明洞施工方案

明洞施工方案

第一节洞口段施工程序及要求

1、施工程序

根据施工图纸及现场实际情况，我部采用隧道左洞先行进洞，右洞后进洞的施工顺序，待左洞进洞30米后开展右洞进洞施工，左右洞掌子面间距不宜小于30米。

隧道总体采用新奥法施工工艺，开挖采用出口向进口方向台阶法掘进，钻爆法开挖，无轨运输，压入式通风。洞口刷坡及隧道洞门施工：使用挖掘机开挖，自卸汽车运碴，边仰坡支护采用锚+喷方法施工。隧道施工中采用小导管超前支护，洞身并采用药卷锚杆、湿喷砼、钢筋挂网、钢拱架等进行初期支护。二次衬砌使用整体式液压模板台车浇筑。砼在拌和站集中拌和，采用砼运输车运送，输送泵灌注施工，人工振捣辅以辅助式振捣器施工。

重视瓦斯地段和涌突水、岩溶地段的开挖和处治。

方案流程：新奥法施工工艺

测量放线→边仰坡外及洞口环形截水沟施工→洞口土石方开挖→边仰坡防护加固→明洞拱腰以上土方明挖→钢架安装→护拱砼施工→拱腰以下暗挖施工→小导管施工→拉槽进入正洞开挖→明洞仰拱及边墙脚钢筋砼施工→仰拱砼回填→洞门基础砼施工→浇注明洞拱墙及洞门施工→沟槽砼施工→明洞防水层施工→明洞拱背回填及盲沟施工→洞口防护、绿化、整平层施工。

主洞施工顺序：

1：上台阶环形开挖→Ⅱ：上台阶拱部初期支护→3：上台阶核心土→4:下台阶开挖→V：下台阶边墙初期支护→VI：隧道捡底及初期支护→VII：仰拱浇筑→VIII：二次衬砌整体浇筑。

2、施工要求

(1)施工原则：左右洞身施工时先超前支护、后开挖，开挖后及时支护；左右洞工序错开；开挖工序从上而下，衬砌工序从下而上。主洞开挖采用台阶法开挖，上台阶留核心土环形开挖，开挖作业由上至下，衬砌施工由

下而上;施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、少扰动、强支护、快加固、早成环、勤量测"的原则。

(2)初期支护顺序应是：初喷砼3～5cm--施工锚杆--安设钢筋网--钢架架设--复喷砼至设计厚度。喷射砼要求必须采用湿喷工艺；锚杆必须安设垫板；钢筋网应与锚杆联结牢固，喷射砼时要适时调整喷射角度，保证钢筋与壁面间砼的密实性；钢架与壁面的间隙必须用喷射砼充填密实。

(3)二次衬砌的施作，应通过监控量测，在围岩与支护变形基本稳定后进行；要求必须采用模板台车和有压泵送砼整体式浇筑;仰拱也应整体浇筑。并要求在浇筑时保证电、料的持续供给，浇筑不得中断；由于开挖造成的超挖部分，采用与二次衬砌同级的砼回填。

(4)上半圆拱脚接头处(或台阶法开挖台阶分界处的拱脚部位)利用系

统锚杆作为锁脚锚杆，钢架脚每边各打设2根3.0m长Φ25

(5)药卷锚杆作为锁脚锚杆,锁脚锚杆位臵可根据施工实际情况适当调整

(6)本隧道为小近距隧道，两隧道开挖掌子面之间的距离宜保持在30m 以上；

(7)先行洞初期支护完成并且浇筑仰拱后，才可以进行相邻位臵的后行洞爆破开挖。

(8)双洞爆破开挖不可同时进行。

(9)V级围岩后行洞爆破开挖时，通过控制单段装药量及一次起爆的最大药量控制中岩墙靠先行洞一侧拱腰位臵处的最大震速不可超过程

10cm/s。

(10)洞口浅埋（偏压）段二次衬砌应及时施作，距掌子面不宜大于50m。

隧道进洞施工工艺流程图

第二节 洞口段的监控量测

1、周边水平位移量测

测点埋设：喷锚支护施作后，用风钻凿φ40mm 、深20cm 孔，先用1：1水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆，尽量使同一基线量测点的固定方向在同一直线上，等砂浆凝固后，即可进行量测工作。

