地下建筑课程设计.docx

中国地质大学（北京） 地下建筑工程施工课程设计目录1.设计依据12.技术标准及采用的规范22.1技术标准22.2设计规范23.工程概况33.1隧道概况33.2地形、地貌33.3工程地质特征33.3.1地层岩性33.3.2地质构造43.4水文地质条件43.4.1 地下水的类型及补给、径流与排泄条件43.4.2 隧道涌水量的计算43.4.3环境水土对混凝土的侵蚀性判定54.组织结构65.资源配置85.1劳动力计划85.2材料需求量95.3机械设备计划106.施工总体布署117.总体进度计划128.隧道设计138.1净空方案设计138.2洞口开挖方案设计138.3开挖方案设计138.4支护方案设计148.5辅助施工设计149.爆破施工参数的确定169.1开挖面爆破参数的确定169.1.1台阶法开挖方法169.1.2双侧壁导坑法施工爆破参数179.2开挖轮廓光面爆破参数的确定199.3爆破方案的各项经济技术指标199.4临时支护参数的确定2010.隧道施工2110.1施工方法2110.1.1三台阶七步开挖法施工方法：2110.1.2台阶法开挖方法2310.1.3双侧壁导坑法施工方法2310.2施工注意事项2311.建筑材料2612.工期保证措施2712.1组织保证措施2712.2技术保证措施2712.3施工准备保证措施2712.4资金、材料、设备保证措施2812.5工序管理保证措施2812.6外部环境保障措施2813.施工测量及试验2914.安全施工保证措施3015.文明施工及环境保护措施3215.1 文明施工3215.2环境保护措施3316.质量保证措施34结束语参考文献附图附图1 三台阶开挖方法施工图附图2 全断面台阶开挖布孔图附图3 双侧壁导洞开挖布孔图附表 附表1 衬砌支护说明表1.设计依据本设计根据铁道部对于南宁至广州铁路建设的相关文件，地下建筑设计相关规范以及甲方的意见进行。362.技术标准及采用的规范2.1技术标准铁路隧道施工技术指南（tz204-2008）地下工程防水技术规范（gb5018-20008）铁路隧道监控量测技术规程（tb10121-2007）2.2设计规范铁路隧道设计规范铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定3.工程概况3.1隧道概况白石顶2号隧道位于云浮市郁南县南江口镇杨梅塘村西面400m，进口里程d1k309+676，出口里程d1k310+865，隧道全长1189m，全隧均位于r-5500的曲线上。隧道内纵坡为连续上坡，变坡里程为d1k310+600，进口坡度为3.935，坡长1110m，出口段坡度为5.8，坡长为1144.13m。最大埋深91m，进口路肩标高为40.972m，出口路肩标高为46.145m。3.2地形、地貌隧道处于低山丘陵区，地面高程为37.9148.8m，相对高差约为111m，山坡自然坡度较陡倾，纵向自然坡角一般为1431，横向自然坡角一般为926，地表多为松林，植被覆盖率约为80%。3.3工程地质特征3.3.1地层岩性据勘察及区域资料显示，隧址区地层岩性主要是第四系全新统残坡积层，奥陶系下统砂岩，地层岩性由新到老分述如下：（1）第四系全新统残坡积层粉质粘土：黄褐色，褐红色，硬塑，含少量角砾。该层地表广泛出露，揭露层厚0.75.3m，根据物理力学指标统计表，0=180kpa。（2）奥陶系下统全风化砂岩：褐黄色，褐红色，原岩结构已破坏，岩芯多呈砂土状，该层广泛分布于隧址区，揭露层厚9.231.8m，根据物理力学指标统计表，0=250kpa。强风化砂岩：黄褐色，红褐色，沙状结构，中厚层状构造，节理裂隙发育，裂面铁质侵染现象明显，岩芯多呈碎块状，该层广泛分布于隧址区，揭露层厚4.412.5m。弱风化砂岩：青灰色，沙状结构，中厚层状构造，节理裂隙较发育，岩质较硬，岩芯多呈柱状，该层广泛分布于隧址区，钻孔揭露最大厚度26.2m，未揭穿。3.3.2地质构造根据区域地质及地质调绘和钻探资料，隧址区处在罗沙倒转背斜的东南翼，岩层产状为13550。3.4水文地质条件3.4.1 地下水的类型及补给、径流与排泄条件（1）松散堆积层中的孔隙水主要赋存于地表第四季全新统残坡积层中，受大气降水补给，水位随季节变化较大，沿坡积层中的孔隙与基岩面向下渗流及排泄。（2）基岩裂隙水奥陶系下统砂岩，受各类风化及地质作用的影响，节理裂隙发育，含裂隙水，受大气降水补给，在落差较大的沟谷、陡坡处排泄于地表。3.4.2 隧道涌水量的计算根据现场调查，结合钻探资料及区域资料综合分析，预测隧道大部分地段在枯水季节涌水量较小，地下水不发育，主要为基岩裂隙水，表现为滴水、渗水；但在丰水季节，地下水位升高，地表水量丰富，隧道涌水量可能增加，特别是沟谷浅埋地段，岩体破碎，地表水宜下渗，隧道开挖时有发生突水的可能。