深圳地铁试验段工程施工方案.doc

深圳地铁 2 号线试验段工程土建 2201 标段 暗暗暗挖挖挖隧隧隧道道道 过过过荔荔荔园园园新新新村村村建建建筑筑筑物物物段段段 施施施工工工方方方案案案 编 制： 审 核： 审 批： 中铁隧道集团有限公司 二 九年二月十六日 目目 录录 一、概况一、概况 - - 2 2 - - 1.11.1 设计概况设计概况 .- 2 - 1.21.2 工程地质及水文地质工程地质及水文地质 .- 3 - 1.31.3 地表建筑物概况地表建筑物概况 .- 5 - 1.41.4 目前施工情况目前施工情况.- 6 - 二、施工监测二、施工监测 - - 6 6 - - 2.12.1 荔园小区建筑物监测情况荔园小区建筑物监测情况 .- 6 - 2.22.2 洞内监测情况洞内监测情况 .- 9 - 三、拟采取的施工方案三、拟采取的施工方案 - - 9 9 - - 3.13.1 长管棚施工方案长管棚施工方案 .- 9 - 3.23.2 隧道深孔全断面注浆隧道深孔全断面注浆 - 13 - 3.33.3 隧道开挖支护隧道开挖支护- 18 - 四、应对措施四、应对措施 - - 2121 - - 一、概况一、概况 1.11.1 设计概况设计概况 站后折返线暗挖隧道穿越荔园新村 5 栋楼房（4#、5#、6#、7#、8#楼） ，经核实 5 栋楼的基础资料，4#、5#、6#楼基础设计 480mm，17m 长的沉管灌注桩，桩上部 为承台，部分桩体在隧道顶部，与原设计的条形基础有差别，7#、8#楼基础设计为 扩大独立基础。 站后折返线过荔园新村段左右线均长约 110m，左线里程为 ZDK15+421.066ZDK15+311.066，右线里程为 YDK15+430.5YDK15+320.5，隧道为单 线单洞标准断面，马蹄形隧道断面，设计采用环形台阶法开挖。超前大管棚施工里 程，左线：ZDK15+421311，右线：YDK15+430320，长 110.0m。 隧道按喷锚构筑法进行设计和施工，采用复合式衬砌结构形式。初期支护采用 喷混凝土、钢筋网、锚管和格栅钢架，二衬采用钢筋砼。各支护参数如下： （1）初支喷混凝土：C25 早强混凝土，全断面支护。 （2）锚管：32 注浆锚管，L=3.0m，间距 0.6*0.8m，菱型布置，设于边墙部位， 锚管应与格栅钢架对应设置，锚管尾端应与钢架焊接牢固。单根锚管抗拔力不应小 于 5.0t。 （3）钢筋网：采用 8 钢筋，构成 150*150mm 网格，全环单层设置。钢筋网应与 锚管尾端联接牢固。其喷混凝土保护层厚度不小于 40mm，应随喷面的起伏铺设。 （4）格栅钢架：全环设置，间距 0.6m，钢架采用四肢格栅钢架， （5）临时仰拱： I18 工钢+单层 22 连接筋、C20 喷射混凝土联合支护，连接筋 按八字形布设，喷射混凝土厚度为 200mm。 （6）大管棚采用外径 108mm 壁厚 8.0mm 的钢管，环向间距 300mm，注水泥浆液。 在进入小区楼房前设管棚工作室，管棚长度 110m。 （7）超前小导管：在管棚间布设，采用外径 42mm、壁厚 3.5mm、长 3.5m 的无 缝钢管，环向间距 0.3m，纵向间距 1.8m。外插角为 15。钢管前端呈尖锥状，尾部 焊上钢筋劲筋，钢管尾端应置于钢架腹部。 ，施工中应利用小导管向地层注浆。 （8）深孔注浆：隧道开挖轮廓外 3m 范围内地层采用预注浆加固止水。 （9）二次衬砌：C30 防水钢筋混凝土，抗渗等级 S10。 （10）初期支护施工时应在拱部 120范围内预埋 42 钢花管作注浆管，壁厚 3.5mm,长 0.8m。注浆管间距 1.0*1.0m，梅花型布置，每当初期支护闭合成环一定长 度后，即对初衬背后压注水泥浆。开挖后地下水出露较多地段、初衬及回填注浆后 仍有渗漏水地段应视具体情况向衬砌背后更深层围岩进行注浆。单线 D 型隧道衬砌 断面图见图 01。 1.21.2 工程地质及水文地质工程地质及水文地质 1.2.11.2.1 工程地质工程地质 线路经过荔园新村地段暗挖隧道穿越岩层主要为砾质粘土、全风化岩、强风化 岩，围岩以、级为主，地层软硬不均。