改建铁路某隧道施工组织技术方案

'某隧道施工组织方案一、编制依据1、改建铁路重庆到怀化线重庆北至涪陵段增建第二线工程《投标文件》；2、施工承包合同《渝怀铁路重庆北至涪陵段增建二线工程建设施工合同》；3、《中华人民共和国安全生产法》；4、《铁路运输安全保护条例》；5、《改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》；6、铁路隧道施工规范；7、铁道部颁布的现行《设计文件》、《铁路工程施工质量验收标准》；中铁12局集团现行编制的《三标一体化》文件及相关要求；8、《成都铁路局营业线施工及安全管理实施细则》成铁运【2008】780号9、中国中铁二院关于重庆北至涪陵段增建第二线工程施工设计图纸；10、本企业拥有的科技成果、工法成果、机具装备、技术水平及施工经验；现行铁路施工、材料、机具设备等定额；11、与设计及其他科研机构技术交流资料；12、重庆市各类材料调查及交通运输情况等；13、重庆市政府对环境保护等方面的具体规定和要求及当地多年来约定俗成的乡规民约和风土人情。二、编制原则为确保优质、安全、按期完成该隧道的工程施工，制定施工组织设计编制原则如下：1、管理人员与施工队伍：项目部由具有丰富铁路施工经验的人员组成，施工队伍由具有同类工程施工经验的专业队伍组成，专业化施工；2、施工组织：采用先进的组织管理技术，统筹计划，合理安排，组织分段平行流水作业，均衡生产；编制实施性及可操作性强的施工组织设计，超前于施工，切实起到指导施工的作用；3、机械设备配套：采用先进的机械设备，充分发挥设备的系统生产能力；4、施工工艺：根据工程特点，采用先进的、成熟的施工工艺，实行样板引路、试验先行、全过程监控、信息化施工。5、施工工序、进度安排、作业循环设计等尽量达到安全、优质、高效，坚持施工过程中严格管理的原则，严格执行业主和监理工程师的指令。三、工程概况19 1、工程简介本隧道位于重庆江北区复盛镇和五宝镇境内，属山貌地区。起讫里程为YDK50+976～YDK54+165，全长3189米，最大埋深405m，YDK54+100～YDK54+165邻近既有黄家湾隧道，线间距在23m～25m间，隧道为“人”字坡，自进口至出口分别为1374m的3.0‰的上坡，1815m的5.3‰的下坡。我部施工进口端1594.5m，里程为YDK50+976～YDK52+570.5。隧道穿越侏罗系中统新天沟组（J2x）泥岩、页岩夹砂岩，侏罗系下统自流井组（J1-2Z）泥岩加砂岩、页岩，侏罗系下统珍珠冲组（J1Z）泥岩加砂岩、页岩，三叠系上统须家河组（T2xj）砂岩夹页岩及煤层煤线，三叠系中统雷口坡组（T2l）白云岩、岩溶角砾岩、泥灰岩，三叠系下统嘉陵江组（T2j）白云岩、灰岩、岩溶角砾岩。隧道穿越明月峡背斜，有杜家湾1#逆断层及杜家湾2#逆断层，节理裂隙发育，地下水发育，YDK50+976-YDK51+097段地下水对砼具硫酸盐H1型侵蚀性，YDK51+930-YDK53+435段地下水对砼具硫酸盐H2型侵蚀性。(1)地形、地貌隧道范围内地处低山地貌，线路垂直穿越明月峡山脉，山脉呈脊状，山顶最大高程633米，相对高差400米。地形起伏较大，进口端自然坡度为10°～30°，山顶部分多形成溶蚀槽谷地貌，溶沟、溶槽溶洞、落水洞、洼地发育，植被茂密，灌木杂草丛生，村舍稀少，以农田、旱地为主。(2)地震动参数隧区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，1989年11月29日，相邻地区铜锣峡，背斜统井地区发生5.2～5.4级地震，震中距隧道20多公里，对测区有明显影响。(3)水文地质条件地表水：山顶地形起伏较大，岩性多为灰岩，地表岩溶发育，降水下渗快，地表无明显之溪沟水流，井泉露头稀少，成为严重缺水区。地下水：区内地下水较丰富，根据地下水的赋存条件和汗水介质特征，可分为碳酸盐岩溶水和碎屑岩类裂隙水，主要含水层为砂岩、灰岩及砂岩裂隙水和岩溶裂隙水为主，直接受大气降水、沟水、塘水等补给，根据既有线施工资料，隧道洞身标高位于岩溶水垂直循环带。地下水动态变化，受大气降水影响明显，枯季水小或断流，雨季流量增大。隧道进口端分段涌水量见表3-1表3-1进口端分段涌水量表19 序号段落预测涌水量（T/d）1YDK50+976～YDK51+6201302YDK51+620～YDK51+9903003YDK51+990～YDK53+39570304合计7460经计算进口端涌水量为7460T/d(4)不良地质与特殊岩土①岩溶隧道穿越雷口坡（T2l）、嘉陵江组（T2j）地层，以灰岩、白云岩、岩溶角砾岩、角砾灰岩角砾状灰岩为主，该两套地层位于明月峡背斜两翼，岩体挤压现象明显，且受断层影响，岩体破碎，构造节理、裂隙发育，加之大气降水补给面积较大，致使大气降入渗后，地下水垂直渗入带及垂直水平交替带的岩层层间径流。因此隧道在穿越可溶岩时，可能遇溶洞及岩溶突出。根据既有线施工资料，隧道洞身标高位于岩溶水垂直循环带。②煤层分布及特征煤层分布于砂岩及页岩夹层中，厚0.01～0.03m，共3～5层，呈透镜体状，延伸不远，聚煤规模小，对线路影响较小。③煤层瓦斯与隧道关系隧道穿越须家河页岩煤线段，因页岩具密闭作用，可能遇上瓦斯，但瓦斯含量较小，为低瓦斯隧道。设计文件显示最大瓦斯压力值为0.46Mpa。④天然气据川东油气构造特点，嘉陵江组及下伏石炭系地层为产气地层，背斜又为圈闭构造，但因嘉陵江（T1j）灰岩直接出露与地表，构造节理、张性裂隙发育，比表溶蚀性严重，溶洞、暗河、溶槽、溶沟、洼地发育，岩溶裂隙深部石炭系产出天然气，由于天然气浅层分布的不均匀性，存在天然气局部浅层富集和施工开挖过程中的突然涌出造成隧道风流种瓦斯短暂超限。⑤膨胀岩YDK50+976～YDK51+622段存在一层厚5～20m的黏土岩，其具有膨胀性。⑥地应力据区域地质数据，本区地应力不高，隧道中段埋深大，地应力相对较高，，综合分析地应力对隧道的影响较小。2、主要工程数量表隧道洞身主要围岩类型为Ⅱ级1655m、Ⅲ级823m、Ⅳ级265m、Ⅴ级446m。19 主要工程数量见表3-2表3-2主要工程数量表序号工程名称单位数量备注1开挖m32喷C25混凝土m360643防水板及无纺布m2677274C40高性能混凝土m3117305C35高性能混凝土m327966C30混凝土m3109537C25混凝土m325408C20混凝土m337099C15混凝土m35710钢筋网kg7034511钢筋kg12φ22锚杆m5049813φ25组合锚杆m2579814止水带m1343915φ42小导管m1548816φ89大管棚m4003、工程特点本隧道具有以下特点：（1）地质条件复杂：隧道穿越Ⅴ～Ⅱ级围岩，其中Ⅱ级1655m、Ⅲ级823m、Ⅳ级265m、Ⅴ级446m。（2）地质灾害多：隧区穿越明月峡背斜及2条断层，不良地质包括岩溶、瓦斯、天然气、膨胀岩。（3）工期紧：隧道进口掘进1594.5m，不可预见性因素多，造成施工工期紧张。（4）交通不便：生产和生活物资所经道路路面状况差，山坡陡弯急，便道长，且穿越村庄多。（5）邻近既有线施工，安全管理难度大。四、施工总体布置1、施工指导原则（1）隧道施工按新奥法要求组织施工并进行信息化施工组织设计。（2）方案的选择及设备选型以满足施工安全、质量、进度、文明施工为前提。（3）场地布置应利用荒地、少占良田，并应少刷方以保护自然植被。（4）19 尽量避免或减少对山体和植被的破坏，确保洞口山体的稳定、施工过程的安全及以后运营工作的安全。（5）破碎及软弱围岩带施工中坚持遵循“管超前、预注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则。（6）必须认真执行“四个及时”，即及时支护、及时检测、及时反馈、及时修正。（7）洞身严格控制超欠挖，这是保证施工质量、控制工程成本的关键，也是隧道施工的重点。2、临建工程(1)生产、生活房屋生产用房：中心料库、钢筋加工场、高压风站、变电站、值班室、炸药库、砼拌和站、水泥库等。生活用房：包括工区驻地和施工队办公、生活用房等，所有房屋以彩钢板和砖混结构为主,租用为辅。工区驻地设在复盛镇华山村内，距离隧道400米，生产生活房屋及拌和站四周设置排水沟。(2)施工便道施工便道从复盛路接入，通过既有黄家湾隧道便道直接进入隧道进口，我部需整修1000米便道通往隧道进口，新修400米便道通往材料库、炸药库、办公生活区、砼拌和站。我方进场需增设会车道，局部坡度较陡地段需重新修或硬化。(3)砼拌合站本隧道在进口右侧400米配置JS1000混凝土搅拌机2套，负责供应本隧道喷锚料及砼；拌和站场地全部用C15混凝土硬化。(4)弃碴场根据设计图纸和现场考察，本隧道弃碴场选择在YDK50+900右侧冲沟内。弃碴（土）场环保和水保根据设计文件要求及时施工，防止水土流失。(5)施工及生活用电工地范围内的施工与生活用电从附近高压线引入，同时配备发电机作为施工备用。(6)施工及生活用水隧道生产用水采用打井抽水，通过抽水机从水井抽水至水池，施工用水的上下水管道采用φ80mm钢管采取中继机械加压。(7)材料供应钢筋、水泥、砂、石等主要材料采用自购材料，保证质量合格。(8)炸药库、雷管房布置炸药库新建砖房（建筑面积25m2），距离炸药库30m19 处设雷管房，砖砌结构（建筑面积50m2），周边采用砖砌围墙进行围护，严禁非工作人员进入；同时配备3组灭火设备及报警设备，警防意外事件。(9)工地污水和垃圾处理在进口设洞外污水处理池一处，施工中产生的废碴、废液按环保要求进行处理，达标后方可弃置、排放。在生活区内设垃圾池。某隧道进口平面布置图见附图3、工期安排根据本分部总体工期安排和经济合理原则，隧道工程计划从2009年12月20日开始施工，到2011年4月30日完工，施工历时16个月。