作为高级公路的山岭隧道，是大型永久性的地下建筑物。国家对此地下工程投资较大，对其工程的永久性质量要求较高。因此，在隧道建设过程中，国家从挖掘到建设完成的各工程、各环节的分公司工程、分公司工程的施工质量，国家从技术政策制定了多项强制规定，制定了质量标准。这是国家级的各种设计、施工规范和检查标准。

整体上，隧道工程质量主要包括

1、隧道挖掘工程质量

2、隧道支护工程质量包括各种建筑材料质量

3、隧道排水工程质量包括防排水材料质量

4、隧道路面工程质量

5、隧道洞口工程质量包括明洞工程质量，这五大块质量和整体。

二、隧道工程中各分项工程的控制

按《公路工程质量检验评定标准》的规定：每座隧道应是具有独立施工条件的单位工程。各部门工程按施工长度、结构部位、施工特点等分为9个部门工程，各部门工程按施工方法、材料、工程等分为几个部门工程。总之，隧道属于地下隐蔽工程，其建设条件不可预测，变化因素多的特点，影响整体工程质量的因素多，因此，必须严格按照各种规范要求和检查标准的规定，逐步检查，控制、检查，达到本高速公路工程质量的优质目标。让我们谈谈隧道工程中挖掘和支持的重要性。

(1)隧道挖掘

隧道围岩类别及其相应结构形式确定后，如何选择适当的挖掘方法和支持条件是重要的第一步。设计文件根据结构计算和以往工程采用的支撑成功经验，给出了不同围岩的挖掘方法和支撑参数。根据设计文件建议的挖掘方法，实施具体施工的承包商应认真研究和试验，选择安全转换工序，快速挖掘方法:一般在ii类围岩和以下弱围岩，一般采用多导洞分部挖掘法，如侧壁导洞法。开挖工艺应遵循短进尺，早封闭，强支护的要求。对于Ⅱ-Ⅳ类围岩及以下的软弱围岩，一般采用两步台阶法即长台阶法：上部断面先行，待全部完成或大部完成上部断面后再开挖下部断面。在开挖工艺上应遵循控制进尺，光面爆破，支护紧跟的要求；对Ⅳ-Ⅵ类围岩，一般采用全断面开挖法，其开挖断面应一步到位，在开挖工艺上，应通过多次试验选择合理的进尺爆破参数，采用光面爆破法。对局部围岩层不利、层理、节理发育地区，及时采用锚网喷雾支护。

对于iii类-vi类围岩地区的光面爆破挖掘法，可以通过多次试验选择一套。从钻孔的配置方向、数量、深度、加药量、爆炸顺序等多种因素控制的爆破参数。地下工程无论内外经验如何，都证明这是钻井法挖掘中最小限度地扰动洞室围岩、节约工程投资的方法。一般成熟的施工部门也想接受这种方法。目前，本高速公路各隧道的挖掘采用了这种方法，其效果有所不同，隧道围岩条件达到iv-v类，围岩的结构性质也大致相同，但挖掘的内轮廓和超挖掘的情况大不相同。有些内挖旁边的钻头方向控制不好(旁边的钻头是最难打的炮眼)，每次循环进尺都留下明显的错误，有些内挖钻头配置不当，或者加药量不当，引起超挖掘现象，超挖掘多，其回填数多，相应资金投入多。如何控制超挖，这关系到包工头的切身利益。这是承包单位不愿意看到的事。欠挖多了，必须放炮处理，这样隧道围岩的稳定性是极不利的。这就像一个人做手术一样，在同一部位开两次刀和开一次刀对人体的损伤大不一样是一个道理，希望我们的开挖中，力争不出现费时，费工、对围岩稳定不利的欠挖现象。