2、拱顶下沉量量测

拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设好固定杆，并在外露杆头设挂钩。采用水准仪、水准尺、挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉，具体布臵如下图：

拱顶下沉测点拱顶喷锚支护3地表下沉量测。地表下沉量测断面间距为5m ,与洞内拱顶下沉、水平净空收敛量测布设于同一桩号里程,测点沿隧道中线对称布臵,并用经纬仪将同一断面的各测点尽可能控制在同一直线上。在进口段及断层破碎带特殊地段开挖时,量测频率为2 次/ 天,其余地段按规范进行。

4、量测资料分析处理和信息反馈

将量测资料进行分析处理，绘制时间—位移曲线。一般情况下会出现以下两种曲线：

时间位移曲线（a) 正常曲线

（b) 反常曲线

（1）图表示绝对位移逐渐减小，支护结构趋于稳定，可进行二次衬砌施工。

（2）图表示位移变化异常，出现反弯点初期支护发生严重变形。此时必须加强该段支护，确保隧道不塌方。同时修正喷锚支护参数，改进掘进方案。

第三节 隧道进洞措施

天坪寨隧道万州端进口段为偏压浅埋V 级围岩，为了安全顺利进洞，隧道进出口进洞遵照如下施工方案和措施执行：

1、零开挖进洞位臵的确定

对天坪寨隧道万州端左右线洞口段纵断面测量，根据测量纵断面高程与设计相符，故确定隧道左线进洞桩号为K130+628,隧道右线进洞桩号为K130+651.

2、洞口段工程施工

在进行洞口段开挖施工前必须施作好洞口范围的截排水措施，防止地表水渗入开挖面影响洞口边坡和成洞面的稳定；在进行开挖过程中，边坡防护必须与边坡开挖同步进行，开挖到成洞面附近时预留核心土体，待洞口成洞面采用喷射砼、锚杆群、小导管注浆及挂钢筋网加固稳定后再进行开挖。洞口施工工序应严格按照隧道施工技术规范进行。

(1)、洞口土石方

按照图纸的要求，在洞口施工放样的线位上进行边坡、仰坡自上而下开挖，为不扰动洞顶土石方及影响周围设施，不得采用大爆破，应采用微震爆破。开挖边坡、仰坡时，如果为松软地层，宜随挖随支护，加强防护。并在隧道中线附近，开挖面后方3～5m处至前进方向（距离等于隧道埋深处）埋设测点。纵向每隔5～10m沿隧道环向布臵测点，同排测点尽可能在同一直线上，随时监测，检查山坡稳定情况。。

(2)、洞口防排水工程

洞口排水工程包括边坡和仰坡外的截水沟、排水沟和洞口排水沟组成的排水系统，所有开挖与铺砌除按图纸施工外，还应符合规范的砌石要求。边坡、仰坡外的截水沟或排水沟应于洞口土石方开挖前完成，截水沟及排水沟的上游进水口应与原地面衔接紧密或低于原地面，下游出水口应妥善地引入边沟、排水沟等排水系统。

(3)、明洞施工

明洞土石方开挖：根据本合同段地形、地质条件、边坡及仰坡的稳定程度和图纸要求，明洞的开挖采用全部明挖法进行。施工时先进行土石方开挖，开挖前应作好洞顶的防护、排水设施，防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。开挖时根据边坡稳定情况，采用喷射混凝土临时稳定。

边墙基础：明洞边墙基础必须设臵在图纸要求且稳定的地基上。施工前作承载力试验经监理签认，必要时注浆加固地基，防止洞口环节发生意外。

衬砌：混凝土浇筑采用先墙后拱法施工，先浇筑两侧混凝土墙身，然后采用组合弧形钢模板上铺订白铁皮进行拱圈混凝土施工。为加强拱架的刚度和稳定，内外拱架采用螺栓对拉(洞内拱架采用钢管支架)。

混凝土采用洞口拌和站集中供料，混凝土运输车运料，泵送入模浇筑，插入式振捣器振捣密实。浇筑时从两侧面对称连续进行，不得中断。在混

凝土强度达到设计强度的25%以上时拆除外模。

防水：拱圈混凝土强度达到设计强度的50%后，施作明洞防水层。防水层施工前，采用1:3.5水泥砂浆将衬砌外表涂抹平顺。防水层要与边坡、仰坡及排水设施接触良好，封闭严密。

