双连拱隧道工程新奥法施工工法
一、前言
公路是国民经济的重要命脉，由于其特有的灵活性和优越性，发挥着其他运输方式不可替代的作用。我国地域辽阔，多山岭重丘，特别是当前面临西部大开发，山区公路建设任务十分繁重。在山岭重丘区修建高等级公路，为缩短公路里程，改善线形及环境保护，昔日那种“逢山尽量绕着走”的做法，将被公路隧道代替。隧道即能保证最佳道路线形便利行车，又可有效防止山地陡坡的滚石、泥石流等自然灾害，提高了行车的安全性和可靠性，同时又能和当地环境相协调及保全自然景观。山岭公路隧道施工方法，一般有矿山法（又称钻爆法）和掘进法；矿山法又分为传统矿山法和新奥法。新奥法即新奥地利施工方法的简称，原文是New Austrian Tunnelling Method，简写NATM。于20世纪60年代取得专利权，之后新奥法在许多隧道于地下工程中获得极为迅速的发展，已成为现代隧道工程新技术的标志之一。
二、工法特点
新奥法与有些国家所称动态观测设计施工法和我国铁道部门的“喷锚构筑法”的基本原则一致。新奥法与过去的隧道修建方法相比，其基本要点可归纳如下：
（一）开挖作业多采用光面爆破和预裂爆破，并尽量采用大断面
第 1 页 共 47 页
或者较大断面开挖，以减少对围岩的扰动。
（二）隧道开挖后，尽量利用围岩的自承能力，充分发挥围岩自身的支撑作用。
（三）根据围岩特征采用不同的支护类型和参数，及时施作密贴于围岩的柔性喷射混凝土和锚杆初期支护，以控制围岩的变形和松弛。
（四）在软弱破碎围岩地段，使断面及早闭合，以有效地发挥支护体系的作用，保证隧道的稳定。
（五）二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑的，围岩和支护结构形成一个整体，因而提高了支护体系的安全度并不增加衬砌厚度。
（六）尽量使隧道断面周边轮廓圆顺，避免棱角突变处应力集中。 （七）通过施工中对围岩和支护的动态观察、测量，合理安排施工程序、进行设计变更及日常的施工管理。
三、适用范围
新奥法在我国通过科研、设计、施工相结合，在大量公（铁）路隧道工程修建中，根据中国的特点成功的应用了新奥法，取得了较多的经验，积累了大量的数据，现已进入普遍推广使用阶段。目前，新奥法几乎成为在软弱的破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法，技术经济效益显著。
第 2 页 共 47 页
四、工艺原理
新奥法是以既有隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将喷射混凝土和锚杆组合在一起作为主要支护手段，通过监控量测控制围岩的变形，便于充分发挥围岩的自承能力的施工方法。喷射混凝土、锚杆和监控量测是新奥法的三大支柱，而核心是现场围岩变形监控量测。同时新奥法是一个具体应用岩体动态性质的完整的力学概念，科学性较过去的隧道修建方法高，因而不能单纯地将它看成一个施工方法和支护方法，也不应该片面理解锚喷支护就是新奥法。事实上锚喷支护并不能完全表达新奥法的含义，新奥法的内容及范围是相当广泛、深入的。
采用新奥法施工的隧道，应充分利用现场监控量测信息指导施工，施工应少扰动围岩，尽快施作初期支护，及时量测和反馈，并使断面及早封闭。根据我国的经验，可扼要的概括为：“短进尺、弱爆破、及时支护、早封闭、勤量测”。具体的说无论用钻爆还是单臂掘进机开挖，必须严格控制，达到成型好、对地层扰动最小的要求，对开挖暴露面及时进行地质描述和喷锚加固，施工全过程应在对周边位移的监控下进行，并及时反馈、修正设计和施工方法。在软弱围岩地段应使断面及时闭合。其主要施工程序见附图1。
第 3 页 共 47 页
施工准备
确定施工方法 （修改施工方案） 开挖
现场监理量测 初期支护
（改变开挖步骤、顺序） （修正支护类型、参数支护时机）
是否符合 管理基准 （否） 防水隔离层 防水设施 二次衬砌 锚喷衬砌 是
结束
附图1 新奥法施工工序
五、施工工艺
隧道施工顺序（参见施工工艺流程图）：
明洞开挖、仰坡支护 洞口加固 中导洞开挖与支护开展监控量测 中隔墙浇筑 主洞开挖与支护 仰拱开挖支护与回填 防水层施工 二衬砼施工 洞内路面及排水沟 洞门及机电设施
第 4 页 共 47 页
双连拱隧道施工流程图隧道施工进口端加工钢筋加工注浆管刷临时仰坡并注浆喷砼加固准备出口端绑扎钢筋安装排水管中隔墙砼浇筑（含支顶）左、右洞，明洞套拱钢架加工安装钢架挂网、钢筋加工钢筋加工钢筋绑扎钢筋安装排水管初喷砼系统锚杆安装钢架喷砼加工钢筋绑扎钢筋模板台车就位加工注浆管及管棚钢管加工钢筋锚杆初喷砼系统锚杆安装钢架喷砼中导洞开挖支护（含洞口套拱）中导洞中隔墙小导管注浆喷砼加工小导管（同进洞口）浇筑砼基础浇筑中隔墙砼（含支顶）左洞小导管注浆，右洞长管棚侧洞、主洞开挖初期支护明洞套拱开挖仰拱铺设防水板土工布二次衬砌台车就位安装排水管绑扎钢筋铺底（同进洞口）安装钢架砼浇筑（同进洞口）（同进洞口）侧导洞主洞开挖开挖仰坡铺设防水布、土工布二次衬砌洞门、电缆槽防火喷涂
（一）水、电、风和材料供应
一般隧道地处偏远，水、电供应困难，有条件的地点可就近打深 井供水，每日供水量150吨左右（包括生活用水）。电力依靠当地电网，将380V电力引到隧道所在地，设置500KW.A变压器一台。风采用高压供风。准备一个中形料场堆放砂、碎石，一般需要3000m2；水泥库一至两个，起码保证能存放500吨水泥；钢筋加工场地1~2个，面积在4000 m2左右（包括型钢加工场地）。
第 5 页 共 47 页
（二）开挖方法
按新奥法组织施工，隧道工程施工开挖的出渣、进料采用无轨运输方式，实施掘进（钻、爆、装、运）、喷锚砼（拌、运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等三条机械化作业线。隧道洞身开挖施工中遵循先护后挖的原则，坚持“短进尺、弱爆破、少扰动、及时支护、早封闭、勤测量”。
隧道开挖是确保工期的最主要关键工序，也是带动后序各工序向前赶的一个重要步骤。隧道工程采用新奥法施工常用的开挖施工方法，大致分为全断面开挖法、台阶开挖法和分部开挖法三大类（如下图所示）。
第 6 页 共 47 页
