鐵路站前工程隧道工程施工方案方法及工藝工程概況本標段共設(shè)計有5座隧道總長5975.22m，其中單線2492m，雙線3483.22m，雙線隧道線間距為4.4～4.526m，曲線地段考慮加寬，除何家隧道進口采用單壓式明洞門外，其余洞口均采用帽檐式斜切洞門。隧道除明洞段及斜切式洞門采用整體式襯砌，其余地段均采用復(fù)合式襯砌。復(fù)合式襯砌由初期支護、防水隔離層與二次襯砌組成。隧道初期支護采用錨網(wǎng)噴支護形式相結(jié)合，輔以型鋼鋼架、格柵鋼架加強；超前支護采用管棚、超前小導(dǎo)管等預(yù)支護措施。級圍巖采用曲墻加底板結(jié)構(gòu)形式；Ⅱ級圍巖采用曲墻加底板結(jié)構(gòu)形式；Ⅲ～級圍巖采用曲墻加仰拱結(jié)構(gòu)形式二次襯砌采用模筑混凝土，二次襯砌采用模筑混凝土，二次襯砌澆筑時拱頂預(yù)埋φ20注漿管。隧道二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不小于P10，地下水發(fā)育且寢室嚴重地段抗?jié)B等級不低于P12。隧道初支和二襯背后設(shè)EVA防水板加土工布，防水板厚1.5mm，土工布重量大于350g/m2。各隧道概況詳見表2-2.3-1表2-2.3-1隧道工程概況一覽表隧道名稱隧道進口里程隧道出口里程隧道長度（m）圍巖級別備注II級Ⅲ級Ⅳ級Ⅴ級何家隧道9701320540328.22雙線旗山隧道D5203254060225雙線蜈蚣山隧道Y1359690160509單線大坪坡隧道YDK34+174453453單線箬領(lǐng)隧道YDK35+210680135200345單線施工隊伍安排及任務(wù)劃分本標段隧道共計5座，共投入4個隧道隊伍負責(zé)組織施工。根據(jù)隧道各工作面的施工任務(wù)、工程特點、工期要求、投入的機械設(shè)備及所制定的施工方案，按照高度專業(yè)化、機械化作業(yè)的原則配備施工隊伍，調(diào)遣有豐富施工經(jīng)驗的隧道施工專業(yè)隊伍承擔(dān)本標段隧道工程的施工任務(wù)，組成掘進作業(yè)班組、支護作業(yè)班組、襯砌作業(yè)班組、運輸作業(yè)班組、輔助作業(yè)班組及技術(shù)室，實行彈性編制，周密安排施工。各施工隊伍承擔(dān)的具體施工任務(wù)詳見“第一章5.3.施工隊伍部署”中相應(yīng)內(nèi)容。施工組織順序組織4個專業(yè)隧道施工隊伍，開出7個工作面同時進行平行流水施工，見表2-2.3-2。表2-2.3-2隧道工程總體施工順序表序號施工隊伍工作面總體施工順序隧道1隊1①何家隧進口隧道2隊2旗山隧道何家隧出口隧道3隊2①大坪坡隧道②箬領(lǐng)隧道隧道4隊2①蜈蚣山隧道施工工序為:測量放線（地質(zhì)預(yù)報）→超前支護→鉆爆→出渣、運輸→初期支護→仰拱→防水層鋪設(shè)→模筑二襯混凝土→水溝、電纜槽及附屬工程；當(dāng)洞身掘進一段并完成一段洞身襯砌后，在晴好季節(jié)及時安排施作洞門。施工進度安排⑴主要進度計劃指標根據(jù)業(yè)主的總體計劃安排及各施工隊的工作任務(wù)劃分，在施工中配足各種施工資源，挖掘施工潛力，在確保安全、質(zhì)量的前提下，加快施工進度，確保在預(yù)定工期內(nèi)完成施工任務(wù)。施工進度指標根據(jù)各工序循環(huán)作業(yè)時間，設(shè)備出勤率及運輸距離等因素綜合確定。隧道工程進度指標見“第三章1.2.4.1隧道工程進度指標”中相應(yīng)內(nèi)容。⑵施工進度安排按照招標文件給定的工期要求，根據(jù)本隧道各工作面的工程量和工程特點，綜合考慮投入的人力、施工設(shè)備，隧道計劃于2014年3月31日進場進行施工準備，2014年6月1日主體工程正式開工，2015年12月3日主體工程完工。隧道工程施工進度安排詳見第三章“1.2.3.2隧道工程進度計劃”相關(guān)內(nèi)容。主要工程項目施工方案本標段隧道按新奧法原理進行施工，施工過程中全面貫徹新奧法施工原則，充分利用圍巖的自承能力和開挖面的約束作用，采用錨桿及濕噴混凝土為主要初期支護手段，及時對圍巖進行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖和支護的量測、監(jiān)控來指導(dǎo)施工。具體各項目施工方案見表2-2.3-3。表2-2.3-3主要項目施工方案表施工項目主要施工方案開挖方案Ⅲ級圍巖采用臺階法施工；，Ⅳ級采用三臺階法施工；Ⅴ級三臺階臨時仰拱法、四步CD法施工。洞口明洞、斜切洞門段采用明挖法施工⑶支護方案超前支護方案洞口及洞身地質(zhì)條件較差地初期支護方案1500mm襯砌施工方案施工測量隧道洞外控制測量隧道洞外控制測量采用GPS結(jié)合全站儀測量。測量時要在隧道洞口附近布設(shè)平面及高程控制點，每個洞口設(shè)置三個平面控制點，視情況確定是否利用平面控制點作為高程控制點。所有的控制點要求相互之間能夠通視，并且要求設(shè)在地基穩(wěn)固不動，能與開挖后的洞口通視之處。施測時要加強和標段內(nèi)相鄰路基或橋梁控制點的聯(lián)測工作。必要時要加強和相鄰標段的溝通和協(xié)調(diào)，處于標段起、始點的隧道控制點要與相鄰標段的控制點進行聯(lián)測。測量前收集好各種地形資料和測設(shè)資料，并布設(shè)好洞口控制點，檢校好儀器，施測時嚴格按照測量規(guī)范操作，收集數(shù)據(jù)后及時進行處理，并提供成果報監(jiān)理工程師審查。隧道內(nèi)中線測量用全站儀進行精密導(dǎo)線測量，及時進行洞內(nèi)控制網(wǎng)平差和中線調(diào)整，連續(xù)布設(shè)導(dǎo)線基線。隧道內(nèi)高程測量采用水準測量。每個洞口布設(shè)兩個高精度水準點。水準點布設(shè)在堅固、通視好、施工方便、便于保存且高程適宜之處。兩個水準點的高差，以安置一次水準儀即可聯(lián)測為宜。由洞外高程控制點傳遞，洞內(nèi)每隔100m設(shè)立一對高程控制點，利用導(dǎo)線基線控制點兼作高程控制點，進行往返觀測，觀測限差和精度符合規(guī)定等級的精度要求。洞內(nèi)控制測量洞內(nèi)平面控制測量進洞：利用距離洞口較近、通視效果較好的導(dǎo)線點SD1，后視其它導(dǎo)線點，分別測得SD1至洞口導(dǎo)線點的方位角。再取均值作為SD1距洞口導(dǎo)線點的方位角,可利用左右線隧道進行控制網(wǎng)的布測。控制網(wǎng)見圖2-2.3-1。圖2-2.3-1交叉導(dǎo)線主控網(wǎng)示意圖主網(wǎng)布設(shè)：采用交叉導(dǎo)線作為主控網(wǎng)，導(dǎo)線平均邊長200～400m，主控網(wǎng)布設(shè)導(dǎo)線點如“交叉導(dǎo)線主控網(wǎng)示意圖”所示。沿隧道中線布設(shè)Z1、Z2、……Zn各點，沿隧道一側(cè)布設(shè)B1、B2、……Bn各點，Bi、Zi近視在同一里程。各導(dǎo)線點同時作為水準點，可通過精密幾何水準測Bi與Zi間高差來檢核導(dǎo)線點穩(wěn)定性。施工導(dǎo)線：在開挖面向前推進時，用以進行放樣來指導(dǎo)開挖的導(dǎo)線，其邊長直線段為150～250m，曲線段為60～100m。基本導(dǎo)線：當(dāng)掘進100～300m時，為了檢查隧道的方向是否與設(shè)計相符，選擇一部分施工導(dǎo)線，敷設(shè)≮200m精度較高的基本導(dǎo)線，以減小測量誤差的傳遞與積累。洞內(nèi)高程控制測量采用二等精密水準。路線往返測高差不符值、環(huán)閉合差、檢測高差較差的限差等要求按G12897-91執(zhí)行，每千米水準測量誤差小于2mm。往返測高差不符值限差0.8n1/2，n為兩個水準點間單程測站數(shù)。每公里偶然中誤差小于1.0mm，水準網(wǎng)全中誤差2.0mm。貫通面上的測量中誤差為m△h＝m△L1/2。洞內(nèi)施工放樣隧道開挖放樣分別采用BJSD-3型三維激光斷面儀和J2激光經(jīng)緯儀直接設(shè)站于洞內(nèi)中線點上，將掌子面里程和儀器高程輸入編程計算機后即可確定掌子面拱部中心，據(jù)此再放出開挖斷面。竣工測量工程竣工后，為了檢查主要結(jié)構(gòu)物及線路、隧洞位置是否符合設(shè)計要求，為機電設(shè)備安裝、檢修工程等提供測量控制點，進行竣工測量。竣工測量的主要內(nèi)容有：隧洞貫通測量、線路中線、隧洞凈空斷面和永久性高程點。平面貫通測量：在隧洞貫通面處，采用坐標法從兩端測定貫通，并歸算到貫通斷面和中線上，求得橫向貫通誤差和縱向貫通誤差。高程貫通測量：隧洞貫通后，用水準儀從兩端測定貫通點的高程，其誤差即為豎向貫通誤差。根據(jù)地下控制網(wǎng)平差和中線調(diào)整。采用激光斷面儀（全站儀）進行隧洞凈空斷面測量。隧洞貫通后地下導(dǎo)線則由支導(dǎo)線經(jīng)與另一端基線邊聯(lián)測成為附合導(dǎo)線，水準導(dǎo)線也變成了附合水準，當(dāng)閉合差不超過限差規(guī)定時，進行平差計算。按導(dǎo)線點平差后的坐標值調(diào)整線路中線點，改點后再進行中線點的檢測，直線夾角偏差值≤±6〞，高程亦用平差后的成果。將新成果作為凈空測量、調(diào)整中線起始數(shù)據(jù)。并報監(jiān)理工程師審查批準后使用。洞口段施工方法及工藝本標段共有隧道5座，各隧道進、出口地質(zhì)狀況較為復(fù)雜，覆蓋層較薄，隧道口及明洞采取明挖法施工，及時進行邊仰坡防護。隧道洞口段采用Ф108mm大管棚超前支護后采用四步CD法或三臺階臨時仰拱法施工，施工時盡快施作襯砌，確保洞口施工安全。另外部分隧道洞口需要采用錨固樁進行加固后才能進行洞口施工。施工順序為：測量放線→洞口開挖（地表處理→截水天溝→洞口土石方開挖）→邊仰坡刷坡與防護→超前支護施工→暗洞進洞施工→明洞襯砌→洞門→回填。洞口開挖地表處理及截水天溝進出口洞門施工前先進行測量放線，根據(jù)測量放線做好邊坡開挖輪廓線和截水天溝，以利截排水，同時將洞口段開挖線以外10～15米范圍的漏斗、洼地、危石等進行處理，防止地表水向下滲漏或陷穴等繼續(xù)擴大影響隧道安全，確保邊仰坡穩(wěn)定。