目 录 （隧道工程）
第一章 施工准备
1.1施工方法选择 ........................................................................... 231 1.2施工准备 ................................................................................... 231 1.3施工组织设计 ........................................................................... 236 第二章 压风、供水、供电及照明、通风与防尘
2.1压缩空气供应 ............................................................................ 238 2.2供电及照明 ................................................................................ 239 2.3供水 .......................................................................................... 240 2.4通风 .......................................................................................... 241 2.5防尘 ........................................................................................... 245 2.6洞内管线布置 ........................................................................... 245 第三章 分项工程施工方法及工艺
3.1洞口开挖 .................................................................................. 245
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3.2洞口防护 ................................................................................... 246 3.3管棚支护 ................................................................................... 246 3.4洞口混凝土 ............................................................................... 249 3.5洞身开挖 ................................................................................... 249 3.6钻爆作业 ................................................................................... 257 3.7装碴与出碴 ................................................................................ 261 3.8运输 ........................................................................................... 263 3.9锚喷支护 ................................................................................... 267 3.10仰拱(填充、底板) .................................................................. 276 3.11明洞施工 ................................................................................. 277 3.12施工防排水............................................................................. 277 3.13衬砌钢筋 ................................................................................. 281 3.14二次衬砌混凝土 ...................................................................... 281 3.15辅助坑道 ................................................................................. 284 第四章 不良地质地段隧道施工
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4.1地质不良地段开挖与支护法 ..................................................... 287 4.2主要技术措施 ............................................................................ 290 第五章 施工监控量测
5.1 量测项目 .................................................................................. 292 5.2量测断面间距点距及布置 ......................................................... 293 5.3量测频率 ................................................................................... 293 5.4监控量测管理 ............................................................................ 294 5.5超前地质预报与补充地质调查 .................................................. 297 第六章 施工测量
6.1隧道测量 ................................................................................... 300 6.2施工测量 ................................................................................... 301 6.3竣工测量 ................................................................................... 301 第七章 施工机械设备
7.1主要施工机械设备 .................................................................... 301 7.2主要试验、测量、检测器 ......................................................... 306
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第八章 施工案例
8.1黄秋山隧道实施性施工组织计 .................................................. 308 8.2阳坡隧道实施性施工组织设计 .................................................. 325 8.3包西铁路活沙兔隧道施工组织计 .............................................. 362
隧 道 工 程 第一章 施工准备
1.1施工方法选择 施工方法选择如表1-1：
表1－１ 正洞施工方法表
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序号 1 2 3 4 围岩级别 施工方法 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 全断面一次开挖法，配有钻孔台车和高效率装运机械。 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 台阶法，凿岩台车为主，辅以人工风动凿岩机钻眼。 Ⅳ Ⅴ、Ⅵ CD法，微震动控制爆破和光面爆破。 双侧壁法施工，洋镐、风镐或挖掘机开挖，弱爆破。 1.2施工准备 1.2.1交接核对工作
现场核对设计文件主要内容：
(1)隧道与所在区段的位置，是否与线路总平面图和纵断面图一致。
(2)设计提供的工程地质、水文地质的测绘和钻探资料是否符合实际；对穿越的岩层可能出现不稳定的因素及岩（煤）层内有无瓦斯情况，应进一步了解，必要时补测钻探资料。
(3)隧道进出口和辅助坑道的类型和位置，是否适应现场条件；洞口的仰坡和边坡的稳定程序，是否安全。
⑷设计的施工方法和有关技术措施，结合实际条件考虑，有无变更的必要。
(5)核对洞口与洞口土石方、桥涵、挡护等工程的相互关系和施工衔接，及其对洞内施工和洞口场地布置的影响。
(6)弃碴方案是否符合施工部署的要求，对占用耕地和农田灌溉的影响。
(7)洞口排水系统安排是否妥善。 测量桩橛的交接和核对:
根据设计单位交付的控制桩位和设置永久水准基点进行交接和
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核对。
(1)进洞依据的桩橛：每个洞口应设有中线投点桩和两点以下后视桩橛,并设有两个水准基点，作为进洞依据。
(2)主要的中线测量桩，其方位和坐标均应进行复测和检算，两端洞口和辅助坑道的水准基点应联测一次，查对是否达到精度要求。
1.2.2施工调查 地质调查:
(1)洞口及浅埋地段以及隧道穿过严重风化层、堆积层或台地等，有无偏压或滑动可能。
(2)隧道通过沟谷，应调查沟谷的发育、分布、冲刷和淤积情况，洞口是否设在易受冲刷或不稳定的沟谷边缘。
(3)岩层走向及地下水活动程度，裂隙的特征及其组合关系，特别对通过断层、褶皱、破碎带对施工的影响。
(4)隧道通过岩溶地区，应查明溶洞分布情况，洞穴大小范围，有水、无水，与隧道位置的关系和影响隧道稳定的各个因素。
(5)隧道通过黄土地层，应鉴别是属于老黄土还是新黄土，了解其厚度及其中夹杂层成分。
(6)隧道通过含盐地层，应了解其分布范围、层位及厚度，对硫酸盐含量大，膨胀压力大的含盐层，应查明地下水渗流情况及地下水中SO4离子、游离碳酸的含量。
(7)隧道通过泥石流地区，应了解其发生的条件和影响范围，查明是正在发展的还是停止发展的，判断施工地区是否受泥石流影响和泥石流对洞口、辅助导坑的危害，并研究设计对泥石流的预防和整治的措施。
(8)隧道通过含煤地层，应了解有害气体瓦斯（CH4）的浓度、涌
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出量及压力等，并预计出现煤层及瓦斯突出的可能部位。
(9)隧道通过地下水发育地区，了解其来源、类型及水压、水量、水质与地表水补排的关系；了解含水层、透水层、隔水层与地下水位分布组合对隧道施工的影响。
气候和气象调查：
(1)调查当地冬季平均气温、最低气温开始和持续的时间以及冻害情况。
