大石板隧道整体施工方案

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1、中铁二十局纳黔高速公路C18标项目经理部 大石板隧道施工组织设计大石板隧道施工方案一、 工程概况本标段线路起讫里程：K121+100K125+850，线路长度4.744123km，标段内隧道1座，双洞单向行车，左线ZK121+646K123+305长1659m，右线YK121+630YK123+340长1710m，是本标段主要控制性工程。最大埋深100m，隧道设计速度80km/h，设计荷载公路-级。（一） 工程地质条件1. 地形地貌隧址区高点在大石板隧道出口一带陡崖上，高程为475.00m，低点在出洞口低谷一带，高程约为370.00m,相对高差为105.00m,地形起伏较大。隧道区地貌上属侵蚀

2、剥蚀低山丘陵地貌。隧道进洞口段为一陡崖，地形坡角约7080，地面高程约为475.00370.00m，相对高差为105.00m,倾向约238。隧道出洞口段为一斜坡，地形坡角约3050，地面高程约为410.00450.00m，相对高差为40.00m，倾向约40。进洞口右侧为一陡崖。2. 地质构造大石板隧道隧址区地质构造位于沙溪沟向斜南翼。岩层产状134。经地表调绘及钻探揭露，隧道区岩石较完整，主要发育有两组裂隙：组：产状1101207085，张开，裂面平直，有褐色铁质侵染，水平延展35m，裂隙间距为3.004.00m；组：产状20307585微张，裂面呈弧形，无充填，水平延展35m，裂隙间距为3.

3、005.00m。3. 水文地质条件（1） 地表水隧址区内无大的地表水系，主要以隧道进出洞口及凹槽等低洼地带的水田为主，接受大气降水补给。（2） 地下水隧址区第四系土层层厚较薄,其空隙水不发育,地层岩性为白垩系中统夹关组(K2j1)的砂岩和侏罗系上统蓬莱镇下段（J3P1）的泥岩，基岩裂隙水为隧道区的主要地下水，主要赋存于强风化基岩裂隙中。基岩浅部风化带及沿裂隙水在岩层露头部分为补给区，接受大气降水的补给，并通过风化裂隙迅速向低洼处径流，其流量受大气降水的控制，具有就近补给就近排泄的特点。弱微风化基岩裂隙水主要接受上部风化带裂隙水的补给和大气降水补给，在水压力作用下，沿岩层裂隙向下径流，在相对地势

4、低洼地段分散排泄或以泉、井方式自然排泄，隧道区地下水贫乏。（3） 水文地质试验有注水试验成果表明：砂岩地层渗透系数K=0.0910.156m/d;泥岩地层渗透系数K=0.099m/d，隧址区地下水较贫乏，水文地质条件较简单。4. 隧道区围岩分级隧道区范围内无明显的活动断裂构造、构造破碎带和软弱夹层等不良地质现象，现状整体稳定。进洞口段覆盖的第四系块石土较厚，杂色，主要由强风化泥岩、砂岩碎块石及粘性土组成。泥岩地表风化为暗紫红色，层理较发育，该段未发现滑坡、崩塌等不良地质作用，斜坡现状稳定。在雨季洞口所覆盖的块石及泥岩强风化层的地下水将对施工产生较大的影响。出洞口段覆盖的第四系土层较薄，以砂岩为

5、主，泥岩多为透镜体夹层，砂岩、泥岩地表风化均为紫红色，新鲜面呈鲜红色，层里较发育。该段未发现滑坡、崩塌等不良地质作用，斜坡现状稳定。隧道洞身由、类围岩构成，构成类围岩的地层岩性为白垩系中统夹关组的砂岩，其厚度较厚，完整性好；地下水一般呈滴状或局部呈线状。构成类围岩的地层岩性为泥岩和砾岩。大石板隧道左线、级围岩所占比例分别为55%、45%；右线、级围岩所占比例分别为69%、31%。围岩级别统计见表1、表2。此外在后期施工过程中，如遇有围岩地质和设计不符时，由施工方及时通知监理、业主和设计四方现场观察确定围岩级别后另行定制相关方案。（二） 洞内救援通道根据设计要求，在隧道中部布置了2处车行横通道和

