隧道出洞专项技术方案设计

1、一.编制说明21.1编制依据21.2 主要技术规、标准、规则、规程2二、工程概况32.1 工程概况3三、出洞施工案33.1 总体施工案33.2 施工案43.3. 洞身管棚施工法93.4. 出口段明洞施工13四、出洞施工进度安排14五、监控量测155.1 洞监测155.2 地表监测15六、贯通测量166.1 隧道贯通误差166.2 隧道贯通误差估算166.3 贯通误差测定法17七、质量保证措施18八、安全保证措施19九、环境保护、文明施工措施199.1施工环保、水土保持案199.2 环保、水土保持措施20专业资料班果隧道出洞专项施工案一.编制说明1.1 编制依据（ 1）铁道第三勘察设计院新建铁路

2、永仁至广通铁路扩能改造工程站前工程班果隧道施工图纸班果隧道设计图及相关定型图、参考图等。（ 2）现场调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。（ 3）及相关部委颁布的法律、法规和铁道部颁布的现行设计规、施工规、铁路工程质量验收标准及其它有关文件资料。1.2 主要技术规、标准、规则、规程隧道出洞施工引用如下表所示的技术标准、规。表 1-1技术规、标准汇总表序号标准编号名称1TZ204-2008铁路隧道工程施工技术指南2TB10401.12003铁路工程施工安全技术规程（上册）3TB10401.22003铁路工程施工安全技术规程（下册）4TB10417-2003铁路隧

3、道工程施工质量验收标准5铁建设 2008105铁路隧道超前地质预报技术指南号6TB10121-2007铁路隧道监控量测技术规程7铁建设 (2010)120 号关于进一步明确软弱围岩及不良地质专业资料铁路隧道设计施工有关技术规定的通知二、工程概况2.1 工程概况班果隧道位于新康元谋西站区间，隧道出口邻近普登河双线特大桥，双线隧道，左右线线间距为4.2 4.252m ，设计为 12 的单面下坡， 全隧除 DK687+921.454 DK687+995 段 73.546m( 左线 )位于半径 R-3500m 的右偏曲线上外，其余地段均为直线。隧道进口里程DK687+567 ，里程DK687+995

4、，全长 428 米，最大埋深约67 米。本隧道全长 428 米，其中级围岩 20 米，占 4.7% ，级围岩 195 米，占 45.6% ，级围岩 213 米，占 49.7% 。本隧道从进口独头掘进，分为一个单位工程：进口为一个单位工程。隧道进出口均采用 108 洞口长管棚。其中出口段管棚长度20m 。环形间距 40cm, 外插角 1 3。DK687+987+995段结合地形，地质条件，设置长 8m 的双耳墙明洞衬砌。洞口永久边仰坡采用喷砼植生防护，临时边仰坡采用喷锚网防护，喷C20 砼，厚 8cm ；22 砂浆锚杆，每根长 3.5m ，间距 1.2m，梅花型布置， 8 钢筋网片，网格间距 2

5、5*25cm 。三、出洞施工案3.1 总体施工案班果隧道为隧道进口向出口单向掘进。计划掌子面上台阶开挖至专业资料DK687+967处，根据掌子面设计围岩情况拟定以下出洞案。掌子面上台阶开挖至DK687+967 （级围岩、抗震复合）处，施做一环 108 大管棚（壁厚8mm ）超前支护，每根长20m ，环向间距 0.4m ，里程段为DK687+967+987，施作洞身管棚后继续开挖，采用三台阶法施 工， 全环 型 钢钢 架 I20b ， DK687+967+972钢架间距0.8m ，DK687+972987 钢架间距 0.5m 。3.2 施工案施工准备（ 1） 钻机工作平台开挖根据钻机自身高度确定

