公路隧道质量监测与控制技术

公路隧道质量控制与监测技术湖南省建筑工程集团总企业陈剩摘要路隧道工程建设速度的加紧，加之公路隧道的特殊性，由于设计、施工等方面的原因，公路隧道质量都不一样程度日勺出现质量问题本文根据以往高速公路隧道建设的实践，并结合国内其他公路隧道建设日勺现实状况，提出了公路隧道质量控制要点与监测技术关键词:公路隧道质控监测技术

一、公路隧道质量控制要点一一般分离式隧道工程质量控制

1、洞口段施工质量控制隧道施工中，洞口段围岩一般比较破碎、地质条件较差，应遵照尽量减少对岩体扰动日勺原则，以提高洞口段岩体和边、仰坡的稳定性《设计规范》及《施工规范》均作了规范性规定，强调“早进洞、晚出洞”，尽量防止大挖大刷，在保持边、仰坡稳定日勺前提下，及时施作洞口，并在进洞之前，结合洞口的实际状况,先作好洞口地表日勺防排水措施在大断面、浅埋和地质条件差的状况下一般采用地表预注浆、超前长管棚注浆、超前小导管注浆等预加固措施隧道洞口段施工质量控制重点是进洞施工和地表预加固质量1进洞施工要严格遵照“短进尺，小循环，早锚喷，强支护，快封闭”原贝L及时施作洞门及其排水系统一般可采用短台阶或超短台阶法施工，先施工上台阶，凡能用十字镐、风镐进行人工施工日勺状况，不容许爆破；需爆破时，可采用压力和时间；局部出水严重的地点应安设引水盲沟，渗水量较大的地段应加密引水盲沟，盲沟与两侧排水沟连接妥当，安设后应进行专门的检查防水层的质量控制包括材料质量与安装质量两部分对于高分子防水卷材的质量规定重要是抵御施工破坏日勺能力强、耐老化、耐酸碱、低温柔性好、寿命长等施工中应对材料质量进行检测，包括长度、宽度和厚度检测，并需要按照规定日勺尺寸和形状裁出试件，进行拉伸强度、扯断伸长率、扯破强度检测、耐老化检测和低温柔性试验等防水层日勺安装质量包括防水层的接头质量与吊挂施工质量接头质量控制重点接头宽度应满足规定，采用粘接或焊接采用热合机焊接时，搭接长度应不不不小于10cm,控制焊接温度和速度，防止漏焊和过焊接头应牢固，强度不不不小于同质材料，不得有气泡、褶皱及空隙焊缝宜采用双焊缝，中间留空腔以便充气检查铺设防水层此前要清除初期支护表面外露的钢筋头、锚杆头和腔尖角，防止在施工时划破防水层吊挂固定点间防水层不得绷紧，以使得防水层在混凝土灌注后与喷射舲支护面密帖施工中应加强目测观测,用手托起防水层，看与否与喷射混凝土密帖，在拱顶呈水平状或下垂日勺范围不得超过lm2,并保证防水层无划破现象2排水系统日勺质量控制也包括材料质量与安装质量两个方面材料质量重要是保证排水管的材质、规格满足设计规定环向及纵向排水管多采用软式弹簧透水管，必须保证其直径、外部所包裹的滤布应套紧、弹簧在横向压力下可以保持管径不变横向排水管多采用硬质日勺PVC管，必须保证其直径、透水孔等规格，并检查其材料未出现老化变脆现象中心排水管要保证管节预制质量满足设计规定安装质量环向排水管安装质量包括间距、排水管与围岩密帖程度、排水管安装日勺顺直度、以及与纵向排水管的衔接；纵向排水管的安装质量重要是保证安装日勺坡度、顺直度及防水卷材与管道日勺包裹衔接满足设计规定；隧道中心排水管施工质量重要是基础、管节安装质量，可参照管涵日勺施工质量原则控制多种排水管要顺直连接此外，要重视防水板背后日勺排水，在防水板背后每隔若干距离如5m环向铺设弹簧透水管，使附近的渗水汇集到透水管并通过透水管排入纵向排水管内，以减少或防止压力水时形成3在隧道施工中要注意保证仰拱曰勺施工质量，它将直接影响防排水系统质量仰拱防水以抗渗混凝土自防水为主，若防水混凝土施工质量不良

①若采用了泌水性较大的矿渣水泥，水分从校中析出时形成了排水通道；或采用特细砂作为细骨料，增长了水泥用量，导致混凝土出现干缩裂缝和因水化热量较大引起的内外温差收缩裂缝；

②用水量超过设计水灰比，也会出现因水分析出而形成日勺排水通道；

③混凝土拌制不均匀、振捣不良、模板变形和漏浆、施工缝处理不妥等,都会使混凝土产生裂缝等缺陷；

④隧道洞口地段空气通风状况一般很好，拆模后混凝土表面水分蒸发较快，若养护不良严重失水将导致混凝土因产生干缩裂缝以上多种原因均会导致仰拱碎产生裂缝而发生渗漏水另一方面仰拱回填碎施工中要注意保证横向引水管和中心排水管安装质量安装固定横向引水管时控制好其高程，进水口要能暴露在混凝土外面，以便与纵向排水管顺利连接，出水口必须位于中心排水管上半部，且在混凝土浇筑过程中不得发生移位中心排水管安装时必须保证其纵坡与隧道纵坡一致，使排水畅通;在浇筑仰拱回填就时每隔若干距离如100m左右设一中心排水管检查井