回填及拱架拆除：拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后，方可进行拱墙背回填。拱墙背回填应对称分层进行，当采用干砌片石回填墙背时，必须分层码砌，片石大面朝下，用小石或碎石塞缝，不得任意抛填土石；当采用土或土石回填墙背时，每层厚度不得大于0.3m，两侧回填的土面高差不得大于0.5m，回填至拱顶后应分层满铺填筑，洞顶回填的面层应根据图纸要求，设0.5m防渗胶泥层以利隔水。拱墙背回填压实采用蛙式打夯机或夯击式打夯机夯实，其压实度不得低于90%，拱顶中心回填高度达到0.7m以上方可拆除拱架。拱背排水设施与回填同时进行，并达到渗水顺畅排水。

在开挖仰坡完成后，施作明洞的同时，开挖衬砌正洞至少一个环节(6～8m)，以利回填。

(4)、洞门施工

a、洞门施工放样位臵准确。

b、洞门基础必须臵于稳固的地基上，做好防水排水工作，不得被水浸泡。地基基本容许承载力不小于0.45MPa。基坑废渣、杂物等必须清除干净，报请监理工程师验收合格后，方可进行下一道工序。

c、洞门回填土应人工夯实均匀且密实度不得小于90%。回填土的地面线力求做到与原地面线衔接平顺，使回填后的地面与原地貌形成一个整体。

d、洞门建筑完成后，洞门以上仰坡坡脚如有损坏，应及时修补，并应检查与确保坡顶以上的截水沟和墙顶排水沟及路基排水系统的完好与连通。

进场前应加强洞口临时开挖边仰坡的锚喷防护，其具体措施为：挂ф

8@30号钢筋网，喷C20砼均厚10cm，Ф22普通砂浆锚杆长3m，间排距1.5m，交错布臵。

(5)、Ⅴ级围岩分部短台阶法开挖爆破施工

Ⅴ级围岩地段，采用短台阶分部开挖，施工以预裂爆破为主。地质不良地段开挖前采用超前支护，开挖后及时喷射砼封闭岩面，随后进行边墙的开挖和支护。台阶长度视岩性而定通常取2~4m。上部弧形导坑出碴采用人工配合挖掘机扒碴，装载机装碴自卸车运输，核心土采用控制爆破开挖。开挖掘进遵循“短进尺，弱爆破，快封闭，强支撑”的原则。施工中应认真量测围岩变形，并根据变形信息检验、修改和完善支护体系。

Ⅴ级围岩眼深为1.0m，掏槽眼深为1.7m，，周边眼底眼为防止超挖，眼口距开挖面10cm，眼底在开挖面上。

炸药选用2号岩石硝铵炸药和2号岩石防水炸药为爆破材料，周边眼采用空气间隔装药，借助干木棍或竹片等物将小直径药卷或普通药卷间隔均匀固定在周边眼内，并利用导爆索起爆。空眼不装药，在Ⅴ级围岩周边眼中只起导向作用，在隧道弧度曲面较小处或交叉点处，采用导向空眼是有效的。其余炮眼采用单段空气柱连续反向装药，炮眼装药后剩余空间用炮泥堵塞，装药参数应根据爆破作业试验进行调整。

第四节洞口段确保施工安全的措施

隧道洞口段埋深浅、地质条件差、有坍塌危险，并且存在偏压情况，为了安全顺利通过，结合我单位施工经验及其他单位相关隧道施工经验，确定采取如下措施确保进洞方案的顺利、安全实施：

一、施工安全隐患分析

隧道开挖后，随着工作面岩土被挖除，应力场将重新调整，工作面围岩应力状态从三维过渡到二维，应力释放并产生地层变位，对浅埋、偏压隧道，这种地层变位将波及地表，造成地表下沉或整体坍塌。

⑴、由于支护不及时，或支护结构刚度不够，造成初次支护过大变形，使隧道上方土体产生二次位移，加大了地表下沉值。钢架+钢筋网+喷射砼+锚杆的初期支护，由于钢筋网的自垂及喷射砼工艺等原因，使初次支护与围岩间存在空隙，为上方土体产生二次沉降创造了条件。

