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环球网校一级建造师《公路工程管理与实务》新考纲精讲
【知识点】隧道支护与衬砌
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一、超前支护 4
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遇到软弱破碎围岩时，其自支护能力比较弱。经常采用的超前支护措施有超前锚杆、插板、超
微
系
前小导管、管棚及围岩预注联浆加固等。
题
选用应视围岩条件、押涌水状况、施工方法、环境要求等情况而定。经过充分的技术经济比较，
准
选用一种或几种措施进精行治理。
（一）超前锚杆（型钢、小钢管）施工技术要点 8
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主要适用于地下水较少的软弱破碎围岩的隧道工程中，如土砂质地层、4 9弱膨胀性地层、流变性
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较小的地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋无显著偏压的隧道等，也适宜于采用中小型机械使
微
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用。 联
一
超前锚杆宜采用早强砂浆锚杆，锚杆可用不小于Φ22的热轧唯带肋钢筋。
（二）管棚施工技术要点
主要适用于围岩压力来得快、来得大、对围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围
岩隧道，如土砂质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋有显
著偏压等围岩的隧道中。
在一般无胶结的土及砂质围岩中，可采用插板封闭较为有效；
在地下水较多时，可利用钢管注浆堵水和加固围岩。
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【拓展】管棚超前支护施工流程：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。
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管棚钢管直径一般为Φ70～180mm。
大管棚：直径大于Φ89mm。
中管棚：直径小于Φ89mm。
短管棚：长度小于10m。
长管棚：长度为10～40m，直径较粗。
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一次超前量小，基本上与开挖作业交替进行，占用循环时间较大，钻孔安装或顶入安装
短管棚
较容易。
一次超前量大，单次钻孔或打入长钢管的作业时间较长，但减少了安装钢管的次数，减
长管棚
小了与开挖作业之间的干扰。
三、超前小导管注浆施工技术要点
不仅适用于一般软弱破碎围岩，也适用于地下水丰富的松软围岩。对在围岩条件特别差而变形又
严格控制的隧道施工，常作为一项主要的辅助措施，与管棚结合起来加固围岩。
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小导管一般采用直径Φ 32～50mm钢管，常用Φ42mm钢管，管长一般3～5m。
自进式注浆锚杆（迈式锚杆 ）是将超前锚杆与超前小导管注浆相结合的一种超前措施，在小导管
的前端安装了一次性钻头，钻孔和 顶管同时完成，缩短了导管的安装时间，尤其适用于钻孔易坍塌的
地层。
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系
四、预注浆加固围岩施工技术要点 联
一
预注浆一般可超前开挖30～50m，可以形成有相当厚度 的和较唯长区段的筒状加固区，从而使得堵
水的效果更好，也使得注浆作业的次数减少，它更适用于有压 地下水及地下水丰富的地层中，也更
适用于采用大中型机械化施工。
预注浆加固围岩有洞内超前注浆、地表超前注浆和平导超前注浆。
浅埋隧道：从地表向隧道所在区域打辐射状或平行状钻孔注浆；
深埋长大隧道：可设置平行导坑，由平行导坑向正洞所在区域钻孔注浆。
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【例题·单选】下列隧道支护手段中，属于超前支护的是（ ）。【2021】
A.径向注浆
B.管棚
C.锁脚锚杆
D.钢支撑
【答案】B
【解析】隧道施工过程中，当遇到软弱破碎围岩时，其自支护能力是比较弱的，经常采用的超前
支护措施有超前锚杆、插板、超前小导管、管棚及围岩预注浆加固等。
