隧道施工方案

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1、中铁大桥局集团林州至长治（省界）高速公路第6合同段项目部标准NO.6FA隧道工程施工技术方案编 制： 复 核： 总工程师： 2010年4月发布 2010年4月实施 林州至长治（省界）高速公路第6合同段发布印号：目 录一、编制依据51 编制范围52 编制依据53 编制原则5二、工程概况61 设计说明62 工程地质73 主要工程项目及数量84 围岩衬砌类型 105 工程特点和施工技术难点10三、施工工艺流程11四、施工准备111 人员准备112 机械准备113 测量放线114 仰坡滚、弧石处理与防护13五、施工方法及技术要求131 总体施工方案132 洞口开挖133 明洞及洞门施工154 洞身开挖

2、195 初期支护246 结构防排水367 洞身二次衬砌施工448 施工水沟、电缆槽施工48六、施工测量与监控量测491 施工测量492 隧道监控量测49七、超前地质预报511 超前地质预测、预报工艺512 超前地质预测、预报方法513 富水地段的超前预报53八、施工注意事项55九 、洞内施工通风及管线布置55十、文明施工及环境保护措施571 文明施工572 环境保护措施60十一、质量保证措施641 质量总体保证措施642 隧道开挖质量保证措施653 隧道初期支护质量保证措施664 衬砌施工质量保证措施665 隧道防渗漏措施67十二、 安全保证体系及措施681 安全保证体系682 开挖施工安全保

3、证措施683 火工品运输及爆破施工安全保证措施704 装碴及运输安全保证措施715 支护、衬砌安全保证措施726 通风与防尘安全保证措施737 临时用电及照明安全保证措施748 雨季施工安全保证措施75十三、施工总工期及进度安排751工期目标752工期进度安排计划763 隧道工程项目工期764 主要项目进度指标775 工期保证措施78十四、应急救援预案811应急救援原则812应急救援程序823 应急响应834 应急救援注意事项85一、编制说明1 编制范围本方案编制范围为林州至长治（省界）高速公路工程第6合同段尖庄隧道,摩寺迪隧道、白家庄隧道三座分离式隧道。隧道设计行车速度80km/h，为双向四

4、车道。尖庄隧道工程，起讫里程为左线ZK32+658ZK32+838,全长180m；右线YK32+800YK32+935,全长135m。摩寺迪隧道工程，起讫里程为左线ZK34+260ZK34+672,全长412m；右线YK34+336YK34+606,全长270m。白家庄隧道工程,起讫里程为左线ZK34+930ZK35+268,全长338m；右线YK34+970YK35+362,全长392m。2 编制依据 1、公路隧道施工技术规范 JTG B60-20092、公路工程质量检验评定标准 JTG F80/1-20043、公路工程技术标准 JTG B01-20034、锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB

5、50086-20015、地下工程防水技术规范 GB 0108-20016、公路工程施工安全技术规程 JTJ076-957、本标段施工招标文件、技术设计图纸、设计说明等8、工地现场考察以及自行调查工地周边环境条件所获取的资料。9、国家的法律、法规及地方有关施工安全、工地保安、人员健康、劳动保护、土地使用与管理、环境保护与文明施工方面的具体规定和技术标准。3 编制原则 1、贯彻执行国家和当地地方政府的方针政策、遵守法律法规、尊重当地的民风民俗。2、严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。3、遵守、执行招标文件各条款的具体要求，确保实现业主要求的质量、安全、环境保护、文明施工和造价等各方面

6、的工程目标。4、在认真全面理解设计文件基础上，结合实践经验，使施工组织设计体现技术先进、方案可行、经济合理的原则。5、充分发挥“施工、设计、科研、机械制造”四位一体的优势，进行资源配备。6、贯彻“因地制宜、就地取材、永临结合”的原则，充分利用当地资源，有效利用永久征地，减少临时租地。施工中做好环境保护和文物保护的措施。二、工程概况1 设计说明第六合同段起点位于尖庄村南侧，路线向西南建尖庄2号大桥，后建尖庄隧道，在南古洞大坝北侧1.1km处建露水河特大桥跨越地方旅游公路及露水河，沿线向西分别建摩寺迪隧道、白家庄中桥、白家庄大桥、白家庄隧道，路线长2.91km。本标段双线隧道工程总计860.5m/

7、3座（长度按整幅计、半幅折算），隧道限界高度为5m、限界宽度为10.25m, 洞内围岩类型主要为级、级及级围岩。地质情况为石英砂岩，岩质破碎，水平夹层多，层间节理与竖向裂隙发育呈块状镶嵌结构。全隧采用锚喷支护、复合式衬砌。尖庄隧道设计概况尖庄隧道毗邻尖庄2#大桥北侧，为分离式。左线长180 m，起讫里程ZK32+658ZK32+838,洞门型式林州端为削竹式，长治端为削竹式；右线长135 m，起讫里程YK32+800YK32+935，洞门型式林州端为削竹式，长治端为端墙式。隧道左线平面位于半径为R=1170圆曲线上，纵面设坡率为1.389%的单向坡；右线平面设置为R=1200圆曲线上，纵面设坡

8、率1.309%、2.70%的单向坡。摩寺迪隧道设计概况摩寺迪穿越摩寺迪山谷，为小净距。左线长412 m，起讫里程ZK34+260ZK34+672,洞门型式均为端墙式；右线长270 m，起讫里程YK34+336YK34+606，洞门型式均为端墙式。隧道左线平面位于半径为R=880圆曲线上，纵面设坡率为2.94%的单向坡；右线平面设置为R=800圆曲线上，纵面设坡率2.95%的单向坡。白家庄隧道设计概况白家庄毗邻白家庄大桥，为分离式，左线长338 m，起讫里程ZK34+930ZK35+268,洞门型式均为端墙式；右线长392 m，起讫里程YK34+970YK35+362，洞门型式均为端墙式。隧道左

