铁路隧道施工组织设计

1、1编制依据1）新建京沪高速铁路土建工程施工总价承包JHTJ3标投标文件技术分册和新建京沪高速铁路土建工程施工总价承包JHTJ3标承包合同。2）现场踏勘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）中国水利水电建设集团公司所拥有的技术装备力量、机械设备、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验。4）铁路混凝土强度检验评定标准5）铁路混凝土工程施工质量验收补充标准6）客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准7）铁路混凝土工程施工技术指南8）客运专线铁路隧道工程施工技术指南9）铁路工程结构混凝土强度检测规程10）铁路工程水质分析规程11）铁路工程岩石试验规程12

2、）铁路隧道喷锚构筑法技术规范13）铁路隧道防排水技术规范14）铁路隧道衬砌质量无损检测规程15）铁路工程施工安全技术规程（上、下册）16）铁路工程技术规范及国家行业标准、规则、规程17）国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。2编制范围新建京沪高速铁路土建工程JHTJ-3标段西渴马一号隧道工程，隧道进口里程DK420+395，出口里程DK423+207，全长2812m。3工程概述及主要工程量3.1隧道概况及主要工程量西渴马一号隧道进口里程DK420+395，出口里程DK423+207，全长2812m，其中级围岩1775m、级围岩630m、级围岩407m，3+172.5出口设置R=30

3、000m的竖曲线。隧道位于R7000的曲线上。进口位于济南市市中区西渴马村西南端，出口位于大刘庄北之低山斜坡上，地势起伏大，最大相对高度210m，隧道最大埋深201m，大部分基岩裸露，进口段及山凹处地表覆0.53m新黄土，进出口坡度15，植被稀少，洞身DK421+375DK421+600段为一山沟上游，隧道埋深相对较浅。本隧道按最高行车速度350km/h，客运专线双线隧道设计，隧道内采用型板式无砟轨道。西渴马一号隧道主要工程量如下：西渴马一号隧道主要工程量序号项目单位工程量1洞身土石方开挖m32C35混凝土m33C25混凝土m34钢筋t5防水板+土工布m26橡胶止水带m7型钢钢架t8锁口锚管m

4、9管棚m2749510超前小导管m1125锚杆m1152511220锚杆m10174213明洞土石方开挖m314回填碎石m33.2工程地质及水文地质特征隧道区除局部表覆第四系崩积层（QCL4）第四系上更新统坡洪积层，其余皆为寒武系上统、中统的灰岩、鲕状灰岩、泥灰岩、页岩；隧道区地处鲁中隆断层的泰山凸起，寒武系地层平缓略有起伏。中生代以来，该地层一直处于隆起状态，地表表现为遭受强烈风化侵蚀，岩层受构造影响在DK421+400DK421+575之间的沟谷中形成崩塌堆积层，崩塌堆积体主要成分为寒武系中统泥质条带灰岩及鲕状灰岩岩体一般粒径35m，最大可达到十余米，充填碎石土及角砾土，结构较松散，容易掉

5、顶，岩体完整性差。隧道区地下水类型为基岩裂隙水，水量不大，主要由大气降水补给。土壤最大冻结深度为0.5m。西渴马一号隧道以、级围岩为主，其中级围岩1775m，级围岩630m，级围岩407m。4施工总体方案4.1施工组织机构及施工队伍布置西渴马一号隧道施工建立保证施工的组织机构，具体详见“组织机构框图”。在西渴马一号隧道进、出口各布置1个作业队，两个作业队相向施工。进口作业队任务划分为桩号DK420+395421+735m，出口作业队任务划分为桩号DK421+735423+207m组织机构框图项目经理部第二作业工区进口作业队出口作业队第二工区职能部门临时工程的分布及总体设计综合加工场根据西渴马一

6、号隧道进出口的地形特点，进出口红线以外分别布置综合加工场。综合加工场包括：钢筋加工场、木材加工场。钢筋加工场西渴马一号隧道钢筋制安量约2637.73t、22锚杆制安约107549m（合320.5t）、自进式锚杆制安约7920m（合27.3t），钢筋网213.05t，格栅钢架2052.77t，型钢钢架448.8t。根据施工高峰期钢筋加工强度确定钢筋加工场占地面积及相应的配套设备。钢筋加工场占地面积1000 m2、敞棚结构60 m2（单个加工场面积）。钢筋加工主要设备表序号设备名称规格型号单位数量功率(kw)1钢筋切断机GQ40台32钢筋弯曲机GW6-40台23钢筋调直机GTJ4-4/14台24电

7、焊机BX-500台45氧焊及切割设备套26汽车吊QY16辆116t7平板车辆28跑弧机台1木材加工场由于西渴马一号隧道衬砌采用钢模台车进行，木材使用量较少，所以，木材加工场和钢筋加工场综合布置，木材加工场不再单独占地。4.2.2施工机械修理及设备停放场施工机械修理场和设备停放场布置西渴马一号隧道红线以外布置。机械修理厂与设备停放场共用同一场地，其中修理场400 m2、停放场1200 m2。机械修理间采用轻钢结构，办公用房采用轻钢彩板结构。综合仓库布置在西渴马一号隧道红线以外，占地面积600 m2、轻钢彩板结构 200 m2，存放各类施工机械零配件、五金交电材料、劳保用品。隧道出口布置范围同进口

8、相同。4.2.3混凝土拌和系统 m3 m31 m3，仰拱及仰拱回填混凝土为47727.16 m3 m3。隧道进出口混凝土日最高浇筑强度为580 m3/天，选用2台HLS60搅拌机、2台HLS50搅拌机进行混凝土的拌制，单台设计生产能力为60 m3/h、50 m3/h；隧道进出口均按HLS60+ HLS50配置。水泥拟选用散装水泥，水泥储罐容积为200t，另外布置一个100t粉煤灰储罐。配料机结合搅拌机进行选型。进出口拌和站均布置在进洞方向的右侧，各占地面积为6000 m2，其中含袋装水泥库面积为400 m2，水泥库结构为砖混结构，骨料仓每个长度为15m，砂子料仓宽度为20m，大、中、小石料仓宽

