巴彦查干隧道洞身开挖及支护施工组织设计

新建乌兰浩特至扎赉特旗线铁路WJTL-2014-GCHT-07合同段巴彦查干隧道洞身开挖及支护工程施工方案 -PAGE91-目录TOC\o"1-6"\h\z\u巴彦查干隧道洞身开挖及支护工程施工方案 1第一章总说明 1第一节编制说明 1第二节工程概况 1第三节主要工程数量表 5第二章安全、质量目标 8第一节安全目标 8第二节质量目标 8第三章施工原则与施工方案 8第一节总体施工原则 8第二节总体施工方案 8第四章施工组织安排 9第一节施工组织机构 9第二节机械设备配备 12第三节已进场测试仪器 13第四节施工材料供应 13第五节临时设施 13第六节施工平面布置 14第五章施工进度计划 16第一节工期安排 16第六章洞口施工 16第一节口段开挖 16第三节洞口衬砌施工 19第七章洞身开挖及支护 21第一节洞身开挖施工 21第二节钻爆施工 24第三节超前支护 32第四节钢拱架和钢格栅支护 37第五节施作砂浆锚杆 38第六节喷射混凝土支护 41第七节监控量测 44第八节施工风、水、电的供应 54第九节施工紧急预案 59第十节隧道工程施工技术措施 60第八章施工进工期保证体系、措施 62第一节工期保证体系及措施 62第九章工程质量管理体系和保证措施 65第一节质量目标及质量保证体系 65第二节质量保证主要措施 65第三节质量通病预控措施 68第十章安全保证体系及保证措施 69第一节安全目标及安全保证体系 69第二节安全保证措施 69第十一章环境保护及水土保持保证体系及措施 72第一节环境保护与水土保持保证体系 72第二节环境保护措施 72第三节水土保持保证措施 75第十二章文明施工、文物保护保证体系及措施 76第一节文明施工保证体系及措施 76第二节文物保护保证体系及措施 79第十三章项目风险预测与防范及事故应急预案 80第十四章其它应说明的事项 84第一节冬季施工安排及保证措施 84第二节雨季施工安排及保证措施 84第三节农民工工资按期支付保证措施 85第四节疫情防治措施 86巴彦查干隧道洞身开挖及支护工程施工方案第一章总说明第一节编制说明一、编制依据(1)新建乌兰浩特至扎赉特旗铁路巴彦查干隧道施工图、有关采用的通用图和参考图，以及中标通知书和承诺。(2)国家和铁道部颁发的现行铁路工程施工技术规范、规程、验收标准及工程建设相关文件。(3)国家及铁道部发布的有关施工技术安全规则及《乌江铁路建设运营有限公司建设管理办法》。(4)新建乌兰浩特至扎赉特旗铁路指导性施工组织设计。(5)对现场实地踏勘调查了解的有关情况以及近年来铁路、高速公路等类似工程施工经验、施工工法、科技成果。(6)铁道部发布的《铁路隧道工程施工技术指南》。(7)乌兰浩特至扎赉特旗铁路巴彦查干隧道招投标文件，以及承发包合同。二、编制范围编制范围为新建乌兰浩特至扎赉特旗铁路巴彦查干隧道CK3+867-CK7+110，全长3243米隧道施工图设计。第二节工程概况一、工程概况巴彦查干隧道起讫里程DK3+867～DK7+110，全长3243m，为双线隧道，最大埋深约203m。隧道除出口段位于R=2000的曲线上，其余均位于直线段上，洞内纵坡为+4.8‰，-3‰的人字坡。扎赉特旗端洞口：根据洞口地形条件及地质条件，定洞口于DK7+110处，采用Ⅴ级围岩双侧挡墙式洞口。洞口分界里程为DK7+115。隧道内轮廓按列车行车速度120㎞/h设计。隧道暗挖段按喷锚构筑法技术要求，衬砌采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护。喷混凝土采用湿喷工艺。衬砌背后进行回填注浆，每5m预留一处注浆口，回填注浆应采用微膨胀性的水泥砂浆，注浆压力宜控制在0.2MPa。隧道进口DK3+867～DK3+881段采用Ⅴ级围岩路堑式明洞衬砌。进口DK3+881～DK3+938及出口DK885～DK7+110段为洞口浅埋段采用Ⅴ级围岩复合式加强衬砌，初支采用I18型钢钢架，钢架间距0.8m，二衬采用C35钢筋混凝土结构；DK3+938～DK4+087及DK6+845～DK6+885段采用Ⅴ级围岩复合式衬砌，初支采用格栅钢架，格栅钢架间距1.0m；DK4+087～DK4+167段采用Ⅳ级围岩复合式衬砌，初支采用用格栅钢架，格栅钢架间距1.2m，二衬采用C35混凝土。进口DK3+878～DK3+893及出口DK7+095～DK7+110Ⅴ级围岩洞口浅埋段拱部采用Φ108超前大管棚加固地层，其余Ⅴ级围岩段采用Φ42超前小导管加固地层。二、地质概况(一)地质条件本段地层主要为：第四系全新统坡积的粉质粘土和碎石土，下伏侏罗系上统上兴安岭组酸性凝灰岩，侏罗系上统上兴安岭下段安山质凝灰岩，二迭系下统索伦组砂岩。隧址区无明显断裂构造，地质构造对新建隧道工程影响不大。剥蚀残丘基岩表层风化严重，风化程度不均匀，风化深浅不一，局部风化较深，受构造运动影响较重，节理裂隙发育，可能在洞顶易形成掉块和小塌方，在雨季谷底渗水加剧。（二）气候特征本隧道属大陆型寒温带半干旱季风气候，大陆性气候较强，四季分明，寒暑变化剧烈，春季干旱，夏季多雨，秋季凉爽，冬季干冷，年温差达36℃，月温差达15℃，蒸发量为降雨量的3倍，冬季严寒，年12月至第二年3月为冰冻期，无霜期为95-145天，年平均降雨量为400-450mm，大风日数25天，土壤冻结初日11月9日，土壤冻结终日3月23日，土壤最大冻结深度2.07m，降雨量集中6-8月。（三）水文地质工点内未出露地表水。工点内地下水主要为基岩裂隙水，埋深较深，有一定量的基岩裂隙水，补给来源为大气降水，排泄方式主要通过下渗，随季节和降水变化不大，在隧道内可能形成渗水，根据《铁路工程地质勘查规范》TB10012-2007，隧址区地下水水质良好，对混凝土一般不具侵蚀性。根据经验公式和现场的调查及提水试验结果围岩的渗透系数取值为：K=1.62m3/d.m,隧道的单位长度的涌水量qs=37.5m3/d.m,隧道的总出水量Q=1212753/d，岩体破碎的地和山间谷地等低洼的地段出水量可能更大。（四）植被及地表状况该隧道位于低山丘陵地貌区，植被较发育。（五）地层岩性工点内地层为第四系全新统（Q4d1）坡积的粉质黏土和碎石土，下伏侏罗系上统上兴安岭组（J3s）酸性凝灰岩，侏罗系上统上兴安岭组下段（J3s1）安山质凝灰岩，二迭系下统索伦组（P1s）砂岩。（六）不良地质剥蚀残丘基岩表层风化严重，风化程度不均匀，风化深浅不一，局部风化较浅，受结构运动影响较重，节理裂缝发育，可能在洞顶易形成掉块和小塌方，在雨季谷底渗水加剧，除此之外其他不良地质。三、施工条件(一)交通条件巴彦查干隧道出口位于当地林地、耕地范围，有机耕路一条，路面较宽交通比较便利。(二)沿线地材、水电条件路线所经义勒力特镇块石料丰富，可就近取用，石质均匀、层纹明显、结构致密、坚硬。可满足防护、排水工程使用。工点内地下水主要为基岩裂隙水，埋深较深，补给来源于大气降水孔隙裂隙水和基岩裂隙水为主，地下水丰富。隧道施工用水钻深井抽取，施工时必须经有关部门检验分析后方可使用。沿线电源属内蒙古省乌兰浩特市电力公司，各等级地方变电所分布多，电力资源较丰富，施工电源就近公网接引。生产生活用水采取打井解决。外购材料可自乌兰浩特市等地采购。四、工程特点（一）工程特点及重难点1、施工场地狭小，施工条件差。2、隧道围岩级别为Ⅳ～Ⅴ级，埋深浅，围岩破碎，地质复杂，施工难度大，原洞口路堑开挖后基坑底CK6+960～CK7+093段标高较低，使隧道左右侧埋深相差5～14m，产生明显偏压，且部分段落拱顶外漏，洞口段地下水水位较高，施工难度较大，做好洞口浅埋段与软弱围岩段施工技术措施，保证施工安全是隧道工程施工的重点。