（1）采用大气降水入渗法、地下径流模数法对隧道涌水量进行计算预测。根据公式： o=2.74awa （1） a=lb （2） 式中： q隧道通过含水体地段的正常涌水量（m3/d）； a降水入渗系数，根据经验或试验数据确定；（隧道通过岩土主要为残坡积粉质粘土，强弱风化砂岩，取值0.15）； a隧道通过含水体的集水面积（km2）； l隧道通过含水体的长度(km)；（隧道长1.189km） b隧道涌水地段长度内对两侧的影响宽度（km，本隧道取1km）； w年降水量（mm）；（根据气象资料取值1482mm）根据上述公式及参数计算隧道正常涌水量q=724m3/d。隧道开挖时最大涌水量取稳定涌水量的1.5倍即1086m3/d（2）地下水径流模数法 根据区域水文地质调查资料，该区段地下水径流模数为5.67l/s.km2，假设这些水均进如隧道，则正常涌水量为： q= 5.67*1.189*86.4=582.47m3/d 隧道开挖时最大涌水量取稳定涌水量的1.5倍即874m3/d。综合以上两种方法，该隧道正常涌水量取724m3/d，最大涌水量取1086m3/d。3.4.3环境水土对混凝土的侵蚀性判定 在隧址区取地下水样一组，据水质结果分析，根据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设2005157号判定：隧址区内地下水对混凝土具有弱酸侵蚀性，化学环境作用等级为h1，（详见白石顶2号隧道水质检验报告）。4.组织结构本标段采用项目法管理。根据项目法要求，结合工程的专业性质、工程规模、地形特点、施工条件和组织管理经验，设项目经理一名，全面负责项目经理部工作；副经理两名，一名负责隧道的施工管理，另一名负责安全、环保工作：总工程师一名，全面负责工程施工技术管理工作。管理及服务职能部门设四部二室，即安全质量部、工程技术部、经营财务部、设备物资部、工地实验室、办公室；其中工程技术部下设技术组、测量量测组、调度室，分别负责施工技术管理、施工测量和量测、工程调度。本标段设隧道开挖作业队、隧道衬砌作业队、机械队、运输队、综合作业队五个作业队，分别负责隧道的开挖、衬砌、施工机械的管用养修、出碴进料及辅助工程施工任务。项目管理人员和施工技术人员均从全公司范围内选派有类似工程施工管理经验的人员，直接从事生产活动的一线职工将选派经验丰富、操作技能水平较高的技术工人和熟练工组成，保证该项目工程优质高效的完成。经理部的职能主要有：负责组织本标段的施工，编制施工计划、资金计划、物资计划、负责机械设备的调配、劳动力的调配，制定施工方案、工期目标、安全质量目标，督促计划的执行，协调解决生产过程中出现的问题，与业主、监理工程师、设计单位密切配合，搞好组织和协调工作。具体机构设施参见图4-1。项目经理、书记、项目副经理、技术主办中国铁路工程南广铁路有限公司 南宁至广州线铁路建设指挥部安全质量部工地实验室办设备物资部办经营财务部办工程技术部办办公室调度室队机务组测量量测组组试验室财务室材料组技术组队检测安全工会5、图4-1 机构设置5.资源配置5.1劳动力计划根据围岩性质以及工期要求，保证本工程总进度按计划目标的实现，达到保障分区施工进度和劳动力投入需要的目的。（劳动力见表1）表1 施工劳动力组织情况表 工 作 内 容管理人员项目经理1施工现场、调度室、全面管理、组织总工程师1主管技术工作，并兼职环保副项目经理3负责工地上各项分工作技术员12配合总工程师搞好技术工作资料员3记录整理现场资料安全员3安全、质量检查开挖班 钻爆工20钻孔、装药、起爆、打管棚出碴工12装碴运碴、扒碴、机械排险喷锚工10锚杆、喷砼、挂网、注浆机修工4机械维修钢筋工6格栅钢架加工、安装杂工12扒碴、物料倒运、洞内掘进辅助工作调度室调度长1洞内、洞外各工序协调调度员3洞内开挖、出碴、衬砌各工序协调衬砌班砼拌合工4拌合砼、拌合机械维修砼输送工10运输砼、运输车保养维修砼工12输送泵操作、捣固、接泵管等模板工15安装拆除及修整模板防水工8安装透水管、引排水、铺设防水板杂工12洞外物料倒运、衬砌辅助工作保障班电工4电气设备安装、维修供风、水工5高压送风、供水、通风、管路维修运输工5运料、砂、石、钢材、水泥等运输合 计1665.2材料需求量（一）水泥水泥由业主指定供应商。购买时，应有生产厂家本批产品的材质化验单，其各项技术性能指标必须符合现行的国家标准及行业标准的规定。选用的水泥等级不低于400，并与砼设计标号相适应。运输过程中，不同品种、标号的水泥不得混杂，并且应防止水泥受潮。在干燥地点建立水泥库，并做好排水沟、防潮层及通风措施。