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地隧施工方案设计毕业论文目录第一章 工程概况1.1 工程概述21.2 工程地质水文2第二章 施工准备计划2.1 施工准备42.2 组织机构7第三章 总体施工方案3.1 循环作业时间及图表13第四章 施工方案、方法及工艺4. 1 施工方案184. 2 施工方法及工艺24 第五章 施工技术措施5.1 组织保证 565. 2 保证工程质量的技术措施56第六章 施工安全保证措施6.1 塌方预防处理及应急预案596.2 洞口工程安全措施616.3 洞内作业安全技术措施616.4 防火措施636.5 防雷击措施636.6 爆炸物品管理措施64第七章 环境保护及水土保持措施7.1 施工环保措施667.2 施工水土保持措施67第一章 工程概况1.1 工程概述新九燕山隧道位于陕西省延安市南川河与劳川河上游分水岭处的劳山川右岸黄土梁峁区，隧道于三十里铺一沟左侧进洞，下穿既有线西延铁路洪市沟二号隧道，再穿过九燕山分水岭从前黄土沟出洞，地面高程为1158m1335m。隧道进口基岩裸露，山坡表层冲沟发育，地表植被较发育。隧道最大埋深210m，一般埋深3480m国家级铁路，新建双线160Km/h（预留200Km/h条件）隧道，中活载客货共线电气化铁路。隧道起迄里程为DK514+049DK523+402，全长9353m，为双线长大隧道。隧道内轮廓按旅客列车行车速度200Km/h设计，轨面以上净空横断面积不小于80m2。该隧道地质条件复杂，施工难度大，是本标段和全线的控制性重点工程。 1.2 工程地质水文下穿既有西延铁路隧道段控制开挖和加强支护施工以及隧道出口端2100m长的级红粘土围岩施工。隧道除进口312.77m位于半径为2804.53m的曲线上，出口1725.09m位于半径为4004.53m的曲线上外，其余地段均位于直线上。洞身纵坡依次为长5901m 3及长2150m 7.5的连续上坡，出口为长1302m 3的下坡。隧道经过区出露主要地层为第四系全新统坡积砂质黄土、上更新统风积砂质黄土、中更新统风积黏质黄土、上第三系红粘土及侏罗系页岩夹砂岩，有9处滑坡，均位于隧道洞顶以上，对工程有一定的影响。特殊岩土为湿陷性黄土及膨胀土。隧道围岩由、级三种围岩级别组成，在隧道进出口黄土覆盖层埋深较浅处各有一段红粘土级围岩，其余洞段为级和级围岩，级围岩除有2100m长的红粘土外，其余均为页岩夹砂岩层，级围岩为微风化砂岩或页岩。隧道经过地区地震动峰值加速度值采用0.05g(相当于地震基本烈度六度)，地震动反映谱特征周期为0.35S。隧道经过地区地表水均为小支沟季节性流水，均受大气降水补给，水量随季节而变化；地下水类型主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。地下水主要赋存于土石分界地带或黄土层底部与古土壤层交接带，以层状裂隙潜水为主。隧道正常总涌水量121m3/d，最大总涌水量242m3/d。根据调查，新九燕山隧道地区气候属半干旱气候区，冬季寒冷，夏季炎热，四季明显。年平均气温9.7，极端最高温度39.7，极端最低温度-25.4，年平均降雨550mm，年平均蒸发量1585.9mm，平均相对湿度60%，年平均风速1.9m/s，最冷月平均气温-6.4，土壤最大冻结深度1m。新九燕山隧道为了满足施工总工期的要求，根据隧道地形、地质条件，结合施工和运营期间通风、排水、防灾及弃碴的需要，设计上共设了3座斜井作为辅助坑道，经现场工期计算，必须再增设一个斜井，方可在建设方要求的工期内完成全部施工任务。第二章 施工准备2.1 施工准备2.1.1施工便道以既有公路作为汽车运输主干道，往各工点均以引入线方式设置临时便道，引入线利用既有乡村道路作适当的加宽、加固处理或新修施工便道方式，各斜井施工便道均新建便道。施工便道标准：每300m设一个会车道，单车道，宽4.5m；弃碴便道标准：双车道，宽6.5m；采用片石垫层，泥结碎石路面，道路两侧设排水沟；施工便道经过软土地段，采取换填加固措施。主隧道进口便道要经过一条小河，计划设3-1.5m临时圆管涵通过。2.1.2施工供风、供水、供电用电动空压机组成高压风站集中供风，满足洞内钻眼、喷射混凝土及断面清理等施工用风。