地质条件复杂高速公路隧道施工技术

目录

第一章工程概况..............................................................1

1.工程简介............................................................1

2.工程范围.............................................................1

3.工程地质及水文地质情况..............................................1

3.1工程地质情况......................................................1

3.2水文地质情况.....................................................2

3.3穿越煤层情况......................................................2

4.工程施工施工条件...................................................3

5.主要技术指标.......................................................3

6.工程特点、重点和难点...............................................3

第二章分部工程施工技术....................................................5

1.主要工程项目的施工方案..............................................5

2.路基工程施工方法....................................................6

2.1路基清表..........................................................6

2.2路基挖方.........................................................7

2.3路基填方..........................................................8

2.4涵洞台背回填.....................................................9

2.5排水工程.........................................................9

3.涵洞工程施工方法.....................................................9

4.x隧道工程施工方法..................................................10

4.1洞口段施工.......................................................10

4.2洞身开挖.........................................................12

4.3出喳运输.........................................................13

4.4初期支护.........................................................13

4.5辅助施工措施....................................................14

4.6结构防排水.......................................................16

4.7二次衬砌.........................................................18

4.8紧急停车带及行人、行车横洞施工..................................19

4.9预留洞室和预埋件施工............................................21

4.10施工通风、排水及管线布置.......................................21

4.11洞内龄路面施工.................................................23

4.12施工测量........................................................24

4.13信息化施工.......................................................24

第三章关键施工技术.......................................................38

1.双台车快速掘进技术在隧道施工中的应用..............................38

1.1液压凿岩台车、风钻的优缺点分析.................................38

1.2工程应用........................................................40

1.3结论.............................................................43

2.“开源节流”话隧道成本管理..........................................44

2.1项目前期策划....................................................44

2.2项目过程控制....................................................45

2.3项目总结与考核..................................................49

3.特殊地段施工技术...................................................50

3.1煤层施工方法和措施...............................................50

3.2岩溶段施工方法和措施.............................................55

3.3断层破碎带施工方法和措施.........................................56

3.4侵蚀性地下水段施工措施...........................................58

3.5突泥涌水段施工措施...............................................58

3.6高地温段施工.....................................................61

笫四章质量、安全保证体系.................................................62

L质量保证体系.........................................................62

1.1质量及创优目标...................................................62

1.2质量保证体系....................................................62

2.安全保证体系.........................................................65

2.1安全目标.........................................................65

2.2安全生产方针....................................................65

2.3安全保障体系....................................................66

第一章工程概况

1.工程简介

X国道主干线是交通部规划的“五纵七横”的“一横”，它东起上海，经南

京、合肥、武汉、重庆至成都。其支线重庆境内起点位于重庆与湖北利川市交界

的分水岭，接X国道主干线湖北恩施至利川段终点，经石柱、X、垫江在川渝交

界处的明月山与X国道主干线支线四川境内的邻水至垫江公路终点相接。本项目

为X国道主干线支线分水岭（渝鄂界）至X段高速公路，属于山岭区高速公路，

地形地质条件复杂，施工难度较大。

2.工程范围

本合同段为x国道主干线支线分水岭（渝鄂界）至X段高速公路第X合同段,

起止里程桩号为K59+100〜K63+020,共长3.920km。主要工程数量见下表。

工程项目长度位置及范围备注

左线(ZK59+100〜ZK62+865)；左洞长3765m

X隧道7570m

右线(K59+100-K62+905)右洞长3805m

路基左线：ZK62+865〜左线137m,右线115m,路基

252mZK63+002.217；挖方约1.3万路基填

及附属工程右线：K62+905-K63+020筑约4.8万m3

涵洞67.07mK62+9401-4.5X4.5钢筋於盖板涵1座

3.工程地质及水文地质情况

3.1工程地质情况

隧道洞身段待穿越二叠系中统栖霞组（P2q）、茅口组（P2m）、上统龙潭组

（P31）,长兴组（P3c）；三叠系下统大冶组（Tld）、嘉陵江组（Tlj）,中统巴东

组（T2b）,上统须家河组（T3xj）；侏罗系下统珍珠冲组（Jlz）,中下统自流井

组（Jb2z）及上统新田沟组（J2x）和沙溪庙组（J2s）等层位的多种类别岩体。

隧道洞身围岩的稳定性除与上述岩体本身的工程地质稳定性、各向异性特征和强

度等有关外，主要还受到断裂构造发育等地质构造的复杂程度、可溶性碳酸岩类

的岩溶发育状况及地下水的活动等有关因素的制约。

隧址区地质构造复杂，隧道穿越的x背斜大范围受到了区域性断裂（F1）及

其派生的次级断裂（F2、F3、F4）等的破坏影响，致使断层带附近地层岩体破碎,

岩体的完整性及均一性极差。

同时，隧址区主要发育有四组构造节理，J1组走向290°〜330°,倾向NE,

倾角34°-88°,与隧道轴线呈小角度斜交；J2组走向21°〜29°,与地层走

向基本一致，倾向SE,倾角27°〜62°,与隧道轴线近直交，对隧道开挖影响

不大；J3组走向345°〜350°,倾向SE,倾角21°~62°,与隧道轴线斜交；

J4组节理走向51°~60°,倾向SE,倾角64°~84°,亦与隧道轴线斜交。

隧道洞身碳酸盐岩类广布，其中三叠系下统嘉陵江组Tlj第二、四段的盐溶

角砾岩和中统巴东组（T2b）第一段中含有盐、石膏组分的层位，以及二叠系上

统长兴组（P3c）、三叠系下统大冶组（Tld）的灰岩、白云质灰岩等层位岩溶化

程度较高，也大幅度降低了岩体完整性、均一性和强度。

x特长隧道洞身围岩类别划分为H、III、IV、V等四大类。其中隧道开挖左

洞时在K60+858〜+958、K62+329〜+389、K62+612〜+765；右洞在K60+863〜+963、

K61+352〜+418及K62+626〜+772处穿越由断层破碎带，岩溶发育地段及煤层采

空区等组成H类围岩及其它III类围岩地段，极易发生坍塌或崩塌事故，此外，可

溶岩与非可溶岩接触带位置也是岩体岩溶化程度高，岩体破碎，且地下水集中运

移部位。

3.2水文地质情况

本隧道长约7600m,预计平水期涌水量128370m3/d,雨期最大涌水量以3倍

计，为385110m3/d,属涌水量特大隧道。可溶岩段长4300m,占隧道总长的57虬

可溶岩段的集中涌、突水将给施工带来重大危害。

在隧道施工过程中由于K60+230〜+290段、K60+650〜+700段和K60+840-

+950段处于断裂构造带内，虽部分断层具一定的阻水作用，但经揭示，断裂带

内岩体岩溶化程度极高，因而导水性及富性较强，地下水十分丰富，施工中出现

过10000m3/d以上的涌、突水。

3.3穿越煤层情况

隧道穿越的x背斜龙潭组（P31）含煤地层，因断层影响，南东翼已深埋隧

道路面以下约200m,北西翼将穿越的该组近底部的K1煤层为本区唯一可采并已

开采煤层，经计算和推断的该煤层在隧址区段的标高在538m左右，该标高之上

为采空区。此区段存在瓦斯溢出。

隧道穿越K1煤层和采空区里程为：左洞ZK61+399〜319,路面标高524.54m；

右洞K61+430〜+345,路面标高524.01m,煤厚0.61m,倾角78°,其走向与洞

轴线夹角86°o

4.工程施工施工条件

x特长隧道为越岭隧道，横穿x脉中段，隧道进口位于石柱县双宽村，出口

位于x金竹铺万康村，设计行车速度80km/小时，为双向4车道分离式隧道。左

洞进口段纵坡为-0.80%,出口段为-2.10%,左洞里程K55+308〜K62+875m,长

7567.00m,设计进出口高程分别为629.79m和492.23m,变坡点位于K56+950.00m

处。右洞里程K55+305〜K62+910m,长7605.00m,设计进、出口高程分别为629.81m

和491.49m,变坡点仍位于K56+950.00m处，进口段坡率-0.80%,出口段坡率

-2.10%与左线一致。隧道最大埋深约870m。

x隧道为已建成的西南第一长隧道，洞身埋身较大，隧道轴线与岩层走向呈

大角度相交，其成洞条件较好，隧道施工遇到断层破碎带、富水区、煤层瓦斯、

溶洞区等。

5.主要技术指标

计算行车速度：80km/h双向四车道

路基宽度：整体式24.5m

隧道建筑限界：净宽10.5m,净高5.00m

最大纵坡：2.1%

路拱横坡：2%

设计车辆荷载：公路-［级

6.工程特点、重点和难点

根据施工过程总结项目特点、重点和难点如下:

