分水岭隧道洞身开挖施工方案.docx

湖北宜都至来凤高速公路鹤峰（容美）至宣恩（当阳坪）段第TJ-3标分水岭隧道洞身开挖施工方案（YK72+600YK84+100）编制： 复核： 审批： 中铁十五局集团宣鹤高速TJ-3标项目经理部二一六年十月 目 录第一章、编制说明1一、编制依据1二、编制原则1三、编制范围1第二章、工程简介2一、工程概况2二、技术标准5三、自然条件63.1、地理位置63.2、气象条件63.3、水文条件7四、工程地质条件74.1、地理位置及交通条件74.2、地形地貌84.3、地层岩性84.4、地质构造84.5、地表水及地下水84.6、地震烈度8第三章、施工准备9一、技术准备9二、组织准备9三、临建设施10四、施工安排124.1、作业队伍124.2、进度计划12第四章、施工方案12一、总体施工方案12二、开挖方法142.1 环形开挖预留核心土法142.2 台阶法开挖162.3 全断面开挖182.4 仰拱及仰拱填充203、初期支护214、拱架安装235、喷射混凝土265.1 喷射混凝土准备工作275.2 喷射混凝土工艺流程276、钢筋网制作安装29五、爆破设计305.1、钻爆作业施工的一般方法305.2、爆破器材的性能和规格325.3、预裂爆破作业345.4、隧道爆破参数设计34第五章、施工保证措施38一、质量保证措施381.1、质量保证体系381.2、质量管理职责381.3、保证工程质量的技术管理措施391.4、保证施工工艺质量措施391.5、隧道超欠挖控制措施401.6、隧道工程施工质量监控重点41二、安全保证措施412.1、安全保证体系412.2、坍塌的预防措施432.3、塌方处理措施432.4、爆破安全防护措施44三、应急预案453.1、应急工作小组453.2、应急救援组织机构和职责463.3、应急救援通信方式473.4、应急救援方式及过程47四、文明施工保证措施504.1、施工现场布置及场容场貌504.2、现场标示牌504.3、管理人员挂牌上岗514.4、现场材料514.5、机械设备514.6、管线布置51湖北宜都至来凤高速公路鹤峰（容美）至宣恩（当阳坪）段第TJ-3标隧道洞身初期支护施工方案（YK72+600YK84+100）编制： 复核： 审批： 中铁十五局集团宣鹤高速TJ-3标项目经理部二一六年十月湖北省宣鹤高速TJ-3标项目部 分水岭隧道洞身开挖施工方案分水岭隧道洞身开挖施工方案第一章、编制说明一、编制依据1、公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)；2、公路隧道施工技术细则（JTG/T F60-2009）；3、公路工程技术标准(JTG B01-2003)；4、公路工程施工安全技术规范(JTG F90-2015)；5、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)；6、湖北省高速公路建设标准化管理指南（隧道工程）7、湖北省宣鹤高速公路TJ-3标两阶段施工图设计8、现场调查资料及本单位施工技术、装备能力和施工经验9、本工程所涉及的地方、国家有关政策和法规二、编制原则严格遵守国家、交通部关于高速公路基本建设的法律、法规、政策和管理办法。严格执行国家、交通部现行的设计和施工规范、标准、暂行规定、操作规程和工程质量验收标准，以及建设单位颁布的有关公路施工的各项规定和管理办法、操作规程等。严格执行湖北省鹤峰高速公路招标设计文件、技术规范与文件及其它招标资料等。制定切实可行的措施，确保施工质量、安全、工期、环境保护和水土保持等达到国家有关法律、法规和建设单位的要求。明确宣鹤高速第三合同段分水岭隧道洞身开挖施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范分水岭隧道洞身开挖施工作业。三、编制范围根据湖北宜都至来凤高速公路鹤峰（容美）至宣恩（当阳坪）段TJ03标工程项目的合同文件的规定编制此方案，本方案适用于分水岭隧道洞身施工方案。第二章、工程简介一、工程概况本标段（TJ-3）起讫里程为YK72+670-YK84+100，短链0.313m，全长11.43Km，主要内容为：路基、桥涵、隧道工程，其中分水岭隧道左线起讫里程ZK74+598-ZK79+170，左线隧道长度4572m，右线隧道起讫里程YK74+635-YK79+198，左线隧道长度4563m，左右线为双线四车道高速公路。