隧道拱顶通过地层为全、强风化岩，在 地下水作用下易软化，强烈作用时易发生涌砂。全风化岩呈坚硬土状，极破碎，自 稳性较差。 砾（砂）质粘土(地层编号2)：含水量 W=平均 31.5 %；压缩模量 ES（0.10.2）=6.0MPa。渗透系数 K=0.51.0m/d。 砾（砂）质粘土(地层编号3)：含水量 W17.941.1%，平均 27.7%；承载力 特征值 fak=220kPa，压缩模量 ES（0.10.2）=6.5MPa。4MPaEs20MPa 属中等压缩 性土。渗透系数 K=0.51.0m/d。 图图 0101 单线单线 D D 型隧道衬砌断面图型隧道衬砌断面图 燕山晚期侵入岩（53）: 全风化岩(地层编号1)：含水量 W 13.033.7%，平均 23.8 %；承载力特征 值 fak= 300kPa，压缩模量 ES（0.10.2）= 8.0MPa。压缩波速 Vp=9211381m/s， 平均 1211.7m/s ，4MPaEs20MPa 属中等压缩性土。渗透系数 K=3m/d。 强风化岩(地层编号2)：含水量 W15.624.9 %，平均 20.3 %；承载力特征 值 fak=500kPa，变形模量 E0=100MPa。压缩波速 Vp=15621958m/s，平均 1702.3m/s。属中等压缩性土。渗透系数 K=3m/d。 1.2.21.2.2 水文地质水文地质 按地下水赋存条件，孔隙水主要赋存在第四系坡积层、残积层和全风化花岗岩中。 基岩裂隙水主要赋存在花岗岩强风化层中等风化层中，略具承压性。地下水位埋 深 1.16.0m，水位高程 6.6017.11m。地下水总的径流方向为由南向北。 站后折返线左、右线(过荔园新村段)地质纵断面情况如图 03、04 所示。 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 图图 0202 站后折返线左线站后折返线左线( (过荔园新村段过荔园新村段) )地质纵断面图地质纵断面图 图图 0303 站后折返线右线站后折返线右线( (过荔园新村段过荔园新村段) )地质纵断面图地质纵断面图 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 1.31.3 地表建筑物概况地表建筑物概况 荔园新村共 10 栋居民楼，隧道开挖影响的有 5 栋。荔园新村建筑物基础与隧道 关系见表 01，桩底与隧道顶距离约 4.7m。楼房屋基础与隧道关系见图 04 所示。 表表 0101 荔园新村段建筑物基础与隧道关系表荔园新村段建筑物基础与隧道关系表 距离线路中线距离线路中线 距离距离m 编号编号里程里程 左线左线右线右线 结构类结构类 型及地型及地 面层数面层数 基础底基础底 标高标高 地面地面 标高标高 轨面标轨面标 高高 隧道埋隧道埋 深深(m) 基础类型基础类型 下穿隧道下穿隧道 截面类型截面类型 8#YDK15+324.5008K13.72 16.72 -15.527.0 扩大独立基础 单线 C、D、 E 7#ZDK15+352.940-9K12.54 15.54 -15.625.9 扩大独立基础单线 D 6#ZDK15+388.617.1-9K-5.63 14.07 -15.724.6 沉管灌注桩基础单线 D 5#YDK15+359.79009K-4.44 15.26 -15.725.7 沉管灌注桩基础单线 D 4#YDK15+359.49009K-5.92 13.78 -15.824.4 沉管灌注桩基础单线 D 4#、5#、6#楼基础为沉管灌注桩，桩上部为承台（见图 05 所示） ， 7 号、8 号楼 为扩大基础（见图 06 所示） ，基底设扩大钢筋砼基础，厚 1200mm，结构柱与基础相 连，房屋周围各基础采用系梁连接，中间一排基础相互独立。 1.41.4 目前施工情况目前施工情况 右线隧道上台阶开挖累计完成 94m(工作面里程 YDK15+404)，下台阶开挖累计 完成 88m（工作面里程 YDK15+411） 。2008 年 11 月 21 日停止开挖。二衬仰拱完成 80m，里程：YDK15+493-413，拱墙完成 71m，里程：YDK15+491-420，见图 07。 