特长隧道施工方案

1、第 页特长隧道施工方案本工程畚箕山隧道全长1367m为特长隧道为分离式隧道，本项目其中右线起始里程为K11+425K12+800，左线起始里程为ZK11+435ZK12+800，洞门采用削竹式。洞口工程隧道洞口段工程包括洞口土石方开挖、边仰坡防护及洞口段衬砌、明洞、洞门等施工。进口采用超前大管棚进洞措施，以保证隧道进洞安全。及时进行边仰坡防护施作并加强对山坡稳定情况的监测、检查，确保施工安全。施工工艺流程支护质量检查合格处理危石，地表清理按设计要求进行地表预加固安装进洞钢架或套拱按正常工序进洞施工施工准备结束洞口截排水系统施工分层开挖锚喷支护边、仰坡面不合格预支护处理图 STYLEREF 3

2、s 2.2.2 SEQ 图 * ARABIC s 3 1洞口段施工工艺流程图洞口工程施工注意事项隧道开挖前应做好防排水处理工作，如山顶、坡面低洼或沟槽应整平并做好排水设施。结合洞口的地形情况，设置洞门墙排水沟以及在洞口上方设置截水沟，防止雨水对坡面、洞口的危害，引地表水至路基边沟或洞门外端自然沟谷，以此形成完善的洞外排水系统。洞顶截水沟施工可先采用临时沟槽排水，最终根据实际需要考虑是否设置。进洞施工前的准备工作技术准备：进洞施工前应根据地质超前预报结果，掌握开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，同时观察掌子面地质情况进行地质素描，指导工程施工；根据监控量测数据进行分析，通过监控量测了解各施工

3、阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩稳定性、支护、衬砌可靠性；进洞施工前认真做好技术交底工作，交底书要有双方签字确认。材料及机具的准备：做好施工用料的准备，包括钢筋、钢拱架、锚杆、小导管、喷射混凝土的准备，作业前应对风钻、喷注机及机械设备等进行检查，确保作业工具的正常使用，进场材料经检验合格。安全准备：施工现场专职安全员必须到位，施工前应对所有施工人员进行安全教育并作好安全技术交底，交底必须有双方签字确认。应急准备：施工现场应做好应急物资，应急物资必须堆码整齐、标识明确，施工现场通迅畅通。值班人员24小时轮流值班，发现险情立即报告。进洞施工前应完成管棚施工，

4、后转入隧道暗洞开挖与支护。暗洞开挖前要清除边坡仰开挖线外的浮石、危石，并按照监控量测方案要求在洞顶埋设地表下沉观测点。洞身开挖一般地质洞身开挖本标段隧道开挖按照新奥法原理组织施工，施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则。针对不同的围岩、不同的地段，开挖按图纸要求进行。隧道在施工开挖时，级围岩段应采用机械开挖或预裂爆破，严禁大强度爆破。在施做初期支护时，根据其洞室软弱围岩稳定时间较短的特点，必须及时施做初期支护等，锚杆需作拉拔试验，级围岩抗拔力不小于50KN，并根据围岩监控量测的结果以观察拱顶下沉和拱脚收敛情况，若变形速率值突然增大，除加强初期支护外，必须立即封闭仰拱

5、。所有围岩段系统锚杆均采用了有压注浆锚杆，通过压力注浆使未胶结的围岩形成整体和一定厚度的承载圈以提高自身承载能力，最终根据围岩监控量测结果，在初期支护趋于稳定的条件下，全断面模筑二次混凝土衬砌。预留核心土法级围岩加强段采用以超前大管棚、超前小导管、超前锚杆为超前支护，初期支护以锚网喷支护为主，辅以钢拱架。开挖采用环形开挖留核心土法开挖SA5，人工配合风镐开挖。开挖后立即喷射C25砼，然后打锚杆、架立钢架、复喷至设计厚度。环形开挖法施工顺序：先超前支护，后开挖并及时初期支护。开挖由上而下，衬砌由下而上的原则。开挖时应弱爆破，短进尺，初期支护及砼施工应及时封闭仰供。 图 STYLEREF 3 s

