[公路隧道施工技术浅析] 公路隧道施工技术

　 公路隧道施工技术浅析

　摘要：公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一，在公路工程建设中起着至关重要的作用。本文总结公路隧道施工中常见的技术措施，结合笔者的工作经验，提出解决隧道施工过程中问题的具体措施，为以后隧道施工提供相关的参考，提升整体建设质量。

　关键词：公路隧道 施工 技术措施

　一、控制超欠挖的技术措施 

　硬沿光面爆破参数必须进行现场设计动态调整。同一级围岩经试爆取得的技术参数，作为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数，以取得本循环理想的光爆效果，上一循环是下一循环的预设计和试爆破。在光面爆破前，根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时按设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为±5cm。周边眼的间距允许偏差为±5cm，外插角符合钻爆设计要求，眼底不超出开挖断面轮廓线15cm。 

　光爆钻孔时，统一指挥协调行动，实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制；分区按顺序钻孔，避免相互烦扰、碰撞、拥挤；固定钻孔班，以便熟练技术，掌握规律，提高钻孔的速度按爆破设计装药量装药联线。 

　二、保护隧道基底的技术措施 

　隧道基底开挖高程应符合设计要求，每一开挖循环应用水准仪监测基底4-6点。并用激光自动断面仪测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。 

　基底承载力应符合设计要求，对土质基底采用动力触探，击数标准经试验确定或设计给定；石质基底采用现场目测鉴别方法。

　 基底应完整无损伤，边墙底与基底顺接应圆顺。 基底地面无虚碴、积水及杂物。 

　仰拱混凝土（或初期支护）施工完毕后，采用探地雷达对其进行检测，发现空洞及时采取基底注浆措施进行回填。

　三、保证隧道快速施工技术措施 

　根据隧道的特点，结合在类似隧道工程组织快速施工的实践经验，快速施工组织与管理要点阐述如下： 

　建立现场生产指挥中心，以作业工班为管理单元，以施工工序为控制对象，进行各工序的协调、工序循环时间和循环进度的控制机突发事件的处理。

　注意协调各工序间的矛盾和问题。实行超前预报、开挖出碴、支护衬砌全机械化作业，缩短工序时间，多工序时间，多工序平行作业。从施工组织、机械设备配置和用电保障等满足隧道工程的快速掘进。 实行专业化管理和施工作业。通风系统采用专业化队伍维护，通风机专人值守，通风管设专职人员安装和维修，保证通风及时，掌子面作业环境良好。对专业化要求程度较高的工序如防水层铺设和焊接等采用专业队伍施做。 

　软弱围岩严格按“新奥法”原理组织施工。软岩施工中严格遵循“先预报、管超前、短进尺、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则，确保施工质量和安全，加快施工进度。 

　实施信息化动态施工管理。施工中加强地质超前预报，建立地质素描档案，采用无接触法量测技术，建立收敛变形预警机制，实施信息化动态施工管理，及时处理施工中出现的各种问题，确保施工安全，提高掘进进度。 

　优化配置超前预报、开挖出碴、支护衬砌等机械化作业线，并针对不同地质情况，制定不同的机械设备配置方案，最大程度发挥机械化作业效能。

　强化机械设备的管、用、养、修。施工中认真分析和研究各种机械设备的配套模式、工作效率、维修保养方法；各种机械设备的管、用、养、修均建立相应的管理体系和保障措施，制定专人管理，明确性能指标和操作要求，杜绝违章操作；在机械设备使用空隙，加强检修和保养，时刻保证其完好状态；如设备在运转中出现故障，立即启用备用设备，并在规定时间内修复。 

　优化工序组合，实行平行作业。隧道施工将最大程度地利用有限时间和空间，实行多工序平行流水作业，实现各道工序均衡施工，达到缩短工序循环时间，总体进度平稳推进的目的。 

　建立循环时间、循环进度的“卡死”制度。要实现快速掘进，首先要突出时间概念，制定适合本工程的奖罚机制，设立节时奖和达标奖，要求每个作业班组在合理规定的时间内，完成给定工序，在达标基础上，用时更少者，给予奖励。 

