背景介绍 ● 隧道是铁路交通设施互联互通的关键节点与枢纽工程，“长隧”已成为复杂艰险山区铁路建造的新常态。复杂艰险环境的地形地质条件、频发的山地灾害等对隧道建造技术和工程安全质量进度管理提出了更高的要求。
背景介绍
● 隧道是铁路交通设施互联互通的关键节点与枢纽工程，“长隧”已成为复杂艰险山区铁路建造的新常态。复杂艰险环境的地形地质条件、频发的山地灾害等对隧道建造技术和工程安全质量进度管理提出了更高的要求。
● 隧道建造方法主要包括钻爆法、浅埋暗挖法、明挖法、掘进机法、盾构法、沉管法及辅助工法等。其中，钻爆施工法是我国隧道开挖施工中最重要和最常用的技术手段。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔、用火雷管逐个引爆单个药包，发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术。
Q
什么是钻爆法？
A
钻爆法是隧道工程中通过钻眼、爆破、出渣而形成结构空间的一种开挖方法，是目前修建山岭隧道的最通行的方法。按开挖分部情况分为全断面法、台阶法、环行开挖预留核心土法、双侧壁导坑法、中洞法、中隔壁法、交叉中隔壁开挖法。
钻爆法开挖的施工要点：在地质条件满足的前提下，应尽量采用全断面或大断面分部的开挖方法。为保证二次衬砌的施工质量和整体性，在任何情况下，都应该采用先墙后拱的施工顺序。
Q
钻爆法的优点是什么？
A
●适用于各种地质条件和地下水条件。
●具有适合各种断面形式（单线、双线及多线、车站等）和变化断面（过渡段、多断面等）的高度灵活性。
●通过分部开挖和辅助工法，可以有效地控制地表下沉和坍塌。
●与盾构法比较，在较短的开挖地段使用，也很经济。
●与掘进机法比较，对围岩匀质性质无要求。
●与明挖法比较，可以极大地减少对地面交通和商业活动的影响，避免大量的拆迁。
●从综合效益观点看，是较经济的一种方法。
Q
隧道钻爆法施工典型安全风险事件有哪些？
A
有岩爆、塌方、突水涌泥、基地变形、高地温、瓦斯爆炸、围护结构变形等等。
钻爆法施工原则
1
务必保护围岩原有特性，减少破坏和扰动。
2
为了充分发挥围岩的承载作用，应容许围岩有控制的变形。
3
合理决定支护结构的类型、支护结构参与工作的时间、底部封闭时间、一次掘进长度等。
4
进行实地测量监控，及时提出可靠数量的量测信息，以指导施工和设计。
5
建立设计→施工检验→地质预测→量测反馈→修正设计的一体化施工管理系统，以不断提高和完善施工技术。
6
在选择支护手段时，应选择能大面积牢固与围岩紧密接触的、能及时施设和应变能力强的支护手段。
钻爆开挖
钻爆开挖技术要求
（1）按设计要求开挖出断面；
（2）石碴块度适中，抛掷范围相对集中，便于装碴运输；
（3）钻眼工作量少，掘进速度快，少占作业循环时间；
（4）减小对围岩的震动破坏，以保证围岩的稳定；
（5）减少对施工用机具设备及支护结构的破坏，减少对周围环境的破坏。
隧道内常用的爆破方法
（1）炮眼的种类
掏槽眼——针对隧道开挖爆破只有一个临空面的特点，为提高爆破效果，宜先在开挖断面的适当位置布置几个掏槽炮眼；
辅助眼——位于掏槽炮眼与周边炮眼之间的炮眼称为辅助眼；
周边眼——沿隧道周边布置的炮眼称为周边眼。
（2）炮眼长度: 较多采用的炮眼深度为1.2～3.5m
（3）炮眼直径: 隧道炮眼直径一般为38～46mm
（4）周边眼的控制爆破
a.光面爆破——光面爆破是通过正确确定周边眼的各爆破参数，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的震动和破坏，尽可能维持围岩原有完整性和稳定性的爆破技术。
b.光面爆破的分区起爆顺序为：掏槽眼——辅助眼——周边眼——底板眼
c.预裂爆破：预裂爆破实质上是光面爆破的一种，其爆破原理与光面爆破相同，只是分区起爆顺序不同。预裂爆破的分区起爆顺序为：周边眼——掏槽眼——辅助眼——底板眼。