3、线路穿越丘陵农田，当地耕地少，林地多，施工环保、水土保持要求高。（二）重难点对策1、项目部由具有丰富施工经验的人员组建，配备足够数量的专业施工队及隧道施工机械。2、施工前做好当地调查，协助业主及时完成征地拆迁，充分考虑当地季节性气候、交通等当地条件对施工的影响，做好施工组织计划。3、尽早修建施工便道，接通临时电力电讯线路。4、改路、改沟等线外工程先期施工，以保证主体工程施工时地方交通及排灌系统的畅通。5、隧道暗洞开挖在大管棚超前支护下进洞，洞口CK6+960～CK7+093段采用地表注浆，以固结原地表，洞口地下水采用深井排水法，软弱围岩段采用三台阶临时仰拱或环形开挖预留核心土施工，以保证施工安全。第三节主要工程数量表隧道洞身开挖及支护工程施工里程为DK4+667～DK7+110，主要工程数量见附表1-1。隧道防排水及路面工程数量见附表1-2表1-1巴彦查干隧道左线主要工程数量表编号材料名称规格或型号单位合计备注(2443m)1洞身开挖m3248963.352超前支护套拱导向管Ф120*2m723混凝土C25m350.484工字钢I18kg2622.465连接钢板14mmkg133.466Ф16钢筋kg227.237管棚管棚Ф108*6m5408水泥浆砂浆M30m39.39小导管超前小导管Ф42*4.5m43343.710水泥浆m3585.9311临时支护I18工字钢钢架kg35471.212临时支护I16工字钢钢架13临时支护钢垫板kg8091.1314初期支护锚杆砂浆锚杆Ф22kg18016015中空组合锚杆Ф22m7439316钢筋网Ф6kg5680517钢筋网Ф8kg98670.1218喷射混凝土C25m315513.3819I18工字钢钢架I18kg269610.4320纵向连接钢筋（HRB335）Ф22kg28357.9621格栅钢架钢筋（HRB335）kg413078.5922格栅钢架钢筋（HRB235）kg172430.4123纵向连接钢筋（HRB335）Ф22kg1284195824垫槽钢25akg34006.9725螺栓M20×70kg14901.3626锁脚锚管Ф42*4.5m281072.6327C25混凝土C25m331.5728连接钢板Q235kg39272.529洞身二次衬砌拱墙混凝土C30m317131.630拱墙混凝土C35m312240.3931仰拱混凝土C30m3562432仰拱混凝土C35m33554.7433衬砌钢筋HPB235kg257353.5934HRB335kg796686.7235仰拱填充C20m317634.66表1-2巴彦查干隧道防排水主要工程数量表编号材料名称规格或型号单位合计备注1EVA防水板1.5mmm262544.242无纺布400g/m2m262544.243镀锌钢管ф32mmm1465.84水泥浆1:1m2610.755外贴塑料止水带300*10m6254.426中埋橡胶止水带30*14m14178.27环向盲沟（ф50mm单壁打孔波纹管）ф50mmm11614.628纵向盲沟（ф80mm双壁打孔波纹管）ф80mmm51869变径三通m97810电缆槽水沟混凝土C25kg2044.7911盖板混凝土C35m3217.4312钢筋HPB235m228473.1713检查井开挖土石方kg14混凝土C25m315浸油木盖板m316(40座)钢筋kg17保温水沟浸油木盖板m3109.9418保温材料聚氨酯泡沫m3923.4519中心深埋水沟开挖m3249620回填C25m391621混凝土C30m354222ф8HPB235钢筋ф8m36406023C15混凝土管座C15m3252第二章安全、质量目标第一节安全目标杜绝职工因工死亡事故。现场施工人员的年重伤率不大于0.6‰，轻伤率控制在0.3‰以上。不发生重大设备事故、重大交通事故和火灾事故。第二节质量目标确保全部工程达到国家、交通部现行的工程质量验收标准以。单项工程一次验收合格率达到100%，并满足创优规划要求。第三章施工原则与施工方案第一节总体施工原则施工时尽量减少扰动围岩，及时施做初期支护，使断面及早封闭。同时在施工中坚持“以人为本”的原则，加大机械作业程度，尽量降低施工人员身体劳动强度。一、根据本隧道工程的实际情况，施工中遵循充分利用施工机械、降低劳动强度的原则。二、对施工机械的配备，选用先进、大功率、性能优良的设备。三、施工中遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、快封闭”的原则。四、施工中加强与设计单位的配合与协调，及时反馈信息。第二节总体施工方案该隧道主要从进、出口双向掘进，由于出口有一定段落的浅埋，因此应加强隧道出口段的支护、防护措施，待洞口套拱、管棚等支护措施完成后，方可开挖暗洞，洞口段应严格按照设计的施工部序进行，加强监控量测工作，并可根据需要及时调整支护措施。隧道先进行隧道出口开挖及边仰坡防护施工，并施作套拱及管棚，管棚完成后进行洞口CK6+960～CK6+093段地表预加固施工。待上述工程全部完成后进行暗洞施工。洞口浅埋段225m采用三台阶临时仰拱法开挖，其余采用环形开挖预留核心土法施工。仰拱及二次衬砌紧跟掌子面施工。一、洞外开挖遵循“快开挖、快弃碴、快防护”的“三快”方针，分层开挖，及时防护。二、隧道洞身进洞Ⅴ级围岩段开挖采用三台阶临时仰拱与环形开挖预留核心土法进行开挖施工。Ⅳ级围岩采用台阶法进行开挖。三、衬砌砼采用强制式搅拌机拌制，混凝土罐车输送车运送输，HBT60砼输送泵灌筑砼，衬砌台车整体式衬砌。四、在施工中，我们严格按设计施作排水管、土工布及防水板和砼衬砌“三缝”及其它项目施工。五、施工安排：隧道明洞先行开挖，完成明洞5m开挖及支护后，停止掘进，进行洞口边仰坡开挖施作套拱及管棚施作。在出口洞门防护及管棚完成后，然后从进、出口进行开挖，直至隧道安全顺利贯通。第四章施工组织安排第一节施工组织机构一、施工组织机构项目经理部下属第一隧道作业队负责本隧道的施工。第一隧道作业队下设开挖工班、支护工班、衬砌工班、钢筋工班、模板工班、综合工班和技术组。项目经理对工程全面负责，总工负责试验及技术工作，作业队长主抓施工生产进度。组织机构框图见图4-1组织机构框图见图4-1新建乌兰浩特至扎赉特旗铁路项目经理部宝汉高速汉中至陕川界项HC-03合同段项目经理部技术组技术组支护工班钢筋工班钢筋工班衬砌工班衬砌工班综合工班综合工班掘进工班掘进工班安全质检部安全质检部计划部计划部工程技术部工程技术部综合办公室综合办公室保障部保障部财务部财务部隧道一队隧道一队新建乌兰浩特至扎赉特旗铁路项目经理部宝汉高速汉中至陕川界项HC-03合同段项目经理部技术组技术组支护工班钢筋工班钢筋工班衬砌工班衬砌工班综合工班综合工班掘进工班掘进工班安全质检部安全质检部计划部计划部工程技术部工程技术部综合办公室综合办公室保障部保障部财务部财务部隧道一队隧道一队二、劳动力配备劳动力储备富余量按10%。劳动力配备见附表4-2。劳动力配备表4-2序号工种称隧道一队(人）1混凝土工142钢筋工83模板工84架子工55凿岩工106爆破工87电焊工48机修工29汽车司机810机械司机811测量工312电工213喷混凝工814安全员215质检员116试验员117普工818管理人员5小计105第二节机械设备配备一、配备原则（一）根据工程实际情况，配备性能优良，功率强劲，新型大容量的机械设备。