水泥到货后，马上标明品种、标号、出厂日期等分别堆放。水泥堆放距地面、边墙30cm以上，堆放高度不超过15袋。库存水泥量要能满足正常施工57天。（二）砂石砂石料从业主指定的砂石料场采购。由生产单位提供的产品合格证书各项试验指标应符合国家标准。在运输过程中，尽量减少转运的次数。粒径大于40mm的粗骨料的净自由落差不宜大于3m，超过时设置缓降设备。砂石堆放场有良好的排水设施。对不同粒径的砂石分别进行堆放，并设置隔离设施，以免混杂和混入泥土等杂质。砂石堆放时采用分层堆放，避免堆成斜坡或锥体，以防止大小颗粒产生离析。（三）水本施工段的天然来水，均可用来拌制和养护砼。但在使用天然矿化水前，要对水质进行检测，对化学成分超过规范要求的水不使用。（四）外加剂为改善砼性能，提高砼质量，合理降低水泥用量，在砼中掺加适量外加剂。外加剂由专门的生产单位负责供应。运到工地的外加剂无论是固体、液体或粘膏状态，均要有包装和容器。包装上标明名称、用途和有效物质含量，并附有产品鉴定合格证书。在运输和存贮过程中，根据外加剂的性质采取相应措施避免污染、蒸发或损耗。（五）掺合料掺合料从专业生产单位购买。存贮时应注意防水，并避免污染。5.3机械设备计划主要机械设备配置见下表2。表2 主要机械设备配置表用途名 称规 格生 产能 力数 量备注开挖空压机xp90020m3/min4台凿岩机y260.25m/min8台出碴立爪装载机lz-1002台挖掘机pc200-32台轮胎式梭车4台通风轴流式通风机jf-62-24.17 m3/s,2台其它抽水机120m扬程10 m3/h2台潜水泵4台锚杆支护台车ath151b/d4 400500/min2台湿喷机国产hlf4 56 m3/h6台液压活塞式混凝土泵4台单阶搅拌楼10m3/h1座电动软轴插入式振动器10台防水板施工平台4台钢筋焊接机3台钢筋对焊机3台6.施工总体布署根据本工程的规模和特点，以及施工要求，工期要求，组建项目领导小组，专门负责本项目施工，项目组由具有丰富施工经验的领导班子和专业人员组成，直接进驻现场参加本工程的建设管理。在本工程施工管理上将严格按项目法组织施工，执行全面责任承包制，在部门设置上将配齐从开工至交工的所有职能部门人员，以确保整个工程在施工全过程中具有连贯性和协调性。施工劳务层是施工质量、进度、安全文明施工的最直接的保证者，选择劳务方面原则将本着：有着良好劳务历史的人员之中选取，并办理好相关的各项手续，以保证施工顺利完成。根据本段施工要求，将配置先进、适用的施工机械和设备投入施工。材料选购选取上，将尽可能按照业主和施工相关标准和规范进行，从质量和价格上严格把关，所有材料的选取都将有项目经理和公司材料组共同组织，并根据整体进度计划进行调整、补充，以确保顺利施工。施工是尽量利用已完成路段作为运输道路，进洞后，协调进出车辆，以及和施工组的合作，避免因为组织不当的情况，延误工期。7.总体进度计划由于围岩性质较好，场地稳定，隧道较高，采取措施后，采用全段面分台阶开挖方法，双侧壁导坑法，三台阶七步开挖法。前期工程为20天，洞口开挖工期为10天，工程分七段工程进行。第一段为洞口向前96米，工期22天；第二段为向前30米，工期8天；第三段为向前180米，工期55天；第四段为向前50米，工期12天；第五段为向前362米，工期73天；第六段为向前85米，工期18天；第七段为向前386米，工期122天；后期工程工期为20天。总工期为12个月。8.隧道设计8.1净空方案设计本隧道建筑限界及衬砌内轮廓采用“通遂（2008） 0201-08”图，隧道内轨顶面以上净空面积92m2，并满足电力牵引双层集装箱运输的要求，曲线地段不考虑加宽。全隧道间距4.6m。轨面设计标高=路肩设计标高+0.982m。洞内采用有砟轨道，碎石道床，内轨顶面至道床底面的高度为766mm。8.2洞口开挖方案设计隧道进出口，岩性为硬塑状粉质粘土及全风化砂岩，砂岩存在不均匀风化，结构松散，边坡稳定性差，在地表水作用下，边坡易产生崩塌，施工过程中加强支护。边仰坡坡率建议为1:1.5。隧道进出口为第四系残坡粉质粘土及全风化砂岩，砂岩已风化成砂土状，风化层较厚，为v级围岩，遇水易坍塌，在地表水作用下易形成流砂。洞口开挖时，要疏导地表水，防止地表水流入，同时要加强支护措施。洞门设计：隧道进口采用帽檐斜切式洞门，出口采用单压式明洞门。详细施工流程参见图8-1。清除危石、地表水处理正式开挖洞洞口开挖，洞口支护洞口定位测定洞口明槽开 挖洞口明槽放线洞口范围障碍清 除护坡处理 图8-1 洞室开挖流程图8.3开挖方案设计工程总体上，围岩较好为3级时采用台阶法开挖，围岩性质差采用双侧导坑法和三台阶七步开挖法开挖，开挖时需要控制爆破参数，以免造成过大震动，减弱围岩稳定性，开挖短时间内即需要支护，以免因为围岩过长时间暴露稳定性的降低。