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2025环球网校监理工程师《交通运输工程目标控制》精讲
第七节 隧道施工的辅助坑道与辅助工程措施
本节内容：
一、辅助坑道
二、辅助工程措施
二、辅助工程措施
（二）围岩加固措施
围岩加固有两种途径，一是从地面对围岩进行加固，二是在洞内对围岩进行加固。
地面加固措施包括：地面砂浆锚杆、地表注浆、地面旋喷桩；
洞内加固措施包括：围岩超前注浆、围岩径向注浆、超前水平旋喷桩、长锚杆、锚索等进行围岩
加固。
（1）在隧道施工容易造成地表下沉、围岩失稳和坍塌、围岩大变形地段，可采用地面砂浆锚杆、
地表注浆、地面旋喷桩、围岩超前注浆、围岩径向注浆、超前水平旋喷桩、长锚杆、锚索等进行围岩
加固。
（2）地面砂浆锚杆施工应符合下列规定：
①锚杆宜垂直地表设置，根据地形及岩层层面具体情况也可倾斜设置。
②锚杆布置和锚杆长度应根据隧道覆盖层厚度、地层岩性分布、地层产状等确定。
③锚杆孔内应灌满砂浆。
⑤地表设连系梁时，锚杆外露头应与连系梁焊接。
⑥锚固砂浆强度达到设计强度70%后方可进行隧道开挖。
（3）地表注浆加固施工应符合下列规定：
①注浆管宜竖向设置。
②注浆管深度应根据需加固地层范围、隧道埋深确定，但不宜超过隧道底部开挖线以下1m。
④注浆管应采用钢花管，钢管直径不宜小于70mm，在需加固地层范围的钢管管壁应留有出浆孔，
孔直径宜为8~12mm，间距宜为300～500mm。
⑤注浆管施工前应在现场进行试验，找出合理注浆压力、单孔注浆量和注浆配比等参数后再进行
施工。
⑥相邻孔不得同时施工，应在一孔注浆浆液终凝后，再进行相邻孔开孔。
⑧注浆强度达到设计强度70%后方可进行隧道开挖。
（4）超前注浆加固施工应符合下列规定：
超前注浆加固，适用于V级和VI级围岩地段、断层破碎带地段、塌方地段，以及其他不良地质
地段，是在洞内对前方未开挖段地层进行加固的措施。
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①注浆段的长度应根据前方地质条件确定，需加固的地层范围较长时应采用多循环方式进行，每
循环注浆长度宜为5～20m。
②注浆管应采用钢花管，管直径不宜小于70mm，管壁应留有出浆孔，孔直径宜为8~12mm，间距
宜为300～500mm。在孔口1～1.5m范围不应留出浆孔。
⑤注浆作业面与注浆加固段之间应有足够的地层安全防护厚度，当围岩不能承受注浆压力时，应
设止浆墙。
⑥注浆孔孔口应设止浆塞，止浆塞应能承受注浆终压的要求。⑨注浆施工过程中，应记录孔位、
孔径、孔深、浆液配比、注浆压力、注浆量、跑浆、串浆、终止注浆等参数。
⑩注浆后应对注浆效果进行检查，不满足设计要求时，应进行补孔注浆。
⑩注浆强度达到设计强度70%后方可进行隧道开挖。
注浆结束后对注浆效果的检验方法，通常有下列几种：
①分析法。分析注浆记录，查看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求；注浆过程中漏浆、
跑浆是否严重，根据浆液注入量估算浆液扩散半径，分析是否与设计相符。
②检查孔法。用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔，提取岩芯进行鉴定。
③物探无损检测法。用地质雷达、声波探测仪等物探仪器对注浆前后岩体声速、波速、振幅及衰
减系数等进行无损探测来判断注浆效果。
（5）旋喷桩加固施工应符合下列规定：
超前旋喷加固既可以减小隧道坍塌概率，又可减小因隧道开挖而引起的地表沉降，加固后的土体
抗压强度可达1.0～1.5MPa，适用于V级和VI级软弱围岩（如淤泥、流沙等），土层含水量大、地下
