谭家隧道出口段(标)主体结构工程施工组织设计.pdf

谭家隧道出口段(标)主体结构工程施工组织设计1、工程概况1.1 工程概述谭家隧道位于昭通市彝良县洛泽河镇西北侧，进口位于角奎镇马腹村 下小沟村，出口位于角奎镇大马村，隧道总体近南北走向，进口低出口高,分离式隧道，最大埋深约469米，隧道净空10.25n)x5n),本合同段隧道左线 起始里程 ZK 196+280 ZK 194+120 隧道右线起始里程 YK 196+20 7YK 194+120,端墙式洞门。隧道表编号隧道名 称布置形 式线别起讫桩号全长m照明通风1谭家隧道出口分离式左线ZK196+280ZK194+1202160电光照明机械通风右线YK196+207YK194+1202087电光照明隧道单洞里程全长4247米，设人行横通道5个，车行横通道3个，紧急停车带3处。1.2 气候与地形地貌隧址地处云南省东北部属亚热带、暖温带共存的高原季风性气候，四 季比较明显，具雨热同季，干湿分明等特点。年均降雨量774.6毫米，降 水强度表现在夏季多大雨，秋季多绵雨，12月至次年2月为冰冻期，1月 份最冷，气温平均在-3-5度，年平均气温13.4度。隧址区地势中部高两 侧低，属构造侵蚀溶蚀中山地貌类型，隧址区海拔高程介于 1248.211756.0 5m之间相对高差50 7.84m,地形起伏大。隧道出口位于一单 斜斜坡的下部，局部坡度较缓，多呈陡坎或阶梯状，坡角2040度，分布 高程在1339.5米左右，多为旱地，植被一般发育，洞身段多为灌木及乔木,植被发育。1.3水文地质条件隧址区地表水主要为冲沟水流，出口斜坡坡角发育有一条冲沟，冲沟 为季节性流水；出口段主要为中等风化灰岩夹泥岩，岩体破碎，完整性系 数K v=0.35,洞身岩体主要为中等风化泥质砂岩、泥灰岩、灰岩、砂岩、泥 岩等。隧址区地下水含量较小，主要接受大气降水补给隧址区地下水主要 有第四系松散岩类孔隙水，基岩裂隙水及碳酸盐岩类岩溶水三中类型，地 下水较贫乏，隧道开挖中以点滴状及股状出水为主，但要注意开挖至可熔 岩与非可熔岩分界段时易产生突水突泥情况。施工时应及时做好防范和超 前地质预报工作。2、总体施工方案2.1工期目标全段拟于2018年1月1日开工，至2019年12月31日完工，计划总 工期24个月，以实际开工日期为准。具体安排如下：2.1.1 计划准备阶段：施工准备，包括人员、设备进场，测量接点，技术交底，场地平整，办公住房等临时设施建造，施工道路平整，水池，空压机房建设，确定进 出入口位置，洞口明挖。暴露洞口达到正式进洞条件，完成上述工作大约 需要30天时间。隧道洞门、明洞施工按照“早进洞，晚出洞”的原则组织施工，避免 大刷大挖。洞口边仰坡开挖时应严格按设计坡率进行放坡，做好边仰坡防 护工作。特别注意对边仰坡稳定性的监控量测工作。进入主隧道破碎带按 照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组 织施工。隧道洞口段开挖前，首先完成洞顶截水沟、洞口边仰坡开挖过程中，边坡防护必须与边坡开挖同步进行，及时做好坡面防护，开挖至成洞面附近 预留出核心土体施做护拱混凝土及暗洞超前大管棚，待洞口长管棚施工完 成再进行暗洞施工，随即做好明洞衬砌，待明洞混凝土达到设计规定的强 度后及时进行明洞洞顶回填。暗洞开挖根据围岩情况,V级围岩一般地段采 用环形开挖预留核心土，特殊地段采用中壁法进行开挖和支护施工，严格 按照设计要求采用超前管棚、025中空注浆锚杆，钢拱架，钢筋网，喷混 凝土组成支护体系，并辅以超前小导管、超前小管棚等预支护措施辅助施 工，小范围分步开挖，尽可能地减少对围岩的扰动，加强初期支护；依据 施工监测及超前地质预报的情况，在保证施工安全的情况下，中壁法施工 可调整为环形台阶法或上下台阶法施工，在ni、w级围岩段，采用上下断 面分层开挖，及时支护。即所谓“管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤量测”。做到注浆一段，开挖一段，支护一段，封闭一段，确保 施工安全，每循环进尺控制在两根钢架以内。隧道主要支护参数如下表分离式隧道支护结构参数表衬砌 类型运用兆,国初期文护演印 文形二次 村砌特助施 X施工方法傕 杆钢筋网喷射验钢拱架(x(x S5aV级图岩浅埋儡压 及洞口段D25中空注浆锚杆 L-3.5m（内便 5.0）.