开挖过程参见第十章施工设计。8.4支护方案设计（一）支护设计在,级围岩地段及松散破碎洞口段，设有超前支护，以便在开挖前对围岩进行予加固、支护，超前支护手段采用小导管注浆、大管棚注浆。开挖后采用喷射混凝土、钢筋网和锚杆联合支护，并且进行地层超前加固，具体参见附表1衬砌类型说明表。（二）防排水设计1、防水等级为一级，二级衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不低于p8。防水混凝土材料及施工要求应满足地下工程防水技术规范（gb50108-2008）中的相关规定。2、全隧暗挖段初期支护和二次衬砌间拱墙背后设防水板加土工布，防水板为厚1.5mm的eva，上工布为350g/m2，上工布采用射钉固定在初支表面，防水板采用无钉铺设工艺，铺设基层平整度不应大于1/10（凹槽深度与宽度之比）。明洞段拱部铺设单层自粘式eva防水板。3、全隧拱部、边墙及仰拱环向施工缝设置中埋橡胶止水带加背贴止水带，边墙水平纵向施工缝采用钢边橡胶止水带加止水条，环向按10m一道计列。4、洞身尽量少设变形缝，变形缝采用中埋式橡胶止水带，内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵，其余孔隙采用填缝材料填塞密实，拱墙变形缝内缘设置钢板接水盒。5、全隧设3080cm双侧水沟及600中心管沟，纵向每50m设一中心管沟检查井。6、衬砌防水板背后环向设置50单壁打孔波纹管排水盲沟，其间距视地下水的发育状况而定，一般8m设一环；边墙角设110的纵向双壁打孔波纹管贯通隧道，环向盲管与纵向盲管直接接入隧道侧沟内，环向盲管与纵向盲管要求外包上工布。7、进口出洞方式为上坡，为避免洞外水流入隧道，洞外侧沟需做成不小于2的反坡，同时在距洞口外2m处设置横向盲沟一道。隧道防排水设计详见“南广桂肇隧参01（y）-3944”相关设计。8.5辅助施工设计1、d1k309+857d1k309+980段为沟谷浅埋段和物探低阻异常带，设计采用双排小导管超前注浆加固，施工后径向补注浆进行注水；其中d1k309+870d1k309+900段采用地表注浆加固地层，详见“南广桂肇施隧72-07”地表注浆加固设计图。2、d1k310+520d1k310+630段地表地形较两侧明显低洼、埋深浅，地表水易沿孔隙、裂隙下渗补给地下水，雨季可能比较大，并有突水的可能，设计采用双排小导管超前注浆加固，施工后径向补注浆进行堵水；3、其他辅助施工措施详见“南广桂肇施隧72-01”衬砌支护说明表。各级围岩衬砌类型及结构图参照“南广桂肇隧参01（y）”，明洞衬砌参考“南广桂肇隧参02（y）”，钢架及辅助措施等参照“南广桂肇隧参03（y）”。洞门参考图参照“南广桂肇隧参04（y）”。9.爆破施工参数的确定9.1开挖面爆破参数的确定9.1.1台阶法开挖方法（1）爆破开挖时采用楔形掏槽，掏槽孔数目取3对6个。（2）总孔数目n=s0/a+c*s=30/0.6+1.5*50=125周边孔扩大空nk=119（3）炮孔方向和角度斜孔掏槽：5570为宜，取60；（4）炮孔深度和长度考虑施工条件等，本工程采用气腿轻型凿岩机，l=（2.23.0）l孔深=2.5ml孔长=l孔深/sin a=l孔深/sin 60=2.9m（5）炮孔直径炮眼直径=药卷直径(3235）+47=3642mm，取40mm；（6）炮孔间距a底=2030cm，取30cm；a=a底+2l孔长cos=0.3+2*2.9*cos60=3.2 m；（7）每对掏槽孔间距取1m。（8）装药量斜向掏槽孔的装药量：斜向掏槽可视为在开挖面上标准抛掷的漏斗爆破，因此抛掷成漏斗的装药量为：qt=qol3=qol3；式中l孔深，m；qo为标准抛掷爆破炸药的单耗kg/m3，见下表3：表3 标准抛掷爆破炸药单耗f值4488121216121620qo kg/m31.201.251.31.41.51.61.672.02.11）岩石等级为3时，取f=8，取qo =1.25 kg/m3qt=1.25*（2.5）3=19.5kg；2）岩石等级为4时，取f=4，取qo =1.25 kg/m3qt=1.25*（2.5）3=19.5kg；3）岩石等级为5时，取f=2，取qo =1.2 kg/m3qt=1.2*（2.5）3=18.75kg；由上可求得单个掏槽孔装药量为：3.25 kg/m3、3.125kg/m3由于比较接近，可以取较大值，即qt=3.25kg/m。