6、3处人行横通道（车行横通道兼做人行横通道）。车行横通道、人行横通道设置见表3。表1 大石板隧道左线围岩级别统计表起止里程围岩级别长度（m）主要工程地质问题ZK121+646ZK121+757111强风化泥岩、砂岩碎石块及粘性土、弱风化泥岩、弱风化砾砂岩ZK121+757ZK121+990233弱风化泥岩、弱风化砂岩ZK121+990ZK122+250260弱风化砂岩、弱风化砾砂岩ZK122+250ZK122+824754弱风化砾砂岩ZK122+824ZK122+941117弱风化泥岩ZK122+941ZK123+04099强风化泥岩、弱风化泥岩、弱风化砂岩ZK123+040ZK123+3052

7、65弱风化泥岩、弱风化砂岩表2 大石板隧道右线围岩级别统计表起止里程围岩级别长度（m）主要工程地质问题YK121+630YK121+743113强风化泥岩、砂岩碎石块及粘性土、弱风化泥岩、弱风化砾砂岩YK121+743YK121+985242弱风化泥岩、弱风化砂岩YK121+985YK122+239254弱风化砂岩、弱风化砾砂岩YK122+239YK122+820581弱风化砾砂岩YK122+820YK122+89373弱风化泥岩YK122+893YK123+250357强风化泥岩YK123+250YK123+34090弱风化泥岩、弱风化砂岩表3 车行横通道、人行横通道设置一览表横通道编号左洞

8、右洞衬砌类型桩号间距（m）桩号间距（m）黔川界洞口ZK121+646YK121+630318.73301#人行横通道ZK121+964.7YK121+960人323.53091#车行横通道ZK122+288.2YK122+269车车加强246.82562#人行横通道ZK122+535YK122+525人259238.12#车行横通道ZK122+794YK122+763.1车车加强276.3286.93#人行横通道ZK123+070.3YK123+050人234.7290纳溪端洞口ZK123+305YK123+340二、 施工队伍安排及任务划分安排两个施工队完成，进出口各一个施工队，每个施工队安

9、排两个作业面同时施工，并拉开一定距离。每个施工队设掘进工班、支护工班、衬砌工班（钢筋、防水、混凝土）、运输工班、综合保障工班、钢构件加工工班等六个工班。每个班人员配置采用24小时三班轮休制度，保证有足够的体力保证正常安全施工，严禁疲劳作业。其中隧道一队管理负责人为项目隧道工程师王世军，隧道二队管理负责人为项目隧道工程师张从礼。施工队伍安排及任务划分情况见表4。工班任务划分表5。表4 施工队伍安排及任务划分情况表序号工区名称队伍名称人数担负主要施工任务1进口隧道施工1队248左线ZK121+646K122+475.5长829.5m，右线YK121+630YK122+485长855m。3出口隧道施

10、工2队248左线ZK121+475.5K123+305长829.5m，右线YK121+485YK123+340长855m。表5 大板石隧道工班任务分配及劳动力配置表施工队伍工班名称人数(个)担负主要任务隧道施工1队掘进工班60开挖等支护工班48地表加固、管棚、小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设，喷砼作业等衬砌工班60防水层、钢筋安装、衬砌、附属工程等运输工班40出碴、运输、调度、维修、保养等综合保障工班30风、水、电及其设备维修、保养，道路养护钢结构加工工班30各种钢结构加工及预制管理服务人员20小计248隧道施工2队掘进工班60开挖支护工班48管棚、小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设，喷砼作业等衬砌

11、工班60防水层、钢筋安装、衬砌、附属工程等运输工班40出碴、运输、调度、维修、保养等综合保障工班30风、水、电及其设备维修、保养，道路养护钢结构加工工班30各种钢结构加工及预制管理服务人员20小计248三、 机械设备配备施工设备作为生产力的重要要素，是施工企业生产的重要手段，是企业完成施工任务的重要物质基础。为保证本工程顺利开展，施工机械设备的配备显得至关重要。施工过程中必须按照工程进度计划编制设备配备计划以及设备的维修保养计划，确保设备运转正常。同时，要按照ISO9001体系的要求，做好现场设备的管理，控制成本，做到在确保工程需要的前提下，提高设备的利用率。（一） 设备配备原则根据本工程建设

12、规模大、设计标准高、施工质量要求严、施工难度大、科技含量高等特点和特殊的施工环境，为确保工程工期、质量和工艺要求，施工设备配置遵循科技含量高、性能优良、生产效率高、环保性能好、采用先进的机械设备原则进行设备组合匹配，使施工设备的配置充分体现先进性、适用性，配置数量以满足施工需要为前提，使用过程中充分挖掘设备的潜力，做到均衡生产，综合利用，降低机械使用成本。（二） 设备选型施工本着“实用先进、选型科学、着重工效、优化合理”的原则，布署开挖、运输、支护三条主作业线，供水、供风、供电及排烟、排水五条辅助作业线，主要以风动凿岩机进行分部开挖，工作效率高；侧卸装载机装碴，自卸车无轨运输，符合断面尺寸要求