二、初期支护
（一）喷射混凝土
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喷射混凝土按施工工艺分为干喷1、潮喷和湿喷。
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1.干喷法：喷射速度大，粉信尘3污染及回弹情况较严重，质量不稳定，已禁止使用。
微
2.潮喷法：与干喷法相比系，上料、拌和及喷射时的粉尘少，潮喷混凝土强度可达到C20。
联
3.湿喷法：粉尘和回弹题量少，喷射混凝土的质量容易控制，对喷射机械要求较高，机械清洗和故
押
障处理较麻烦。施工现场准湿喷法使用得较多。
精
4.喷射混凝土的材料规定
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（1）应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 9 1
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（2）粗集料应采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径 不宜大于12mm。细信集3料应采用坚硬耐久的中砂
微
或粗砂，集料级配宜采用连续级配。 系
联
（3）应选择速凝效果好、对喷射混凝土强度和收缩影响小的速一凝剂，其初凝时间应不大于3min，
唯
终凝时间应不大于12min。
5.喷射混凝土作业应符合：
（1）宜采用湿喷工艺。
（2）应直接喷在围岩面上，与围岩密贴，受喷面不得填塞杂物。
（3）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。
（4）应分段、分片、分层由下而上顺序进行喷射，拱部喷射混凝土应对称作业。
（5）初喷混凝土厚度宜控制在20～50mm。岩面有较大凹洼时，可结合初喷找平。
（6）复喷根据喷射混凝土设计厚度、喷射部位和钢架、钢筋网设置情况，可采用一次作业或分
层作业。拱顶每次复喷不宜大于100mm。边墙每次复喷厚度不宜大于150mm。复喷最小厚度不宜小于
50mm。
（7）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。
（8）未掺入速凝剂的混合料存放时间不宜大于2h。
（9）喷射喷嘴宜垂直岩面，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
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调整。
（10）不得挂模喷射。
（11）喷射混凝土回弹物不得重新作喷射混凝土材料。
6.喷射混凝土养护应符合：
（1）喷射混凝土终凝2h后应进行养护，养护时间不应小于7d。
（2）隧道内环境日均温度低于+5℃时不得洒水养护。
7.冬期施工应符合：
（1）喷射混凝土作业区的气温不宜低于+5℃。
（2）结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业。
（3）喷射混凝土强度未达到6MPa前不得受冻。
（4）喷射混凝土在洞内拌和时，喷射混凝土材料应提前运进洞内。
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（二）锚杆 微
系
锚杆种类有砂浆锚杆、联药卷锚杆、中空注浆锚杆、自进式锚杆、组合中空锚杆和树脂锚杆等。
题
按照锚固形式可划分押为全长粘结型、端头锚固型、摩擦型和预应力型四种。
准
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1.锚杆钻孔施工应符合：
（1）锚杆孔宜采用锚杆钻孔机或（多臂） 钻孔台车钻孔。
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（2）系统锚杆钻孔方向应为设计开挖轮廓线方向，垂直偏差不宜大于20°。
（3）锚杆钻孔直径应大于锚杆杆体直径15mm。
（4）钻孔深度应满足设计要求，与设计锚杆长度允许偏差为±50mm。
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2.砂浆锚杆安装施工规定：
（1）锚杆外露端应加工120～150mm的螺纹，锚杆前端应削尖。
（2）应配有止浆塞、垫板和螺母等配件。
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（3）锚杆砂浆应拌和均匀 ，随拌随用，已初凝的砂浆不得使用。
（4）锚杆孔灌浆时，灌浆管 应插至距孔底50～100mm处，并随砂浆的灌入缓慢、匀速拨出。