根据施工经验，在施工进口工作面配置4台20m3/min电动空压机，出口和斜井工作面配置3台20m3/min电动空压机，通过150mm钢管向工作面集中供风。本隧道所处地区气候干旱，水源较少，施工临时供水主要采用就近打井取水和就近拦截水沟水源。在各进洞口和斜井附近的山上修建高位水池，架设上、下水管道，用高扬程水泵抽水至山上的高压水池，再用100钢管从高压水池把高压水引入隧道内及洞口砼搅拌站，搅拌站修451.5m蓄水池蓄水。前期采用自发电施工，后期采用电网供电。为了保证不间断供电，在各洞口配备250kVA的柴油发电机组4台，组成800kVA的自备电站，设置S11-800KVA升压变压器1台，当主供线路停电时自备电站自动投入供洞内外全部施工、生活用电。风、水、电布设方案：动力线及照明线悬挂布置在左侧边墙壁，高压风水管及通风管悬挂布置右侧边墙壁，施工排水管路布置在掘进方向的内侧墙壁。 1.5通风管高压风管供水管照明线动力线1.5m2m 洞内管线布置示意图 2.1.3砼搅拌站本隧道混凝土需求较大，为减少用地面积、保证混凝土质量，结合道路、用电、用水、场地等实际情况，每个洞口附近设一个混凝土搅拌站，由两台750型强制式搅拌机组成，共设5个搅拌站，每个搅拌站配备混凝土罐车3台。喷射砼采用500型强制式搅拌机拌合。2.1.4钢结构加工厂隧道工点就近布设钢结构加工厂，进行结构物钢筋、型钢等的批量加工。钢结构加工厂均采用混凝土地面、砖木结构，彩钢瓦屋顶，四周做好独立完整的排水系统。2.1.5碴场设置本隧道总共弃碴120万方，共设6个弃碴场。碴堆坡脚设浆砌片石挡墙，碴顶原状土复垦，坡面绿化；弃碴挡墙下游10m范围地表采用浆砌片石铺砌，防止地表水冲刷挡墙基础。2.1.6生产、生活用房办公、生活房屋采用彩钢活动房,为节约用地，按一层或两层修建，居住房屋按每人4m2计，共计1110m2；生产房屋采用砖木结构。每个洞口新建生活及办公用房1100m2,生产用房637m2，占地3500m2。 每个隧道口建1个试验站，在中心试验室的统一领导下负责本隧道的试验工作。炸药库采用砖混结构，炸药、雷管库分开建，其安全距离满足相关规定，选择离工地200m以外的隐蔽地点，并安装避雷装置。雷管、炸药库布设报当地公安部门审批后实施。2.2 组织机构2.2.1施工组织机构施工组织机构图中铁二十一局集团包西铁路陕西段工程指挥部第三项目部第四项目部综合办公室工程部计划部保障部财务部综合办公室工程部安质部安质部计划部保障部财务部隧道一队 隧道三队隧道四队隧道五队隧道六队隧道二队2.2.2主要施工机械设备为确保工期和质量，根据本隧道工程内容和特点，配置性能良好、配套完善、数量充足的隧道施工机械设备，六个施工队总共配备的主要施工机械设备详见主要施工机械、设备表。主要施工机械、设备表序号设备名称规格或型号数量产地额定功率生产能力备注1凿岩台架多功能10自制全/半断面2气腿式风动凿岩机YT-28100天水3.5m3/min64J3煤电钻YD3030沈阳2.5kW440J4风 镐G1040沈阳20L/s43J5挖掘机PC200-51080kW0.8m36侧卸装载机ZL50C10柳州156kW3m37自卸汽车3615t8电动空压机4L20/824咸阳120kW20m3/min9内燃空压机VY206无锡20m3/min10轴流通风机TZ-1006咸阳255KW11管棚钻机PG1156108mm12灰浆搅拌机31012吉林13双液注浆泵2TG-60/21012锦州14锚杆钻机BOLTEC LD30南京15砂浆锚杆注浆机NZ-130A12成都16喷锚台架多功能6自制全/半断面17砼湿喷机GSP-C12河南7.5kW7m3/h18钢筋加工设备GQ-40/GW40A6渭南8kW640mm19弯轨机床多功能6自制20交流电焊机BX-40036上海30kVA21砼自动计量砼搅拌站HZS606山东37kW60m3/h22强制式砼搅拌机JS75012山东19kW25m3/h23砼配料机PLD12006山东24装 载 机ZLG40E6柳州82kW1.5m3/h25砼搅拌运输车JC612陕西8m326自卸汽车东风310112十堰5t/4m327砼输送泵HBT606湖北75kW60m3/h28仰拱栈桥10自制9m29防水板铺挂作业台架10自制6m30防水板热合焊机ZDR-21024常州31衬砌台车液压10广汉12m32木工机床多用6渭南2.2kW33插入式振捣器ZX-6036沈阳1.3kW9kN34附着式振捣器ZF22120沈阳2.2kW6.3kN35双吸离心泵8SH-68西安100kW180m3/h,100m36单吸离心泵IS100-65-31512西安52kW100m3/h,125m37潜 