(2)隧道支持

隧道支持分为初期支持(初衬)和永久模筑支持(二衬)。目前采用的支持类型，基本采用新奥法理念。根据工程地质条件制定围岩类别，对不同围岩类别采用指导性支持类型。新奥法的主要原理:充分利用地质稳定条件(强压拱)纳入隧道支护的一部分，根据隧道挖掘后的实际围岩类别和挖掘后实际测量的净空收敛速度、变形量的大小信息，调整已经制定的设计参数，隧道内壁稳定。隧道的各项支撑条件，其实是在设计支撑参数指导条件下的动态设计。以下是各种支撑结构的主要作用:

1、初期支撑初期支撑的主要结构是钢架支撑、混凝土喷射、钢筋网、径罐锚。另外，隧道的位置不同，围岩条件也不同，为了保证隧道挖掘期间的施工安全，尽量不要妨碍原来的地层平衡条件。一般在洞口浅埋，平压地区设计先进注入长管棚支撑(长度在20~40cm以内)，洞内周围岩差的地区也设计先进注入长度有限的小导管(管长度在5cm以内，本工程各段长度为5.0m)或先进锚。这两种支撑实际上是为了保证施工安全而采取预加固围岩的辅助工程措施。在本项目工程中，iii类驻扎在围岩地区，设计了以上先进加固地层的工程措施。

(1)钢支撑:钢支撑的设置应在挖掘后立即设置，然后继续挖掘。钢架的开挖与延迟设置的作用不同。施工部门为了减少挖掘和支护的干扰，在围岩差的地区，这两个工序和间隔大，对隧道结构不利。希望正在挖正洞的公司重视。

(2)混凝土喷涂:作为初期支护，混凝土喷涂的工程措施是最重要的主要结构。现在的地下工程无论围岩条件如何，都需要这种结构。其主要作用是

a、混凝土可以填充围岩节理、裂缝，粘接不连续的岩层，产生楔形效果，增加岩层之间的摩擦系数，防止岩层沿弱面滑动，使表面岩层稳定。

b、喷涂混凝土具有一定的粘结力和剪切强度，可与岩层粘贴，与围岩形成统一的承载体系，改善喷涂力的条件。

c、喷射混凝土能及时、分层施喷，喷层虽薄但具有较高的早期强度，故喷层能控制围岩变形，即使围岩有较大变形，但不致产生坍塌，从而提高围岩的自承作用。

d、喷射混凝土能使坑道周边围岩尽早封闭，防止围岩风化。

e、另外，在设置钢结构的地区，喷雾混凝土能够立即将地面压力传递给钢结构，对于稳定钢结构，限制地面变形是重要的手段。

喷雾混凝土的施工也要及时挖掘，最初喷雾4~6cm厚的混凝土，关闭挖掘面。钢架、锚杆、钢筋网等工程措施到达后，逐次施用混凝土，达到设计厚度，利用混凝土比较落下，在有效达不到设计强度之前，具有一定的柔软性，利用这种稍微的柔软性与围岩共用变形，使围岩应力分布后达到平衡。这种稳定的地板承载拱和喷雾混凝土等结构构构成初期支撑的承载拱。喷雾混凝土后期，混凝土硬化强度提高，刚性也逐渐增加，混凝土完全达到强度时，成为完全刚性的结构。配合新奥法先柔后刚的特征。

(3)钢架钢架具有较大的支撑强度和刚性，安装后可立即承受挖掘引起的松动压力。钢结构可以单独使用临时支护，也可以与锚杆、喷雾混凝土一起永久支护，配合先进支护效果更好。

A、使用条件

(a)稳定时间短的I、ii、iii类围栏，在锚杆和喷射混凝土支持发挥作用之前，围栏有可能发生稳定或崩溃的危险。

(b)浅埋、偏压隧道，初期围岩压力增加快，需要提高初期支护的初期强度和刚性时。

(c)在不易施加锚杆、喷射混凝土的砂卵石、土夹石、断层泥等地层、大面积的淋水地区，为了抑制围岩的大变形，需要增加支撑力。

(d)需要先进支撑，设置钢架作为先进锚杆(或先进小钢管等)的支撑部件时。

B、钢结构和安装要求

(a)钢结构与锚支护联合使用时，应保证钢结构(或格栅钢结构的主筋)与围岩之间的混凝土厚度在40mm以上。

(b)钢架的纵向间隔一般为0.6~1.2m，且不得超过1.2m。两根钢架之间应设置直径为20~22mm的钢制拉杆，沿钢架每1~2m设置一根。

(c)围岩压力一般通过楔子传递到钢架上，因此钢架和围岩之间必须楔紧。从试验资料来看，在单线隧道中加入9个楔子时，钢结构的强度可以发挥100%，加入5个楔子时，只能发挥强度的80%，楔子的间隔应该是1.2m左右。

