二建公路实务第4章高频知识点：隧道围岩分级

‌第 4 章 隧道工程

【考点 1】隧道围岩分级

1.公路隧道围岩分级

施工方法的选择、衬砌结构类型及尺寸的确定、隧道施工劳动定额、材料消耗标准的制定都要以围岩分级作为主要依据。

2.围岩分级的判定方法

(1)隧道围岩分级的综合评判方法宜采用下列两步分级：

①根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标 BQ，综合进行初步分级。

②在岩体基本质量分级基础上，考虑修正因素的影响， 修正岩体基本质量指标值，得出基本质量指标修正值[BQ]，再结合岩体的定性特征综合评判，确定围岩的详细分级。

(2)岩质围岩基本质量指标 BQ 应根据分级因素的定量指标 Rc值和 Kv值，按式(4.1-1) 计算：BQ= 100+3Rc +250Kv

(4.1-1) 式中 Rc——岩石单轴饱和抗压强度;

Kv——岩体完整性系数。

(3)岩质围岩详细定级时，应根据地下水、主要软弱结构面、初始应力状态的影响程度，对岩体基本质量指标 BQ 进行修正。

【考点 2】隧道构造

公路隧道结构构造，由主体构造物(隧道衬砌和洞门)和附属构造物两大类组成。

1.公路隧道的分类

1)公路隧道按跨度分类

公路隧道按跨度进行分类，可分为小跨度隧道、一般跨度隧道、中等跨度隧道和大跨度隧道四类。

2)公路隧道按长度分类

公路隧道按长度进行分类，可分为特长隧道、长隧道、中隧道和短隧道四类。

2.洞门类型及构造

1)洞门类型

隧道洞门的作用是支挡洞门正面仰坡和路堑边坡，拦截仰坡上方少量剥落、掉块，维护边坡、仰坡的稳定，并将坡面汇水引离隧道。

2)洞门构造

(1)端墙式洞门构造应符合下列规定：

②洞顶仰坡与洞顶回填顶面的交线至洞门端墙墙背的水平距离不宜小于 1.5m;洞顶排水沟沟底至拱顶衬砌外缘的最小厚度不应小于 1.0m;洞门端墙墙顶应高出墙背回填面 0.5m。

③洞门端墙应根据需要设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔。

④洞门端墙基础应置于稳固地基上，并埋入地面下一定深度。嵌入岩石地基的深度不应小于0.2m;埋入土质地基的深度不应小于 1.0m。基底埋设深度应大于靠墙设置的各种沟、槽底的埋设深度。地基为冻胀土层时，基底高程应在最大冻结深度以下不小于 0.25m。

⑤地基承载力不足时，应进行加固处理。

⑥洞门结构应满足抗震要求。

3.明洞类型及构造

1)明洞类型

明洞结构类型分为拱形明洞和矩形明洞。

洞顶回填土层较厚或一次塌方量大、落石较多时，宜采用拱形明洞;

明洞需要克服来自仰坡方向滑坡推力时，宜采用拱形结构;

高度受到限制的地段，可采用矩形框架明洞。

4.隧道衬砌形式及构造

1)隧道衬砌形式

隧道衬砌形式主要有锚喷衬砌、整体式衬砌和复合式衬砌。按隧道断面形状分为曲墙式、直墙式和连拱式等。

高速公路、一级公路、二级公路的隧道应采用复合式衬砌;

三级及三级以下公路的隧道洞口段、Ⅳ~Ⅵ级围岩洞身段应采用复合式衬砌或整体式衬砌;

Ⅰ~Ⅲ级围岩洞身段可采用喷锚衬砌。

隧道衬砌断面形式常用的有曲墙拱形衬砌和直墙拱形衬砌。

2)隧道衬砌构造

(4)围岩较差地段衬砌应向围岩较好地段延伸 5～10m。

(5)偏压衬砌段应向一般衬砌段延伸，延伸长度应根据偏压情况确定，不宜小于 10m。

(6)净宽大于 3.0m 的横通道与主洞的交叉段，主洞与横通道衬砌均应加强。加 强段衬砌应向各交叉洞延伸，主洞延伸长度不应小于 5.0m，横通道延伸长度不应小于 3.0m。延伸长度范围内不宜设变形缝。

【考点 3】施工测量

1)一般规定

(5)勘测设计用隧道平面和高程控制网桩号，应向施工单位逐桩逐点交付资料、确认桩点，遗失的桩点应补桩，资料与现场不符的应更正。

(7)当洞内有瓦斯等易燃易爆气体时，测量前需检测测点附近 20m 范围内瓦斯等易燃易爆气体浓度，小于 0.5%时方可进行测量作业;高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出隧道应采用防爆型测量仪器。

2)控制测量

应符合下列规定：

(1)控制测量桩点应稳固、可靠。

(2)测量工作中的各项计算，均应由两组独立进行。

(5)在控制网误差调整时，不得将低等级平面和高程控制网的误差传入隧道控制网。平面控制测量可采用卫星定位测量、导线测量。洞外平面控制测量宜利用已有的定测控制网，并应符合关于隧道贯通误差的有关规定和隧道施工要求。隧道贯通长度小于 1000m 时，平面控制测量等级为一级。