4、二次衬砌质量控制二次衬砌是保证隧道运行安全的保障，是隧道防水工程最重要日勺防线，也是隧道外观时直接体现二次衬砌施工中要注意内在和外观质量两个方面，二次衬砌质量控制重点是原材料质量、混凝土强度和厚度、墙面平整度、混凝土表面质量、轮廓线顺直程度施工中要严格执行混凝土配合比、对混凝土进行充足拌和、振捣；同步坚决杜绝衬砌背后填塞不密实、拱顶部位有空洞及衬砌厚度局限性等现象发生1衬砌施工前要全面检查并及时处理初期支护日勺质量缺陷，如喷射腔不密实及空洞、喷射腔表面不平整等问题2做好边墙地基承载力日勺观测及软基加固工作，重点是洞口、明洞及断层破碎带等部位，地基承载力局限性日勺地段要认真进行加固，保证衬砌构造坚实稳定3重视拱顶封顶工作在浇筑衬砌混凝土时，由于跄泌水干缩，在初期支护与二次衬砌之间日勺拱部难免会出现一定日勺空隙一般可采用如下措施穿过挡头板，在拱顶防水层内纵向布置PVC管，并设置出浆孔，在衬砌混凝土终凝后，实行补充注浆，以保证拱部初期支护与二次衬砌密帖4二次衬砌工作缝需采用特殊防渗处理衬砌每环模筑腔之间日勺工作缝不管采用打毛或企口接缝措施，因接缝处产生日勺应力及位移，都会出现密封破坏日勺问题一般可在工作缝设置膨胀橡胶止水带为保证止水条安装质量，在端头预留出一种沟槽，沿沟槽安设止水条，为防止止水条吸水膨胀，应在下一轮混凝土日勺模板安装固定后再帖止水条，完毕后即浇注混凝土此外，止水条抗拉强度低，安装时注意按照从下往上日勺次序，防止止水条承受不了自重而变形5加强混凝土浇筑质量的控制隧道二次衬砌混凝土施工一般采用液压衬砌台车和泵送混凝土或者简易衬砌台车和人工灌筑混凝土采用液压衬砌台车时，其自重大，刚度也非常强，能很好地抵御混凝土灌注过程中产生的侧压力、垂直压力，施工中需注意保证基底平整、台车轨道基础稳固，并加强混凝土的振捣采用简易衬砌台车时，其刚度较差，施工中要保证二次衬砌几何尺寸并防止错台现象，同步钢模板极易变形或损坏，施工过程中必须加强维修，且使用次数也不适宜过多

5、隧道路基路面质量控制隧道内的路基和路面是车辆长期行驶日勺基本载体，稳定、密实、均质的路基可为路面提供均匀日勺支承；具有足够日勺强度、抗滑性、平整度和耐磨性的路面是保证行车安全、舒适的基本条件1路基质量控制隧道路基有两种类型带仰拱隧道日勺仰拱充填路基和不带仰拱日勺天然石质地基，前者要严格控制仰拱充填原材料质量和充填施工质量，保证路基的稳定性、密实性和均质性；后者则规定石质地基必须是完整性好日勺、无明显软化日勺中硬或硬岩路基施工中重点要处理好水日勺问题，不完整的排水系统或排水不畅是导致隧道路面病害时最重要原因之一路基中应设完整的中央管沟排水系统，使排水合理、畅通，并便于养护检修对于不设仰拱的石质地基中，中央排水沟日勺最高地下水位宜低于路基顶面如下30cm；对于全长设仰拱日勺隧道中央排水沟宜在仰拱下，否则中央排水沟设在仰拱填充中间2路面质量控制隧道内路面数年来一直采用水泥碎路面，其重要长处是其受地下水影响小，颜色浅亮对照明有利不过水泥校路面洞内噪声大；且由于平整度难以到达沥青舲路面的水平，其行车舒适度也较低近年来，隧道内路面开始采用沥青混合料上面层与水泥腔下面层构成的复合式路面水泥舲及沥青面层日勺施工质量控制同洞外段路面施工规定，需要尤其注意如下两点

①采用水泥於路面时，为提高路面平整度，可采用抹平表面，再刻槽抗滑，构造深度要满足规范规定，且宜采用纵向刻槽或同步采用纵向和横向刻槽，以提高侧向防滑

②采用复合式路面时，沥青上面层铺装构造应由粘接层和沥青面层构成沥青面层必须与混凝土面板粘接牢固，沥青面层厚度一般为8Toe%宜采用双层式沥青面层，表面层采用抗滑表层，表面层厚度宜于洞外路段相似二小净距隧道的工程质量控制近年来伴随公路建设日勺发展，山区高等级公路建设中碰到大量日勺中、短隧道建设问题，若采用一般分离式隧道，隧道净距规定较大，道路与隧道接线处三角过渡区较大，当线路包括中、短隧道较多时，线路线形较差，土地使用量也高因此由于公路平面线形日勺规定或征地等外界条件日勺制约，有时难以将中、短隧道时双洞设计成分离式隧道，而不得不采用小净距隧道小净距隧道日勺明显特点是可以充足运用狭窄日勺地形布设双线隧道，且施工工艺与一般分离式隧道差异较小，通过围岩加固措施提高中夹岩柱日勺承载力，可充足运用隧道围岩日勺自承、自稳能力，使隧道修建到达构造合理、造价经济、易于施工小净距隧道围岩自稳性及支护构造日勺受力较一般隧道复杂，对于软弱围岩必须通过注浆及设置预应力对拉锚杆等加固措施，保证中夹岩柱的稳定小净距隧道施工要点是爆破作业，必须采用预裂爆破和光面爆破技术，减小爆破震动对隧道构造日勺影响小净距隧道施工控制日勺重点是工序控制，要对日勺安排双洞开挖、支护日勺间隔和次序，有效地控制两隧道之间由于净距较小引起日勺围岩变形，保证隧道构造日勺安全小净距隧道施工中除一般隧道施工质量控制要点以外，还要从如下几种方面控制施工质量1钻爆作业小净距隧道由于中夹岩柱的宽度较小，后开挖隧道日勺爆破震动对先开挖隧道会产生较大影响，应将先开挖隧道衬砌处的震动速度控制在15cm/s以内，并以此作为后开挖隧道各段爆破药量的计算根据为防止震动波日勺叠加，必须采用微差控制爆破，各段起爆时间应根据震动测试或按施工经验值确定对于IV、V级围岩地段的施工采用预裂爆破作业，对于I TH级围岩地段的施工采用光面爆破作业预裂爆破和光面爆破要根据围岩特性和工程类比经验或施工规范，合理地选择周围眼间距、周围眼日勺最小抵御线及相对距离装药集中度等参数周围眼沿设计开挖轮廓线布置，必须采用小直径药卷严格控制装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布，采用毫秒雷管微差次序起爆，使周围爆破时产生临空面掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石辅助炮眼应交错均匀地布置在周围眼和掏槽眼之间，并垂直于开挖面，使得爆破时石磴块体大小适合装磴运送钻爆作业中应监测围岩爆破扰动深度、爆破震动对周围及中夹岩柱日勺破坏程度，对爆破震动加以控制，以利中夹岩柱的稳定

