隧道地层开挖完成后，出现岩壁的临空面，改变了围岩的应力状态，岩壁产生了趋向隧道内的变形，随着应力的增长，超过隧道围岩强度时，围岩产生失稳。 隧道衬砌（初衬）
隧道喷锚支护 采用喷锚支护可以发挥围岩的自承能力，有效地利用了净空，提高了作业的安全性和效率，能够适应软弱岩层和膨胀性岩层的开挖，可以整治隧道围岩的塌方、衬砌的破裂。 锚杆作用：1、支撑围岩、限制约束围岩变形，并向表层围岩施加压力从而使二轴应力的围岩实现三轴应力的稳定状态，阻止围岩应力的衰减；2、加固围岩的作用，将节理发育的围岩和松动的围岩形成整体，成为隧道外围的加固带。3、提高围岩的层间摩阻力，用锚杆群能把数层围岩联接在一起，形成层状组合梁；4、悬吊作用，为了防止个别不稳定围岩掉落，将其用锚杆和稳定围岩相联接固定，防止失稳。（挤压串悬） 喷射混凝土：利用湿喷或干喷机把掺有细骨料的混凝土以适当的压力喷射到洞壁，迅速固结形成的支护形式。作用：1、支承围岩的作用；2、防止不稳定块体的滑塌；3、填平补强围岩，使围岩的破裂面粘合，一起发挥围岩的咬合作用。4、覆盖保护作用，形成防风化和隔水的保护层，避免裂隙中的填充物流失；5、阻止周围的围岩松动，其紧跟隧道掘进，对周边围岩进行支护，早期强度高，防止围岩松动塌落；6、分配外力，通过喷射混凝土把外力传递给锚杆，钢拱架共同承担外力的作用。（粘结成体保护分力） 钢支撑结合喷锚支护 钢支撑与锚喷支护的原理不同，钢支撑是被动支撑来维持围岩的稳定。二者结合是现在隧道支护常用的方式。 
矩形钢格栅一般用在钢拱架间补强，三角形钢格栅本身类似钢拱架的作用，可以和混凝土共同作用形成支撑。
二衬 隧道要满足耐久性、稳定性、美观性等使用功能要求，因此模筑混凝土施工是隧道施工的必备。
施工准备工作
拌和站验收成功，二衬混凝土配合比设计已完成能满足正常施工；2二衬砌模板台车组装完成并验收成功，罐车、混凝土泵等施工机械设备状态良好。3、土工布、防水板、止水带、钢筋等各种材料已经进场且检验报告合格。
初支检测 二衬施工前要确保初期施工合格，需做以下检测：
施工前对隧道净空断面进行检测，对个别欠挖部位进行处理，以满足净空断面要求，隧道不应欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，方容许岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌，整体式衬砌应小于10cm,其他衬砌不应大于5cm。拱脚和拱脚以上1m内断面严禁欠挖。 二衬一般应在围岩和初期支护基本稳定后施工，初期支护变形基本稳定后施工，初期支护变形基本稳定可参考下列条件判断：隧道水平净空变化速度及拱顶或拱底板垂直位移速度明显下降；隧道位移相对值已达到总相对位移量的90%以上。 需对初支背后空洞进行无损检测，若有空洞现象应进行注浆填充，初期支护应无空鼓、裂缝、松酥，表面应平顺，凹凸量不得超过超出±5cm，不符合部分应进行补喷。 初支有渗漏水处，采用回填注浆进行堵水，以保证基面无明显漏水，也可土工布包裹打孔波纹管+防水板，进行纵向排水盲沟（见后图） 对初期支护混凝土表面外露的锚杆头，钢筋尖头等硬物质割除，其处理方法：对钢筋网、管道等凸出部分，先切断，用砂浆抹成弧形，防止戳破防水板；对锚杆突出部分，端头顶预留5mm切断后，用塑料帽进行处理。 （欠挖合规、沉降稳定、表观平顺、无渗水、无外露）
盲管安装 拱部环形排水管与隧道纵向排水管相连。 铺挂复合型防水板
为保证防水板铺挂质量，应先进行试铺定位； 防水板铺设时，先墙后拱，下部防水板要压住上部防水板，小里程方向防水板要压住大里程方向防水板。防水板固定点梅花形布置均匀； 防水板铺设基层平整度（凹槽深度与宽度之比，即D/L大于1/10）； 防水板采用自动爬行热焊机进行焊接，焊接时搭接小于15cm,单条焊缝的有效焊缝宽度不小于15mm； 焊缝检测：往焊缝中间的空气道充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保证15min，压力下降在10%以内，说明焊缝合格，若果压力下降过快，说明未焊好，用肥皂谁涂在焊缝上，有气泡的地方重新焊补。先取一小块防水板除尽两防水板灰尘后，将其至于破损处，然后用手电热熔接。