6、2.2.2,2 级围岩环形开挖中心留核心土开挖示意图台阶法级围岩采用以注浆小导管、超前锚杆为超前支护，初期支护以锚网喷支护为主，辅以钢拱架(钢格栅）。级围岩属较软质岩石，易产生塑性变形，稳定性较差，施工时拱顶无支护可产生较大坍塌，侧壁容易失稳，开挖主要采用短台阶法分部开挖。图 STYLEREF 3 s 2.2.23台阶法开挖示意图图 STYLEREF 3 s 2.2.24三台阶七步开挖示意图全断面法III级围岩初期支护以锚网喷支护为主。III级围岩主要为中风化凝灰岩，节理裂隙较发育，岩质较硬，岩体较完整，围岩自稳能力好，开挖主要采用全断面法开挖。图 STYLEREF 3 s 2.2.25全断面

7、法开挖示意图钻爆作业钻孔采用多臂凿岩车及风动凿岩机进行钻孔。作业时严格按照钻爆设计进行钻眼。钻眼前，放出开挖断面中线、水平和断面轮廓线、并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。在钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，经检查合格后方可装药爆破。出渣与运输本项目隧道洞口及洞身开挖土石方约51.6万方。除部分洞渣可作为洞外浆砌工程材料外，大部分需要调配利用或弃除。土石方由路基上统一调配和安排，弃渣场位置与主体设计一致，弃渣场防护、排水等设计详见路基设计。根据设计和现场的实际情况，采用无轨运输的方式进行出渣。设置集中弃渣场。弃渣场应设置完善的防护、排水设施，并符合浙江省标准化施工的要求。超

8、前地质预报隧道地质超前预报是防止隧道开挖突发性灾害（塌方、涌水、采空区等），保证施工安全，保证施工工期，保证工程施工质量，优化和调整支护参数，判别围岩稳定的有效措施。我们采用传统探测方法进行地质预报。一是超前钻孔探测；二是随着隧道的掘进，完善、修正设计资料，通过掌子面地质素描和洞体展现对岩体的特征观察分析，做出地质判断。这两种方法结合起来运用，可以相互补充，达到超前地质预报的良好效果。施工中将采取多种探测手段相结合的方式进行隧道超前地质预报，即隧道总体使用TSP法进行较长距离预报，在探测到岩溶、破碎带、煤层时辅以地质调查法和地质雷达法进行确认，并进行超前钻探钻孔检测。遇到复杂水文地质，通过红外

9、探测仪实现全空间全方位探测含水构造。光面爆破施工钻爆作业是隧道施工的关键技术，直接影响隧道的施工进度、安全和经济效益，同时对开挖断面的准确成型，保护围岩的稳定性至关重要。根据新奥法的原则和本隧道的地质条件，决定针对不同的岩性和开挖方式，在爆破初期，先针对相应的岩性和结构进行爆破试验，使待爆破的岩石得到松动，且岩壁不受或少受破坏；试验时，对爆破效果进行分析，在此基础上调整设计参数，完善设计方案，及时进行总结。为确保隧道施工过程的围岩开挖得到控制，本工程围岩开挖应用光面爆破施工技术。隧道光面爆破施工工艺流程如下图。放样布眼定位开眼钻眼清孔装药联起爆网络起爆通风光爆效果检查继续实施地质调查初步爆破方

10、案光爆参数选择掏槽眼设计初步光爆设计修改爆破设计没达标达标图 STYLEREF 3 s 2.2.26 隧道光面爆破施工工艺流程图运用光面爆破技术，尽量减少对围岩的扰动，爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系，采用非电微差起爆技术，不但可以有效控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管的起爆时间，使爆破震动波形不形成叠加，既能保证岩石破碎达到理想的效果，又能消除爆破震动的有害效应。初期支护（1）砂浆锚杆与中空注浆锚杆每循环开挖完后及时进行初期支护施工，先进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，采用锚杆台车或人工手持风枪按放样进行钻孔，标志杆做控制钻孔方位，使孔位角度符合设计要求，钻孔完

11、毕打入锚杆后，随即在钻杆尾部安设垫板，上紧螺帽，然后连接注浆管，再用高压注浆设备注浆，注浆顺序自两侧起拱线向拱顶逐根进行。砂浆锚杆孔采用倒退式注浆，人工打入锚杆。砂浆锚杆施工工艺及工艺方法砂浆锚杆施工工艺框图见下图。图 STYLEREF 3 s 2.2.27 砂浆锚杆施工工艺流程图砂浆锚杆施工，采用钻孔台架用锚杆机按布设的孔位钻孔。钻孔完成后，利用高压风清孔，将孔内的岩粉冲洗干净。注浆利用注浆泵往孔内注入早强水泥砂浆，注浆时，以水引路，将拌合好的砂浆装入注浆器并充满管路，然后将注浆管插入到管口离孔底10cm。开进风阀门，用高压空气将水泥砂浆压入孔眼中，注浆管逐渐被砂浆向外推挤，注到孔深的2/3

