一般隧道工程施工方案、施工方法

招标编号：JS2005-45

第Z7标段施工投标文件技术分册 第一部分 施工组织设计建议书

第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

第一节 一般隧道工程施工方案、施工方法

一、概述

本标段有隧道7座，共计17144双线延m。其中石板山隧道(7505m)和北固底隧道(4507m)为本标段的重点控制性隧道。隧道均采用双线断面型式，衬砌采用曲墙复合式衬砌。本标段隧道概况见下表。

隧道统计表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 隧道名称 上安隧道 段庄隧道 南固底隧道 北固底隧道 库隆峰隧道 小寨隧道 石板山隧道 中心里程 D1K28+765 D1K34+307.5 D1K37+077.5 D1K40+463.5 D1K45+227.5 D1K49 +178.5 D1K53+337.5 围岩类别 Ⅱ级 - 260 1900 1180 — 3450 Ⅲ级 65 100 810 1120 150 2480 Ⅳ级 80 305 1340 417 117 1380 Ⅴ级 215 340 457 220 106 195 全长(m) 360 1005 485 4507 2937 373 7505 注:南固底隧道无设计图。 二、施工方案

(一)总体方案

1．隧道开挖的基本原则是在保证围岩稳定，或减少对围岩扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法或掘进方式，并尽量提高掘进速度。在施工中要坚持先探后挖的施工原则，将超前地质预报纳入施工循环，不探明前方地质不能开挖。在不良地质地段，隧道主要施工顺序是：超前地质预报→超前支护→开挖→初期支护→仰拱开挖及浇筑砼→铺设防水板→拱墙二次衬砌。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

2．本标段隧道综合采用掌子面地质素描、TSP-203地震波探测系统、超前水平钻孔、地质雷达、红外线探测等技术进行超前地质预报。

3．监控量测在隧道施工过程中为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段。在本工程施工中将综合采用位移反分析法和荷载反分析法，利用3D-σ程序进行计算和模拟计算。利用已经得到的现场量测信息，进行反分析计算，提供出开挖工作面附近已经开挖地段和尚未开挖地段的地应力大小、方向和围岩的物性等指标，预测开挖工作面前某范围内的未来动态，以便提前采取工程措施，验证设计参数和施工方法。根据开挖面的状况，拱顶下沉、水平位移量大小和变化速率，综合判定围岩和支护结构的稳定性，并及时反馈于设计和施工。

4．在隧道施工组织中，组织大型机械化施工，采用无轨运输出碴方式，实施钻爆、装运、支护、衬砌四条主要机械化作业线，以保证砼内实外美为第一要务，进而实现隧道工程的安全、质量和工期目标。

5．本标段隧道工程根据工程分布及工程量的大小，以便于管理和方便施工的原则划分成7个独立的施工单元，各施工单元由独立的隧道施工队组织施工。

6．石板山隧道和北固底隧道先行开工，各工区内隧道根据工程量的大小采取平行或顺序施工，Ⅰ工区段庄隧道完成后，再进行上安隧道的施工；Ⅱ工区南固底隧道和北固底隧道进口端(1900m)采取平行方式施工；Ⅲ工区北固底隧道出口端(2607m)和库隆峰隧道进口端(1806m)两座隧道采取平行方式施工；Ⅳ工区库隆峰隧道出口端(1131m)和小寨隧道由隧道施工四队负责施工，两座隧道采取顺序施工方式，库隆峰隧道完成后，再进行

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小寨隧道的施工；Ⅴ工区石板山隧道进、出口及斜井工作面平行施工。 (二)分部方案 1. 进洞方案

(1)根据工期要求和隧道长度，同时考虑隧道弃碴位置，石板山隧道采取进出口和斜井三口进洞，北固底和库隆峰隧道采取进出口双口进洞，其余隧道均采用单口掘进的方式施工。

(2)根据图纸，组织复测并控测布网，准确定出洞口位置，按设计位置放出边、仰坡及洞脸开挖边线。在洞口仰坡开挖线外设截水沟一道，防止雨水冲刷洞门，并在坡顶上部埋设2个下沉观测C20砼桩，定时观测下沉情况；做好截排水系统后，人工配合挖掘机按照设计坡度、尺寸进行洞门土方开挖，挖出洞口位置。洞口采用挖掘机开挖，自卸车运土，人工配合刷坡。

(3)根据现场实际情况，对Ⅴ级围岩地区拉沟仰边坡进行网喷，锚杆支护，拱顶沿进洞开挖轮廓线打入超前小导管注浆，对于浅埋隧道根据浅埋段的长度施作长大管棚注浆，固结洞脸后采用采用CD或CRD法进洞，确保进洞安全。斜井采取超前支护后台阶法进洞。

(4)洞门拱墙与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工，连成整体。洞门端墙应与隧道衬砌紧密相连接。 2. 开挖方案

(1)根据每个隧道的围岩条件，不同的围岩等级采用不同的施工方法。Ⅱ、Ⅲ级围岩，围岩整体性较好，自稳性强，采用全断面开挖。

(2)Ⅳ级围岩采用台阶法，上台阶风枪钻眼，下台阶液压台车钻眼。 (3)Ⅴ级围岩，分别采用CD或CRD法施工，Ⅴ级围岩基本不用爆破，

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采用臂式挖掘机直接开挖装碴，周边部位人工风镐开挖修边。

(4)斜井Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩采用钻眼台架配合风枪全断面法开挖；Ⅴ级围岩采用台阶法施工。

(5)隧道爆破采用塑料导爆管光面爆破工艺，保证隧道轮廓尺寸，减少超欠挖。对于Ⅳ级(有地下水)及Ⅴ级软弱破碎围岩遵循“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。

(6)为有效减少爆破振动，隧道掏槽设计均采用楔形掏槽形式。 (7)本标段隧道开挖按新奥法原理组织施工，采用光面爆破设计或预裂爆破设计，Ⅱ、III、Ⅳ级围岩光面爆破参数见施工工艺部分。施工中根据爆破效果随时调整，严格控制超欠挖，达到爆破周边圆顺，减少爆破对周边围岩的扰动和降低劳材消耗。 3. 运输出碴方案

隧道出碴均采用无轨运输方式，台阶法施工采用挖掘机扒碴至下部，再用装载机装碴；全断面施工用ITC312挖装机或侧卸装载机装碴，自卸式汽车运碴。对于破碎软弱围岩，由于在施工方案上采用CD法和CRD法，故在出碴上采用小型侧卸装载机和小t位车装运出碴。

弃碴根据土石调配方案填筑路基或运弃，碴场配推土机进行平整。 4. 支护方案

初期支护紧跟隧道开挖，湿喷砼采用HLS微纤维砼，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩的拱部及Ⅴ级围岩的拱墙采用HCB25N组合式中空注浆锚杆，其余采用φ22的砂浆锚杆，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段设格栅或型钢钢架加强支护。

对于浅埋地段、围岩富水、断层软弱带等不良地段，采取超前大管棚或小导管注浆、超前锚杆预支护手段。

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5. 衬砌方案

防水板采用作业台架人工无钉铺设工艺施作。仰拱紧跟工作面，为解决仰拱灌注与出碴的干扰问题，使用自行式仰拱栈桥。二次衬砌适时施工。隧道衬砌采用液压衬砌台车，每个工作面配一台12m长衬砌台车，衬砌在围岩及初期支护收敛稳定后施作，并配砼运输车和砼输送泵。 6. 辅助施工方案 (1)防排水方案

隧道防排水采取“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。隧道二次衬砌采用防水砼，抗渗等级不低于P8，施工中采取特殊的技术措施，确保不渗不漏。隧道拱墙设复合防水板，防水板采用无钉孔铺设，焊缝采用热合机自动焊缝形成。

隧道洞外设截水沟，洞内设双侧水沟，拱墙环向和墙角纵向设软式透水盲管。顺坡地段采用设计纵坡自然排水方式，洞内未衬砌地段在两侧设临时排水沟。隧道反坡施工的地段，结合通信室、设备洞、横通道等洞室每300m～400m设一个积水井，采用多级泵接力排水至洞外。斜井及掌子面备足大功率污水泵，作为隧道发生涌水突发事件时的应急设备。 (2)通风方案

采用大直径通风软管，独头压入式通风排烟方案，风机采用轴流式风机，并根据隧道所需通风量和风压，安排风机的串联或并联，保证隧道通风质量。

(3)高压供风方案

隧道施工所需高压风采用在每个掘进洞口各建一个高压风站，配电动空压机供风。高压风通过φ150钢管接至各施工工作面，再由高压橡胶风管

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连接风动机具进行施工。 (4)供水方案

洞内高压水采取在洞口山腰设高位水池，设置地点高差满足施工用水压力的要求，容量据施工需要修建。当部分短隧道洞顶标高不足时，采变频恒压供水方式。洞内高压水管采用φ80～φ100的无缝钢管。 (5)供电方案

本标段隧道供电由附近高压接入隧道洞口的高压配电站，变压后供洞内施工用电，长度大于500m的隧道采用高压进洞，在洞内设移动式变压器。另配发电机作为备用电源。 (6)洞内管线布置方案

施工风、水、电布置见下图。 通风管 照明线高压线 动力线 排水沟 高压水管 高压风管 通风管 成型地段管线布置图 三、隧道弃碴利用和弃置方案

本工程隧道弃碴根据土石调配方案可用于填筑路基，石料强度满足要求的可加工石子和片石利用，不能利用的运至指定弃碴场弃置。

石板山隧道弃碴量约105.6万方，其中利用21.2万方用于粗骨料,其余弃碴全部弃于弃碴场内,其中进口弃碴弃于D1K48+600～D1K49+200右

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侧沟及D1K49+300～D1K49+500右侧沟内，占地约45亩,平均运距1.2Km；出口弃碴弃于D1K57+500～D1K58+000左侧沟内，占地约45亩,平均运距0.8Km；斜井弃碴弃于D1K50+700～D1K51+100左侧1Km山沟，占地约60亩,平均运距1.2Km。

北固底隧道进口弃碴弃于D1K37+300右侧1500m沟内，占地约100亩,平均运距2Km；出口弃碴弃于D1K42+220～D1K42+400深沟内，占地约70亩,平均运距1Km。

段庄隧道进口弃碴弃于D1K33+600左侧100m沟内，占地约30亩,弃碴量7.2万方；出口弃碴弃于D1K34+900～D1K35+300右侧200m旱地沟内，占地约30亩,弃碴量7.2万方。

库隆峰隧道和小寨隧道弃碴用于井陉北站路基填筑，其余隧道弃碴运至指定弃碴场弃置。

用于路基填筑的弃碴除满足强度要求外，还必须符合粒径和级配要求，强度不符合要求的运至弃碴场弃置，弃碴粒径超大，不符合要求的在临时堆放场经二次分解后利用。

隧道弃碴的临时堆放场和弃碴场，按设计要求进行防护，坡脚设浆砌片石挡墙。

在修建挡碴墙时，每隔一定距离设一个水流出口，在出口处设置一个沉沙池，平面尺寸为3.0×1.5m，深1.5m，沉沙池侧墙为梯形断面，底宽50cm，顶宽30cm，墙体由浆砌片石砌成，经沉沙池沉淀水流中的泥沙后，再通过排水沟排至附近的沟渠。排水沟采用30×50cm、坡比1:1的梯形断面，浆砌片石衬砌，衬砌厚度30cm。在堆碴时，要求堆碴边坡比控制在1：2，最大堆碴高度低于8m，并且在堆碴过程中边堆边碾压。

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弃碴过程中，要对弃碴表面进行临时覆盖，必要时进行洒水降尘。 弃碴完毕后，弃碴表层覆土，撒播草籽绿化或复耕。 四、超前小导管施工工艺、方法及技术措施

(一)施工工艺

超前小导管施工工艺流程见下图。

浆液选择 注浆设计 地质调查 现场试验 效果检查 设备准备 制定施工方案进入施工 管材加工 施工准备 材料准备 喷砼封闭掌子面 机具准备 钻孔打小导管 安孔口止浆塞 注浆站布置 浆液配置 连接止浆管 注浆 开挖 配比试验 注浆参数 超前小导管施工工艺框图

(二)施工方法

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1. 导管加工

导管采用直径φ42普通钢管加工成花管，以便注浆。小导管前端加工成锥形，以便插打。小导管中间部位钻直径为6～8mm的溢浆孔，呈梅花形布置，间距为15cm，尾部0.8m范围内不钻孔以防漏浆，末端焊直径为6mm的环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。 2. 钻孔及安设导管

超前小导管施工采用风动凿岩机冲击振动将小导管直接顶入岩层，必要时，用电钻引孔。首环导管施工前，喷射砼3～5cm封闭拱部开挖工作面裂隙，作为止浆墙，后续循环则可利用循环间搭接部分作为止浆墙。然后按设计间距钻设超前小导管孔，清孔后将小导管打入孔内，再用高压风清除管内杂物，连接注浆管，采用塑胶泥封堵孔口。同时配制浆液，调试注浆机，进行压水试验，检查机械设备工作是否正常，管路连接是否正确。 3. 注浆

小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口，并喷射砼封闭工作面，喷射厚度10cm。采用注浆泵注浆，注浆管连接好后,将配制好的水泥浆液倒入注浆泵储浆筒内,水泥浆液浓度为1:1单液水泥浆，开动注浆泵，通过小导管向周边围岩压注水泥浆。注浆按照由低到高隔孔预注或群孔注浆的方法进行。单孔注浆时，首先以初压注浆，然后在终压下进行注浆并保持1～2min终压再卸荷，保证注浆量及扩散半径达到设计要求，达到超前加固的目的。注浆过程中，对浆液应不停搅动，避免沉淀分层，影响浆液浓度。 (三)检测标准

超前小导管施工允许偏差符合下表规定要求。(新建客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准(征求意见稿)，正式版本发行后按正式版本执

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行)。

超前小导管施工允许偏差 序号 1 2 3 项目 外插角 孔间距 孔深 允许偏差 2° ±50mm ＋50mm，0 备注

(四)技术措施

1．严格控制配合比和浆液凝胶时间，初选配合比后，用胶凝时间控制调节配合比，并测定注浆结实体的强度，选定最佳配合比。

2．注浆过程中，严格控制注浆压力，终压必须达到设计强度要求，并稳压，保证浆液的渗透范围，防止出现变形、串浆等异常现象。当出现异常现象时，采取降低注浆压力或采用间隙注浆；改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间；调整注浆实施方案；出现浆液从其他孔内流出的串浆现象时，采取两台注浆机同时注浆或将串浆孔堵塞，轮到该注浆管时再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋清除管内杂物，并用高压风或水冲洗(拔管后向外流浆不必进行此工序)，然后再注浆。

3．为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶泥封堵管孔缝隙。注浆管与花管采用活接头联结，快速装拆。注浆次序由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆。拆下活接头后，快速封堵花管口，防止未凝的浆液外流。

五、超前大管棚施工工艺、方法及技术措施

(一)施工工艺

超前大管棚施工工艺流程见下图。

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管棚参数设计 注浆固结围岩 开挖管棚工作室 搭设钻孔平台/安装钻机 测定孔位 钻孔/接长钻杆 钻杆分节退出卸下 安装管棚钢管 安装管棚钢筋笼 钢管内外注浆 拱部开挖/架设钢拱架 超前管棚施工工艺框图