钢筋加工及安装 注意不要在台车上焊接钢筋，以防引发火灾。台车上多备用灭火器！ 预埋注浆 为防止初支和二衬间有空隙，在二衬浇筑时预埋注浆管，发现有空隙可以注浆处理。每10米左右预留一个； 预埋衬砌综合接地 一般用于高速铁路隧道中，是铁路隧道的主要组成部分，要注意和安装工程的图纸结合施工做预埋。 模板台车就位
定位前对模板表面进行打磨，然后刷脱模剂，要求采用无色透明的脱模剂，脱模剂要均匀涂抹在面板上，严禁局部淤积； 台车模板就位前仔细检查防水板，排水盲管衬砌钢筋预埋件等隐蔽工程并做好记录，台车就位后检查中线及断面尺寸等并做好记录； 台车模板定位采用5点定位法，即：以衬砌圆心为原点建立平面坐标系，通过控制顶模中心点、顶模与侧模的铰接点的底脚点来精确控制台车就位； 台车模板与混凝土搭接不小于10cm,就位检查台车各节点连接是否牢固，有无错动移位情况，模板是否翘曲或扭动，位置是否准确；
其他 1、止水带：分外贴式橡胶止水带和中埋式橡胶止水带
2、拆模：最后一盘混凝土强度达到70%方可拆模，试件同条件养护； 3、台车混凝土浇注：由下向上分层浇注，倾落自由高度不超过2m,台车前后混凝土浇筑高度不大于0.6m,左右混凝土高度不超过0.5m； 隧道的辅助施工技术 包括工作面的辅助施工和其他辅助施工。通过对隧道开挖发现，当隧道通过复杂条件的地质围岩时，由于地质条件的影响，在进行掌子面的掘进之后，往往来不及进行衬砌施工，就开始出现塌方、崩漏，严重威胁工期和人员设备的安全，下面这些措施从增加围岩自承能力，为后续开衬砌提供了时间和保障。
长管棚 一般为了通过浅埋段，或者安全进洞常采用的措施。一般有效距离40m左右。可以一直采用到贯通，但造价较高； 超前小导管配合长管棚 对长管棚偏移，交叉造成的空白区进行补强。利用超前小导管的可视性强，利于掌握方向配合长管棚施工。 一般使用于浅埋段、易产生流变地带、褶皱断裂带甚至是大塌方地段。对工期（一次施做影响工期5-10天左右）和造价影响较大，一般在进洞或大塌方地带选用。 超前小导管注浆施工 在围岩有自承能力时适用，视现场情况而定。 帷幕注浆 出现涌水涌泥地段时，掌子面预留核心土不能满足要求时采用帷幕注浆，一般采用以堵为主，限量排放的原则。通过超前预注浆控制地下水的流量，保证施工安全。注浆范围为开挖轮廓线2米范围。 掌子面注浆：打孔注浆由外向内，同环间隔实施，空口设空口管，并埋设牢固有良好的止浆措施。实施过程不应中断，尽量避免因机械故障导致的停水、停电器材等问题造成的被迫中断。孔深27m左右，注浆开挖断面，在距离导管末端3m左右再次施做止浆墙。通过浆液扩散达到稳固围岩的作用，一般扩散范围2-3m左右，现场通过实验确定。 根据工程地质条件和注浆目的及各种浆液材料的渗透性、渗透系数，注浆材料的选择原则如下：围岩裂隙发育，可注性好的地层，可采用普通水泥浆液或水泥-水玻璃浆液。粉细砂地层（粘土含量低于2%）或围岩裂隙发育一般、可注性一般的地层，可采用超细水泥浆液或TGRM超细双液注浆材料。 注浆量的预估：由于浆液的扩散半径与岩层裂隙很难精密测定，为准备注浆材料，根据隧道工程地质，水文条件和注浆方案及所选择的注浆材料，进行注浆量的估算。注浆量的估算按下式进行Q=Ana(1+β)。Q-注浆总量，A注浆范围围岩体积。N-围岩孔隙率；a-浆液填充系数；β注浆材料损耗系数。
注浆压力计算：注浆压力是注浆施工的重要参数，它关系到注浆施工的质量及是否经济。因此，正确确定注浆压力与合理运用压力有着重要意义。注浆压力与岩层裂隙发育程度、压力、浆液材料的粘度和胶结时间长短等有关。目前均凭借经验确定。通常按如下经验公式计算。 