施工进度计划见表4-1表4-1施工进度计划工程项目进洞准备围岩类别及钢架间距衬砌洞门水沟电缆槽Ⅴ加强Ⅴ普通Ⅳ加强Ⅳ普通Ⅲ锚段Ⅲ普通Ⅱ0.8m/榀1.0m/榀1.0m/榀无1.5m/榀无无循环进尺m2009.11.15～2009.12.200.811233312m衬砌台车一套2011.3.5进口洞门2010.3.15双侧30米/天2011.4.30日循环次数33321.522月进度指标607575100112.5150150长度124.51255519037583480天数635123581011797工期2009.12.20-2011.2.13施工进度计划横道图见表4-2表4-2施工进度计划横道图19 序号项目名称进度计划2009年12月20日---2011年4月3日2009年2010年2011年11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月1施工准备　　　　　　　　　　　　　　　　　2洞口工程　　　　　　　　　　　　　　　3开挖及支护　　　4二衬砼　　　5隧道电缆沟槽　　　　　　　　　　　　　　　　　4、劳力安排本隧道将安排有施工经验的隧道施工队负责隧道施工，劳动力分配见表4-3表4-3隧道劳动力分工种安排表施工队伍掘进队运输队喷锚队砼衬砌队结构件加工队机械保障队合计1510121515370担负主要施工任务钻孔装药爆破洞内装碴、运输，平碴场，砼运输倒碴洞内喷锚网、钢架和超前支护台车就位砼泵送、灌注捣固拆模工字钢架、格栅钢架、锚杆、钢筋网加工制作供风、供水、供电通风、机械修理加工5、主要施工机械设备配置本隧道施工主要机械设备配置见表4-4表4-4隧道施工主要机械设备表序号机械名称规格及型号数量备注1风枪天水2812台2风镐5台3湿喷机TK9612台4强制式拌和机JS10002台5注浆机1台6空压机20立方4台西安产7空压机10立方1台8通风机55KW2台9发电机200KW1台10挖掘机CAT3151台11装载机ZLC50C2台左、右侧翻19 12出碴车辆15t4辆13切断机，弯筋机等钢筋加工设备1套14电焊机6台15全断面液压衬砌台车9米1台16高压水管80mm2000m17高压风管150mm1500m18水泵40米扬程2台19变压器750KVA2台20输送泵HBTS601台五、施工方法及施工顺序1、施工方法考虑到设计中的隧道弃碴调配、施工现场条件，在确保工期的前提下，尽量减少施工投入，按照新奥法原理组织施工。软岩地段施工始终坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。在施工中积极推广应用新技术、新工艺，组成钻爆、挖、装、运、锚、喷、衬等机械化作业线；喷砼采用湿喷机，降低回弹量和粉尘；砼衬砌采用钢模衬砌台车和砼输送泵作业，施工中进行超前地质预报，采用先进的量测、探测技术取得围岩状态参数，通过对数据的分析和处理，及时反馈信息指导施工。（1）Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用全断面法开挖，YT-28风动凿岩机钻孔，塑料导爆管微差毫秒雷管预裂爆破技术开挖。喷砼采用TK－961湿喷机作业；施工采用110KW风机、900mm软管压入式通风。（2）Ⅳ、Ⅴ级围岩按台阶法施工，施工采用内燃空压机（P600SCU-英格索兰型）供风、采用高压线引入供电；开挖时采用人工手持风钻钻孔，光面控制爆破技术。隧道采用光面弱爆破，、喷锚初期支护及湿喷技术。并按仰拱超前、拱墙衬砌一次立模灌筑的原则组织施工。（3）Ⅳ、Ⅴ级加强段采用弧形（预留核心土）开挖；锚、网、喷初期支护，拱墙一次衬砌。（4）二次衬砌拱墙一次成型：施工时采用全断面钢模衬砌台车，二次衬砌砼全部由自动计量拌合站生产，混凝土罐车运输，输送泵泵送入模，插入式振捣器振捣。（5）出碴采用无轨运输：正洞上断面采用挖掘机（CAT315型）扒碴，下断面采用轮式装载机（ZLC50C型）装碴，自卸汽车运输。（6）隧道工程结构设计参数见表5-1表5-1隧道工程结构设计参数19 围岩类别初期支护预留变形量二次衬砌喷射混凝土钢筋网(cm)锚杆(m)钢架拱墙仰拱底板位置厚度cm位置间距位置长度m间距位置间距(m)(cm)(cm)Ⅱ全断面5拱部局部21.2×1.502530Ⅲ全断面7拱墙20×20拱墙2.51.2×1.533030Ⅳ一般段全断面10拱墙20×20拱墙2.51.2×1.253540Ⅳ加强段全断面20拱墙20×20拱墙31.2×1.2拱墙1.054040Ⅴ一般段全断面20拱墙20×20拱墙31.2×1.0拱墙1.074040Ⅴ加强段全断面20拱墙20×20拱墙31.2×1.0全环0.8745452、施工顺序施工测量→边、仰坡治理（天沟砌筑）→洞口施工→超前支护→洞身开挖、出碴→通风→初期支护→监控测量→仰拱填充→防水层→边墙基础→模筑衬砌→水沟、电缆槽施作→道床施工。六、工程施工难点及其对策1、本隧道为单线隧道，洞内错车、弃碴及通风均有很大的难度对策：（1）在隧道线路右侧大避车洞处留置（17.5m）错车道，洞身加深1m，每300m设置一道，为洞内错车提供作业面；（2）隧道洞身工程出碴采用装载机（ZLC50C型）装车、自卸汽车(8T)运至弃碴场，充分利用绝缘梯车洞（规格2.5×6.0×2.5）等附属洞室错车；在仰拱铺底地段，架设过车钢轨梁，保证洞内通车顺畅；（3）施工过程中，采用压入式通风，在进口配设一组轮轴式通风机（SDF-NQ11型）向洞内输送新风；同时，混凝土喷射采用湿喷工艺，控制洞内粉尘，保证洞内新风流通顺畅。2、地质条件差：地质情况复杂，隧道穿越断层破碎带，岩溶、地下水发育，有突水、突泥的可能，且有煤层穿越。对策：（1）采用TSP-202超前地质预报系统，全隧进行超前地质预测预报，并根据需要加强监控量测；（2）采用加深炮眼及φ7519 超前钻孔物探成果进行验证，根据实际情况采取合理的施工措施；（3）煤层瓦斯地段采取实时监控和探测，加强通风，全断面一次揭穿煤层的施工方法；（4）建立瓦斯监测制度，对工作人员岗前的技术培训和瓦斯知识教育。3、由于下锚段净空断面要比一般复合段大3.0～4.0m2左右，采用原有台车施工，二次衬砌极为困难。对策：（1）将下锚段工程作为一个重点工序，安排在二次衬砌后期施作；（2）待一般复合段衬砌结束后，对模板台车进行改装，扩展台车铺设面积（半面扩展），以组合钢模配合铺设；（3）在仰拱填充过程中，在边墙预埋铁件，用于固定组合钢模；（4）模筑混凝土灌注将从下而上、左右对称、逐层浇筑。七、正洞施工方案总体施工方案：结合平行、流水作业的特点，以施工组织设计为指导，紧密、合理地组织各施工工序，最大化的提供工作面，实现工期最优化。1、洞口段施工（1）洞门施工本隧道进口采用翼墙式洞门，边仰坡均采用浆砌片石骨架护坡永久防护，并撒草籽绿化。（2）总体部署按照“早进洞、晚出洞”的原则，先做好洞顶防、排水系统，后刷边、仰坡，进行边、仰坡整治，再拉槽挂洞门，进入正洞施工。隧道进洞时尽量避免或减少对植被的破坏，确保洞口山体在施工过程中及运营后的安全。（3）洞口段施工工艺流程洞口段施工工艺流程见图7-119 洞口位置复核施工准备洞口坡面危石及表层堆积土清除边、仰坡开挖及锚喷支护洞口部位超前大管棚注浆边、仰坡测量放样洞口段套拱安设进洞洞顶截水天沟施工图7-1洞口段施工工艺流程图（4）施工要点①施工准备A、现场核对洞口处地质水文条件及设计文件所定洞口位置是否恰当，放出洞口的边仰坡开挖边线、洞门法线及底板控制标高。B、施做洞顶截水沟，有效防止地表水冲刷坡面，确保边仰坡稳固。②截水天沟的施作洞顶截水沟位置结合现场实际情况布设，并必须在边、仰坡施工前完成，确保坡面稳定。③边仰坡开挖、支护A、边仰坡开挖1)19 根据图纸的里程、标高对洞口边坡进行放线；标出边坡开挖边线及土方开挖厚度。2)洞口边仰坡开挖，对于边坡厚度较大的地方采用反铲辅助开挖、人工修坡的方式进行。开挖自上而下进行，分层开挖，并每层检查边坡坡度；反铲开挖后预留20～30cm进行人工修坡，清除虚土。对于边坡土层较硬的围岩采用人工手持风镐进行凿除。B、边仰坡支护洞口部位边仰坡采用锚喷混凝土支护，成洞面开挖成形后打设锚杆，锚杆采用Φ22螺纹钢长3～6m，间距为2m×2m，梅花型布置，锚杆留出土体外10cm，焊接ф8钢筋网，钢筋网规格为30×30cm，并喷射10cm厚C20混凝土支护。④套拱施工在边仰坡开挖并加固好后开始洞口段套拱施工，为确保隧道进洞的安全，进口采用套拱进洞。套拱施工示意图见图7-2图7-2套拱施工示意图A、套拱施工工艺流程套拱施工工艺流程见图7-319 边、仰坡开挖及锚喷支护洞口部位φ89超前大管棚注浆第一榀拱架位置上断面掏槽开挖第一榀处上断面拱架架设套拱段上断面土石方开挖及拱架架设锚杆及锁脚锚杆打立模浇注套拱上断面混凝土开挖支护上断面3～5m套拱段下断面开挖、支护进洞台阶法开挖支护图7-3套拱施工工艺流程图B、超前大管棚预注浆隧道洞口段围岩较差，该岩层强度低且遇水软化崩解，为确保进洞安全，对洞口段拱顶进行大管棚预注浆以改善土体性能，增加围岩强度。其方法如下：1）大管棚超前注浆采用φ89注浆钢管，形成大管棚。管棚搭设于套拱外侧，并与拱架焊接，增加套拱的整体强度。大管棚的搭设范围为上断面90°范围。2）超前注浆大管棚采用φ89热轧无缝钢管，长20m，环向间距为0.4m，每环20根。3）超前大管棚预注浆施工工艺流程详见图7-4。19 结束隧道开挖钻机退回原位套管内注水清洗分节装入管棚钢花管接长钻杆及套管一节钻孔结束继续钻进周边放样布孔套拱施工钻机就位安装钻杆及套管取出钻杆钢花管注水泥浆(奇数)钻至设计长度钢花管注浆(偶数孔)图7-4超前大管棚施工工艺流程图4）管棚必须与套拱焊接牢固。C、套拱施工1）掏槽开挖由于进口埋深很浅，由测量组根据图纸设计要求放出开挖轮廓线。根据测量组放线，对拱架安设部位进行掏槽，土槽宽（纵向方向）与初期支护厚度相同，土槽开挖采用人工开挖风镐辅助的方式进行；土槽挖好后，要求内表面成型好，无超挖和欠挖，以保证初期支护的厚度。在掏槽过程中注意不可损坏注浆管，以便立拱架时将拱架与注浆管相焊接。19 清除套拱段上断面土方，在套拱结束段留中部长1.0m×宽5.0m的核心土体以抵抗掌子面前的土体压力。2）拱架的加工、架设套拱段拱架采用格栅拱架，为确保套拱段的初期支护净空尺寸、防止因拱顶下沉及侧墙收敛而侵入净空，拱架尺寸在原设计拱架的基础上外放10cm；其具体加工要求及安设工艺详见施工工艺及技术要求；在加工及架设拱架过程中要注意以下几点：a、在拱架架设前，将拱架脚部铺垫5cm厚的砂浆找平层，并在砂浆上铺设5cm厚方木板，以防拱架下沉；在铺设木板时要注意对拱架标高的控制。b、第一榀拱架要与注浆小导管焊接。在安设时不能随意切割拱架及钢管，并将各连接螺栓上齐、拧紧，不得用小型号的螺栓替代。c、套拱段拱架安设时要保证中线、法线的准确，其安设误差在允许误差范围之内，保证其不偏、不斜、不前俯、不后仰，并对上断面脚部按设计抬高5cm。