左线隧道上台阶开挖累计完成 110m(工作面里程 ZDK15+391)，下台阶开挖累 计完成 100m（工作面里程 ZDK15+401） 。2008 年 12 月 17 日停止开挖。二衬仰拱完成 92m，里程： ZDK15+496-404，拱墙完成 91m，里程：ZDK15+495- 404，见图 07。 左线岩石揭露情况：里程 ZDK15+495-403 开始， 仰拱及东侧边墙遇到微风化岩石，岩石强度 60Mpa， 岩层断面分布情况见图 08。 图图 0505 4 4、5 5、6 6 号楼房屋桩基础大样图号楼房屋桩基础大样图图图 0606 7 7、8 8 号楼房屋扩大基础大样号楼房屋扩大基础大样 图图 0404 荔园新村建筑物基础与隧道关系剖面图荔园新村建筑物基础与隧道关系剖面图 图图 0808 左线岩层分布情况示意图左线岩层分布情况示意图 二、施工监测二、施工监测 2.12.1 荔园小区建筑物监测情况荔园小区建筑物监测情况 目前荔园新村受隧道施工影响较大的房屋有 4#、6#楼房，隧道双线已穿过 4#楼 房。其余各栋楼房也稍有影响，自 8 月 20 日开始，左线 ZDK15+422-392，右线 YDK15+423-405 里程段开挖期间 4 号楼沉降曲线见图 09。沉降观测点布置见图 10。 至 2 月 14 日，4#楼北侧最大累计沉降为 83mm，为整栋楼最大值。房屋整体向北 侧倾斜。 2.22.2 洞内监测情况洞内监测情况 截止 2 月 14 日，未做二衬初支段，左线隧道拱顶最大沉降：-9.47mm，最大收 敛：-1.35mm，右线隧道拱顶最大沉降：-14.77mm，最大收敛：-1.02mm。自 12 月 图图 0707 现阶段隧道完成情况示意图现阶段隧道完成情况示意图 图图 1010 4 4 号楼监测点布置示意图号楼监测点布置示意图 图图 0909 4 4 号楼在开挖期间沉降曲线图号楼在开挖期间沉降曲线图 2008年8月20日至2009年2月14日开挖期间 4号楼沉降曲线 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 左线里程423，右线里程422， 2008-8-20 2008-8-21 2008-8-28 2008-9-4 2008-9-11 2008-9-18 2008-9-26 2008-10-3 2008-10-10 2008-10-17 2008-10-24 2008-10-31 2008-11-7 2008-11-14 2008-11-21 2008-11-29 2008-12-6 2008-12-13 2008-12-20 2008-12-27 2009-1-3 2009-1-10 2009-1-17 2009-1-24 2009-2-1 2009-2-7 2009-2-14 观测日期 累计沉降量（mm） BL4-1BL4-2BL4-3BL4-4BL4-5BL4-6BL4-7BL4-8 19 日隧道停止开挖至现在，两隧道基本无沉降收敛情况，左右线隧道最大沉降：- 4.33mm，最大收敛：-0.7mm。 三、拟采取的施工方案三、拟采取的施工方案 3.13.1 长管棚施工方案长管棚施工方案 本次管棚工作室设置里程，左线 ZDK15+387-379，右线：YDK15+402-394。管棚 工作室长度 8m，外扩 0.8m。管棚为 1088mm，间距 300mm，于拱顶 120范围内 布设，单根管棚打设长度 40m，即穿过 5、7 号栋楼约 5m。若在钻进中遇岩石无法钻 进时，则管棚施工到岩面即可，在后续开挖施工根据揭露岩层性质再采取双层小导 管注浆支护。单线隧道管棚断面布置示意见图 11，管棚布置示意图见图 12。 在管棚施工前，首先要对左、右线掌子面深孔预注浆，解决隧道前方止水，稳定 土体，以免管棚钻进过程中失水过多而引起沉降，同时为了防止管棚在饱和动水地 层中成孔难的问题。 3.1.13.1.1 施工工艺和施工方法施工工艺和施工方法 1、施工前的准备 钻机施做空间尺寸要求：以现设计开挖线为基准，管棚工作室开挖断面左右 线均外放 0.8m，长度均为 8m。 