三车道隧道洞口浅埋偏压段施工方案

1、*隧道阳曲端浅埋偏压段施工方案一、工程概述*隧道左线进口端ZK64+020ZK64+310、右线出口端YK64+000YK64+325地质情况原设计为强-中风化泥灰岩，经现场勘察，左线线路中线右侧及右线线路中线左侧地处冲沟，表层为黄土（粉质黏土混卵石），下覆卵石、碎石、全风化泥灰岩，原岩结构构造大部分破坏，节理裂隙发育，岩体呈松散结构，围岩稳定性极差。同时，左线进口端ZK64+020ZK64+310、右线出口端YK64+000YK64+325为级浅埋段，受山体浅埋偏压影响，隧道开挖时极易坍塌。此段拟采用地表注浆加固洞顶浅埋偏压段，注入浆液强度达到设计强度的70%以上，进行下方隧道洞体开挖作业，

2、保证进洞安全。二、编制依据1、公路隧道施工技术规范JTJ 042-942、公路隧道设计规范JTG D70-20043、新建山西平定至阳曲高速公路第*合同段*隧道施工设计图纸及路基设计图纸。4、新建山西平定至阳曲高速公路第*合同段*隧道工程及路基工程的设计审查意见、技术要求和资料。5、本单位的技术水平、装备能力、管理水平及类似工程的施工经验。6、施工现场的具体情况。三、洞顶浅埋偏压段加固施工方案1、施工范围ZK64+020ZK64+310、YK64+000YK64+325段，深度为隧道底板一下2米，加固顺序应由外向内，自下而上进行，为保证预加固的效果在注浆全部完成后，注入浆液强度达到设计强度的7

3、0%以上，才能进行下方隧道洞体开挖作业。2、设计参数（1）材料规格：有孔钢花管为热扎无缝钢管89mm，壁厚8mm及50自钻式锚杆。（2）导管及锚杆间距：89mm注浆导管1.5m×1.5m呈梅花形布置，50自钻式锚杆1m×1m呈梅花形布置。（3）注浆参数：注浆采用双液浆，注浆初始压力为0.81.0MPa，终压为1.52.0MPa，水灰比为11，水玻璃占水泥浆体积的5%。3、注浆加固施工工序注浆加固以89mm导管注浆加固为主，50自钻式锚杆加固为辅，89mm导管注浆分布在洞顶隧道左右两侧，钻孔注浆深度在隧道底板以下两米，50自钻式锚杆在洞顶部位加固。施工的主要工序为：搭钻孔平台

4、 安装钻机 钻孔 清孔 验孔 安装注浆钢管 注浆。（1）搭设钻孔平台、安装钻机为了保证钻孔质量和稳定，钻机平台用50钢管脚手架搭设，并且采用两台钻机在线路左右两侧对称向内进行钻孔，这样可以大大缩短移动钻机与搭设平台的时间，便于钻机定位。钻机定位：钻机必须与已经定好的孔位方向平行，必须精确核定钻机位置，确保钻机钻杆轴线与孔位轴线相吻合。（2）钻孔、测量放样，在设计孔位上做好标记。 、为了便于安装钢管，钻头直径采用100mm；、钻机开钻时，可低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压；、钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进；、认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进

5、行地质判断、描述。（3）清孔验孔、先用钻杆配合钻头（100mm）来回进行扫孔，清除浮渣，确保孔径，孔深符合设计要求，防止堵孔；、再用高压气从孔底向孔口清理钻渣；（4）注浆导管安装成孔后，将89mm导管按要求插入孔中。（5）注浆、安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，随时检查注浆质量，保证注浆饱满；、注浆按固结管口周围有限范围内土体设计，浆液扩散半径不小于0.5m。；、采用KZY-80/70液压注浆机进行“双液双系统注浆”，将双液浆注入钢管内，初压0.81.0MPa，终压2.0MPa，持压15分钟后停止注浆。如果注浆量超限，还未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均被浆

