隧道课程设计(施工过程说明文件)

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1、第第2 2章章 隧道施工过程说明文件隧道施工过程说明文件一、测量放样一、测量放样测量放样其主要目的就是保证相向开挖的工作面，按照规定的精度在预定位置贯通，保证洞内各项建筑物以规定的精度按照设计位置修建，不得侵入建筑限界。由该隧道断面围岩级别分为III、IV、V三级，由于不同级别围岩开挖施工方式不同，因此测量放样中，也存在这些许的差异。对于采用全断面开挖法开挖的III级围岩的断面，其测量过程与先挖导坑后扩大成型开挖的隧道基本一样，不同的是对临时中线点、临时水准点的测设精度要求较高，或者是直接测设正式中线点、正式水准点。1 1、测量方法、测量方法隧道测量采用三、四等水准测量，布设为单一水准路线，测

2、量采用往、返测的方法。最后成果取往返、测高差的平均值。布设水准点时每个洞口附近埋设的水准点不少于两个，两个水准点之间的高差以安置一次仪器即可联测。水准点的高程与路线水准点采用统一高程。采用洞口附近一个水准点的高程作为起算高程。 洞内水准路线均为支水准路线，因此必须用往返测量进行检核。为了满足洞内衬砌施工需要，水准点的密度要达到安置仪器后，可直接后视水准点就能进行施工放样而不需要迁站的要求。水准点的间距不大于200米。2 2、测量放样流程图、测量放样流程图3 3、测量放样图、测量放样图图1：地表沉降观测图进行地表沉降观测，要在测区内选定适量的水准点作为地面观测点，并埋 设标志，同时在沉降范围外的

3、稳定处设置适量的基准点。为了缩短基准点到观 测点的距离以减少观测点的高程误差，也可把基准点设在沉降范围内，但必须 设法使基准点的高程不受地表沉降的影响，例如采用深埋钢管标，它是把钢管 底部锚固在基岩上，外面用套管保护; 或埋设双金属标，即用膨胀系数不同的 两根金属芯管放在同一根套管中，根据两芯管顶端由温度变化而引起的高差变 化，推算出每根芯管顶端由温度变化引起的高程改正数。在一个测区内至少要设置3个基准点,以便通过联测验证其稳定性。从基准 点出发用水准测量方法测定各观测点的高程。水准线路常分两级敷设。首级水 准线路用精密水准测量（见高程测量）方法施测，构成网形，并附合在基准点 上。然后在首级点

4、之间用稍低的精度敷设低一级的水准线路，用以测定其他观 测点的高程。不同日期两次测得同一观测点的高程之差，即代表地面高程在这 两次观测期间的变化。为便于分析，常把同一时期内各点沉降量标记在地形图 上，并勾绘出等沉降曲线；对一些有代表性的观测点，则常绘制沉降量同时间 的关系曲线。图2：拱顶下沉量测图3：拱顶下沉量测所谓监控量测，即是隧道施工中对围岩、地表、支护结构的变形和稳定状态， 以及周边环境动态进行的经常性观察和量测工作。而所谓监控量测的必测项目 即是为保证隧道周边环境和围岩的稳定以及施工安全，同时反映设计、施工状 态而必须进行的日常监控量测项目。拱顶下沉量测是隧道监控量测的必测项目 之一。隧

5、道拱顶内壁的绝对下沉量称为拱顶下沉值。单位时间内的拱顶下沉值 称为拱顶下沉速度。图4：围岩内部位移量测测孔布置图图5：单点位移计围岩内部各点的位移是围岩动表现，它能反映围岩内部的松弛程度和范围的 大小，是判断围岩稳定性的一个重要指标。工作原理为当被测结构发生位移变形时将会通过多点位移计的锚头带动测杆， 测杆再拉到位移计的拉杆产生位移变形。位移计拉杆的位移变形传递给振弦转 变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其 振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物的变形量。图6：SJW-型净空收敛计图7：隧道收敛量测在隧道内围岩变形较大处，每隔10m设置1个收

6、敛量测断面；而在围岩较为稳 定处，可视情况适当加长两量测断面的距离。在设置量测断面时，用膨胀螺栓锚固于内轨顶面上2米处，并与拱顶下沉观测断面相对应。原则上，每个断面1 条收敛基线。观测方法：采用SJW-型净空收敛计或30米钢尺一把进行观测。 隧道净空收敛为判定隧道稳定性提供可靠信息，并根据收敛速率判断隧道围岩 的稳定程度和确定二次衬砌合理的支护时机。图8：表面应力计图9：钢筋计测格栅应力钢支撑应力量测前必须根据具体的围岩情况作出监测设计，再根据监测设计 来布置应变计或钢筋计。在类围岩中，钢支撑常采用格栅支撑。监测时，选 择与格栅主筋直径相同的钢筋计焊接到适当的部位，监测钢支撑应力、应变的 变化