3)放样测量

(1)用导线法进行洞内控制测量的隧道，需要使用施工中线点放样时，应由洞内导线测设施工中线。

(2)用中线法进行洞内测量的隧道，中线点点位横向偏差不得小于 5mm。中线点间距曲线部分不宜小于 50m，直线部分不宜小于 100m。直线地段宜采用正倒镜延伸直线法。

4)贯通误差测定及调整

隧道贯通后，洞内导线、施工中线及高程的实际贯通误差，应在贯通面两侧未衬砌段调整，该贯通误差调整段的长度应根据中线形式、贯通误差值、支护和衬砌(包括仰拱)施工情况综合确定，宜大于 100m，贯通面两侧对称。该段的后续工序均应以调整后的中线及高程为准进行放样。

两端开挖至贯通误差调整地段时，开挖断面宜适当加宽，二次衬砌在贯通前施工时，贯通误差调整地段开挖断面应加宽;加宽值宜不超过贯通极限误差允许值的一半。贯通误差极限值应小于 150mm，高程中误差极限值小于 70mm。

5)交(竣)工测量

(4)应提交贯通测量技术成果书、贯通误差的实测成果和说明、净空断面测量和永久中线点、水准点的实测成果及示意图。

【考点 4】隧道施工

3)环形开挖留核心土法施工应符合下列规定：

(1)台阶开挖高度宜为 2.5~3.5m。

(2)环形开挖每循环进尺，V 级围岩宜不大于 1 榀钢架间距，Ⅳ级围岩宜不大于 2 榀钢架间距。中下台阶每循环进尺，不得大于 2 榀钢架间距。核心土面积宜不小于断面面积的 50%。

(3)上台阶钢架施工时，应采取有效措施控制其下沉和变形。

(4)拱部超前支护完成后，方可开挖上台阶环形导坑;留核心土长度宜为 3~ 5m，宽度宜为隧道开挖宽度的 1/3~1/2.

(5)各台阶留核心土开挖每循环进尺宜与其他分部循环进尺相一致。

(6)核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成且喷射混凝土强度达到设计强度的 70%后进行。下台阶左、右侧开挖应错开 3~5m，同一榀钢架两侧不得同时悬空。

(7)仰拱施作应紧跟下台阶，以及时闭合成稳固的支护体系。 >>>二级建造师题库限时免费领>>>

4)中隔壁法：

(2)初期支护完成、强度达到设计规定后方可进行下一分部开挖。

(4)临时支护拆除宜在仰拱施工前进行，一次拆除长度应与仰拱浇筑长度相适用。临时支护拆除后，应及时浇筑仰拱和仰拱填充、施作拱墙二次衬砌。

5)交叉中隔壁法：

6)双侧壁导坑法：

7)仰拱部位开挖应符合下列规定：

(1)应控制仰拱到掌子面的距离。必要时，仰拱应紧跟掌子面。

(2)仰拱开挖时，应采取交通安全措施。

(3)仰拱开挖长度：土和软岩应不大于 3m，硬岩应不大于 5m。开挖后应及时施作仰拱初期支护、二次衬砌及填充。

【考点 5】喷射混凝土

喷射混凝土的材料应符合下列规定：

(4)应选择速凝效果好、对喷射混凝土强度和收缩影响小的速凝剂，其初凝时间应不大于 3min，终凝时间应不大于 12min，并应符合国家现行标准《混凝土外加剂应用技术规范》CB50119-2013 的相关规定。

(5)应根据水泥品种、水胶比等通过试验确定速凝剂掺量。

喷射混凝土配合比应满足强度和喷射工艺的要求。

喷射混凝土 1d 龄期的抗压强度不应低于 8MPa。

喷射混凝土施工宜采用湿喷工艺。

喷射混凝土机具应具有连续、均匀的工作性能，技术条件应能满足喷射作业需要。喷射混凝土混合料应采用机械搅拌，应拌和均匀，搅拌时间不应小于 2min。

喷射混凝土作业应符合下列规定：

(1)喷射混凝土应直接喷在围岩面上，与围岩密贴，受喷面不得填塞杂物。

(2)喷射混凝土作业应按初喷和复喷混凝土分别进行，复喷混凝土可分层多次施作。

(6)后一层喷射混凝土应在前一层喷射混凝土终凝后进行，若终凝后初喷混凝土表面已蒙上粉尘时，后一层喷射混凝土作业前，受喷面应吹洗干净。

(7)未掺入速凝剂的混合料存放时间不宜大于 2h。

(8)喷射混凝土作业时喷嘴宜垂直岩面，喷枪头到受喷面的距离宜为 0.6~1.5m。喷射机工作压力宜根据混凝土坍落度、喷射距离、喷射机械、喷射部位确定，可先在 0.2~0.7MPa 选择，并根据现场试喷效果调整。