（9）扩大孔和周边孔装药量掏槽孔中装药量需要比扩大孔和周边孔多20%30%，可设计qk=qt/1.2=3.25/1.2=2.7kg，由于要保证隧道洞壁的质量，可以略将周边孔的装药量再减少一些，所以取q扩大=2.7kg。炮孔布置参数详见表4。表4 炮孔布置参数表炮孔名称孔数孔深（米）孔长（米）炮孔角度炮孔装药/千克掏槽孔62.52.9603.25扩大孔862.52.52.960902.7周边孔332.52.5902.59.1.2双侧壁导坑法施工爆破参数9.1.2.1导洞爆破参数（1）炮孔方向和角度：垂直掏槽：90度洞室面积取110m2 ，断面跨度为14.52m（2）导洞宽度取跨度的1/4，近似取3.5m，设导洞面积s=27.5m2，周长s0=23m，坚硬系数f=2，周边孔距a=0.7，掏槽孔和扩大孔系数c=1.4（3）炮孔数目n= s0/a+cs=71.357，炮孔数n=72孔深l孔深=（0.50.8）b，b为导洞宽或高较小尺寸l孔深=0.653.5=2.275m（4）单次炸药消耗量，q=k(f/s)1/2=1.2(2/27.5) 1/2=0.3236kg/m3导洞爆破一次总药量，q=qls=0.32362.27527.5=20.246kg，（5）单个炮孔装药量：掏槽孔数目nt=5，n=72，则扩大孔和周边孔总数nk=n-nt=67，每个扩大孔和周边孔的平均装药量：qk=q/nk+(1.21.3)nt=0.277 kg/m3掏槽孔装药量：qt=1.2qk=0.333 kg/m39.2.1.2剩余部分爆破参数：（1）剩余部分面积：s=110-27.52=55m2，周长s0=33.68m，（2）炮孔数目n= s0/a+cs=125.114，n=126宽度为b=7.52m，孔深l孔深=0.657.52=4.888m（3）单次炸药消耗量，q=k(f/s)1/2=1.2(2/55)1/2=0.229 kg/m3爆破一次总药量，q=qls=61.564kg（4）掏槽孔数目nt=5，n=126，则扩大孔和周边孔总数nk=n-nt=121，每个扩大孔和周边孔的平均装药量：qk=q/nk+(1.21.3)nt=0.485 kg/m3（5）掏槽孔装药量：qt=1.2qk=0.582 kg/m39.1.3微爆破参数微爆破参数及孔深见表5，表6，表7。表5 减震控制爆破上台阶钻爆参数（孔深0.5m）爆孔名孔深数量单孔装药量（g）起爆顺序段装药量（kg）备注中空掏槽孔0.65不装药1、炮眼取34个；2、每循环爆破开量6m3；3、单位面积炮眼数2.83个/m2；4、单位体积装药量0.84kg/m3。扩掏孔0.5417510.7辅助眼0.5517530.875辅助眼0.5417550.7周边减振孔0.512不装药周边眼0.51310571.365底板眼0.5817591.4小 计34+17（空）5.04表6 中台阶(孔深1.0m)爆孔名孔深数量单孔装药量（g）起爆顺序段装药量（kg）备注掘进孔1.0740012.81、每循环爆破开挖量12.9m32、单位面积炮眼个数2.24个/m23、单位体积装药量0.81kg/m3掘进孔1.0740032.8底板孔1.0740052.8周边孔1.0825072.0小 计 2910.4表7下台阶(孔深1.0m)爆孔名孔深数量单孔装药量（g）起爆顺序段装药量（kg）备注掘进孔1.0645012.71、每循环爆破开挖量12.6m32、单位面积炮眼个数1.9个/m23、单位体积装药量0.79kg/m3掘进孔1.0545032.25底板孔1.0545052.25周边孔1.0835072.8小 计 24109.2开挖轮廓光面爆破参数的确定(1)光面炮孔间距e：周边孔采用适当的孔距: a=(1218)d 常用a=(1516)d。故 a=150.04=0.6m(2)最小抵抗线w：为保证首先在炮孔连线上形成贯通裂缝，抑制其他方向横裂缝，则0.8a/w1.0，计算可得：0.6w0.75，取w=0.7m；(3)每个炮孔装药量q=ql，其中：q=0.150.35kg/m,q取0.25kg/m,l=2.5m算得q=0.252.5=0.625kg(4)装药结构：不耦合装药结构(5)合理起爆：由于岩层裂隙存在，有渗漏水，故采用同段导爆管起爆。(6)保证孔位准确 9.3爆破方案的各项经济技术指标表8 爆破方案经济技术指标爆破工艺进尺面积落岩体积炸药消耗钻孔雷管总耗单耗总耗单耗总耗单耗台阶爆破2.5110275334.22.76252.52500.9双侧壁导坑2.2755512540.50.32363222.23720.5764.895526961.60.236164.891260.47微爆破0.53718.515.540.457170.5340.9213737100.281391.1290.7813737100.281240.65240.659.4临时支护参数的确定见附表3:衬砌类型说明表10.