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XXX隧道施工方案及方法1工程概况1.1设计概况XXX隧道为小净距隧道，单洞长582m。最大埋深48米，洞门墙采用C20级砼浇筑，洞内路面采用240mm厚水泥混凝土。1.2隧道地质（1）工程地质进出口围岩以松散低液限粘土及强风化泥岩为主，岩性呈松散及碎裂结构；中部围岩为泥质粉砂岩、泥岩夹粉细砂岩，属软质岩，受构造影响轻微，岩石为弱风化，裂隙较发育--不发育，岩体较完整，局部地段较破碎，呈块状砌体结构及块石状镶嵌结构。（2）水文地质XXX隧道进出口地下水活动呈浸润状，围岩稳定性差，易坍塌。仰坡低液限粘土在施工时应全部清除，保证施工安全；中部泥岩主要以浸润状滴水为主，泥质粉砂岩及粉细砂岩则以裂隙、层间线状或小股状产出。围岩基本稳定，由于岩层倾角平缓，层间结合一般--较差，加之裂隙切割，洞室开挖后拱部无支护时易顺层面塌落，小坍塌，侧壁基本稳定。1.3结构形式及支护参数隧道结构按新奥法原理进行设计，施工时采用复合衬砌，以药卷锚杆、管棚、注浆小导管为超前支护，以锚杆、挂钢筋网、湿喷混凝土等为初期支护，并辅以钢拱架、中空注浆锚杆、药卷锚杆、自进式锚杆等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。XXX隧道衬砌长度表序号衬砌类型衬砌长度（m）适用地段及主要支护措施1Ⅱ管浅20Ⅱ类围岩浅埋地段，拱部主要为泥岩强风化带（带管棚超前支护，工安钢钢架全封闭）2Ⅱ超浅86Ⅱ类围岩浅埋地段，拱部主要为基岩强风化带（带小导管超前支护，仰拱不带格栅钢架）3Ⅲ超浅65Ⅲ类围岩浅埋地段，拱部主要为基岩强风化带（带药卷锚杆超前支护，仰拱不带格栅钢架）4Ⅲ格120洞身深埋拱部稳定性差的Ⅲ类围岩地段（带仰拱，带格栅钢架）注：初期支护喷射砼均采用湿喷法喷射，严禁采用干喷法喷射。2施工组织安排2.1工期安排隧道在2005年5月10日开始进场准备，2006年7月31日完工。施工准备：2005年5月10日至2005年7月31日。各分项工期如下：洞口段施工：2005年8月1日～2005年8月31日；洞身开挖与支护：2005年9月1日～2006年5月31日；洞身防排水：2005年11月20日～2006年5月31日；洞身衬砌：2005年12月5日～2005年6月15日；隧道洞门：2005年8月1日～2005年10月16日；洞内路面及附属：2006年6月5日～2006年7月31日。2.2劳力组织XXX隧道由隧道施工队（240人）负责施工。队设有施工分队，每个分队包括掘进、衬砌、综合三个工班。掘进工班负责隧道开挖、支护、出渣、运输。衬砌工班负责衬砌，包括砼的生产、运输和灌注；风、水、电及设备维修、保养。场外材料的转运等工作由综合工班负责。按三班制安排组织施工，在人员安排时每人每天按少于8个小时工作时间。施工队劳力具体安排见下表：掘进劳力组织及分工表序号名称人数职责1工班长5负责施工组织指挥工作2安全员6负责安全工作，发现和排除事故苗头3电工6负责电路4钻孔40负责钻孔工作5爆破16负责制做起爆药卷、运送炸药、装药、联线、起爆6装渣12负责装渣7扒渣(洞内)12负责洞内扒渣8出渣运输9负责出渣运输9支护18负责支护、注浆堵水加固地层等10守库员2看守雷管、炸药库、保管发放火工材料11修理工3一般维修工作12辅助工2合计131衬砌劳力组织及分工表序号名称人数职责1工班长4负责施工组织指挥工作2拌和站12操作拌和站3装料工6砂石料及外加剂上料4砼泵司机和辅助工10操作砼输送泵及装拆管和砼输送车运输砼5防水板工10安设防水板铺设盲沟6台车就位和辅助工12台车的移动，定位及模板轮廓尺寸7砼震捣工6捣固砼8修理工5负责设备维修9电工4合计69整个工班（风、水、电设备及洞外保障）劳力组织序号名称人数职责1工班长3负责组织指挥2风水电4高压风水电的供给管理，高压风水管的安装3通风排烟等4通风机、风管、排水管路安装维修4修理工5作业区的主要维修工作5机加工6作业区的所有机加工工作6电焊工4焊接作业7洞外运输7洞外材料运输8洞外辅助工7洞外材料装卸及其他辅助工作合计402.3场地布置施工场地及队伍驻地的设置主要考虑离洞口较近，上下工方便，避风、防洪、环保要求等因素。