宝塔山隧道施工方案

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1、宝塔山隧道级断层破碎带洞身开挖施工方案一、编制依据及编制原则1、编制依据11、公路工程技术标准 JTG B01-2003。12、公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2004 。13、公路隧道施工技术规范JTJ042-94 。14、宝塔山隧道现场施工情况。15、两阶段施工图设计文件。2、编制原则21、遵循两阶段施工图设计文件要求，确保工期、质量、安全、文明施工。22、严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。23、贯彻执行国家和地方政府的方针政策，遵循法律、法规，尊重当地的民风民俗。24、重视生态环境，保证不发生水土流失，保证不破坏当地环境。25、坚持施工过程严格管理，严把各工序

2、施工质量关，在施工过程严格执行业主及监理工程师的指令。二、工程概况1工程概况及相关设计参数隧道位于山西省中东部太行山麓，穿过太岳山脉。左线长10191.696米，右线长 10478.611 米。本标段承建隧道长度：左线长5946.7m，右线长 6214.6m。隧道采用双向四车道高速公路标准，设计速度80km/h，全线设计车辆荷载采用公路 - 级。隧道净空为 510.25m；人行横通道：限宽 2.00m，限高 2.50m；车行横通道：限宽 4.50m，限高 5.0m。左线 ZK21+840ZK21+930和右线 K21+790K21+880里程段为 F4 断层破碎带，左、右线各长 90m。2工程

3、地质及水文条件隧道位于山西省中东部太行山麓，隧址构造剥蚀基岩山区, 出露地层主要以三叠系砂岩或粉砂岩为主，间夹薄层泥岩或砾岩，强弱风化，局部基岩表层覆盖有第四系风积物，多处断层穿过隧道。 路线走廊带内含碎屑岩类裂隙水和松散岩类孔隙水等。隧址区降水量受地形、地貌的控制，出现差异性，全年降水集中在7、8、9 三个月，地震烈度为度。F4 断层破碎带水文地质及工程地质情况为：1、岩性主要为风化砂岩、夹粉砂岩及泥质灰岩；水平主应力方位为N53E, 与隧道总体轴线方位（101）的夹角为48，呈较大角度，隧道轴线布置方位对隧道围岩稳定性极为不利。2、受 F4 断层影响严重；岩体破碎较破碎，呈破碎状松散结构，

4、层间结合力差，围岩自稳性差，易坍塌。33、地下水丰富；出水形式为淋水、 涌水，设计出水量大于30000m/d 。F4 断层破碎带设计情况为：1、开挖断面：开挖断面面积105.9m2。2、初期支护：初期支护采用：径向 42 小导管注浆支护，6060cm, L=4.0m; I20a 工字钢拱架 60cm；8 钢筋网 2020cm；C30钢纤维喷射混凝土 26cm；89 管棚超前钻孔注浆支护，纵环间距 0.4 ，L=20.0m。3、结构防排水： HDPE立体排水防水板， C30 抗腐蚀钢筋混凝土二次衬砌厚 50cm，仰拱厚 50cm。4、断层带衬砌断面见 图 1-1 断层破碎带隧道衬砌断面图 。图

5、1-1断层破碎带隧道衬砌断面图89管棚超前钻孔注浆支护，环形间距40cm， L=20m， =1径向42小导管注浆支护， L=4.0m，梅花型布置，间距 60cm（纵向） 60cm（环向）I20a 钢拱架支撑，纵向间距 60cm喷C30混凝土 26cm，钢筋网8，2020预留变形量 12cm50环向排水管，无纺布及立体防排水板二次衬砌现浇 C30钢筋混凝土 50cm路隧面道中中线线2.0%C15片石混凝土回填仰拱现浇 C30现浇混凝土 50cmI20a 钢拱架支撑，纵向间距 60cm，现浇 C30砼26cm三、总体施工方案1、施工原则1.1 、坚持先探测后施工的原则洞身通过断层破碎带时，易发生突

6、水、突泥及存在高承压水，存在较大的安全质量隐患。为安全通过断层破碎带，施工中坚持以“探注结合，先探后注，以物探为主，边勘探边处理”的原则认真的进行超前预测、预报工作；在距设计断层带30 米时采用 TSP探测，根据 TSP探测结果在距断层带 6 米时进行超前钻孔超前探测,掌握前方水文地质情况 , 确定超前预注浆堵水方案。1.2 、坚持“ 短进尺、弱爆破、紧封闭、强支护、勤量测”的施工原则由于断层破碎带岩体破碎，呈破碎状松散结构，层间结合力差，围岩自稳性差，易坍塌。施工时必须短进尺、弱爆破，以 减少对围岩的扰动，通过加强支护手段，确保安全与质量，施工过程中加强量测，通过变形量测，指导施工。2、施工