9、线平面设置为直线接缓和曲线（A-418.330）接直线接R=1250圆曲线，纵面设坡率为2.25%的单向坡；右线平面设置为R=1230圆曲线接缓和曲线（A-414.97）接直线接R=1230圆曲线，纵面设坡率2.23%的单向坡。2 工程地质尖庄隧道经过区地质构造简单，无褶皱、断层等通过，地质近于单斜属地质构造简单路段。但受进场区断裂构造影响，隧道经过区岩石节理裂隙较发育，在黑云母片麻岩中主要发育有两组高角度裂隙节理，第一组为成岩过程中的原声节理，走向无规律可循。倾角分做两组，第一组10-15度，第二组70-85度，裂隙闭合。部分充填有石英脉，发育密度0.8-1.5条/m；第二组为片麻岩变质过程

10、中形成的片麻理，走向220-260度，倾角35-45度，该组裂隙大多闭合，部分微张开，宽度1-3mm，裂隙岩石表面粗糙，走向近于平直，发育密度3-11条/m。摩寺迪隧道经过区地质构造简单，无褶皱、断层等通过地层近于单斜，属地质构造简单路段。但受进场区断裂构造影响，区地质构造简单，无褶皱、断层等通过地层近于单斜，属地质构造简单路段。但受进场区断裂构造影响，在石英砂岩中主要发育有两组高角度裂隙节理，第一组走向210-225度，倾角70-73度，裂隙宽度1-5mm常被石英脉填充，第二组走向310-330度，倾角80-85度，该组裂隙大多闭合部分微张开，宽度一般1-3mm，裂隙岩石表面粗糙走向近于平直

11、，发育密度3-5条/m。该两组裂隙经隧道岩体切割成大小不一的块体，对隧道围岩稳定不利。白家庄隧道区地质构造简单，无褶皱、断层等通过地层近于单斜，属地质构造简单路段。但受进场区断裂构造影响，在石英砂岩中主要发育有两组高角度裂隙节理，该两组裂隙经隧道岩体切割成大小不一的块体，对隧道围岩稳定不利。3 主要工程项目及数量尖庄隧道本隧道左右线进口均采用削竹式洞门，出口左线为削竹式洞门，右线为端墙式洞门。分别设置6m、4m、6m、5m明洞；明洞顶和周围边仰坡采用植草绿化防护。明洞段采用明挖法施工，设置明作衬砌。其余段落采用暗挖法施工。本工程主要围岩及衬砌类型表：隧道正洞开挖：级围岩长度39m；a级围岩54

12、m；q级围岩：141m。明洞衬砌：21m。表2-3-1 尖庄隧道各段围岩类别明细表工程名称衬砌类型里程桩号衬砌长度m备注尖庄隧道左线180m洞门结构ZK32+658-66810S-MaZK32+668-6746洞口加强ZK32+674-70430VqZK32+704-73026aZK32+730-74919ZK32+749-78839aZK32+788-80820VqZK32+808-82416S-MaZK32+824-8284洞门结构ZK32+828-83810尖庄隧道右线135m洞门结构YK32+800-81010S-MaYK32+810-8166VqYK32+816-89478aYK32

13、+894-90915VqYK32+909-93021S-MaYK32+930-9355（2）摩寺迪隧道本隧道左右线进口均带台阶式端墙式洞门，分别设置5m、5m、6m、4m明洞；明洞顶和周围边仰坡采用植草绿化防护。明洞段采用明挖法施工，设置明作衬砌。其余段落采用暗挖法施工。本工程主要围岩及衬砌类型表：隧道正洞开挖：级围岩： 长度433m；a级围岩85m；b级围岩60m；q级围岩：84m; 明洞衬砌：20m。表2-3-2 摩寺迪隧道各段围岩类别明细表工程名称衬砌类型里程桩号衬砌长度(m)备注摩寺迪隧道左线412mS-MaZK34+260-2655VqZK34+265-28621bZK34+286-

14、30620ZK34+306-562256aZK34+562-64785VqZK34+647-66720S-MbZK34+667-6725摩寺迪隧道右线270mS-MaYK34+336-3426VqYK34+342-36119bYK34+361-38120IIIYK34+381-558177bYK34+558-57820VqYK34+578- YK35+60224S-MbYK35+602- YK35+6064（3）白家庄隧道本隧道左右线进出口均采用带台阶式端墙式洞门，分别设置4m、16m、5m、5m明洞；明洞顶和周围边仰坡采用植草绿化防护。明洞段采用明挖法施工，设置明作衬砌。其余段落采用暗挖法施

15、工。本工程主要工程数量：隧道正洞开挖：级围岩： 方量493m；b级围岩：120m；级围岩：87m;明洞衬砌：30m。表2-3-3 白家庄隧道各段围岩类别明细表名称衬砌类型里程桩号长度m白家庄隧道左线338mS-MbZK34+930-9344VZK34+934-96026bZK34+960-99030ZK34+990-ZK35+200210bZK35+200-23030VZK35+230-25222S-MbZK35+252-28616白家庄隧道右线392mS-MaYK34+970-9755VYK34+975-99520bYK34+995-YK35+02530YK35+025-308283bYK3

16、5+308-33830VYK35+338-35719S-MbYK35+357-36254 围岩衬砌类型、隧道衬砌结构参数见表2-4-1“隧道衬砌支护设计参数表”5 工程特点和施工技术难点5.1 地形、地质条件复杂地质构造复杂，岩体破碎，不良地质发育，主要有岩堆、危岩落石、岩溶、顺层、顺层偏压、断层破碎带等，给施工过程带来很多不确定因素。5.2 隧道施工安全要求高尖庄隧道两侧洞口均处于浅埋段，开挖对岩体的扰动很大，白家庄隧道和摩寺迪进出口分布的崩塌体或活石，要采取有效的防护措施，消除其可能造成的灾害，施工中对于围岩的稳定性进行评价，尽量少扰动，减少塌方、落石造成的危害。施工过程中安全控制要求高。

