隧道施工方案

隧道施工方案1洞身开挖施工1.1洞身开挖根据隧道各里程段的特点及围岩情况，各级围岩段采用相宜的开挖和超前支护方法，短进尺、强支护，确保施工安全。隧道洞身开挖严格按照“新奥法”原理组织施工。机械化掘进，机械化装运。Ⅴ级围岩断层破碎带、浅埋或偏压地段采用单侧壁或双侧壁导坑法施工；Ⅳ级围岩其余地段采用三台阶临时仰拱封闭法施工。Ⅲ级围岩地段采用短台阶法施工，必要时预留核心土分部开挖。岩层稳定且完整性较好的Ⅱ级围岩全断面法施工。开挖采用凿岩台车钻眼，人工装药并连接起爆网络实施光面爆破，爆破施工遵循短进尺、强支护、弱爆破、勤量测的原则。装载机装碴,大型自卸汽车运输出洞。洞身开挖施工中严格控制开挖断面，控制超欠挖。经监理工程师确认不影响衬砌结构的稳定和强度时，岩石个别突出部分（每平米内不大于0.1m）可侵入衬砌不大于50mm。拱脚、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。为保持断面稳定和节约成本，施工中严格控制超挖量，使断面圆顺平整。1.1.1Ⅱ级围岩全断面法施工Ⅱ级围岩完整、稳定，采用全断面法施工。全断面法施工工序简单，工作面宽敞，运输、通风、排水方便，管路易于布置，便于进行机械化施工。全断面开挖断面图。a、施工方法采用凿眼台车或作业台车配合人工手持风钻进行钻眼，进尺可以控制在2~4m。爆破后机械出碴装运至弃碴场，进行网、锚、喷混凝土初期支护。一般适合采用全断面施工的围岩，其支护参数多为系统锚杆和网喷混凝土联合支护。因此全断面施工工序简单：钻眼爆破→出碴→网、锚、喷支护→进入下一循环钻爆。b、施工工艺施工工艺见全断面开挖施工工艺流程图ⅢⅡⅠⅡⅢⅠ图2.3-01全断面法开挖断面图二次衬砌初期支护网喷混凝土系统锚杆测量放线台车就位钻凿炮眼药包加工装药连线起爆、排烟处理危石喷射混凝土备料采碴初喷封闭出碴锚杆、钢筋网加工施工锚杆、钢筋网喷射混凝土备料复喷混凝土全断面开挖施工工艺流程图进入下循环c、作业要点（1）测量放线在开挖面上进行测量并绘出中线与水平线，水平线可绘在轨平高度上，然后绘出开挖断面轮廓线，在按照钻爆设计准确标出炮眼位置，炮位误差不应大于5cm。最好采用激光导向和幻灯布眼，以减少测量放线的时间，并提高炮眼位置的精度。（2）台车就位采用轨行式的凿眼台车，或采用轨行式的多功能作业台架，其轨道按照隧道中线准确铺设，无轨台车到达工作面就位，应使台车推进梁与隧道掘进方向相平行，使台车所钻的炮眼满足要求。（3）钻凿炮眼和锚杆眼必须严格按照炮眼的位置、方向、深度钻眼，特别是掏槽眼和周边眼的成孔质量。（4）装药连线先将炮眼吹洗干净，正确按照钻爆设计装药连线，保证装药量、起爆顺序正确无误。（5）退出凿眼全部设备到安全地段，起爆。（6）通风、排烟。（7）根据开挖围岩状况，对开挖后的围岩进行找顶和围石处理，并踩碴作业进行3~5cm混凝土初喷封闭。（8）机械出碴。（9），安装锚杆、钢筋网，复喷混凝土至设计厚度。（10）在开挖面后适当距离进行模筑混凝土二次衬砌。1.1.2Ⅲ级围岩台阶法施工Ⅲ级围岩采用台阶法开挖施工。围岩整体性好，地下水不发育时采用长台阶法，台阶长度30～50m，上下台阶工作面均采用三臂液压凿岩台车钻眼，光面爆破。循环进尺2.5～3.5m，利用锚杆台车施作锚杆，多功能台架敷设钢筋网、湿喷机喷射混凝土。Ⅲ级围岩台阶法施工时做好超前地质预报工作，并对开挖出的断面进行监控量测，以获取开挖面的地质信息，及时调整隧道施工方案。若围岩破碎，自稳能力差时应调整支护措施，根据情况控制台阶长度和开挖进尺，还可采用超前锚杆进行超前支护，网喷锚支护，形成联合体系。必要时，上断面预留核心土进行环形开挖，保证掌子面的稳定。台阶法施工工序图台阶法上台阶≤下台阶施工工艺说明：①超前小导管注浆或超前砂浆锚杆预支护，开挖上台阶；②架立钢支撑，拱部喷锚支护；③下部开挖；④边墙及仰拱架立钢支撑，喷锚支护；⑤灌注仰拱砼（无仰拱处取消该步）；⑥铺设环向盲沟及防水板，整体灌注二衬砼。1.1.3Ⅳ级围岩三台阶临时仰拱封闭法施工a、上台阶：⑴弱爆破开挖①部。⑵喷混凝土封闭掌子面。⑶上台阶周边部分初喷混凝土。⑷架立钢架，并设锁脚锚杆，安设临时仰拱钢架。