全断面法11长台阶法12L125L12(1~1.5)L施工方法台阶法短台阶法12 超短 台阶法12112 第 7 页 共 47 页 全断面开挖施工顺序是： （1） 测量放线，用红漆在掌子面上标出隧道设计轮廓线； （2） 按照爆破设计钻眼，装药连线； （3） 引爆炸药，开挖出整个隧道的断面轮廓； （4） 排除危石，安装锚杆和喷射混凝土； （5） 用装渣机械将石渣装入出渣车运出洞外； （6） 在围岩和初期支护基本稳定后，灌注混凝土衬砌。 2．台阶开挖法 台阶法一般是将设计断面分成上半断面和下半断面两次开挖成型。也有采用台阶式上部弧形导坑超前开挖的。 台阶法根据台阶长度的不同，可划分为长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种。 长台阶法上下台阶之间的距离较远，一般上台阶超前50m以上，或大于5倍洞跨。施工中上下部可配属同类机械进行平行作业，当机械不足时也可用同一套机械设备进行交替作业。当遇短隧道时，可将上部断面全部挖通后，在开挖下半断面，此时称为半断面法。相对于全断面法来说，长台阶法有利于维持开挖面的稳定，施工干扰少，可进行单工序作业。 短台阶法上台阶长度5~50m，适用于II、III类围岩，可缩短仰拱封闭时间，改善初期支护受力条件，但施工干扰大，不能全部平行作业。另外，在施工中应注意：若量测结果表明初期支护变形显著时，应缩短台阶长度，提前闭合全断面初期支护。 第 8 页 共 47 页 超短台阶法也称微台阶法，上台阶仅超前3~5m，只能用交替作业施工，适用于II类以下的软弱围岩。断面闭合较快，但上下断面相距较近，机械设备集中，作业时间相互干扰大，生产效率低，施工速度慢。 台阶法开挖顺序是： （1） 上半部开挖； （2） 拱部锚喷支护； （3） 下半部中央部分开挖； （4） 边墙部分开挖； （5） 边墙锚喷支护及施作衬砌。 3．分部开挖法 分部开挖法适用于围岩稳定性差，跨度较大的隧道施工。因多次 开挖对围岩的扰动较大，不利于围岩的稳定，应特别注意加强对爆破开挖的设计与控制；应尽量创造条件，减少分部次数，尽可能争取用大断面开挖；因其工作面多，但作业面较小，相互干扰较大，应统一指挥，注意组织协调。 [工程实例] 杭徽高速公路昱岭关隧道总长170米，其中暗洞158米，明洞12米，整个隧道位于曲线上，洞内人字坡、纵坡为3%，最大的埋深14.5米，最小埋深3米，围岩为I、II类，设计为双连拱，内轮廓单心圆方案，净宽为9.75米，建筑界限高度为5米，时速80km/h。原设计主洞开挖方案（参见方案1示意图，图中数字示意为开挖顺序） 第 9 页 共 47 页 为：先墙后拱法，侧导洞先行，相距15~20m开挖主洞弧形部分，保留核心土，支护弧形部分再分台阶开挖剩余部分。此方案适用于I~III类围岩一般状况。根据施工实际、结合地质情况，将方案进行调整，调整方案（参见方案2示意图，图中数字示意为开挖顺序）为：先拱后墙法，先开挖支护弧形部分，再开挖核心土，然后开挖支护侧墙，最后施作仰拱。此方案适用于III类以上围岩，若I~III类围岩主洞地质上断面为土质，下断面为石质，在侧导洞开挖爆破时极易导致上断面塌方的情况时，也宜采用此方案进行主洞开挖施工。 3a3b路线中心线2a2b14隧道中心线2路线中心线13隧道中心线5主洞开挖方案1示意图主洞开挖方案2示意图1:0.546 1．方案2开挖步骤如下： （1）各台阶顺推，每次进尺0.6m（I）~0.8m（II），台阶长度3~5m。若围岩为III类进尺可达1.0m~1.2m， （2）台阶顶部预留光爆破层宽度1.0m，特殊情况由现场监理确定。拉槽边坡为1：0.5。 （3）所有开挖面均喷5㎝厚砼进行封闭。 第 10 页 共 47 页 （4）开挖方法：土质地段采用风镐，石质地段采用弱爆破。 （5）局部欠挖只能用风镐处理，严禁放炮。 方案1的步骤与方案2只多了侧导洞的开挖与支护，其它步骤基本相同。 2．主洞开挖具体工艺 （1）上半部（弧形）开挖留核心土，核心土的断面应大于开挖面的50%； （2）下半部分两个台阶开挖，先挖靠中导洞侧，后挖对应一侧，要形成明显的台阶。仰拱可采取整幅或半幅开挖，并应符合下列要求： a、挖至设计要求深度底面圆顺，清除松渣及杂物； b、排净积水，做好排水设施； （3）严格控制进尺，各台阶的分步同时平推向前不挖条槽马口，I类围岩每次进尺0.6米，II类围岩每次进尺0.8米； （4）左洞开挖滞后右洞的距离不少于15米； （5）施工中应遵循先护后挖的原则，坚持“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测，” （6）复合式衬砌开挖轮廓线要预留变形量，I类围岩15cm,II类围岩10 cm； （7）根据围岩情况：土质及松散岩体采用人力风镐开挖，坚硬岩石采用弱爆破，按设计布孔、打眼、装药，分段非电导爆管爆破，不得随意增加药量和减少炮眼个数。双向开挖接近贯通时，两端应加强联系，统一指挥，当距离剩下15米时，应改为单向开挖，直到贯 第 11 页 共 47 页 通为止； （8）严格控制超欠挖 a、严格控制欠挖。当岩层完整，岩石抗压强度大于30Mpa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出部分（每1㎡内不大于0.1㎡）欠挖，但其隆起量不得大于5㎝，墙脚以上1.0米内断面严禁欠挖，欠挖处理只能用风镐或凿除，不得放炮； b、应尽量减少超挖。其允许超挖值规定为：I类围岩拱部平均10㎝最大15㎝，边墙、仰拱、隧底平均10㎝；宽度每侧+10㎝、0，全宽+20㎝。 （三）隧道浅埋段和洞口施工方法 隧道浅埋段和洞口加强段，通常位于软弱、破碎、自稳时间极短的围岩中，若施工方法和支护方式不妥当，则极易发生冒顶塌方或地表有害下沉，当地表有建筑物时会危及其安全。所以，应采用先支护后开挖或分部开挖等措施，以防止开挖工作面失稳或地表有害下沉等。 1．明洞开挖、仰坡支护 根据设计图纸测放明洞开挖线，采用挖掘机开挖，必要时采用松动爆破，开挖时应同时施工仰坡截水沟。 开挖完成后，仰坡根据地质情况进行加固，若仰坡不稳定，进洞是不可能的。由于明洞开挖后，原坡体自身稳定性被破坏，加之暗洞开挖时爆破震动，雨水或裂隙水入侵，仰坡若加固不当塌方的可能性 第 12 页 共 47 页 很大。一般采用锚杆注浆，挂钢筋网，喷射C20砼加固。 [工程实例] 2003年4月7日，由于施工时正值雨季，杭徽高速昱岭关隧道 出洞口仰坡开挖完成后，发现仰坡顶部出现裂缝，作了简单处理。当晚仰坡发生坍塌，项目公司立即召开专家会，研究处理措施。 通过现场察看和专家分析认为：出洞口仰坡开挖切割了原山体坡脚，再加上雨水渗入，是坡体松弛、软化，引起山体失稳滑动。根据滑体状况，认为属层面浅层滑坡，确定采取下述治理措施： （1）由于昱岭关隧道表面层为碎石亚粘土，以下为强风化炭质灰岩，左侧为古滑坡体，为防止地表水入侵围岩造成坍塌，应沿古滑坡体形成的自然水沟设置成洞顶截水沟，人工修成沟底宽80cm，沟深为70cm的梯形水沟（边坡1：1），加Φ6钢筋网片，间距15×15cm，再喷射10cm厚c20混凝土，按每10cm设置一道伸缩缝，用改性沥青与麻筋填塞申缩缝。然后对古滑坡体表面进行封闭，封闭范围为止浆盘至截水沟之间，表面喷10cm厚混凝土。 （2）隧道出洞口仰坡，按1：1（原设计为1：0.3）坡率放缓，临时支护：二级钢筋25中空注浆锚杆，L-4m，间距1.5×1.5m，梅花形布置，挂一级钢筋6单层钢筋网，间距20×20cm，喷砼10cm。