水 泵QX10-65/2-436浙江4kW10m3/h,65m38汽车起重机QY-166徐州154kW16t39洒水车S5.66十堰5t40变压器S11-8006保定800KVA41内燃发电机250GF24福州250KW第三章 总体施工方案3.1 循环作业时间及图表3.1.1各工序工作循环时间安排（1）级石质围岩施工作业循环安排级石质围岩采用双侧壁导坑法进行施工，按每15h一个循环作业进行安排。每循环进尺1.2米,按每月工作26天计，每月进尺51米,其掘进支护施工循环见级围岩循环作业图；施工作业时，在不相互冲突的前提下，安排工序的相互衔接作业。（2）级石质围岩开挖循环时间级石质围岩采用台阶法施工，钻孔深度2.8m，循环进尺约2.5m。开挖石碴采用挖掘装载机装车，自卸汽车运输。开挖完成后立即安排支护施工。超前地质预报及注浆机动5.0 h左侧上部开挖、出碴3.5h测量放样0.5h左侧下部开挖、出碴3.5h右侧上部开挖、出碴3.5h右侧下部开挖、出碴3.5h左侧底部开挖、出碴1.5h右侧底部开挖、出碴1.5h监控量测0.5h钢架、喷锚支护及临时支护3h左侧底部钢架、喷锚支护1h钢架、喷锚支护及临时支护3h右侧底部钢架、喷锚支护1h中上部开挖、出碴3.5h中下部开挖、出碴2.5h右侧底部开挖、出碴2.5h钢架、喷锚支护及临时支护2h右侧底部钢架、喷锚支护1h级围岩循环作业图（15h）a.每循环时间：16h；b.每天循环：24h/16h/循环=1.5个；c.每天开挖进度：2.5循环1.5循环=3.7m；d.每月开挖进度，按每月实工作27天（考虑3机械检修等时间影响），故每月开挖进度3.7m/天27天=100m。级围岩开挖作业循环时间表工 序时间(min)循环时间（min）120240360480600720840960测量放样30上（下）台阶爆破开挖300通风排烟30初喷砼90钢架、锚杆、复喷砼270出碴240级围岩红粘土地段开挖循环时间级围岩红粘土地段采用环形开挖预留核心土法施工，循环进尺为1.3m（钢架间距为1.2m），开挖完成后立即进行支护施工。a.每循环时间：12h；b.每天循环：24h/12h/循环=2个；c.每天开挖进度：2.0m/循环1.3循环=2.6m；d.每月开挖进度，按每月实工作27天（考虑3天机械检修等时间影响），故每月开挖进度2.6m/天27天=70m。级围岩开挖作业循环时间表（红粘土段）工 序时间(min)循环时间（min）90180270360450540630720测量放样30上（下）台阶机械人工开挖240通 风30初喷砼70钢架、锚杆、复喷砼190出碴160（3）级围岩开挖与支护工作循环时间计算每循环时间：12.83h；每天循环：24h/12.83h/循环=1.87个；每天开挖进度：2.6m/循环1.87循环=4.86 m；每月开挖进度，按每月实工作27天（考虑3天机械检修等时间影响），故每月开挖进度4.86 m/天27天=131m。正洞级围岩掘进循环时间表工 序时间(min)循环时间（min）75150225300375450525600675750825900测量放样30钻孔190爆破100通风排烟35清危初喷砼45出碴260初期支护110(4)衬砌混凝土工作循环时间计算本隧道正洞为复合式衬砌断面，各隧道队二次衬砌计划各采用1台12m长的整体液压衬砌台车；输送泵浇筑混凝土，考虑到隧道内混凝土的养护温度条件较好，养护3天后即可达到设计拆模强度，因此复合式衬砌按3天一循环安排施工，每天平均进尺为4m。复合式衬砌各工序工作循环时间计算表项目工序名称循环时间（h）备 注 防水板施工净空测量，台架就位1含排水盲管埋设固定，防水板铺设工序对衬砌作业影响较小，只需领先衬砌工序一个循环即可。其施工时间可与二次衬砌平行作业，不占用二次衬砌施工时间喷层清理与修补2防水板铺挂6小 计9混凝土衬砌测量放线1折合3天衬砌一个循环，施工中可根据衬砌与开挖工作面的距离，适当进行调整。