(1)X隧道属于超特长隧道，地质条件复杂，具有溶洞、瓦斯及煤层和断

层，且工期只有784天，具有工期紧、任务重，施工难度大的特点，是本标段控

制工期工程。采用合理的施工方案和技术措施，确保安全、快速施工，是按期按

要求完成施工任务的关键。

(2)隧道口上方有石柱至x的乡村道路，为泥结碎石路面结构，本标段至

x为40km,局部路段需拓宽加固，以保证施工物资材料的的正常运入，同时，需

新建约5km的施工便道与既有乡村道路连接，施工期间需设专人进行便道养护工

作，以满足正常施工运输需要。

(3)x隧道出口端独头开挖长达3800m,上坡施工通风难度较大，施工中需

采取强有力措施加强施工通风，以便为快速施工创造条件。

(4)当地属于长江中上游水土保持区，需高度重视环境保护工作。进场后,

及时施作临时排水系统，修建垃圾处理设施，控制水土流失，防止环境污染。

第二章分部工程施工技术

1.主要工程项目的施工方案

根据本合同段的工程内容，控制工程为X隧道出口端的施工，涵洞只有一座,

路基也较短，主要为填方，需利用隧道弃罐。施工以X隧道为主线进行组织安排,

同时兼顾路基、涵洞工程，使整个合同段施工处于紧凑、合理、可控、有序的状

态。

临时工程完成以后，先期施工隧道洞口端路基和涵洞工程，及时做好隧道口

边仰坡防护，为隧道施工创造条件。

隧道施工采用大型机械化施工配套模式，形成左右线机械化平行流水作业

线，实现隧道的快速施工。

施工中重点抓主线工程，加强管理和保证设备投入，确保主线工程施工按计

划进行，保证本标段所有工程项目优质、高效、有序的按期完工。

(1)路基工程施工方案

做好临时排水设施后，抓紧进行路基清表及基底处理，尽早达到可以开挖、

填筑条件，充分利用路基挖方和隧道洞磴进行路基填筑施工，减少二次倒运费用。

土方采用挖掘机挖装，自卸汽车运输。石方开挖根据具体情况，软岩及强风

化岩尽可能采用挖掘机挖装，需爆破开挖的石方采用小型松动爆破，以保证施工

安全及边坡的稳定；石方开挖采用潜孔钻机钻孔，光面爆破，并加强防护和警戒。

路基填筑采用自卸式汽车运输填料，推土机摊铺、整平，重型振动压路机碾

压密实。

防护、排水工程根据路基施工进度适时安排施工。

(2)涵洞工程施工方案

涵洞采用挖掘机配合人工开挖基坑，组合钢模立模浇注基础混凝土，插入式

振捣器振捣。盖板涵建墙身施工采用大块钢模板，盖板采用现预施工。硅采用自

动计量拌和站集中拌和，聆运输车运输至现场浇注。

(3)隧道工程施工方案

隧道施工采用大型机械化施工配套模式，形成钻爆、装运、支护、衬砌四条

机械化作业线平行流水作业，实现隧道的快速施工。设备配套方案见表2-1-1”设

备配套方案表”。

表2-1-1设备配套方案表

作业线机械配备

钻爆作业线353E三臂液压凿岩台车及风钻钻眼，光面爆破。

装运作业线挖掘机配合WL380-3装载机装硅，201自卸汽车运硅。

支护作业线凿岩台车或风钻施工小导管、锚杆眼，注浆机注浆；湿喷机喷硅。

衬砌作业线12m模板台车、HBT60建输送泵、HZS90自动计量拌和站配套施工。

洞口加强段、断层破碎带、含煤地层及n、m类围岩采用台阶法开挖，iv、

V围岩正常段采用凿岩台车全断面开挖，本合同段共有5处紧急停车带，全部位

于W、V类围岩地段，紧急停车带先按普通断面通过，凿岩台车钻孔。在正洞超

前适当距离后人工扩挖成型，不影响正洞开挖进度，人行、车行横洞采用风钻台

架全断面开挖。全隧采用光面爆破。装载机装罐，自卸汽车运输。初期支护采用

多功能作业台架作为施工平台，凿岩台车或风钻施工锚杆眼、湿喷机喷碎。

隧道仰拱、填充、铺底紧跟开挖面施工。二次衬砌采用整体液压台车，舲输

送泵施工，根据开挖进度适时紧跟开挖面施工。

路面於采用小型舲摊铺机摊铺，振动棒、振动梁、平板振动器配合捣固密实。

隧道施工排水为顺坡，将作业面积水抽到已施作的边沟中，顺坡流到洞外污

水处理池，净化处理达标后排放。隧道施工通风采用两阶段法，第一个车行横洞

贯通前，左、右线分别采用独立的压入式通风，在车行横洞贯通后，采用混合式

通风方法，使左右线通风形成一个系统。

施工中加强超前地质预报，根据预测结果采用不同的措施和正确的施工方

法，保证施工正常安全的进行。

施工用税由自动计量拌和站集中拌制，校搅拌运输车运输。

2.路基工程施工方法

2.1路基清表

施工前进行测量放线，定出路基施工用地范围，并在放桩的同时精确算出填

挖土石方数量，制定土石方调配方案。

清除公路用地范围内的所有构筑物、植被和杂物。人工配合推土机铲除地表

种植土和腐植土。清理完成后全面进行填前碾压，使其达到规定的压实度；并作

好排水设施，疏通排水系统。