杆接长准备

(二)施工方法 1. 测量放样

在掌子面上画出钻孔位置。 2. 大管棚钻设

采用管棚钻机或地质钻机钻管棚孔，大管棚钻设分两步进行,隔孔钻设,先钻设奇数号注浆花管管棚，注浆后再钻设偶数号无孔钢管。为保证钻孔方向准确，在钻进过程中采用光靴测斜仪量测钻孔的偏斜度。钢管接头采用丝扣连接。丝扣长15cm。为使钢管接头错开，钢管按4m、5m、6m不等长加工，根据管棚长度分别选用。为满足管棚注浆需要，奇数号孔为注浆钢花管，偶数号孔为不注浆无孔钢管。

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3. 长管棚注浆

(1)注浆前用喷射砼封闭掌子面并对孔口进行封堵，以防孔口冒浆，砼喷射厚度约15cm，注浆压力控制在1～2Mpa左右，注浆时控制好注浆压力和注浆量，并作好记录，以防注浆过量而引起地面隆起。

(2)向奇数孔大管棚内压注浆液，注浆前用喷砼将工作面封闭，并用速凝砂浆密封孔口管孔缝隙;注浆方式采用全孔压入式。

(3)配置浆液并注浆，注浆采用分段注浆，浆液扩散半径不小于0.5m。灌注浆液配合比为水泥:水玻璃=1:1～1:0.6，水泥浆浓度为1:1.25～1:0.8，水玻璃浓度为35Be，注浆初压0.5～1MPa，终压2MPa。注浆前应按参数进行双液注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验合格按实际情况确定，以确保达到固结围岩的目的。钻孔时出现卡钻或坍孔时应先注浆后再钻孔。

(4)注浆结束后及时清除管内浆液，并用30号水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。

(5)完成长管棚注浆后，在管棚支护下，按设计的步骤进行掘进开挖。 (三)检测标准

1．管棚施工允许偏差符合下表规定要求 (新建客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准(征求意见稿)，正式版本发行后按正式版本执行)。

超前小导管施工允许偏差 序号 1 2 3 项目 外插角 孔间距 孔深 允许偏差 1° ±50mm ±50mm 备注 2．注浆浆液强度和配合比符合设计要求，且浆液应充满钢管及周围的空隙。

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(四)技术措施

1．钢管棚需按设计位置施工，注意运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量，严格控制管棚打设方向，并作好每个钻孔地质记录；

2．为保证长管棚支护效果，尽量减少管棚的外插角，可在型钢架腹板开孔以穿管棚，钢管尾部应与钢架焊接。

3．管棚施工时，应对钢管主要材料进行材质检验。

4．选用钻机首先应适合钻孔深度及孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在水平180度范围内钻孔，施钻时应有导向架。

5．施工期间应遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业规则。 六、帷幕注浆施工工艺、方法及技术措施

(一)施工工艺

帷幕注浆施工工艺流程见下图。

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超前地质预报 确定帷幕范围 布孔/施钻 安设送浆管/止浆塞 注浆 配合比设计 制备浆液 安装调试注浆泵 注浆检查：堵水率>90%；浆液扩散范围从开挖轮廓算起>4m 开挖 初期支护 二次衬砌 帷幕注浆施工工艺框图

(二)施工方法

1.钻孔

采用管棚钻机或地质钻机按照设计要求进行钻孔，钻孔方向控制在钻孔前要按照设计及钻机所在位置，计算出各钻孔在工作面上的坐标，用经纬仪放出注浆孔的准确位置，开孔前在钻机的尾部中点安装点光源(激光灯)，经钻机前端中点与掌子面钻孔位置于同一轴线上，固定钻机，保证钻杆中心线与设计注浆孔中心线相吻合，在钻孔过程中也要及时检查校正钻杆方向。

2.孔口管安装方法

安设孔口管前，先在钢管上缠绕麻丝，用钻机强力推入孔中并用膨胀镙栓加固，以免测量水压或注浆时孔口钢管冲出孔外，影响注浆和危及人

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

身安全。

3.制浆

(1)单液水泥浆的配制

单液水泥浆配制先在搅拌机内放入定量清水进行搅拌，同时加入速凝剂，等全部溶解后放入水泥，继续搅拌3min即可。

(2)双液水泥—水玻璃浆的配制

双液水泥—水玻璃浆(C-S浆),C-S浆中水泥浆越浓，水泥浆与水玻璃浆比值越大，凝胶时间越短，一般在30s到数min；另外可加入缓凝剂及速凝剂来调整凝胶时间，可调范围为十几s到几十min。双液浆的配制，水泥浆的配制同上，水玻璃浆的配制要先在搅拌桶内加一定量的清水，再放入一定量的浓水玻璃，搅拌均匀即可。两种浆液通过注浆机在混合器处混合后进入地层。

4.注浆准备工作

对于在工作面显露并和注浆孔连通的裂隙，应用喷射砼予以封闭。喷射砼的厚度以25～30cm为宜，并有一定的宽度，以免浆液从裂隙泄漏。开始注浆前，应首先根据预计的注浆量，并对注浆系统进行压水检查，最后检查止浆塞的磨损程度，若发现止浆塞不能有效密封止浆，应立即更换。

5.注浆栓塞安装

在一般水压的钻孔中，栓塞采用人力或通过说明书帮助能够送入孔中的情况下，尽可能采用机械膨胀栓塞。当静水头很高时，普通的止水栓塞难以送入孔中，必需选用小直径高膨胀压式栓塞。

6.压水实验

注浆系统检测查合格后，立即转入压水试验。观测静止水位,每一min

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观测一次，当连续三次变化小于1cm/min时，则最后一次水位为静止水位。

压水实验一完成系列升压步骤接着减压(Mpa)：0.1→0.3→0.5→0.7→1.0→0.7→0.5→0.3→0.1。压力起点为静水压力。

7.注浆

注浆方式采用分段前进式注浆，先钻孔后注浆，钻一段注一段，直至设计深度。对于成孔困难地层，施工应准备夯管锤；为防止未注浆段地下水涌向作业面及注浆时跑浆，注浆起始于掌子面应以喷射砼做成止水浆墙，厚不小于20cm，每个注浆段终止处均应保证有不小3m厚的止水盘。

注浆段完成注浆，经检查孔检测合格后，进入下一段注浆段，如此往复。

8.注浆压力的控制

开泵前旋转压力调节旋钮浆油压调在要求的油压刻度上，随注浆阻力的增大，泵压随之升高，当达到调定值时，会自动停机，不致于产生超压注浆的危险。

9.注浆泵流量的控制

注浆泵流量大小由注浆泵的排量调节控制钮和排量记录仪方便地加以控制。

10.凝胶时间的控制

通过操作注浆泵上的两个按钮，调节注浆泵的两个出浆口的流量，变化水泥浆与水玻璃浆的注入比例来控制。在注浆过程中，为保证胶凝时间的准确，须经常测试，每变换一次浓度或配比时，需要取样实配，测定凝胶时间；同时在泄浆口接浆测定双液浆定双液浆的实注凝胶时间，避免异常情况发生。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

11.注浆结束标准及结束注浆

注浆结束标准根据注浆压力和注浆量来控制。一般采用定压注浆。注浆结束时，应先打开泄浆管阀门，再关闭进浆管阀门并用清水将注浆管冲洗干净后方可停机。

平面双线隧道帷幕注浆施工加固见下图。

注浆范围毛洞边缘7951、12、134867951、12、13486795311隧道中线151、12、1314102486 施工方向毛洞边缘注浆范围止浆盘300第1环注入15m500止浆盘第2环注入15m300第2环开挖12m第1环开挖12m

Ⅱ－Ⅱ12468133547151196821313隧道14中线1012隧道14中线1215中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

附注： 1、本图尺寸均以厘米计。 10第17页

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第2环开挖12m 第Z7标段施工投标文件技术分册 第一部分 施工组织设计建议书

第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

124681335715119隧道14中线1012附注： 1、本图尺寸均以厘米计。 双线隧道帷幕注浆施工加固示意图

(三)检测标准

每循环注浆设3个检查孔，检查孔深依据注浆加固范围确定，利用地质钻机钻孔采取岩芯并作压水实验，判断注浆效果。或检查孔采取岩芯，观察注浆的充填情况；测试检查孔水压和出水量，出水量应小于设计文件和规范要求，如不能达到上述要求，则要根据情况进行补孔注浆，直到满足上述要求为止。 (四)技术措施

1．注浆钻孔的方向、深度都要严格按设计要求进行。孔口管的埋设要牢固、密实。

2．根据超前钻孔探测，随时测量涌水量及水压，化验水质，核实地质情况，如与设计不符，及时向设计、监理工程师提出，并向地理信息反蚀，以便迅速变更设计、施工方案。

3．注浆发生堵管时，先打开孔口泄交浆阀，再关闭孔口进浆阀，然后

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

停机，查找原因、迅速进行处理。施工过程中要作好施工日志及各种检查测量记录。

4．帷幕注浆试验：在超前的平导中进行帷幕注浆试验，对帷幕注浆的工艺、设备、结束标准、注浆止水效果等进行试验，取得经验后，指导正洞的帷幕预注浆工作。

七、明洞及洞门施工方法

明洞段施工先进行仰坡锚喷加固后，采用明挖的方式进行开挖。 进洞后应尽早施做洞门，锁死洞口，以策安全。洞门施作采用立架子并拼装组合模板后，泵送砼分层浇筑洞门。 (一)洞口结构段施工 1. 施工准备

测量放样，确定其准确位置。并详细计算各段的坐标及尺寸，做好与之相应的模板及支撑的设计。 2. 仰拱开挖与灌注

采用风镐或爆破开挖，基底满足要求后开始灌注。灌注后及时养护。 3. 拱墙施工

内外模均采用工厂加工的大块钢模拼装以保证外观质量。钢筋现场绑扎，砼泵送入模，插入式振捣。按设计要求做好与暗洞交界处的防水。对于倒切式隧道门，按照设计尺寸搭设架子，一次浇筑成型，并按设计要求做好防水。 (二)进洞方法

本标段双线隧道洞口段均为浅埋的Ⅳ级、Ⅴ级围岩，进洞时先施作上拱部大管棚支护，然后按照CD法(Ⅳ级围岩)、CRD法(Ⅴ级围岩)分部开挖

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

进洞。

斜井进洞采用超前小导管支护，分台阶开挖进洞。 八、全断面法开挖施工工艺、方法及技术措施

(一)施工工艺

全断面法开挖施工工艺流程见下图。

钻爆设计 施工准备 测量中线、水平 钻孔台车就位 画轮廓线 爆眼布置 钻孔 装药 联结起爆网络 警戒 起爆 通风、降尘 清除危岩、处理瞎炮 出碴 全断面开挖施工工艺流程图

(二)施工工序

全断面法开挖施工工序见下图。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

全开挖断面 开断挖面掌开子初期支护 二次衬砌 150～200m 底板 隧道正洞Ⅱ级围岩地段开挖施工程序示意图

(三)施工方法 1. 施工步聚

全断面法开挖施工步骤见下图。 步 骤 示 意 图 说 明 隧道中线第一步 1钻眼爆破，全断面开挖，单循环进尺为3.２m Ⅱ隧道中线1初期支护第二步 施工初期支护：先初喷2cm厚C25混凝土；再在拱部局部范围内打眼施作φ25中空注浆锚杆并按要求完成其注浆；然后在拱部挂钢筋网，网格间距20×20cm；最后复喷混凝土至设计厚度5cm 全断面法施工顺序步骤图(一)

Ⅱ隧道中线1中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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中线1新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

Ⅱ隧道中线1第三步 Ⅲ 底板、结构防水及二次衬砌：初期支护完成后，可根据实际情况安排施工底板，底板完成后按要求施作结构防水设施，主要是铺设EBC防水板、横纵软式透水盲管、安装施工缝止水带，待结构防水设施安装完成后绑扎二衬钢筋、液压衬砌台车就位进行二衬混凝土浇筑，浇筑厚度30cm Ⅱ第四步 隧道中线1水沟电缆槽：待洞内其他土建工程完成后，及时施作水沟电缆槽，采用隧道全长连续施作，以利控制其线型和几何尺寸 Ⅲ2%Ⅳ2% 全断面法施工顺序步骤图(二)

2. 开挖方法

(1)双线正线隧道开挖

Ⅱ级围岩双线隧道全断面开挖钻爆见下图。

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7090新建铁路石家庄至太原客运专线 90站前工程施工

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609090909090 15第Z7标段施工投标文件技术分册 14第一部分 施工组织设计建议书 13第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法 111091415901290757090909090890909013111012115110×110掏槽990901419×7581685141685掏槽85115110×11018×70143419×758518×70双线隧道Ⅱ级围岩全断面爆破炮眼布置图14341019 双线隧道Ⅱ级围岩全断面爆破炮眼布置图(一) 双线隧道Ⅱ级围岩全断面爆破炮眼布置图110110303377551130305515151515555555110×110掏槽110×110掏槽5555

双线隧道Ⅱ级围岩全断面爆破炮眼布置图(二)

Ⅱ级围岩双线隧道全断面开挖装药参数见下表。

双线隧道Ⅱ级围岩全断面药量分配表 序 号 炮眼分类 炮眼数 (个) 雷管 段数 (段) 炮眼 长度 (cm) 数(卷) 炮眼装药量 每孔药卷单孔装药量合计药量(kg) (Kg) 备注 中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 掏槽眼 扩槽眼 扩槽眼 扩槽眼 扩槽眼 掘进眼 掘进眼 掘进眼 掘进眼 掘进眼 内圈眼 二台眼 周边眼 底板眼 6 4 6 6 3 9 13 17 19 23 33 17 47 19 1 3 5 7 8 9 10 11 12 13 14 14 15+7 16 400 380 370 360 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 18 16 15 14 14 13 13 13 13 13 13 13 3 14 2.7 2.4 2.25 2.1 2.1 1.95 1.95 1.95 1.95 1.95 1.95 1.95 0.5 2.1 16.2 9.6 13.5 12.6 6.3 1．Ⅱ级围岩断面开挖面积124.12 217.55 m； 2．每循环进尺25.35 3.2m； 39.95 3．炮眼利用系37.05 数85%； 44.85 4．单位耗药量64.35 1.3kg/ m3 33.15 23.5 39.9 石板山隧道Ⅲ级围岩采用全断面法开挖，其钻爆设计见下图。

8093939365759395951312111014959595158115110×110掏槽1419×781716×7518×77168518×7314848512579

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中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 双线隧道Ⅲ级围岩全断面爆破炮眼布置图中铁六局集团有限公司

双线隧道Ⅲ级围岩全断面爆破炮眼布置图新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

11030375115153055110×110掏槽5555

双线隧道Ⅲ级围岩全断面爆破炮眼布置图

石板山隧道Ⅲ级围岩采用全断面法开挖装药参数见下表。

双线隧道Ⅲ级围岩全断面药量分配表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 炮眼分类 掏槽眼 扩槽眼 扩槽眼 扩槽眼 扩槽眼 掘进眼 掘进眼 掘进眼 掘进眼 掘进眼 内圈眼 二台眼 炮眼数 (个) 6 4 6 6 3 9 13 17 19 23 33 17 雷管 段数 (段) 1 3 5 7 8 9 10 11 12 13 14 14 炮眼 长度 (cm) 320 310 310 310 300 300 300 300 300 300 300 300 数(卷) 14 13 13 13 12 12 12 12 12 12 10 12 炮眼装药量 每孔药卷单孔装药量合计药量(kg) 2.1 1.95 1.95 1.95 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.5 1.8 (Kg) 12.6 7.8 11.7 11.7 5.4 16.2 23.4 30.6 34.2 41.4 49.5 30.6 1．Ⅲ级围岩断面开挖面积128m2； 2．每循环进尺2.6m； 3．炮眼利用系数85%； 4．单位耗药量1.1kg/ m3 备注 中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