（二）在保证机械设备生产能力的前提下，选用新型、节能设备，减少空气污染和检修工作量。二、机械设备配备表本隧道已进场施工机械设备配备表见附表4-3。机械设备配备表4-3工程名称机械设备名称规格型号数量（台）功率（千瓦）或吨位（吨）或容量（m3）单位产量购进日期新旧程度（%）隧道工程电动空压机4L-22/7620m320m3/min2014.11100风动凿岩机YT-28402014.11100装载机ZL50C23m335m3/h2014.11100自卸车东风535t2011.1180砼喷射机GSP-D612kw5m3/h2014.11100砼输送泵HBT60E-1407160m3/h60m3/h2014.11100电焊机BX2-5002121KVA2014.11100潜水泵50WG526KW2014.11100砼运输车华菱210m32013.590挖掘机PC2001114KW、1.0m370m3/h2010.11100砼拌合站Q95295m3/h95m3/h2011.1180通风机天津99-1255KW1800m3/min2010.11100第三节已进场测试仪器根据本隧道施工进度安排，我部目前已进场测试仪器能够满足本单项工程施工要求。测试仪器（设备）配备表见表4-4。表4-4测量试验仪器表序号仪器设备名称规格型号生产厂家单位数量购进日期新旧程度（%）1地质罗盘台12010.111002锚杆拉拔仪5t无锡建材仪器厂台12010.111003围岩收敛仪JSS30A上海台12010.111004全断面扫描仪BJSD-2B北京台12009.5905应力计JXY-Ⅱ丹东台12009.11906水质检测仪台12010.111007气压计台12010.111008气温计台102010.111009全站仪中纬602中纬台12014.1110010水准仪DSZ2苏一光台12014.1010011三米直尺3m把22014.11100第四节施工材料供应一、工程施工用水泥、钢材、伸缩缝材料按照业主要求进行招标采购；二、砂、石：按照业主要求进行招标采购供应；三、水：生产生活用水采取打井解决；四、防水材料：按照业主要求进行招标采购；五、木料、油料等其它材料从乌兰浩特市采购。第五节临时设施一、生产房屋、生活房屋（一）生产房屋主要包括空压机房、发电机房、配电房、水泥库、炸药库、材料库、值班室、砼拌合站棚、修理间等，其中除炸药库为砖混结构，其余房建均为活动板房结构。（二）施工场地内生活房屋主要采用板房结构。二、通讯设施施工队与项目部及业务单位之间采用电话进行联系。三、生活、生产用电生活、生产用电采用高压电。四、生活、生产用水生产生活用水采取打井解决。五、避雷设施对炸药库等房屋单独采取避雷措施，对生活区及其它生产区按照要求设置避雷设施。第六节施工平面布置一、施工场地布置要求（一）施工场地布置应有利于生产，文明施工，保护环境。（二）施工场地布置要统筹规划，合理安排，施工区、生活区集中布置。（三）施工场地布置应便于各项施工活动有序进行，避免相互干扰。二、施工场地布置内容（一）卸碴场的位置和范围。（三）运输道路和其它运输设施的布置。（四）大宗材料，施工备用及回收材料的堆放场地。（五）各种机械停放场、加工厂，附属设施，仓库、宿舍、办公房屋等。三、施工场地平面布置图施工场地布置图见图4-54-5施工场地布置图第五章施工进度计划第一节工期安排本隧道工程计划于2014年11月1日开始进行施工准备，2015年4月15日正式开始施工，2018年7月1日完工，总工期39个月。根据施工总工期要求，本隧道工程采取“进、出口同步施工，一次建成”的总体施工指导思想，做到重点突出，合理安排，分阶段实施。一、施工准备阶段2014年11月1日至2015年4月1日为施工准备阶段，主要完成施工队伍和机械设备进场，完成技术交底和线路控制桩交接及复核，隧道洞口放样，施工图校核，编制本隧道实施性施工组织设计及其它准备工作，同时进行临时工程的修建，施工材料的调查准备及进场工作，为隧道顺利开工提供条件。二、全面展开阶段（后附施工进度横道图）①隧道开挖2015年4月15日～2018年2月30日；②初期支护2015年4月15日～2018年2月30日；③仰拱2015年6月01日～2018年4月1日；④二次衬砌2015年7月01日～2018年5月30日；⑥附属工程2015年7月30日～2018年7月01日；第六章洞口施工第一节洞口段开挖一、出口洞口开挖洞口段自上至下分层开挖，表层土方采用挖掘机开挖，直接装车运输，基岩采用松动爆破开挖，装载机装车。爆破作业采用YT-28凿岩机成孔，人工装药爆破，开挖一层防护一层。当一个台阶开挖完成后，利用台阶施工砂浆锚杆，进洞施工施工准备。（一）开挖施工工艺施工工艺流程图见图6-1清除地表清除地表测量放线钻孔装药爆破清碴下一循环边仰坡防护施工准备（二）洞口段施工工序（1）清除开挖边线范围内的堆积层。对于不影响施工的植被尽量预留，不予以砍伐，以尽量确保山坡的稳定。（2）测量放样：按设计断面尺寸，放出开挖边坡线，并打桩做出明显标记。（3）在洞口两侧设计开挖边坡5m以外位置挖设排水沟，在洞顶仰坡开挖边线5m以上部位挖设截水沟，并使截水沟和排水沟顺接，以保证水流畅通。（4）钻孔：按测量班放出的边坡线，根据设计坡度制做模具，在边坡线上钻孔用自制的模具控制钻杆斜度，保证超挖量在允许范围内。钻孔深度控制在2.0m内。（5）装药：选用采用2号岩石硝铵炸药，有水地段采用乳胶防水炸药。边坡线上孔采用间隔装药，用光面爆破技术，使开挖边坡线较好的保证设计坡度，其它孔采用普通松动爆破。（6）出碴：用挖掘机配合装载机装碴，自卸汽车运输。（7）边坡防护：边坡开挖成型后按设计要求进行防护处理。三、明洞开挖注意事项（一）在开挖前做好边坡水沟、仰坡上方的截水沟，并使之连接为一体，避免地表水冲刷坡面，流入路堑内。（二）加强防护，随时监测，检查山坡稳定的情况。（三）为保护生态环境，开挖土石方应弃在设计要求的地点。第二节明洞边仰坡防护根据设计本隧道洞口边坡采用挂网喷锚防护。一、洞口边、仰坡防护洞口段边仰坡采用锚、网、喷防护。锚杆采用Ф22螺纹钢砂浆锚杆，梅花形布置，间距1.2×1.2m，长度3.5m，钢筋网片ø8盘条，网格间距25×25cm，喷射C25混凝土厚10cm。第三节洞口衬砌施工一、洞口衬砌施工（一）明洞防护隧道为尽早进洞方案采用模筑砼护拱大管棚支护（净空相对明洞衬砌外缘放大15cm）。在洞口衬砌外缘设80cm厚C25号模筑砼护拱，孔口管环向间距40cm,长2米，考虑管棚钻进中的下垂，孔口管方向应较管棚设计方向上偏1～3度。再采用Φ108*6mm热轧无缝钢管，环向间距40cm，接头用长15cm的丝扣直接对口连接,管棚安装完成后进行注浆，注浆水灰比1：1，注浆压力0.5～1.0MPa。（二）洞口钢筋砼衬砌安全进洞后，采用整体式衬砌台车由洞外向洞内方向进行洞口C35钢筋砼浇筑。1、模板制作：购置成品，现场拼装。2、钢筋制作：在施工现场统一加工成形，利用钢筋弯曲机、切割机和调直机按设计图纸加工制作。3、模板立设及钢筋绑扎：经测量放线台车就位后进行钢筋绑扎，钢筋与内模之间以砼块或木块支垫，以调整钢筋的保护层；衬砌外模采用5cm木板加固、内拉外支施工。4、砼浇筑：砼拌合及运输作业方式与洞身模注砼施工要求相同。5、防水层施工：按设计要求进行铺设。在护拱段防水板按洞身防水板铺设工艺进行，并向洞内方向延伸搭接不少于1.0m。6、洞口衬砌施工工艺流程图见图6-2图图6-2明洞衬砌施工工艺流程图施工准备施工测量施工准备施工测量台车就位钢筋绑扎外模立设砼浇筑砼养生防水层铺设土石回填铺砌排水拆模钢钢筋加工砂石料进场搅拌站作业砼试验制作砼试块养生下一循环二、洞门施工注意事项（一）施工前在现场核对洞口处地质和水文条件，确定设计文件所定洞口位置是否恰当。