隧道进口洞口施工技术方案

1、国道310线循化至隆务峡段公路工程项目公伯侠隧道洞口工程施工方案一、编制依据及原则1.1编制依据1、公伯峡隧道送审稿、设计文件等相关资料2、施工现场踏勘实际情况和调查资料3、我公司人员、设备、财务等资源状况和同类工程施工经验1.2编制原则1、遵守国家、交通部和省、直辖市政府的政策、法规和条例。2、按照国家的法律法规要求，安排环保、水保工作及文物保护工作。3、根据本地自然环境和气候条件，制定合理的施工方案。4、采用新工艺、新技术、新材料保证质量、降低施工成本，提高经济效益。二、适用范围 公伯峡隧道ZK76+912ZK78+981、YK76+930YK78+991全长4130米单洞双向行驶两车道进

2、出口明洞及洞口施工。三、主要工程量说明公伯峡隧道进口段土石方开挖4780.4m，洞顶截水天沟M7.5浆砌片石119.5m，边仰坡临时防护C25喷砼44.9m，22砂浆锚杆3257kg，8钢筋网1773.8kg，长管棚2220米，水泥浆91.5m3,I18型工字钢3725.6kg,C30砼73.3m3。公伯峡隧道出口段土石方开挖2025.6m，洞顶截水天沟M7.5浆砌片石123.8m，边仰坡临时防护C25喷砼38.02m，22砂浆锚杆3056.8kg，8钢筋网1501.7kg，长管棚2220米，水泥浆91.5m3,I18型工字钢3725.6kg,C30砼73.3m3。四、工程概况及地质特点公伯侠

3、隧道为一座分离式的四车道高速公路长隧道。本隧道最大埋深约202 m，本隧道左右线间距约30m。隧道左线起讫桩号为ZK76+912ZK78+983，全长2071m，右线起讫桩号为YK76+930YK78+993，全长2063m。隧道左、右线进口位于直线上，左线纵坡为-2.57%的单向坡（沿路线前进方向上坡为正），右线纵坡为-2.57 %的单向坡（沿路线前进方向上坡为正）。 地质特点：隧道进口端位于循化河谷平原旁边，山体切割较深，地形坡度在3540，坡度缓隧道轴线与地形线呈大角度相交;隧道洞口段大段落(M线约640m，D线约300m)穿越巨厚状粉土、卵砾石土，结构松散，厚度较厚，稳定性极差；下伏基

4、岩为粉砂质泥岩夹含砾粉砂岩，主要为强中风化状，稳定性极差，加强支护。5、 组织机构及施工准备 1、指挥组组长由工区经理担任，组员由施工队队长、技术主管、副队长组成。本单位工程在项目经理部公伯侠项目部施工指挥组组织下，由工区隧道队负责进口段洞口施工。组织机构框架图工区经理王 坚工区隧道队长 周亚林开挖班支护班运输班副队长技术主管现场负责人 邓 峰开挖班支护班运输班副队长技术主管2、人员准备：公伯侠隧道洞口施工，共计配备施工人员54人，每一施工口配备27人。分别负责各洞口及明洞施工的开挖、运输、喷锚及文明施工等工作，具体安排见下表。公伯侠隧道进口洞口工程主要施工人员表序号工序名称左线进口段施工口人

5、数右线进口段施工口人数备注1机械刷坡222安装拱架66工厂加工3装碴运输224喷射砼及运输335安装锚杆、网片33含制作6套拱砼灌注887其他管护33合计54 3、施工机械设备按合同承诺和满足施工现场需要配备，具体情况见设备/构配件进场申请批复单。4、工期安排：洞口工程施工计划为40天。六、隧道进洞总体方案6.1施工顺序施工结合洞口地形，地貌和地质条件，并针对洞口段工程的特点和难点，制定以“超前预报，大管棚支护，洞身开挖，加强支护，尽早封闭，监控量测，衬砌紧跟”为原则的总体施工方案。进洞施工顺序如下：截水天沟边仰坡施工明洞开挖导向墙施工大管棚+小导管进洞。6.2洞口段（明洞）边仰坡施工1、洞口

6、边仰坡开挖前，现场测出边仰坡开挖边线。在开挖线5m10m外做好截水天沟，天沟尺寸为宽0.6m，高度0.6m，壁厚及基础均为30cm，长度由现场实际发生及现场监理签认为准，截水天沟应引入隧道拉槽或路基施工段落排水沟中。天沟采用M7.5浆砌片石砌筑，要求砂浆饱满，填塞密实，片石不得采用强风化岩施作，具体施工要求按照设计及规范要求进行施工。沟内排水畅通，做到不渗不漏，防止地表水渗入开挖面，影响洞口边、仰坡的稳定性。洞口边仰坡按设计坡度由上而下分层开挖，开挖尽可能采用机械施工，必要时采用松动爆破。仰坡临时开挖坡度为1:0.5，边坡开挖坡度为1:0.5 。2.隧道进口边仰坡开挖后，临时边仰坡立即初喷5c

