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(zhì)量要求較高。因此，在隧道建設(shè)過程中，國家從挖掘到建設(shè)完成的各工程、各環(huán)節(jié)的分公司工程、分公司工程的施工質(zhì)量，國家從技術(shù)政策制定了多項(xiàng)強(qiáng)制規(guī)定，制定了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這是國家級的各種設(shè)計(jì)、施工規(guī)范和檢查標(biāo)準(zhǔn)。

整體上，隧道工程質(zhì)量主要包括

1、隧道挖掘工程質(zhì)量

2、隧道支護(hù)工程質(zhì)量包括各種建筑材料質(zhì)量

3、隧道排水工程質(zhì)量包括防排水材料質(zhì)量

4、隧道路面工程質(zhì)量

5、隧道洞口工程質(zhì)量包括明洞工程質(zhì)量，這五大塊質(zhì)量和整體。

二、隧道工程中各分項(xiàng)工程的控制

按《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定：每座隧道應(yīng)是具有獨(dú)立施工條件的單位工程。各部門工程按施工長度、結(jié)構(gòu)部位、施工特點(diǎn)等分為9個(gè)部門工程，各部門工程按施工方法、材料、工程等分為幾個(gè)部門工程�？傊�，隧道屬于地下隱蔽工程，其建設(shè)條件不可預(yù)測，變化因素多的特點(diǎn)，影響整體工程質(zhì)量的因素多，因此，必須嚴(yán)格按照各種規(guī)范要求和檢查標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，逐步檢查，控制、檢查，達(dá)到本高速公路工程質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)目標(biāo)。讓我們談?wù)勊淼拦こ讨型诰蚝椭С值闹匾�性�?/p>

(1)隧道挖掘

隧道圍巖類別及其相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式確定后，如何選擇適當(dāng)?shù)耐诰蚍椒ê椭С謼l件是重要的第一步。設(shè)計(jì)文件根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算和以往工程采用的支撐成功經(jīng)驗(yàn)，給出了不同圍巖的挖掘方法和支撐參數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)文件建議的挖掘方法，實(shí)施具體施工的承包商應(yīng)認(rèn)真研究和試驗(yàn)，選擇安全轉(zhuǎn)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(dǎo)洞分部挖掘法，如側(cè)壁導(dǎo)洞法。開挖工藝應(yīng)遵循短進(jìn)尺，早封閉，強(qiáng)支護(hù)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(yīng)遵循控制進(jìn)尺，光面爆破，支護(hù)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(yīng)一步到位，在開挖工藝上，應(yīng)通過多次試驗(yàn)選擇合理的進(jìn)尺爆破參數(shù)，采用光面爆破法。對局部圍巖層不利、層理、節(jié)理發(fā)育地區(qū)，及時(shí)采用錨網(wǎng)噴霧支護(hù)。

對于iii類-vi類圍巖地區(qū)的光面爆破挖掘法，可以通過多次試驗(yàn)選擇一套。從鉆孔的配置方向、數(shù)量、深度、加藥量、爆炸順序等多種因素控制的爆破參數(shù)。地下工程無論內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)如何，都證明這是鉆井法挖掘中最小限度地?cái)_動洞室圍巖、節(jié)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(dá)到iv-v類，圍巖的結(jié)構(gòu)性質(zhì)也大致相同，但挖掘的內(nèi)輪廓和超挖掘的情況大不相同。有些內(nèi)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(huán)進(jìn)尺都留下明顯的錯(cuò)誤，有些內(nèi)挖鉆頭配置不當(dāng)，或者加藥量不當(dāng)，引起超挖掘現(xiàn)象，超挖掘多，其回填數(shù)多，相應(yīng)資金投入多。如何控制超挖，這關(guān)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(wěn)定性是極不利的。這就像一個(gè)人做手術(shù)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(gè)道理，希望我們的開挖中，力爭不出現(xiàn)費(fèi)時(shí)，費(fèi)工、對圍巖穩(wěn)定不利的欠挖現(xiàn)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(jù)工程地質(zhì)條件制定圍巖類別，對不同圍巖類別采用指導(dǎo)性支持類型。新奧法的主要原理:充分利用地質(zhì)穩(wěn)定條件(強(qiáng)壓拱)納入隧道支護(hù)的一部分，根據(jù)隧道挖掘后的實(shí)際圍巖類別和挖掘后實(shí)際測量的凈空收斂速度、變形量的大小信息，調(diào)整已經(jīng)制定的設(shè)計(jì)參數(shù)，隧道內(nèi)壁穩(wěn)定。隧道的各項(xiàng)支撐條件，其實(shí)是在設(shè)計(jì)支撐參數(shù)指導(dǎo)條件下的動態(tài)設(shè)計(jì)。以下是各種支撐結(jié)構(gòu)的主要作用:

1、初期支撐初期支撐的主要結(jié)構(gòu)是鋼架支撐、混凝土噴射、鋼筋網(wǎng)、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(qū)設(shè)計(jì)先進(jìn)注入長管棚支撐(長度在20~40cm以內(nèi))，洞內(nèi)周圍巖差的地區(qū)也設(shè)計(jì)先進(jìn)注入長度有限的小導(dǎo)管(管長度在5cm以內(nèi)，本工程各段長度為5.0m)或先進(jìn)錨。這兩種支撐實(shí)際上是為了保證施工安全而采取預(yù)加固圍巖的輔助工程措施。在本項(xiàng)目工程中，iii類駐扎在圍巖地區(qū)，設(shè)計(jì)了以上先進(jìn)加固地層的工程措施。

(1)鋼支撐:鋼支撐的設(shè)置應(yīng)在挖掘后立即設(shè)置，然后繼續(xù)挖掘。鋼架的開挖與延遲設(shè)置的作用不同。施工部門為了減少挖掘和支護(hù)的干擾，在圍巖差的地區(qū)，這兩個(gè)工序和間隔大，對隧道結(jié)構(gòu)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(hù)，混凝土噴涂的工程措施是最重要的主要結(jié)構(gòu)�，F(xiàn)在的地下工程無論圍巖條件如何，都需要這種結(jié)構(gòu)。其主要作用是

a、混凝土可以填充圍巖節(jié)理、裂縫，粘接不連續(xù)的巖層，產(chǎn)生楔形效果，增加巖層之間的摩擦系數(shù)，防止巖層沿弱面滑動，使表面巖層穩(wěn)定。

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

c、噴射混凝土能及時(shí)、分層施噴，噴層雖薄但具有較高的早期強(qiáng)度，故噴層能控制圍巖變形，即使圍巖有較大變形，但不致產(chǎn)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(fēng)化。

e、另外，在設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)的地區(qū)，噴霧混凝土能夠立即將地面壓力傳遞給鋼結(jié)構(gòu)，對于穩(wěn)定鋼結(jié)構(gòu)，限制地面變形是重要的手段。

噴霧混凝土的施工也要及時(shí)挖掘，最初噴霧4~6cm厚的混凝土，關(guān)閉挖掘面。鋼架、錨桿、鋼筋網(wǎng)等工程措施到達(dá)后，逐次施用混凝土，達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，利用混凝土比較落下，在有效達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)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(yīng)力分布后達(dá)到平衡。這種穩(wěn)定的地板承載拱和噴霧混凝土等結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)成初期支撐的承載拱。噴霧混凝土后期，混凝土硬化強(qiáng)度提高，剛性也逐漸增加，混凝土完全達(dá)到強(qiáng)度時(shí)，成為完全剛性的結(jié)構(gòu)。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(qiáng)度和剛性，安裝后可立即承受挖掘引起的松動壓力。鋼結(jié)構(gòu)可以單獨(dú)使用臨時(shí)支護(hù)，也可以與錨桿、噴霧混凝土一起永久支護(hù)，配合先進(jìn)支護(hù)效果更好。