导向墙要求：管棚施作前需完成导向墙的施作，并按照放样尺寸预埋好导向 套管，导管的埋设要精确。 搭设平台需有足够刚度，能够承受钻机及操作人员重量。 管棚施工时，钻机需在操作平台上来回移动，因钻机自重较大，拟采用人工 配合用手拉葫芦进行钻机移位，初支时须预埋吊环，用于移机。预埋件见图 13、图 图图 1111 单线隧道管棚布置示意单线隧道管棚布置示意 图图 图图 1212 管棚位置示意图管棚位置示意图 14。 2、施工工艺 有线导向，一次性跟管钻进工法。 钻进施工流程：施工准备工作及导向墙施工设备组装调试管位复测钻机 定位（方位、仰角）钻具组装钻具进孔安装密封装置冲洗液循环钻进加 尺钻进加尺钻进.终孔。 注浆流程：浆液搅拌储浆池注浆泵注浆管管棚管棚端口管外环状 间隙回水阀门出水、出浆关闭回水阀门保压注浆终止。 3、施工方法 导向墙施工 在扩大断面管棚钻进起始端，按照设计要求架设 3 道格栅钢架，纵向总宽度为 2.0m，测量定位后用 20500 连接筋焊接牢固，沿格栅的外侧钢筋 120范围按照 中心间距 300mm 距离焊接 27 根 127，=5mm 的导向钢管，管口两端用 16，L=80mm 钢筋焊接固定好，立模浇注 C20 混凝土。导向墙同时起到止浆墙的作 用。导向墙断面见图 15。 图图 1313 隧道内预埋件布置图隧道内预埋件布置图 图图 1414 预埋件大样图预埋件大样图 图图 1515 导向墙断面图导向墙断面图 800800 工作平台施工 根据施工特点和现场条件，在下半断面距 离工作室 57m 时停止下半断面施工，形成长 台阶，在台阶上搭设可调试型钢支架，支架具 有升降功能，下边安装导轨，便于钻机左右平 移。平台四周按要求安装护栏。管棚钻机台架 见图 16。 钻机吊装就位与调试 根据现场条件采用 10 吨电葫芦将钻机吊 至竖井内，钻机移位至工作面和工作面吊装均 采用人工手拉葫芦移机，钻机在工作台上应固 定好并保持水平稳定。调整施工机械与管棚钢 管在同一轴线后，调整好入孔角度。 管棚钻进施工 材料要求 右线 110 采用 1088 钢管，管节长度 为 4m7m。 钻进顺序 隧道拱顶以上 120范围，共设计管棚 27 根，根据本工程地质情况，确保管棚 施工质量，采用一次性导向跟管钻进法施工。施工前对隧道内管棚从左到右依次编 号标识，按照 1、27，3、25，5、23，先奇数孔后偶数孔对称跳钻的施工顺序 施工。 泥浆配置 泥浆制备在泥浆搅拌桶内进行，每立方米泥浆需膨润土 450700kg，加入适量 烧碱可提高泥浆的粘度，这样的泥浆粘土颗粒悬浮均匀，沉淀少，性能稳定，满足 了钻孔需要。实际操作可根据地质情况调整泥浆粘度。 导向钻进 根据导向墙定位钻机，使钢管与导向管对中，对泥浆管流通以及导向仪显示 图图 1616 管棚钻机台架布置图管棚钻机台架布置图 情况进行全面复检，确认正常后进行试钻。 钻进前须先开泵，待泥浆流通正常后，方可钻进。 钻进时，泥浆泵压应控制在 0.6MPa1.0MPa，最大不超过 2.0MPa，转速 30r/min60r/min（黏性土取其低值，砂层取其高值，最高100r/min ） ，泵量为 10L/min30L/min 为宜，保持中小水量、中低压力、匀速中速钻进。 钻头采用与钻管等径的楔型钻头，楔板回转半径略大于钻管半径，钻头前端 有 1015mm 的水眼，当钻头正常回转钻进时钻管沿直线前进。 现场须及时进行导向数据记录、钻具前端长度及每次加管长度的详细记录。 回次加尺、接线及焊接 打设管棚所使用的钢管不得有弯曲，丝扣应完好。为防止钢管下井时与硬物 相碰，采用硬质塑料保护帽保护管头。 钻进中，每次接管，须先钻进、后进行钢管丝扣接缝焊接。要求每个接缝焊 接进行自检，保证焊接质量。为防止钢管焊接时因焊接应力产生弯曲，应按照等分 顺序先均分对称点焊，再进行长焊缝的焊接，点焊焊缝不超过 5mm。钢管焊接可采用 外套管焊接连接，容易保证焊接质量。 有线导向仪的导线连接与接管同时进行，应选用导电性能好，外壳绝缘性能 好且耐磨的导线。接头要用适配的铜管每端两次交叉卡紧卡牢。 