17、855.3 摩寺迪隧道洞口小间距施工要求高，难度大摩寺迪隧道双洞口段最小净距16m左右，为小净距隧道。需要采用弱爆破开挖。在施工过程中保护好两洞之间的岩墙，减小先行隧道爆破对后续隧道围岩的扰动，综合施工进度和保证小净距隧道施工快速、安全是本工程的重点。三、施工工艺流程 本标段隧道施工总体顺序为测量放线明挖段开挖边、仰坡孤石处理与防护超前管棚或者超前小导管支护进洞进行掌子面开挖洞内初期支护仰拱施工中间水沟及仰拱填充（铺底）施工二衬施工侧沟施做洞门施做洞门回填土路基路面。 具体施工工艺流程见下图3-1：四、施工准备1 人员准备为确保工期要求，并结合现场地形地质条件、工程结构特点，成立2个作业队，第

18、一作业队负责尖庄隧道施工，第二作业队负责摩寺迪隧道和白家庄隧道施工。第一作业队：队长1人，副队长1人，技术负责人1人，另配值班技术员、质检员、材料员、安全员、领工员共8人，作业人员80人；第二作业队：队长1人，副队长2人，技术负责人1人，另配值班技术员、质检员、材料员、安全员、领工员共10人，作业人员150人.2 机械准备混凝土搅拌站：于露水河大桥左侧3号墩处建一拌合站，供应尖庄隧道施工，于摩寺迪隧道右下方红旗渠坝堤上方建一拌合站，供应摩寺迪隧道和白家庄隧道施工。根据实际地质情况，三座隧道现场各配置挖掘机2台、装载机4台、出碴车5台；空压机4-6台，变电站1座，发电机3台，混凝土运输车5辆，混

19、凝土输送泵1台，混凝土湿喷机6台，压力注浆机3台，拼装式组合钢模1-2套，测量试验仪器一套。其它机具设备根据工程所需配备。施工准备控制测量开工报告监理工程师审批洞门工程超前支护地面调查、地质复勘设备已到位，人员已到位，测量放样已完，作业指导书已编制完毕，材料已备好洞身开挖初期支护围岩量测信息反馈二次衬砌仰拱填充及水沟水沟盖板预制安装水沟盖板防排水系统施工超前地质预测预报平面控制、高程控制仰拱或底板施工洞口截排水系统施工洞口及与正洞接头封堵 图3-1 隧道施工工艺流程图3 测量放线在隧道施工前，要完成控制网交接桩；对现场控制网进行加密并完成复测；完成洞口中桩与高程测量放样，并据施工图纸放出隧道洞

20、口段边仰坡开挖轮廓线。4 仰坡滚、孤石处理或防护明洞开挖前，将仰坡边坡原有危石清除，并采用GPS2主动网对洞口危岩进行防护，以阻止小尺寸岩石块崩塌和局部的岩土体的破坏。防护范围为：迎隧道面宽约50m,高至危岩坡口范围的岩面均须采用GPS2型主动网防护。五、施工方法及技术要求1 总体施工方案明洞段采用挖机机械开挖，弱爆破配合施工。掌子面采用光面爆破法开挖，锚喷构筑法施工。级围岩地段采用全断面法施工，采用液压凿岩台车或多功能作业台架钻孔，光面爆破；采用装载机装碴，翻斗车运输，开挖后及时进行初期支护。级围岩地段采用台阶法开挖；级围岩地段采用上下台阶中间预留核心土法开挖。支护形式：级围岩采用拱墙格栅钢

21、架、超前小导管、砂浆锚杆支护；级围岩采用刚拱架、超前小导管、中空注浆锚杆支护。施工中采用超前探孔进行预报、预测、加强监控量测，及时指导施工。为保证洞身质量和安全进洞，待洞口段超前支护和初支施工完成后再开挖进洞，二次衬砌紧跟其后，待开挖至洞身围岩较为稳定处，二次衬砌可紧跟其后。从而保证隧道洞身开挖的施工安全。2 洞口开挖隧道进洞施工是展开施工的关键，正确认识洞口的地质情况，选择合理的施工方案是洞口施工成败的关键。其工艺如下：按设计要求结合实际地形进行边仰坡测量放样根据设计对边仰坡进行清除测放天沟位置砌筑天沟对边仰坡范围进行锚、网、喷封闭开口进洞施工。边仰坡防护洞口明挖段采用挖机分段分层开挖，做到

22、及时开挖及时防护，石质地层采用风枪钻孔，小药量松动爆破，非电毫秒雷管网络起爆。边仰坡采用人工整修，按设计要求一次到位，挖掘机配合自卸车装运弃碴。边仰坡防护按照设计要求采用锚、网、喷进行加固。待截水天沟施做完成后，方可进洞开挖。初喷混凝土洞口边仰坡修整到位后，进行加固、防护，待开挖坡面干爽时，可在施挂钢筋网之前进行初喷混凝土封闭围岩；当预报天气有雨时就必须在修坡后立即进行。喷砼由中心试验室提供配比，采用干净的机制中砂，碎石粒径不大于15mm拌制而成。根据工期要求，配比加早强剂及速凝剂。为确保喷射砼质量，在原材料选用方面，水泥必须有出厂合格证。砂的级配良好，碎石粒径符合要求。喷射前清理坡面浮土和杂