(2)调查雨季的总雨量、最大降雨量及其发生时间。
(3)掉查当地最大风力等级和持续时间，以及各季风向变化情况。在雷击区应查明雷击范围和雷击日数及其发生时间。
(4)调查洪水期的最高水位，山洪暴发对施工设施和房屋危害程度，枯水期对河运的影响。
供水调查：
(1)选用的水源水质是否符合卫生标准，其水量在枯水季节能不能满足施工和生活用水。
(2)如需使用附近农田灌溉用的水库或池塘的蓄水，必须查明其蓄水量能否满足农灌和隧道施工两者用水的最大需要，并取得有关方面的同意。
(3)利用地表水源位于洞顶附近时，须分析地表水和地下水的补排关系，预计隧道开挖后地表水是否有可能向开挖坑道下渗流失。
砂石集料调查：
(1)砂石集料的质量和产量，并考虑采集和运输受洪水和冰雪季节的影响。
(2)有无足够的堆料场地。
(3)选择产地应根据开采条件、运距远近、供应方法等进行综合经
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济比较。
经济调查:
(1)查明当地可支援的季节性劳动力，各种建筑材料的产量，施工用具加工能力，可资利用的动力或电源及其供应量，交通运输条件等。
(2)引入线便道方案和拟利用的公路。
(3)当地可供居住的房屋数量，需要进行临时建筑用地及其拆迁补偿费用的调查。
当地风俗习惯调查:
(1)深入了解当地少数民族的宗教、风俗习惯，以便教育施工人员严格遵守民族政策，尊重当地民族风俗习惯。
1.2.3做好进洞前的准备工作 (1)运输便道引入线
引入线的线路技术标准不宜过低，应充分考虑行车安全和运输需要。
引入线要求常年畅通，不受季节、气候变化的影响，以保证隧道施工正常进行。
引入线要求直达洞口，并注意线路与有关工程的干扰。 (2)场地布置
材料堆放场地应考虑以下因素:
各种大堆材料的堆放，应结合混凝土搅拌站、水泥库以及材料加工房一起规划。
砂、石大堆材料场地面积，应考虑在洪汛期内储备量的堆放。 房屋选址和布置应考虑以下因素:
临时房屋的位置，应避开坍方、滑坡落石、泥石流和洪水等威胁。
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临时房屋的间距布置应符合防火规定。处于雷击区，应按防雷击规定，装设必要的避雷器。
空压机房一般安装靠近洞口，进洞管路要求短捷顺直。 风、水、电设施应满足以下要求：
空压机、发电机、变电站和循环水池的圬工基础，必须坚固，符合设计要求。
供水的蓄水池及管道在严寒地区应有防冻措施，并应于冬季前及早完成。
洞口风、水、电的主要管路线，应按规定一次安装妥善，避免在隧道施工后再行更改。
(3)洞口工程
与隧道工程有干扰的工程:
洞顶仰坡影响施工安全，必须在进洞前做好。 天沟、边沟排水系统应在雨季前完成。
利用弃碴作填方的路堤，其基底处理应预先完成。 位于洞口范围内的路堑应一次做好。
受弃碴影响的桥梁墩台，应先做好或做出地面一定高度，弃碴严防偏压墩台。
涵渠和下挡应在弃碴前完成，上挡墙及护墙应配合洞口场地内路堑施工一次完成。
结合洞口场地有关工程施工:
靠近洞口的涵洞，限制了场地布置时，宜先期施工。
路堑在地形低的边坡以外，如土石方数量不大，可一并挖除，以扩大施工场地。
1.3 施工组织设计
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编制实施性施工组织设计，应以一座隧道为单位（或一个洞口）进行编制。编制内容如下:
(1)总说明书
说明隧道概况、地质条件和采用的施工方法，各项编制依据、工期要求、施工中可能遇到的困难和采取的相应的措施，以及其它需要说明的问题。
(2)洞口场地平面总布置图 洞口施工场地布置应考虑下列事项
a.弃碴场地在不良地质地段，不得因弃碴加载引起滑坡。 b.大堆材料堆放场地，应运输方便。 c.生产房屋和生产设施尽量靠近洞口。
d.生活房屋与洞口宜保持一定的距离，使工人有安静的休息环境。
(3)施工进度图。
影响安排施工进度的因素很多，如地质情况、机具设备、材料供应、施工技术水平等。施工月计划可根据进度图的几个重要环节时间（如进洞、贯通、铺轨程度、全部竣工）加以调整。
(4)工程数量表。
按划分的施工范围，换算洞内开挖、衬砌、回填和洞门、仰坡土石方排水系统以及辅助坑道等各项工程数量。
(5)人员安排和劳动组织计划。
根据进度安排和工程数量，包括洞外各项工程、临时工程和附属辅助作业等，按劳动定额和工班组织分期安排劳动组织计划。
(6)施工机具设备计划。
根据施工方法和进度安排以及供风供电方案，对需用的机具，按
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型号、规格计算数量，编制机械和设备计划表。
(7)主要材料供应计划。
根据工程数量、施工进度和机械运转计划，按材料消耗定额，计算出分年度、季度供应的主要材料数量表（如爆破器材、木料、水泥、钢材、各种燃料和油料等）。
(8)大堆材料数量和运量计划。
管好各施工口的进度分年度、季度计算需用砂、碎石、片石等数量，并按额定加损耗计算运量。
(9)临时工程计划。
对生产、办公和生活房屋，运输公路和其它道路，风、水、电设施和管线路的运输和架设、安装，供水用出工程数量、主要材料数量和劳动工天数。
(10)洞口有关工程。
如洞外路基、支护挡墙和桥涵等与隧道施工有干扰的工程，计算其工程数量及需要的主要材料、劳动工天和必要的机具设备，以便与隧道施工统筹安排。
(11)施工技术措施
针对施工中容易发生的工程质量、施工安全和影响施工进度的问题提出具体有效措施；在施工中推广新技术和新工艺，以保证质量、节省工料、降低成本、加快进度；预计在施工期内全面完成任务所采取的手段。
第二章 压风、供水、供电及照明、通风与防尘 2.1压缩空气供应
空气压缩机有内燃及电动等类型，空压机通常集中安设在洞口附
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近，空压机站的供风能力取决于由储气筒到风动机具设备沿途的损失、各风动机具的耗风量以及风动机具的同时工作系数和备用系数，所以空压机站的供风能力Q可用下式计算：
Q=（1+K备）（∑qK+q漏）Km
式中：K—同时工作系数，可查相关资料。 K备—空压机的备用系数，一般采用75%-90%。 ∑q—风动机具所需风量。
q漏-管路及附件的漏耗损失，其值为： q漏=d·∑L，m3/min ；
Km—空压机所处海拔高度对空压机生产能力的影响系数，可查相关资料。
d—每公里漏风量,平均为1.5 m3/min-2.0 m3/min; L—管路总长(km)
高压风管路安装使用注意事项
(1)管路应敷设平顺,接头密封,防止漏风,凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的差质钢筋不能使用；
（2）洞内风管路宜敷设在电缆、电线相对的另一侧，并与运输轨道有一定距离，管道高度不超过运输轨道的轨面，若管径较大而超过轨面，应适当增大距离，以免妨碍运输，不影响边沟施工和排水。
（3）高压风管在总输出管道上，必须安装总闸阀以便控制和维修管道，主管道上每隔300-500米应分装闸阀，按施工要求，在适当地段加设一个三通接头备用，管道前端至开挖面距离宜保持在30米左右，并用高压软管接分风器。
（4）各闸阀在安装前应拆开清洗，并进行风压或水压强度试验，合格的方能使用。
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（5）管路使用中，应有专人负责检查、维护。 2.2 供电及照明
施工用电设计原则：根据所配备的机械设备和施工组织方式，结合电力供应状况，选择合适变压器、各类开关设备和线路导线，做到安全、可靠地供电，减少投资，节约开支。设计如下：
P•KKS总＝( • K P • ）
11隧道施工用电量含动力和照明需要的总量，可按下列公式估算。
•cos223式中：S总-施工总用电量，KVA；
ΣP1-整个工地动力设备的额定输出功率总和，KW； ΣP2-整个工地照明用电量总和，KW；
η-动力设备的平均效率，采用0.83～0.88；通常取0.85进行计算；
cosφ-平均功率因数，采用0.76;
K1－动力设备同时使用系数，通风机取0.8～0.9，其 它电动机械取0.65～0.75;
K2-动力负荷系数，主要考虑不同类型设备带负荷工作时的情况，一般取0.75～1.0；
K3－照明设备同时使用系数，一般可取0.6～0.9； 输电干线分层架设，高压在上，低压在下，动力线在上，照明线在下。洞内照明电压：作业地段采用36V安全电压，成洞和不作业地段不大于220V。
2.3供水
2.3.1需水量计算
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Q1＝
(NqN1q11Aq2)K 100N3Sq4(NqQ2＝231000t)K
Q1－凿岩与经常工作的喷雾器作业时间所需水量（m3/h） Q2－爆破后与凿岩前工作面洒水的耗水量（m3/h） N－工作凿岩机总台数（取N＝20台） q－每台凿岩机的耗水量（0.3m3/h） η－凿岩机同时工作系数，取0.75；
N1-隧道内经常工作的喷雾器个数，取11个；
q1-隧道内经常工作的喷雾器的平均耗水量（q1＝6 m3/h）； η1-喷雾器同时工作系数（η1＝0.4）； A－隧道内爆下石碴数量；
q2-将每立方米爆下石碴洒水达到容许湿度的耗水量（q2＝0.015t/min）
K-漏水系数，取1.05～1.10； N2－同时爆破工作面；
q3=该工作面喷雾器耗水量（q3＝6 m2/h）
N3－每班凿岩前，同时进行洒水的工作面，取N3＝2； S－凿岩前工作面附近洒水的面积; q4-该洒水表面耗水量（q4＝1L/m2）; t－凿岩前洒水时间，取0.25h;
根据Q1、 Q2计算结果，一般应取较大需水量数字。 2.3.2水池位置与管径选择
水池位置至配水点的高差H的计算H≥1.2h+а×hf (m) 式中：h-配水点要求水头(m)，湿式凿岩需要水压0.3Mpa，则
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h=30m；
а－水头损失系（按管道水头损失5%～10%计算，）а＝1.05～1.10；
hf-管道内水头损失（m）。
依据隧道进出口管道最大长度，查钢管水力计算表，选择钢管管径，根据Q值查得所需数据，即可计算所需H值。
2.4通风 2.4.1通风方式
一般来说，除300米以下的短隧道（穿过的岩层不产生有害气体）及导坑贯通后的隧道施工，可利用自然通风外，均可采用机械通风。
实施机械通风，必须具有通风机和风道，按照风道的类型和通风安装位置，通风方式分为风管式通风，巷道式通风，风墙式通风。
风管式通风的优点是设备简单，布置灵活，易于拆装，故为一般隧道施工所采用。风管式通风又分为压力式、抽出式、混合式三种。压力式通风方式适用于单机100-400m内的独头巷道，多机串联400-800m的独头巷道；抽出式通风方式适用于长度在400m以内的独头巷道；混合式通风方式适用于长度在800m-1500m左右的独头巷道。
巷道式通风，适用于有平行导坑的长隧道。其特点是：通过最前面的横洞使正洞和平行导坑组成一个风流循环系统，在平行导坑洞口附近安装通风机，将污浊空气由平行导坑抽出，新鲜空气由正洞流入，形成循环风流。另外对平行导坑和正洞前面的独头巷道，再辅以局部的内管式通风。这种通风方式，断面大，阻力小，可供应较大的风量，是目前解决长隧道施工通风比较有效的方法。
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风墙式通风，适用于较长隧道，一般管道式通风难以解决，又无平行导坑可以利用时，它利用隧道成洞部分较大的断面，用砖砌或木板隔出一条2 m2-3m2的风道，以减小风管长度，增大风量满足通风要求。
2.4.2风量计算
为净化洞内的空气和确保洞内工作人员的需氧要求，现对供风量进行计算:
⑴按洞内同一工作时间工作最多人数计算 q=3×k×m(m3/min)
式中，3—每人每分钟供应的新鲜空气标准（m3/min） K—风量备用系数，取1.1—1.25; m—同一时间洞内工作最多人数； ⑵按爆破工作量确定风量： Q=5Ab/t(m3/min)
式中，A—一次爆破最大用药(kg)。
b—一公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积（L）,计算时,一般采用b=40L,
