小净距隧道施工细则

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1、1总则1.1小净距隧道是指并行双洞公路隧道间夹岩石厚度较小，一般小于1.5倍隧道开挖断面宽度的一种特殊隧道结构型式。1.2为给小净距隧道施工提供技术指导和行为要求，特制订本细则。1.3细则适用于隧道开挖断面宽度小于 13m的并行双洞隧道。1.4本细则针对福建三明福州高速公路的工程地质、水文地质和相关围岩情况拟定，只适用于该 路段的小净距隧道施工。1.5本细则重点围绕小净距隧道施工中的施工方法及工序、关键工艺施工、监控量测技术要求等编 写，未涉及的各种施工技术要求，严格按公路隧道施工技术规范（042-94）执行。1.6承包商应根据设计文件和本细则的要求，编制施工组织计划，并对各工序的滞后时间、空

2、间间距、炮眼深度、装药量等提出严格要求，经监理审查同意后方可实施。1.7本细则建议的施工方法及工序、关键工艺、量测要求等，应当根据施工过程中所得到的现场量 测资料及时进行修改和调整，以确保工程安全、经济、合理。1.8本细则为“京福高速公路福建段小净距隧道设计、施工关键技术研究”课题的阶段性成果，目前为试行阶段。在执行过程中应当根据施工现场地质情况、施工情况、量测数据及计算分析结果等及时加以补充、修改和完善。2 .施工方法及工序为确保开挖过程中围岩的稳定性，减小因隧道间净距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素 的影响，满足小净距隧道中夹岩特有的加固要求，特对小净距隧道不同围岩类别段的施工工序作如

3、下要求：2.1 I、II类围岩段根据隧道围岩变形特点，在正常情况下，推荐在I、II类围岩段采用正向单侧壁导坑的开挖方 法。施工工序以左洞先开挖制定，当右洞先开挖时，则将左、右洞施作顺序对调即可。左洞按下列开挖顺序施工：(1) 上台阶1超前支护上台阶1开挖；(3) 上台阶1初期支护(含侧壁临时支护)；(4) 中夹岩上部水平贯通锚杆施工；(5) 下台阶1超前支护-i*J下台阶1开挖；(7) 下台阶1初期支护(含侧壁临时支护及仰拱初期支护)；(8) 中夹岩下部水平贯通锚杆施工；(9) 上台阶2超前支护(含侧壁临时支护)；(10) 上台阶2开挖；(11) 上台阶2初期支护；(12) 下台阶2超前支护；

4、(13) 下台阶2开挖；(14) 下台阶2初期支护(含侧壁临时支护及仰拱初期支护)；(15) 拆除侧壁临时支护；(16) 仰拱回填砼施工；(17) 防水层及拱墙二次衬砌施工。初期支护. -水平贯通锚杆一W _-TI临临时支护 / 亠亠” /、/?Mf汽.dV JBFTHVL*負S.活 “ tJBLB 1:下台阶2：下台阶1f.下台阶1下台阶2先掘进洞后掘进洞L打矣畸爭戟正肯单関璧导坑幷抽工序権斷Sr布矍图右洞施工工序同左洞，但水平贯通锚杆施工应为水平贯通锚杆连接施工工序安排注意事项：(1) 右洞(后掘进洞)上台阶1的开挖一般应落后于左洞下台阶1 (先掘进洞)510米。当左洞(先掘进洞)出现围岩

5、稳定性较差、监控量测数据收敛性不好的情况时，右洞上台阶1宜滞后于左洞下台阶2进行。同理，此时右洞上台阶 2宜滞后于左洞二次衬砌完成后进行。(2) 侧壁临时支护拆除应在下台阶2完成2030米后，二次衬砌开始前进行，监时支撑拆除后，仰拱回填和拱墙二次衬砌应尽早施作。(3) 左洞二次衬砌与左洞下台阶2开挖面的合理距离应根据左洞下台阶 2开挖放炮震动情况作具体确定，暂定为2030米；(4) 右洞二次衬砌与右洞下台阶2开挖面的合理距离应考虑放炮冲击和震动对衬砌的影响确定，暂定为2030米；(5) 在台阶施工拉开合理距离情况下(详见I、II类围岩段正向单侧壁导坑开挖工序平面布置示意图)，各台阶施工均可平行