6、液填充，方可停止注浆；、注浆参数：水泥浆水灰比11；注浆压力：初始压力为0.81.0MPa，终压为1.52.0MPa；浆液初凝时间：12min水泥：P.O32.5普通硅酸盐水泥四、洞身施工方案1、洞身开挖方法洞口浅埋段为级围岩，采用双侧壁导坑法，人工配合机械开挖，在需要爆破的地方采用局部放小炮或小台阶微振动爆破。开挖时按设计开挖轮廓线进行钻孔爆破，钻眼时炮眼深度、角度、间距必须符合钻爆设计参数要求。施工中部分光爆参数可根据围岩具体情况及光爆效果及时做出适当调整，尽快取得不同围岩段最佳爆破效果的光爆参数，提高炮痕率，减少哑炮，严格控制超、欠挖，开挖尽量减少对覆盖层围岩的扰动。施工工序说明：1、开

7、挖导坑上部开挖8、中央拱顶锚喷支护、钢拱架支撑2、先行导坑下部开挖9、中央下部开挖3、先行驶导坑锚喷锚、钢架支撑，设置临时壁墙支撑10、中央下部开挖4、后行导坑上部开挖11、灌注仰拱混凝土5、后行导坑下部开挖12、拆除临时壁墙6、后行导坑锚喷喷、钢架支撑，设置临时壁墙支撑13、灌注全周衬砌7、中央拱顶开挖（一）侧壁导坑开挖先行导坑采用微正台阶法开挖，上半断面超前2.53.0米,每循环进尺1米,配备正铲侧卸式装载机装碴,自卸汽车运输,为保证施工安全,每循环需作初期支护,侧壁和临时壁墙同时支护,根据地质条件及设计要求采用喷锚+钢支撑支护,锚杆采用22早强药包锚杆,长度2.5米/根,间距100

8、15;50cm梅花型布置，钢支撑按设计要求制作，I16钢拱架间距0.5m/榀,每榀间以22钢筋纵向连接。喷混凝土封闭围岩及钢支撑，采用多次喷射，总厚度达20厘米以上。复喷混凝土要适当推迟，以不影响循环时间。当先行导坑超前50米后，两侧导坑可同时开挖，后行导坑开挖、支护方式与先行导坑相同。（二）中央部份开挖在不影响两侧壁导坑道开挖时可进行中央开挖，中央开挖也采用微正台阶法，上部台阶高2.5米,短进尺弱爆破，开挖成形后及时检查断面尺寸，防止欠挖，及时施作上部支护：初喷混凝土、锚杆、工字钢拱架，然后喷射混凝土封闭。下部开挖时如果中部开挖高度太太，仰拱部份可留下以后开挖。（三）施工流程图上部测量 上部

9、钻锚杆眼、炮眼上部支护士出 碴 碴下部测量士下部钻锚杆眼、炮眼下部支护士上下部同时装药放炮出 碴2、超前支护V级围岩浅埋段超前支护采用42超前小导管注浆支护，超前小导管配合型钢钢架使用，应用于隧道级浅埋围岩拱部超前注浆预支护，其纵向搭接长度不小于1.5m。超前小导管设计参数：超前导管规格：热轧无缝钢花管,单根长3.5m,外径42mm,壁厚4mm.小导管纵向间距2m/环 , 环向间距35cm,46根/环 倾角：小导管外插角采用10°15°布置。注浆材料：水灰比为1：1的水泥净浆；注浆压力:0.5-1.0MPa设置范围：拱部120°范围。（1）施工工艺流程见下图。地质

10、调查现场试验设备准备效果检查管材加工材料准备施工准备制定施工方案进行施工喷砼封闭掌子面机具准备拱部放样布孔风枪或煤电钻成孔清 孔插入小导管注浆隧道开挖水泥砂浆准备（2） 制作钢花管小导管在前部管壁上每隔15cm梅花型钻眼，眼孔直径为8mm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部不钻孔长度不小于120cm止浆段。小导管构造见下图。7.5cm120cm8mm注浆孔，孔眼交错布置（3） 小导管安装、测量放样，在设计孔位上做好标记，用风枪钻机钻孔，孔径较设计导管管径大20 mm以上。 、成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢

11、架上，与钢架共同组成预支护体系。（4）注浆采用KZY-80/70注浆泵压注水泥净浆，注浆前先喷射混凝土510cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆参数可参照以下数据进行选择：注浆压力：一般为0.51.0Mpa水泥：P.O42.5普通硅酸盐水泥砂：中细砂（5） 注浆异常现象处理、串浆时及时堵塞串浆孔。、泵压突然

12、升高时，可能发生堵管，应停机检查。、进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶凝时间。3、初期支护初期支护主要有早强药包式锚杆、钢拱架、钢筋网挂设、喷射混凝土五个步骤。（1）锚杆的施工V级围岩浅埋段使用自钻式锚杆、胀壳式锚杆、中空注浆锚杆相结合的方式支护，长度4.5米，纵横间距50×80cm,各种锚杆在施工前必须进行力学性能试验，其力学性能指标应符合有关规定。锚杆施工前，必须进行注浆试验和抗拔力试验，在试验中取得合理的技术参数。抗拔力试验，采用现场抽检办法检查，抽检频率不小于1%，即每300根锚杆至少抽样一组做抗拔力试验，每组不小于3根。抗拔力要满足设计要求。注浆

13、所用水泥砂浆的材料、外加剂、配合比必须经过试验确定，其浆液的抗压强度不低于设计标准。试验成果经监理工程师批准才能指导施工。锚杆采用风动凿岩机推进，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直。水泥净浆拌合均匀，随拌随用，灌浆时导管伸入孔底，边灌浆边抽拨导管，要求锚孔内注浆饱满，灌浆工作连继不中断，保证锚杆、水泥浆、围岩间的粘结力。中空注浆锚杆施工程序如下：将钻头水孔、锚杆中孔内异物清理干净，然后将钻头安装在锚杆的一端，再将凿岩机用纤尾套连接在另一端。将锚杆的钻头对准掌子面上标出的钻位，对凿岩机供风供水，开始钻进，按照多回转、少冲击的原则进行钻进，以免钻碴堵塞水孔，发现

14、有水孔堵塞现象，后撤锚杆50cm左右，并反复扫孔，使水孔畅通，然后慢慢地钻进，直至钻到比设计深度深10cm。要保证每排锚杆纵向至少需搭接1.0m。锚杆加长时，用锚杆套将打入的锚杆与待接锚杆连在一起，然后继续钻进，直至比设计深度深10cm。钻至设计深度后，用水或高压风清孔，确认畅通后卸下纤尾套，保持锚杆外露长度1015cm。用钢管将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口30cm左右。安装垫板及螺母，但此时不宜上的过紧。迅速将锚杆、注浆管及注浆泵用快速注浆接头连接好。开动注浆泵注浆，直至浆液从孔口周边溢出或压力表达到压力值为止，整个过程一次完成。超前中空注浆锚杆施工工艺见下图 (2)工字钢钢架的施工浅埋段工

15、字钢钢架支护拱部采用I22a、仰拱采用I20b两种型号工字钢支撑。根据设计要求，工字钢钢架在洞外加工厂利用台架按设计加工制作成型，洞内安装在初喷混凝土之后进行，与定位钢筋焊接。钢拱架间纵向用22钢螺纹钢筋连接为一体，钢架间以混凝土喷平。钢架拱脚必须放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，架设时中线、高程和垂直度由测量技术人员严格控制。为保证钢架置于稳固地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.150.2m的原地基，架立钢架时挖槽就位，需要时可在钢架基脚处设置钢性垫板，以增加其承载力；安设时钢架垂直隧道中线，其倾斜度不大于±2°，钢架的任何部位偏离铅垂面不大于±5cm；当钢