（2）保证中夹岩体承载力in-VI级围岩地段中夹岩体要进行预加固，重要有注浆和预应力对拉锚杆等措施

①超前小导管预注浆对中夹岩体进行预加固，施工控制要点同前同步要加强对注浆效果的检测，采用荷载试验（钻孔）及声波探测仪探查中夹岩实际注浆效果，测定承载力，估算变形模量、粘力、内摩擦角、相对密度、弹性波速度等如未到达提高中夹岩体日勺承载力的规定，应进行补注浆

②水平贯穿式预应力锚杆加固中夹岩体，它可增大岩体抗拉（抗剪）强度，从而增大中夹岩体日勺极限抗拉、抗剪强度伴随岩体水平方向日勺变形，将增大对岩体变形的水平约束，对应增大中夹岩体口勺极限强度预应力锚杆可采用一般砂浆锚杆、中空注浆锚杆、自进式锚杆等在围岩自稳性很好时，可采用一般砂浆锚杆在围岩自稳性较差时，宜采用中空注浆锚杆或自进式锚杆施工中要注意锚杆应水平打设，垂直和水平偏角应〈土3；锚杆制作和打设长度应随锚杆位置不一样而变化，同步由于施工现场工作空间有限,锚杆应提成多段加工，采用连接套进行连接安设，在锚杆制作过程中应充足考虑不一样位置处锚杆安设长度，以便对日勺确定锚杆分段长度；锚杆张拉应力通过螺帽紧固来施加，锚杆两端应预加工长度30cm左右纹，并配置对应尺寸的垫板和螺帽，垫板和螺帽必须满足预加应力强度规定，螺帽紧固应采用自控扭矩（电动）扳手进行，以精确控制张拉力大小；锚杆应采用全长粘接型设计，砂浆应采用早强砂浆，且灌注必须饱满

1、n级围岩地段，应根据现场条件，结合超前支护形成联合支撑支撑要迅速、及时，从而充足发挥构件支撑作用，保护中夹岩体的承载力特殊地质段隧道施工，应以保护中夹岩体日勺稳定完整为前提，并将“先治水、断开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查”作为指导原则，要保护好围岩，尽量减小两隧道间中夹岩体日勺破坏，可采用辅助措施对围岩进行预加固、超前支护或止水

（三）连拱隧道的工程质量控制近年来伴随公路建设日勺发展，山区高等级公路建设中碰到大量日勺中、短隧道建设问题，若采用一般分离式隧道，隧道净距规定较大，道路与隧道接线处三角过渡区较大，当线路包括中、短隧道较多时，线路线形较差，土地使用量也高因此由于公路平面线形日勺规定或征地等外界条件的制约，有时难以将中、短隧道的双洞设计成分离式隧道，而不得不采用连拱隧道连拱隧道在线路平面、洞口位置的选择上占有优势地位，且工程投资较少，少占农田，也便于运行管理近几年越来越多的大跨连拱隧道被修建，也证明了这一优势过去，由于受设计理论及施工技术水平日勺限制，在高等级公路建设中，跨越高程障碍或者大动土石修深路堑，或者修建两座独立日勺隧道，工程投资较大,也给施工管理和运行管理带来不便大跨连拱隧道恰好弥补了以往的局限性不过与单拱隧道相比，其跨度明显增大（连拱隧道日勺跨度一般为双车道不小于20m,三车道不小于30m,且构造偏平对构造受力不利；同步大跨连拱隧道往往处在围岩地质条件差并且复杂多变的浅埋地段，给施工带来了极大困难该种情形使隧道成形及围岩稳定性控制的难度增大，稍有不慎，就也许导致坍塌，进而影响到施工进度和工程质量连拱隧道是由同一中隔墙将两拱相连，其构造复杂，从施工工艺来看，中隔墙顶部的围岩受力最为不利，施工期间多次受到应力重分布的扰动因此，中隔墙日勺施工直接影响着隧道围岩日勺稳定，同步中隔墙防、排水施工关系到隧道防、排水治理的成败，控制着隧道的耐久性、运行的安全性和隧道的外观形象连拱隧道日勺施工特点

①连拱隧道曰勺断面形状决定了围岩自稳性较差，隧道构造所受荷载大，构造时应力集中更趋复杂化，拱腰及边墙日勺应力集中，极易导致该处支护构造日勺破坏因此施工时要加强初期支护及时封闭支护构造，以有效地控制隧道围岩的变形

②在围岩地质条件差、浅埋地段隧道成形及围岩稳定性的控制难度增大因此，在开挖进尺及爆破参数设计方面，应充足考虑到围岩日勺自稳时间并尽量减小爆破震动对围岩稳定性日勺影响，并严格控制超欠挖

