南湖隧道施工组织设计方案.doc

南湖隧道施工组织设计1编制依据（1）公路工程技术标准（JTG001-2003）（2）公路隧道设计规范（JTGD70-2004）（3）公路隧道通风照明设计规范（JTJ026.1-1999）（4）公路路基设计规范（JTGD30-2004）（5）公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2002）（6）公路路线设计规范（JTGD20-2006）（7）公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）（8）公路隧道施工技术规范（JTGF60-2009）（9）交通部颁公路工程基本建设项目建设文件编制办法（10）中华人民共和国工程建设标准强制性条文公路工程部分1.2主要技术标准1.2.1设计行车速度：100Km/h1.2.2设计交通量：2008年：10551辆/日 2015年：23024辆/日 2027年：45191辆/日1.2.3隧道建筑限界限界净宽：10.50m行车道宽度：23.75m限界净高：5.0m1.2.4行驶方向：单向行驶。1.2.5隧道内卫生标准：A、一氧化碳（CO）允许浓度： 正常营运时为294.6ppm；发生事故时，短时间（20min以内，阻滞段长度不大于1Km）为300ppmB、烟尘允许浓度： 正常营运时为0.0065m-1；当烟雾浓度达到0.012m-1时采取交通管制措施，维修时，烟雾浓度不大于0.0035m-12工程概况2.1 地理位置、地形地貌进洞口位于南彭镇新铺子五社，靠近现南彭至石岗二级公路内侧，出洞口位于南彭镇鸳鸯六社，交通便利。隧道区地形地貌受地层、地质构造和岩性控制明显，进出洞口为砂、泥岩形成的坡、崖，隧道中部为较宽阔的丘陵。进洞口上部为砂岩形成的陡崖，下部为泥岩形成的斜坡；出洞口为一砂岩陡崖及倒崖区，陡崖及倒崖下部为泥岩及第四系残坡积土层形成的斜坡，斜坡下有一由东南向西北的冲沟，隧洞从泥岩斜坡近顶部穿过，陡崖呈近M形。隧道靠近进洞口一侧有近平行的由北向南的三条冲沟，但冲沟切割深度均不大，靠近出洞口一侧有一沿南东向北西向的冲沟，冲沟最大切割深度近20m。隧道区内最高点标高为478.50m，最低点标高为395.00m，相对高差达83.50m。隧址区工农业较发达。农产品有水稻、玉米、红苕、家禽、家畜等，粮食和肉类自给自足有余。2.2 气象、水文隧址区属亚热带气候，温暖湿润，雨量充沛，具有春早夏长秋雨连绵、冬暖多雾之特点，多年平均气温17.518.5，极端最低气温-3.7，极端最高气温度42.2。雾日全区年平均3040天，最多达148天。多年平均相对湿度80%，绝对湿度17.6毫巴。多年平均降雨量1094.6毫米，最大平均降雨量达1378.3毫米，最小平均降雨量783.2毫米，降雨主要集中于59月。多年平均风速1.3m/s，一般风力为34级。隧道进洞口处于南湖西边，南湖坝顶高程约400m，而隧道进洞口高程约426m，相对高差约26m，且隧道进洞口距南湖水库最近约150m，进洞口与现南湖水库坝顶相对高差约26m，中间为一斜坡，斜坡岩性上覆第四系残坡积层低液限粘土，厚度较小，多为1m左右，下伏基岩主要为侏罗系中统沙溪庙组泥岩，低液限粘土及泥岩均为不透水层，地形坡度较缓，约30。南湖水库按现有坝顶标高蓄水之后，不会对隧道进洞口产生不利影响。隧道靠近进洞口一侧有近平行的由北向南的三条冲沟，但冲沟切割深度均不大，靠近出洞口一侧有一沿南东向北西向的冲沟，冲沟最大切割深度近20m，三条冲沟为隧址区地表水主要的排泄途径，其流量为0.013L/s0.032L/s，水量随雨季变化明显，无用途。3、工程地质3.1地质构造隧道位于广福寺向斜东翼，岩层呈单斜状产出，倾向245330，倾角613，无断层通过，节理裂隙不发育，地质构造较简单。在隧道进出洞口各有三组裂隙。隧道进洞口段：产状为10885，主要发育于砂岩中，长525m左右，见3条，裂面较平，呈闭合至张开。张开裂隙最宽约30cm，被粘性土所充填，贯通性较好，下雨时有水渗出；产状为7085，在泥岩及砂岩中均可见到，长28m左右，间距约13m，裂面较平，多呈闭合，内无充填；产状为16073，主要发育于泥岩中，长15m左右，间距约23m，裂面较平，呈闭合至张开，张开裂隙最宽约5cm，局部被粘性土所充填。隧道出洞口段：产状34582，为砂岩中的卸荷裂隙，最长约70m，一般为10m左右，大多张开，裂隙最宽约5cm，局部有少量充填物，贯通性较好，大多有基岩裂隙水渗出，间距23m；产状为28483，长13m左右，间距约25m，裂面较平，多呈闭合，内无充填；产状为23075，主要发育于泥岩中，长13m左右，间距约27m，裂面较平，呈闭合至张开，张开裂隙最宽约3cm，局部被粘性土所充填。