　做好洞内疏排水，尤其是团眼地段，防止积水浸泡拱、墙脚，造成支护失稳。 

　切实解决好运输与仰拱施工干扰问题，为了保证出碴和进料运输与仰拱施工平行作业，减少施工干扰，保证衬砌结构的整体性，加快掌子面得掘进速度，采用仰拱栈桥，解决仰拱施工和运输之间相互干扰的矛盾，可以使仰拱超前施工，加快施工进度。 

　四、防止围岩失稳和坍塌技术措施 

　（1）围岩坍方前兆 

　围岩的变形破坏、失稳坍方，是一个从量变到质变的过程。在量变过程中，围岩的工程水文地质特征及岩石力学特性回反映出一些征兆。根据这些可预测围岩的稳定性，进行地质预报，采取相应措施，保证施工安全，防止隧道坍方。围岩的变形破坏、失稳坍方，有以下一些征兆： 

　水文地质条件的变化。如赶在围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊等都是即将发生坍方的前兆。 

　拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生坍方。 

　围岩节理面裂缝逐步扩大，很可能要发生坍方。 

　支护结构变形（钢架接头挤偏或压劈、喷混凝土出现明显裂纹或剥落），甚至发出声响，有坍塌的可能。 

　围岩或支护结构拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d或拱顶下沉量大于0.1mm/d，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定状态，有可能出现失稳坍方。如出现加速收敛现象，则表明坍方已临近。 

　（2）隧道坍方预防措施 

　（3）做好超前地质预报。对开挖面前方地层进行探测预报，判明地层和含水量情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改或加强超前支护和支护参数。 

　加强施工监控量测，实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测，及时对数据进行整理分析，及时反馈于设计和施工，及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时，尽快采取加强措施进行加固，抑制变形，防止因变形引起坍塌。 

　据不同地质情况和开挖方式，采用超前小导管预注浆加固地层的超前支护措施，提高其自承能力，减少围岩松弛变形。 

　严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。

　控制爆破装药量，减小对软弱破碎围岩的扰动。 

　保证施工质量。超前预注浆固结围岩、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。

　施工期间，洞口常备一定数量的抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。 

　有下述现象发生时，先撤出工作面施工人员和机械设备，指定专人观察和进行加固处理后，确认险情排除方可恢复工作面施工： 围岩量测所反映的围岩变形速度急剧极加快；围岩面不断掉块剥落；支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，钢架严重变形；掌子面节理裂隙中渗水量或用水量明显加大。

　五、确保光面爆破炮眼残留的技术措施 

　根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等进行光爆设计，审定批准后，严格按设计施工，并根据爆破效果，及时修正有关参数。钻眼深度、角度按设计施工，钻孔偏斜度不大于1°，开挖的周边孔在断面轮廓上开孔并向外发散，外张量不大于20cm。周边眼采用光面爆破技术。 

　提高装药质量，杜绝随意性，防止雷管混装。提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。 

　保持合理的分布开挖断面和各部的纵向间距，开挖轮廓要圆顺，以减少出现应力集中现象。及时施作符合质量要求的初期支护，并使之尽早闭合，以控制围岩变形和缩短围岩暴露时间；加强对围岩的量测监控。 

　五、一级防水标准施工技术措施 

　（1）技术措施 

　本隧道中为保证衬砌混凝土不渗不漏，达到一级防水标准，采用“防、排、截、堵”结合，因地制宜、综合治理的原则，具体措施如下： 

　在隧道地下水发育段采取开挖后径向注浆堵水；二次衬砌之间铺设柔性防水层；防水层和初期支护间拱墙环向设50mm软式透水管盲沟，纵向间距每隔8m一道，防水卷材下端泄水孔标高处设置100mm软式透水管盲沟，纵向盲沟两端及环向盲沟下端采用圆弯接入隧道侧沟；全隧道拱墙纵向施工缝涂界面剂防水，拱墙环向施工缝设止水带防水和50mm波纹管外包土工布排水，仰拱环向设置中埋式止水带防水，变形缝处设置钢板腻子止水带及聚硫密封防水，并设置排水暗槽排水。混凝土采用防水混凝土，抗渗等级不低于P8，在二次衬砌拱部混凝土施工前预留注浆管，待衬砌完成并达到一定强度后进行衬砌背后回填注浆。 

