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1、向莆铁路隧道施工作业要点手册一、超前地质预报11 、预报内容12 、预报方法13 、预报分级24 、预报流程35 、预报要点4二、超前支护41、超前小导管注浆42、大管棚6三、隧道开挖方法81、全断面法82、台阶法93、环形开挖预留核心土法114、中隔壁法（CD 法）135、三台阶七步开挖法156、双侧壁导坑法17四、初期支护191、喷射混凝土192、锚杆213、钢架234、钢筋网24五、防排水251、洞口及地表防排水252 、洞内排水253、结构防排水26六、仰拱及二次衬砌281、仰拱282、二次衬砌29七、监控量测31- 33 -一、超前地质预报1 、预报内容（1）地层岩性，特别是对软弱夹
2、层、破碎地层、煤层及特殊土的预测预报。（2）地质构造，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响体完整性的构造发育情况的预测预报。（3）不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有气体及高地应力等发育情况的预测预报。（4）地下水，特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴富水地层等的预测预报。2 、预报方法（1）超前地质预报方法按预报原理可分为地质分析法、钻探法物探法和超前导坑法。地质分析法，包括地层分界线、构造线，地下和地表相关全分析、地质作图等。钻探法，包括深孔水平钻探、5m 加深炮孔探测及孔内摄影。物探法，包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法红外探测法等。超前导坑法，包括平行超前导坑
3、法、正洞超前导坑法。（）超前地质预报按预报长度可分为长距离预报（大于200m ) 中长距离预报（30200m ）和短距离预报（小于30m ）。（）超前地质预报按采用的预报手段数量可分为单一方法地质预报和综合超前地质预报。3 、预报分级（1）根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、瓦斯、天然气、放射性问题严重的地段以及人为坑洞等。B级：中、小型突水突泥地段，较
4、大物探异常地段，断裂带等。C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小。D级：非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。（2）不同地质风险地段的预报方式为：A级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。首先以地质分析法进行长距离预报，然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报，同时进行多孔超前钻探探查。B级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法，辅以红外探测、地质雷达，进行必要的超前水平钻孔。当发现局部地段工程地质条件复杂时，按A 级要求实施。C级预报
5、：以地质分析法为主。对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔。D级预报：采用地质分析法。4 、预报流程超前地质预报工序流程图见下图施工准备制定预报方案研究地质资料预报分级物 探 法深孔水平钻探法长距离预报地质预报报告中长距离预报短距离预报施工建议施工方案建议项目技术决策隧道施工地质素描预报验证反馈5 、预报要点（1）研究区域地质、工程地质资料，必要时进行地表补充测绘和勘探，对整个地区地质情况做到比较全面和深刻的认识，分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程，制定预报方案。（2）根据地质灾
6、害对隧道施工安全的危害程度和工程设计资料，对不同地段地质预报分级，不同类型和级别的地段采取不同的预报手段。（3）隧道施工前制定好不良地质地段应急预案，采用浅孔钻探发现地质突变或含水时，立即采取处理措施。（4）及时配备先进仪器，结合有丰富经验的地质、施工人员进行综合分析论证，并将结果及时反馈给相关技术部门，采取针对性措施。二、超前支护1、超前小导管注浆超前小导管注浆是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外按一定角度打人直径为3270mm ，长度35m 的带孔钢管，利用钢管注浆，并与钢架连成一体进行围岩加固的超前支护方式。（1）施工工序流程图小导管超前支护施工工序流程见下图钻 孔施工准备清 孔安装小导管
7、工作面封闭联接管路压水实验系统检查管路泄漏工作面泄漏小导管制作注 浆效果检查补 孔结 束（2）施工要点超前小导管支护参数根据地质条件、隧道断面大小及支护结构型式选用。采用风钻或凿岩台车成孔，沿隧道周边布设，环向间距不大于40cm，外插角控制在1015 。钻至设计孔深后，用吹管将碎碴吹出清孔，防止孔位坍塌。顶入加工好的注浆钢花管，小导管周圈缝隙用塑胶泥封堵，并用棉纱将孔口堵塞，喷射混凝土封闭工作面，孔口露出喷射混凝土面15cm 。连接注浆管路，硬质围岩应进行压水试验，注浆压力控制在1.0MPa 以内，观察管路漏浆情况，并及时封堵。根据地质情况选用单液水泥浆、超细水泥浆、水泥（超细水泥）水玻璃浆、