⑵、在含水率较大的粘土地层中，由于工作面开挖后，泥水流失使隧道上方产生压缩变形，导致地表下沉或整体坍塌。

⑶、采用钻爆法开挖，由于爆破震动引起隧道上方土体的震动压缩等原因，引起洞体围岩失稳。确保施工安全的针对性措施

分析了洞体坍塌的产生原因后，应有针对性地采取有效的工程技术措施，来控制洞体坍塌，根据类似工程施工经验，采取如下技术措施：

二、主动技术措施

天坪寨隧道为特长隧道,工期紧,任务重。为确保进洞,增强洞口仰坡和边坡土体稳定性、平衡洞口段山体剪压力和侧压力至关重要,为此,预计采用了在仰坡和边坡坡面进行锚喷网联合支护,顺利地展开了进洞施工。

安设钢筋网、喷砼封闭。钢筋网采用á6 钢筋按20cm ×20cm 规格布设,并与小导管焊接,布设完毕后,整体喷射25 # 混凝土,喷层厚度10cm。

三、被动技术措施

被动技术措施是指在工作面开挖后采取的控制沉降措施。常见的有及时封闭仰拱成环，加强上半断面支护及拱脚的强度，初次支护背后充填注浆、缩短循环进尺等。

①、及时封闭仰拱成环：浅埋软弱地层隧道开挖后，仰拱处形成较大的塑性区，不仅容易造成隧道整体失稳，也易产生过大地表下沉。尽快施作仰拱，封闭成环，可避免洞体失稳。

②、加强上半断面支护强度

对于弱地层，往往由于导坑支护结构强度不够，或拱脚处承载力不够，产生过大变位引起隧道上方土体产生二次沉降，因此往往采取有效措施加

固。视地层情况，可依次选择：拱脚增设锁脚注浆锚杆，加大拱脚支护（必要时加纵向托梁），上半断面增设临时仰拱等工序措施。

③、缩短循环进尺，目的是及早支护。根据围岩地质情况宜选择每循环0.5～0.6m进尺。

四、采用控制爆破开挖技术措施

尽量采用非爆方法开挖（如人工或风镐等），如需爆破则采用多打眼，少装药，弱爆破技术，尽量减小对围岩的扰动。

五、其它措施

施工过程中配合地表下沉，结构变位、爆破震动速度等监测，及时了解地表下沉情况，以便调整施工方法，做到信息化施工，达到确保施工安全的目的。

第五节隧道防止塌方的措施

对于本隧道万州端出口浅埋段，埋深3.9～49.7m，斜坡坡度，岩性为泥岩，局部夹砂岩，属极软岩，强风化带，岩体多呈薄层结构，成洞性差，采取以下相应的处理措施。

1、预防措施

洞口段埋深较浅，地质较差，所以施工时采取强支护措施，保证安全进洞且安全地通过洞口浅埋段。

①．进洞前完成所有坡面和进洞防护设计及措施，洞口排水系统畅通。

②．进洞前先安装钢拱架，钢拱架采用工字钢制作，以便及早起强支护作用，施作超前支护，由于地质较差，超前支护采用小导管、注浆加固辅助施工措施。

③．采用台阶分部开挖法，上台阶留核心土，以便作为工作台安装钢拱架，施作超前支护，同时可保证掌子面稳定，尽可能采用人工风镐开挖，必要时松动弱爆破，短进尺开挖。开挖后尽快施作喷射砼、锚杆、钢筋网，喷砼时，按设计和规范要求安装好排水管。

④．洞口浅埋段采用工字钢拱架，它可以及早起强支护作用，施工中钢架加设锁脚锚杆，加大拱脚，使钢架处于稳定的基础上，同时防止水浸泡。

⑤．加强地表和洞内量测，当地面沉降和支护下沉时，增大支护参数，如仍不能有效地阻止地表和支护下沉时，在拱部上半断面增设临时仰拱，同时改变开挖方法，上半断面完成后，再开挖下半断面，仰拱也及时施作。

2、洞口塌方处理

隧道进口发生塌方时，停止洞口施工，采用了导管注浆固结,表面锚喷网加固方案对未垮塌部分进行加固，然后浇筑钢筋混凝土回填。待结构稳定后再行进行开挖。