隧道施工10.1施工方法明挖法、双侧壁导坑法、三台阶七步开挖法、台阶法。明洞段的施工应在山坡截水沟施工完成后进行，边坡防护应与明洞开挖同时进行。隧道洞口地质较差，应尽量避开雨季施工。明洞衬砌完成后应及时回填。洞身施工应按新奥法组织实施，主要工序采用机械化作业。施工掘进采用欲裂爆破和光面爆破技术，严格控制超挖量；初期支护采用喷锚支护，支护应及时；二次衬砌采用模板台车模注混凝土。 施工中应尽量减少对围岩的多次扰动，注意及时封闭围岩，确保施工安全。10.1.1三台阶七步开挖法施工方法：（1）施工工艺流程三台阶七步开挖法结合超前小导管和型钢架或钢格栅的方法施工。三台阶七步开挖法工艺流程如“图10-1”所示。（2）施工工艺说明，参见附图1。三台阶七步开挖法施工步骤如下：第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为35m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/31/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖后立即初喷35cm混凝土。 上台阶开挖矢跨比应大于0.3，开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第2、3步，左、右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为33.5m，左、右侧台阶错开23m，开挖后立即初喷35混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第4、5步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为33.5m，左、右侧台阶错开23m，开挖后立即初喷35混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第6步，上、中、下台阶预留核心土：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为23m，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度为46m。清理好掌子面放出格栅拱架定位线安装格栅拱架超前小导管施工准确画出开挖轮廓线和周边炮眼打眼放炮洒 水找 顶初喷5cm厚混凝土锚杆及钢筋网施工安装格栅钢拱架出 碴二次喷射混凝土稳定、安全性检查二次衬砌观察量测图10-1 工艺流程图10.1.2台阶法开挖方法台阶开挖方法依照相关工艺流程，采用控制爆破技术，分上下台阶分别施工，上下台阶前后进尺相差1020m的间距，以减少工序之间的相互干扰。相关爆破布孔参数参见附图2。10.1.3双侧壁导坑法施工方法（1）施工工艺流程，参见图10-3。（2）施工工艺说明，参见附图3第一步：a.利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；b.弱爆破开挖部；c.喷5cm厚砼封闭掌子面；d.施作部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚砼，架设钢架及临时钢架，并设锁脚钢管，安设横撑；e.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度；第二步：a.在滞后于部一段距离后，弱爆破开挖部；b.导坑周边部分初喷4cm厚砼；c.架设钢架及临时钢架；d.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。第三步：a.弱爆破开挖部；b.导坑拱部，周边，底部初喷4cm厚砼，架设i20钢架使钢架封闭成环，复喷砼至设计厚度。第四步：逐段拆除靠近已完成二次衬砌68cm范围内两侧壁底部钢架单元。第五步：灌筑部仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充应分次施作)。第六步：根据监控量测结果分析，拆除临时钢架及临时支撑；利用衬砌模板台车尽早一次性浇筑部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。10.2施工注意事项1、本隧道d1k309+646d1k309+690和d1k310+840d1k310+865为明洞段，施工时应注意以下事项：明洞段施工应注意避开雨季，施工前应做好明洞两侧的截水天沟。