7、方案2.1 、注浆方案选择根据超前地质预报和设计要求，注浆方案可采用局部注浆、全断面周边注浆、全断面帷幕注浆三种注浆方式进行施工。注浆方案的采用原则是，在断层影响带采用全断面周边注浆，过断层带时采用全断面帷幕注浆。结合 TSP超前地质预报和超前地质钻孔探测资料在通过粉砂岩地段，断面内局部突水时采用局部注浆。2.2 、隧道开挖支护方案在完成一循环的超前预注浆后，进行洞身开挖及初期支护施工。根据围岩情况，主要采用CD法和微台阶法进行施工，初期支护紧跟掌子面施作。对围岩破碎且出水量大的不良地质段，为保证施工安全而采用CD法开挖。对围岩整体性相对较好，出水量较小段采用微台阶法开挖，上台阶预留核心土，上

8、半断面初期支护完成后再开挖核心土和下台阶。四、注浆施工方案全断面帷幕预注浆堵水，注浆范围为隧道开挖线以外2m，注浆段长度为 20m，分三环施工，第一环8m，第二环 5m，第三环 7m，全断面钻孔80 个。具体方案见 图 3-1 F4 断层全断面帏幕注浆纵断面图 、3-2 F4断层全断面帏幕注浆开孔布置图 。全断面周边预注浆堵水，注浆范围为隧道开挖线以外2m，注浆段长度为 20m，分三环施工，第一环 8m，第二环 5m，第三环 7m，全断面钻孔 64 个。具体方案见 图 2-3 F4 断层全断面周边注浆纵断面图 、3-4 F4断层全断面周边注浆开孔布置图 。局部断面预注浆堵水，注浆范围为隧道开挖

9、线以外 2m，注浆段长度为 20m，分三环施工，第一环 8m，第二环 5m，第三环 7m，全断面钻孔 25 个。具体方案见 图 3-5 F4 断层局部注浆纵断面图 、3-6 F4 断层局部注浆开孔布置图。图 3-1 F4断层全断面帏幕注浆纵断面图隧道开挖轮廓线C25喷射砼 20cm 8钢筋网 20 20隧道开挖轮廓线图 3-2 F4断层全断面帏幕注浆开孔布置图检查孔检查孔检查孔图 3-3 F4断层全断面周边注浆纵断面图隧道开挖轮廓线C25喷射砼 20cm8钢筋网 2020隧道开挖轮廓线图 3-4 F4断层全断面周边注浆开孔布置图检查孔检查孔检查孔图 3-5 F4断层局部注浆纵断面图隧道开挖轮廓

10、线C25喷射砼 20cm 8钢筋网 20 20隧道开挖轮廓线图 3-6 F4断层局部注浆开孔布置图检查孔五、注浆方法、工艺、材料及设备1、止水（浆）岩盘或止浆墙厚度的确定为防止未注浆段地下水涌向工作面及下段注浆时跑浆，根据设计每注浆段采用带有 8 钢筋网的 20cm 厚 C25喷射混凝土封闭掌子面；一个注浆段完成后留57m不开挖作为下一注浆段的止浆岩盘。开挖隧道过断层的第一个掌子面时先喷15cm 厚混凝土，再浇筑40cm 厚混凝土，然后喷15cm厚喷射混凝土。如果施工中地下水压力增大超过设计值或水量过大，将网喷止浆墙改为混凝土止浆墙，用C30 混凝土浇注制作 , 止水（浆）墙厚度 36m，将掌

11、子面封闭。2、注浆方式和分段长度的确定（ 1）注浆方式：为使浆液在岩层裂隙中均匀扩散，保证注浆质量，提高注浆堵水率，宜采用分段前进式的注浆方式。（ 2）分段长度：分段注浆的分段长度根据岩层裂隙发育程度、涌水量大小而定。在施工时，分段长度的选择 见表 4-1 注浆分段长度参考表 ：表 4-1注浆分段长度参考表围岩情况钻孔涌水量（ m3/h）注浆段长度（ m）断层破碎带1035其它段5 1058因此全断面帷幕注浆和全断面周边注浆采用前进式分段注浆方式，即先用钻机开深2.5 3.0m，直径 130mm孔，安设、固结孔口管，然后在孔口管内钻设 90mm注浆孔。选定断层破碎带每次注浆分段长度为35m，即

12、钻进 35m，注浆一次，注浆结束后再钻35m进行注浆，依次循环，直到结束该孔注浆。其它地层每次注浆分段长度为58m。3、注浆参数根据设计要求，全断面帷幕注浆和全断面周边注浆采用分段前进式注浆，注浆参数见 表 4-2 全断面帷幕注浆和全断面周边注浆参数表。表 4-2全断面帷幕注浆和全断面周边注浆参数表序号参数名称标准及范围1加固范围2扩散半径 (m)3终孔间距 (m)4注浆段长 (m)5注浆孔数量6双液浆凝胶时间7注浆压力（ MPa)8分段长度9注浆速度 (L/min)全断面帷幕注浆开挖轮廓线外 2m及开挖工作面；全断面周边注浆为开挖轮廓线外 2m。2320全断面帷幕注浆80 个；全断面周边注浆