7、。应力、应变计在隧道周边的布置与压力盒基本相同。在应力、应变计的 安装时，应尽量使应力计与钢筋同心，防止钢筋计偏心或应变计受扭而影响元 件的使用和读数的准确性。应力、应变计的观测与同一断面的压力盒的观测频率相同，一般埋设初期观 测频率较高，后期观测频率较低。观测时，根据具体情况计要求，定期进行测 量；每次每个测点的测量应不少于3次，力求测量数值可靠、稳定，并做好原始 记录。这样，通过一段时间现场观测，就可以根据所获得的资料进行整理分析。图10：喷层应力测点的布置图11：喷层应力计其目的是了解喷射混凝土的受力状态和变化规律，为优化喷射混凝土的厚度参数提供依 据；图12：二衬应力量测图13：二衬应

8、力量测测点布置图将钢筋计串联焊接在被测主筋上，安装时应注意尽可能使钢筋计处于不受力状态，特别不应处于受弯状态，将钢筋计的导线逐段捆在临近钢筋上，引到地面的测试匣中，喷砼或二衬施作后，检查钢筋计的电阻值和绝缘情况，做好引出线和测试匣的保护措施。了解施工过程中初支及二衬混凝土应力情况。二衬的施作受时间因素影响很大，直接关系到衬砌结构的安全，过早施作会使二衬承受较大的围岩压力，过晚又不利于初期支护的稳定。隧道二衬质量的好坏对隧道的长期稳定、使用功能的正常发挥以及外观美均有很大影响，为了监视隧道的长期稳定性，需要对初期支护及二衬混凝土应力进行量测。二、边仰坡开挖及支护二、边仰坡开挖及支护洞口边仰坡开挖

9、与支护的作用是为了能尽早的进行洞身施工，确保隧道工程的施工安全。它的施工进度和工程质量不仅直接影响到洞身开始施工的时间，而且还会影响洞内施工。因此，洞口边仰坡开挖和支护施工是隧道施工的关键。1 1、边仰坡开挖及支护流程图、边仰坡开挖及支护流程图2、边仰坡开挖、边仰坡开挖图1：边仰坡开挖图图2：边仰坡开挖图洞口边、仰坡开挖施工时，按设计图放出中线和开挖边线，清除开挖面上的松碴以及其它杂物，自上而下采用人工配合挖掘机进行开挖，严禁上下垂直作业及掏底开挖。用挖掘机与装载机配合装碴，自卸汽车运碴至弃碴场。为了确保边坡的平顺和稳定，尽量避免超、欠挖和对边坡的过大扰动，如需爆破开挖则采用控制爆破，严格控制

10、爆破参数，不得采用深眼大爆破开挖边仰坡。边仰坡分层开挖，控制好坡比，机械开挖时要预留2030cm坡面厚度，人工修坡清除虚土。3、边仰坡支护、边仰坡支护图3：喷混凝土防护图4：边仰坡喷混凝土支护图5：边仰坡喷混凝土支护钢筋网采用8mm钢筋，钢筋网规格为2525cm，根据边仰坡分层支护高度加工成网片，然后现场拼接。钢筋网使用前清除锈蚀，钢筋网制作时其末端各方向定型的间距不少于200mm。安装时钢筋网应与锚杆连接牢固，喷射混凝土时不得晃动，并用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间，以保证钢筋和岩面之间保持间隙。喷射砼施工前先用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉，采用半湿喷法喷射混凝土，喷

11、射速度快，回弹量少，粉尘少。支护紧随开挖面及时施作，以控制围岩变形和减少围岩暴露时间。喷射距离一般为0.61.2m，且垂直于岩面。初喷厚度46cm，复喷每次710cm，直至设计厚度。施喷时由下而上、分段进行。如岩面凹凸不平时，先喷凹处找平。喷嘴缓慢呈螺旋形均匀移动，一圈压半圈，行与行之间搭接2030cm。后一层喷射则在前一层混凝土终凝后进行。有水地段喷射混凝土应采取下列措施：当涌水点不多时，用开缝摩擦锚杆进行导水处理后再喷射；当涌水范围大时，设树枝状排水导管后再喷射；当涌水严重时，可设置泄水孔，边排水边喷射。并根据实际情况调整混凝土配合比，增加水泥用量。先喷射干混合料，待其与涌水融合后，再逐渐