（隧道仰坡应及时防护，避免长期暴露，造成表面松动后坍塌）。 （3）由于梅雨季节到来，要求加快隧道的施工进度。本隧 第 13 页 共 47 页 道地表为碎石亚粘土等，因此在施工当中要求切实做好隧道的防排水工作（如可在隧道上覆盖塑料布等），以利雨水快速排出隧道，减少由于渗水对隧道的影响。 仰坡加固施工拟按下述工序进行： 刷坡 清理作业面 钻锚杆孔 安装锚杆并注浆 在坡面上挂钢筋网 喷面层混凝土 2．洞口施工 隧道洞口施工是隧道工程的一个难点，常有“进洞难”之说，这主要是因为： 1．隧道口部一般要穿过山体表层，而山体表层岩石一般风化较重，稳定性差，如洞口开挖，破坏了原山体坡面的平衡状态，易导致滑坡。如洞口在山体坡陡悬崖处，即使围岩条件较好，也极可能出现崩塌，所以遇此情况，要进洞，必须先加固治理仰坡山体。 2．洞口处于浅埋地段，并且围岩破碎软弱，隧道口部成洞也较困难。 3．隧道轴线与山体或岩层走向斜交，山体对洞口形成偏压，如不采取特殊措施，也是很难进洞的。 [工程实例] 昱岭关隧道进出口洞口就集中了以上情况，洞口由于仰坡地质情况较差，再加上逢雨季施工，在洞口施工过程中，均出现过塌方，不得不改变设计和施工方案，在一定程度上影响工程进度。 为了安全进洞，在暗洞口打两排φ50超前注浆小导管，间距 第 14 页 共 47 页 15×15cm，排间距30cm；设置I20b钢拱架，间距60cm，然后喷射60cm厚，4m长C20混凝土套拱，套拱内轮廓为明洞衬砌的外轮廓线，达到先支护后开挖的超前支护目的。 （四）隧道爆破施工 [工程实例] 下面就Ⅱ类围岩采用光面爆破技术作如下介绍。 昱岭关隧道中导洞实际开挖尺寸为6.3×7.4m全断面积为39㎡，其中上导坑开挖面积为20.3㎡（见附中导洞开挖示意图）K36+195~K36+255中导洞按Ⅱ类围岩光面爆破设计，使用Y28型风动气腿式凿岩机，钻孔深度为1.7m，使用二号硝铵炸药，钻孔直径40㎜，其爆破设计如下： 1、爆破参数的选定 炮孔数量及装药量的选定：在药量一定的条件下，炮孔数过少会影响爆破效果，过多会增加钻孔工作量，正确确定爆破炮孔数是取得良好爆破效果和提高开挖速度的条件之一，炮孔数按总装药量与单个炮孔装药量之比来计算： N=KSL／Lnr 式中：N—炮孔数量（个），对于小直径（35~42㎜）的炮孔，开挖断面30㎡以下时单位面积的钻孔数一般为1.6~4.5个／㎡岩体完整、坚硬、断面较小时孔可布多一些反之少一些； K—单位炸药消耗量（kg／m3），与岩体的软硬和炸药种类 有关，Ⅱ类围岩、灰质炭岩、2号硝铵炸药，取K值为1.8 第 15 页 共 47 页 L—炮孔深度，根据使用钻岩机性能、计划循环进尺有关， 取1.5m，掏眼孔取1.7m； r—装药的线装密度（kg／m）、2好硝铵炸药取0.9； n—炮孔装约系数，此系数与围岩类别、炮孔位置有关， Ⅱ类围岩掏槽孔取0.55，辅助孔、周边孔取0.45； S—开挖面积取20.3㎡ 将数量代入公式计算得N=(1.8×1.5×20.3)／(1.7×0.45×0.9)=79个（参考数），因为影响炮孔数量的因素较多，在计算时，见施工的数据给以类比，然后在爆破设计图上进行排列，再到现场实验，2~3次试验后，确定合理炮孔数。最终中导洞炮孔数定为85个。 2、光面爆破参数 周边孔间距ECcm 周边孔密度系数m 装药集中密度（kg/m） 炮孔堵塞长度cm 30 周边孔装药结构 间隔装药45~50cm 0.67~0.75 0.225~0.250 与不偶合装药 起爆方法 非电毫秒雷管1~13段 3、总装药量及单孔装药量分配 （1）总装药量 总装药量Q=KLS（kg） 式中：Q—一次（一个循环）爆破总装药梁（kg） K — 单位岩石爆破炸药消耗量1.8（kg／m3） L — 炮孔深度（m）取1.5m 第 16 页 共 47 页 S — 开挖面积（㎡）为20.3㎡ 将各系数代入Q=1.8×1.5×20.3=54.8kg （2）单孔装药量 单孔装药量的分配 基本原则为：掏槽孔的装药梁比扩槽孔的药量大20%~30%，底板孔比扩大孔增加20%~30%，各孔装药量见下表，经调整总药量确定为58.2kg 炮 孔 名 称掏 槽 孔掏 槽 孔掏 槽 孔掏 槽 孔掏 槽 孔掘 进 孔掘 进 孔内 环 孔底 板 孔周 边 孔合 计空数 （个）孔深（m)非电雷段别单孔装药量（kg)每段装药量（kg）1122491318926831.71.71.71.71.71.51.51.51.51.51345678911131.41.21.21.21.20.80.60.60.80.51.41.22.42.44.287.27.810.87.21358.2 4、炮孔布置 一般是先布掏槽孔，然后布掘进孔和周边孔。布孔时按上稀下密，周边适当加密，断面的中部均匀布置。中导洞光面爆破孔布置如附图。 第 17 页 共 47 页 设计标高PH11A613987昱岭关隧道中导洞开挖横断面图 设计标高PH单位：m 5、起爆顺序安排 为了达到先爆破的炮孔为续爆破的眼孔减小岩的夹制作用，增加临空面，创造更好的爆破条件，保证爆破效果，必须正确安排各 第 18 页 共 47 页 A掏槽孔布置图56434注：1、尺寸单位cm； 2、1~13雷管段数； 3、中空直径D=40mm，其他为D=35mm; 4、上导坑开挖（阴影部分所示）面积：20.3平方米5隧道底线 炮孔的起爆顺序。昱岭关隧道选用了非电毫秒雷管起爆，具体安排是先掏槽孔，为整个开挖面创造临空面，继而扩挖孔掘进孔，自里向外层扩大爆破，直至上导坑断面爆破完成。 在施工组织上，必须是经过严格培训的爆破工（2名）、监炮工（1名）、安全员（1名）、风枪工（4名），严格按技术人员提供的布孔图打孔，在监炮员，安全员的监督下装炸药，雷管。严禁违章作业。在上导坑K36+285处，由于周边孔药量过大，造成超挖18㎝，周边孔的半边孔（孔壁）基本找不到，且造成拱顶6m3的塌方，处理比较困难。 在运用过程中，光面爆破的优越得到充分体现；首先，光面爆破对围岩影响小，破坏少，能实现围岩与喷锚与护形成共同的整体承载体系，有利了初期支护尽早收敛稳定；其次，只要部孔时放样准确，周边孔药量适量，能很好的保证超挖平均值在15㎝以内。节约了回填砼的数量。还有，光面爆破施工较安全、孔多、药少对已完成的初期支护不会损害，利于工作人员安全操作。 6、爆破施工 （1）准备阶段：布置临时设施，进行爆破设计和方案审批，施工便道修筑、测量、布孔等准备工作。 （2）爆破施工工序： 测量→布孔→钻孔→检孔→验孔→装药→爆破→检查→清理工作面 （3）钻孔施工： 布孔：先由测量人员测放开挖断面，再由爆破员按设计的孔网参 第 19 页 共 47 页 数进行布孔，做好各种炮眼的明显标志。 