（5）灌浆后应及时插入锚杆杆体，锚杆杆体插到设计深度时，孔口应有砂浆流出。孔口无砂浆
流出或杆体插不到设计深度时，应将杆体拔出，清孔，重新安装。
（6）应及时安装止浆塞。
（7）砂浆终凝后应及时安装垫板、螺母 ，垫板应紧贴岩面，垫板与岩面不平整接触时，应用砂
8
浆填实。螺母应拧紧。
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3.药包锚杆安装施工规定： 8
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（1）药包应进行泡水检验。 微
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（2）不应使用受潮结块的药包。 联
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（3）药包砂浆的初凝时间应不小于3min，终凝时间应 不大于唯30min。
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（4）药包宜在清水中浸泡，随用随泡。
（5）锚杆插到设计深度时，孔口应有浆液溢出。孔口无浆液流出或杆体插不到设计深度时，应
将杆体拔出，清孔，重新安装。
（6）锚杆应安装垫板并拧紧螺母。
4.中空锚杆安装施工规定：
（1）中空锚杆应有锚头、止浆塞、中空杆体、垫板、螺母等配件。
（2）插入中空锚杆后，应安装止浆塞。止浆塞应留有排气孔。
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（3）应对锚杆中孔吹气或 注水疏通。
（4）待排气孔出浆后，方可停 止注浆。
（5）浆体终凝后应安装垫板，拧 紧螺母。
5.锁脚锚杆安装施工规定：
（1）应在钢架安装就位后立即施作。
（2）安装位置应在钢架连接钢板以上100～ 300mm,采用型钢钢架时设于钢8架两侧；采用格栅钢架
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时设在钢架主筋之间。
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（3）锁脚锚杆杆体可采用螺纹钢或钢管，采用钢管时管内应注满砂浆。
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（4）锁脚锚杆外露头与型钢钢架焊接时，可采用U形钢筋辅助焊接。
（5）上部台阶锁脚锚杆砂浆强度达到设计强度 70%，方可进行下一台阶开挖。
（6）锚杆孔内注浆应密实、饱满，浆体强度不应低于M20。
在围岩破碎、地下水发育地段，开挖支护后，沿初期支护表面径向设注浆管，径向注浆加固地
层。一般注浆管长度为3～5m，注浆管可代替系统锚杆。
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（三）钢支撑
钢支撑承载能力大，常常用于 软弱破碎或土质隧道中，多与锚杆、喷射混凝土等共同使用。
钢支撑按其材料的组成可分为钢拱 架和格栅钢架。
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1.钢拱架
钢拱架是工字钢或钢轨制造而成的刚性拱架。刚度和强度大，可作临时支撑并单独承受较大的围
岩压力，也可设于混凝土内作为永久衬砌的一部分。
钢拱架的最大特点是架设后能够立即承载。多设在需要立即控制围岩变形的场合，在Ⅴ、Ⅵ级软
弱破碎围岩中或处理塌方时使用较多。
钢拱架与围岩间的空隙难以用喷射混凝土紧密充填，与喷射混凝土粘结也不好，导致钢拱架附
近喷射混凝土易出现裂缝。
2.格栅钢架
格栅钢架是由钢筋经冷弯成形后焊接而成。
格栅钢架能够很好地与喷射混凝土一起与围岩密贴，喷射混凝土能够充满格栅钢架及其围岩的空
隙，且能和锚杆、超前支护结构连成一体，支护效果好。
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（四）锚喷支护
在隧道工程中使用最多的组合形式是锚杆加喷射混凝土、锚杆加钢筋网再加喷射混凝土、钢架
加锚杆加钢筋网再加喷射混凝土。
钢筋网及钢拱架要被喷射混凝土所包裹、覆盖，即喷射混凝土要将钢筋网和钢拱架包裹密实。
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【拓展】设有系统锚 杆的地段，系统锚杆宜在下一循环开挖前完成。
1.无钢架地段，锚杆在 初喷混凝土、挂钢筋网后施作，或在初喷混凝土、挂钢筋网、复喷后施作。
2.有钢架地段，锚杆在初喷混凝土、挂钢筋网、立钢拱架、复喷混凝土后施作。
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三、模筑混凝土衬砌