t—通风时间。 ⑶按最小风速计算： Q≥Vmin×Smax
式中，Vmin—保证洞内稳定风流之最小风速，全断面开挖时为9 m3/min，导坑开挖时为15 m3/min；
Smax—开挖最大面积；
⑷ 按洞内使用内燃机械确定通风量： Q=N×Q0(m3/min)
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其中 N—各种内燃机设备按使用时间比例的总功率（KW）； Q0—单位功率的所需风量指标，采用4.0m3/(min.kw), 按上述四种情况计算后，取用最大数值作为计算风量。 2.4.3风压计算
为了保证把足够的风量送到工作面，并在出风口保持一定的风速，就要求通风机具有一定的风力（风压），使其足以克服沿途所有阻力。通风机应具备的风压为：H机≥ h总阻。
h总阻=∑h摩+∑h局+∑h正
∑h摩—沿程克服摩擦力所损失的压头 ∑h局—沿程克服局部阻力所损失的压头
∑h正—风流所遇到的正面阻力，只有在巷道式通风时才考虑 2.4.4通风机选择
隧道施工要求通风机风量大,尺寸小，重量轻，调整方便，便于装卸和运输等，因此多采用轴流式风机。
通风机所供应的风量，经风道到达出口端时，将有一部分从风道的接头漏出，因此风机所产生的风量必须大于计算风量。
Q风机=PQ Q—计算所需风量
P—管道的漏风系数，可查阅有关设计手册。 2.4.5保障通风效果及节能措施
隧道施工通风效果的好坏，取决于通风系统的布置、风机风管的匹配及通风系统的管理维护。通风系统的管理重点是管路的防漏降阻和科学管理。为提高洞内作业环境质量与节省电耗，确定采取下列措施：
（1）在通风管路方面，围绕“防漏降阻”加强管理。风管安装
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除了做到平、直、稳、紧外，风管采用大节段、密封性好的风管和接头。风管节段长度50m左右，以减少接头数量；采用方便快速的密封性好的拉链式接头，以减少漏风。
（2）采用大直径、摩擦阻力系数小的新型风管。管路沿程通风阻力与直径的5次方成反比，使用大风管和磨擦阻力系数小的风管，能减少沿程压力损失，增加通风距离。通风机操作管理上，根据掘进长度来确定工作风机的台数及级数，以节省电耗，确保开挖面有足够的新鲜风流。
（3）风管安装时，尽量做好平、直、紧，避免弯曲。衬砌模板台车设计和加工时，预留足够的大风管穿越空间，减少风管在此弯曲、缩径。
2.5防尘
湿式凿岩是防尘的主要措施,但只靠湿式凿岩,还是不够的,必须采取综合措施。经长期实践而总结出的防尘工作为：湿式凿岩标准化，机械通风经常化，喷雾洒水正规化，个防防护普遍化。
湿式凿岩标准化。湿式凿岩，即打“水风钻”，根据风钻内的供水方式不同，又分为旁侧供水和中心供水两种。一般情况下均使用中心供水式。
机械通风经常化。机械通风是降低洞内粉尘含量的重要手段，因此在主要作业（钻眼、装碴等）进行期间应始终保持风机的运转。
喷雾洒水正规化。喷雾洒水不仅能降低因爆破、出碴等所产生的粉尘，而且还能溶解少量的有害（如二氧化碳、硫化氢等），并能降低温度，使空气清新爽人。
个防防护普遍化。主要指戴防尘口罩。 2.6．洞内管线布置
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隧道内管线布置参见图2－1。
图2－1 隧道管线布置图
通风管高压电缆动力线路照明线路隧道中线高压水管高压风管
第三章 分项工程施工方法及工艺
正洞洞内管线布置示意图3.1洞口开挖
隧道进出口洞门一般采用明挖法施工。
洞口段施工包括洞外地表防排水、洞口路堑开挖、边仰坡开挖和防护、进洞和洞门施工。
根据现场实际情况，进洞前先对洞口上方的排水沟进行处理，在洞顶距仰坡开挖线轮廓外8～10m开挖并施作洞顶截水天沟。
采取分层开挖，分层支护，自上而下，边开挖边防护的洞口加固
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处理方法；进出口明洞在满足机械作业的条件下使用机械开挖，尽量少扰动围岩。洞口开挖支护程序如图3-1。
图3－１ 洞口开挖支护程序框图
边仰坡支护 锚喷网、浆砌 基底排水设施 测量放线 土石方开挖 边仰坡检查 截水沟开挖砌筑
基底修整 检查验收 3.2. 洞口防护
根据设计图纸和施工现场布置，在洞口范围内测量放样边坡控制桩，按照设计坡度人工配合挖掘机分层分段开挖，及时进行边仰坡喷锚网防护。
施工中尽量少刷边仰坡,减少对原有植被的破坏和对洞口的扰动。 3.3 管棚支护
为了确保进出浅埋段的进洞安全，通常在隧道进出口明洞与正洞交接处拱部设大管棚作超前支护。在土层中，大管棚压注水泥浆时，压力不小于2Mpa，其余地段压注水泥砂浆，压力不小于1Mpa，具体设置根据施工实际地质情况可作适当调整。
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3.3.1大管棚施工工艺流程
大管棚的施工工艺如图3－2。施工流程如下：
洞口坡面清理及防护 测量定位、施作导向搭设平台、安装钻机 合格
安装管棚 钻 孔 加工管棚钢管
钢 管 注 浆 开 挖 合格
图3－2 大管棚施工工艺流程图
⑴ 顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转，钻入隧道顶板前端设计要求孔深。
⑵钻孔完毕，将套管内孔注水清洗干净，然后将钻杆拔出，套管
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仍留在孔内护孔。
⑶事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内，钢管节与节用丝扣联接，钢管终端密封。
⑷ 钢管插进后，取出套管。
⑸ 上述步骤将其余管棚施钻安插完毕，然后施做止浆墙。 ⑹用高压泵将水泥浆压入钢管内，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，采用导管编号注浆，先注“单”号孔，待1至2天固结后，再注“双”号孔，管棚位于土层中压注水泥浆，压力不小于2MPa，其余地段压注水泥砂浆（水灰比1：1，砂灰比2：1）压力不小于1MPa。
⑺ 管棚支护下，进行隧道开挖，开挖总长度为管棚总长度的90%。
3.3.2 大管棚施工顺序 ⑴、大管棚钢管加工
管棚常采用Ф89钢管制作，管壁打孔, 布孔采用梅花型，孔径为8mm或5mm，间距为25cm，钢管尾留150cm不钻孔的止浆段，钢管加工成6m、8m和10m 长的三种规格，确保同断面接头不大于50%，且接头应在隧道横断面上错开值不小于1.5m。大管棚钢管加工示意如图3－3所示。
图3－3 大管棚钢管加工示意图
φ8或φ5注浆孔100324015010250
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⑵砼导向墙施作
在隧道边仰坡坡面防护施作后，明洞与正洞交接处施作1.5m长C20混凝土护拱作为管棚的导向墙，护拱在明洞衬砌外轮廓线以外，紧贴洞口仰坡面。护拱内设三榀Ⅰ20号工字钢制作的钢拱架为环向支撑，拱架间用φ22钢筋作连接筋，环向间距1.5米，拱架脚底安设砼扩大基础，扩大基础用C20砼施作，基础严禁放在虚土上，必要时采用锚桩加槽钢垫板做钢拱架基础。拱架安设牢固后在拱架外缘上放出孔口管的位置，并用φ16钢筋固定在钢拱架上，架设内外模，并用脚手架加圆木支撑牢固。检查合格后方能灌注C20砼，砼灌注后注意养护，并确保养护大于三天后才能钻孔。
⑶钻孔
对导向管进行编号，隧道中线的编为0号，左右分别从1号排起，依次递增。钻孔时分左右隔孔钻眼，先钻单号孔。双号孔等单号孔注浆2天后方可钻眼。双号钻眼兼作单号孔注浆效果的检查孔。
⑷、管棚注浆
注浆管用高压把水泥砂浆(水灰比1:1，砂灰比2:1)压入钢管内，浆液通过钢管孔眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，注浆采用先灌注“单”号孔，待2天固结后，再灌注“双”号孔的方法。
注浆前先冲洗管内积物后再注浆，浆液先稀后浓，顺序是由上而下的前进式注浆方式向管棚内注浆。管棚注浆压力严禁超过允许值，以防压裂工作面，同时还要控制注入量，若孔口压力已达到规定值，可结束注浆。
注浆结束后，利用止浆阀保持孔内压力，直至浆液完全凝固。 3.4. 洞口混凝土
洞门施工在洞内施工正常，工序调整到位后平行作业。
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混凝土在拌合站集中拌制，混凝土运输车运输至浇筑点，然后通过外模采用泵送混凝土入仓，混凝土振捣采用插入式振捣棒捣固，外侧模板采取在浇筑混凝土时按混凝土浇筑分层厚度分层支立，在每层混凝土浇至该层外模口10cm时安装下一层外模，如此循环直至拱顶。每层外模(采用竹胶板)在安装前加工制作成整体，使其能短时间安装就位，防止混凝土浇筑间断时间过长形成人为施工缝。
3.5.洞身开挖
隧道开挖(钻爆法)施工工艺流程详见图3－4。
图3－4 隧道开挖施工工艺流程图
初期支护 超前地质预报 判定围岩级别 是否需要超前预支护 否 钻爆设计 钻爆作业 通风、排危 出碴运输 是 超前预支护 开挖断面检测
进入下一循环
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下面介绍常用的全断面法、双侧壁导坑法、CD法、台阶法工艺流程及注意事项
3.5.1全断面法
全断面法开挖即按设计开挖轮廓线进行全断面钻孔爆破，一次开挖到位，采用机械出碴后，进行喷射薄层混凝土和砂浆锚杆、中空锚杆、挂钢筋网等初期支护，为加强初期支护的整体性和稳定性，将锚杆的外露头与钢筋网焊在一起，上述工序完成后喷射混凝土至设计厚度。施工时加强现场监控量测，根据量测反馈信息，了解围岩变形情况及支护工作状态，为衬砌施作及特殊情况下调整支护方案提供依据。工艺框图见图3-5和开挖施工示意图见图3-6。
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施工准备 测量放样 钻孔爆破 出碴 初期支护 铺设防水层 模筑二次衬砌 砼养护 沟槽路面和其它附属施工 图3-5 全断面法施工工艺框图
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中铁十七局集团第二工程有限公司施工方案预控指导材料 骤砌拱步挖仰沟充 工开护衬支注段水、填施面期模地槽底初次分 面断断二部缆隧电及全Ⅰ全Ⅴ 图意 Ⅴ示 工施 法挖 Ⅰ开面 断全 1 2-4图 Ⅰ Ⅴ 255 图意示面断。纵段地岩围级Ⅲ于应适序工:本明说图意示面断横图3-6 全断面开挖法施工示意图 中铁十七局集团第二工程有限公司施工方案预控指导材料
注意事项:
(1)机械设备要配套,并应注意经常检查维修机械设备,应备有足够易损零件部件，以保证各项施工工作顺利进行。
（2）加强各种辅助作业和设备的管理，保持技术良好状态。 （3）加强对工程地质和水文地质的调查，对不良地质情况要及时预报、量测，分析研究，以防影响施工安全、工程建设进度等。
（4）加强和重视施工操作人员的技术培训，使其能熟练掌握各种机械设备和推广新技术，不断提高工效，改进施工管理。
（5）全断面开挖法选择支护形式时，应根据围 岩类别和具体的工程地质、水文地质条件，使用要求，埋置位置及施工条件等，通过工程类比和结构计算综合分析确定。
3.5.2. 双侧壁导坑法 双侧壁导坑法施工工序见图3-7 注意事项：
⑴、双侧壁法施工遵循“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行。
⑵、双侧壁导坑法施工地段均以土质为主，含少量土夹石，土质地段人工用铁锹、镐开挖，遇少量土夹石时，采用风镐开挖。
⑶、各部台阶长度控制在3～5m，上导坑出碴均由人工翻碴入滑槽滑至下台阶，滑入②、⑤部再采用小型挖机装碴入自卸汽车运碴，运至指定弃碴场。
⑷、在机械设备进入②、⑤部之前，先对③、⑥部下底临时横撑用枕木进行支垫，确保机械设备能在底横撑上正常走行，不致于对封闭结构扰动。
⑸、⑦、⑧部采用类似台阶法施工。
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⑹、侧壁导坑中每层开挖内外侧支护钢拱架底部均设锁脚锚杆。 ⑺、根据施工要求进行超前地质预报。