　监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整经地质雷达检测初期支护及背后密实，满足质量要求后方可铺设防水板，防水层铺设作业区不得进行爆破，防止因爆破产生的飞石损坏防水层结构。在衬砌台车就位前，对防水层进行全面检查，铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土管制之间相距20m左右，不宜过长。

　（2）质量保证技术措施 

　由专业的防水作业队施做防水层，所有施工人员经专门培训，经考核合格后上岗。 

　建立防水施工质保体系，严格把好工序关，跟随施工过程经常检查防水施工质量，发现问题及时纠正。 

　各种原材料符合国家现行和行业标准的规定，并符合设计要求使用前向监理工程师上报质量证明文件和试验资料，得到同意后在用于施工，并在施工过程中经常进行检验试验。 

　防水混凝土混合料的配比成分和配制方法，保证符合设计要求和有关技术标准，并通过试验确定。 

　防水层施工过程中，当下道工序或相邻工程同时施工时，对已完成部分加强防护，防止破坏。

　现场焊接衬砌钢筋时，在钢筋接头与防水层之间用移动保护板隔开，防止焊接火花将防水层烧坏。 

　衬砌钢筋安装完成后，再次对防水层进行检查，发现问题及时处理，确保混凝土灌注前防水层的施工质量。 

　防水工程的施工工艺严格遵守现行国家及行业规范，并符合设计及规范要求。 

　（3）快速堵水技术措施 

　在掌子面发生涌水早期，为了控制涌水量和水压力，在掌子面附近配备足够的堵漏材料，如快凝、早强水泥，钢钎、木楔等，当岩石裂隙管道涌水量不大时可直接采用麻丝胶泥封堵，涌水量大时，采用锤头打入缠有麻丝胶泥的木楔或钢钎封堵，为了降低涌水速度，在距离掌子面一定距离10-20m砌筑砂袋墙，加快泥砂淤积，减少出水口和涌水量，砂袋墙的宽度一般超过5m。 

　（4）隧道防渗、防漏施工技术措施 

　本隧道工程防水等级高，是隧道施工重点控制工序。有水地段的处理原则一般是以堵截为主，排引为辅，堵水效果达到90%以上。堵截的办法有两种，一种是对富水地段沿隧道开挖轮廓线以外进行深孔帷幕注浆，形成止水帷幕，并加固松散岩体。另一种是对少水地段采用浅孔注浆、小导管注浆等进行注浆止水，防止或减小地下水进入开挖工作面。 

　隧道衬砌防水标准从防水层质量和衬砌结构自防水质量两方面来保证，根据本工程设计情况，施工中采取以下技术措施： 

　①隧道防水板材料，选用信誉好，质量有保证的企业采购优质的防水材料，防水材料要有足够的强度且有一定的柔性，使用前检测其质量，不能有断裂、变形、空洞等缺陷。安装防水板前，对隧道喷层表面凹凸部位找平，切除外露钢筋头并用砂浆涂抹。防水板铺设采用无射钉吊带悬挂法，防水板铺设要有一定的松弛度不能拉紧，防水板搭接采用双焊缝，保证焊缝质量。防水层铺设后经认真检查合格后，模板台车才能就位进行二次衬砌。

　②混凝土施工缝安装止水带由专人负责，定岗定责，确保安装质量。 

　③加强水泥、砂、石料等原材料的进货检验，把好进货关，所有材料存放均标识、记录清楚，确保不合格材料不投入工程实体使用中，并且有可追塑性。 

　④优化混凝土的原材料，选用抗水性好、**性小、水化热低并具有一定抗侵蚀能力、质量稳定的硅酸盐水泥。选用级配良好的砂、石等集料，拟采用细度模数为2.8-3.0的中砂，碎石最大粒径小于40mm。 

　⑤混凝土外加剂经试验选定优质品牌，确定最佳掺量。

　⑥隧道混凝土施工前，混凝土配合比设计应满足设计对混凝土抗渗的技术指标要求，按规范选用混凝土材料，对混凝土所用水泥、外加剂及砂、石骨料级配优选后确定，经多次试配、类比配制出既能满足混凝土的强度及其它各项技术性能，又能提高其康渗漏能力的要求施工。 