模板台车就位5浇灌混凝土12养 护48拆 模6小 计72第四章 施工方案、方法及工艺4.1 施工方案4.1.1隧道施工总原则隧道施工按照“新奥法”原理，遵循“先探后挖、支护在先”的原则，坚持“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”的原则稳步前进。管超前在级围岩地段隧道开挖之前，施做42mm超前小导管注浆加固掌子面围岩。严注浆在软弱地层、地质断层、富水地段中根据施工需要，压注水泥浆液，以改善围岩的物理力学性能，提高围岩的自稳能力，确保开挖过程中及开挖后、支护前的围岩稳定，防止出现突水突泥。短进尺控制开挖进尺，减小超前支护承载跨度，加快喷混凝土的封闭速度，减少掌子面暴露时间，确保掌子面的稳定。减少因爆破装药量多而导致对围岩产生过大扰动。弱爆破采用可靠的开挖方式，如微震控制爆破的方法，减少装药量，以减少施工对围岩的扰动，以便充分利用围岩的自身强度，确保安全高效。强支护采用径向砂浆锚杆加强围岩的整体性等措施，以提高围岩的自身承载力，采用型钢钢架、钢筋网、喷射砼，增强支护结构的强度，以达到控制围岩变形量在规定范围内。早封闭开挖结束立即进行初喷混凝土封闭开挖面，并用已预先制做好的型钢钢架对围岩进行支撑，特殊地段加强支护结构，及早使支护结构封闭成环，使隧道开挖后能够在围岩自稳时间内以最快的速度完成，达到对围岩的保护，合理调节上下台阶长度，使支护结构能够快速形成封闭环。勤量测加强监控量测工作，全过程监控隧道围岩变化，以信息化技术指导施工，保证结构施工安全。4.1.2隧道开挖方法级围岩采用台阶法施工；级石质围岩采用台阶法，必要时采用短台阶法施工；、级红粘土围岩采用环形开挖预留核心土法；下穿既有西延铁路隧道段采用双侧壁导坑法施工。洞口进洞时设置108大管棚超前支护。本隧道除出口段为红粘土地层外其余主要为页岩夹砂岩区域、级围岩，地质情况相对较差，遇到破碎带及其他不良地质时，可根据实际情况，选择不同的超前加固措施加强支护。4.1.3隧道通风、排水与用电方案4.1.3.1隧道通风1、通风、排尘方式隧道采用压入式通风，分别通过正洞和斜井进行独头压入式通风；用直径1500mm的拉锁式软风管（拐弯处用刚性风管），并辅以射流风机辅助通风。同时采取水幕降尘、高压射流器辅助通风，柴油机车辆净化掺XS30-30高效柴油添加剂等纵合治理措施，使洞内空气清新。爆破后和装碴时会产生许多粉尘，为了保护工人身体健康，把粉尘含量降低到规定范围内。隧道爆破时采用湿炮泥，以降低粉尘；装碴时洒水喷水，采用水幕法降尘。2、通风计算通风机配置计算如下:（1）、按洞内同一时间内工作人数(最多)计算:Q=3km (m3/min) 式中 :3-每人每分钟供应的新空气标准为:3m3/min k-风量备用系数:一般为1-1.25,取1.20; m-同一时间内洞内工作人数,按最多平均80人 即Q=3*1.2*80=288m3/min3、按爆破工作量确定风量 按煤矿安全生产现试行规程规定：每公斤炸药供风量不得小于每分钟25m3。按新九燕山隧道标准断面130m3/m。循环进尺1.5m，单位体积耗药量每立方0.6公斤计，即25*130*1.5*0.6=2925m3/min。 按洞内同一时间内爆破使用最多炸药量计算风量（Q）：Q=5Ab/t（m3/min） 式中 A-同时爆炸的炸药消耗量（kg），取A=117kg； b-一公斤炸药爆破所构成的一氧化碳体积（L），计算取b=40L； t-通风时间取45min 即Q=5*117*40/45=520m3/min 按照爆破后稀释CO至许可最高浓度的计算公式：Q=5/6*10*A*K/t*60（m3/min） 式中 A-同时爆炸的炸药消耗量（kg），取A=117kg； K-风量备用系数，K=1.10； t-通风时间取45min 即Q=500*117*1.1/45=1430m3/min4、按最小风速计算Q=V*S*60 （m3/min）式中 V-洞内允许最小风速（m/s）取V=0.15 S-最大断面积 S=130m2/m 即Q=0.15*130*60=1170m3/min通过上述1、2、3各项计算结果进行比较，拟采用按爆破工作量确定风量，设置各个洞口通风机，即每分钟最多需要风量为2925m3/min；按照目前所使用柔性胶皮风管，延伸长度平均2000m考虑，风管直径1500mm，不考虑各项风摩阻力，参照百米风袋最大漏风率2考虑，现所需要风量为2925*1.4=4095m3/min。