⑸钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。b、中台阶：⑴弱爆破开挖②部。⑵喷混凝土封闭掌子面。⑶台阶周边部分初喷混凝土。⑷接长钢架，并设锁脚锚杆，安设临时仰拱钢架。⑸钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。c、下台阶：⑴弱爆破开挖③部，⑵喷混凝土封闭掌子面。⑶台阶周边部分初喷混凝土。⑷接长钢架，仰拱封闭成环。⑸复喷混凝土至设计厚度。d、⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除临时仰拱。⑵灌筑Ⅳ部仰拱及Ⅴ部隧底填充（仰拱及隧底填充要分次施作）。e、利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅵ部衬砌（拱墙衬砌同时施作）。三台阶临时仰拱封闭法施工工艺框图施工准备喷锚网初支及架立钢架，设临时仰拱施作超前小导管中台阶开挖上台阶开挖拱墙整体混凝土浇筑测量放线仰拱分段整体、仰拱填充、边墙基础及防水层施工施作并拆除临时仰拱喷锚网初支及架立钢架，设临时仰拱下台阶开挖喷混凝土初支及架立钢架，仰拱封闭成环1.1.4Ⅴ级围岩双侧壁导坑法开挖与支护开挖进尺：侧壁导坑和拱部每次开挖进尺为1榀钢架间距。台阶高度：正洞拱部开挖高度2.5m～3.0m（侧壁导坑拱顶至正洞拱顶高度）；侧壁导坑采用全断面法施工。开挖工作面间距：左右侧壁导坑间距控制在12m～35m；正洞拱部与后开挖侧壁导坑距离大于15m。挖除中部核心土，施工仰拱、填充和二次衬砌模筑混凝土。平均月施工进度40m。Ⅴ级围岩段双侧壁导坑法开挖施工施工步骤和施工工艺见图。双侧壁导坑法施工步骤分步图3.4.3.2.1-3双侧壁导坑法施工步骤分步图第五步：1、开挖4部2、施工临时仰拱，初期支护封闭成环。第四步：1、开挖5部2、施工5部初期支护。第三步：1、施工3部超前管棚支护支护。第一步：1、施工超前小导管；2、开挖1部；3、施工1部初期支护及临时仰拱。122131第二步：1、施工超前小导管；2、开挖2部；3、施工2部初期支护及临时仰拱。12第六步：1、拆除侧壁导坑临时支护构件。2、施工二次衬砌1324Ⅴ级围岩段双侧壁导坑法施工工艺框图左侧导坑超前小导管注浆左侧导坑上部开挖左侧导坑上部喷锚网支护、钢架支撑左侧导坑下部开挖左侧导坑下部喷锚网支护、钢架支撑右侧导坑超前小导管注浆右侧导坑上部开挖右侧导坑上部喷锚网支护、钢架支撑右侧导坑下部开挖右侧导坑下部喷锚网支护、钢架支撑中部拱顶超前小导管注浆中部拱顶开挖中央部拱顶喷锚网支护、钢架支撑左侧仰拱开挖、喷混凝土支护、钢架支撑、初期支护右侧仰拱开挖、喷混凝土支护、钢架支撑核心及下部开挖仰拱开挖钢架支撑封闭成环喷混凝土支护仰拱分段整体施作、仰拱填充、边墙基础及防水层施工拱墙整体混凝土浇筑临时支撑拆除1.2特殊地段施工方法及工艺1.2.1断层破碎段断层破碎带及影响带地段围岩级别多为V级或IV级，围岩自稳能力差，易坍塌、失稳，施工难度较大。施工过程中多监控、勤量测，采用安全、合理的措施和方法进行作业。⑴施工原则断层段严格按“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测，步步为营，稳步前进”的原则组织施工。断层破碎带一般地段拱部采用预注浆预支护，做到先护后挖，富水地带遵循“超前探水、以堵为主、控制排水、堵排结合”的原则。⑵超前地质预报采用开挖面地质素描、TSP203地震反射法、HSP水平声波反射法、地质雷达、红外探水和超前钻探进行超前地质预报。对围岩的破碎和富水程度进行预测和验证。及时进行信息收集处理反馈，以调整施工方案和施工方法。⑶施工方法a.注浆根据超前地质预报所揭示地质断层及地下水的水量情况按设计采取超前预注浆、局部注浆、开挖后超前小导管注浆等注浆方式，确定注浆的范围。注浆结束后，对注浆效果进行检查，是否进行补注浆，是否可以开挖。b.开挖根据现有资料针对不同断层采取不同的开挖方法，在开挖过程中根据实际情况适时进行调整,按照“石变我变”的动态原则组织施工。c.