　⑦混凝土水灰比、混凝土水泥用量、混凝土外加剂掺量控制严格按照上述抗裂措施中的要求施工。 

　⑧降低混凝土的入模温度，炎热季节施工应尽量安排在气温较低的时间段进行混凝土浇筑，同时可用降低砂、石及拌合水温度的方法来控制混凝土的入模温度。 

　⑨混凝土运输过程应不断地加以搅拌，确保进入施工现场混凝土的质量。 

　⑩混凝土产生采用自动计量拌合站集中生产，尤其混凝土外加剂亦采用自动计量，严格控制搅拌时间，确保混凝土的质量。

　七、混凝土主要施工技术措施

　喷射混凝土打堆料要储放于储料棚内，避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。 喷射前，先开风，再送料，后开速凝剂阀门，以易粘结、回弹小、表面湿润**为准。严禁随意增加速凝剂和防水剂掺量，尽量用新鲜的水泥，存放较长时间的水泥将会影响喷射混凝土的凝结时间。 喷射机的工作风压严格控制在0.3-0.5MPa范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。喷嘴与受喷坡面垂直，有钢筋时角度适当放偏30°左右，喷嘴与受喷坡面距离控制在1.0-1.2m范围内。喷射顺序自下而上，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状移动喷射。 

　喷射混凝土由专人喷水养护，以减少由于水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作上标识，进行观察和监测，确定其是否继续发展并找出原因进行处理。对不再发展的裂纹，采取在其附近加设土钉或加喷一层混凝土的处理办法处理，以策安全。 

　用预埋钢筋标尺法测设喷射混凝土厚度，不够设计厚度的重新加喷补够。 

　八、铺设技术措施 

　防水板的铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射混凝土表面上，不致因过紧撕裂；过松，无纺布防水板褶皱堆积形成人为蓄水点。 为防止电热加焊器将防水板烧穿，可在其上衬上隔热纸。 防水板一次铺设长度根据混凝土循环浇筑长度确定，并领先衬砌施工2-3个循环。

　富水地段防水处理：富水地段光面爆破效果差，环向排水管安设困难，喷射混凝土效果差，防水板不易铺设，拟采取以下方法进行处理，确保防水板的铺设质量：

　（1）成股向外涌水地段采取喷射高粘度混凝土，必要时根据水流量的大小，采取埋设多根大直径塑料管来取代软式透水管，采取模喷混凝土来代替喷锚支护。 

　（2）淋水地段，防水板打湿后，焊缝质量难以保证，因此，在喷射混凝土之前预埋一层橡塑排水板，然后再按设计铺设防水板。

　 九、注浆措施 

　为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶泥封堵管孔缝隙。 注浆管与花管采用活接头联结，保证快速装拆。 注浆的次序由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆。 拆下活接头后，快速封堵花管口，防止未凝的浆液外流。 注浆过程中专人记录，完成后检验注浆效果，不合格者进行补注。注浆达到设计强度后方可进行开挖作业。 

　当停止注浆时间超过30分钟时，注浆泵在停止前应当吸入40升清水，将管路内浆液换出，避免浆液凝结造成堵泵。

　十、衬砌主要施工技术 

　（1）混凝土浇筑时除使拌合物充满整个模型外，还应注意拌合物入模的均匀性，保证不离析。拌合物自由下落高度控制在2m内，超过时，采用φ150mm的软管接长下料，软管沿纵向每3m布置一道。施工过程中严禁水渗透到正在浇灌的混凝土中。

　（2）采用插入式振动棒捣固，必须符合下列规定： 

　每一振点的捣固延续时间，应使混凝土表面呈现浮浆和不在沉落。 振动棒的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍。 