水位高（隧道位于地下水位以下）的地层，对隧道上方道路、管线、周边建筑等有很好的保护作用。
在隧道埋深浅、地表具有施工条件的地段，可选用竖直旋喷对掌子面前方的围岩进行预加固；
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在隧道埋深大，或地表无施工条件的地段，可在洞内进行水平旋喷桩施作，实现对围岩预加固。
①旋喷桩加固可选用地面竖直旋喷桩加固和水平旋喷桩加固。
②水平旋喷施工前，应先采用喷射混凝土封闭掌子面。
③钻孔桩位偏差不应大于50mm。
④用于旋喷桩的浆液搅拌时间不得小于3min。一次搅拌的浆液应在120min以内用完，且应在初
凝前用完。
⑤旋喷作业应从孔底至孔口进行喷射注浆，提升和拔出的速度可取0.1～0.2m/min。注浆管分段
提升和拔出的搭接长度不得小于100mm。
⑥采用三重管注浆过程中，应隔孔施工，先送压缩空气，后送浆。
停机时先关高压水和压缩空气，再停止送浆。
⑦旋喷施作完毕后，桩体强度和完整性满足设计要求后，方可进行隧道开挖。
（6）洞内径向注浆加固施工应符合下列规定：
洞内径向注浆加固围岩适用于围岩松散，自稳能力较差的地段。
①径向注浆加固施工应在初期支护完成，且喷射混凝土强度达到设计强度100%后，在防水板铺
挂之前实施。
②施工时应以5～10m纵向距离为一个段落进行，注浆孔间距0.8～2.0m，按梅花形布置，孔深应
控制在5.0m以内，注浆管应为钢管、管直径不应小于42mm。
③注浆施工顺序应按由低到高、由边墙至拱顶的顺序进行。
④注浆孔钻完一孔后应立即对该孔注浆，并应在一孔注浆浆液终凝后，再进行相邻孔开孔。
⑥注浆完毕后，应进行注浆效果检验。注浆效果不满足设计要求时，应重新布孔注浆。
（三）稳定掌子面及超前支护措施
这些辅助工程措施还包括：超前锚杆、超前自进式锚杆、钢轨超前顶进、双层超前小导管等。
（1）在隧道掌子面自稳性差、掌子面开挖可能坍塌、拱顶掉块时，可采用封闭开挖面、超前锚
杆支护、超前小导管支护、超前管棚支护、超前水平旋喷加固等措施。
（2）隧道开挖掌子面出现垮塌、溜坍、掉块、涌水、突泥、流沙等危及施工安全生产的迹象时，
应在保证作业人员安全的条件下及时封闭掌子面。
封闭掌子面应符合下列规定：
①在软弱围岩、破碎围岩地段、掌子面容易出现掉块时，可采用喷射混凝土封闭围岩，喷射混凝
土厚度不宜小于80mm，且封闭期间喷射混凝土不应起层、剥落，必要时可设钢筋网。
②在掌子面出现较大涌水、涌泥时，可采用混凝土封堵墙封堵，封堵墙厚度应根据封堵范围大小、
涌出压力、涌泥规模、需封堵时间确定，封堵墙厚度应不小于500mm，并应采用早强混凝土，必要时
可设钢筋网。
③当掌子面出现流沙、涌泥、湿陷性黄土及掌子面溜坍时，可采用洞渣加沙袋反压封堵。封闭开
挖掌子面是临时应急措施，防止进一步扩大。
（3）超前锚杆施工应符合下列规定：
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超前锚杆支护是沿隧道开挖轮廓线向外以一定的角度（5°~12°）并排打入一系列锚杆，超前锚
杆尾端与钢架焊接，共同组成棚架，实现对围岩的支撑。这种措施施工简单，适用于砂土地层、堆积
地层、断层破碎带、水平薄层状地层、浅埋和塌方地段等。
②超前锚杆尾端应支撑于钢架上，并应焊接牢固。
③超前锚杆砂浆应饱满。
④超前锚杆与被支撑围岩间出现间隙时，应采用喷射混凝土填满。
⑤超前锚杆施工完成8h后方可进行开挖。
⑥开挖时超前锚杆间仍有掉块时，应立即补打，加密间距，并应在下一环超前锚杆施工时适当加
密。
（4）超前小导管施工应符合下列规定：
超前小导管的作用和布置方式与超前锚杆完全一样。只是超前小导管较超前锚杆适应更多的地层，