复合式衬砌中的二次衬砌，除了起饰面和增加安全度的作用外，也承受了在其施工后发生的外部
水压、软弱围岩的蠕变压力、膨胀性地压，或者浅埋隧道受到的附加荷载等。
模筑混凝土衬砌的施工技术要点如下：
衬砌施工顺序，多采用由下到上、先墙后拱的顺序对称连续浇筑。在隧道纵向，则需分段进行，
分段长度一般为 8～12m。在全断面开挖成形或大断面开挖成形的隧道衬砌施工中，则应尽量使用金
属模板台车灌注混凝土整体衬砌。
（一）衬砌施工的准备工作
1.整体移动式模板台车
整体移动式模板台车采用大块曲模板、机械或液压脱模、背附式振捣设备集装成整体。缩短立模
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时间，墙拱连续浇筑，加快衬砌施工速度。
模板台车的长度即一次模筑段长度，应根据施工进度要求、混凝土生产能力和浇筑技术要求以
及曲线隧道的曲线半径等条件来确定。
2.衬砌模板施工
（1）混凝土衬砌模板及支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性，模板不凹凸，支架不偏移、
不扭曲；保证混凝土成形规整，满足多次重复使用，不变形。
（2）浇筑模板混凝土前应将模板内的杂物、积水和钢筋上的油污清除干净；钢模板应涂隔离剂，
木模板应用水湿润；模板接缝不应漏浆8 。
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（3）在涂刷模板隔离剂时，不4应污染钢筋。
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3.主洞模板施工
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（1）隧道主洞模筑混凝联土衬砌施工宜采用全断面衬砌模板台车。
题
（2）全断面衬砌模板押台车支架应有足够的强度和稳定性，便于整体移动、准确就位。
准
（3）衬砌模板应精表面光滑、接缝严密，有足够的刚度。
（4）全断面衬砌模 板台车模板应留振捣窗，不宜小于0.45m×0.45m。
（5）全断面衬砌模板台 车就位应以隧道中线为准，按路线方向垂直架设。
（6）顶模设置通气孔、注 浆管。
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4.特殊洞室模板施工
（1）对车行横洞、人行横洞、紧急停车带等特殊洞室，宜采用移动式模架和拼装模板施工。
（2）采用拼装模板施工时，应采用先墙后拱或全断面浇筑，不得采用先拱后墙浇筑。
（3）拱架、支架应与隧道中线垂直方向架设；拱架（包括模板）高程应预留沉落量，施工中应
随时测量、调整。
（二）混凝土施工
1.混凝土配合比
（1）混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，调整配合比。
（2）衬砌采用防水混凝土时，可采用防水水泥或掺加增强密实性的外加剂。
（3）冬期施工的混凝土可掺加引气剂。
2.混凝土搅拌
衬砌混凝土应采用强制式混凝土搅拌机搅拌。
3.混凝土运输
（1）运输过程中，应保待均匀性，不应产生分层、离析、洒落及混入杂物等现象，如出现分层、
离析现象，应对混凝土拌合物进行二次快速搅拌。
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（2）严禁在运输过程中向混凝土拌合物中加水。
（3）运送到浇筑地点后，应按规定检测其坍落度。
4.混凝土浇筑
（1）应采用混凝土输送泵送料入模、均匀布料。
（2）混凝土应从两侧边墙向拱顶、由下向上依次分层对称连续浇筑，两侧混凝土浇筑高差不应
大于1.0m，同一侧混凝土浇筑面高差不应大于0.5m。
（3）拱、墙混凝土应一次连续浇筑，不得采用先拱后墙浇筑，不得先浇筑矮边墙。
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5.混凝土振捣
宜采用附着式和插入式振捣相 结合的方式振捣。
6.混凝土养护
（1）混凝土养护时间不得少于7d。
（2）掺加引气剂或引气型减水剂时，混凝土养护时间不得少于14d。
（3）隧道内空气湿度不小于90％时，可不进行洒水养护。
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（三）仰拱衬砌、仰拱回填和垫层施工 1
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1.仰拱混凝土衬砌应先于拱墙混凝土衬砌施工，超前距离，一般不宜大于拱墙混凝土衬砌浇筑循
环长度的2倍。
2.仰拱初期支护喷射混凝土及仰拱填充混凝土不得与仰拱衬砌混凝土一次浇筑。