隧道左线围岩级别划分表 起讫桩号分段长度m围岩名称饱和抗压强度RcMPa岩体完整系数Kv修正系数围岩基本质量指标 BQ/BQ确定围岩级别影响因素状态或关系说明ZK74+600ZK74+61414强中风化砂岩-250较软岩，岩体极破碎，节理裂隙极发育，自稳性较差ZK74+614ZK74+760146微风化砂岩26.830.45282/282较软岩，岩体破碎，自稳性一般ZK74+760ZK74+85898微风化泥岩4.190.37195/195极软岩，遇水易软化，自稳性较差ZK74+858ZK74+88022中风化灰岩47.130.51359/339较硬岩，岩体破碎，自稳性一般ZK74+880ZK74+986106中风化砂岩31.780.68356/346较软岩较硬岩，岩体破碎，自稳性一般ZK74+986ZK75+04862微风化泥岩4.190.48222/182软岩，电阻率异常，自稳性较差ZK75+048ZK75+710662微风化砂岩31.780.48356/346较软岩夹较硬岩，岩体较破碎，自稳性一般ZK75+710ZK76+086376微风化砂岩21.780.72366/356较硬岩，岩体较完整，自稳性较好，地下水较发育ZK76+086ZK76+650564微风化泥灰岩25.60.59314/294较软岩，岩体破碎，自稳定性较差，点滴状出水ZK76+650ZK77+060410微风化砂岩31.780.72366/356较硬岩，岩体较完整，自稳性较好，点滴状出水ZK77+060ZK77+485425微风化砂岩22.420.69-330/310较软岩，较破碎，自稳性一般，易掉块，地下水发育ZK77+485ZK77+600115微风化灰岩30.850.28272/252较硬岩，较完整，自稳性一般，洞壁潮湿ZK77+600ZK77+62828微风化泥灰岩21.860.48276/256较软岩，岩体破碎，自稳性一般，开挖时易掉块，洞壁潮湿ZK77+628ZK77+66436微风化泥岩6.050.42224/214软岩，节理裂隙发育，自稳性较差ZK77+664ZK77+793129微风化砂岩22.420.69330/310较软岩，较破碎，自稳性一般，易掉块，洞壁潮湿ZK77+793ZK77+83441微风化泥灰岩21.860.46272/252较软岩，岩体破碎，自稳性一般，开挖时易掉块ZK77+834ZK77+88955微风化泥岩6.800.5236/216软岩，较破碎，自稳定较差ZK77+889ZK78+083194微风化砂岩28.750.66341/321较软岩，岩体较破碎，洞身穿越背斜核部，自稳性一般，洞壁潮湿ZK78+083ZK78+11734微风化泥岩6.050.42250软岩，节理裂隙极发育，自稳定较差ZK78+117ZK79+1701053微风化砂岩25.790.51294/274较软岩，岩体较破碎，自稳定一般，易掉块，洞壁稍湿分水岭隧道右线围岩级别划分表 起讫桩号分段长度m围岩名称饱和抗压强度RcMPa岩体完整系数Kv修正系数围岩基本质量指标 BQ/BQ确定围岩级别影响因素状态或关系说明YK74+637YK74+830193中风化灰岩26.830.45-282/282较软岩，岩体破碎，自稳性一般YK74+830YK74+90070微风化泥岩4.190.37-195/195极软岩，遇水易软化，自稳性较差YK74+900YK74+92323微风化灰岩47.130.51-359/339较硬岩，岩体破碎，自稳性一般YK74+923YK75+085162中微风化砂岩31.780.68-356/346较软岩较硬岩，岩体破碎，自稳性一般YK75+085YK75+16075微风化泥岩4.190.48-222/182软岩，电阻率异常，自稳性较差YK75+160YK75+723563微风化砂岩31.780.48-356/346较软岩夹较硬岩，岩体较破碎，自稳性一般YK75+723YK76+110387微风化砂岩21.780.72-366/356较硬岩，岩体较完整，自稳性较好，地下水较发育YK76+110YK76+695585微风化泥灰岩25.60.59-314/294较软岩，岩体破碎，自稳定性较差，点滴状出水YK76+695YK77+080385微风化砂岩31.780.72-366/356较硬岩，岩体较完整，自稳性较好，点滴状出水YK77+080YK77+515435微风化砂岩22.420.69-330/310较软岩，较破碎，自稳性一般，易掉块，地下水发育YK77+515YK77+633118微风化灰岩30.850.28-272/252较硬岩，较完整，自稳性一般，洞壁潮湿YK77+633YK77+65724微风化泥灰岩21.860.48-276/256较软岩，岩体破碎，自稳性一般，开挖时易掉块，洞壁潮湿YK77+657YK77+69035微风化泥岩6.050.42-224/214软岩，节理裂隙发育，自稳性较差YK77+690YK77+807117微风化砂岩22.420.69-330/310较软岩，较破碎，自稳性一般，易掉块，洞壁潮湿