9、度为10m，515石料仓宽度为6.5m。料仓储量均按15天考虑。拌和系统的值班室结合本工程的现场试验室进行布置。4.2.4试验室试验室为简易试验室 试验室布置在隧道进出口拌和系统附近，采用活动彩钢板房，共设3间，具体见下表：序号名称面积（）1办公室152混凝土养护间203临时仓库15 4.2.5混凝土预制场 西渴马隧道的混凝土预制量较小，预制场布置在拌和站内部适当位置。4.2.6办公及生活区办公、生活区集中安排在隧道进出口侧附近， 建筑面积共3000 m2，建筑结构形式统一采用彩钢板式结构，院内其它临时设施主要有院内道路、绿化等。场地用C10混凝土硬化，车行道采用C20混凝土铺设。营区周围设围

10、墙，围墙用砖砌，高度2m，墙顶每隔20m安装照明设施。其他公共场所采用C10混凝土硬化，厚度5cm。 生活及办公设施面积表序号项目建筑面积(m2)占地面积(m2)结构形式1职工宿舍18006000彩钢板2办公室300彩钢板3食堂400彩钢板4浴池400砖混5娱乐室100彩钢板6茶炉房60砖混7合计 =SUM(ABOVE) 306060004.2.7炸药库炸药库布置在隧道进口左侧，具体根据现场情况进行布置。炸药库采用砖混、现浇混凝土顶板结构，分别为炸药储存室和雷管储存室。炸药储存室和雷管储存室建在不同位置，两者间距相隔12m以上。预计储存7天的用药量，每天两个循环，每个循环进尺3m，循环用药量8

11、40公斤，预计储量为12t，炸药储存室大小和雷管储存室大小分别为50，30，炸药库周围架立围墙并设立值班室。炸药库占地面积为250 m2。隧道出口炸药库布置在隧道出口右侧，面积、型式同隧道进口炸药库相同。炸药库的现场管理措施：1）爆炸物品是国家严格管制的生产物资，其运输、储存、使用等环节都有严格的安全管理规定，所有爆炸物品的管理、使用人员必须严格遵守。2）开工前组织所有涉爆人员进行爆破员及爆破器材管理人员培训，做到一人不漏，使每个人掌握爆破工程施工的基本安全知识，经考核后方可上岗工作。涉爆人员安全教育包括爆破安全规程、铁路工程爆破技术安全、爆破员及爆破器材管理人员培训教材。3）开工前二工区西渴

12、马一号隧道施工作业队组织相关部室审查爆破工程施工组织设计中包括的爆破工程安全作业制度，各种安全标志的设置及维护措施等。4）施工中定期进行爆破施工安全检查，所有涉爆人员每日进行自检、互检、交接班检查。爆破施工专职安全员日常巡回安全检查。5）落实各涉爆人员的职则，并形成制度条例上墙，设立奖罚制度，对严重违规人员要严惩，必要时勒令下岗。4.2.8施工通讯工地施工现场采用对讲机或移动 进行联络。4.2.9大临工程分布大临工程主要为进出口弃碴场和汽车运输便道，进出口弃碴场均为42亩，进口汽车运输便道9km，出口汽车运输便道4.5km。西渴马一号隧道进口大临布置详见附图1，西渴马一号隧道出口大临布置详见附

13、图2。1）弃碴场m3，其中线路调用16万m3 m3。 进口段弃碴场按设计位于DK421+350DK421+600段洞顶深沟内。隧道出口段弃碴场按设计位于出口左侧500m山沟内。碴场设挡碴墙，并按要求做好防护排水工作，以免水土流失，弃碴面按设计做好绿化或复耕工作，做到与周围环境协调适应。2）新增施工道路布置根据本工程施工特点，为满足工程需求，拟新增施工道路布置如下：按永临结合的原则，对DK420+240附近现有道路进行加宽处理，将原有道路加宽至8m，并将该道路延伸至线路左侧，此路为L1；由L1修筑L2路至DK421+050处的弃碴场，再由DK421+050处的弃碴场引L3路至洞顶弃碴场的道路。L

14、2路、 L3路均为3.5m宽，每隔200m设一处错车道，错车道宽为7m，长为15m；由改建路至隧道进口修一条宽20m便道L3，该路主要作为隧道开挖出碴道路。出口拟布置两条施工道路，施工道路宽度为5m和3.5m，分别通往弃碴场3和炸药库。0临时工程数量西渴马一号隧道进口施工平面布置详见附图3，西渴马一号隧道出口施工平面布置详见附图4。 主要临时工程数量如下表：主要临时工程数量表序号项 目 名 称单 位数 量备 注1新修施工便道km8包括弃碴便道和场内施工便道2改扩建便道Km12电力线km5高压线到各工点3供水管路m3000100钢管4供风管路m2800150钢管5抽水站座26蓄水池座2进出口上方

15、各1座7变压器台6进口3台、出口3台8混凝土搅拌站座2布置在隧道进出口场地内9压气站座210炸药库座2砖混结构4.3施工用水施工用水主要为开挖、支护用水和混凝工程施工用水，以及附属工程用水，采取打井取水的办法形成水源，拟在隧道进出口洞顶位置各修建一座200 m3水池，可满足施工用水，采用100钢管引至工作面。生活用水拟考虑在200 m3水池上，另接50钢管引至生活区。在水井未形成前，采取自购水解决前期开工供水问题。4.4施工用电 主要施工用电设备为空压机、风机、拌和系统、照明、生活及附属用电，进口和出口见下表：西渴马一号隧道进口（出口）单侧施工用电容量表序号名 称单位数量单位容量（KW）总容量