为了避免钢管接头在同一断面上，各端头管按顺序依次施工且错开。 探棒盒回取及清孔 管棚清孔时向管内注水完全冲出管内泥浆，然后用 8mm 的钢丝绳将探棒盒取 出。 管棚注浆施工 注浆材料：管周注浆材料采用 0.45：10.5：1 的水泥浆，水泥采用 42.5R 普通硅酸盐水泥。 注浆是在每根钢管钻进完成并清孔后立即进行，先将注浆管插入管前端，利 用止浆塞封闭端头并注浆，将管壁与土层间的泥浆压出管外，为防止浆液失水而造 成填充不饱满的情况产生，可调整浆液水灰比为 0.5：1，也可掺加适量微膨胀剂。 当从堵头漏出泥浆变为漏出水泥浆时，暂停注浆，然后移动止浆塞，采用水泥砂浆 或稠度更大的水泥浆进行后退式注浆填充管体。 采用后退式注浆，利用自制的注浆套管与管棚用套丝连接，注浆时，采取低 压力、中流量注入，注浆初始压力 0.51.0MPa，终止压力 1.52.0MPa。注浆前应 进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。注浆过 程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力升至注浆终压时，继续压注 10min，才结 束注浆。 注浆结束标准及效果检查：第一，单孔注浆结束标准：每段注浆都正常进行， 注浆终压达到设计终压，注浆量达到设计注浆量的 80；或虽未达到方案设计终压， 但注浆量已达到或超过方案设计注浆量，即可结束本孔注浆。第二，全段结束标准： 设计的所有注浆孔均达到结束标准，无漏注现象。 3.1.23.1.2 技术保证措施技术保证措施 1、管棚正常钻进控制措施 管棚钻进过程中应经常检查设备的运转情况，发现问题及时维修，确保正常 施工。 对材料严格检查，现场发现外形不符合标准的严禁使用，在套管连接的基础 上实施焊接工艺，增强钢管强度。 2、管棚的纠偏措施 管棚在钻进过程中可能由于地质不均、管棚自重等因素影响，造成实际钻进产 生偏差，就需要纠偏了。方法是把钻头楔面调至已经偏斜的方向，钻机停止回转加 力顶进，钻头由于斜面的作用就会向相反的方向偏斜，以此调整钻进的方向。面向 角的朝向和钻头的偏斜方位都是由装在钻头后部的导向探棒监测的，通过穿过钻管 的导线连接到位于钻机操作台的显示屏，机手可以方便的调整钻进方向。这样终孔 偏差可以控制在 3以内。当偏差大于 0.6时，纠偏无效时，应停止钻进，研究对 策后再施工。 如施工过程中遇到淤泥层、富水层或流沙层时，可在设计角度的基础上再增加 上仰角 0.51，根据实际情况边钻进边调整，防止管棚下沉过大影响精度。 3、管棚施钻时的沉降控制措施 为防止水土流失，控制沉降，应采用孔内保压措施。管棚钻进时应时刻注意 泥浆的变化情况，应保持泥浆进入量等于或大于排出量，保持压力平衡，有效控制 沉降。泥浆不正常时，严禁继续钻进，及时上报有关负责人制定解决对策。 管棚钻进完成后应及时注浆填充孔内空隙，并在注浆完成后反复加注 23 次， 提高浆液的渗透率，填充管壁与周围土体的空隙，进而控制沉降。 4、特殊情况的处理 钻孔出现涌水时，应尽量保持泵压，泵量不能变小，以平衡孔内压力。 当管棚在钻进过程中遇到硬质岩层时，应减小钻进速度，增加钻机推力，穿 透硬岩。当无法穿透时，应及时改变位置后重新钻进或采取其他有效措施。 3.23.2 隧道深孔全断面注浆隧道深孔全断面注浆 暗挖隧道过荔园新村段，单线隧道穿过全强风化岩或残积土层段，需先进行 深孔注浆，再进行开挖。 注浆范围：折返线左线 ZDK15+300.566ZDK15+503.566，折返线右线 YDK15+310YDK15500。 3.2.13.2.1 施工机具施工机具 地质钻机： XY-100 型，主要对残积层实施钻孔注浆，可以进行垂直孔、斜孔及 水平孔的钻孔及注浆施工； 注浆泵：ZBYB- 7011/5-7.5 型双液注浆 泵； 搅拌机：双层立体式 搅拌机SJB-300/2。 3.2.23.2.2 施工工艺施工工艺 采用一次性钻头、水 平套管跟进钻进，限量排 砂，后退式分段注浆工艺。 1、注浆施工工艺及顺 序 施工工艺：洞内长短 管相结合注浆施工艺流程见图 17。 