③大跨连拱隧道的中隔墙是施工日勺关键，理论分析和施工量测均表明，中隔墙顶部的压力非常大，中隔墙是整个构造日勺应力集中区其受力及施工中荷载的转换十分复杂，极易导致施工中隧道构造开裂和塌方，并会给隧道建成后日勺运行留下隐患因此在施工中必须做到“弱爆破、早支护、勤量测”，及时反馈，及时调整

④大跨连拱隧道开挖不适宜同步进行，两洞应错开一定距离，尤其是导洞开挖过程中偏载现象明显因此，在确定开挖次序和支护参数时应予以考虑，针对偏载程度采用合理日勺支护方式，必要时，可采用不对称支护等措施

⑤不一样施工阶段隧道构造的受力状况差异很大理论分析和实际量测均表明，在隧道时不一样施工阶段，围岩压力、初期支护的内力、二次衬砌所承受日勺压力有差异，这是由于不一样阶段隧道洞室时开挖引起围岩应力重分布日勺形式不一样因此，在隧道施工中应充足考虑到这一点，提前采用应对措施

⑥连拱隧道排水施工期长、工序分散，错杂于初支、中隔墙、二衬、路面等分项施工中，无法一次性施工完毕需采用措施在各分项施工衔接时保证防排水系统日勺安装质量连拱隧道施工中除一般隧道施工质量控制要点以外，还要从如下几种方面控制施工质量1隧道开挖，应根据围岩级别选择合适的开挖措施，IV、V级围岩一般采用中导坑加侧壁导坑法开挖，先墙后拱法衬砌；III级围岩一般中导开挖并浇注中隔墙混凝土，正洞上下台阶法开挖；I、II级围岩一般采用中导洞先行，正洞全断面开挖为减少对围岩扰动并控制超欠挖量，须采用光面爆破技术和预裂爆破技术坚持“弱爆破、短开挖、强支护”日勺原则，结合地层状况采用超前预加固措施加固地层，保证构造稳定与施工安全，施工中加强量测，并及时修正爆破参数在连拱隧道正洞开挖过程中左右两洞要错开一定距离，同步由于中隔墙混凝土已浇注，在开挖时必须采用措施减少爆破振动冲击波和飞石对中隔墙混凝土日勺影响2施工过程中日勺受力体系转换，为保证中导洞日勺安全而施作日勺临时支护工字钢、锚喷虽不构成该隧道的主体构造，不过施工过程中不可缺乏日勺一种重要环节，在开挖时，应及时设置仰拱或采用跳槽开挖的方式，以便中导洞支护及时封由隧道中心掏槽分段起爆，严格控制药量，人工风镐修边，控制超欠挖，减少对围岩日勺扰动开挖断面尺寸修整至设计规定后，及时进行初期支护，一般可初喷混凝土一层，然后打系统锚杆并架设钢格栅、挂钢筋网，最终喷射硅至设计厚度施工中要监测围岩变形速率和变形量，量测项目包括水平位移收敛、拱顶下沉及拱顶地表下沉，发现异常及时调整施工工艺并采用辅助措施

（2）洞口预加固措施一般有两种

①地表预加固，重要措施有锚网喷支护、地表注浆、地表锚杆、抗滑桩、锚索等；

②洞口正面围岩预加固，重要措施有超前长管棚注浆、超前小导管注浆（配合格栅钢架）、掌子面封闭等如下强调几种常用日勺预加固措施的施工质量控制重点

①锚网喷支护，可加固地表，防止因降水导致滑坡一般在刷好边、仰坡后,采用锚网喷对地表予以加固锚杆可采用全长砂浆锚杆或中空注浆锚杆，锚杆直径、长度、布置方式及挂网规格和喷射聆标号可根据地质条件确定施工质量控制重点钢筋网必须与锚杆焊接，且钢筋网须用点焊焊成整体；喷靴时必须保证钢筋网保护层厚度满足设计规定

②地表注浆预加固，一般应用于围岩较差日勺浅埋隧道，一般采用热轧无缝钢管作为套管，呈梅花形布置；一般围岩段（涌水量不大）采用稳定性、粘度、可注性、结石强度及抗渗性均很好的超细水泥单注浆，特殊地段（富含地下水）采用超细水泥与水玻璃双注浆在施工中要保证浆液原材料日勺质量和浆液配合比，根据地层地质条件确定浆液配比、注浆压力及注浆孔间距以往采用地表注浆预加固洞口段日勺工程中，有在隧道开挖中发现注浆局部区域内浆液不呈树状渗透至岩层中，而是呈团状包裹在钢管周围日勺现象该状况重要是浆液配比与地层不匹配及闭成环中导洞开挖并支护后形成的受力构造在正洞开挖时又须拆除，受力体系将发生转换，怎样安全转换受力体系是连拱隧道施工的重点，只有在正洞初期支护支点作用于中隔墙顶面时方可拆除中导洞临时支护，同步要防止中导洞临时支护忽然断开影响中导洞另半侧的安全防护，可在中隔墙顶面用方木等将另半侧钢支撑顶紧，保证另半侧日勺荷载安全传递至中隔墙顶面上在单洞进行二次衬砌施工时，二次衬砌易给中隔墙导致偏压荷载，在中隔墙时另一侧应用工字钢等支撑加固中隔墙，以防导致中隔墙侧移或倾覆，该支撑在双洞连拱成型后方可拆除3隧道防排水系统，连拱隧道左右两洞做好防水层后，其拱部渗水将大部分汇集到中隔墙顶部的V形汇水区，因此要重点控制中隔墙顶部防排水系统施工质量防水措施中隔墙就宜采用微膨胀赔偿收缩防水混凝土，整个中隔墙顶V形汇水区内铺设防水板并采用无纺布作为垫层，防水板与拱部防水板粘接，施工中要尽量防止中隔墙顶日勺防水板被初期支护穿破，在穿破处可用细石硅掺水玻璃和抗渗剂封堵中隔墙变形缝、施工缝采用中埋式遇水膨胀止水带同步要保证中隔墙顶部注浆质量，可在中隔墙顶防水板上下面预先埋设两根注浆管一般可用塑胶管，上层注浆管置于土工布上，以水泥钉双侧固定好；下层注浆管用塑料焊垫包裹并与与防水板热熔焊接在中隔墙初凝前拔出注浆管，终凝后进行注浆，浆液要具有流速快、流动性好、抗渗指标高日勺特点，且保证浆液凝固后基本无收缩排水措施在中隔墙衬砌完毕，两侧洞拱顶模筑混凝土之前可沿中隔墙顶两侧各放置软式纵向弹簧透水管作为中隔墙顶排水管，并保证2左右纵坡坡度，纵向每隔若干距离用三通管把排水管中日勺水通过中隔墙内顶埋日勺竖向引水管引入隧道中央排水系统中去在中隔墙顶排水管施工前检查中隔墙顶防水板与否破裂、并及时修补；中隔墙顶竖向引水管穿破防水板处必须粘帖密实，以防渗水综上所述，公路隧道质量问题人为原因居多，只要重视设计方面的优化，重视原材料的源头把关，严格施工过程控制，加强施工管理，规范施工行为，隧道工程的施工质量可以得到有效日勺控制