16、（KW）同时工作系数运行负荷（KW）1风机台111102201762空压机台51105504403混凝土喷射机台31545274混凝土喷射机组台133335照明项150406拌和系统项1100707加工厂项70568混凝土泵及振捣设备项90729电焊机台410对焊机台175754511其它用电项1201412生活用电项1260126013合计 =SUM(ABOVE) 配置变压器考虑负荷630KVA2作为生产用电315KVA1作为生活用电说明：进口和出口布置基本相同，用电负荷及变压器配置按双倍考虑即可。在供电未形成前，采取自发电解决前期开工供电问题。施工用风主要为隧道开挖、支护用风，供风设备布置

17、在进出口的两侧，隧道进出口各布置5台20 m3/min空压机，供风管选用直径为150的钢管，钢管长度为3000m。进出口的通风方式为混合式通风，在进口和出口各布置2110Kw轴流式通风机，采取风管向隧道内压入式通风，另加射流风机辅助排风。进洞800m以后，考虑增加接力风机，接力风机采用110Kw轴流式通风机。4.7内业资料4.7.1内业资料的收集1)文件的收集文件分工区与上级主管单位、业主、设计、监理单位、地方政府等的外部往来文件等。所有这些文件都应进行及时、认真的收集，归口管理、并作好详细的收发文登记确保不缺失。2)质量检测资料及施工记录的收集施工质量检测资料及施工记录是反应整个施工过程进度

18、与质量最重要原始基础资料。因此，对于质量检测及施工记录方面的资料必须做到真实、准确、齐全并与工程进展同步。当天的资料做到当天填写、当天签署完毕，确保资料的真实性、完备性，为竣工资料的编制奠定坚实的基础。4.7.2内业资料的整理1）施工文件的整理施工文件主要有合同文件、设计文件、变更设计文件、规范标准、现场调查纪要、业主及上级部门来文、与施工涉及的相关方合同或纪要等。文件应分门别类进行整理，不同单位之间的文件分类进行整理。为日后查阅及保存的需要，文件应做好编号、登记工作。2）质量检测资料及施工记录的整理质量检测资料及施工记录明确专人进行整理，每个作业队均设置1名专职技术人员进行如实填写、整理，当

19、天的资料当天清理完成，发现有漏填漏报时及时进行补充完善。4.7.3内业资料的归档1)施工文件的归档工程结束后，所有往来文件均需分门别类进行归档。对于业主有要求要作为竣工资料进行归档的文件要单独进行存放，其余文件参照集团公司程序文件相关管理办法进行归档。2)质量检测资料及施工记录的归档质量检测资料及施工记录是竣工资料的主体，因此对所有质量检测资料及施工记录均要进行归档。归档的资料采用国家标准档案盒并按分项、分部、单位工程分类、分级进行保存，同时作好标识。归档资料均采用铁制档案柜，并做好防潮、防霉措施。归档文件经验收合格后，及时向业主及有关单位档案部门移交。4.7.4内业资料的移交工程结束后，对所

20、有内业资料，根据国家及建设单位对竣工资料的编制要求及时地进行全面清理、编制，编制完毕后及时向建设单位及相关档案部门进行移交。内业资料收集、整理、归档、移交的程序进行组织。各科室设置专人进行负责。5主要施工方案及方法西渴马一号隧道进口57m、出口27m为明洞段，洞身及洞底为灰岩，节理裂隙发育，有溶洞发育，呈碎石状松散结构及土状松软构造，施工时采取明洞段顺做法施工。隧道剩余段2728m设计为暗洞，级、级围岩采用台阶法开挖，级围岩采用双侧壁导坑法开挖，其中DK421+390DK421+585段埋深浅，采取浅埋暗挖法施工；DK423+055DK423+180段为崩塌堆积体，采取地表及洞内径向注浆加固围

21、岩暗挖法施工。5.1施工方案西渴马一号隧道长2812m，计划安排两个作业队分别从进口和出口组织施工。施工用水所使用的水池位于隧道进出口附近的山头，高出洞口30m，其他临时设施包括生活营区均布置在洞口附近的空旷地里。工程计划2008年2月1日开始施工，2010年2月28日完工，总工期25个月。西渴马一号隧道级、级围岩的隧道采用台阶法为主的施工方法。级加强段、深埋级围岩采用三台阶法施工，浅埋级围岩采用双侧壁导坑法施工，暗挖洞口处设置长管棚超前支护。隧道二衬按照“仰拱超前、拱墙紧跟”的方式进行施工，进出口各采用一台12m全液压模板台车进行二衬混凝土衬砌。5明洞段施工方案进口段57m、出口段27m明洞

22、段采用明挖法施工。施工遵循“纵向分段（每段12m左右）水平分层、竖向放坡”的开挖原则。开挖前先施工坡顶截排水设施，开挖时边坡随挖随支护，做到开挖一层防护一层。同时做好明洞段内排水设施，杜绝坑内积水、软化基底。明洞段开挖分两次施作，第一步竖向放坡开挖至明洞段上半断面处，纵向开挖至明暗洞分界里程处时进行暗洞超前长管棚施工，暗洞洞顶边仰坡排水及防护随明洞段顶覆土开挖一起施工，超前长管棚支护完成后采取双侧壁导坑法进入暗洞上半断面施工，开挖支护完成约15m左右后封闭掌子面，进入明洞段第二步开挖。第二步开挖明洞段下半断面，开挖采取分段开挖，逐段落底，至明暗洞分界里程处时，暗洞上下断面即可全面展开施工。明洞

23、段二次衬砌采取仰拱超前、拱墙一次整体浇筑，安排在下半断面开挖落底后进行施工。明洞段回填按照“纵向分段、水平分层、对称回填”的原则组织施工。安排在明洞段衬砌结束、结构砼达到设计强度并做好防水层和保护层后进行。5暗挖段施工方案暗挖隧道按新奥法原理组织施工，在施工中严格遵循“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测” 的施工原则。级、级围岩的隧道采用台阶法为主的施工方法。级加强段、深埋级围岩采用三台阶法施工，浅埋级围岩采用双侧壁导坑法施工，暗挖洞口处设置长管棚超前支护。暗挖段开挖采用控制爆破技术，施工中加强监测，密切注意围岩变化，并及时调整支护参数，随挖随护。防水设施按照“无钉铺设”工