d、上断面拱架架设完成以后，在拱架中焊接Φ22钢筋作为纵向连接筋。纵向连接筋环向间距为1.0m，要在第一榀预留30cm，以于下一榀拱架纵向连接筋相连接。在焊接纵向连接筋的同时挂双层钢筋网，钢筋网采用φ8钢筋，钢筋网规格300×300mm，挂设时两片钢筋网搭接不得小于200mm。e、套拱拱架架设完成以后，在拱脚部位焊接6根纵向连接筋，并在每两榀拱架之间焊接抗剪钢筋以形成一水平防沉梁。f、打设锁脚锚杆，按照设计要求，拱脚处施作锁脚锚杆，采用砂浆灌注，以保证施工安全。3）立模、喷射上半断面混凝土a、立模，套拱内模板采用1cm厚的木板吊在套拱内侧。b、喷射混凝土，套拱混凝土采用C20抗腐蚀剂混凝土，厚度20cm，喷射混凝土时要从下向上分层喷筑，每层混凝土喷射厚度为3～5cm。注意在喷射混凝土时两侧对称同步进行，防止因混凝土高差过大造成拱架移位。4）套拱护顶开挖a、在套拱上断面混凝土浇注完成以后，进行洞内上断面开挖支护。上断面开挖支护按照Ⅴ级围岩加强段开挖支护方法进行。上断面开挖3～5m后开始进行下台阶的开挖支护。b、套拱段下台阶开挖支护套拱段下台阶开挖支护采用偏槽法进行，开挖进尺为0.8m。其开挖方法如下：19 偏槽法开挖，沿隧道线路中线开挖左下侧仰拱，开挖循环为0.8m。左下侧边墙和仰拱开挖完成后，边墙素喷4cm混凝土，立边墙拱架并打设锚杆、锁脚锚杆、挂网分层喷射混凝土至设计厚度，仰拱直接喷射C20抗腐蚀剂混凝土至设计厚度。开挖下断面右侧石方，施工方法与左侧相同。在下断面施工过程中，上断面继续开挖，始终保证上下台阶的长度为3～5m。（5）洞门端墙施工①洞门端墙为混凝土结构，施工时采用人工关大块钢模板，混凝土采用罐车运输，输送泵输送入模。②为保证防水质量，端墙混凝土一次浇注成型。施工前应严格检查、检修拌和站、混凝土运输车、混凝土输送泵等施工主要设备，避免浇注中发生故障。③灌注混凝土从下向上、左右对称进行；洞门附属工程完工后，及时对洞口进行绿化。2、正洞开挖施工（1）开挖方法①Ⅱ、Ⅲ级围岩Ⅱ、Ⅲ级围岩段采用全断面法进行开挖；开挖方式采用光面爆破，循环进尺2.5～3.0m，施工时初期支护根据实际地质情况滞后一段距离进行，采用“喷混凝土+局部拱顶布设锚杆”的联合支护形式。②Ⅳ、Ⅴ级围岩Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用台阶法（上台阶开挖高度不大于3.5m）进行开挖，台阶长度严格控制在3～5m。开挖方式采用光面爆破，Ⅳ级围岩段循环进尺2.5m,Ⅴ级围岩段循环进尺1.0m。施工时应紧跟掌子面进行初期支护，采用“喷+锚+网”联合支护形式，在形成封闭的支护体系后，再向前施工。③Ⅳ、Ⅴ级加强段Ⅳ、Ⅴ级加强段采用开挖采用超前注浆小导管加固地层和超前支护，在隧道周边形成一定厚度的支撑圈后，采用弧形（预留核心土）开挖，台阶长度控制在3～5m，Ⅳ级加强段循环进尺2.0m,Ⅴ级加强段循环进尺0.8m。开挖采用弱爆破的方式进行。施工过程中根据揭露的隧道围岩的具体情况和施工监测的反馈结果，如出现围岩变差和围岩变位速率增大的情况，应及时采取喷5cm19 厚混凝土封闭掌子面和二次开挖的岩面，调整支护参数。施工时应及时紧跟掌子面进行初期支护，在形成封闭的支护体系后，再进行下一循环施工。（2）钻爆设计采用光面爆破开挖，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少爆破冲击波对围岩的扰动，达到爱护围岩的目的。采用人工风动凿岩机钻眼，非电毫秒雷管微差起爆。光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。①设计依据中国中铁二院关于重庆北至涪陵段增建第二线施工图；渝涪铁路公司《指导性施工组织设计》；现行的《铁路技术管理规定》成都铁路局既有线施工有关规定《铁路工程施工技术规程》（TB10401.2--2003）。《改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》中华人民共和国爆破安全规程(GB6722-2003)；现场调查资料；中铁十二局集团在以往施工的类似本工程的经验和资料。②爆破方案选择a、根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深20cm。b、严格控制周边眼的装药量，采用间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布，导爆索起爆。③爆破设计周边眼采用φ25mm小直径药卷不隅合装药方式，其余炮眼采用连续装药，富水地段采用乳化防水炸药，爆破材料采用1～17段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，周边眼采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（φ25mm直径），厂制炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各部一次起爆。全断面钻爆楔形掏槽采用六孔掏槽,三台阶钻爆时楔形掏槽采用四孔掏槽。A、爆破参数的选择19 1)孔深确定：取1.5m，掏槽眼加深0.2m，为1.7m。2)周边光爆孔或预裂孔孔网确定：根据K=a/w=0.5～0.8原则确定，一般a=40cm；w=60cm。3)单耗确定：单耗根据类似经验确定，Ⅲ围岩取0.4～0.9kg/m3。4)掘进孔孔网参数确定：掘进孔孔网根据单孔装药量负担面积确定：a.w=S=Q单/q.l。Q单—单孔装药量q—单耗l—孔深a—孔距w—抵抗线S—炮孔负担面积B、钻爆设计Ⅱ、Ⅲ级围岩钻爆详见图《Ⅲ级围岩爆破设计图》；Ⅳ、Ⅴ级围岩钻爆详见图《Ⅳ、Ⅴ级围岩爆破设计图》；19 19 3 C、药量计算、装药方法、装药结构及炮孔堵塞1)药量计算：见爆破设计图。2)装药方法：采用人工用木制炮棍装药，起爆体均在火工品加工房进行加工，起爆体必须专人加工，分段存放。3)装药结构：周边眼采用空气柱间隔不耦合装药形式，为保证周边眼同时起爆，须使用导爆索连结各药卷。除周边眼采用空气柱间隔装药外，其余各炮眼均采用孔底大药卷连续装药，雷管置于孔底第二节药卷上进行反向起爆，周边眼装药结构见图7-5。图7-5周边眼装药结构示意图4)炮孔堵塞：炮孔采用人工堵塞，堵塞材料为粘性土卷(需提前加工)，用木制炮棍压紧。堵塞长度一般不小于25～30厘米；严禁不堵孔爆破。D、网络设计及起爆方法1)起爆网络采用并簇连法，按如下顺序连接：孔内雷管分组→周边孔导爆索并接→同段非电雷管双发簇连→双发火雷管起爆。2)起爆器材：孔内采用非电毫秒雷管和导爆索(周边孔)起爆，孔外采用非电毫秒雷管传爆，起爆采用双发火雷管起爆，导火索长度不小于1.5m。3)起爆方法：警戒完成后，人工利用香火点燃导火索(2根)，立即跑到200m以外安全避炮点。在完成爆破后30min后进入爆区检查，确认无盲炮后方可解除警戒。④爆破安全距离计算由于爆破过程中部分炸药能量转化为地震波，同时产生一定飞石、冲击波、爆破毒气和噪声，影响建筑物、机械设备及生命财产的安全，务必对其安全情况进行校验，采取严格的防范措施加以保护确定爆破安全。a、爆破振动计算：根据《爆破安全规程》（GB6722-86）的有关规定，地面爆破振动速度按下式计算：v：地面爆破振动速度（cm/s）；3 R：爆源至被保护目标的距离（m），本隧道最小线间距为31m，取27.5mQ：炸药量（kg）；齐发爆破取总炸药量；微差爆破或秒差爆破取最大一段药量；K、α：与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，取K=200,α=1.8则当Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面开挖时：故v=1.92cm/s当Ⅳ、Ⅴ级围岩三台阶开挖时：故v=0.773cm/s而该隧道在全断面掘进时既有隧道最大振速为1.92cm/s，三台阶开挖时既有隧道最大振速为0.773cm/s,所以该爆破设计满足安全震动速度小于5cm/s的要求。b、爆破冲击波超压的影响：由于隧道施工方向为水平，而隧道洞室爆破均在地下，因此超压冲击波对洞口周围建筑不会造成影响。c、爆破安全距离：隧道爆破时，个别飞石对人员安全距离设定为150m，巷道内对设备安全距离设定为100m(指非机动设备)。d、起爆顺序和延期时间：起爆顺序：按段次爆破延期时间：一般掏槽孔段间延时差为50ms～75ms。⑤超欠挖控制措施控制超欠挖是降低工程成本的主要措施，控制好超欠挖可以保证开挖成型、保证初期支护质量。A、正确标示开挖轮廓线1）在爆破前画开挖轮廓线时应考虑施工误差和围岩设计预留变形量及画线误差等因素，在设计轮廓线外要据以加大尺寸。2）按照设计要求预留变形，施工时进行量测按实测数据进行调整。B、优化爆破设计1）采用控制爆破技术。根据隧道地质情况采用不同参数的光面控制爆破技术。3 2）采用非电毫秒雷管起爆。3）正确选用周边眼装药结构。为保证爆破质量，周边眼采用小药卷炸药，间隔装药，并加强炮泥的堵塞质量。4）按设计装药，并顺序起爆。5）不断总结、修正爆破参数使之达到最佳效果。C、保证钻孔质量1）炮孔间距应符合钻爆设计。周边眼间距的误差不大于5cm，辅助眼间距的误差不大于10cm，周边眼的外插角不大于3度。2）除掏槽眼、周边眼、底板眼外的其它眼孔方向应与隧道方向平行，要求孔底在同一平面上。3）钻孔结束后要清孔，炮眼用炮泥堵塞，确保单孔装药质量。4）定人定位，明确分工，明确责任，不得混岗乱位。D、建立严格的激励、约束机制实行超欠挖奖罚制度，将奖罚数量与炮眼残留痕迹、超欠挖范围、超欠挖数量、炸药用量等直接挂钩，形成一套强有力的控制超欠挖管理办法。⑥爆破施工要求A、炮眼钻设质量标准1）掏槽眼的眼口、眼底间距允许偏差均为50mm；2）辅助炮眼眼口排距、行距允许偏差均为100mm；3）周边眼间距允许偏差为50mm，外斜率不大于孔深的4%，眼底不超过开挖轮廓线100mm；4）周边炮眼至内圈炮眼的排距允许偏差为50mm；5）除掏槽眼外，其它炮眼应在同一垂直面上；6）钻孔完毕检查验收合格并做好记录后方可装药。B、炮眼装药质量标准1）炮眼装药前应清理干净；2）采用低密度、低炸速、低猛度炸药；3）周边眼采用间隔装药结构，其它眼采用连续装药结构；4）起爆方式采用毫秒雷管分段起爆。