P1＜P＜（3-5）P’ P=P’+0.5-1.5MPa 式中P-设计注浆压力，P’注浆处静水压力 注浆工艺要求：注浆前，在类似地质条件下的岩层中进行注浆实验，初步掌握浆液填充率、注浆量、浆液配合比、凝胶时间、浆液扩散半径、注浆终压指标等；孔口位置准确定位，与设计位置的容许偏差为±5cm，偏角应符合设计要求，每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置应小于30cm; 钻孔与注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔施工；岩层破碎容易造成塌孔或钻孔涌水过大时，应采用前进式注浆，否则采用后退式注浆。设孔口管，孔口管应埋设牢固并有良好的止浆措施，一个孔段的注浆作业一般应连续进行直到结束，不宜中断，应尽量避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断，对于因实行间歇注浆制止串浆冒浆等而有意中断，则应先扫孔至原设计深度后进行停注。 注浆结束标准：单孔结束标准：注浆压力逐步升高至设计终压，并继续注浆10min以上，注浆结束时的注浆量小于20L/min;全段结束标准：所有单孔均符合注浆结束条件，无漏注现象，注浆后涌水量小于1m3/m.d,浆液有效注入范围大于设计值； 通风防尘 隧道的施工通风，主要采用机械通风，按照风道类型和通风机安装位置的不同，机械式通风可分为风管式和巷道式两种。
风管式通风是用软管风道，根据隧道内空气流向的不同又可分为压入式、吸出式、组合式三种形式。 巷道式通风：适用于有平行导坑的长隧道，其特点是通过最前面的横通道，使正洞和平行导坑组成一个循环风流系统，在平导洞口附近安装通风机，将污浊空气由平导吸出，新鲜空气由正洞流入，形成循环风流。 通风计算：通风计算的依据：按洞内同时工作的最多人数计算；按同时爆炸的最多炸药量计算；按内燃机作业废气稀释的需要计算；按洞内容许最小风速计算。通风机的供风量除满足上述计算的需要风量外，一般考虑漏风系数计算（0.8）。Q供=pQ Q-前述计算结果的最大值计算风量。P-漏风系数（0.8）； 防尘的必要性：在隧道施工中，凿岩、爆破、装渣、喷射混凝土多项作业都有粉尘的产生，其中以凿岩和喷射混凝土粉尘最多，必须采取多种措施，把粉尘浓度降低到2mg/m3以下标准。 除尘措施：①湿式凿岩是在钻岩过程中利用高压水湿润粉尘，使其成为岩浆流出炮眼，防止粉尘飞扬；②机械通风是降低洞内粉尘浓度的重要手段，通风可以稀释有害气体浓度给施工人员提供足够的新鲜空气，因此，除爆破后需要通风外，还应保持通风的经常性，这对于消除装渣运输中产生的粉尘是十分必要的。③喷雾洒水和冲刷岩壁，不仅可以消除爆破，出渣所产生的粉尘，而且可以吸收和溶解少量有害气体，并能降低坑道温度，使空气变得干净清爽，也可降低岩爆发生的可能性。⑤个人防护，主要是指带防尘口罩，在凿岩喷射混凝土等作业时佩戴防噪声的耳塞及防护眼镜等。
压缩空气供应 空压机设置不宜距离隧道口距离太远。 压缩空气的计算，空压机的生产能力可以按下式计算：Q=（1+б）KKm∑qm/min,式中б-空压机使用安全系数，电动空压机为1.3~1.5，内燃空压机为1.36-1.6； K~空压机磨损引起效率降低的修正系数，K=1.05~1.1 KM-海拔高度增加引起的耗风量修正系数，4500m以下时，为1.0-1.43（每增加300m,KM增加0.04-0.03）； ∑q—同时工作的各种风动工具耗风量，∑q=Nqk1k2; N –使用台数，q—每台耗风量，m3/min; K1-同时工作系数，凿岩机为1.00-0.65，其他风动工具为1.0-0.55；K2—风动工具磨损系数，凿岩机为1.15，其他风动工具为1.1；  管道的计算：d=20√Qimm
Qi—在管路中通过的压气量m3/min,经验：Φ100-300mm,管壁厚度一般为4-6mm,型号表示Φ108×4.5mm,压风管一般采用无缝钢管，直径根据工作面的需风量计算； 施工给排水
水质要求：凡无臭味不含有害物质的洁净天然水都可以做施工用水，但仍应做好水质化验工作。 给水方式：山上自流水或泉水，河水，钻进取水； 洞内供水：蓄水池一般采用开口水池，水池容积一般根据水源情况为一昼夜用量的1/10-1/2，通常为50-100m3； 洞内供水方式：顺坡施工的排水：向洞内开挖是上坡，因此只需随导坑延伸，在一侧开挖水沟，使水顺坡自然排出洞；反坡排水施工：向洞内开挖为下坡，因此水向工作面汇聚，需要机械排水，排水系统有两种布置方式,分段开挖放坡排水沟，隔开较长距离开挖集水坑； 施工供电与照明
