隧道工程施工方案与方法

工程特点：××隧道全长185m，为双连整体式，段落从K261+440 ~K261+625，隧道位于垅岗坳谷区，沿丘陵山坡坡角带展布；一般埋深20-50m，最深100m。隧道穿越地区，大部分为硬砂岩，节理发育；岩体破碎，表层覆盖 1.0~4.0m的碎石亚粘土，围岩以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，施工难度较大，地下水为基层裂隙水，受大气降水补给，水量较贫乏。

由于本隧道为双连整体式隧道，施工时开挖向两洞相联，跨径较大，因此不能按正常的施工顺序开挖，我们采用三导洞正台阶上下半断面分部先墙后拱的新奥法施工。先将中隔墙超前导洞贯通，随后衬砌中隔墙，再分单洞施工。

一、洞口开挖

根据地势特点，结合当地的实际情况（出口处交通方便，远离居民区，洞口开挖方量少）。为尽早进洞，我采用出口处为进洞口，洞口开挖自上而下分台阶开挖。边开挖、边支护、边验收，防止危石坠落和岩面在外界影响下继续风化变质。在洞口接近设计边坡附近时，谨慎选择开挖方法。在洞口部位爆破根据开挖面形状选择光面，预裂或微差爆破方法，并采取适宜装药量，以保护洞口围岩稳定。同时，综合治理地下水和地表水，设置天沟，防止地表径流流向洞口。洞口边坡按图纸要求施工。

二、洞身开挖

综合大洋滩隧道地形、地质、水文条件。工程工期以及本单位的施工经历技术能力，装备情况，对于本隧道采用三导洞先墙后拱开挖，参见隧道图。

开挖时间为T＋1年2月15日～T+1年12月15日，共计10个月，因隧道开挖受天气影响面较小，有效工作日按250天计，平均每天进尺185×2/250=1.48m。

本隧道围岩基本上以Ⅱ、Ⅲ类为主，围岩自稳定性差，为确保开挖洞室稳定和安全，在施工中严格遵循超前，严注浆，短开挖，强支护、勤测量，早封闭的基本原则。

a 中隔墙导洞采用上下半断面短台阶（台阶长3-5m，进洞口处稍短）开挖，Ⅱ、Ⅲ类围岩拱部必要时进行超前预支护，开挖结束后按照设计及时进行初期支护。

b 侧壁超前导洞，采取上下半断面短台阶开挖，台阶长度不大于3m，Ⅱ、Ⅲ类围岩拱部必要时进行超前预支护，侧壁导洞随开挖在外侧按设计随安装中空锚杆、压浆、钢拱架喷射砼，其余部分按导洞设计要求进行支护。

c 中部部分断面开挖，每次长度 1.2m，采用上下半断面正阶法施工，台阶长度3-5m。其中Ⅱ类围岩采用上半断面环形开挖预留核心土，按设计施工将外缘成形后安装中空锚杆压浆钢拱架喷砼，形成一个骨架体，再挖核心土。

1、超前管棚施工方法:

采用钻孔台车辅助施工,步骤如下:

①管件制作:管棚采用φ108普通钢管制作,管节长6-7米,管棚长12米,管棚需用管节联接套焊在钢管的两端接长,第一根钢管前端焊上合金钢片空心钻头,以防止管头顶弯或劈裂相邻管的接头前后错开，避免接头在一断面受力。

②顶管作业：先将钢管安放在大臂上后，凿岩机对准已钻孔好的引导孔，低速推进钢管，其冲击力控制在18-20mpa，推进压力控

制在4.0-6.0mpa。

③接管：当第一根钢管推进孔内，孔外剩余30-40cm时，开动凿岩机反转，使顶进联接套与钢管脱离，凿岩机退回原位，大臂落下。人工装上第二节钢管，大臂重新对正，凿岩机缓慢低速推进，对准确第一节钢管人工持钳进行钢管联接，使两节钢筋在联接套处联成一体，凿岩机再次冲击压力低速顶进钢管。