13、。各作业线综合机械化配套方案见表6。表6 各作业线综合机械化配套方案表分类作业线名称主要设备配套方案主作业线钻爆开挖作业线钻孔平台、YT28风动凿岩机、风镐、挖掘机。装碴运输作业线ZLC50C侧卸装载机、自卸车。支护作业线单、双液注浆机、压浆机、砼湿喷机、砼喷射机械手、管棚钻机、地质钻机。衬砌作业线液压模板衬砌台车、防水板台车、混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵辅助作业线调压供水作业线变频调压供水系统。高压供风作业线电动压风机、高压风管。供电作业线变压器、内燃发电机、动力电缆、高压电缆。通风排烟作业线轴流通风机、隧道集尘器、通风管。排水作业线各种水泵组成泵站、排水管超前地质预报TSP203系统、地

14、质雷达、地质钻机（三） 设备配备主要施工机械设备配备见附表7。表7 投入大石板隧道施工的主要机械设备表设备名称型号进口工区出口工区合计电动空压机20m3/min6612注浆泵YZB-80336管棚钻机金星9000224地质钻机TXU-100426挖掘机PC220224装载机ZLC50C224自卸汽车EQ3260G121224多功能作业台车简易自制336液压衬砌台车12m224风动凿岩机YT-28303060风镐G10404080高压双液注浆泵ZTGZ-60/120224砼喷射机TK5006612砼运输车HTM8048816砼泵HBT60224轴流通风机290kw224四、 施工进度安排（一）

15、工期安排大石板隧道开工日期工程计划开工时间为2009年2月1日，竣工时间2010年10月31日，施工总工期为21个月。详见施工进度计划横道图。（二） 进度指标分析1. 台阶开挖法施工进度指标分析台阶法开挖施工进度指标见表8。台阶法开挖循环时间为18h，、停每循环进尺3m，每天1.33个循环，日进尺4m。考虑月有效施工时间25天，月进尺100m。表8 台阶法开挖施工进度指标分析作业名称时间循环时间（h）123456789101112131415161718地质超前预报、测量放线0.5超前支护2上下台阶打眼4上下台阶装药起爆1.5通风排烟0.5上台阶出碴3下台阶出碴3上下台阶初期支护3.5合计18

16、2. 侧壁导坑法施工进度指标分析侧壁导坑法开挖施工进度指标见表9。侧壁导坑法开挖循环时间为12h，偏加强每循环进尺0.5m，每天2个循环，日进尺1m，考虑月有效施工时间25天，月进尺25m；加强每循环进尺0.6m，每天2个循环，日进尺1.2m，考虑月有效施工时间25天，月进尺30m；、停每循环进尺0.8m，每天2个循环，日进尺1.6m，考虑月有效施工时间25天，月进尺40m。3. 衬砌施工进度指标分析衬砌施工进度指标分析见表10。衬砌一循环时间为68h，平均每3天完成1循环，台车长度12m，日进尺为3.6m，每个衬砌作业面每月理论进度为108m。考虑均衡施工，衬砌根据开挖支护进度安排施工。4.

17、 支护类型及开挖进度指标一览支护类型及进度指标一览见表11。（三） 具体进度安排、形象进度图施工具体进度安排见表12。施工形象进度图见图1。表9 侧壁导坑法开挖施工进度指标分析作业名称时间循环时间（h）123456789101112左侧地质预报测量0.5左侧拱部预支护1左侧上台阶开挖2通风0.5左上侧初喷0.5左侧上台阶出渣1左侧上台阶支护1.5左侧下台阶开挖1通风0.5左下侧初喷0.5左侧下台阶出渣1左侧下台阶支护1.5左侧仰拱及回填1右侧地质预报测量0.5右侧拱部预支护1右侧上台阶开挖2通风0.5右上侧初喷0.5右侧上台阶出渣1右侧上台阶支护1.5右侧下台阶开挖1通风0.5右下侧初喷0.5