13 14 15 16 二台眼 周边眼 底板眼 合计 19 47 15 16 15+7 17 300 300 300 12 3 13 1.8 0.45 1.95 34.2 21.15 29.25 359.7

(2)斜井单线隧道全断面开挖

石板山隧道斜井Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级围岩采用全断面法开挖，其钻爆设计见下图。 12#11#3#1#3#6010#9#8#3#12#7#5#1#3#1#1#3#1#1#3#3#3503#11#13#掏槽眼 掏槽孔516斜井单线断面Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩炮眼布置图(一) 3701#5#7#12#12#11#3#1#3#6010#9#1#1#6198#3#12#7#5#1#3#1#1#3#3#3#3503#11#13#516610 掏槽孔斜井单线断面Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩炮眼布置图(二)

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3701#5#7#12#新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

石板山隧道斜井Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级围岩全断面法开挖装药参数见下表。

斜井Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩单线断面药量分配表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 炮眼分类 中空眼 掏槽眼 扩槽眼 掘进眼 周边眼 底板眼 合计 炮眼数 (个) 1 8 8 26 24 11 81 雷段数 (段) 1,3 5,7 8,9,10,11 12 13 炮长度 (cm) 370 350 330 330 330 340 炮眼装药量 每孔药卷单孔装药量合计药量数(卷) 15 12 10 2 13 (kg) 2.25 1.8 1.5 0.3 1.95 (Kg) 18 14.4 39 7.2 1．Ⅱ级围岩断面开挖面积27.48 m2； 2．每循环进尺3.0m； 3．炮眼利用4．单位耗药量1.21kg/ m3 备注 21.45 系数85%； 100.1

Ⅳ级围岩岩体较破碎时，可先采用小导管超前预注浆后进行预加固，再进行全断面法爆破开挖；开挖后及时施作初期支护。 (四)检测标准

Ⅱ级围岩隧道开挖断面标准允许超挖值，拱部线性超挖10cm，拱部最大超挖20cm；边墙线性超挖10cm。Ⅲ级围岩隧道开挖断面标准允许超挖值，拱部线性超挖15cm，拱部最大超挖25cm；边墙线性超挖10cm。

数据取自《新建客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(征求意见稿)，正式版本发行后按正式版本执行。 (五)技术措施

1．根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等进行光爆设计，审定批准后，严格按设计施工，根据爆破效果，及时修整有关参数。钻眼深度、角度按设计施工，钻孔偏斜度不大于1°，

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

开挖的周边孔在断面轮廓上开孔并向外发散，外张量不大于20cm。

2．合理掏槽眼爆破参数，保证良好的掏槽效果和炮眼利用率；选择合适的炸药及爆破器材，经常检查爆破器材，防止炸药品种选择不当，禁止使用受潮的炸药及不合格的起爆器材；采用炮泥机制作的炮泥睹眼，并保证堵塞长度，以保证堵塞质量；采用合理起爆网路并仔细联结起爆网络，防止部分炮眼拒爆。

九、台阶法开挖施工工艺、方法及技术措施

Ⅲ级围岩双线隧道和Ⅴ级围岩斜井单线隧道采用短台阶法施工。 (一)施工工艺

台阶法开挖施工工艺流程见下图。

超前支护施工 上台阶开挖 上台阶支护 下台阶开挖 监控量测 数据处理 信息反馈 下台阶支护 仰拱开挖浇注 防水层施工 衬砌施工 台阶法开挖施工工艺流程框图

1.锚杆准备 2．钢筋网准备 3.钢架准备 4.喷砼准备 (二)施工工序

台阶法开挖施工工序见下图。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

开挖上台阶开挖断面 下台阶开挖断面 掌子上台阶开挖 喷锚支护 5～8m 15～20m 25～下台阶开挖 喷锚支护 仰拱 初期支护 二次衬砌 隧道正洞Ⅳ级围岩地段开挖施工程序示意图

(三)施工方法

1. 双线隧道台阶法开挖步骤及钻爆设计

双线隧道台阶法开挖步骤见下图。

步骤 示意图 说明 钻眼爆破，台阶法开挖。根据地质情况，必要时先施作拱部超前小导管，然后开挖1部土石方，及时施作初喷3cm厚初期支护1超前小导管微纤维砼，再在拱部1800范围内打眼施作φ25中空注浆锚杆并按要求完成其注浆；再挖槽安装格栅钢架；再在拱部挂钢筋网，网格间距20×20cm；最后复喷砼至设计厚度15cm，上断面每循环进尺为 ２.5m 钻眼爆破，台阶法开挖。待1部进尺6-10m后，及时开挖2部土石方，并及时施作初喷3cm厚微纤维砼，然后在拱墙按1.2m间距梅花布置打眼安装Ф22砂浆锚杆，长3.0m；；再挖槽接长格栅钢架；再在拱墙、仰拱挂钢筋网，网格间距20×20cm；最后复喷砼至设计厚度 15cm，下断面开挖距上断面掌子面保持在6-10m 第29页

第一步 21第二步 初期支护2中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

Ⅲ级围岩台阶法施工顺序步骤图(一)

仰拱、结构防水及二次衬砌：初期支护完成后，可根据实际情况安排施工仰拱，仰拱完成后按要求施作结构防水设施，主要是铺设EBC防水板、横纵软式透水盲管、安装施工缝止水带，待结构防水设施安装完成后绑扎二衬钢筋、液压衬砌 台车就位进行二衬砼浇筑，浇筑厚度35cm 仰拱填充：在二衬及仰拱完成后，且对洞内其他工序施工影响不大的情况下，及时第三步 第四步 进行仰拱填充，仰拱填充砼强度较低时，在其上架设移动栈桥，以便洞内掌子面的出碴 车通过 水沟电缆槽：待洞内其他土建工程完第五步 成后，及时施作水沟电缆槽，采用隧道全长连续施作，以利控制其线型和几何尺寸 Ⅲ级围岩台阶法施工顺序步骤图(二)

双线隧道台阶法开挖钻爆设计见下图。

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1270新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

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11109 5543×第Z7标段施工投标文件技术分册

730第一部分 施工组织设计建议书

第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

8708701312掏槽88973034814126×5598111098157081514100掏槽834891315814915814366×551210010052736475571007410052777510010074420×7020×70148475100714847

双线隧道Ⅲ级围岩台阶110法爆破炮眼布置图(一)

75110331511157515111557105335555315315511171057110×110沟槽511155357110×110沟槽73

双线隧道Ⅲ级围岩台阶法爆破炮眼布置图(二)

双线隧道台阶法开挖装药参数见下表。

双线隧道Ⅲ级围岩台阶法炮眼装药表 序号 炮眼 炮眼数 雷管 炮眼 炮眼装药量 备注 中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

分类 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 二 1 2 3 上台阶 掏槽眼 扩槽眼 扩槽眼 扩槽眼 扩槽眼 掘进眼 内圈眼 周边眼 底板眼 下台阶 掘进眼 周边眼 底板眼 (个) 6 4 4 4 5 55 31 44 15 65 12 20 段数 (段) 1 3 5 7 8 9-12 13 14 15 1-5 6 7 长度 (cm) 316 312 308 304 300 300 300 300 300 300 300 300 每孔药卷单孔装药量合计药量数(卷) 14 13 13 13 13 12 12 3 13 12 3 13 (kg) 2.1 1.95 1.95 1.95 1.95 1.8 1.8 0.45 1.95 1.8 0.45 1.95 (Kg) 12.6 7.8 7.8 7.8 15.6 93.6 55.8 19.8 29.25 117 5.4 39 1．每循环进尺2.5m； 2．炮眼利用系数85%； 2. 斜井Ⅴ级台阶法钻爆设计

斜井台阶法Ⅴ级台阶法开挖钻爆设计见下图。 557#5#1#1#300453#1#1001#8#3#1001#1#6821#7#1203#5#9#7#516610 掏槽孔掏槽孔 台阶法开挖施工工艺流程框图

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130第32页

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

斜井台阶法Ⅴ级台阶法开挖装药参数见下表。

斜井Ⅴ级围岩单线断面药量分配表 序号 1 2 3 台阶 炮眼 分类 中空眼 掏槽眼 扩槽眼 炮眼数 (个) 1 4 4 11 19 11 50 18 13 11 41 雷管 段数 (段) 1 3 5 7 8 1,3， 5 7 9 炮眼 长度 (cm) 130 120 110 110 110 120 110 110 120 数(卷) 4 3 2.5 1 3 2.5 1 3 炮眼装药量 每孔药卷单孔装药量合计药量(kg) 0.6 0.45 0.375 0.15 0.45 0.375 0.15 0.45 (Kg) 2.4 1.6 4.13 2.85 4.95 15.94 6.75 1.95 4.95 13.65 m3 1．开挖面积35.44 m2； 2．每循环进尺1.0m； 3．炮眼利用系数85%； 4．单位耗药量0.83kg/ 备注 4 上台阶 辅助眼 5 6 7 8 周边眼 底板眼 合计 掘进眼 9 下台阶 周边眼 10 11 底 眼 合计

(四)检测标准

Ⅲ级围岩隧道开挖断面标准允许超挖值，拱部线性超挖15cm,拱部最大超挖25cm;边墙线性超挖10cm。

数据取自《新建客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(征求意见稿)，正式版本发行后按正式版本执行。 (五)技术措施

1．超前支护等施工辅助措施，应首利用上一循环架立的钢架施作，再开挖；开挖方式采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。

2．锁脚小导管可根据需要设置，以确保下台阶施工的安全；各台阶依次开挖要严格控制开挖进尺，台阶开挖后仰拱应紧随。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

3．施工中，按有关规范要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整，灌筑二次衬砌的时机提供依据。

十、CD法开挖施工方法及技术措施

(一)施工方法 1. 开挖顺序

CD法开挖施工顺序见下页图。

(1)先开挖1部及2部，后开挖3部及4部，2部相对于1部，3部相对于4部均为短台阶，台阶纵向长一般不超过5m，1、2部在纵向超前3、4部至少10m。这样可以减少各部分交叉工序的干扰，加快施工进度。

(2)1、2部及3、 4部随挖随挂网喷锚，架设格栅钢拱，中壁加设18a工字钢支撑，复喷时钢架处砼需覆盖钢架。当掌子面围岩极易坍塌时，喷5～10cm厚砼临时封闭。

(3)每部开挖的初期支护完成后，开始施作超前支护，超前小导管设计为3.5m，每循环进尺应小于2m，小导管尾部从格栅拱架腹部穿过支承钢架，与水平面夹角不大于10o；小导管超前支护的施工严格按照小导管施工工艺要求进行。

(4)3部及4部的掌子面不应比边墙灌注超前过多。当侧压力大时，围岩不稳定，边墙应紧跟掌子面。决定是否紧跟掌子面，应根据量测数据和对围岩的变化量测而确定。

开挖爆破时，由于岩层比较破碎且跨度又大，分部开挖应采用弱爆破。塑料导爆管非电起爆系统毫秒微差有序起爆。

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系统径向锚杆系统径向锚杆拱部¦µ42超前小导管（L＝4.5m），环向间距40cm¦µ42小导管（L＝3.5m）喷混凝土µ2小导管导坑拱部超前支护（L＝3.5m）（靠围岩侧采用¦4µ2水平锚杆），环向间距40cm靠隧道中线侧采用¦2 Ⅷ隧Ⅷ道µ2水平锚杆¦2（L=3.5m）二次衬砌新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

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约600中线Ⅰ18临时钢架④①Ⅷ约750Ⅷ④300300Ⅷ中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

⑤0②⑤Ⅶ约350格栅钢架②80Ⅰ20（或Ⅰ18）钢架，纵向间距1m（图中未示临时钢架）喷8cm厚C20混凝土封闭掌子面Ⅶ⑥Ⅶ⑥Ⅶ隧底填充仰 拱初期支护③中壁交叉（CD）法施工工序纵断面示 意Ⅶ¦µ22纵向连接钢筋，环向间距1.2m中壁交叉（CD）法施工工序横断面 拱墙二次衬砌边墙基座隧底填充初期支护之喷混凝土0Ⅶ③②①300Ⅷ临时支护之喷混凝土3000说明：一、本图尺寸除钢筋直径以毫米计及注明者外，其余均以厘米计。二、本图为Ⅳ级围岩地段段施工工序，采用CD法施工。三、施工工序： 1、(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁φ25水平锚杆及导坑侧壁φ22水平锚杆超前支护。(2)弱爆破开挖①部。(3)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，架立格栅钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆。(4)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 2、(1)弱爆破开挖②部。(2)导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。(3)接长格栅钢架和I18临时钢架．并设锁脚锚杆。(4)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 3、(1)在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖③部。(2)接长I18临时钢架。(3)隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。 4、开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同①。 5、开挖⑤部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同②。 6、(1)在滞后于⑤部一段距离后，弱爆破开挖⑥部。(2)隧底同边部分喷混凝土至设计厚度。 部边墙基础与仰拱及隧底填充(仰拱及 7、(1)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。(2)灌筑 Ⅶ隧底填充应分次施作)。Ⅷ 部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。 8、利用衬砌模板台车一次性灌筑 四、施工注意事项： 1、隧道施工应坚持\"弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测\"的原则。 2、小炮开挖或人工开挖．严格控制装药量。 3．工序变化处之钢架(或临时钢架)应设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定。 4、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。 5、钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。 6、复合式衬砌段在施工时，须按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，根据监控量测的结果进行分析，确定灌筑二次衬砌的时机及调整支护参数。五、说明未详尽处按相关规范、规定及设计图办理。0Ⅶ⑥⑤④ 000000拱墙一次衬砌隧底填充边墙基座初期支护之喷混凝土中壁交叉（CD）法施工工序纵断面示 意第Z7标段施工投标文件技术分册 第一部分 施工组织设计建议书

第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

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Ⅳ级围岩施工顺序步骤图 新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

2. 钻爆设计

Ⅳ级围岩CD法开挖钻爆设计见下图。

878607×6566554545458454掏槽6573726566978527912876掏槽494484931280348318327×5237212833551234557×523478334672834575537551132056×56掏槽 双线隧道Ⅳ级围岩