洞口開挖洞口開挖由外向里，從上至下分層分段開挖，臺階高度2～3米。土方和強風(fēng)化巖采用反鏟挖掘機挖裝，人工配合清理邊仰坡開挖面，局部陡坡段采用人工開挖，石方采用弱爆破。出渣采用裝載機和反鏟挖掘機配合裝渣，15t以上自卸汽車運渣。洞口開挖棄渣運至指定棄渣場堆放。為進洞施工方便，洞口5m范圍土石方先開挖至上斷面設(shè)計標高，作為進洞施工平臺。邊仰坡防護邊仰坡開挖后及時進行洞口邊仰坡防護，以防圍巖風(fēng)化，雨水滲透而滑塌。暗洞進洞暗洞施工前首先對洞口襯砌外1～3m范圍內(nèi)的邊仰坡進行錨噴（網(wǎng)）加固。洞口土石方開挖到達明暗洞交界處滿足大管棚施作高度時，形成臺階做超前大管棚施作平臺，在平臺上施作超前大管棚，超前大管棚施工工藝見“圖2.3.9.1超前長管棚”中相應(yīng)內(nèi)容。在超前大管棚施作完成后進行暗洞洞身開挖。暗洞進洞采用三臺階臨時仰拱法或四步CD法施工，其施工方法及施工工藝見“2.3.11.3.三臺階臨時仰拱法施工”和“2.3.11.4.四步CD法施”工中相應(yīng)內(nèi)容。明洞施工明洞施工工藝流程見圖2-2.3-2。側(cè)壁及基礎(chǔ)開挖側(cè)壁及基礎(chǔ)開挖凈空檢查及鋼筋放樣安裝邊墻基礎(chǔ)鋼筋仰拱及邊墻基礎(chǔ)鋼筋安裝鋼筋檢查澆筑仰拱及邊墻基礎(chǔ)混凝土水溝立模仰拱填充混凝土澆筑臺車定位拱墻鋼筋安裝鋼筋檢查外模安裝澆筑拱墻襯砌混凝土拆模養(yǎng)護防水層施做回填土合格合格不合格不合格 圖2-2.3-2明洞施工工藝流程圖明洞開挖明洞土石方開挖采取橫向分層縱向分段的方法進行施工，采用挖掘機開挖，必要時采取弱爆破和人工配合機械刷坡，裝載機裝渣，自卸汽車出渣。按照設(shè)計施作邊仰坡防護。開挖完成后進行基底處理，基底承載力達到要求后施作仰拱、填充混凝土在仰拱混凝土終凝后進行澆筑。仰拱及邊墻基礎(chǔ)施工仰拱施工采用全幅施工，基礎(chǔ)開挖采用挖掘機開挖，自卸汽車運輸。鋼筋安裝前先根據(jù)測量放樣的水平、中線點，設(shè)置定位鋼筋，再安裝鋼筋，保證鋼筋位置的正確。堵頭模板處及邊墻基礎(chǔ)面預(yù)留接頭鋼筋，并長短錯開，保證滿足鋼筋焊接需要。鋼筋焊接采用幫焊接頭，縱環(huán)向施工縫處設(shè)中埋式止水帶+止水條。仰拱及邊墻基礎(chǔ)混凝土澆注過程中，根據(jù)混凝土澆注的進度將拼裝式鋼模或木模板固定在鋼筋骨架上方，保證仰拱混凝土的拱形。拱墻混凝土澆注仰拱及邊墻基礎(chǔ)混凝土澆注完畢48h后，將邊基與拱墻施工縫連接處及時鑿毛，清除浮漿，并用高壓水吹干凈。拱墻鋼筋施工時，搭設(shè)鋼管腳手架以模板臺車為工作平臺進行拱墻鋼筋的安裝，定位鋼筋與模板之間設(shè)同標號砂漿墊塊。端墻處預(yù)留鋼筋與洞門端墻鋼筋相連。明洞襯砌均采用模板臺車作內(nèi)模，外模采用組合鋼模對拱墻襯砌混凝土一次性灌注，混凝土由自動計量拌合站生產(chǎn)，罐車運輸，泵送入模，插入式振搗器振搗。洞口襯砌與隧道洞門整體灌筑后進行洞頂回填施工。防水層施工明洞襯砌全部施工完畢后，在混凝土養(yǎng)護期滿后進行防水卷材施工，先用砂漿將混凝土基面整平，然后再施作防水卷材。明洞回填明洞回填每層厚度不大于0.3m，兩側(cè)回填的土面高差不大于0.5m；回填至拱頂后，分層滿鋪至設(shè)計高程。采用機械回填時，應(yīng)在人工夯填超過拱頂1.0m以上后進行。頂層回填材料采用粘土以利于隔水。洞門修筑在進洞施工正常后，適時安排洞門施工，洞門采用混凝土整體澆筑，澆筑時采用鋼管搭設(shè)腳手架，大塊模板立模，混凝土輸送泵澆筑，插入式振搗器振搗。洞門施工工藝流程見圖2-2.3-3。基礎(chǔ)測量放樣基礎(chǔ)測量放樣基礎(chǔ)測量放樣安裝基礎(chǔ)模板安裝基礎(chǔ)鋼筋基礎(chǔ)混凝土澆筑墻身測量放樣n層墻身鋼筋安裝n層墻身模板安裝n層墻身混凝土澆筑n層混凝土養(yǎng)護洞頂回填及防排水處理洞門裝飾基坑檢查不合格不合格檢查合格圖2-2.3-3洞門施工工藝流程圖洞門完成后及時修筑洞頂排水溝和邊仰坡防護工程，保證洞口穩(wěn)定和排水順暢。洞口段結(jié)構(gòu)混凝土在拌合站集中拌制、混凝土輸送車運輸車運輸、輸送泵泵送入倉，采用插入式搗固棒搗固，外側(cè)模板采取在澆筑混凝土?xí)r按混凝土澆筑分層厚度分層支立，在每層混凝土澆至該層外模口10cm時安裝下一層外模，如此循環(huán)直至頂部。每層外模在安裝前加工制作成整體，使其能短時間安裝就位，防止混凝土澆筑間斷時間過長形成人為施工縫。超前地質(zhì)預(yù)報施工方法及工藝按照《鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南》要求，隧道應(yīng)對軟弱夾層、物探異常帶、巖體破碎帶、富水的巖層分界面、富水地層中的裂隙水等發(fā)育情況進行預(yù)測預(yù)報，并將超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報納入施工工序。隧道采用TSP203地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)、地質(zhì)素描、地質(zhì)雷達、紅外線探測和超前地質(zhì)鉆探等綜合地質(zhì)預(yù)報技術(shù)，預(yù)測開挖工作面前方一定范圍內(nèi)的工程地質(zhì)信息，以便及時調(diào)整隧道施工方案，指導(dǎo)隧道安全施工，避免發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。其預(yù)報組合見圖2-2.3-4。掌子面掌子面原地質(zhì)資料的地質(zhì)構(gòu)造帶范圍綜合超前地質(zhì)探測的地質(zhì)構(gòu)造帶范圍圍巖較好地段已開挖段（進行地質(zhì)效核，以便提高綜合超前地質(zhì)預(yù)報準確率）巖層變化段未開挖地段圖2-2.3-4綜合超前地質(zhì)預(yù)報示意圖超前地質(zhì)預(yù)報工作由各施工隊技術(shù)室具體負責(zé)，主要資源配置見表2-2.3-4。超前地質(zhì)預(yù)報施工流程見圖2-2.3-5。表2-2.3-4超前地質(zhì)預(yù)報主要設(shè)備配置表序號設(shè)備名稱數(shù)量1TSP203超前預(yù)報儀1套2SIR－3000型地質(zhì)雷達1臺3紅外探水儀1臺4RPD-150C型全液壓鉆機（超前水平地質(zhì)鉆機）1臺施工準備施工準備制定預(yù)報方案預(yù)報分級研究地質(zhì)資料地質(zhì)分析長距離預(yù)報物探法深孔水平探測地質(zhì)綜合判斷施工建議施工方案選擇隧道施工地質(zhì)素描下循環(huán)預(yù)報項目技術(shù)決策預(yù)報驗證反饋加深炮孔探測紅外探測超前水平鉆孔地質(zhì)雷達異常段正常段異常段地質(zhì)預(yù)報報告中長距離預(yù)報短距離預(yù)報地質(zhì)素描圖2-2.3-5超前地質(zhì)預(yù)報施工流程圖⑴地質(zhì)預(yù)報計劃施工過程中必須將超前地質(zhì)預(yù)報納入施工工序管理，做到先探測、后施工，不探測不施工。地質(zhì)超前預(yù)報計劃見表2-2.3-5。表2-2.3-5地質(zhì)超前預(yù)報計劃表實施計劃總的思路是：長期預(yù)報和短期預(yù)報相結(jié)合，采用TSP203超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)進行長距離宏觀控制，紅外探水連續(xù)實施，地質(zhì)雷達進一步強化、補充和驗證，加大超前水平鉆探和孔內(nèi)數(shù)碼成像的力度，加強常規(guī)地質(zhì)綜合分析，根據(jù)地質(zhì)預(yù)報結(jié)果，經(jīng)專業(yè)人員進行分析研究后，擬定相應(yīng)對策以指導(dǎo)施工。多管齊下，力爭把發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的機率降至最低。⑵預(yù)報方法①地質(zhì)素描地質(zhì)素描預(yù)測法分為巖層巖性及層位預(yù)測法、條帶狀不良地質(zhì)體影響隧道長度預(yù)測法以及不規(guī)則地質(zhì)體影響隧道長度預(yù)測法三種。對掌子面已揭露出的巖層進行地質(zhì)素描（觀察巖石的礦物成分及其含量，結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征和特殊標志），給予準確定名，測量巖層產(chǎn)狀和厚度。測量該巖層距離已揭露的標志性巖層或界面的距離，并計算其垂直層面的厚度。將該巖層與地表實測地層剖面圖和地層柱狀圖相比，確定其在地表地層（巖層）層序中的位置和層位。依據(jù)實測地層剖面圖和地層柱狀圖的巖層層序，結(jié)合TSP探測成果，反復(fù)比較分析，最終推斷出掌子面前方一定范圍內(nèi)即將出現(xiàn)的不良地質(zhì)在隧道中的位置和規(guī)模。施工過程中，每次爆破后由地質(zhì)工程師進行地質(zhì)素描，內(nèi)容包括掌子面正面及側(cè)面穩(wěn)定狀態(tài)、巖層產(chǎn)狀、巖性風(fēng)化程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度（產(chǎn)狀、間距、長度、充填物、數(shù)量）、噴射混凝土開裂、掉塊現(xiàn)象、涌水情況、水質(zhì)情況、水的影響、不良氣體濃度等。同時定期對地表水文環(huán)境進行觀測和監(jiān)測記錄，及時了解隧道施工對地表水的影響，確定施工控制措施，最終做出掌子面地質(zhì)素描圖和洞身地質(zhì)展示圖。及時對洞內(nèi)涌水進行水質(zhì)分析和試驗，提交分析和試驗結(jié)果，對影響隧道襯砌結(jié)構(gòu)的水質(zhì)提出處理意見，上報技術(shù)部門，以利采取有效的防護措施。