6、台阶的开挖高度，主要采用挖掘机开挖，人工风镐配合，挖机、装载机装碴、自卸汽车出碴。（ 2） 测量放线复核线路中线、水平，依据线路中心线控制桩及高程控制点在掌子面面标识出隧道中心线及外拱顶标高，并根据洞身开挖轮廓线标出外拱弧，画出各管棚点位，控制好管棚外插角。开挖根据设计图纸所示地质情况班果隧道出口坡面较陡，局部较坎，出口基岩裸露，植被一般，大面积荒坡。砂土状强风化带岩芯，多为砂土状夹角砾状， W3风化呈半岩半土状，厚度27m ， 碎块状强风化带，节理发育，节理面多带锈色，岩芯多带呈碎块状，短柱状，岩块质较硬，端口颜色旧，厚度27m ，W2弱风化，质坚硬，为级坚。根据该段地质情况DK687+96

7、7+987段采用机械配合人工开挖，局部弱爆破，挖掘机装渣，自卸车出渣。在接近贯通8m 时每循环打超前探专业资料以探明前距明洞距离。初支支护施工工序流程为：开挖后初喷砼系统支护（拱架、锚杆、钢筋网）施工复喷砼至要求厚度。挖后及时对拱顶和边墙岩面进行初喷4 厘米的 C25 砼。初支拱架采用I20 型钢钢架，安装间距0.5m 。拱顶和边墙网片挂设，采用8 钢筋制作的 20cm 20cm 网片。拱顶和边墙系统锚杆施作，22 砂浆锚杆， L=3.5m ，间距 1.2m1.0m 布置。复喷 23 厘米的 C25 砼。喷射砼施工用高压风水冲洗受喷面，喷射作业分段、分片、分层，由下而上进行，有较大凹洼处，先喷

8、射填平。前期准备施喷面的清理混凝土搅拌计量配料砂、石、水泥、水、外加剂、改性聚酯纤维拌合装运喷料加速凝剂混凝土喷射机现场喷射砼综合检查不合格合格补喷混凝土结束专业资料图 1 喷混凝土工艺框图喷嘴垂直于岩面，距受喷面 0.8 1.2m，呈螺旋移动，风压 0.3 0.5MPa 。液态速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入。喷射混凝土时按照施工工艺段、分片，由下而上依次进行。分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。喷混凝土料由混凝土拌和站生产。运输至掌子面，机械手喷混凝土。拱架施工制作： I20b 型钢拱架采用型钢弯曲机进行预弯，角钢、钢板、槽钢，焊接而成。制作时格按施工图纸进行，保证每节的弧

9、度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后必须进行试拼检查，禁不合格品进场。专业资料施工准备不合格欠挖处理断面检查合格测量定位初喷混凝土洞外拱架加工， 检拱架拼装查，倒运拱架架立不合格返 工检查合格焊接纵向连接钢筋加工连接筋喷混凝土结束图 2钢拱架施工工艺框图安装：拱架按设计要求安装， 安装尺寸允偏差：横向和高程为 5cm ，垂直度 2。拱架的下端设在稳固的地层上，高度低于开挖底线以下1520cm 。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。每榀拱架安装后利用4根长 4.5m 的 42 锁脚锚管定位。超挖较大时 ,拱背喷填同级混凝土 ,以使支护与围岩密贴 ,

10、控制其变形的进一步发展。两排钢架间用连接钢筋纵向连接牢固，以便形成整体受力结构。砂浆锚杆施工砂浆锚杆采用风钻钻锚杆， 锚杆钻利用台架施钻， 按照 1.2m 1.0m 排距，尽可能垂直结构面打入，高压风吹。用注浆泵将注满早强砂浆，再用专业资料风枪将锚杆送入，使杆体位于位中央，然后安装垫板，垫板必须用螺帽紧固在岩面上，增强锚杆与喷砼的综合支护作用。砂浆锚杆施工工艺框图见图 3。测量定锚杆孔位钻 孔补孔清 孔否验 孔注浆准备填塞砂浆加工锚杆杆体插入锚杆杆体固定锚杆孔口处理不合格验 收合格进行下道工序图 3 砂浆锚杆施工工艺流程图、钢筋网铺设钢筋须经试验合格，使用前必须除锈，在洞外分片制作，制作尺寸为