参照一台110KW天津产的93-1型通风机供风量为2500m3/min使用说明，即各个洞口暂拟定安设2台110KW通风机串联后供风量为2*2500=5000m3/min，可满足各个洞内施工通风要求。5、通风管防漏技术措施 （1）选购优质软风管，每节通风管长50m以减少接头，连接头为拉链式，每处连接头用通风管布覆盖5060cm长，并用胶粘合密贴，以实现防止漏风。 （2）成立专职的施工通风管管理小组，24小时不间断的对通风情况进行检查，发现漏风及时修补。 （3）严禁对通风管进行挂刺，各种机械司机要提高保护通风管意识。 （4）每道伸一节风管时，必须用肥皂水涂刷通风管壁上，进行通风检查观察是否有气泡，若有应及时更换或涂刷胶粘补。 （5）对风管漏风的处理：吊环鼻漏处理，将吊环鼻入风管内的毛碴剪掉，沿风管内脊涂胶粘补；针眼漏风处理，将风管筒翻过来，除去灰尘，清洗干净晾干，涂胶粘补。4.1.4.2 隧道排水洞内排水为反坡排水时，采用集水坑分段收集，逐级抽排的方式排出。掌子面排水采用潜水泵抽到集水坑，集水坑设置污水泵。顺坡施工时，沿洞内两侧排水沟顺坡排出。排往污水站沉淀处理后排入自然沟渠。 （1）顺坡排水为及时排除洞内水，保持洞内干燥，将洞内积水排至侧沟，分别在隧道两侧各设0.4m0.2m的排水侧沟，顺坡排水至洞外污水处理池中。 （2）反坡排水拟采用高扬程大流量分段逐级接力机械抽排方式。洞内路面设横坡，一侧设0.4m0.2m的纵向排水沟，正洞间距300m、斜井间距50m设一临时集水井，集水井的大小和间距根据地下水渗流情况适当调整。当掌子面处积水较多时采用多台小型移动潜水泵将积水抽至附近水箱式移动水仓(容量46m3)内，再由潜污泵抽至下一级泵站水仓，如此接力抽至洞外污水处理厂。 （3）污水处理洞内施工排放的污水经污水处理场沉淀过滤和净化合格后排放。滤渣由自卸车运至指定地点堆弃。4.1.4.3洞内管线总体布置洞内布置管线主要有：动力线、照明线、高压水管、通风管、高压风管。洞内风、水管与电力线路分别布置在洞身两侧墙壁，施工排水管路考虑施工方便布置在两侧墙脚部位，施工通风管路悬吊于拱顶。洞内管线布置详见洞内管线布置示意图。1.5m通风管高压风管供水管照明线动力线1.5m2m洞内管线布置示意图4.1.5喷锚支护及注浆锚喷支护的关键控制点是混凝土喷射工艺、喷射设备的选型、锚杆设备的选型、成孔工艺及支护时机的把握等。本隧道设计均为复合式衬砌，为提高初期支护的质量，拟在每个工作面配备1台灵活方便的机械手和2台喷射机，以便及时进行锚喷支护。喷射混凝土采用湿喷工艺，降低粉尘；配备1台锚杆台车和1台锚喷多功能台架。支护时机以安全及时、减少施工干扰为原则，特别是在破碎带等不良地质地段要尽早支护。注浆的关键控制点是注浆参数、注浆密实度和注浆效果检查，为有效控制注浆量、注浆压力等，在施工中计划使用智能化注浆系统，通过实时控制注浆参数和注浆泵的现场调控系统，提高注浆的质量、效率和可靠性。4.1.6 防排水施工采用“以堵为主，限量排放”的原则，富水地段通过超前帷幕注浆，降低围岩的渗透系数，从而减小地下水渗出，同时二次衬砌采用内掺HE型抗裂高效防水剂抗渗等级不得小于P8的防水混凝土；隧道一般地段的防排水按照“以堵为主，防、截、排、堵相结合，因地制宜、综合治理”的原则进行。通过系统治理，达到隧道不渗不漏无湿渍的防水目标。防水板质量检查：防水板铺设应均匀连续，搭接部位采用双焊缝，中间留出空隙以便充气检查。钢筋绑扎时要对防水层进行防护，所有靠防水板一侧钢筋弯钩及绑扎铁丝接口应设在背离防水板一侧。富水地段防水处理：对成股向外涌水地段，根据水量的大小，采取埋设多根大直径塑料管来取代软式透水管，采取模喷混凝土来代替施作喷锚支护；在淋水地段，防水板打湿后，焊缝质量难以保证，因此，预铺一层防水板引水，然后再按设计铺设防水板。4.1.7 混凝土衬砌正洞洞身衬砌的每个工作面均配备1台长12m的自行式全液压衬砌台车和2台仰拱栈桥。衬砌台车在工序上形成挂防水板、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护一条流水线。隧道洞身二次衬砌均在初期支护收敛变形趋于稳定后施作，采用混凝土输送泵配合自行式液压模板台车全断面施工，洞外设混凝土自动计量拌和站集中生产，采用二次搅拌，以满足高性能混凝土的要求和耐久性要求，混凝土运输车运送混凝土至施工现场，由混凝土输送泵压入模板内，插入式振捣棒配合台车所挂附着式振捣器捣固。