②TSP203地震（聲）波由特定點上的小規(guī)模爆破產(chǎn)生，并由電子傳感器接收。當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅綆r石強度變化大（如物理特性和巖石類型的變化、破碎帶、破裂區(qū)、陷穴的出現(xiàn)）的界面時，在繞射點處部分射波的能量被反射回來。反射信號的傳播時間與到達邊界的距離成正比，因此能作為直接的度量方法。TSP203系統(tǒng)特別適用于高分辯率的隧道折射地震（微地震）勘探，以及斷裂和巖石強度降低地帶的監(jiān)測。TSP203系統(tǒng)理論上可預(yù)測150～300m的距離。③地質(zhì)雷達預(yù)報應(yīng)用電磁波反射原理進行探測。通過測定與含水性有關(guān)的介電常數(shù)的變化來探測充水的地質(zhì)體，如含水的地層、巖性界面等。采用TSP203地震反射波法進行中長距離(100m)較大的巖性結(jié)構(gòu)變化情況的預(yù)報，采用探地質(zhì)雷達進行短距離(30～40m以內(nèi))的精細巖性結(jié)構(gòu)變化情況的預(yù)報。作為TSP203超前地質(zhì)預(yù)報的補充，在高水壓地段對TSP203預(yù)報的異常點，比如確定異常體的規(guī)模、性質(zhì)、危害等有困難時采用地質(zhì)雷達作為補充手段。④紅外探水紅外探水每20m測量一次。紅外探水儀通過接收巖體的紅外輻射強度，根據(jù)圍巖紅外輻射場強的變化值來確定掌子面前方或洞壁四周是否有隱伏的含水體。紅外探水有較高的準確率，但是它對水量、水壓等重要參數(shù)無法預(yù)報。⑤超前水平鉆探超前鉆探是隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報最直接、最有效的方法，也是對其他探測手段成果的驗證和補充。通過鉆孔鉆進速度測試和對鉆孔巖芯的觀察及相關(guān)試驗獲取隧道掌子面前方巖石的強度指標、可鉆性指標、地層巖性資料、巖體完整程度及地下水等諸方面的資料。預(yù)報一般為單孔，孔深一般30～50m，必要時也可以鉆100m以上的孔，采用地質(zhì)鉆機接桿鉆孔。為防止遇高壓水時突水失控，開孔采用φ120鉆頭，孔內(nèi)放入3.0m長的φ108鋼管做為孔口管，孔口管伸出掌子面50cm，孔壁間用環(huán)氧樹脂加水泥漿錨固，孔口管伸出部分安封閉裝置，并與注漿泵聯(lián)接，以便遇高壓水時及時封堵并注漿。鉆孔時作業(yè)平臺要求平穩(wěn)、牢固，鉆機施工時不晃動。施鉆過程中，由地質(zhì)工程師詳細記錄鉆速、水質(zhì)、水量變化情況，并對巖芯進行統(tǒng)一編錄、收集，綜合判斷預(yù)報前方水文、地質(zhì)情況。⑶預(yù)報效果檢查開挖到預(yù)報位置時，將實際地質(zhì)進行素描，和預(yù)報地質(zhì)資料進行對比，以此來評價預(yù)報的準確性，積累經(jīng)驗，為以后的預(yù)報提供參考，并及時將預(yù)測數(shù)據(jù)、結(jié)果反饋至設(shè)計院，調(diào)整設(shè)計、改變施工方案。超前支護施工方法及工藝超前大管棚本標段隧道洞口段地質(zhì)條件較差，采用Ф108mm大管棚進洞，洞身地質(zhì)條件較差地段，采用Ф89mm大管棚施工。洞口段超前大管棚采用每節(jié)長4m或6m的熱軋無縫鋼花管（Ф108mm）,布置于隧道拱部施超前大管棚施工工藝流程詳見圖2-2.3-6。準備工作準備工作1、制作鋼花管2、制作導(dǎo)向墻或加大加高鉆孔頂進鋼管棚清孔放置鋼筋籠結(jié)束壓力流量達到要求注漿管路檢查注漿拌漿圖2-2.3-6超前大管棚施工工藝流程圖①施工準備根據(jù)管棚施工的機械設(shè)備情況，在開挖至管棚施工段時，預(yù)留下臺階不開挖，作為管棚施工操作平臺。護拱施工：采用C20混凝土護拱作為管棚的導(dǎo)向墻、止?jié){墻，護拱在明洞的外輪廓線以外，緊貼洞口仰坡面。護拱內(nèi)設(shè)兩榀Ⅰ20a工字鋼制作的鋼拱架為環(huán)向支撐，管棚的導(dǎo)向管焊接固定在鋼拱架上。管棚制作：管棚采用Ф108mm和Ф89mm鋼管制作，管壁打孔,布孔采用梅花型，孔徑為10～16mm，孔間距為15cm，鋼管尾留110cm不鉆孔的止?jié){段，鋼管加工成4m和6m長的兩種規(guī)格。編號為單號的采用鉆孔的鋼花管，施工時先打設(shè)鋼花管并注漿，然后，在打設(shè)鋼管的同時檢查鋼花管的注漿質(zhì)量。②鉆孔作業(yè)平臺采用方木按“井”字形搭設(shè)，順序由下向上、由兩邊向中間，根據(jù)孔位依次搭好。方木間以扒釘連接牢固，防止在鉆孔時鉆機擺動、傾斜、不均勻下沉而影響鉆孔質(zhì)量。鉆孔采用液壓鉆機鉆孔。選用的鉆機首先應(yīng)適合鉆孔深度和孔徑的要求，鉆機要求平穩(wěn)靈活，能在360度范圍內(nèi)鉆孔。為減少因鉆具移位引起的鉆孔偏差，鉆機立軸方向應(yīng)準確控制，鉆進過程中經(jīng)常采用測斜儀量測鉆桿鉆進的偏斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜超過設(shè)計要求時及時糾正。鉆孔直徑：Ф127mm/100mm；鉆孔平面誤差：徑向不大于20cm。③頂管、清孔、放鋼筋籠鉆孔檢測合格后，將鋼管連續(xù)接長，用鉆機旋轉(zhuǎn)頂進將其裝入孔內(nèi)。為使鋼管接頭錯開，第一節(jié)管采用4m和6m交替布置，搭接長度為3m，編號為奇數(shù)的第一節(jié)管采用4m長鋼管，編號為偶數(shù)的第一節(jié)采用6m長鋼管，以后每節(jié)均采用6m長鋼管。同一斷面內(nèi)的接頭數(shù)量不得超過鋼管總數(shù)的50%，相鄰鋼管接頭錯開1m，鋼管用鉆機頂進，雙號孔頂進無孔花鋼管，單號孔頂進有孔鋼管。如遇故障，需清孔后再將鋼管插入。鋼管中增設(shè)鋼筋籠，增強鋼管的抗彎能力。④注漿采用全孔壓入式向大管棚內(nèi)壓注水泥漿，選用KBY50/70型注漿泵注漿。注漿前先進行現(xiàn)場注漿試驗，確定注漿參數(shù)及外加劑摻入量后再用于實際施工。注漿按先下后上，先稀后濃的原則注漿。注漿量由壓力控制，達到結(jié)束標準后，停止注漿。注漿完成后及時清除管內(nèi)漿液，并用M10水泥砂漿緊密充填，增強管棚的剛度和強度。超前小導(dǎo)管施工超前小導(dǎo)管施工工藝流程見圖2-2.3-7。頂入鋼管連接管路頂入鋼管連接管路壓水試驗注漿停止注漿注下一孔有無滲漏風(fēng)鉆鉆孔檢查加固效果是否達到要求補鉆注漿孔制漿管路泄漏檢修封閉巖面工作面泄漏否無是圖2-2.3-7超前小導(dǎo)管施工工藝流程圖⑴小導(dǎo)管結(jié)構(gòu)小導(dǎo)管前端加工成錐形，以便插打，并防止?jié){液前沖。小導(dǎo)管中間部位鉆φ10mm的注漿孔，注漿孔呈梅花形布置(防止注漿出現(xiàn)死角)，間距為15mm，尾部1m范圍內(nèi)不鉆孔以防漏漿，末端焊直徑為6mm的環(huán)形箍筋，以防打設(shè)小導(dǎo)管時端部開裂，影響注漿管聯(lián)接。⑵小導(dǎo)管布置超前注漿小導(dǎo)管采用熱軋無縫鋼管，鋼管長度為4.5m(5.0m)；縱向水平搭接長度為1.0（1.5）m，外插角為10°，環(huán)向間距40cm。⑶鉆孔先將小導(dǎo)管的孔位用紅漆標出，鉆孔的方向垂直于開挖面，仰角10°～15°。采用風(fēng)槍或鑿巖臺車成孔。鉆孔鉆進避免鉆桿擺動，保證孔位順直。鉆至設(shè)計孔深之后，用吹管將碎渣吹出，避免塌孔。⑷頂管在鉆孔內(nèi)插入鋼花管，在管尾后段30cm處，將麻絲纏繞在管壁上呈紡錐狀，并用膠帶纏緊。開動鉆機，利用鉆機的沖擊力將鋼花管頂入圍巖中，鋼管頂進長度不小于90%管長。⑸固定頂管至設(shè)計孔深后，將孔口用水泥-水玻璃膠泥將鋼花管與孔壁之間的縫隙封堵。孔口露出噴射混凝土面15cm，安裝鋼拱架后與拱架焊接在一期。⑹壓水管路連接完成后進行壓水試驗，檢查管路及工作面有無滲漏現(xiàn)象。⑺小導(dǎo)管注漿小導(dǎo)管注漿使用不低于42.5強度的水泥。小導(dǎo)管注漿施工工藝流程見圖2-2.3-8，小導(dǎo)管注漿施工見示意圖2-2.3-9。封閉封閉工作面準備工作安裝鋼插管制作鋼插管鉆孔聯(lián)結(jié)管路及密封管口機具檢查壓水檢查達到要求拌漿注漿求結(jié)束否否是圖2-2.3-8小導(dǎo)管注漿施工工藝流程圖圖2-2.3-9小導(dǎo)管注漿施工示意圖③注漿量為了獲得良好的固結(jié)效果，必須注入足夠的漿液量，確保一定的有效擴散范圍。注漿范圍按開挖輪廓線外0.3～0.5m設(shè)計并且漿液在地層中均勻擴散。注漿壓力與巖層裂隙的關(guān)系見圖2-2.3-10。圖2-2.3-10注漿壓力與巖層裂隙的關(guān)系圖漿液單孔注入量Q和圍巖的孔隙率有關(guān)，根據(jù)擴散半徑及巖層的裂隙進行估算，其值為：Q=ΠR2Lη(m3)式中：R—漿液擴散半徑(m)；L—壓漿段長度(m)；η—巖層孔隙率，砂土取40%，粘土20%，斷層破碎帶5%。③注漿壓力注漿壓力為0.5～1.0Mpa，施工中根據(jù)施工現(xiàn)場試驗確定較合理的注漿參數(shù)。④止?jié){盤由于采用低壓加固注漿，止?jié){盤為5～10cm厚噴射混凝土封閉，防止跑漿。⑤注漿注意事項注漿前檢查注漿泵、管路及接頭牢固程度，防止?jié){液沖出傷人。注漿時密切監(jiān)視壓力變化，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。注漿時注意防止串漿和跑漿，若發(fā)生串漿和跑漿要停止注漿，分析原因隨時解決。做好注漿壓力、注漿量、注漿時間等各項記錄。鉆爆施工方法及工藝隧道開挖必須盡可能減輕對圍巖的振動，充分發(fā)揮圍巖的自承能力。鉆爆作業(yè)是保證開挖斷面輪廓平整準確、減少超欠挖、降低爆破振動、維護圍巖自承能力的關(guān)鍵。采用線形微震爆破新技術(shù)和光面爆破技術(shù)進行爆破作業(yè)，根據(jù)圍巖情況，及時修正爆破參數(shù)，以達到最佳爆破效果，形成整齊準確的開挖斷面。