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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
第八节 不良地质和特殊性岩土地段隧道施工
本节内容：
一、一般规定
二、富水软弱破碎围岩
三、岩溶地段
四、采空区地段
五、瓦斯地段
六、软岩大变形段施工技术规定
七、岩爆地段
八、黄土地段
一、一般规定
（1）不良地质和特殊性岩土地段隧道施工前应编制专项施工方案，专项施工方案应包括：应急
预案、地质预报方案、监控量测方案。施工过程中实际与设计不符时，应及时调整。
二、富水软弱破碎围岩
（2）富水软弱破碎围岩隧道施工宜选用超前注浆加固、超前小导管、超前大管棚等辅助工程措
施。
（6）富水软弱破碎围岩隧道开挖应采用先治水、加固，后超前支护、再开挖的施工顺序。
（7）富水软弱破碎围岩隧道二次衬砌应尽早施作。
三、岩溶地段
（3）岩溶地区隧道在接近溶洞时，开挖施工应符合下列规定：
①宜采用分部开挖，当溶洞出现在隧道一侧，应先开挖该侧，待初期支护完成后，再开挖另一侧。
在Ⅱ~Ⅲ级围岩中，仅出现稳定性较好的小溶洞、溶隙时，可采用全断面法开挖。
②应严格控制开挖循环长度，每循环炮眼钻孔宜多打眼、打浅眼。多打眼、打浅眼、控制每循环
开挖进尺，是为控制单响装药量，以减少爆破振动。
④应严格控制单段最大爆破药量，控制爆破振动。
（8）充填溶洞施工应符合下列规定：
①应根据溶洞规模等条件决定是否清理充填物，溶洞规模较大时不宜清理充填物。
②应采取超前支护和预加固处理措施。
③应采用分部法开挖。
④隧道底部承载力不足时，可采用桥梁跨越、换填、打桩等措施。
⑤应对地下水进行引排、疏导。
⑥应配备应急处置物资、设备和器材。
五、瓦斯地段
瓦斯在煤矿采煤作业和隧道施工中有四大危害：
一是可以燃烧，在瓦斯浓度低于5%时，遇火能在火焰外围形成燃烧层；
二是会爆炸，空气中瓦斯含量为5%～16%时，遇火会引起爆炸；三是浓度过高，当矿内空气中瓦
斯浓度超过50%时，能使人因缺氧而窒息死亡；
四是会发生煤（岩）与瓦斯突出，摧毁、堵塞巷道，可引起人员窒息死亡、甚至瓦斯爆炸。
（1）瓦斯隧道施工组织应符合下列规定：
①瓦斯隧道开工前，应编制瓦斯隧道专项施工方案和应急预案，并应严格遵照执行。
②应坚持“加强通风、勤测瓦斯、严控火源”的基本原则。
④对进入现场的所有人员进行安全培训。瓦检员、爆破员、电工、焊工等应持证上岗。
⑤编制瓦斯隧道工程施工阶段安全风险评估报告，开展应急预案演练。
（2）瓦斯工区钻爆作业应符合下列规定：
①工作面附近20m以内风流中甲烷浓度必须小于1%。
应采用湿式钻孔。
炮孔深度不应小于0.6m，岩层最小抵抗线不得小于0.3m，煤层最小抵抗线不得小于0.5m。装药
前炮孔应清除干净。
②低瓦斯工区、高瓦斯工区和煤（岩）与瓦斯突出工区必须采用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管；
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低瓦斯煤层应采用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药；高瓦斯煤层应采用安全等级不低于三级的煤
矿许用炸药；煤（岩）与瓦斯突出工区揭露和穿过煤层时，应采用安全等级不低于三级的煤矿许用含
水炸药。
③应使用煤矿许用瞬发电雷管、煤矿许用毫秒延期电雷管、数码雷管，严禁使用秒及半秒级电雷
管及火雷管，不应使用普通导爆索。使用毫秒延期电雷管时，最后一段延期时间不得超过130ms，应
采用连续装药方式，雷管安放在最后一节炸药中，不得反向装药。
④起爆电源必须使用防爆型起爆器。起爆器应安装在新鲜风流中，起爆器20m以内风流中瓦斯浓
度必须小于1.0%。
起爆器与开挖面距离应根据爆破安全距离、预计煤（岩）与瓦斯突出强度、通风系统等，在施工
方案中确定。同一开挖面不得同时使用两台及以上起爆器起爆。
⑤爆破网络必须采用绝缘母线单回路爆破，严禁利用轨道、金属管、金属网、水或大地等作为爆
破回路，严禁将毫秒电雷管和瞬发电雷管接入同一串联网路中混合使用。
⑥装药作业应符合《公路隧道施工技术规范》（JTG/T3660—2020）第7.4.11条规定，炮孔封堵
不严或不足时，不得进行爆破。
⑦高瓦斯围岩和煤（岩）与瓦斯突出工区每次爆破至少通风30min后，其他工区每次爆破至少通