13、64 个。30sec3min( 根据现场情况调整 )0.5 1.5 ，可根据现场调整断层破碎带 35m，其它地段 58m。5100注浆施工中， 注浆参数根据情况进行调整优化。 局部注浆的注浆参数根据设计及实际出水位置、 出水量、含泥砂量等进行动态设计、 优化调整。4、注浆工艺全断面帷幕注浆、全断面周边注浆和局部注浆施工工艺流程见图 4-1全断面帷幕注浆、全断面周边注浆和局部注浆施工工艺流程图。图 4-1全断面帷幕注浆、全断面周边注浆和局部注浆施工工艺流程图测量放线、标注钻孔位置钻机就位固定钻孔方向确定钻设 90 钻孔 5 8m钻 130 钻孔至 3m深度配制浆液第一分段长度注浆安设 3m 长

14、108 孔口管第二个分段长度钻孔前进式分段注浆配制浆液第二分段长度注浆不好效果检查 第二个分段长度钻孔继续注浆好结束该孔钻孔注浆施工整体注浆效不好补孔注浆好结束5、注浆材料确定注浆材料主要采用普通水泥- 水玻璃双液浆，根据设计要求和试验确定浆液的配比。根据理论、设计和实验室试验确定的理论配比为水灰比（21）：1、浆液比 1：（0.6 1）。现场配比选择： 根据以往的施工经验， 暂定配比为水泥浆水灰比0.8 ：1，水泥浆与水玻璃浆液比例根据水量及水压大小从1：0.8 1：1 之间选取，水玻璃浓度为35Be。6、机械设备选型6.1 、钻机的选择钻机选用 MK-5型钻机，其钻孔深度可达到20 米，钻

15、孔直径最大可达到130mm，钻头根据孔径的大小调换，可以满足施工需要。6.2 、注浆泵选择注浆泵采用 YZB-100/9 液压双液注浆泵，其参数见 表 4-3 YZB-100/9液压注浆泵参数表，可注单液浆、双液浆、化学浆，该泵配有双液调节器，利用工作介质（浆液、油液）传递压力信号，组成闭环自动控制，结构简单，调控及时准确，可以无级调节排浆量及排浆压力，并具有按照预定的注浆终压自动调节排浆量的性能，其排浆压力可在0-9MPa之间调节，因此选用该注浆泵可满足注浆堵水的需要。表 4-3 YZB-100/9 液压注浆泵参数表型号规格排量（ L/min ）压力（ Mpa）主机功率YZB-100/910

16、0 97.5kw主机体积 (m)主机重量 (Kg)可调浆比1.2 0.7 1.13601110.5附件：吸浆管、龙头、特稠浆料斗、排浆高压软管、混合器、封孔器、浆比调节器、波美计、专用工具、密封备件六、钻孔注浆施工工艺及技术措施施工中采用方木或槽钢等搭设作业台架辅助施工，地质钻机钻孔， 高速灰浆搅拌机搅拌浆液，高压双液注浆机注浆。施工工艺顺序：施工准备止浆墙钻孔安装孔口管钻注浆孔注浆注浆效果检查开挖、支护下一循环钻孔、注浆。1、施工准备在施工前，先按需准备所需机械设备及材料，相关作业人员、专职安全员、技术员等到场后，方能进行施工。2、超前地质探孔在开挖掌子面进行超前钻孔对前方20m的地质情况进

17、行探测。（1）作业方法：在不影响洞身施工的情况下，用地质钻机根据断层产状与隧道轴线的关系施工探孔，钻孔直径为90mm，孔深一般 20m。（2）注意事项：在钻进过程中，尽可能避免钻头发生较大偏移而导致探测结果不准。 司钻工根据钻机的钻速和钻压判断岩石的坚硬程度，根据钻孔浆液的颜色、水量、水压、气味等判断前方的围岩及含水情况。（3）根据超前地质预报情况由业主、设计、监理、施工单位四方现场确定是否注浆及注浆方案，如果注浆，则实施下一步的注浆施工。3、注浆孔施工3.1 、钻孔结构及施工技术要求注浆钻孔开孔直径 130mm，埋设长 3.0m 的108mm的孔口管，终孔直径为 90mm。注浆钻孔孔口准确定