18、右侧下台阶出渣1右侧下台阶支护1.5右侧仰拱及回填1表10 衬砌施工进度指标分析表作业名称时间循环时间（h）4812162024283236406468铺设防水板8绑扎钢筋24涂脱模剂及台车就位4止水带及封头4浇筑混凝土12养生24拆模4说明：防水层铺设、绑扎钢筋超前、平行作业，不占工序时间。表11 大石板隧道支护类型及进度指标一览表起止里程支护类别长度（m）进度指标（m/月）需要时间（日）备注左线进口段ZK121+646ZK121+682加强偏362544超前管棚、小导管ZK121+682ZK121+767854064超前小导管ZK121+767ZK121+98021310064超前锚杆ZK

19、121+980ZK122+19021040158超前小导管ZK122+190ZK122+210加强203020超前小导管ZK122+210ZK122+268.258.24044超前小导管ZK122+268.2ZK122+308.2停404030超前锚杆ZK122+308.2ZK122+475.5167.310052超前锚杆合计829.5476左线出口段ZK122+475.5ZK122+774298.510090超前锚杆ZK122+774ZK122+814停404030超前锚杆ZK122+814ZK122+931加强11730117超前小导管ZK122+931ZK122+951204015超前小

20、导管ZK122+951ZK123+0307910024超前锚杆ZK123+030ZK123+22519540147超前小导管ZK123+225ZK123+290加强653065超前管棚、小导管合计814.5488右线进口段YK121+630YK121+666加强363036超前管棚、小导管YK121+666YK121+753874066超前小导管YK121+753YK121+97522210067超前锚杆YK121+975YK122+17520040150超前小导管YK122+175YK122+213加强383038超前小导管YK122+213YK122+249364027超前小导管YK122

21、+249YK122+289停404030超前锚杆YK122+289YK122+48519610059超前锚杆合计855473右线出口段YK122+485YK122+743.1258.110078超前锚杆YK122+743.1YK122+783.1停404030超前锚杆YK122+783.1YK122+81026.91009超前锚杆YK122+810YK122+903加强933093超前小导管YK122+903YK123+240337100102超前锚杆YK123+240YK123+322加强823082超前管棚、小导管合计837394表12 大石板隧道施工进度安排表项目名称工程量(m)开始时间

22、完工时间工期(天)进口工区左线进口施工准备及洞口工程2009-2-12009-5-30120隧道正洞(ZK121+646ZK122+475.5)开挖及初期支护829.52009-4-202010-8-15476隧道正洞(ZK121+646ZK122+475.5)二衬829.52009-5-312010-9-30480隧道路面及附属829.52010-6-302010-10-31120右线进口施工准备及洞口工程2009-2-12009-5-30120隧道正洞(YK121+630YK122+485)开挖及初期支护8552009-4-202010-8-13473隧道正洞（YK121+630YK122

23、+485）二衬8552009-5-312010-9-28477隧道路面及附属8552010-6-302010-10-31120出口工区左线出口施工准备及洞口工程2009-2-12009-5-30120隧道正洞(ZK122+475.5ZK123+290)开挖及初期支护814.52009-4-72010-8-15488隧道正洞（ZK122+475.5ZK123+290）二衬814.52009-5-152010-9-30495明洞（ZK123+290ZK123+305）施工及回填152009-5-12009-5-3030隧道路面及附属829.52010-6-302010-10-31120右线出口施工

24、准备及洞口工程2009-2-12009-5-30120隧道正洞(YK122+485YK123+322)开挖及初期支护8372009-4-112010-5-15394隧道正洞（YK122+485YK123+322）二衬8372009-5-152010-6-30405明洞(YK123+322YK123+340）施工及回填182009-5-12009-5-3030隧道路面及附属8552010-7-12010-10-190- 98 -施工进度计划横道图 第 C18合同段年份 月份主要工程项目08年2009年2010年121234567891011121234567891011施工准备及洞口工程隧道正洞

25、(ZK121+646ZK122+475.5)开挖及初期支护隧道正洞(ZK121+646ZK122+475.5)二衬隧道路面及附属施工准备及洞口工程隧道正洞(YK121+630YK122+485)开挖及初期支护隧道正洞（YK121+630YK122+485）二衬隧道路面及附属施工准备及洞口工程隧道正洞(ZK122+475.5ZK123+290)开挖及初期支护隧道正洞（ZK122+475.5ZK123+290）二衬明洞（ZK123+290ZK123+305）施工及回填隧道路面及附属施工准备及洞口工程隧道正洞(YK122+485YK123+322)开挖及初期支护隧道正洞（YK122+485YK123