23、物，喷混凝土用熟练喷射手，喷射轨迹由低到高，螺旋上升，喷射回弹量不大于15%，喷射表面平整，无滑移和流淌现象，初次喷混凝土厚度一般3cm。锚杆在第1层砼喷射完成后进行锚杆施作。在边仰坡上按照设计图纸要求梅花形布置22mm砂浆锚杆，锚杆长3.5m，纵横间距1.2m1.2m，采用风钻钻进或锤击施作。钢筋网钢筋网采用8钢筋，网格间距2020cm，与锚杆焊接固定。挂网钢筋使用之前调直并去锈污，钢筋网应在初喷混凝土后进行铺设，采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被喷射混凝土全部覆盖后再进行铺挂。钢筋网应与锚杆或者其他固定装置连接牢固，应随受喷面起伏铺设，使铺设的钢筋网平顺，喷射后线条流畅。绑扎

24、完钢筋网后进行复喷砼施工，喷射前要将初喷面清理干净。喷射工艺同初喷砼。洞口边仰坡防护到位后，方可进洞施工。洞门施工要尽量避开雨季。根据本标段隧道的具体地质情况，进洞时，洞口段采用超前加强支护，在尖庄隧道设计108超前大管棚，其他两个隧道设计42超前小导管。首先沿开挖轮廓线安装型钢钢架，沿钢架外缘安装超前42小导管，并将小导管尾端与型钢钢架焊接牢固，预注浆加固地层，再进入暗洞施工。尖庄隧道超前大管棚，要先施做混凝土导向墙，再施工超前大管棚加强支护。3 明洞及洞门施工明洞开挖完成后，待洞身开挖一段后，要及早施做洞门及明洞衬砌，明洞衬砌要做到仰拱先行，拱墙整体浇筑。混凝土强度达到设计强度后进行回填，

25、人工夯实回填至拱顶1m以上，方可采用机械回填。3.1 土石方与边沟施工明洞施工采用路堑式明挖法。明洞土石方施工以挖掘机开挖为主，自卸汽车运输，人工辅助施工。开挖前，首先进行开挖边界施放和技术交底，而后开挖天沟和天沟铺砌，截水天沟距离边、仰坡开挖线510m。对于洞顶上部的积水坑以疏导的方式进行引排，避免积水渗入洞内。如果无法引排，则必须在洞内施工时采取相应措施，如注浆封闭等。开挖采用人工配合挖掘机自上而下分层开挖，预留出边坡保护层，人工挂线刷坡。边坡坡度设为1：0.5。测 量 放 线清理施工场地检查是否符合设计要求明洞衬砌回填土石边坡修整及防护工程截水沟的开挖和修筑边仰坡临时防护测量放线明洞土石

26、方分层开挖排水沟的修筑边仰坡修整不合格合格承载力满足要求 图5-3-1 隧道明洞施工工艺流程框图3.2 明洞基础施工明洞边墙基础承载力必须保证达到设计要求；有地下水流时，及时予以引排；基础松软时，要相应采取措施，如夯填厚度不小于10cm的碎石层或扩大基础以提高其承载力；岩石基础则埋置于表面风化层以下0.25m。明洞边墙基础必须置稳固的地基上。遇有地下水时，须将地下水引离边墙基础。明洞大边墙基底，垂直线路方向宜挖成不大于向内的斜坡。以提高基底的抗滑力。凹形地段或外墙深基部分，施工时本着先难后易的原则，可先开挖、砌筑最低凹处，逐步向两端进行，以利利用施工查明基础情况。边墙基础挖至设计标高后，核对地

27、质承载力是否与设计要求相符。若地基承载力不足时，可考虑采用挖孔桩基础进行地基加固。 施工准备控制测量开工报告监理工程师审批洞门工程超前支护地面调查、地质复勘设备已到位，人员已到位，测量放样已完，作业指导书已编制完毕，材料已备好洞身开挖初期支护围岩量测信息反馈二次衬砌仰拱填充及水沟水沟盖板预制安装水沟盖板防排水系统施工超前地质预测预报平面控制、高程控制仰拱或底板施工洞口截排水系统施工洞口及与正洞接头封堵图5-3-2 隧道施工工艺流程图3.3 明洞衬砌施工明洞衬砌在洞身衬砌前进行施工。施工时，注意明洞和暗洞的衔接处，衬砌从内向外进行。灌注混凝土前复测中线和高程，衬砌不得侵入设计轮廓线。分两部分施工

28、，先施工仰拱及墙基础部分钢筋混凝土，待该部分混凝土达到一定强度后，拆模，进行施工缝凿毛，然后施工上部边墙及拱部钢筋混凝土。仰拱和墙基部分采用组合钢模板，人工立模浇筑，边墙及拱部混凝土施工采用模板台车作内模，外模采用组合钢模板，外模加斜撑保证稳定，两侧对称浇筑混凝土。施工缝除设接茬钢筋外还要对接头部分的砼凿毛冲冼，保证砼间连接牢固。施工时按设计图纸或基础变化处做好沉降缝。钢筋在加工厂加工成型，现场绑扎。混凝土由自动计量混凝土搅拌站生产，混凝土运输车运输，混凝土泵送入模，插入式捣固器捣固密实，拱墙混凝土一次浇筑完成。浇筑拱圈混凝土达到设计强度70以上时，方可拆模。洞门与明洞一并施工，注意洞门端墙与

29、明洞拱墙的顺接。3.4 明洞外防水层施工铺设防水层，施工前修凿平整混凝土面上的凸凹不平之处以防损坏防水卷材。纵向施工缝按要求安止水条，衬砌外满铺防水卷材，防水卷材的焊缝质量要符合要求，如有缺陷必须采取纠正措施，直至达到要求。3.5 墙背与拱顶回填待混凝土达到设计强度的70%后，即可进行回填。在回填前先作好纵向盲沟；拱顶以上最大回填高度为2m，填土夯实度93%，顶层采用粘土层隔水，回填土表面植草皮。回填土两侧对称同时进行，墙底部铺填0.5m1m厚碎石并夯实，然后向上采用人工分层回填，逐层夯实。回填过程中精心保护防水层不被破坏。粘土隔水层与边、仰坡搭接良好，封闭紧密，防止地表水渗漏。洞门施工应注意