3.2地层岩性沿线地表为第四系全新统残坡积层及少量填筑土覆盖。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组泥岩及砂岩。3.2.1第四系全新统（Q4）分布隧道区绝大多数地段，只在进出洞口及中部少量地段为基岩直接出露区。根据其形成原因，将其划分为填筑土（Q4me）及第四系残坡积层（Q4el+dl）低液限粘土。A、填筑土（Q4me）：在钻孔中未揭露到，分布于进出洞口的居民房、公路附近，主要由亚粘土、砂土及碎石组成。堆填年代较长，结构稍密中密状。厚约01m。B、低液限粘土（Q4el+dl）：分布于隧洞进出洞口及洞身段，呈暗红色至黄褐色，软塑硬塑状，偶含少量碎石。厚01.30m。3.2.2 侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩及砂岩：由于其产状平缓，除进出洞口段外，其余地段较少见到。砂岩呈灰白色，中粒结构，厚层巨厚层状构造，主要矿物成份为长石、石英及云母等，钙泥质胶结，抗风化能力较强；泥岩呈紫红色至暗红色，泥质结构，厚层状构造。3.3不良地质现象隧道区无滑坡、泥石流、岩溶、采空区、有害气体等不良地质现象。隧道出口存在一由砂岩形成的危岩，位于出口两隧道之间，靠近左洞口，与左洞口相距约15m。危岩体高约15m，长约35m，体积约2000m3。危岩体内有一张开的卸荷裂隙发育，裂隙几乎将整个危岩体从上至下贯通，裂隙最宽处约3cm，局部被粘性土所充填。危岩体现状处于稳定状态，但在隧道进出洞口施工影响下，有可能处于失稳。隧道出口左洞左侧存在一倒崖，位于左洞西南面，与隧道轴线近于直交，倒崖底高程约405m，与隧洞顶板高程相差约11m。倒崖由于砂岩岩交界处泥岩风化形成。倒崖长约70m，最高处约7m，倒崖深约14m，原为当地居民居住，倒崖中部有一与倒崖走向近于平行的卸荷裂隙，裂隙长约50m，部份张开，内被粘性土及草充填，下雨时有水沿裂隙渗出。倒崖现状虽处于稳定状态，但由于有卸荷裂隙的存在，对倒崖的稳定不利，进而危及到隧道出洞施工安全及行车安全。3.4地震据中国地震动峰值加速度区划图，隧址区地震动峰值加速度0.05g，场地抗震设防烈度6度。按建筑抗震设计规范（GB50011-2001），场地土为坚硬场地土，建筑场地类别为类，为建筑抗震一般场地，设计特征周期0.35s。区内近年来未发生过破坏性的地震。 3.5水文地质条件隧道位于广福寺向斜东翼，隧道穿越一宽缓丘陵，进出洞口地形较低，中部地形较高，宽缓，整个地形为北东面较高，其余三面较低,整个隧道为一个独立的水文地质单元。隧道区地表大多为第四系土层所覆盖，下伏基岩为侏罗系砂岩及泥岩。根据场区地形地貌及地层岩性综合分析：地形地貌利于地表水的排泄，地层岩性及构造不利于地表水的下渗，故场区地下水较贫乏，水文地质条件较简单。3.5.1 隧道区井、泉分布在隧道区砂岩中有两口井，均位于出洞口砂岩陡崖下，为砂岩裂隙水，出水点为砂泥岩交界处，标高为409m左右，流量为0.027L/s0.207L/s，水量与大气降水有直接关系，雨季变大，天旱则变小，两口井均为当地居民生活饮用水。在泥岩中有三个出水点，分别为位于隧道进出口，均为第四系土层中的松散孔隙水及泥岩强风化带内的裂隙水，其标高分别为422m、410m及401m，流量分别为0.006L/s、0.054L/s及0.012L/s，水量随雨季的变化而变化，天旱时基本干涸。在第四系土层中有5口井，分布于宽缓丘陵顶部，标高为463m472m，流量为0.009L/s0.013L/s，均为第四系土层中的松散孔隙水及砂岩强风化带风化裂隙水，水量随雨季变化较明显：雨季增大，天旱时变小甚至干涸，其用途均为居民饮用。3.5.2 地下水的类型与富水性隧道进出洞口均处于泥岩中，上覆地层为砂岩，砂岩靠近地表，直接受大气降水补给，故在靠近地表的砂岩层中有少量裂隙水，由于倾角较平缓，裂隙较少，有利于地下水的富存。综合分析得出场区靠近地表层砂岩为含水岩组，以基岩裂隙含水为主， 但含水量不丰富，泥岩为相对隔水层。3.5.3 地下水的补给、迳流、排泄条件砂岩在地表出露区接受大气降水和地表水的补给，沿向斜倾向向深部运移形成地下水。由于其分布位置高，含水层均被沟谷切穿，在砂泥岩接触面往往以泉水的形式排泄。3.5.4 地下水的动态变化由于区内地下水接受补给的来源单一，主要为大气降水，故地下水的动态变化同大气降水密切相关，一般随着降雨量的变化而变化，受大气降水控制显著。 3.5.5 地下水水质类型及其腐蚀性区内地下水化学类型为HCO3-Ca型水。