④注浆补强：先用钻头掏尽钢管内的残碴，再进行棚管补强。

超前管棚法施工程序如下：

2、超前锚杆的施工方法：

①锚杆制作：采用Φ25普通螺纹钢每节5.0m。

②钻眼；钻孔台车铺助，用普通式的凿岩机相结合的方法钻眼。钻孔直径φ42mm，比钢筋体稍大。

③注浆、插钢筋

③-1注浆前用高压风将锚杆孔吹干净。

③-2注浆孔口压力不大于0.4Mpa，灌浆时堵塞孔口，灌浆管插至距孔底5—10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拨出，随即迅速浆杆体插入，插入时不得左右摇晃，要沿轴线缓慢推入。若插入时，孔

口无砂浆溢出，将杆体拨出重新灌注水泥砂浆，重新插入。

③-3注浆开始或中途停止30分钟时，用水润滑灌浆罐及管路。

③-4安装完成后不能随意敲打锚杆。

超前锚杆施工程序如下：

d 钻爆技术

尽量采用光面爆破技术，根据不同的围岩类别及断面形状设计炮眼位置，个数、装药的数量，施工时，钻眼前测出开挖断面中线，水平和断面轮廊线，标出炮眼位置，指挥台车就位，经检查符合设计要求后方可钻眼。

1、为保证爆破质量，炮眼应符合以下要求：

①掏槽眼：深度，角度按设计施工，眼口排间距误差和眼底误差不大于5cm。

②铺助眼：深度，角度按设计施工，眼口排距误差均不大于1cm。

③内周眼：炮眼间距误差不宜大于5cm，外斜率不应大于5cm/米，与内圈眼最小抵抗线误差不宜大于10cm。

2、炸药及起爆系统

炸药：2#岩石硝铵炸药和乳化炸药。

起爆系统：非电塑料导爆管传导，毫秒雷管起爆。

3、通风

通风采用压入式通风，为改善衬砌工作面的环境，在此处安设一个局部抽出式风机。

e 出碴

上半断面采用人工翻碴和采用手推车出碴，下半断面配备侧翻ZL-50铲车1台和4.5T的自卸车3-4辆出碴，设备根据具体情况增加。

f 排水

因本标段隧道均为上坡，隧道施工时进行自然排水。

洞身开挖过程中，施工应本着“短开挖，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”的基本原则。并与设计单位共同探讨，确定施工方案，以确保施工安全，保质保量完成施工任务。

三、隧道支护

1、锚喷支护

临时支护采取锚喷支护，作为永久支护的一部分，支护时间在放

炮通风之后。具体参照施工工艺流程图。

①材料及配合比：

钢筋：按设计要求到厂家购买.

水泥：425号普通硅酸盐水泥。

砂子：粒径不大于3mm的砂子，含云母量不超过0.5%，含泥不超过3%，不含有机杂质，使用前应严格过筛。

水：××河水中引入。

早强剂：亚硝酸钠，掺入量占水泥重量的3%。灰砂比：1：1.2（重量比）

水灰比：0.45，即水刚能润透水泥，手捏成团，但以挤不出水为宜。

②钻眼

用液压凿岩台车与普通气腿式凿岩机相结合的方法钻眼。锚杆孔的施工遵循以下三点：

(a)孔位根据设计要求和围岩情况作出标记，偏差不大于20cm。

(b)宜沿隧道周边径向钻孔，但钻孔不宜平行于岩层层面。

(c)锚杆孔深度误差不大于±10cm，且锚杆孔保持直线。

③注浆

(a)注浆前用高压风将孔吹干净，避免堵塞注浆孔，注浆压力控制在1～1.5Mpa注浆压力达到设计层关泵卸下注浆管终凝后拧紧螺帽。

(b)注浆开始或中途停止30分钟时，用水润滑灌浆罐及管路。

(c)安装完成后不随意敲打锚杆。