C、爆破标准1）开挖断面不得欠挖；3 2）炮眼利用率在90%以上，光爆的半壁炮眼留痕率在70%以上；3）相邻两循环炮眼衔接台阶不大于150mm；4）爆破岩面最大块度不大于300mm。⑦煤层瓦斯地段钻爆作业A、一般规定1）开挖工作面附近20m风流中瓦斯浓度必须小于0.5%；2）必须采用湿式钻孔；3）炮眼深度不小于0.6m；4）爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必须低于0.５%；5）爆破点20m内，矿车、碎石、煤碴等物体阻塞开挖断面不得大于1/3；6）通风应风量足，风向稳，局部无循环风；7）炮眼内煤、岩粉应清除干净；8）炮眼封泥不足或不严不得进行爆破；B、爆破采用全断面一次揭穿煤层；瓦斯地段爆破作业采用煤矿许用炸药，有突出地段安全等级不低于三级的煤矿许用的含水炸药；雷管采用煤矿许用的电雷管，严禁使用秒或半秒级电雷管，使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得大于130ms；电雷管起爆时，严禁采用反向装药，在岩层中，炮眼深度不足0.9m时，装药长度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度在0.9m以上时，装药长度不得大于，炮眼深度的2/3；在煤层中爆破，装药长度不得大于炮眼深度的1/2；所有炮眼的剩余部分用炮泥封塞，炮泥用水炮泥和黏土炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分用黏土炮泥填满封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料做炮泥；爆破网路和连线，必须采用串联连接方式。线路所有连接接头相互扭紧，明线部分应包裹绝缘层并悬空；母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧，母线采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆，并随用随挂，严禁将其固定，母线长度必须大于规定的爆破安全距离；绝缘母线必须设置成单回路爆破，严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷管在同一串联网路中使用；电力起爆时，采用防爆型起爆电源，不得同时采用两台或两台以上的起爆器起爆；起爆后，必须在瓦斯浓度小于设计要求后方可进入开挖作业面工作。3 ⑧安全技术与防护措施a、工程现场100m范围内进行实地调查，记录可能影响的构筑物或其它结构状态，记录资料应包括文字和图片资料，现场可作观测标志。b、必要时可进行地表震动观测，以优化爆破设计。c、爆堆检查时间：爆堆检查时间应在爆后30min且炮烟排出后，由熟练爆破员进行检查。d、盲炮处理：发生盲炮后，必须由专职爆破员进行处理。处理方法为：能够重新引爆的，加大警戒范围，重新加入起爆体引爆；不能重新引爆的炮孔，采用高压风吹出堵塞炮渣，取出起爆雷管，并将炸药取出；严禁采用木棍硬捣起爆药卷。e、严禁利用残眼穿孔，以免钻爆残眼中残留炸药。f、爆破警戒：装药警戒范围由爆破工作领导人确定，装药时应在警戒边界设置明显标志并派出岗哨；执行警戒任务的人员，应按指令到达指定地点并坚守工作岗位。g、信号：预警信号：该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作；起爆信号：起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出。起爆信号发出后，准许负责起爆的人员起爆；解除信号：安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后，方可发出解除爆破警戒信号。在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破警戒范围；各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。h、火工品管理必须有火工品管理人员进行管理，现场火工品使用由爆破员使用，安全员现场监督。爆破完成后，剩余火工品必须全部退库，做到帐账相符，账物相符。i、施工中为了确保安全，采取了以下特殊措施：首先，上导坑爆破掘进对围岩的震动最大，所以施工中拱部周边密孔布置，周边眼间距0.1m，隔3～4孔装药，空眼装药在很大程度上预裂和减震的作用，严格控制循环进尺，施工循环进尺为0.8m左右。其次，加强观测，每次爆破时，有专人在既有线内蹲点，观察，以便及时反馈爆破时既有线内的情况。（3）装碴运输①施工方法隧道开挖碴土采用无轨方式运输；台阶法上台阶采用手持风钻钻孔爆破，反铲挖掘机扒碴，下台阶采用手持风钻钻孔爆破，装载机装车、自卸汽车运至弃碴场；3 ②装碴和运输设备装碴和运输设备见表7-2。表7-2装碴和运输设备表项目名称装碴设备运输设备Ⅱ级围岩装载机自卸汽车Ⅲ级围岩装载机自卸汽车Ⅳ、Ⅴ级围岩台阶法上台阶反铲扒碴自卸汽车Ⅳ、Ⅴ级围岩台阶法下台阶装载机自卸汽车③弃碴方案隧道开挖石碴根据石质合理分类，合格部分用作生产碎石或便道路面的硬化，废碴运至指定弃碴场。3、隧道初期支护（1）湿喷混凝土施工本工程采用湿喷施工工艺，混凝土采用自落式混凝土搅拌机（JS-500型）进行拌合，混凝土罐车运输，国产湿喷机（GSP-A型）喷混凝土，其工艺流程见图7-63 前期准备施喷面清理喷射搅拌机喷射机喷头综合检查计量配料复喷补强结束围岩不稳定或混凝土不合格合格混凝土搅拌机砂、石、水泥、水（第一次加水）压缩空气速凝剂水图7-6湿喷混凝土施工工艺流程图①施工要点A、混凝土中的水泥、细骨料、粗骨料以及骨料级配、水要符合《铁路施工及验收规范》（GB50299-1999）的要求。B、在喷射混凝土之前应检查开挖断面尺寸，清除危石和墙脚的岩碴，用高压风将开挖面的粉尘和杂物清理干净。C、喷射作业应分段、分片、分层，由下而上，依次进行。喷枪离岩面距离0.6～1.0m左右，喷射时，喷射手应严格控制风压，使喷射层表面平整、密实。每次喷层厚度拱顶为3～5cm，边墙5～7cm，喷枪应大致垂直岩面，以尽可能减少回弹。D、分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1小时后再进行喷射时，应先用高压风水洗清喷层表面。3 ②有水地段喷射混凝土施工工艺A、喷射时，先从远离出水点开始，逐渐向涌水点逼近，将散水集中，安设导管，将水引出，再向导管逼近喷射。B、当涌水范围大时，可设树枝状排水导管后再喷射。C、当涌水严重时，可设置泄水孔，边排水边喷射。③施工注意事项A、施喷作业前，应检查风、水、电、喷射机是否正常，再进行喷混凝土混合料的拌合。B、喷混凝土混合料应随喷随拌合，避免喷混凝土混合料拌合过多而浪费或堆放时间过长影响喷混凝土质量。C、在拱架连接板处，其背后喷射混凝土必须密实，不可留有空间，当出现时必须补喷密实。（2）钢筋的制作和安装①钢筋制作A、划线：钢筋下料长度根据技术交底，采用尺量长度，在考虑钢筋焊接、绑扎需要的长度和因弯曲而延伸的长度后，做出明显的切割标记。特别注意的是，在尺量时，钢筋要平直，没有局部弯曲，其中心线和直线的偏差应小于总长的1%，环形的或弯曲的钢筋在弄直后方可使用。所有钢筋采用国产钢筋调直机（G×12型）进行钢筋的调直工作。B、切割：采用国产钢筋切割机（J3G-400A）进行所有施工钢筋的切割工作。在切割过程中，保证钢筋切口的垂直、无弯曲。C、弯曲：切割好后的钢筋分类存放，在加工前，亦根据交底尺寸对弯曲长度进行划线，并做出标记。采用国产钢筋弯曲机（GW40-B型）进行所有施工钢筋的弯曲工作。在弯曲过程中，防止钢筋出现断裂和裂缝。D、焊接：焊接采用国产电焊机（BX-315型）进行焊接，搭接长度见表3-4。搭接时，钢筋应弯向一侧，保证接头在同一轴线上，见表7-3表7-3钢筋焊搭接长度焊接类型Ⅰ级Ⅱ级双面焊4d5d单面焊8d10d3 E、加工精度及堆放要求1）加工精度见表7-4表7-4钢筋加工允许误差序号名称允许误差值（mm）1受力钢筋全长±102弯起钢筋的弯折位置203箍筋内净尺寸±52）加工好的钢筋先将其表面的灰尘、油脂、铁锈以及其它漆膜清除掉，一方面，保证钢筋和混凝土可凝结在一起；另一方面，可在钢筋使用时节约时间。3）清理后的钢筋分别挂牌，按型号规格分门别类存放在避风、雨的地方，亦防止日晒。具体措施同钢筋原材料存放。②钢筋安装钢筋安装顺序为先安装仰拱，待仰拱混凝土施工完毕后，再安装拱墙钢筋。为保证防水板质量，钢筋间采用绑扎连接，搭接长度35d。A、布设架立钢筋：根据设计图纸在结构物相应位置放出架立钢筋位置并安装到位。B 、测量划线，确定钢筋位置：根据设计图纸在架立钢筋上划出各种类型钢筋的位置，然后绑扎钢筋。C、钢筋安装要求表7-5表7-5钢筋安装允许偏差序号名称允许误差值（mm）1受力钢筋排距±52同一排中受力钢筋间距±203分布钢筋间距±204箍筋间距±103 5弯起点位置306钢筋保护层+10，-5③施工要求及注意事项A、钢筋绑扎时，同一截面钢筋接头数量要求小于50%，并相互错开距离不小于1.3倍搭接长度。B 、钢筋焊接接头数量在1m宽度范围内同一截面上（两焊接接头相距30d或50cm以内视为同一截面）不超过一根。C、钢筋绑线呈梅花形，线结间距不超过60cm。D、钢筋内、外保护层4cm，垫块采用同标号的混凝土块，垫块应交错布置。E、在绑扎好的底板钢筋上铺设人行道板，防止走行时钢筋位置移动和污染。F、焊接工人必须经过专业培训，持证上岗。所有焊缝必须保证其焊接长度无夹灰、漏焊、虚焊现象。（3）锚杆施工隧道锚杆拱部采用Φ25中空注浆锚杆外；其余部位均采用φ22砂浆锚杆。测量放线、划锚杆孔位放、划锚杆孔位人工打眼锚杆孔清洗锚杆孔孔深检查不合格合格注水泥浆（插入锚杆）插入锚杆（注水泥浆）加垫板，拧紧镙帽、固定杆体①锚杆施工工艺流程详见7-7图图7-7锚杆施工工艺流程图②施工工序3 A、初喷混凝土完成后，按设计要求及时安设锚杆。先在岩面上画出需施设的锚杆孔位，采用凿岩机钻孔，高压风枪清孔。B、先塞入已浸泡水的药卷，塞够卷数后用风钻或风镐将杆体抵到设计深度。塞入杆体，然后加垫板和螺母，待锚杆有一定的抗拉强度后拧紧螺母。C、施工注意事项：1）孔位偏差不大于±150mm，孔深允许偏差+50mm。