高速公路隧道洞身开挖及支护施工方案

高速公路隧道洞身开挖及支护施工方案高速公路隧道洞身开挖及支护施工方案编制：复核：审核：XXXXXXXX有限公司XXXX项目部XXXX年X月X日目录TOC\o"1-4"\h\z\u第一章编制目的、适应性及编制依据 11.1编制依据 11.2编制依据 11.3编制范围 1第二章工程概况 12.1工程简介 12.2气象、水文及地质条件 32.2.1气象条件 32.2.2河流水文 32.2.3地质情况 42.3不良地质现象 42.4隧道洞身工程地质评价 52.4.1围岩稳定性评价： 52.4.2偏压 52.4.3地应力评价 52.4.4地温评价 52.5洞身支护参数 62.6洞身深埋段结构设计 62.6.1隧道主洞洞身深埋段 62.6.2紧急停车带衬砌 7第三章施工准备及临时工程与设施 83.1施工用水 83.2施工用电 83.3施工供风 83.3钢构件和钢筋加工场 83.4砼拌和站及砂石料场 93.5材料准备 93.6各项技术及安全准备 9第四章总体施工进度计划 104.1施工工期 104.2资源配置 10第五章隧道监控量测 125.1隧道监控量测 125.1.1、监控量测计划 125.1.2、监控量测程序 145.1.3、量测方法 145.1.4、数据处理及要求 155.1.5、量测注意事项 165.1.6、隧道地质超前预报 17第六章分项工程施工方案 186.1隧道洞身段开挖施工 186.1.1控制爆破（光面爆破和预裂爆破）施工技术 186.1.2Ⅴ级围岩开挖 206.1.3Ⅳ级围岩开挖 256.1.4特殊断面和横通道施工 276.2初期支护施工 276.2.1喷射混凝土施工 276.2.2钢架加工和安装 286.2.3挂钢筋网 306.2.4超前支护施工 316.2.5施工系统锚杆 346.2.6复喷混凝土至设计厚度 34第七章施工注意事项 36第八章质量控制关键点及保证措施 388.1、分项验收标准主控项目 388.2、分项验收标准一般项目 39第九章安全文明施工措施 399.1安全管理制度 399.2安全生产技术保证措施 409.2.1、钻爆安全技术措施 409.2.2、锚杆施工的安全技术措施 409.2.3、喷射混凝土施工的安全技术措施 419.2.4、钢拱架施工的安全技术措施 419.2.5、装渣与运输 429.2.6、通风与防尘 429.2.7、供电与电气设备 429.2.8、意外事故逃生方案 439.3文明施工措施 439.3.1建立健全组织机构 439.3.2场容场貌管理 449.3.3物资及设备管理 449.3.4综合治理 45第十章环境保护 4610.1环保管理体系 4610.2环境保护措施 46第一章编制目的、适应性及编制依据1.1编制依据明确隧道洞身开挖、初期支护施工工艺、操作要点和相应的工艺标准，掌握施工中常见事故预防及应急措施，掌控洞身开挖、初期支护施工的质量和安全文明措施等；指导、规范隧道洞身开挖、初期支护施工。1.2编制依据（1）、《XX至XX高速公路两阶段施工图设计――XX隧道》；（2）、XX至XX高速公路XX标工程地质勘察报告。（3）、《公路隧道施工技术规范》JTGF60-2009；（4）、《公路工程施工安全技术规范》JTJ076—95；（5）、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1—2004；（6）、《工程测量规范》GB50026—2007；（7）、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；（8）、其它相关国家标准、行业标准等；1.3编制范围本施工方案适用于XX高速XX标合同段XX隧道洞身开挖及初期支护的施工，包括质量、进度、安全、安全、环保等各方面。第二章工程概况2.1工程简介XX隧道进口位于XXXXXXXXXX，距离进洞口南侧约500米处有一条二级公路，交通条件一般。出洞口位于XXXX，与拟建XXXX相连，距离进洞口西侧约1500米处有一条二级公路，该公路为XX到XX老路，交通条件一般。基本情况如下表：XX隧道工程简介表表2.1-1小岭隧道起讫桩号右线左线K70+725-K71+830ZK70+725-ZK71+812.5长度（ｍ）927.594901.443洞门型式进口端削竹式削竹式出口端//衬砌级别长度明洞2422Ⅴ级146138Ⅳ级757.594741.442坡度（％）坡长（ｍ）2.7/277.594；1.8/6502.7/286.127；1.8/615.316平曲线R-1028.663圆曲线，曲线进洞642.08米R-1065.863圆曲线，曲线进洞636.739米通风方式机械通风照明方式高压钠灯照明车行通道1处人行通道3处工程地质概况砂岩、泥岩互层XX隧道进口复合支护参数表（单位：cm）表2.4.1-2围岩级别ⅤⅤⅣⅣⅣ衬砌类型S5atS5ayS5bS4bST4初

期

支

护C20砼厚度2424222024径向锚杆直径(mm)Φ22砂浆锚杆Φ22砂浆锚杆Φ22砂浆锚杆Φ22砂浆锚杆Φ22砂浆锚杆长度350350300300350间距环×纵60×10080×10080×100100×120100×100钢筋网直径(mm)φ6.5φ6.5φ6.5φ6.5φ6.5间距20×2020×2020×2025×2520×20钢

架型号I18型钢I18型钢I16型钢格栅钢架I18型钢间距608080100100仰拱I18型钢\\\\二次衬砌拱墙C25砼厚度50钢筋砼50钢筋砼454050钢筋砼仰拱C25砼厚度50钢筋砼50钢筋砼454050钢筋砼超前