2.4临时工程（1）施工便道隧道的施工从进口进洞，需新建0.4Km至隧道进口处，并将采用泥结碎石进行路面处理，建设标准为路面宽度为4.5米。施工便道指定专人负责对施工便道进行日常检查、保养和维修，做到雨天有人清沟排水，晴天有车洒水除尘，保证路面平整，行车舒适，并确保全天候畅通。隧道场地布置见“XXX隧道进口施工平面布置图”。（2）高压供风系统布置在洞口设2台20m³/min电动空压机，高压风管采用φ120mm的无缝钢管，设置于与通风管同一侧的墙脚，施工过程中严格加强管理，确保防止漏风。XXX隧道进口施工平面布置图1111、便道。10、水池；9、料场；8、拌和站；7、高位水池；6、空压站；5、变压站；4、炸药库；3、值班房；2、钢筋加工棚；1、施工队伍驻地；说明：470460460450440430420410400440450450440430420410400234756891011（3）供水系统的布置在洞口山上修建一座60m3的高位水池一座，高度高于洞口拱顶标高30米左右，铺设水管，安设高压水泵。（4）供电系统布置利用就近驳接高压电线到隧道口，并设足够容量的变压器，且隧道洞口备用内燃发电机组，以保证施工用电。（5）施工通风系统的布置采用长管路压入式通风。选用SDA110AD型通风机，功率为1200m³/min，防静电阻燃增强型PVC软风管（φ1.4m）组成隧道通风系统。通风机设在离洞口外30m，以避免洞内流出的污浊空气重新进洞。风管出风口离开挖面30～40m，风管悬挂于拱顶处。为解决台车处风管的阻风问题，在台车顶部设置硬管，以便风管顺利穿行，避免软管缩径和弯曲变形。见“洞内管线布置示意图”。2.5主要机械设备安排隧道施工采用管棚钻机（MGJ-50型）钻孔。装载机装渣自卸汽车出渣运输、湿喷混凝土初支、整体衬砌台车模注、砼拌和站拌和、砼运输车运输、砼输送泵泵送的施工方法，配合施工所需机械装备详见前表“拟投入本合同工程的主要施工机械表”。3总体施工方案隧道从进口独头掘进。隧道施工以新奥法的基本原理为依据，以“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”为指导进行施工，采用无轨运输，压入式通风。隧道采用钻爆法开挖施工见“新奥法施工工艺框图”。隧道进洞及洞口加强段、断层破碎带地段，为改善围岩状态，提高围岩自身的自稳能力，防止可能发生的坍塌，采用注浆小导管超前支护，对围岩进行预加固。根据地质情况，Ⅱ类小净距地段先施作超前支护，再进行开挖；先对中夹岩柱进行加固，再进行全断面施工；开挖作业由上至下，衬砌施工由下而上并及时封闭仰拱。右洞（后掘进洞）左半断面上台阶的开挖一般应落后于左洞右半断面下台阶（先掘进洞）5～10m。双洞间岩柱采用φ27自进式锚杆加固，每根长为5m。Ⅲ类围岩小净距地`段先施作超前支护，再进行开挖；先施工左洞并将中夹岩柱进行加固，再开挖右洞并进一步加固中夹岩；开挖作业由上而下，衬砌施工由下而上，及时施作（仰拱）二次衬砌。右洞（后掘进洞）左半断面上台阶的开挖一般应落后于左洞右半断面下台阶（先掘进洞）5～10m。双洞间岩柱采用φ25中空注浆锚杆加固，每根长为4m。其中上台阶采用环形开挖，拱部预留核心土。台阶长度控制在4米左右。台阶法的下台阶均采用凿岩机钻眼。出渣采用侧卸式装载机装渣，自卸汽车出渣，采用台阶法时上台阶出渣采用人工翻渣至下台阶。衬砌采用衬砌台车，砼由拌和站拌和，输送车运输，砼输送泵泵送入模灌筑，二次衬砌全断面一次施作。循环进尺控制在1.0m以内，使初期支护尽早封闭成环。这些地段仰拱先行，二次衬砌及时施作，以策安全。