2014）关于地下工程应开展地质环境监测的规定。

【处理措施】隧址区地下水分布广泛，岩溶构造发育，地表上、下水力联系复杂，隧道施工遇高压涌水、突泥风险性较高。同时，地表（下）水漏失将会影响地表生态环境，对工程区域附近的居民的生产和生活造成较大影响。为保证施工及结构安全，降低施工的风险性，以及保护生态环境、保障居民的正常生产和生活，必须采取一定的措施。

业主应委托有资质的第三方做监测方案并实施监测。监测方案图中应主要包括对地表水、地下水位的监测，地表水、地下水水量和地下工程内涌水量，滑坡、危岩，建筑物，地面塌陷等，绘出地质环境监测方案图。地表水、地下水位监测主要采用人工巡视、钟响法、浮标尺、自动采集、远程遥测等，地表水、地下水水量和地下工程内涌水量监测主要采用容积法、堰测法或测流仪、差位法等，地面塌陷主要采用人工巡视自动采集GPS监测技术、InSAR监测等。

问题69：未充分考虑隧道地质情况等因素，未考虑隧道施工的掘进方式及施工组织安排。

【原因分析】隧道分为特长、长、中、小隧道，且每个隧道地质情况和周边环境影响均不一样，合理地选择工作面及掘进方式，有利于提高工作效率及控制工程成本。

【处理措施】明确隧道工区划分及掘进工作面，确定单头掘进还是双向掘进；应根据地质情况，给出指导性施工横道图，并建议在纵断面图中增加非爆、控爆、爆破开挖方式标示。

问题70：未综合考虑CD法、CRD法的施工顺序等因素，未考虑施工顺序纵断面图。

【原因分析】施工工法中仅画出横断面，但横断面不能完整反映纵向各部的施工间距，而纵断面上能清晰反映各部施工位置及施工间距。

【处理措施】施工工法的纵断面应详细表示每部工序之间的纵向间距及各部施工的内容，如图19.10所示。

图19.10　隧道CRD法示意图

1—左上半断面开挖；2—左上半断面支护及临时支护；3—左下半断面开挖；4—左下半断面支护及临时支护；5—右上半断面开挖；6—右上半断面支护及临时支护；7—右下半断面开挖；8—右下半断面支护，钢架封闭、待变形稳定后拆除临时钢架；9—仰拱及仰拱填充混凝土浇筑；10—拱、墙二衬浇筑。

问题71：未充分考虑隧道洞口段是整个隧道的高风险地带，易发生塌方、滑坡等因素，未考虑隧道洞口边坡支护结构的监控量测处治措施。

【原因分析】违反《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）第19.1.1条关于边坡监测的规定。

【处理措施】隧道工程与边坡密切相关，而隧道洞口段地质条件差，围岩松散强度低、承能力差，因此隧道洞口边坡的稳定性尤为重要，边坡结构的监控量测必不可少。应在洞口浅埋段、有建（构）筑物的地段设置地表监测点，提出监测项目和要求。监测项目主要有坡顶水平位置和垂直位移、地表裂缝、坡顶建（构）筑物变形、降雨、洪水与时间关系、锚杆（索）拉力、支护结构变形、支护结构应力、地下水、渗水与降雨关系。

问题72：未充分考虑紧急逃生中逃生通道布置等因素，未考虑紧急逃生预案中逃生管的处置措施。

【原因分析】隧道工程为危险性较大工程，为预防发生群死群伤的生产安全事故，保障人民群众生命和财产安全，保证工程的顺利实施，隧道开挖面至二次衬砌之间，必须设置直径不小于800 mm、壁厚不小于8 mm的钢管救生通道。开挖面20 m范围内必须储备应急照明灯、食品、饮用水和必要的急救药品，并进行明显标示和定期检查、更换，确保其在有效期内。

【处理措施】紧急逃生中逃生管的设置应满足以下要求：

①逃生通道所用管材采用ϕ800 mm～ϕ1 000 mm的钢管，管节间可采用直径大于逃生管道直径的套管连接，每端连接1 m，采用橡胶圈或木楔临时固定。为保证管道承受坍塌体的压力，对采用的材质管材，必须确保其承压能力和连接头的牢固，并经试验室具体试验后，方可用于隧道中。