支护类型φ42注浆小导管φ42注浆小导管φ42注浆小导管φ22超前锚杆φ22超前锚杆环向间距3535354040长度500450450450450预留变形量1212106122.2气象、水文及地质条件2.2.1气象条件隧址区属渝东中亚热带湿润带，季风气候特征显著；气温夏高冬低，气压夏低而冬高，雨量夏丰而冬少。秋季气温下降快，多秋绵雨；冬季霜、雨、雪少，多雾寡照。总体上四季分明，气候温和，热量丰富，雨水充沛，雨热同季，光照充足。具有冬暖、春早、初夏多雨、盛夏炎热多伏旱，秋多绵雨、云雾多，湿度大、无霜期长，冬秋寡照和降水分布不均及小气候和立体气候特色明显的气候特点。境内沿江河谷多年平均气温17.9～18.4°C，其它地区多年平均气温13～17°C；最热月平均气温（7月、8月）为28.0～29.0°C，极端最高气温为42.1°C（1972年8月26日）；最冷月（1月）平均气温为7.1℃，极端最低气温为-3.7℃（1955年1月27日，1975年12月15日）。年降雨量为1000～1350mm，长江河谷较低；冬季占4%，夏季占37～46%。。2.2.2河流水文隧道区地表水系均属长江水系，地表水系多呈树枝状，次有羽毛状，河谷多呈深峡之“V”型谷，坡降较大，水流湍急，阶地不发育的特点。隧道进口斜坡下部为油沙河，勘测期流量约2m3/s，常年洪水位3.0米；油沙河为隧道区地表水、地下水的最低侵蚀基准面。2.2.3地质情况隧址区处于方斗山冲断背斜北西翼，为单斜构造，岩层倾向315°～323°，倾角25～30°，产状较稳定，未见次级褶曲和断层，构造简单。隧址区中风化岩体较完整，进洞侧岩体中发育有两组裂隙：①68°∠84°，裂面较平直，闭合，局部张开5～10mm，无充填，延伸约0.5～1.5m，发育间距0.5～5m；②、152°∠58°，裂面较平直，闭合，局部张开3～8mm，局部有少量泥质充填，延伸约2～3m，发育间距1～2m。裂隙面结合一般，均为硬性结构面。出洞侧岩体中发育有两组裂隙：①、24°∠67°，裂面较平直，闭合，局部张开5～8mm，无充填，延伸约2～3m，发育间距0.4～0.9m；②、304°∠74°，裂面较平直，闭合，局部张开3～8mm，局部有少量泥质充填，延伸约1.5～2m，发育间距0.3～1m。裂隙面结合较差，均为硬性结构面。隧址区中风化岩体裂隙不发育。2.3不良地质现象隧址区未见泥石流、地下空洞等不良地质现象，但隧道进洞口左侧存在危岩。隧道进口K70+700左侧斜坡顶有砂岩危岩，岩质陡崖段，该陡崖段长约80m，坡顶高程562.00～564.00m，坡底高程554.00～556.00m，坡向147°，地形坡角50～70°。共发育两处危岩，估算总体积约672.0m3，其中：W1危岩均宽约12.0m，均高8.0m，均厚约4.00m，总体积384.0m3，该危岩形态主要为长方体状，其崩落主方向为150°；W2危岩均宽约12.0m，均高6.0m，均厚约4.00m，总体积288.0m3，该危岩形态主要为外突圆盘状，其崩落主方向为130°该危岩带失稳方式，受多方面因素的影响，根据对测区内危岩带总体形态、发育规模、空间分布特征分析，该区内危岩的失稳破坏模式主要表现为坠落式和倾倒式，其崩落主方向为275～310°。该危岩带主要受后壁裂隙的切割控制，加之构造裂隙的切割分解，部分危岩体受两组裂隙交线的控制，危岩体多处于基本稳定～欠稳定状态。危岩一旦发生崩塌，将直接影响拟建隧道洞口的安全。为确保隧道洞口施工和运营安全，隧道开挖前应将洞口危岩全部进行清除；考虑该处地形相对较缓，危岩清除后采用植草树等措施进行坡面防护。2.4隧道洞身工程地质评价2.4.1围岩稳定性评价：本隧道围岩可分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，各段围岩稳定性评价如下：1）Ⅲ级围岩稳定性组成Ⅲ级围岩的地层主要为洞身段上沙溪庙组砂岩地层，此类围岩属较坚硬岩，岩体较完整，为厚层结构，层间结合一般～较好，拱部及左侧壁无支护时，可能出现小坍塌。2）Ⅳ级围岩稳定性组成Ⅳ级围岩的地层主要为洞身段沙溪庙组粉砂质泥岩夹薄层砂岩地层，此类围岩以软岩为主，岩体较完整，层间结合较好～一般，拱部及左侧壁无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定。3）Ⅴ级围岩稳定性组成V级围岩的地层主要为洞口段沙溪庙组粉砂质泥岩夹薄层砂岩、洞身段粉砂质泥岩地层，岩质多软弱，以软岩为主，风化裂隙较发育，强风化带较厚，层间结合多一般，隧道埋深较浅，洞顶易坍塌，侧壁经常小坍塌，浅埋时易出现地表下沉（陷）或坍至地表。2.4.2偏压隧道进口段隧道走向与斜坡坡向大角度相交，不存在顺层偏压，但进出口存在地形偏压。2.4.3地应力评价据区域资料，本区的地应力不高。水平主应力对围岩洞壁的稳定性影响不大，隧址区属于自重应力为主的应力场，对围岩洞顶的稳定不利，隧道在施工中可能产生局部洞顶掉块、剥离、洞壁片帮现象。在隧道深孔施工过程中，未发现钻孔缩径现象及井壁掉块，说明由构造应力集中产生的岩爆及软岩大变形的可能性不存在。但软岩可能发生掉块、坍塌等轻度变形，施工中应加强衬砌，并加强监测预防。2.4.4地温评价隧址区出露地层为侏罗系中统上沙溪庙组沉积岩，在隧道区及邻近无岩浆侵入体及形成的岩浆岩类，无活断层存在，隧道最大埋深约为266m，按地热增温率计算，地温在现有基础上仅升高约2～3°，施工中加强对洞内的通风，使空气产生对流，隧道施工中不会造成热害。2.5洞身支护参数明洞段采用钢筋混凝土衬砌，明洞边仰坡采用喷锚网临时支护，自上而下，边开挖边支护，明洞段宜避开雨季施工，在明洞施工前，应作好洞口截排水系统。隧道明洞衬砌支护参数表2.5-1明洞位置衬砌类型斜切面坡率拱墙衬砌仰拱回填坡率忠县端左右线一般明洞1:1.560cm钢筋砼60cm钢筋砼计算值1:10；实际填土1:10隧道洞口浅埋加强衬砌段采用喷、锚、网和工字钢作为施工临时支护，二次衬砌拱墙及仰拱采用模筑钢筋混凝土，Ⅴ级围岩土质段第一环施工辅助措施根据左右线进口情况分别设置为20m或30m长超前大管棚支护；Ⅴ级围岩岩质段采用超前小导管预支护，以确保洞口段稳固安全。洞口加强段二次衬砌应紧跟开挖施作。洞口浅埋加强衬砌段支护参数见表2.5-2。洞口浅埋加强段支护参数表表2.5-2项目Ⅴ级围岩衬砌类型S5atS5ay适用范围洞口浅埋土质段或强风化带洞口浅埋中～弱风化岩质段初期支护C20喷射混凝土24cm24cmφ6.5钢筋网@20×20cm@20×20cm系统锚杆@60×100cm,L=3.5mφ22砂浆锚杆@80×100cm,L=3.5mφ22砂浆锚杆预留变形量12cm12二次衬砌拱墙50cmC25钢筋砼50cmC25钢筋砼二次衬砌仰拱50cmC25钢筋砼50cmC25钢筋砼铺助施工措施超前大管棚/超前小导管超前小导管18工字钢@60cm（全封闭）18工字钢@80cm（拱墙）2.6洞身深埋段结构设计2.6.1隧道主洞洞身深埋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。支护参数根据结构分析与工程类比相结合确定，Ⅴ级、Ⅳ级软岩段衬砌设仰拱，同时围岩较差地段的衬砌向围岩较好地段延伸10米。