本隧道按钻爆法施工，开挖采用液压台车和风枪钻孔，拱部光面爆破，边墙爆破，以控制开挖轮廓，减少超欠挖；初期支护采用迈式锚杆、钢筋网和湿喷混凝土联合支护，洞口加强段和断层破碎带增设工字钢钢架予以加强；防水板采用背吊式无钉铺设工艺，确保无顶眼，防止渗漏水；出碴采用ZC50型装载机装碴，15t以上自卸汽车运碴；衬砌采用洞外30-60m³/h自动计量拌和站供料，6m³混凝土输送车运料，30-60m³/h混凝土输送泵灌筑，配以12m衬砌钢模台车；施工排水，进口工区顺坡施工，采用两侧临时排水沟顺坡排水，出口工区为反坡施工，采用两侧水沟逐级抽水排出洞外；施工通风采用管路压入式通风，各洞口外配置两台SDA110AD（1200m³/min）型转速可调式轴流通风机。4主要施工方法与施工工艺4.1洞口施工洞口施工包括洞口土石方开挖、洞口截排水系统的施工、洞口边仰坡的防护等项目的施工。进洞方案包括进洞时采取的防护措施，进洞时的开挖方法及支护类型等。(1)截水沟施工。隧道洞口开挖前，在洞口开挖边坡线5米以外施工截水沟，截水沟通向路基边沟，以防雨季山坡汇积水冲洗已开挖的坡面。截水沟人工开挖,用7.5#浆砌片石(图纸为土质)牢固砌筑。截水沟按梯形断面施工，沟底宽60cm，沟深60cm。截水沟的上游进水口与原地面衔接紧密、或略低于原地面，下游出水口与路堑排水系统顺接。(2)洞口土石方的施工。首先清除地表草木植被等影响施工的地面植物。第二步，按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。第三步，履带式挖掘机进入施工场，并沿路修筑车辆通行的道路。第四步，进行开挖作业。对坡积亚粘土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡，用装载机装土，汽车运输。岩石爆破开挖地段，采用密眼、少药光面爆破，以减小对洞口围岩的扰动。第五步，清理坡面上的浮泥、虚碴，并修整坡面凹凸不平的地方。(3)洞口边仰坡的防护。坡面防护为锚网喷结构，在已清理好的岩质坡面上钻孔施作Φ22普通砂浆锚杆，锚杆长3.5m，间排距为1.5m；然后挂φ6.5、网孔间距30×30cm的钢筋网，钢筋网与锚杆头采用焊接连接。钢筋网挂好后，湿喷C20混凝土10cm厚将钢筋网与锚杆头进行覆盖包裹，并及时进行养护。（4）进洞方法，采用台阶法施工。进洞前根据围岩状况采用超前注浆小导管对围岩进行预加固，即沿开挖轮廓线外20cm处施工一环注浆小导管，导管采用外径为φ42mm，壁厚为4mm的热轧无缝钢管，导管长3.5m，钢管前端加工成锥形，尾部30cm不钻注浆孔作为止浆段，管壁四周钻四排φ8mm的注浆孔，注浆孔按梅花型布置。施工时导管沿隧道周边以5-10度外插角打入围岩。导管环向间距40cm。导管打入地层后，对相应地段进行注浆处理，通过注入的水泥浆将洞口松散的土层固结为整体性较强的岩体。注浆常采用纯水泥浆（w/c=1.0），当地下水大时采用水泥-水玻璃双浆液，其参数为：水泥浆/水玻璃=1：0.8（体积比），水泥浆w/c=1.0，水玻璃模数m=2.6，浓度Be=35，注浆压力在0.5-1.0Mpa，注浆所用水泥为425号普通硅酸盐水泥；若围岩裂隙较不发育，整体性较好，估计注浆加固难以起作用时，可只用水泥砂浆（w/c=0.5～0.8）,以填充导管孔。超前小导管的端部与洞口型钢支撑焊接。如洞口仰坡围岩较松散，则在超前小导管外围增设一环注浆小导管，以加大洞口固结围岩的范围。当所有超前预支护施作完毕后，湿喷混凝土将注浆小导管及型钢拱架裹住。以上超前支护完毕后，方可进行台阶钻爆开挖。4.2洞身开挖（1）开挖方法A、Ⅱ类围岩小净距地段开挖方法由于Ⅱ类围岩以松散低液限粘土及强风化泥岩为主，岩性呈松散及碎裂结构。围岩稳定性差，易坍塌。故Ⅱ类围岩开挖时，采用台阶法施工，根据围岩情况，每次开挖进尺控制在1m左右。主要采用风镐等小型机具开挖，部分地段围岩较硬时，采用弱松动爆破。施工台阶长度为5m，每次开挖进尺控制在1m以内。为减少对围岩的扰动，开挖采用人工配合风镐进行施工，局部需所用爆破处采用微震爆破进行施工，上台阶出渣采用人工出渣，其余均用装载机装渣、自卸汽车运输的方法施工。开挖顺序见“Ⅱ类小净距段施工工序图”。B、Ⅲ类围岩小