锚杆使用前应整直、除锈、除油。2）砂浆锚杆孔内砂浆饱满，粘结均匀，托板与岩面密贴，抗拔力不得小于150KN。3）有水地段施工时，如遇孔内流水，应在附近另行钻孔后再安装锚杆，或采用速凝早强药包锚杆或锚管锚杆向围岩压浆止水。4）锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。（4）拱架施工Ⅴ级围岩一般段及Ⅳ、Ⅴ级围岩加强段布设格栅钢拱架：主筋采用4根Φ22螺纹钢、拱架连接筋为Φ22螺纹钢、蹬筋采用φ8圆钢。①施工工艺流程拱架施工工艺详见图7-8。前期准备断面检查拱架架立就位焊纵向连接筋喷混凝土固定洞内拱架拼装准确测量洞外钢支撑加工、贮存、检验、倒运连接筋加工加工测量定位意识欠挖处理结束不合格图7-8拱架施工工艺图3 ②施工要点A、拱架加工钢拱架均在钢筋加工场集中加工，农用车倒运至开挖作业面，采用冷弯加工焊接而成；在加工过程中须严格按设计要求制作，做好样台、放线、复核并标上号码标记，确保制作精度。各类型钢拱架加工第一榀后，须进行试拼，试拼检查合格后，方可进行成批生产。B、安装1）先准确测量出中线、水平点及里程，保证拱架安装的精度符合设计轮廓的要求。2）钢拱架按设计位置架设，拱架拱脚须放在坚实的地基上，钢架与围岩之间应尽量接近，留有2～3cm间隙，供作混凝土保护层；如基底为软弱层，应采用喷混凝土做成扩大基础后架立拱架。3）钢拱架安设应在开挖后2小时内完成。钢架与径向锚杆、钢筋网及连接筋焊接成整体，以增强其联合支护的效应。C、架施工质量要求1）拱架间距允许偏差+100mm，拱架横向允许偏差+50mm，高程允许偏差+50mm，垂直度允许偏差+2度，拱架保护层厚度允许偏差+5mm。2）钢架材质、规格、强度和刚度符合设计要求。3）钢架各部接头连接螺栓须上齐、拧紧。连接筋应保证搭接长度及焊接质量。（5）钢筋网铺设隧道初期支护钢筋网采用φ8钢筋，钢筋网规格为200×200mm。钢筋网与拱架联结牢固，喷射混凝土时钢筋网不得晃动。钢筋网之间搭接应牢固，且搭接长度不小于200mm。（6）超前小导管施工3 钻孔安设小导管喷射混凝土封闭连接管路注浆效果检查结束制浆参数控制补孔设备就位量第导管制作不合格合格超前小导管预注浆施工工艺流程见图7-9图7-9超前小导管注浆施工工艺流程图①钻孔：采用气动凿岩机（YT-28型）钻孔，孔深应适当超深，环向间距为0.4m。②钢管加工及施工超前注浆小导管采用φ42热轧无缝钢管，长3.5m，将前端加工成尖锥状，尾部焊φ12钢筋，除尾部1m外，管壁四周钻φ8mm的压浆孔，以便浆液向围岩内压注。施工时，用人工手持风钻钻孔，再将钻杆换成特殊钎尾将导管贯入孔中。③钢管插入及孔口密封处理钢管由专用顶头顶进，顶进钻孔长度不小于90%管长。钢管末端除焊上述挡圈外，再用塑胶泥封堵孔口和周围间隙，并且用高压风将钢管内的砂石吹净。钢管尾端外露足够长度，并与拱架焊接在一起。④注浆注浆前导管孔口应达到密闭标准，以防漏浆，然后按设计比例配浆，注浆压力为0.5～1.0Mpa，一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管，注浆参数见表7-6表7-6注浆参数3 注浆参数注浆种类单液浆（水泥浆）注浆范围拱部注浆压力0.5～1.0水泥标号42.5普通硅酸盐水泥水泥浆液水灰比（重量比）1:1速凝剂掺量3～5%注浆工艺流程图见图7-10。图7-10小导管注浆工艺流程图⑤施工注意事项A、遇到地质条件差的情况下，在小导管成孔后，应及时快速安设小导管，保证在钻孔稳定时将小导管送到孔底。B、小导管方向与隧道中线平行，外插角要符合设计要求。C、当注浆压力达到设计终压（1.5～2.0Mpa）不少于5分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。D、钢管顶进时，注浆保护管口不受损变形，以便注浆连接。4、隧道二次衬砌（1）施工工艺施工工艺见图7-113 防水层施作洞外拌合混凝土钢筋绑扎运送混凝土进洞立模、台车定位浇筑混凝土校正并加脱模剂地质雷达检测通病修凿、补灰、注浆混凝土养生拆模密实图7-11模筑混凝土施工工艺流程图（2）主要施工机械混凝土制备采用自动计量拌和站、混凝土运输采用混凝土罐车、混凝土入模采用混凝土输送泵（HBTS60型）、混凝土振捣采用插入式振捣器、混凝土拱墙浇筑采用9m液压模板台车。（3）钢筋施工①施工班组根据技术交底以及施工图纸，进行钢筋下料；②钢筋通过汽车运输进洞，存放于施工地段，不得影响其他工序施工；③根据施工图纸对钢筋进行绑扎，盘条采用绑扎进行，螺纹钢筋采用焊接，同一断面上的接头不得大于接头总数的50%；④钢筋的安设位置必须准确，纵、环向间距每1m设置一条控制钢筋，便于钢筋绑扎时位置校核；⑤钢筋安装：A、钢筋长度方向的偏差：±1/2保护层厚度；B、同一排受力钢筋间距的局部偏差：±0.1间距；C、双排钢筋，其排与排间距的局部偏差：±0.1排距；D、保护层厚度的局部偏差：±1/4净保护层厚度。（4）混凝土施工①混凝土拌制A、配料1）3 采用标定的电子自动计量设备进行控制和精确确定混合物各成分数量。配料时严格按试验室签署的配料通知单和监理工程师指令进行配料，不允许有任何的更改。2）冬期施工时，始终保持配料仓中的温度在5℃以上，防止冻结的骨料进入配料仓中。3）采取措施保持细骨料和粗骨料中的水分含量，在混合过程中，应在确切的时间内对含水量进行测定，并在下雨时增加测定次数，调节水的用量。其中砂中的含水量应控制在6%以内。4）在混合添加剂时，液态的添加剂需与水良好混合。液态添加剂的体积包括在水的体积中。5）在整个使用过程中计量和称重设备要保持一定的精度。计量和称重设备一概具有控制材料成分的功能，计量和称重混合误差见表7-7。表7-7配料允许误差序号材料名称允许误差（%）1水泥±12细骨料、粗骨料±23添加剂、水±1B、混凝土拌合1）每批料拌合时间必须达到规定时间，除监理工程师另有说明外，需满足表7-8要求。表7-8拌合时间序号拌和机容量（m3）拌合的最少时间（min）11.5或小于1.52.0222.0332.5注：规定的拌合最少时间取决于拌合材料和拌和机的设计速度。2）不同类型的混凝土运料车离开搅拌站后用彩色标签标记，以便置于施工需要的地方。3）在搅拌站、试验站和浇注工作面之间设电话通讯系统，随时进行联系。4）定期对拌合设备进行检测，确保拌合质量。②混凝土运输3 采用混凝土罐车运输至现场，根据混凝土生产能力、线路长度、行车速度、浇注速度等因素，确定采用3～4台罐车运输，以保证混凝土连续施工。采用HBTS60输送泵,输送管线宜直，转弯宜缓，接头应严密，如管道向下倾斜，应防止混入空气发生堵管。（5）仰拱、填充层或铺底施工①施工工艺流程测量放线隧底开挖检底清基模板安装止水带安设灌注混凝土混凝土养护②测量组根据施工图纸，确定出线路中线、仰拱铺底高程及横坡，并在隧道壁上作出混凝土灌注控制线；③开挖班组根据控制线，参考施工图纸，对隧底进行检底开挖，超挖应控制在线形允许范围以内，严禁出现欠挖，当围岩整体性能良好时，局部岩块突出不得大于0.1m2/m2，高度不得大于5cm；④衬砌班组采用人工配合挖掘机进行清底工作，基底清理必须干净，不得有虚碴、淤泥、积水；⑤模板采用组合钢模板，充分利用碴石配合钢木支撑对模板进行加固，模板安装必须牢固；⑥止水带安设：在关挡头模板的工程中，将止水带一半关入将要灌注混凝土的一侧，另一半将留置在下一循环进行埋置，止水带中心线与模板中心线重合，不得出现褶皱、破损等现象。⑦灌注混凝土：当以上工序均已完成后，由施工班组通知质检工程师，报监理工程师检查，经检查合格后，方能进行混凝土灌注；混凝土灌注必须分层进行，每层厚度不得大于40cm；采用插入式振捣，严格控制振捣速度和距离，快进慢出，振捣器前后两次插入混凝土中的间距为30～35cm，振捣器距模板的距离不得超过15cm；待混凝土初凝后，应在边墙底部位置进行凿毛处理；⑧混凝土的养护：在新灌注混凝土地段，设置一组过车钢轨梁，避免运输车辆从混凝土表面通行，经由实验室对该段混凝土试件进行检测，确认混凝土强度达到设计强度的70%以上时，拆除过车钢轨梁。（6）边墙基础施工①施工工艺流程3 混凝土通病处理止水带安设灌注混凝土预埋拉承筋防水板铺设模板安设测量放线盲管安设拆模及养护②由测量组根据施工图纸以及技术交底等作业文件，放出边墙的平面位置以及水沟电缆槽顶面的控制高程，在仰拱铺底混凝土表面每隔10m一段，打入水泥钉，作为边墙施工的控制桩；③纵、环向透水软管安设必须紧贴岩面，纵向盲管采用φ100打孔波纹管，应尽可能的减少接头，安设应平顺，保持3‰坡度，反隧道前进方向分两道全隧贯通；环向盲管采用φ50打孔波纹管，纵向布置10m/环，在富水地段，可适当进行调节；纵、环向盲管采用变径三通进行连接，连接必须牢固，避免灌注混凝土过程中被封堵。④防水板挂设采用挂设式铺设，锚固点间距为80cm～100cm，直铺至水沟电缆槽底面，防水板应紧贴岩面，不得出现空鼓或拉紧现象，防水板的搭接不得小于15cm，采用爬行式焊接机进行焊接，宽度不得小于2cm，不得出现露焊、假焊、焊穿等现象；⑤模板的安设：A、衬砌班组根据施工控制桩，在铺底混凝土表面钻孔，每30cm一孔，深度为50cm，放入φ22螺纹钢筋；B、以φ76的钢管作为模板的受力撑，配合固定螺纹钢筋，对模板进行支撑、加固；C、混凝土模板安装必须牢固平顺、表面平整、接缝严密、错台不得大于3mm；⑥止水带的安设：A、端头环向止水带的安设是在沿衬砌设计轴线间隔0.5米在挡头板上钻一φ12钢筋孔，将加工成型的φ10钢筋卡由待模筑混凝土一侧向另一侧穿入，内侧卡紧止水带一半，另一半止水带平结在挡头板上；待模筑混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带靠中心钢筋拉直，然后弯曲φ10钢筋卡套上止水带，模筑下一环混凝土，在绑扎钢筋和支模时，止水带必须采取可靠的固定措施，避免在浇筑混凝土时发生位移；B、纵向止水带是在边墙混凝土灌注完毕后，及时以人工将止水带按入混凝土中，止水带中心线紧贴边墙混凝土顶面，然后在止水带两侧插入接茬钢筋或接茬石，确保止水带直立、平顺；C、止水带安设必须与“三缝”错开，搭接不得小于20cm，搭接处采用专用胶进行粘接，长度不得小于5cm，止水带不得出现褶皱、钉穿、破损现象；⑦3 灌注混凝土：当以上工序均已完成后，用高压水冲洗混凝土底面，然后用高压风吹干，施工班组自检合格后，通知质检工程师，报监理工程师检查，经检查合格后，方能进行混凝土灌注；混凝土灌注必须分层进行，每层厚度不得大于40cm；采用插入式振捣，严格控制振捣速度和距离，快进慢出，振捣器前后两次插入混凝土中的间距为30～35cm，振捣器距模板的距离不得超过15cm；混凝土灌注完成后，及时安设止水带、接茬石或接茬钢筋，待混凝土初凝后，及时进行凿毛处理，增大与上部混凝土的摩擦，确保整体混凝土结构的稳定；在边墙内侧面每隔150cm预埋一段φ22钢筋，埋设深度不得小于77cm，用作后期台车定位的拉承筋；⑧养生及拆模：待混凝土强度达设计强度的70%后，方可拆除模板，及时对混凝土通病进行修凿、抹灰修补，修补缺棱掉角，确保混凝土外型规范；同时，及时进行洒水养护，保持混凝土表面湿润。