（二）洞门构造、洞门墙尺寸以及基础埋深和圬工砌筑的允许偏差应符合设计要求。（三）洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好，并与路堑排水系统连通，以免地表水冲刷坡面。（四）洞口仰坡和边坡在进洞前按设计要求进行刷坡和支护。刷坡范围应严格控制在设计范围内，洞口土石方不得使用集中药包爆破，以免影响仰坡、边坡的稳定。（五）洞门浇筑时，应按设计预留隧道铭牌及号标的位置。三、明洞拱墙背回填（一）明洞回填时对称分层夯实，每层厚度不大于0.3m，其两侧回填高差不大于0.5m，回填至拱顶后，分层满铺向上填筑，严禁任意抛填。（二）填料压实采用冲击夯夯实。并注意做好施工防排水工作。四、明洞仰拱施工明洞仰拱砼浇筑采用全断面一次浇注成型。第七章洞身开挖及支护第一节洞身开挖施工洞身开挖坚持“少扰动、早喷锚、紧封闭、勤量测”的原则，尤其应加强施工监控量测和地质素描工作，以确保施工安全。暗洞进洞施工（一）Ⅴ级围岩浅埋偏压段隧道三台阶临时仰拱施工步骤为：（1）上断面超前注浆导管施工；（2）上半断面开挖；（上下掌子面不大于5m）（3）上半断面临时仰拱、初期支护（初喷混凝土，安设锚杆，挂钢筋网，架钢拱架，施做临时仰拱Ⅰ18钢架，复喷混凝土）；（4）隧道中断面开挖；（与上半断面不大于5m）（5）中断面临时仰拱、初期支护（初喷混凝土，安设锚杆，挂钢筋网，架钢拱架，施做临时仰拱Ⅰ18钢架，复喷混凝土、拆除上断面临时仰拱）；（6）下断面开挖；（主洞上中掌子面间距不大于5m）（7）下断面初期支护；（初喷混凝土，安设锚杆，挂钢筋网，架钢拱架，复喷混凝土）；（8）下断面边墙及仰拱初期支护（初喷混凝土，安设锚杆，挂钢筋网，架钢拱架，复喷混凝土，拆除中断面临时仰拱）；（9）拆除临时支护，浇注仰拱；（10）施作防水层，全断面模筑二次衬砌混凝土。（二次衬砌离主洞不大于70m）施工时严格控制主洞的上台阶长度，根据监控量测结果调整主洞和掌子面间的距离。钢拱架开挖一环，支护一环，钢拱架下增设钢筋混凝土垫块，以减少拱架下沉，垫块宽度35cm，厚度20cm，下部断面开挖，左右侧宜交错经行，尽早施工仰拱初期支护和浇筑仰拱。（二）Ⅴ级围隧道环形开挖预留核心土施工步骤为：（1）拱部超前注浆导管预支护；（2）拱部环形开挖；（上下掌子面不大于5m）（3）上半断面初期支护（初喷混凝土，安设锚杆，挂钢筋网，架钢拱架，复喷混凝土）；（4）下断面环形开挖；（上下掌子面不大于10m）（5）边墙及仰拱初期支护（初喷混凝土，安设锚杆，挂钢筋网，架钢拱架，复喷混凝土）；（6）浇注仰拱；（7）施作防水层，全断面模筑二次衬砌混凝土。施工时严格控制导洞和主洞的上台阶长度，根据监控量测结果调整主洞和掌子面间的距离。钢拱架开挖一环，支护一环，钢拱架下增设钢筋混凝土垫块，以减少拱架下沉，垫块宽度35cm，厚度20cm，左右侧宜交错经行，尽早施工仰拱初期支护和浇筑仰拱。（三）Ⅳ级围岩隧道台阶法施工步骤为：（1）拱部超前注浆导管预支护；（2）上半断面开挖；（上下掌子面不大于10m）（3）上半断面初期支护（初喷混凝土，安设锚杆，挂钢筋网，架钢拱架，复喷混凝土）；（4）下半断面开挖；（不小于10m，便于机械施工）（5）边墙支护（初喷混凝土，安设锚杆，挂钢筋网，架格栅钢架，复喷混凝土）；（6）浇注仰拱；（7）施作防水层，全断面模筑二次衬砌混凝土。施工时严格控制主洞的上台阶长度，根据监控量测结果调整主洞和掌子面间的距离。钢格栅开挖一环，支护一环，钢格栅下增设钢筋混凝土垫块，以减少拱架下沉，垫块宽度35cm，厚度20cm，尽早浇筑仰拱。第二节钻爆施工1、钻爆工艺流程：根据本工程特点和爆破操作要求，特指定如下的工艺流程，见图7-1。（1）、成立爆破安全小组，由组长对爆破工作进行统一的领导和管理，制订严格的管理制度，使各项工作能安全有效地实施。（2）、所有的爆破设计和爆破员必须经公安部门的正规培训并持有公安部门颁发的证书方能上岗。（3）、在爆破操作区域内，设置明显的标志，同时由专人进行警戒。（4）、制定严格的爆破时间和爆破次数，同时应遵守以下原则：警戒未完成任务严禁爆破，无爆破员在场严禁爆破。（5）、爆破信号：第一：在爆破区域内设红旗作为视觉信号；第二：在爆破前以警报和口哨作为听觉信号；第三：解除警戒以口哨声作为听觉信号，以取红旗作为视觉信号。2、钻爆安全操作规程火工品的管理，设立火工器材库，管库人员24小时值班，同时该库的设立必须符合国家现行的《爆破安全规程》和有关的法律法规，爆破物品的领用必须在管库人员接到手续齐全“火工器材领用单”后方能发放现场考察现场考察公安局审批业主审查公安局审批业主审查施工方案 机具劳力施工准备 机具劳力施工准备测量放样断面修整测量放样断面修整布设孔位钻孔布设孔位钻孔药量检查装药药量检查装药堵塞堵塞爆破警戒网络联系爆破警戒网络联系起起爆断面出碴断面出碴图7-1隧道钻爆流程图爆破物品，发放数量只能少于领用单上的数量，并且由只能爆破员来领用，其他人员一律不得领用火工器材。雷管、炸药、导火索，项目部实行建库统一管理，严格执行《爆破器材管理规定》进行管理。库房配一名保管员和一名警卫员，雷管炸药实行分库存放，每日领取雷管、炸药时，由安全员或爆破员填写申请单，现场负责人与物料科签字，项目主管领导批准，方可领取，必须坚持当日领取，当日使用，未用完的当日退还制度，严格建立出库、退物手续，并作好出入库登记，来人登记工作，严禁任何人私藏雷管、炸药现象，对于违反规定者，除没收物品外，并报当地公安机关给予从严处理。3、钻爆作业要求：（1）、钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、装线和引爆。（2）、钻眼前应定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓，标出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。（3）、炮眼的深度、角度、间距应按设计要求确定，并应符合下列精度要求：①掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。②辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm。③周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm，周边眼外斜率不得大于5cm/m，眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm。④内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm。⑤当开挖面凸凹较大时，应按实际情况调整炮眼深度，并相应调整药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。4、根据钻爆设计要求造定钻眼效率高的钻眼机械。当采用液压式多臂凿岩台车作业时，应密切注意钻眼石屑的排除情况，保护好钻头。5、钻眼完成后，应按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后才能装药爆破。6、装药前应将炮眼眼内泥浆、石屑吹洗干净。