隧道洞身开挖首件施工总结

延安安塞经志丹至吴起高速公路
洞身开挖
首件工程评价报告
江西有色工程有限公司
LJ-24合同段项目经理部
二O一O年六月十五日
延安安塞经志丹至吴起高速公路首件工程认可证书
洞身开挖首件工程总结
一．工程概况
花盖梁隧道左线出口ZK106+496-ZK106+499段洞身开挖作为此隧道的首件工程，此段属于V围岩浅埋段，全长3 m，隧道建筑限界净宽11.25米（0.75m检修道+0.5m左侧侧向宽度+2×3.75m行车道+1.50m右侧侧向宽度+1.00m检修道），隧道按喷锚构筑法技术要求设计，均采用曲墙带仰拱复合式衬砌；洞口段围岩超前支护采用超前管棚周壁预注浆支护，初级支护采用径向系统锚杆、钢架支撑配合喷射砼形成整体；洞口加强段采用单侧壁导坑开挖法施工；
二：施工目的
延吴高速公路LJ-24合同段花盖梁隧道项目短隧道，工程地质条件复杂，施工不确定因素较多，出现问题后很难处理，为确保隧道工程质量，根据《延安安塞经志丹至吴起高速公路建设管理办法》，我项目部进行了洞身开挖首件工程施工（ZK106+496-ZK106+499，该段洞身开挖于2010年03月24日开始施工，本着“预防为主，先导试点”的原则，对首件工程的各项工艺、技术和质量指标进行综合评价，确定最佳工艺，建立样板工程，以指导后续工程批量生产，预防和纠正后续批量生产中可能产生的质量问题，通过首件工程施工达到以下目的：
(1).施工组织检验：通过首件工程施工，确定人员、机械之间的最佳组合。

(2).收集数据：由首件工程确定在此施工工艺下各项技术指标的控制方法。

总结出的技术参数作为指导大批量施工控制的依据。

三．首件工程总结
目前，ZK106+496-ZK106+499段洞身开挖首件工程已经完成，试验总结如下：
（一）施工前准备
施工前按照设计图纸和有关规程规范要求，结合工程地质和气象水文条件，编制了首件工程施工组织设计。

1.施工前场地准备
施工前对所需场地进行清障，整平压实，加工场地、材料堆放场地进行临时硬化，加工做好排水设施。

2.人员组合
3、机械组合
4.原材料
（1）水泥——采用秦岭水泥厂P.O42.5R强度等级普硅水泥。

（2）砂——采用灞河中粗砂。

（3）碎石——采用铜川生产的（4.75-9.5mm）碎石。

（4）钢材——采用八大钢厂生产的钢材，保证优质产品。

5、砼配合比严格执行试验监理工程师批准的配合比。

6、初期支护前，钢筋等原材及焊接件的检验合格并经监理工程师批准。

（二）．施工工艺
V级围岩分布在洞口浅埋部位，围岩稳定性很差，为确保进洞安全，在拱部开挖轮廓线外打设超前大管棚，进行超前预注浆加固，在大管棚超前支护下采用单侧壁导坑开挖，该段围岩严格按照“管超前，严注浆，小断面，短进尺，强（紧）支护，早封闭，勤量测”的原则组织施工。

洞口V级围岩段结合护拱一次打入长度30m的φ108超前大管棚。

在大管棚超前预注浆支护下，采用单侧壁导坑法开挖。

1.单侧壁导坑法施工顺序
①施作左侧上半断面拱部超前支护→②开挖左侧上半断面土方→③施作左侧导坑周边的初期支护和临时支护→④开挖左侧下半断
面土方→⑤施作左侧下半断面初期支护和接长临时支护→⑥施作右
侧导坑同①、②、③、④、⑤工序→⑦拆除临时支护、开挖仰拱→⑧浇注仰拱及填充→⑨浇注二次衬砌→⑩连续循环。

2.施工方法：
隧道洞口加强段、V级围岩浅埋段采用单侧壁导坑开挖施工及CD 法。

先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法。

2．1 CD法施工工艺
CD法施工工艺流程见图1。

2．2 CD法施工工序说明
CD法施工工序见图2。

㈠、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50超前钢花管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。

⑵人力配合机械开挖①部，高约为2.0m，宽约为5m。

⑶施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，安装径向锚杆及铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。