2.2路基挖方

路基挖方施工方法见图2-2-1”挖方路基施工方法示意图

a.挖方采用“横向分层、纵向分段、阶梯掘进”的方式施工。开工前先进行

测量放线，确定开挖边坡顶线，随后施作截水沟和排水沟，形成排水系统。挖方

路基应随挖随护，在高挖方路堑边坡应埋设观测点并定期进行观测，根据观测情

况采取合理的施工措施，确保施工安全。

450m内调整

——721n观测桩

观测桩

1.第一级开挖。开挖前测量放线，设置观测

3.逐级开挖、防护，开挖一级及时防

桩，土方开挖视具体情况采用推土机、挖掘

护一级，再开挖下一级。每级开挖完

机或装载机配合自卸汽车运土，石方开挖采

成后，进行检查。然后施作防护工程,

用潜孔钻机配合风钻钻孔，光面或预裂爆破

再开挖下一级。如此直至开挖到路基

,装载机装自卸汽车运输。

设计标高。

2.第一级防护，第二级开挖.对第一级检

查（检查内容是:坡顶地面、边坡坡面、

观测桩）。判断稳定后，施作第一级防4.施作排水沟，路基面整平整型。对于

护工程，设置下一级观测点，开挖下一土质路基段，检查含水率，满足要求时,

级。压路机压实路基的面层。

图2-2-1挖方路基施工方法示意图

b.土方开挖自上而下进行，采用挖掘机挖装，自卸汽车运输。软岩及强风化

岩采用挖掘机开挖，坚石爆破开挖。石方路堑边坡采用光面爆破，风钻钻孔，人

工配合挖掘机修整边坡。

C.路基开挖施工前应测量放线，详细测量开挖断面，并报监理工程师批准后

实施。

d.石方爆破施工应采用小型松动爆破，并加强爆破安全措施。临近边坡线采

用光面爆破技术，保证边坡坡度满足设计要求和边坡稳定。

e.开挖后的路床标高、宽度、线形及边坡坡度符合图纸要求，边沟、截水沟

和排水沟沟底无阻水、积水现象，具备铺砌要求。

2.3路基填方

路基填筑施工方法见图2-2-2”填方路基施工方法示意图

图2-2-2填方路基施工方法示意图

a.填筑前先做试验路段，获取分层施工的控制数据：松铺厚度、碾压遍数、

碾压速度、设备组合方式、工序、填层材料及含水率等。

b.填筑采用自卸汽车运输填料，平地机或推土机分层摊铺、整平，重型振动

压路机碾压密实。

c.填土路堤：不同土质的填料要分层填筑，每层填料总厚度不小于500mm。

路床顶面最后一层的最小厚度不小于lOOmmo压实时的含水量应控制在最佳含水

量范围内

出填石路堤：分层摊铺、压路机碾压，挖方段爆破出的石料应尽量用于填方

段，填料符合规范要求，石料最大粒径控制在层厚的2/3以内，路床顶面以下

500mm厚度内不得采用石块填筑。

e.为保证路基边缘压实度，路基填方施工宽度每侧超填300mm。

f.路基施工时，施工层随时保持一定的泄水横坡或纵向排水通道，做到表面

不积水。

2.4涵洞台背回填

涵洞台背回填的范围为基础底标高外50cm开始以1:0,5坡度放坡至盖板顶

标高处，盖板涵台背填土必须在盖板连接缝中的混凝土及盖板现浇部分混凝土达

到设计强度的70%,且砌体砂浆及台帽混凝土（现浇）达到设计强度后方可进

行。填土时应做到两个台背同时分层夯填，分层厚度不大于20cm,压实度不低

于90%。台背回填碾压不宜采用振动式压路机碾压，应采用冲击夯夯实。台背

填土应选择透水性良好的砂砾石或砂性土，也可采用台背填石或填碎石土，且应

保证填料内摩擦角不小于35°。

2.5排水工程

防护工程在填方完成及挖方边坡开挖后及时进行，施工前完善排水设施，人

工修整边坡成型。

路基排水系统由边沟、截水沟与排水沟组成，并用急流槽互接。各类排水设

施应顺适衔接，保持平整光洁，保证排水通畅。

排水工程采用人工开挖，移动砂浆搅拌机拌制砂浆。挖方路基边沟采用矩形

边沟+盖板形式，沟底及下部沟身采用M7.5浆砌MU30块石结构，与盖板接触处

台帽采用C20现浇建，钢筋舲盖板采用C30预制舲。排水沟、截水沟及急流槽采

用M7.5浆砌MU30块（片）石结构，施工方法同以上浆砌防护工程。

3.涵洞工程施工方法

本合同段只有1座涵洞，为钢筋柱盖板涵。基础及铺底均为7.5号砂浆砌

30号块（片）石结构，涵身采用硅结构，盖板采用现浇钢筋舲。

（1）涵洞挖基及处理

施工前先引排地表水，人工配合机械挖基，预留30cm厚用人工开挖至基底。

按设计要求整修基坑尺寸，打夯机夯实基底。雨天或基坑有水时，坑内设集水坑,

用潜水泵抽排。

基坑开挖后进行地基承载力检查。当涵洞地基土承载力小于涵洞底面计算压

力时，应对地基土进行处理，处理方法应根据具体情况选用，可采用夯实、换填

片石及嵌缝碎石垫层、片石挤淤、挤密法等方法，以使地基承载力达到设计要求。

(2)基础施工