对砂土地层、堆积地层、断层破碎带和塌方地段更容易施作成型，支护范围更大。
小导管采用钢管，每根钢管管壁带有小孔，通过钢管以一定的压力向围岩体内注浆。它既能起到
对未开挖段围岩的预支护作用，又能起到对围岩的预加固作用。超前小导管尾端与初期支护钢架焊接，
共同组成棚架支护，也称“小管棚”。
②超前小导管尾端应支撑于钢架上，并应焊接牢固。管口应设置止浆阀。
③超前小导管与围岩间出现间隙时，应采用喷射混凝土填满。
④超前小导管管内应注满砂浆。
⑤超前小导管施工完成8h后方可进行开挖。
⑥开挖时导管间仍有掉块时，应立即补打导管，并应在下一环小导管施工时适当加密。
（5）超前管棚支护应符合下列规定：
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超前管棚支护是沿隧道开挖轮廓线向外以0.5°~2°的外倾角并排打入一系列钢管，管棚直径为
89～110mm，与初期支护钢架结合形成棚架。
超前管棚一次支护距离长、支护能力强，适用于砂土地层、堆积地层、断层破碎带、水平薄层状
地层、浅埋和塌方地段、充填岩溶等。
管棚超前支护施工流程为：浇筑导向墙（包括安设导向管）→钻孔→打设管棚钢管→插入钢筋笼
→管棚钢管内注浆。
②管棚开孔前宜先施作导向墙，其纵向长度不应小于2m、厚度应不小于0.8m，并应有足够的强
度和刚度，导向墙基础应置于稳定地基上。
⑤管棚钢管宜分节连接顶入钻孔，节段长度不宜小于2m，相邻钢管的接头错开距离应大于1m，
各节段间应采用丝扣连接或套管焊接连接，连接长度不应小于50mm。
⑥管棚钢管就位后，应插入钢筋笼，并应及时进行注浆施工，每根钢管应一次连续注满砂浆，注
浆参数应根据现场试验确定，砂浆强度等级不应低于M20。
⑦管棚钻孔应跳孔实施，先实施的管棚注浆凝固后，方可进行其相邻管棚的钻孔施工。
⑧围岩破碎、钻进难以成孔时，可采用跟管钻孔工艺施工。
（四）涌水处理措施
（1）隧道涌水处理应符合“预防为主、疏堵结合、注重保护环境”的原则。
（2）隧道涌水处理应根据现场情况，采取超前围岩预注浆堵水、开挖后径向注浆堵水、超前钻
孔排水、坑道排水等措施。
（4）采用注浆堵水时，注浆前宜进行压稀浆试验，测定注浆压力、地层吸浆能力、浆液扩散半
径、浆液凝固时间。
（5）隧道开挖后，周边围岩出现涌水、股状水、大面积渗水时，应根据围岩条件、地下水类型、
地下水性质、补给条件、允许排放量、环境保护要求，以及对施工的影响程度等，采用全断面径向注
浆、局部径向注浆和径向点注浆等堵水措施。
集中出水点应埋设导管原位引出。
径向注浆是隧道开挖后对周边围岩的注浆，将地下水堵在围岩体以内，控制地下水流失，同时也
可以起到加固围岩的作用。
全断面径向注浆一般是指对整个拱墙开挖断面整环注浆，有时也包括对仰拱的一次性注浆。
局部注浆一般是指对开挖断面某一区域进行注浆（如：只对隧道一侧，或只对拱顶部位，或只对
仰拱进行注浆），也包括局部点注浆。补注浆是对已实施注浆的围岩段仍有较严重的涌（淋）水的进
一步注浆。点注浆一般是指对集中出水点、股状水进行注浆。
由于封闭了围岩，出水点可能被覆盖，埋设导管是为了准确确定出水点位置，便于注浆孔布置和
确定注浆顺序。
（6）隧道周边局部渗漏水时，可采用局部径向注浆；周边大面积渗漏水时，可采用全断面径向
注浆。
（7）径向注浆应符合下列规定：
①径向注浆应在初期支护完成后且混凝土强度达到设计强度100%后进行。
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②注浆范围宜控制在开挖轮廓线以外3～6m。
③径向注浆孔深应满足设计要求，最小深度不应小于3m，注浆管直径不宜小于40mm。
④注浆钻孔宜垂直开挖岩面。