24、艺进行施工，隧道二衬按照“仰拱超前、拱墙紧跟”的方式进行施工。5.浅埋段施工措施与方法隧道洞身DK421+390DK421+585段为一山沟上游，隧道埋深相对较浅，属于浅埋地段，此地段施工过程中严格遵循新奥法组织施工，采用“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”的施工技术措施，采用双侧壁导坑法施工。1）切实做好超前地质预测预报工作施工开挖接近此地段时，要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，对该部位进行监控量测，对拱部和侧墙部用长钻杆钻探，根据钻孔难易程度和出碴情况，判断分析前方、侧边的覆盖层大致情况，做好及时改变施工方案的应急准备。2）提前做好地表截排水及防渗工作西渴马一号隧道浅

25、埋地段岩层较薄、较破碎且为山沟，极易受到雨水冲刷及形成地表水下渗，地表水的渗入会围岩含水量增大、强度降低、变形加速，进而造成支护失稳、造成隧道坍方，影响施工进度。因而在进入此地段施工前，应提前进行洞外地表的截排水及防渗处理。3）应加强超前支护及初期支护工作超前支护、初期支护体系是主要承载结构，不仅保证施工期间的施工安全，还保证运营后的结构安全，由于浅埋段自身承载能力非常有限，为保证施工安全，充分发挥出支护结构的主要承载性能，施工过程中应加强超前、初期支护，超前支护按照设计要求采用108mm超前大管棚，对穿越地段拱部采用25mm锚杆或42mm小导管径向注浆加固，初期支护参数依据实际开挖地质条件而

26、定，必要时可采取“内外联合支护”的支护方式，确保山体和隧道结构的稳定。5.2施工方法5明洞段施工方法5.1施工程序根据工程地形、地质特点及设计文件、图纸要求安排施工程序。力求安排合理，确保工程保质、保量，按期完成。开挖前，基本完成开挖区周边截水沟。在施工中要妥善做好施工排水、控制爆破、边坡支护及边坡安全监测等工作。同层开挖、支护分区平行流水作业，选用成龙配套的先进机械进行施工，做到开挖支护跟进，上层支护结束后方可进行同部位下层开挖。出碴道路提前在开挖前修通。明洞段程序见以下框图：明洞段及支护程序框图施工准备截水天沟施工土石方开挖边坡支护下一循环5.2明洞段开挖明洞段开挖在2008年2月3月施工

27、。首先在红线内DK420+200处向隧道方向修建一条10m的临时便道，施工临时便道随明挖进度下降，直至隧道底部，最终坡度为5%。在开挖前先测设边、仰坡开挖边线，截水沟位置，砌筑天沟，疏通天沟排水通道，然后进行明洞段的开挖。明洞段采用放坡开挖，按照“纵向分段、横向分层、阶梯开挖”的方式，按图纸要求自上而下逐层施工。为便于机械开挖，纵向分段长度小于12m。分层高度为3m，根据实际开挖情况现场调整。1）土方开挖土方开挖采用挖掘机开挖，人工刷坡，开挖坡率自上而下为1:1及1:1.25，在明洞段拱脚处设置2m宽的碎落台。施工时可根据地质情况和设计要求进行调整，确保明洞段安全。本工程土方主要集中在各层表层

28、，共有16940 m3。(1)土方开挖工艺流程清 理 植 被施工道路修建及施工截、排水沟人工配合挖掘机修坡成型挖掘机挖装20t自卸车边坡支护及基础处理施工准备测量放线 (2)土方开挖措施人工清除开挖区内的植被、杂物，由测量工放出进口设计开挖边线，核实开挖断面，按设计施作坡外截水沟。构筑区内开挖施工便道，并同步形成开挖区内临时排水沟。大面积土方采用挖掘机挖装20t自卸车运输至弃碴场。土方边坡用挖掘机按设计坡比开挖，并预留3050cm，预留部分采用人工配合挖掘机修整边坡。2）石方开挖石方开挖采用浅孔微差爆破技术，先拉通主槽，两侧边坡预留的1.5m宽的保护层，以减少大爆破对边坡的损伤，保护层岩体采用

29、光面爆破技术，根据主爆体的爆破情况和岩石性质更准确地选择爆破参数，提高边坡的光爆效果，确保明洞段边坡稳定、平整。石方边坡的坡率根据岩石的等级、节理等情况综合选定。石方明洞段 m3，各层石方边坡按自上而下的顺序进行开挖。每层以出碴路开挖为起点，向洞口逐段开挖。(1)梯段开挖施工工艺流程施工放样、定孔位位推土机平整工作面按设计参数装药爆破手风钻钻孔、洗孔、验孔边坡加固测量放线开挖准备安全处理挖掘机装碴自卸车运碴下一循环 (2) 开挖方法明洞段开挖向小桩号方向进行，采用分层浅孔梯段微差爆破开挖，结合实际情况，梯段高度23m，边坡轮廓采用光面爆破技术，底面留2m保护层，采取水平孔光面爆破挖除。采用手风

30、钻钻孔，人工装药爆破。装载机辅助集料，挖掘机装碴，20t自卸车运至碴场。(3) 梯段钻爆参数施工中，通过生产性试验，对初拟的爆破规模和爆破参数进行优化调整。并在周边设置振动监测，控制振动质点速度不超过允许值。根据标书要求及施工技术规范，对本开挖区爆破参数初拟见下表：光面爆破参数表岩石类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）软质岩455050605.3边坡防护进口边坡支护包括喷砼、挂网喷砼、锚杆等。为了确保边坡稳定，支护与开挖同步进行，每开挖完一个台阶，及时进行支护施工，支护施工结束后方可进行同段下一台阶开挖。1）支护施工程序边坡处理开挖结束锚杆挂钢筋