2、注浆材料 注浆材料采用超细水泥、水玻璃、水泥，并掺加高强度型 CT-1、CT-2 外加剂和 XPM 外加剂。 3.2.33.2.3 施工步骤施工步骤 图图 1717 洞内长短管相结合注浆施工工流程图洞内长短管相结合注浆施工工流程图 No 施工准备 钻孔、安设孔口管 长管注浆 打检查孔检查 短管注浆 开挖支护 已达到设计长度 结束注浆 补孔注浆 Yes Yes 已达开挖设 计循环数 N0 Yes N0 1、长管注浆施工 长管注浆施工是在隧道开挖土层接近饱和状态时，封闭工作面，进行长管预注 浆，采用超细水泥一水玻璃双液浆作为注浆材料，采用跟管钻机钻进成孔，下入 PC 塑料单向阀管和 PRC、PBH 双向密封注浆芯管进行后退式分段注浆。 注浆参数选择 注浆加固范围。隧道注浆加固范围采用拱部为开挖轮廓线外 3m。 注浆段长 12m 一循环，开挖段长 9m 一循环。 止浆墙厚度 300mm。 浆液扩散半径：l.5m。 水泥浆水灰比：0.8-1:1，水泥浆与水玻璃之比：1:1。外加剂掺量：1%。 注浆速度：3040L/min。 浆液凝胶时间：25-40s。 注浆终压：采用 0.32.0MPa，根据实际注浆止水效果进行调整。 注浆量：长管注浆采用分段后退式注浆，注浆量采用下式进行计算： Q=R2hn（1+） 式中 Q注浆量（m3） ；h注浆段长（m） ；R浆液扩散半径（m） ；n地层空隙 率；地层空隙充填率；浆液损失率，一般取 1030。 施工准备 封闭工作面：防止注浆施工过程中工作面冒浆，每循环开挖后应对工作面进 行喷混凝土封闭，厚度不小于 300mm。 施工材料准备：施工材料包括注浆管、闷盖、密封套等孔内注浆设备和注浆 用的超细水泥、水玻璃、缓凝剂等注浆材料。 配制浆液 超细水泥浆的配制。 a.根据预配制超细水泥浆的体积，按水灰比和缓凝剂掺量计算出所需要的水泥、 水和缓凝剂的用量。 b.根据用量，首先在容器中加入水和缓凝剂，强力搅拌，待缓凝剂充分溶解后， 加入超细水泥，强力搅拌，混合均匀。 水玻璃浆的配制 在浓水玻璃中加入水，边加水边搅拌，边用玻美计测试其浓度，到达所需要的 稀释浓度为止。施工中采用水玻璃浓度为 35Be。 超前探水 在确定实施前，钻 56 个超前水平钻孔以探明地下水发育情况；超前钻孔起点 在预测突水处以前 510m，其终点超过突水段 5m。 孔位布置 按照设计孔位，角度施做注浆孔，孔位由工作面向开挖方向呈辐射状，钻孔布 置成圆形圈。孔位布置见图 18，终孔交圈图见图 19 所示。 钻孔作业 图图 1919 深孔注浆终孔交圈图深孔注浆终孔交圈图 图图 1818 全断面深孔注浆孔布置示意图（单线隧道）全断面深孔注浆孔布置示意图（单线隧道） 首先穿破掌子面喷射混凝和上循环预留的止浆岩墙，然后进入含水地层。在钻 孔 过程中，地层软硬不均，施工中钻孔难度大，施工要求精度高。 为保证注浆加固质量，防止钻孔过程中大量砂水的涌出，因而要求在钻孔过程 中应严格按照操作工艺进行实施。 一次性钻头的安装首先在一次性钻头尾部涂沫黄油，并用适量的棉纱在四周缠 绕，然后将其装进套筒，用锤子敲紧。钻孔过程中，在任何情况下，都必须保证套 管始终处于顶紧状态，绝不允许后退。 安设注浆管 在确定套管内无阻塞物时，即可进行注浆管的安设工作。需注浆部位安放 SX- B 日型注浆管，不需注浆部位安设 SX-A 型注浆管，孔底安设下闷盖。 注浆管安放好后，在注浆管管口加上闷盖，以防止杂物进入。用顶杆顶紧注 浆管，缓慢地将套管拔出。 在套管拔出距孔口 3m 左右时，停止拔出，在该部位低压注浆。注浆结束后将 套管完全拔出，在距孔口 lm 左右用棉纱+水泥砂浆填充注浆管与钻孔之间的间隙。 孔口用速凝水泥砂浆抹平。 做好钻孔地质描述及注浆管的下管情况记录，以备注浆施工参考。 注浆作业 原则上采取钻一孔注一孔。 注浆方法。将带有花管和止浆塞的注浆芯管先插入注浆管孔底，接上注浆管 路向孔内注浆，每次注浆段长选择 0.6m，即第一段注浆完成后，将芯管后退 0.6m， 进行第二段注浆，如此下去，直到将整个注浆段完成。 钻孔、注浆顺序。合理地钻孔、注浆顺序可以保证注浆质量，了解地层状况， 减少注浆施工中的难度。