隧道洞身深埋段各级围岩支护参数见表2.6-1。洞身深埋段支护参数表表2.6-1项目Ⅴ级围岩Ⅳ级围岩衬砌类型S5bS5cS4bS4c适用范围侏罗系中统下沙溪庙组粉砂质泥岩夹砂岩侏罗系中统上沙溪庙组粉砂质泥岩、砂岩侏罗系中统下沙溪庙组、上沙溪庙组粉砂质泥岩侏罗系中统上沙溪庙组砂岩初期支护C20喷砼22cm22cm20cm15cmφ6.5钢筋网@20×20cm@20×20cm@25×25cm@25×25cmφ22砂浆锚杆@80×100cmL=3.5m@80×100cmL=3.5m@100×120cmL=3.0m@120×120cmL=2.5m预留变形量10cm10cm6cm5cm二次衬砌拱墙45cmC25混凝土45cmC25混凝土40cmC25混凝土二次衬砌仰拱45cmC25混凝土45cmC25混凝土40cmC25混凝土/辅助施工措施超前小导管超前小导管超前锚杆/16工字钢@80cm钢格栅拱@80cm钢格栅拱@100cm/2.6.2紧急停车带衬砌紧急停车带衬砌结构按新奥法施工原理进行洞身结构设计，支护参数见表2.6-2，二次衬砌采用钢筋混凝土。 紧急停车带衬砌结构支护参数 表2.6-2围岩分级衬砌类型C20喷砼φ22砂浆锚杆6.5钢筋网钢架预留变形量拱墙仰拱纵×横Ⅳ级ST424cm@100×100cmL=3.5m@20×20cm18工字钢@100cm12cm50cmC25钢筋砼50cm钢筋砼第三章施工准备及临时工程与设施3.1施工用水生产用水：从油沙河抽水，在生产过程中，尽快在洞口上方约50m处修建100m³高位水池，为隧道开挖提供高压水。3.2施工用电施工用电采取从地方高压线“T”接点位置接入，由当地电力部门统一协调全线工程用电，及时将线路架设到隧道洞口处变电所，进口设置变压器及配电箱室，采用两台630KVA变压器供隧道开挖及支护施工使用。进口现场分别自备360KW发电机一台,供临时设施施工及停电应急使用。供电线路设三级漏电保护装置，确保施工用电安全。变压器、配电房、发电机及空压机房宜集中布设在洞口的一侧，以便于管理。3.3施工供风施工洞内通风防尘隧道施工期间，洞内空气质量：氧气单位体不得少于19.5%；气温不得高于28℃，噪音不应大于90dB,有害气体浓度：CO一般情况不大于30mg/m3；CO2、甲烷（CH4）单位体不得大于0.5%；氮氧化物（NO2）在5mg/m3以下；洞内人均每分钟必须供给不得少于3m3/min、内燃机每千瓦不得少于4.5m3/(min·kw)，全断面开挖时风速不小于0.15m/s，导洞内不应小于0.25m/s，但均不应大于6m/s。根据公路隧道通风要求及参数计算结果，结合XX隧道通风距离配备相应功率的轴流风机，采用压入式通风。通风机设于隧道洞口30m外，风管直径采用φ150cm软式通风管，风管距离掌子面不大于15米，可满足洞内通风要求。3.3钢构件和钢筋加工场根据标准化施工要求建设钢材料场及钢材加工厂，主要加工型钢支架、格栅钢架、加工管棚钢管、小导管，钢筋、零星用模板加工等，同时作为所加工材料、半成品存放场地。放样、组拼场地必须采用混凝土硬化，面积不小于12×12m2，表面必须平整。3.4砼拌和站及砂石料场根据标准化施工要求建设砼拌合站及砂石料场，平时料场应存足地材，避免雨季材料运输困难，影响隧道施工进度。骨料应分级堆放，设置足够的料仓，每种规格的骨料应至少设置两个料仓（已检测合格仓和待检测仓），每个仓大小不得小于400方的存料量，料仓底必须设置不小于2‰的坡度（进料口低），便于骨料中的水能向外排除，料仓间用厚0.6m、高2m的砖墙分隔，骨料仓和料斗应设置美观、牢固的雨棚。搅拌站的场地应全部用混凝土硬化；场地应做好排水系统，搅拌站四周应设置围档，搅拌站应在大门附近设置清洗池，用于清洗车辆的轮胎，避免轮胎上的泥污染场地；搅拌站还应设置清洗设备，用于清洗含泥超标的骨料。3.5材料准备为了保证本标段的材料供应，必须对全部进场的原材料、构件、成品等材料制定切实可行的材料供应计划及工程物资管理办法，建立健全进场前验收和取样送检制度，杜绝一切不合格材料进入施工现场。火工品与当地公安机关取得联系并办理好相关手续，从当地公安机关许可或指定的地方购买，由售货方汽车送货到工地。在进洞口附近修建材料库、堆料场，按照材料计划供应进场，做到不积压、不短缺。3.6各项技术及安全准备开工前已对图纸进行了详细阅读，掌握了施工所需的技术参数，并对坐标、标高、尺寸等进行了复核，确保无误。开工前对项目部施工、技术、安全及特种作业相关人员进行了技术交底和安全交底，能够从技术、施工、安全角度保证施工正常进行。第四章总体施工进度计划4.1施工工期隧道洞身开挖施工计划开工日期2013年9月11日，计划完工日期2014年11月11日，计划工期共14个月。4.2资源配置洞身开挖、初期支护施工人员配置见表4.2-1。人员配备情况表4.2-1人员及组别工作内容管理人员队长1施工现场、调度室、全面管理、组织技术副队长兼主管2主管技术工作，并兼职环保工程师1配合技术主管搞好技术工作安全员2安全、质量检查掘进班钻爆工52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18锚杆、喷砼、挂网、注浆机修工2机械维修钢筋工10格栅钢架加工、安装杂工5扒碴、物料倒运、洞内掘进辅助工作调度室调度长2洞内、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5运输砼、运输车保养维修、输送泵操作砼工38台车移位、立端头模、捣固、接泵管等防水工11安装透水管、引排水、铺设防水板杂工10洞外物料倒运、衬砌辅助工作保障班电工2电气设备安装、维修供风、水工3高压送风、供水、通风、管路维修合计183洞身开挖、初期支护施工所需机械资源配置见表4.2-2。机械配备情况表4.2-2序号机械名称型号规格额定功率(kw)或容量(m3)或吨位(t)数量（台）1凿岩台车自制/22多功能作业台车自制/23风动凿岩机YT-28/404电动空压机4L-20/8130KW/20M385炮泥机PNJ-1/26通风机津93-1110KW27挖掘机PC2001.0m328装载机ZL50C3.0m349自卸汽车20t1210注浆泵BW-250/507.5KW311喷砼机TK-96110KW413模板衬砌台车液压20KW/12m214电子计量砼伴和站JS750215砼输送车CWB5206m3616砼输送泵HB60型75KW/60m3/h217砂浆搅拌机JS5007.5KW218弯轨机/119热合机ZPR-210/320电焊机X3-30-130KVA321钢筋加工设备（套）//222离心式水泵/15423插入式振捣器D775MH1.5KW3024洒水车CQ1408000L125油罐/6m3226发电机/360KW227变压器/830KVA228地质雷达仪TSP203台129三滚轴整平机/台1第五章隧道监控量测5.1隧道监控量测监控量测是新奥法原理的重要组成部分，是隧道施工中不可缺少的重要环节，是判定围岩稳定状况、选择支护时机以及评价支护效果的主要依据。