CD法爆破炮眼布置图

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

Ⅳ级围岩CD法钻爆开挖装药参数见下表。

双线隧道Ⅳ级围岩序 号 一 1 2 3 4 5 6 二 1 2 3 4 5 三 1 2 3 4 5 6 炮眼 分类 上1/4 掏槽眼 扩槽眼 掘进眼 内圈眼 周边眼 底板眼 中2/5 掘进眼 掘进眼 掘进眼 掘进眼 周边眼 下3/6 掘进眼 掘进眼 掘进眼 掘进眼 周边眼 底板眼 炮眼数 (个) 2 2 4-4-4 11 23 8 7 7 7 8 14 8 8 8 8 17 9 雷管 段数 (段) 1 3 4-5-6 7 8 9 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 炮眼 长度 (cm) 130 125 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 数(卷) 6 5 4 4 1.5 5 4 4 4 4 1.5 4 4 4 4 1.5 5 CD法炮眼装药参数表 炮眼装药量 每孔药卷单孔装药合计药量量(kg) 0.9 0.75 0.6 0.6 0.225 0.75 0.6 0.6 0.6 0.6 0.225 0.6 0.6 0.6 0.6 0.225 0.75 (Kg) 1.8 1.5 7.2 6.6 5.175 6 4.2 4.2 4.2 4.8 3.15 4.8 4.8 4.8 4.8 3.825 6.75 1．每循环进尺1.0m； 2．炮眼利用系数85%； 备注

(二)检测标准

Ⅳ级围岩隧道开挖断面标准允许超挖值，拱部线性超挖15cm,拱部最大超挖25cm;边墙线性超挖10cm。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

数据取自《新建客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(征求意见稿)，正式版本发行后按正式版本执行。 (三)技术措施

1．开挖方式采用弱爆破或人工开挖，爆破时严格控制炮眼深度及装药量；

2．工序变化处之钢架(或临时钢架)应设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定；钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固；

3．右部导洞开挖，应滞后于左部导洞，距离不小于30m为宜；临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行；

4．施工中，应按有关规定规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌注二次衬砌的时机提供依据。

十一、CRD法开挖施工方法及技术措施 CRD法用于双线Ⅴ级围岩地段。 (一)施工工序

CRD法开挖施工工序见下页图。 (二)施工方法

1．利用上一循环架立的钢架施作侧壁φ42小导管及导坑壁φ22水平超前支护；采用风镐开挖或弱爆破开挖①部，喷8cm厚砼封闭掌子面；施作①部导坑周边的初期支护和临时支护及初喷4cm厚砼，架立型钢钢架和Ⅰ18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设Ⅰ18横撑；钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度。

2．采用风镐开挖或弱爆破开挖②部，喷8cm厚砼封闭掌子面；导坑

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

周边部分初喷4cm厚砼；接长型钢钢架和Ⅰ18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设Ⅰ18横撑；钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度。

3．开挖③部并施作导坑周边初期支护和临时支护，步骤及工序同①部； 4．开挖④部并施作导坑周边初期支护和临时支护，步骤及工序同②部； 5．在滞后于②部一段距离后，采用风镐开挖或弱爆破开挖⑤部，隧道周边部分初喷4cm厚砼；接长型钢钢架和Ⅰ18临时钢架，复喷至设计厚度。

6．在滞后于④部一段距离后，采用风镐开挖或弱爆破开挖⑥部，隧道周边部分初喷4cm厚砼；接长型钢钢架和Ⅰ18临时钢架，复喷至设计厚度。

7．根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除Ⅰ18临时钢架及临时横撑；灌注Ⅶ部边墙基础仰拱及隧道填充(仰拱与填充分次施作)。

8．利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅶ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。

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填充初期支护之喷砼导坑拱部超前支护（）（靠围岩侧采用42小导管，靠隧道中线侧采用22水平锚杆），环向间距40边墙基座拱部42超前小导管（=3.5），环向间距40拱系统径向锚杆喷混凝土临时支护之喷砼二次衬砌1Ⅶ2Ф22纵向连接钢筋，环向间距1.2拱墙二次衬砌初期支护之喷砼边墙基座型钢钢架，纵向间距1（图中未示临时钢架）喷8厚砼封闭掌子面Ⅷ新建铁路石家庄至太原客运专线

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ⅧⅦ中壁交叉（CRD）法施工工序平面示意隧底填充中壁交叉（CRD）法施工工序纵面示意 仰 拱初期支护 中壁交叉（CRD）法施工工序横断面说明：一、本图尺寸除钢筋、钢管直径以毫米计及注明者外，其余均以厘米计；二、本图为Ⅴ级软质岩及深埋地段施工工序，采用法施工。三、施工工序1、（1）利用上一循环架立的钢架施作侧壁ф42小导管及导坑测壁ф22水平锚杆超前支护。（2）弱爆破开挖①部（3）、喷8厚混凝土封闭掌子面。（4）施作①部导坑周边的初期支护和临时支护及初喷4厚混凝土，架立型钢钢架和Ⅰ18临时钢架，并设锁脚锚杆，安Ⅰ18的横撑。（5）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。2、（1）弱爆破开挖②部。（2）喷8厚混凝土封闭掌子面。（3）导坑周边部分初喷4厚混凝土（4）接长型钢钢架和Ⅰ18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设Ⅰ18横撑。（4）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。3、开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步驟及工序同①。4、开挖④ 部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同②。5（1）在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖⑤部。（2）隧底周边部分初喷4混凝土。（3）接长型钢钢架及工18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。6、（1）在滞后于④部一段距离后，弱爆破开挖⑥部。（2）隧底周边初喷4混凝土。（3）接长型钢钢架及工18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。7、（1）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除工18临时钢架及临时横撑。（2）灌 部边墙基础出仰拱及隧底填充（仰拱与填充分次施作）。筑 部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。8、利用衬砌模板台车一次性灌筑 四、施工注意事项1、隧道施工应坚持\"弱爆破、短进尺、强支护、早封闭，勤量测\"的原则。2、小炮开挖或人工开挖，严格控制装药量。3、工序变化处之钢架（或临时钢架）应设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定。4、导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、员等安排进行适应调整。5、钢架之纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。6、复合式衬砌段在施工时，须按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，根据监控量测的结果进行分析，确定灌筑二次衬砌的时机及调整支护参数。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

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双线隧道Ⅴ级围岩CRD法施工顺序步骤图 新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

(三)检测标准

Ⅴ级围岩隧道开挖断面标准允许超挖值，拱部线性超挖10cm,拱部最大超挖15cm;边墙线性超挖10cm。

数据取自《新建客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(征求意见稿)，正式版本发行后按正式版本执行。 (四)技术措施

1．隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则，开挖方式均采用弱爆破或人工开挖,若采用爆破时,应严格控制炮眼深度及装药量。

2．工序变化处之钢架应设锁脚锚杆，以确保钢架基础的稳定。 3．导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行调整。 4．钢架之间距纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固。 十二、光面爆破施工工艺、方法及技术措施

(一)施工工艺

光面爆破施工工艺流程见下图。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

光面爆破设计 测量放线 钻孔 装药计算 爆破材料准备 网络检查 设置警戒 钻孔质量检查 装药与堵塞 连接起爆网络 起爆 通风 光爆效果与质量 隧道光面爆破施工工艺框图

爆破效果检查 清理钻孔 准备填筑材料 (二)施工方法 1. 放样布眼

钻眼前，测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。在直线段，可用3～5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。 2. 定位开眼

采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3cm和5cm以内。 3. 钻眼

钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

一定要有丰富经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时，外插角小于3°；眼深5m时，外插角小于2°)，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。 4. 清孔

装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。 5. 装药

光爆孔装药结构见下图。

光爆孔装药结构示意图

装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药的炮眼均堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度不小于20cm，确保连线无漏连现象。光面爆破孔采用φ25的药卷连续装药，或用φ32的药卷间隔装药，力争达到周边眼炮痕保留率达到90%以上。 6. 联结起爆网路及方式

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后，要有专人负责检查。对于全断面开挖，周边眼则采用光面爆破，以控制超欠挖；对于软弱围岩则周边炮眼采用预裂爆破的方式，以减少爆破对围岩的扰动。 7. 瞎炮的处理

发现瞎炮，应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《铁路隧道爆破安全规程》有关条款处理。 (三)检测标准 1. 超欠挖

爆破后的围岩面应圆顺平整无欠挖，超挖量(平均线性超挖)应控制在10cm(眼深3m)以内。 2. 半眼痕保存率

围岩为整体性好的坚硬岩石时，半眼痕保存率应大于80%，中硬岩石应大于60%。

3. 对围岩的破坏程度

爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝，也不应有浮石(岩性不好时应无大浮石)，炮眼利用率应大于85%。

十三、微震爆破施工方法及技术措施

(一)施工方法

1. 微震爆破作业段最大一段允许装药量

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

Qmax＝R3.(Vkp／K)3/a

式中：Qmax——最大一段爆破药量，kg；

Vkp——安全速度，cm／s；根据《爆破安全规程》并结合本隧道

所处的地形、地质情况、地表建筑物的重要程度，取距隧道周边净距10m处质点震动速度为V≦2.5cm/s； R——爆破安全距离，m； K——地形、地质影响系数， a——衰减系数，

K、a值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a值回归后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出的每段的最大装药量。

2. 爆破参数的选择

微震控制爆破参数可要具体实施时，结合试验确定。 3. 装药结构

(1)周边眼的装药结构

严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药孔深均匀分布，是实现光面爆破重要条件，为此在施工中采用不偶合装药结构，双传爆线结构装药形式，炸药采用φ22的2号抗水炸药，炮眼直径为φ42mm、.不偶合系数一般在1.4-2.0范围内。 (2)其它眼的装药结构

底板眼、内圈眼、二台眼、掘进眼、掏槽眼等炮眼直径为φ42mm，药卷直径φ32mm，均采用连续装药结构。 4. 起爆顺序

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

掏槽眼→掘进眼→二台眼→内圈眼→底板眼→周边眼。 为了减少底板眼爆破产生的地震动强度，可将底板眼分成2个段分开起爆。

5. 爆破作业的实施 (1)测量放线

用经纬仪准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，并用激光铅直仪控制边线。距开挖面50m埋设中线桩，每100m设临时水准点。每次测量放线时，要对上次爆破效果检查一次，并及时将结果告知技术主管和爆破人员，技术人员将测量数据输入计算机处理后，及时修正爆破参数，以达到最佳爆破效果。 (2)钻孔作业

炮眼位置及数量严格按照光爆设计图施作。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及个数，未经主管技术工程师的许可不得随意改动。

准确定位凿岩台车钻杆，钻孔位置误差不大于5cm，方向平行，严禁相互交错。

周边眼钻孔外插角度控制在4°以内。

同类炮眼钻进深度要达到设计要求，眼底保持在一个沿垂面上。 (3)围岩爆破器材

炸药：选用低爆速的煤矿安全炸药和二号岩石小药卷，周边眼用φ22×200小药卷，不偶合装药，其余炮眼用φ32×200药卷。

雷管：采用电雷管，跳段使用，段间距时差控制在100ms左右。 (二)检测标准 1. 爆破作业标准

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

隧道钻爆采用我局隧道光爆的成功经验，按“一标准、两要求、三控制、四保证”办法组织光面爆破施工。

“一标准”:即一个内控标准

“两要求”:即钻眼作业要求和装药联线作业要求。

“三控制”:即控制钻眼的角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量放线精度。

“四保证”:即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；搞好技术保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经济责任制。 2. 爆破作业要求

(1)装药作业要定人、定位、定段别，不得乱装药； (2)装药前，所有炮眼必须用高压风吹洗； (3)严格按设计的装药结构和药量施作；

(4)严格按设计的联接网络实施，注意导爆索的连接方向和连接点的牢固性。 (三)技术措施

1．爆破时，在震源(爆破中心)激起的震波，经过围岩传播到地表，可以用简谐振动的数学模型来表示： X=Asinωt，同时，利用记录的速度峰值也可以定量地反映振动强度。

2．隧道爆破时，相应测点引起的振动，经传感器接受后，转化成电荷量输出，再经放大电路后转成电压量输出，由电压量峰值可换算成振动速度峰值。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

十四、锚杆施工工艺、方法及技术措施

(一)施工工艺

锚杆施工工艺流程见下图。

施工准备 锚杆孔位放样 锚杆制作 钻孔设备就位 钻锚杆孔 锚杆孔冲洗 超前或拱部 安装锚杆及排气管 注浆 插入锚杆/加垫板拧扣 锚杆抗拔力检查查 锚杆竣工验收 砂浆饱满度检查 锚杆成孔检查 侧墙 注浆 搅拌砂浆 准备注浆材料 注浆设备就位 隧道砂浆锚杆施工工艺框图

(二)施工方法

钻孔采用YT-28凿岩机；本隧道采用普通砂浆锚杆，锚杆采用螺纹钢筋现场制做，长度设计4m长，间距不大于杆长的二分之一，系统锚杆呈梅花形布置。采用风动凿岩机钻孔，用高压风将孔内杂物吹净，将砂浆注入锚孔，将锚杆插入钻孔内，轻轻锤击锚杆使之深入孔底。钻孔应圆而直，

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

孔口岩石整平，并使岩面与钻孔方向垂直。锚杆水泥砂浆的配合比可采用灰骨比1:1～1:2，水灰比0.38～0.45，砂浆拌合均匀，随拌随用，灌浆时导管伸入孔底，边灌浆边抽拨导管，要求锚孔内砂浆饱满，灌浆工作连续不中断，保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。 (三)检测标准

1．锚杆孔的方向应符合设计要求，锚杆垫板应与基面密贴。 2．锚杆安装允许偏差：锚杆安装允许偏差150mm，锚杆插入长度不得小于设计长度的95%。 (四)技术措施

1．根据围岩开挖实际情况，结合设计图纸和施工规范要求确定孔位、孔深和倾角。如围岩情况变化，需调整孔位和间距时，应及时报监理工程师同意后方可执行。

2．锚杆、垫钣、锚锢材料应进行规定的试验和检查，在确认其质量基础上使用。

3．施工前要选择相同地质条件地点进行拉拔试验，从而确认可以获得足够的锚固力。

4．锚杆原则上应按设计图所示布置方式布设，锚杆孔应确认所规定的孔数、位置、长度、方向及孔径。施工时在现场遇到局部节理、裂缝等情况而加以变更，长锚杆在靠近掌子面处无法垂直于隧道壁设置而变更布置方式，应确认其与原定布置的作用相同。

5．施工中锚固材料的计量、混合等要认真进行管理，并确认锚固材料沿锚杆全长填充饱满；垫板应完全密贴在喷砼表面或开挖表面。

6．锚杆长度在保证设计的锚固长度外尚应计入工作长度。锚杆施作后

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

不得悬吊重物，待砂浆达到额定强度后才可安装垫板、螺帽。垫板应紧贴岩面，螺帽上紧不得出现松动。

十五、中空锚杆施工工艺、方法及技术措施

(一)施工工艺

中空锚杆施工工艺流程见下图。

施工准备 注浆配比设计与试验 钻孔/清孔 注浆配件加工 涨壳式中空锚杆安装 注浆站布置 不合格 注浆 注浆检查 合格 下道工序 浆液配制 中空锚杆施工工艺框图

(二)施工方法 1. 钻孔

先用凿岩机按设计位置、深度、角度钻孔，后用高压风清孔。人工安装锚杆，用水泥砂浆施工不小于10cm的封端。 2. 注浆

采用注浆泵注浆施工。注浆压力一般为地下水静水压的2～3倍，同时考虑岩层的裂隙阻力，根据现场情况试验后确定。瞬间最高压力值不应超

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

过0.5MPa。 (三)检测标准

锚杆孔的方向应符合设计要求，锚杆垫板应与基面密贴。

锚杆安装允许偏差：锚杆安装允许偏差150mm，锚杆插入长度不得小于设计长度的95%。

十六、钢架施工工艺、方法及技术措施

(一)施工工艺

钢架施工工艺流程见下图。

初喷砼 定位锚杆施工 钢拱架加工 拱架预拼 清除底脚浮碴 台架上安装钢架 加设鞍形垫块 安装纵向连接筋 定位锚杆焊连定位 标高测量 隐蔽工程检查验收 包裹底脚连板 喷砼 钢拱架施工工艺框图