31、网喷砼骨架施工坡面绿化2）施工工艺及措施(1) 边坡处理每层开挖结束后由人工配合挖掘机修整边坡，并做好临时排水措施。(2) 锚杆施工本工程在边坡上布置系统锚杆22 锚杆按照设计长度进行施工，另外，根据地质情况，设置随机锚杆，随机锚杆长度根据现场情况来定。边坡修整完成后在施工平台上搭钢管脚手架进行锚杆施工，长锚杆采用轻型钻钻孔，短锚杆采用手风钻钻孔。锚杆采用先注浆后安装锚杆的程序施工。锚杆注浆机注浆，人工安插锚杆。锚杆施工工艺流程如下：施工准备钻孔清孔孔内注浆安插锚杆拉拔试验浆液制备锚杆加工、运输钻孔孔位、角度、深度、孔径严格按照设计图纸进行，孔位偏差不大于100mm，孔深偏差值不大于50mm，

32、孔径大于锚杆直径15mm以上。浆液按照设计和试验配比进行拌制，试验取值范围，水泥：砂=1：11：2（重量比），水泥：水=1：0.381：0.45。注浆保证饱满、密实，注满浆后立即插杆。锚杆安装后，孔口加楔固定封严，砂浆终凝前不允许扰动。锚杆到龄期后按规范进行拉拔试验抽检。(3)喷砼及挂网施工边坡支护为网喷混凝土，边坡支护喷砼采用TK500型湿喷机湿喷工艺施工，砼料由设置在隧道口的砼拌和站拌制，6m3灌车运至工作面，在隧道口的砼拌和站没形成前，采用商品混凝土进行分层施喷砼。按“喷 网喷”的程序进行。喷砼施工工艺流程如下：施工准备岩面处理及验收混凝土加入喷射机养护质检混凝土拌制分层施喷喷砼作业分段

33、、分片、自上而下进行。喷砼前清除松动岩块，高压风冲洗岩面，埋设钢筋条作量测喷厚标志。同坡面从下往上施喷，喷嘴与岩面距离约m，喷射方向大致垂直于岩面每次喷厚35cm，分23次喷至设计厚度，后一层在前一层砼终凝后进行。喷砼面洒水保持湿润养护。喷射作业参数通过生产试验确定，在保证喷砼密度的前提下，尽量减少回弹量，厚度通过预埋钢筋作厚度标志或钻孔测深检查。挂网施工：钢筋网在场外按24m2一块进行编焊，运至工作面后，人工铺挂，利用锚杆头点焊固定，中间用膨胀螺栓加密固定，使钢筋网紧贴初喷砼面，网间用铅丝扎牢。初喷砼后，即进行锚杆、钢筋网的安装，安装完后再进行分层复喷至设计要求。5.4明洞段底检测及处理明洞

34、段开挖到底后，观测基础地层是否变化，并进行承载力检测。承载力不符合要求时，会同设计单位、监理单位提出对地层加固的处理方案，确保基底承载力满足设计要求后，方可进行仰拱施工。为防止基底裸露风化，影响地基承载力，明洞段开挖预留2030cm厚度，待衬砌施工时再人工挖除。5.5明洞段排水明洞段采用明沟排水法施工。开挖前在地表明洞段开挖边界线外四周修筑截水沟防止地表水流入明洞段或冲刷边坡造成边坡失稳。每层开挖过程中在明洞段两侧开挖临时排水沟，反坡排水时每隔一定距离设置临时集水井，使明洞段内挖土时渗出的水经排水沟流向集水井，然后用水泵将水排出坑外。设置碎落台时，在碎落台上也需设置排水沟。5.6衬砌施工明洞段

35、浇筑混凝土前应复测中线、高程和模板的外轮廓尺寸（考虑预留沉降），确保衬砌不侵入设计轮廓线。明洞段混凝土的灌注设挡头板、外模和支架，明洞段墙、拱混凝土应整体浇筑。拱圈混凝土强度应达到混凝土设计强度等级的100，且拱顶回填土高度达到0.7m时，方可拆除明洞段拱架。5.7防水及回填衬砌施工完毕后，及时施做防水层，然后进行回填。回填在衬砌外防水层施做完成且混凝土强度达到设计强度后进行。回填采取两侧对称、小型机具进行施工，两侧回填高差不得大于0.5m。采用机械回填时，在人工夯填超过拱顶1.0m以上后进行。5暗挖段施工方法5.1进洞方案隧道开挖采用红线内DK420+200处向隧道方向修建的临时便道，利用明

36、洞段天、截水沟排水，然后进行明洞段的开挖。隧道暗挖按新奥法原理进行施工，隧道前15m按进洞方案施工，施工中首先采取严格遵循“管超前，严注浆，短进尺，若爆破，强支护，早封闭，勤测量”的施工原则。采用双侧壁导坑法开挖。进洞段采用控制爆破技术，施工过程中加强检测，密切注意围岩变化，并及时调整爆破参数，随挖随护的方式进行施工。明洞段开挖施工到最后一段时应该考虑隧道暗挖的施工。隧道暗挖超前长管棚支护在明洞段第一层开挖结束后进行施工，超前支护结束后进行第二层明洞段施工。待长管棚导向墙强度达到要求后进行隧道暗挖施工，暗挖进尺15m时封掌子面，继续明洞段施工。隧道暗挖采用双侧壁导坑法进行施工。具体由明洞段开挖

37、转入暗洞开挖，施工工艺图如下：开挖进洞施工工艺图框明挖段纵向最后一段第一层开挖超前长管棚施工明挖段剩余部分开挖边坡支护边坡支护双侧壁导坑法进行暗挖正常暗挖循环 隧道入口围岩等级为级，开挖方法采用双侧壁导坑法进行开挖，开挖施工前先对隧道进行超前支护，洞门超前支护类型为超前长管棚，超前长管棚在明洞段结束前进行施工。西渴马一号隧道出口为崩塌堆积体，岩堆地质由于自身承载能力非常有限，为保证施工安全，必须采用“内外联合支护”方案，具体方法措施如下：洞口边、仰坡及时封闭，因为洞口地段土体极易受到雨水冲刷，而山坡体或危岩落石失稳。所以必须对边、仰坡及时进行喷、锚、网的联合封闭支护。在施工前须清除处理隧道上方