11、1.01.4m 一，网格间距为 20cm 20cm ，安装时搭接长度不小于一个网格。人工铺设贴近岩面，与锚杆点焊焊接牢固。在靠近岩面一侧，确保整体结构受力平衡。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。专业资料3.3. 洞身管棚施工法洞身长管棚施工主要工序有施工准备、搭钻平台、安装钻机、钻、安装管棚钢管、清、注浆等。洞身管棚施工工艺流程图准备工作制作钢花管钻孔顶进钢管棚清孔注浆管路检查注浆拌浆否压力流量达到要求 ?是结束、施工准备钢花管制作 : 钢花管由无缝钢管上钻注浆制成，径1016mm ，间距15cm，呈梅花型布置，尾部留不钻的止浆段150cm。、钻机就位钻机

12、平台可用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，平台支撑专业资料要落在坚固的基础上，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻质量。钻机定位：钻机施钻前应先定出钻空位置，必须精确核定钻机位置。用全站仪测量定位，反复调整，确保钻机定位准确。、钻钻由低位向高位按顺序进行，为了能顺利安装管棚钢管，宜选用直径大于管棚钢管 10 15mm 的钻头。施工中先打设钢花管并注浆，然后打设钢管。以便检查钢花管的注浆质量。钻开始时选用低档，待成1.0m 后适当加压。钻过程始终注意钻杆角度变化，保证钻机不移位。每钻进 5m 用仪器复核钻角度是否正确，以确保钻向。钻机施工过程要经常用测斜仪测定

13、位置，根据钻机工作时间、状态及时判断成质量，及时处理钻机施工过程中出现的坍、卡钻事故。钻机施工过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。随时对转机的动力器、扶正器、合金钻头进行检查。认真作好钻进过程原始记录，对每一个要记录转时间、成时间，及时对口岩屑进行地质判断、描述，以此作为洞身开挖的超前地质预报。、清验用钻杆配合钻头进行来回扫，清除浮渣至底，确保深、径符合要求，防止堵。用高压风从底向口清理钻渣。用仪器对深、倾角、外插角进行检查。、安装管棚钢管专业资料洞身管棚应配合钢架使用，将管棚有效的固定在钢架上，固定时要控制好管棚的外插角。每节钢管两端均预加工成外丝扣，采用 114mm6mm 热轧

14、无缝钢管车丝扣连接，连接钢管长度为30cm 。管棚顶进采用机械（如挖机）和人工相结合的工艺，利用挖机的冲击力和推力低速顶进钢管。接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一截面的接头数不大于50% ，相邻钢管接头至少错开一米。10搭接长度3管棚纵向布置图、注浆前清用高压风从底向口再次清理钻渣。、注浆注浆前应先进行注浆现场试验，注浆采用水泥浆液：水灰比1:1（重量比），根据实际情况可调整注浆差数，取得管棚注浆施工经验。注浆采用用两台注浆机分段由最低位向最高位进行，注浆压力由小到大缓慢升高。初压 0.5 1.0Mpa ，终压 2.0Mpa ，持压 15min 后停止注浆。注浆量一般为钻圆

15、柱体的 1.5 倍，若注浆量超限，仍未达到压力要求，调整浆液继续注浆，至符合注浆质量标准，确保钻围岩体与钢管围隙均被浆液充填，可终止注专业资料浆。注浆结束后及时清除管浆液并用M7.5 水泥砂浆紧密充填， 增强管棚的刚度和强度。钢花管大样图大管棚钢管连接接头示意图小导管搭接DK687+967987 处拱顶设一环 108 大管棚壁厚 8mm 超前支护，每根长 20m ，DK687+982987 处拱顶设小导管 42，长 3 米，纵向间距1.6m，环向间距 0.4m 。专业资料3.4. 出口段明洞施工施工程序施工准备测量放线截水天沟的施做边仰坡开挖边仰坡支护洞门超前支护洞身开挖施做洞门系。工艺流程图

16、洞口施工工艺流程图、施工工艺要求测量放样根据复测导线及高程成果，结合现场地形实际情况，放出洞顶截水沟专业资料及边仰坡开挖线。、截水天沟的施作洞顶截水沟位置结合现场实际情况布设，采用人工开挖，自低处向高处分段开挖，并根据现场实际情况进行分段，分段长度应根据天沟坡度确定，一般情况下为1520m 。必须在边仰坡施工前完成，确保坡面稳定。、边坡开挖（ 1）根据测量放线的位置采取正确的开挖法。（ 2）洞口边仰坡开挖，对于边坡厚度较大的地采用机械辅助开挖、人工修坡的式进行。开挖自上而下进行，分层开挖，并每层检查坡度。挖掘机开挖后预留 20 30cm 进行人工修坡，清除虚土。对于边坡土层较硬的围岩采用人工手