二、隧道监控量测技术围岩变形量测是新奥法三大支柱之一，隧道围岩变形量测是新奥法现场量测的首要内容，是确定或修改支护设计参数和鉴别围岩稳定日勺根据，是保证隧道施工安全日勺一项重要措施为了保证隧道日勺设计净空断面，应严格按规定进行拱顶下沉和净空量测，量测数据及分析成果应及时与设计进行比较，掌握地表沉陷、围岩和支护构造日勺工作状态，对围岩稳定性作出评价，确定或调整支护构造、支护参数和支护时间，评价支护构造的合理性及其安全性，并对设计和施工日勺合理性进行评估和信息反馈，以保证施工安全和隧道的稳定

1、隧道围岩的量测1隧道监控量测的必测项目为了保护隧道的顺利开挖及二次衬砌的时间，隧道围岩的量测必测项目一般包括地质与支护状况观测、围岩周围收敛量测、拱顶下沉量测、地表下沉地质与支护状况观测包括岩性、岩层产状、构造面、溶洞、断面描述、支护构造裂缝等；围岩周围收敛量测是量测隧道围岩周围位移、理解收敛状况、断面变形状态、判断稳定性；拱顶下沉量测是监视隧道拱顶下沉、理解断面日勺变形状态、判断隧道拱顶的稳定性；地表下沉是根据地表下沉位移量判断隧道开挖对地表下沉的影响,以确定隧道支护构造2隧道围岩量测的选定项目隧道围岩量测日勺选定项目围岩内部位移量测、锚杆轴力量测、衬砌应力量测、围岩压力及层间支护压力、型钢支撑应力量测及弹性波测试围岩内部位移量测是理解隧道围岩松弛区、位移量及围岩应力分布，为精确判断围岩日勺变形发展提供数据；锚杆轴力量测是根据锚杆所承受日勺拉力，判断锚杆布置与否合理；衬砌应力量测是根据量测二次衬砌内应力、喷射柱层内轴向应力，理解支护衬砌内的受力状况；根据围岩压力及层间支护压力，判断复合围岩压力状况；量测型钢支撑内应力，推断作用在型钢上的压力大小，判断型钢尺寸、间距及设置型钢的必要性；通过声波测试，判断围岩松动区大小、裂缝发育状况

2、隧道围岩量测的手段规定量测数据的质量好坏直接影响到监控日勺成败监控日勺现场量测手段应满足下列规定1尽快埋设测点隧道开挖过程中，围岩压力场、位移场的变化与开挖作业面的空间位置亲密有关一般状况下，位移的变化在量测断面前后总计两倍洞径范围内最大为了全面测量应力、位移的变化值，规定测点埋设紧靠开挖作业面,且要尽快埋设，以减少对施工的干扰第一次测试要在埋设测点后立即进行，以便获得初始数据应注意一次量测时间宜尽量短2所埋设日勺长期有效传感元件要有有效防振、防冲击波日勺能力⑶测试数据应直观、对日勺、可靠隧道开挖、支护作业是持续循环进行日勺,信息反馈必须及时、全面，不影响施工为了便于信息反馈，测试数据以直观为好，即测得的数据不需通过复杂日勺计算就可以直接应用4测试仪器要有足够的精度

3、量测措施1地质与支护状况观测每次爆破衙和初喷后，通过肉眼观测，地质罗盘仪和捶击检查隧道各个掌子面，描述和纪录围岩地质状况、岩层产状、裂隙、溶洞、地下水及支护效果，对围岩稳定进行评价，鉴别围岩类别与否与设计相符必要时应拍照、测量地下水流量，每一量测断面均要填写纪录表，并画出地质素描图对开挖断面附近日勺初期支护状态进行观测和描述，是直接判断围岩、隧道稳定性和支护构造参数合理性的重要手段2围岩周围收敛的量测隧道周围收敛是隧道角围相对声向两个固定点连线上的相对位置，它是隧道开挖所引起围岩变形最直现的体现屋-采用收敛计进行量测隧道开挖爆破后应立J//\1J1//\||即在隧道两侧边墙、拱腰好或球头测桩,埋设深度为20-30mm,钻///\\1孔直径为40-50mm,用快凝水泥1固底于预J桩球头须保护装置量测基线网见图1,周围位移测点为测桩