38、的少量危岩。施作超前大管棚，按设规范要求施工超前大管棚通过岩堆。仰拱基础加固，对于穿越岩堆体隧道仰拱地基进行锚杆或小导管注浆加固。一是加固地基，提高承载力，防止地基不均匀沉降；二是提供足够的水平抗滑力，确保山体和隧道结构的稳定。锚杆或小导管的参数和实际开挖地质条件而定。二次衬砌，在做好洞口边、仰坡防护，完善截、排水系统，洞身开挖工作面稳定的条件下，尽早修建洞门及洞口段二次衬砌。超前预报，每次开挖前，对拱部和侧墙部用长钻杆钻探，根据钻孔难易程度和出碴情况，判断分析前方、侧边的覆盖层大致情况，做到心中有数。进出口管棚采取外径108mm，壁厚5mm的热轧无缝钢花管，最大施作长度为30m，外插脚13，

39、并可根据实际情况作适当调整，管棚的注浆材料为水泥浆或水泥砂浆。进出口管棚采用C20混凝土导向墙，截面尺寸为1.5m1.0m。明洞段开挖时，按导向墙的结构尺寸预留岩台，以岩台为支撑进行混凝土导向墙施工，预埋140mm的导向钢管，然后，管棚钻机沿导向钢管钻进。双侧壁导坑法施工方法详见5.2隧道开挖，进出口大管棚施工方法详见5，支护形式见下图。西渴马一号隧道出口位于堆积体上，设计采用地表小导管注浆加固围岩。小导管采取外径42mm，壁厚mm的热轧无缝钢花管， HYPERLINK mailto:小导管按间距1.51.5mm 布置，注浆材料为1：1的水泥浆。小导管采用SGZ-A型地质钻机钻孔，人工打入，B

40、W250/50型灌浆泵注浆。5.2隧道开挖暗挖段开挖采用光面爆破技术级、级围岩的隧道采用台阶法为主的施工方法。级加强段、深埋级围岩采用三台阶法施工，浅埋级围岩采用双侧壁导坑法施工，暗挖洞口处设置长管棚超前支护。施工中加强监测，密切注意围岩变化，并及时调整支护参数，以确保地表沉降在允许范围以内。施工期间需要加强地质预报，对隧道洞身和洞底存在局部发育溶隙和小溶洞的部位需进行岩溶技术处理。对DK420+452DK420+525段、DK421+375DK421+600段、DK423+055DK423+180段进行长管棚超前支护并采用双侧壁导坑法施工。1）台阶法西渴马一号隧道、围岩地段，采用台阶法施工，

41、锚、网、喷初期支护，并辅以中空注浆锚杆超前支护及拱部格栅钢架或工18工字钢加强支护。（1）施工方法上台阶开挖采用风动凿岩机钻眼，三级楔型掏槽；下台阶采用风动凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，光面爆破。上台阶由挖掘机翻碴，下台阶由3m3装载机装碴，20t自卸汽车运碴。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。隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱（或铺底）紧跟。爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差起爆。上部采用光面爆破，周边眼间距E=50cm，抵抗线W=60cm，底板眼间距E=70cm。下部采用光面爆破，周边眼间距E=50c m，

42、抵抗线W=55cm，底板眼间距E=60cm。炮眼深度：掏槽眼眼深3.7m，其它炮眼深3.5m，计划循环进尺m，起爆方式为孔内微差起爆。周边眼采用25mm小直径药卷间隔装药，其它炮眼采用32mm药卷连续装药。爆破材料采用塑料导爆管，非电毫秒雷管。网络联接掏槽采用孔内复式网络，其余孔采用单式网络，周边孔采用传爆线竹片，小直径间隔装药，孔外网采用复式网络联接。、级围岩台阶法施工工艺流程如下：施工步骤图1上断面开挖拱部初期支护（喷、锚、网、局部钢架）3下断面开挖边墙初期支护施作仰拱及隧底填充二次模筑衬砌电缆槽、水沟等、级围岩上、下断面开挖工艺流程框图装药爆破通风散烟，喷水除尘安全清撬、危石支护出渣、清

43、底延伸风水电管线，转入下一循环安全监测以前循环的系统锚杆作业及喷砼施工准备测量、地质预报钻 孔（2）爆破设计各级围岩爆破设计详见附图5、6、7。 = 4 * ROMAN IV级围岩硬岩段、级围岩采用台阶法开挖，上、下台阶均采用风钻钻孔，采用乳胶炸药、非电毫秒雷管起爆，上台阶超前35m，上台阶采用液压挖掘机翻碴至下台阶，然后采用20t自卸汽车配合3m3装载机出碴；每一循环设计进尺m。台阶法开挖光面爆破主要技术经济指标见下表：主要技术经济指标表序号项目单位正台阶法开挖上半断面下半断面1开挖面积m2521042比钻眼数个/m221.42 3预计炮眼利用率%90954预计每循环进尺m2.72.75每循

44、环爆破岩数量m31302606炸药消耗量kg1562657比钻眼量m/m328比装药量Kg/m30.98（3）施工循环时间及开挖进度级围岩计划每循环进尺3.0m，每循环用时12小时。级围岩台阶法开挖作业循环时间表序号作业名称作业时间（min）1测量布岩、地质预报602开挖2703通风304找顶（清理危石）305初喷混凝土、装碴运输（埋设量测组件）2406挂网、喷混凝土、监控量测907合计 =SUM(ABOVE) 720级围岩每循环进尺，每循环用时870min。级围岩台阶法开挖作业循环时间表序号作业名称作业时间（min）备注1测量地质预报302超前支护300超前导管3开挖1804通风155挂网喷