YK77+807YK77+85245微风化泥灰岩21.860.46-272/252较软岩，岩体破碎，自稳性一般，开挖时易掉块YK77+852YK77+90553微风化泥岩6.800.5-236/216软岩，较破碎，自稳定较差YK77+905YK78+116211微风化砂岩28.750.66-341/321较软岩，岩体较破碎，洞身穿越背斜核部，自稳性一般，洞壁潮湿YK78+116YK78+14631微风化泥岩6.050.42-250软岩，节理裂隙极发育，自稳定较差YK78+146YK79+1981052中微风化砂岩25.790.51-294/274较软岩，岩体较破碎，自稳定一般，易掉块，洞壁稍湿二、技术标准（1）公路等级：高速公路（2）行车道数：双向四车道（3）道路设计速度：80km/h（4）隧道设计速度：80km/h（5）分离隧道主洞建筑限界：净宽0.75+0.25+0.5+23.75+0.75+0.75=10.5m，净高5.0m（6）分离隧道紧急停车带建筑限界：净宽0.75+0.25+0.5+23.75+3.5+0.75=13.5m，净高5.0m（7）分离隧道行车横洞建筑限界：净宽4.5m，净高5.0m（8）分离隧道行人横洞建筑限界：净宽2m，净高2.5m（9）设计汽车荷载：公路级（10）隧道防水要求：防水等级为二级，即：拱部、边墙、路面不渗水；衬砌背后不积水，排水沟不冻结；车行横洞、人行横洞等拱部不滴水、边墙不淌水（11）设计洪水频率：百年一遇（12）地震设防标准：抗震设防烈度为6度，设计基本地震动峰值加速度为0.05g，场地特征周期0.35s。三、自然条件3.1、地理位置湖北宜都至来凤高速公路鹤峰（容美）至宣恩（当阳坪）段线路起于鹤峰县太平乡龙潭坪村，止于宣恩县当阳坪接恩施至来凤高速公路。路线展布范围地理坐标为东经10931.4911026.39，北纬2939.793003.66。区内交通总体较为方便，线路所经鹤峰、宣恩、来凤三县境内国道有G209，省道有S325等干线公路，正在建设的恩施至来凤高速公路位于该线路区的西北边缘。与本项目联系紧密的国道G209、省道S325，遇城穿城，见镇穿镇，并成为相应城镇的中心主干道，随着城乡经济的迅速发展，新建店铺多沿道路两侧建立，街道化日趋严重，交通安全隐患多，因人车未分流、机动车、非机动车未分流，影响了车辆的正常运行。3.2、气象条件鹤峰县属亚热带大陆性季风湿润气候，雨热同季，时空分布不均，雾多，蒸发小，湿度大，由于山高谷深，立体气候显著，无论是降雨量还是气温都随山体高程而变化，气温变化特征是海拔高程每上升100m气温下降0.61，县城容美镇历年平均气温15.5，高程1300m以上的山地平均气温9.8，高程1000m左右的山地平均气温12.2，高程250m的河谷地带（江口）平均气温17.1。鹤峰县是湖北省的暴雨中心，降雨量在境内分布不均，据县气象局19762000年（25年）资料，降雨量最多的月份出现在7月，多年月平均降雨量达346.88mm，降雨量最少的月份在12月，多年月平均降雨量仅28.68mm，从雨量的时空分布看，降雨较集中的月份为5、6、7、8四个月，其降雨量占全年降雨量的60%左右，其次是4、9、10三个月，降雨量占全年降雨量的30%左右，1、2、11、12四个月降雨量最少，降雨量仅占全年降雨量的10%左右。鹤峰县境降雨量大于2000mm的年份有1980、1982、1991、1998年，其中1980年降雨量达2331.7mm，最枯为1992年，降雨量1190.7mm，其他年份的降雨量多在14001700mm，大暴雨多出现在每年的7、8两月，其中1998年8月3日降雨量达158.4mm，是历史上降雨最多的一天。宣恩县地处亚热带大陆性季风湿润气候区，四季分明，春长于秋，夏长于冬，雨热同季，光照充足，气候温和，雨量充沛，终年湿润。因地形错综复杂，地势高差悬殊，又呈现极其明显的气候垂直地域差异，一般有随海拔每升高100m，气温下降0.560.66的特征。海拔800m以下低山区，四季分明，冬暖夏热，雨热同步，光温互补，年平均气温15.8，无霜期294天，年降水量1491.3mm，年日照时数1136.2小时；海拔8001200m的中低山区春迟秋早，湿润多雨，光温不足，年平均气温13.7，无霜期263天，年降水量1635.3mm，年日照时数1212.4小时；海拔1200m以上的中山区气候冷凉，冬长夏短，易涝少旱，年平均气温8.9，无霜期203天，年降水量1867mm，年日照时数1519.9小时。温差变化较大的月份为7、8二月，温差变化较大的地区为狭谷盆地，极端最高气温40.8，极端最低气温零下12.7。个别地段因坡向不同也存在气温差异，一般是阳坡大于阴坡。3.3、水文条件区内地表水系发育，河网密布，多呈树枝状分布。