施工用电估算，随着机械化程度的提高，隧道施工耗电量大，负荷集中的特点，在施工现场，电力供应首先根据施工方法，要使用的机械设备等来确定用电总量再来选择合适的电力设备。 S=K（Σp1k1/ηcosΦ.k2+∑p2k3）
S—施工总用电量（kw） K—备用系数，一般取1.05-1.1； Σp1—整个工地动力设备的额定输出功率之和（kw） Σp1—整个工地照明设备的额定输出功率之和（kw） η—动力设备的平均效率，通常取0.85 cosΦ—平均功率因数，采用0.5-0.7； k1—动力设备同时使用的系数； k2—动力负荷系数一般取0.75-1.0 K3-照明用电设备同时使用系数； 供电方式：隧道施工供电方式有自发电和地方电网供电两种； 供电线路的布置及导向选择：⑴线路电压等级，隧道供电电压，一般是三相五线400V/230V。长大隧道可用6-10KV，动力机械的电压标准是380v。地段照明可采用220V，工作地段照明和手持电动工具按规定选用安全电压供电；⑵导线选择，由于导线问题出现的电压降，根据施工规定，选用的导线断面应使用末端电压不超过规定电压的10%及国家对经济电流密度的规定。⑶供电线路布置在成洞地段400V/230V供电线路，一般用塑料绝缘铝绞线或橡皮绝缘芯线架设，开挖未衬砌地段以及手提灯应使用铜芯橡皮绝缘电缆（防水）。
隧道的监控量测 隧道处于变化的岩体之中，其所受的外力是不明确的，在开挖、支护、运营的过程中，自始至终都存在受力状态变化，施工过程中应采取量测手段掌握受力情况，是判断隧道支护结构稳定、软弱围岩等指导隧道安全施工的主要手段。其监控内容主要包括：拱顶下沉、水平收敛、浅埋段地表量测、填充面下沉量测等。
概念 监控量测是指在隧道施工过程中，对围岩、地表、支护结构的变形和稳定状态，以及周边环境动态进行的经常性观察和量测工作。以了解和掌握围岩稳定状态及支护结构体系可靠程度，确保隧道施工安全和结构的长期稳定，为隧道施工中变更围岩级别，调整初支和二衬的参数，指导施工顺序、修正及优化设计提供依据，是实现信息化设计与施工不可缺少的一道工序 隧道监控量测总体要求及方案制定
按照有关规定和相关要求将监控量测纳入关键工序进行施工管理（2007版预算定额中已包含在施工辅助费内），监控量测结果及时反馈，指导设计与施工，隧道开挖后的围岩变形量测应按规定实施，量测数据应绘制成图。 每座隧道应根据工程地质情况，编制具体监控量测方案及实施细则，并配置专门人员和仪器负责此项工作。 针对隧道不同地质情况，选用监控量测项目和监控手段，配置相应精度的仪器； 测点应紧靠工作面快速埋设，尽早测量，一般在距开挖工作面2m范围内设置，拱顶下沉、收敛测量起始读数宜在开挖支护后2h内取得读数，在喷射混凝土后，下次爆破前测取初读数，隧道开挖后最初时间的变形计应力变化较快，尽快取得初读数对后期的最终位移及应力预测很重要。 位移监控量测宜采用无尺量测，当采用收敛计量测时，每次测点位置应固定，挂钩应采用三角形挂钩 （关键工序、专人负责、快埋早读（2h,爆破前）、定点量测）
监控量测的项目与方法
表1 | 量测项目 围岩种类 | 必测项目 | 选测项目 | | 洞内外观察 | 净空收敛 | 拱顶下沉 | 锚杆抗拔力 | 地表下沉 | 围岩内位移 | 锚杆轴力 | 钢支撑应力 | 接触压力 | 混凝土应变 | 洞内弹性波 | | 硬岩 | ● | ▲ | ▲ | ▲ | ▄ | ▄ | ▄ | ▄ | ▄ | ▄ | ▄ | | 软岩 | ● | ● | ● | ▲ | ● | ● | ● | ▄ | ▄ | ▄ | ▄ | | 土砂 | ● | ● | ● | ● | ● | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ | ▄ | ▄ |