12、以上时停止注浆。推入锚杆，孔内多余的砂浆被挤出孔口。中空注浆锚杆施工工艺及工艺方法中空注浆锚杆，采用直径25mm，一般主要设在拱部范围，采用凿岩台车钻孔，注浆泵注浆施工。注浆配件加工中空注浆锚杆钻进注浆注浆检查下道工序浆液配制施工准备超前地质预报注浆配比设计与实验注浆站布置不合格格图 STYLEREF 3 s 2.2.28中空注浆锚杆施工工艺流程图（2）喷射混凝土施工喷射混凝土材料符合设计和规范规定，采用三联机湿喷混凝土。喷砼前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，如有欠挖及时处理后再喷；在不良地质地段，设专人随时观察围岩变化情况，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。喷射前用高压水

13、冲洗受喷面，当受喷面遇水易泥化时，用高压风吹净岩面。在喷射混凝土达到初凝后方能喷射下一层。首次喷射混凝土厚度不小于50mm。喷射作业分段、分片、分层，每段长度不超过6m，喷射顺序按由下而上先边墙、后拱脚、最后拱顶，喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约2030cm，有较大凹洼处，先喷射填平。速凝剂掺量准确，添加均匀。喷嘴与岩面垂直，距受喷面约1.0m。开挖后及时初喷，出渣后及时复喷。前期准备施喷面的清理计量配料拌 合砂、石、水泥、外加剂等砼搅拌站装运喷料现场施喷综合检查结束砼喷射机图 STYLEREF 3 s 2.2.29 喷射混凝土施工工艺流程框图钢筋网铺设施工工艺下一循环施

14、工 准 备钢 筋 除 锈网 片 制 作挂 网复喷混凝土焊 接图 STYLEREF 3 s 2.2.2 SEQ 图 * ARABIC s 3 20 钢筋网铺设施工工艺流程图钢筋须经试验合格，使用前要除锈，在洞外分片制作。钢筋网片运到洞内后，按围岩的大致起伏形状进行敷设，与锚杆尾连接。挂网在初喷砼及施作锚杆后进行。用人工挂网，搭接长度不小于10cm。喷砼时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋振动，降低回弹。保证钢筋网喷砼保护层厚度不小于2cm。钢拱架施工工艺施工准备断面检查测量定位初喷混凝土连接钢筋加工洞外钢架加工检查、倒运钢架拼装位置检查焊接纵向连接钢筋喷混凝土钢架架立欠挖处理不合格结束合格

15、返工不合格合格钢拱架施工工艺流程框图钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作，每节两端均焊连接板，节与节之间通过连接板用高强度螺栓连接牢靠，洞外加工后试拼检查。钢架在开挖及初喷砼后及时安装。钢架与围岩之间的间隙用喷砼喷密实，禁止用石块、木楔、背柴等填塞。钢架安装尺寸允许偏差：横向和高程为5cm，倾斜度小于2。钢架安装时，严格控制其内轮廓尺寸，且预留沉降量，防止侵限。钢架安装好后，用锚杆锁固固定，防止其发生移位。钢架的下端设在稳固的地层上。两排钢架间用钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距符合设计要求，以便形成整体受力结构。钢架要全部被喷射砼覆盖，靠岩面保护层厚度不小于4cm，临空面保护层厚度不小于2cm。

16、仰拱施工为保证施工安全，仰拱混凝土应及时施作，支护尽早闭合成环，整体受力，确保支护结构稳定。在隧道、级围岩中，待喷锚支护全断面施作完成后，根据围岩收敛量测结果，拆除临时支护，开挖并灌筑仰拱及填充混凝土。仰拱施工时，仰拱落后掌子面的安全距离：级围岩不得超过50m，级围岩不得超过40m。仰拱、填充紧随开挖进行，为减少其与出渣运输的干扰，采用仰拱栈桥跨过施工地段，以保证隧道底部的施工质量。仰拱混凝土灌筑前，基底清除干净，达到无虚渣、无积水。仰拱混凝土自中间向两侧对称浇筑，插入式振捣器进行振捣密实。仰拱砼终凝后才可进行填充砼的施工，砼强度达到规范要求后方可在其上方行车。 仰拱栈桥示意图图 STYLER