已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封。周边眼的堵塞长度不宜小于30cm，采用预裂爆破时，应从药卷顶端进行堵寒，不得只堵塞在眼口。7、采用电力起爆时，除应按国家现行《土方和爆破工程施工及验收规范》有关规定执行外，尚应遵守下列规定：（1）装药前电灯及电线应撤离开挖面，装药时可用投光灯、矿灯、风灯照明；（2）起爆主导线应敷设在电线和管路的对侧，不得已设在同一侧时，与钢轨、管道等导电体的间距必须大于1.0m，并悬空架设；（3）多工序掘进依次放炮时，应检查主线的连接，确认起爆顺序无误后方可起爆；（4）在地下水较多的地段，所用爆炸材料应能防水，连接线应采用塑料导线，敷设爆破网路时接头不得浸在水中，如不能避免时应加强接头的防水与绝缘处理。8、周边眼宜一次同时起爆。当必须对爆破需加以控制时，周边眼可根据地质条件分组起爆。9、爆破后，开挖断面应进行检查并符合下列要：（1）欠挖或超挖量应符合规范规定。（2）周边炮眼痕迹保存率可按公式计算：炮眼痕迹保存率可依岩质不同而有不同要求，即应满足：硬岩≥80%，中硬岩≥70%，软岩≥50%。周边炮眼痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布。（3）两茬炮衔接时出两现的台阶形误差不得大于15cm。10、开挖过程中，应监测围岩爆破扰动深度以及爆破震动对周围其他结构物的破坏程度。监测爆破震动应注意以下事项：（1）应考虑爆破方法、药量、距离、地质善等因素，确定爆破最大振幅、频率；（2）监测爆破对地面的震动影响，宜在铅垂方向及相正交的二个水平方向(其中一方向为爆破点方向)上同时测定；（3）监测爆破震动值的空间衰减情况时，至少应设3个测点。11、钻爆机械和其他电动机械的使用、管理、维修和保养，应按有关规定办理，并遵守以下规定：（1）机械运转不得超过其最大负荷强度；（2）燃料、润滑油脂和用水应符合有关规定；（3）严禁对机械及零部件乱拆乱卸，互换装用；（4）新型机械使用前，应对操作人员进行技术培训，熟悉其性能，掌握机械的安全操作规程。12、进行爆破时，所有有员应撤至安全地点爆破后必须待有害气体排出后方可进至开挖面工作。（1）上半断面爆破炮眼布置图7-2图7-2隧道洞身上台阶开挖炮眼布置图（2）下半断面爆破炮眼布置图7-3图7-3隧道洞身下台阶开挖炮眼布置图说明：①、炮眼直径设计值为φ45mm，每循环进尺1.0m。②、周边眼间距设计值为60cm。③、掏槽眼底部30%长度加强装药，孔口20%长度减弱装药，炮泥堵塞长度不小于30cm。④、爆破网络采用塑料导爆管孔内微差非电毫秒雷管起爆。⑤、底板眼外斜5度，孔深较进尺加深20cm。（3）掏槽眼炮眼剖面布置图5.2.3图7-4隧道洞身掏槽炮眼布置图周边眼采用小直径药卷（25mm）空气间隔装药结构。如图5.2.4：炮泥炮泥25药卷雷管图7-4其余炮眼采用标准药卷（32mm）连续装药结构。如图7-5：炮泥炮泥32药卷雷管图7-5钻爆主要经济指标以及钻爆参数详见表7-1和表7-2：表7-1：主要技术经济指标：项目开挖断面(m2)循环进尺(m)炮眼个数(个)装药量(Kg)比装药量(Kg/个)比钻眼量(个/m2)单位耗药量(Kg/m3)上半断面732.017499.80.572.380.68下半断面352.08442.00.502.40.6表7-2：钻爆参数表序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数每孔装药量合计药量个段cm卷/孔Kg/孔Kg1上台阶掏槽眼71138/16020.42.8263202/23030.63.63扩槽眼91521030.654.64周边眼48722020.419.25底板眼22922040.817.66合计17499.87下台阶掏槽眼6221020.42.486421030.63.69辅助眼38621020.415.210周边眼12821020.44.811底板眼20022040.816.012合计8442.0项目周边眼间距E（cm）最小抵抗线V（cm）炮眼密集系数（E/V）周边眼装药集中度q（Kg/m）堵塞长度L（cm）起爆方式光面爆破40600．670．19≥30非电毫秒雷管第三节超前支护(一)超前大管棚施工1、施工砼套拱作为大管棚导向墙，套拱长2m,厚80cm，套拱内预埋Φ120（壁厚6mm）导向钢管，套拱与钢拱架焊接并用Φ25钢筋固定，在明洞外轮廓线外施作，套拱采用型钢钢架支设模板浇筑。（1）、工艺流程具体施工工艺如图7-6：（2）、搭钻孔平台安装钻机①、钻孔采用KSZ120型潜孔钻钻孔，钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由2台钻机由高孔位向低孔位进行。②、平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。③、钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。（3）、钻孔①、为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ120mm。②、岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。③、钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。④、钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。⑤、钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。⑥、认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。（4）、清孔验孔①、用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。②、用高压风从孔底向孔口清理钻渣。③、用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。开挖周边放样布孔开挖周边放样布孔管棚钻机就位管棚钻机就位钻进＋管棚体安装钻进＋管棚体安装一节管棚体安装结束一节管棚体安装结束接长管棚钻杆退回原位接长管棚钻杆退回原位钻进安装至设计长度钻进安装至设计长度下一根管棚钻进下一根管棚钻进钻进结束钻进结束注浆注浆隧道开挖隧道开挖图7-6超前管棚工艺流程图（5）、安装管棚钢管①、钢管采用单根6m接长，钢管两端在专用的管床上加工好丝扣，便于接长。②、棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ120mm)，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。③、接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。（6）、注浆①、浆液由ZJ-400高速制浆机拌制，UB-3型压浆机压浆。②、注浆材料：注浆材料为1：1水泥浆。③、采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内，注浆压力0.5-1MPa，达到设计设计终压并持压10min后停止注浆。