初期支护初期支护施作本着“宁强勿弱”的原则，紧跟开挖进行，锚杆利用锚杆台车或风钻打孔，人力或机械安装，液压式钢支撑组装平台架架设钢支撑或挂网，湿喷机配三联机喷射混凝土，并尽早施作隧底初期支护使之闭合成环，改善受力状态。同时根据监控量测结果及时分析反馈，及时调整支护参数，确保施工安全顺利进行钢架紧跟开挖施作，及时封闭成环，对双侧壁导坑法、三台阶临时仰拱封闭法施工地段，辅助钢架支护在衬砌前逐段拆除。辅助支护施工措施根据实际进行设计变更以及现场施工安全需要进行施做。d.仰拱超前，衬砌适度紧跟仰拱超前施工，衬砌适度紧跟，形成封闭结构，提高衬砌结构的承载力；施工缝、沉降缝作特殊处理，一方面为了防水，另一方面可减弱地层活动性对衬砌结构的危害。⑷施工技术措施初期支护严格按设计和施工规范施工，确保支护质量。提高开挖质量是保证支护质量的关键。确保喷混凝土与围岩密贴，并保证喷混凝土厚度和密实度。钢架后部用同级混凝土喷填密实，喷混凝土将钢架包住。钢架间距符合设计，安装位置正确，保证接头处的等强连接，钢架连接处和脚趾处采用锁脚锚杆锁定。锚杆和径向注浆孔的长度、间距符合设计要求，锚杆孔内轨内浆液饱满，注浆孔注浆达到设计要求标准。严格施工纪律，施工方案一经确定，操作人员严格执行，不得私自变动，严格的施工纪律，合理的工序安排，先进的施工工艺，严肃的管理制度是一套防止围岩失稳的有效手段。加强监控量测，加密量测断面和量测频率，及时反馈围岩和支护的变形信息，根据位移量测结果，评价支护的可靠性和围岩的稳定状态。指导施工，及时调整支护参数。1.2.2浅埋段隧道浅埋段围岩一般呈强～弱风化，岩体破碎，且覆盖层较薄，易坍塌，施工难度大。在浅埋段施工中，加强超前地质预报和监控量测工作，及时反馈围岩和支护的变形信息，根据位移量测结果，评价支护的可靠性和围岩的稳定状态。指导施工，及时调整支护参数。开挖施工时通常采用打设超前小导管，并预注浆支护，短进尺、强支护施工。短进尺开挖后及时喷射混凝土，并架立工字钢架加强支护。必要时采用大管棚进行超前支护，拱部采用预注浆预支护，做到先护后挖。开挖采用双侧壁导坑法，短进尺、强支护施工。仰拱超前施工，衬砌适度紧跟，及早封闭成环，提高衬砌结构的承载力。1.3钻爆施工在隧道爆破作业的掘进中，首先进行钻爆设计，然后根据合理、经济、安全的设计数据指导钻爆施工。对爆破技术诸要素如钻眼大小、孔深、间距、药量、钻眼分布与起爆顺序等进行慎重研究与严格控制。钻爆法开挖作业工序组成为:测量放样→布眼→台车(台架)及风水管路就位→钻眼→装药堵塞→联结起爆网络→起爆→通风→找顶清理危石→出碴→清底。1.3.1钻爆设计钻爆法施工时，洞身开挖采用光面爆破，综合考虑地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件,并通过爆破试验确定爆破参数,试验时参照光面爆破参数表。光面爆破施工得到如下要求：残留炮孔痕迹，应在开挖轮廓面上均匀分布。炮孔痕迹保留率：硬岩不少于80％，中硬岩不少于70％，软岩不少于50％。相邻两孔之间的岩面平整，孔壁不应有明显的爆破裂隙。相邻两孔之间出现的台阶形误差不得大于150mm。光面爆破参数表岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W（cm）相对距离E/W周边眼装药参数（kg/m）硬岩55～7060～800.7～1.00.30～0.35中硬岩45～6560～800.7～1.00.2～0.30软岩35～5045～600.5～0.80.07～0.121.3.2钻爆作业钻爆作业按照钻爆设计进行。当开挖条件出现变化时，爆破技术应随围岩条件的变化而作相应改变。钻炮眼前绘出开挖断面的中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计标出炮眼的位置，经检查符合设计要求后，方可钻眼。炮眼的深度、角度、间距应按设计要求确定，并应符合设计精度要求。钻眼完毕，应按炮眼布置图进行检查，并做好记录，经检查合格后，方可装药。装药前应将炮眼内泥浆、存水及石粉吹洗干净，所有装药的炮眼均应及时堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度不小于200mm。周边眼以一次同时起爆。当在软岩地段必须对爆破震动加以控制时，周边眼可根据地