17、持风镐进行凿除。、边仰坡支护洞口永久边仰坡采用喷砼植生防护，临时边仰坡采用喷锚网防护，喷C20 砼，厚 8cm ；22 砂浆锚杆，每根长 3.5m ，间距 1.2m，梅花型布置， 8 钢筋网片，网格间距 25*25cm 。、洞门系洞门系结构采用衬砌台车作为底模、泵送灌注施工。为保证防水质量。混凝土应一次灌注成型。施工前格检查、检修搅拌站、混凝土输送车、混凝土输送泵等施工主要设备，避免灌注中发生事故。四、出洞施工进度安排进度安排表工序名称开始日期结束日期施工天数（天）专业资料DK687+967 987开挖支2014.12.202015.1.1020护大管棚2014.12.152014.12.20

18、5DK687+987 995开挖支2015.1.112015.1.155护边仰坡开挖支护2015.1.162015.1.2510五、监控量测5.1 洞监测围岩及支护状态观察：采用观测的法，对围岩的岩性、岩质、节理裂隙发育程度和向、有无松散坍塌、剥落、掉块现象、有无漏水等；初期支护状态包括喷层时候产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈等。观察分析，一一进行描述、记录，以此作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。拱顶下沉、边位移及收敛量测应布置在同一断面，断面间距级围岩不得大于 10m、级围岩不得大于 5m 。拱顶下沉量测测点布置在拱顶。 边位移量测以初期支护上个点的绝对位移为主，同时增加水

19、平及斜向收敛量测，以便校核水平位移结果。拱顶下沉、边位移及收敛量测在开挖后尽早进行，拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在 12h 取得，其它量测读数在开挖 24h 且在下一循环开挖前读取。测点应牢固可靠，易于识别，并注意保护，防爆破损坏。5.2 地表监测洞口段覆盖层薄，开挖后围岩难以自稳成拱，地表易沉陷，为了确保专业资料洞口浅埋段的施工安全，进行地表沉降监测。地表浅埋段设置地表观测点，观测点与洞量测点尽量布置在同一断面上，以便反映量测数据的关联性，地表量测断面间距为5m ，每个量测断面上测点间距为2m ，每日量测 2 次每日对观测数据进行统计分析，特别是洞口围的洞外监测数据，要进行综合分析，通过分析

20、成果及时反映围岩下沉、收敛动态，正确指导施工，及时调整支护参数。六、贯通测量6.1 隧道贯通误差隧道贯通后，经贯通测量所得到的实际贯通误差，包括平面上的纵、横向贯通误差和位角贯通误差以及高程上的贯通误差。这些资料不仅是隧道调整线地段确定施工中线的依据同时积累和研究不同测量技术条件下的贯通资料，对贯通理论及计算法验证，确定贯通限差、改进测量设计以及为测量规的修订都是极宝贵的。6.2 隧道贯通误差估算根据铁路工程测量规TB10101-2009中的规定，隧道相邻两开挖洞口间高程路线长度小于5000 米，一般主要针对横向贯通误差。规规定：隧道相向开挖长度小于 4km ，地面导线对横向中误差的影响要求小

21、于30mm ，洞导线对横向中误差的影响要求小于40mm 。寨下隧道贯通误差的估算，主要就地面、洞导线对横向中误差的影响作估算。使用的测量仪器：采用徕卡TCR1201 全站仪，测角精度1，测距精度 1+1.5ppm 。（ 1）地面控制导线对横向中误差的影响专业资料地面导线对横向贯通误差的影响为M y ，横向中误差的估算公式如下：M y= （ my 2 +m yl 2 ）m y= （ m / ） * （ Rx 2 ）m yl = （ ml/l ）*（ dy 2 ）M y 三角锁测量误差影响所产生在贯通面上的横向中误差。m y由于测角误差影响所产生在贯通面上的横向中误差。m yl 由于测边误差影响所