（7）拱墙混凝土施工①施工工艺流程防水板铺设台车就位止水带安装报检灌注混凝土混凝土养护脱模通病处理②防水板铺设A、测量组对基面进行检查，明确超欠挖情况，为施工班组对基面的处理提供依据；B、基面处理铺设前应对侵入净空的凸出部位进行修凿，对凸凹不平且错台大于5cm处，进行补喷，确保基面曲线圆顺、光滑；对外露的锚杆等切除、磨平，水泥砂浆封堵找平。C、铺设1）采用射钉枪将吊挂肋条或将水泥钉钉在喷锚支护上，梅花型布置，固定间距80～100㎝，高低不平处应增加固定点。2）防水板采用挂设式铺设，铺设时应尽量与基面密贴，不得过紧或起大包，以免影响防水板的防水功能。3）铺设防水板时，宜采用沿环向铺设的方法并排铺设两幅防水板，应边铺边将其与暗钉圈焊接牢靠，两幅防水板的搭接宽度不得小于15cm，以保证搭接牢靠及预留搭接余量，防止二次衬砌混凝土浇筑时防水板绷紧而造成拱顶二次衬砌厚度不足或防水板被胀破，影响防水效果。4）环向防水板预留搭接宽度不得小于30cm，纵向防水板的预留搭接宽度不得小于3 100cm，防水板的搭接应与“三缝”错开，距离不得小于50cm。D、防水卷材焊接防水卷材接头采用自行式爬行热合机焊接，边缘搭接15cm，两侧焊缝宽不小于2cm。焊缝强度不得小于防水板本身强度的70%，焊缝应严密。焊接完毕后，采用充气法进行检测，充气压力为0.25Mpa。保持该压力不少于15min，允许压力下降10%。如果压力持续下降，应查出漏气部位，并对漏气部位进行全面的手工焊接。焊缝温度和速度应适宜，温度过高或速度过慢，会烧伤防水板，削弱该处防水板焊接强度，温度过低，速度过快，则受焊面未充分熔融而影响粘合强度，从而影响焊缝质量，因此焊接时应充分考虑温度与速度的匹配关系，一般焊接温度为150～180℃，焊接速度为0.15～0.20m/min，施工前现场应通过试验确定。图7-12防水板焊接示意图E、防水卷材质量检查和处理焊缝平顺、无褶皱、均匀连续，无假焊、漏焊、焊穿或夹层等现象，用热合机进行双缝焊接，并对焊缝进行气密性检查。防水板铺设完成后应对其表面进行全面的检测，发现破损部位时应及时进行补焊，补丁应剪成圆角，不得有三角形补丁，边缘距破损边缘的距离不得小于7cm，补丁应满焊，不得有翘边空鼓部位。F、防水板铺设工艺流程见7-13图3 准备工作无纺布固定地质雷达检测支护及背后密实情况防水板固定防水板接缝焊接充气真空检查移走吊挂台车结束补强1.切除外露铁件头2.砂浆找平3.防水板质量检查合格不合格注浆密实不密实图7-13防水板铺设工艺图③模板台车就位：A、测量组对隧道中线、控制高程进行复核；B、台车在就位前，应对其表面进行检查，清除其表面混凝土垢块，涂刷脱模剂；C、在过轨枕木底铺设一层1～2cm座浆层或在极度不平整处插设木楔，确保枕木安放平整、稳定，铺设钢轨；D、开启控制开关，将模板台车移动到位，启动液压千斤顶，将台车支撑到位，采用斜向拉力钩将其扣牢；E、用高压水冲洗边墙混凝土顶面，然后用高压风吹干；F、关挡头模板，模板采用木模，厚5cm，模板应加设横、斜撑，确保模板拼装牢固，模板安设必须紧密，不得露缝；G、安设泵送管道，管道安设必须牢靠、顺畅，尽量不与过轨枕木连接。④中埋式橡胶止水带施工A、止水带安设工艺沿衬砌设计轴线间隔0.5米在挡头板上钻一φ12钢筋孔，将加工成型的φ10钢筋卡由待模筑混凝土一侧向另一侧穿入，内侧卡紧止水带一半，另一半止水带平结在挡头板上，安装定位示意图如图7-13待模筑混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带靠中心钢筋拉直，然后弯曲φ3 10钢筋卡套上止水带，模筑下一环混凝士，在绑扎钢筋和支模时，止水带必须采取可靠的固定措施，避免在浇筑混凝土时发生位移，安装定位示意图如图7-14图7-14止水带安装示意图固定止水带时，只能在止水带允许部位上穿孔打洞，不得损坏本体部分，止水带在现场连接的，应采用热压硫化胶合和冷粘接，接头处应平整光洁，抗拉强度不低于母材的90%；止水带的各处交叉连结点，由厂家生产成配件，保证在施工中现场连接只在直线段进行。B、止水带的安设纵向两道全隧拉通，拱墙止水带安设基本按8.9m每道，止水带安设必须平顺、无褶皱、焊穿、破损现象；端头搭接不得小于20cm，接缝处采用专用胶水进行粘接，粘接长度不得小于5cm。⑤台车就位完毕后，衬砌班组应及时进行台车位置、尺寸检查，自检合格后，通知质检工程师，报检监理工程师，经检查合格后，方能进行下一步作业；⑥混凝土灌注：A、采用罐车运输，经输送泵泵送入模，两侧灌筑混凝土高差不得大于1.0m；B、3 采用插入式振捣，确保混凝土内实外光，在振捣过程中，振捣器应距离模板不得小于15cm，避免接触模板；C、经常检查台车，发现模板台车跑模或爆模现象，及时采取措施进行补救，减小损失；D、在拱顶预埋φ50PVC管，作为注浆孔，间距宜为3～5m，梅花形布置，预留注浆孔尺寸及位置必须正确，允许偏差±10mm，其留设图示详见图7-15。图7-15隧道注浆孔布置图⑦拆模后应及时进行地质雷达检测，对混凝土通病进行修凿、补灰、注浆处理，确保混凝土外观质量；⑧混凝土强度达到2.5Mpa即可拆模，在施工中经试验后确定具体的拆模时间；及时对混凝土进行洒水养护，充分保证混凝土表面湿润。（8）施工缝设置及处理①灌筑混凝土前，先将混凝土基面充分凿毛、清洗干净，采用手工凿毛并清洗干净；②止水带的安装确保“居中、平顺、牢固、无裂口脱胶”，并在浇筑混凝土的过程中随时检查，防止其移位、卷曲；③混凝土浇筑时，先铺设20～30mm的与混凝土同标号的防水砂浆。④待混凝土强度达到70%时，对施工缝进行切槽处理，规格为2×2cm，将槽内虚碴清除，灌注双组分聚硫密封膏。施工缝处理示意图见图7-163 图7-16施工缝处理示意图（9）二衬混凝土质量保证措施除前述混凝土制备、尺寸检查、基底清理等有关质量要求外，其它主要质量保证措施如下：①混凝土使用合格材料并定期作好进料检验。②采用自动计量，每次浇注搅拌前，检查计量设备是否准确，搅拌后检查混凝土的坍落度。③砂、石材料的含水量变化时及时测定、及时调整水灰比，并试拌检查坍落度。④立模前将模板表面清理干净，并涂脱模剂。⑤备用的混凝土施工机械，保证混凝土连续浇注，保证在第一层初凝前浇注第二层。⑥使用超过初凝时间的混凝土。⑦禁止在泵送混凝土时加水。⑧间隙浇注时间如果超过规定，按施工缝处理。⑨浇注混凝土时有专人检查模板，如有变形及时加固。⑩加强混凝土的捣固及养护。5、回填灌浆衬砌时按设计要求预留注浆孔。设计无规定时，回填注浆孔的孔径不宜小于40mm,间距宜为3～5m,梅花形排列。3 回填注浆施工前,进行调查,搜集有关资料:工程衬砌类型、质量；工程渗漏水的地点、位置、渗漏形式、水量大小、水质、水压等。回填注浆应在衬砌混凝土达到设计强度70%后进行。渗漏水量较大的地段,宜在衬砌背后分段设置隔水墙。注浆的材料应符合：具有良好地可灌性；固结后有一定的抗压、抗拉强度，稳定性好；如地下水有侵蚀性时还应具有相应的耐侵蚀性；无毒或低毒、毒环境污染小。回填注浆采用水泥砂浆，水泥选用标号不低于32.5号的普通硅酸盐水泥。注浆设备：灰浆搅拌机、注浆泵。回填注浆施工顺序：由低到高、由下往上、从少水处到多水处；在多水地段，先两头、后中间；注浆过程中如发生衬砌变形、堵塞排水系统、串浆等异常情况时，可采取措施:降低注浆压力或采用间隙注浆,直到停止注浆；改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间；调整实施方案。回填注浆的压力应比设计的注浆压力大0.1～1.0MPa。注浆结束的条件：各孔达到设计压力后，稳定10min；注浆结束后,注浆钻孔应封填密实。八、风水电作业及通风防尘1、供风、供水、供电和照明（1）供风在隧道进口正洞设4台电动空压机（L-22/8型）供开挖使用；空压机设在合适的地段，不阻碍隧道正常施工，采用直径159mm的钢管供风。（2）供水在隧道进口施工用水利用高压水池进行，修建拦水坝蓄水，高压水池距设计轨顶高差约38米，满足施工要求。洞内给水管道采用φ80mm的钢管。（3）排水进口顺坡排水段：紧跟开挖作业面，在襟边处挖设纵向排水沟，在仰拱铺底部分，预留假水沟，将洞内积水疏导排除洞外。经处理合格后再使用或排放。施工到YDK52+350进入反坡排水段：采用潜水泵紧跟开挖作业面，最后用抽水机抽水到顺坡排水段，将洞内积水疏导排除洞外。经处理合格后再使用或排放。（4）供电和照明洞内在工作地段采用36V低压电照明，根据需要布设照明点；成洞和不作业地段采用380V高压钠灯照明，灯间距50m，洞内电力来源于洞外高压电力线。2、隧道通风与防尘3 （1）通风方式选择隧道进口端采用压入式通风方式，洞口安设1台轴流试通风机（SDF-NQ110型）经通风管向工作面送新风，污风由隧道内排出。（2）风量计算①主要计算参数洞内同时工作最多人数按50人/工作面考虑；洞内允许最小风速Vmin=0.25m/s；洞内每人应供应新鲜风3m3/min；内燃机械设备作业供风量3m3/（min·KW）；风管平均百米漏风率：直径1.0m为0.02；风管摩阻系数为0.02。②计算结果根据上述原则计算可知，其内燃机械作业只考虑掌子面装碴运输机械。通过计算得出正洞开挖工作面需要风机提供的风量为1000m3/min左右，通过和风机性能曲线的交点验证是合理的。（3）通风设备选择及配置风管采用新型拉链接头软风管，风机的选择由所需风量和风管参数计算的风压确定。