4.2施工方法及工艺4.2.1洞口工程隧道进出口及斜井段地质条件差，大多为新、老黄土覆盖层，埋深浅，结构松散，采用中隔壁法或双侧壁导坑法开挖，超前长管棚支护，格栅钢架加强，以确保安全进洞。洞口土石方开挖前，先清除边仰坡上的浮土、危石，做好边仰坡的截排水天沟，将地表水、边仰坡积水引离洞口，以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。洞口开挖由外向里，从上至下分层分段开挖。为进洞施工方便，洞口5m范围土石方先开挖至上断面设计标高，作为进洞施工平台。边仰坡开挖后及时进行洞口边仰坡防护，以防围岩风化，雨水渗透而滑塌。边仰坡防护采用打锚杆、挂钢筋网、喷混凝土或浆砌片石进行防护。隧道进出口均采用翼墙式洞门，在进洞施工正常后，适时安排洞门施工，洞门采用钢筋混凝土整体浇筑，浇筑采用钢管搭设脚手架，大块钢模板并结合本标段洞门形式定制加工足够数量的异形模板，泵送混凝土浇筑。4.2.2大管棚超前支护本隧道洞口地段地质条件较差，在隧道洞口处设置一环30m的大管棚进行超前支护。大管棚长30m，采用厚度为6mm的108热轧无缝钢管加工而成，环向间距为30cm，管内填筑M20水泥砂浆。超前大管棚注浆施工工艺见超前大管棚注浆施工工艺框图。准备工作1、制作钢花管2、制作导向墙钻 孔清 孔顶进钢管棚清 孔结 束压力流量达到要求注浆管路检查注 浆拌 浆制作导向墙：施工时先作砼导向墙，导向墙内设置两榀工字钢拱架，焊好纵向连接，并注意预留保护层；同时导向墙内要预埋导向管，导向管采用114mm钢管。钢花管制作：钢花管上钻注浆孔，孔径为1016mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm，编号为双号的管不钻孔。钻孔及清孔：采用脚手架搭设管棚钻孔作业平台；以导向墙内留的孔口管定位、定向，严格控制钻孔上抬量和角度；选用管棚钻机风动干钻法钻进成孔，风动冲击回旋钻头直径、钻压、转速、风量、风压等钻进参数应满足施工需要。顶管：钻孔检测合格后，将钢管连续接长，用钻机旋转顶进将其装入孔内，钢管采用丝扣连接，采用114mm丝扣。为使钢管接头错开，第一节管采用3m和6m交替布置，编号为奇数的第一节管采用3m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管。钢管用钻机顶进，单号孔顶进有孔花钢管，双号孔顶进无孔钢管。如遇故障，需清孔后再将钢管插入。注浆作业：采用全孔压入式向大管棚内压注水泥砂浆，用注浆泵按先下后上，先稀后浓的原则注浆。注浆量由压力控制，注浆初压0.51.0MPa，终压2.0MPa。达到结束标注后，停止注浆。注浆完成后及时清除管内浆液，并用M20水泥沙浆或C20砼紧密充填，增强管棚的刚度和强度。4.2.3小导管超前支护超前小导管采用42无缝钢管制作，管长采用3.5m（预留止浆段不小于0.3cm），导管加工在现场专业车间进行，其注浆孔采用钻床成孔，先将导管一端做成尖形，另一端加焊6管箍，并经质检人员检验合格方可交付使用。小导管钻孔前，先进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，钻孔严格按放样进行，避免造成串孔，影响注浆效果。孔位外插角度符合设计要求。钻孔完成后，先用高压风（或水）清孔，然后进行注浆施工。根据设计采用压注水泥砂浆进行围岩加固，必要时在施工中对富水地段采用水泥-水玻璃双液浆进行围岩加固。注浆压力控制在0.51.0Mpa。注浆前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、阀门等进行认真检查，如有破损予以更换，不好用的接头、阀门不使用，防止注浆时在较高压力下发生脱扣。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，再用台车把顶管顶入孔内。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。注浆作业完毕后，对所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等认真清洗干净，收好后撤出洞外，并定期进行检查、保养，保证其处于良好状态，以备下段注浆使用。