(d)接头是钢结构的弱点，应减少接头数量。根据双线隧道上半截面钢结构的试验，两个钢结构(在对称和偏压负荷的作用下)比四个钢结构的承载力提高了近一倍。考虑到施工要求，拱门部和边墙部应采用四至六个钢架。

(e)钢结构接头通常用连接板和螺栓连接，要求安装方便。

(f)为了防止钢结构的负荷下沉，钢结构的下端设置在稳定的地板上，或者设置在扩大压力面的钢板、混凝土垫子上，钢结构的柱子埋入底板的深度不得小于15mm，有槽时不得高于槽的底面。

(g)挖楼梯时，为了防止钢架拱脚下沉、变形，必要时可以在拱脚下设置纵向支撑梁，将几排钢架连接在一起。

C、刚性钢结构和格栅钢结构、可缩钢结构等类型以往在中国多采用工字钢、旧轨道和钢管制造，该刚性钢结构刚性和强度大，可临时支撑，单独承受较大的围岩压力，也可设置在混凝土内部进行永久衬垫。I、ⅱ类弱破碎围岩施工或处理崩溃时使用较多，但这种钢结构与喷雾混凝土粘结不良，与围岩之间的间隙难以用喷雾混凝土紧密填充，钢结构附近喷雾混凝土出现裂缝。

工字钢的垂直和水平方向不是等强度和等刚度，而是容易横向失稳、扭曲破坏。钢管钢架断面的各向强度和刚度相同，抗压、抗扭曲强度高，钢管内充填砂浆或混凝土时，其强度更高。

刚性钢架常用10～20号工字钢，11～24kg/m轻轨或38、43kg/m钢轨，φ100～φ180mm钢管。

D、格栅钢架

1）格栅钢架的特点

（a）格栅钢架是由钢筋焊接而成的格栅构架，其断面形状和尺寸，能根据需要而设计，对大跨度坑道特别适用。

(b)钢架安装后，可立即承受部分松动负荷，锚杆喷射混凝土达到一定强度后，可共同承受逐渐增加的围岩压力，符合新奥法先柔后刚的支持原则。

(c)最好与喷射混凝土粘接，形成钢筋混凝土结构，发挥支持作用。

(d)钢架与围岩之间的间隙，喷射混凝土填充，有利于结构受力。

2)钢筋网喷雾混凝土:钢筋网可以提高喷雾混凝土的耐剪性和与围岩的粘结强度，有助于抵抗岩石塌落块和冲击负荷，提高喷雾混凝土的整体性，使其应力分布均匀，减少混凝土的收缩和裂缝，在变形大、稳定性差的软围岩中

钢筋网一般采用φ4~φ10的I号钢筋，其网眼间隔一般为15~30cm，不足15cm时，反弹增加的30cm以上，钢筋网在混凝土中的作用大幅度减弱。钢筋网的保护层厚度应≥20cm。设置双层钢筋网时，第一层的混凝土基本复盖后，铺设第二层。

3)钢纤维混凝土喷雾:钢纤维混凝土喷雾的力学性能优于不混合钢纤维的混凝土，大量国内外试验证明混合钢纤维后混凝土喷雾的抗弯强度提高30%~90%的拉伸强度提高30%~60%的压强度提高5%~10%的冲击力提高8倍以上，韧性提高10倍以上，但钢纤维混凝土喷雾成本高，技术复杂，喷雾机械和管路磨损率高。

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