⑻、加强现场监控量测工作，及时进行数据处理并上报。 ⑼、由于本施工方法把断面分为十二个小部分施工，作业面相当狭小，故需特别注意施工安全，洞内设值班人员统一调度指挥。
XV隧双线隧道Ⅴ级围岩双侧壁导坑法施工工序图系统径向锚杆约250
XV① I18横撑② XV⑦道中线22水平锚杆 ⑧ ④ I18横撑 XV⑤⑥约250 I18临时钢架③I18横撑I18临时钢架 约350⑨I18横撑 XV ⑩12XIVXIII二次衬砌初期支护11XIIIXIII
系统径向锚管开挖轮廓线双侧壁导坑法+双层模筑法施工工序横断面
XIV拱部超前管棚导坑拱部超前支护模筑砼⑦ ④ XV二次衬砌 ① ② ③ ⑧ ⑤ ⑥⑨1211 ⑩
隧底填充XIII仰 拱初期支护双侧壁导坑法非爆破施工工序纵断面
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3.5.3. 中隔壁法（CD法）
中隔壁法（CD法）,拱部采用φ25中空注浆锚杆进行超前支护，注浆锚杆2m一环，每根长3.5m，锚杆施工时搭接长度不小于１m。拱墙四肢φ22格栅钢架加强支护，钢架间距为１m。
CD法工艺流程图及开挖顺序图见图3-8 3.5.4. 台阶法
台阶开挖可以说是全断面开挖法的变化方案，即是将设计断面分上半部断面和下半部断面两次开挖成型。台阶法开挖便于使用轻型凿岩机打眼，而不必使用大型凿岩台车。在装碴运输、衬砌修筑等方法，则与全面断支基本相同。
注意事项
（1）台阶数不宜过多，台阶长度要适当，并以一个台阶垂直开挖到底，保持平台长度2.5-3米为宜，易于掌握炮眼深度和减少翻碴工作量，装碴机应紧跟开挖面，减少扒碴距离以提高装碴运输效率。
（2）注意妥善解决上、下半部断面作业的相互干扰问题。即应进行周密的施工组织安排，劳动力的合理组合等。对于短隧道，可将上半部断面先贯通，再进行下半部断面的开挖。
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开挖①部 开挖③部 喷射8cm 厚砼封闭掌子面 施作③部导坑周边初期支护和临时支护 施作径向锚杆、复喷砼 开挖④部 ④部导坑周边初喷4cm厚砼 接长钢架、设锁脚锚杆 施作径向锚杆、复喷砼 施工准备 施作拱部超前支护 施作③部超前支护
喷射8cm 厚砼封闭掌子面 施作①部导坑周边初期支护和临时支护 施作径向锚杆、复喷砼 开挖②部 ②部导坑周边初喷4cm厚砼 接长钢架、设锁脚锚杆 施作径向锚杆、复喷砼 开挖⑤部
1
隧底周边初喷4cm厚砼 喷射8cm 厚砼封闭掌子面 施作隧底初期支护 根据量测结果,拆除临时钢架及临时3灌筑边墙基础及仰拱 259 24灌筑仰拱填充 中铁十七局集团第二工程有限公司施工方案预控指导材料
（3）上部开挖，因临空面较小，易使爆破面石碴块过大，不利于装碴，应适当密布中小炮眼。
（4）下部开挖时，就注意上部的稳定。
（5）采用钻爆法开挖，应采用光面爆破或预裂爆破技术，尽量减少扰动围岩的稳定性。
3.6钻爆作业
钻爆作业严格按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。施工程序如下：
3.6.1.测量放样
在钻眼前先由测量人员利用全站仪对隧道中心进行定位，标出隧道轮廓线及炮眼位置。
3.6.2钻眼
钻爆Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩通常采用凿岩台车,其他围岩通常采用人工风枪打眼。人工风枪打眼作业: 测量、布孔、打眼、移位。凿岩机械分类,见表3-1。
保证钻孔质量措施：光爆钻孔时，由爆破设计技术员统一指挥协调行动，认真实行定人、定位、定机、定标准、定量的“五定”岗位责任制；分区按顺序钻孔，避免相互干扰、碰撞、拥挤；固定钻孔班，以便熟练技术，掌握规律，提高钻孔的速度和准确性。
凿岩机分类 表3-1
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手持式(低频) 风动凿岩机 气腿式(低频、高频) 向上式(低频、高频) 导轨式(低频、高频、独立回转) 凿岩机 电 动 电动凿岩机—手持式、支架式、导轨式 电钻 凿 岩 机 械 凿岩辅助设备 架 煤电钻—手持式 岩石电钻—手持式、导轨式 液压凿岩机—导轨式 内然凿岩机—手持式 腿—气腿 凿岩柱架 双柱式凿岩柱架 圆盘式凿岩台架 凿岩钻架—伞形钻架、环形钻架 注油器 集尘器 露天用凿岩台车—履带式、轮胎式、轨轮式 凿岩台车 巷道用凿岩台车 履带式 轨轮式 轮胎式 3.6.3清孔
钻眼完毕后必须用小于孔眼直径的高压风管输入高压风将炮孔内的石屑及粉尘清理干净。
3.6.4.装药
按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线,爆破常用材料见表3-2,3-3。
装药分片分组负责，严格按照设计规定的装药量、雷管段号“对号入
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座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-86《爆破安全规程》执行。
隧道爆破常用炸药 表3-2
炸药种类 岩石硝铵炸药 适用范围 普遍使用在无瓦斯和无矿尘爆炸危险的隧道和地下工程 煤矿硝铵炸药 用于有瓦斯和矿尘爆炸危险的坑道 特点 对撞击摩擦比较敏感，用火焰和火星不太容易点燃，容易受潮结块，容许含水率为0.3% 爆温较低,敏感较高,能保证稳定爆轰,炸药成份中不含易燃的金属粉,如铝粉等 胶质炸药 坚硬岩石和有水坑道内 敏感度高,防水性好,在8-10℃时会结冻,稍加摩擦、折断即会引起爆炸 浆状炸药 用于水孔和坚硬岩石爆破 以硝酸铵为主要成份的含水型性炸药，主要缺陷是敏感度低，突出优点是抗水性强，炸药密度大，又有一定流动性，能充满整个炮眼直径，但仅适用于无瓦斯和煤尘爆炸坑道 乳化油炸药 用于水孔和坚硬岩石爆破 光面爆破炸药 光面爆破 抗水性能良好，爆轰稳定，爆速高，可在低温40℃引爆 传爆性能稳定 雷管种类及用途 表3-3
雷管种类 瞬发电雷管 用途说明 也称即发电雷管，常用于预裂爆破周边眼和各类坑道开挖掏槽起爆 秒延期电雷管 通电后以秒为计量单位时间才爆炸的雷管，常与毫雷管匹配使用来进行隧道全断面一次爆破
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毫秒延期电雷管 通电延时爆炸以毫秒为计量单位，广泛用于各类控制爆破，但在瓦斯和矿尘爆炸危险地，总延时应小于130ms 非电毫秒雷管 目前大多与塑料导爆管配套使用，延期时间同毫秒电雷管，它是靠导爆管的爆轰冲击波点火引爆。 3.6.5.堵塞
所有炮孔均以炮泥进行堵塞，堵塞长度不小于20cm。 3.6.7.起爆
起爆方法有导爆索起爆、电力起爆、毫秒爆破、非电毫秒微雷管配合导爆管按复式网路联接进行孔内延期起爆。 3.6.8.钻爆设计
钻爆设计应根据隧道地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出碴能力等因素综合考虑。 一、凿岩爆破参数
（一）单位炸药消耗量 计算公式
导坑每一循环爆破的用药量Q按下式计算
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Q=q×S×L（kg）
式中q——爆破每1m3岩石用药量（kg/ m3），可查表；
S——导坑断面（m2）； L——炮眼深度（m）。
对导坑爆破，其中掏槽眼用药量约中用药重量的30%-35%，辅助眼和周边眼约65%-70%。
单位炸药消耗量是随断面大小、眼深、炮眼直径、装药密度、炮眼利用率而变化的，一般是，断面大，单位耗药量少；装药密度由0.7提高到0.95-0.98时，炸药消耗可减少20%-25%；硬岩比软岩炸药量增加30%-35%；有两个自由面时，调整修正系数为0.5，三个自由面时为0.35。 （二）炮眼数目的计算
炮眼数目的计算：标准直径的炮眼（炮眼直径35mm，药包直径32mm）
N=q.s/r
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式中N——炮眼数目（个）；
q ——单位炸药消耗量（kg/ m3）； s——开挖断面面积；
r——每米炮眼长度装药量（kg），可查表。 非标准直径的炮眼，可用下式计算： 采用胶质炸药时N 胶=0.00075qS/ad2 采用硝铵炸药时N 胶=0.0012qS/ad2 式中d——药包直径（m）；
a——炮眼装填系数，一般为0.65-0.75。
（三）炮眼深度
选择最优炮眼深度，应是掘进每米导坑耗时最少的炮眼深度，在小断面导坑中，其平均深度为2.0米。 1、炮眼深度计算，按导坑断面宽度决定：
L=（0.5-0.7）B
式中B——导坑断面宽度（m）；
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（四）炮眼利用率
炮眼利用率是反映爆破效果的重要标志。一般为0.8-0.9即认为基本达到要求。
二、炮眼形式和主要参数
导坑开挖与掏槽、全面断开挖、光面爆破、预裂爆破等的炮眼形式和主要参数可查相关技术手册。 3.7装碴与出碴
出碴工作是隧道施工中的一个重要作业，在掘进循环中所占的比重较大，一般在40%-60%，因此处理好出碴运输作业能力的强弱在很大程度上影响施工进度。
在选择出碴方式时，应对隧道或开挖坑道断面的大小、围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济性及工期要求等相关因素综合考虑。
要把出碴作业安排得经济合理，首先要搞清楚一次出碴的方量，虚碴体积可按下面公式计算：
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Z=R△LS
式中：Z——一次循环爆破后虚石碴体积，m3；
R——岩体松胀系数；
△——超挖系数，视爆破质量而定，一般可取1.15-1.25; L——设计循环进尺，m； S——开挖断面面积m2。
知道一次出虚碴体积后，装碴方式就宜确定。一般分为机械和人工两种，机械装碴速度快，可缩短作业时间，在隧道施工中常用。 装碴机械种类很多，下面介绍几种常用的装碴机械。
1、翻斗式装碴机。这种机械多采用轨道走行机械。它是利用前方的铲斗铲起石碴，然后后退并将铲斗后翻，把石碴倒入停放在机后的运输车内。其构造简单，操作方便，采用风动或电动，对洞内无废气污染，但其工作宽度只有1.7-3.5m，工作长度较短，须将轨道延伸至碴堆，其一进退间歇装碴，工作效率低，其斗容量小，工作能力较低，一般只有30-120m3/h，主要适用于小断面或规模较小的隧道
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中。
2、蟹爪式装碴机。这种装碴机多采用履带走行，电力驱动。它是一种连续装碴机，其前方倾斜的受料盘上装有一对由曲轴带动的扒碴蟹爪。装碴时，受料盘插入岩堆，同时两个蟹爪交替将岩碴扒入受料盘，并由刮板输送机将岩碴装入机后的运输车内。因受蟹爪拨碴限制，岩碴块度较大时，其工作效率显著降低，故主要用于块度较小的岩碴及土的装碴作业。工作能力一般在60-80 m3/h。
3、立爪式装碴机。这种装碴机多采用轨道走行，也有采用轮胎走行或履带走行的。以采用电力驱动、液压控制的较好。装碴机前方装有一对扒碴立爪，可以将前方或左右两侧的石碴扒入受料盘，其它同蟹爪式装碴机。立爪扒碴的性能较蟹爪式的好，对岩碴的块度大小适应性强，轨道走行时，其工作宽度可达到3.8m，工作长度可达到轨端前方3米，工作能力一般在120-180 m3/h之间。
4、挖斗式装碴机。这种装碴机是近几年发展起来的较为先进的隧道装碴机。其扒碴机构为自由臂式挖掘反铲，并采用电力驱动和全
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液压控制系统，配备的轨道走行或履带走行两套走行机构。立定时，工作宽度可达3.5米，工作长度可达轨道前方7.11m，且可以下挖2.8m和兼作高8.34m范围内清理工作面及找顶工作。生产能力为250 m3/h。
5、铲斗式装碴机。这种装碴机多采用轮胎走行，也有采用履带走行或轨道走行的。轮胎走行的铲斗式装碴机多采用铰接车身，燃油发动机驱动和液压控制系统。
轮胎式走行铲斗式装碴机转弯半径小，移动灵活；铲取力强，铲斗容量大，达0.76-3.8 m3,工作能力强，可侧卸也可前卸、卸碴准确，但燃油废气污染洞内空气，须配备净化器或加强隧道通风，常用于较大断面的隧道装碴作业。