18、位，与设计位置的允许偏差为5cm，偏角符合设计要求，每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置偏差应小于30cm；钻进过程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻，应停止钻进，扫孔后再进行钻进；钻进时对孔内情况需进行详细记录，如掉块、坍塌、堵钻、钻速等，尤其是出水量的大小、出水位置准确记录。3.2 、钻机安装在作业台架的平台上横向安装三根20 槽钢，槽钢与台架连接牢固，钻机按设计的位置、角度调整到位，钻机与槽钢用U型卡固定。3.3 、孔口管埋设及试验预埋孔口管段：采用直径 130mm的钻头钻进，该段长度为 3.0m，钻进结束后，装入规格为 108mm（=5mm，L=3.0m）的无缝钢管作为孔口管，孔口管的固定

19、有下列三种方式，可根据现场情况任选其一：（ 1）麻丝、浆体固定：在安装孔口管前，在管口段环状缠少量麻丝，插入钻孔后，再灌注双液浆或早强、高强水泥浆固结。此方法适宜水压较高，孔末端高于孔口的部位；（2）水泥块、浆体固结：在安装孔口管前， 先在钻孔内灌入固结体 （早强水泥浆或环氧树脂），将孔口管末端用水泥预制块封堵后，插入钻孔，直到浆体从孔口管外侧溢出。待强度达到设计要求后，再行钻进。此方法适宜水压较高，孔末端低于孔口的部位；（3）麻丝固定：在安装孔口管前，将孔口管通体环状缠上麻丝，插入钻孔后，麻丝吸水膨胀将其固定。此方法适宜水压较低地段。耐压试验 ：待强度达到设计要求后，安装闸阀，开始扫孔。扫孔

20、结束后，采用 1.2 1.5 倍的设计注浆压力进行耐压及抗渗试验，经试验确认无泄露且满足耐压要求， 才可继续钻进， 否则必须进行处理直到满足设计要求为止。3.4 、钻孔过程中的技术措施（1）为了及时清除孔内岩屑，减少对钻具的磨损，经常从孔底提起冲击器用高压风进行吹孔清碴。（2）如塌孔严重，应采用前进式注浆或跟管钻进。（3）加接钻杆时，要特别注意钻杆内的清理，以避免砂土、岩碴及管内铁锈等杂物进入冲击器内，引起零件损坏或发生停钻事故。（4）当一根钻杆打完时， 必须先将孔内岩屑吹扫干净， 然后减少气量，将冲击器慢慢放入孔底，过一会再缓慢停气，方可接上另一根钻杆，以防岩屑倒灌进冲击器内。（5）调换钻头

21、时，要保证替换钻头直径小于被替换钻头，以防替换钻头卡在孔内，因此，钻头应按从大到小的顺序使用。（6）在提起冲击器时不要停气，直到冲击器提出岩孔方可停气。（7）经常检查圆键及柱销的磨损情况，及时修理或调换，以防钻头掉入孔内。3.5 、钻进过程中的防尘措施在无水正常钻进时，孔内将返出大量灰尘， 这时需在孔口安装防尘罩，并在防尘罩与孔口之间喷射高压水雾进行降尘。现场作业人员要佩戴防尘口罩和防护眼镜，并经常通风保证洞内空气新鲜。4、注浆施工注浆的主要目的是加固围岩，减少涌水量，保证洞身围岩稳定，确保施工及运营安全。4.1 、注浆前准备各注浆孔在施工期间， 都必须随时做好注浆前的各项准备工作。准备工作主

22、要有：注浆材料到场、机械设备检修、管路安装及安全检查等。（1）材料准备：工作面的注浆材料要有一定的储备量。同时根据钻孔围岩情况、地下水水量、水压大小可采用不同配比的注浆材料：（2）机具准备：开始注浆前先进行注浆泵的检查和试运转，特别是注浆压力表要仔细检查， 确保无误；注浆泵要满足设计的最大注浆压力和流量要求，搅拌机的性状，储浆桶的大小，要能满足连续注浆对注浆量的需求，在桶内应设置指示浆液体积的标记，有利于观测记录注浆流量。4.2 、钻孔冲洗注浆时，必须先进行钻孔冲洗工作， 钻孔冲洗的目的是清除钻孔中的残留岩粉、岩石裂隙中所填充的粘土等杂质，冲孔质量的好坏直接影响注浆质量的好坏。 冲孔方式采用压

23、力骤升骤降的放水方式，冲洗结束的标准为：出水管的水洁净后再延续10min，总冲洗时间不低于30min，对个别特殊情况还要视现场情况确定冲洗时间，冲孔时应测记出水量。4.3 、注浆注浆设备采用YZB-100/9 型双液注浆泵。前进式注浆采用孔口封闭、纯压式注浆。由于岩石裂隙发育情况、地下水的渗流速度、止水封堵的空间容积及其连通性的差异是很大的，要取得较好的注浆效果， 施工人员必须认真掌握好每一注浆段的注浆全过程，掌握好注浆的重要参数。4.4 、注浆压力注浆压力是浆液扩散的动力， 是监测浆液在裂隙中充填扩散过程是否正常的主要依据。 注浆压力系指注浆所承受的全压力，施工过程中一般将压力表安装在孔口处