测试结果表明：隧道区内地下水及地表水按公路工程地质勘察规范JTJ06498附录D环境水对砼腐蚀评价标准判定：地下水及地表水对混凝土无腐蚀性。3.6 隧道主要工程地质问题评价3.6.1 洞口工程地质问题评价3.6.1.1 进口（长沙端）洞口工程地质问题评价隧道进洞口位于反向坡上，地形坡度角为39至近于直立，部份地方为基岩直接出露区，土层较薄（多小于1m），强风化带厚1.304.20m。隧道进洞口多处于泥岩段，属易软化的软质岩石，由于进洞口标高接近于泥岩与砂岩交界面，砂岩裂隙水长期浸泡泥岩使得其变软，且由于岩层倾角平缓，顶板泥岩易垮塌。洞口边仰坡开挖后稳定。3.6.1.2 出口（重庆端）洞口工程地质问题评价隧道出洞口位于一砂岩陡崖下泥岩斜坡上，土层较薄，约为1m左右，强风化带厚度最大为2.70m，出洞口由于外倾御荷裂隙使部份砂岩形成危岩，施工前将其清除；另外由于砂岩与泥岩交界面附近的泥岩在砂岩裂隙水的浸泡及风化作用之下，已使砂岩形成一倒崖，且倒崖内发育有一组卸荷裂隙，该裂隙贯通性较好，对倒崖今后稳定不利。隧道开挖之后倒崖下底板与隧道顶板高程相差约11m，以泥岩为主。隧道洞口施工前处理危岩和倒崖，边仰坡开挖后稳定。3.6.2 洞身稳定性评价隧道洞身段穿越岩性为砂岩及泥岩近于互层，岩层倾角较缓，以厚层状为主，弱风化带较完整，但偶有碎块及裂隙，施工中应加强临时支衬措施，以防隧道顶板冒顶，隧道施工中不会出现涌水现象。本隧道埋深较浅，顶板最大埋深约为72m；岩层呈单斜产出，地质构造简单；岩石为砂、泥岩互层，其中，泥岩饱和单轴抗压强度平均值为12.4MPa，砂岩饱和单轴抗压强度平均值为30.3Mpa，不会产生岩爆现象，不会有有害气体产生。3.6.2.1 隧道围岩的分类与分布根据岩石等级、围岩受地质构造影响程度、隧道埋深、弹性波速、RQD及水文地质条件，按公路工程地质勘察规范JTJ06498附录G、公路隧道设计规范JTJ02690附录一及工程岩体分级标准GB5021894中有关分类标准，将隧道围岩分为、三类。在对隧道围岩进行分类时，考虑到隧道轴线方向与岩层走向以小角度相交，沿隧道轴线岩层近于水平，对隧道围岩稳定不利，故隧道围岩类别均酌情作降级处理。（1）隧道进出洞口因属隧道浅埋段，围岩类别降低一类，为V类围岩。（2）隧道洞身段泥岩为IV类，砂岩为III类，石以厚层状泥岩及砂岩为主，本段岩层由于倾角较缓，隧道侧壁易稳定，顶部易坍塌。3.6.2.2洞身稳定性（1）类围岩洞身稳定性在洞口由于洞顶岩层厚度薄，因受风化影响，这类围岩岩体较破碎，呈碎块状松散结构，洞顶易坍塌，侧壁经常小坍塌，浅埋时易出现地表下沉（陷）或坍塌至地表。（2）类围岩洞身稳定性构成类围岩的地层岩性为砂、泥岩互层。这类围岩的裂隙较发育，层间结合一般，特别是砂泥岩接触部位结合较差，拱部无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定。（3）类围岩洞身稳定性组成类围岩的地层岩性以砂岩为主呈厚层状，由于受地质构造影响，位于向斜轴部附近的砂岩层节理裂隙较发育，层面结合较好，岩体较完整。拱部无支护时可产生小坍塌及掉块，侧壁基本稳定，爆破震动过大易坍塌。3.6.3 水文地质评价（1）隧道区地下水水力特征及富集条件隧道进出洞口均处于泥岩中，上覆地层为砂岩，砂岩靠近地表，直接受大气降水补给，故在靠近地表的砂岩层中有少量裂隙水，由于倾角较平缓，裂隙较少，有利于地下水的富存。隧道开挖后，在砂岩段会出现淋水及股状流水，其余地段以滴水为主。（2）隧道涌水量预测据场地实际情况，按地下水动力学法计算结果作隧道涌水量预测值，左隧道涌水量平常243.92m3/日，最大635.62m3/d，右隧道涌水量平常241.64m3/日，最大531.61m3/日。隧道在开挖过程中不会出现大的突然涌水现象，但开挖过程中应作好疏排水措施。3.6.4 隧道建设对环境的影响评价 隧道进出口洞口段边仰坡开挖，将改变边坡的自然稳定性。引起稳定性下降，但只要及时作好必要的防护处理和地面排水工作，即可避免由于坡形改变所带来的不利影响。由于隧址区地表大多为第四系粘性土层所覆盖，下伏基岩为砂、泥岩互层（局部泥岩为主要岩层），且基岩岩层倾角缓，裂隙不发育，地下水水力联系差，而隧址区井泉出露点大多第四系土层松散孔隙及及基岩强风化带裂隙水，故隧道施工完毕之后，不会出现隧址区地下水疏干及土壤砂化问题。 隧道弃碴对环境存在一定的影响，因而弃渣场必须做好防护、排水措施，并尽可能绿化，以改善生态环境。3.7 天然建筑材料及施工用水电3.7.1 条（块）石料隧道区沙溪庙组（J2s）砂层分布广，可开采范围较大，石料成材率高，运输方便。