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1、隧道级围岩开挖支护施工方案 编制： 复核： 审核： 二一六年四月目 录1 编制原则、依据11.1 编制原则11.2 编制依据12 工程简介22.1工程概况22.2工程地质22.3地震动参数32.4气象特征32.5水文地质33 隧道开挖施工33.1 方案设计33.2 施工工艺43.3 超前小导管43.4 台阶法73.5超前地质预报83.6 爆破施工103.7 出渣运输144 监控量测144.1 量测项目144.2 量测方法和要求154.3 监测资料整理、数据分析及反馈154.4 监控量测质量保证措施165 初期支护施工165.1 径向砂浆锚杆施工165.2 钢架施工185.3 钢筋网片施工215
2、.4 喷射混凝土施工236 劳动力组织276.1 采用架子队用工管理模式276.2 劳动力进场计划287 质量保证措施287.1 控制措施287.2 技术措施318 安全保证措施328.1 技术保证措施338.2 隧道施工安全保证措施358.3 环保、水保措施42 隧道IV级围岩开挖支护施工方案1 编制原则、依据1.1 编制原则遵循设计文件的原则。在编制施工方案时，认真阅读核对施工图设计文件资料，了解设计意图，掌握现场情况，严格按设计资料和设计原则编制，满足设计标准和要求。遵循“安全第一、预防为主”和“管生产必须管安全”的原则。严格按照铁路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源方面制定切实
3、可行的措施，确保施工安全，服从建设单位指令，服从监理工程师的监督检查，严肃安全纪律，严格按规程办事。遵循“科技是第一生产力”的原则。充分应用“四新”成果，充分发挥科技在施工生产中的先导保障作用。遵循标准化管理原则。确保质量、安全、环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。1.2 编制依据（1）国家的法律、法规和原铁道部、云南省的相关管理制度规定；（2）公路隧道施工技术规范、公路工程施工安全技术规范、标准、规程、指南、验标、工法、定型图、通用图、标准图等；（3）文新隧道用材料、机械设备、机具等相关规程、标准、质量文件；（4）文新隧道采用的施工图、设计文件、技术交底、纪要等；（5）当前隧道
4、建设技术、装备和施工水平；（6）与当前隧道建设有关的科学研究及试验成果。2 工程简介2.1工程概况*隧道位于*省*市*县*镇。隧道为分离式双线隧道。施工范围为文新1号隧道，隧道右洞里程为K148+423K153+955，长5532m；左洞K148+425K154+020，长5595m。隧道出口段出洞口围岩以泥岩为主，洞身最大埋深725m，洞身纵坡为1.15%，K153+383.882K154.020段落位于R=1100的平面曲线上，其余均位于直线段上。我方负责从隧道出口大里程向小里程方向施工，预计施工终止里程约为K150+520，围岩里程及长度见下表：序号名称IV级长度1隧道右洞K150+52
5、0K152+870、K153+070K153+60028802隧道左洞K150+520K152+860、K153+060K153+6002880合计57602.2工程地质IV1级围岩以泥岩、砂岩夹粉砂岩为主，为中等风化，岩体较完整，围岩为块状砌体和块状镶嵌结构，岩体富水性弱，开挖时可能存在较小量的潮湿或点滴状出水现象。IV2级围岩以粉砂质泥岩为主，为中等风化，岩体较完整，围岩为块状砌体和块状镶嵌结构，物探表面为高阻区，岩土体富水性弱，开挖时可能存在较小量的潮湿或点滴状出水现象。本段无不良地质和特殊性岩土体，但需加强超前地质预报。2.3地震动参数根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001
6、）及云南省地震动峰值加速度和反应谱特征周期区划图，隧道区地震基本烈度值为7度、地震动峰值加速度值为0.10g、地震动反应谱特征周期为0.45s，为中硬场地类型3区。2.4气象特征本项目路线位于北回归线附近，属温带及亚热带、热带气候，大部分地区气候温和宜人，日照多霜期短；年平均气温18，最高达42.3，最低极值为-0.2，雨量充沛，旱、雨季分明，年平均降雨量11121964.4mm，年平均蒸发量1515.62230.8mm，年平均相对湿度70-80%，绝对湿度13-21毫巴；80%雨量集中在69月，且多雾而潮湿，连续降雨日达20日以上，11月至次年4月为干季，降雨量小，气候干燥多风。2.5水文地
7、质根据地下水在岩石中的赋存条件、水力性质，并结合构造等因素，本段内地下水按其赋存形式有松散堆积层孔隙和及基岩裂隙水，主要受河水、大气降水所补给。3 隧道开挖施工3.1 方案设计隧道掘进按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。洞身级围岩采用台阶法开挖，在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。3.2 施工工艺施工工艺示意图见图3-2-1：3.3 超前小导管3.3.1 超前小导管设计超前小导管配合型钢钢架使用，应用于隧道拱部超前注浆预支护，其纵向搭