1、测桩2*1；功付移*楸蒜、，拱顶下沉会上传至地表，地表点的下沉值一般比拱顶点时下沉值要小，并且滞后于拱顶点下沉一定期间但当隧道埋深很浅，围岩又破碎时，地表下沉值靠近于拱顶下沉值而形成整体下沉通过测定拱顶点时垂直位移随隧道开挖面日勺变化状况，即可鉴定隧道日勺稳定性，拱顶下沉量通过周围收敛测量一断面的拱顶轴线处设1个带钩口勺测桩来吊挂钢卷尺，有精密水准仪测量隧道拱顶绝对下沉量，如图1测量3所示4锚杆轴力的量测在隧道锚杆孔内埋入测力锚杆，量测隧道围岩内部不一样深度锚杆的受力5地表下沉的量测在隧道浅埋日勺地表测试范围内埋设沉降观测点，用精密水准仪量测观测点的绝对下沉量地表下沉量测断面纵向间距同隧道埋深日勺关系见表lo表1量测断面纵向间距m隧道埋深H量测断面纵向间距H2D D为开挖跨度20-50DH2D10-20HD5-106围岩内部位移的量测在隧道锚杆内埋入多点位移计，量测隧道围岩周围相对围岩内部不一样深度日勺位移7围岩与初期支护接触压力的量测在围岩与初期支护间埋设压力盒，量测围岩与初期支护接触压力8初期支护与二次衬砌间接触压力的量测在初期支护与二次衬砌间埋设压力盒，量测初期支护与二次初砌间接触压力9钢支撑应力的量测把钢筋计焊接在钢支撑上，量测钢支撑应力10喷射混凝土轴向应力的量测在喷射混凝土施作过程中，把应力计埋入喷射混凝土层内，量测喷射混凝土横向应力11二次衬砌应力的量测在模筑混凝土浇筑过程中，把应力计埋入混凝土内，量测二次衬砌内应力12围岩弹性波的量测用HE-D智能声波仪采用单孔法或跨孔法测定围岩中不一样深度日勺岩体波速,以确定围岩松动区范围和岩体日勺完整性

4、量测数据的处理和围岩的稳定分析在现场监控量测中，由于量测条件、外界环境影响，加之操作时的人为原因,给测试数据不可防止地带来了偶尔误差，实测值需通过一定日勺数字处理才能加以应用因此必须进行数学上的回归分析，在一般现场测试中，所测数据大多数是反应两个变量间日勺关系，此类问题分析包括一元性线回归和一元非性线回归两种状况根据实测位移值，选择曲线函数，用回归分析来处理数据，作出实测值散点曲线及回归函数曲线图然后进行位移分析，进而来鉴定围岩日勺稳定性周围水平位移曲线，可以实测围岩净空变化值日勺大小，以判断围岩与否进入稳定状态；拱顶下沉曲线，可以实测拱顶下沉量，以判断既有的初期支护与否能有效地约束围岩变形日勺增长作者简介陈乘男，福建莆田人，年生，工程师，毕业于湖北经济管理大学现就职于湖南U1973省建筑工程集团总企业，历任湖南耒宜、广西水南、甘肃宝天、内蒙赤峰通辽、四川广巴、湖南郴宁的高速公路施工工程师、工程部部长、总工、副经理等职务，现为同沿高速公路协议段A17项目总工参照文献［］李金群、于京文，《现代公路、桥梁、隧道施工关键技术与成功实例分析及强制性条文》，1现代中国音像出版社，2023［］关宝树、国兆林，《隧道及地下工程》，西南交通大学出版社，22023［引中华人民共和国行业原则，《公路隧道设计规范》人民交通出版社,JTGD70-2023,2023注浆压力局限性导致的在地表注浆预加固施工中要强调必须根据地层地质条件确定浆液配比，并保证注浆压力满足设计规定同步要强调合理确定注浆范围，范围过大，会增长工作量和材料成本，范围过小，不能到达预期目日勺，甚至会给施工留下隐患危及施工安全，必须根据地质条件合理确定注浆范围，并依此确定注浆孔间距施工中应注意先灌注边孔，使松散围岩形成一种相对封闭的注浆环境，到达不漏浆、不跑浆；然后依次向内推进每排注浆孔中，宜间隔交替注浆施工质量控制重点按照设计孔位开孔，严格控制孔口位置偏差在设计容许范围内；注浆工程中监控注浆压力变化，若忽然增大或减小，应停机检查，查明原因采用措施后方可继续注浆；注浆结束前，应采用最大注浆压力闭浆一段时间，一般可取10分钟左右，并及时封堵注浆口

③超前长管棚注浆，长管棚超前支护距离长，整体刚度大对围岩变形限制能力强，能承受初期围岩压力；注浆能改善围岩状况，提高围岩自承能力，对防止围岩初期松弛、土体坍塌有明显效果超前长管棚注浆重要合用于围岩压力来得大且快，对围岩变形及地表下沉有严格控制规定的软弱破碎围岩隧道长管棚一般采用热轧无缝钢管，环向间距可取30-50cm,沿隧道周围日勺外插角可取2-4，有孔、无孔钢管交叉布设在洞口前端设置长套拱作为管棚导向墙，套拱内预埋U型钢并与孔口套管焊接牢固，施工中要保证孔口套管与沿拱圈环向布设间距、位置及方向应精确钻孔完毕后及时安设管棚钢管，防止出现塌孔待有孔钢管已所有注浆完毕后，再进行无孔钢管日勺钻孔、安设施工中质量控制重点（a）钻孔前掌子面必须按规定先喷一层素混凝土作为止浆墙，以保证掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌钻孔时根据地质状况选择加泥浆护壁或可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻进，并保证成孔角度；（b）钢管逐节顶入，采用丝扣连接,隧道同一断面处曰勺接头数不不小于50%,相邻钢管接头至少应错开1m,并及时将钢管与钻孔壁间缝隙填塞密实纵向两组管棚间应有不不不小于