3.7.2 砂砾石料场隧址区砂料及卵砾石料资源缺乏，需从巴南区木洞镇长江河漫滩采集，运距约50m，隧道混凝土用砂也可采用机制砂。3.7.3 施工及生活用水隧道进洞口为南彭水库，水库容量大，现为附近居民及场镇生活用水，根据水质分析成果，该水源对砼物无腐蚀性，故可作为隧道施工期间施工用水及生活用水。 3.7.4 施工用电隧道进出口附近均仅有220V照明线路及动力线路，建议业主结合隧道营运用电，进出口均架设一回路10Kv高压线至隧道口，架设线路长度约1Km。4、主要工程数量如下表： 洞口浅埋加强段支护参数表 项 目类围岩类围岩初期支护20号喷砼25cm20cm6.5钢筋网2020cm2525cm锚 杆HBC22N组合式中空注浆锚8080cm,L=3.5m22全粘接药卷锚杆100100cm,L=3.0m二 次 衬 砌50cm45cm仰 拱50cm45cm初支加劲措施18工字钢14工字钢铺 助 措 施超前小导管超前锚杆注：偏压段二次衬砌为钢筋混凝土，无偏压段为素混凝土。4.1.1洞身一般段按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，初期支护以喷、锚、网为主，二次衬砌为模筑混凝土。支护参救根据结构分析与工程类比相结合确定，类衬砌为设仰拱，同时类衬砌向类围岩地段延伸10米，以保证结构和施工方法过渡安全。洞身深埋段各类围岩隧道衬砌支护参数见表3。 洞身深埋段复合式衬砌支护参数表 表3项 目类围岩类围岩初期支护20号喷砼15cm10cm6.5钢筋网2525cm/锚 杆22全粘接药卷锚杆100100cm,L=3.0m22全粘接药卷锚杆120120cm,L=2.5m二 次 衬 砌35cm35cm仰 拱35cm/初支加劲措施/铺 助 措 施/5预埋件与预埋洞室设计预埋件包括通风、照明、消防及供配电工程所需预埋件，但不包括隧道交通工程预埋件（业主另行单独委托设计），必须在二次衬砌施工时安装预埋，预埋件位置原则上要求准确，在施工中根据实际情况可适当移动位置。埋设预埋管时，先在管内穿5mm镀锌铁丝。5.1施工监测a量测目的隧道施工监测是新奥法的重要组成部分，在隧道施工中，通过对隧道围岩动态的监控量测（洞口地段还应对地表沉降进行观测），掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用量测结果调整设计支护参数，指导施工；通过量测预见事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，确保隧道的安全，达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。b量测项目 根据南湖隧道的地质特征、围岩特点，设计考虑进行如下项目的量测：（1）拱顶下沉量测（2）围岩周边收敛量测（3）锚杆抗拉拔实验（4）洞口浅埋段地表沉降观测（5）开挖掌子面及坑道周壁地质观测 5.2临时工程与洞渣处理施工临时用房及材料堆放、加工场地可于洞外路基范围和附近缓坡地带布置，但不得妨碍洞口及截、排水等构造物的设置，施工用电应与隧道营运用电统一考虑，施工用水采用南湖水库水。进口（长沙端）位于南彭至石岗公路旁，无需便道，出口（重庆端）需结合路基施工修筑1Km施工便道。隧道弃渣尽量利用作为路基填方，余者可设置挡土墙堆置于隧道进出口沟谷中，并做好防护排水设施。6.隧道施工准备6.1一般规定6.1.1施工前，应熟悉设计文件，领悟设计意图，做好现场调查和图纸核对工作。6.1.2施工前，应编制实施性施工组织设计，并做好技术准备和组织落实工作。6.1.3应根据工程规模，技术要求等建立实验室。6.1.4施工应加强地质工作，重视跟踪地质调查与超前地质预报。6.1.5 施工过程中，应完整收集原始数据，资料，做好事故记录，编写施工技术总结。6.2 施工场地与临时工程5.2.1施工场地应结合工程规模，工期，地形，特点，弃渣场合水源等情况合理布置5.2.2弃渣场地布置应满足安全，环保的要求，并方便弃渣5.2.3临时工程应满足安全和便于施工活动正常开展的需要5.2.4严禁将临时房屋布置在受洪水，泥石流，塌方滑坡及雪崩等地段5.2.5爆破器材库油库的位置应符合有关规定6.3 主要建筑材料 洞门端墙：10号砂浆砌块石，表面细加工 路堑挡墙：10号砂浆砌块石，表面细加工 帽 石：20号现浇混凝土 水 沟：7.5号砂浆砌片石，10号水泥砂浆勾缝 水沟平台：5号浆砌片石 洞口平台：5号浆砌片石 护 坡：5号浆砌片石 喷 砼：20号混凝土 锚 杆：R25N中空注浆锚杆，全粘接药卷锚杆 钢 筋 网：6.5 A3 级钢筋6.4人员投入劳动力投入计划表名称人数备注现场值班5测量班5开挖班30出渣班88车，司机8人喷射工班12电焊班4杂工班6后勤12总计82（五）机械准备主要机械投入计划表名称数量备注挖机3PC220、SY215C装渣机3XG953出渣机415t自卸式汽车气腿式凿岩机10喷浆机3搅拌机2JDY750电动空压机2拉料车2L3.5-8/207.