（4）通风布置通风布置见图8-1图8-1隧道施工通风布置示意图洞内靠线路前进方向左侧边墙脚悬吊高压风水管，起拱线处悬挂高压电缆，靠线路前进方向左侧边墙悬挂通风管见图8-23 图8-2洞内管线布置图九、洞内错车方案1、全隧预留单向错车道在隧道线路右侧，边墙混凝土将随铺底作业全隧进行连续贯通；在拱墙衬砌施工地段，将风、水管放置边墙襟边位置。在隧道线路左侧大避车洞前后端头分别预留12m和1.5m边墙，连同大避车洞一起，共计17.5m，暂不进行混凝土灌注，施工现场可根据实际情况进行调整，但错车道总长不得大于17.6m，以便于后期拱墙衬砌施工安排，减小接缝处错台的可能以及避免在洞室部位留设施工缝。错车道每300m设置一段，使隧道边墙整体形成一个规则的“马口”平面，便于洞内运送机具的错车以及泵送机具存放。由于输送泵的可泵距离为150m，在衬砌作业每进行300m，将留置一个辅助洞室存放输送泵，分前后两个方向配合模板台车进行混凝土浇筑；错车道衬砌作业将作为一道独立的工序，待全隧贯通后，在模板台车退场过程中进行反向、分段施作，错车道示意图见图9-13 图9-1错车道示意图2、充分利用辅助洞室对于隧道线路右侧所有辅助洞室，将与衬砌作业一次施作成型，成型的洞室用作模板等机具以及零星材料的存放；线路左侧的所有辅助洞室，在进行初期支护后，留置衬砌作业后期施工。由于梯车洞初支断面较为狭窄（2.90～3.10m），在梯车洞前后端头分别留置3.0m、2.5m边墙，暂不施作，施工现场可根据实际情况进行调整，为便于后期拱墙衬砌施工安排，减小接缝处错台的可能以及避免在洞室部位留设施工缝，洞室横断面与留置边墙长度合计不得大于8.8m，为运输车辆倒车提供足够的作业面、也可供暂时停放装载机以及挖掘机，具体布设如图9-2图9-2梯车洞布置图3、采用过车钢轨梁由于隧底开挖必须及时跟进掌子面，进行铺底作业，为后期作业提供良好的作业面，在短时间内，这将造成对运输车辆的阻扰，给前段施工带来不便，为解决这一难题，我隧道采取分段、间隔开挖，每段6米，及时进行铺底作业，对于隧底开挖以及铺底地段架设过车钢轨梁，依次、循环、替换进行，确保前段施工顺利进行，过车钢轨梁作业示意图如图9-3、图9-43 图9-3过车梁平面布置图图9-4过车梁剖面布置图4、在施工地段设置警示牌，限制车速为确保施工安全，在施工地段，超前10～20m设置一处10m的限速提示桩，警示驾驶员限速行驶，车速不得大于5km/h，非施工地段不得大于10km/h；特别在衬砌作业地段，由于施工人员最为集中，高峰期时高达38人，管理难度相当大；另外，模板台车的门架过于狭窄，仅为3.19m，加之施工协调难度大等原因，通行车辆实际可用作业面不足3.0m；因此，在模板台车门架上方，特别加设两组“红绿灯”，提示驾驶员在该地段必须缓速通过，限速行驶，避免造成安全事故以及碰撞模板台车，导致模板跑模，造成衬砌混凝土错台，增加后期修凿、补灰工作。警示装置布置图见图9-5、图9-6十、超前地质预探预报1、目的超前地质预报为正确地选择施工方法、优化支护设计提供依据，对于安全施工具有重要的指导意义。2、超前地质预报主要项目超前地质预报主要项目见表10-13 图9-5警示装置布置图图9-6施工地段警示标志布置图表10-1超前地质预报主要项目综合表项目预报主要内容主要方法/仪器重点预报地段常规预报围岩级别岩性特征，节理，裂隙发育特征和岩体结构特征地质素描法，TSP-202，物探法断层破碎带岩地段水文状况水量大小、压力、变化规律，环境水文地质特征钻探孔/测流计，TSP-202，压力计富水地段异常预报断层破碎带位置，规模，破碎程度，充填情况，含水情况钻探孔，地质素描法，软弱、破碎围岩地段3、预报方法（1）TSP-202地质探测仪超前探测探测仪预报距离为地质雷达的4～12倍,经施工开挖验证，其预报结果与实际地质情况吻合得较好，对施工具有良好的指导意义。3 利用地质素描判定工作面前方短距离范围内的地质状况。隧道开挖施工时，每个作业面派有经验的地质工程师24小时值班。每茬炮后对工作面进行地质素描，必要时照相摄影，并绘制地质素描图。超前水平勘探：利用钻孔台车并适当加长钻杆，10m钻孔一个，通过观测记录钻速、冲洗液及岩屑、岩粉的变化，进行分析判断，预报短距离的地质灾害问题。4、设备组织计划根据本工程规模、特点以及地质预报工作的安全、质量要求，设备配备情况见表10-2表10-2设备配备情况表设备名称规格型号单位数量进场日期水平工程钻机SGZ—500台220064隧道地质超前预报系统TSP203套22006.4地质罗盘个22006.4地质工作台架自制台22006.45、施工组织机构施工组织机构见图10-1工区主管：樊小晶工区工程部测量作业组工区测量组长：李德朋超前钻探记录地质素描工作TSP203地质预报地质资料整理分析上报其它地质工作图10-1超前预报工作组织机构图6、施工组织机构职责工区主管3 ：全面组织工区技术工作、安排技术部门日常工作、协调施工现场管理、为超前地质预报工作提供作业空间。工区工程部：负责编制施工方案、签发技术交底、完善施工组织设计、对作业人员进行技术培训和现场指导、对现场施工进行全程监控、保证超前地质预报工作顺利进行。工区测量组长：负责组织、安排测量组监测工作。测量作业组：认真作好超前地质预报的各类记录、整理、分析、向工程部上报地质结果、为工程部编制下一步施工计划提供依据。7、信息收集与整理地质预报由专门的地质专业工程师负责资料收集、统计、分析和编制信息预报成果，由主管技术人员予以复核，并报设计、监理单位。为变更设计、修改施工方法提供依据。不断总结经验，对已披露的实际地质情况与前期地质预报内容相比较，评估预报的准确性，为以后的超前预报工作积累经验。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。十一、瓦斯地段超前探测与施工监测隧道通过煤系地层时根据设计资料，结合现场实际情况，对煤层长度、厚度、瓦斯含量、压力、涌出速度等指标进行测量和分析及早查明煤层的位置和突出性，利用弹性波判断前方煤层的具体位置，采用洞内钻孔测瓦斯的含量及压力。根据瓦斯含量大小、压力、涌出速度三个指标，进行低、中、高瓦斯隧道的分级，以确定采取不同的技术措施。1、超前探测开挖工作面距煤层垂距10m处，打三个穿透煤层全厚，并进入岩层不小于0.5m的探测钻孔，以探明煤层赋存情况，确定煤层走向、层位、倾角、厚度、煤质，详细记录岩蕊资料。2、水平钻探监测瓦斯的水平钻探是必不可少的一个环节，由于在施工设计时提供的瓦斯预测，但还不能满足施工中安全穿越煤层的需要，故施工中必须用水平钻探来确定煤层的准确位置和煤层施工的参数，防止误穿煤层，验证设计。地质预报水平钻探是指在距设计煤层全厚垂距10米之前，打两个穿透煤层全厚，并进入顶（底）板不小于0.5米的钻孔，并详细记录钻孔资料，以便掌握煤层厚度、倾角、地质构造和瓦斯等情况。3、测压钻孔在石门工作面距煤层垂距15米3 以外，至少打两个穿透煤层全厚的钻孔，测定钻屑量和钻屑瓦斯吸解指标、煤层瓦斯扩散初速度指标与坚固系数、瓦斯压力等，再根据前面提到的综合指标法来判断煤层和突出危险性建立瓦斯监测系统，通过瓦斯监测，及时准确地了解洞内瓦斯的动态变化，预报施工过程中瓦斯浓度所处的范围。经分析预测指导通风等工作，及时处理瓦斯事故隐患，确保施工安全。4、建立瓦斯监测制度现场成立瓦斯检测室，设立瓦检员，由瓦检室主任负责瓦斯监测的总体工作。瓦检员配备GWJ—1A光干涉型甲烷测定器和AJB—2B型甲烷检测报警器，各设备主要技术性能指标见表11-1表11-1瓦斯检测仪器技术性能表仪器名称型号防爆型式防爆标志检测气体浓度范围误差光干涉型甲烷测定器GWJ—1A矿用本安型EXibI（150℃）CH4CO20～4.00%±0.10%甲烷检测报警器AJB—2B矿用本安兼防爆型Idb（150℃）CH40～4.00%±0.10%监测地点选择在开挖面及其附近20m范围内，断面变化交界处，衬砌与未初砌交界处上部以及衬砌台车内部等容易积聚瓦斯的地段，回风处，各洞室和通道，电气设备及开关集中处20m范围内，通风不良地段。监测采取全天候交叉巡检。每检测断面采用五点法进行检测（即拱顶、两拱脚及两墙脚处），记录瓦斯浓度最大值。爆破作业面实行“一炮三检”制，其它工作面每班（8小时）巡检两次。揭煤施工瓦斯监测监测反馈继续施工超限处理上报结果正常瓦斯监测系统是一个动态体系，包含监测、反馈和超限处理等工作，监测流程见如图11-1图11-1瓦斯监测运行流程图5、瓦斯突出事故的处理（1）一般原则3 ①救护队迅速抢救灾区遇难人员，并对充满瓦斯的隧道进行处理。②通知灾区附近受到威胁的人员停止工作，撤出危险地段。③迅速采取措施，以最大风量供给灾区，以最短路线排除瓦斯。④为了防止瓦斯扩散，应封堵瓦斯排放源。（2）安全注意事项①进入灾区抢救遇难人员，首先要切断电源，以防止人员触电和出现火花引起瓦斯爆炸。②对使用的矿灯，应严格进行防爆检查。③进入灾区必须认真检查气体和温度变化，发现气体中一氧化碳和温度升高现象，应提高警惕，查明原因。④当瓦斯喷出、突出，发生燃烧时，可采用干粉、惰气灭火等措施，将火源扑灭，如果是大型瓦斯燃烧事故，应立即撤出人员，对灾区进行封闭。⑤排放瓦斯时，应尽量避免排放的瓦斯空气流经过带电的电气设备，瓦期浓度超过0.75%的气流排出洞口，洞口50m内应设岗哨。严禁烟火，除特许的人员以外，其它人员不得接近该地。⑥处理二氧化碳突出的事故，要戴好防烟眼镜。（3）超限排放瓦斯的一般原则①超限排放瓦斯应由救护队执行。②瓦斯通过的坑道，必须切断电源。③不得在经过没有熄灭的火区排放瓦斯。④为了加快瓦斯的排放速度，应减少隧道的通风阻力，清除隧道内堵塞物。⑤排放瓦斯时，必须撤出人员。⑥在隧道回风流中排出的瓦斯浓度超过0.75%时，必须撤出人员，切断电源。十二、防坍技术措施坍塌是隧道施工的大害，分析坍塌原因，大部分是由于对复杂地质条件下围岩的属性研究不够彻底，应对措施不当造成的。防止坍塌是确保隧道施工顺利进行及保证工程质量的关键，为此结合本隧道的特点及其地质情况，拟采用以下主要的防坍措施：1、采用超前地质预报，制定和选择合理的施工方法根据以往的施工经验，在不同地质条件下选用合理施工方法是防坍的重要手段。在制定和选择施工方法时我们特别注意以下几点：（1）贯彻“不坍就是进度”3 的思想。在软弱围岩中的施工方法必须稳妥可靠，在保证不坍的原则下再考虑加快施工进度。（2）选定初期支护参数贯彻“宁强勿弱”的思想，由于对岩体工程性质的认识很难恰如其分，对于介于两级围岩之间的按偏低的围岩级别进行初期支护。