17、EF 3 s 2.2.2 SEQ 图 * ARABIC s 3 31仰拱施工工序流程图结构防水施工隧道采取“以排为主，防、排、截、堵相结合”综合治理的原则；在地下水与地表水联系密切且对水环境有严格要求的地段，采取“以堵为主，限量排放”的原则。矿山法隧道采用半包防水，采用无钉敷设防水卷材，通过热熔接与固定在基层上的垫片连接。二次衬砌环向施工缝拱墙设中埋式镀锌钢板止水带；纵向盲管与横向盲管均直接与隧道侧沟连通，纵向盲管中部设置泄水孔连通隧道侧沟。 防水板铺挂图 防水板热熔焊接现场图防水层施工：初期支护与二次衬砌间设防水板和土工布作为防水层，材质符合设计要求标准。二次衬砌整体钢模台车施工技术混凝土在

18、拌和站生产，砼输送车运输，砼拖泵浇筑。隧道每个工作面设1台衬砌台车。为便于衬砌台车准确就位和拆摸，在两侧边墙底部预先灌筑矮边墙，其顶面标高与水沟盖板底面齐平。衬砌台车下留有一定空间以利于车辆的通行，以保证衬砌施工的同时，其他工序的施工能正常进行。 二衬台车示意图（1）二次衬砌的施工时间除洞口加强段和断层破碎带二次衬砌及时施作外，其余地段根据围岩和支护量测的变化规律，确定二次衬砌和仰拱的施作时间。（2）钢筋加工及安装钢筋采取后场集中加工，现场绑扎。钢筋的加工及绑扎按照规范及设计要求进行。（3）立模衬砌台车模板在工厂加工制造，运至现场吊车配合人工拼装，台车拼装完成后，经验收符合要求后方可使用。（4

19、）灌筑混凝土混凝土灌筑采用泵送、分层、连续浇筑的方法。台车整体模板周壁有规律的布设浇灌窗口（30cm30cm），用于混凝土输送泵的泵管及插入式振动棒的伸入，窗口在混凝土浇筑到该标高之前，予以关闭，然后使用下一层窗口进行施工。 钢模衬砌台车施工示意图（5）预留预埋件隧道机电设施包括通风、照明、消防及供水、监控以及供配电等系统，在土建工程中需预埋穿线管和结构加强件，并预留设备洞；预留洞室及预埋件位置要求准确。监控量测确定施作二次衬砌铺设轨道台车移位顶模中心高及边模净空检测台车就位止水条安装面板整修，涂脱模剂预埋件监理检查签证浇筑砼砼养护，输送泵和管清洗、拆除台车与模板脱离并前移至下一组模板处下一个

20、循环装堵头板，台车加固，基仓清理 输送泵就位接输送管预留洞室立模预留管线固定二次衬砌施工流程图洞内水沟电缆槽施工有仰拱衬砌的水沟，施工时水沟沟身、电缆槽槽身与仰拱填充两部分混凝土同时灌注，其它地段可根据需要适时施作，以尽可能减少对洞内的其它运输作业干扰为原则。水沟及电缆槽施工采用组合钢模板整体浇筑，立模要严格控制尺寸、标高，按设计位置预埋泄水管，水沟及电缆槽盖板采用预制构件，保证所有盖板铺设平稳，无晃动或吊空，边缘整齐，两端与沟壁的缝隙用砂浆填平。隧道围岩监控测量技术（1）洞口段地表下沉监测图 STYLEREF 3 s 2.2.2 SEQ 图 * ARABIC s 3 42 洞口地表下沉监测布

21、置图洞口地表下沉监测项目及频率要求如下：表 STYLEREF 3 s 2.2.2 SEQ 表 * ARABIC s 3 1洞口地表下沉监测项目表序号项目监测要求1测点位置设置46个断面，纵向510m，横向23m2监测工具及精度水平仪及水平尺 0.1mm3监测项目（增加）爆破震动速度监测4监测频率开挖面距离量测面5B1次/周5注意事项施工前引入高程控制点位移较大地段测点加密地表量测需与洞内量测同步，以利于数据分析量测过程中发现位移过大或无稳定趋势时，及时增加喷砼厚度、及时注浆、提前施作仰拱及二衬。（2）洞内监测洞内监测是隧道安全施工的前提保证，包括必测和选测项目。图 STYLEREF 3 s 2