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3.仰拱衬砌混凝土应整幅一微次浇筑成形，不得左右半幅分次浇筑；一次浇筑长度不宜大于5.0m。
系
4.仰拱和仰拱填充混凝联土应在其强度达到 2.5MPa 后方可拆模。
题
5.仰拱、仰拱填充和押垫层混凝土浇筑宜采用插入式振捣器振捣密实。
准
6.仰拱填充和垫层精混凝土强度达到设计强度 100%后方可允许运渣车辆通行。
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四、公路隧道施工安全步距
1.隧道安全步距是指隧道仰拱或二次衬砌到掌子面的安全距离，安全步距主要由隧道围岩级别
决定。
2.仰拱与掌子面的距离，Ⅲ级围岩不得超过 90m，Ⅳ级围岩不得超过 50m，Ⅴ级及以上围岩不得
超过 40m。
3.软弱围岩及不良地质隧道的二次衬砌应及时施作，二次衬砌距掌子面的距离Ⅳ级围岩不得大于
90m，Ⅴ级及以上围岩不得大于 70m。
五、隧道逃生与救援
1.不得挪用救援物资及救援设备。进行定期检查、维护和更新。
2.必须事先规划逃生路线，并在隧道适当位置设置避难、急救场所。
3.隧道内交通道路及开挖作业等重要场所必须设置安全应急照明和应急逃生标志。
4.隧道施工应建立兼职救援队伍。
5.施工过程中应加强通风效果检测，供水供电管道、线路应通畅，同时应设置备用设备和备用电
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6.软弱围岩隧道开挖掌子面至二次衬砌之间应设置逃生通道，随开挖进尺不断前移，逃生通道
距离开挖掌子面不得大于20m。内径不宜小于0.8m。
【例题·案例节选】【2021】
【背景资料】
某高速公路分离式隧道，左洞起讫桩号为ZK4+120～ZK5+435，右洞起讫桩号为YK4+125～YK5+445，
隧道围岩等级为Ⅲ、Ⅳ级。K4+450～K4+455（ZK4+440～ZK4+475）、K4+525～K4+345（ZK4+540～ZK4+565）
为低瓦斯地段，采用复合式衬砌结构，其初期支护施工的主要内容包括：①初喷混凝土；②打设锚杆；
③架立钢架；④挂钢筋网；⑤复喷混凝土。
【问题】根据初期支护施工的主要8内容，写出正确的初期支护施工顺序（用编号表示）
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【参考答案】 4
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初期支护排序：①-④-③-⑤-②。
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【例题·案例节选】【2019】
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【背景资料】
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某施工单位承建一分离式双向四车道高速公路山岭隧道工程，起讫桩号为K19+720～K20+200，全
精
长480m。施工过程中发 生了如下事件：
……
事件三：施工单位在Ⅳ级 围岩段初期支护施工作业时，采用了钢拱架型式的钢支撑。
事件四：施工单位在进行仰拱 施工作业时，采取了如下做法：
①Ⅳ级围岩的仰拱距掌子面的距离为55±4m，Ⅴ级围岩的仰拱距掌子面的距离为45±4m；
②仰拱施工采用左右半幅分次浇筑 方式。
【问题】
1.事件三中，按材料的组成还可以采取哪种型式钢支撑。
2.逐条判断事件四中的做法是否正确，并改 正。
1
7 8
9
【参考答案】 8 4
信
3
1.按材料的组成还可以采取格栅钢架型式的钢支撑 。 微
系
2.①错误。改正：仰拱与掌子面的距离，Ⅳ级围岩不 得超过50m联，Ⅴ级及以上围岩不得超过40m。
一
②错误。改正：仰拱施工应整幅一次浇筑成形，不得左 右半幅唯分次浇筑。
【例题·案例节选】【2023】
【背景资料】
某双向四车道高速公路山岭隧道，全长1850m，地质岩性主要为强风化至弱风化花岗岩，节理较
发育，地下水较丰富，穿越区域发育一条断层破碎带。
施工过程中发生以下事件：
……
事件二：项目部根据本工程情况和相关规定制定了隧道施工安全步距如下：
①仰拱与掌子面的距离，Ⅲ级围岩不得超过90m，IV级围岩不得超过60m，V、Ⅵ级围岩不得超过
30m；
②软弱围岩及不良地质隧道的二次衬砌应及时施作，二次衬砌距离掌子面IV级围岩不得超过90m，
V、Ⅵ级围岩不得超过70m。
【问题】逐条判断事件二中施工单位制定的安全步距是否正确，若不正确写出正确的答案。
【参考答案】
①不正确。改正：仰拱与掌子面的距离，IV级围岩不得超过50m。
②正确。
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