3.0口日勺水平搭接长度要保证钢管外露端法兰盘、止浆阀日勺焊接质量；（c）注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆，并采用措施（如快硬水泥砂浆或锚固剂封堵）或采用间歇式注浆封堵串浆口，直至不再串浆时再继续注浆注浆过程中压力如忽然升高，也许发生堵管，应停机检查注浆结束前，应采用最大注浆压力闭浆一段时间，一般可取5分钟左右，并及时封堵注浆口；（d）施工中应及时检查注浆效果对注浆加固区进行钻孔取芯，观测注浆充填状况；此外在进行无孔钢管钻孔时观测孔内涌水颜色及涌水量，水颜色如较澄清或夹带水泥渣块，涌水量较小，则注浆效果很好，如涌水为泥浆颜色或涌水量较大时，应补注或重注

④超前小导管注浆（配合格栅钢架），注浆小导管既能加固洞周一定范围内围岩，又能支撑围岩，其支护刚度和预支护效果均好于超前锚杆超前小导管配合格栅钢架具有类似管棚日勺作用，支护能力较大支护能力虽弱于管棚，但简朴易行、灵活经济小导管一般采用热轧无缝钢管，环向间距可取20-40cm,沿隧道周围外插角可取10-20施工中质量控制重点（a）纵向两组小导管间应有不不不小于

1.0m日勺水平搭接长度；（b）浆液可采用纯水泥浆或加入水玻璃，根据地质状况确定浆液配比及注浆压力（参见地表注浆规定）；（c）注浆过程中应注意小导管注浆前，应对开挖面及5m范围内日勺隧道喷射厚为5Toem日勺混凝土封闭；保证注浆压力满足规定，必要时可在孔口设置止浆塞，止浆塞应能承受规定的最大注浆压力;注浆结束原则注浆压力逐渐升高，当到达设计终压并继续注浆lOmin以上、与设计注入量大体靠近；注浆后至开挖前日勺时间间隔，视浆液种类而定，一般宜为4-8h,开挖时应保留

1.5-

2.Om日勺止浆墙，防止下次注浆时孔口跑浆；d格栅钢架拱脚处设置锁脚锚杆，防止开挖下台阶时，钢架移动和下沉

2、洞身开挖质量控制公路隧道多采用双洞四车道，加上路缘、余宽、检修道，内空建筑宽度一般在

9.25-

10.25m与水工、铁路隧道相比，公路隧道断面大，对围岩扰动大，对围岩块体切割多，且为满足公路建筑界线日勺规定，多采用扁平断面型式，使拱顶围岩处在非常不利日勺应力状态因此公路隧道洞身开挖日勺不利原因多，难度大，必须加强质量控制开挖施工的质量直接影响隧道的稳定性以及工程造价，若开挖表面不平整将导致局部围岩应力集中，并且影响防水层和二次衬砌施工，形成存水空洞；若发生超挖过多，不仅会增长出渣和回填工程量，并且轻易出现由于回填质量差而不能保证支护与围岩紧密帖合形成一体日勺现象，从而导致影响隧道稳定性日勺隐患；若发生欠挖，则会影响隧道净空或减小二次衬砌厚度影响工程质量和安全隧道洞身开挖质量控制有两个方面1开挖断面规整程度的控制首先必须根据围岩类型选择合适的断面开挖措施，I-III级围岩可采用全断面法开挖；对于IV、V级围岩可采用台阶法、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法等进行全断面开挖或采用半断面开挖日勺措施对于IV、V级围岩采用全断面开挖时，多种措施均存在开挖与支护互相干扰的状况，要注意完善施工组织和管理，严格遵照“短进尺，弱爆破”日勺原则，减少对围岩及已施工日勺支护日勺扰动当采用半断面开挖措施时，下半断面开挖厚度及用药量要严格控制，减小扰动，防止拱部围岩失稳同步按设计及施工规范规定对水平收敛值、拱顶下沉值进行严格监控量测，并将量测成果及时反馈、指导施工尤其对于不良地质地段，在开挖前必须用地质雷达、超前小导坑等措施做好超前地质预报工作，同步做好预加固、预支护等辅助施工措施另一方面，隧道开挖一般采用钻爆法施工，应根据围岩类型选择合适日勺施工工艺对于硬岩应采用光面爆破，注意如下几点

①放样精确，

②打眼精确，

③周围眼采用小直径或间隔装药，

④全断面施工日勺微差控制爆破技术，

⑤定期和及时检查断面，以便及时反馈、调整；对于软岩应采用预裂爆破，注意如下两个方面

（1）根据现场爆破成缝试验确定预裂孔间距、孔径和线装药密度（即单位长度钻孔的装药量），及药卷直径不不小于孔径的不偶合装药方式时装药不耦合系数；

（2）确定预裂爆破各参数后，要严格控制预裂孔时成孔质量

①预裂孔日勺角度不能超过容许范围，否则需废孔移位重新开孔；

②预裂孔日勺孔间距要满足爆破设计规定，若孔间距过大，则进行插孔处理；

③预裂孔的孔深要满足爆破设计规定，末达规定深度须进行补钻开挖轮廓面日勺规程程度要满足岩面上不应存在明显的爆破裂缝，周围炮眼痕迹分布均匀、保留率应满足硬岩280%、中硬岩270%、软岩250%；两茬炮日勺衔接台阶形误差不不小于15cm；爆破石渣的破碎程度与装渣机械相适应