轨道走行及履带走行的铲斗式装碴机，多采用电力驱动。轨道走行装碴机一般只适用于断面较小的隧道中，履带走行的大型电铲则适用于特大断面的隧道中。
3.8运输
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隧道施工洞内运输可分为有轨运输和无轨运输两种方式。 有轨运输是铺设小型轨道，用轨道式运输车出碴和进料。有轨运输多采用电瓶车及内燃机车牵引，斗车或梭式矿车运碴，它既适应大断面开挖的隧道，也适用于小断面开挖的隧道，尤其适用于较长的隧道（3公里以上）运输，是一种适应性较强的和较为经济的运输方式。
无轨运输是采用各种无轨运输车出碴和进料。其特点是机动灵活，不需要铺设轨道，能适用于弃碴场离洞口较远和道路坡度较大的场合。缺点是由于多采用内燃驱动，作业时，在整个洞中排出废气，污染洞口空气，故一般适用于大断面开挖和中等长度的隧道中，并应注意加强通风。
运输方式的选择应充分考虑与装碴机的匹配和运输组织，还应考虑与开挖速度有运量的匹配，以尽量缩短运输和卸碴时间。必要时应作技术经济合性理分析，以求方案最佳。
3.8.1有轨运输 （一）运输车辆
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常用的轨道运输车辆有斗车、梭式矿车。
1、斗车。斗车结构简单，使用方便，适应性强。斗车运输是较经济的运输方式，按其容量大小可分为小型斗车（容量小于3m3）和大型斗车。
小型斗车轻便灵活，满载率高，调车便利，一般均可人力翻斗卸碴。在无牵引机械时还可以人力推送，它是最常用的运输车辆。大型斗车单车容量较大，可达20 m3，须用动力机车牵引，并配用大型装碴机械装碴才能保证快速装运。根据斗车类型采用驼峰机械侧卸或翻车机构卸碴，对轨道要求严格，但可以减少装碴中调车作业次数，而缩短装碴时间。
2、梭式矿车。梭式矿车采用整体式车体，下设两个转向架，车厢底部设有刮板式或链式转载机构，便于将整体车厢装满和转载或向后卸碴。它对装碴机械要求条件不高，能保证快速运输，便机构复杂，使用费较高。
梭式矿车单车容量为6-18 m3，可以单车使用，也可以2-4节搭
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接使用，以减少调车作业次数。其刮板式自动卸碴机构，可以向后卸碴，也可以使前后转向架分别置于相邻的两股道上，实现向轨道侧面卸碴，扩大弃碴的范围。轨道间距应为2.0-2.5m,车体与轨道交角可达35-40℃。
（二）有轨运输牵引类型
常用的轨道式牵引机车有电瓶车、内燃机车，主要用于坡度不大的隧道运输牵引。当采用小型斗车且在坡度较缓的短隧道施工时，还可以采用人力推送。
电瓶车牵引无废气污染，但电瓶须充电，能量有限。必要时可增加电瓶车台数，以保证行车速度和运输能力。
内燃机车牵引能力较大，但增加洞内噪声污染和废气污染。使用内燃机车，必要时须配备废气净化装置和加强通风。 （三）单线运输
单纯运输能力较低，常用于地质条件较差或小断面开挖的隧道中。 单线运输量，为调车方便和提高运输能力，在整个路线上应合理布设
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会让站。会让站间距应根据装碴作业时间和行车速度计算确定，并编制和优化列车运行图，以减少避让等待时间。会让站的站线长度应能够容纳整列车，并保证会车安全。 （四）双线运输
双线运输时，进出车分道行驶，无须避让等待，故通过能力较单线有显著提高。为了调车方便，应在两线间合理布设渡线。
渡线间距应根据工序安排及运输调车需要来确定，一般间距为100-200m，或更长，并每隔2-3组渡线设备一组反向渡线。 （五）工作面轨道延伸及调车措施
1、工作面的轨道延伸，应及时满足钻眼、装碴、运输机械的走行和作业要求，并避免轨道延伸与其它工作的干扰。有时需延至开挖面。延伸的方法可以采用浮放“卧轨”、“爬道”及接短轨。待开挖面向前推进后，将连接的几根短轨换成长轨。
2、工作面附近的调车措施，应根据机械走行要求和转道类型来合理选择确定，并尽量离开挖面近一些，以缩短调车的时间。
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单线运输时，首先应利用就近的会让站线调车；当开挖面距离会让站较远时，则可以设置临时岔线、浮放调车盘或平移调车器调车，并逐步前移。
（六）洞口轨道布置
洞口外轨道布置包括卸碴线、上料线、修理线、机车整备及调车场等。
卸碴线应搭设卸碴码头，其重车方向应设置一段0.5%-1%的上坡,并在轨端加设车挡,以保证卸碴车列安全。 其它各线均应满足使用要求。 （七）有轨运输作业应遵守下列规定 1、机车牵引不得超载。
2、车辆装载的高度不超过斗车顶面40cm，宽度不超过车宽。 3、列车连接必须良好。利用机车进行车辆的调车、编组和停留或人
力推运车辆时，必须有可行的制动装置，严禁溜放。
4、车辆在同方向行驶时，两组列车间的距离不得小于60m；人力推
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斗车时，间距不得小于20m。
5、在洞内视线不良的弯道上或通过道岔和洞口平交道等外，机动车
牵引的列车运行速度不宜超过5km/h。
6、轨道旁的料堆，距钢轨外缘不小于50cm，高度不大于100cm。 7、长隧道施工应有载人列车供施工人员上下班使用，并应制定保证
安全的措施。 3.8.2无轨运输
隧道用无轨运输车的品种很多，多为燃油式动力、轮胎行走的自卸卡车。载重量2-5t不等。为适应在隧道内运输，有的还采用铰接车身或双向驾驶的坑道专用车辆。
无轨运输车的选择应注意与装碴机的匹配，尤其是能力的配套，充分发挥各处的工作效率，提高整体工作能力。此外，一般要求选用载重自重比大、体型小、机动灵活、能自卸、配有废气净化器的运输车。
同时运输道路宜铺设简易路面。道路的宽度及行车速度应符合下
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列要求：
（1）单车道净宽不得小于车宽加2m，并应隔适当距离设置错车道；双车道净宽不得小于2倍车宽加2.5m，会车视距宜为40m。
（2）行车速度，在施工作业地段和错车时不应大于10km/h；成洞地段不宜大于20km/h。
无论是有轨运输的线路和无轨运输的道路都应设专人按标准要求进行维修和养护，使其经常处于平整、畅通。两侧的废碴和余料应随时清除。 3.9 锚喷支护
锚喷支护是最常见、最基本的支护形式和方法。锚喷支护是由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护部件进行适当组合的支护形式。它们既可以单独使用，也可以组合使用，实际使用时视围岩情况确定。 3.9.1.中空注浆锚杆
中空注浆锚杆的做法是，开挖后在拱部按设计要求间距打设锚杆，然后压注水泥砂浆，在隧道拱部形成整体支护结构。
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施工工艺详见“中空注浆锚杆施工工艺流程图”(图3－9)。
标出锚杆位置 检查锚杆 钻锚杆孔 检查孔眼装锚杆和止浆塞 备 料 制备浆液 注浆 上垫板、紧固螺帽、封口 清洗整理
图3-9 中空注浆锚杆施工工艺流程图
锚杆的安装：
准备：按设计间距在隧道拱部标出锚杆位置；先清理钻头、钻杆孔中异物，然后将钻头安装在钻杆一端，再将凿岩机以套管连接在另一端。
钻进及安装：将钻杆的钻头对准拱部标出的锚杆位置孔位，对凿岩机供风供水，开始钻进，钻进应以多回转、少冲击的原则进行，以免钻碴堵塞凿岩机的水孔；钻至设计深度后，用水或高压风清孔，确
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认畅通后卸下钻杆连接套，将装好锚头的锚杆置入孔内，安装止浆塞。
注浆：锚杆注浆采用NZ130A型专用锚杆注浆机。为了保证注浆不停顿地进行，注浆前应认真检查注浆泵的状况是否良好，配件是否备齐；制浆的原材料是否备齐，质量是否合格等。
注浆按以下程序进行：迅速将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好；开动注浆泵注浆，直至浆液从排气孔溢出或压力表达到设计压力值为止。应注意，每根锚杆必须“一气呵成”；一根锚杆完成后，应迅速卸下注浆软管和锚杆接头，清洗后移至下一根锚杆使用。
若停泵时间较长，则在下根锚杆注浆前要放掉注浆管内残留的灰浆；注浆过程中，每次移位前应及时清洗快速接头，以保证注浆连续进行。
锚杆注浆质量检测:锚杆砂浆饱满度采用无损检测，利用超声波检测仪测定。
3.9.2 砂浆锚杆
锚杆孔眼间距、深度和布置符合设计参数的要求，其方向垂直于
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岩层层面。
检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。 根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。
施工采用风动凿岩机或锚杆台车，按设计要求钻孔，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑；用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，砂浆填充锚杆孔体积的2/3后停止注浆；及时将加工好的杆插入孔内，安装锚杆垫板。
施工时应注意：
锚杆钻孔位置及孔深必须准确；锚杆要除去油污、铁锈和杂质；锚杆体插入孔内不小于设计长度的95%。
锚杆施工应在初喷混凝土后进行，以保证锚杆垫板有较平整的基面。锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，其强度不应低于M20。水泥砂浆达到一定强度后才能上紧垫板螺母。
3.9.3超前小导管注浆
通常采用YT-28风动凿岩机钻孔，人工安装超前小导管并与钢架
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焊接固定，小导管外插角符合设计，用注浆泵进行注浆作业，注入水泥单液浆，注浆压力一般为0.8MPa，施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。
小导管在构件加工厂制作，前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为6～8mm。
钻孔完毕后，将小导管按设计要求插入孔中，围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入，尾部与钢架焊接到一起，共同组成预支护体系。注浆前先喷射混凝土5～10cm封闭掌子面作止浆墙，当单孔注浆量达到设计注浆量时，结束注浆。注浆参数根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。开挖前试挖掌子面，无明显渗水时进行开挖作业。
导管注浆：小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口，并喷射混凝土封闭开挖工作面。采用注浆泵注浆，注浆材料采用水泥浆液。注浆管连接好后，将配制好的浆液倒入注浆泵储浆筒内，开动注浆泵，通过小
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导管压入围岩。
超前小导管注浆施工工艺流程图见图3-10。
安安安安安 安安 安安安安安安安安安安 安安 安安 安安安安安安安安安安安安安安
图3-10 超前小导管注浆施工工艺流程图
3.9.4注浆锚管
钻孔：通常采用风枪钻孔
锚管前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为6～8mm。
钻孔完毕后，将锚管管按设计要求插入孔中。锚管梅花形布置，间距为0.8m×0.8m。注浆前先喷射混凝土5～10cm封闭掌子面作止浆墙，当单孔注浆量达到设计注浆量时，结束注浆。注浆参数根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。