鉆爆設(shè)計線形微震爆破新技術(shù)能使炸藥產(chǎn)生的能量盡量多的轉(zhuǎn)換為破碎巖石，減少傳給開挖范圍以外巖石的能量。從而使開挖范圍外的巖石引起的震動和損害最小，這樣就可有效地保護圍巖。線形微震爆技術(shù)的特點是：炮孔布置除周邊眼和掏槽孔外都是線形，炮孔布置簡單，炮孔參數(shù)準確；可提高炸藥爆炸能量利用率，同樣情況下用炸藥量少，對圍巖的擾動小，最適合采用“新奧法”施工；炮孔都是平行的，便于鉆孔可提高鉆孔效率，易于采用光面爆破，控制開挖輪廓；可以控制爆破塊度，提高裝運效率；此外，還可減輕對周圍地層的震動。⑴爆破設(shè)計原則①炮孔布置要便于機械鉆孔；②盡量提高炸藥能量利用率，以減少炸藥用量；③減少對圍巖的破壞，采用光面爆破，控制好開挖輪廓；④控制好起爆順序，提高爆破效果；⑤在保證安全的前提下，盡可能提高掘進速度，縮短工期。⑵爆破器材選用①采用塑料導(dǎo)爆管非電毫秒雷管起爆系統(tǒng)，毫秒雷管采用特定的26段等差（50ms）毫秒雷管，引爆采用火雷管。②炸藥采用2#巖石銨銻炸藥和乳化炸藥（有水地段使用該種炸藥），選用φ25、φ32、φ35三種規(guī)格，其中φ25為周邊眼使用的光爆藥卷，φ35為掏槽眼使用藥卷。⑶掏槽形式本標段隧道Ⅱ、Ⅳ級圍巖爆破采用中空直眼掏槽。⑷裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式掘進眼、內(nèi)圈眼、底板眼采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)方式，周邊眼采用φ25的藥卷間隔裝藥方式。所有裝藥炮眼均采用炮泥堵塞，堵塞長度不小于20cm。⑸爆破設(shè)計優(yōu)化每次爆破后檢查爆破效果，分析原因及時修正爆破參數(shù)，提高爆破效果，改善技術(shù)經(jīng)濟指標。根據(jù)巖層節(jié)理裂隙發(fā)育程度、巖性軟硬情況，修正眼距，用藥量，特別是周邊眼；根據(jù)爆破后石渣的塊度修正參數(shù)。石渣塊度小，說明輔助眼布置偏密；塊度大說明炮眼偏少，用藥量過大。根據(jù)爆破振速監(jiān)測，調(diào)整單段起爆炸藥量及雷管段數(shù)；根據(jù)開挖面凹凸情況修正鉆眼深度，眼底基本上落在同一斷面上。鉆爆作業(yè)鉆爆是保證開挖斷面輪廓平整準確，減少超欠挖，降低振動、維護圍巖自承能力的關(guān)鍵。因此，施工時按照爆破設(shè)計進行鉆眼、裝藥、連線和引爆。如開挖條件出現(xiàn)變化需要變更設(shè)計時，由主管技術(shù)人員確定，其它人員不可隨意改變。⑴測量測量是控制開挖輪廓準確度的關(guān)鍵。每一循環(huán)都由測量技術(shù)人員在掌子面標出開挖輪廓和炮孔位置，并在洞內(nèi)拱頂及兩側(cè)起拱線處安裝三臺激光指向儀，以減少測量時間及確保開挖輪廓線精度。⑵鉆孔鉆孔用TY28手持鉆機，并按以下要求鉆孔：①按照炮眼布置圖正確對孔和鉆進；②掏槽眼比其它眼深20cm，對孔誤差不大于3cm，并保持平行；③掘進眼對孔誤差不大于5cm；④周邊眼位置在設(shè)計斷面輪廓線上，其環(huán)向誤差不大于5cm，眼底不超出開挖面輪廓線10cm，孔深誤差小于10cm；⑤開挖面凹凸較大時，應(yīng)按實際情況，調(diào)整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一垂直面上；⑥鉆眼完畢，按炮眼布置圖進行檢查，有不符合要求的炮眼重鉆，經(jīng)檢查合格后，才能裝藥起爆。⑶裝藥裝藥前先用高壓風(fēng)將孔中巖粉吹凈，并用炮棍檢查孔內(nèi)是否有堵塞物，裝藥分片分組，嚴格按爆破參數(shù)表及炮孔布置圖規(guī)定的單孔裝藥量，雷管段別“對號入座”。爆破網(wǎng)路連接、檢查及起爆，按照爆破設(shè)計要求執(zhí)行。⑷堵塞堵塞炮孔可以提高炸藥能量利用率，從而減少炸藥用量，降低爆破振動效應(yīng)。裝藥后要求炮孔堵塞好，光面爆破孔孔口堵塞長度不小于20cm，掏槽孔不裝藥部分全堵滿，其余掘進孔堵塞長度大于抵抗線的80%。炮泥使用2/3砂和1/3黃土制作并使用水炮泥。裝藥和堵塞工作按有關(guān)安全規(guī)程執(zhí)行，以確保安全。結(jié)起爆網(wǎng)路為了保證起爆準確可靠，采用塑料導(dǎo)爆管傳爆雷管復(fù)式網(wǎng)路，即每處傳爆雷管都用2發(fā)。連線時導(dǎo)爆管不打結(jié)不拉細；聯(lián)結(jié)的每簇雷管個數(shù)基本相同且不超過20個。傳爆雷管用黑膠布纏好。網(wǎng)路聯(lián)好后由專人檢查驗收，無誤后方可起爆。爆破網(wǎng)路連接見圖2-2.3-11。圖2-2.3-11爆破網(wǎng)路連接圖⑹瞎炮的處理當(dāng)起爆后遇有啞炮時，由專人負責(zé)處理，首先對導(dǎo)爆管進行檢查，若能再起爆時，則重新引爆。若不能引爆，則首先掏出炮泥，然后用高壓風(fēng)和水沖出炸藥，拿出雷管。光面爆破⑴光面爆破施工工藝流程隧道周邊采用光面爆破，以確保開挖輪廓平整圓順，其光面爆破施工工藝流程見圖2-2.3-12。光面爆破設(shè)計光面爆破設(shè)計測量放線臺車或臺架就位鉆孔鉆孔質(zhì)量驗收裝藥與堵塞連接起爆網(wǎng)路起爆通風(fēng)危石處理清理鉆孔裝藥結(jié)構(gòu)計算爆破材料準備網(wǎng)路檢查設(shè)置警戒光面效果與質(zhì)量檢查圖2-2.3-12光面爆破施工工藝流程圖面爆破參數(shù)為減輕爆破對圍巖的擾動，周邊眼采用φ25小直徑光爆藥卷，其爆破參數(shù)見表2-2.3-6。裝藥結(jié)構(gòu)見圖2-2.3-13。表2-2.3-6光面爆破參數(shù)表參數(shù)巖石種類飽和單軸抗壓極限強度Rb(MPa)裝藥不偶和系數(shù)D周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線W(cm)相對距E/W周邊眼裝藥集中度q(Kg/m)硬巖>601.25～1.555～7070～850.8～1.00.30～0.35中硬巖30～601.5～2.0045～6060～750.8～1.00.20～0.30軟巖≤302.00～2.5030～5040～600.5～0.80.07～0.15⑶裝藥結(jié)構(gòu)周邊光面爆破孔采用導(dǎo)爆索、竹片把φ25藥卷綁扎成炸藥串裝入孔中，孔口用炮泥堵塞長度不小于20cm。實踐證明這種裝藥結(jié)構(gòu)比單用φ25藥卷光爆效果好。圖2-2.3-13光面爆破裝藥結(jié)構(gòu)示意圖面爆破質(zhì)量標準爆破后圍巖面基本平整圓順，圍巖的半孔保存率，堅硬巖石≥85%，中硬巖石≥60%，軟巖≥50%。圍巖錯臺在10cm以下。而且炮孔周圍無明顯的爆破裂紋，也無被爆破松動的巖石。洞身開挖施工方法及工藝雙線隧道洞身開挖施工方法及工藝本標段何家隧道、旗山隧道，為雙線隧道Ⅱ～級。Ⅱ級圍巖采用全斷面法施工；Ⅲ級圍巖采用臺階法施工；，Ⅳ級三臺階法施工；Ⅴ級圍巖采三臺階臨時仰拱法、四步CD法。全斷面法全斷面法采用光面爆破，非電毫秒雷管起爆，全斷面一次成型。全斷面開挖支護作業(yè)流程為：超前地質(zhì)預(yù)報→臺架（車）、機具就位→全斷面測量畫線布眼→鉆炮眼→裝藥爆破→清危排險→出渣→打錨桿→噴混凝土→穩(wěn)定安全檢查及監(jiān)控量測→下一循環(huán)。全斷面光面爆破施工工藝詳見圖2-2.3-14。全斷面法施工工序見圖2-2.3-15。鉆孔鉆孔1－全斷面開挖出渣Ⅱ－初期支護Ⅲ—鋪底Ⅳ－拱墻襯砌水溝電纜槽施工圍巖量測2-2.3-15全斷面光面爆破施工工藝框圖臺階法施工Ⅲ級圍巖采用臺階法開挖。臺階法施工工藝流程見圖2-2.3-16；施工工序見圖2-2.3-17。施工準備施工準備超前地質(zhì)預(yù)報爆破設(shè)計上、下臺階測量放線下臺階鉆眼裝藥爆破通風(fēng)初噴后出渣監(jiān)控量測下一循環(huán)施工初期支護上臺階鉆眼上臺階斷面檢查和爆破效果評價下臺階斷面檢查和爆破效果評價圖2-2.3-16臺階法施工工藝流程圖臺階長度一般不超過1倍洞直徑，上臺階高度根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷面大小和施工機械設(shè)備情況確定，以2～2.5m為宜。上臺階，采控制圍巖和初期支護變形。下臺階在上臺階噴射混凝土達到設(shè)計強度的70%以上時開挖。當(dāng)巖體不穩(wěn)定時，縮短進尺和臺階長度，必要時上下臺階分成左右兩部份錯開開挖，并及時施做初期支護和仰拱。為了保證開挖輪廓圓順、準確，維護圍巖自身承載能力，減少對圍巖的擾動，拱部及邊墻采用光面爆破。采用簡易工作臺架、YT28風(fēng)鉆鉆孔。上斷面采用反鏟挖掘機或人工扒渣至下斷面，下斷面由裝載機裝渣，采用帶廢氣凈化裝置的自卸汽車運渣。模板襯砌臺襯砌車。圖2-2.3-17臺階法施工工藝示意圖三臺階法施工Ⅳ級圍巖地段采用三臺階法開挖。臺階長度一般不超過1倍洞徑，上臺階高度根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷面大小和施工機械設(shè)備情況確定，以2～2.5m為宜。Ⅳ級圍巖地段全斷面或拱墻設(shè)置I18型鋼鋼架或φ22格柵鋼架。采用擴大拱角或施做鎖腳錨管等措施，控制圍巖和初期支護變形。中下臺階在上臺階噴射混凝土達到設(shè)計強度的70%以上時開挖。當(dāng)巖體不穩(wěn)定時，縮短進尺和臺階長度，中臺階、下臺階采用挖掘機開挖或控制爆破開挖，中下臺階左、右邊墻開挖必須交錯施工。嚴禁兩側(cè)同時對挖。上臺階采用簡易工作臺架、YT28風(fēng)鉆鉆孔；下臺階斷面采用液壓鑿巖臺車/風(fēng)槍鉆孔。上臺階及中臺階采用反鏟挖掘機或人工扒渣至下臺階，下臺階由裝載機裝渣，采用帶廢氣凈化裝置的自卸汽車運渣。全斷面液壓襯砌鋼模臺車襯砌。三臺階臨時仰拱法施工本標段隧道正洞洞身Ⅴ級淺埋、偏壓以及斷層破碎帶地段采用三臺階臨時仰拱法。洞口段采用φ108管棚超前支護，洞身段采用φ89管棚+φ50超前小導(dǎo)管超前支護或φ42超前小導(dǎo)管超前支護。