②施工现场应根据隧道围岩、掘进开挖方式等情况备足管道和连接材料，除整节管道外，应同时备足短节管道、转接接头。

③管道经加工使用，结合材质及现场实际情况分别进行加工，连接简单、牢固、紧密可靠，且在地面做好临时固定措施，施工时管口可加临时封盖，并易于打开和封闭。

④管道采用ϕ800 mm的承插钢管，设置起点为最新施作好的二衬端头处，距二衬端头距离不得大于5 m，从衬砌工作面布置至距离开挖面20 m以内的适当位置。管道沿着初期支护的一侧向掌子面铺设。管内预留工作绳，方便逃生、抢险、联络和传输各种物品，承插钢管纵向连接可采用链条等措施，防止坍塌时将钢管冲脱。

⑤逃生管道在二衬台车移动就位过程中，临时拆移时应逐节拆除，严禁一次拆除到位，以随时确保逃生管道的效用。

⑥逃生管道在经过掘进台阶时，应按顺延台阶布置，安装135°转接接头顺延，其管道架空高度和长度以不影响施工并便于开启逃生窗口为宜。

⑦设置的逃生管道应平整、干燥、顺畅，不得作应急逃生以外用途。(www.xing528.com)

问题73：未充分考虑近邻建（构）筑物的变形沉降等因素，未考虑隧道近邻建（构）筑物的监测处理措施。

【原因分析】违反《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）第19.1.1条关于坡顶建（构）筑物监测的规定。

【处理措施】安全监测的主要目的是确定建筑物的工作性态，保证建筑物的安全运营。对建筑变形测量项目，应根据所需测定的变形类型、精度要求和现场作业条件来选择相应的观测方法。一个项目中可组合使用多种观测方法，对有特殊要求的变形测量项目，可同时选择多种观测方法相互校验。坡顶建（构）筑物监测的测点主要布置在建筑物基础和墙面。

问题74：未充分考虑隧道存在共建段时候的相互影响等因素，未考虑隧道共建段的施工顺序及施工要求的处置措施。

【原因分析】隧道共建段仅考虑独立隧道的施工方案，未考虑共建段为敏感地段，应进行专门设计，为共建段提供指导性实施方案。

【处理措施】对影响范围内隧道进行“一体化设计，一体化施工”，总体上遵循“先下后上”的施工顺序，待下部结构施作完成并达到设计强度后，再进行上部隧道施工。为了有效保护围岩，减小对围岩的扰动，施工应坚持“非爆破或控制爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，总体施工流程为：下部隧道开挖、支护及二次衬砌→上部隧道开挖、支护及二次衬砌，并截断下部隧道进入仰拱范围内的锚杆，与上部隧道钢架焊接为整体。

问题75：未充分考虑两个近邻隧道施工的方式、前后顺序等因素，未考虑小净距隧道施工的处置措施。

【原因分析】违反《公路隧道设计规范　第一册土建工程》（JTG 3370.1—2018）第4.3.3条关于隧道净距的规定。

【处理措施】：小间距隧道是一种介于分离式隧道和连拱隧道之间的隧道形式，对小净距隧道而言，不仅要考虑单洞的结构安全，更需重视双洞的施工对中间岩柱的影响，以此考虑整体的结构稳定性。小间距隧道应分开施工，先开挖深埋一侧隧道，围岩塑性区较小，隧道先开挖各洞外侧，隧道拱顶和中间岩柱的应力、围岩较小，后行隧道开挖会加剧对先行隧道的扰动。中间岩柱、侧墙和拱顶是重点关注的部分，必须加强对先行隧道关键部分的监控，在施工中应尽量减少对围岩的扰动，并采取一定的加固措施，以确保其稳定和支护结构的安全。同时，应提出小净距隧道爆破震动速度控制标准值。

问题76：未充分考虑隧道开挖、支护等因素，未考虑隧道安全步距的处治措施。

【原因分析】违反《公路工程施工安全技术规范》（JTG F90—2015）第9.3.13条关于仰拱开挖施工和第9.6.1条关于衬砌施工的规定，隧道施工拱墙和仰拱分开开挖和二次衬砌施工。

【处理措施】Ⅳ级及以上围岩仰拱每循环开挖长度不得大于3 m，不得分幅施作。仰拱到掌子面的距离：Ⅲ级围岩不得大于90 m，Ⅳ级围岩不得大于50 m，Ⅴ级、Ⅵ级围岩不得大40 m。软弱围岩及不良地质的二次衬砌应及时施作，二次衬砌距掌子面的距离：Ⅳ级围岩不得大于90 m，Ⅴ级及以上围岩不得大于70 m。