16、架和初喷面之间有较大间隙时设置混凝土垫块；为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起，钢架间环向设置间距为1.0m的22mm纵向连接钢筋，为使钢架准确定位，钢架架设前均需设置环向定位筋，定位筋一端与钢架连接，另一端锚入围岩0.5m以上；当钢架架设处有锚杆时用锚杆定位；钢架安设好后尽快施喷混凝土，并将其全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力；喷射混凝土分层进行，每层厚度56cm左右，先从拱（墙）脚处向上喷射，以防止上部喷射混凝土虚掩拱（墙）脚，造成拱（墙）脚喷射不密实，强度不够而失稳；钢架外缘保护层厚度应大于当于4.0，钢架内缘保护层厚度应大于当于3.0。仰拱工字钢的根据设计文件要求与拱脚处连接

17、成环，工字钢钢架安装程序详见下图：初喷中线标高测量钢架加工质量检验钢架组拼清除底脚浮土安装钢架挂钢筋网每个单位工程质量进行全面验收复喷混凝土工字钢钢架安装工艺框图（3）、钢筋网施工、钢筋网加工钢筋网由纵横钢筋加工成方格网片，网格尺寸20×20cm。钢筋须调直除锈，按规定长度下料、绑扎、焊接、按顺序放在工作面上使用。 、钢筋网挂设钢筋网应随岩面起伏铺设，确保与围岩密切，可以将钢筋网点焊在两榀钢支撑的外弧上，或者通过与锚杆焊接固定在开挖的轮廊面上。钢筋网相交处应焊接，联结成整体，以便整体受力。（4）喷射混凝土喷射混凝土采用湿喷法施工，分初喷、复喷和终喷（保护层）三阶段进行，喷射机选用湿喷

18、机， 砂选用颗粒坚硬、干净的中砂；碎石选用坚硬耐久、最大粒径不大于10的碎石。 施工配合比按现场实际情况根据试验数据进行调整确定。喷射前对岩面进行修整，清除松动岩块，对个别欠挖突出部分进行凿除，对个别超挖部分用混凝土补平；用高压水将岩面冲洗干净，对遇水易潮解的岩层，则用高压风清扫岩面；检查喷射机工作是否正常；要进行喷射试验，一切正常后进行混凝土喷射工作。按施工配合比要求，将混凝土用料在搅拌机中进行拌合，用自卸汽车运至洞内，送入喷射机中。喷射分段、分片、分层，由下向上，从无水、少水向有水、多水地段集中，多水处安放导管将水排出。施喷时，喷头与受喷面基本垂直，距离保持0.81.0m。钢架与岩面的间隙

19、用喷射混凝土充填密实，喷射顺序先下后上，对称进行，先喷钢架与围岩之间空隙，后喷钢架之间，钢架应被喷射混凝土所覆盖，保护层不得小于4cm。如有大凹坑，先找平。为减少回弹量，降低粉尘，提高一次喷层厚度，一次喷射厚度控制在6cm以下，每段长度不超过6m，喷射回弹物不得重新用作喷射混凝土材料，新喷射的混凝土按规定洒水养生。第一次喷混凝土厚度为4cm，喷后要平整圆顺。第二次喷射时，先将钢架与岩面间的空隙喷射密实，然后喷射钢架腹部至设计厚度，且钢架保护层厚度大于4cm。喷射用混凝土采用现场拌制，要严格按施工配合比施工。 喷射混凝土施工工艺流程见下图：搅拌机水泥、砂、石料、外加剂速凝剂高压风湿喷机喷嘴受喷岩