30、以下要求： 1)、地基应整平夯实，并核实地基承载力。2)、基础处的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。3)、洞门衬砌拱墙应与洞内相联的拱墙同时施工，连成整体。4)、端墙施工放样时，应保证位置准确和墙面坡度平顺。5)、灌筑混凝土时保证模板稳定，不能移动、不能产生变形。6)、洞门端墙的砌筑与墙背回填两侧同时进行，防止对衬砌边墙产生偏压。回填应在洞门施工完毕且混凝土强度达到设计要求后进行。4 洞身开挖 应根据隧道长短、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等，选择适宜的开挖方案。针对本标段的具体情况，均采用光面爆破，单头掘进，翻斗车运输出碴的方式进行隧道开挖。 本标段隧道围岩级别分为：级围

31、岩、级围岩、级围岩，不同的围岩级别采用不同的开挖方法，级围岩段采用全断面法，、级围岩采用台阶法或者环状开挖留核心土施工，施工中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、快封闭”的施工原则。 4.1 III级围岩全断面法开挖全断面法施工段围岩较完整，开挖后自稳性好，支护措施较简单，开挖后排除松动的岩石，一般只进行喷锚支护封闭围岩，对于局部易落石段，施挂钢筋网即可达到支护效果。设计开挖每循环进尺3.0m，每开挖一循环，立即进行拱墙围岩喷砼封面至设计厚度（10cm）。4.2 级围岩上下台阶法开挖施工工艺及方法级围岩段采用上下台阶法施工。台阶法施工时，上下台阶距离宜控制10-15m，二次衬砌与下台阶的

32、距离宜在50-60m。初期支护采用拱架、钢筋网、锚杆和喷砼的支护形式。4.2.1 施工工艺台阶法开挖施工作业程序见图5-4-1。施工准备、测量放线超前支护系统施工上台阶开挖上台阶初期支护出碴初期支护下台阶开挖下一循环下一循环 图5-4-1 级围岩台阶法开挖施工作业流程图4.2.2 施工方法级围岩开挖采用台阶法开挖，采用光面爆破施工，上下台阶采用人工持YT-28型风枪钻眼作业。上台阶设计开挖每循环进尺2.0m，即每开挖一循环，立即进行拱部围岩初期喷砼封面（4cm），打设拱部径向锚杆，挂钢筋网后喷射拱部砼支护。由于上台阶空间小，上台阶采用风枪进行钻眼孔作业。上下台阶开挖距离不超过15m前，实施下台

33、阶开挖，下台阶一次落底开挖。上台阶在下一循环开挖前必须完成设计要求的初期支护，上台阶开挖与初期支护施工工艺流见图5-4-2下台阶设计开挖每循环进尺3.0m3.5m，下台阶开挖后及时施作边墙初期支护和永久仰拱，二次衬砌及时跟进，二次衬砌与下台阶的距离不超过60m。下台阶开挖与支护施工工艺流程见图5-4-3。合理安排各工序和机械设备，使得各工序使用的机械设备合理配套，以充分发挥机械设备的使用效率和各工序之间的协调进行。上台阶采用装载机装车，挖掘机配合；上下台阶采用挖装机装车。上台阶开挖下一循环初喷砼（4cm左右）径向锚杆施工格栅拱架施工复喷至设计厚度挂钢筋网图5-4-2上台阶开挖与初期支护施工工艺

34、流程图下台阶开挖下一循环初喷砼（4cm左右）接长格栅拱架边墙锚杆施工复喷至设计厚度锁脚锚管 图5-4-3 下台阶开挖与初期支护施工工艺流程图4.2.3 钻爆设计级围岩钻爆所采用2号岩石乳化炸药，有水地段采用乳化防水炸药，药卷直径采用32，周边眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合连续装药，其余眼采用集中装药，炮眼堵塞采用水压爆破技术堵塞,电毫秒雷管起爆，火雷管引爆。施工中根据地质变化不断调整爆破参数，以取得良好的光爆效果。级围岩台阶法爆破炮眼布置见图5-4-4。图5-4-4 级围岩台阶法爆破炮眼布置图及爆破参数表4.3 级围岩段施工工艺及方法级围岩段采用上下台阶预留核心土法施工。上下台阶预留核心土法施

35、工时，上下台阶距离不超过15m，每循环进尺1m或1.6m，下台阶设计开挖每循环进尺3.0m-3.5m，二次衬砌与下台阶的距离不超过40m。42超前小导管超前支护，初期支护采用喷砼和锚杆、型钢拱架、钢筋网的联合支护形式。隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工。工序变化处之钢架应设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定，下台阶安全，防止塌方。台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。复合式衬砌段在施工时，须按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，根据监控量测的结果进行分析，确保灌筑二次衬砌的时机及调整支护参数。4.3.1 施工工序

36、1、弱爆破开挖上台阶上台阶拱部初期支护，即喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，并设锁脚锚杆钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。2、弱爆破开挖下台阶下台阶边墙初期支护，初喷4cm厚混凝土；铺设钢筋网接长钢架，并设锁脚锚杆钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。3、在滞后于部一段距离后，弱爆破开挖部施作仰拱初期支护，仰拱支护完成后，施做仰拱衬砌。4、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛稳定后，灌筑部拱墙二次衬砌。 4.4 隧道爆破质量和超欠挖的检查在实施每一新的爆破设计时，应对爆破振速进行监测，其检测点为新喷混凝土地段、刚脱模的二衬段、相邻洞室、洞口和浅埋段的地表建筑物等，测得的质点振动速度应符合