拌浆准备工作封 闭工作面制 作钢插管安 装钢插管钻 孔注浆联接管路及密封管口机具设备检查压水检查达到要求压力流量达到要求结 束否否是超前小导管注浆施工工艺流程图4.2.4洞身开挖4.2.4.1正洞开挖隧道红粘土地段采用人工配合机械用环形开挖预留核心土法进行开挖，岩石地段采用钻爆法进行施工。级围岩采用台阶法施工；级围岩采用台阶法，必要时采用短台阶法施工；级围岩及下穿既有西延铁路隧道段采用中隔壁法或双侧壁导坑法施工。双侧壁导坑法整个断面分为7块开挖，第一步挖左侧导洞部，第二步挖右侧导洞部；第三步依次从上至下开挖中间的部；纵向台阶长34m，左右侧壁导坑错开57m。初期支护随开挖紧跟进行，及时封闭成环。施作超前支护左侧壁导坑分部开挖、支初期支护和临时支护右侧壁导坑开挖、支初期支护和临时支护支初期支护封闭成环自移动栈桥灌注仰拱防水及二衬混凝土施工中部核心分部开挖双侧壁导坑法施工工艺框图（2）中隔壁法中隔壁法施工是指开挖与支护施工通过中隔壁将大断面分成“C”和“D”部两个小洞室分别施工，“C”部洞室超前开挖与支护，开挖采用上下短台阶法施工，上台阶开挖完毕后立即对“C”部上半部进行包括中隔壁在内的初期支护，打锚杆，支撑钢架，架设钢筋网，喷射混凝土， “C”部上半部初期支护施工完毕后对“C”部下半部进行开挖与支护，施工方法同上半部相同。“D”部开挖与支护施工，在“C” 部超前开挖与支护完成后进行，同样“D”部开挖亦采取上下短小台阶法开挖，超前开挖与支护同“C”部相同，施工完毕后，整个隧道断面将形成一个完整封闭的临时支撑体系。为不影响二次衬砌，“C”部和“D”部错开的距离不宜过长，一般保持在6米左右，“D”部和仰拱施工错开的距离为610米。待围岩变形基本稳定后，在支护变形观测指导下，用火焰切割法逐段拆除内壁钢支撑，立即铺设防水板、浇筑仰拱及填充，全断面浇筑拱墙砼，尽早进行二衬封闭成环。中隔壁法施工工序示意图（3）台阶法台阶法开挖采用人工风枪配合简易钻孔台架钻孔。为了保证开挖轮廓圆顺，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，采用光面爆破。台阶法施工工艺流程见级围岩台阶法施工工艺流程图。台阶法施工工艺流程图 （4）钻爆作业隧道掘进采用风枪钻孔，人工装药。为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，爆破采用分段微差起爆，周边眼用光面爆破技术。一般炮眼采用32mm2#岩石硝铵炸药，有水地段选用35mm防水乳化炸药；周边眼采用25的小药卷，并采用导爆索绑小药卷不偶合装药的空气间隔不连续装药结构。隧道爆破采用梅花型中空孔垂直掏槽，采用塑料导爆管和非电毫秒雷管起爆系统。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如开挖光面爆破参数表条件出现变化需要变更设计时，由专业爆破工程师修改设计。钻眼前测设出开挖断面中线，水平线和断面轮廓线，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后才可钻眼。钻眼符合以下要求：按照炮眼布置图正确钻孔；掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm；辅助眼深度、角度按设计施工，眼口排距，行距误差均不得大于10cm；周边眼布置在设计断面轮廓线上，保持向外35的外插角，允许沿轮廓线调整，其误差不大于5cm。内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈眼与周边眼以相同的斜率钻眼；当开挖面凸凹面较大时，按实际情况，调整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼和底眼外）眼底在同一垂直面上。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，才能装药起爆。装药分片分组，严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量、雷管段别“对号入座”。装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药的炮眼均堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度不宜小于30cm,连线要仔细，连完线后要检查有无漏连现象。