20、面水4、模筑混凝土衬砌施工（1）、隧道复合式衬砌施工根据设计文件和围岩级别、水文地质情况，不同的衬砌形式选用不同的衬砌施工方案。本段采用铺底、仰拱先行，全断面液压衬砌台车衬砌，仰拱采用防干扰平台进行超前施工。复合式衬砌待围岩及初期支护变形速率趋于规范及设计要求时进行施工，衬砌工作面与开挖工作面拉开一定距离（距离应保持在50-100m范围内），以减少两工作面间相互干扰。衬砌施作前首先检查断面尺寸，并报监理工程师进行检查。检查合格后，衬砌台车就位，并调试、配套有关设备。、台车就位固定台车沿轨道拖拉就位后，调整水平到设计高度，然后以导链、型钢、钢钎和仰拱预埋件加以固定。台车定位固定后，表面进行除锈处

21、理，混凝土浇筑前涂脱模剂。、端模施工端头模板采用5cm木模板，模板和衬砌台车端部以角钢、螺杆连接固定，缝中加设海绵或胶带纸，以增强模板间拼缝的严密性以防混凝土浇筑露浆。、混凝土浇筑浇筑顺序：两侧对称分层浇筑，混凝土浇注至拱顶时，由底向高浇筑。a、混凝土拌和：严格按配合比组成设计和现场砂石含水量确定施工配合比。b、泵送混凝土：使用混凝土输送泵进行施工。c、振捣浇筑：混凝土浇筑前先用水湿润边墙顶面混凝土，两边对称浇筑，混凝土落差控制在2m范围以内，两侧混凝土施工高差控制在80cm范围内，以防台车平移，混凝土分层浇筑，每层浇筑厚度为30cm左右。d、选派有经验的混凝土工进行振捣，振捣采用HZ-50型

22、高频插入式振捣，振捣时振动棒快插慢拔，振动时不断上下移动振动棒以便捣实均匀，移动时间宜2030S，振动棒垂直插入混凝土内，距模板5-10cm，棒头应插入下层混凝土10cm左右，振动合格可以从下面现象加以判断：振动时混凝土不再有显著沉落，不再出现大量气泡，混凝土表面均匀、平整，每层混凝土振捣时间由振捣工控制，确认下层混凝土振捣完成后，接到振捣工口头通知后方可投放混凝土料。拱顶混凝土施工时，由低向高从拱顶进料口进料，附着式振动器振捣，于拱顶最高处打眼预设直径2cm的PVC管，以便于拱顶筑浆。、施工缝、施工本隧道衬砌施工缝、变形缝采用橡胶止水带和沥青麻絮止水。橡胶止水带施工时，根据衬砌厚度及衬砌形式

23、自制拼装式木模做挡头板，根据安装顺序编号，全断面液压衬砌台车就位后，按照编号安装挡头板，同时将截面相同于橡胶止水带的橡胶带沿隧道环向在衬砌厚度一半的位置处固定在挡头板中内模上，在浇注完混凝土并拆模后，将橡胶带取出留出凹槽，凹槽损坏出用同标号的修补，在浇注下一循环衬砌前将止水条安上，施工缝缝隙部分用沥青麻絮填塞止水。养护拆模安装透水管、防水板、绑扎钢筋布设轨道台车移位顶模中心高及边模净空检测台车就位轨道标高测量控制轨距预埋件止水带安装骨料含水量测定混凝土浇注挡头板安装输送管安装台车加固基仓清理涂脱模剂面板整修砂碎石水泥水外加剂坍落度检查拌和站拌合施工配合比输送泵泵送混凝土运输车运输、拆模：当同养

24、试块混凝土达到强度的70时，即可拆模。a、松开堵头板b、检查和拆除临时支撑，先转动侧向支撑螺杆，使台车边模收缩脱模，再松开千斤顶，使顶模下降脱模。、养护混凝土浇注后12h内加以保湿养护，喷水养护14天，在养护期间内保持混凝土表面湿润。（2）、仰拱或铺底施工施作仰拱前，于隧道边墙每隔5米施放测量控制点，作为仰拱开挖及混凝土施工控制点。仰拱模板采用仰拱大块钢模板，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。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，施工中采用防干扰仰拱平台，以保证掌子面开挖、支护正常进行。仰拱与填充连续施工，做好仰拱大样，保证