24、。注浆压力与岩层裂隙发育程度、涌水压力、浆液材料的粘度和凝胶时间长短有关，注浆终压确定为2.5 3.5MPa。在细小裂隙段，注浆终压宜加大，加大值根据现场具体情况确定。注浆初始压力应低于注浆终压，现场根据浆液消耗量，灵活掌握，逐渐升至注浆终压，并稳定一段时间达到终灌结束标准。注浆前测定地下水静水压力。测定方法是：将压力表与孔口管连接，并将周围的注浆孔和待测孔封闭， 随着水压表读数的上升， 最终趋于稳定。稳定后的读数既为该处静水压力值。压力表的选择： 要达到注浆设计终压的 1.5 倍。建立油压表和孔口压力表之间的对应关系， 以防孔口压力表堵塞时可以根据油压表确定注浆结束标准。4.5 、注浆结束标

25、准注浆结束标准对注浆质量起控制作用，掌握好注浆结束时机，可以使注浆达到设计要求，取得比较好的堵水效果。单孔结束标准 : 注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐下降，当注浆压力达到设计压力时，继续注浆10min 以上时，即可结束该孔注浆。单孔注浆量和设计注浆量基本相同， 结束时的进浆量在20L/min 以下时可结束本孔注浆。全段结束标准 : 设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象。4.6 、注浆技术措施（1）注浆前，在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验，初步掌握浆液充填率、注浆量、浆液配比、凝胶时间、浆液扩散半径、注浆终压等指标。（2）对注浆材料的凝结时间需进行测定， 不符合技术要求的材料不

26、得使用。（3）现场应备专用水泥浆储浆桶，搅拌桶拌好浆后放入储浆桶，储浆桶最好带有搅拌装置。（4）为防止浆液中混入纸片及水泥硬块等杂物堵塞管路， 在搅拌桶进口及出口处设置过滤网进行过滤。（5）为保证注浆质量，浆液搅拌每桶时间不得少于 3min，水泥浆制备到用完时间不得大于 4 小时。（6）注浆顺序由外向内，同一圈内孔分序间隔施工。（7）注浆过程中，必须注意观察注浆压力和吸浆量的变化情况，当出现异常时，应立即检查并及时处理。（8）注浆过程中出现注浆压力突然下降、流量增大，属跑浆或漏浆，可采用缩短凝结时间， 增大浆液浓度或采用低压、 间歇注浆方法及时进行调整处理。（9）一个孔段的注浆作业一般应连续进

27、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，必须尽早恢复灌浆。双液注浆中断时间超过浆液凝胶时间，须洗孔后继续灌注，冲洗无效时，应扫孔重灌。4.7 、特殊情况下的注浆措施（1）注浆中断：在注浆过程中，由于机械设备、输浆管路等原因，迫使注浆暂停，直接影响注浆质量，延误工期。对于注浆中断，应及时采取措施，缩短中断时间，尽快恢复注浆。如中断时间较长，找出原因并采取措施后进行扫孔复注。（2）串浆：在注浆过程中，浆液从其他钻孔内流出发生串浆，其主要原因是岩体裂隙发育， 相互串连，使注浆孔直接或间接地连通， 造成串浆。当发现

28、串浆应立即采取措施， 可对串浆孔同时进行灌注或者将串浆孔用堵头封闭，待灌浆结束后，再将串浆孔打开，进行扫孔后继续注浆。（3）岩体大量漏浆：岩溶裂隙发育地段或地下水流急地段，极易发生大量漏浆现象，其处理方法可考虑缩短注浆段长度、降低注浆压力、限制进浆量、加大浆液浓度改变双液浆凝结时间或更换注浆材料等措施， 以保证注浆质量。（4）超前探水未发现而开挖后暴露的涌水段采用局部注浆的方式。5、注浆顺序注浆顺序按由外到内，由下到上的发散- 约束型进行，即先钻注外圈孔，后钻注内圈孔，每圈先钻注下部孔，后钻注上部孔。注浆过程中，进行隔孔注浆，每次隔24 个孔，然后逐步趋近，后序孔作为前期孔的检查孔。6、注浆效

29、果检查注浆结束后， 通过整理施工中的各种原始记录，对结合工程水文地质条件，对注浆质量进行分析。注浆效果检查通常可采用钻孔检查法。钻孔检查法： 一个注浆段的全部注浆孔注浆完成后，在主要出水点附近设置不少于5 个检查孔，检查孔应无流水和流砂，全断面流水小于1.0m3 /d.m ；或者进行压水试验，在0.75MPa压力下，吸水量小于2L/min 。浆液有效注入范围值不小于设计值。否则应补孔注浆。7、补孔注浆选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查，检查孔钻深为注浆段长度，若达不到注浆效果应进行补孔注浆，补孔数量、参数、要求等根据实际情况动态设计。第一循环帷幕注浆完成后，由于止浆墙外侧存在死角，为确保安全，