风15min后，应由瓦检员、放炮员、安全员一同进入工作面进行验炮工作，检查通风、瓦斯、煤尘、
瞎炮、残炮等情况，遇到问题应立即处理。
在确认甲烷浓度小于0.5%，二氧化碳浓度小于1.5%后，方可由瓦检员通知电工送电，方可允许
施工人员进入工区开挖工作面作业。
（4）半煤半岩段与全煤层段的开挖、支护、衬砌施工应符合下列规定：
①在开挖过程中每循环进尺不宜超过1m。
②全煤层中应采用湿式钻孔，应少钻孔、少装药；半煤半岩层中掘进应在岩石炮孔中装药，煤层
需爆破时应采用松动爆破。爆破后应及时施作喷射混凝土封闭瓦斯。
③仰拱应及早施工，应使拱、墙、仰拱衬砌形成闭合整体。
④煤层地层设防段的二次衬砌背后所有空隙应充填密实。
（5）瓦斯工区施工通风应符合下列规定：
③高瓦斯工区长度大于1500m时，施工通风宜采用巷道式。瓦斯隧道各掘进工作面必须独立通风，
两个工作面之间不应串联通风。
④瓦斯工区所需风量，应按爆破排烟、同时工作的最多人数、作业机械及瓦斯绝对涌出量分别计
算，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值。应将洞内各处的甲烷浓度稀释到0.5%以下。
⑤对瓦斯易于积聚处应采用空气引射器、气动风机、局部通风机等设备实施局部通风，风速不宜
小于1m/s。
⑥施工期间应连续通风，因故障停风时，必须立即撤出人员、切断电源。恢复通风前，必须检测
风机及其开关地点附近10m以内甲烷浓度，符合规定后方可启动风机。
⑧瓦斯工区内使用的局部通风机、射流风机应采用矿用防爆型。低瓦斯工区、高瓦斯工区和瓦斯
突出工区应实行专用变压器、专用开关、专用线路供电、风电闭锁和瓦电闭锁。
⑨应采用抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖工作面的距离应小于5m，风管安装应平顺，接头严
密，每100m平均漏风率不应大于2%。
（7）瓦斯监测与管理应符合下列规定
③高瓦斯工区应严格按表5-43规定的甲烷浓度实行分级管理，甲烷浓度超限时应采取相应的瓦
斯防治措施。
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（8）瓦斯隧道电气设备与作业机械应符合下列规定：
①高瓦斯工区、煤（岩）与瓦斯突出工区的电气设备应使用矿用防爆型，作业机械应使用矿用防
爆型或采取防爆措施。其他工区的行走机械严禁驶入高瓦斯工区和煤（岩）与瓦斯突出工区。
②低瓦斯工区的电气设备应使用矿用一般型，作业机械可使用普通型。
③微瓦斯工区的电气设备和作业机械可使用普通型。
④高瓦斯工区和煤（岩）与瓦斯突出工区供电应配置两套电源，工区内采用双电源线路，其电源
线上不得分接隧道以外的任何负荷。
（9）瓦斯工区安全管理应符合下列规定：
①任何人员进入隧道前应在洞口外进行登记并接受检查。
②严禁携带烟草及点火物品、手机、钥匙等违禁物品进入隧道。
③严禁穿戴易于产生静电的化纤服装等进入瓦斯工区。
④进入高瓦斯工区和煤（岩）与瓦斯突出工区的作业人员应携带个人自救器。瓦斯工区内严禁擅
自动火作业，对易燃、可燃物应进行严格控制与管理。铲装石渣前应将石渣浇湿，铲装作业时不得产
生火花。
⑤通风用的风筒、风道、风门和风墙等设施，应保持密闭、固定牢固，应派专人维修和保养，不
得频繁开启风门。
⑥装药前、爆破前和爆破后，爆破工、瓦检员、安全员应同时检查，也就是通常的“一炮三检”
“三人联锁爆破”。
遇有下列情况之一时，未经妥善处理严禁装药或起爆。
A.放炮地点附近20m以内风流中甲烷浓度：微瓦斯超过0.25%、低瓦斯超过0.5%、高瓦斯超过1.0%
时。
B.隧道内通风风量不够，风向不稳或局部有循环风时。
C.炮孔内有异状，温度骤高、骤低，煤岩松散或有显著瓦斯涌出时。
D.炮孔内煤岩粉末未清除干净时。
E.炮孔无炮泥、封堵不足或不严。
⑦在有煤尘爆炸危险地段开挖作业时，除加强通风外，放炮前、后开挖工作面附近20m内应喷雾
洒水。
（12）瓦斯隧道恢复瓦斯工区通风前，应先启动洞外风机，经瓦斯检测浓度不超过1.0%，且洞内
通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度小于0.5%时，方可人工启动洞内通风机，恢复作业。
当通风后经瓦斯检测浓度仍存在超过1.0%时，应制定并采取排放瓦斯的安全措施。
六、软岩大变形段施工技术规定
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（2）开挖和支护应符合下列规定：