在洞内长管钻孔、注浆施工中，宜采取由两端到中间，由 下到上的钻孔。 2、短管注浆施工 洞内长管注浆结束后，采取短管补充注浆，固结围岩，同时，起超前支护作用。 短管制作 短管采用 42mm3.5mm，长 4m 的焊接钢管加工制作。注浆管前端加工成圆锥 状并封死。花管部分长 1.7m，在花管段上间隔 20cm，按梅花型布设 46mm 的溢 浆孔。管尾采用两道 6mm 的圆形钢筋焊箍，其中一道用于连接注浆管路，另一道 绕上棉纱后，用于止浆。 注浆参数 注浆加固范围：3m 扩散半径：1.5mm 注浆速度：3040L/min；注浆终压： 0.5MPa1.5MPa；水泥浆水灰比：0.8-1:1，水泥浆与水玻璃之比：1:1；单孔注浆 量：按注浆量计算公式进行计算。 Q=R2hn（1+） 式中 二次注浆充填率，一般取 30-50；地层空隙充填率；浆液损失 率，一般取 1030。 短管布置 在开挖轮廓线周边和掌子面地层部分均布设注浆短管。注浆短管分序布设，以 防止串浆发生。 注浆施工 短管注浆浆材料仍采用水泥一水玻璃双液浆。其注浆工艺同于“小导管超前注 浆施工工法” ，注浆采取全管一次注浆。 3.2.43.2.4 结束标准和效果评定结束标准和效果评定 1、长管注浆单孔注浆量不得少于设计注浆量的 80 ；短孔注浆结束标准宜首 先按注浆压力达到注浆终压为止。 2、观察检查孔钻进过程中排出的岩粉中应有浆液的胶凝体，检查孔钻孔结束后， 将钻孔放置一段时间，观察检查孔中应没有涌水、涌砂现象。 3、注浆压力逐步升高、当达到设计终压并继续注浆 10min 以上，单孔注浆量与 设计注浆量大致相同,注浆结束时的进浆量, 一般在 2030L/min 以下。 4、检查孔:工作面预注浆每段按 15%控制,并检查量测孔内的涌水量。 5、预注浆及围岩注浆后，必须在分析资料的基础上进行注浆效果检查，可采取 钻孔取芯法对注浆效果进行检查；或进行压（抽）水试验,当检查孔的吸水量大于 1.0L/（minm）时，必须进行补充注浆；或采取连续测流量的方法，当所测流量小 于设计涌水量时，则注浆效果满足要求。注浆结束后注浆钻孔及检查孔应封填密实。 3.2.53.2.5 质量检验质量检验 1、对注浆过程中的各种记录资料进行综合分析，看注浆压力和注浆量变化是否 合理，是否达到设计要求。本设计要求加固后的土体承载力强度值不小于 0.5MPa。 加固体的渗透系数应小于 10(-6)cm/s。 2、检查孔应取岩芯，观察分析地层及浆液充填情况，并检查测量孔内涌水量及 测算加固体的渗透系数。检查孔应沿隧道周边和中心布置。 3、当注浆效果不能满足上述要求时，应进行补注浆，直到达到设计要求为止。 3.33.3 隧道开挖支护隧道开挖支护 3.3.1 开挖方法 隧道过荔园新村 5、7 号栋楼为单线 D 型断面，开挖断面尺寸（宽高） 65006876mm，开挖在全断面深孔注浆后进行，采用上、中、下短台阶法加临时仰 拱开挖，上、中台阶长度控制在 5-7m，中、下台阶长度控制在 3-5m，上断面采用人 工开挖，中下半断面采用小型挖掘机配合人工开挖，人工开挖边墙，循环进尺 0.6m。单线 D 型断面开挖方法见图 20、图 21。 3.3.2 施工步序 隧道施工步序见图 23。 上、中台阶距离 5- 7m 时，开挖中台阶 土方 焊连接筋、打设锁 脚锚杆、铺设钢筋 网片 架立格栅钢架 喷砼支护 锁脚锚杆注浆 下一循环施工 打设超前小导 管 开挖上台阶土 方 架立格栅钢架、临时仰 拱 焊连接筋、打设锁脚锚 杆、铺设钢筋网、回填 注浆管 喷砼支护 锁脚锚杆注浆，拱 部每 3m 及时回填 注浆 下一循环施工 测量放线中、下台阶距离 3- 5m 时，开挖下台阶 土方 架立格栅钢架 焊连接筋、埋回填 注浆管、铺设钢筋 网片 喷砼支护 下一循环施工 仰拱封闭成环 3- 5m，进行背后回填 注浆 图图 2121 单线单线 D D 型断面开挖剖面示意图型断面开挖剖面示意图图图 2020 单线单线 D D 型断面台阶法开挖示意图型断面台阶法开挖示意图 图图 2222 隧道施工步骤图隧道施工步骤图 3.3.3 岩石段开挖 仰拱 ZDK15+410 至现工作面仰拱段出露岩石，另上、中台阶出现孤石，出露岩 石为微风化花岗岩，岩石厚度约为 0.6-1.3m，岩石强度为 60Mpa，强度较高。