上部導(dǎo)坑采用人工風(fēng)鎬開挖或弱爆破，中、下臺階采用挖掘機開挖或控制爆破開挖，減少對圍巖的擾動；各部之間的間距3～5m。各部開挖后及時封閉掌子面，噴網(wǎng)錨鋼架聯(lián)合支護作業(yè)，施作臨時仰拱。拱腳、中、下臺階墻角增設(shè)鎖腳錨管，初期支護及時成環(huán)。采用風(fēng)動鑿巖機鉆孔，非電毫秒雷管微差起爆，濕噴作業(yè)。各部實行平行作業(yè)。中下臺階左、右邊墻開挖必須交錯施工，嚴禁兩側(cè)同時對挖。三個臺階平行作業(yè)，仰拱施工實行短開挖、早支護、快封閉、勤量測，及時施做鋼架支護，閉合成環(huán)。加強洞內(nèi)施工抽排水，防止邊墻失穩(wěn)。三臺階臨時仰拱法施工工藝流程見圖2-2.3-18，施工工序見圖2-2.3-19。超前支護超前支護上臺階面開挖施作初期支護施作臨時仰拱中臺階開挖施作仰拱初期支護質(zhì)量檢查拆除臨時仰拱施作仰拱填充防水層、二次襯砌施作水溝電纜槽監(jiān)控量側(cè)施作初期支護施作臨時仰拱下臺階開挖邊墻仰拱初期支護圖2-2.3-18三臺階臨時仰拱法施工工藝流程圖圖2-2.3-19三臺階臨時仰拱法施工工藝四步CD法施工Ⅴ級圍巖采用四部CD法，在開挖施工時，各分部位掌子面之間要錯開一定距離，一般為5～8m，以減少小齊頭開挖相互間的影響引起地表較大沉降。施工時拱部采取超前支護，采用弱爆破開挖，以減少對圍巖的擾動；各部開挖后及時封閉掌子面，噴網(wǎng)錨型鋼鋼架聯(lián)合支護作業(yè)，施作臨時仰拱。拱腳、下臺階墻角增設(shè)鎖腳錨桿，初期支護及時成環(huán)。采用風(fēng)動鑿巖機鉆孔，非電毫秒雷管微差起爆，噴射機械手濕噴作業(yè)。2、4號洞室開挖后仰拱緊跟。四部CD法施工工藝見圖2-2.3-20、施工工序見圖2-2.3-21。施工準備施工準備超前地質(zhì)預(yù)報上部超前支護2號洞室導(dǎo)坑周邊初期支護、臨時支護，并施作仰拱監(jiān)控量測下一循環(huán)4號洞室導(dǎo)坑周邊初期支護、臨時支護，并施施作仰拱拆除臨時支護施作仰拱、二襯2號洞室開挖4號洞室開挖1號洞室導(dǎo)坑周邊初期支護、臨時支護，并設(shè)臨時仰拱3號洞室導(dǎo)坑周邊初期支護、臨時支護，并設(shè)臨時仰拱1號洞室開挖3號洞室開挖圖2-2.3-20四步CD法施工工藝流程圖單線隧道開挖方法及工藝本標段共建單線隧道3座。為保證按期完成施工任務(wù)，必須針對不同的地質(zhì)、圍巖，制定不同的開挖方法，實現(xiàn)快速施工。Ⅲ級圍巖采用全斷面法開挖，光面爆破；Ⅳ、Ⅴ級圍巖采用臺階法開挖，三臺階臨時仰拱法。出渣采用機械出渣、無軌運輸。施工時及時采用物探技術(shù)對圍巖地質(zhì)情況進行超前探測，堅持“光面爆破、噴錨緊跟、監(jiān)控量測、及時反饋和修正”的原則。積極應(yīng)用隧道施工的新技術(shù)、新工藝，機械設(shè)備配套施工，形成開挖、出渣、噴錨支護與混凝土襯砌相配合的流水作業(yè)。Ⅲ級圍巖施工時，加強掏槽爆破，控制周邊光爆，合理進尺，控制超挖，杜絕欠挖，Ⅳ、Ⅴ級圍巖堅持“短進尺、弱爆破、強支護、勤量測、緊襯砌、快封閉”的原則。⑴Ⅲ級圍巖全斷面開挖Ⅲ級圍巖均采用全斷面掘進，采用鑿巖臺車鉆孔，光面爆破，根據(jù)鉆孔設(shè)備及技術(shù)條件、隧道圍巖狀況，Ⅲ級圍巖每循環(huán)鉆眼深度3.5m，進尺為3.2m。Ⅲ級圍巖施工工藝流程：超前地質(zhì)預(yù)報→測量放線→鉆孔→裝藥起爆→通風(fēng)排煙→清危排險→出渣→初噴→錨噴支護→進入下一循環(huán)。Ⅲ級圍巖施工順序步驟圖圖2-2.3-22⑵Ⅳ、Ⅴ級圍巖臺階法開挖，三臺階臨時仰拱法。Ⅳ、Ⅴ級圍巖地段采用臺階法開挖、錨噴、鋼架聯(lián)合支護施工方法。其施工工藝流程為：超前地質(zhì)預(yù)報→開挖上臺階→初期支護拱部→開挖下臺階→初期支護邊墻→完成仰拱混凝土→襯砌。施工方法：Ⅳ、Ⅴ級圍巖開挖采用臺階法開挖，三臺階臨時仰拱法，四步CD法，Ⅳ、Ⅴ級圍巖級圍巖施工順序步驟圖2-2.3-23。步驟示意圖說明第一步鉆眼爆破，全斷面開挖，Ⅲ級圍巖每循環(huán)鉆眼深度3.5m，進尺為3.2m。第二步施工初期支護：先在拱墻初噴3cm厚C25混凝土；再在拱墻按1.5×1.2m間距梅花形布置打眼安裝Ф22砂漿錨桿，長2.0米；錨桿施作完成后，在局部位置掛鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距25×25cm；最后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度7cm。第三步（此圖為有仰拱段）仰拱、結(jié)構(gòu)防水及二次襯砌：初期支護完成后，可根據(jù)實際情況安排施工仰拱，仰拱完成后按要求施作結(jié)構(gòu)防水設(shè)施，主要是鋪設(shè)無紡布、EVA防水板、橫縱軟式透水盲管、安裝施工縫止水條，待結(jié)構(gòu)防水設(shè)施安裝完成后，液壓襯砌臺車就位進行二襯混凝土澆筑，澆筑厚度30cm。第四步仰拱填充：在二襯及仰拱完成后，且對洞內(nèi)其他工序施工影響不大的情況下，及時進行仰拱填充，仰拱填充混凝土強度較低時，在其上架設(shè)移動棧橋，以便洞內(nèi)掌子面的出渣車通過。第五步水溝電纜槽：待洞內(nèi)其他土建工程完成后，及時施作水溝電纜槽，采用隧道全長連續(xù)施作，以利控制其線型和幾何尺寸。圖2-2.3-22Ⅲ級圍巖施工順序步驟圖步驟示意圖說明第一步鉆眼爆破，臺階法開挖。圍巖條件較差時先施工超前支護。首先開挖1部土石方，及時施作初期支護至設(shè)計要求，上斷面每循環(huán)鉆眼深度1.8m，進尺為1.5m。第二步鉆眼爆破，臺階法開挖。待1部進尺5-10m后，及時開挖2部土石方，并及時施作下部初期支護至設(shè)計要求。下斷面開挖距上斷面掌子面保持在5-10m。第三步仰拱、結(jié)構(gòu)防水及二次襯砌：初期支護完成后，可根據(jù)實際情況安排施工仰拱，仰拱完成后按要求施作結(jié)構(gòu)防水設(shè)施，主要是鋪設(shè)無紡布、EVA防水板、橫縱軟式透水盲管、安裝施工縫止水條，待結(jié)構(gòu)防水設(shè)施安裝完成后，Ⅳ級圍巖段可直接移動液壓襯砌臺車就位進行二襯混凝土澆筑，Ⅴ級圍巖段待綁扎完鋼筋后進行二襯混凝土澆筑施工。第四步仰拱填充：在二襯及仰拱完成后，且對洞內(nèi)其他工序施工影響不大的情況下，及時進行仰拱填充，仰拱填充混凝土強度較低時，在其上架設(shè)移動棧橋，以便洞內(nèi)掌子面的出渣車通過。第五步水溝電纜槽：待洞內(nèi)其他土建工程完成后，及時施作水溝電纜槽，采用隧道全長連續(xù)施作，以利控制其線型和幾何尺寸。圖2-2.3-23Ⅳ、Ⅴ級圍巖施工順序步驟圖初期支護施工方法及工藝隧道初期支護由噴射混凝土、掛鋼筋網(wǎng)、格柵/型鋼拱架、拱部中空注漿錨桿和邊墻砂漿錨桿組成。初期支護施工程序見圖2-2.3-24。超前地質(zhì)預(yù)報超前地質(zhì)預(yù)報否初噴混凝土施工放樣安裝鋼架及安裝鋼筋網(wǎng)是否符合標準調(diào)整施作系統(tǒng)錨桿監(jiān)控量測支護是開挖圖2-2.3-24初期支護施工程序圖噴射混凝土為了減少粉塵、噴錨料回彈量及提高初期支護的質(zhì)量，噴混凝土采用濕噴工藝，在洞外由混凝土拌合站拌好，通過混凝土攪拌運輸車向洞內(nèi)送料，空壓機供風(fēng)。噴射混凝土施工程序詳見圖2-2.3-25。⑴原材料要求砂選用顆粒堅硬、干凈的中、粗砂，符合國家二級篩分標準，細度模數(shù)大于2.5，含水率控制在5-7%；碎石選用堅硬耐久、最大粒徑不大于15mm的碎石；水泥用42.5R普通硅酸鹽水泥；使用的外加劑根據(jù)設(shè)計要求確定。速凝劑等外加劑選擇質(zhì)量優(yōu)良、性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。速凝劑在使用前，要做與水泥的相容性試驗及水泥凈漿凝結(jié)效果試驗，保證噴射混凝土凝結(jié)時間控制在規(guī)范要求范圍內(nèi)。子）圖2-2.3-25濕噴混凝土施工程序圖⑵濕噴混凝土的施工方法根據(jù)設(shè)計要求和地質(zhì)圍巖狀況，噴射混凝土分為：素噴、錨噴、鋼架聯(lián)合錨網(wǎng)噴，采用濕噴作業(yè)技術(shù)。混凝土噴射機安裝調(diào)試好后，在料斗上安裝振動篩（篩孔10mm），以避免超粒徑骨料進入噴射機；噴射前首先清除基面松動巖塊，對個別欠挖部分進行鑿除、對個別超挖部分噴射混凝土補平；用高壓水沖洗基面，對遇水易潮解的巖層，則用高壓風(fēng)清掃巖面；檢查噴射機工作是否正常；要進行噴射試驗，一切正常后可進行混凝土噴射工作。混凝土噴射送風(fēng)之前先打開計量泵（此時噴嘴朝下，以免速凝劑流入輸送管內(nèi)），以免高壓混凝土拌合物堵塞速凝劑環(huán)噴射孔；送風(fēng)后調(diào)整風(fēng)壓，控制在0.45～0.7MPa之間，若風(fēng)壓過小，粗骨料則沖不進砂漿層而脫落，風(fēng)壓過大將導(dǎo)致回彈量增大。可按混凝土回彈量大小、表面濕潤易粘著力度來掌握。噴射壓力根據(jù)噴射儀表反饋的信息及時調(diào)整風(fēng)壓和計量泵，控制好速凝劑摻量。為保證噴射混凝土的厚度和質(zhì)量，噴射混凝土分二次完成，即初噴和復(fù)噴。噴射料由洞外的混凝土拌和站拌和，混凝土輸送車運輸。初噴在刷幫、找頂后進行，噴射混凝土厚度4～5cm，及早快速封閉圍巖，放炮后由人工在渣堆上噴護。復(fù)噴是在初噴混凝土層加固后的圍巖保護下，完成立拱架、掛網(wǎng)、錨桿工序等作業(yè)后進行的。噴射混凝土分段、分片、分層進行，由下向上，從無水、少水向有水、多水地段集中，多水處安放導(dǎo)管將水排出。施噴時噴頭與受噴面基本垂直，距離保持1.5～2.0m。設(shè)鋼架時，鋼架與巖面之間的間隙用噴射混凝土充填密實，噴射順序先下后上對稱進行，先噴鋼架與圍巖之間空隙，后噴鋼架之間，鋼架應(yīng)被噴射混凝土覆蓋，保護層不得小于4cm。