26、+322）二衬明洞(YK123+322YK123+340）施工及回填隧道路面及附属注:项目计划开工日期为2008年12月1日(具体开工时间以监理工程师下达的开工令为准)，竣工日期为2010年11月15日劳动力计划横道图 第 C18合同段年份 月份人数08年2009年2010年121234567891011121234567891011288人256人224人192人192人160人128人132人96人64人64人32人五、 临时设施及场地布置（一） 洞内临时设施洞内临时设施包括洞内高压电缆、照明线路、高压风水管路、通风管路及施工抽排水管等，高压风、水管及排水管布置在施工电力线的对侧。通风管布

27、置拱部正中。（二） 施工用电在隧道进口、出口各设一座630kVA变电站供洞外设备及洞内照明、施工用电，变电站配备两台内燃发电机组，以备停电应急。照明电压：作业地段不得大于36V，成洞和不作业地段可采用220V；成洞地段固定的电线路，应用绝缘良好的胶皮线架设。施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆。电力线路均布置在其他管线的对侧。（三） 施工高压用风在进出口各设一座空压机站，每座空压机站根据洞内供风量大小安装6台20m3型电动空压机，向洞内提供高压风，空压机根据需风量分别启用，由阀门控制，隧道内选用200mm高压风管。管道安装注意事项：管道敷设要平顺，接头密封，凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不能使

28、用。空压机站设有总闸阀，在主管道上每隔200m装闸阀、三通各一个，每500m安设油水分离器一处，并定期放出管中聚积的油水。（四） 施工用水进出洞口各建150m3高压水池一座，用150mm管路供水至洞内，高压水管安装在高压风管上部，为满足施工用水水压要求，在管道进入洞内适当位置设管道增压泵。水池的出水管设总闸阀，洞内每隔200m安装闸阀、三通各一个，以便施工和维修。当水池与用水点自然水头超过所需水压时，在管道中安装内弹簧薄膜式减压阀，降低管道中水流压力。（五） 施工通风1. 隧道施工通风要求空气中氧气含量：按体积计不得低于20%。粉尘容许浓度：每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2m

29、g；含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘为6mg；二氧化硅含量在10%以下，不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘为10mg。一氧化碳：不大于30mg/m3。当施工人员进入开挖面检查时，浓度可为100mg/m3，但必须在30min内降至30mg/m3。二氧化碳：按体积计不超过0.5%。氮氧化物换算成二氧化氮（NO2）为5mg/m3以下。隧道内气温不得超过28。隧道施工时，供给每人的新鲜空气量，不应低于3m3/min，采用内燃机械作业时，供风量不宜小于3m3/（minkw）。隧道开挖时全断面风速不小于0.15m/s，坑道内不小于0.25m/s。2. 风量计算（1） 施工通风计算参数正洞隧道内摩阻系

30、数分别为0.0118。直径为1.3m的风管，管节长100m，百米漏风率为1.3%,管道内摩阻系数为0.019。洞内施工人员按80人计，隧道内均采用无轨运输。（2） 通风量计算按洞内允许最低风速计算风量Q1=60VA=600.15110=990(m3/min)V:洞内最小风速0.15m/s；A:正洞开挖最大断面面积，取110m2。按洞内最多人数计算风量洞内施工最多人员按80人计Q2=3KM=3801.2=288m3/min式中3：每人每分钟供的新鲜空气标准（m3/min）K:风量备用系数，取1.1-1.25，取1.2；M:同一时间洞内工作最多人数，取80人。按爆破时最多用药量计算风量Q3=5Gb

31、/t=1708m3/minG:同时爆破的炸药用量，取290kgb:爆炸时有害气体生成量，岩层中爆破取35.35t:通风时间取30min按洞内内燃机功率计算风量各施工工区均采用无轨运输，洞内内燃机械产生较多的尾气污染空气，采用2台装载机装碴，工作功率300kw，洞内按3台自卸车计算（重车1台，空车2台），满载功率按132kw，空载功率按99kw计算，内燃机使用功率为额定功率的80%，需要风量为：Q4=Q0P80% =36630.8=1591m3/minQ0柴油机单位功率所需风量指标，取3m3/kwP同时在洞内作业的柴油机额定功率总和，取663kw根据上述计算可知，理论计算所需最大风量为1708m