(二)施工方法 1. 现场制作加工

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

(1)格栅钢架应按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。先将加工场地用C15砼硬化，按设计放出加工大样。

(2)放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。将钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。

(3)格栅钢架加工后进行试拼，允许误差： (4)沿隧道周边轮廓误差不应大于±3cm；

(5)格栅钢架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm；格栅钢架平放时，平面翘曲应小于±2cm。

2. 格栅钢架架设工艺要求

(1)为保证型钢钢架置于稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.15～0.2m原地基；架立钢架时就位，软弱地段在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。

(2)钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于±2°。格栅钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。

(3)为保证钢架位置安设准确，隧道开挖时在钢架的各连接板处预留钢架连接板凹槽；两拱脚处和两边墙脚处预留安装钢架槽钢凹槽。初喷砼时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板(或槽钢)位置。

(4)钢架按设计位置安设，在安设过程中当格栅钢架和初喷层之间有较大间隙应设骑马垫块，型钢钢架与围岩(或垫块)接触间距不应大于50mm。

(5)为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。沿钢架设直径为φ22cm的纵向连接钢筋，并按环向间距1.2m设置。

(6)为使钢架准确定位，钢架架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

与钢架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固，当钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。

(7)钢架架立后尽快喷砼作业，喷射顺序应从下向上对称进行，先喷射钢架与围岩间的空隙，后喷射钢架与钢架间的砼，并将钢架全部覆盖，其保护层厚度不得小于4cm。使钢架与喷砼共同受力，喷射砼分层进行，每层厚度5～6cm左右，先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)不密实，造成强度不够，拱脚(墙脚)失稳。 (三)检测标准

钢架安装偏差应满足下表要求。

钢架安装允许偏差 序号 1 2 3 4 5 项目 间距 横向 高程 垂直度 保护层厚度 允许偏差 ±100mm ±50mm ±50mm ±2° －5mm 备注

(四)技术措施

1．为抑制松驰围岩早期变形，开挖后须尽快采用相应强度和刚度的钢架支撑，架立后能立即发挥支撑机能。

2．钢支撑的标准施工是按“规定间隔和高度架设置→接头安装→连接螺栓的紧固→纵向联系筋的焊接”的顺序进行。

3．并要求使其在喷射作业中不产生移动。

4．钢拱架支撑脚部应座落在基岩上或用锁脚锚杆稳定，钢架与围岩之

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

间的较大间隙部位用钢楔间隔楔紧，再用喷砼填充密实，避免留下空隙和隐患。

5．当预测要发生强大的荷载而定量又不确切时，对支护的应力进行必要的测定。

十七、网喷砼施工工艺、方法及技术措施

(一)施工工艺

网喷砼施工工艺流程见下图。

细集料 粗集料 微纤维 水泥 水 搅拌机 速凝剂 喷射机 稀薄流方式 空气压缩机喷射砼施工工艺框图

喷嘴 稠密流方受喷面

(二)施工方法

1．喷射砼骨料用强制式拌合机分次投料拌合，为减少回弹量，降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射砼采用TK-961型砼喷射机，湿式喷射作业。开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于2cm。

2．喷锚支护喷射砼，一般分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。

3．复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

力，以抑制围岩变位。钢架间用砼喷平，并有足够的保护层。

4．喷射砼分段、分片由下而上顺序进行，一次喷射厚度控制在6cm以下，喷射时插入长度比设计厚度大5cm铁丝，每1～2m设一根，作为施工喷层厚度控制用，后一层喷射在前层砼终凝后进行，新喷射的砼按规定洒水养护。 (三)检测标准

1．喷射砼分层喷射时，底层喷射厚度不应小于4cm。采用湿喷方式的喷射砼拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。

2．喷射砼原材料每盘称量的偏差应符合下表要求。

原材料每盘称量的允许偏差 序号 1 2 3 4 5 材料名称 水泥 粗、细骨料 水、外加剂 钢纤维 微纤维 允许偏差 ±2% ±3% ±2% ±2% ±2% 备注

3．喷射砼表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。

4．钢筋网的网格尺寸允许偏差为±10mm，钢筋网搭接长度应为1-2个网孔，允许偏差为±50mm。 (四)技术措施

1．喷射作业前，要检查水泥、砂、石、速凝剂、水的质量，满足规范要求；喷射机、砼搅拌机、皮带运输机等使用前均应检修完好，就位前要

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

进行试运转；并埋设好测量喷射砼厚度的标志。

2．检查开挖断面，欠挖处要补凿够，敲帮找顶、清除浮石。用高压水或高压气清除附着岩面的泥污、灰尘和细岩碴等。

3．喷射作业时，喷嘴与岩面的角度一般应垂直于岩面；适宜的一次喷射厚度在不错裂、不脱落的情况下达到的最大厚度。并使围岩的凹凸面完全被覆盖，有钢支撑时应注意使喷射砼与钢支撑结成一体，要注意在钢支撑背面不留空隙。

4．有涌水量较小，可以增加水泥用量和速凝剂掺量，变更配合比后喷射；涌水量较大的地方，可先采用集中排水措施后，再进行砼喷射。

十八、仰拱及底板施工工艺、方法及技术措施 设计有仰拱的地段,仰拱先行,超前于二次衬砌施作。 (一)施工工艺

仰拱及底板施工工艺流程见下图。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

测量放样 仰拱开挖 清运浮碴 栈桥就位 钢筋加工 钢筋绑扎 隐蔽检查 砼生产运输 浇筑仰拱或底板砼 砼捣固 仰拱养护 仰供与底板施工工艺框图

排水 设槽形挡头

(二)施工方法 1. 施工工序

Ⅴ级围岩段仰拱落底与开挖同步，Ⅲ级、Ⅳ级围岩段仰拱落底可滞后于掌子面一定距离。为避免仰拱施工时对其他工序的干扰，采用自行式仰拱栈桥。

自行式仰拱栈桥见下图。

序号 图示 施工步骤及措施 中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

前前前前前前前前栈桥就位后准备1 A1前前前前前前前前前前前前前前前前前前浇筑A1段砼 A1段仰拱砼浇筑2 A1前前前前前前前前前前完毕后，提起前坡桥、后坡桥 前坡桥、后坡桥抬起后，伸出其后走行轮，液压缸顶起栈桥，前前前前前前前前3 A1前前前前前前前前前前前前前前前前前前 准备移位 栈桥自动走行至A2位置后，收起前、后行走轮、落栈桥，放4 A2前前前前前前前前前A1前前前前前前前前前 下前后坡桥。 5 A2前前前前A1前前前前前前浇筑A2段仰拱砼。 仰拱施工工序图

2. 仰拱底部清理

仰拱施工首先清理仰拱底面浮碴，并用水泵排除积水；检查隧道仰拱底标高，各项指标合格后可灌注仰拱砼。 3. 仰拱与填充砼浇筑

(1)仰拱砼分段全幅一次浇筑，纵向分段长度4～６m，仰拱砼初凝后，即可进行仰拱底部砼填充。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

(2)仰拱施工根据围岩监控量测结果确定施作时机，围岩受力变形较显著地段，应尽早进行仰拱灌注。

(3)仰拱砼达到设计强度后方能放车通车。仰拱段端头采用槽形大块模板，由中心向两侧对称进行立模。仰拱灌注采用砼输送车运输砼送入模，分层浇注，插入式振动棒捣固。为能尽早通行，按配合比掺入早强减水剂。仰拱与边墙衔接处捣固密实。

(4)做好仰拱大样，保证填充砼不侵入仰拱断面，仰拱施工接头缝凿毛处理，以增加前后两段仰拱的粘结力。 4. 水平施工缝设置

水平施工缝设置高度以电缆槽底为高度为控制点，作为水平砼浇筑的高度；为确保水平层与二次衬砌的连接，在水平施工缝上涂上砼粘结剂，加强两部分的连接。 (三)检测标准

仰拱表面应平顺，确保水流畅通，不积水；仰拱应及时施作，与开挖面的距离不宜超过3倍衬砌浇筑段的长度；仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求。

仰拱填充表面坡度应符合设计要求，坡面应平顺、排水通畅、不积水。 (四)技术措施

1．仰拱砼应在仰拱开挖后迅速灌注。灌注砼之前应清扫开挖表面或喷砼表面，充分排除仰拱底部存有的积水。

2．隧底围岩松软时，尽可能使用风镐开挖，必须爆破时要严格控制装药量。仰拱不能欠挖，超挖在允许规定内用同等强度等级砼灌注。

3．仰拱多用小坍落度的砼，必须注意捣固。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

4．灌注仰拱砼时应使用仰拱大样的模板，以检查和控制仰拱断面，灌注时由仰拱中心向两侧扩展至拱座为止。

5．仰拱砼应按照衬砌长度要求，分段整幅进行；仰拱砼与填充砼分两次浇筑。

十九、防排水施工工艺、方法及技术措施

(一)防水板施工 1. 施工工艺

防水板铺设采用无钉铺设，其施工工艺见下图。

准备工作 切除基面外露铁件头/砂浆找平 拼大幅防水板/防水板质量检查 喷射钉枪固定防水板肋条 热焊机将防水板焊在肋条松紧适度 吊挂台车就位 复合防水板就位 防水板固定 焊接防水板搭接缝 不合格 补强 质量检查 合格 移走吊挂台车 结束 防水板施工工艺框图

2. 施工方法

隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间铺设ECB防水板(厚1.2mm),富水

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

地段全断面铺设柔性防水层(厚1.5mm)；并与无纺布结合使用，无纺布一般地段不少于35kg/m2。 (1)施工准备

防水板的洞外拼接。在洞外宽敞平整的场地上，将幅面较窄的防水卷材拼接成大幅面防水板。防水板搭接宽为10cm，采用热焊粘结。拼接前须进行检查是否有变色、波纹(厚薄不均)、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，如果存在质量疑虑，应进行张拉试验、防水试验和焊缝抗拉强度试验。

吊挂防水板的台车就位后，应用电焊或氧焊将初期支护外露的锚杆头、钢筋网头等铁件齐根切除，并抹砂浆遮盖，以防刺破防水板。对于开挖面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。 (2)防水板铺设和锚固

本隧道富水地段采用无纺布作滤层，在铺设过程中防水板与柔性垫层应密切结合。

用射钉枪将吊挂肋条锚固在喷锚支护上，无钉铺设见下图。

防水板土工布塑料垫圈岩壁喷射钉砼防水板无钉铺设示意图

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

利用小型卷扬机将防水板提升到台车，防水板环向长度应留余量，全长约为喷砼面环向长度周长的１.1倍。吊挂时，以防水板的全幅中部对准隧道中线，自上而下将防水板托起贴着喷锚支护表面铺设，松紧适度并用热焊机将防水板焊在吊挂肋条上，拱部固定点间距0.5m左右，边墙固定点间距1m左右。附属洞室处铺设防水板时，先按照附属洞室的大小和形状加工防水板，将其焊在洞室内壁的喷锚支护上，并与边墙防水板焊接成一个整体。

焊接防水板搭接缝。上下循环两幅大幅面的防水板接头处留10cm搭接幅面，用热焊机将搭接缝焊好，焊缝宽度不小于2cm。防水板焊缝见下图。

>10cm防水板空气道焊缝防水板焊缝示意图

3. 检测标准

铺设防水板的基面应坚实、平整、圆顺，无漏水现象；阴阳角处应做成圆弧形；防水板的铺设应与基层固定牢固，不得有绷紧和破损现象；防水板的搭接宽度不应小于10cm，允许偏差-10cm。 4. 技术措施

固定防水板时，视喷锚支护面的平整度将防水板预留富余量，以防过紧而被砼挤破。尤其是拱部防水板安装时，准确计算预留富余量。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

为使防水板接头焊接良好，防水板每环铺设长度比衬砌长度长0.5～1m，以利接头焊接施工。

软岩地段砼衬砌紧跟开挖面时，对衬砌端部预留防水板接头采取防护措施，防止掌子面爆破时，飞石砸破防水板。

在衬砌加强钢筋安装、各种预埋件设置、挡头模板安装，以及泵送砼等工序作业中防止破坏防水板。 (二)施工缝及变形缝防水处理 1. 设计要求

二次衬砌施工缝设计为每12m一道，采用中埋式橡胶止水带；变形缝在地层显著变化处、断面明显变化处设置，采用防水板+背贴式橡胶止水带加中埋式钢边橡胶止水带，并安放沥青木丝板四层防水处理。 2. 施工缝施工

施工缝有环向竖缝和水平缝两种，在进行防水施工时，首先须在二次衬砌砼灌注后的4～12小时内，用钢丝刷将接缝处的砼面刷毛或用高压水冲洗，直至露出表面石子。在新砼灌注前，应将接缝处清理干净，保持湿润，先刷水泥浆两道，再铺设10mm厚水泥砂浆(用原砼配合比，除去粗骨料，也可掺加膨胀剂)，过0.5小时后再灌注砼。

砼衬砌施工缝处设橡胶止水带，橡胶止水带布置见下图。

可维护型橡胶止水带 施工缝二次衬砌初期支护中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

施工缝止水带布置图

根据衬砌厚度及衬砌形式自制拼装式钢模或木模接挡头板，每块钢模宽度为衬砌厚度的一半，同时将钢模根据安装顺序编号，全断面液压钢模衬砌台车就位后，按照钢模挡头板编号安装钢模挡头板，同时将橡胶止水带沿隧道环向夹在挡头板中间，两块挡头板用U形卡固定。预留一半橡胶止水带浇筑在下一循环砼衬砌中。 3. 变形缝防水处理

变形缝是由于不同刚度结构受不同的力，容许产生一定的不均匀沉降而设置的结构缝隙，是结构外防水的关键环节，本标段变形缝采用中埋式橡胶止水带止水，缝隙间充填沥青木丝板，在变形缝结构内侧预留槽，槽内采用背贴式止水带。变形缝止水带布置详见下图。

止水带安装与定位：先在预留槽内安设背贴式止水带并进行固定，然后将中埋式止水带准确居中安设，粘贴或焊接定位，用模板固定，先安装一端浇筑砼，另一端用箱形木板保护，待砼达到一定强度后拆除模板及箱形保护。

变形缝橡胶止水带背贴式止水带沥青木丝板二次衬砌防水板初期支护

变形缝止水带布置图

变形缝处的砼灌注与振捣：对竖直向的止水带两边的砼要加强振捣，

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

保证砼两边的砼密实，同时将止水带与砼表面的气泡排出，要保证止水带与砼牢固结合，止水带处的砼不应有粗骨料集中或漏振现象。对水平向的止水带待止水带下充满砼并充分振捣密实后，放平止水带并压出少量的砼浆，然后再浇灌止水带上部砼，振捣上部砼时要防止止水带变形。 4. 检测标准

施工缝所用的止水条的质量符合要求，止水带与防水板的连接方式符合设计要求；，施工缝防水效果好，无渗水；施工缝的表面质量应缝宽均匀、缝身竖直，竖向贯通，填塞密实，外表光洁。