施工方法说明及流程图（开挖、钻爆、通风出碴、支护、衬砌）7.1洞口工程7.1.1洞口施工工序施工工序见洞口施工程序框图7.1.2洞口开挖隧道施工便道修至洞口附近后，近洞口侧60M范围内及两洞口中间地带，用装载机辅以挖掘机整平压实，修建供风、供水、供电设施，并用作材料存放场地和机械停放场地。洞口及明洞在开挖过程自上而下分层开挖。施工机械以挖掘机为主，遇地层坚硬石质人工打眼松动爆破，运输采用15t太脱拉自卸车。7.1.3边坡防护洞口开挖后的边仰坡面按设计整修平整，及时按设计进行防护，以防风化、雨水渗透而坍塌或滑坡。7.1.4洞门修筑本隧道洞门修筑在进洞施工前完成，并完成明洞回填工作，作好洞口范围的排水工作，以确保洞口稳固、安全。截水沟的开挖和修筑洞口土方分层开挖修建洞口临时生产设施施工场地的平整主便道修至洞口 挖至路基 设计高度洞门装饰护面墙施工洞门施工洞口排水沟的修筑边坡修整边坡临时防护洞口施工程序框图7.2明洞工程。开挖拱部以上土方（挖至拱脚）灌注拱圈 做外贴式防水层 进行初步回填暗挖拱脚以下石方 灌注边墙明洞施工工艺流程图7.2.1洞口明洞施工注意事项 1. 明洞边坡开挖应根据设计要求采取岩土加固措施。明洞衬砌施工应仰拱先行，拱墙整体加固2.明洞实质开挖应防止爆破影响边仰坡的稳定。3.明洞边墙地地基承载力应满足设计要求、边墙基础混泥土灌注前应排除坑内积水，完成后应及时回填。4.明洞衬砌施工应符合规范的有关规定。明洞衬砌和暗洞衬砌应连接良好5.明洞拱圈外膜拆除后，应及时按设计做好防水层及纵向盲沟保证排水畅通6.明洞拱圈混泥土达到设计1m，方可采强度后由人工夯实回填至拱顶以上用机械回填7.隧道洞口段围岩预加固措施洞口段围岩的自支护能力比较弱,有的甚至没有自支护能力。因此,在洞口段施工中最重要的是提高围岩的自支护能力,保证开挖及后续作业的进行7.3、开挖工程级围岩采用全断面开挖，开挖循环进尺控制在3.5m4m之间，开挖出渣后即对岩面素喷一道C25级砼封闭岩面，为了消除施工工序之间的相互干扰，实现平行流水作业，加快工程进度，初期支护锚杆、钢筋网及砼复喷等工序可与开挖适当拉开一定的距离，距离一般控制在25m以内；级围岩相对级围岩岩性更弱，因而全断面循环进尺宜控制在2.5m3m之间，开挖出渣后即进行锚杆、钢筋网、喷射砼等初期支护工作；级围岩比级、级围岩更差，因而为了防止隧道坍塌、保证施工的安全，应遵循“短进尺、弱爆破、初期支护紧跟、及时闭合成环、加强监控量测”的原则，开挖采用中长台阶的方式，即先开挖上断面并初期支护，而后进行下断面及仰拱的开挖，开挖循环进尺控制在2.5m以内。为了控制隧道的超挖和欠挖导致补炮多次扰动围岩，一定要做好光面爆破设计，使爆破后轮廓线最大程度接近测量弧线。1.开挖程序图画开挖轮廓线测量放样布置炮眼钻孔装药连线吹孔找顶刷邦排除烟尘找顶刷邦出渣起爆初期支护下一环节7.3.1.超短台阶法这种方法分成上下两部分，但上台阶仅超前35m，只能采用交替作业。超短台阶法施工作业顺序为：用一台停在台阶下的长臂挖掘机或单臂掘进机开挖上半断面至一个进尺。安设拱部描杆、钢筋网或钢支撑。喷拱部混凝土。用同一台机械开挖下半断面至一个进尺。安设边墙锚杆、钢筋网或接长钢支撑，喷边墙混凝土（必要时加喷拱部混凝土）。开挖水沟、安设底部钢支撑，喷底拱混凝土。灌注内层衬砌。也可采用小型机具交替地在上下部进行开挖，由于上半断面施工作业场地狭小，常常需要配置移动式施工台架，以解决上半断面施工机具的布置问题。超短台阶法初期支护全断面闭合时间更短，更有利于控制围岩变形。能更有效地控制地表沉陷。7.4、出渣工程(1)机械装渣作业应严格按操作规程进行，并不得损坏已有的支护及临进设备； (2)采用有轨式装渣打机械时，轨道应紧跟开挖面，调车设备应及时向前移动，或采用梭式矿车、转载机等设备进行边疆装渣；(3)漏斗装渣时，漏头处应有防护设备和联络信号，装渣结束后漏斗处应加盖；(4)在台阶或棚架上向下扒渣时，渣堆应稳定，防止滑坍伤人7.4.1注意事项1.为保证爆破质量，炮眼应符合以下要求：a. 掏槽眼：深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm。b. 辅助眼：深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不大于5cm。c. 周边眼：炮眼间距误差不大于5cm，外斜率不应大于5cm/n，与内圈最小抵抗线误差不大于10cm。