22、产生在贯通面上的横向中误差。根据规和现使用的测量仪器，公式中m 和 ml 取值仪器标称精度（ m=1 ， ml =1.5mm ），l=200m （四等导线平均边长） 。（2）隧道导线对横向中误差的影响洞导线对横向中误的影响为My ，横向中误差的估算公式如下：My = （ my 2+m yl 2 ）m y= （ m / ） * （ Rx 2 ）m yl = （ ml/l ）* （ dy 2）根据规和现使用的测量仪器，公式中m 和 ml 取值仪器标称精度（ m=2 ， m l =2mm ），l=100m （洞导线平均边长） 。6.3 贯通误差测定法（ 1）纵、横向贯通误差我们在隧道主要采用导线法进

23、行贯通误差的测定。在实际贯通点附近任选一点作为测量的贯通点，分别由隧道的进出口端的导线测出它的坐标，由进口端测得的为X 进、 Y 进，由出口测得的为X 出、 Y 出，由此算得实际贯通误差（线量）为：专业资料F= （ Y 出-Y 进）2+（X 出-X 进） 2 ）如果是直线隧道统筹选定中线向为x 轴时，横向的贯通误差就为： （Y出-Y 进）；纵向贯通误差为：（X 出-X 进）。如果是曲线隧道，贯通面向与实际贯通误差（线量）间有一夹角a，平面上的贯通误差的两个分量为：横向贯通误差： F*cosa纵向贯通误差： F*sinaa 角按下式计算： a=artan(Y 出-Y 进)/(X 出-X 进)-E

24、式中， E是贯通面向的位角，可根据贯通点在曲线上的位置算得，至于取位角的正、反向值由贯通误差（线量）所在象限而定。位角贯通误差：用贯通导线将两端洞导线联通后，对于同一位边由两端算得的位角之差即为位角贯通误差。该误差是洞外和洞测角误差的总影响，隧道贯通后若再考虑洞外角度误差分配已经没有实际意义，洞以衬砌地段的导线角也不宜再调整，顾及到位角贯通误差一般不大，通常在几秒至一二十秒的围，故位角贯通误差可忽略不计。（2）高程贯通误差由进、出口端的洞高程点，分别进测至贯通点附近的高程点H，得到H 点的两个高程 H 进和 H 出，两点的高程差 (H 出-H 进)=f ，即为高程贯通误差。七、质量保证措施1、

25、施工前对要使用的测量控制点进行复测，确认无误后可进行施工测量放样。专业资料2、进场材料必须经过检验合格后可使用，禁含泥量或含粉尘量过高的河砂、米进入工程主体。3、喷射混凝土在搅拌站集中生产，采用自动计量系统，确保施工配合比准确。4、喷锚支护做到喷料随拌随用，时间不超过规定。喷射前清理岩面。厚度较大时分层喷射。格掌握水压、风压和喷射距离，作到厚度符合设计和安全要求，表面平顺。5、格按照设计、技术交底所规定的参数进行支护，钢架施工时作到加工正确，间距、倾斜度和垂直度符合要求，钢架的底脚落在原状地层；接头板密贴，上齐连接螺栓。对锚杆的向、数量和深度进行格控制。八、安全保证措施1、支护工作平台搭设必须

26、牢固可靠。电路由专职电工检查和维修。2、特殊工种必须持有特种作业证书，并经过培训后才能上岗。3、爆破开挖必须格控制爆破飞对围既有建筑物的影响。4、高处作业人员所使用的工具应随手装入工具袋，上下传递料具时，禁止抛掷，大型工具要放在稳妥的地，所用的材料要堆放平整、稳固，防止掉落伤人。注浆时应时刻注意注浆压力，防止注浆压力过大，注浆管爆裂伤人。九、环境保护、文明施工措施9.1施工环保、水土保持案1、建立与质量安全保证体系并行的环境保护保证体系，配备相应的环保设施和技术力量，与当地政府和环保部门联合协作，全面控制施工污染,专业资料减少污水、空气粉尘及噪音污染，格控制水土流失，达到环保标准。2、施工案同时要具备环保防措施，以保护现场环境，避免由于施工法不