明洞施工时采用分段分层拉槽开挖及支护，分层回填夯实，确保边坡的稳定；衬砌施工时仰拱先行。明洞顶部回填上石，须待衬砌达到设计强度并及时施作防水层后方可进行。明洞施工过程中应加强监控测量，包括坡面稳定、基地稳定等，以便及时掌握刷坡面动态和支护工作状态，保证基坑稳定和施工安全。明洞施工应在上一环明洞衬砌施工完毕后，再开挖完成下一段明洞段，避免拉槽太长、太深引起两侧边坡稳定，造成不必要的麻烦。且注意边坡开挖后根据设计立即做好边坡临时支护。2、d1k309+860d1k309+905段隧道埋深浅、岩层松散破碎，为防止塌方、冒顶设计采用地表注浆加固地层，注浆范围为隧道中线两侧各15m，纵向长度为45m，具体如下：注浆管采用70，厚5mm的pvc打孔塑料管，管间距1.5mx1.5m，梅花形布置。注浆材料为水泥砂浆，水灰比0.6:11:1，注浆前应进行试验确定。隧道中线左侧注浆管按深入隧道结构底下0.5m控制，右侧注浆管应进入强风化层2m，注浆管长度根据现场实际情况调整，注浆深度为注浆管底至地面下1米。注浆顺序应先注周边孔，再由外向内逐步注浆，并采用跳孔注浆方式，每孔采取分段后退式注浆的方式，每次注浆结束后及时清孔，以保证下次顺利压注。注浆结束标准以注浆终压和注浆量进行综合判定。注浆前严格检查机具、管路及接头的牢固程度，以防压力爆破伤人，注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防治堵管、跑浆、漏浆，作为注浆记录，以便分析注浆效果。3、施工前，应先做好洞口的防排水设施，再进行洞口开挖，尽早修建洞门及洞口段衬砌，并及时做好洞口边仰坡防护工程，以策安全。4、施工时应遵循“先治水、管超前、短进尺、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则，iii、iv级围岩采用台阶法开挖：v级围岩采用双侧壁导坑法和三台阶七步开挖法施工。5、隧道开挖应采用光面爆破，严格控制超欠挖，已达到开挖轮廓圆顺，开挖面平整。施工中应加强监控量测工作，加强地质素描和地质预报工作，及时分析整理监控量测结果 ，并反馈相关信息，以指导现场施工和调整支护参数，确保施工及结构安全。6、隧道初期支护采用喷锚支护，为减少混凝土上回弹量，改善施工条件，全隧采用湿喷技术，按“铁路隧道监控量测技术规程（tb10121 2007）”要求对结构支护体系的稳定性进行检测、分析，并按照仰拱超前的原则组织施工。7、铺设防水板钱，应对初期支护的渗漏水情况进行检查，并采取埋管引排或局部注浆等措施进行处理后，才能进行下一道工序施工。8、隧道施工应贯彻仰拱先行的原则，采用仰拱栈道进行施工，且成段一次灌筑，严禁分幅施工，确保施工质量。9、隧道开挖断面应预留适当的围岩变形量，围岩预留变形量为：iii级围岩58cm，iv级围岩810cm，v级围岩1015cm，施工中应根据量测结果，及时调整围岩的预留变形量。10、施工开挖超挖部分采用喷射混凝土填平补齐：二次衬砌设计外轮廓线与实际初期支护之间空隙，采用与二次衬砌同级的混凝土回填；二次衬砌拱部应预留注浆孔，注浆孔间距约3m，待衬砌达到设计强度后，实施拱顶充填注浆。11、隧道设计与支护参数与采用的施工方法及辅助施工措施密切相关，不得擅自变更施工方法和预支护措施。施工中应根据揭示的地质情况，核实设计施工方法的适用性，如发现与设计不符，应及时采取措施确保施工安全，并报有关单位以便处理。12、勘察期间隧址区内地下水对混凝土具有弱酸侵蚀性，化学环境作用等级为iii，混凝土的强度等级不应低于c35；最大水胶比不得小于0.50；最小胶凝材料用量不得小于300kg/m3，施工中应逐段随时核实围岩级别，取样化验地下水，若与设计不符，应及时提出以便修正。13、隧道施工应按铁路隧道监控量测技术规程（tb10121 2007）和铁路隧道施工技术指南（tz204 2008）等有关要求进行，以确保施工质量、监控量测计划应根据隧道规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式等确定。一般监控项目应包括：a、洞内外观察；b、拱部位移量测；c、隧道净空水平收敛量测；d、浅埋地段地表下沉量测：围岩量测断面间距按iii级围岩30m，iv级围岩20m，v级围岩10m计列。11.