30、根据现场情况，如有必要可增加两个循环的小导管注浆加固。七、洞身开挖及初期支护施工在完成一循环的超前预注浆后， 进行洞身开挖及初期支护施工。 根据围岩情况，主要采用 CD或微台阶法进行施工，初期支护紧跟掌子面。1、隧道开挖1.1 、 CD法开挖开挖采用人工风钻钻孔， 非电毫秒雷管松动爆破， 当围岩极软时采用风镐开挖；开挖时采用挖掘机扒碴，装载机配合大车出碴； CD 法开挖分四部进行，开挖顺序见 图 6-1 CD法开挖工艺图；上导坑与下导坑的开挖间为 3.0m，后行上导坑 3 与先行下导坑 2 的开挖间距 5.0m；开挖循环进尺 60cm。图 6-1 CD法开挖工艺图3003005001.2 、微

31、台阶法开挖开挖采用人工风钻钻孔， 非电毫秒雷管松动爆破； 开挖时采用挖掘机扒碴，装载机配合大车出碴；上部开挖预留核心土，上部与下部开挖距离为 5.0m，上部开挖进尺 60cm，下部开挖左、右侧错开施工，错开距离 5.0m ，开挖进尺 60cm。开挖顺序见 图 6-2 微台阶法开挖工艺图 。图 6-2 微台阶法开挖工艺图1上部2预留核心3 下部4 捡底2、初期支护2.1 、 超前注浆管棚施工开挖前施作 89 超前注浆管棚（ L=20.0m，=5mm）提前支护围岩，超前注浆管棚按设计参数采用地质钻机钻孔，地质钻机将管棚送入孔内，采用机械拌制浆液，双液注浆泵注浆。施工工艺流程见图 6-3 超前注浆管

32、棚施工工艺流程图。2.2 、 隧道喷、锚、网及拱架施工隧道喷、锚、网及拱架施工紧跟开挖工作面施工。喷射混凝土：人工配合混凝土喷机作业，混凝土由洞外拌合站拌料，机械运输。喷混凝土分两次作业， 在开挖找顶后及时对开挖后工作面进行衬喷混凝土，封闭围岩，确保拱架安装、锚杆施工及挂钢筋网人员的施工安全。在拱架安装、锚杆施工及挂钢筋网完成后进行复喷混凝土，直至达到设计厚度要求。图 6-3超前注浆管棚施工工艺流程图施工准备测量定位钻孔、清孔设备就位连接管路检修封闭岩面注水试验管路泄漏掌子面泄漏系统状况良好制浆注浆标准判断达到要求停止注浆否钻 探 孔效果检查补钻注浆孔是开挖作业安装拱架：初喷后，放线，人工安装

33、拱架，紧贴开挖面，用纵向钢筋连接，拱脚置于牢固的基础上。拱架背后间隙用喷砼喷填，间隙过大时用砼楔块顶紧，拱脚接头板处设置锁脚锚杆。锚杆安装： ?在初喷砼初凝后及时进行。钢筋网： ?钢筋网设置待开挖面喷2cm 砼后进行。将洞外加工成片的钢筋网随高就低紧贴岩面，并与径向锚杆连接牢固。CD 法施工时，中间隔墙须按隧道开挖轮廓的支护参数进行支护，但可以不设超前注浆小导管，上导坑开挖根据地质情况和施工监控量测结果，设置临时仰拱及时封闭，必要时临时仰拱增设16 型钢拱架。隧道锚、网、喷支护施工工艺见图 6-4 隧道锚、网、喷支护施工工艺框图。型钢拱架施工工艺见 图 6-5 型钢拱架施工工艺框图 。图 6-

34、4隧道锚、网、喷支护施工工艺框图初喷测量锚杆孔位钻孔锚杆制作安装锚杆钢筋网制作挂钢筋网不合格报验合格复喷养护图 6-5型钢拱架施工工艺框图前期准备欠挖处不合格理断面检查合格测量定位准确测量洞内型钢拱架拼装洞外型钢拱架加工，贮存，检验，倒运钢拱架架立就位安装纵向连接筋连接筋加工等固定结束八、施工组织1、组织机构设置及其职责为了确保安全快速通过F4 断层，成立以项目经理为组长， 工委书记、项目总工、机械总工、工区主任、工区总工为副组长的施工组织领导机构，领导机构下设方案制定组、机械物资组、非标加工组、钻孔组、注浆组，同时聘请中隧道集团公司科研所进行技术指导，根据施工F4 断层施工的特殊性，有针对性