问题77：未充分考虑隧道长度、地质情况、进洞条件等因素，未考虑隧道施工组织设计的处置措施。

【原因分析】违反《公路隧道设计细则》（JTG／T D70—2010）第17.3.13条关隧道施工组织设计和《重庆市市政工程施工图设计文件编制技术规定》（2017版）第5.1.9条关于隧道施工组织的规定；隧道项目较为复杂，且情况多变，对施工组织提出指导性设计是必要的。

【处理措施】：编制应遵循下列原则：

①满足指导性施工组织设计的要求。

②进行技术经济方案的比选，选择最优方案。

③积极应用新技术、新工艺、新材料、新设备。

④因地制宜，就地取材。

⑤根据工程特点及工期要求，安排施工工序流程及连接。

⑥加强机械化施工能力，加快工程进度，确保工程质量。

⑦应符合国家关于工程质量、安全生产、职业健康、土地管理及环境保护的法律、法规要求，提出对施工开挖方案、施工注意事项、施工期间交通组织设计、施工场地及施工涌水、弃渣处理、施工工期的说明。

问题78：未充分考虑隧道爆破震动、被保护物不同等因素，未考虑隧道爆破开挖对需要保护的对象的质点振动速度的处置措施。

【原因分析】违反《爆破安全规程》（GB 6722—2014）第13.2条关于爆破振动允许安全距离的规定。

【处理措施】评价爆破对不同类型建（构）筑物、设施设备和其他保护对象的振动影响，采用不同的安全判断依据和允许标准，对需要保护的对象提出安全允许质点振动速度要求。土窑洞、土胚房、毛石房屋的安全允许质点振动速度范围为0.15～1.5 cm／s，一般民用建筑的安全允许质点振动速度范围为1.5～3 cm／s，工业和商业建筑的安全允许质点振动速度范围为2.5～5 cm／s，交通隧道的安全允许质点振动速度范围为10～20 cm／s。

问题79：未充分考虑隧道断面大小等因素，未考虑隧道施工工法转换的处置措施。

【原因分析】违反《公路隧道设计细则》（JTGT-D70—2010）第17.2条关于施工工法的规定。采用过于复杂的施工工法施工，开挖工作面狭小，开挖与支护不能平行作业，循环进尺频繁，初期支护与临时支护干扰较大，严重制约施工进度。

【处理措施】选择合适的施工方法会大大降低工程的造价，加快工程的进度。隧道施工开挖方法（如CD法、CRD法）应根据地形、地质条件、隧道埋深、衬砌类型、断面形状及跨度、施工的技术条件等因素综合分析后确定，并应遵循“安全、实用、经济合理”的原则，及时地转换工法。

问题80：未充分考虑隧道施工机械设备大小不同等因素，未考虑非爆破开挖CD法、CRD法中机械设备施工的处置措施。

【原因分析】中隔壁是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道的一侧，并在中间部位施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法。但是中隔壁的设置影响了机械设备的操作空间，导致机械设备无法施工。

【处理措施】在工程中应用的非爆破隧道施工技术主要有：顶管开挖法、悬臂掘进机开挖法、水磨钻钻孔＋液压或冲击劈裂机劈岩法、割岩机割岩、静力爆破剂劈岩法、盾构技术等。CD法、CRD法需设置临时中隔壁，CD法侧壁导坑尺寸应充分考虑地质条件、断面形状、机械设备和施工条件而定，其宽度通常为0.5倍洞宽，临时中隔壁设置为弧形或直线，其强度应根据地质条件而定；CRD工法应配备小型挖掘及转载设备，临时中隔壁设置为弧形，如图19.11所示。

图19.11　隧道施工体系方案图

问题81：采用CD法、CRD法、双侧壁导坑法施工的隧道未充分考虑采用钢支撑等因素，未考虑临时支护钢架的重复利用。

【原因分析】工程数量计算中常常直接计入临时支护工程数量，临时支护都有一定的重复利用率，未考虑临时支护的重复利用，将导致施工过程中投资的增加。

【处理措施】临时支护不作为永久结构，需要事后拆除，因此在数量计算时，应考虑重复利用率，临时钢架及横撑重复利用率一般按照30%～50%计算数量。