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注浆：压注水泥砂浆（水灰比1：1，砂灰比2：1）。 3.9．5钢筋网
钢筋使用前清污除锈，在围岩表面初喷一层砼后挂设，随受喷面起伏铺设，钢筋网与锚杆联结牢固，喷射砼时不产生晃动。网片铺设时紧贴支护面，并保持30mm～50mm的保护层。架立钢架，喷射混凝土，喷射混凝土要覆盖钢架及第一层钢筋网，待喷射混凝土终凝后铺设第二层钢筋网，并喷射混凝土至设计厚度，保护层不小于30mm。
网片加工与铺设符合下列要求：钢筋网所采用钢筋型号和网格尺寸必须符合设计要求；钢筋网铺设前必须进行除锈；钢筋网片应与锚杆、钢架牢固焊接，网片搭接长度为1～2个网孔。
隧道钢筋网预先在洞外加工成型。钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm。与锚杆或其它固定装置连接牢固。开始喷射时，缩短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5cm。
3.9.6 型钢钢架及格栅钢架
钢拱架加工：在加工场地内现场绘制1：1的大样，严格放样尺寸。要求进场工字钢及钢筋必须符合要求，符合设计强度，钢架弯曲采用冷弯机弯制，加工误差±1cm，钢架弯曲时平翘误差不大于2cm，保证钢架架立的垂度。各分节连接板采用δ20钢板，连接板与型钢焊成一体，要求双面焊，焊缝饱满，保证焊接质量。节与节间法兰盘螺栓形式连接。钢架加工完成后分类编号存放。加工完的拱架要按现场的放样试拼，看其结构和尺寸是否符合设计要求，各节点连接是否牢固，拆装是否有序。
钢架安装：人工安装钢支撑、纵向连接钢筋，拱脚置于牢固的基
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础上，每次安装的拱架拱脚必须设置锁脚锚杆，锁脚锚杆采用普通砂浆锚杆，在拱脚从下向上1 m范围内左右两侧均匀布置4根，锁脚锚杆要和拱架焊接牢固。钢架支撑背后间隙用喷砼喷填，间隙过大时用砼或钢楔块顶紧。钢架按设计预先在洞外加工成型，在洞内用螺栓连接成整体,钢拱架的拼装不得采用对焊，拼接一律采用螺栓连接。
⑴、制作加工
型钢钢架采用冷弯成型；格栅钢架采用胎模焊接。钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。每榀钢架加工完成后放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲小于1cm。钢架在开挖或喷混凝土后及时架设。
⑵、钢架架设要求
安装前清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度误差为±1°。
钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向连接。
分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设直径为22mm的锁脚锚杆，锚杆长度不小于3.5m，数量为2～4根。下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。
钢架与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷混凝土充填密实；各种形式的钢架全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于50mm。
3.9.8喷射混凝土
喷射混凝土流程图如图3－11。
细骨料 粗骨料
水泥 水 砼搅拌机 283 湿喷机 TK-500喷受喷面 中铁十七局集团第二工程有限公司施工方案预控指导材料
图3-11 湿喷砼施工工艺流程图
喷射混凝土流程说明如下： （1）、喷射混凝土
初期支护的喷射混凝土掺加改性聚酯纤维。改性聚酯纤维能有效阻止砼的塑性收缩和龟裂，增强混凝土的抗渗性和柔韧性。喷射砼搅拌前按改性聚酯纤维每盘用量用塑料袋称量好，拌合时将纤维束与砂子、骨料、水泥等同时加入搅拌机内，然后加水拌合，搅拌时间约不少于5min，如纤维已均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用，若仍有成束纤维，则至少延长30秒才可使用。
待喷面处理：检查待喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求；拆除待喷面影响喷射作业的障碍物，对不能拆除者应加以保护；为保证施工质量和施工作业安全，施工前喷射面要进行如下处理：清除浮面和有害的粘着的杂物等；有涌水的地方要做好引排水；喷射面吸水性较强时要预先洒水；当设有加强钢筋时，为了减少反弹，要将钢筋牢固地固定在喷射基层面上。
搅拌:搅拌混合料时，往混合料中掺入聚脂纤维，与混合料一同搅拌。聚脂纤维在混合料中应分布均匀，不得有成团，否则将物料再次
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过筛，打散后再投入搅拌。
喷射砼：通常采用混凝土湿式喷射机喷射混凝土，混凝土运输车把混凝土从搅拌站运到现场，人工上料。采用湿式喷射混凝土，粉尘少，回弹少，喷射砼质量易保证。
喷头与受喷面的距离以0.8～1.2m较为适宜。喷射时喷头由操作工人调节角度、距离等，喷射路线呈小螺旋形绕圈运动，绕圈直径30cm左右为宜。
为使水泥充分水化，减少和防止收缩裂缝，在喷射砼终凝2小时后即开始洒水养护。养护时间和洒水次数，取决于水泥品种和空气湿度，养护时间一般不小于14d。
（2）、有水地段喷射砼施工措施
喷射时由远而近，逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点处安设导管，将股水引出，再在导管附近喷射；当涌水点不多时，采用开缝摩擦锚杆进行导水处理后再喷射砼；涌水严重时，可设置泄水孔，边排水边喷射；合理选择喷射砼配合比，适当减少粗骨料的数量，使砂石料具有一定的含水率，呈潮湿状。
喷射支护前撬去表面松土和欠挖部分，用高压风清除杂物；遇开挖面水量大时，采取措施将水集中引排。
喷射前对设备进行检查和试运转；在受喷面、各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。
粗骨料加入拌和前要再次过筛，以防超径骨料混入，造成堵管。细骨料应堆放在防雨料库，以控制含水量。
混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机。
喷射时，送风之前先打开计量泵，送风后调整风压，使之控制在
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0.45～0.70MPa之间，若风压过大，粗骨料碰围岩后会回弹；风压小，喷射动能小，粗骨料冲不进砂浆层而脱落，都将导致回弹量增大。以混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为度来控制喷射压力。
喷射方向与受喷面垂直、等距喷射；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷咀稍加偏斜，但不宜小于70°。
一次喷射厚度≥4cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩面形成空隙；过小，则粗骨料容易弹回。分次喷至设计厚度，两层喷射的时间间隔为15～20min。
喷射混凝土的一次喷射厚度按喷射部位和要求厚度按下表3-1选用。
表3-1 喷射混凝土的一次喷射厚度（mm） 喷射部位 边墙 拱部 掺速凝剂（中性） 70-100 50-60 不掺速凝剂 50-70 30-40 为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行。为防止回弹物附着在未喷岩面上影响喷层与岩面间的粘结力，按照从下往上施喷，呈“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，保证混凝土层面平顺光滑。
喷射混凝土紧跟开挖掌子面进行，当围岩破碎、稳定性差时，一般采用小药量松动爆破的地段，初喷（厚4cm以上）、锚杆、钢筋网、钢架、复喷（二喷、三喷）等作业可以连续进行，直到达到设计要求。架设好格栅钢架后，迅速用喷射混凝土封填，使之发挥支护能力。围岩较完整、稳定时间较长时，初喷、锚杆、钢筋网等施工后即可进行开挖作业，待下一循环初期支护时间再复喷，可将设计厚度的喷层厚分两、三次完成，由于每层间隔为一循环时间，每层因爆破产生的裂
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纹在下一次喷混凝土时被填充，而新喷层距掌子面渐远，所受的爆破振动亦越小，使喷混凝土层的支护能力更强。
3.10. 仰拱（填充、底板）施工
为保证施工安全，仰拱混凝土应及时施作，支护尽早闭合成环，整体受力，确保支护结构稳定。在隧道正洞Ⅳ、Ⅴ级围岩中，待喷锚支护施作完成后，根据围岩收敛量测结果，拆除临时支护，开挖并灌筑仰拱及填充混凝土。
3.10.1. 仰拱施工方法
为保证施工质量，仰拱混凝土进行全幅整体浇筑，同时为解决出碴、进料运输与仰拱施工干扰及仰拱混凝土在未达到要求强度之前承受荷载的问题，采用仰拱栈桥进行施工。
移动仰拱栈桥示意图见下图3－12。
开挖出碴区仰拱施工区仰拱已施工区
图3-12 移动栈桥示意图
3.10.2.仰拱和底板施工要求
⑴、 施工前，应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖应采用同级混凝土回填。
⑵ 、仰拱超前拱墙二次衬砌，其超前距离保持3倍以上衬砌循环作业长度。
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⑶、底板、仰拱的整体浇筑采用防干扰作业平台保证作业空间；仰拱成型采用浮放模板支架。
⑷、 仰拱、底板混凝土整体浇筑，一次成型。
⑸、 填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑，不得同时浇筑。仰拱拱座与墙基同时浇筑，排水侧沟与边墙同时浇筑。
⑹、 仰拱施工缝和变形缝作防水处理。
⑺、填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行，填充混凝土强度达到设计强度的100％后允许车辆通行
3.11.明洞施工 3.11.1路堑式明洞开挖
浅埋段Ⅴ级围岩偏压路堑式明洞通常采用明挖法施工，开挖需避开雨季，在开挖之前，需严格按照设计图纸做好洞外排水系统，临时开挖的边仰坡采用锚网喷支护。
3.11.2 明洞回填
明洞墙后排水设施符合设计要求并与墙背回填同时施工，确保渗水顺畅排出。明洞拱背回填对称分层夯实，每层厚度不宜大于0.3m，其两侧回填的土面高差不得大于0.5m。回填高度、坡度、回填材料和粒径符合设计要求，回填土密实度符合设计要求。
3.12施工防排水 3.12.1施工排水
洞内排水要根据其坡度是顺坡或反坡采用不同方法。
1、洞内顺坡排水，其坡度要与线路坡度一致，其水沟断面应满足排出隧道中渗漏水和施工废水的需要并结合结构排水，设置在隧道两侧或中心，并避免妨碍施工且经常清理，防止淤泥，确保水路通畅。
2、洞内反坡排水就必须用机械抽水，有两种方式：
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（1）分段开挖反坡侧沟
在侧沟每一分段上设一集水坑，用抽水机把水排出洞外。 集水坑间距L用下式计算：
L=h/（is+i）
式中：L——集水坑间距，m；
h——水沟最大开挖深度，一般不超过0.7m; is——线路坡度；
i——水沟底坡度，不小于0.3%。
这种排水方式的优点是工作面无积水，抽水机位置固定，不需水管。缺点是用抽水机多且要开挖反坡水沟。一般在隧道较短，线路坡度较小时采用。
（2）隔较长距离开挖集水坑
开挖面的积水用小水泵抽到最近的集水坑内，再用主抽水机将水抽出洞外。
这种排水方式的优点是所需抽水机少，但要装水管，抽水机也要随开挖面掘进而拆迁前移。在隧道较长涌水量较大时采用。
应当注意的是，进洞下坡施工的隧道，应配备足够的排水设施。必要时应在开挖面上钻深眼探水，防止突然遇到地下水囊、暗河等淹没坑道造成事故。
洞内涌水或地下水位较高时，可采用井点降水法和深井降水法处理。