8、接长度不小于1.31.5m。超前小导管设计参数：良好施工准备超前地质预报确定开挖方法钻爆设计测量放线钻眼装药爆破通风排烟找顶清帮初喷混凝土洒水降尘、出渣运输断面检查爆破效果分析完成初期支护监控量测下一循环开挖装载机移台架火工品运输规定处理和反馈图3-2-1施工工艺超前导管规格：42mm*4m；小导管环向间距30cm；倾角：外插角515；注浆材料：1:1水泥净浆；3.3.2 超前小导管施工施工工艺流程见图3-3-1。3.3.3 制作钢花管小导管前端做成尖锥形，尾部焊接8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm梅花型钻眼，眼孔直径为8mm，尾部长度不小于100cm作为不钻孔的止浆段。小导管构造见图3-3
9、-2。3.3.4 小导管安装测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。 成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架中部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。3.3.5 注浆采用注浆泵加压注水泥浆。注浆前先喷射混凝土510cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。注
10、浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆参数可参照以下数据进行选择：注浆压力：一般为0.51.0Mpa浆液初凝时间：12min地质调查现场试验效果检查制定施工方案进行施工施工准备设备准备管材加工材料准备喷砼封闭掌子面机具准备拱部放样布孔风枪或煤电钻成孔清 孔插入小导管注浆隧道开挖M20砂浆准备水泥：P.O42.5普通硅酸盐水泥图3-3-1 超前小导管施工工艺流程图8mm加劲箍小钢管普通焊100cm15cm图3-3-2 注浆小导管结构图3.3.6 注浆异常现象处理串浆时及时堵塞串浆孔。泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查。进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整浓度及配合比，缩短胶凝时间
11、。3.4 台阶法施工顺序：超前支护上台阶开挖支护下台阶开挖支护仰拱仰拱填充拱墙衬砌。下台阶必须单侧错开开挖。开挖方法：采用光面爆破技术，进尺控制在1.2m以内,台阶高度5m左右。SF4a、SF4b开挖二次衬砌和掌子面之间的间距控制在90米以内，仰拱和掌子面间距控制在50米以内。台阶法施工步序见图3-4-1、图3-4-2。台阶法施工工序横断面图3-4-1台阶法施工工序纵断面图3-4-23.5超前地质预报隧道超前地质预报的目的是通过地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等综合手段，进一步查清隧道开挖工作面前方（含隧底）的工程地质与水文地质条件等信息，指导工程施工的顺利进行；降低地质灾害发生的机率和
12、危害程度；为优化工程设计提供地质依据，保证隧道工程质量安全。主要方法见下表：预报方法简介地质调查法隧道地表补充调查根据已有勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等，利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等，推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。其适用于各种条件下的超前地质预报，具有综合和指导其他预报方法的作用。隧道内地质素描岩层岩性和层位预测法地质体延伸预测法超前地质钻探法超前水平钻法利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探，根据钻孔资料来推断隧道前方
13、的地质情况。加深炮孔利用风钻或者凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小口径浅孔获取地质信息的一种方法，其适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报探测物探法TSP系列隧道地震探测利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧洞掌子面前方及周围临近区域的地质情况。其探测距离长，准确性较高。地质雷达技术利用高频电测波以宽频带短脉冲的形式，由掌子面通过发射天线向前发射，当遇到异常地质体或介质分界面时发生发射并返回，被接收天线接收，并由主机记录下来，形成雷达剖面图。预报距离一般不超过30m。红外探水法当掌子面前方及周边介质单一时，所测得的红外场为正常场，当存在隐伏含水构造或有水时，他们所产生的场强要叠加到正常
14、场上，从而使正常场产生畸变。据此判断掌子面前方一定范围内有无含水构造。预测范围一般为30m。根据文新隧道的工程地质、水文地质特征，实施超前地质预报的原则如下。1）对于地质条件复杂的段落全段落采用地质素描、TSP、红外探水与地质雷达贯通，实施超前水平钻孔3 孔贯通，每循环实施加深炮孔8 孔。2）对于地质条件较复杂的段落全段落采用地质素描、TSP、红外探水与地质雷达贯通，实施超前水平钻孔3 孔贯通，每循环实施加深炮孔8孔。3）对于地质条件中等复杂的段落全段落采用地质素描、TSP、红外探水与地质雷达贯通，实施超前水平钻孔1 孔贯通，每循环实施加深炮孔6孔。4）对于地质条件简单的段落全段落采用地质素描贯通，必要时实施TSP、红外探水与地质雷达