（5）起爆方法
隧道爆破开挖中的超挖问题
（1）超挖的概念与危害
概念：隧道开挖中，超出设计轮廓线以外，多挖掉的那部分岩体称为超挖部分，简称超挖。
危害：过大的超挖，将加大对围岩的扰动深度和范围，影响深度围岩的稳定；由于超挖，使开挖成的隧道内壁面不平整，给后续的支护施工增加了难度等。总之，超挖既造成经济损失，又影响工程质量。
（2）产生超挖的原因
围岩层理与节理；测量放样误差；炮眼开挖位置的准确性；凿岩机体构造的影响；爆破方法与参数。
（3）控制超挖的主要措施有：
根据地质条件选择合适的爆破方法和钻爆参数；
光面爆破应使用低密度、低爆速、低猛度、高爆力的炸药；
测量放样要正确；
加强钻孔技术管理，提高钻孔精度；
建立健全开挖、测量、爆破质量管理检查制度。
确保施工中良好的照明、通风环境。
装碴与运输
装碴
装碴运输作业三大环节：装碴、运输和卸碴
装渣方式：装渣的方式可采用人力装渣或机械装渣。
装渣机械：翻斗式、铲斗式、蟹爪式、挖斗式
装渣机的走行方式有轨道走行和轮胎走行两种。
运输
（1）有轨运输
特点：有轨运输基本上不排出有害气体，对空气污染较轻，设备构造简单，容易制作；占用空间小而且固定等。不足之处在于轨道铺设较复杂，维修工作量大；调车作业复杂；开挖面延伸轨道影响正常装碴作业等。
（2）无轨运输
无轨运输主要是指汽车运输
隧道支护作用
支护的作用
（1）有效地约束和控制围岩的变形；
（2）防止围岩质量进一步恶化，增强稳定性；
（3）承受可能出现的各种负荷；
（4）使隧道支护体系有足够的安全度，短期内不回产生事故能力
（5）保护内部结构和创造良好的施工环境。
临时支护
临时支护形式：木支撑；钢支撑；钢筋混凝土支撑；锚杆支撑及喷射混凝土支撑
初期支护
初期支护～即锚喷支护，以下统称为锚喷支护：
锚杆支护
喷射混凝土支护
喷射混凝土锚杆联合支护(最多用)
网、锚、喷联合支护
锚喷与钢支撑联合支护
也可采用钢纤维替代钢筋网，称为“钢纤维喷射混凝土”。
模筑混凝土衬砌
模筑混凝土衬砌施工的工作内容有：混凝土材料及模板的选择与准备，灌筑前的准备工作，混凝土的制备与运送，灌筑作业，养护与拆模，以及必要时在成洞地段对衬砌背后进行的压浆工作等。 （一）混凝土材料及模板的选择与准备 1．模筑混凝土的材料与级配（1）水泥：一般采用普通硅酸盐水泥。隧道衬砌应选用不小于325号的普通硅酸盐水泥。（2）砂子：粒径不大于5mm，洁净。（3）石子：强度不应小于30MPa。（4）外加剂：早强剂、减水剂、加气剂、防冻剂、密实剂、缓凝剂等。（5）水：凡能供饮用的水均可。2．模板类型与选择隧道内常用模板类型有：（1）整体移动式模板台车（2）分体移动式模板台车（3）拼装式拱架模板
（二）模筑衬砌施工准备工作 1．断面检查： 检查开挖断面是否符合设计要求。2．放线定位： 测量确定衬砌立模位置，并放线定位。3．拱架模板试拼装：立模前应在洞外样台上将拱架和模板进行试拼，发现问题及时解决，否则进洞后不好处理。
（三）混凝土的制备与运送 原则：混凝土途中运输的时间应尽量缩短，一般不应超过45min，以防运输时间过长而离析或初凝。
隧道衬砌结 构的防 水
常用的防水措施有：喷射混凝土防水，塑料防水板防水，模筑混凝土衬砌防水，防水涂料防水。当水量大、压力大时，则可采用注浆堵水，注浆既可以堵水也可以起到加固围岩的作用。
应当注意的是，绝对堵死地下水是很困难的，因此要求在设计和施作防水设施就要充分考虑到排水的组织，做到防排结合，边排边堵。
排水措施
（1）盲沟
盲沟的作用是在衬砌与围岩之间提供过水通道，并使之汇入泄水孔。
a.弹簧软管盲沟：采用10号铁丝缠成直径5~8cm的圆柱形弹
b.化学纤维渗滤布盲沟。
（2）泄水孔
泄水孔是设于衬砌边墙下部的出水孔道，它将盲沟流出的水直接泄入隧洞内的纵向排水沟。
（3）排水沟
排水沟承接泄水孔泄出的水，并将其排出隧道。隧道纵向排水沟，有单侧、双侧、中心式三种形式。
