出洞施工方案

目录

1. 编制依据 (1)

2. 工程概况 (1)

2.1 工程简介 (1)

2.2 地形、地貌、地质条件 (1)

3.出洞施工方案 (2)

4．施工步骤 (2)

4.1洞内施工 (2)

4.2 洞口边仰坡开挖及防护 (10)

5．监控量测 (11)

5.1 监控量测项目 (11)

5.2 点位布设 (11)

6．安全、质量控制措施 (12)

1. 编制依据

（1）铁道第三勘察设计院集团有限公司榆树底隧道施工图（图号张唐施隧04）；

（2）铁道第三勘察设计院集团有限公司隧道辅助施工措施及施工方法参考图（07）；

（3）国家、铁道部现行施工规范、规程、质量检验标准及验收（技术指南）规范等；

（4）国家、铁道部、河北省有关安全、环境保护、水土保持等方面的法律、法规、条例、

规定。

2. 工程概况

2.1 工程简介

新建张家口至唐山铁路工程ZTSG-4标榆树底隧道地处河北省承德市丰宁县石人沟乡境内，设计为双线单洞隧道，标准线间距4m，标准断面（直线段）内轨顶面以上净空横断面面积为63.60m2。隧道进口里程为改DK228+760，出口里程为改DK229+015，全长255m，全隧位于半径为1200m的左偏曲线上，隧道进口至出口为5.5‰的上坡。隧道最大埋深37m，隧道由出口向进口方向独头掘进施工，隧道进口采用翼墙式洞门，出口采用路堑式明洞门，明洞长5m，隧道正洞采用曲墙复合式衬砌。

隧道进口DK228+760-DK228+793段为浅埋地段，采用Ⅴ级加强复合式衬砌，施工采用三台阶（临时横撑）法。该段初期支护厚度25cm，喷砼采用C25砼，拱墙及仰拱挂纵向φ6环向φ8网眼尺寸为20cm×20cm的钢筋网片，拱部打设3.5m长φ25中空锚杆，边墙打设3.5m长φ22砂浆锚杆，锚杆环纵向间距为1.2m×1.0m，拱部130°范围内施做φ108mm大管棚和φ42mm 小导管超前支护，管棚长33m环向间距为3根/m，小导管长3.5m，环向间距3根/m，搭接不小于1m。全环安装格栅钢架，钢架间距0.75m，临时支撑钢架采用I16轻型工字钢，每榀钢架间距与主洞身格栅钢架一致，且与洞身钢架以螺栓连接（接头处加设3mm厚橡胶垫片），洞身钢架架设后在相应位置焊接预埋钢板并预置螺栓，以便临时钢架连接，连接钢板接头处焊缝高度不小于6mm，相邻钢架采用Φ22钢筋连接，环向间距1.2m，斜向内侧布置，并与钢架内侧翼缘焊接。每台阶两侧拱脚锁脚钢管采用4根Φ42无缝钢管，壁厚5mm，L=4m；采用C25喷射混凝土，临时封底厚20cm，钢架与初喷混凝土间要求密切接触。

2.2 地形、地貌、地质条件

隧道位于低山区，地形起伏不大，部分地段山势陡峭，地表大部分地段基岩裸露，植被较发育，主要为杂木林及毛草。隧道进出口段上覆第四系更新统坡洪积新黄土及碎石土，局部有碎石土夹层，下层岩层主要为侏罗系上统义县组砂岩。出洞口原地面坡度较陡，坡度

45°左右，地表为新黄土及碎石土覆盖层，厚度1～3m，下层为风化砂岩，强风化层厚1m～5m，弱风化层厚度大于20m。

3.出洞施工方案

出洞遵循“早进晚出”的原则，减少洞口刷坡方量，出洞前先对洞口段地形、地质进行了现场调查，在洞内DK228+800上台阶处进行超前地质预报，以确定出洞段围岩情况。DK228+751-DK228+760段为路堑开挖，为创造工作面，先将该段路堑开挖至隧道上台阶底部位置。详见下图“榆树底隧道出洞段纵断面图”。

进行DK228+793-DK228+760段开挖，施工严格按照三台阶（临时横撑）法开挖施工，直至出洞。

4．施工步骤

4.1洞内施工

4.1.1 管棚施工

对正洞DK228+790-794段上台阶断面进行加高1m ，作为管棚导向墙施工，导向墙采用C20砼，截面尺寸1m ×1m ，导向墙内设2榀I20a 工字钢架，钢架外缘设Φ140壁厚5mm 导向钢管，钢管与钢架焊接。具体见下图：

导向墙断面图

4.3.2 施工要求 4.3.2.1施工准备

管棚施工前应先对管棚施工方法、施工技术进行详细的了解。 4.3.2.2 施工工艺 （1）架设导向拱

① 测量组根据隧道纵断面设计线、隧道轴线及加高1m 断面开挖轮廓线，放出隧道开挖轮廓线；施工队根据开挖轮廓线及测量技术交底，进行上台阶断面开挖。

② 测量组检查开挖断面合格后，放出钢拱架的具体位置、里程、高度，并布置好桩点、

长管棚施工纵断面示意

边墙墙脚线

隧底填充仰拱

拱部超前小导管支护

作好交底。

③施工队根据测量交底及现场桩点，安装2榀I20工字钢拱架，间距50cm，焊接牢固，用锁脚锚杆锁定锚固。用全站仪仪、水准仪将长为1米的φ140×5mm导向管按照1～２°的外插脚精确定位，并用Φ25连接钢筋与工字钢牢固焊接为一整体。

④导向管安装完毕后，经测量组复测，满足精度要求后，安装模板，按照规范要求浇筑套拱混凝土，并养生。

(2) 搭设作业平台

①钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。

②平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。

③钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

（3）钻孔

①为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套应与钻杆同材质，两端加工成内螺扣（钻杆首尾端外螺扣），联结套的最小壁厚≥10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移。

②钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。

③根据孔口管的倾角和方向，利用钻杆的延伸和吊锤准确确定钻孔的方向，即可固定钻机。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制1°～3°.利用钻机的变角度油缸，参照导向管的倾角确定钻机的倾角，确保钻杆线与开孔角度一致，以达到钻进的导向作用。钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在20 cm～30 cm。，

④钻机就位前，可先利用M20的沉头螺栓将钻机固定在基台木上，再按确定好的方位角将基台木固定在搭设的井型钻作业平台上，四周用横木支撑，必要时打设地锚。

⑤钻机开孔时钻速不易过高，钻深20㎝后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20～30㎝时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻秆,钻机低速反转，托开钻杆,钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套,方向对准后联结成一体。钻孔达到深度要求后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。