涵洞基础及铺底均为7.5号砂浆砌块(片)石结构，砂浆采用机械拌和，随

拌随用。施工前，做好场地排水，基底标高、尺寸及承载力应满足要求，据沉降

缝位置分段、分层座浆砌筑，沉降缝按设计设置，且贯穿整个断面，缝内用沥青

麻絮填塞。

(3)涵身施工

涵身施工，模板采用组合钢模板，硅采用自动计量拌和站拌和，插入式振捣

器振捣密实。涵身放样尺寸正确，按设计设置沉降缝，缝内填以沥青麻絮或不透

水材料。

(4)盖板施工

钢筋硅的盖板采用现场预制钢筋球施工。

(5)防水层和附属工程

在盖板吊装前在盖板与涵台支承面之间垫两层油毛毡，盖板全部安装完后再

加铺涂热沥青油毛毡两层以作涵顶防水。涵洞防水层及洞口等附属工程严格按设

计和规范进行，涵背回填采用透水性好的土，对称水平分层夯实，每层厚度不大

于20cm,用小型机具夯实，达到规范要求后再用机械填筑。

4.x隧道工程施工方法

4.1洞口段施工

(1)洞口开挖

开挖前进行边、仰坡截水沟施工和测量放样，进洞前加强洞口临时边仰坡防

护，洞口土石方开挖自上而下顺序分层进行，并随挖随护。土方采用人工配合挖

掘机开挖，石方开挖采用风钻打眼、光面爆破。装载机配合挖掘机进行装喳，自

卸汽车运输。

（2）明洞及洞门施工

A.明洞及洞门校结构施工

待正洞开挖完成一定距离后，进行洞口段明洞及洞门结构物的施工，以免施

工相互干扰太大。

仰拱及墙脚段采用组合钢模板人工立模浇注，边墙及拱部硅施工采用衬砌模

板台车作内模，外模采用组合钢模板。首先施工明洞仰拱及回填、拱墙脚部钢筋

於基础，待硅达到规范要求强度后，拆模并进行施工缝凿毛，然后施工上部边墙

及拱部钢筋舲。聆由两侧对称灌注。钢筋在洞外加工厂下料成型、现场绑扎，球

采用自动计量拌和站生产，由舲运输车运输，泵送入模，插入式捣固器及附着式

振捣器振捣密实，拱墙舲一次整体浇筑成型。

B.明洞外防水层施工

待拱圈段达到设计要求强度后，铺设防水层并回填。将舲表面的外露钢筋头

等杂物清理干净，将凹凸不平处修凿平整，用水泥砂浆将衬砌外表涂抹平顺，以

免损坏防水层。防水层沿隧道环向铺设，与衬砌外表面粘贴紧密，相互搭接错缝,

搭接长度不小于100mm,并向隧道内拱背延伸不少于0.5m。为防止明洞与隧道防

水板在回填土时被破坏，应在防水层外涂抹2cm厚的水泥砂浆作保护层。

C.明洞回填施工

明洞衬砌和防水层施工完毕后，紧跟着进行拱背回填，从下至上，按设计对

称分层进行。回填碎石土及粘土隔水层时采用人工分层夯实，分层松铺层厚生

30cm,用蛙式打夯机逐层夯实，夯实度满足设计要求。施工过程中应严格保护防

水层不被破坏。

当明洞回填完成后，要及时进行洞口及洞顶防护及绿化工作，避免雨水冲刷。

（3）暗洞进洞措施

a.尽可能减少明挖土石方数量，保持地表的原始状态，刷坡后及时以锚、网、

喷对边坡进行加固，确保边仰坡的稳定。

b.按设计要求施工拱部超前大管棚加固围岩，保证注浆效果，开挖后及时初

喷，出硅后尽快按设计进行初期支护并复喷至设计厚度，保证支护质量。

C.洞口段衬砌时，由洞内向洞外方向施作，洞口段一个循环与洞门同时灌注。

d.遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的施工方针。

4.2洞身开挖

洞口加强段、断层破碎带和II、III类围岩采用台阶法开挖，II类围岩台阶长

度5〜8m,III类围岩台阶长度3〜5m,上台阶风钻钻眼，下台阶采用液压凿岩台

车钻孔。IV、V类围岩采用凿岩台车全断面开挖。开挖采用非电毫秒雷管起爆，

光面爆破技术。台阶法开挖开挖方法见图2-4T,全断面法开挖开挖方法见图

2~4~2O

2.上分阶采用人工多功能作业台架开

挖、下台阶采用三普凿岩台车钻孔。

3.上、下部同时起爆，通4.装载机装磴，自卸汽车运磴

风后，初喷破：进入下一循环。

图2-4-1台阶法开挖支护施工方法示意图

开挖技术措施：

a.严格控制超欠挖，钻眼前画出开挖轮廓线，标出炮眼位置，保证测量精度,

严格控制周边眼外插角和装药量。

b.搞好爆破设计，根据围岩变化及时调整爆破参数，实现光面爆破的最佳效

果，保证开挖轮廓圆顺，炮眼痕迹保存率符合光爆技术要求。

c.台阶法施工，如果立钢拱架时，下台阶应左右错开进行开挖，防止上台阶

钢拱架拱脚同时悬空。

d.以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”作为进洞施工

和软弱破碎围岩的开挖指导方针。

4.3出硅运输

隧道采用无轨装磴运输系统。台阶法施工时，采用挖掘机配合装载机装楂，

全断面时采用两台侧卸式装载机同时装硅，自卸汽车运硅。

4.4初期支护