45、锚1656装碴运输1007支护808合计870月进尺80m4）保证措施（4）保证措施A) = 4 * ROMAN IV级围岩区段的施工贯彻稳步推进的原则，切实搞好初期支护（或临时支护）和施工监测。B)采用微震动控制爆破技术，以减轻对围岩的扰动。C)初期支护或临时支护紧跟开挖工作面及时施作。支护未完成，不得进行下一循环的开挖作业。(A)喷射混凝土采用先进的湿喷法作业。出碴前必须进行初喷。每次喷射厚度宜为57cm。喷射混凝土的质量须严格控制。(B)超前系统锚杆在开挖台车钻爆破眼时一并钻好眼孔，其间距、孔深符合设计要求，并尽量垂直岩层层理。一般采用早强水泥砂浆锚杆，灌浆饱满，锚固可靠。有水或岩层破碎

46、地段采用早强药卷锚杆。(C)挂网在初喷砼及施作锚杆后进行。钢筋网在洞外预制电焊成网片后安设，以节省挂网时间。挂网时，钢筋网紧贴岩面，网片间点焊搭接，并与邻近锚杆联接牢固。(D)局部围岩松散、破碎地段，加强临时支护或初期支护，或采用超前支护（超前小导管注浆、超前锚杆、超前小钢管等），并加强施工监测，防止坍方、支护失稳、衬砌病害等的发生。D)采用机械化配套作业，搞好工序衔接和运输的调度组织，以加快施工进度。2）西渴马一号隧道在深埋级围岩段和部分级围岩加强段采用三台阶七步开挖作业法。“七步开挖作业法”即在隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个开挖面，以前后七个不同的位置相互错开同时开挖，然后分部同时支护

47、，形成支护整体，缩小作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法(1)开挖方案、方法按新奥法原理组织施工，级围岩分为两种施工方法，一种是采用三台阶七步开挖法结合超前小导管和I18型钢架的方法施工，一种是采用台阶法结合超前锚杆和格栅钢架的方法施工。开挖采用光面爆破，严格控制超欠挖。 (2)三台阶七步开挖法施工步骤三台阶七步开挖法施工开挖工序示意图第一步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；弱爆破开挖部，同时，每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚混凝土封闭；分部施作部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架；施作锁脚钢管；钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第二步：在滞后于部一段距离后，弱爆破

48、左右交错开挖、部；喷5cm厚混凝土封闭掌子面；导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，施作钢架，并设锁脚钢管；钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第三步：在滞后于部一段距离后，弱爆破左右交错开挖、部；导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，施作钢架；钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第四步：分台阶开挖部。第五步：开挖部；隧底周边部分初喷4cm厚混凝土，施作钢架；复喷混凝土至设计厚度。第六步：灌筑部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施作）。第七步：根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。3)双侧壁导坑法（1）西渴马一号隧道部分级加强段和埋深浅的级围岩段采

49、用双侧壁导坑法施工。双侧壁导坑法开挖，坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工。双侧壁导坑法施工步骤如下图所示。双侧壁导坑法施工开挖工序示意图第一步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护，弱爆破开挖部；喷5cm厚砼封闭掌子面；施作部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚砼，架设I20钢架及I18临时钢架，并设锁脚钢管，安设I18横撑；钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。第二步：滞后于部一段距离，弱爆破开挖部；导坑周边部分初喷4cm厚砼；架设I20钢架及I18临时钢架；钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。第三步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；弱爆破开挖部并施作导坑周

50、边的初期支护和临时支护，步骤及工序同。第四步：弱爆破开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同。第五步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；弱爆破开挖部；喷5cm厚砼封闭掌子面；导坑周边初喷4cm厚砼，架设拱部I20钢架；钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。第六步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；弱爆破开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同。第七步：弱爆破开挖部；安设I18横撑。第八步：弱爆破开挖部；导坑底部初喷4cm厚砼，架设I20钢架使钢架封闭成环，复喷砼至设计厚度。第九步：逐段拆除靠近已完成二次衬砌68cm范围内两侧壁底部钢架单元。第十步：灌筑部仰拱及

51、隧底填充（仰拱及隧底填充分次施作）。第十一步：根据监控量测结果分析，拆除I18临时钢架及临时支撑；利用衬砌模板台车尽早一次性浇筑部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。（2）双侧壁导坑法开挖施工作业循环时间见下表：序号作业名称作业时间（min）备注1测量、地质预报302超前支护672长管棚18m3开挖1804通风155挂网喷锚1456装碴运输607支护808合计1182月进尺30m备注：级围岩作业时间包含长管棚施作时间，平分至每个施工作业循环中。5.3隧道支护隧道支护主要有超前长管棚、超前小导管及锚杆、钢架、喷射混凝土等，施工时严格按照设计要求进行。1）超前支护（1）超前小导管在上部弧形导坑开挖前，先用喷

52、射砼将开挖面和5m范围内的坑道封闭，然后沿开挖轮廓周边施作带孔小导管，并通过小导管向围岩注浆，与坑道周围形成一定厚度的加固圈，然后在加固圈的保护下进行开挖等作业。超前小导管施工工艺流程图见下图：开挖周边放样布孔钻 孔清 孔插入小导管小导管加工封闭掌子面、注浆钻孔注浆车准备隧道开挖 超前小导管施工工艺流程图小导管采用42热轧钢管，每环47根，环向间距0.4m，施工外插角510。级围岩纵向每2.4m一环，导管长3.5m；级围岩纵向每3m一环，导管长4.2m。结构件在加工工厂制作，前端做成尖锥形，除尾部3050cm不布眼作为止浆段，其余均在管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径8mm，注浆工艺及钢花管