6、进行。(6) 施工中必须严格配合爆破震动测试和围岩变形测试等科研工作的开展。(7) 中夹岩超前支护的打设角度可根据现场围岩状况和设计目的可在530度之间进行调整。(8) 在II类围岩掌子面稳定性较好、施工单位机具和施工能力许可的条件下，单侧壁导坑的上台阶1、下台阶1 (上台阶2、下台阶2)可合为一步进行开挖。(9) 如果掌子面稳定性差，单侧壁导坑分为两个台阶不能确保掌子面稳定，则可根据现场地质条件，将单侧壁的开挖、支护分为三或四个台阶进行。说明$ *、 W在I、II类围岩的地质条件下，采用本开挖布序进行开挖施工，基于以下几方面的原因：(1) 风化的坡、残积土在地下水不丰富情况下，一般稳定性较好

7、，但在有地下水的情况下，稳定性会非常差。因此，采取单侧壁导坑的开挖布序方式可防止出现围岩变形过大而失稳的情况发生。(2) 便于即早封闭仰拱，有利于围岩稳定。(3) 中夹岩处拱脚至拱腰变形量最大，刚性的侧壁临时支护对减小此范围处变形有较大的作用。I(4) 由于围岩类别较低，一般多采用人工或机械开挖，爆破震动相对较小。(5) 正向单侧壁导坑的开挖方法有利于及早对中夹岩进行支护，在全断面未开挖的情况下，及早取得中夹岩开挖后的变形量测结果，可为全断面开挖后存在的风险提供超前预报和超前处理时 间。在特殊情况下，因地质条件、施工进度、工序转换等多种因素综合影响，在I、II类围岩条件下可能采用反向单侧壁导坑

8、法(其施工工序详见下述III类围岩反向单侧壁导坑法)，但在施工 中必须严格注意以下问题：(1) 应严格控制上台阶2及下台阶2每循环的开挖进尺；欢迎共阅(2) 在初期支护完成后水平贯通锚杆必须及时施作；(3) 监控量测数据必须及时采集和反馈，出现不稳定现象必须及时处理。2.2 III类围岩段推荐采用反向单侧壁导坑的开挖方法，施工工序按左洞先开挖制定，若右洞先开挖，则左、右初期支护水平贯通锚杆临时支护誉-9r*上台阶1上台阶2 上台阶2 上台阶1 VPVv半!?QySans下台阶1下台阶2: 下台阶2下台阶1 .总Fr I.-n( hF_B 丿Tja|ri“弋 r_ *._4覽 j- _ . T

9、jr _ _ fl+宦.” * T. JI 1 r 上= w j ” =EJff b 先掘进洞后掘进洞HI襄国岩段反向*伯壁导烧开把工序横断为甫置图 ；： ： ： | .J1 I/洞施作顺序对调。左洞按下列顺序施工：(1) 台阶1超前支护上台阶1开挖；(3)上台阶1初期支护(含侧壁临时支护)； r -、，、下台阶1超前支护I(5)下台阶1开挖； 下台阶1初期支护(含侧壁临时支护及仰拱初期支护)；(7)上台阶2超前支护；I I -_.J(8)上台阶2开挖；(9)上台阶2初期支护(含侧壁临时支护)；(10) 中夹岩上部水平贯通锚杆施工；(11) 下台阶2超前支护；(12) 下台阶2开挖；(13)

10、下台阶2初期支护(含侧壁临时支护及仰拱初期支护)；(14) 中夹岩下部水平贯通锚杆施工；(15) 防水层及二次衬砌施工;222右洞施工工序同左洞，但水平贯通锚杆施工应为水平贯通锚杆连接施工223工序安排注意事项：(1) 左洞(右洞)上台阶1与下台阶1掌子面的间距一般为35米，下台阶1与上台阶2掌子 面间距一般为510米。(2) 在围岩状况较好且施工条件许可时，可将上台阶2与下台阶2同时开挖；(3) 由于侧壁临时支护仅为喷锚支护，因此，临时支护在上台阶2和下台阶2开挖时被拆除。(4) 为确保二衬在爆破震动影响下的安全，二衬与两洞爆破掌子面的安全距离必须通过震动测 试结果确定。从施工工序角度考虑，