25、填充混凝土不侵入仰拱断面。、仰拱应及时施作，与开挖面的距离不宜超过衬砌浇筑段长度的3倍，同时仰拱一次开挖长度不宜超过6m。、施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物，超挖部分应采用同级C30混凝土回填。、仰拱混凝土应整体浇注一次成型，填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇注，填充混凝土强度达到5Mpa后允许行人通过，达到设计强度的100%后允许车辆通行。、施工缝处要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。仰拱、仰拱填充施工工艺流程图测量开挖清底、抽排水、接缝处理仰拱钢筋绑扎立模浇筑砼混凝土生产、运输仰拱砼养护混凝土生产、运输填充砼浇筑填充砼养护五、安全注意事项1、洞顶注浆加固操作安全、操作人员必须经过培训，

26、熟悉转机的性能、结构、原理，考试合格并取得操作证，方可操作潜孔钻机。、工作前必须检查风动马达转动应灵活，清除转机作业范围内及行走路面上的障碍物，并检查路面的通过能力。、电气箱的安装要注意防潮、防雨，作业前应检查钻具、联结部分、电气部分、压气系统、风管和防尘装置状况。、钻机工作时，应先开动吸尘机，随时注意冲击器的声响及机器运转情况是否正常。若发现异常应立即停机检查，并排除故障。、工作时，随时检查润滑情况，不得缺油，加接钻杆时，注意中心孔及螺纹的清洁，避免泥沙进入冲击器内损坏机件。、钻机的工作风压、牵引力都不能超过规定的数值，防止错误操作，钻机作业时，回转减速箱不得方转，以防钻杆脱扣。、钻孔作业时

27、，每钻进一定深度应上下提升钻杆数次，减少孔内积尘，注意钻具推进情况，若推进过快，应调节操中阀推进手柄，以免由于排尘不净而发生卡钻。、钻机移位时，要调整滑架和钻臂，保持机体平衡，弯曲的钻杆应及时修理或更换。、钻机工作完后应停在安全地带，并对机器进行清洗、例保。2、洞身开挖施工安全掘进是隧道安全控制的最重要环节，由于隧道开挖断面大，施工时严格按设计图纸及施工组织设计采取合理的开挖方案，严格控制循环进尺，选择最佳的爆破参数，确保施工安全。浅埋段开挖主要采用人工配合机械开挖，在需要爆破的地方采用局部放小炮或小台阶微振动爆破。爆破后加强监测，根据监测和地质情况及时调整爆破参数，保证爆破安全。隧道爆破作业

28、按爆破安全规程操作施工，洞内爆破时，必须统一指挥，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的地点，安全距离大于200米。爆破后必须经过通风排烟，且至少相距15分钟以上，才准安全检查人员进入工作面。经过检查和处理确认安全后，其它施工人员才准进入工作面。瞎炮处理必须经过通风排烟，且至少相距15分钟以上，才准安全检查人员进入工作面。经过检查和处理确认安全后，其他施工人员才准进入工作面。瞎炮处理必须设立警戒区，瞎炮必须由原爆破手按规定处理。视情况确定具体处理方法：将引线或电线重新接好，再行起爆，严禁打残眼；在距瞎炮0.6m处打一平行炮眼诱爆，但必须注意岩层节理情况，在打眼地点不得有连通瞎炮的裂缝；安全妥善地取出堵塞物，重装药起爆，爆破器材加工，应在远离洞口100m外的加工房中进行。隧道掘进中，围岩量测是施工管理的主要环节。根据不同地质采取相应的安全技术措施，隧道开挖后及时进行施工支护，围岩量测数据有变或喷混凝土表面开裂、地表出现裂缝时，要视为危险警告信号，必须立即通知施工人员撤离现场，待加固处理后再行施工。3、初期支护施工安全（1）锚杆安全施工、施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段，应由专人每班检查。、暂停施工时，应将支护直抵开挖面。、锚杆简易台架应安置应稳妥。、作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时，必须依次停止风、水、