④、注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，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充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。（7）、施工控制要点①、钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。②、钻孔外插角1°～3°以为宜，也可根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～1.5°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。③、严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。④、经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。(二)超前小导管注浆支护1、超前小导管采用φ42×3.5mm，长4.5m热轧无缝钢管。布置于隧道拱部起拱线以上范围内，管口段≥0.3m不开孔，其余部分按15cm间距交错设置注浆孔，孔径6～8mm；小导管前端加工成尖头，后端设加强箍。2、小导管采用YT-28凿岩机钻孔，凿岩机推钢管入孔，并将小导管后端与钢架焊接。3、小导管注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比1:1.25～1:0.8，注浆压力为0.5～1.0MPa，在孔口处设置止浆塞。4、注浆结束标准为（1）注浆压力逐渐提升，达到设计终压并继续注浆10分钟以上；（2）注入量与设计注浆大致相近，注浆结束时的进浆量在20-30升/分钟。5、注浆孔全部注浆完成后，要进行注浆检查，不合格者进行补钻孔注浆。检查方法为：注浆过程的各种资料进行分析，注浆压力和注浆量变化是否合理，是否达到设计要求；根据注浆前后声波速度大小对比来判断注浆填充的密实程度；从隧道挖掘情况直接检查注浆质量，修正注浆参数。(三)、砂浆锚杆支护砂浆锚杆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，用注浆泵注浆，然后将加工好的杆体插入孔内，并将锚杆尾巴与钢支撑焊接为整体。第四节钢拱架和钢格栅支护型钢钢架和格栅钢架按设计预先在洞外钢筋加工场加工成型，在洞内用螺栓连接成整体。洞内安装在初喷混凝土后进行，在钢拱架（格栅钢架）之间设Φ22mm纵向连接筋，间距1m，前后两环交错布置，钢架间用喷射混凝土填平。钢架拱脚必须安放在稳固的基础上，拱脚两侧设锁脚锚杆，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置混凝土楔形垫块，用喷射砼喷填。1、制作加工:钢架按设计要求预先在结构件厂加工成型，运至施工现场。加工场地用混凝土硬化，按设计放出加工大样。型钢、钢筋放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割刨边的加工余量；格栅钢架主筋用钢筋弯曲机弯制，型钢采用冷弯机按设计弧度分段、分节加工，弯制时要求弧形圆顺、尺寸准确；拱部边墙等各单元钢架应分别加工。钢架由拱部、边墙及仰拱各单元钢构件拼装而成，各单元用螺栓连接。钢架加工后进行试拼，允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm；钢架平放时，平面翘曲小于±2cm。2、钢架架设工艺要求：保证钢架置于稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.15～0.2m原岩，架立钢架时挖槽就位，富水软弱地段在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。钢架平面垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2°。钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。为保证钢架位置安设准确，钢架架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端与钢架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固。隧道开挖时在钢架的各连接板处预留钢架连接板凹槽，拱脚或墙脚处预留安装钢架槽钢凹槽。初喷混凝土时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（或槽钢）位置。钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应设混凝土垫块，钢架与围岩接触间距不应大于50mm。为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。沿钢架设置Φ22mm的纵向连接筋。有仰拱钢架地段，利用防干扰平台一次开挖到位，清除底部虚碴，将墙脚预留连接钢板处喷射混凝土凿除，用螺栓连接成整体。钢架架立后尽快喷射混凝土，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷射混凝土共同受力。第五节施作砂浆锚杆支护施工工艺流程图见图7-7（一）施工步骤1、布孔隧道开挖后，先清理岩面危石或松动岩块，并将岩面清理干净，之后按照设计要求在开挖面开挖轮廓线外测出锚杆孔位，并以红油漆标定。采用YT-28型凿岩机按标定孔位钻孔至设计深度。2、钻孔钻进采用YT—28型凿岩机,风枪开钻时,钻速不易太快,钻深30～50m后转入整常钻进至设计深度。钻孔孔位误差不得大于10cm。钻孔清孔后，装入设计长度锚杆。3、注浆按照要求在锚杆尾部安装好垫板及螺母，将锚杆固定牢固。通过锚杆尾部的注浆管注入水泥砂浆。随时检查注浆效果,做好记录。4.施加预应力注浆结束,经检查达到设计强度后，施加预应力。（二）施工质量保整措施1、锚杆作业在初喷后及时进行。2、锚杆孔径应大于杆身直径15mm,孔身允许偏差为为±50mm。喷射砼喷射砼安装钢筋网片围岩量测通风排烟降尘处理欠挖检查断面超欠挖情况吹净岩面清理危石施工准备信息反馈，修正支护参数调整安装型钢架是否符合标准施作砂浆锚杆，注浆否整符合7-7图支护施工工艺流程图喷射砼喷射砼安装钢筋网片围岩量测通风排烟降尘处理欠挖检查断面超欠挖情况吹净岩面清理危石施工准备信息反馈，修正支护参数调整安装型钢架是否符合标准施作砂浆锚杆，注浆否整符合7-7图支护施工工艺流程图第六节喷射混凝土支护(一)喷射混凝土支护喷射混凝土均采用湿式喷射，混凝土采用集中拌合站拌合站拌合，湿喷机湿喷混凝土施工,湿喷混凝土可减少回弹量，降低粉尘，提高工作效率和施工质量。1、工艺流程湿喷混凝土施工工艺流程见图7-8筛网筛网φ10mm（滤出超径石子）湿喷机混凝土拌合水砂石子水拌合时间不小于1.5min混凝土运输车运送风压控制在0.45-0.7MPa液体速凝剂（水泥用量×3%）80-150cm受喷围岩面26cm减水剂图图7-8湿喷工艺流程图2、工艺要点及技术措施喷射支护前撬去表面松土和欠挖部分，用高压风清除杂物；遇开挖面水量大时，采取措施将水集中引排。喷前对设备进行检查和试运转；在受喷面、各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。