爆破、通风后及时清帮、找顶，进行快速初喷，出磴后及时安装钢架、锚杆

和钢筋网，复喷至设计厚度。喷、锚、网、喷的施工严格按照设计和规范进行，

确保施工质量，保证隧道安全施工。

（1）喷射於

喷射球采用TK961型湿喷机作业，跄由洞外拌和站集中拌料，腔运输车运到

工作面。

喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，用水或高压风将岩面粉尘和杂物

清理干净，设置控制喷腔厚度的标志。喷射作业从拱脚或墙脚自下而上、分段、

分片、分层喷射至设计厚度。先初喷硅厚度5cm,在钢架、锚杆、网片等安装完

后进行复喷舲作业，喷至设计厚度。

（2）钢筋网施工

钢筋网在洞外加工成片，生锈的钢筋按要求进行除锈。无钢架支护时，钢筋

网紧贴初喷面，用电焊焊于锚杆尾部。有钢架支护时，钢筋网在钢架立好之后设

置于钢架内面，并与钢架、锚杆焊接。钢筋网安装要牢固，控制好焊接质量及网

片搭接长度，喷聆时不产生松动。

(3)锚杆施工

“22砂浆锚杆和622组合式锚杆采用凿岩台车或风钻成孔。砂浆锚杆安装

前先用高压风彻底清孔后，用牛角泵往孔内注入水泥砂浆再插入锚杆，安装止浆

塞，水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。622组合式，先插锚杆和排气管，固定止

退锚头，安设孔口垫板和螺栓后高压注浆。

施工时应按设计要求，在初喷面上准确画出锚杆孔位，按孔位钻孔，锚杆规

格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除锈除油。锚杆布置形式及误差符合设

计和规范要求，锚杆与岩面垂直或与组合状岩层节理面垂直。

(4)钢架施工

格栅钢架在洞外加工房按设计加工，每节两端焊连接板，用螺栓连接。符合

要求的要编号，避免混用。

台阶法施工时，先安装上台阶钢架，为了上台阶拱部钢架与下部连接，安装

时在拱脚处垫上垫板和砂垫层并用锁脚锚杆锁固。两边边墙分左、右侧开挖，相

继安装边墙钢架，并与上台阶钢架连接牢固。安装好的拱架用纵向连接筋连成一

体，按设计施作锚杆，将锚杆的尾部焊于拱架上。

钢架安装误差在规范允许范围内，横向和高程误差为±5cm,垂直度±2。，

左右纵向误差±5cm。钢架与初喷於之间尽量贴紧，如因开挖造成凹凸不平，并

有较大间隙时，设置舲垫块或钢板，严禁用片石和木材填塞。

4.5辅助施工措施

本合同段隧道施工采用的辅助施工措施有超前大管棚和642注浆小导管。

在洞口加强段辅助施工措施为超前大管棚，管棚采用外径6108mm,壁厚

4.5mm的热轧无缝钢尖管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊接610加劲箍，管壁四周

钻2排620mm压浆孔，钢管长30m,环距50cm,施工时钢管沿隧道周边以1°外

插角打入围岩，插入钢筋笼，再灌注30号水泥砂浆。

在H类围岩及断层破碎带(含煤层)采用超前小导管预注浆支护。导管采用

外径642mm,壁厚4mm的热轧无缝钢管加工制成，长500cm,钢管前端加工成锥

形，尾部焊接巾6.5钢筋加劲箍，管壁四周钻四排“6mm压浆孔，施工时钢管沿

隧道周边以15°外插角打入围岩，搭接长度1m。布置在拱部120°范围内，端

部焊接于格栅拱上。

(1)6108大管棚施工

施工顺序：施作硅套拱一钻机就位一钻孔一扫孔一插入钢管一孔口密封处理

f喷睑封闭管棚钢管注浆一开挖及支护一进入开挖支护循环

腔套拱：按设计要求进行胫套拱施工，套拱内设工字钢拱架，并安装孔口导

向管，工字钢与导向管焊成整体。

钻孔：采用地质钻机从导向管钻进，并顶进长管棚钢管，开孔时低速低压。

钻机纵轴方向准确定位，保证孔向正确，每钻完一孔即顶进一根钢管，注一孔浆。

管棚插入：钢管节采用丝扣连接，为确保同一横断面内接头数量不超过50队

相临钢管的接头错开量不小于1m,施工前先确定本次顶入长度，编排好每孔管

节顶入顺序，并做详细交底。孔深阻力大时，采用机械顶进。

注浆：利用间隔位置先行敷设的钢管进行，注浆压力控制在0.5〜LOMpa,

终压2〜2.5MPa。注浆时做好记录，根据压力状况和跑浆情况确定终止时间。

主要技术措施：

a.注浆操作人员必须经过专门培训|,并实行岗位责任制，在注浆前充分做好

各项准备工作。

b.注浆前，在洞外将管路全部接通，进行试压，试压可用清水进行。在试压

时，如管路不通或接头有漏水现象，予以排除，保持管路系统各部件完好畅通。

c.注浆完毕后，清除管内浆液，用水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的强度和