53、结构见下图。注浆工艺流程图水泥水搅拌机水泥浆池注浆泵高压阀孔口阀止浆塞注浆管注浆孔15cm 钢花管示意图42无缝钢管钻孔注浆采用自制的钻孔注浆车施工，采用凿岩机钻孔，钻头采用50大钻头。将小导管插入钻孔内，外露20cm，外露端支撑于开挖面后方的钢拱架上，与钢拱架共同组成支护体系。（2）超前长管棚洞口段长管棚采用108热扎无缝钢管，每环47根，外插角13；洞身段长管棚采用89热扎无缝钢管，每环45根，外插角35，注浆采用水泥浆液。长管棚施工工作面钻孔采用两台电动钻机，采用注浆泵灌注。施工时运用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，保证钻孔方向准确。为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节钢管采用3m长钢管，编

54、号为偶数的第一节钢管采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管，避免钢管接头在同一断面。注浆压力达到设计终压并继续注浆10min以上方可结束注浆。施工程序见长管棚施工流程框图见下图。长管棚施工流程框图顶驱双作用冲击回转钻机退回原位套管内注水清洗分节装入钢花管接长钻杆及套管一节钻孔结束继续钻进开挖周边放样布孔套拱施工管棚钻机就位安装内钻杆及套管取出钻杆取出套管下一根管棚钻进双液注浆隧道开挖钻至设计长度钻进结束达到注浆压力(3)中空注浆锚杆中空注浆锚杆由中空锚杆体、硬质塑料锚头、止浆塞、垫板和螺母组成。中空注浆锚杆采用风钻钻孔，将锚杆用风钻顶入。用TBW系列注浆泵（1.55MPa）压注水泥砂浆，注浆

55、压力0.51.0Mpa。上仰孔应设止浆塞和排气管。中空注浆锚杆施工工艺流程见下图。施工准备封闭开挖面钻 孔打入锚杆注 浆开 挖下一循环中空注浆锚杆施工工艺流程图2)初期支护(1)22砂浆锚杆施工锚杆材料的品种应符合设计要求，并应进行以下检验：外观质量检验：杆体直径要均匀、一致，无严重锈蚀、弯折。抗拉强度试验应满足工程要求。加工后的锚杆的杆体尺寸应符合设计要求，车丝部分无偏心，有焊接件时焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。锚杆使用前，应在现场进行工艺、力学试验。锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确。锚杆要除去油污、铁锈和杂质。用高压风清除孔内岩屑，用注浆泵将水泥砂浆注入

56、孔内，然后将加工好的杆体插入孔内，并将锚杆与钢筋网焊结为整体。上仰孔若采用注浆器压注锚固砂浆时应设止浆塞和排气管。待孔内砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。宜采用中粗砂，粒径不大于2.5毫米，使用前应过筛；砂浆配合比：水泥比砂宜为1：11：2（重量比），水灰比宜为0.380.45。砂浆锚杆施工工艺流程为：钻孔清孔注浆插入杆体。(2）喷射砼施工A)原材料的选取水泥：选用425普通硅酸岩水泥，使用前做强度复查实验。砂：采用硬质洁净的中砂或粗砂，细度摸数大于2.5，含水率严格控制，为57%左右。石：采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不大于15mm，及配良好，当使用碱性速凝剂时，不得用含活性二氧化硅

57、的石料。水：水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不得使用污水。速凝剂：必须采用质量合格的产品，使用前应对速凝剂做实验，以了解其兼容性和水泥净浆凝结的效果，及最佳掺量。B)喷射混凝土施工要点配料拌合：按实验确定的配合比准确计量砂、石料、水泥、水、减水剂及防水剂投入拌合设备。搅拌时间应根据实验确定，且不小于2min。石料、砂、水泥、减水剂、防水剂、水的计量误差不得大于规范要求。拌合料输送：拌合好的湿喷混凝土料，采用混凝土输送车送至湿喷机，在输送过程中要特别防止混凝土的离析。基底表面处理和其它准备工作：在喷射混凝土之前，应对基底表面的粉尘等其它附着物进行彻底的清理。一般采用高压水冲洗，对于

58、遇水易潮解、泥化的岩层采用高压风冲洗。及时埋设控制喷射厚度的标志。检查机具设备和风、水、电等管线，并试运转。对有滴水、淋水、出水点等处的受喷面采用凿槽、埋管等方法进行引导疏干处理。C)喷射作业(A)喷枪距离：喷枪到工作面的距离一般为0.6，其最佳距离，根据现场实验确定。(B)喷射角度：喷嘴应大致垂直于受喷面，并稍倾斜于喷附的砼面。(C)工作压力：工作压力应根据湿喷机性能、水灰比、软管长度、围岩条件，由现场实验确定。(D)速凝剂投放：速凝剂投放应保证计量准确，投放稳定。D)喷射工艺(A)一般地段：喷射作业应分段、分序、分层、由下而上，依此进行，如有较大凹洼时，应先填平，喷射时喷嘴要反复缓慢地作螺

59、旋形转动，螺旋直径约为2030cm，并遵循先墙后拱。分层喷射逐次加厚时后一层应在前一层终凝后进行。(B)富水地段：对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前应按不同情况进行处理：大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。(C)钢筋网喷射混凝土：除在土砂地层中开挖隧道外，钢筋网在喷射一层混凝土后铺挂；当采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应按在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设；钢筋网应与锚杆或其它固定装置联结牢固；开始喷射时，应减少喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度

60、不小于2cm；喷射中加有脱落的岩块或混凝土被网住时应及时清除后再喷射，见下图：细料粗骨料水水泥粘稠剂搅拌机喷射机压缩空气喷 头速凝剂混凝土喷射工艺流程图(3)喷合成纤维砼隧道初期支护喷合成纤维混凝土的施工方法和技术要求与湿喷混凝土施工是一致的，不同之处是在拌制喷射料时需按配合比掺入纤维材料。并使之拌和均匀。(4)钢筋网挂钢筋网在砂浆锚杆施作后安设，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网随被支护岩体的实际起伏状铺设，并在初喷混凝土后进行，与被支护岩面间隙约3cm，钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。岩面较平整时，钢筋网在加工厂加工成片，在洞内再焊接起来