(9)喷射混凝土不得挂模喷射。

(10)喷射混凝土回弹物不得重新作喷射混凝土材料。

有钢架的地段，喷射混凝土作业应符合下列规定：

(1)钢架安装就位后应及时进行复喷混凝土，由下至上进行，钢架背后与围岩之间的空隙不得填塞杂物，应喷密实。

(2)喷射混凝土应将钢架包裹、覆盖。

喷射混凝土作业前，应清除被钢筋网网住的松动岩块或混凝土块。

【考点 6】隧道防水与排水

1.一般规定

隧道防排水措施应遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则。

二次衬砌施工前，应严格按设计做好衬砌背后的防排水设施，防水层不得有影响衬砌厚度的褶皱、绷弦现象，二次衬砌背后纵向盲管不得侵占二次衬砌结构空间。

2.施工期间排水

隧道洞口、辅助坑道洞口、斜(竖)井洞口进洞开挖前应做好排水系统，完善排水设施，并应符合下列规定：

(1)边坡、仰坡坡顶的截水沟出水口应接入周边排水沟渠。

(2)洞外路堑向隧道内为下坡时，路堑边沟应做成反坡，不应将洞外水排入洞内。

(3)洞顶排水沟应与洞门结构同时完成。

隧道施工为顺坡排水时，宜尽早修筑永久排水沟并保持畅通。

隧道施工为反坡排水时，应采用水泵抽水，并应符合下列规定：

(3)井下工作水泵的排水能力应不小于 1.2 倍正常涌水量，并应配备备用水泵;井下备用水泵排水能力应不小于工作水泵排水能力的 70%。

(4)高冒水风险隧道反坡施工时，应准备一定的抢险物质、设备，宜设置两个独立的供电系统和排水管路。

隧道浅埋地段地下水位较高，且影响隧道施工时，可采用井点降水措施，井点降水施工应符合下列规定：

(1)应根据降水要求，配备降水设备，编制降水施工方案。

(2)降水井应布置在隧道两侧，降水井井底高程应在隧底高程以下 3~5m。

(3)工作水泵的排水能力应不小于预测抽水量的 1.2 倍。

(4)应设水位观测井，监测水位高程，掌握水位变化情况，调整降水参数。

(5)隧道施工期间围岩地下水位应保持在开挖线以下 0.5m。

(6)降水期间应监测周边地表沉降大小和沉降范围，并应制定控制措施。

(7)降水施工完成后，降水井应按设计要求进行回填。

隧道开挖前方地下水必须排放时，可采用超前钻孔排水或开挖泄水洞排水等方式排放，并制定防止涌水、突水、突泥的安全措施。对岩溶地区应注意保留或恢复原有排水通道。钻泄水孔排泄前方地下水时，应符合下列规定：

(1)应根据工程地质与水文地质条件，以及地下水流的方向等因素确定钻孔位置方向、数目和每次钻进深度

(2)超前钻孔深度不宜小于 10m，且应超出开挖面 3~6 倍开挖循环进尺的距离

(3)钻孔时孔口应有保护装置，钻孔结束后，对水压较高的出水孔应安装闸阀

(4)隧道反坡开挖时，应配备足够的抽水设备。

(5)非作业人员应撤出钻孔作业区。

寒冷地区隧道施工排水，应将受冻区段的沟、管等埋设在冻结线以下或采取防冻保温措施，可结合永久性防冻保温排水工程进行施工排水。

3.防排水结构施工

中心水沟施工应按设计要求设置，并应符合下列规定：

(1)开挖沟槽宽度和深度应满足中心水沟断面尺寸和施工安装要求。

(2)无仰拱地段中心水沟开挖宜采用切割开挖。

(9)中心水沟盖板顶面，滤水砂、砾石层顶面在浇筑上部混凝土时应铺设隔离层。

环向、纵向、横向排水(盲)管施工应符合设计和下列规定：

(2)环向排水盲管、竖向排水盲管应紧贴初期支护表面敷设，布置间距应满足设计要求，应在有集中渗水位置敷设，在地下水较大地段应适当加密。

(3)纵向排水盲管敷设的纵向坡度应与隧道纵坡一致，不得起伏不平，不得侵占衬砌结构空间。

防水层铺设应符合下列规定：

(6)无纺布应采用射钉加热熔垫固定，防水板应采用无钉铺挂，铺挂固定点间距：拱部宜为 0.5~0.7m，侧墙宜为 0.7~ 1.0m，在凹处应适当增加固定点。

防水板焊接应符合下列规定：

(1)防水板的搭接宽度不应小于 100mm， 应采用自动爬焊机双缝焊接，双缝焊每条焊缝宽度不应小于 10mm;无法采用自动爬焊机焊接的个别局部搭接位置，可采用手持焊枪焊接，焊缝宽度不应小于 20mm。

(2)焊接时，焊缝接头应平整，不应有皱褶和空隙，焊接面应擦拭干净。

(3)防水板焊接前应进行焊接试验，确定适宜的焊接温度和速度，不得出现烧焦和溶穿现象。

(4)双焊缝焊接质量应采用充气法检查，充气压力在 0.25MPa 保持 15min 后，压力下降应小于 10%。