噴前先找平受噴面的凹處，再將噴頭呈螺旋形緩慢均勻移動，每圈壓前面半圈，繞圈直徑約30cm，力求噴出的混凝土層面平順光滑。一次噴射厚度控制在6cm以下，每段長度不超過6m，噴射回彈物不得重新用作噴射混凝土材料。新噴射的混凝土按規(guī)定灑水養(yǎng)生。回彈量的多少取決于混凝土的稠度、噴射技術(shù)、骨料級配等多種因素。要將邊墻部分回彈率控制在15%以內(nèi)，拱部回彈率控制在20%以下。施工前制定作業(yè)指導(dǎo)書并在施工中根據(jù)實際情況不斷完善。在實際工作中盡快摸索掌握有關(guān)工作風(fēng)壓、噴射距離、送料速度三者之間的最佳參數(shù)值，使噴射的混凝土密實、穩(wěn)定、回彈最小。必要時，在混凝土中摻加硅粉或粉煤灰，以增加混凝土的和易性而減少回彈。組合中空注漿錨桿本標段隧道拱部系統(tǒng)錨桿采用φ22組合中空錨桿，錨桿設(shè)置鋼墊板，墊板尺寸150mm×150mm×6mm。錨桿位置、長度和數(shù)量據(jù)所處圍巖地段的不同情況設(shè)置。組合中空注漿錨桿施工工藝見圖2-2.3-26。施工準備施工準備布孔鉆孔清孔插入裝好錨頭的桿體安止?jié){塞、墊板、螺母結(jié)束漿液配置連接注漿管、注漿圖2-2.3-26組合中空注漿錨桿施工工藝框圖中空錨桿施工鉆孔使用風(fēng)槍鉆孔，鉆孔前根據(jù)設(shè)計要求定出孔位，鉆孔保持直線并與所在部位巖層結(jié)構(gòu)面盡量垂直，鉆孔直徑φ32mm，鉆孔深度大于錨桿設(shè)計長度10cm。中空注漿錨桿施工程序如下：鉆孔完成后，用高壓風(fēng)吹凈孔內(nèi)巖屑；將錨頭與錨桿端頭組合后送入孔內(nèi)，直達孔底；將止?jié){塞穿入錨桿末端與孔口取平并與桿體固緊；錨桿末端戴上墊板，然后擰緊螺母；采用錨桿專用注漿泵向中空錨桿內(nèi)壓注水泥漿，水泥漿的配合比為1：0.3～0.4，注漿壓力為1.2MPa，水泥漿隨拌隨用。砂漿錨桿本標段邊墻系統(tǒng)錨桿和臨時支護錨桿采用φ22砂漿錨桿，施工工藝流程見圖2-2.3-27。⑴錨桿材質(zhì)錨桿材質(zhì)采用φ22mm螺紋鋼筋，墊板厚度不小于6mm。施工前，錨桿按設(shè)計長度截取。施工準備施工準備布孔鉆孔清孔注入砂漿插入桿體加墊板、擰緊螺栓、固定桿體結(jié)束圖2-2.3-27砂漿錨桿施工工藝流程圖⑵錨桿施工前準備工作檢查錨桿類型、規(guī)格、質(zhì)量及其性能是否與設(shè)計相符。根據(jù)錨桿類型、規(guī)格及圍巖情況準備鉆孔機具。⑶鉆孔錨桿鉆孔采用手持風(fēng)鉆或鑿巖臺車鉆孔，孔眼間距、深度和布置符合設(shè)計參數(shù)的要求，其方向垂直于巖層層面。⑷錨桿安裝及注漿砂漿錨桿由人工配合機械安裝，采用砂漿錨桿專用注漿泵往孔內(nèi)壓注早強水泥漿，砂漿配合比（質(zhì)量比）：砂灰比宜為1:1～1：2，水灰比宜為0.38～0.45。早強水泥采用硫鋁酸鹽早強水泥，并摻早強劑。注漿開始或中途超過30min時應(yīng)用水潤滑注漿管路。注漿孔口壓力不得大于0.4MPa。注漿時注漿管要插至距孔底5～10cm處，隨水泥漿的注入緩緩勻速拔出，隨即迅速將桿體插入，錨桿桿體插入孔內(nèi)的長度不得短于設(shè)計長度的95%。若孔口無砂漿溢出，將桿體拔出重新注漿。鋼筋網(wǎng)鋼筋須經(jīng)試驗合格，使用前進行除銹，在洞外分片制作，安裝時搭接長度1～2個網(wǎng)格。人工鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，貼近巖面鋪設(shè)并與錨桿和鋼架焊接牢固。鋼筋網(wǎng)焊接在鋼架靠近巖面一側(cè)，以確保整體結(jié)構(gòu)受力。噴混凝土?xí)r，減小噴頭至受噴面距離和控制風(fēng)壓，以減少鋼筋網(wǎng)振動，降低回彈。鋼筋網(wǎng)噴混凝土內(nèi)保護層厚度不小于2cm。鋼筋網(wǎng)施工工藝流程見圖2-2.3-28。調(diào)直調(diào)直除銹、去油污焊接運輸安裝圖2-2.3-28鋼筋網(wǎng)施工工藝流程圖格柵/工字鋼拱架施工初噴混凝土鋼架拼裝鋼架架立焊接縱向連接筋初噴混凝土鋼架拼裝鋼架架立焊接縱向連接筋噴混凝土斷面檢查施工準備返工不合格結(jié)束不合格連接鋼筋加工合格合格位置檢查圖2-2.3-29格柵/工字鋼拱架施工工藝流程圖格柵/工字鋼拱架在洞外按設(shè)計加工成型，洞內(nèi)安裝在初噴混凝土之后進行，與定位系筋、錨桿聯(lián)接。鋼支撐間設(shè)縱向連接筋，拱架支撐間以噴混凝土填平。拱架支撐拱腳安放在牢固的基礎(chǔ)上，架立時垂直隧洞中線，當(dāng)拱架支撐和圍巖之間間隙過大時設(shè)置墊塊，用噴砼噴填。⑴現(xiàn)場制作加工拱架按設(shè)計要求預(yù)先在洞外結(jié)構(gòu)件廠加工成型。先將加工場地用C15混凝土硬化，按設(shè)計放出1：1的加工大樣。放樣時根據(jù)工藝要求預(yù)留焊接收縮余量及切割的加工余量。將格柵鋼筋冷彎成形，要求尺寸準確，弧形圓順。⑵拱架架設(shè)工藝要求為保證拱架支撐設(shè)在穩(wěn)固的地基上，施工中在拱架支撐基腳部位預(yù)留0.15～0.2m原地基；架立拱架支撐時挖槽就位，軟弱圍巖地段在拱架支撐基腳處設(shè)鎖腳錨桿和墊槽鋼以增加基底承載力。拱架支撐平面垂直于隧洞中線，傾斜度不大于2°。拱架支撐的任何部位偏離鉛垂面不大于5cm。為保證拱架支撐的穩(wěn)定性、有效性，兩拱腳處和兩邊墻腳處加設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿由2～4根錨桿組成。拱架支撐按設(shè)計位置安設(shè)，在安設(shè)過程中，當(dāng)拱架支撐和初噴層之間有較大間隙時設(shè)騎馬墊塊，鋼支撐與圍巖（或墊塊）之間的間隙不大于50mm。為增強拱架支撐的整體穩(wěn)定性，將拱架支撐與錨桿聯(lián)接在一起。沿鋼支撐設(shè)直徑為ф22mm的縱向連接鋼筋。為使拱架支撐準確定位，拱架支撐架設(shè)前均需預(yù)先打設(shè)定位系筋。系筋一端與拱架支撐聯(lián)接在一起，另一端錨入圍巖中0.5～1m并用砂漿錨固，當(dāng)拱架支撐架設(shè)處有錨桿時盡量利用錨桿定位。拱架支撐架立后盡快噴混凝土，并將拱架支撐全部覆蓋，使拱架支撐與噴混凝土共同受力。噴射混凝土先從拱腳或墻腳處向上噴射以防止上部噴射料虛掩拱腳（墻腳）不密實，造成強度不夠，拱腳（墻腳）失穩(wěn)。出渣運輸施工方法及工藝根據(jù)施工施工現(xiàn)場的實際情況，本標段隧道出渣采用無軌運輸方案。采用裝載機或挖掘機裝渣，運渣采用配備尾氣凈化裝置的自卸汽車運渣。隧道棄渣有條件盡量線路調(diào)配利用，其余棄至渣場。棄渣場設(shè)置永久的渣場擋護工程，頂面設(shè)置截排水系統(tǒng)，同時對渣場坡面采取植被防護等措施。通過仰拱施工地段時，為避免仰拱施工對其它工序的干擾，擬采用仰拱棧橋施工，即車輛通過仰拱施工地段的仰拱棧橋過渡到已澆注仰拱并達到通車強度地段，仰拱落底清理及澆筑混凝土均在該棧橋下進行，待棧橋下仰拱施工結(jié)束，混凝土強度達到通車強度后，再向前移動棧橋，如此周而復(fù)始循環(huán)推進。車輛在正洞內(nèi)會車、調(diào)頭擬利用大避車洞適當(dāng)加長加寬作為車輛會、讓調(diào)頭點；通過仰拱施工地段時，為避免仰拱施工對其它工序的干擾，擬采用仰拱棧橋過渡，即車輛通過搭設(shè)在仰拱施工地段的架空平臺過渡到已澆注仰拱并達到通車強度地段，仰拱落底清理及澆筑混凝土均在該棧橋下進行，待棧橋下仰拱施工結(jié)束，混凝土強度達到通車強度后，再向前移動平臺，如此周而復(fù)始循環(huán)推進。為提高出渣效率，縮短循環(huán)時間，保證安全，采取如下措施：⑴加強裝運渣設(shè)備維護保養(yǎng)，備足易損配件，發(fā)現(xiàn)故障及時排除。⑵設(shè)專人養(yǎng)護道路，保持道路平整、無積水，定期鋪渣維修。尤其雨季，設(shè)專人及時排除不安全隱患。⑶加強洞內(nèi)排水與照明，保持洞內(nèi)有良好照明和路況。⑷加強通風(fēng)，保證洞內(nèi)空氣新鮮。⑸教育出渣汽車司機遵守交通規(guī)則，禮貌行車，嚴禁帶故障行車和酒后駕車。⑹由于通視狀況差，隧道施工過程中，在洞內(nèi)安裝色燈信號，按照輕車讓重車原則，由專職調(diào)度員組織洞內(nèi)運輸車輛的行駛，避免塞車，維持交通秩序。⑺棄渣場采用推土機平整，專人指揮倒渣。⑻施工便道經(jīng)常灑水，防止塵土飛揚。監(jiān)控量測監(jiān)控量測的目的現(xiàn)場監(jiān)控量測是在隧道施工過程中，對圍巖和支護系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)進行監(jiān)測，為噴錨支護和二次襯砌的設(shè)計參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)，確定二襯和仰拱的施作時間，把量測的數(shù)據(jù)經(jīng)整理和分析得到信息及時反饋給設(shè)計和施工，進一步優(yōu)化設(shè)計和施工方案，以達到安全、經(jīng)濟、快速施工的目的。通過現(xiàn)場監(jiān)控量測了解圍巖、支護變形情況，以便及時調(diào)整和修正支護參數(shù)，保證圍巖穩(wěn)定和施工安全；提供判斷圍巖和支護系統(tǒng)基本穩(wěn)定的依據(jù)，確定二次混凝土襯砌施作時間；依據(jù)量測資料采取相應(yīng)措施，在保證施工安全的前提下加快施工進度；積累量測數(shù)據(jù)資料，提高施工技術(shù)水平。監(jiān)控量測管理流程監(jiān)控量測管理流程見圖2-2.3-30。量測內(nèi)容監(jiān)控量測計劃根據(jù)隧道的規(guī)模、地形地質(zhì)條件、支護類型和參數(shù)、開挖方式等制定。監(jiān)控量測計劃的內(nèi)容主要包括量測項目及方法、量測儀器的選擇、測點布置、量測頻率、數(shù)據(jù)處理及量測人員的組織等。