上下台阶法开挖钻爆设计见以下图表。上断面装药参数汇总表：项目炮眼名称炮眼非电豪秒雷管单孔装药量（kg）小计（kg）编号数量深度数量段别个m个中空眼023.0掏槽眼163.061212扩槽眼352.8530.94.5掘进眼572.8751.510.5掘进眼692.8961.513.5内圈眼7132.81370.911.7周边眼8302.83080.5215.6底板眼9123.01291.6519.8总计848288下断面装药参数汇总表： 项目炮眼名称炮眼非电豪秒雷管单孔装药量（kg）小计（kg）编号数量深度数量段别个m个掘进眼192.8911.513.5掘进眼3102.81031.515掘进眼592.8951.513.5掘进眼6102.81061.515内圈眼782.8871.058.4周边眼8162.81680.528.32底板眼9113.01191.6518总计737392光面爆破周边眼装药结构见下图： 4.2.4.2斜井开挖斜井级围岩根据实际情况采用全断面开挖。级围岩采用台阶法开挖。斜井级围岩全断面法施工工序见斜井级围岩全断面法施工工序示意图、斜井级围岩台阶法施工工序见斜井级围岩台阶法施工工序示意图。11-全断面光面爆破开挖；-初期支护；系统锚杆斜井级围岩断面法施工工序示意图级围岩全断面法开挖:施工工艺见斜井级全断面法施工工艺框图。施工准备钻 孔1全断面光面爆破开挖出 碴喷锚支护下一循环斜井级全断面法施工工艺框图斜井级围岩岩石洞身段采用全断面光面爆破施工，开挖采用风动凿岩机配合简易钻孔台架钻孔，人工装药。黄土洞身段采用机械开挖。采用装载机装碴，自卸汽车出碴。采用锚网喷初期支护。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。围岩稳定性好时复喷混凝土作业与钻爆作业拉开距离平行作业。级围岩台阶法开挖:施工工艺见斜井级围岩台阶法开挖施工工艺框图。施工准备超前支护上半断面开挖拱部喷第一遍砼立拱部钢架、挂网、打锚杆喷第二遍砼下半断面开挖两侧边墙初期支护铺 底全断面衬砌斜井级围岩台阶法开挖施工工艺框图 斜井级围岩地段台阶法开挖：上断面领先下断面610m，采用人工风镐配合小型挖掘机作业。采用超前锚杆或小导管进行超前支护，锚网喷初期支护，格栅钢架进行加强支护。4.2.5钢架施工型钢钢架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷砼之后进行，与定位锚杆联接。钢架间设纵向连接筋，钢架间用喷砼填平。钢架拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时要用喷砼填补。(1)现场制作加工型钢钢架按设计要求预先在洞外型钢加工场加工成型。先将加工场地用C15砼硬化，按设计放出1：1的加工大样。放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。将型钢冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。钢架加工后进行试拼，允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；钢架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接，螺栓孔眼中心间距误差不超过0.5cm；钢架平放时，平面翘曲小于2cm。(2)钢架安装为保证钢架能架设在稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.150.2m原地基，架立钢架时挖槽就位，软弱围岩地段在钢架基脚处设24根锁脚锚杆并垫槽钢以增加基底承载力。钢架平面垂直于隧道中线，倾斜度在2以内。钢架横向和高程偏差为5cm。钢架按设计位置和间距安设，每榀钢架间距允许偏差为10cm，在安设过程中，当钢架和围岩之间有较大间隙时设骑马垫块，钢架与围岩（或垫块）之间的间隙不大于50mm。为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆联接在一起。沿钢架设直径为22mm的纵向连接钢筋，连接筋