3.12.2结构防排水
洞内永久性排水结构一般为暗沟、盲沟和引水管，应根据隧道的渗水部位和开挖情况适当选择，并配合衬砌进行施工。防水结构主要以用喷射混凝土、防水层（塑料防水板）、模筑混凝土、注浆、喷涂
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材料等方法进行。
下面主要介绍防水板铺设工艺和止水带施工注意事项： 防水板铺设工艺 1、施工准备及基面处理
彻底清除各种异物，如：石子、沙粒等，做到初期支护表面平整干净。不能出现酥松、起砂，无大的明显的凹凸起伏。
铲除各类尖锐突出物体，如：钢筋头、铁丝、凸出在作业面上的各种尖锐物体。
根据图纸高程尺寸，定好基准线，准确无误地按线下料。 施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等，在工作前要做好检查和调整。确保设备正常运行，达到焊接要求，保证工程质量。
2、防水板材的焊接
板材采用双缝热熔自动焊接机焊接。依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道，用以检测焊接质量。
检查方法：用5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气，在0.2MPa压力作用下5min不小于0.16MPa。否则补焊直到合格为止。
3、防水板材的铺设、固定
根据实际情况下料，按基准线铺设防水板；用防水板材专用塑料垫和钢钉把缓冲层固定在基面上，用暗钉圈焊接固定塑料防水板，最终形成无钉孔铺设的防水层。
在清理好的基面上铺设固定土工布垫层。在喷射砼隧道拱顶部标出隧道纵向的中心线，再使裁剪好土工布垫层中心线与喷射砼上的标志相重合，从拱顶部开始向两侧下垂铺设，用射钉固定垫片将土工布固定在喷射砼面上。水泥钉长度不得小于50mm，平均拱顶3～4个
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/m2，边墙2～3个/m2。
防水板固定见图3－13。
图3-13 防水板固定示意图
铺设固定防水板。先在隧道拱顶部的土工布上标出隧道纵向的中心线，再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合，将拱顶部的防水卷材与热融衬垫片焊接，再同土工布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与热融衬垫焊接。铺设时要注意与与土工布密贴，并不得拉得太紧，一定要留出余量。将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合，一般5S即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。施工缝、沉降缝及伸缩缝则可以采用中埋式塑料或橡胶止水带，或采用背贴塑料止水带。其中预埋式止水带，因构造简单及质量可靠，使用较为普遍。
围岩喷混凝土土工布防水板热融衬垫垫片水泥钉
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止水带施工注意事项如下： 1、不得被钉子、钢筋和石子刺破。
2、在固定止水带和灌筑混凝土过程中应防止止水带偏移。加强混凝土振捣，排出止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。
3、根据止水带材质和止水部位可采用不同的接头方法。对于橡胶止水带，其接头形式应采用搭接或复合接；对于塑料止水带的接头形式应采用搭接或对接。止水带的搭接宽度可取10cm，冷粘或焊接的缝宽不小于5cm。
3.13衬砌钢筋 3.13.1原材料检验
每批钢筋进场时均应有钢筋出厂质量证明书或试验报告单；钢筋进场后进行复检，并将检测报告报监理工程师审查；钢筋现场堆放必须采取下垫上盖等措施防止钢筋锈蚀。
3.13.2钢筋加工
加工时钢筋应平直，无局部曲折。如遇有死弯时，应将其切除。 钢筋表面应洁净，无损伤、油漆和锈蚀。钢筋级别、钢号和直径必须符合设计要求。
3.13.3.钢筋安装
钢筋的安装位置、间距、保护层及各部钢筋大小尺寸应符合设计图规定。
钢筋制作及安装严格按有关规程、规范及设计图纸要求，由加工厂统一制作，利用轨行式作业平台现场人工绑扎、焊接。施工时应防止损坏防水层。
3.14. 二次衬砌混凝土
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衬砌通常采用全断面钢模整体式液压衬砌台车，台车长度可设计为6米、9米、12米，采用混凝土输送泵泵送作业，由下向上，对称分层，先墙后拱灌筑，入模倾落自由高度不超过2.0m，机械振捣。挡头模板采用制式钢模，确保施工缝处混凝土质量。
隧道中线
图3－14 全液压衬砌台车结构图
混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作，钢筋角隅处要加强振捣，并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。
3.14.1. 施工准备
测量工程师和隧道工程师共同进行水平、高程测量放样。起动台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板定位后固定，并进行测量复核。
3.14.2.混凝土搅拌
搅拌站采用电子自动计量系统，混凝土搅拌严格按施工配合比计量拌和。
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3.14.3.混凝土运输
混凝土采用混凝土输送车运输。运输施工要点：
混凝土在运输中保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌筑点时，要满足坍落度要求。从搅拌机卸料到灌筑完毕的延续时间不超过120分钟。
3.14.4.混凝土灌筑
混凝土自模板窗口，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。因意外混凝土灌筑作业受阻不得超过2个小时，否则按施工缝处理。衬砌混凝土施工均为机械振捣，插入式振动棒和附着式振捣器振捣密实，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件和止水带等。振动棒插入下层混凝土50mm左右。
3.14.5.混凝土养护及整修
模筑混凝土衬砌根据不同地段承压情况，混凝土强度分别达到设计强度的100%、70%及8MPa时方可拆模。
混凝土衬砌施工作业程序详见图3-15。
图3-15 隧道混凝土衬砌施工工序图
序号 施工步骤 说 明 1.仰拱每节长6-8m，并立端头模板2.浇注仰拱混凝土初期支护1 仰拱混凝土 294 中铁十七局集团第二工程有限公司施工方案预控指导材料 1.施作拱边墙防水层2 防水板钢筋（用工作台车）2.绑扎拱、墙钢筋 1.验收防水层及钢筋 3 模板液压衬砌台车走行轨2.凿毛施工缝，清洗干 净3.台车就位，并检查1.灌注拱边墙 4 3.14.6. 衬砌注浆回填 2.拆模后及时进行养生 为了确保初期支护与二次衬砌密实无空洞，在初期支护完成后二次衬砌前对初期支护背后进行注浆回填。二次衬砌时，在拱部每隔3m预埋一根注浆管，注浆管采取保护措施，防止混凝土进入将其堵死，在衬砌混凝土强度达到后进行注浆，注浆材料选用水泥砂浆（水灰比1：1，砂灰比2：1），注浆从低标高注浆孔开始，注浆压力不小于1Mpa，或高标高拱顶注浆孔冒浆为止。
3.15辅助坑道
当隧道较长时，可选择设置适当的辅助坑道，如横洞、斜井、竖
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井、平行导坑等，用以增加施工工作面，加快施工速度，改善施工条件（通风、排水）。
设置辅助坑道可能使隧道工程造价提高；辅助坑道选择适当与否，会影响其作用的发挥，因此在选择辅助坑道时应根据是否利用作为永久性通风通道、工期要求、施工组织、地形条件、地质及水文地质情况、弃碴场地、具备的施工机具、经济性等各个方面综合考虑。其断面尺寸由地质及施工需要、机具情况而定，一般不宜过大。在无特殊要求时，辅助坑道的支护一般只要求能够保证施工期间的稳定和安全即可。
3.15.1横洞
横洞是在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。当隧道傍山沿河、侧向覆盖层较薄时，就可以考虑设置横洞。
选择横洞与隧道的交角一般不小于60度，地形限制时不宜小于40度，交角太小则锐角段围岩较易坍塌。斜交时最好朝向主攻方向。
一般情况下，横洞不长，故较经济，因此在地形条件允许时，宜优先考虑采用横洞来增辟工作面。
3.15.2平行导坑
平行导坑是与隧道平行修筑的坑道。对于长大越岭隧道，由于地形限制，或因机具设备条件、运输道路等条件的限制，无法选用横洞、竖井、斜井等辅助坑道时，为加快施工速度，及超前地质勘察，可采用平行导坑方案。但由于多开挖一个导坑使工程造价提高，因此在3000米以上的隧道，无其它辅助导坑可设时才考虑平行导坑方案。大断面开挖的隧道，采用大型机具施工，干扰小，施工条件也好，一般不需采用平行导坑。
平行导坑设计及施工要点
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1、平行导坑一般设于地下水流向隧道的一侧，以得用平行导坑排水，可使正洞干燥，但同时也应结合地质情况及弃碴场地等条件综合确定。平行导坑距正洞约20m，当平行导坑作为第二条隧道导坑时，则间距应按两相邻隧道的最小净距决定。平行导坑底面标高应低于隧道底面标高0.2-0.6m，这有利于正洞的排水和运输。纵坡原则上与隧道纵坡一致，或出洞3‰的下坡。
2、初进洞时可在适当长度不设横通道，以后，每隔120-180m设一个横通道，以便于运输。亦可在适当位置设反向横通道，以便于调车。
3、平行导坑衬砌与否，视地质情况而定，一般可不修筑。当考虑作为永久通风道或泄劲水洞时应作衬砌。
4、为更好地发挥平行导坑的增辟工作面的作用，以及利用平行导坑超前预测正洞经过地带的地质情况，平行导坑应超前正洞导坑两个横通道以上间距，不过也宜过大，以减少平行导坑施工通风等困难。
5、平行导坑一般采用有轨运输。 3.15.3斜井
斜井是在隧道侧面上方开挖的与之相连的倾斜坑道。当隧道洞身一侧有较开阔的山谷且覆盖不太厚时，可考虑设置竖井。
斜井设计施工应注意以下事项：
1、当隧道埋深不大，地质条件较好，隧道侧面有沟谷等低洼地形时，可采用斜井作为辅助坑道。
2、斜井长度一般不超过200米，以降低工程造价及保证运输效能。
3、斜井井口位置不应设在洪水淹没处。
4、提升机械一般用卷扬机牵引斗车，坡度很小时亦可采用皮带
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输送或无轨运输，斜井内的轨道数视出碴量而定。
5、井口段应修筑衬砌，其它部分视地质条件是否为永久通风道等条件决定是否修筑永久衬砌。
6、施工期间应作好井口防排水工程，严防洪水淹没。
7、为保证施工安全，还应注意井底车场需加支撑，或修筑衬砌。 3.15.4竖井
覆盖层较薄的长隧道，或在中间适当位置覆盖层不厚、具备提升设备、施工中又需增加工作面，则可用竖井增加工作面的方案。竖井深度一般不超过150m。
竖井的位置可设在隧道一侧，与隧道的距离一般情况为15-25m，或设置在正上方。
竖井的位置、断面形状，应根据施工要求、通风、是否作为永久通风道、造价等因素综合考虑确定。
根据地质及水文条件，竖井可采用人工开挖或下沉沉井的方法进行施工。
辅助坑道不再利用时，除设计有规定外，按下列规定处理： 1、横洞、平行导坑及斜井的洞口用50#浆砌片石封闭，封闭长度当隧道无衬砌时为3-5m，有衬砌时不大于2m。竖井井口用钢筋混凝土盖板封闭，当竖井在隧道顶部时，隧道顶部以上回填高度不应小于10m。
2、横洞、平行导坑的横通道、竖井、或斜井的连接通道，在靠近隧道15-20m范围内应进行永久支护或衬砌。其余地段可根据地质情况分段进行支护或加强。
3、横洞、平行导坑封闭前，应结合排水需要做好排水暗沟，并留出检查通道；斜井和竖井井底的水应妥善引入隧道内的排水沟中。
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第四章 不良地质地段隧道施工
4.1不良地质地段开挖与支护方法