按照设计厚度利用原有部件如锚杆外露长度等，也可在岩面上打入短钢筋，标出刻度，做为标记。粗骨料加入拌和前要再次过筛，以防超径骨料混入，造成堵管。细骨料应堆放在防雨料库，以控制含水量。喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于10mm，骨料级配宜采用连续级配；混凝土搅拌宜优先采用将水泥、骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min。混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机。喷射时，送风之前先打开计量泵，送风后调整风压，使之控制在0.45～0.70MPa之间，若风压过大，粗骨料碰围岩后会回弹；风压小，喷射动能小，粗骨料冲不进砂浆层而脱落，都将导致回弹量增大。以混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为度来控制喷射压力。喷射方向与受喷面垂直、等距喷射；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷咀稍加偏斜，但不宜小于70°。一次喷射厚度不宜超过5～6cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩面形成空隙；过小，则粗骨料容易弹回。分次喷至设计厚度，两层喷射的时间间隔为15～20min。喷射作业应分片进行。为防止回弹物附着在未喷岩面上影响喷层与岩面间的粘结力，按照从下往上施喷，呈“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，保证混凝土层面平顺光滑。喷混凝土的原材料、配合比（包括速凝剂的添加量）不仅要满足要求，而且速凝剂的凝结时间、与水泥的相容性、对强度的影响都要达到要求。喷射混凝土的现场配比应适当提高其强度等级，以确保附着在围岩面上的喷混凝土层的设计强度。喷射混凝土紧跟开挖掌子面进行，当围岩破碎、稳定性差时，一般采用小药量的松动爆破，初喷（厚4cm以上）、锚杆、钢筋网、钢架、复喷（二喷、三喷）等作业可以连续进行，直到达到设计要求。架设好格栅钢架后，迅速用喷射混凝土封填，使之发挥支护能力。围岩较完整、稳定时间较长时，初喷、锚杆、钢筋网等施工后即可进行开挖作业，待下一循环初期支护时间再复喷，可将设计厚度的喷层厚分两、三次完成，由于每层间隔为一循环时间，每层因爆破产生的裂纹在下一次喷混凝土时被填充，而新喷层距掌子面渐远，所受的爆破振动亦越小，使喷混凝土层的支护能力更强。3、质量控制与要求水泥：应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于42.5MPa，水泥用量不宜小于400kg/m3。水泥的安定性、凝结时间均应合格。粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石（豆石），或两者混合物细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含水率宜控制在5%～7%。砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20％。含泥量不应大于3％，泥块含量不应大于1％。速凝剂：在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝不应大于5min，终凝不应大于10min。水：水质符合工程用水的有关标准，一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。采用埋设钢筋头做标志，控制喷射混凝土厚度。喷射混凝土平均厚度不小于设计厚度。喷射混凝土厚度检查点数的90％及以上大于设计厚度。喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的1/2,且不小于50mm。第七节监控量测（一）、监测目的施工监测是指在隧道施工过程中，对包括气温、气象、空气质量、围岩状况、地质结构、支护结构在内的全面跟踪观测，通过监测分析，全面了解、掌握可能影响施工的不利因素，并判断分析结构的安全稳定性。据此指导施工，优化设计，保证施工安全、顺利进行。施工监测的目的主要包括：1、本隧道施工监测的重要目的在于研究确定合理的施工技术参数，起到后续施工的先导作用。2、及时掌握地表沉陷、围岩和支护结构的变形状况，判定结构的稳定性、施工安全性，以便及时采取处理措施和进行日常管理工作，并为衬砌提供合理的时间依据。3、随时了解、掌握周围环境对施工的影响和可能产生的薄弱环节，并对其作出评价，确保施工安全。4、将监控量测所取得的数据经过分析处理，将结果及时反馈于设计。施工中，以优化设计、指导施工、达到隧道施工优质、安全、经济合理、施工快捷的目的。（二）、监测项目本隧道施工监控量测项目主要有拱顶下沉量测、围岩周边收敛量测、地表沉降量测、支护结构观察和掌子面地质素描等。监测频率按规范规定频率进行，当监测数据出现异常时，适当加大监测频率，确保监测信息及时准确反馈施工，并指导施工。隧道监控量测项目见表7-3表7-3量测项目监控量测内容洞内观察对隧道开挖面的围岩状况和地质变化情况观察并绘示意图洞外观察对洞口地表情况、地表沉陷、边、仰坡稳定、地表水的渗透观察净空水平收敛量测主要测量洞身围岩收敛变形情况拱顶下沉量测主要测试洞身顶部的围岩下沉情况地表下沉量测主要测试地表下沉情况（三）测点布置和量测方法1、净空变化量测（1）、测点布置：净空变化量测断面间距根据围岩类别、埋置深度等具体情况确定。每个断面设5个测点，其点位布置见图7-9。（2）、量测方法：净空变化测线在横断面上，以水平基线量测为主。斜基线量测作为辅助测试手段，量测方法按下列程序进行：①、事先在岩体内安装好测试点位，测点用Φ12钢筋握成一端带环，锚固在岩体内，以便于测试仪器的连接。图7-9隧道净空收敛测点布置②、测试前，先将净空变位仪与两端的测点连接好，初次量测在钢尺上选择一个适当的孔位，将钢尺固定好，孔位选择以钢尺拉紧滑块能与百分表顶端接触，且读数在0-25mm范围内为宜。③、拧紧钢尺，压紧螺帽并记下钢尺孔位读数，挂上锤球，记下百分表读数，然后将锤球提起重复测试3次，取其平均值作为初始观测值。④、当百分读数大于25mm时,钢尺应另换一个孔位与尺架联接,为消除钻孔间距的误差，换孔前后应各测一次。2、拱顶下沉量测（1）测点布置：拱顶下沉量测与净空收敛量测在同一断面内进行，测点一般设于拱顶顶部，用水准仪、悬挂钢卷尺测定其下沉量。Ⅴ级围岩监测断面间距5～10m，Ⅳ级围岩监测断面间距15～20m。监测断面量测频率依据开挖后的时间、测点距开挖面的距离进行。当地质条件复杂、下沉量较大或存在较大偏差时，还可在拱腰和基底布设测点，作为辅助控制量测。拱顶下沉测点布置和测量方法见图7-10。（2）水准点位置：水准点设在稳固的基岩上，并注意施工中的防护。3、地表下沉量测本隧道最大埋深处约115m，洞口端多为坡积层，岩石破碎，节理发育，隧道开挖后地表易产生沉降。施工中对浅埋段必须加强地表下沉量的监控量测。（1）测点埋设地表下沉测点布置尽量与净空变化和拱顶下沉量测的测点布置在同一断面内。洞口段的观测断面应加密。地表下沉量测断面的间距按表7-4选取。