　振捣棒与模板的距离不大于其作用半径的0.5倍，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。 

　（3）振捣棒插入下层混凝土内的深度不小于50mm。 

　（4）试验室按规定要求在灌注混凝土现场做试验，并详细填写施工记录。 

　（5）泵送混凝土。碎石最大粒径与输送管内径之比不大于1：3；通过0.315mm筛孔的砂不小于15%，最小水泥用量为300kg/m3；坍落度为180-220mm。 

　（6）管道管线安装要求直、转弯缓；灌注点先远后近；泵送混凝土施工先后顺序为：泵水湿润管道—泵水泥砂浆—泵混凝土—泵砂浆—泵水洗管。泵水湿润管道时，先在变径管内用水泥袋卷成筒封堵严密，以保证在泵水过程中水能够充分湿润管壁，泵水量不宜过多，以1m3左右为宜；为防止砂浆在管道内离析造成堵管，砂浆用细砂拌制。换管时先湿润后接驳；泵送过程严禁加水、空泵；开泵后无意外情况中途不要停歇。洗管时，为防止洗管水灾压力作用下进入混凝土内造成混凝土离析而堵管，洗管前，先泵两斗1：1的水泥砂浆，并将水与砂浆用2个海绵球，1个水泥袋卷和1个橡胶活塞隔开。 

　（7）用钢结构全断面衬砌台车，保证尺寸准确，二次衬砌混凝土用高压混凝土输送泵（HBT60型）浇灌混凝土，确保拱顶部位压满混凝土；加强混凝土的振捣，不漏振。

　十一、衬砌拱顶填充密实的措施 

　严格控制水灰比，水泥用量和含砂率来保证混凝土中砂浆质量，降低孔隙率。尽量减小水灰比，水灰比不能大于0.6，砂率为35-45%，灰砂比为1：2.0-1：2.5.确保水泥、砂子、石子、水和外加剂的质量要求。施工中严格按配合比准确计量。计量允许偏差为：水泥、水、外加剂为±1%；砂、石为±2%。 

　严格控制混凝土的坍落度。结构防水混凝土的入模坍落度控制在11-14cm。 

　在模板台车上预留观察（注浆）孔，间距4-5m，观察孔用φ50mm的锥形螺栓紧密堵塞，混凝土初凝后拧开螺栓，探测拱顶是否回填密实，如果有空洞，在混凝土具一定强度后且于模板拆除前压浆回填。 

　如果混凝土浇筑过程中拱顶回填不满，那么应采取二次插管浇筑的方法，首先在挡头板位置预留排气孔，然后由内向挡头板方向压灌混凝土。 

　在挡头板处，拱腰线以上预埋注浆管，间距3m，如果发现有空洞，在混凝土具一定强度后且于模板拆除前压浆回填。 

　十二、隧道衬砌防开裂技术措施 

　（1）混凝土的耐久性与抗渗性有关，耐抗渗性又与抗裂性有关，而解决混凝土的抗裂性，提高耐久性的技术关键是选择合理配合比，选用高质量的材料和严格控制施工工艺，从而起到防止和避免施工过程中混凝土的收缩裂缝（干缩合冷缩裂缝）。

　（2）选择低水化热、耐腐蚀、耐久性好的原材料，是防止混凝土开裂的基础，因此施工中必须从原材料抓起，严格控制。 

　（3）选用高效减水剂，是减少水泥用量、控制水灰比、降低水化热、防止混凝土开裂的有效措施。 

　（4）选用合理的配合比，包括水泥用量、水灰比、外加剂掺量、粉煤灰掺量、砂的细度模数、混凝土坍落度、早期强度、混凝土体中心温度等，通过调整混凝土配合比，降低水化热，控制水灰比，提高混凝土质量，防止混凝土开裂。 

　（5）采取保湿措施，要求混凝土表面不能失水，始终保持混凝土表面湿润，防止产生干缩裂纹。隧道混凝土施工完成后，立即进行养护，对空气湿度进行监测，当空气湿度不能满足养生要求时，必须进行喷洒水雾从而保证混凝土表面始终保持湿润。 

　（6）控制拆模时间，根据隧道衬砌进度安排，每节衬砌拆模时间安排在5天以上，使混凝土强度达到设计70%以上，洞口地段承受围岩压力较大时，混凝土强度要达到100%设计强度。控制拆模有两个指标，一个是混凝土强度要满足设计规范的要求；另一个是混凝土温度控制要满足两个条件，即混凝土中心温度与混凝土表面温度之差<20℃，混凝土表面温度与大气环境温度之差<20℃，这两个指标必须同时满足。 

