隧道大变形段专项施工方案

隧道大变形段

专

项

施

工

方

案

目录

一、编制依据 (1)

二、适用范围 (1)

三、工程概况 (1)

四、隧道变形段总体施工方案 (2)

五、施工方法 (5)

六、监控量测、超前地质预报实施方案 (11)

七、资源配置 (14)

八、质量保证措施 (15)

九、安全保证措施 (16)

十、应急预案 (17)

一、编制依据

1.编制依据

1.1、合同段两阶段施工图设计文件。

1.2、施工总承包合同文件。

1.3、《公路隧道施工技术规范》

1.4、《公路工程施工安全技术规程》

1.5、《公路隧道工程施工技术指南》

1.6、《公路工程施工安全技术规程》

二、适用范围

根据构造断裂带位置，现场围岩地质条件和隧道埋深情况对大变形段落进行预测，右线K74+930～K75+600段、左线ZK74+980～ZK75+660段可能出现大变形。

三、工程概况

隧道端左线5.935km，隧道端右线5.976km，隧道端斜井2.272km，隧道端横洞0.475km，改扩建斜井施工便道1.524km，新建斜井施工便道2.043km。主要工程内容为隧道工程，隧址区呈北东向展布，南东坡向沟谷发育大体多呈V型，沟壁陡直，谷底狭窄，谷坡陡峻，一般坡度为35°，洞身地形中部高，地形起伏大，进、出口地段地形较低，海拔高程657.6～3000m，相对高差约2500m，为构造剥蚀高中山地貌。Ⅲ级围岩以流云岩、白云岩为主，以块状整体结构为主，地下水较发育～发育局部可能出现大股状，岩质硬，埋深400～1900m，可能存在岩爆；Ⅳ级围岩以板岩、变

质砂岩、流云岩、白云岩主为主，岩体呈楔形破碎镶嵌结构，受构造作用强烈，裂隙较发育，岩体较破碎～较完整，隧道开挖易发生掉块或小至中塌方现象，深埋段可能发生强岩爆，地下水不发育以潮湿～滴水状为主；Ⅴ级围岩覆盖层、强风化基岩、断裂破碎带等，岩体以破碎结构为主，洞口风化及构造裂隙发育，岩质软～硬，岩体破碎～较破碎，断裂带，岩体极破碎，呈碎裂结构或碎粒状。受构造作用强烈，褶曲及次级断层发育，围岩可发生岩体大变形，拱部易产生大的坍塌现象，地下水不发育，呈潮湿～滴水状。断裂带可能有股状水流，雨季有产生突泥、涌水的可能。根据构造断裂带位置，现场围岩地质条件和隧道埋深情况对大变形段落进行预测，右线K74+930～K75+600段、左线ZK74+980～ZK75+660段可能出现大变形。

四、隧道大变形段总体施工方案

加强超前地质预报，施工过程中，按三台阶七步法施工，加强监控量测。严格控制开挖进尺，严禁冒进，仰拱及时封闭成环，二衬及时跟进。支护参数及注意事项如下：

①、Da段分外层和内层共双层初期支护，在开挖完成后及时施做外层支护即采用I20b工字钢50cm/榀，辅以φ8钢筋网20×20cm、φ32自进式锚杆长800cm、φ42注浆小导管长400cm环向间距120cm、纵向间距50cm，锚杆与小导管按梅花型相间布设，喷射C25砼26cm，加强监控量测，如围岩变形达到设计预留变形量20cm,且变形没有收敛趋势，立即施做内层支护，否则不施做内层支护，内层支护采用I18工字钢50cm/榀，喷射C25砼20cm。Db段采用I20b工字钢50cm/榀，辅以φ8钢筋网20×

20cm、φ32自进式锚杆长600cm、φ42注浆小导管长350cm环向间距120cm、纵向间距50cm，锚杆与小导管按梅花型相间布设，喷射C25砼26cm。Dc段采用I20b工字钢60cm/榀，辅以φ8钢筋网20×20cm、φ22药卷锚杆长350cm、φ22药卷锚杆长350cm环向间距120cm、纵向间距120cm，，喷射C25砼26cm。外层初期支护宜短进尺，逐次开挖断面各分部。分部开挖不得超前独进。隧道周壁开挖应圆顺，宜采用人工或机械开挖。开挖后及时封闭暴露的岩体。中间部分可采用钻爆法开挖，应紧跟开挖作业并尽快对围岩施加约束。

②、提高喷射混凝土的抗拉和抗剪强度。

③、钢拱架支撑采用可缩性结构，即在边墙拐角处采用较大半径圆弧过度。

④、衬砌的拱部和侧墙宜同时施工，仰拱应尽早完成。

⑤、加强监控量测，对监控数据进行分析，为后期施工提供依据，同时在初支完成后，加强后注浆力度；使围岩固结成整体，阻止围岩变形。具体衬砌结构见下图：

五、施工方法

采用三台阶施工方法，台阶高度确定为上台阶高度 2.5m，中台阶高度4m，下台阶带仰拱高度4.02m。上台阶长度3～5m，中台阶长度5m。开挖方法选择挖掘机带破碎头开挖，在确需爆破段采用弱爆破的方式。开挖进尺控制在1榀拱架间距之内（即50cm）。

1、施工顺序

第一步：开挖上台阶后，用挖机将上台阶渣扒到中台阶，扒渣后立即初喷4cm厚C25砼封闭开挖面。(已

施工钢架等初支未示）第二步：上台阶立拱架、打锚杆、超前支护等；同时进

行中台阶出渣、开挖。

中台阶喷射混凝土；喷射混凝土完成后进行下台阶带仰拱开挖、出渣。第四步：下台阶、仰拱立拱、喷混凝土，仰拱钢架滞后下台阶钢架4榀。

图5-1 三台阶法施工示意图

2、施工工艺流程图

测量放样

上台阶开挖

上台阶扒渣

中台阶开挖、出渣上台阶立拱架等支护

中台阶立拱、锚杆

上、中台阶喷射砼

下台阶带仰拱开挖

下台阶带仰拱初支

下一循环

图5-2 三台阶法施工工艺流程图

3、施工方法

（1）超前小导管支护施工

采用风钻钻孔，用锤击或钻机将小导管顶入，注浆泵注浆。

图5-3 超前小导管施工工艺图

小导管的纵向搭接长度不小于设计，外插角满足规范要求（10°～14°），与线路中线方向大致平行。孔位钻设偏差不超过5cm，孔眼长大于小导管长，钢管顶入长度不小于管长设计长度，用高压风将管内砂石吹出。

（2）I20b钢架施工

①制作：钢架按设计尺寸在钢构件加工厂下料分节焊接制作，制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端