12、加水喷射。喷射时由远而近，逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点安设导管，将水引出，再在导管附近喷射混凝土。图6：边仰坡锚喷支护图7：锚喷网支护加固边坡图8：边坡锚杆土钉墙锚喷注浆加固施工先在岩面上画出需施工安设锚杆的孔位，采用YT28风钻钻孔、高压风枪清孔，孔位偏差不大于15mm，钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直。水泥砂浆锚杆孔径应大于杆体直径15mm。孔深偏差不大于50mm。锚孔清净后，砂浆锚杆施工时先注浆后插入锚杆，然后加垫板和螺母，待锚杆与砂浆有一定的强度后，拧紧螺母。砂浆配合比按设计要求，砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。灌浆开始或中途暂停30mim时，应用水润滑灌浆

13、罐及其管路。注浆孔口压力不得大于0.4MPa。注浆管应插至距孔底510cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出，应将杆体拔出重新注浆。锚杆安设时应按1%且不少于3根的锚杆预留长出喷射砼面层10cm，作为后期拉拔试验用。4、施工注意事项、施工注意事项 边仰坡开挖避免大开大刷，自上而下，严禁掏洞开挖。注意边坡修整圆顺，铺砌整齐。 隧道施工以“早进晚出”的原则，减少深挖路段，保护自然坡体及植被。 施工期污水采取集中排放，施工场地附近建设污水沉淀池，应经过沉淀、过滤处理。 洞口段施工中开挖的土石方要及时清运，不能堵塞河道。 弃

14、渣场地做好坡脚挡墙防护和排水系统，防止洪水期冲走弃渣，形成人为泥石流。三、洞口段施工三、洞口段施工由该隧道的基本资料可知k0+000k0+150断面和K0+700K0+800为进洞口和出洞口段且两个断面都是V级围岩类型。1 1、洞口段施工流程图、洞口段施工流程图：图1：隧道洞门施工工序示意图2 2、施工准备、施工准备（1）按设计要求进行边坡、仰坡放线；开挖过程中随时检查边坡及仰坡，如 有滑坡、开裂等现象，适当放缓坡度。（2）测量放样，标出洞中心及拱顶高程，开挖预留核心土作为 管棚施工平 台。（3）机具设备：挖掘机、装载机、自卸汽车、电动钻机、风钻、风镐、脚手 架、电焊机、切割机、卷扬机、混凝土

15、喷射机、灰浆拌和机、灌浆机、注浆机、 混凝土拌合站、变压器、发电机、低压开关柜、电动空压机、安全帽、口罩、 安全带。（4）材料准备：22砂浆锚杆、钢筋网62020cm、水泥、砂、爆破材料、 895mm管棚管、424mm超前导管；C25、C20、M7.5砂浆试验配合比及施 工配合比。3 3、洞口段开挖、洞口段开挖（1）测量放样详见 一（2）边仰坡开挖以及支护详见 二4.4.洞口段超前支护洞口段超前支护图2：安装套拱中导向管图3：绑扎套拱钢筋网图4：套拱底模安装图5：套拱模板加固及泵管安装图6：管棚超前支护图图7：管棚超前支护 图8：管棚支护管棚施工方法：现场加工，钢管管壁打孔，钢管尾部留200c

16、m不钻孔的止浆段，其余部分按15cm间距交错呈梅花型设置漏浆孔，孔径10mm。管节长度3m、6m，采用丝扣连接，丝扣螺纹段长大于15cm，相邻两根钢花管的接头相互错开，错节长度不小于1.0m。管棚钢管接头采用厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不应小于150mm，接头应在隧道横断面上错开。 图9：套拱拆模后施钻管棚孔图10：套拱施钻管棚孔图11：管棚钻机 图12：管棚钻机采用管棚钻机使用偏心钻头施钻，大管棚施工的准备工作主要包括钻机保养和试运转、封闭掌子面、测量放样布孔和孔位插钎标记，以及铺设钻机走行轨等。 管棚施工前先做好施工准备，将洞口土方挖至导向墙(套拱)拱脚标高，在套拱前10米范围内预留核心土，以备后期安设钻机。为保证钻孔方向，在衬砌外设25#钢拱架混凝土套拱，长2.0m。套拱内设4榀18号工字钢，环向间距0.6m，工字钢与管棚孔口管焊成整体。长管棚钢管直径为108mm，套拱内孔口管直径为127mm，用25钢筋固定