7、m厚C25混凝土封闭，布设8钢筋网(S=20*20cm)，施作22砂浆锚杆进行锚固，临时边仰坡钢筋网网格间距20cm20cm，锚杆长度3.5m，间距1.2m1.2m，呈梅花型布置，然后复喷至10cm厚。3. 隧道出口边仰坡开挖后，临时边仰坡立即初喷5cm厚C25混凝土封闭，布设8钢筋网(S=20*20cm)，施作22砂浆锚杆进行锚固，临时边仰坡钢筋网网格间距20cm20cm，锚杆长度3.5m，间距1.2m1.2m，呈梅花型布置，然后复喷至10cm厚。锚杆布置平面图见图6.3导向套拱施工1.设计参数隧道进口施作导向套拱，导向套拱采用C30混凝土，截面尺寸0.6m2m，要保证其基础稳定性。导向墙数

8、量按供部125.96范围计算，为保证长管棚施工精度，导向墙内设3榀I18工字钢架，钢架外缘设127壁厚4mm导向钢管，钢管与钢架焊接，钢架各单元由连接板焊接成型。2.施工方案：环行开挖至导向墙基地，清底、立模、埋设定位型钢及导向管后，浇注混凝土。混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车输送。3.导向墙施工工艺（1）开挖：施工放样后，采用开挖至导向墙基底，人工清除基底表面浮土并压实。（2）架设定位型钢：导向墙开挖完毕后，开始架设定位型钢。定位型钢在钢材加工场加工，运至现场拼装。（3）埋设导向管：导向管采用127壁厚4mm的热轧无缝钢管，长2m，环向间距同大管棚，为40cm。放线确定其位置后，将导向

9、管通过25固定钢筋牢固焊接在型钢上，导向管两端采用纺布包裹，防止水泥砂浆堵塞。（4）立模：在导向墙底架设3榀I18型钢，纵向间距0.8m，型钢间通过22钢筋纵向连接成为受力整体；采用脚手架搭设，底模采用12mm厚竹胶板。在底模外端采用竹胶板架设端模，端模外侧采用脚手架斜撑，内侧采用12钢筋支撑牢固。顶模采用12mm厚竹胶板。（5）混凝土浇注：混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车输送，插入式振动棒捣固密实。捣固混凝土时，振动棒不得接触模板及导向管。混凝土要求无蜂窝麻面。（6）养护拆模：混凝土浇注后，常温下洒水养护不得少于7天。导向墙施工工艺流程图6.4大管棚施工1.设计参数大管棚采用108、壁

10、厚6mm热轧无缝钢管制成，用每节长3m、6m的热轧无缝钢管以丝扣连接而成，同一截面内接头数量不得超过总钢管数的50%，大管棚环向间距0.4m，外插角13不包含路线纵坡。在钢花管的周壁钻注浆孔，孔径12mm,孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段,105.9cm。注浆材料采用1:1水泥浆，其浆液配合比、注浆压力应根据现场具体施工情况适当调整。注浆结束后采用M30水泥砂浆充填钢管。2.大管棚施工工艺（1）钢管接头采用外车丝扣连接，丝扣长不小于15cm，分节钢管之间采用3m长，114、壁厚6mm的内车丝扣连接，钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻12出浆孔(靠掌子面1m的棚管不钻孔

11、)；管头焊成圆锥形，便于入孔。钢管连接图（2）钢花管钻孔：采用潜孔钻从导向孔内间隔钻眼。钻孔过程中要经常采用测斜仪量测钻进的偏斜度，以准确控制钻机轴线方向，使钻机以13的外插角前进。每钻完一孔应立即安设一根钢花管。钻至设计深度后，清孔，顶入钢花管。钢花管接头采用内车丝扣连接钢管连接。钢管周壁钻注浆孔，孔径12mm，孔间距15cm，呈梅花型布置。管棚（钢花管）大样图 （3）钢花管注浆：采用VB-3注浆泵， 注浆材料为1:1水泥浆，注浆压力0.51.0Mpa，进行流量和注浆压力双控制。注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数应根据现场实验适当调整。注浆前先检查管路和机械状况, 确认正常后做压浆试验, 确