XX隧道隧道进口隧道为双向四车道分离式隧道，隧道的围岩变化复杂，常见砂泥岩互层，围岩破碎自承能力差,洞身开挖后容易发生的坍塌、大变形，隧道监控量测工作要作为隧道施工中的一个重点组织好，并特别加强量测工作。XX隧道隧道进口段隧道设计要求按《公路隧道施工技术规范》（JTGD70-2004）的有关规定实施监控量测，结合XX隧道隧道进口隧道具体的围岩条件、支护类型和参数、施工方法及量测目的编制详细的量测计划。成立专门的量测小组实施量测计划，及时反馈信息，通过量测数据指导施工，选择二次衬砌的施作时机，同时也是作为变更围岩类别、调整支护参数的重要依据。5.1.1、监控量测计划监控量测的项目、方法和频率及测点布置严格按设计图纸和有关规范要求进行。除必测项目外，还备齐选测项目所用仪器、设备等，当监测工程师及设计代表认为有必要时，立即实施选测项目。必测项目有地表下沉、拱顶下沉、周边位移收敛及锚杆拉拔力等。必测量测点布置见下周边位移、拱顶下沉量测测线布置图和地表下沉量测测点布置示意图。各监控量测项目采用仪器及量测频率详见下页《隧道监测项目表》。施工隧道监控表表5.1.1-1序号项目方法及工具布置断面数布置位置量测间隔时间名称1～15天16天～1月1月～3月3月以后必测项目1地质和支护状况观察岩性结构面产状及支护缝观察或描述，地质罗盘及规尺等开挖后及初期支护后进行每次爆破及初期支护后2周边位移、拱顶下沉收敛计，水平仪、水平尺每10-50m一个断面见图11-2次/天1次/2天1次/周2次/月3地质超前预报掌子面地质超前钻孔间隔100~150m一个断面（视围岩情况实际调整）选测项目1地表水平仪、见图2开挖面距量测断面＜2B时，1-2次/天；开挖面距量测断面＜5B时，1次/2天；开挖面距量测断面＞5B时，1次/周下沉水平尺A、量测项目本隧道以洞内观察、水平收敛量测、拱顶下沉量测为必测项目，其它特殊地段可根据工程需要要求进行。洞外在进口浅埋段地表布点，进行地表下沉量测。B、量测断面间距在洞内按照Ⅲ、Ⅳ级围岩地段50m、Ⅴ级围岩及断层破碎带地段10m布设量测断面。在施工过程中，围岩特性比较突出地段加设量测断面。每种岩层必须设置至少一个量测断面。C、量测断面测点布设测点布置：每个量测断面各布置拱顶下沉测点和一条水平净空收敛量测基线。台阶开挖时，Ⅳ、Ⅴ级围岩在拱脚以上0.5m加测一条。测点布置方法见附图。D、量测频率洞内观察分为开挖工作面观察和初期支护状态观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行，地质情况基本无变化时，可每天进行一次，对初期支护的观察也应每天至少进行一次，观察内容包括喷射砼、锚杆、钢架的状况。洞外观察包括边仰坡稳定，地表水渗透等。净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见下表，实际量测频率从下表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。5.1.2、监控量测程序图5.1.2-1监控量测程序图5.1.3、量测方法a、量测仪器：采用高精度水准仪测量地表下沉量和拱顶下沉，采用SWJ-W收敛仪测量净空收敛。量测频率表表5.1.3-1变形速度（mm/d）量测断面距开挖工作面距离量测频率≥5<1B2次/d1～5(1～2)B1次/d0.2～0.5(2～5)B1次/d<0.2>5B1次/周b.量测间隔时间：现场监控量测是保证安全施工和及时了解地质情况的重要依据。依据详细的量测数据可以及时修正围岩参数和指导现场施工。5.1.4、数据处理及要求在取得量测数据后，将同一断面的各种量测数据互相印证，以确认量测结果的可靠性。绘制位移～时间、位移速度～时间变化曲线，位移～工作面距离、位移速度～工作面距离变化曲线，利用电子计算机进行数据处理，分析围岩变形的空间分布规律，了解围岩的稳定性特征，以推算最终位移，掌握位移变化规律。变形管理等级见下表，可根据等级表指导施工。变形管理等级表5.1.4-1管理等级管理位移施工状态ⅠU0>(2Un/3)应采取特殊措施Ⅱ(Un/3)≤U0≤(2Un/3)加强支护ⅢU0<(Un/3)继续正常施工Un:洞室极限位移，U0洞室实测位移a、应及时对现场量测数据处理绘制位移—时间曲线和位移—空间关系曲线。b、当位移—时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。c、当位移—时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切注意围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。d、根据隧道周边实测位移值用回归分析推算其相对位移值，满足《监控量测标准表》的要求。当位移速率无明显下降，而此时实测位移值已接近表列数值，或者喷层表面出现明显裂缝时，应立即采取补强措施，并调整原支护设计参数或施工方法。e、建立管理基准。当围岩的予计变形量确定后，即可按规范的要求建立管理基准，并根据管理基准，判断围岩的稳定状态，决定是否采取补强加固措施。5.1.5、量测注意事项a、为取得开挖后围岩早期状态变化数据，各项测点及早靠近开挖面布置（不大于2m）并标定初始位置，读取初始值。在开挖后24h内和下次开挖前，读取第一次读数，以保证量测数据的准确及时。b、周边收敛、拱顶下沉及地表下沉各项测点应尽量集中断面布设，以便量测成果协调分析，综合运用。c、量测时把钢尺拉出停放20min，以便钢尺温度与环境气温达到基本一致；同一洞内连续量测若干断面，如果洞内温差相差不大，可连续量测，每次量测时同时量测温度，以便对量测数据修正。d、用台阶法开挖时，当下断面开挖靠近上半断面时，量测频率应适当增加。e、测设点安设在距开挖工作面1m范围内，且不大于一个循环进尺，并细心保护，不受下一循环开挖的破坏。f、各项位移的测点，尽量布置在同一断面内，以便于测设结果能相互印证，协同分析和应用。5.1.6、隧道地质超前预报XX隧道为长隧道，隧址范围内有断层破碎带及岩溶发育带，围岩条件复杂，在施工过程需中加强超前地质预报，利用超前地质预报手段，探明开挖前方围岩特性、软弱地层段、断层破碎带等情况等，根据得出的结果，信息反馈，为正确的选择施工方法等提供依据，指导施工。本工程将采取以超前地质预报方法:A、施工阶段地质调查隧道施工中根据对已开挖地段的地质调查，可推测前方的地质条件。调查的主要依据是隧道开挖面的地质素描、岩体结构面调查和涌水观测并结合工程经验类比。B、隧道开挖面的地质素描一般只作开挖工作面和一侧边墙。对于地质条件复杂或重点地段，除作开挖工作面地质素描外，还应作地质展示图。地质素描图主要内容有以下几点：岩性、地质时代、岩层产状、软弱夹层、岩脉穿插情况。断层及破碎带的形态、产状、宽度及充填物特征。主要节理裂隙的形态产状规模及相互切割关系。地下水出水点及出露情况用符号表示，水量大的部位应表明水量大小。围岩内鼓变形部位或地段。不稳定块体的位置、形态、范围，坍塌掉块的部位和地段范围。C、岩体结构面调查岩体结构面调查，是在查明围岩体的结构特征的基础上，分析评价围岩的稳定性，从而进行地质预报。