　（7）隧道混凝土施工完成后，立即进行养护，对空气湿度机型监测，当空气湿度不能满足养生要求时，必须进行喷水养护。 

　（8）控制衬砌混凝土与开挖面的距离，洞身开挖放炮时间与衬砌混凝土尽量错开，以防止混凝土受爆破震动开裂。 

　（9）严格控制衬砌混凝土的施作时间，本虽大搜浅埋段采用整体衬砌，在开挖后及时进行，控制围岩变形；复合式衬砌，须待初期支护变形基本稳定后进行二次衬砌，并在混凝土强度达到2.5MPa以上后拆模，以确保衬砌结构质量，防止开裂。 

　十三、超前地质预测预报和不良地质控制技术措施   

　（1）超前地质预测预报 

　针对本标段隧道工程地质情况复杂的特点，成立专业的超前地质预测预报小组，并将该项工作纳入施工工序管理。实现信息施工，提前掌握开挖地层的特性，确定合理的支护参数和施工方法，制定施工中可能出现的各种问题的处理预案，确保工程质量和施工安全。在预设计地质资料的基础上，采用地面预报和洞内超前预报相结合的模式，主要以洞内超前预报为主，对未开挖地段进行地质预测和分析，采集各种水文、地质、变形、应变等信息，及时进行信息反馈，以确定合理的支护参数，制定合理的施工方法。洞内超前预报主要通过全断面地质素描、TSP203地质超前预报系统、超前钻孔等手段进行。 

　施工中积极协调配合设计单位做好综合地质超前预报工作。 地质预报项目：

　地面预报：在施工过程中，根据设计提供的地质勘探资料，对重点地段地表开展可控源音频大地电磁法为主的综合物探，沿隧道轴线绘制纵向剖面图；同时进行地表补充地质测绘。 

　洞内预报：施工中加强断裂破碎带、溶洞、涌水的超前地质预报工作，如采用开挖面掌子面地质素描、超前钻孔并辅以TSP203等物探手段进行综合预测。对软岩塑性变形进行超前预报，根据超前预报及有关监测结果及时变更施工方案。 

　（2）超前地质探测与预报方法及工艺 

　根据本标段隧道工程地质条件，结合本投标人以往施工中在超前地质探测与预报方面所积累的经验，拟采用TSP203地质预报系统、超前钻探法、全断面素描等进行地质预报，并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件。初步确定本标段采用以下方法进行超前地质探测与预报。 

　①TSP203超前地质预报系统 

　TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况。它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点，进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化，比如有断层或岩层变化时，会造成一部分信号返回，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，得到岩体强度变化界面的信号也就越强。返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就可以得到岩体强度变化界面的位置及方位。 

　TSP203地质看预报系统实际操作中有如下特点：适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况；距离长，能预测掌子面前方100m-200m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报长度就越大；对施工干扰小，可在施工间隙进行，即使专门安排时间，也不过一小时左右；提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。采用专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解得波形能量分析图。将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置，计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。但也存在预报准确性和预报精度方面的问题，需要采用其他预报手段来补充和完善。

　②超前钻孔探测 

　“物探先行，钻探验证”，超前钻探是一种传统而可靠的工程地质探测方法，针对本标段隧道围岩特点，拟采用超前钻探方法进行探测，以超前水平岩芯钻探为主，辅以浅孔钻探。 

　超前水平岩芯钻探可根据需要探测和了解隧道开挖前方几米、几十米乃至上百米范围内围岩的工程地质情况；通过钻孔了解和释放影响隧道掘进施工的地下水；通过岩芯观察和分析对隧道开挖前方的不稳定岩层和断层破碎带进行准确定位；直接采取岩芯样进行各种抗压强度试验，获取岩石物理力学性质参数。 

　为节约施工时间和减少经费，对地质情况稳定、岩性坚硬完整且变化小的地段可酌情减少超前水平岩芯钻探工作量，在钻进过程中，尽可能避免钻头偏移，导致探测结果发生误差。根据岩石的坚硬程度，调整钻机转速和钻压，坚硬岩石采用较低钻压。采用RPD-150C地质钻机进行超前深孔钻探。 

　超前钻探方法是钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线，大致确定断层的规模和产状。

　参考文献 

　中华人民共和国交通部颁发的现行<<公路工程技术标准>>、<<公路隧道施工技术规范>>和<<公路工程质量检验评定标准>>等规范、规程及手册。

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