●必须实施 ▲可以实施 ▄必要时实施 表2 | 序号 | 量测项目 | 仪器设备 | | 1 | 围岩压力 | 压力盒 | | 2 | 钢架内力 | 钢筋计、应变计 | | 3 | 喷射混凝土内力 | 混凝土应变计 | | 4 | 二衬内力 | 混凝土应变计、钢筋计 | | 5 | 初支与二衬接触压力 | 压力盒 | | 6 | 锚杆轴力 | 钢筋计 | | 7 | 围岩内部位移 | 多点位移计 | | 8 | 遂底隆起 | 水准仪、锢钢尺或全站仪 | | 9 | 爆破振动 | 振动传感器、记录仪 | | 10 | 孔隙水压力 | 水压机 | | 11 | 水量 | 三角堰、流量计 | | 12 | 纵向位移 | 多点位移计、全站仪 |
洞内外观察
开挖工作面观察应在每次开完后进行，主要观察掌子面岩性、结构面产状、节理裂隙发育程度、断层的性质、产状、掌子面自稳情况、涌水量大小、位置。观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施，及时拍摄开挖工作面地质照片，填写开挖工作面地质状况记录表和施工阶段围岩级别判定，并与勘察资料进行对比。 已施工地段观察每天至少应进行一次，记录喷射混凝土是否发生裂隙和剥离现象、锚杆的受力变形情况、钢架是否弯曲变形和二衬的工作状态等。 洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表裂隙、变形、边坡和仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建筑物、构筑物进行观察；
净空收敛测量
周边位移量测方法及要求：以收敛量测的主要内容包括仪器选择、断面间距、量测频率、测线布置、量测点埋设时间等；Ⅴ~Ⅵ围岩断面间距5m,Ⅵ围岩断面间距10m,Ⅲ围岩断面间距30-50m; 量测频率：可根据位移速度和量测断面距离开挖面距离确定；
| 位移速度（mm/d） | 量测频率 | 量测断面距开挖面距离（m） | 量测频率 | | ≥5 | 2次/d | (0-1)b | 2次/d | | 1-5 | 1次/d | (1-2)b | 1次/d | | 0.5-1 | 2次/2-3d | (2-5)b | 1次/2-3d | | 0.2-0.5 | 1次/3d | ＞5b | 1次/7d | | ＜0.2 | 1次/7d | | |
量测仪器：目前隧道施工中常用的收敛计为机械式收敛计和数显式收敛计。测试原理：测试中读的初始值XO，间隔时间t后，用同样的方法可读的t时刻值Xt，则t时刻的周边收敛值Ut即为两次读书差；
拱顶下沉测量：
拱顶下沉测量的目的：确认围岩的稳定性、判断支护效果、指导施工工序、预防拱顶崩塌，保证施工质量和安全； 拱顶下沉测量仪：精密水准仪或全站仪；
地表下沉测量： 设点：地表下沉测量横向间距为2-5m，每个断面设7-11个点，监测范围应在隧道开挖影响范围内，在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于H0+B（H0为隧道埋深，B为隧道开挖宽度）地表有控制性建（构）筑物时，量测范围应适当加宽；测点采用φ22螺纹钢，深入坡体60-80cm,外露5cm,表面磨平后打眼做标记；地表下沉量测在开挖工作面前方，隧道埋深及隧道开挖高度之和处开始，知道二衬结构封闭、下沉基本停止为止。地表下沉测量频率应与拱顶下沉和净空变化量测频率相同。 地表沉降与隧道埋深
| 埋深 | 重要性 | 测量与否 | | 3B＜H | 小 | 不必要 | | 2B＜H＜3B | 一般 | 最好量测 | | B＜H＜2B | 重要 | 必须量测 | | H＜B | 非常重要 | 必须列为主要量测项目 |
地表沉降与纵向间距 | 埋深 | 纵向测点间距（m） | | 2B＜H＜2.5B | 20-50 | | 2B≤H＜B | 10-20 | | H≤B | 5-10 |
锚杆轴力量测 量测方法和仪器：锚杆的轴向力测定，按其测量原理分为电测式和机械式两类，其中电测式又可分为电阻应变式和钢弦式。 未完待续
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