本岩 石段隧道上方穿越荔园新村小区，为减少对荔园小区建筑物的扰动，岩石开挖采取 机械液压破拆和乳化炸药弱爆破两种方法。上台阶出现孤石采用机械劈裂开挖岩石， 中台阶和仰拱岩石采用弱爆破施工。 1、拱部岩石机械液压破拆 液压劈裂机破拆法，即“液压劈裂机+凿岩机+人工” 。操作工艺为： 根据剥离岩层或解体岩石的厚度、体积和断裂层，确定岩石破拆的方向和横 截面、凿孔深度、以及选取的劈裂枪的数量。 在横截面上用风动凿岩机凿深度为 500mm 的孔，凿孔的作业提前进行。 插入劈裂枪，依断裂层破拆。若破除岩石块太大，再凿眼破拆，用挖机装碴， 自卸车运输。 2、仰拱岩石弱爆破 爆破设计参数 由于隧道下穿荔园新村居民楼，对爆破震动特别敏感，因此建筑物的爆破振速 控制在 0.5cm/s 以内。单段最大起爆药量控制在 1.2Kg 以内。仰拱爆破设计参数见 表 02。 爆破设计参数表爆破设计参数表 表表 2 2 段别条数孔数单孔药量（Kg）单段药量（Kg）孔深（m） 1230.41.21.0 3230.41.21.0 5220.40.81.0 7230.41.21.0 9220.40.81.0 合计总药量 5.2 钻眼布置 仰拱钻眼布置图见图 23。 爆破安全操作注意事项 爆破施工是本工程安全控制重点之一，施工时必须严格按要求，严禁无组织、 无方案、无程序作业。 a 爆破时间：8:30-11:30，14:00-18:00。 b 加强爆破器材的运输、入库、发放、管理，设专职管理人员和警卫，制定保管 规程，建立领发台帐，定期进行帐物核对，加强库房守卫工作，确保火工品的安全 存放与运输，严禁爆破器材的流失。 c 爆破器材的存储量需严格控制，做到不超过当班用量，同时设好通讯电话、报 警装置和防火、防雷设施，严格按有关安全操作规程实施，确保加工及使用过程的 安全。 d 每次施爆均要有爆破工程师和爆破员在场，根据验收结果分配药量，并由爆破 员负责装药。作业中如遇雷雨，应立即停止爆破作业，所有人员撤至安全地点，夜 间禁止爆破作业。 e 安排专人负责起爆前鸣哨警示，督促所用人员离开施工现场撤至安全警戒区外， 该人员必须在确认所有人员离开后最后离开现场。 f 每循环爆破完成后，先通风 1520 分钟，吹净洞内烟尘，并由爆破安全员检 查处理完无瞎炮、残药、危石后，才通知其它作业人员进入工作面施工。 g 加强洞内通风防尘，改善施工作业环境，提高洞内作业安全度和职工的健康保 护标准。 h 做好瞎炮的处理，避免雷管流入社会。 图图 2323 仰拱钻眼布置图仰拱钻眼布置图 i 对欠挖部位要进行补炮或人工凿除，务必保证隧道初支的净空尺寸。 j 对已施作完成的初支结构要经常检查，若发现有开裂变形现象应及时通知现场 技术人员，以便尽快分析原因，研究处理方案。 K 第一爆破前后对地面及洞内监测，对比数据。爆破时，专人对爆破振速或声音 进行感受。 L 开挖过程中根据岩石揭露情况，及时调整参数，由总工程师负责报告监理审批。 3.3.4 管棚工作室开挖 管棚工作室长 8m，开挖轮廓线较标准断面大 1.1m，初支型式与标准断面支护型 式相同，工作面封堵采用工 18 工字钢加 8 钢筋网喷射混凝土，厚度 250mm。标准 断面与管棚工作室过渡段，采用一榀拱架直接过渡到位，管棚工作室剖面见图 24。 3.3.5 主要技术措施 开挖后，先对开挖面进行初喷 4cm 左右砼，然后立即安设格栅钢架。 在初期支护形成“闭合”结构前，为减少初期支护下沉量，每个台阶安装钢 拱架时，在其拱脚下垫碎石或方木，形成牢固基座，减少下沉量。 上台阶开挖时核心土的高度约 0.8m，及早安设临时仰拱，使上部及早封闭成 环，临时仰拱采用 18#工字钢直接与拱架焊接。 格栅安装好后及时施作锁脚锚管，施工时须加强锁脚锚管的质量，加强锚管 的注浆效果。 图图 2424 管棚工作室剖面图管棚工作室剖面图 钢架安设时严格控制格栅架立的“标高、中线、同步”偏差。现场测量放线 及时，并有利于现场钢架安装使用，以缩短格栅架立时间。 上下台阶总距离控制在 10