監(jiān)控量測項目分必測項目和選測項目兩類。我們將按設(shè)計要求開展監(jiān)控量測工作。監(jiān)控量測必測項目見表2-2.3-7，監(jiān)控量測選測項目見表2-2.3-8。監(jiān)控量測項目制定監(jiān)控量測項目制定管理基準的設(shè)定隧道開挖測點埋設(shè)量測數(shù)據(jù)采集施工建議監(jiān)測總結(jié)安全分析不滿足人員儀器準備已施工段支護加強措施結(jié)束量測數(shù)據(jù)分析修改支護設(shè)計參數(shù)修改管理基準值滿足圖2-2.3-30監(jiān)控量測管理工作流程圖表2-2.3-7監(jiān)控量測必測項目表序號量測主要項目量測儀器主要內(nèi)容1洞內(nèi)外觀察目測數(shù)碼相機開挖面圍巖自穩(wěn)性；巖質(zhì)破碎帶、褶皺節(jié)理等情況；核對圍巖類別及風(fēng)化變質(zhì)情況；地下水情況；支護變形開裂情況；淺埋地段地表下沉情況。2水平相對凈空變化量測收斂計根據(jù)收斂情況判斷：圍巖穩(wěn)定性；支護設(shè)計和施工方法的合理性；模筑混凝土襯砌。3拱頂相對下沉量測水平儀掛鉤式鋼尺水準尺監(jiān)視拱頂下沉值，了解斷面變化情況，判斷拱頂?shù)姆€(wěn)定性，防止坍方。4淺埋地段地表下沉量測經(jīng)緯儀水準儀監(jiān)控淺埋地段地表沉降情況，判斷洞口及仰坡穩(wěn)定。表2-2.3-8監(jiān)控量測選測項目表序號監(jiān)測項目測試方法和儀表測試精度備注1鋼架內(nèi)力量測鋼筋計、應(yīng)變計最小讀數(shù)≤700kPa/0.01%；最小讀數(shù)(×10-6/0.01%)≤32滲水壓力量測滲壓計，頻率接收儀0.01Mpa3圍巖壓力量測壓力盒、頻率接收儀0.01Mpa4鋼筋受力量測鋼筋計、頻率接收儀0.01Mpa5錨桿桿體應(yīng)力量測鋼筋計、頻率接收儀0.01Mpa6爆破振動量測爆破測振儀監(jiān)控量測作業(yè)⑴洞內(nèi)外觀察①洞內(nèi)外觀察分開挖工作面觀察、已施工區(qū)段觀察以及地表觀察，開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進行一次，內(nèi)容包括節(jié)理裂隙發(fā)育情況，工作面穩(wěn)定情況、圍巖變形等，當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況基本無變化時，可每天進行一次，觀察后應(yīng)繪制開挖工作面略圖并做好地質(zhì)素描，填寫工作面狀態(tài)記錄表及圍巖級別判定卡。②對已施工區(qū)段的觀測每天至少一次，觀測內(nèi)容包括噴射混凝土、錨桿、鋼架的狀態(tài)，以及施工質(zhì)量是否符合規(guī)定的要求。③洞外觀察包括洞口地表的情況、地表沉陷、邊坡及仰坡的穩(wěn)定、地表水滲透的觀察。⑵拱頂下沉及水平凈空變化量測①拱頂下沉及水平凈空變化量測應(yīng)在同一斷面進行量測，并采用相同的量測頻率。如位移出現(xiàn)異常時應(yīng)加大量測頻率。②觀測點布置:凈空變形量測斷面的間距應(yīng)根據(jù)圍巖級別、隧道斷面尺寸、埋置深度及工程重要性等確定，宜為10～50m。測點布置示意圖2-2.3-31③凈空變形量測斷面的間距應(yīng)根據(jù)圍巖級別、隧道斷面尺寸、埋置深度及工程重要性等確定，宜為10～50m。圖2-2.3-31隧道測點布置示意圖④凈空變形量測應(yīng)在每次開挖后進行，初讀數(shù)應(yīng)該開挖后12h內(nèi)讀取，最遲不得大于24h，而且在下一循環(huán)開挖前、必須完成讀數(shù)。⑤測點應(yīng)牢固可靠，易于識別并妥為保護，拱頂量測觀測點必須埋設(shè)在穩(wěn)定的巖面上，并和洞內(nèi)水準點建立聯(lián)系。⑥量測應(yīng)選擇精度適當(dāng)，性能可靠，使用及攜帶方便的儀器，變形量測可阻式和電感式儀器，儀器使用前必須經(jīng)過嚴格標定。⑦水平相對凈空變化量測線的布置應(yīng)根據(jù)施工方法，地質(zhì)條件，量測斷面所在位置、隧道埋置深度等條件確定。⑧拱頂下沉測量應(yīng)與水平相對凈空量測在同一斷面內(nèi)進行，可采用水準儀等測量下沉量。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜，下沉量大或偏壓明顯時，除量測拱頂下沉外，尚應(yīng)量測拱腰下沉和基底隆起量。⑨拱頂下沉量測與水平凈空相對變化量測的頻率相同，應(yīng)從表2-2.3-9中根據(jù)變形速度和距開挖面距離選擇較高的一個量測頻率。表2-2.3-9量測頻率變形速度（mm/d）量測斷面距開挖工作面的距離（m）量測頻率1～5（1～2）B1次/d0.5～1（1～2）B1次/（2～3）d0.2～0.5（2～5）B1次/2d<0.2>5B1次/周⑶地表下沉量測①地表下沉量測根據(jù)隧道埋置深度、地質(zhì)條件、地表有無建筑物、所采用的開挖方式等因素確定。地表下沉量測的測點應(yīng)與水平凈空相對變化和拱頂下沉量測測點布置在同一個橫斷面內(nèi)，地表下沉量測斷面的間距見表2-2.3-10。表2-2.3-10地表下沉量測斷面間距表隧道埋深H（m）量測斷面距（m）H>2B20～502B>H>B10～20H<B10注：無地表建筑物時取表內(nèi)上限值，B表示隧道開挖寬度。②橫斷面方向地表下沉量測的測點應(yīng)取2～5m，在一個量測斷面內(nèi)應(yīng)設(shè)7～11個點。③地表下沉量測應(yīng)在開挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）處開始、直到襯砌結(jié)構(gòu)封閉，下沉基本停止為止。④地表量測作業(yè)面應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后1～3周。⑸圍巖內(nèi)部位移、錨桿軸力、圍巖壓力、襯砌應(yīng)力、鋼架應(yīng)力等的量測。對于一般地段開始時應(yīng)和同一斷面的變形量測頻率相同，當(dāng)量測值變化不大時，可降低量測頻率，從每周一次到每月一次，直到無變化為止。監(jiān)控量測管理變形管理等級根據(jù)有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、設(shè)計資料及類似工程經(jīng)驗，制定本工程監(jiān)控量測變形管理等級見表2-2.3-11，據(jù)此指導(dǎo)施工。觀察及量測發(fā)現(xiàn)異常時，應(yīng)及時修改支護參數(shù)。一般正常狀態(tài)須同時滿足以下條件：凈空變化速度小于0.2mm/d時，噴射混凝土表面無裂縫或僅有少量微裂縫，圍巖基本穩(wěn)定；位移速度除在最初1～2天允許有加速外，應(yīng)逐漸減少；凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d或位移累計達到100mm時，應(yīng)暫停掘進，并及時分析原因。表2-2.3-11變形管理等級表管理等級管理位移施工狀態(tài)ⅢU<U0/3可正常施工ⅡU0/3≤U≤2U0/3應(yīng)加強支護ⅠU>2U0/3停工，采取特殊措施后方可施工注：U為實測位移值；U0為最大允許位移值。監(jiān)控量測體系施工監(jiān)測管理程序見圖2-2.3-32。監(jiān)測結(jié)果監(jiān)測結(jié)果是否超過Ⅱ級管理到達Ⅰ級管理綜合判斷是否安全，加強監(jiān)測采取特殊措施暫停施工是否超過Ⅲ級管理繼續(xù)施工否是是否安全圖2-2.3-32施工監(jiān)測管理程序圖工程施工前，根據(jù)現(xiàn)場實際情況及施工進度，編制詳細的監(jiān)測實施計劃，并確定監(jiān)測技術(shù)標準，報監(jiān)理工程師及建設(shè)單位批準。為了真實反映監(jiān)測結(jié)果，本標段施工監(jiān)測由工程技術(shù)部組成專門監(jiān)測小組，具體負責(zé)各項監(jiān)測工作。積極配合監(jiān)理做好對監(jiān)測工作的檢查、監(jiān)督和指導(dǎo)，工程完成后，根據(jù)監(jiān)測資料整理出本標段的監(jiān)測分析總報告納入竣工資料中。拱頂下沉、收斂量測初讀數(shù)應(yīng)在3～6h內(nèi)完成，其他量測應(yīng)在每次開挖后12h內(nèi)取得初讀數(shù)，最遲不得大于24h，且在下循環(huán)開挖前必須完成。測試前檢查儀表設(shè)備是否完好，發(fā)現(xiàn)故障及時修理或更換；確認測點是否松動或人為損壞，當(dāng)測點狀態(tài)良好時方可進行測試工作。測試中按各項量測操作規(guī)程安裝好儀器儀表，每測點一般測讀三次，取算術(shù)平均值作為觀測值；每次測試都要認真做好原始數(shù)據(jù)記錄，并記錄開挖里程、支護施工情況以及環(huán)境溫度等，保持原始記錄的準確性。測試完畢后及時進行資料整理及信息反饋。將監(jiān)測管理及監(jiān)測實施計劃納入施工生產(chǎn)計劃中，作為一個重要的施工工序來抓，并保證監(jiān)測有確定的時間和空間。制定切實可行的監(jiān)測實施方案和相應(yīng)的測點埋設(shè)保護措施，并將其納入工程的施工進度控制計劃。施工監(jiān)測緊密結(jié)合施工步驟，監(jiān)控每一施工步驟對周圍環(huán)境、圍巖、支護結(jié)構(gòu)、變形的影響，據(jù)此優(yōu)化施工方案。監(jiān)測組與監(jiān)理工程師密切配合工作，及時向監(jiān)理工程師報告情況和問題，并提供有關(guān)切實可靠的數(shù)據(jù)記錄。各監(jiān)測項目在監(jiān)測過程中必須嚴格遵守相應(yīng)的實施細則，量測數(shù)據(jù)均要經(jīng)現(xiàn)場檢查、室內(nèi)兩級復(fù)核后方可上報。