22、.2.213 洞内监测点布置图监控量测频率根据隧道的实际情况及规范要求，施工过程中必须要进行的监控量测项目有洞口浅埋段地表下沉、洞室周边位移及日常观察与施工调查。表 STYLEREF 3 s 2.2.2 SEQ 表 * ARABIC s 3 2隧道现场量测项目类型项目名称方法及工具布置量 测 间 隔 时 间115d16d1个月13个月大于3个月必测项目地质超前预报地质雷达或其它方法IV、V级围岩及估计不良地质处需要地段20m一次地质及支护状态观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述地质罗盘及规尺等开挖后及初期支护后每次爆破后进行水平净空收敛收敛计每10m一个断面，每断面2对测点1-2次/天1-

23、2次/2天1-2次/周1-3次/月拱顶下沉水平仪、钢尺、水准仪每10m一个断面，每断面4对测点1-2次/天1-2次/2天1-2次/周1-3次/月仰拱隆起水平仪、钢尺、水准仪每10m一个断面，每断面1个测点1-2次/天1-2次/2天1-2次/周1-3次/月选测项目围岩内位移（洞内设点）洞内钻孔安设单点或多点式位移计每30m一个断面，每断面10对测点1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月锚杆轴力各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器每代表性地段一个断面，每断面至少3根锚杆1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月钢支撑轴力应变片及压力计每10榀钢架选一榀，至少2对测点1-2次/天1次/2天1

24、-2次/周1-3次/月支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测砼内应变计、应力计、压力盒每30m一个断面，每断面12对测点1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月本表为预留核心土及台阶法量测项目。全断面法必测1-3，选测1、2、4监测数据的整理与反馈施工期间，每次监测后应及时根据监测数据绘制拱顶下沉、水平位移等随时间及工作面距离的时态曲线以便发现了解其变化超势，并根据开挖面的状况，拱顶下沉、水平位移量大小变化速率综合判断围岩和初期支护结构的稳定性。超前地质预报本项目隧道工程地质条件及水文地质条件较为复杂，超前地质预报措施采取TSP与超前水平钻孔相结合的形式，TSP全程通长设置，V级围岩、断层

25、破碎带、地下水丰富段辅助地质钻孔进行验证。图 STYLEREF 3 s 2.2.214 TSP及探孔预报示意图超前地质预报各具优势，两者结论可相互印证和补充，并进一步确定是否需要打设探孔及探孔布置和数量。表 STYLEREF 3 s 2.2.2 SEQ 表 * ARABIC s 3 3 TSP与地质雷达特点项目TSP地质雷达预报范围200m，结论相对可靠20-40m作业时间60min30min作业条件操作简单，施工干扰小操作简单，施工干扰较小洞内通风、防尘及有毒气体监测本标段隧道线路较长，洞内施工时应及时进行气体监测、降尘，同时做好通风措施。隧道内应布设空气净化器、通风管等设施。（1）隧道施工

26、通风方法和工艺施工通风设计依据公路隧道施工规范和本工程的施工工作面安排进行设计。根据施工条件所有工作面均采取压入式通风方式。风量和风阻计算1）风量施工通风所需风量按洞内同时工作的最多人数、洞内允许最小风速、一次性爆破所需要排除的炮烟量和内燃机械设备总功率分别计算，取其中最大值作为控制风量。2）主要计算参数洞内同时工作最多人数按50人/工作面考虑；洞内允许最小风速Vmin=0.15m/s；洞内每人供应新鲜风3m3/min；内燃机械设备作业供风量3m3/（minKW）；风管平均百米漏风率为0.02，风管摩阻系数为0.02。（2）通风设备选择及配置根据不同隧道的不同条件进行计算。当隧道独头掘进长度小

27、于200m时，主要采用自然通风（必要时采取局扇通风）；当独头掘进距离L500m时，配置一台237Kw轴流风机，配置一道1000mm的风管压入式通风；当单口掘进距离为500mL1000m时，配置一台255Kw轴流风机，配置一道1200mm的风管压入式通风；当单口掘进距离为1000mL2000m时，配置1台2110Kw轴流风机，配置两道1200mm的风管压入式通风；当单口掘进距离为2000mL时，洞口配置2台2110Kw轴流风机，配置两道1200mm的风管压入式通风；风管用便于装卸和维修的PVC拉链式软风管。（3）施工通风管理由专业人员进行现场施工通风管理和实施，风管安装平、直、顺，通风管路转弯处安设刚性弯头，并且弯度平缓，避免转锐角弯，以减小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加强日常维修和管理。配有专业技术人员对现场通风效果进行检测，根据检测结果及时进行阶段调整。必要时可以根