37、爆破安全规程（GB6722）的规定，若振速超过规定时应调整爆破设计参数。光面爆破炮眼残留率级达到80%以上,、级达到60%以上并在开挖轮廓面上均匀分布。隧道超欠挖应符合规范要求，详见：“隧道超欠挖测定方法表”。 隧道超欠挖测定方法表测定方法及采用的测定仪器方法简述比较施工数量的方法求算开挖出碴数量的方法将实际出碴数量与设计断面开挖数量相比较，此法适用于一个段落的超欠挖统计。求算衬砌混凝土数量的方法将一个衬砌段的混凝土(含注浆数量)实际用量与设计数量相比较。直接量测开挖断面积的方法利用激光束进行测定用激光指向仪或激光经纬仪射在掌子面上的光束测定特定部位的超欠挖的线性值。用全站仪测定在要测的点位粘

38、贴反光片，用全站仪测定各点的三维坐标，通过计算绘制开挖断面，与设计断面进行比较用激光隧道限界测量仪由免棱镜测距全站仪和手提电脑组成，对掌子面(或任一断面)测量，直接打印出设计断面与实际断面，并标出设定点的超欠挖值。直接尺量的方法直角坐标法在掌子面上用经纬仪、水平仪定出隧道中线和起拱线，从起拱线分别向上、向下每50cm定一水平线，量取两端的开挖轮廓边缘，与设计断面比较。用衬砌轮廓刚架作基准当防水板铺设专用台车移动时，用直尺量取需测定点至轮廓刚架的最小距离，并考虑喷射混凝土的厚度，以确定超欠挖值。4.5 出碴运输洞内出碴采用一台侧翻装载机装碴，一台立爪式挖掘机找顶，自卸汽车运输到洞外弃碴场存放，为

39、保证洞内道路畅通，出碴快速有序，施工中做到：确保运输车辆性能良好，坚持轻车让重车，不抢道、占道。行车速度，在施工作业地段和错车时不大于5km/h，成洞地段不大于10km/h，尤其是通过各施工段时，更要慢和稳。5 初期支护隧道设计采用的初期支护形式有：8钢筋网、级围岩采用型钢钢架和D25中空注浆锚杆、IV、级围岩采用格栅钢架和22砂浆锚杆、喷C20混凝土。5.1喷射砼喷射混凝土采用洞外集中拌和，每个拌和站配置1台JS750强制式搅拌机，用于喷射混凝土的生产。喷射混凝土作业时，分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行，以尽早封闭开挖面，防止表层风化剥落。复喷混凝土在系统锚杆、钢

40、筋网、钢架安装和锁脚锚杆施作后进行，尽快闭合支护使之整体受力，以抑制围岩变位。施工方法材料准备水泥：选用42.5普通硅酸盐水泥。骨料：细骨料选用坚硬耐久的中、粗砂，细度模数宜大于2.5；粗骨料的粒径不大于15mm。外加剂：选用优质高效的液体速凝剂，高效减水剂。水：符合饮用水标准。喷射前准备喷射前对受喷岩面进行清理，清除受喷岩面的浮石等杂物，对光滑面进行凿毛，并用高压风进行清扫；自制简易工作台车就位；检查高压风、水管路及电路情况，湿喷机就位，进行试运行；若遇受喷面有滴水、渗水等情况，埋设导水管或设盲沟排水，对淋水处可设截水圈排水；喷射混凝土喷射混凝土作业采用分段、分片、分层依次进行，喷射时先将低

41、洼处大致喷平，再自下而上顺序、分层、往复喷射，后一层压在前一层的一半。喷射作业紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一循环放炮时间不少于4h。喷混凝土配合比选定检查开挖断面尺寸，清除松动岩块，清理受喷面施工机具就位喷射混合料拌和喷射混合料运输初喷混凝土4cm施作锚杆、钢架、挂钢筋网清除初喷面粉尘复喷至设计厚度清理施工机具加入速凝剂喷射砼工艺流程图 送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌和物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.450.7MPa之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大将导致回弹量增大。因此，按砼回弹量小，表面湿润易粘着力度来掌

42、握。喷射压力与喷射机机械手调配适当，根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。喷嘴与岩面的距离按规范执行，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。一次喷射厚度不宜超过10cm，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为1520min。为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，可按照先边墙后拱部，最后喷射拱顶的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头沿螺旋形路线缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的砼层面平顺光滑。施工注意事项喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂注意保管防止受潮变质。每种拟用的外加剂至少作三次试块试验板，试验板测定的喷射混凝土

43、工艺质量和抗压强度达到要求后，才能进行喷射混凝土施工。喷射前仔细检查危石并处理。喷射机布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压。经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。经常测定作业区内粉尘浓度，如超过标准找出原因采取相应措施。拌和地点距喷射地段较远时，速凝剂在喷射机喂料时加入；若在拌和时加入，则自加入速凝剂时起，拌和料在20min内喷完，否则影响质量。喷射时连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。按配合比投料，计量要准确。定时校验计量器具。施工时风、水压要稳定，运输道路畅通，

44、电源、照明应保证。喷射混凝土的回弹率不大于15%。5.2.锚杆施工5.2.1 砂浆锚杆施工隧道IV、级围岩采用22砂浆锚杆，锚杆长度分别3.0m、2.5m。锚杆使用22螺纹钢筋现场制作，用手持凿岩机沿开挖轮廓线钻孔，钻孔前先标定孔位，钻孔直径大于锚杆直径15mm，孔深误差不大于5cm。 锚杆施工工艺框图砂采用中粗砂，最大粒径不得大于2.5mm，使用前过筛清洗，水泥选用42.5号普硅水泥，浆液标号不低于设计要求；速凝剂选用合格的速凝剂，所用材料均应达到锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086）有关规定要求。钻孔前先标定钻孔位置。孔深误差不大于5cm，孔径大于杆体直径15mm，钻孔完毕后，孔内积