变形缝所用各类材料均符合设计要求；变形缝细部构造做法符合设计要求，表面不得有渗水；用做沉降的变形缝其最大允许沉降差值不应大于30mm；变形缝的表面质量应缝宽均匀、缝身竖直，环向贯通，填塞密实，外表光洁；密封材料嵌填严密，粘结牢固，无开裂、鼓包、下塌现象。 5. 技术措施

变形缝中使用的橡胶止水带和嵌缝材料必须有出厂质量证明，并经进场检验和复验合格后方可使用，变形缝的构造形式和材料必须符合设计要求。

变形缝外侧密封胶施工时，为了避免三向受力，影响防水质量，在密封胶与嵌缝材料间采用牛皮纸隔离层，密封胶与变形缝两侧壁必须粘贴牢固，密封严实，无渗漏水现象，嵌缝质量应密实，表面不容许出现开裂、脱离、滑移、下垂和空鼓、塌陷等缺陷，嵌填密封胶之前，应清除槽内浮碴、尘土、积水，粘结密封胶的砼基面必须平整、干燥、干净、无任何污染。

施工中要保证止水带与砼牢固结合，除砼的水灰比和水泥用量要严格

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

控制外，接触止水带的砼不应出现粗骨料集中和漏振现象。在支设模板、固定止水带及浇筑砼时不得将止水带破坏。 (三)软式透水管盲沟 1. 设计要求

拱墙环向设ф50mm软式透水管盲沟，设置在喷砼面和防水板之间。一般地段纵向间距10m，富水地段5m；边墙墙脚纵向设ф80mm软式透水管，并与环向盲沟连通，连通点逢泄水孔部位采用三通管和直管通侧沟内。 2. 施工方法

在铺设防水板前用防水板条(宽30～50cm)和塑料胀栓将ф50mm环向软式透水管固定在喷锚支护面上(环向每隔40cm固定一处)。用快凝水泥砂浆将塑料胀栓包住。 3. 软式透水盲沟铺设要求

沿喷砼表面布设，松紧度适中，以适应起伏不平的岩面。

纵向盲沟要控制好标高，与隧道的纵向坡度一致，上下不能有起伏现象，以保证排水的畅通。

纵向排水管最下一层设在衬砌边墙脚下，防水板向内上卷，将弹簧管托起。连接处采用直通、三通接头连接。

二十、二次衬砌施工工艺、方法及技术措施

(一)施工工艺

二次衬砌施工工艺流程见下图。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

安装透水管/防水板/绑扎钢筋 布设轨道 台车移位 顶模中心高及边模净空检测 台车就位 预埋件 面板整修 涂脱模剂 止水条安装 骨料含水量测定 施工配合比 拌和站拌合 坍落度检查 轨道标高测量控制轨距 基仓清理 输送管安装 砼浇注 脱模/台车退出 养护 挡头板安装 砼运输 输送泵泵送 二次衬砌施工工艺框图

(二)施工工序

采用仰拱先行，衬砌台车先墙后拱法施工；Ⅴ级围岩段，衬砌紧跟开挖，Ⅳ级围岩段滞后开挖30～50m；Ⅲ级围岩段滞后开挖50～100m，Ⅱ级围岩段滞后开挖150～200m每环衬砌12m。砼集中拌合，砼运输车运输，输送泵浇灌，机械捣固成型。隧道砼二次衬砌工序见下图。

序号 施工步骤 说明 中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工 招标编号：JS2005-45 第Z7标段施工投标文件技术分册 第一部分 施工组织设计建议书 第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法 初期支护1 仰拱混凝土1.仰拱每节长6-8m，并立端头模板 2.浇注仰拱砼 防水层2 施作拱边墙防水层(用工作台车) 1.验收防水层 3 模板走行轨轨枕2.施工缝凿毛，清洗干净 3.台车就位，并检查尺寸达到设计要求 1.灌注拱墙砼 4 2.当砼达到2.5Mpa时可拆模 3.拆模后及时进行养生 隧道砼衬砌施工工序图 (三)施工方法 1. 准备工作

首先全面检查隧道中线、高程、断面净空尺寸，各项尺寸必须全部满足设计要求，其次按防水卷材铺设条件要求，对喷射砼基面进行处理， 对基面有明流水处要用水泥砂浆封堵或排水管引排；检查试运转所采用的

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

砼输送泵、振动器、液压衬砌模板台车等。 2. 钢筋施工

在洞外、加工利用多功能台架人工绑扎成型，主筋焊接连接，在仰拱与边墙施工缝留足各受力钢筋的搭接焊接长度，在各纵向衬砌段施工缝留足联接钢筋焊接长度。 3. 模板施工

采用液压衬砌台车。衬砌台车必须结构稳定，尺寸精确且结构简单，装拆移位方便，模板表面光滑，接缝严密，施工缝端头模板垂直、牢固。衬砌台车必须较好地满足砼输送泵灌注砼快速衬砌施工的要求。仰拱砼完成后，进行模板台车测量定位，将台车移至衬砌部位，调好标高，按隧洞衬砌内轮廓线尺寸调整好模板支撑杆臂。 4. 砼拌合运输

砼在洞外的拌合站集中拌合，砼输送车运输，输送泵灌注施工。在进口洞口段按国防设防要求设防，同时也满足了地震设防要求，设防段二次衬砌均采用钢筋砼，砼中添加盾铃型钢纤维由于隧道跨度大，一次浇灌的砼体积大，为减少砼早期裂纹，应在二衬砼中掺入适量的HE型抗裂复合防水剂，满足砼耐久性要求。 5. 砼灌筑及捣固

砼自模板窗口灌入，由下向上，对称分层，先墙后拱灌筑，倾落自由高度不超过2.0m。在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，及时采取措施进行处理，因意外砼灌筑作业受阻不得超过2个小时，否则按接缝处理。

在拱顶端头模板上安装长2m的外露管，当泵输送砼从外露管管口溢

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

出砼停止，以确保拱顶砼的密实。为防止拱圈砼收缩开裂，施工中做好对口工作。

砼养护及整修。砼灌筑后，强度达到设计强度70%时，方可拆模，并进行养护。砼达到设计强度后及时按设计要求进行拱顶防水压浆工作。 (四)检测标准

砼强度符合设计要求，衬砌的厚度必须符合设计要求。 砼结构外形尺寸允许偏差和检验方法见下表。

原材料每盘称量的允许偏差 序号 1 2 3 4 项目 平面位置 垂直度(‰) 高程 结构平整度 允许偏差 ±10mm 2 ±20mm 15mm 拱部 +30mm，0 15mm 检验方法 尺量 尺量 水准测量 2m靠尺和塞尺

砼结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。 (五)技术措施

模板衬砌台车在安装模板时，应进行严格测量，以安装在正确位置上；所用的轨道结构应使模板移动顺畅，灌注砼时不产生下沉。

灌注砼要用适当速度、左右对称浇筑，应使模板不受偏压，尽可能水平地、把一段的砼连续灌注完毕。

捣固时，一般边墙部分用插入式振捣器，拱部用模板振动器，应将扩散到模板内各角落砼充分捣固。

砼应采用集中砼搅拌站集中搅和，运送原则上应使用砼搅拌运送车，

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

灌注采用砼输送泵进行泵送，以确保衬砌砼不离析。

拆模时要考虑到砼的质量，规定养生和脱模时间，一般要有12-15h。台车移动时，钢模必须完全脱离衬砌，要收拢到穿行要求位置位置，并关闭所有作业窗。

二十一、不良地质地段的施工方法及技术措施

(一)高水压地段

在隧道断面上方和前方富存有岩溶高压地下水时，施工不慎，容易引发突水突泥事故。采取的施工技术措施： 1. 做好超前探测预报工作

在施工前先做好超前探测探测的工作，主要手段有:地质素描、物探手段(TSP地震波法、地质雷达法、红外线探水法)、超前水平钻探、基底岩溶勘测、超前导坑等。

2. 对施工掌子面进行实时监测

通过洞内地下水实时监测和洞外地表水实时监测，掌握地下水的具体情况。 3. 注浆处理

根据勘测资料以及超前地质预报工作和实施的洞内外监测所获得的资料,进行综合分析,对隧道内可能发生大规模(高压)涌(突)水、突泥的可溶岩地段施工方案进行设计。 4. 钻孔突水处理方案 (1)快速封堵方案

当钻孔推进中遇涌水，但涌水量不大压力不高时，钻杆不拔出，随即在孔口插小直径注浆管，实施顶水压浆(采用凝胶时间短的水泥—水玻璃双

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

液浆)，将钻孔已施钻部分封住，不让水涌出。尔后在其周围另行钻孔实行前进式注浆，即钻一段压注一段，逐步推进。 (2)增设砼止浆墙分流减压灌浆方案

当钻孔施钻过程中，孔内涌水大压力高，钻杆被冲出孔外，出现突涌水时，处理方案见下图。

A 7A766983948552432A3-汇水木箱A4- 260主导流管5- 108辅助导流管1-岩溶裂隙2-突水孔6-第1段砼止浆墙7-第2段砼止浆墙8-帷幕灌浆孔口管9-闸阀3-汇水木箱4- 260主导流管5- 108辅助导流管1-岩溶裂隙2-突水孔9-闸阀6-第1段砼止浆墙7-第2段砼止浆墙8-帷幕灌浆孔口管钻孔突水止浆墙分流减压注浆示意图(一) 8 8 4 3 5 5 AA剖面AA剖面中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

钻孔突水止浆墙分流减压注浆示意图(二)

涌水孔孔口紧贴挖面增设φ260、长4.6m左右的钢管汇水引流，将涌水的大部分从钢管内引排；在孔口钢管四周拼组木箱，作为涌水散流部分的汇水箱，以免影响第一段砼止浆墙的浇筑质量。

在工作面位置，沿隧洞轴向分两段浇筑砼止浆墙。第一段，紧贴开挖面浇筑，厚度2.5m左右；并在汇水木箱内布置3根φ108钢管作为涌水的补充引流管；第二段止浆墙厚度2m左右。墙内预埋周边注浆管，以便注浆封堵止浆墙与开挖面之间的空隙，防止止浆墙漏浆。在止浆墙上按帷幕灌浆方案布孔施钻，并从下而上逐管前进式分段压浆。先注水泥浆，后注双液浆。压注某孔时，其他孔开闸放水减压，以便该孔压浆。压注最后一个涌水孔时，其他孔的管口闸阀均关闭，对该孔实施高压顶水压浆方法封堵。

该方案适用于开挖面前方存在较大岩溶裂隙，且该裂隙横切或斜切全隧洞的涌水带。参见下图。

水管涌水砂袋第1步 设挡水板和挡水砂袋,预埋导水管;该工程步骤所需时间为0.5周钻孔突水砂袋堵水和混凝土挡水墙砼止浆墙帷幕灌注灌浆方案示意图(一)

砼矮墙水管涌水第2步 在挡水砂袋后面灌筑砼矮墙,预埋副导水管;该工程步骤所需时间为0.5周中铁二十二局集团有限公司 砼止浆墙中铁二十局集团有限公司 联合体

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第73页 导水管第3步 灌筑第1段止浆墙;该工程步骤所需时间为1周砂袋水管新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

第1步 设挡水板和挡水砂袋,预埋导水管;第Z7标段施工投标文件技术分册

该工程步骤所需时间为0.5周 混凝土挡水墙砼矮墙水管涌水第2步 在挡水砂袋后面灌筑砼矮墙,预埋副导水管;该工程步骤所需时间为0.5周砼止浆墙导水管涌水第3步 灌筑第1段止浆墙;该工程步骤所需时间为1周砼止浆墙积水段涌水第4步 灌筑第2段止浆墙;该工程步骤所需时间为1周浆液固结体积水段涌水第5步 在止浆墙地段钻孔灌浆加固围岩;该工程步骤所需时间为2天长灌浆孔砼填充段第6步 积水段充填砼,并从止浆墙起始端钻深孔进行帷幕灌浆。该工程步骤所需时间为1周浆液固结体钻孔突水砂袋堵水和砼止浆墙帷幕灌注灌浆方案示意图(一)

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

(3)回导坑推进法

在岩溶富水洞段开挖施工中，虽经TSP、钻孔探测等超前地质预报手段进行探测，并在预测有水区段进行了超前超前预注浆，但由于地质条件本身的复杂性和超前探测孔数量的有限性，施工时仍有可能发生较大的涌突水，且涌突水处理较为困难，需较长时间，这种情况下，可用迂回导坑法向前推进，绕过涌水区段向前进，以确保工期。

在迂回导坑的施工中，穿越涌水区段时仍需进行全断面超前超前预注浆，以封堵涌水，使迂回导坑得以顺利施工，确保工期。详见下图。

泄水洞 富水断层带混凝土止水墙砂包注浆管迂导坑回法施工布置示意图

(4)钻孔突泥处理方案

在本合同段隧洞软弱富水段施工过程中，由于地质条件本身的复杂性和超前地质预报的有限性，开挖时可能出现涌泥现象。涌泥量较大时，大量的涌泥将掌子面附近隧洞封堵，此时可在掌子面附近用砂袋(紧急情况下可用袋装水泥)临时封堵涌泥，后用砼做止浆墙，注浆固结后开挖。 (5)涌水(泥)时人员设备的应急措施

隧洞施工中，加强地质超前预报，根据预报结果及时采取预防措施，

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

同时发出危险警报。对预测可能涌水洞段进行超前帷幕预注浆后，应检查注浆效果及涌(突)水的封堵情况。在经检查灌浆效果符合标准后进行隧洞开挖，同时将洞内重要设备调出洞外，洞内施工人员分批进洞作业，以确保人员及设备的安全，若涌(突)水发生后，应及时疏通横通道，布设抽水泵从另一隧洞将部分涌水抽出洞外，以减少单洞水流量。 (二)岩爆的施工

石

板

山

隧

道

通

过

DIK50+400-DIK50+820

、

DIK52+700-DIK53+200、DIK54+500-DIK56+200段落时，可能发生岩爆，施工时应做好超前预报，必要时采用钻孔释放应力、加强支护等措施，避免岩爆的发生。

针对施工中发生岩爆主要采取“以防为主、防治结合”的原则。岩爆地段辅助施工措施可见下表。

岩爆施工对策表 序号 1 2 3 4 5 6 7 开挖后措施 施工工艺 加强支护 超前措施 辅助施工措施 开挖超前导坑 超前钻孔爆破 超前钻孔注水 开挖面喷雾剂水 径向钻孔注水 分部开挖、短进尺、光面爆破 网喷砼、超前锚杆、钢架 目的 超前释放部分应力 破碎围岩释放应力 软化围岩降低脆性 软化围岩降低脆性 软化围岩降低脆性 弱化岩爆程度 弱化岩爆程度增加 岩爆分级 微弱 ★ ★ ● 中等 ● ● ★ ● ★ ● 强烈 ★ ● ● ★ ★ ★ ★ 注：表中★表示采用；●表示根据实际情况采用或全部采用

1. 岩爆的预测、预报

当隧洞或地下洞室施工中可能发生岩爆时，应遵循以预防为主，防治

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

结合的原则，对开挖面前方的围岩特性、地质情况，是否存在断层或断层

破碎带以及水文地质情况等进行预测、预报，发现有较强烈的岩爆发生的可能性时，应及时研究施工对策，作好施工前必要的准备。以地质为先导，其主要的方法可归纳为以下三个方面：