按其流向和水系的不同分为两部分：区内东部鹤峰县境内溇水及支流调沙河大致自西向东及南东径流，属长江一级支流澧水水系；西部宣恩县发育的酉水及其支流小河、车洞河、鱼泉沟、大岔沟河、龙潭河等大致自东向西及南西径流，属长江一级支流沅江水系。区内河流均属山区河流，落差大、水流急、冲刷强、切割深，流域段常形成狭长河谷，流量暴涨暴落，具有典型山区峡谷河流特征。酉水及其支流小河、车洞河、鱼泉沟、大岔沟河、龙潭河等为区内地表水干流，酉水发源于宣恩县境内椿木营的黄柏营，有两条源流，一条经马家湾，另一条经溪水坝，在锣鼓圈相汇，是湖南沅江（洞庭水系之一）的上游。在左岸支流小河汇入处以上叫白水河，以下叫酉水河。以东北至西南向流经锣鼓圈、沙坪、沙道沟、李家河等地，入龙山县、来凤县等。宣恩县境内流长87.34km。源头高程约1900m，出境处高程460m，境内落差约1400m。锣鼓圈以下坡降11.5%。平均河宽25m，水深1.5m。年均流量11m3/秒，境内流域面积1251km2。主要一级支流有高罗河、李家河等，主要二级支流有倒流水、黄家河、龙河、川箭河、布袋溪等。酉水河流量变化与降雨关系密切，亦接受区内各含水层地下水补给，历年汛期多出现在48月的丰水期，9月至翌年3月流量较小，变化相对稳定。河道上游狭窄，宽1030m，坡度大，峡谷急流颇多，沙道沟河段宽敞平缓，河道宽一般3080m，坡度510左右，流速较缓，实测流量1.5m3/秒，据洪痕估算，最大洪峰流量达90m3/秒。四、工程地质条件4.1、地理位置及交通条件隧址区横跨宣恩县及鹤峰县之间的分水岭林场附近，距离湘鄂省界约100m。隧道进口位于S325省道南侧，紧邻S325省道，交通较为便利。隧道出口位于分水岭林场机耕道西侧（下侧），机耕道与省道S325相连，交通便利。4.2、地形地貌隧道区属构造剥蚀斜坡沟谷中山地貌，海拔高程一般约为11641464米，相对高差约300m。隧道沿山脊北侧展布，多次跨越鸡爪状沟谷。隧道进口处斜坡地形较平缓，坡面基岩出露，坡向约69，坡角约23；YK74+195YK76+900段位于鹤峰县境内冲沟右岸，长条状脊状山体北侧，YK76+900YK78+800段横跨两县的交界分水岭，S325省道山顶标高1396.4m；隧道出口处斜坡地形较陡，坡面基岩出露，坡向约240，坡度约50。4.3、地层岩性根据地质调绘及钻探揭露，隧址区出露（揭露）岩体主要为石炭系黄龙组（C2hn）砂岩；泥盆系中上统（D2+3）泥岩、砂岩、石英砂岩、灰岩、泥灰岩等；志留系上统纱帽组（S3s）薄中厚层层状砂岩，岩层呈整合接触。4.4、地质构造隧址区北侧约200m处发育一逆冲断层（F2），断层位于分水岭车洞河段，长约5.9km，走向NE65，与线路近似平行，倾向SE155,倾角陡，约为75，隧道洞身孔SK10也未揭露该断层，因此对隧道影响较小。隧址区岩层单斜构造，岩层产状315223050。隧道进口处岩层产状为2233，主要发育有两组节理，L1：26085，L2：13078。隧道出口处岩层产状为35530。4.5、地表水及地下水隧道区地表水较发育，隧址区多次穿越“鸡爪状”沟谷，沟内水量随季节变化明显，雨季由于山体较陡，降雨多沿坡面急流而下，沿斜坡排入隧址区北侧冲沟内，车洞河林场段地表水沿沟谷斜坡排入车洞河。隧址区地下水不发育，地下水主要为基岩裂隙水，地下水沿裂隙网络排入地下。参考、类比S325省道分水岭隧道，隧道开挖未见地下水出露。4.6、地震烈度根据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001），鹤峰县、宣恩县两县地震动峰值加速度值0.05g，反应谱特征周期为0.35s。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010），项目区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05，场地类别属于I1类。第三章、施工准备施工准备工作的基本内容，包括组织准备、场地准备、材料准备、技术准备、资源准备、场外协调工作准备及试验准备等。这些工作，有的必须在开工前完成，有的则可贯穿于施工过程中进行。一、技术准备（1）由项目总工组织项目部技术人员在对施工现场调查研究的基础上，认真阅读技术资料、图纸和相关的施工技术规范、验收标准、招标文件等，已进行了仔细的图纸会审，并严格按照三级技术交底对技术人员、施工班组负责人及施工班组作业人员进行技术交底，做到规范、合理、标准化作业及程序化施工。（2）建立控制导线、三角网，对控制桩设置护桩并加以标识进行保护，同时加密施工用的临时水准点。（3）试验室负责对工程所需各种原材料取样试验，经监理工程师签认后进行各种标号的砼配合比、钢筋及其它材料试验，符合要求并经监理确认后用于工程施工。