图7-10隧道拱顶下沉测试示意图表7-4埋置深度地表下沉量测断面的间距(m)H＜15515＜H＜3010观测横断面方向地表下沉量测的测点间隔取2～5m，在一个量测断面内设7～11个测点，测点布置时洞身中线附近较密，两侧渐稀。其测点布置见图7-11。测点用长20-30cm的钢筋制成，先将地面挖一个坑，放入钢筋后，周围以砼包裹。测点布设应牢固、不易移位，且易于识别。水准点应布设在开挖影响范围以外，不易扰动的地方，水准点布设方法同前。（2）地表下沉量测：地表下沉量测采用水准仪和水准尺测量各点的标高，据此计算出地面沉降量。其观测频率和拱顶下沉量测频率相同。图7-11地表下沉测点布置示意图（四）、数据分析与反馈1、监测数据的处理根据现场监控量测结果，及时绘制支护、衬砌、净空收敛、拱顶下沉时态曲线及与开挖面距离之间的关系图，运用回归分析法分析，判断围岩压力、砼应力等变化趋势，通过与控制预警值的比较，判断、评价结构的安全性和作出经济合理性比较，对于超过安全预警值的，及时采取措施，修正施工参数和优化设计；对于合理、可行的总结要提交成果报告，作为指导施工的资料和依据。（1）判断围岩支护基本稳定的条件主要有：①、位移、速率有明显的减缓趋势。②、监控量测中累计位移量已占总位移量的80%以上。③、水平净空变化（拱脚附近）速率小于0.2mm/d。（2）隧道失稳的经验预兆主要有：①、出现局部块石坍塌或层状劈裂，或喷层出现大量开裂。②、监测累计位移量已达到极限位移的2/3，但仍未呈现收敛减缓的趋势。③、每天的位移变化超过极限位移的10%。④、洞室变形出现异常加速，即在无施工干扰时的变形速率加大。2、信息反馈在施工监控过程中，要及时对所得数据分析、处理，以判断支护结构的稳定性和施工过程的安全性，并将所得的结果及时反馈于施工过程中，达到指导施工的目的。对于监测中总结形成的成果，向监理及设计单位提交书面成果报告和技术总结，成果报告中包括以下内容：（1）观测点布置图。（2）观测方法及精度要求。（3）本次监测的应力、位移及累计值。（4）观测成果汇总表及各种时态曲线图。（5）有关工程进度和荷载变化。（6）根据监测数据等实际情况，计算和预测应力、位移的最终结果及发展趋势。（7）分析意见及修正措施。（8）经量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录。（9）观测、计算和校核责任人等。（10）实施监控施工时的地质、环境、气象等方面的资料。3、根据反馈信息采取的措施量测结果作为确定施工方案的依据，对隧道的正常施工和日常管理工作具有重要意义。施工中除了根据所反馈的信息修正施工方案和支护参数外，还对制定施工现场管理计划有关。工地施工管理等级参照7-5。表7-5管理等级管理位移施工状态ⅢUo＜Un/3可正常施工ⅡUn/3＜Uo＜2Un/3加强支护ⅠUo＞2Un/3采取特殊措施注：表中Uo为实测变形值，Un为允许变形值。（6）、观测前，对所有仪器设备必须按有关规定进行检验和校核，确保仪器的稳定可靠性和保证观测的精度；观测中，采用增加监测次数的措施，保证初始值的准确性。（7）、制定各点位的保护措施，定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测，有怀疑时立即进行复核，有问题及时处理，监测时采用相同的观测途径和方法。（8）、建立监测复核制度，确保监测数据的真实可靠性。（9）、每个工程项目的监测资料必须保持有完整、清晰的监测记录、图表、曲线和监测文字报告。（10）、建立监测成果反馈制度，采用回归分析进行数据处理。对大量的监测信息使用计算机绘图和分析。求出变形回归方程以推算最终位移和掌握位移变化规律，及时将监测信息及监测成果反馈给监理和施工现场，以指导施工。第八节施工风、水、电的供应1、为确保隧道内环境卫生，创造良好的工作环境，保证一线职工和施工人员健康，必须加大通风除尘措施，降低各种作业产生的粉尘和有害气体。⑴施工通风控制条件隧道中氧气含量：按体积计，不得低于20%。粉尘允许浓度：每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg；含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘为6mg；二氧化硅含量在10%以下，不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘为10mg。有害气体浓度：一氧化碳：不大于30mg/m3。当施工人员进入开挖面检查时，浓度可为100mg/m3，但必须在30min内降至30mg/m3。二氧化碳：按体积计，不超过0.5%。氮氧化物换算成NO2为5mg/m3以下。隧道内气温不得超过28℃。隧道施工时，供给每人新鲜空气量，不应低于3m3/min，采用内燃机械作业时，1kw功率的机械设备供风量不宜小于3m3/min。隧道开挖时坑道内风速不应小于0.25m/s。但不得大于6m/s。⑵施工通风计算钻爆法施工，循环进尺按3.0m，炸药用量1.3kg/m3，通风时间按30min考虑。钻爆法施工时掌子面所需风量应按洞内要求最小风速、洞内人员需风量、一次爆破后30min排除掌子面炮烟所需的风量计算，取其中的最大值为设计风量。总阻力为风管段阻力和隧道段阻力相加。风管段阻力包括静压损失和动压损失；隧道段阻力包括沿程阻力损失、动压损失和局部阻力损失。正洞隧道内摩阻系数为0.02，采用直径为1.2m的风管，管节100m，百米漏风率为1.3%，管道内摩阻系数为0.019；⑶风量计算根据洞内同时作业的最多人数计算采用公式：Q1=（qm+pn）k（m3/min）式中：q——洞内每人每分钟所需新鲜空气，取3m3/minm——洞内同时工作的最多人数取45人。k——风量备用系数，取1.15。p——洞内总内燃机功率，取400KW（2台自卸汽车、1台挖机、1台装载机按机械额定功率的80%计）。n——每kw内燃节需要供风量取3m3/min。计算可得 Q1=（3×45+400×3）×1.15=1880.25m3/min按洞内同一时间爆破使用的最大炸药量计算采用压入式通风计算:式中：t通风时间取30minA同一时间起爆总药量S导坑断面面积L压风管口至工作面距离，取30m。计算可得按洞内允许最小风速计算：采用公式：Q3=60VS（m3/min）式中：V——洞内最小允许风速m/s，最小允许风速为0.15m/s。S——洞室面积。计算可得Q3=60×0.15×160=1440（m3/min）取以上三种计算得到的最大通风量作为设计通风量。即每分钟1880m3。⑷漏风量计算隧道供风量：Q隧=P·QP=（1-β）-L/100式中：P—漏风修整系数β—百米漏风率L—通风管长度⑸风压计算通风总阻力=风管段阻力+隧道段阻力⑹通风方式与设备选型通过上面的计算，隧道均采用压入式通风形式。洞内工作面安装1台93-1型风机，并配以Φ1200mm风管，采用压入式通风。风机距洞口20米安设，风管口距工作面50米左右。以通风降尘净毒为主，同时狠抓机械净化，减少污染源。在隧道进口端左、隧道施工过程中，对洞内出入的车辆安装废气净化装置，降低CO、NO2的浓度及其它有害气体的排放量，同时采用混凝土湿喷技术，降低洞内空气中粉尘含量。洞内管线布置见图7-12：压入风管Φ压入风管Φ150mm高压风管抽水管抽水管Φ100mm高压水管动力线照明线照明灯图7-12洞内管线布置图⑺通风注意事项压入式进风管口或抽出式排风管口应设在洞外适当位置，并做成烟囱式，防止污染空气再流入洞内。通风管靠近工作面的距离：压入式通风管的出风口距工作面不宜大于15m。通风机应装有保险装置，发生故障时能