A、使用條件

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

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

(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(qū)，為了抑制圍巖的大變形，需要增加支撐力。

(d)需要先進(jìn)支撐，設(shè)置鋼架作為先進(jìn)錨桿(或先進(jìn)小鋼管等)的支撐部件時(shí)。

B、鋼結(jié)構(gòu)和安裝要求

(a)鋼結(jié)構(gòu)與錨支護(hù)聯(lián)合使用時(shí)，應(yīng)保證鋼結(jié)構(gòu)(或格柵鋼結(jié)構(gòu)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(yīng)設(shè)置直徑為20~22mm的鋼制拉桿，沿鋼架每1~2m設(shè)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(yàn)資料來看，在單線隧道中加入9個(gè)楔子時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度可以發(fā)揮100%，加入5個(gè)楔子時(shí)，只能發(fā)揮強(qiáng)度的80%，楔子的間隔應(yīng)該是1.2m左右。

(d)接頭是鋼結(jié)構(gòu)的弱點(diǎn)，應(yīng)減少接頭數(shù)量。根據(jù)雙線隧道上半截面鋼結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)，兩個(gè)鋼結(jié)構(gòu)(在對稱和偏壓負(fù)荷的作用下)比四個(gè)鋼結(jié)構(gòu)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(yīng)采用四至六個(gè)鋼架。

(e)鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的負(fù)荷下沉，鋼結(jié)構(gòu)的下端設(shè)置在穩(wěn)定的地板上，或者設(shè)置在擴(kuò)大壓力面的鋼板、混凝土墊子上，鋼結(jié)構(gòu)的柱子埋入底板的深度不得小于15mm，有槽時(shí)不得高于槽的底面。

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

C、剛性鋼結(jié)構(gòu)和格柵鋼結(jié)構(gòu)、可縮鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)剛性和強(qiáng)度大，可臨時(shí)支撐，單獨(dú)承受較大的圍巖壓力，也可設(shè)置在混凝土內(nèi)部進(jìn)行永久襯墊。I、ⅱ類弱破碎圍巖施工或處理崩潰時(shí)使用較多，但這種鋼結(jié)構(gòu)與噴霧混凝土粘結(jié)不良，與圍巖之間的間隙難以用噴霧混凝土緊密填充，鋼結(jié)構(gòu)附近噴霧混凝土出現(xiàn)裂縫。

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

（a）格柵鋼架是由鋼筋焊接而成的格柵構(gòu)架，其斷面形狀和尺寸，能根據(jù)需要而設(shè)計(jì)，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(fù)荷，錨桿噴射混凝土達(dá)到一定強(qiáng)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(jié)構(gòu)，發(fā)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(jié)構(gòu)受力。

2)鋼筋網(wǎng)噴霧混凝土:鋼筋網(wǎng)可以提高噴霧混凝土的耐剪性和與圍巖的粘結(jié)強(qiáng)度，有助于抵抗巖石塌落塊和沖擊負(fù)荷，提高噴霧混凝土的整體性，使其應(yīng)力分布均勻，減少混凝土的收縮和裂縫，在變形大、穩(wěn)定性差的軟圍巖中

鋼筋網(wǎng)一般采用φ4~φ10的I號鋼筋，其網(wǎng)眼間隔一般為15~30cm，不足15cm時(shí)，反彈增加的30cm以上，鋼筋網(wǎng)在混凝土中的作用大幅度減弱。鋼筋網(wǎng)的保護(hù)層厚度應(yīng)≥20cm。設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，第一層的混凝土基本復(fù)蓋后，鋪設(shè)第二層。

3)鋼纖維混凝土噴霧:鋼纖維混凝土噴霧的力學(xué)性能優(yōu)于不混合鋼纖維的混凝土，大量國內(nèi)外試驗(yàn)證明混合鋼纖維后混凝土噴霧的抗彎強(qiáng)度提高30%~90%的拉伸強(qiáng)度提高30%~60%的壓強(qiáng)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(shù)復(fù)雜，噴霧機(jī)械和管路磨損率高。

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