11、左洞(先掘进洞)二衬与右洞(后掘进洞)下台阶 2掌子面的距离不宜小于1015米；右洞二衬与右洞下台阶2掌子面的距离不宜小于1520米。(5) 当隧道掘进由I、II类开始，然后围岩向III类过渡的情况下，由于I、II类围岩与III 类围岩开挖分步相反，施工单位应根据前方III类围岩长度、施工进度要求、施工经验等因素，综合选取以下工序作为过渡方案： rJ j a) 在III类围岩条件下采用正向侧壁导坑的开挖方法，但必须采取严格的措施控制后行洞靠中 夹岩侧的爆破施工； 1b) 待II类围岩全部开挖完成后再对III类围岩采取反向单侧壁导坑的开挖方法；、*I c) 从隧道I ( II )、山 类围岩交界

12、处由正向单侧壁导坑上台阶1、下台阶1向反向单侧壁导坑上台阶1、下台阶1斜向掘进的方法，完成I、u类围岩向III类围岩的过渡。(6) 当隧道因进入断层破碎带或其它原因由III类围岩进入I、II类围岩段，由于开挖工序为反向单侧壁导坑，因此，施工单位应根据前方I (II )类围岩长度、施工进度要求、施工经验等因素，综合选取以下工序作为过渡方案：a)待III类围岩全部开挖完成，再采用正向单侧壁导坑的开挖方式；b)在I、II类围岩中采用反向单侧壁导坑的开挖方式。,11说明在III类围岩地质条件下，采用反向单侧壁导坑的开挖施工方法，主要基于以下原因：(1) III类围岩多采用钻爆法开挖，为减少爆破震动对相

13、邻隧道的影响，应将震动最大的爆破远离中夹岩进行。由于上台阶1、下台阶1已开挖，靠中夹岩的上台阶2和下台阶2的开挖将有较好的临空 面，可在较小药量、较小爆破震动的基础上取得良好的爆破效果，同时也确保了中夹岩的稳定。2.3 IV、V、VI类围岩段采用超前导坑预留光爆层的开挖方法，按左洞先开挖制定，若右洞先开挖，则左、右洞施作 顺序对调。左洞施工顺序：(1) 开挖超前导坑(1)；(2) 开挖预留光爆层(2)；(3) 初期支护；(4) 隧道减底及水沟开挖；(5) 防水层及二次衬砌施工。右洞施工顺序同左洞工序安排注意事项：(1) 超前导坑超前长度应根据施工能力确定，一般为510米；(2) 右洞预留光爆层

14、的开挖应在左洞初期支护施工完成并达到一定强度后进行，因此一般应滞后左洞预留光爆层开挖1015米；11 I I(3) 右洞各段爆破药量应严格按震动测试结果进行控制；(4) 左洞二次衬砌距右洞预留光爆层距离应根据震动测试结果具体确定，暂定为不小于25米;(5) 右洞二次衬砌距右洞预留光爆层的距离应考虑爆破震动与冲击的影响，暂定为不小于40米；(6) 由于隧底开挖工作的精度直接影响隧道底部平整回填工作量，本细则建议超前导洞一般高于隧底设计标高0.51米，将隧道减底工作留至精确抄平后与水沟开挖同时进行。(7) 考虑到减底及水沟开挖若滞后二次扩挖面太远不利于各工序的平行作业，此工序与二次扩挖掌子面的距离

15、不宜超过15米。说明在IV、V、VI类围岩地质条件下，采用超前导坑预留光爆层的开挖施工方法，主要基于以下原因：(1)IV、V、VI类围岩自稳性较好，可采取全断面的开挖方式。I I - (2) 隧道普遍长度不大，一般采用人工打眼放炮能满足施工进度的要求。(3) 由于有超前导坑临空面的存在，二次扩挖(预留光爆层)的爆破方式可由全断面一次爆破的抛掷式爆破改变为崩解式爆破，装药量可大大减少，同时爆破震动也可大大减小。3. 关键工艺技术要求3.1小净距隧道钻爆开挖要求小净距隧道钻爆施工质量直接关系到隧道施工的成败，因此，有必要采取措施对钻爆施工进 行严格的监测和控制基本要求:（1）根据爆破安全规程GB6