以TPS超前探测作为长距离超前地质探测，主要以超前探孔、地震波、钻速测试等手段。

开挖面及其附近的观察预报，通过地质的观察、素描，分析岩石的“动态”特征，主要包括岩体内部发出的各种声响和局部岩体表面的剥落等。

采用工程类比法进行宏观预报。 2. 岩爆的的施工对策

根据岩爆等级采取相应的措施，如采取弱爆破、短进尺，或分部开挖，对围岩临空面采取喷射高压水、挂网、锚杆，必要时采取可采用超前锚杆、钢支撑等减缓岩爆的措施，达到软化围岩、释放应力、保护人员及设备、保证结构安全等目的，并结合调整隧道施工工艺，尽量减少岩爆的危害。

对于微弱岩爆地段，直接在开挖面上洒水，以软化围岩表面，促进应力释放和调整，对于中等和强烈岩爆地段，除洒水软化围央外，在隧洞设计断面轮廓外，包括边墙和拱部，以间距40-60cm，施打孔径∮=90-120mm，深L=3.5m-5.0m的大孔，并向孔内喷灌高压水。

选用合理的开挖方式，在岩爆较严重的地段采用短进尺弱爆破的开挖方法，每循环进尺控制在1.0-1.5m，最大也下宜超过2.0m，这样有利于及时对开挖面进行支护，缩短开挖面的暴露时间，以减轻岩爆发生时所带来的危害。

开挖应尽可能的采用光面爆破，使岩石尽量平整，减少应力集中，爆

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

破后应及时清除浮石，并喷洒高压水，降低岩体的脆性，减弱岩爆的强度，在岩爆多发区爆破后应进行待避。

采用钢纤维喷射砼，根据支护类型喷10-20cm厚的C20钢纤维砼，同时配合布置钢筋网，可以大大限制岩爆的发生。

施作超前锚杆，对于岩爆强烈的开挖掌子面，可采用安设超前锚杆的方法对开挖面前方的围岩进行锁定，锚杆宜采用磨擦型锚杆(或旱强型锚杆)，锚杆的环向间距0.5-1.0m，锚杆的长度必须大于开挖循环长度的2.0-2.5倍。

施作预防岩爆的锚杆，布置于拱部和两侧边墙，需要时也可布置于开挖掌子面上。局部易发生岩爆地段，打φ25、长4.5m的随机预应力锚杆，锚杆间距一般为0.8-1.5m，与喷射砼联合使用，形成喷锚加固作用。

对特别强烈的岩爆洞段，可以在断面以内的适当位置，先掘进一个15-30cm的小导坑，让地层中的高地应力得以部分释放后，再进行隧洞的开挖。

配发安全防护机具用品。给施工人员配发钢盔，防弹背心；对主要施工机械设备安装棚架或防护网；开挖工作面挂设移动式防护网。

在岩爆洞段施工，增加专职安全人员，随时观察财爆发生部位、强度和频度，及时组织指挥作业人员进退。 3. 岩爆发生时的应急措施

岩爆有爆破后立即发生的，另一种是滞后的，滞后的岩爆是深层岩体的应力释放，同时在应力释放过程中，沿节理面岩石进一步松驰，有些岩块顺节理面掉落，后一种灾害更隐蔽，不易防范，所以必须做好支护，切勿以为围岩类别高，只要当时不发生岩爆即忽略了支护作用，因此可采用

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

以下措施预防：

岩爆发生后应彻底停机待避，同时进行工作面的观察记录，包括岩爆的位置、爆落的数量、弹射的速度和距离、岩爆前后的声响等，并尽快对岩爆强度进行分级。

及时喷射砼，挂设钢筋网，或喷射钢纤维砼，厚度为5-8cm。 采用台车钻眼时，对岩爆的强度在中等以下时，为了不间断施工，可以在台车及装渣机械、运输车辆上加装钢板，构成“防石棚”，以避免岩爆弹射出来的块体伤及作业人员和砸坏施工设备。 (三)软岩弱围岩-角砾泥灰岩、泥岩段的施工

北固底隧道在DIK39+760-DIK41+760段角砾岩泥灰岩、泥灰岩(其结构呈散体状，无胶结或有少部呈半胶结状态，遇水软化、崩解，具弱膨胀性)。

1. 角砾岩泥灰岩性特征

角砾状泥灰岩：黄灰色、灰黄色，层理不明显，角砾成分主要为石灰岩、泥灰岩，大小不一，主要为泥质胶结，次为钙质胶结，浸水易软化崩解，软硬不均，弱风化。泥灰岩：灰黄色，薄～中厚层，泥质胶结，碎石结构，浸水易软化，崩解，工程地质条件较差，弱风化。

角砾状属软岩和极软岩，具弱至中等程度膨胀性，对砼具有硫酸盐弱腐蚀性。

2. 角砾泥灰岩、泥岩开挖方法

隧道开挖掘进施工方法详见下表

正洞隧道开挖掘进施工方法表

序围岩级别 施工方法简述 初期支护 第79页

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

号 短台阶法，尽量使用挖装1 泥岩Ⅴ级 机直接开挖，开挖困难时，采用微震动爆破技术 短台阶法，尽量使用挖装2 角砾岩泥岩Ⅳ级 机直接开挖，开挖困难时，采用微震动爆破技术 采用EX27N涨壳式可预应力中空注浆锚杆，挂钢筋网，拱、墙、仰拱设HW175型钢支撑。 采用EX27N涨壳式可预应力中空注浆锚杆，挂钢筋网拱、墙、仰拱设HW175型钢支撑。 采用小导管注浆超前支护，台阶法开挖，台阶长度为5～7m，循环进尺1.0～1.5m。锚喷网钢架联合支护，人工配合机械开挖，减少围岩扰动，必要时采用小炮爆破。

施工工艺流程：超前小导管注浆支护→分部开挖→分部初期支护封闭成环→完成仰拱砼→防水层施工→二次衬砌。 3. 角砾岩泥灰岩、泥岩隧道施工开挖步序 (1)施工步序

上台阶以人工风镐开挖为主，开挖前小导管超前支护，开挖后及时施作上部初期支护及临时仰拱，封闭岩面，在临时仰拱拱脚处设索脚注浆锚管加强支护。下台阶采用机械开挖人工配合修理整形。开挖后及时施作上部初期支护及临时仰拱。施工步序见下图。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

112第一步：施做拱部小导管，开挖土方1部，并及时施做初期支护及临时仰拱。第二步：超短台阶开挖土方2部，并及时施做初期支护和临时仰拱。第三步：先施作仰拱，然后拆除临时仰拱，施做防排水系统及二次衬砌。第四步：施做仰拱填充。

角砾泥灰岩、泥岩地段开挖步序示意图

(2)预留变形量

为了防止喷射砼变形后侵入二次衬砌的净空，预留变形量应适当加大。Ⅳ级围岩为25cm，Ⅴ级围岩为40cm。 4. 小导管超前支护

注： 1、初期支护工程包括喷混凝土、打锚杆、架设钢架等。施工方法见前面相关内容，小导管注浆见下图。 2、施作第三步时洞室开挖长度不超过20m。第四步：施做水沟电缆槽。中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

隧道中线r1=405钢筋格栅初期支护预留变形量二次衬砌

超前小导管注浆示意图

5. 初期支护 (1)喷射砼

采用间隙喷射砼方法，即按一定间距，沿隧道纵向留一定的间隙，允许隧道发生一定的径向变形，从而适当减轻支护受到的围岩压力，间隙的

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

宽度及间距根据位移大小而定，一般纵向间距为1.0～3.0m，间隙大小为10～20cm。具体施工方法与前相同。 (2)HW175型钢支护

采用摩擦型或弹簧型的方式预留一定宽度的伸缩缝，允许围岩有一定的变形。伸缩缝的环向间距3.0～4.0m。具体施工与前相同。 (3)EX27N涨壳式可预应力中空锚杆

钻孔：EX27N涨壳式可预应力中空锚杆Ⅳ级围岩设计长度4m，Ⅴ级围岩设计长度6m，采用锚杆钻机钻孔，为保证钻孔直、孔径精确，使用十字钻头钻孔。

插入锚杆：用高压风将孔内杂物吹净，将安装了涨壳锚固头的锚杆插入孔道，锚杆尾部安装纤尾，并接上锚杆钻机，开动钻机，通过钻机的冲转力使涨壳锚固头在孔道底部充分涨开，以锚杆钻机无法转动为止。

施加预应力：涨壳锚固头在孔道底部充分涨开后，卸去锚杆钻机、纤尾，安装垫板、螺母及注浆管。采用TG1000型刻度扭力扳手对锚杆施加预应力。将扭力扳手测定调节至所需刻度，通过套筒在锚杆螺母上就位，用力拧紧螺母，直至扭矩达到规定值。

注浆：预应力完成后及时注浆，注浆液按设计制备。使用锚杆注浆泵注浆，注浆液从注浆管进浆，浆体逐渐充溢钻孔并向上流动，中空锚杆体的空腔成为排气道。 6. 仰拱及二次衬砌

仰拱及时施作，保护基底，仰拱施工滞后掌子面不超过20m。仰拱完成后采用仰拱栈桥保护。

二次衬砌加强施工措施：增加衬砌厚度；采用钢筋砼，在衬砌结构中

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

增设受力钢筋。 7. 监控量测

根据新奥法原理，针对挤压性大变形隧道，量测的项目主要包括：拱顶下沉、水平收敛、围岩的内部应力量测、围岩的塑性区(塑性半径R)的量测、初期支护接触压力量测。

施工过程中，详细准确地确定上述各项量测内容，以便全面掌握围岩的压力变化及变形的发展规律，从而对施作二次衬砌的时间提供科学的参考依据。

现场监控量测项目及量测方法见下表。

现场监控量测项目及量测方法 序号 1 2 3 4 5 量测项目 支护状态观察 拱顶下沉 周边位移 围岩内部位移 隧底 量测方法和工具 裂纹观察、描述 钢尺、水平仪 JQ-85型收敛计 位移计、百分表 水准尺、水平仪 点位布置 初期支护表面 每10m一个断面 每5～10m一个断面，设两对测点 按设计要求办理 按设计要求办理 量测频率 2～3次/天 2～3次/周 1～2次/天 1次/天 1次/15天

8. 施工辅助措施

加强稳定掌子面的的辅助措施：正面喷砼和打超前锚杆并挂钢筋网。 加强基脚的措施(即首先要把底鼓和侧壁的挤入控制住)：向底部地层注浆加固；向两侧打底部锚杆；支撑加底板及加劲肋；设底部横撑或临时仰拱。

防止断面挤入的措施：增打加长锚杆，主要在两侧，锚杆长度一定要超过围岩塑性区范围才有效果；设底部横撑，打底部锚杆，修筑仰拱，这

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

是极为重要的工程措施；缩短台阶长度，及早闭合；下半断面、仰拱同时施工；设纵向伸缩缝，采用可缩性支撑。

防止开裂的措施：采用湿喷钢纤维砼；设加强钢筋；设纵向伸缩缝。 建立日常量测管理体制及管理标准：监测初期位移速度；最终位移值的预测；建立控制标准值。

加强施工地质测试：预测和预报掌子面前方的地质状态；建立地质数据库，及时反馈；各种岩类的特性试验数据的测试。 9. 技术措施

遵循新奥法原理，施工中先试验，取得相关技术数据后再推广。 坚持“加固围岩、控制排水、保护基底、改善变形、先柔后刚、先放后抗、变形留够、底部加强、初期支护分期实施，”的原则施工。

隧道开挖以最大限度地对围岩不扰动为原则，小导管注浆加固围岩，短台阶法开挖，施工过程中保持各开挖工序的各个阶段稳定。加强防排水措施，控制施工排水，及时施作仰拱保护基底。

容易发生坍塌和大变形，施工时遵循快速开挖、快速封闭、及时支护、及时监测、及时反馈的原则。

采用短台阶法开挖，短进尺、多循环，土质或软弱围岩用人工配合风镐开挖，较硬围岩部分风镐配合钻爆法开挖，时尽量减少围岩扰动。开挖下台阶时，施工时采用型钢支撑将拱脚顶紧，形成拱部临时封闭结构，防止拱部过大变形。

支护以确保隧道稳定为目的，先让后抗，以抗为主，先柔后刚，刚柔并举。在不使围岩丧失极限平衡和失稳条件下，允许围岩有足够的变形。必要时采用可压缩钢支撑。及时进行监控量测，根据反馈信息，修改支护

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

参数，加大支护结构的刚度。

断层破碎带加强初期支护和排水，仰供超前，尽快封闭。 (四)水平岩层的施工

石板山隧道DIK55+900-出口大部地段岩层呈宽缓波状起伏，岩层近于水平，且岩层呈薄至中厚层状，页岩、泥岩节理、节理发育，片麻岩段穿插石英岩脉、伟晶岩脉，或夹云母片岩、绿泥片岩，岩性软硬不一，性质相差较大，且分布无规律，成拱性较差，施工时严格控制周边眼和相邻内圈眼的间距装药量，尽量减少爆破震动幅度，并及时施作适当加长拱部系统锚杆(适当减少短边墙锚杆)保证隧道拱部开挖的稳定性。

利用激光断面仪对每次钻爆效果进行测量，统计分析后，对钻爆参数及装药量进行调整。

为确保大跨度围岩的稳定，控制软弱破碎带的变形，在施工开挖时要做好超前地质预报工作，根据设计文件的要求，做好破碎地带的帷幕注浆处理，及时封闭。

在施工方案上采用CRD法进行分部开挖，并根据格栅钢架的间距掌握好围岩进尺，开挖要及早封合(仰拱封合)并增设中隔墙加固，并尽量缩短封合仰拱施工。

由于隧道水平成层地段，在对拱顶加固的同时在拱脚及边墙部位打长锚杆加强。必要时，底部也打入锚杆进行加固。

也可对基脚采取加强措施，加强的措施有：向底部地层注浆加固；向两侧打底部锚杆；支撑加固底板及加强劲肋；设底部横撑或临时仰拱。 (五)断层破碎带及富水地带的处理

本标段隧道断层分布情况见下表。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

断层统计分布表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 石板山隧道 北固定隧道 小寨隧道 库隆峰隧道 段庄隧道 隧道名称 上安隧道 断层名称 Fs-1 Fs-2 FDZ-1 FDZ-2 FDZ-3 FDZ-4 FDZ-5 FDZ-6 Fklf-1 Fklf-2 F1 F2 F3 里程 DK28+765 DK28+855 DIK33+817 DIK33+867 DIK34+153 DIK34+169 DIK34+185 DIK34+460 DK37+200 DIK49+185 DIK45+145 DIK44+565 DIK51+920- DIK52+000 DIK56+130- DIK56+180 胡斜5+30-5+75 长度(m) 不详 0.5 0.2 0.8 0.5 10 10 1.0 95 50 80 50 45 说明 充填断层角砾 充填断层角砾 充填断层角砾 充填断层角砾 充填断层角砾 充填断层角砾 正断层 逆断层 逆断层 正断层 张性含水断层

石板山隧道可能的集中涌水地段及涌水方式见下表。

集中涌水地段及涌水方式一览表 序号 1 2 地段里程 DIK51+180～DIK51+400 DIK51+920～DIK52+000 地质属性 地表水 F1断层 描述 受线路右侧上游群英水库影响 断层破碎带及其影响带 涌水方式 小股状涌水 股状涌水 石板山隧道通过DIK51+170-+410群英水库影响地带时，采用开挖前全断面帷幕注浆，并要对群英水库水位及水井、泉水出露点进行长期观测，防止隧道施工造成地表水流失或干涸；DIK51+920-DIK52+000(F1断层)