12、定合理的注浆参数,据以施工。注浆压力初压宜控制在0.51.0MPa为宜，终压宜控制在2.0MPa。注浆过程中随时检查孔口、邻孔，覆盖较薄部位有无串浆现象,如发现串浆,立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。如水泥浆压力突然升高,可能发生堵管,应停机检查;如水泥浆压力长时间不升高，应调整为双浆液注浆,缩短凝胶时间或进行小量低压力注浆或间歇式注浆, 使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝结,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能避免产生注浆不饱满。管棚施工工艺流程图 原材料进场检验 初选浆液配合比 初配浆液试验注浆 结 束 封

13、孔、连接钢架结构合格注浆效果分析连接注浆管路、调试 管棚加工 注浆作业 压水试验喷砼封闭工作面顶入棚管、安装止浆塞 清孔 钻孔验收 钻孔安装导向管、浇注套拱 测量放线 施工准备 确定浆液配合比 浆液制备调整注浆参数补孔不合格6.5超前小导管施工1.设计参数隧道出口明洞段采用双层外径42mm、厚4mm小导管作为超前支护，小导管采用外径42mm、厚4mm的热轧无缝钢管，为便于小导管插入围岩内，钢管前端宜做成尖锥状，尾部焊上加劲箍。导管环向间距为40cm/根，纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于100cm。外插角：1015。超前支护在拱部128.72范围内打设。2.小导管施工（1）钻孔控制小导管安设

14、采用钻孔打入法，先将小导管的孔位用红油漆标出，钻孔的方向垂直于开挖面，仰角根据设计要求10 15。采用YT28钻机钻孔，钻头采用梅花形钻头，钻头直径比导管直径大2cm，钻孔钻进要避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计成孔深度后，用风管将碎渣吹出，避免塌孔。（2）钢管加工将钢管加工成钢花管，钢管顶部切割加工成尖锥状，使钢管更容易插入孔内，顶管完成后尾段焊接箍筋并与注浆管连接。小导管构造图见图6小导管构造图（3）顶管在钻好的孔内插入加工合格的钢花管，在管尾后一段30cm处，将麻丝缠绕在管壁上成纺锥状，并用胶带缠紧。开动钻机，利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中，钢管顶进钻孔长度90%管长。（4）固定顶

15、管至设计孔深后，将孔口用水泥砂浆将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口应露出喷射混凝土面15cm，安装钢拱架后与拱架焊接在一起。（4）注浆管路连接完成后进行压水试验，以检查管路及工作面有无渗漏现象。注浆采用注浆采用VB-3注浆机，砂浆搅拌机经加工后拌合水泥浆，注浆压力达到0.51.0MPa且注浆量也达到设计时，即可停止注浆。小导管施工流程工作面泄露连接管路顶入钢管有无渗漏风钻钻孔压水试验注下一孔注 浆补钻注浆孔停止注浆是封闭岩面检修否管路泄露检查加固效果是否达到要求6.6进洞施工管棚施工后转入隧道分部开挖与支护。暗洞开挖前要清除边坡仰开挖线外的浮石、危石，并按照技术要求在洞顶埋设地表下沉观测点。

16、洞口级围岩开挖采用短台阶法开挖，台阶长度57m，循环进尺以11.5m为宜，拱部喷锚支护，开挖前先进行支护，开挖后及时架设钢拱架并做好喷锚施工支护，然后开挖下半断面。 施工时严格遵守“短进尺、弱爆破、强支护、勤测量”的施工原则。三台阶临时仰拱法1、工艺选择公伯峡隧道正洞洞身级围岩采用三台阶临时仰拱法施工。开挖完成后及时施作临时仰拱支护施工，形成封闭结构。2、施工方法（1）、上台阶开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部台阶，台阶长度为35m 。开挖循环进尺根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m ，开挖后立即初喷35cm混凝土。开挖后及时进行架设钢拱架、锚杆、网喷系统支护，在钢架拱脚以上3

17、0cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，施工临时仰拱封闭成环确保围岩稳定，最后复喷混凝土至设计厚度。（2）、中台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为34m，开挖后立即初喷35cm混凝土，及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护在钢架拱脚以上30cm高度处，施工临时仰拱封闭成环确保围岩稳定。（3）、下台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为34m，开挖后立即初喷35cm混凝土，及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护在钢架拱脚以上30cm高度处，及时施工仰