①宜采用开挖分部少、可快速闭合的施工方法。分步开挖后，应及时封闭成环。
（3）仰拱宜紧跟掌子面施工，仰拱与掌子面距离一般不超过2倍隧道开挖宽度。
七、岩爆地段
国内隧道工程的实践表明，判断产生岩爆的主要指标有5个方面：
（1）岩石强度Rb≥80MPa。
（2）岩层原始地应力σ₀≥（0.15～0.2）Rb
（3）围岩级别：I、Ⅱ或Ⅲ级。
（4）隧道埋深H≥50m。
（5）岩石干燥无水，呈脆性，节理基本不发育。
满足其中任意三项指标时，即可判定岩爆的存在。
岩爆地段施工应符合以下规定：
（3）针对不同岩爆级别的隧道段，应采取相应技术措施。
①微弱岩爆地段，可洒水浇湿开挖面。
②中等岩爆地段，可在拱部及边墙开挖线以外100～150mm范围内，通过钻孔喷灌高压水。
③强烈岩爆地段，可先开挖15～30m²的小导洞，使岩层中的地应力得到部分释放，再扩挖导洞至
隧道轮廓。
（4）岩爆隧道施工应采取防范岩爆发生措施，并应符合下列规定：
①开挖宜短进尺循环，每循环进尺宜为1.0～2.0m。
②应采用光面爆破技术，使隧道开挖周壁圆顺；同时应严格控制单段最大爆破药量。
③对岩爆强烈的开挖面，应按设计施工超前锚杆锁定前方围岩。
④拱部及边墙可布置预防岩爆锚杆。锚杆长度宜为2m、间距0.5～1.0m，并宜与网喷钢纤维混凝
土联合使用。
⑤可采取在岩壁切槽的方法释放应力，降低岩爆强度。
⑥可打超前应力释放孔。
⑦可在超前应力释放孔中进行松动爆破。
⑧可喷洒高压水，或（和）钻孔注水或化学溶剂。
⑨可选择合适的开挖断面形式，改善围岩应力状态。
⑩可采用受力及时的摩擦型锚杆、喷射50～80mm厚的钢纤维混凝土，进行支护。
台车、装渣机械、运输车辆宜加装防护钢板。
应在台车上装设钢丝防护网。
⑪八、黄土地段
（⑫1）黄土隧道的施工应采用机械挖掘，不宜采用钻爆法施工。
（2）根据隧道断面大小、埋深等情况，黄土隧道的施工宜采用环形开挖留核心土法、双侧壁导
坑法、中隔壁法等分部开挖法。不得采用长台阶法、中导洞超前法等分部独进开挖方法。
（3）黄土隧道施工防排水应符合下列规定：
①应采取“严防进入，加快排出”的原则，在雨季前按设计做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统。
排水沟及其施工缝、变形缝应采取防止渗水措施。
②应在雨季前做好隧道洞门。
③对地表冲沟、陷穴、排水沟、地表裂缝等应封闭，并采取回填夯实、填土反压、改变地表水径
流等措施，将水排至隧道范围以外。
④应控制施工用水下渗。
⑤地层含水量大时，上台阶宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外，防止浸泡
拱脚。
⑥可采用井点降水等措施将地下水位降至隧道衬砌底部以下，保证施工顺利进行。
⑦雨季施工应采取可靠措施确保施工安全。
⑧对有明显流向和稳定补给的地下水，应采取截水导坑或者封堵措施，防止隧道开挖后出现大量
涌水。
（4）黄土隧道开挖应符合下列规定：
①施工中应严格遵循“管超前、短进尺，强支护、早封闭、勤量测”的施工原则。
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②应根据隧道开挖断面的大小选择合理的开挖方法。墙脚、拱脚应预留300mm人工开挖，严禁超
挖。
③根据不同围岩级别、含水率和自稳情况，开挖循环进尺可采用0.5～1.5m。
④基底承载力不足时，宜采用树根桩、锁脚锚杆、灰土挤密桩、注浆、换填等处理措施加固隧道
基底。
（5）黄土隧道的初期支护施工应符合下列规定：
②掌子面不能自稳时，开挖后应立即对隧道周边及掌子面进行喷射混凝土封闭，并及时施作锚杆、
钢筋网及钢架。
④锚杆宜采用煤矿螺旋干钻成孔，宜采用药包式或早强砂浆式锚杆。
⑥不得在喷射混凝土前用水冲洗开挖面。
⑦喷射混凝土时，宜分多次复喷至设计厚度。
（6）黄土隧道二次衬砌施工应符合下列规定：
②仰拱应超前，并应一次灌注成型，仰拱距离掌子面宜控制在20～30m以内。
③拱墙二次衬砌应整体灌注。
（7）黄土隧道衬砌完成后，应对施工缝、沉降缝、洞口路基过渡段布置水准测点，并定期进行
水准监测。监测资料应编入竣工文件。
（8）黄土隧道宜采用耳墙式翼墙洞门，以减少地表水对坡面与洞门衔接处的冲刷。湿陷性黄土
地基上的隧道洞门，应根据黄土物理力学性质对端、翼墙地基采取相应的措施。可采用30%白灰和70%
炉渣混合料在深度1.0～1.5m范围内换填夯实。
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