8、改性水玻璃浆或化学浆液。2、大管棚大管棚是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外利用钻机或夯管按一定角度打人直径大于70mm ，长度大于20m 的钢管，通过钢管注浆预加固隧道拱部地层，并将钢管内采用砂桨充填密实以减少地层沉降的超前地层加固方式。( l ）施工工序流程图洞口大管棚超前支护工序流程见下图测量放线施工准备安装套拱支架钻机定位导向管布置孔周密封处理钻 孔导向控制丝扣联结钢管加工插入钢管大管棚注浆结 束( 2 ）施工要点小直径管棚通常用钻机成孔，大直径管棚可用夯管或顶管方式布设。管棚环向间距3050cm，超浅埋地带也可采用密排方式，一般沿隧道周边布设，外倾角l5，管棚开孔径向误差不应大于5cm
9、 。控制钻机立轴方向，钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。管棚采用热轧无缝钢管，壁厚不小于6mm ，节长36m 。接头宜采用丝扣连接，丝扣长15cm ，隧道纵向同一截面内接头数不大于50% ，相邻钢管的接头至少应错开1米。开孔管棚压注单液水泥浆，无孔管棚压注水泥砂浆，注浆初压应控制在0.51.0MPa 以内，终压应控制在2.0MPa 以内。洞内施作大管棚时除采用特殊工艺外一般设置扩大洞室。三、隧道开挖方法1、全断面法全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施做支护和衬砌的隧道开挖方法，一般适用于地质条件较好的级围岩，也可用在单线铁路隧道级围岩地段。（
10、1）施工工序流程图隧道全断面开挖施工工序流程见下图（2）施工要点配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运机械设备，缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。利用深孔爆破增加循环进尺，控制周边眼间距及角度改善开挖面爆破效果，减少超欠挖。及时施做初期支护，围岩条件变化时及时调整施工方法。有条件时采用导洞超前的开挖方法，合理组织施工保证隧道施工安全。二次衬砌及时施作，、级围岩距掌子面距离200m，级围岩120m，、级及以下90m。仰拱及填充超前二次衬砌且分别全幅浇筑，仰拱距掌子面距离： 级围岩90m, 级围岩50m，级围岩40m。施工准备超前地质预报测量放线钻 眼装药爆破通 风初喷混凝土
11、爆破效果装碴运输初期支护监控量测下循环施工调整爆破参数爆破设计2、台阶法台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，台阶间控制一定距离，采用同时并进的隧道开挖施工方法，一般用在级围岩，也可用在单线铁路隧道级围岩地段。（1）施工工序流程图隧道台阶法开挖施工工序流程见下图隧道台阶法开挖施工工序流程图（2）施工要点根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长度一般为35m，台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，上台阶高度宜为2.5m。上台阶施作钢拱架时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作临时仰拱。下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70 以上时开挖
12、，当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时下台阶分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。下台阶施工时要保证初支钢架整体顺接平直，螺栓连接牢靠。二次衬砌及时施作，、级围岩距掌子面距离200m，级围岩120m，、级及以下90m。仰拱及填充超前二次衬砌且分别全幅浇筑，仰拱距掌子面距离： 级围岩90m, 级围岩50m，级围岩40m。3、环形开挖预留核心土法环形开挖预留核心土法是先开挖上部导坑弧形断面留核心土平台，再开挖下部两侧边墙、中部核心土的隧道开挖方法。一般适用在单线隧道级围岩，也可用在双线隧道级围岩地段。（1）施工工序流
13、程图环形开挖预留核心土施工工序流程见下图（2）施工要点开挖前应在拱部进行超前支护，环形开挖每循环长度0.51m，开挖后及时施作喷锚支护、安装钢架支撑。每两榀钢架之间采用钢筋连接，并设置锁脚锚杆，全断面初期支护封闭距拱部开挖面不超过15m 。预留核心土面积大小根据围岩地质情况，便于施工和满足开挖面的稳定。上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开35m 进行平行作业。二次衬砌及时施作，、级围岩距掌子面距离200m，级围岩120m，、级及以下90m。仰拱及填充超前二次衬砌且分别全幅浇筑，仰拱距掌子面距离： 级围岩90m, 级围岩50m，级围岩40m。4、中隔壁法（CD 法）中隔壁法（CD 法）是
14、将隧道分为左右两大部分进行开挖，先在隧道一侧采用二或三台阶分层开挖，施作初期支护和中隔墙临时支护，再分台阶开挖隧道另一侧，并进行相应的初期支护的施工方法。一般适用于地质条件为 级围岩，也适用于浅埋地层隧道暗挖。（1）施工工序流程图中隔壁法施工工序流程见下图（2）施工要点左右部的台阶开挖高度根据地质情况、隧道断面大小和施工设备而定。台阶开挖长度35m，及时施作初期支护和中隔壁临时支护，左、右两侧洞体施工纵向拉开间距不大于15m。后一侧开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。中隔壁设置为弧形临时支护，隧道左右开挖面初期支护连接平顺，确保钢架连接状态良好。初期支护稳定后分段拆除中隔壁临时支护，一次拆除长度应根据变形监控量测信息确定，但不宜超过15m，并加强拆除过程监控量测。二次衬砌及时施作，、级围岩距掌子面距离200m，级围岩120m，、级及以下90m。仰拱及填充超前二次衬砌且分别全幅浇筑，仰拱距掌子面距离： 级围岩90m, 级围岩50m，级