（4）由安全总监组织安全环保部在对施工现场调查研究的基础上，认真阅读技术资料、图纸和相关的施工技术规范、验收标准、招标文件等，已进行了仔细的图纸会审，并严格按照三级技术交底对技术人员、施工班组负责人及施工班组作业人员进行安全交底及工前安全培训等。二、组织准备根据本标段的规模和特点，为确保工期，对劳动力资源作出分批进场计划并落实到位，对进场的施工人员进行安全、质量、施工技术交底。现场分别设置开挖班组、支护班组、立架班组、二衬班组、出渣班组及后勤等几个专业施工组。每个班组均根据施工进度需要配备足够的施工人员。项目部主要人员分工计划序号姓名职责及负责内容联系电话备注1项目经理负责总体施工组织2项目总工总体负责施工技术管理3安全总监负责现场安全生产4质检负责人负责现场质量生产5工程部负责人负责施工计划安排、方案实施6现场工程师负责现场技术管理7物资部负责人负责物资材料供应8架子队长负责现场生产每个隧道洞口拟设备配置计划如下表：机械设备配置计划序号设备名称规格型号单位数量备注1空压机110KW个42装载机ZL50台23风动凿岩机YT-28个204挖掘机220台25冷弯机14KW台26电焊机BX1-500台47柴油发电机250KW台28断筋机GQ50台19钢筋调直机4-12 mm台110砂轮切割机J3G-400台111湿喷机JSP-800A台312轴流风机110KW台213开挖台车台114衬砌台车台115仰拱栈桥18m套116双液注浆机台2三、临建设施1、临时道路分水岭隧道进口端利用S325省道顺接主线K74+500段路基作为施工便道，分水岭隧道出口端从S325省道沿山体等高线修建约400米施工便道。施工便道路基宽度不小于5.5m，路面宽度不小于4.5m，曲线或地形复杂地段适当加宽，土质地段便道路面基层为20cm的片石垫层，5cm的泥结碎石面层。挖方石质地段路基表面采用泥结碎石找平。便道每300米修建一处加宽会车道，会车道长度不小于20米，施工便道设置3030cm临时排水沟，跨沟地段设置钢筋混凝土圆管或设置过水路面，保证便道排水畅通。2、供水隧道施工用水采用引入山体及河谷抽水联合供应。洞口均设置高位水池。3、供电隧道进出口处各安装1台1800KW容量的变压器，高压接地方电网。施工现场所需低压线路由变压器引出，接至用电地点。为防止因停电而造成停工，故隧道洞口各设两台250KW发电机备用。施工用电由变压器引出。4、隧道高压供风在隧道洞门外建高压风站一座，进出洞端洞口各安装8台20m3电动空压机，并配2台13m3内燃空压机备用,供应隧道施工用风。5、临时生活、生产设施生活设施：在隧道口附近征地搭建活动板房供施工人员居住。生产设施根据现场情况、合理安置，以不侵入施工工程用地为原则，合理布置施工车辆停放场、临时钢筋加工场、变压器房、空压机房、湿喷站等。6、临时通讯办公区安装有线宽带上网设施和电话，在隧道洞内施工全部采用对讲机，确保对外通讯联络畅通。7、泥浆污水排放隧道内的岩溶水、基层裂隙水、施工污水及泥浆经多级泵分级排入设在隧道洞口外的三级沉淀池净化后，再排入水沟，将零星混凝土拌合废浆、废水、生活废水，场地内雨水、冲洗车辆的污水均排入沉淀池内，经沉淀净化处理后排入上体内，及时清理沉淀池中的积泥、油污等，并用垃圾车拉入垃圾场，派专人管理排污水泵，所有沉淀池、沉淀沟、集水坑派人适时清理泥砂，在排水泵吸头处设滤网，以免污水中夹大量土、石颗粒。8、混凝土、钢材标段设置1号钢筋加工场，位于S325省道新建分水岭隧道进口，并在隧道洞口修建临时钢材加工场，供隧道初支、二衬钢材供应。分水岭隧道进口端初支混凝土利用1号湿喷站供应；分水岭出口端初支混凝土利用1号拌合站供应。9、土石方调配隧道施工产生的洞渣均作为本标段路基填料。10、洞口临建布置及文明标识标牌洞顶上方设置“中铁十五局集团承建分水岭隧道”标牌。左右洞洞口之间空地布置值班室，进洞人员必须先登记后进洞，出洞必须销号。洞口设置“九牌一图”。待进洞后对洞口场地进行硬化处理后设置门禁系统。四、施工安排4.1、作业队伍分水岭隧道为特长隧道，为保证工期要求，分水岭隧道计划采用双洞双向掘进的方式施工。施工计划安排两个施工队伍，进口端负责施工YK74+637YK76+917，ZK74+74+60076+885，出口端YK76+917YK79+198，ZK76+885ZK79+170。4.2、进度计划隧道施工V级按50m/月，IV级围岩按90-120m/月，III级围岩按150m/月进度安排。分水岭隧道计划2016年10月10日进洞，2018年11月30日完工。第四章、施工方案一、总体施工方案初步拟定V级围岩采用环形开挖预留法；IV级围岩采用台阶法开挖；III级围岩采用全断面法开挖。