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

采用开挖后径向注浆堵水措施，以确保施工安全，并防止地下水大量流失。 1. 施工原则

本合同段存在一些断层破碎带和不同岩层接触带。

穿越断层富水破碎带段的施工原则是：先探水、预注浆、后开挖、补注浆、再衬砌。 2. 施工要点

根据超前地质预报及超前钻孔探水的结果，如果单孔涌水量大于20L/s，则采用浅孔小导管超前封堵注浆，每轮超前钻5m，灌浆5m，开挖2m，再进行下一轮的超前钻孔注浆。

富水地段采用帷幕注浆，水少段采用长大管棚或小导管超前注浆止水加固围岩；

超前地质预报，了解岩层和地下水情况；根据超前地质预报，如果围岩条件为软弱破碎带，但不富水或仅含有少量水，则可根据具体情况用超前长管棚或超前小导管注浆通过，具体情况见前面相关部分内容,本处主要是采用长管棚处理,详见下图。

下 超前中长管棚, 80mm钢管壁厚3.5mm,L=20m,环向间距40cm喷射混凝土2000cm隧道中线线路中线纵向连结钢筋,环向间距1.5榀/m钢架喷射混凝土厚度大于15cm超前管棚施工示意图

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

开挖后采用径向注浆进行加固，加固施工见下图。

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250250￠42注浆管注浆加固范围500新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

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186隧道中线186隧道开挖轮廓线 环向注浆孔布置图（单位：cm）示意注浆孔平面布置图（单位：cm）示意纵 向说明: 1.本图适用于隧道地下水较发育，与地表水联系密切但不会发生大规模突水涌泥地段。 2.注浆采用￠42×4mm无缝钢管，孔深5m，梅花型布置，每环布置钻孔12个，环向间距1.86m纵向间距5m。 3.注浆材料采用水泥浆，水灰比1：0.5～1：1，速凝剂按水泥重量的5％计。 4.注浆压力：注浆孔口压力0.5～2pa，扩散半径2.0m。 5.注浆方式：在断层破碎带及裂隙发育地段采用前进式注浆，在裂隙不发育地段采用后退式注浆。 6.注浆结束标准：（1）注浆压力逐步升高至设计终压，并继续注浆10min以上；（2）注浆结束时的进浆量小于20L/min。 第Z7标段施工投标文件技术分册 第一部分 施工组织设计建议书

第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

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径向注浆施工示意图 新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

(六)岩溶及溶洞

根据预测，查明溶洞或暗河分布范围、类型情况、岩层的稳定程度和地下水流情况等不同情况，分别以引、堵、越等措施进行处理。 1. 引排水

当暗河和溶洞有水流且围岩比较稳定时，引排水。在查明水源流向及其隧道位置的关系后，用暗管、涵洞、小桥等设施，渲泄水流，见下图。

浆砌片石暗管、涵洞或小桥桥涵渲泄水流示意图

或开凿泄水洞，将水排出洞外，详见下图。

隧 道浆砌片石混凝土墙 引入平导或排出洞外泄水洞示意图

当水流的位置在隧道上部或高于隧道时，在适当距离外，开凿引水洞(或引水槽)将水位降低到隧道底部位置以下，再行引排，见下图。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

混凝土厚0.5-1.0m 浆砌片石引水槽(洞)引出或横向引入消水洞涵管或小桥引水槽示意图

2. 堵填

对已停止发育、跨径较小、无水的溶洞，可根据其与隧道相交的位置及其充填情况，采用砼、浆砌片石或干砌石予以回填封闭，见下图。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

混凝土填实浆砌片石浆砌片石2-3m干砌片石混凝土填实浆砌片石溶洞堵填图

拱以上的空溶洞，可视溶洞的岩石破碎程度采用喷锚支护加固，或加设护拱及拱顶回填的办法处理，见下图。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

必要时加设锚杆浆砌片石护拱浆砌片石厚1.0m片石、碎石回填密实必要时加锚杆干砌片石压浆混凝土套拱喷锚加固与浆砌护拱

3. 岩溶地段隧道施工注意事项

施工前对地表进行详细勘查，注意研究岩溶状态，估计可能遇到溶洞的地段。

了解地表水、出水地点的情况，并对地表进行必要的处理，以防止地表水下渗。

当施工达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接。如采用下导坑引进，则应将上部工序赶前，迅速将拱圈砌到适当地段。同时探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况，据以制定施工处理方案及安全措施。

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

当在下坡地段遇到溶洞时，准备足够数量的排水设备。

施工中注意检查溶洞顶板，及时处理危石。当溶洞较大较高时，应设置施工防护架或钢筋防护网。

在溶蚀地段的爆破作业，应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制药量。 在溶洞充填体中掘进，如充填物松软，可用超前支护法施工。如充填物为极松散的砾、块石堆积或有水，可于开挖前采取预注浆加固。

溶洞未做出处理方案前，不要将弃渣随意倾填于溶洞中。

处理情况复杂的溶洞，要根据现场具体情况制定安全措施，以确保施工安全。

二十二、超前地质预报

由于本标段隧道存在着断层破碎带、岩爆以及穿越浅埋沟谷等富水地带，为了施工安全的需要，应在施工开挖中加强对超前地质预报。 (一)施工工艺

施工流程见下图。

地表地质调查 开挖工作面地质初步预测有不良地质体 有水 超前水平钻孔 有溶洞 、溶槽 地质雷达探测 提出预测意见和工程措施建正常施工 红外线探测 无不良地质 TSP 203中长距离预测 中铁二十二局集团有限公司 中铁二十局集团有限公司 联合体 中铁六局集团有限公司

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

超前地质预报工作流程图

(二)施工方法 1. 地表地质调查

在隧道施工前，由地质专业人员采用地表地质调查和断层参数预测法，进一步核实和确认洞身穿越地区的岩层层位、层序、岩性、岩层组合、褶皱，以及断层及破碎带等。如有遗漏或偏差，及时补充修正。 2. 开挖面地质素描

对开挖面的地层岩性、地质构造、地质结构、节理发育情况、地下水状况、结构面的产状、岩层走向等进行调查描述，分析推测前方的地质情况。

3. 地震波探测

拟采用瑞士安伯格公司生产的TSP-203地震波探测系统，探测开挖面前方100m范围的不良地质体的性质、位置和规模。它是利用地震波的回波原理，在开挖面附近边墙部位采用浅孔微量炸药起爆产生微震波向四周传播，遇到不同介质震波反射返回被接收传感器和记录仪收集，再经过计算机计算自动生成反映相关界面的隧道影像点图，最后由专业人员解译提出预报意见。 4. 超前水平钻孔

拟采用MK-5型地质钻机，计划钻孔深度30～40m。它是根据钻进过程中的推力、钻速、成孔性、岩碴成分及钻孔出水情况，确定开挖面前方的地层、岩性、不良地质体和地下水量、水压等，是最直观的探测手段。 5. 地质雷达探测

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

拟采用美国GSI公司生产的SIR3000型地质雷达。它是利用电磁波的反射和透射波原理，在开挖面通过雷达天线发射电磁波，当电磁波遇到不同波阻抗界面时，发生的反射和透射波由接收机接受并转化为数字信号，再由主机系统系统转成模拟信号或彩色线迹信号以时间剖面形式显示。主要用于探测开挖面前方20m范围内的溶洞、溶槽等的位置、规模。 6. 红外线探测

拟采用HY-303型红外探测仪。它是通过开挖面的红外线场强值变化预报岩溶裂隙等含水构造的地下水含量和水压。 (三)技术措施

为加强施工阶段的超前地质预报工作，及时反馈设计，指导施工，本标段由项目总工师牵头负责、一名项目副总工程师专职负责成立地质预报组，该组除现场地质技术人员外，将聘请富有经验的有关地质专家参加，负责施工前的地表地质调查、施工中开挖工作面的地质素描、超前地质探测、地质信息整理分析与反馈，及时提出改善设计和工程对策建议意见。

建立地质预报成果报告制度。一般地段每100m提交一次，不良地质体及相邻地段，根据地质变化情况和施工需要，随时提交成果报告。成果报告内容包括地质预测预报结论性意见，对工程设计和施工应采取的措施提出建议。成果报告报送项目总工程师和主管地质工作的副总工程师、施工队技术主管和队长，同时抄送驻现场设计人员和监理工程师。

二十三、监控量测

(一)监控量测项目 1. 必测项目

必测项目是施工中作为一道工序进行监控量测的项目.它包括以下内容:

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

洞内外观察;水平相对净空变化值的量测;拱顶下沉量测. 2. 选测项目

是根据围岩性质、隧道埋置深度、开挖方式等条件自行确定的监控测量项目，作为必测项目的验证和补充，它包括：地表下沉量测;围岩内部变形量测;锚杆轴力量测;围岩压力量测;支护、衬砌应力量测；钢架内力及所承受的荷载量测;围岩弹性波速度测试 (二)量测断面的间距和量测频率 1. 地质及支护状况的观察

对判断围岩稳定性、进行开挖前方的地质预报等十分重要，所以地质观察和记录对开挖后每一个工作面都应进行，必要时还要进行地质描述。对初期支护应进行喷砼、锚杆、钢架等状况描述。 2. 净空变形量测断面的间距

拱顶下沉及周边收敛量测间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度等确定，详见下表。

拱顶下沉及周边收敛量测间距表 序号 1 2 3 4 5 6 围岩级别 Ⅴ(浅埋) Ⅴ(深埋) Ⅳ(浅埋) Ⅳ(深埋) Ⅲ Ⅱ 量测断面间距(m) 10～15 20～30 10～15 20～30 40～50 50～100 备注 拱顶下沉量测与净空水平敛量测应在同一断面内，并用相同的量测频率，拱顶下沉及周边收敛量测频率见下表。

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拱顶下沉及周边收敛量测频率表 序号 1 2 3 4 5 变形速度(mm/d) ≥5 1～5 0.5～1 0.2～0.5 ＜0.2 量测断面距开挖面距离(m) (0～1)B (1～2)B (1～2)B (2～5)B ＞5B 量测频率 1～2次/天 1次/天 1次/2天 1次/2天 1次/周 备注

3. 地表下沉量测

应根据隧道埋置深度、地质条件、所采用的开挖方式等因素是否进行。地表下沉量测的测点应与净空水平收敛及拱顶下沉量测的测点布置在同一断面内，沿隧道中线，地表下沉量测断面的间距见下表。

地表下沉量测断面间距表 序号 1 2 3 埋置深度H H＞2B B＜H＜2B H＜B 量测断面间距(m) 20-50 10-20 10 备注

需要进行横断面方向地表下沉量测时，其测点间距应取2-5m，在同一量测断面内应取7-11个测点。地表下沉的量测频率应和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。地表下沉量测时应在开挖工作面前方H + h(隧道埋置深度+隧道高度)处开始，直至衬砌结构封闭，下沉基本停止时为止。 (三)测点设置要求及量测工具

周边位移量测以水平相对净空变化值的量测为主，水平净空变化量测

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线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋深等条件确定。拱顶下沉量的位置在每一断面宜布1-3点。若地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，应同时量测拱腰下沉及基底隆起量。测点的安装应能保证在开挖后12小时(最迟不超过24小时)内和在下一循环开挖前测到初次读数。坑道周边收敛计可选球铰弹簧式或重锤式、拱顶下沉量测采用水平仪、水准尺和挂钩钢尺等，有条件时可采用激光隧道断面监测仪进行量测。变形量测可采用单点或多点式锚头和传力杆，配以机械式百分表或点测位移计。

不同的开挖施工方法测点布设见下图。

中壁(CD)法测点布置示意中壁交叉(CRD)法测点布置示意台阶法测点布置示意全断面法测点布置示意

测点布设示意图

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(四)量测数据的处理与应用 1. 管理等级

根据量测结果及《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》的规定可根据下表中变形管理等级指导施工。

变形管理等级 序号 1 2 3 管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 管理位移 U0＜Un/3 ≤Un/3≤U0≤2Un/3 U0＞2Un/3 施工状态 可正常施工 应加强支护 考虑采取特殊措施 备注

2. 量测数据整理

现场量测数据及时整理，绘制量测数据与时间的关系曲线及量测数据与开挖面距离的关系曲线，并应进行数据处理或回归分析。 3. 量测数据处理、分析及反馈

依据回归分析、预测位移、收敛、拱顶下沉及钢架应力的最终值；以位移～时间曲线为基础，根据位移、位移速率等分析、评定围岩和支护的稳定性。a、当围岩急骤增加，每天的相对净空变化超过15mm时，应重点加强观测，并密切注意支护的变化情况；尤其，初期支护收敛量达到10cm(即吃进预留变形量5cm)后或监测的钢架应力接近钢架承受力要求时，且相对变化仍超过1mm/日必须加强支护，采用增加喷砼厚度，补喷5cm厚的网喷砼或增加预应力注浆锚杆的长度、数量。

但位移～时间曲线出现反弯点时，同时支护开裂或掉块，此时应尽快

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第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

采取补强措施以防塌方；

当位移、周边收敛、拱顶下沉量达到预测最终值的80～90%，收敛速度小于0.5mm/d，拱顶下沉速率小于0.15～0.3mm/d时，可认为围岩基本稳定，可施做二次衬砌；

综合以上综合分析、评价及时修正设计，调整支护参数，对施工及时提出建议和措施。 4. 围岩应力量测

根据围岩与支护间的接触应力量测结构，可知围岩应力在横断面上的分布情况及围岩应力值随开挖时间的变化规律，与理论计算方法作比较，以取得较为合理的围岩压力计算方法，检算初期支护的受力情况(内力及位移)，判别初期支护的工作状态、支护特点，并对初期支护进行安全度评估；对二衬进行验算，修改设计。 5. 锚杆应力量测

根据实测所得的锚杆轴向力绘制沿锚杆长度的轴力图，由所得的状态曲线分析、判断围岩松弛区范围，以便修改锚杆长度和间距。 6. 钢架内力量测

根据监控钢架内力的结果，按钢材的容许应力判断已施工地段的支护是否安全，从而可调整支撑的间距或截面尺寸等，同时，可根据监控的应力结果，分析、反算轴力、弯距、剪力，并判断围岩土压力的分布状态。 (五)量测中注意事项及要求

根据地质条件、量测目的、施工进程，由技术总管编制量测计划，组织专门监测队伍，由具体工程技术人员负责实施。

量测点埋设宜尽量靠近开挖工作面，要求不超过2m，因能保证爆破

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新建铁路石家庄至太原客运专线 站前工程施工

招标编号：JS2005-45

第Z7标段施工投标文件技术分册 第一部分 施工组织设计建议书

第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法

24小时内及下一次爆破之前测读初读数。

应准确及时做好各项量测原始记录，及时提供给设计人员，不得随意涂改。要采取措施保护好在施工中各项量测元件工具及仪器。

设计与施工人员必须紧密配合，协调一致，及时研究和解决实施过程出现的问题，确保施工安全。

要求采用先进技术，先进的仪器具，先进的分析软件，投入必要的人力资源，高度重视，确保本监测工作做好。

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