钻孔：采用风动凿岩机严格按照已布眼位进行钻孔，底排孔眼检查合格后，用废旧编织袋、稻草等将孔口堵塞，防止杂物入内。 7、安全警戒方案 （1）警戒范围 爆破警戒线范围因爆破方法不同而有所区别。本隧道主要是进出口明洞施工爆破，具体警戒范围根据国家规范和爆破设计确定，按批准的警戒范围实施。 （2）起爆信号 爆破的警戒信号分四次发出： 第一次为预告信号：在起爆前发出，要求无关人员和危险区居民撤到安全区，警戒人员提前到达各警戒点。 第二次为准备信号：确定危险区内无人员家禽，各警戒点报告无误后发出。 第三次爆破信号：点火起爆。 第四次为解除信号：经检查爆后现场确定安全无误后发出，恢复交通与正常生活次序。 （五）锚杆施工 隧道锚喷的锚杆有膨胀型、胶结型及楔缝型。用锚杆将隧道周围有节理、裂隙的岩体或软弱岩体紧压在一起以增加岩体的强度，各锚杆所形成的压缩区彼此连接，形成一个坚固的岩石承载环起加固作 第 20 页 共 47 页 用。锚杆按设计作业应在初喷砼后及时进行，拱部锚杆由于施工方法和施工工艺有抵触不能施作外，可在下部开挖时补齐；锚杆安设前应检查，锚杆材料、类型、规格、质量以及性能是否与设计相符。 锚杆施工工艺流程如下： 地质调查 浆液选样 注浆设计 配比试验 现场试验 注浆参数 效果检查 设备准备 制定施工方案进入施工 施工准备 锚杆加工 喷砼封闭掌子面 材料准备 钻孔 机具准备 注 浆 开 挖 锚杆质量检查与控制： 1．孔前应根据设计要求定出孔位，作出标记，孔位允许偏差为±15mm~50mm，重点要对锚杆之间排距进行控制，施工时要派专人进行检查； 2．钻眼时要查清围岩壁面和岩层结构面，应尽量使钻孔与围岩壁面和岩层主要结构面垂直，锚杆孔径大于杆体直径1.5㎝，因钻孔施工在拱顶部位不易控制，所以在检查锚杆的钻孔方向时，应特别注意对拱顶部位的检查； 3.砂浆锚杆孔深允许偏差为±5㎝； 第 21 页 共 47 页 4.砂浆配合比（质量比）：水泥∶砂∶水宜为1∶1~1.5∶0.45或按试验室给定的比例配制。砂的粒径不宜大于3㎜； 5.砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的砂浆应在初凝前用完。注浆时可采用风动牛角泵或挤压式注浆泵。 6.注浆开始或中途暂停超过30㎜时，应用水润滑注浆罐及其管道；注浆孔口压力不得大于0.4Mpa；注浆管应插至距孔底5~10㎝处，随水泥浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，若孔口无砂浆流出，应将杆体拔出重新注浆。 7.锚杆安设后不得随意敲出，其端部3天内不得悬挂重物。 若采用早强药包锚杆时，除遵守砂浆锚杆的要求外，还应有将药包推入孔内的专业工具，中途药包不得破裂，锚杆杆体插入时应注意旋转，使药包充分搅拌。 有水地段，采用普通水泥砂浆锚杆时，如遇孔内流水，应在附近另行钻孔后在安设锚杆，亦采用速凝早强药包锚杆或采用锚杆向围岩压浆止水。 （六）喷射混凝土施工 1．喷射混凝土种类 喷射混凝土的工艺流程有：干喷、潮喷、湿喷和混合喷四种。 （1）干喷 用搅拌机将骨料和水泥拌合好，投入干式喷射机，同时加入速凝 第 22 页 共 47 页 剂，用压缩空气将干混合料压送到喷枪，在喷头处加入高压水混合，以较高速度喷射到岩面上。 干喷工艺使用的机械较简单，机械清洗和故障处理较容易。但是，产生粉尘量较大，回弹量宜较大，加水是由喷嘴处的阀门控制的，水灰比的控制程度与喷射手操作的熟练程度有直接关系。 （2）潮喷 将骨料预加少量水，使之呈潮湿状，再加水泥拌合，从而降低上料、拌合和喷射的粉尘，但大量的水仍是在喷头处加入的。 （3）湿喷 将骨料、水泥和水按设计比例拌合均匀，用湿式喷射机压送拌合好的混凝土混合料到喷头处，再在喷头上添加速凝剂后喷出。湿喷混凝土的质量较容易控制，湿喷过程中的粉尘和回弹量较少。但对湿喷机械要求较高，机械清理和故障处理较复杂。对于喷层较厚的软岩和渗水隧道，不宜采用湿喷混凝土工艺施工。 （4）混合喷射 分别由泵送砂浆系统和风送混合料系统两套机具组成。先是将一部分砂加第一次水拌湿，再投入全部用量水泥，强制拌合成以砂为核心外裹水泥的球体；然后加第二次水和减水剂拌合成SEC砂浆；再将另一部分砂与石、速凝剂按配合比配料，用搅拌机搅拌成均匀的干混合料。然后再分别通过砂浆泵和干式喷射机，将拌合成的砂浆及干混合料送到混合管混合，最后由喷头喷出。混合式喷射工艺混凝土的质量较好，且粉尘和回弹量较小，能满足较高的强度要求。但使用机械 第 23 页 共 47 页 数量较多，工艺技术较复杂，机械清理和故障处理较麻烦。一般只在喷射混凝土量大和大断面隧道工程中使用。 2．喷射混凝土材料及配合比 （1）水泥：普通硅酸盐水泥具有掺入速凝剂后凝结快、保水性好、早期强度增长快、收缩变形小、后期强度能达到设计要求等特点，故喷射一般均采用普通硅酸盐水泥。在软弱围岩中可使用早强水泥，水泥标号不低于42.5R，使用前做强度复查试验； （2）速凝剂：采用质量合格的产品，应注意保管，不使其变质，使用前应做好速凝剂的最佳掺量，并在使用时准确计量； （3）砂：喷射砼应用硬质洁净的中型砂或粗砂，细度模数大于2.5，含水率一般为5~7%，使用前一律过筛； （4）石料：采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15㎜，且级配良好。 （5）水：水质符合工程用水的有关标准，水中不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。 （6）喷射砼应按试验室给定的配合比计量施工，其允许误差：水泥速凝剂2%；砂石料5%； 3．机械设备 喷射混凝土应配备：喷射机、强制式搅拌机、空压机、高压水泵、装载机等。 4．喷射混凝土施工要求 （1）喷射机必须具有良好的密封性，输送均匀；检查机具设备 第 24 页 共 47 页 和风、水、电等管线，并试运转，保证作业区内具有良好通风和照明条件。 （2）检查开挖断面尺寸，清除开挖面的松动岩块及拱脚与墙脚处的岩屑等杂物；用高压风、水冲洗受喷面（对于遇水易潮解、泥化的岩层采用高压风吹净岩面）；对于滴水、淋水、集中出水点等处的受喷面采用凿槽、埋管等方法进行引导流干处理。 （3）喷射作业面应分段、分部、分层由下而上，依次进行，喷嘴需对受喷岩面做均匀的顺时针方向的螺旋转动，一圈压半圈的横向移动，螺旋直径约为20cm~30cm，以使混凝土喷射密实。拱部应对称从拱脚向拱顶进行，如有较大凹洼时，应先填平。保证喷头具有良好的工作性能，喷嘴与受喷面宜垂直，并稍微偏向刚喷射的部位,倾斜角不宜大于10º，距离应于工作气压相适应，以0.6~1.2米为宜，有钢筋网时，喷射距离可小于0.6米，喷射角度可稍偏一些。严格控制水灰比，喷到岩面上的砼应湿润光泽，粘塑性好，无干斑或滑移流淌现象。 （4）；喷射砼的厚度应根据实际厚度分层喷射，一般情况下，边墙一次喷射不宜超过8cm，拱部不宜超过6cm。层数应根据现场操作者的水平通过实验确定，一般分2~3层喷射，后一层喷射应在前一层砼终凝后进行。 （5）混合料应随拌随喷，掺有速凝剂时，存放时间不应大于20min；突然断水断料时，喷头应迅速移离喷射面，严禁用高压气体，水冲击尚未终凝的砼；喷射砼必须紧跟开挖面及时喷射，在喷射砼作 第 25 页 共 47 页 业结束后4h内，不得进行下一循环的爆破作业。 （6）喷射砼终凝2h后，应喷射水养护、养护时间一般不少于7天。 5．喷射混凝土质量控制 喷射混凝土的质量检验指标主要有喷射混凝土的强度和厚度两项内容。此外还应采取措施，减少喷射混凝土粉尘和回弹。 （1） 强度检测 喷射混凝土抗压强度试验采用喷大板切割法，在施工时将混凝土喷射在45㎝×35㎝×12㎝（可制成6块）或45㎝×20㎝×12㎝（可制成3块）的模型内，在混凝土达到一定强度后，加工成10㎝×10㎝×10㎝的立方体试块，在标准条件下养护至28d进行试验，试验满足同批试块的抗压强度平均值不低于设计强度，任意一组试块抗压强度平均值不得低于设计强度的80%。对于检验不合格的，查明原因并采取相应措施补救，主要采用加厚喷层或增设锚杆来补强。 （2） 厚度检测 施工过程中一般采用两种方法开控制：一是凿孔，在混凝土喷后 8h以内，用短锤将孔凿出，此时若发现厚度不够时可及时补喷；二是在开挖面上或钢架（格栅）上预留钢筋头，厚度正好为钢筋头的长度，喷射混凝土时以此为标准厚度进行施工。 （七）钢架施工 在围岩软弱破碎较严重、自稳性差的隧道地段，断面开挖后要求 第 26 页 共 47 页 早期支护，必须具有较大的刚度，以阻止围岩过度变形和承受部分松弛荷载。钢架由于其刚度较大，加之可以很好的与锚杆、钢筋网、喷射混凝土结合，提供较大的支护刚度，增强支护功能的有效性。 1．钢架加工制作 隧道用作支护结构的钢架的形式较多，可采用H、V型钢、I字钢或钢轨加工制作的钢架。一般采用钢筋加工的格栅钢拱架较多。 钢拱架一般在现场制作，采用冷弯或热弯加工焊接而制成。首批钢架加工完成后应放在水泥地面上（或钢板）试拼，当各部尺寸符合设计要求时，才可进行批量生产。钢架节数编号，合格出场。周边拼装允许偏差为±3㎝，平面翘曲应小于2㎝，接头连接要求每榀之间可以互换。工字钢接长时，在接茬处应满焊，冷弯后还应在焊接茬处的两侧各加一块不小于工字钢厚度的钢板予以焊接加固。 2．钢架安设施工 钢架应按设计位置安设，尽量靠近围岩，留2㎝~3㎝间隙作为保护层，当钢架与围岩之间的间隙过大时应加设垫块。钢架安装前应清除底脚下的虚渣及其它杂物，钢架底脚必须落在实处，超挖部分或地基软弱松散地段应垫钢板、水泥块方木。钢架之间必须用钢筋纵向连接。在施工过程中，尤其要检查钢架与锚杆的连接，要保证焊接质量，最终使锚杆、钢架、喷射混凝土形成整体承载结构。 钢架应安设在隧道横向竖直平面内，其垂直度允许误差为±2º，上下左右偏差应小于±5㎝。 钢架安设应在初喷混凝土后进行，初喷混凝土厚度约为4㎝。钢 第 27 页 共 47 页 架应尽可能多的与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效果。 临时支护采用锚喷支护，作为永久性支护一部分，支护时间在放炮通风２０分钟之后。具体工艺流程如下： 开挖 初喷 定位锚杆施工 中线标高测量 清除底脚浮渣 拱架加工、质量验收 钢拱架预拼 台架上安装钢拱架 和定位锚杆焊接定位 焊接锁脚锚杆 加设鞍垫块 安装纵向连接 隐蔽工程检查验收 包裹底脚连板 喷混凝土 （八）监控量测 隧道施工将进行如下监测项目：地质和支护状况观察、周边位移量测、拱顶下沉量测、锚杆内力量测、地表下沉量测、钢支撑内力及外力量测以及二次衬砌内应力及表面应力量测。围岩量测设专业组，由1个地质工程师与2个技术员组成。经围岩量测数据收集整理，发 第 28 页 共 47 页 现曲线不回归超过施工规范要求时，洞内拱顶下沉起过预计量突然增大时，围岩类别突然变低岩层、发育突变时（如拱顶出现薄层平板石或断层），地表设置的观察桩下沉量增大，支护面出现裂纹明显加长加宽超出过施工规范要求时。及时通知现场工区负责人与现场监理，必要时尽以语言或书面形势通知监理，业主与设计代表。如出现上迷情况立即通过手面或对讲机通知洞内施工人员撤离到安全区。且在施工现场进行必要的量测次数收集有关工程地质数据。供成洞围岩支护参数或工程抢险依据，确保施工人员安全，洞身安全。 如下： 1．地质和支护情况观察 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。观察后绘制开挖工作面略图（地质素描），填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡。对已施工区段每天至少进行一次观察，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架状况。对洞外进行观察，观察洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水的渗透等。 2．周边位移量测 隧道周边位移量测，包括量测拱顶下沉、净空水平收敛以及底板鼓起（必要时）。 拱顶下沉与净空水平收敛量测断面间距小于20m，在围岩变化处适当加密，在围岩变化处增设拱顶下沉观测点1～2对，水平收敛测线1～2对。当发生较大涌水时，量测断面间距缩小至5～10m。 第 29 页 共 47 页 具体操作 各测点在避免爆破作业破坏测点的前提下尽可能靠近工作面埋设，间距为0.5～2m，并在下一次爆破循环前获得初始读数。初始读数在开挖后12h内读取，最迟不超过24h，而且在下一次循环开挖前完成初期变形值的读数。 净空水平收敛测线的布置根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置以及隧道埋置深度等条件确定。采用台阶开挖时，在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。 拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行，采用水准仪测定下沉量。 拱顶下沉量测与净空水平收敛量测采用相同的量测频率，在下表中根据变形速度和距开挖工作面距离选用一个较高的量测频率。 变形速度（mm/d） >10 １０～５ ５～１ <１ 量测频率 量测断面距开挖面距离 （0～1）B （１～２）Ｂ （２～５）Ｂ >５Ｂ 量测频率 1～２次／ｄ １次／ｄ １次／２ｄ １次／周 注：Ｂ为隧道开挖宽度 3．地表下沉量测 根据图纸要求或监理工程师指示，地表下沉桩的布置宽度根据围岩类别、隧道埋置深度以及隧道开挖宽度而定。 