岩体结构面调查，按不同岩组或岩段、不同构造部位，选择有代表性的边墙岩面进行观测。D、施工地质探测隧道开挖面上的超前钻探：由于隧道长度大，在施工中只在设计中提到的断层破碎带地段超前钻孔15～30米，以便探清前方地质情况，为施工提供可靠依据。在进行超前钻孔过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色及钻机的情况分析地质情况。物探方法：本隧道施工采用TSP203隧道地震波超前地质预报仪进行地质超前预报，这样可以及时根据地质情况改变施工方法，加快施工进度，减少因地质变化而造成的损失。E、地质雷达TSP203隧道地震波超前地质预报系统，可以较准确而快捷地预报掌子面前方100m～350m范围内的地质情况。施工时在掌子面后方边墙上一定范围内布置一排爆破点，依次进行微弱爆破，产生地震波信号，在隧道周围岩体内传播。当岩石强度发生变化，比如有断层或岩性变化时，会造成一部分信号返回，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号也就越强。返回的信号被经过特殊设计的接收器转化成电信号，并进行放大，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件进行处理，就可以得到岩体强度变化界面和方位。TSP203隧道地震波超前地质预报系统由于具有适用范围广，预报距离长，对隧道干扰小（只要求在接收信号时为减少噪音干扰作短暂停工），提交资料及时和预报费用低等优点，我们将重点推广使用，指导施工第六章分项工程施工方案6.1隧道洞身段开挖施工6.1.1控制爆破（光面爆破和预裂爆破）施工技术由于本标段隧道围岩大部分均为Ⅳ～Ⅴ级，属软质围岩，为确保施工安全和地面建筑物的安全，在开挖施工中全部采用光面爆破和预裂爆破技术，尽可能地降低爆破产生的震动。在施工中拱部采用光面爆破，墙部采用预裂爆破的综合微震控制爆破技术，以尽可能减轻对围岩和周围构筑物的扰动，维护围岩自身稳定性，将由爆破引起的附近地质质点的震动速度控制在5cm/s范围内。（1）、爆破方案针对本工程处于不同岩层以及不同的施工方案采用不同的爆破方案，爆破方案，按照下表选取。爆破方案表表6.1-1开挖方法爆破方案围岩状况中硬岩软岩台阶法开挖上半断面光面爆破上半断面光面爆破下半断面预裂爆破下半断面预裂爆破分步开挖光面爆破光面爆破预留光面层光面爆破预留光面层光面爆破（2）、爆破安全控制标准本工程为地下工程，爆破安全主要以爆破振速和噪声来控制。施工时爆破点附近振速控制在5cm/s，地面噪音平均小于85db。（3）、最大段允许装药量控制最大段允许用药量以允许爆破震动速度来控制，由萨道夫斯基公式进行计算：Q=R1/m（V/K）1/αm式中：Q—最大一段允许用药量kg。V—振动带安全控制标准，按照招标文件和爆破安全规程标准控制。R—爆源中心到振速控制点距离。K—与爆破技术、地震波传播途径介质的性质有关的系数。α—爆破振动衰减指数。其中K、α需在施工过程中对小药量爆破实测的数据进行回归分析重新标定，标定前爆破设计时K、α则按爆破安全规程根据岩层状况选取。（4）、爆破器材炸药采用乳化油炸药，每卷200kg，周边眼爆破采用专用光爆炸药，雷管采用非电毫秒雷管。（5）、装药结构周边眼采用不耦合装药结构，辅助眼采用耦合装药结构。（6）、起爆方式采用非电起爆方式，高段位分段微差控制爆破。（7）、爆破参数确定本工程在参数选取过程中综合运用工程类比、计算两种方法，结合我公司承建工程的成功爆破经验确定,爆破参数还将在以后施工中根据现场试验调整。爆破参数表表6.1-2爆破类别岩石种类岩石单轴抗压强度(MPa)周边眼间距E(mm)周边眼最小抵抗线W(mm)相对距(E/W)至内排崩落眼间距(mm)装药集中度(kg/m)光面中硬岩30～60450～650600～8000.7～1.00.2～0.3爆破软岩＜30300～500450～6500.5～0.80.07～0.12预裂中硬岩30～60400～4504000.2～0.25爆破软岩＜30350～4003000.07～0.12预留光面层光面爆破中硬岩30～60400～450500～6000.8～1.00.1～0.15软岩＜30400～450500～6000.7～0.93500.17～0.12注：炮眼直径为40～50mm。间隔装药，使爆破振动降低到最低。（8）、爆破震动监测我国《爆破安全规程》规定，衡量爆破震动对建筑物安全的影响，是采取震动速度作为控制标准。因此在监测中我们监测的指标主要是爆破震动速度值。通过监测，掌握爆破对已施工支护结构及地表建筑物的影响程度，用以修改钻爆设计，控制超、欠挖及维护隧道内外环境稳定。采用北京矿冶研究总院研制的DSVM—2A型振动测试仪及与之配套的分析软件，可以实现波形恢复，显示最大速度值、最大加速度值，及最大位移值，概率密度分析，频谱分析等。根据监测分析结果来实现爆破振动控制及控制爆破信息化施工。（9）、爆破安全保证措施①、选用导爆管非电起爆系统，该系统能根据所要选择分段起爆数微差起爆。②、采用微震爆破技术，多循环、短进尺、弱装药、孔内分段微差延时起爆，减少最大段药量。③、采用高段位控爆技术，尽量减少应力波叠加，降低对周围环境振动影响。④、加强爆破振动监测，根据监测信息及时反馈，调整钻爆参数。⑤、设立专门爆破领导组织机构，成立爆破专业施工队专职负责爆破施工。⑥、做好安全防护工作，加强对爆破器材的管理和规范施工检查。6.1.2Ⅴ级围岩开挖当洞口仰坡防护施工完成后，即可进行暗洞的开挖施工。洞口部分的暗洞围岩均为Ⅴ级围岩，Ⅴ级围岩基本为土质，岩体破碎、节理发育，施工时围岩可能发生失稳和坍塌，甚至出现地表下沉或冒顶。为了确保施工安全，采用人工配合机械开挖的方法，个别机械开挖不动爆破的地段，严守“短进尺，弱爆破，强支护，早成环”的原则，采用微震或预裂爆破施工。对Ⅴ级围岩段(包括浅埋段)主要采用单侧壁导坑法和留核心土台阶分步开挖法，并在施工中加强监控量测，根据量测结果，及时调整开挖方式和修正支护参数。单侧壁导坑法和台阶分步开挖法施工及开挖参数表详见下图。6.1.2.1单侧壁导坑法1）、施工方法图6.1-1单侧壁导坑法施工方案图单侧壁导坑法开挖施工顺序如下：（1）、左侧上导坑开挖与初期支护①、超前小导管预注浆完成后，开始导坑开挖②、导坑初支，隧道喷射混凝土分两次完成，初喷1~3cm，安设拱部钢架，复喷至厚度，中隔墙一次喷够5cm。（2）、左侧下导坑开挖与初期支护③、待上导坑施工长度完成5~10m后开始导坑开挖④、导坑初支，隧道喷射混凝土分两次完成，初喷1~3cm，安设边墙及仰拱钢架，复喷至厚度，中隔墙一次喷够5cm。（3）、右侧上导坑开挖与初期支护⑤、待左侧下导坑开挖长度达到5m后，开始右侧上导坑开挖。⑥、导坑初支，隧道喷射混凝土分两次完成，初喷1~3cm，安设拱部钢架，复喷至厚度。（4）、右侧下导坑开挖与初期支护⑦、待上导坑施工长度完成5~10m后，开始导坑开挖⑧、导坑初支，隧道喷射混凝土分两次完成，初喷1~3cm，安设边墙及仰拱钢架，封闭成环，复喷至厚度。⑨、拆除中隔墙，浇注仰拱混凝土。⑩、浇注拱墙混凝土。2）、临时支护参数（单侧壁导坑法）各围岩支护参数表表6.1-3衬砌类型喷射砼