32、3/min。根据各施工区施工长度并考虑风管漏风来计算所需最大风量。实际所需风机最小风量Q机大于：Qmax:计算最大需风量，取1708m3/min；:百米漏风率，取1.3%；L:通风最大长度，最长取m；由此计算出各施工口所需最小风量1896m3/min。（3） 风压计算为保证把足够的风量送到工作面，并在出风口保持一定的风速，就要求通风机具有一定的风压，使其足以克服沿途所有阻力。通风机具备的风压为：空气密度，隧道海拔取500m，按=1.2kg/m3计。风管内平均风速20.8m/s。系统风压，为简化计算，取由此计算出所需风压为900Pa。（4） 风机选择根据以上计算隧道各施工面均采用长管路压入式通风

33、，隧道左右线进、出口分别配置290kwFDS型隧道通风机通风。（六） 施工排水隧道顺坡排水时掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排出洞外；反坡排水时采用洞内每500m设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式，每个泵站配备两套抽水设施，一套工作一套备用，排水管采用150mm钢管，利用泵站采用机械接力抽排至洞外，排到洞外的污水经污水处理站处理达标后排放。（七） 隧道弃碴利用和弃置隧道进口弃碴场面积64.37亩，出口弃碴场面积24.56亩，各弃碴场弃碴前应先做好挡护，施工期间做好临时排水设施，避免造成水土流失和环保破坏。（八） 施工场地布置大石板隧道进出口平面布置见图2、图3。 生活住房

34、沙石料场水泥库拌合站图2 大石板隧道进口施工平面布置图水泥库沙石料场拌合站图3 大石板隧道出口施工平面布置图六、 主要工程项目的施工方案、方法及措施（一） 基本原则在保证围岩稳定或减少对围岩扰动的前提条件下，根据设计图纸开挖方法进行掘进,发现与设计地质不符时与监理、业主和设计单位联系,确定新的施工方法，并尽量提高掘进速度。在选择掘进方式时，一方面考虑隧道围岩地质条件及其变化，使围岩能保持稳定；另一方面考虑岩体的坚硬程度，既能保证掘进速度，又能减少对围岩的扰动，确保施工安全。施工中坚持先探后挖的施工原则，将超前地质预报纳入施工循环，不探明前方地质，不能开挖。同时本着稳定掌子面、及时闭合和加固地层

35、的原则，相互补充，合理选择开挖方法。在隧道穿越断层破碎带及涌水地带时，按照“探水注浆开挖”施工循环，注浆与开挖交替进行，即注浆一段，开挖一段的方式施工。在不良地质地段，隧道主要施工顺序是：超前地质预报超前支护开挖初期支护仰拱开挖及浇注混凝土铺设防水材料拱墙二次衬砌。在施工中做到前一工序未按设计要求完成，后一工序不能开工。（二） 施工方案严格按“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测，步步为营，稳步前进”的原则组织施工。根据隧道洞门地形、地质条件，隧道进口采用墙式洞门，出口采用削竹式洞门。进出口进洞前做好大管棚预支护，隧道左线进口围岩为松散的崩坡积块石土层、地形有偏压，进

36、洞前进行地表注浆及反压回填处理。隧道按照新奥法原理组织施工，级围岩、停段采用台阶法施工；级、加强偏、加强围岩、停采用侧壁导坑法开挖，风动凿岩机钻孔，非电毫秒雷管微差起爆，侧卸式装载机装碴，自卸车运送至弃碴场。隧道开挖后立即锚、喷、网支护，隧道进出口采用大管棚进洞，一般地段采用小导管、药包锚杆超前预支护，隧道系统锚杆采用有压注浆中空锚杆。监控量测作为施工组织设计的一个重要组成部分，监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，按设计要求进行布点和监测，并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。量测数据及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。隧道进洞前核对地形及地质情况，确保进洞安全及洞口稳定，洞内

37、分段仔细核对地质情况，如发现与设计资料不符，及时与监理、业主和设计单位联系，确定新的支护方式，确保施工安全。施工应贯彻仰拱先行的原则，仰拱填充与仰拱分开施做。二次衬砌采用拱墙一次整体式。在铺设防水板之前，应对初期支护的渗漏水情况进行检查，并采取埋管引排、局部注浆等措施进行处理，防水板铺设采用作业台架。衬砌采用整体式模板台车泵送工艺施工。混凝土在洞外集中拌合，混凝土搅拌运输车运输。（三） 地质超前预报及预测1、超前地质预报内容在隧道施工中，施工单位应配备有经验的地质人员严密注意围岩开挖情况，通过有效的超前地质预报手段，预测开挖工作面前方几米至几十米的围岩工程地质和水文地质条件，结合掘进中地质条件