（2）断面尺寸及超欠挖日勺控制隧道开挖断面日勺尺寸要符合设计的规定，在围岩较软且围岩压力较大日勺状况下，围岩变形较大，应根据计算及实测施工数据预留变形量及支撑沉落量，防止出现净空不够的现象《评估原则》根据围岩状况和部位确定了不一样日勺超、欠挖规定值及容许偏差需要强调的是，隧道的开挖质量检测不是仅对某一断面进行检查评价，而是在一种长度段内持续测量若干等距的断面，对所有实测数据综合计算分析，最终得出该段日勺开挖质量检测成果在实际施工中，对超、欠挖日勺检测除了用水准仪、断面仪测量或尺量以外，还可通过比较实际出渣量与设计出渣量、实际衬砌混凝土量与设计衬砌混凝土量日勺措施来测定，如发现问题，及时查找原因并予以处理

3、支护质量控制按照新奥法理论，隧道开挖后要及时支护，限制围岩变形，以减小支护承受的荷载并发挥围岩自承能力目前公路隧道施工多采用锚喷支护，在围岩较差时地段可采用钢支撑，包括钢格栅及型钢支撑钢支撑日勺施工质量控制重点为加工质量和安装质量其中加工质量重要包括加工尺寸、钢支撑日勺强度和刚度及焊接质量，钢筋格栅质量规定可按照钢筋骨架加工原则；安装质量重要包括安装尺寸,包括标高和间距；安装倾斜度，包括平面和纵面；钢架的连接与固定质量，钢架应有牢固日勺基础并与围岩密帖，同步与锚杆焊接牢固，形成一种承载整体锚喷施工支护必须紧跟开挖面实行，锚喷前要清除松动岩块和墙脚岩磴，用风或水清洗待喷面锚喷支护施工质量控制重点是锚杆日勺加工质量、安装质量及喷射混凝1锚杆日勺加工质量包括锚杆材料质量，如抗拉强度和延展性与弹性；以及锚杆规格对长度、直径及锚杆车丝、热锻、焊接质量的规定；2锚杆安装质量重要包括锚杆间距、排距及钻孔日勺深度、角度、直径、孔形等项目，以及冲孔质量与否将孔内岩粉所有冲洗出来和吹孔质量与否将孔内积水所有吹洁净，无明水及锚杆入孔深度；对于中空注浆锚杆，还包括注浆管要按照《施工规范》规定插至距孔底5-L0cm处，停止注浆时，孔口应溢出砂浆，并注意在砂浆终凝前，不得使锚杆受到碰撞；最终进行锚杆拉拔力测试、砂浆饱满程度测试；3有关锚杆要强调一点，锚杆是锚喷支护的关键，锚杆日勺施作质量直接关系到施工和运行的安全过去许多已建隧道和在建隧道均大量使用一般砂浆锚杆，重要是由于它施工工艺简朴，成本低廉不过它存在致命弱点大仰角插入锚杆时漏浆严重，砂浆难以饱满，达不到全长粘结规定；注浆时无压力或压力很小，砂浆不能进入围岩裂隙，对围岩日勺加固作用小；插入锚杆时不能精确日勺将锚杆杆体居中于锚杆孔，难以保证锚杆必要日勺砂浆保护层厚度从长期效果看，锚杆易腐蚀、失效，从而在运行期间易出现衬砌开裂、漏水等病害近年来，公路隧道中开始采用了中空注浆锚杆、自进式锚杆和水力膨胀式锚杆等新型式从实际效果看，中空注浆锚杆可以有效地克服一般砂浆锚杆日勺缺陷，同步还克服了自进式锚杆价格较高、难以推广日勺缺陷，使用效果好施工中必须严格按照设计规定选用锚杆型式，坚决杜绝以一般砂浆锚杆替代中空注浆锚杆日勺状况出现；4喷射混凝土日勺质量控制重要是保证混凝土的原材料质量满足设计规定，且配合比要满足规定的配合比规定;5混凝土喷射施工质量控制重点

①宜采用回弹率小、粉尘少、混凝土均匀性好日勺湿喷技术；

②在喷射役之前，检查喷射混凝土厚度的控制标志与否在系统锚杆上标出；受喷面与否冲洗洁净并已通过验收；

③严格控制喷头与受喷面日勺距离及喷头喷射方向与受喷面的夹角满足《施工规范》规定；

④喷射作业要自下而上，分段分层进行，初次喷层厚度一般可控制为5cm；

⑤初喷完毕后，应及时清除坡面上的回弹混凝土，然后才能进行复喷到设计厚度，每次喷射厚度宜控制在5-6cm；

⑥注意保证混凝土要及时养护，且养护时间应满足规范规定若采用钢纤维喷射混凝土，则施工质量控制日勺重点除上述以外尚有

①保证拌合料中钢纤维必须均匀，以保证喷射到受喷面上的硅中钢纤维均匀分布；

②严格控制拌合料中钢纤维的比例满足设计规定

4、防排水系统质量控制公路隧道的防排水规定高，目前日勺公路隧道防排水系统多为采用夹在二次衬砌与初期支护之间日勺高分子防水卷材防水层，和沿隧道壁环向、纵向、横向设置的排水盲管，将渗水引排至纵向排水管集中排除铁道系统已颁布了《铁路隧道防排水技术规范》TB10119-2023/J72-2023,公路系统尚未出台专门的隧道防排水技术规范，公路隧道防排水系统日勺质量控制根据《检评原则》和《施工规范》进行1防水系统质量控制重要包括防水措施施工质量和防水层质量两个方面防水措施是在开挖或初期支护喷射硅后，对仍有渗、滴水日勺地段采用压浆措施，其施工质量控制重点是浆液日勺原材料质量和浆液配合比，压浆时要保证注浆。