1. 钻爆作业时注意事项a. 首先应对炮眼布置、数目、角度和深度、用药量，引爆方式、爆破顺序等应事先作好钻爆设计。b. 炮眼数应根据岩石强度、地质构造、自由面数、坑道断面尺寸，炸药布置、炮眼长度等因素确定，同样还应通过试爆调整初步钻爆设计。c. 炮眼方向在一个临空面的情况下，最小抵抗线不要与炮眼重合，宜垂直于层理面，眼间距要匀称。底眼应超出设计轮廓线外1020cm，眼深宜与掏槽眼相同，以防欠挖。d.严禁在已爆破的残眼中继续钻眼。爆破后，应经过不少于15分钟的待避时间，排险人员才能进入工作面。e. 在掌子面钻孔或其他作业时，不得同时向已成孔内装药。f. 钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，经检查合格才得装药爆破。炮眼内泥浆、石粉应在装药前吹洗干净。g.爆破期间，除引爆电路外，所有动力及照明电路均应断开或迁至距爆破地点不小于50m处。h. 瞎炮处理。由于操作不良，爆破器材质量差等原因，引起药包没有爆炸。瞎炮危及安全，必须按照安全技术规程处理。在瞎炮处理完毕之前，不允许继续施工，除负责处理瞎炮人员外，所有无关人员均需撤离现场。i.运输路线或道路应设专门的人员进行维护和养护，使其处于平整、畅通、状态线路或道路两侧的废渣和余料应随时清除。j.出渣车辆必须处于完好状态，制动有效，严禁人料混载，不准超载，超宽、超高运输。运装大体积或超长料具是，应有专人指挥，专车运输，并设置显示界限的红灯。7.5隧道支护施工方法 为了充分发挥岩体的承载能力，应允许并控制岩体的变形。一方面允许变形，使围岩中能形成承载环；另一方面又必须限制它，使岩体不致过度松弛而丧失或大大降低承载能力。在施工中应采用能与围岩密帖、及时筑砌又能随时加强的柔性支护结构。这样，就能通过调整支护结构的强度、刚度和它参加工作的时间（包括闭合时间）来控制岩体的变形。7.5.1 洞口段根据南湖隧道洞口段的地质情况，洞口采用加强衬砌，喷、锚、网和工字钢架作为施工临时支护，类围岩施工铺助措施为超前小导管预支护，类围岩施工铺助措施为超前锚杆，以确保洞口段稳固安全。 洞口浅埋段各类围岩隧道衬砌支护参数见表。 洞口浅埋加强段支护参数表 项 目类围岩类围岩初期支护20号喷砼25cm20cm6.5钢筋网2020cm2525cm锚 杆HBC22N组合式中空注浆锚8080cm,L=3.5m22全粘接药卷锚杆100100cm,L=3.0m二 次 衬 砌50cm45cm仰 拱50cm45cm初支加劲措施18工字钢14工字钢铺 助 措 施超前小导管超前锚杆注：偏压段二次衬砌为钢筋混凝土，无偏压段为素混凝土。7.5.2 洞身一般段按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，初期支护以喷、锚、网为主，二次衬砌为模筑混凝土。支护参救根据结构分析与工程类比相结合确定，类衬砌为设仰拱，同时类衬砌向类围岩地段延伸10米，以保证结构和施工方法过渡安全。 洞身深埋段各类围岩隧道衬砌支护参数见表。 洞身深埋段复合式衬砌支护参数表 项 目类围岩类围岩初期支护20号喷砼15cm10cm6.5钢筋网2525cm/锚 杆22全粘接药卷锚杆100100cm,L=3.0m22全粘接药卷锚杆120120cm,L=2.5m二 次 衬 砌35cm35cm仰 拱35cm/初支加劲措施/铺 助 措 施/7.6超前支护7.6.1超前小导管注浆预支护 超前小导管注浆（配合格栅钢架），注浆小导管既能加固洞周一定范围内围岩，又能支撑围岩。小导管一般采用热轧无缝钢管，环向间距可取2040cm，沿隧道周边的外插角可取1020。采用现场加工小导管，喷射混凝土封闭岩面，凿岩机钻孔并将小导管打入岩层，注浆泵压注水泥浆。小导管采用外径42mm钢花管，管壁四周按15cm间距梅花形、钻设10mm压浆孔，钻孔角度、深度、密度及浆液配比符合设计要求，注浆压力符合规范要求。7.6.2超前小导管设计超前小导管配合型钢钢架使用，应用于隧道、级围岩拱部超前注浆预支护，其纵向搭接长度不小于1m。（一） 小导管支护结束压力流达到要求？注浆封闭工作面准备工作制作小导管安装小导管机具设备钻孔连接管路及密封及密封压水检查达到要求？拌浆7.6.3小导管的安装施工前，首先对掌子面进行喷射砼封闭，然后按设计要求布孔，采用手持风钻按布孔位置以外插角57钻孔，并将小导管沿孔打入，前后相邻两排小导管搭接长度不小于1m。对于地层松软类可用游锤或手持风钻直接将小导管打入；对于砂土类，可用20钢管制成吹风管，将吹风管缓缓插入孔中用高压风射孔，成孔后将小导管插入。