35、地制定紧急应急救援预案，成立相应的紧急救援小组。施工组织机构见 图 7-1 施工组织机构框图 。图 7-1施工组织机构框图不良地段施工领导小组技术咨询： 中隧集团公司科研所方机非钻注施应案械标急工制物加孔浆救安定资工援全组组组组组组2、组织机构人员岗位职责1.1 、领导组（一）组长职责：(1) 对 F4 断层施工质量、安全生产负全面领导责任和直接领导责任；(2) 宣传、贯彻执行各种安全生产法律、法规、制度以及各种安全生产通知等；(3) 定期检查施工质量、安全情况，组织研究和解决施工生产中的质量、安全问题；(4) 组织审批各种安全预案和各种安全措施的落实情况；(5) 组织突发事件的抢救救援工作，

36、并主持重大事故的调查分析，提出意见和整改措施，并督促落实。（二）副组长职责：(1) 在组长的直接领导和指挥下进行施工组织工作；(2) 施工中统筹安排所有组织机构工作，在施工中认真贯彻施工技术方案和各项安全、质量制度；(3) 经常组织人员进行安全、质量检查，消除安全隐患；(4) 当发生突发事件时，负责组织应急救援组进行抢险救援。（三）组员职责：(1) 落实好组长及副组长安排的各项任务；(2) 负责对现场施工人员的培训工作，并作好现场施工工序的调整；(3) 在施工中提出合理的建议，审批后指导施工；(4) 负责施工组织方案的具体实施工，对施工质量、安全直接负责。1.2 、方案组（一）组长职责：(1)

37、 负责 F4 断层施工技术方案的编制及落实；(2) 负责在施工过程中出现意外情况时， 及时组织相关人员进行分析，并制定处理方案。（二）副组长职责：(1) 配合组长进行施工技术方案的编制；(2) 施工中统筹安排现场施工工序，负责指导现场施工。（三）组员职责：(1) 落实好组长及副组长安排的各项任务；(2) 在施工中提出合理的建议，并负责施工技术方案的具体实施和现场检查工作；(3) 当发生突发事件时在组长及应急救援小组的领导下积极做好抢救救援工作。1.3 、机械物资供应组（一）组长职责：(1) 负责此次特殊地段施工所需机械物资的筹备工作；(2) 负责施工中机械安全及养护；(3) 负责现场施工机械的

38、统筹安排。（二）副组长职责：(1) 根据施工现场进行物资的调配，保证施工用物资充沛；(2) 配合组长作好各项物资准备工作。（三）组员职责：(1) 落实好组长及副组长安排的各项任务；(2) 负责对所需物资的采购工作和保管工作；(3) 完成领导交代的其他工作。1.4 、非标加工组（一）组长职责：(1) 负责此次特殊地段施工所需非标数量的统计及加工图的设计；(2) 监督非标加工质量，并提出合理化建议。（二）副组长职责：(1) 配合组长完成非标数量的统计及加工图的设计；(2) 根据施工现场进行非标的加工，并监督加工的质量；（三）组员职责：(1) 落实好组长及副组长安排的各项任务；(2) 依据图纸作好非

39、标加工件的质量；(3) 结合现场情况对非标加工件提出合理化建议，并上报组长。1.5 、钻孔组（一）组长职责：(1) 负责此次特殊地段施工中超前探孔及注浆孔的施工；(2) 配合施工方案组完成钻孔设计并指导现场施工；(3) 完成领导交代其他任务并及时下达。（二）副组长职责：(1) 配合组长进行施工工序的安排；(2) 根据现场施工情况及时对工序进行调整，对现场施工进行控制；(3) 监督检查钻孔的质量和地层情况。（三）组员职责：(1) 落实好组长及副组长安排的各项任务；(2) 按钻孔布置方案具体实施；(3) 在钻孔过程中作好钻孔记录，并及时对钻孔情况进行上报。1.6 、注浆组（一）组长职责：(1) 负

40、责此次特殊地段注浆的施工及人员的安排工作；(2) 协调好现场施工工序，并对施工作出正确的安排；（二）副组长职责：(1) 落实组长安排个各项任务， 并对施工方案和机械的操作进行培训；(2) 指导现场施工。（三）组员职责：(1) 落实好组长及副组长安排的各项任务，并将施工方案分解落实；(2) 负责现场施工机械的操作及保养， 并对现场施工提出合理化建议；(3) 负责注浆材料的制备及施工的具体实施；2、施工人员组织鉴于宝塔山隧道 F4 断层水量大，施工难度较大，我项目部聘请具有丰富施工经验的中隧集团公司科研所负责技术指导， 选择有钻孔、 注浆经验的专业施工队伍负责钻孔注浆工作。 现场施工技术人员和专业