18、拱形成永久封闭环。（4）、拆除临时仰拱施工填充和二次衬砌。三台阶加临时仰拱法施工程序三台阶临时仰拱法施工工艺流程图施工准备上、中、下台阶、仰拱测量放线上台阶钻眼仰拱钻眼装药爆破、通风初期支护监控量测断面检查、爆破效果分析处理并反馈信息超前地质预报初喷后出渣装碴运输爆破设计下一循环施工差良好下台阶钻眼中台阶钻眼七、监控量测 根据隧道设计公路隧道设计规范及公路隧道施工技术规范和要求，针对我项目部施工实际，特制定循隆公路工程项目监控作业方案，以更好地指导现场施工。1. 量测项目根据普通钻爆法施工原理，在施工过程中，以量测资料为基础及时修正支护参数，使支护参数与地层相适应，并充分发挥围岩的自承能力，使

19、围岩与支护体系达到最佳受力状态。2. 量测工作小组组 长：陈柯言 （负责管理全项目量测工作）副组长：王 壮 （负责管理全项目的收集及整理）测量员：靳 帅 （负责资料整理）一组成员：刘 杰 （负责公伯侠隧道洞口进口左线现场量测工作）二组成员：李嘉琦 （负责公伯侠隧道洞口进口右线现场量测工作）3. 量测点布置1) 地表监控量测隧道浅埋段地表量量测点每10m埋设一个断面，每一断面测点埋设如上图。2) 洞内监控量测：洞内外地质与支护状态观察:掌子面开挖后立即进行，支护状态随时进洞观察。岩性、结构面、产状、裂隙、地下水、支护结构状况的观察与描述，使用地质罗盘、锤击，附以数码像机等。级围岩每10m埋设一个

20、断面，每断面埋设5个点。即拱顶下沉一个点，水平收敛四个点（上、下台阶各1组）。量测必须在开挖后及时埋点，距掌子面不大于2m。测点埋设应牢靠，易于识别，用红油漆标明里程和测点编号。并妥善保护，防止爆破和其它情况的破坏，量测点上不悬挂其它任何物品。在下一循环爆破前读取出读数。同时保证在12h内读取初读数。在待测围岩表面部位用冲击钻或风钻钻一孔径为3cm深30cm的孔（衬砌面上孔深15cm），在孔中填塞专用锚固剂后插入杆件，待硬化后立即进行第一组数据的量测。埋设时应确保拱顶下沉和周边收敛测点埋设在同一断面上，埋水平杆件时应尽量使杆件轴线在同一水平线上，并与壁面垂直。 水平净空及拱顶测点布置图如下：拱

21、顶下沉测点水平相对净空测线隧道中线80cm上台阶拱脚30cm22螺纹钢6光圆钢筋3cm 测杆的加工。水平收敛和拱顶下沉量测测点采用6的光圆钢筋加工成三角形焊于22螺纹钢筋端头，三角形为4cm的等边三角形，22螺纹钢筋长30cm，如下图所示：3) 量测频率 地表下沉、净空水平收敛量测及拱顶下沉量测采用相同的量测频率，量测频率见量测频率表，实际量测频率应从表中根据变形速度和距开挖工作面的距离选择较高的一个量测频率。量测频率位移速度（mm/d）量测断面距开挖工作面的距离量测频率 51 B2次/d15(12)B1次/d0.20.5（25）B1次/ d0.25B1次/ 7d注：B为隧道开挖宽度。4) 量

22、测流程监控量测施工程序否结 束制定监控量测计划施 工监 控地质预测与开挖验证地表观测围岩支护结构状态观测应急措施修改支护参数综合分析判断施工是否完成否是是分析地质勘测资料围岩支护结构受力形变量测4. 量测具体工作内容1) 工程地质及支护状态观察（洞内观察）地质观察：在隧道放炮后一次喷射砼前进行，观察开挖面的岩性，结构面产状等，核对围岩分类并绘制地质素描图。支护状态观察：检查喷层有无裂损、锚杆有无松动、锚杆锚固和喷射砼施工质量是否符合要求、钢拱架有无被压变形情况。观察围岩破坏形态分析： 危险性不大：没有发生急剧破坏，如加临时支护后即可稳定的情况。 应当引起注意的破坏：如拱顶砼喷层因力而弯曲、出现

23、裂隙。 危险征兆的破坏：如拱顶砼喷层出现左右对称性的局部崩落、侧墙内移。2) 地表下沉、净空水平收敛量测及拱顶下沉量测 采用收敛仪，水准仪、钢尺配合进行测量，测量前首先估计两测点大致间距，然后将螺旋千分尺旋到最大读数位置，仪器两轴分别挂在事先埋置的测点上。每次测读三次数据，取其平均值。地表下沉、水平收敛及拱顶下沉测试精度0.1mm。3) 数据处理及信息反馈 绘制位移时间曲线图 根据实测数据绘制位移时间曲线，以28天实测位移与隧道宽度相对位移值，与单线隧道初期支护极限相对位移表比较，是否符合。位移时间曲线采用双曲线函数：U=T/（A+BT），用线性转换令：U=1/Y，T=1/X则Y=AX+B，对