测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机或煤电钻钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。 成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。7.6.4小导管注浆对于打入的钢管应先冲洗管内积物，然后采用2TG120/105注浆泵注浆。注浆自下而上进行，浆液采用HJ1-352型砂浆搅拌机拌和。水灰比选用1:1.5、1:1、1:0.8、1:0.6四个等级。浆液由稀到浓逐渐变换，注浆完成后立即堵塞钢管孔口，防止浆液外流。若地下水丰富时，可采用水泥水玻璃双液注浆。采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先喷射混凝土510cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束7.6.5劳力、机具设备的配置超前小导管每环设计数量为46根，每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人，施工中应根据现场情况及时调整。结合客运专线大断面隧道的特点，每工班施工机具配置如下：KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻（或风动凿岩机）不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。7.7防排水介绍防水板施工工艺流程图复合防水板就位准 备 工 作联接防水板搭接缝防水板固定移走吊挂台车质 量 检 查结 束切除外露铁件头、砂浆找平补 强否合格合格拼大幅防水板、防水板质量检查用射钉枪固定防水板肋条将防水板接在肋条上，松紧适度防水层施工环境气温条件防水层材料施工环境气温高聚物改性沥青防水卷材冷粘法不低于5，热熔法不低于-10合成高分子防水卷材冷粘法不低于5，热风焊接法不低于-10有机防水涂料溶剂型-535，水溶性535无机防水涂料535防水混凝土、水泥砂浆535由于地下建筑所处位置的不同，所遇到的地下水的类型和埋藏条件也不相同，因此必须针对地下水存在特点，采取“隔、排、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水可靠，经济合理的目的。隔，就是利用不透水或弱透水材料，将地下水隔绝在建筑空间之外 堵，就是采取措施封堵防水结构或防水构造破坏处(孔隙、裂缝等)的渗漏以及预制构件接缝处的密封措施水 排，就是采取措施降低地下水，或将地表水疏导排除以及人为设置排水系统，将地下水排出隧道7.7.1排水措施 常用的结构排水设施有：盲沟泄水孔排水沟。而在施工期间，则应考虑施工排水。施工排水应结合结构排水进行。A施工排水 施工排水包括洞外排水和洞内排水两部分7.7.2洞外排水 主要是做好洞口的防洪和排水设施，防止雨季到来时山洪或地面水倒流入洞。对于斜井、 竖井尤应多加注意。其次是将与地下水有补给关系的洼地、沟缝用粘土回填密实，并施作截水沟截流导排。7.7.3洞内排水 洞内水主要来源于地下水和施工用水。对于有污染性的施工用水，还应按环境保护要求经净化处理后方能排人河流。 洞内排水方式，根据路线坡度情况可分为两种： 顺坡排水 即进洞上坡，一般只需按路线设计坡度(不小于0.5)，在坑道一侧挖出纵向排水沟，水即可以沿沟顺坡排出洞外。 反坡排水 即进洞下坡，此时水向工作面汇集，需用抽水机排水7.7.4隧道防排水A 隧道侧壁纵向排水盲管采用116/100HDPE双壁打孔波纹管，隧道横向排水管采用DN50塑料排水管。DN50横向排水管纵向间距20m，局部地下水丰富地段加密。纵向排水管沿隧道两侧全隧贯通。B 隧道横向盲沟采用1-3根单壁打孔波纹管，其纵向间距原则上是20m干燥无水段落较长时，间距可适当的加长；在有水短时可以适当的加密。波纹管的根数根据水流的大小确定，湿水或滴水地段1-2根，集中小股水流处2-3根，集中大股水一般设3根。盲沟至上而下铺设盲沟沟深不得侵入二次衬砌，否则应砸槽埋设。C 纵横向排水管用塑料三通联接，接头处外裹防水布，横向排水管应尽量设在环向盲沟处，以便环向盲沟里的水能迅速排入排水沟。D 隧道路面清洗及消防水与地下水分开排，通过路缘边沟排出洞外。E 电缆沟积水通过竖向排水管和塑料三通与横向排水管相连接，排入纵向排水沟，竖向排水管纵向间距20m。7.7.5隧道内侧沟设置A 墙背纵向排水管为116/100双壁打孔波纹管,外包一层防水布.。 B 超高段行车左侧管沟保持不变，右侧电缆沟及纵向排水沟高度随超高变化，则保持右侧纵向排水沟流水面及电缆沟底面与路线纵坡一致。