38、的变化，及时提出预报，以便有准备地做好各种预防和施工措施，保证隧道施工的顺利进行。2、地质超前预报作用及其采用方法。地质超前预报采用地震波探测（TSP-203）、瞬变电磁仪探测及超前水平钻探法三种超前地质预报方法，各种方法由面到点、由粗到细、相互印证；各种方法施作位置可根据施工现场情况调整。超前地质预报是制定施工方案和设计注浆参数的主要依据，因此对地质情况必须准确地超前预报。施工中随时注意地层变化情况，探测出断层带的位置，超前预测预报节理走向等；推断工作面前方的地质构造、岩性、水源位置及水量大小；在接近富水地段时，采用超前钻孔得到断层的地质资料。同时采取有效的预先排水、排泥措施。防止突然涌水、

39、涌泥现象发生，避免人员伤亡及设备毁坏事故发生。3、超前地质预报操作步骤:根据地勘报告提供的不良地质隧道段落，提前100200m，用TSP-203进行初步探测，范围包括隧道开挖轮廓线外径向1020m以内的不良地质情况。对初步探测认为可能发生涌突水地段，提前2030m，用瞬变电磁仪法探测地下水情况。用物探方法初步判定前方有不良地质带时，采用超前水平钻探法探查验证，探孔长度3050m，保护段长度不小于5m。4、地质超前预报申报程序(1).开挖每段洞身前必须进行地质超前预报检测，待检测资料整理出来并发放后按检查资料进行开挖。(2).预开挖每段前首先由隧道施工队上报项目主管工程师预开挖段里程桩号，之后由

40、项目主管即时通知监理及检测单位，最后由检测单位、监理及施工三方共同本段洞身进行地质超前预报检测，待检测结果出来后方可进行组织断面开挖。根据超前地质预报情况和探孔的出水情况，综合判定不良地质体位置、规模，确定处理方案。超前地质预报及处理措施施工工艺见图4。施工准备综合地质超前预报超前钻芯、取岩芯、测水压、分析涌水量判定注浆方法探孔有2/3以上满孔或总出水量大于15m3/h，判定有突泥涌水可能超前探孔的单孔出水量大于3m3/h，判定局部有突泥涌水的可能超前帷幕注浆超前局部注浆预注浆钻孔注浆注浆注浆效果判定达到注浆效果超前支护未达到注浆效果开挖初期支护防排水网络系统二次衬砌是是否图4 地质超前预报施

41、工工艺（四） 主要工程项目的施工方法1. 洞口段施工（1）左线地表注浆及反压回填大石板隧道左线进口地质为崩坡积块石覆盖层，且地形有较大偏压，进洞前对地表进行注浆工作，再进行洞顶反压回填。注浆施工工艺流程见图5。连接管路顶入钢管有无渗漏钻孔压水试验注下一孔注浆补钻注浆孔停止注浆检查加固效果是否达到要求测量布置孔位图5 地表加固施工工艺流程图注浆材料采用外径70mm，壁厚4mm的无缝钢管，将钢管加工成钢花管，钢管顶部切割加工成尖梭状，使钢管更容易插入孔内，顶管完成后尾段焊接闸阀，闸阀口与注浆管连接。钢管注浆采用水泥浆液，水灰比：0.51。钢花管示意图见图6。图6 地表注浆钢花管示意图注浆孔的布置钢

42、管横向间距200cm，纵向间距200cm，呈梅花形布置。根据实际地质情况，导管穿过崩坡积块石土覆盖层并进入强风化层1m，钢管末端距离隧道结构外缘1m。注浆孔布置平面图见图7；剖面示意图见图8。图7 地表加固注浆孔平面布置图图8 左线进口地表加固注浆剖面示意图钻孔及注浆采用地质钻机钻孔，钻头采用梅花形钻头，钻头直径应比导管直径大2cm，钻孔钻进要避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计成孔深度后，用吹管将碎渣吹出，避免塌孔。在钻好的孔内插入加工合格的钢花管，在管尾后一段30cm处，将麻丝缠绕在管壁上成纺锥状，并用胶带缠紧。开动钻机，利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中。砂浆搅拌机经加工后拌合水泥浆，注

43、浆压力应达到1.0MPa且注浆量也达到设计时，即可停止注浆。注浆异常现象处理：发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔注浆。浆液压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查。浆液注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。（2）反压回填处理左线进洞口注浆施工完成且注浆加固体达到安全强度后，再用5%水泥稳定土进行洞顶反压回填。具体见大石板隧道左线进口洞门立面图9。（3）洞口开挖结合隧道进出口段地质地形特点，本隧道洞口开

