隧道钢支撑支护施工方案

1、工程概况

耿家庄隧道位于五台县耿家庄东侧约100米处，设计为左右线分离式，左线起讫桩号为ZK6+635至ZK7+600，长度为965m，右线起讫桩号为YK6+672至YK7+600，长度为928m，双洞总长为1893m。隧道设计速度为80km/h，为双向四车道，双洞单向行车。隧道主洞建筑界限宽度为10.25m，高度为5.0m。隧道内轮廓净空面积为64.62㎡。本隧道设有3处人行横通道，1处车行横通道。

隧止区位于构造剥蚀、侵蚀低中山区，山体陡峭，冲沟发育。微地貌表现为基岩山脊、冲、沟陡坡等。隧道地形总体北高南低。隧址区范围内植被不发育，以杂草丛及灌木为主。隧址区地处五台山块隆南部之系舟山掀向斜的东南翼，为一单斜构造，地层产状平缓，地质构造简单。勘察期间，未发现有影响洞体稳定性的断裂构造存在。现将各组地层岩性特征及其分布情况简述如下：

第四系统残坡积碎石土

该套地层仅分布于盂县端洞口段及隧址区缓坡处，岩性为碎石土，土质不均，分选差，碎石成份主要为灰岩，菱角状，含30%~40%粉质粘土，局部粉质粘土含量达70%中密。厚度17.60—28.20米。

奥陶系下统白云质灰岩

本隧道左右线洞身围岩主要由该地层组成，岩性为白云质灰岩，灰白色，间夹薄层状泥质条带灰岩、角砾状灰岩。强~微风化，隐晶结构，中厚层状~中薄层状构造。强风化带厚度20~25米，局部大于30米，岩芯以碎石状为主，局部为扁柱状，岩体节理裂隙较发育，呈中薄层状结构，岩体完整性较差；微风化带岩体节理裂隙不发育，呈中厚层状结构，岩体完整性较好。

以上岩层产状为235°∠15°综合洞体埋深和围岩结构、产状等特点分析，本隧道岩体工程

地质条件一般。隧道围岩岩土力学指标见表1。

岩土物理力学指标表表1

岩土名称

密度

（g/cm3）

饱和

单轴抗压

强度Rc

（MPa）

泊松比μ

弹性模量

（×

104MPa）

弹性波纵波

Vp(m/s)

C（MPa）ψ（°）

白云

质灰

岩

2.71-2.8055.8-78.00.30-0.35 2.2-2.51560-35100.5-0.740-42.2

隧址区地表水系为清水河，水流受季节影响变化较大，冬季仅部分河道有少量间断水，雨

季流量较大。洞身范围内无地下水，地下水对隧道洞身无较大影响。根据清水河地表水水质分

析报告，隧址区地表水对混凝土无腐蚀性。

隧址区属温带大陆性季风气候区，受大陆性季风影响明显，日照较充足，昼夜温差大，四

季分明。年降水量500mm，一般集中在6—9月；年平均气温5℃，1月平均气温-11℃，7

月平均气温21℃；霜冻期为9月下旬至次年4月，无霜期约90—150天。

根据《中国地震动参数区划区》（GBJ8306-2001）的有关规定，结合《山西省地震动峰

值加速度区划图》和《山西省地震动反应谱特征周期区划图》，区内地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，相对应的地震基本烈度为Ⅶ度。

不良地质：隧址区岩溶稍发育，岩溶是隧址区的主要不良地质，岩溶的发育破坏了岩体的

完整性，降低了围岩等级，对隧道洞身稳定性影响较大。

2、编制依据

（1）有关的工程地质勘察报告

（2）有关设计文件、图纸，中交公路规划设计院有限公司

（3）《公路建设项目高危工程施工安全强制性要求》，山西省交通运输厅

（4）《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）

（5）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）

（6）《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JTG F80/1-2004）

（7）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18-2003）

3、施工人员、机械设备配置

3.1 洞身钢支撑支护工程量

耿家庄隧道洞身钢支撑类型包括工字钢钢架、格栅钢架，具体工程量见下表。

表2 耿家庄隧道洞身钢支撑支护工程量一览表

材料名称规格或型号单位Ⅴ3级围岩段Ⅳ2级围岩段Ⅲ2级围岩段

榀数榀46 ————

I20a工字钢拱架

工字钢重量kg 45452.8 ————

榀数榀——525 ——

H13格栅拱架

钢筋（HRB335）kg ——266962.5 ——

榀数榀————1088

I12.6工字钢拱架

工字钢重量kg ————365269.5 纵向连接筋Φ22（HRB335）kg 4419.2 45097.5 109098

3.2 施工人员配置

根据本隧道钢支撑支护施工的需要，每个开挖作业面按照表3进行施工人员配置。

表3 钢支撑支护施工人员配置一览表（按每个开挖作业面配备）

人员类型数量备注

现场施工技术负责人1人现场施工协调及技术指导

测量员2人钢支撑定位放线

钢支撑加工3人负责钢支撑的加工

钢支撑搬运、安装7人负责钢支撑搬运、安装

电工1人负责接电、电力维修

负责钢支撑的运输

装载机司机

1人

1人质量检查、监督

质量员

安全员1人安全检查、监督

合计17人

3.3 机械设备配置

根据耿家庄隧道钢支撑支护施工方法，配置以下主要施工机械设备，见表4。

表4 主要施工机械设备配置一览表（按每个开挖作业面配备）

机械设备名称单位数量用途

电焊机台 2 焊接作业

冷弯机床台 1 钢支撑加工平台