厚度

(cm)φ22砂浆锚杆长2m纵向*环向

(cm)φ6.5钢筋网

环向*纵向

(cm)工字钢

纵向间距

(cm)φ22连接钢筋

环向间距

(cm)S5at1960*10020*2018工字钢@=60100S5ay1980*10020*2018工字钢@=80100S5b/S5c1980*10020*2016工字钢@=80100ST419100*10020*2018工字钢@=100100注：喷射混凝土为平均厚度，可喷成波浪型，钢架处喷砼应覆盖钢架3）、施工要点（1）、中隔墙设置工字钢与隧道工字钢对应形成导坑初期支护的加劲措施，中隔墙工字钢与隧道工字钢（钢格栅拱）采用钢板焊接连接。（2）、支撑拆除时要按照“先顶后拆”的原则进行，开挖仰拱时，应注意防止边墙受挤压而内移。（3）、中隔墙临时支撑工字钢纵向以φ22钢筋连接，该钢筋环向间距为1.0m。6.1.2.2台阶分步开挖法1）施工工艺流程(备注：浅埋段Ⅳ级围岩与Ⅴ级围岩施工工艺类似，只是支护参数略有不同)图6.1-2Ⅴ级围岩施工分步图2）主要施工方法（1）、水平、中线放样，钻眼施作超前小导管支护、注浆加固围岩；（2）、开挖环形拱部①，开挖时预留核心土，每循环进尺1.5米，核心土纵向长5米；（3）、对拱部进行初期支护Ⅱ（喷、锚、网、钢架连接）；在开挖左右两侧围岩前，拱部初期支护基础一定要稳固，需施工锁脚锚杆；（4）、开挖核心土③；（5）、开挖下部围岩④，边墙两侧必须错位开挖，错位距离5米，挖至边墙底部；（6）、二次衬砌顺序为：先仰拱，最后采用模板衬砌台车衬砌成形。3）施工注意事项由于Ⅴ级围岩段岩性软弱，破碎程度严重，稳定性差，所以在施工过程中，把确保围岩稳定、杜绝坍塌放在首位，一般采用风镐人工配合机械开挖，若需要爆破时要严格控制装药量，并不断修正爆破参数，具体见爆破炮眼布置及钻爆参数图。及时有效地做好初期支护工作，严禁盲目掘进。其施工原则是：“弱爆破、强支护、短进尺、多循环”。同时注意如下几点：①、开工前，对围岩状况进行充分的研究分析，准确预测围岩类别，尤其对工程力学特性进行研究，进而制定周密、可靠的施工方案，并决定是否采取相应的辅助措施，并严格要求按设计图纸施作钢架，保证安全。②、对洞身的水文地质情况进行认真研究，对地下水情况做到心中有数，并制定详细的防排水措施，避免造成危害。开挖前在掌子面超前探孔，孔长10m，设5孔，防止突然涌水造成危害。③、新奥法复合式衬砌结构作用机理是充分利用围岩的自承能力，围岩初期喷锚支护和二次支护共同作用，形成永久支护。开挖后，容许围岩有一定的变形，以利于围岩内部应力的重新分配。但对于Ⅳ、Ⅴ级围岩而言，自承能力有限，围岩变形不宜过大。因此，采用早期强度高、刚度大的初期支护，严格控制围岩早期变形，保持围岩稳定。④、随时注意观察岩性的变化情况，及时进行准确的岩石编录，并据此及时调整施工方法。⑤、及时进行围岩量测，根据量测数据处理的结果，对围岩的变形趋势作出准确的分析判断，据此指导施工、调整施工方法、修正支护参数，使施工更加经济合理。⑥、及早封闭是新奥法的基本原则，也是减少变形的最有效的办法，施工时切不可有丝毫疏忽，开挖后及时完成初喷并在12小时内完成初期支护。⑦、为保证衬砌厚度及衬砌结构不侵限，开挖轮廓按设计要求预留变形量。施工时，结合测量结果及时予以修正。⑧、根据设计图纸所述，隧道所属山体内溶洞非常发育，开挖施工中必须时刻注意是否有溶洞的出现如发现出现涌水或凿眼机钻进速度较快时，可能已达到溶洞边缘，应观察水情变化及裂隙溶蚀程度，并及时报业主、设计院及监理进行记录，当渗水及溶蚀程度有所增大时，应对掘进、支撑、排水等工作加以妥善安排。4）作业组织（1）、劳动力组织（每班）：开挖：测量员2人、风枪手15人、炮工4人、司机8人、其他6人;支护：喷锚手3人、上料6人、挂网2人、钢筋网加工3人、司机1人、注浆3人、风枪手6人、其他4人。（2）、主要机械设备：挖掘机1台、装载机1台、自卸车5辆、空压机2台、气腿风动凿岩机12台、炮泥机1台、通风机1台；双液注浆泵1台、电焊机2台、砼运输车1辆、电子计量称1部、砼湿喷机2台、钢筋弯曲机1台、钢筋调直机1台、钢筋切割机1台、凿岩台车1辆、弯轨机1台、砼拌和站、砂浆搅拌机1座。6.1.3Ⅳ级围岩开挖隧道Ⅳ级围岩采用正台阶法开挖，光面爆破，周边眼间隔装药。一、施工工艺如下：中线水平测量→超前钻孔探测地质→喷砼封闭开挖面→拱部超前支护、注浆固结→上半断面钻眼→装药连线→爆破→排烟除尘清危石→初喷砼→出渣→施工系统锚杆→上半断面二次喷砼→下半断面开挖→下半断面打径向锚杆→挂钢筋网→下半断面喷砼。详细施工顺序见下页《Ⅳ级围岩短台阶法施工示意图》；爆破示意图见《Ⅳ级围岩爆破炮眼布置及钻爆参数图》。二、主要施工方法：（1）、上部开挖至拱脚。开挖时不留核心土，开挖面采用光面爆破，以控制围岩超欠挖。周边眼间距为40㎝～60㎝，深度2.0m～3.0m，每循环进尺为2.5m。开挖出渣完毕，立即初喷4㎝厚的砼以封闭新开挖岩面。（2）、施工系统锚杆、钢筋网，复喷砼。（3）、下部边墙两侧错开开挖，一次可进尺4米。（4）、对局部松散破碎、富水地段，围岩自身稳定性较差，易发生围岩失稳，可采用Ⅴ级围岩施工方法，短进尺、弱爆破、强支护，并及时施作二次衬砌。图6.1-3Ⅳ级围岩施工分步图三、作业组织（1）、劳动力组织（每班）：开挖：测量员2人、风枪手15人、炮工4人、司机8人、其他6人;支护：喷锚手3人、上料6人、挂网2人、钢筋网加工3人、司机1人、注浆3人、风枪手6人、其他4人。（2）、主要机械设备：挖掘机1台、装载机1台、自卸车5辆、空压机7台、气腿风动凿岩机12台、炮泥机1台、通风机1台；双液注浆泵1台、电焊机2台、砼运输车1辆、电子计量称1部、砼湿喷机2台、钢筋弯曲机1台、钢筋调直机1台、钢筋切割机1台、凿岩台车1辆、弯轨机1台、砼拌和站、砂浆搅拌机1座。6.1.4特殊断面和横通道施工Ⅳ级围岩紧急停车带和汽车横通道处扩大断面断面高、跨度大，施工时先按标准断面通过，保证施工进度。后续扩挖、修整与正洞掘进同步进行。车行横通道和人行横通道均采用全断面水压光面爆破成洞。特殊断面处与隧道标准断面相差较大，无法使用标准断面液压衬砌台车，故采用预加工钢轨拱架配可调钢模进行二次衬砌施工。6.2初期支护施工初期支护是由超前小导管（锚杆）、锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组成的一种联合受力结构。本标段隧道初期支护主要形式有：超前小导管、φ25超前锚杆、C20早强混凝土、φ6.5钢筋网、φ22砂浆锚杆，格栅钢拱架、型钢钢架等。为保护围岩的天然承载力，初期支护要尽快施作，其施工流程如下：初喷砼4cm→支立型钢(格栅)钢架→挂钢筋网→锚杆施工→超前小导管（超前锚杆）施工→复喷砼至设计厚度。6.2.1喷射混凝土施工喷射砼施工采用TK961型湿喷机，机械手作业。