45、水、积粉及岩碴要吹洗干净。注浆采用单液注浆泵，砂浆锚杆注浆管应先插到距孔底510cm处，并随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将锚杆插入，若孔口无水泥砂浆溢出，应将杆体拔出重新注浆，始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞。杆体到位后，用木楔或小石子将孔口卡住，防止杆体滑出。砂浆未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞，一般规定三天内不得悬挂重物。锚杆安设后，不得随意敲击。5.2.2 中空注浆锚杆施工隧道级围岩采用D25中空注浆锚杆，锚杆长度分别3.5m、3.0m,锚杆垂直于岩面，梅花形布置。当地下水有侵蚀时，采用防腐锚杆。用手持凿岩机沿开挖轮廓线钻孔，钻孔前先标定孔位，成孔后，先插入杆体

46、并安设止浆塞和孔口垫板，插入排气管，然后采用注浆机注浆，待水泥浆终凝后扭紧固定孔口垫板的螺栓。(1)施工方法：采用双管注浆法，也称先插杆后注浆法。钻孔经检查后，将内径45mm，壁厚11.5mm的PE软塑料排气管沿锚杆全长固定在杆体上，并在孔外留1m左右的PE软塑料管，作为注浆的排气管。将锚杆和排气管插入锚杆孔内，用止浆塞封住孔口，检查排气管是否畅通，将注浆管从止浆塞中间穿入锚杆孔口内位置，然后注浆。随着注浆量增加，孔内气体从细PE管中排出，当排气管内排出浆液后停止注浆，完成双管注浆法施工全过程。锚杆采用锚杆台车安设，锚杆端头安装垫板并与喷砼面密贴，设好孔口注浆塞。注浆开始或中途停止超过30mi

47、n时，应用水润滑注浆管使其润滑。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa。（2）施工要点：排气管要插入孔底；注浆压力比较大，止浆塞要安装牢固；灌浆工作连继不中断，保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力；排气管排出浆液才说明注浆饱满。锚杆内砂浆达到设计强度80%后，方可进行锚垫板安装。中空注浆锚杆施工工艺框图锚杆的插入长度不小于设计长度的95%，锚杆安装后，不得随意敲击。锚杆施工完成后，按锚杆喷砼支护规范进行试验。施工技术措施开挖初喷后，尽快钻孔、安设锚杆，然后复喷至设计厚度。锚杆原材料规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除油污、除锈。锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求，砂浆锚杆用的水泥砂浆，其强度不低于

48、设计规定，水泥用普通硅酸盐水泥，砂用中砂，粒径应满足规定要求。中空式注浆锚杆用的注浆材料、配比、注浆终压应满足设计要求。钻锚杆孔：测量组按设计要求画出位置，孔距允许误差应在规定范围内； 保持锚孔顺直；钻孔深度及直径与杆体相匹配。锚杆安装：杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度；有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆；锚杆孔内砂浆饱满密实，砂浆内添加适量的微膨胀剂；锚杆垫板与孔口砼密贴。随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。5.3钢筋网施工钢筋网在洞外提前加工成20cm20cm钢筋网片，运输至洞内安装焊接在锚杆上。钢筋须经试验合格，使用前要除锈，在洞外分片

49、制作，安装时搭接长度1-2个网孔。安装时，采用人工铺设，利用锚杆和钢架连接牢固。钢筋网紧贴受喷岩面的起伏铺设。必要时利用风钻气腿顶撑，以便贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接(或点焊焊接)牢固。钢筋网和钢架绑扎时，绑在靠近岩面一侧，这样受力较好。钢筋网的混凝土保护层不小于40mm，且与锚杆连接牢固，在进行喷射作业时不颤动。喷砼时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋振动，降低回弹。保证钢筋网喷砼保护层厚度不小于4cm。喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，及时清除。5.4 格栅钢架施工钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作，制作时严格按技术交底执行，加工前先按11的比例进行放样，确定主要杆件

50、的下料尺寸，保证每节的弧度与尺寸均符合要求。钢架利用定位胎架焊接成型，每节两端均焊连接板，节与节之间通过连接板用高强度螺栓连接牢靠。每榀钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为3cm，平面翘曲应小于2cm。焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。经检查加工拱度满足要求后存放于构件场内备用。钢格栅利用平板车运进洞内，钢架液压组装平台车逐榀安装。钢架按设计要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程为5cm，垂直度2。两排钢架间用钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距符合设计要求，以便形成整体受力结构。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下1520cm。拱脚开挖超深时，加

51、设钢板或砼垫块。超挖较大时，拱背垫填混凝土垫块,以便抵住围岩,控制其变形的进一步发展。格栅钢架施工工艺流程框图施工技术措施在开挖及初喷砼后及时安装。钢架与围岩之间的间隙用喷砼喷密实，禁止用石块、木楔、背柴等填塞。钢架安装时，严格控制其内轮廓尺寸，且预留沉降量，防止侵限。钢架安装好后，用锚杆锁固固定，防止其发生移位。钢架要全部被喷射砼覆盖，保护层厚度不小于4cm。5.5.型钢钢架本隧道工程初期支护采用的工字钢架有20b、18、16工字钢型号。钢架按设计要求先在钢筋加工厂分段加工成型，运至施工现场。工字钢架采用钢轨弯制机进行弯制，要求弧形圆顺、尺寸准确；采用6个单元钢架分别加工，用螺栓连接。钢架加

52、工后进行试拼，允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；螺栓孔眼中心间误差不超过0.5cm；钢架平放时，平面翘曲小于2cm。为保证钢架位置安设准确，钢架架设前均需预先打设定位系筋。隧道开挖时人工在钢架的各连接板处预留钢架连接凹槽。初喷混凝土时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板位置。钢架按设计位置安设，当钢架和初喷层之间有较大间隙，装设特制的凹型或楔形混凝土垫块。为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。沿钢架设置22mm的纵向连接筋，斜向内侧布置，并焊于钢架内翼缘处。仰拱有钢架地段，利用仰拱一次开挖到位，清除底部虚碴，将墙脚预留连接钢板处喷射混凝土凿除，用螺栓将仰拱钢架和拱墙钢架连