24、于Y对X的回归方程，如用Xi，Yi（i=1，2，3，n）表示n组实测数据，可用许多直线方程Yi= AXi+B代表Xi，Yi的关系，从中总可以找到一条最佳的直线Y=AX+B，它与全部散点在Y方向的误差为最小。用最小二乘法计算回归常数公式为：A=(XiYi)1/n*Xi*Yi / Xi1/n*(Xi)B=Xi*(XiYi)Xi*Yi /(Xi)n*(Xi)可求出回归方程：U=T/(A+BT)根据隧道稳定判断条件：拱顶下沉速度小于0.15mm/d，水平收敛速度小于0.2mm/d，即认为变形基本稳定。代入回归方程导数U=A/(A+BT)可求出周边收敛和拱顶下沉达到基本稳定的时间。 根据位移变化速度辨别

25、 净空变化速度持续大于1.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护。 净空变化速度小于0.2mm/d，围岩达到基本稳定。 根据位移时态曲线的形态判别 当围岩位移速度不断下降时(du/dt0)，围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。 根据回归分析，求出变形速率达到基本稳定的时间，然后施作二次衬砌。4) 反馈信息、指导施工 变形管理等级管理等级管理位移（mm）施工状态IIIUU0/3可正常施工IIU0 U U0/3应加强支护IIU2U0/3应采取特殊措施注：U实测位移值；U0最大容许位移值 资料整理与反馈所有量测资料必须完整、清晰、整洁，计算必须由两人分别进行后再核对，对差异部分

26、应分别重新计算或重测，直到合格为止。复核、签名应齐备。量测仪器设专人管理，由各小组负责仪器的管理、保养、维护工作。各小组负责量测数据的整理、上报工作，每天晚上20：00前出具量测日报表，分别经工程部长、总工审核无误后签字。量测分析报告及施工建议同时上报经理部及现场有关领导，用以指导施工。八、质量、安全、环保措施1、 质量保证措施(见下框图)质量保证体系框图技术室质检员衬砌班运输班支护班开挖班综合班质量领导小组组 长：王坚副组长：周立雷 成立以工区总工为组长，工区副经理为副组长的质量管理领导小组，明确各级管理职责，建立严格的考核制度，将经济效益与质量挂钩。 强化以工区总工为首的质量自检、自控体系

27、，完善内部检查制度，配足质量管理人员，实行施工技术部门管理、质量检查部门监控分离体制，立足自检、自控，责任落实到人，严格考核，对工程的重要结构和隐蔽工程建立预检和复检制度。 开工前进行中线、水平基桩闭合复测，并报监理工程师审核，施工中加强隧道控制桩点的复核和保护工作，随时校正测量仪器的误差，确保测量工作的准确性。 对隧道施工中可能出现的不良地质现象，根据超前地质预报，制定针对性施工方法，备足相应的设备和材料，对围岩变形进行监控量测，作好记录，及时反馈，以便分析处理，采取补救措施。 加强原材料的质量控制，所使用的工程材料必须全部有出厂合格证、出厂检验报告，并上报监理工程师批准后方可进入现场使用。

28、 设立专门的混凝土质量控制机构，加强对原材料进场的监督与控制，严禁一切未经检验或未经批准的原材料运入工地。 加强混凝土配合比管理，不同结构部位的混凝土，其抗压、抗渗、抗裂、耐腐蚀性及和易性应满足设计要求。加强混凝土各原材料的计量管理，加强计量设备保养及计量系统的监测，加强操作人员的业务素质。 严格执行隐蔽工程检查签证制度，所有隐蔽工程必须在获得监理工程师的签证后才允许进行下一道工序的施工，未经签证的工序不得进行下道工序的施工。2、安全保证措施(见下框图)安全保证体系框图技术室安全员衬砌班运输班支护班开挖班综合班安全环保领导小组组 长：王坚副组长：靳伟 成立以工区安全工程师为组长，工区队长为副组长的安全管理领导小组，明确各级管理职责，建立严格的考核制度，将经济效益与安全挂钩。 在施工前对所有施工人员进行安全教育，并对特殊操作人员进行特别安全培训。 在软岩或不良地质的隧道中，施工前必须制订切实可行的施工安全措施，对不良地质段隧道施工前，制定预应急方案。 所有进入隧道工地的人员，必须按规定