44、挖施工技术方案如下： 洞口开挖前砌筑洞顶截水沟及增设临时排水设施。根据实际地形情况按设计要求，开挖前进行测量放样，钉出开口线位置。土方开挖以推土机配合挖掘机，分级自上而下分级挖土装车。自上而下分级清刷边坡和平台成型，及时进行防护工程施工。石方开挖a石方路堑采用“横向分层、纵向分段、两端同步、阶梯掘进”的方式，爆破应以小型及松动爆破、露天浅眼小台阶爆破法为主。对风化破碎的岩体，为确保边坡的稳定，采用预裂爆破，再人工修正。自上而下分级开挖。b以57m为一梯段，以潜孔钻机钻孔，人工装药堵塞，微差非电毫秒雷管、塑料导爆管引爆。边坡采用光面爆破方法施工，严格控制炮孔密度、数量和装药量，严禁放大、中炮。自

45、上而下分级清刷边坡和平台成型，及时进行防护工程施工，并做好排水系统。c以推土机配合装载机或挖掘机装车，用自卸汽车运输到弃土场或填筑路堤。用于填方的大石块要经改解后达到填料标准再装车。e. 边坡的平整度和稳定性是路堑开挖的关键。路堑上部土层、软石层采用机械刷坡，对于石质边坡采用光面控制爆破，分层进行，每层预裂爆破深度深于每一次台阶1m左右。光面爆破后的坡面再进行人工清坡。洞口开挖的土石方装运至指定处弃土场，在弃土场对弃土进行处理、整平，并设置防护及做好排水设施，以防止水土流失，最后对弃土场进行统一美化。边坡防护随同开挖成型一段防护一段。开挖边坡面进行挂网喷射混凝土防护，其具体措施为：挂620*2

46、0钢筋网，喷C20砼厚15cm，对于岩质坡面打设22砂浆锚杆长4m，间距1.2m，呈梅花型布设；为确保隧道正面原地表稳定，暗洞起点隧道范围内预留核心土。总之洞口开挖时，先进行套拱位置掏槽开挖，预留核心土，施工套拱及管棚注浆。在管棚施工完成并达到强度后，主洞开挖前再开挖核心土。（管棚施工专项方案详见后述支护施工章节中的大管棚施工）a.首先测量放线，根据轮廓先做洞顶截水天沟及地表处理，确保边仰坡稳定。b.洞口土石方开挖：土方用反铲挖装，石方用风钻打眼弱爆破，装载机装碴，自卸汽车运碴。自上而下分层开挖，分层高度23米。边坡开挖坡度见大石板隧道左右线进口洞门设计图。（4）明洞及边坡施工明洞开挖与仰坡开

47、挖同步进行。明洞临时开挖边仰坡：基岩为10.3，土层为10.5。在洞顶按设计要求人工开挖并施作洞顶截水天沟和洞口地表排水沟。在完成洞口截、排水设施后进行洞口段施工。明洞采用明挖方案施工。按照设计坡比人工配合挖掘机分层分段开挖，及时进行边仰坡防护。土方施工用挖掘机开挖，石方采用松动，挖掘机分层挖装，自卸汽车运输，人工辅助修坡。洞口拉槽至设计标高后，用推土机平整洞口场地，压路机压实。在做好边仰坡防护后，先施工隧道洞口段明洞和进洞大管棚超前支护结构，然后采用双侧壁导坑法进洞开挖施工。隧道进洞正常施工后，按照设计要求并结合地形地质条件，适时安排洞门及洞口段衬砌施工。洞门施工时尽可能避开冬雨季，明暗挖分界处设变形缝。先开挖并浇筑仰拱，然后衬砌台车就位，绑扎明洞钢筋，经检验合格后支设外模。外模采用组合钢模，脚手架配合型钢支撑加固，完成后经检验其衬砌尺寸、稳定性等满足要求后浇筑混凝土，混凝土采用泵送浇筑，两侧边墙由衬砌台车模板上工作窗口浇筑，拱部则由外模上预留浇筑口浇筑。浇筑过程中两侧对称进行，插入式振捣器振捣。浇筑完成混凝土达一定强度后，拆除外模，洒水养护。明洞衬砌完成后，及时进行洞门及明洞防水层及墙背回填施工。洞门及明洞顶回填土分层夯填，其密实度大于90%，其上除采用三维