16、722-86规定，交通隧道安全震动速度标准为 V601.25 1.5055 7070 850.8 1.00.3 0.35中硬岩30 601.50 2.0045 6060 750.8 1.00.2 0.30软岩601.2 1.340 50400.35 0.40中硬岩30 601.3 1.440 45400.25 0.35软岩601.25 1.5060 7070 800.7 1.00.20 0.30中硬岩30 601.50 2.0040 5050 600.8 1.00.10 0.15软岩、.J . ： I 4.2量测项目的规划根据地质、开挖、支护方法，小净距隧道监控量测各项目的重要性见表4-1，各

17、监控单位可根据具体情况选用。表4-1量测项目及重要性项目 围岩条件洞内地 质与支 护状态 观察周边 位移拱顶 沉降后行洞 爆破震 动速度水平对拉 锚杆轴力 测试中夹岩 弹性波 测试地表 沉降围岩内 部位移 (洞内)围岩压力 及两层支 护间压力钢支 撑内 力支护、衬砌内 力、表面应力 及裂缝量测拱项三 点沉降 量测系统锚 杆轴力 测试I、川 类围岩VVVL. VVVo |ooooVV洞口、偏压 段、浅埋段VVVVV VVooooVo断层、溶洞V_VV VVV -VVVoVow、v、w 类围岩VVV - /V VVoo必须进行的项目o：宜进行的项目:必要时进行的项目4.3量测方法、工具及数据采集V

18、j .I I对于表4-1列举的量测项目，在具体实施中的量测方法，应用的测量工具和数据采集频率见 表 4-2。表4-2小净距隧道现场监控量测项目及方法序号项目名称方法及应用工具布置时间及位置量测频率1 15天16天1个月13个月大于3个月1洞内地质 与支护状 态观察岩性、结构面、产 状、裂隙、地下水、 支护结构状况的观 察与描述，使用地 质罗盘、锤击，附 以数码像机等掌子面开挖后立即观察、记 录，支护状态随时进洞观察每次爆破后和每次进洞量测时2周边位移收敛计每10 50m布置一个断面，12次/天1次/2天12次/周13次/月每断面布置5个测桩，量测 46条测线3拱顶下沉精密水准仪、水准 尺、钢卷

19、尺每10 50m 一个断面12次/天1次/2天12次/周13次/月4后行洞爆 破震动速 度了解后行洞在爆破 施工中对先行洞的 影响，使用振动波 速测试仪和相应传 感器、记录仪、及 处理软件在先行洞同桩号断面上布控 三个点，测水平、垂直各 6 个方向的振动波速及衰减规 律，纵向每 2030m布控一 个断面后行洞爆破之前安装，爆破后采集数据5水平对拉 锚杆轴力 测试锚杆轴力计，长度 与中夹岩宽度相 同，测量仪器应同 锚杆锚力仪相对应了解对拉锚杆受力状态，调 整其密度和预应力，先行洞 掌子面开挖后进行安装12次/天1次/2天12次/周13次/月6中夹岩弹 性波测试弹性波速测试仪及 相应超声波发射、

20、接收头、及处理软件每10 50m布控一个断面， 每断面布56对测孔12次/天1次/2天12次/周13次/月7地表沉降精密水准仪、水准 尺洞口、偏压、浅埋段每 1020m布设一个断面。每断面 布设16个点先行洞和后行洞开挖面距量测断面前后12次/天；先行洞和后行洞开挖面距量测断面前后1次/ 2天；先行洞和后行洞开挖面距量测断面前后1次/周；B为隧道毛洞开挖宽度。2B时，5B时，5B时，1 18围岩内部 位移（洞内）多点位移计及千分表分5点布置，毛洞开挖后进 行，其中夹岩处的两个多点 位移计与中夹岩宽度相同12次/天1次/2天12次/周13次/月9围岩压力 及初期支 护与二次 衬砌之间 的压力压力盒及相配套的 测量仪纵向布置同多点位移计，与 多点位移计配合使用，每断 面为15或20个。其中围岩 压力测试用压力盒在毛洞开 挖后立即安装，两层衬砌之 间的压力盒在二次衬砌浇筑 前安装护J1-i :,-12次/天i1 11次/2天12次/周13次/月10钢支撑内 力应力计或钢筋计， 量测工具与之配套纵向布置同多点位移计，与 多点位移计配合使用，每 10 榀测一榀，每断面1014个|传感器12次/天1次/2天12次/周13次/月11支护、衬 砌内力， 及裂缝量 测应力计和与之相配 套的量测仪