刚度。认真清洗干净所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮

浆桶等，以备下阶段注浆时使用。

(2)642注浆小导管施工

采用手持风钻钻孔，注意控制钻孔角度，发现偏差超过要求时，立即纠正。

每钻完一孔即顶进一根钢管。

注浆采用水泥一水玻璃双液，注浆压力控制在0.5〜LOMpa,水泥浆水灰比

为1：1,水泥标号为425,水玻璃波美度为30,模数为2.4。注浆时做好记录，

当每孔注浆量达到设计注浆量时，可以结束注浆。根据压力状况和跑浆情况确定

终止时间。注浆完成后将小导管尾部焊接在钢拱架上。注浆完毕后，清除管内浆

液，用水泥砂浆紧密充填。

4.6结构防排水

（1）防排水系统组成

隧道防排水遵循“防、截、排、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，使

隧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和行车安全。

A.防水措施

在初期支护与二次衬砌之间敷设一层1.2nlm厚300g/m2的EVA点复合防排水

板，作为第一道防水措施，防水层敷设范围为自拱部至边墙下部引水管；拱部及

边墙二次衬砌采用不低于S8的防水舲，作为第二道防水措施。

二衬施工健采用止水条止水，沉降健设E型橡胶止水带止水。

B.排水措施

环向盲沟沿隧道初支表面自上而下环向铺设，两端下伸至纵向排水管，并与

其连接。纵向排水盲管沿两侧墙脚全隧贯通布置，采用DN100弹簧管。横向排水

管设于中心水沟与纵向排水管之间，采用DN50硬塑管，纵向排水管中汇积的地

下水经横向排水管进入中心水沟，排出洞外。纵向与横（环）向排水管采用塑料

三通联结，接头处应外缠无纺布，横向排水管应尽量紧邻环向盲沟，以便环向盲

沟的水能尽快流入中心水沟。

为保证路面无积水，在路面较低侧设预制排水边沟，以排除路面水。

（2）防排水施工

A.基面处理

基面处理及环向盲沟安装及防水层施工使用简易作业台架，超前于二衬作业

约两个循环。

施工前先进行基面处理，主要检查初期支护后断面的尺寸，截除外露的锚杆

头和钢筋网头及尖锐物，显著凹凸的初期支护表面分层喷射找平，确保铺设表面

圆顺及保证防水层与喷层能基本密贴。

B.排水管的施工

按设计布置纵、横向及环向排水管并固定好，用麻筋堵塞盲管两端，防止在

浇注硅时移位及堵塞。安装后的排水管应达到方向平顺，水路畅通，管内无杂物。

C.防水板铺设

防水层采用热合机热风双焊缝无钉铺挂施工工艺。焊舞宽度不小于25mm,

接缝焊完后进行充气检查，充气压力为(0.1-0.15)Mpa,并保持1分钟，若压

力下降，则必须找到漏焊处补焊。防水板铺设应连续、均匀、平顺，必须保证无

漏焊、假焊、焊穿或者夹层等现象。

D.止水带和止水条的施工

施工时用68钢筋卡固定好止水带，止水条安装在预留的槽内，防止在舲浇

注过程中移位，施工缝凿毛必须符合规范要求。

E.中心水沟和路面边水沟施工

隧道中心水沟形状为矩形，沟身在捡、铺底时现浇，盖板在洞外预制。隧道

路面边水沟采用C25跄，在洞外分节预制，施工隧道电缆槽时安设。施工过程中

必须保证中心水沟和边沟的纵坡坡度符合设计要求，接头顺畅，无堵塞淤积现象。

(3)主要技术措施

a.在固定止水带和浇筑於过程中，注意防止止水带偏移，并对止水带采取保

护措施。加强就振捣，排出止水带底部气泡，使止水带和於紧密结合。

b.施工中应保证纵、横及环向排水管的连接质量，满足设计要求，安装后的

排水管应达到方向平顺，水路畅通，管内无杂物。

c.行人、行车横洞的排水应与主洞排水系统形成一个有机的整体。防排水施

工全过程安排专人负责分段检查验收，确保埋设的排水管路畅通，发现有堵塞淤

积现象，及时处理。

4.7二次衬砌

施工顺序：仰拱超前一边墙基础一拱墙衬砌。

衬砌舲由洞外自动计量拌和站生产，舲输送车运到工作面。采用12m长的液

压整体衬砌模板台车泵送舲衬砌。施工方法见图2-4-3”衬砌施工方法示意图”。

图2-4-3衬砌施工方法示意图

（1）仰拱、隧底填充及边墙基础施工

仰拱、隧底填充及边墙基础依次先于衬砌浇注，以利于支护结构整体受力，

同时利于文明施工。建运输车运球，插入式振捣器振捣。仰拱、隧底填充浇注时

分左右幅施工，保证隧道内施工车辆的正常通行，减少对掌子面施工的影响。仰

拱与边墙基础衔接处捣固密实并凿毛，地质条件较差时可预留接茬钢筋或接茬

石。

（2）拱墙衬砌施工

洞口浅埋段拱墙衬砌适时紧跟开挖面进行，并采取加强措施，保证洞口安全;