C 盖板采用级钢筋、C25混泥土预制，路缘边沟可采用级钢筋、C25混泥土预制，也可现浇。盖板预制注意表明正反面，避免安装出错。D 路缘边沟安装前，在纵向排水沟盖板上铺一层3cm后的防水砂浆，确保污水不进入纵向排水管，路缘边沟安装完毕，周围空隙以10号砂浆填塞密实。E 盖板安装前，应清除电缆沟，纵向排水沟内的杂物，安装完毕，周围空隙以10号砂浆填塞密实。F 电缆沟侧壁采用级钢筋、C25混泥土现浇，无仰拱地段电缆沟靠近边墙侧沟壁与边墙混泥土同时浇筑。其量计算在边沟数量表中。G 7现浇水沟，电缆沟侧壁前，应清除松渣、积水，应保证纵向排水沟的净空尺寸不小于设计值，且流水面与线路同坡。H 超高方向右侧电缆沟、水沟高度随超高变化，N6-N9钢筋长度及N10钢筋间距做相应的调整，其工程量增减按现场实际情况确定。I 现浇水沟，电缆沟侧壁时，应注意预留横向排水管及竖向排水管孔。J 洞内管沟安装后，其缝隙以10号水泥砂浆填塞密实。 单块盖板钢筋明细表盖板名称编号直径mm每根长m根数总长m总重kg合计kgC25混泥土m备注行车方向 左侧电缆沟盖板N11082.643.302.042.520.0298长0.49mN2643.052.150.48行车方向 右侧电缆沟盖板N31072.642.901.793.170.0259长0.49mN4643.041.720.38纵向排水沟盖板N51080.6108.064.975.980.0594长0.99mN6691.054.551.01 一块路缘边沟（50cm）工程数量表编号直径mm每根长m根数总长m总重kg合计kgC25混泥土mN7815334.591.813.350.064N882761.620.64N964594.050.90 7.7.6人行横洞排水 A 人形横洞排水两边墙设置80双壁波纹管各一道，其纵坡与横道通道纵坡相一致。 隧道横向导水管无纺布隧道纵向排水管横洞纵向排水管塑料三通7.7.7车行横洞排水A 车行横洞两边墙后设置116-100HDPE打孔双壁波纹管各一道。其纵坡与横洞纵坡一致，在档头墙处与隧道纵向排水管相联接。B 横洞路面由5cm泄水孔排入横洞纵向排水沟，泄水孔间距10m，纵向排水沟与墙背的116-100波纹管之间采用DN50硬塑管连接，将水沟积水排入横洞纵向排水管，在排入主洞排水系统，DN50横向排水管间距10m。7.7.8施工注意事项1 在衬砌两侧边墙背后底部应设沿隧道的纵向排水盲管(沟)，其孔径不应小于80mm。2 沿衬砌背后环向应设置导水盲管，其纵向间距不应大于20m，遇水量较大时，环向盲管应加密。对有集中出水处，应单独设竖向盲管。环向盲管、竖向盲管的直径个应小于50mm。3 环向盲管、竖向盲管应与边墙底部的纵向排水旨管(沟)连通；纵向排水盲管(沟)应与横向导水管连通，以形成完整的纵横向排水系统。环向盲管、竖向盲管、纵向排水盲管应用无纺布包裹。4 当地下水发育，含水层明显，又有长期充分补给来源时，可利用辅助坑道排水或设置泄水洞等截、排水设施。5 当洞内水质有侵蚀时，应采取适当措施，防止排水造成环境污染。6 明洞顶部应设置必要的截、排水系统。7 回填土表面宜铺设隔水层，并与边坡搭接良好。8 靠山侧边墙底或边墙后宜设置纵向和竖向盲沟，将水引至边墙泄水孔排出。9 衬砌外缘应敷设外贴式防水层。10 明洞与隧道接头处应做好防水处理。7.7.9部排水设施应符合下列规定：1 路面结构下宜设纵向中心水沟(管)，集中引排地下水。2 中心水沟(管)断面积应根据隧道长度、纵坡、地下水渗流量，通过水力计算确定。3 中心水沟(管)纵向应按间距50m设沉沙池，并根据需要设检查井。检查井的位置、构造不得影响行车安全，并应便于清理和检查。4 隧底应设横向导水管，以连接中心水沟(管)与衬砌墙背排水盲管。横向导水管的直径不宜小于lOOmm，横向坡度不应小于2，其纵向间距应根据地下水量确定，一般可按3050m设置。当不设隧底中心水沟(管)时，横向导水管的纵向间距不宜小于lOm。5 路面底部应设不小于15的横向排水坡度。7.7.10防水工程的质量要求：a防水混凝土的抗压强度和抗渗压力必须符合设计要求；b防水混凝土应密实，表面应平整，不得有露筋、蜂窝等缺陷；裂缝宽度应符合设计要求；c水泥砂浆防水层应密实、平整、粘结牢固，不得有空鼓、裂纹、起砂、麻面等缺陷；防水层厚度应符合设计要求；d卷材接缝应粘结牢固、封闭严密，防水层不得有损伤、空鼓、皱折等缺陷；e涂层应粘结牢固，不得有脱皮、流淌、鼓泡、露胎、皱折等缺陷；涂层厚度应符合设计要求；f塑料板防水层应铺设牢固、平整，搭接焊缝严密，不得有焊穿、下垂、绷紧现象；g金属板防水层焊缝不得有裂纹、