2、采用锚喷构筑法原理指导施工（1）采用控制爆破，尽量减少对围岩的扰动，及早进行初期支护。（2）开挖后自稳能力差的地段应采用超前支护或超前加固，开挖后尽快封闭成环。（3）加强监控量测工作，做到信息化施工。对变形超限的初期支护要及时进行加固。（4）初期支护变形稳定后立即进行二次衬砌，软弱围岩地段二次衬砌应适度紧跟。3、保证初期支护质量初期支护严格按设计和施工规范施工，确保支护质量，重点注意以下几点。（1）提高开挖质量是保证支护质量的关键，凡爆破成形不良地段均考虑超前支护。（2）确保喷混凝土与围岩密贴，并保证喷混凝土强度。钢支撑后部不允许有空洞，不许填片石和木料，喷混凝土将钢支撑封闭。（3）钢支撑间距符合设计，安装位置正确，保证接头处的等强连接，钢支撑底角采用锁脚锚杆加固。（4）锚杆孔的长度、间距符合设计要求。4、严格施工纪律防坍的施工方案一经讨论确定，操作人员必须严格执行，不得私自变动，严格的施工纪律，合理的工序安排，先进的施工工艺，严肃的管理制度是一套防坍的有效手段。十三、隧道监控量测1、适用范围隧道现场监控量测是指在隧道施工过程中，对围岩和支护、衬砌受力状态的量测。现场监控量测是监视围岩稳定，判断支护、衬砌结构设计是否合理，施工方法是否正确的一种手段；也是保证新奥法安全施工、提高经济效益的重要条件；为施工中可能有的工程变更提供科学依据；它贯穿隧道施工的全过程。采用复合式衬砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计，并在施工中认真实施。2、编制依据及目的根据《铁路隧道监控量测技术规程》、《工程测量规范》、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》中的监控量测有关要求。3 隧道施工必须以监控量测数据和分析指导施工生产，并纳入工序管理中，监控量测的目的：(1)监测围岩的变形情况，掌握围岩和支护的状态，根据监测数据和分析结果进行日常施工管理。(2)通过监测数据的连续变化，验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据。(3)将监控量测结果及时反馈于隧道设计、施工、建设管理中，确定施工管理等级。(4)确定二次衬砌施做时间。(5)监控工程对周围环境影响。(6)积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。3、人员组织为切实做好监控量测工作，项目部各个工区确定成立监控量测责任小组，以便使该项工作能在有序有控的情况下进行工作。(1)量测小组：组长：李德朋副组长：张冬冬组员：刘勇黄佳(2)工作制度①每天必须按设计，规范规定的量测频率进行量测。②每次量测的数据必须详实。数据的处理必须当日完成，并报项目部总工及技术科。③每日监测数据（含原始记录，结论）必须认真，妥善保存，原始记录成册保存。④量测人员指定专人负责，中途不宜更换。如确因工作或其他原因需更换，由量测小组负责。⑤量测断面的布点，定位，按设计要求的标准进行，量测仪器，按要求及时进行相应的检验和标定。4、施工准备(1)技术准备①根据隧道量测设计的要求，施工单位须相应编制切实可行的量测计划，并在施工中认真组织实施。②向参加量测的人员进行一次书面的技术交底。③各量测桩点埋设。应根据围岩地质条件、量测项目和施工方法等，确定现场量测部位和测点布置。按设计要求埋设地表沉降观测点、拱顶下沉量测锚桩、围岩周边位移量测测桩等，并对各量测桩点进行妥善的保护。3 (2)仪器准备其中仪器安排如下表：序号仪器名称量测项目备注1地质罗盘仪地质和支护状况观察2规尺地质和支护状况观察3收敛计周边位移及拱顶下沉4水平仪周边位移及拱顶下沉，地表沉降5水平尺周边位移及拱顶下沉，地表沉降6锚杆测力计锚杆抗拔力7拉拔器锚杆抗拔力(3)材料准备直径φ42带挂钩的锚桩、快凝水泥或早强锚固剂、电动钻等。(4)作业准备(1)检查仪表准备数量、质量，设备是否完好，如发现问题应及时修理、更换或补充。(2)检查测点是否松动或认为损坏，确认测点状态良好方可进行测试。(3)监测小组的组成，量测人员的要求。监测小组通常由较熟悉监控量测业务工作的3～5人组成。其中专职现场量测人员负责量测计划安排、量测资料整理，及时向施工技术负责人汇报量测结果，并定期提出围岩稳定性和支护可靠性的书面报告。量测工负责测点的埋设和日常的量测工作，并做好量测记录，负责量测元件的准备、工地零星加工和量测仪表的保养的工作。5、现场监测项目、仪器及要求(1)根据本隧道工程的地形地质条件、支护类型和施工方法等特点，初步选择确定本隧道监控量测必测项目和选测项目见下表监控量测必测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1洞内、外观察现场观察、地质罗盘仪、数码相机2衬砌前净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计、隧道激光断面仪、全站仪）0.1mm全站仪采用非接触观测法3拱顶下沉水准仪、钢尺、全站仪1mm一般进行水平收敛量测4地表沉降水准仪、塔尺、全站仪1mm浅埋隧道必测（H0≤2b）5二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计、全站仪）0.01mm6沉降缝两侧底板不均匀沉降三等水准测量1mm沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降7三等水准测量1mm洞口底板（或仰拱填充层面）与洞口过渡段的沉降3 洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。监控量测选测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1隧底隆起水准测量的方法，水准仪、塔尺1mm2围岩内部位移多点位移计0.1mm3围岩压力压力盒0.001MPa4二次衬砌接触压力压力盒0.001MPa5钢架内力钢筋计、应变计0.1MPa6喷混凝土受力混凝土应变计10με7锚杆轴力钢筋计0.1MPa8二次衬砌内应力混凝土应变计0.1MPa9爆破振动观测爆破振动传感器、记录仪临近建筑物10围岩弹性波速度弹性波测试仪11孔隙水压力水压计12水量三角堰、流量计13纵向位移多点位移计、全站仪注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。(2)现场量测要求①隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像，必要时应进行物理力学试验。②喷锚支护施作2h后即埋设测点，进行喷层表面裂缝及其发展、渗水、变形观察和记录数据。③测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。④测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次；三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动，当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。量测数据应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，应及时通知现场施工负责人。⑤测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。及时进行资料整理，监控量测资料须认真整理和审核。3 6、监控量测断面及测点布置原则(1)浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。一般条件下，地表沉降测点纵向间距，见下表：地表沉降测点纵向间距隧道埋深开挖宽度2B5B注：B为隧道开挖宽度。3 (2)开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建筑物的描述应每施工循环记录一次。必要时，影响范围内的建筑物的描述频率加大。(3)选测项目监控量测频率根据设计和施工要求以及必测项目反馈信息的结果确定。8、监控量测控制基准(1)监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破震动等，根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性，以及周围建筑物特点和重要性等因素制定。(2)隧道初期支护极限相对位移参照下表选用跨度B≤7m隧道初期支护极限相对位移围岩级别隧道埋深h（m）h≤5050＜h≤300300＜h≤500拱脚水平相对净空变化（％）Ⅱ——0.20～0.60Ⅲ0.10～0.500.40～0.700.60～1.50Ⅳ0.20～0.700.50～2.602.40～3.50Ⅴ0.30～1.000.80～3.503.00～5.00拱顶相对下沉（％）Ⅱ—0.01～0.050.04～0.08Ⅲ0.01～0.040.03～0.110.10～0.25Ⅳ0.03～0.070.06～0.150.10～0.60Ⅴ0.06～0.120.10～0.600.50～1.20注：a、本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩隧道取表中较大值。表列数值可在施工中通过实测资料积累作适当修正。b、拱脚水平相对净空变化指拱脚测点间净空水平变化值与距离之比，拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。c、墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.2～1.3后采用。(3)位移控制基准应根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移按下表要求确定。位移控制基准类别距开挖面1B（U1B）距开挖面2B（U2B）距开挖面较远允许值65％U090％U0100％U0注：B为隧道开挖宽度，U0为极限相对位移值。(4)根据位移控制基准，可按下表分为三个管理等级。位移管理等级管理等级距开挖面1B距开挖面2BⅢU