41、队伍人员配置见表 7-1 施工人员配置表 。表 7-1施工人员配置表序号工种人 数（人）备注1现场工程师4每洞 2人2质检员4每洞 2人3机修电工4每洞 2人4注浆工24每洞 12人5钻工24每洞 12人6制浆工24每洞 12人7安全员6每洞 3人8其他18每洞 9人总计1083、机械设备组织主要机械、设备见 表 7-2 机械设备配置表，自加工机械、设备等根据实际需要确定。表 7-2机械设备配置表序号机具设备规格型号单数量备注位1水平地质钻机MK5套6满足破碎围岩中钻进能力 40m2双液注浆泵YZB-100/9台43水泥浆搅拌机台44自搅拌式储浆桶个4存储水泥浆5储浆桶个4存储水玻璃6清水桶个

42、4容量 100L7混合器T 型个108防震压力表个10最大压力不小于 9MPa9高压球形阀与 108mm孔口个10孔口管注浆时使用管相配套10高压注浆管m200每根约 6m4、材料组织各项材料根据施工实际情况提前一周进场。首批进场材料见 表 7-3首批进场材料计划表。表 7-3首批进场材料计划表序号材料名称型号数量单位备注1普通水泥PO 2.52000t2水玻璃35Be100t3孔口管108760m4管棚89100t随用随加工5麻丝、棉纱200Kg5、施工进度安排设计断层带长 90m，按要求提前 6m施做超前预注浆，延长 6m结束注浆，总长度为 102m，每循环按注浆 20 米，开挖 15 米

43、算，每洞需进行 7 个循环。综合考虑钻孔注浆计划 8 天、开挖支护计划 8 天，计划每循环需要 16 天时间，考虑各种因素的影响，左、右线工期计划112 天完成。九、施工注意事项及安全质量保证措施1、施工注意事项（1）注浆钻孔的方向、深度都要严格按设计要求进行；（2）在安装孔口管时，孔口管的安装必牢固、密实；（3）根据超前钻孔探测，随时测量涌水量及水压，化验水质，核实地质情况，如与设计不符，及时向设计、监理工程师提出，及时作好信息反馈，以便迅速变更设计和施工方案；（4）注浆中发生堵管时，先打开孔口泄浆阀，再关闭孔口进浆阀，然后停机，查找原因，迅速进行处理；（5）配电柜应放置在距工作面 50m以

44、外，其底面标高应高于地表 0.5m，现场装设漏电保护装置，钻进时配电柜旁至少要有一人在场；（6）施工时应做好工作面的通风防尘工作；（7）施工区域实行封闭式管理，杜绝闲杂人员进入现场；（8）严格执行我项目对环境保护的各种措施、办法，项目环境保护小组在施工时进行监督、检查；（9）每次注浆结束后必须用清水对管路进行冲洗，防止堵管。2、安全保证措施（1）建立健全各种岗位安全责任制，并设立专职安全员，严格执行现场交接制度；（2）加强施工人员的安全意识，进场人员必须配备安全帽、防护鞋、防尘口罩等防护用品；（3）高空作业台架必须牢固，平台周围设置防护栏；（4）严格遵守钻探注浆安全操作规程，杜绝野蛮施工；（5

45、）钻机必须在工作面上固定牢固，所有辅助施工人员应距钻杆 2m 以外；（6）各连接部件均应采用符合要求的高压配件， 安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的连接必须拧紧，注浆前必须对各连接部位进行检查，确保连接完好，以免脱开伤人；（7）注浆时禁止现场人员在注浆孔附近停留， 防止孔口阀门破裂伤人；（8）注浆开始时，要先开进浆阀，再关闭泄浆阀；注浆结束时，要先停泵，再关闭进浆阀，打开泄浆阀，压水冲洗管路；应避免两个阀门同时关闭，防止压力陡然升高；（9）注浆时不得随意停水、停电，确属必要，必须事先通知，待注浆完成并冲洗后方可停水停电；（10）应等输浆管内压力降低后再拆下注浆管；（11）注浆施工期间，必须配

46、备专职机电修理工，以便出现机械和电器故障时能及时处理。（12）加强量测，及时统计、分析量测结果，定期上报业主、监理。（13）开挖作业必须严格按方案施工，做到短进尺、弱爆破、紧封闭、强支护、勤量测；施工支护必须紧跟掌子面，做到一循环一支护。（14）上部架设拱架后必须安装锁脚锚杆，当地质软弱时，安装注浆锁脚小导管；下部开挖接腿必须左、右错开施工，措开距离不小于3.0 m，严禁同一拱架左、右两侧同时施工。3、质量保证措施（1）建立完善的质量管理体系，设立质量检查小组，现场设质量检查员，随时对施工的各个环节进行监督检查，定员定岗，质量责任到人；（2）严格按施工图进行施工， 并遵循现行质量管理程序进行层层把关，杜绝不合格的产品进入下道工序；（3）加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，保证施工材料满足设计要求，不合格