其它地段，在围岩和初期支护变形基本稳定后进行。

隧道於由洞外自动计量拌和站生产，硅运输车运输，泵送入模。碎振捣采用

在模板台车上开工作窗，内侧面安设附着式振捣器，浇注过程中利用插入式振捣

器和附着振捣器及输送泵压力使於密实。

於脱模时间由工地中心试验室确定。脱模后硅洒水养护，养护期414天。

（3）主要技术措施

a.衬砌施工前对中线、标高、断面尺寸和净空进行检查，满足设计要求。

b.浇注仰拱球前，将基底石破、污物和基坑内积水排除干净，严禁向有积水

的基坑内倾倒混凝土干料。龄左右对称分层灌注，确保两侧舲灌注面等高、同步。

C.严格於自动计量拌和站质量控制，定期检查调试计量部分和自动控制部

分，保证建的生产质量符合设计要求。

d.二次衬砌要十分注意预埋件和相关洞室的里程和高度，使其准确无误，洞

室立模要稳固，在於灌注过程中不能出现跑模现象。

4.8紧急停车带及行人、行车横洞施工

本合同段共有5处紧急停车带，全部位于IV、V类围岩地段，紧急停车带先

按普通断面通过，凿岩台车钻孔。在正洞超前适当距离后人工扩挖成型，不影响

正洞开挖进度。二次衬砌采用8m长全液压轨行式模板台车施工，泵送聆入模，

附着式捣固器捣固，施工时加强支撑确保施工安全。具体施工方法、技术措施如

下：

（1）行人横洞施工

本标段共设5处行人横洞，分别位于IV、V类围岩中，因行人横洞与上下行

线行车方向垂直，且断面较小，施工过程中对隧道正洞施工影响不大，可根据情

况适时开挖施工。

a.施工方法

因行人横洞断面较小，开挖采用光面爆破或预裂爆破全断面单向开挖。在行

人横洞与主洞交叉处开挖施工时，做好超前支护和初期支护，在软弱围岩或断层

破碎带处还要进行超前预注浆，保证围岩稳定。

b.施工工序及技术措施

从隧道正洞进入行人横洞，即在行人横洞与主洞交叉处，开挖施工前，先对

开挖轮廓外1m〜2m范围内进行超前支护预加固，再进行开挖，打眼，放炮、出

喳。

用水、高压风将岩面粉尘和杂物进行清理，初喷舲，喷射作业应分段、分片、

由下而上顺序进行。

在初喷聆初凝后及时进行挂网喷锚，及时封闭围岩。加强围岩自承能力，形

成一个支护体系。

采用衬砌台架、组合钢模板全断面模筑混凝土衬砌，混凝土输送泵输送混凝

io

(2)行车横洞施工

本标段共设5处行车横洞，分别位于IV、V类围岩中，行车横洞与行车方向

成60°,在行车横洞与主洞交叉处施工开挖断面较大，且施工过程中对隧道正

洞施工影响较大，是施工的关键。

a.行车横洞正洞施工

车行横洞采用风钻台架全断面开挖。全隧采用光面爆破。行车横洞正洞在皿、

IV、V类围岩一般地段采用锚、网、喷、拱架支护结构、衬砌台车、组合钢模板

全断面模筑混凝土衬砌。

仰拱紧随开挖进行，仰拱超前为衬砌台车轨道铺设提供条件，以保证隧道底

部的施工质量，有利于结构稳定。

钢筋混凝土衬砌在围岩及初期支护变形基本稳定后进行，适度紧跟开挖。为

保证衬砌速度、腔质量及外形美观，采用衬砌台架、组合钢模板全断面衬砌。

②施工方法

开挖前，精确测量定位，在行车横洞开挖面处轮廓线外进行超前锚杆支护，

确保围岩结构稳定和施工安全后，进行上半断面开挖。开挖后及时进行初喷、铺

设钢筋网、安装系统锚杆、施作拱架、超前支护、复喷。上半断面开挖达10m后,

再进行下半断面开挖。

采用支架立模、舲搅拌运输车将就运至现场、舲输送泵灌注入模，人工手持

插入式振动器振捣，每循环9m

钢筋舲衬砌施工顺序：断面检查一排水管安装一铺设防水层一钢筋绑扎一测

量放线一台车定位一腔生产、运输一灌注舲一脱模养护。

b.行车横洞与隧道交叉处的施工

①施工总体部署

设计上采取了加强措施，采用超前支护、锚、网、喷、拱架支护结构、组合

钢模板全断面模筑混凝土衬砌。并在施工中加强量测，及时进行信息回馈来修正

支护参数。

开挖成型后及时施作喷聆等初期支护或边开挖边支护，步步为营，尽量使初

期支护封闭成环。规范施工，保证初期支护质量。

交叉处衬砌施工可采用组合钢模板，在施工正洞二次衬砌时一次性浇筑交叉

处，交叉处衬砌施工长度以伸入横洞2〜3米即可。