图1：分水岭隧道围岩长度统计名称方位支护类型（长度m）S-MaS-MbS- VbS- aS-bS- cS- SJ- aSJ- bSJ- b合计分水岭隧道左洞4338386275282369650200504570右洞80362786530666820250504561洞身开挖应按照设计开挖方式进行，若设计无要求时，可按下述方法进行：正洞开挖：级围岩地段可采用环形开挖预留核心土法施工；级围岩地段可采用台阶法施工； III级围岩地段可采用全断面开挖法施工。紧急停车带开挖：应急停车带V级围岩地段采用CD法施工；级围岩地段采用台阶分部开挖法施工环形开挖预留核心土法。级围岩地段可采用台阶法施工。施工准备施作洞顶及洞口排水系统洞口土石方开挖及临时防护套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工浅埋段开挖、初期支护及仰拱施工浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工洞身开挖及排水洞身初期支护仰拱和铺底洞身防排水设施二次衬砌洞内路面及附属工程洞口及其附属工程施工浅埋段开挖超过50m，必须施作浅埋段二衬及明洞模筑衬砌施工根据围岩条件和测量情况合理选择支护参数洞口及洞内软岩段二次衬砌尽早施工，其他段落根据监控量测结果适时施作初支紧跟开挖面及时施作，减少围岩暴露时间，抑制围岩变形，并及时进行复喷，硬岩地段复喷作业距掌子面不得超过50m分离式隧道总体施工程序框图二、开挖方法2.1 环形开挖预留核心土法分水岭隧道共有V级围岩547米。环形开挖预留核心土法是以弧形导坑为基本模式，开挖方法：1.环形开挖上断面、；2.施作上断面初期支护；3.开挖上断面核心土；4.跳槽开挖下端面；5.施做下端面初期支护；6.跳槽开挖下端面；7.施做下断面初期支护；8.施做仰拱；9.施做仰拱填充；10.施工二次衬砌。适用于分水岭隧道具备一定自稳条件的V级围岩地段的施工。环形开挖预留核心土施工工艺图示施工顺序：1、拱部超前支护；2、弧形导坑开挖；3、拱部初期支护；4、核心土开挖；5、下台阶侧槽开挖；6、下台阶初期支护；7、下台阶开挖；8、仰拱开挖；9、仰拱初期支护；10、仰拱浇筑；11、全断面二衬。1、施工步骤首先，为了保证前方施工的可预见性，加强安全施工，进行超前地质预报，结合地质预报、地质素描和设计地质岩性等信息综合分析隧道前方围岩情况，据此在施工中制定必要的手段及适当调整施工参数。其次，根据设计要求进行超前大管棚施工。最后，超前支护经检验符合设计要求之后，进行开挖施工：第一步：上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环形开挖上部弧形导坑，并预留核心土，核心土长度4.5m，宽度5m左右，开挖高度完成后，立即初喷4cm混凝土封闭掌子面。然后分部施作上部周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架；施作锁脚钢管；钻设系统锚杆后分批次复喷混凝土至设计厚度。第二、三步：左、右侧中台阶开挖：中台阶开挖，开挖高度3.5m左右，左右侧错开2，开挖完成后，立即初喷4cm混凝土封闭掌子面。而后分部施作中台阶周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架；施作锁脚钢管；钻设系统锚杆后分批次复喷混凝土至设计厚度。第四、五步：左右侧下台阶开挖：开挖高度3.5m左右，左右侧台阶错开2m，开挖后立即初喷4cm厚砼，并及时施做喷锚支护及挂网作业，并接长上台阶初支钢架，打设系统锚杆，复喷砼至设计厚度。第六步：上、中、下核心土开挖：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第七步：仰拱开挖：每循环开挖长度32m，采用可移动式仰拱栈桥开挖，开挖后及时架立初支钢架及钢筋网，并喷射混凝土至设计厚度，完成左、右侧仰拱开挖、支护循环后，进行仰拱及矮边墙浇注作业，最后填充C25混凝土至设计高程，仰拱混凝土应整体浇注，一次成型。2、施工操作要点及注意事项： 核心土面积不小于整个隧道断面面积的50%，上部易超前中部35m，中部超前下部35m，下部超前底部10m左右，施工过程根据实际情况可做适当调整，但严禁长台阶施工。为方便机械作业，上部开挖高度控制在4.5m左右，中部台阶高度控制在4.5m左右，下部台阶控制在3.5m左右，核心土宽度以方便施工为准则，但核心土面积要满足上述要求。 核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形，在钢拱架底部应按设计要求设置锁脚锚杆，并与纵向连接钢筋焊接。 