施工前首先用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉，如工作面有滴水或涌水，提前做好钻孔埋管的引排水工作。采用湿喷工艺，塌落度80-120，喷射速度快，回弹量少，粉尘少。混凝土由洞外拌和站集中拌料，混凝土运输车运到工作面。在每循环开挖施工完后，立即进行初喷砼，初喷厚度约4-6cm。复喷一次喷射厚度拱顶不得大于10cm,边墙不得大于15cm。喷射作业先从拱脚或墙脚自下而上，分段分片进行，以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚而不密实，导致强度不够，造成失稳；先将坑凹部分找平，然后喷射混凝土，使其平顺连续。喷射操作应设水平方向以螺旋形划圈移动，并使喷头尽量保持与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离0.6m～1.0m。当所支护结构施工完成后分层复喷混凝土至设计厚度，每层5～6cm。对于支撑钢架，应做到其背面喷射密实，粘接紧密、牢固，喷砼终凝2h后，应喷水养护，养护时间不少于7d；隧道内环境温度低于+5度时，不得喷水养护。湿喷混凝土流程图如下：图6.2-1湿法喷砼6.2.2钢架加工和安装钢架是软弱围岩中初期支护的重要组成部分，应严格按设计图及设计要求加工制作和架设。本标段隧道设计的钢架有两种：格栅钢架和型钢钢架。为保证钢支撑的加工形状和质量满足设计和规范要求，对本标段的所有钢支撑配备专用设备和技术熟练工人采用工厂化集中加工，在洞外测设隧道钢架整体大样,设置弯折平台，依照整体大样并根据所采用的施工方法，分片加工，逐段加工各单元,以保证各单元顺接。可分为拱部和边墙来加工，以便于施工安装。（1）、钢架安装施工工艺流程图如下：测量放样测量放样清除底脚浮渣安装钢架和系统锚杆焊连定位打锁脚锚杆钢架加工质量验收钢架组拼加设鞍型垫块焊纵向连接筋隐蔽工程检查验收图6.2-2钢架安装施工工艺流程框图①、拱部单元：拱部单元施工时，首先进行施工放样，确定钢拱架基脚位置，施作定位钢筋，然后架设钢拱架,设纵向连接筋。②、墙部单元：在墙角部位铺设槽钢垫板，施作定位钢筋，对应拱部单元钢架位置架设墙部单元钢架，栓接牢固，设纵向连接筋。（2）、施工注意事项：①、保证钢架置于稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留足够的坚实地基，架立钢架时挖槽就位。若地基较软弱，应在钢架施工前浇注混凝土基础。②、钢架平面应垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2°;钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。③、为增强钢架的整体稳定性，应将钢架与纵向连接筋、结构锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。④、拱脚部位易发生塑性剪切破坏，该部位钢拱架除用螺栓连接外，还应四面帮焊，确保接头的刚度和强度。⑤、当钢架与初喷层间存在较大间隙时，设骑马或楔形垫块顶紧围岩。⑥、开挖初喷后应尽快架立拱架，一般架立时间不得超过2小时。6.2.3挂钢筋网（1）、施工方法针对开挖断面的形状，确定场外制作或现场制作网片，若断面形状较规则，平整，采用场外制作网片，然后现场拼接；若断面形状不规则，起伏较大，则采用现场制作网片，现场拼接，与岩壁紧贴安装。挂网利用简易台车进行。（2）、工艺流程图6.2-3挂网工艺流程框图（3）、施工要求①、按图纸标定的位置挂钢筋网，钢筋网使用前清除锈蚀，钢筋网制作时其末端各方向定型的间距不少于100mm。钢筋网绑扎固定于先期施工的锚杆上，并用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间，以保证钢筋和岩面之间保持30～50mm的间隙。②、制作网片：有钢格栅的地段，网片的宽度按钢支撑的间距预制；其他地段宽度根据径向锚杆布置情况确定。用在墙部的网片上侧带钩，便于挂设。钢筋网钢筋网锚杆围岩面钢筋网钢筋网锚杆围岩面图6.2-4网片示意图（4）、作业组织劳动力安排(每班)：网片制作：电焊工1人，钢筋工3人，合计4人。现场安装（每班）：现场安装3人，电焊工1人，合计4人。共计8人。主要机械设备配置(每班)：交流电焊机2台，钢筋切断机1台。6.2.4超前支护施工（1）、超前注浆小导管施工①、小导管制作：超前小导管采用φ42无缝钢管，壁厚4mm,管节长度3.5米。钢管四周梅花形钻φ10mm出浆孔眼，孔间距10cm，孔口部1m不钻孔。管体头部10cm长做成锥形，钢管尾部焊上φ6钢筋箍。Φ42超前小导管加工示意图见下图。图6.2-5小导管加工示意图②、超前小导管施工A、主要工序和工艺流程图超前小导管施工工艺流程见下图。图6.2-6超前小导管施工流程图B、主要施工方法：小导管钻孔：首先严格按图纸要求定出孔位。小导管钻孔采用专门的小导管钻机。钻孔深度为3.5m、钻孔夹角a=7度，采用凿岩台车配Φ50钻头成孔，钻孔完成后，要用高压风、水清洗，然后用凿岩台车顶进小导管。导管的制作和安设：小导管采用Φ42×4mm无缝钢管，管棚夹角a=7度。先将导管一端做成尖形，另一端焊上铁箍，在距铁箍端1米开始按设计钻进浆孔。导管沿周边按设计布设，导管在钢拱架之间穿过，导管安设后，用速凝胶封堵孔口间隙，并在导管附近及工作面喷射砼，做为止浆墙。待喷射砼强度达到要求时再进行注浆。C、注浆6.2-7单液注浆工艺流程图隧道设计采用注单液水泥浆进行围岩加固，并掺入外加剂。在施工中对渗水严重或涌水地段，采用水泥—水玻璃双浆液注浆防水。注浆压力0.5～1.0Mpa。注浆管的止浆和固定：在注浆管预定的位置，用沾有胶泥的麻丝缠绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞，把管子插入孔内，再用台车把管顶入孔内，距孔底5-10cm。使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧，然后在麻丝与孔口空余部分填充胶泥，确保密实，防止跑浆。注浆前，要认真做好机具设备的检修工作，并用清水进行试运转，发现问题及时排除和修复，使其处于良好工作状态。对注浆管路系统，包括接头、阀门等，都要认真检查如有破损，应予以更换，不好用的接头、阀门，不得使用，以免注浆时在较高压力下发生脱扣的危险事故。在注浆时，为防止管路堵塞，结束注浆后，应尽快卸开孔口接头，开清水泵冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。