53、接成整体。钢架架设必须置于稳固的地基上，钢架基脚处设钢垫板以增加基底承载力。在拱脚和接头位置两侧设定位系筋，定位系筋采用直径22螺纹钢，长度1m。施工中在钢架基脚部位预留0.150.2m原岩，架立钢架时挖槽就位。钢架平面垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2，钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。5.6.隧道超前支护施工5.6.1 超前大管棚施工超前大管棚采用水平地质钻机造孔，钢管采用钻机推进器顶进，高压注浆泵注浆。施作套拱：在洞口里程外起拱线以下路基土石方留一长约5米平台，然后在洞外洞口交界处架立钢架，间距0.60米，用连接筋焊接成一整体。在钢支撑上安设导向钢管，数量、环向间距和外插角与大管棚设计

54、一致。导向钢管的安装要测量精确定位，使钢管位置与方向准确无误，导向钢管与钢架焊为整体。然后按设计浇筑导向墙，导向墙完成后，喷射C20砼厚15厘米封闭周围仰坡面，以防止浆液从周围仰坡渗漏。搭设钻孔平台架、安装钻机。钻孔：采用水平地质钻机，从导向管内钻孔。开孔时，低压慢转，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量，保证终孔偏斜率在1/2000以内。安装大管棚钢管：管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，采用6米和3米节长的管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，管壁上按设计钻压浆孔。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防注浆时冒浆。测量放线

55、、施作套拱掏 孔 检 查钻 孔搭设平台、准备钻孔是否有坍孔、探头石安装管棚钢管孔口处理、喷砼封闭注浆效果检查注 浆进入开挖工序补 孔注 浆 防 护加 工 钢 管钻 机 扫 孔套拱周围边坡喷砼封闭有无否N是大管棚施工工艺流程图注浆：注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗)，再进行注浆。浆液采用水泥砂浆，注浆压力0.61.0MPa，具体浆液配合比和注浆压力由现场试验确定。施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆，达到设计注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。5.6.2

56、超前小导管施工按设计要求在掌子面上准确画出本循环需设的小导管孔位。采用风钻钻孔，用风钻将小导管顶入，钢管尾端外露足够长度，超前小导管外插角严格按设计要求15施作，尾部与钢架焊接在一起。超前小导管与线路中线方向大致平行。孔位钻设偏差不超过5cm，孔眼长大于小导管长。钢管加工及施工：将前端加工成尖锥状, 尾部焊6加肋筋。除尾部1m外, 管壁四周钻压浆孔。钢管插入及孔口密封处理：钢管由专用顶头顶进, 顶进钻孔长度90%管长。钢管末端除焊上挡圈外, 再用胶泥麻筋缠箍成楔形, 以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。钢管尾端外露足够长度, 并与钢支撑焊接在一起。钢管顶进时, 注意保护管口不受损变形,

57、 以便与注浆管路连接。注浆前导管孔口先检查是否达到密闭标准，以防漏浆，然后按设计比例配浆。采用注浆机注浆，注浆压力为0.20.3Mpa，具体浆液配合比和注浆压力由现场试验确定。一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。当注浆压力达到设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。注浆结束后将管口封堵，以防浆液倒流管外。施工准备注浆孔孔位布置洞外小导管加工钻 孔清 孔注 浆导入小导管焊上钢管未端挡圈结 束安止浆塞注浆质量综合检查浆液配制超前小导管施工工艺流程图6 结构防排水6.1 防水原则和防排水措施防水遵循“以排为主，防排结合，因地制宜，综合治理”的原则。形成完整的防排水系统，使隧

58、道建成后达到洞内基本干燥的要求，保证结构和设备的正常使用及行车安全。 施工阶段防排水：本标段隧道开挖施工顺坡度时，需在掌子面设积水坑，采用水泵抽水，向洞外排水；隧道开挖施工逆坡度时，在洞身的一边设置排水边沟，排水边沟的坡度和线路坡度一致，确保排水通畅。防排水结构施工：为有效的实现对地下水的利用，本隧道采用路面污水与衬砌背后地下水分开排放的排水方案。采用双侧沟结合路面下40cm中央排水管以实现路面污水和地下水分流。防排水采用复合式防护，在二衬混凝土浇筑前，施做防水盲管和防水板，防水盲管每15m一道，沿拱墙全环布置，渗水地点加密设置，最后汇入中间排水沟，排除洞外。防水层采用1.2mm厚EVA复合防

59、水板，防水层拱墙铺设。二次衬砌施工缝每10m或12m一道，采用带注浆管的膨胀橡胶止水条进行止水；然后浇筑防水混凝土，抗渗等级不低于S8，混凝土浇筑施工缝处采用止水条止水，沉降缝处采用中埋式E型橡胶止水带止水，充分发挥了防排结合，以排为主的结构特点。6.2防水卷材的施工工艺和方法6.2.1 防水卷材施工工艺流程见图6-2-1。6.2.2 施工准备测量隧道断面，利用作业台车对断面进行修整，首先凿除喷射砼表面葡萄状结块，用切割机将初期支护外露的锚杆头和钢筋头等铁件齐根切除，在割除部位用同标号的砂浆抹成圆曲面，以防刺破防水卷材。对于开挖面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。采用1:2.5的水泥砂浆抹平明显坑洼，其平整度要达到边墙：d/L=1/6，拱部：d/L=1/8。(L:喷射砼相邻两凸面间的距离；d:喷射砼相邻两凸面间凹进去的深度)。在初期支护面上标出拱顶中