⑤注浆可分段、分片进行，注浆顺序应从水少区域向水多区域方向进行，宜从上往下进行，可多
孔同时注浆。
⑥注浆终压力宜为0.5～1.5MPa。
⑦仰拱径向注浆应根据拱墙注浆效果、隧底排水条件确定，需进行仰拱径向注浆时，应最后进行。
（8）径向单孔注浆满足下列规定之一，可结束注浆。
①注浆压力达到设计终压并稳定10min，且进浆速度小于初始速度的25%。
②注浆量大于设计注浆量的80%。
③总体注浆效果达到设计预期。
（9）隧道周边有集中出水点时，可采用径向点注浆，并应符合下列规定：
①在出水点上游斜向钻孔与水源连通，截断水源，并使斜向孔出水，斜向孔深度2～5m。
②封堵出水点。
③通过斜向孔注浆堵水，注浆终压宜为1～2MPa。
④堵水效果达不到预期时，可多打斜向孔。
对集中出水的点注浆，一般围岩条件较好，范围小，注浆压力较一般径向注浆大。
（10）径向注浆结束后，应观察注浆效果，或采取钻孔取芯法对注浆效果进行检查，当围岩出水
量减少到预期控制出水量时，可结束注浆。当采取钻孔取芯法对注浆效果进行检查时应符合下列规定：
①测定检查孔出水量。
②检查孔的数量不宜少于注浆孔总数的5%，且不宜少于3个。
③注浆检查孔应封填密实。
（11）注浆过程中应进行监测，当发生围岩或支护结构变形超过允许值、地表隆起或注浆浆液窜
出地表等异常情况时，可采取下列措施：
①停止注浆，分析原因。
②降低注浆压力、采用间歇注浆。
③改变注浆材料、调整工艺和参数。
④调整注浆方案，改变注浆材料。
⑤加强支护措施。
（12）当隧道开挖前方发现水体，可能出现涌水时，可采用超前围岩注浆堵水，超前探孔排水、
坑道排水等封堵地下水、降压排水措施。
（13）在需采取超前注浆堵水的地段，应根据前方围岩地质条件、水文地质条件、施工条件等，
选择采用超前全断面帷幕注浆、超前周边注浆和超前局部注浆。
在地下水丰富地段，排水后可能对周边工农业用水、生活用水影响较大时，或排水可能挟带泥沙
引起开挖面失稳、地面沉陷时，或出水量和出水压力影响施工安全时，需采取超前注浆堵水措施。
（14）超前注浆堵水施工应符合下列规定：
②注浆钻孔深度应不小于设计要求，且应与地下水体连通。
③注浆压力、浆液的胶凝时间应根据现场试验确定。
④注浆作业面与注浆堵水段之间应有足够的地层安全防护厚度，当围岩稳定性较差时，应设止浆
墙。
⑤止浆墙应为现浇混凝土墙，厚度不应小于0.8m。
⑥注浆管管口应连接闸阀，孔口应设止浆塞，止浆塞应能承受注浆终压的要求。
⑦注浆前应检查注浆设备，并试运转正常。
⑧注浆施工过程中，无关人员应撤离现场，孔口前端不得站人。
⑨注浆施工过程中，应对孔位、孔径、孔深、浆液配比、注浆压力、注浆量、跑浆、串浆、终止
注浆参数等进行记录。
⑩注浆后应对注浆效果进行检查，检测孔应不少于3个，未达到设计预期应补孔注浆。
①注浆强度达到设计强度70%后，且检查孔出水量和压力满足设计时方可进行隧道开挖.
超前注浆堵水包括超前帷幕注浆堵水、超前周边注浆堵水和超前局部注浆堵水。超前帷幕注浆堵
水的横向范围，一般是隧道开挖前方开挖半径的2～3倍的全部区域；超前周边注浆堵水的横向范围，
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一般是隧道开挖前方开挖轮廓线至开挖半径的2～3倍的区域；超前局部注浆堵水一般只针对开挖前
方渗水管道的局部区域。
（五）隧底加固措施
（1）隧道底部采用预制桩、钢管桩、旋喷桩等进行加固时，应符合相关现行规范要求。
（2）隧道底部采用小导管注浆加固时，小导管应垂直于基底开挖设计轮廓线，小导管管壁应留
出浆孔，管内应注满砂浆，钢管外露端应与仰拱钢架焊接牢固。
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