地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛量测频率相同。在开挖工作面前方Ｈ＋ｈ（隧道埋置深度＋隧道高度）处开始，直到衬 第 30 页 共 47 页 砌结构封闭、下沉基本停止时为止。 拱顶下沉量测、锚杆内力量测、钢支撑内力及外力量测以及二次衬砌内应力及表面应力量测则根据下表进行具体操作。 序号 量测项目 方法及工具 布 置 水平仪、水拱顶１ 准尺、钢尺下沉 或测杆 每１０～５０ｍ一个断面 每各类电测锚１０ｍ一锚杆杆、锚杆测个断面，内力 力计及拉拔每个断面器 至少做三根锚杆 钢支每１０榀撑内钢拱支撑支柱压力计 力及一对测力外力 计 二次混凝土应变每代表性衬砌计、应力计、地段一个内应测缝计及表断面，每力及面应力解除断面１１表面法 个测点 应力 量 测 时 间 间 隔 １～ １６ｄ～１～３大于３个１５ｄ １个月 个月 月 １～２ １次／２１～２１～３次次天 次／周 ／月 ／天 － － － － ２ ３ １～２１次／２次／天 天 １～２１～３次次／周 ／月 ４ １～２１次／２次／天 天 １～２１～３次次／周 ／月 4．数据处理和应用 （１）及时对量测数据绘制时态曲线（或散点图）和空间关系曲线。 （２）当位移－时间曲线出现反弯点时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖，进行施工处理。 （３）当隧道周边位移收敛速度无明显下降，而此时相对位移值 第 31 页 共 47 页 已接近“隧施规”中规定的数值，或者支护混凝土表面已出现明显裂缝时，必须立即采取补强措施，并改变施工方法或设计参数。 （４）埋设量测元件情况和量测资料必须上报监理工程师核查。 （５）根据量测结果进行综合判断，确定变形管理等级，指导施工。变形管理等级如下： 管理等级 III II I 管理位移 U0<1/3Un 1/3 Un≤U0≤2/3 Un U0>2/3 Un 施工状态 可正常施工 应加强支护 应采取特殊措施 注：Un为允许变形值U0为实测变形值 （九）防水层及二次衬砌施工 不管隧道在开挖时或在喷射混凝土施工后，有无渗漏水出现，但隧道工程中，地下水的存在是必然的，施工完成一定时期以后根据围岩的状况，有些地段仍有可能出现渗漏水。为保证工程质量以及运营安全，不管有无渗漏水都要进行防水施工，衬砌防水工程可采取浇筑抗渗混凝土与铺设防水层相结合的办法进行施工。在新奥法施工中，对于复合式衬砌，设置夹层防水层，防水材料多采用塑料防水板；抗渗混凝土是混凝土中掺加外加剂，提高防水抗渗效果。 1．防水层铺设 （1）铺设前准备工作 ①完善锚杆系统，完成锚杆应力量测及抗拔力检验； 第 32 页 共 47 页 ②测量隧道断面。对喷射砼表面凹凸显著部位应分层喷射找平，外露的锚杆头及钢筋头应齐根切除，并用水泥砂浆抹平。 ③检查防水板有无断裂、变形、穿孔等缺陷，施工人员、机械设备是否满足施工要求。 （2）铺设应符合下列要求 ①防水层用垫圈和绳扣掉挂在固定点上，固定点间距：拱部0.5~0.7米，边墙1.0~1.2米，在凹凸处适当位置增加固定点，固定点之间防水层不得绷紧，以保证板面与砼能密贴； ②两块塑料板之间的接缝采用热楔法焊接，焊接温度及速度应根据所采用塑料板的材质通过实验确定，接头处应牢固，强度不小于一种材料，采用鱼鳞状搭接； ③采用土工布做滤层时，防水板与土工布应密贴叠合，整体铺挂（土工布靠初喷砼面、防水板靠二衬面），防水层在拱部和边墙按环状铺设。 （3）防水层铺设主要技术要求 ①塑料防水板铺设，应在初期支护变形基本稳定和在二次衬砌浇筑前进行，开挖和衬砌作业面应距防水层施作面保持一定距离，不得损害已铺设的防水层，当发现层面有损害时应及时修补，当喷层表面漏水时应及时引排； ②塑料板用焊接，搭接宽度10㎝，两侧焊缝宽度不小于2.5㎝； ③防水层的接头应擦净，塑料防水板应用与材质相同的焊条焊接，防水层接头处不应有气泡、折皱及空隙； 第 33 页 共 47 页 ④防水层的连接部分，在下一阶段施工前应保护好，不得弄脏和损破。 （4）防水层铺设后的保护措施 ①在二次衬砌前，严禁在铺设地段爆破作业； ②在二次衬砌时，严禁模板、堵头板等损害防水层。 （5）塑料板防水层质量检查方法 塑料板防水层施工，必须建立健全质量检验机制，并认真而负责填写隐蔽工程检查证。 塑料板防水层采用直观检查法，检查内容为： ①用手托起塑料板，看其是否与喷射砼层密帖； ②看塑料板是否被划破、扯破、扎破等破损现象； ③看焊缝宽度是否符合要求，有无漏焊、假焊、烤焦等现象； ④外漏的锚固点（钉子）是否有塑料片覆盖。 2．二次衬砌 二次衬砌是新奥法复合衬砌的一个重要组成部分，除要承受隧道建成后围岩变形等荷载外，还要起保证运营安全、防水、通风和美观的作用，因此除要求隧道二次衬砌内实外光、线形顺畅、美观，而且要保证不出现裂缝和渗漏水现象。 （1）二次衬砌的施作时机及准备工作 ①各监控量测项目的位移速率明显收敛，已达到预计总位移量的80~90%，周边位移速率小于0.1~0.2㎜/d或拱顶下沉速率小于0.07~0.15㎜/d，围岩基本稳定； 第 34 页 共 47 页 ②对于II类以下软弱围岩和浅埋隧道，在初期支护完成后，抓紧进行量测，若围岩变形较大，变形特性明显时，除加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌；对于围岩情况较好一些的隧道，要待围岩变形基本稳定后才能施作，以免承受较大的围岩变形压力，引起衬砌混凝土裂纹； ③衬砌前应检查中线、标高、断面尺寸和净空大小是否满足实际要求； ④仰拱及基础部位的虚渣及积水必须清除干净，修平墙面和顶部，检查防水板安装质量，防水层表面粉尘清除并洒水湿润；检查止水带、止水条及排水管道的埋设位置； ⑤检查和检修衬砌台车质量，台车放样时，允许将设计的衬砌轮廓线括大5㎝，确保衬砌不侵入隧道限界； ⑥检查混凝土原材料数量、质量、配合比设计等，施工用的机具必须经过检查，并进行机械试运转。 （2）浇筑二衬混凝土施工要求 ①先墙后拱由下向上依次分层对称灌注，每层灌注的高度、次序、方向应根据搅拌能力、管道距离、灌注速度、洞内气温和捣固等因素确定。 ②初次支护与二次衬砌间的空隙，必须回填密实，并按下列要求与衬砌同时施工：边墙基底以上1米范围内的超挖，采用与边墙相同标号砼同时浇筑；拱脚以上1米范围内的超挖，采用与拱圈相同标号砼同时浇筑；其余部位（含仰拱），超欠挖在允许范围内可用与初衬 第 35 页 共 47 页 相同标号砼时浇筑，超挖大于规定时，宜用片石砼回填，不得用弃渣随便回填，严禁片石侵入衬砌段面（或仰拱断面）。 ③泵送前应润滑管道，润滑是采用施工配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配制的砼进行，运送管道宜直、转弯宜缓、接头严密不漏气。 ④二次衬砌混凝土应连续灌筑，不得不间歇时，其间歇时间不大于135分钟（灌筑时气温10~20℃）或90分钟（灌筑时气温20~30℃），超过时应将砼面及封顶层面在初凝前形成辐射状，边墙靠模板侧在一条水平线上；若因故中止，间歇时间应尽量缩短，宜在前层砼凝固之前，并尚能将振动器顺利插入前层砼工作，将两层砼捣成一体为准，一般不应超过2小时（温度高至30℃时，宜减为1.5小时，温度低至10℃时可延至2.5小时）。否则等24小时后方可接灌。为加强两层砼的结合，应将其表面的水泥砂浆薄膜，松动石子或松散砼层等清除，以水冲洗干净，再铺一层约1.5㎝的与原砼灰砂比相同的水泥砂浆，在砼的接缝处应特别注意密实。 （3）二衬混凝土养护 ①采用硅酸盐水泥拌制的砼，其养护时间不得少于7天，掺有外加剂或抗渗砼，不得少于14天；二衬砼其强度达到2.5 Mpa时方可拆模。 ②洒水养护，养护用水的温度应与环境温度基本相同。 3、防排水 隧道防排水（特别是暗洞）是对施工安全生产、结构稳定、运营安全的一个重要施工工序。 第 36 页 共 47 页 隧道施工中，地下水的流程一般为：围岩 环向透水软管 纵向透水软管 横向泄水管 隧道边沟 洞外出水口。根据洞室开挖水量的大小，坚持以排水为主、排堵相结合的方式进行。 （1）防排水设置 在喷砼的外侧设置环向排水盲管，对于洞口段及时淋水、淌水段，环向盲管一般采用φ50软式弹簧透水管，纵距10米，对于漏水、突水段、环向盲管纵距5米，对于一段渗水几滴水段，环向盲管纵距15米。施工时，盲管纵距可视洞室开挖后的地下水实际出现的情况作适当调整。在初期支护于二次衬砌之间设置总向透水软管，用PE管将纵向排水软管接通将水引入洞内水沟。透水管安装前要检查是否完好，破损的透水管严禁用在工程上，施工适应确保排水管不被破坏，透水管接头应包好,防止土石及其它杂务掉进管中,透水管接头连接时应严密牢靠确保排水畅通。 新奥法施工双连拱隧道，由于受开挖方案的限制，中隔墙顶与拱部衬砌之间形成两条纵向施工缝，施工时应采取措施进行防排水处理：沿纵向施工缝埋设遇水膨胀止水条，在浇筑中隔墙混凝土时预先在放置止水条的部位用一定规格（以能放置止水条为准）木条压制预留槽，浇筑拱部二衬混凝土时再放置止水条。环向施工缝和沉降缝埋设埋入式橡胶止水带，沉降缝内用沥青麻絮填充。 （2）防排水质量控制 ①检查对已埋的软式弹簧透水管及纵向软式弹簧透水管是否三通接好；上部（弧形）环向软式弹簧透水管延伸至下部水沟顶面与纵 第 37 页 共 47 页 向排水软管三通接头连接，纵向排水软管要用土工布和防水板包半圈。 ②环向透水软管安装时应尽量紧贴渗水岩层，尽量减少地下水由围岩到环向透水软管的阻力，布置时沿环向应尽量圆顺。 ③进行纵向透水软管施工时，应精确设置纵坡，使地下水进入纵向软管后能顺利流动。 （十）隧道内混凝土路面施工 1．先浇注仰拱片石回填，待达到龄期清理表面后支等高钢模。 2．进行混凝土路面施工时，首先按照设计绑扎钢筋，根据图纸进行路面板块划分，按照不同的接缝绑扎接缝钢筋。 3．支放组合钢模进行路面混凝土浇注，采用振捣梁进行振捣，保证一次基本成型。 4．路面混凝土整平收浆后，按设计要求进行压纹。 5．混凝土路面完成后，保湿养生，严防表面开裂。 （十一）供电和照明 供电线路采用４００／２３０Ｖ三相四线系统两端供电，动力设备采用三相３８０Ｖ，照明电压作业地段为３６Ｖ。成洞和不作业地段采用２２０Ｖ，手提作业灯为１２～２４Ｖ。选用的供电导线截面应使线路末端电压降小于１０％，３６Ｖ及２４Ｖ小于５％。隧道作业地段采用４０Ｗ照明灯照明。在主要通道、洞内抽水机站等重要处 第 38 页 共 47 页 所，设有安全照明；漏水地段照明，采用防水灯头和灯罩。各种电气设备和输电线路配备专人进行检查、维修、调整工作。 （十二）隧道通风与防尘 1．通风方式 对于短隧道，通风方式采用自然通风；长隧道采用机械通风。 2．防尘 在隧道掘进或出渣期间，用沉积板或粉粒计数器在隧道开挖面附近测定粉尘含量，以制定相应的降低粉尘含量措施。防尘措施如下： ①钻眼作业采用湿式凿岩以降低粉尘的产生； ②在凿岩和装渣时，必须注意凿岩机在钻眼时，必须先送水后送风；放炮后必须进行喷雾、洒水；出渣前应用水淋湿全部石渣和附近岩壁；新鲜风流连续经过几个工作面时，在两个工作面间根据防尘效果适当增设喷雾器净化风流中的粉尘；施工人员必须佩带防尘面罩。 六、机具设备 隧道施工所需机械设备配置（按两头同时掘进配置）见附表1 七、劳动组织 隧道施工一般采用轮流作业，日夜不停，班组相对较多。根据工程的大小、难易程度配置，最少需要隧道工程师1人、技术人员2人、测量人员3人、试验人员1人、质检人员1人。劳动力组织见附表2。 第 39 页 共 47 页 隧道施工主要机械配备表 附表1序号1234567891011121314151617181920212223242526 设备名称空压机缩机（电动）空压机缩机（电动）装载机挖掘机潜孔钻机凿岩机风镐自落式搅拌机混凝土输送泵强制式搅拌机双液注浆机单液注浆机喷浆机切割机电焊机折弯机砂轮机台式钻床卷扬机离芯试水泵磅称发电机断筋机衬砌台车生活车手推车第 40 页 共 47 页 型号20m310m3数量3台1台2台2台2台12台5台2台2台2台1台2台4台2台7台1台ZL-50C320ZQS-100Y28G10型JZL35060JS500FBY160JB-2P2-5DJ3G-400BX-300M30-2.2Z-512TP-1.5IS65-50J500279KW1台1台1台3台2台1台1台6m皮卡2台1辆6辆 隧道施工劳动力组织一览表 队伍名称人员数量（人）任务范围附表2 备注综合班30洞门及附属工程等一组开挖班一班80出口开挖与支护三组开挖班二班80进口开挖与支护三组衬砌一班60承担出口段衬砌与铺底等二组衬砌二班60承担进口段衬砌与铺底等二组机械综合队50出渣、风、水、电、设备、材料运输和砼拌合运输等二组材料加工队40整条隧道的材料制作与加工一组 八、质量控制 （一） 建立健全质量管理保证体系； （二） 提高全员质量意识，按分项分工序实施专项质量意识教 育，建立健全质量管理及奖惩的规章制度； （三） 公开招投标选择具有隧道丰富施工经验的专业施工队伍； 第 41 页 共 47 页 （四） 成立隧道施工工地中心试验室，加强对施工过程质量的检 验和监控量测，严禁不合格材料进入任何工序，确保各项工序一次成优； （五）狠抓工序质量的自检、互检与专业检查，确保隧道整体工程优良。 九、安全措施 （一）建立健全隧道施工安全管理制度，必须认真遵守我国交通部颁发的“公路隧道施工技术规范”和有关公路工程技术标准、规程和公路隧道施工的安全与质量保证措施等。 （二）高空及吊装作业要严格按照操作规程标准化、正规化施工，设置防护安全网；所有进入隧道工地的人员，必须按规定佩戴安全帽，高空作业施工人员必须佩带安全绳及安全带等劳动保护用品，遵章守纪听从指挥；加强安全保卫工作，禁止闲杂人员进入隧道施工现场。 （三）在洞内作业，尤其是地质不良地段，要保持高度清醒的头脑，机动灵活，善于应变才能防止安全事故的发生；另外设立专职安全巡视员，主要职责是：禁止作业期内闲杂人员或机械和车辆进入施工现场，观察判断事故发生的可能性，正确而安全有效地指导施工；对洞内作业或夜间施工的现场，必须按照有关规定，提供足够的照明度；隧道施工应加强通风、照明、防尘、降温、治理有害气体和注意环境卫生工作，改善洞内潮湿闷热的恶劣施工条件，保护施工人员的健康。 第 42 页 共 47 页 （四）对爆破器材在运输、使用、存储过程中，要严格执行有关火工品的安全管理规定，对炸药库、雷管库房，除按规定设于远离住宅区之外，还应安排专人看守，并签订安全责任合同书。 （五）必须执行日常和定期安全检查制度，填报各种安全生产统计报表，分析安全动态，提高隧道施工安全管理水平。隧道施工各工班（组）间，应实行规范的交接班制度，交班负责人应将本班（组）工作情况及有关安全问题，向接班负责人详细交待，并做好交接班记录；隧道施工工地负责人和领工员，应认真检查交接班情况及交接班记录。 （六）隧道施工中发现险情时，当班的领工员和班（组）长必须立即在危险地段设立明显的警示标志或派专人看守，并迅速报告现场施工领导人，及时采取处理措施；若险情严重，应立即让施工人员全部撤离危险地段，以保证安全。 （七）随时掌握围岩变化情况，以便及时采取相应措施，严防安全事故的发生；应设专职人员配置专用仪器，对围岩变形进行监控量测，直到现场施工；及时加强初期支护或二次衬砌，防止出现较大的坍塌方等工程事故；认真做超前钻孔，探清地质情况，做好隧道施工中地质预报工作，发现地质条件与设计不同时，及时与监理工程师协商，采取变更设计方案，保证隧道施工安全。 （八）消除一切可能造成火灾的事故根源，严格控制火源，易燃物或助燃物应装设灭火器材，必须培训专业灭火人员；一旦发生火情，要及时转移器材、迅速有序的疏散人员，及时组织灭火，当火势超过 第 43 页 共 47 页 单位本身消火能力时，要及时报警，以防火情扩大造成更大损失。 对隧道施工中的各类事故，均应严格按照“三不放过”的原则处理，即事故原因调查不清楚不放过；事故责任者和施工人员未受到应有的教育不放过；没有制定出今后防范措施不能放过。同时，按照规定发生不安全事故应及时上报。公路隧道施工必须做好环境保护与水土保护工作，教育职工提高环保意识：严禁破坏国家文物，搞好环境保护。 十、技术经济分析 根据我国矿山、铁道、军工等部门统计，新奥法比过去老方法隧洞开挖量减少20%，支护结构混凝土可节省40%，总的支护结构成本节约30%。 在我单位承建的杭徽高速公路昌昱段昱岭关隧道施工中，改变原设计主洞开挖施工方案，取消侧导洞，将先墙后拱法改为先拱后墙法，节省直接投资177万元。另外，还提前工期近40天，还避免了因施工造成的塌方损失。光面爆破比普通爆破超挖约降低47.3%。如下表： 爆破方法 普通爆破 光面爆破 平均超挖(cm) 38.70 20.40 比较 100% 52.70% 备注 最小76cm 最大37cm 昱岭关隧道施工不仅取得了良好的经济效益，在保护昱岭关古城墙文物施工中还创造了很好的社会效益。 十一、结束语 公路隧道一般设计成上、下行分离式的两座独立隧道，但由于地 第 44 页 共 47 页 形限制或线形的需要，也可设计成连拱形式。实践证明，双洞连拱公路隧道有线形顺畅、占地面积少等优点。然而，双洞连拱隧道跨度大，结构复杂，施工难度大，如果施工方法选择不当，必然会造成塌方和地表沉降过大，危及地面建筑物的安全。 1、隧道施工首先应选择合适的开挖方案，对于石质较差的软弱围岩（I~III类），宜采用三导洞超前先墙后拱法进行掘进和支护；当起拱线以下石质较好时，则可取消双侧壁导洞，在中导洞先行的前提下，实施起拱线以上全断面开挖；若起拱线以上断面仍无法实现全断面开挖，则除保中导洞超前外，可改设拱部靠边墙的半个断面，仍以三导洞超前方式掘进，用这种方式可解决拱部土质一边软一边硬的难题。在遇到岩体破碎软弱，地下潜水极大时，其放炮药量必须严格控制，要尽可能的减少对围岩的扰动。开挖断面要尽可能的小，超前支护必须强化，支护类型必须满足地压的需要。钢拱架支护除设锁脚锚杆外，围岩差的必须加设仰拱，以保证钢支架不下沉。同时要用挂网喷浆及时把开挖隧道的开挖面予以封闭，借以增大支护的承载能力，保证隧道顺利向前掘进。 2、中导坑施工时应考虑施工通道问题，否则将影响正常出渣及支护。双洞连拱隧道中隔墙上方围岩是薄弱环节，施工过程中在中导洞开挖及左右隧洞拱部开挖时先后共有三次扰动，应注意中隔墙上方用混凝土回填密实，必要时应给予压浆加固。中隔墙是双洞连拱隧道的主要承载结构，中隔墙基底承载力要求高，应尽快施作仰拱。 3、双洞连拱隧道不宜两侧同步开挖，中、侧导坑高度宜通过技 第 45 页 共 47 页 术比较分析确定，且不宜过高。 4、偏压的控制是双洞连拱隧道施工中的关键技术之一，为防止 左、右隧洞开挖造成中隔墙受力不均，阻止中导洞顶部发生较大的变形，在一侧隧洞拱部混凝土施作之前必须先完成中隔墙的支顶。当偏压较小时可采用木材或钢材支顶，偏压大时应采用混凝土或浆砌片石回填。 5、隧道一旦出现塌方，必须抓紧进行处理，不然就会造成塌方越来越大，甚至通天。而处理必须采用综合治理，即首先抓紧治标，不使塌方继续扩大，然后治本，保证隧道工程的长治久安。塌方处理必须要有多方案进行选择，一方面要按照“经济、合理、安全、可靠”的原则择优选取，同时还要充分考虑施工单位处理塌方的经验和原材料的及时供应情况，一旦施工方案确定，就要立即组织精干队伍抢进度、抓质量，指挥协调到现场，技术指导到现场，以最快的速度、最短的时间、最好的质量完成塌方处理任务，从而保证整个隧道的综合效益提高。 短隧道工程的施工必须充分体现投资和效益的统一。由于短隧道的工程量不是太大，投资也就不会太高，但麻雀虽小，五脏俱全，隧道施工的所有环节、所有工序、所有要求都要涉及到，而施工单位要投入水准较高的机械器具及大量的人力、物力，势必使得工程造价大大增加，因此要保证工程达到投资小、效益高的目的，就必须采用因陋就简的施工机械器具与科学的施工方法相结合，高要求、严管理、充分发挥人的主观能动性和高超的智慧、群策群力，实现投资省、质 第 46 页 共 47 页 量高、效益好的综合目标。 第 47 页 共 47 页 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- yule263.com 版权所有 湘ICP备2023023988号-1
违法及侵权请联系：TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务