針對施工各關(guān)鍵問題開展相應(yīng)的QC小組活動，及時分析、反饋信息，指導(dǎo)設(shè)計和施工。量測數(shù)據(jù)分析量測后將量測數(shù)據(jù)進行處理和分析，繪制時間～位移曲線。一般情況會出現(xiàn)如下兩種時間～位移特征曲線，位移特征曲線見圖2-2.3-33。反常位移特征曲線圖2-2.3-34。當(dāng)位移-時間曲線趨于平緩時，進行數(shù)據(jù)處理、回歸分析，推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。當(dāng)位移-時間曲線出現(xiàn)反彎點時，表明圍巖和支護已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，此時增加量測頻率、密切監(jiān)視圍巖動態(tài)，并加強支護，必要時暫停開挖。tttμ(mm)μ(mm)反常曲線正常曲線圖2-2.3-33位移特征曲線圖圖2-2.3-34反常位移特征曲線圖隧道周邊任意點的相對位移值或回歸分析推算的總相對位移值均小于允許相對位移表所列數(shù)值。當(dāng)位移速率無明顯下降，而此時實測位移值已接近表列數(shù)值，或噴層表面出現(xiàn)明顯裂縫時，立即采取補強措施，并調(diào)整原支護設(shè)計參數(shù)或開挖方法。二次襯砌施做在滿足下列要求時進行：各測試項目的位移速率明顯收斂、圍巖基本穩(wěn)定；已產(chǎn)生的各項位移已達到預(yù)計總位移量的80%～90%；周邊位移速率小于0.2mm/d，或拱頂下沉速率小于0.15mm/d。監(jiān)控量測信息反饋信息反饋是監(jiān)控量測過程中非常重要的一環(huán)，信息反饋以位移反饋為主，主要依據(jù)時態(tài)曲線的形態(tài)對圍巖穩(wěn)定性、支護結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)、對周圍環(huán)境的影響程度進行判定，驗證和優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，指導(dǎo)施工。監(jiān)控量測信息反饋程序見圖2-2.3-35。隧道設(shè)計隧道設(shè)計監(jiān)控量測實施細則隧道施工監(jiān)控量測環(huán)境及工程安全性評價調(diào)整設(shè)計參數(shù)、提出變更設(shè)計建議報監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計單位變更設(shè)計環(huán)境及安全是否滿足要求現(xiàn)場調(diào)查及資料調(diào)研評判基準理論分析經(jīng)驗類比特殊要求是否圖2-2.3-35監(jiān)控量測信息反饋程序圖結(jié)構(gòu)防、排水施工方法及工藝洞口及斜切式洞門防排水洞口明挖段施工前先做好截水天溝，以利截排水，同時將洞口段開挖線以外10～15m范圍的漏斗、洼地、進行處理，防止地表水向下滲漏。當(dāng)隧道為上坡時則將出口端洞外路塹側(cè)溝做成反坡，并在洞外1～1.5m處設(shè)置橫向截水盲溝一道，以攔截洞外水流入隧道。當(dāng)隧道為下坡時，則在隧道進口處設(shè)置。斜切式洞門施工應(yīng)避開雨季，否則采取棚蓋措施，避免雨水下滲造成不良影響。施工前先在兩側(cè)刷坡線外5m做好截水天溝，再進行開挖，拱墻部位刷涂一層2mm厚水泥基滲透結(jié)晶防水涂料，然后施作5cm厚水泥砂漿保護層，在回填土石。墻腳填土范圍內(nèi)通長設(shè)置HDPE107/93雙壁打孔波紋管。明洞地段模筑襯砌混凝土抗?jié)B等級不小于P10，墻底開挖拱墻、墻頂開挖拱部設(shè)2mm厚水泥基滲透結(jié)晶防水涂料，然后施作5cm厚砂漿保護層。明洞結(jié)構(gòu)在土石回填后，鋪設(shè)隔水層。明洞洞頂設(shè)置縱向水溝，拱腳設(shè)置縱向排水管及豎向排水管，縱向排水管采用HDPE107/93雙壁打孔波紋管，豎向排水管采用HDPE50單壁打孔波紋管，采用三通連接，豎向排水管縱向間距4m并根據(jù)地下水發(fā)育情況調(diào)整。邊墻底部縱向設(shè)置HDPE107/93雙壁打孔波紋管，縱向排水管10m一段，兩端均直接接入隧道側(cè)溝。洞內(nèi)排水溝槽本標隧道采用雙側(cè)排水溝槽加中心水溝排水，縱、環(huán)向盲管的水流入側(cè)溝，再經(jīng)過側(cè)溝的匯集和沉淀后通過橫向?qū)芤胫行呐潘疁喜⑴懦龆赐狻６磧?nèi)采用雙側(cè)水溝，雙側(cè)電纜槽。中心水溝和橫向?qū)鼙緲怂淼谰O(shè)有中心排水溝。沿隧道縱向每間隔30m設(shè)置一處橫向?qū)埽瑱M向?qū)芘c中心水溝、側(cè)溝連通，以保證中心水溝排水暢通。橫向?qū)茉谘龉盎炷撂畛鋾r進行進行預(yù)埋；中心水溝在仰拱填充過程中進行預(yù)埋或模筑，預(yù)埋或模筑時注意縱橫向坡度與標高，并保證與兩側(cè)水溝和檢查井的連通。防水板鋪設(shè)防水板采用無釘鋪設(shè)工藝，防水板鋪設(shè)工藝流程見圖2-2.3-36。防水板就位防水板就位準備工作聯(lián)接防水板搭接縫防水板固定移走吊掛臺車質(zhì)量檢查結(jié)束臺車就位、鋪設(shè)基面檢查、處理補強拼大幅防水板防水板質(zhì)量檢查鋪設(shè)無紡布圖2-2.3-36防水板鋪設(shè)施工工藝流程圖施工準備測量隧道斷面，利用作業(yè)臺車對斷面進行修整，首先應(yīng)鑿除噴射混凝土表面“葡萄狀”結(jié)塊，用電焊或氧焊將初期支護外露的錨桿頭和鋼筋頭等鐵件齊根切除，在割除部位用細石混凝土抹平覆蓋，以防刺破防水板。對于開挖面嚴重凹凸不平的部位須進行修鑿和找平。采用細石混凝土抹平明顯坑洼。基層平整度采用1m的靠尺進行檢測，當(dāng)靠尺至弧形中部的距離小于D（D/L＜1/6）或圓弧的最小半徑大于200mm時即滿足要求。基層平整度檢測見圖2-2.3-37。在初期支護面上標出拱頂中線和垂直于隧道軸線的斷面線。檢查防水板的質(zhì)量，是否有變色、老化、波紋、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷；在防水板邊沿劃出焊接線和拱頂中線；防水層按實際輪廓線長度截取，對稱卷起備用。縱向鋪設(shè)長度按二襯邊拱混凝土長度外大于20cm安排。圖2-2.3-37基層平整度檢測示意圖無紡布鋪設(shè)無紡布長邊沿隧道縱向鋪設(shè)，長度大于混凝土循環(huán)灌注長度20cm。首先在噴射混凝土隧道拱頂標出隧道縱向中線，把無紡布用射釘、塑料墊片固定在混凝土基面上，要求無紡布的中心線與隧道中心線重合，無紡布長邊搭接寬度不小于150mm，短邊搭接寬度不小于100mm，側(cè)墻無紡布的鋪設(shè)位置在施工縫以下250mm，以便搭接，塑料墊片用射釘固定在無紡布上，拱部間距0.5-0.7m、邊墻間距1.0-1.2m呈梅花形布設(shè)，對于變化斷面和轉(zhuǎn)角部位，釘距適當(dāng)加密。固定無紡布與防水板見圖2-2.3-38。圖2-2.3-38固定無紡布與防水板示意圖防水板鋪設(shè)防水板長邊沿隧道縱向鋪設(shè)（根據(jù)隧道長度，全部或部分地段設(shè)5cm厚聚氨酯保溫層，保溫層內(nèi)外各設(shè)一層防水板），鋪設(shè)長度與無紡布同。先在隧道拱頂部的無紡布緩沖層上正確標出隧道縱向中心線，再使防水板的中心線與隧道中心線重合，與無紡布一樣從拱頂開始向兩側(cè)下垂鋪設(shè)，邊鋪邊與圓墊片熱熔焊接，鋪設(shè)時力求與無紡布密貼，不必拉得太緊，防水板與圓墊片進行熱合，一般時間達5s即可，防水板長短邊采用專用塑料熱合機進行焊接，搭接長度不小于10cm，防水板焊縫焊接時，熱合機行走速度控制在16～112m/min，無條件用機焊的特殊部位可用人工焊接，但一定要認真檢查焊接是否牢固。附屬洞室鋪設(shè)防水板時，按照附屬洞室的大小和形狀加工防水板，將其焊在洞室內(nèi)壁的噴錨支護上，并與邊墻防水板焊接成一個整體。防水板的鋪設(shè)要松緊適度，使之能緊貼在噴射混凝土表面上，不致因過緊被撕裂；過松，無紡布防水板褶皺堆積形成人為蓄水點。為防止電熱加焊器將防水板燒穿，可在其上襯上隔熱紙。防水板一次鋪設(shè)長度根據(jù)混凝土循環(huán)灌注長度確定，并領(lǐng)先襯砌施工2～3個循環(huán)。防水板接縫焊接防水板接縫焊接采用爬行熱焊機雙縫焊接，將兩幅防水板的邊緣搭接，通過熱熔加壓而有效粘結(jié)。防水板搭接寬度不小于10cm，單條焊縫的有效焊接寬度不小于1cm。熱合器預(yù)熱后，放在兩幅防水板之間，邊移動融化防水板邊頂托加壓，直至接縫粘接牢固。豎向焊縫與橫向焊縫成十字相交時(十字形焊縫)，在焊接第二條縫前，先將第一條焊縫外的多余邊削去，將臺階修理成斜面并熔平，修整長度＞12mm，以確保焊接質(zhì)量和焊機順利通過。焊縫質(zhì)量與焊接溫度、電壓和焊接速度有密切關(guān)系，施焊前必須先試焊，確定焊接工藝參數(shù)。焊接時，不可高溫快焊或低壓慢焊，以免造成假焊或燒焦、燒穿防水板；加壓均勻，不可忽輕忽重，使輕壓處產(chǎn)生假焊現(xiàn)象；焊縫若有假焊、漏焊、燒焦、燒穿時進行補焊，防水板被損壞處，必須用小塊防水板焊接覆蓋。防水板質(zhì)量檢查⑴外觀檢查防水板鋪設(shè)應(yīng)均勻連續(xù)，焊接采用雙焊縫。單條焊縫寬度不小于10mm，相鄰兩幅板的搭接寬度不小于100mm，焊縫應(yīng)平順、無褶皺、均勻連續(xù)，無假焊、漏焊、焊過、焊穿或夾層等現(xiàn)象。⑵焊縫質(zhì)量檢查防水板搭接部位焊縫為雙焊縫，中間留出空隙以便充氣檢查。檢查方法為：先堵住空氣道的一端，然后用空氣檢測器從另一端打氣加壓。用5號注射針頭與打氣筒相連，針頭處設(shè)壓力表，打氣筒進行充氣，當(dāng)壓力達到0.25Mpa時，停止充氣，保持該壓力達15min，壓力下降幅度在10%以內(nèi)為合格焊縫，否則說明有未焊好之處，用肥皂水涂在焊接縫上，產(chǎn)生氣泡地方重新焊接，可用熱