4.9预留洞室和预埋件施工

各种洞室根据图纸设计布置位置应与洞身同时开挖、支护。隧道边墙内的洞

室，应在浇筑边墙混凝土前，布设钢筋及预埋件后，一次浇筑完成；洞室不得设

在衬砌断面变化及各种衬砌接缝处。

对隧道运营期间的通信、监控、供电、照明、通风、消防等设施在安装时所

需的各种预埋（预留）管件，应按图纸所示的位置准确设置。施工前，应确认无

误，避免发生错乱。浇筑混凝土以及拆模时不得对预埋（预留）管件有所损伤、

碰歪等不良情况。

4.10施工通风、排水及管线布置

（1）施工通风

x隧道独头掘进约3.8km,通风效果的好坏将直接影响和制约隧道施工的安

全、质量和进度，施工过程中必须妥善解决。

①通风方案

施工采用两阶段通风法，采用大风量低噪节能变频风机和大直径新型软风

管，运用成熟的射流通风技术，充分利用行车横洞，使左右线隧道通风形成一个

体系，减少独头通风长度，加强通风管理，确保施工通风达到预期效果。

第一阶段：第一个车行横洞贯通前，采用压入式通风，左、右线各自采用独

立供风系统。压入风机布置在洞外，新鲜空气由洞外经风管路送至作业面，污风

由作业面经隧道排出。

第二阶段：第一个车行横洞贯通后，采用巷道式通风。两台大风量压入风机

由洞外移到左线洞内车行横洞口，使新鲜空气从左线洞口进入，由压入风机分别

为左、右线工作面供应新鲜空气，污风从右线洞口排出。在左线洞内间隔500m〜

600m安装射流风机，增加空气流通速度。通风机随新开车行横洞而移动，同时

封闭洞口端横洞，避免左右线空气混流。

主要通风设备见表2-4-1,x隧道施工通风示意图图2-4-4。

表2-47x隧道主要通风设备配置表

数量

设备名称型号技术参数

用量备用合计

出口风速：33.8m/s

射流风机SSF-NolO12台4台16台

功率：30kw

风量：840〜2912m3/min

多极变速风机SDF-Nol2.54台2台6台

风压：355〜5355Pa

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第二阶段担

图2-4-4x隧道施工通风示意图

②通风量的确定

a执行《公路隧道施工技术规范》(JTJ042—94)中11.3的有关规定。

b按内燃设备的总功率、一次爆破消耗的最大炸药量、洞内同时作业最多人

数、洞内最小风速等分别计算出各自的需风量。

c有关计算参数：爆破通风时间t=30min；通风管路平均百米漏风率B

100=0.02；摩阻系数入=0.02；隧道摩阻系数a：开挖喷砂段为80X10-4；成洞

段为50X10-4□

根据上述原则和主要参数确定控制风量，根据计算，出磴时需风量最大，此

时隧道左、右线隧道工作面风量均不小于2000m3/mino

③通风管理

a通风系统由专业人员进行管理。

b通风管安装平、直、顺，以减小管路沿程阻力和局部阻力，提高通风效果。

c风机设专职司机，作好运转记录，保证正常运转。

d定期检测洞内有害气体浓度、风速、风量、气温等，检查通风效果。

④通风防尘措施

局部通风：主要利用空气引射器进行局部通风，以消除有害气体的局部聚集。

水幕降尘：利用水幕降尘器封锁整个隧道断面，以消除爆破产生的烟尘、粉

尘和部分易溶于水的有害气体。

干式除尘：利用隧道干式除尘机进行除尘，对于大量的喷混凝土粉尘，采取

集中治理的办法。

静电除尘：利用静电除尘器进行除尘，消除内燃机车产生的烟尘。

(2)施工排水

x隧道出口端为上坡施工，为顺坡排水。将掌子面积水汇入集水坑后用抽水

机抽水，利用排水管排入已完边沟中，顺坡流出隧道，汇入洞外污水处理池。所

有施工产生的污水经净化处理达标后排放。

(3)施工管线布置

洞内设高压线路及低压照明线路、高压风水管、通风管等，10KV高压线路

进洞，并在隧道横通道内设置移动变压器。风水管路集中布置在远离相邻隧道一

侧，不影响横通道施工，洞内管线布置示意图见图2-4-5"隧道内管线布置图

4.11洞内柱路面施工

为提高长、特长隧道的路面行车舒适度与安全性，使其更好地与主线路面结

构相协调，