建筑材料喷射混凝土：拱墙：c25网（素）喷混凝土（湿喷） 仰拱：c25素混凝土锚杆：拱部：采用带排气装置的25中空注浆锚杆；边墙：采用22砂浆锚杆，杆体一般采用20mnsi钢筋超前小导管：42x3.5、50x5热轧无缝钢管；大管棚：108x6热轧无缝钢管钢架：型钢（a3、118、120a、122a）、格栅钢架（hrb335、hrb235）钢筋网：hb235、8、6模筑防水素混凝土：c35、p8；模筑防水钢筋混凝土：c35、p8仰拱填充：c20水沟沟身、电缆槽身为c25混凝土（靠近道床与仰拱相连段采用c25钢筋混凝土），水沟、电缆槽盖板为c35钢筋混凝土；钢筋：hrb335、hpb23512.工期保证措施12.1组织保证措施建立相应的组织管理体系，严格管理，科学施工，在人力、物力、财力、技术上充分保证各职能部门积极配合，全力服务于工程及各项资源投入实行动态管理，确保工程按计划进行。成立以项目经理为首的以各作业队负责人为组员的工程领导小组，做到各工种及作业队统一指挥，协调一致，建立严格的工期目标责任制度。项目部成立工期预控小组，全面负责拆改移以及工程施工进度安排与协调，同时根据施工组织安排，抓住关键控制工序，在劳动力、机具设备、周转材料上实行统一周密的内部调配，使各阶段分部工期目标始终处于受控状态。项目经理部制定工程施工全过程的生产劳动竞赛制度，采取施工前动员、施工中鼓励、结束后总结的方法,大力开展施工班组、各业务系统及各工种之间的各种形式的竞赛评比活动，按旬、月下达施工生产计划，采取质量、工期双验收，实行工期提前者重奖、工期延误者重罚，充分调动职工的生产积极性。建立完善的技术岗位责任制。各级技术人员都要签定技术包保责任书，对关键和特殊工序实行技术人员专业分工责任制，明确责任，确保各项技术及技术管理工作的落实。12.2技术保证措施 认真熟悉图纸，编制分部（项）工程详尽的施工方案和进度计划，加强现场技术管理，实行工种流水交叉，循序跟进的施工程序，抢工期间昼夜分两班作业。根据施工进度，不断优化施工方案，积极推广应用国内外新技术、新工艺、新设备、新材料、提高作业水平降低工程造价,以科技含量确保工期。 各种机械操作人员，均须进行岗前培训，熟悉、掌握各种操作及安全规程。安排专职机械维修工，做好机械设备的维护、保养工作，确保工程机械、电气设备正常进行。12.3施工准备保证措施 如果我们的设计得到认可并批准，在合同签订的同时，即全面开始施工准备工作。 认真的态度加强与业主、政府职能部门及监理单位的联系与协调，及时安排进场事宜。 合同签订后，队伍立即进场，并在业主的协调下做好现场清理工作，进行临时设施的建设，同时周转材料、施工机械及部分施工材料等也陆续组织进场，以确保工程按期开工。 及时进行施工技术准备工作，对模板方案设计及制作、砼配合比设计等工作均应超前进行，同时根据施工组织总设计的要求及时编制详细的施工作业方案。选择素质较高且有良好的合作基础的劳务队伍，不会因节假日或季节性农忙而导致劳动力缺乏的施工队伍。12.4资金、材料、设备保证措施 本工程执行专款专用，以防止施工中因为资金问题而影响工程的进展，充分保证劳动力、机械的充足配备，材料的及时进场。随着工程各阶段控制日期的完成及时兑现各专业队伍的劳务费用，为施工作业人员的充足准备提供保证。 为缩短工期，降低劳动强度，我们将最大限度地提高机械化施工水平，效率高，更加安全，并配备一台200kva柴油发电机备用，以防所在地区停电，以及各专业配备专用中、小型施工机具。12.5工序管理保证措施 为最大限度地挖掘关键线路的潜力，各工序的穿插要紧凑，工序施工时间尽量压缩。结构施工阶段安装预埋随时插入，不占用主导工序时间，装修阶段各工种之间建立联合验收制度，以确保施工空间、时间充分利用、同时保证各专业良好配合，避免互相干扰和破坏，影响施工正常进行，造成工序时间的延长。12.6外部环境保障措施 积极主动与业主、监理、安装等部门联系，在满足各方的意见和建议后，去一个最佳的途径达到共利，并多为施工提供方便条件。13.施工测量及试验现场监控量测是监视围岩稳定性，检验设计参数和施工方法是否正确合理及安全的重要手段，量测信息及时反馈到设计施工中去，对支护参数和施工方法作出修正。本工程量测项目和具体施作如下：1、地质和支护状态观察。每次爆破后观察确认围岩名称、类别、岩层倾角，走向及变化情况与趋势，断层、节理、裂隙发育、发展情况、洞内渗水、涌水部位、里程、流量等作地质状况的观察作地质描述。观察频率每循环一次。 支护状况观察，对初期支护和二次衬砌的情况进行观察，并注意位移，变形发展趋势，以保证施工安全和反馈支护结构是否合理。2、周边位移量测。iii类围岩每50m一个断面，iv、v类围岩每30m一个断面，每个断面设两条水平测线，主要量测边墙，边墙与拱部相对位移，是判断围岩稳定性的重要手段，主要工具为收敛计。3、拱部下沉量测。用以判断拱部稳定性，防止坍方，量测点布置与周边位移量测相同，每个断面拱顶部位安设一个观测点，在后面设一个固定水准点，用精密水准仪量测出拱部标高，计算出拱部