在注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门，都必须有专业人员清洗干净，以备轮换使用。在注浆过程中，随时注意检测所注浆液的凝胶时间，是否与要求相一致，否则，要及时检查，找出原因，予以排除，以符合要求。注浆作业前后配合，统一指挥，保证注浆计划的实现。施工时配备专业电工，防止电路、电器设备发生问题，中途停电，造成意外事故。注浆作业完毕后，所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，都要认真清洗干净，收好后撤出洞外，并定期进行检查、保养，保证其处于不漏气、不堵塞的良好状态，以备下段注浆使用。为充分发挥机械效能，加快注浆进度，可在小导管前安设分浆器，一次可注入3～5根小导管。分浆器见下图:图6.2-8分浆器示意图③、作业组织劳动力组织（每班）：小导管加工4人，电工1人，电焊工1人，钻眼打管3人，注浆泵司机1人，注浆3人，空压机司机1人。共计14人。主要机械设备：风钻3台，空压机1台，注浆机1台，浆液拌和机1台，小导管加工设备1套。（2）、超前砂浆锚杆深埋Ⅳ级围岩段根据地质条件增设超前锚杆，锚杆加固要根据地质情况的变化，贯彻长短结合的原则。根据我单位砂浆锚杆施工的经验，对仰角锚杆采用双管注浆工艺能保证砂浆的密实度。①、锚杆孔施工锚孔施工是确保锚杆施工质量的基础。钻锚杆孔前首先根据设计图纸测量放样，准确定出孔位，采用凿岩台车或锚杆钻机严格按照设计长度、角度钻孔。成孔要一次达到设计要求，抽出钻杆前，利用高压水将锚孔内的落渣和岩粉冲洗干净，以免降低锚固力。②、锚杆的安装及注浆组织熟练技术工人，进行锚杆的安装及注浆。锚杆采用人工安装，锚杆、注浆管、排气管均通过止浆塞固定。安装完成后采用注浆泵进行注浆施工，排气管排出浆液后表示浆液已饱满，注浆完成。双管注浆示意图如下。图6.2-9双管注浆示意图砂浆坚持随拌随用的原则，对超过初凝时间的砂浆做报废处理。砂浆的干缩率必须在允许的范围内。止浆塞塞入牢固以确保能承受锚杆及注满锚杆孔砂浆的重量。排气管必须确保插入锚杆孔底，排气孔未出浆前，不得停止注浆。止浆塞在砂浆具有一定强度后方可拔出，拔出时注意不得振动锚杆。③、作业组织劳动力组织（每班）：电工1人，电焊工1人，钻眼打管6人，注浆泵司机1人，注浆3人，空压机司机1人。共计13人。主要机械设备：风钻3台，空压机1台，注浆机1台，浆液拌和机1台。6.2.5施工系统锚杆普通砂浆锚杆⑴、锚杆施工工艺流程测设布孔→凿岩机就位→钻孔→清孔→注入水泥砂浆→打入锚杆。⑵、施工方法：锚杆采用风钻按设计要求钻孔，钻孔直径比锚杆直径大15mm，间距符合设计要求，锚杆材料为Φ22钢筋，采用水泥砂浆填装。为增加锚固效果，设置钢垫板及螺栓，钢垫板座浆以确保与围岩密贴。根据衬砌类型的不同，长度不一样，采用先注入水泥砂浆后插锚杆的方法。顶入长度不小于锚杆长度的95%，实际粘结长度不小于设计长度的96%。⑶、施工工艺要点①、锚杆孔开孔前做好量测工作，严格按设计要求布孔并做好标记，于岩面保持垂直，最大角度不得大于20°；锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求，操作工把凿岩机钻杆的位置摆好并用定位块将其稳固在岩面上。②、锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于±50mm。③、用高压风冲洗、清扫锚杆孔，确保孔内不留石粉，不得用水冲洗钻孔。6.2.6复喷混凝土至设计厚度当锚杆、钢筋网和钢拱架全部施工完毕后，立即进行复喷砼。施工时分层喷射混凝土到设计厚度，采用湿喷法，每层5-6cm厚；钢架保护层不小于2cm。整个喷射混凝土表面要平整、平顺。⑴、施工要求①、喷射混凝土前，受喷面无松动岩块，墙脚无虚碴堆积。②、严格施工配合比，砼在洞外拌和站由强制式搅拌机集中生产，自动计量。③、喷射机的工作风压严格控制在0.5至0.7MPa范围内，从拱部到边墙脚，风压由高变低。保证喷头处的压力在0.1～0.15MPa。④、当岩层松软易坍方时，喷射作业紧跟作业面，初喷先拱后墙，复喷先墙后拱，喷射顺序先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。喷射方向与岩面垂直，设置钢支撑后，喷钢支撑背部空隙时可适当偏斜。喷头与岩面保持0.6～1.0米的距离。喷射时，料束呈“S”旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度3～4m。喷头移动要慢，让混凝土有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围。岩面凹部处先喷混凝土找平。⑤、喷射混凝土作业分段分片依次进行，一次喷射厚度控制在：拱部3～5cm、墙部6～8cm内。分层喷射时，后一层在前一层混凝土终凝进行，若终凝1h后再行喷射，先用风水清洗喷层面。⑵、喷砼质量控制①、砼抗压强度试验：采用喷大板切割法或凿方切割法制作砼试块，标养28d，进行试验，强度必须满足要求。每10延米至少在拱部和边墙各制作一组试件，材料或配合比变化按要求增加试件。不合格要认真查找原因，凿除重喷。②、喷砼厚度检测：喷层厚度用激光断面仪或凿孔方法检查，每10延米至少检查一个断面，再从拱顶起每隔2m凿孔检查一个点，检查孔处的厚度应有60%以上不小于设计厚度，一个断面检查点处厚度的平均值不小于图纸规定的厚度，最小值不小于设计厚度的一半。厚度不满足必须补喷，发现有裂缝、脱落或渗漏水时，要整治后补喷。③、喷砼粉尘和回弹量检查：规范规定回弹率拱部不超过40%，边墙不超过30%。优选设备、原材料、配合比，不断优化施工工艺、操作制度来提高喷砼质量。④、喷砼均匀密实，表面平顺整洁，无干斑或流滑现象。⑶、注意事项①、喷射嘴严禁对人。②、发生堵管现象时，必须先关机，再做修理。③、喷射过程中严禁将喷嘴超近距离直对受喷面，避免石子反弹伤人。④、喷射主机安排专人操作，始终注意压力控制。⑤、操作员必须配戴个人防护用具，尽量防止职业病的产生。⑥、突然断水或断料时，喷头应迅速移离喷射面，严禁用高压气体、水冲击尚未终凝的砼。⑷、作业组织劳动力安排(每班)：搅拌机司机1人，搅拌机上料2人，汽车司机1人，喷射手2人，喷射司机1人，修理工1人，其它人员2人，共计10人。主要机械设备配置(每班)：TK-961湿式喷射机1台，机械手1台，台称1台，空压机1台，混凝土运输车1台，简易作业台架。第七章施工注意事项由于Ⅴ级围岩段岩性软弱，破碎程度严重，稳定性差，所以在施工过程中，把确保围岩稳定、杜绝坍塌放在首位，一般采用风镐人工配合机械开挖，若需要爆破时要严格控制装药量，并不断修正爆破参数，及时有效地做好初期支护工作，严禁盲目掘进。其施工原则是：“弱爆破、强支护、短进尺、多循环”。同时注意如下几点：（1）、开工前，对围岩