开挖及支护方法，应根据围岩情况合理选用。采用小导管预注浆、管棚、管棚注浆、帷幕注浆等超前支护措施，开挖采用台阶法或全断面法，开挖后及时施作钢架及锚喷网支护结构。 （1）断层破碎带开挖与支护方法
在Ⅴ、Ⅵ级围岩施工段采取超前支护，根据不同地质条件分为φ42小导管注浆、φ80管棚注浆和φ80钢导管帷幕注浆三种。
（2）突泥突水段开挖与支护方法
隧道洞身穿过断层时，地下水丰富，可能有突泥突水的危险。施工时，要做好超前地质预报，对可能发生突泥突水的地段进行超前探水，查明前方地下水分布及水量后，采取“以堵为主、限量排放”的原则，采用预注浆堵水，将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外，少量水由隧道排放，避免洞内出现大量水而影响施工。对于间隙性涌水采用泄水孔进行排水。配足抽水设备，以备施工段发生突水时急用。
（3）高地应力及大变形段开挖与支护方法
深埋隧道、受高地应力的影响，软岩地段可能产生大变形。当实际应力比大于临界应力比时，则产生挤压型大变形。
施工时主要采取：快速开挖、快速封闭、及时支护、及时监测、及时反馈。开挖时尽量减少围岩扰动，快速形成封闭结构，改善支护结构的受力状态，控制隧道的收敛及拱顶下沉。
支护结构应遵循：先让后抗，以抗为主，先柔后刚，刚柔并举的原则。采用可压缩钢支撑，喷混凝土或喷钢纤维混凝土与锚杆相结合的联合支护方式。
（4）岩爆地段开挖与支护方法
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岩爆的发生主要受高地应力影响，因此在施工中采取以下预防岩爆措施：
采用地应力、岩石强度进行宏观预报预测，进行岩石强度室内试验，判断岩爆发生的可能性。采用全断面光面爆破开挖，并严格控制用药量，以尽可能减少爆破对围岩的影响，使开挖的轮廓光滑圆顺，尽可能避免应力集中。对掌子面及周边围岩进行超前钻孔，采用高压注水及喷洒湿润先期围岩，降低其弹性模量，裂隙水可缓衡原始应力释放，阻滞并减轻或减少岩爆的发生。结合超前地质预报技术，用地震仪对掌子面前方15～20m的地段进行检测，用地震波速推算岩石强度，并根据岩石强度及有关经验公式判定存在岩暴的可能性。
（5）湿陷性黄土地段开挖与支护方法
开挖施工遵循以下原则：开挖方法宜采用短台阶开挖方法或分部开挖法（留核心法）。初期支护应紧跟开挖面施作。
在开挖时应少扰动, 开挖坑道后及时喷射混凝土，并以锚杆、钢筋网和支撑作初期支护，以快速形成严密的支护体系。必要时可采用管棚预支护加固围岩。并应在初期支护基本稳定后，进行永久支护衬砌的施工。衬砌背后尤其是拱顶回填要密实。
做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程，并妥善处理好陷穴、裂缝，以免地面积水浸蚀洞体周围，造成土体坍塌；
施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护。
（6）膨胀岩地段开挖与支护方法
根据膨胀岩的特点，隧道开挖以最大限度地对围岩不扰动为原则，采用台阶分部开挖法，中间预留核心土，坚持喷锚支护为主，施工过程中保持各开挖工序的各个阶段稳定。及时进行锚喷支护，重视
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仰拱作用，加强防排水措施，采用强有力的初期支护，减少对围岩的扰动和暴露时间。
采用短进尺、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，隧道核心部分采用钻爆法，而隧道周边用风搞开挖，以减少爆破震动对围岩稳定的影响，又可使坑道周边圆顺。
为减少水对围岩的作用，采用无水钻爆作业，用电钻打眼，采取防尘措施减少打眼带来的粉尘对现场施作人员的影响。
做好隧道的防排水工作，不让水浸泡底部围岩，防止围岩软化和膨胀。
（7）煤层及有害气体地段开挖与支护方法
在煤层地段施工特别要防止有害气体，在有害气体中瓦斯的危害最严重，为此始终抓住三个主要环节：严禁火种、瓦斯监测和加强通风。对于隧道通过煤系地层，其主要技术措施是:超前预报、加强通风、加强瓦斯监测，必要时配置双回路电源、固定设备防爆。在煤层地段施工时严格按揭煤施工工艺施工。
4.2主要技术措施
1.超前地质预报和探测的技术措施
施工中采取长期、短期结合的方法，短期探测30～50m，长期探测200～400m。分别采用超前水平钻孔探测、地质雷达、TSP地质预报系统、利用平导超前探明的地质情况等手段，搞好地质超前预报，并对探测到的地质情况进行综合分析，作出判断，提出地质预报成果，作为（防坍方、突水、突泥）指导施工和动态设计的依据。
2.中富水地段施工技术措施
施工中，要认真做好超前探水工作，预测隧道涌水量，根据实际
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水压及涌水情况分别采用提前钻孔疏排水、小导管超前预注浆、帷幕注浆、径向注浆补注浆、施工支护背后填充注浆的方式处理。
3.高地应力地段施工技术措施
具有高地应力的硬岩地段，由于埋深较大，地应力较高，局部可能发生弱岩爆，施工时可加强防护，开挖后及时施作喷射混凝土，防止落石对施工人员的伤害。
在高地应力区段的软岩中采用短台阶、长锚杆施工，开挖后及时支护，在喷射混凝土中加入纤维等支护加强措施，并预留足够的变形量，埋设变形量监测点，根据变形情况，随时对支护进行补强。
4.通过煤层及有害气体地段施工技术措施
利用超前探孔提前排放，必要时加密探孔；加强施工通风，在通过煤系地层区段时不间断通风；洞内设有害气体监测站，随时监测有害气体浓度使其控制在规范允许范围内；进入煤层段施工时，严格按揭煤工艺要求组织施工。
5.软弱破碎围岩地段施工技术措施
采用管棚注浆、帷幕注浆、小导管预注浆支护等超前支护手段；采用台阶法开挖，并及时施作锚杆、挂网、喷射混凝土、钢架等支护结构，严格控制进尺；仰拱超前，及时施做二次衬砌，形成闭合环。
6.长大隧道通风技术措施
认真进行风量风压计算，满足各个阶段、最不利状况时的洞内用风要求。配备并配足电动机通风机，采用大直径优质软管，减少风力损失，提高通风效率。增加通风时间，对产生有害气体地段，加强监测，增加通风量，保证洞内有足够的新鲜空气。根据通风效果，及时调整通风参数。设专人对通风机、管道进行维修保养，发现漏风及时修补。
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7.长大隧道反坡排水技术措施
建立洞内反坡排水机械作业线管理机构。根据超前探水预计的出水量，检算排水设施的配备数量，根据具体情况适时调整。设专人负责洞内排水工作，确保洞内不积水。
第五章 施工监控量测
5.1.量测项目
根据地形地质条件、支护类型和施工方法等特点，选择确定隧道监控量测必测项目和选测项目。通常可参考表5-1，5-2。
表5-1 监控量测必测项目
序号 1 监测项目 洞内、外观察 衬砌前净空变化 拱顶下沉 地表下沉 二次衬砌后 净空变化 沉降缝两侧6 底板不均匀沉降 三等水准测量 1mm 测试方法和仪表 现场观察、地质罗盘 隧道净空变化测定仪 （全站仪） 水准测量，水准仪、钢尺 水准测量，水准仪、塔尺 隧道净空变化测定仪（收敛计） m 测试精度 0.1mm 1mm 1mm 0.01m备 注 全站仪采用非接触观测法 一般进行水平收敛量测 浅埋隧道必测（H0≤2b） 沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降 2 3 4 5
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洞口段与路7 基过渡段不均匀沉降观测 注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。 三等水准测量 洞口底板（或仰拱1mm 填充层面）与洞口过渡段的沉降
表5-2 监控量测选测项目
序号 1 2 监测项目 地表下沉 隧底隆起 测试方法和仪表 水准测量的方法，水准仪、塔尺 水准测量的方法，水准仪、塔尺 测试精度 1mm 1mm 备注 H0＞2 时 注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。 5.2.量测断面间距及布点
施工中将按照设计文件设置量测断面并布点。为掌握各级围岩位移变化律，在各级围岩起始地段增设量测断面。
5.3.量测频率
洞内观察分为开挖工作面观察和支护表面状况观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行，地质情况基本无变化时，可每天进行一次。对支护的观察也应每天至少进行一次，观察内容包括喷射混
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凝土、锚杆、钢架的表面外观状况等。洞外观察包括边仰坡稳定、地表水渗透等观察。
净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表，实际量测频率从表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。量测频率表见表5－3。
表5-3 量测频率表 量测频率 2次/d 1次/d 1次/2～3d 1次/3d 1次/周 变形速度（mm/d） 量测断面距开挖工作面距离 ≥5 1～5 0.5～1 (2～5)B 0.2～0.5 < 0.2 > 5B < 1B (1～2)B 注：B为隧道开挖宽度。 5.4.监控量测管理 5.4.1. 监测控制标准
根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验，制定监控量测方法及要求。可参考表5-4
观察及量测发现异常时，及时修改支护参数。一般正常状态须同时满足以下条件：净空变化速度小于0.2mm/d时，喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝，围岩基本稳定；位移速度除在最初1～2天允许有加速外，逐渐减少。当净空变化速度持续大于1.0mm/d时，加强初期支护；二次衬砌混凝土施作时间满足《铁路隧道喷锚构筑法
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技术规范》要求。
5.4.2监控量测体系
施工监测管理流程见图5－1。 ⑴、监控量测计划
工程施工前，根据现场实际情况及施工进度，编制详细的监测实施计划。
表5-4 监控量测方法及要求表 监测 项目 测点布置 监测方法及要求 目测：地质观察在爆破后初喷前进行，绘制地质素描图，填写开挖工作面地质调查记录表； 洞内外 观 察 检查喷射混凝土有无开裂及发开挖及支护后进行 展，锚杆有无松动，钢架支护状地质罗盘 态等，并做好相应记录； 查看边仰坡有无开裂、起壳，地表有无裂纹；地表水位有无异常变化。 仪器
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隧道洞口进行地表沉降地表 沉降 监测 量测，横断面方向沿隧地表下沉量测在开挖工作面前道中心及两侧间距2～5m处设地表下沉测点，监测范围在隧道开挖影响范围以外。 内轨顶面以上2.5m，左右两侧对称布置量测点，量测断面间距根据围岩级别确定 采用激光断面仪或收敛计进行量测，开挖后按要求迅速安装测点并编号，初读数应在开挖后12h内读取，测点应牢固可靠，易于识别并妥为保护 喷射混凝土后迅速在拱顶设点，精密水准仪采用激光断面和仪精密水准仪和和收敛计、收敛计铟瓦尺进行量测 铟瓦尺 全站仪、收敛计 方，隧道埋深与隧道开挖高度之精密水准和处开始，直到衬砌结构封闭、仪、铟瓦尺 下沉基本停止时为止。 水平 收敛 量测 拱顶 下沉 量测 与水平收敛断面对应拱顶设量测点 ⑵、监控量测小组
为了真实反映监测结果，施工监测由工程部成立专门监测小组，具体负责各项监测工作。
⑶ 、监测管理
积极配合监理工程师做好对监测工作的检查、监督和指导，工程完成后，根据监测资料整理出本工程的监测分析总报告纳入竣工资料中。
图5-1 施工监测管理流程图
施 工 量 测 措施（改变施工方法， 调整支护参数） 措施（优化支护结构） 否 307 否 安 全 性 是 经 济 性 是
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