每一台阶开挖完成后，及时喷射3cm厚混凝土对围岩进行封闭，设立型钢架及锁脚锚杆（锁脚锚杆俯角45水平对称施作），分层复喷至设计厚度。 每循环进尺控制在2榀钢架长度以内，施工中要加强钢架的锁脚、减少下沉。对开挖过程中揭示为全土质的地段，应以核心土为基础设立临时钢架竖撑以支撑拱顶，核心土应根据围岩量测结果适当滞后开挖。 开挖过程中遇到岩石可采用弱爆破配合挖掘机开挖，洞口小净距采用爆破开挖时，应监测爆破震动速度，要求爆破对相邻隧道的最大临界震动速度小于10cm/s。 为了保证工程质量和施工人员的安全，要求V级围岩二衬距离掌子面的距离为5080米，及时跟进二次衬砌施工，以策安全。2.2 台阶法开挖分水岭隧道共有IV级围岩7026米。IV围岩采用台阶法开挖，台阶法开挖分为上下两个台阶进行开挖。施工顺序：1、上台阶开挖；2、上台阶初支；3、下台阶开挖；4、下台阶初支；5、全断面二衬。1、施工步骤简述先开挖上部台阶，上部开挖完成后施作上部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架，然后布设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。上台阶施工至20米后，开挖下部台阶，及时封闭初期支护。下台阶开挖采用中间拉槽，两边开挖方式。即中间修便道便于机械出渣及其他作业施工，完成后及时灌筑该段仰拱及仰拱回填砼。最后利用衬砌模板台车一次性浇筑二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。台阶长度控制在310m，以确保开挖、支护质量及施工安全。上台阶施工钢架时采用施作锁脚锚杆等措施控制围岩和初期支护变形。下台阶在上台阶喷射混凝达到设计强度70%以上时开挖。当围岩不稳定时，采用缩短进尺，上下台阶分左、右两侧错开开挖，及时施作初期支护和仰拱。施工中解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。在上台阶开挖超前一个循环后，上下台阶可同时开挖。台阶法施工工序说明：（1）台阶不宜分多层、宜采用短台阶以便及时封闭成环。施工时先护后挖，采用超前钢插管等辅助施工措施。（2）当围岩自稳能力较好，台阶长度不得大于30米，隧道两侧的沟槽及铺底部分和下台阶一次开挖成型。（3）当围岩较差时，台阶长度控制在3-8米，围岩整体较差时，施工中应采取措施减少下部开挖时对上部的扰动，下部断面开挖两侧应交错进行。（4）围岩进尺宜为1.5米，初期支护应紧跟掌子面，上台阶施工时，钢架底脚设置锁脚锚杆，下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。（5）为了保证工程质量和施工人员的安全，要求IV级围岩二衬距离掌子面的距离为小于80米。2.3 全断面开挖分水岭隧道共有III级围岩1558米，采用全断面法施工。全断面法是指按隧道设计开挖断面，一次开挖支护到位的，全断面衬砌的施工方法。施工顺序：1、全断面开挖；2、全断面初支；3、全断面二衬全断面法施工工序说明：（1）循环进尺应控制在3-4米；（2）全断面法开挖空间大，工序少，应采用大型配套机械化作业，各道工序尽可能平行交叉作业，缩短循环时间；（3）全断面法开挖量较大，应严格控制一次起爆的炸药量，严格按照钻爆设计布置炮眼，控制炮眼深度和间距，对不符合要求的炮眼应重钻，检验合格后方可装药；（4）钻眼时，周边眼和掏槽眼应定人定岗，周边眼的外插角应严格控制。每循环爆破后，认真查看爆破效果，根据超欠挖和炮眼残留率不断优化钻爆参数，改善爆破效果，减少超欠挖。（5）为了保证工程质量和施工人员的安全，要求III级围岩二衬距离掌子面的距离为100米以内。2.4 仰拱及仰拱填充（1）混凝土的生产及供应本隧道所需混凝土，均由拌和站集中拌和，用混凝土运输车运送到施工点，泵送混凝土入模。隧道衬砌混凝土为C20混凝土。（2）仰拱的施工内容包括有：仰拱部位的开挖、支护及仰拱混凝土的浇筑。仰拱施工工序图：拱墙部位开挖仰拱部位开挖安装仰拱钢架，喷砼，进行仰拱初支施工安装拱脚排水管，立模，绑扎仰拱钢筋，浇筑仰拱砼立模，进行仰拱上填充层施工仰拱开挖完成后，为不干扰掌子面施工，搭设移动式临时栈桥。搭设临时栈桥，可满足平行作业施工要求，栈桥长度满足仰拱施工需要。隧道底两隅与侧墙联接处平顺开挖，避免引起应力集中。边墙钢架底部杂物应清干净，保证与仰拱钢架连接良好。仰拱开挖完成后，及时进行仰拱初期支护施工。先初喷封闭，再打锚杆、安装仰拱钢架，然后复喷至设计厚度，覆盖钢架。有条件时，在底部初喷封闭后，仰拱可采用一次立模施工。当仰拱底无初期支护层时，先喷5cm混凝土或采用施作贫混凝土垫层等措施，形成良好的作业面，以利于进行仰拱钢筋安装、立模等作业。