㈡、⑴在滞后于①部一段距离后，挖掘机开挖②部，人工整修表面。

⑵导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。

⑶接长型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆。

⑷钻设径向锚杆并铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。

㈢、在滞后于②部一段距离后，挖掘机开挖③部，人工整修表面，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同①。

㈣、在滞后于③部一段距离后，挖掘机开挖④部，人工整修表面，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同②。

㈤、⑴在滞后于④部一段距离后，挖掘机开挖⑤部。

⑵接长I18临时钢架至隧底，底部垫槽钢。

㈥、⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架。

⑵利用仰拱栈桥灌筑○Ⅵ部边墙基础与仰拱。

㈦、利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充○Ⅵ部至设计高度。

㈧、利用衬砌模板台车一次性灌注○Ⅷ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

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架）0.8m 土
中壁（C D ）法施工工序平面示意图
说明：本图尺寸除钢筋尺寸以m m 计外，余均以c m 计。

中壁（C D ）法施工工序横断面示意图
图2 C D 法施工工序图
2．3 CD法施工控制要点
⑴上导坑①、③部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.75～
0.8m），
下导坑②、④部的开挖可依据地质情况适当加大，但不得大于2榀钢架间距（1.5～1.6m）。

⑵导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

⑶钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。

（三）．隧道监控量测
1．现场监控量测的意义
现场监控量测是监视围岩稳定，检验设计与施工是否合理及安全的重要手段，是新奥法施工的重要组成部分。

把量测信息及时反馈到设计和施工中去，对初期支护，二次衬砌的施工方法做出修正，可以达到安全、快速的施工目的。

监控量测也是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。

2．量测的内容与方法
隧道施工中的监控量测，按JTJ042的规定和图纸要求，确定必测项目和选测项目。

通常情况的必测项目为：地质和支护状况观察、周边位移量测、拱顶下沉量测锚杆或锚索内力及抗拔力等。

其他为选测项目。

2.1地质和支护状况观察：观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。

洞内外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。

2.2周边位移量测：量测坑道断面的收敛情况，包括量测拱顶下沉、净空水平收敛，以及底板鼓起。

拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为：Ⅳ类及以上围岩不大于40m。

围岩变化处应适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下
沉测点1～2个，水平收敛1～2对。

当发生较大涌水时，Ⅱ、Ⅲ类围岩量测断面的间距应缩小至5～10m。

量测频率如下表：
2.3地表下沉量测
①根据图纸要求或监理工程师指示在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点，地表下沉观测点按普通水准基点埋设。

并在预计破裂面以外3～4倍洞径处设水准基点，作为各观测点高程测量的基准，从而计算出各测点的下沉量。

地表下沉桩的布置宽度应根据围岩类别、隧道埋深和隧道开挖宽度而定，断面最外侧的观测点，至少应布置在距预计破裂面以外1倍隧道开挖宽度之处。

地表下沉观测桩的间距隧道中线每侧100m范围内不大于5～10m，其余部位可加大至20～30m。

②量测频率：当开挖工作面到达所布置的地表下沉量测断面后，量测频率与净空位移量测相同。

当开挖工作面未到达所布置的地表下沉量测断面前，按下表确定量测频率：
地表下沉量测断面的各观测点，至少应在开挖工作面到达前18m 埋设完毕，并获得初始数据。

2.4围岩松弛范围量测：可采用弹性波法或位移法。

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2.5当围岩条件差、变形过大或初期支护破损变形较大时，应进行支护结构内的应力及接触应力量测。

2.6各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1～3周，停止量测作业须经监理工程师批准。

3．数据处理和应用
3.1及时将各项量测情况填入记录中，根据量测结果绘制各种相关曲线或图表，按规定适时施作二次衬砌。

3.2当量测结果出现异常时，及时分析原因，提出处理意见，采取任何措施都应获得批准。

3.3埋设量测元件情况和量测资料，均整理清楚报监理工程师核查，并作为竣工交验资料的一部分。

3.4隧道周壁任意点的实测相对位移值小于下表所列。

当位移速率无明显下降，而此时实测位移值已接近表列数值，或者喷层表面出现明显裂缝时，立即采取补强措施，并调整原支护设计参数或开挖方法。

3.5根据量测结果进行综合判断，确定变形管理等级，据以指导施工。

变形管理等级见下表：
注：U
0：实测变形值 U
n
：允许变形值
四、小结
总体来说，洞身开挖首件工程施工过程中，人员机械组织合理得当，开挖断面符合要求，各项检测数据满足设计与规范要求。