仰拱钢筋的制作及安装应符合设计及规范要求。仰拱两侧二衬边墙部位的预埋钢筋伸出长度应满足和二衬环向钢筋焊连要求，且将接头错开，使同一截面的钢筋接头数不大于50%。仰拱混凝土可采用泵送浇筑，应使用拱架模板保证成型尺寸符合设计要求。对于隧底超挖部分宜采用同级砼回填。仰拱施工过程中应采取措施保证洞内临时交通通畅。可采用搭过梁，设临时车辆通行平台保证不中断运输。一般衬砌地段清理底面，检查隧道基底标高，各项指标合格后，报专业监理工程师检查，合格后方可灌注仰拱铺底混凝土。仰拱施工时根据围岩监控量测结果确定施工时间，地应力较大时，应及早进行仰拱灌注封闭控制变形。仰拱达到设计强度的70%后才能直接在混凝土上行车。仰拱模板采用仰拱大块模板，由中心向两侧对称进行立模，混凝土输送车运输浇筑，混凝土分层浇注，插入式振动棒捣固。为能尽早便于施工行车，按配合比掺入早强减水剂。仰拱与边墙衔接处捣固密实。仰拱一次浇注施工长度控制在46m，施工中合理安排施工顺序，以保证掌子面开挖、支护正常进行。施作仰拱前，首先将两侧衬砌边墙基础清理并浇筑完毕，基顶标高一般控制在水沟底面标高处，待其强度达到70%以上时，则可搭设架空平台的托梁，进行本隧道的仰拱清底及混凝土的浇注。隧道施工受空间限制，各道工序间相互影响，其中仰拱施工与掌子面开挖出渣进料间的干扰使得隧道施工施工效率和安全受到很大的影响，特别是当隧道施工工期紧张的情况下，干扰问题更加突出。为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，保证隧道开挖不停工，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅以及隧道的连续开挖。3、初期支护3.1 锚杆安装及挂网各级围岩地段药卷锚杆、径向系统锚杆，都是在初喷后及时施作，为保证设计间距，施工前根据设计尺寸先用全站仪放出断面横轴线并用钢钉或油漆定出横向点位，然后分别拉线放出钻孔孔位。各类锚杆钻孔时，根据地层岩面具体情况确定是垂直钻进或是倾斜设置。在软岩和夹杂土层中施作锚杆时，须环向隔开一定距离隔孔钻进。锚杆实施工艺流程为：钻孔清孔填塞锚固剂插入杆体。砂浆锚杆施工工艺流程为：钻孔清孔灌浆插入杆体。药卷锚杆施工工艺流程为：钻孔清孔塞入药卷(经水浸湿或是自带水囊药卷)插入杆体。钻孔采用风动凿岩机，锚杆先在洞外按设计要求加工施放，施工时锚杆钻孔位置及孔深精确，锚杆要除去油藏污、铁锈和杂质。先用风动凿岩机按设计要求钻凿锚杆孔眼，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑，然后填塞锚固剂，然后将加工好的杆体插入孔内，并将锚杆与钢筋网焊为整体。待终凝后按规范要求进行锚杆抽样抗拔试验。锚杆钻孔按设计要求来确定锚杆的孔位、间距、和岩面交角孔深及孔径等，选用凿岩机钻头孔径注意大于锚杆直径15mm钻孔方向尽量与岩石节理面方向正交。钢筋网片在初喷混凝土及系统锚杆放作后安设，根据被支护岩面的实际起伏状铺设钢筋网，与被支护岩面保持约3cm的间隙，钢筋网与钢筋网搭接处、钢筋网与锚杆焊接处都用电弧焊点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。中空注浆锚杆施工工艺框图见图。合格 格否不合格测量定锚杆孔位 钻 孔 清 孔 验 孔 顶入锚杆 注 浆 浆液制备检验 孔口处理 验 收进行下道工序图：中空注浆锚杆施工工艺框图图：中空注浆锚杆施工方法施工中应注意以下事项：锚杆孔位与孔深精确，与设计及规范要求相符；孔位要根据设计要求和围岩情况作出标记，孔距允许偏差为15。杆体在使用前除去油污和铁锈，以保证锚杆施工质量。系统锚杆钻孔与岩面应垂直，如不垂直，安装锚杆时用垫板调整，使托板密贴岩面，锚杆外露长度不超过10cm。锚杆孔要保持直线，与隧道衬砌法线方向垂直。当隧道岩层结构露出明显时，锚杆孔要与岩层主要结构面垂直，锚杆垫板要与基面密贴，水泥砂浆锚杆孔径施工时大于杆体直径15。锚杆安装后，不得随意敲击。安设后3天内，在杆体上不得悬挂重物。4、拱架安装4.1拱架安装质量控制拱架安装常见问题有倾斜、偏位、下沉，总结经验形成整套预防方案，概括起来称作三点两线一尺，主洞支护安装钢拱架时，为纠正安装偏差，每榀拱架安装要用三点两线一尺定位，拱顶中心点控制钢拱架居中，边墙两点控制拱架与线路轴向正交，两线是指两条腰线和隧道中心线，腰线控制拱架两边安装高程，中心线控制拱脚水平距离；一尺是指质量检查人员随身携带钢卷尺随时随地进行检验。施工过程动态控制施工中发现设计与实际情况不符时，随时上报相关单位争取意见迅速指导施工。开挖方法应综合考虑围岩条件，并与支护衬砌相协调，与机具相结合。钢拱架间距根据地质环境作出灵活调整。初期支护