距60 x120（纵x环）P8钢筋网 2O*2OcmC25唱附 砂厚 26cmi?nh粒多 间鸵6Ocm12cm林知 仲母 C30辆验.厚 5Ocmp42 小 号管不不开抡 项国核心 土漆S5bV级蜴若 海埋段D25中空氤锚杆 L-3.5m（内侧 5.0）,间距ROx12O（纵x坏）铜荒网 2O*2OcmC25喷射 硅厚 24cm118拱票 同距 80cm10cm拱僚、仰拱 C30郁珍.厚 50cmM2小 导 管小型开抡 预用核心 土法(xS5cV级国岩 断层硬碎 带D25中空注浆锚杆 L=3.5m（内侧 5.0）,WIP 507 20（纵又环）8钢第网 2O*2OcmC25嚏射 徐不 26cmI2Ob拱窠 问距 5Ocm10cm拱都、仰拱 C30惆珏厚 5Ocm双层H2小 导管卓恻金导 坑法S4aIV级图岩 注母用622药卷传杆L=3.Om(内例 4.5),如 Ox12OftxJF(p6.5 K-?5cmC25噎射 建厚 23cm116拱架 河距 80cm8cm铁加、仰铁C3O华左，”40cm82小 导管台阶法(x)S4bIV圾国*深埋校22药卷傕杆L-3.Om（内例 4.5）,同距1OOT2O（纵一 环）p6.5 M2522 超 前福杆台阶法(x)S4cIV级闺岩 深埋.今底 较好段P22码春锚杆 L-3.Om(内例 4.3),ffilE 120 x120(纵 x，)S31H级围告 段22药卷锚杆 L-23m(内侧 4.0).Wife 120 x120(纵 坏)p6.5栖筋网 25*25cmC25喷射 验岸 10cm无3 cm35cm C3O 素 险.无仰拱-全断面法SMa(b)明刑就部、仰拱 C3O钢喳.厚 60cm家再田平单支结得养京表1转*钱*软i fr宗相燃更WN盘国岩但注部并 L=35m.觥*】毗青任,轲 2D3kn05糕U24an建加iKtn5(bB 国电巽台喊SB蛆疑辅L=3Ito,能 聆13支泛）都说 小如105锡 鲜 2331116?莪mmxn4tao更*2.1.2洞身开挖是隧道施工的关键工序，开挖方案主要根据围岩的情况确定，根本目的是保证施工人员和工程设施的安全，满足开挖质量要求，经济快速的完成施工任务。整个计划工期22个月完成。2.1.3二次衬砌采用钢模台车全断面进行，混凝土采用集中拌合，混凝 土罐车运输，碎输送泵灌注附着式和插入式振捣器捣实。隧道贯通后随即 完成。2.1.4材料的采购与运输做好材料计划，各种材料的品种、规格、质量等，应符合设计要求。汽车运输至施工现场，对各种材料的规格、用量、临时堆放场地等，均作 出合理的安排调运计划，并注意工程项目的先后衔接，施工便道按照图纸中相关要求进行修筑，修筑完成后派专人进行养护 和维修，保持路况良好，确保施工设备、材料的正常运输和人员施工，以 及当地村民的正常生产和生活。2.1.5为满足工程施工，在靠近洞口附近设置喷混凝土拌和站，场地及 进、出搅拌站便道严格按照上级要求进行硬化，搅拌站场地内设排水系统 及污水处理池，严禁场地积水。合理布置搅拌站搅拌机组、沙石料场、水 泥库房、办公室及职工宿舍等平面位置。水泥库存满足相关要求。2.1.6沙石料料仓设防雨、隔热棚，高度满足机械设备操作空间：料场 采用厚50 cm的混凝土隔离，高度2.5米。砂和碎石料场基底严格按照要求 进行硬化，每种规格材料均分备料待检区和检验合格区两个独立的堆料区。2.1.7在主要施工工点及驻地、拌和站设置蓄水池、应急池及过滤池，铺设临时给水管线。使用前都要进行水质处理，经检验合格后使用，施工 中不定期进行检验。对于污水排放，按照相关部门的要求建设排污系统,用以排放全部施工和生活污水和废水。2.1.18钢筋加工场钢筋加工场搭建钢支架工作棚，其立柱基础采用预埋件C20碎浇注，顶部采用型钢瓦。钢筋堆放场地采用混凝土硬化，不潮湿、不积水。采取 设置与工或垫木等措施，钢筋架高离开地面50 cm堆放，钢筋采用帆布覆盖。钢筋半成品、波纹管、防水板土工布堆放均在设墙的工棚内适当垫高堆放,场地均采用混凝土硬化，不潮湿、不积水。钢筋和制作好的钢件用垫木等 措施垫高离地30 cm临时堆放，采用彩条布覆盖。钢筋加工区设防雨棚，钢 筋加工场内地面硬化、布置及标志标牌均严格按相关要求执行。2.1.9消防设施严格按照当地消防管理部门的有关规定，在驻地、工点、钢筋棚等生活、生产区均按规定设置灭火器等消防器材。施工驻地设置明显的防火宣传标 志，并设专人负责对工地人员进行防火知识教育。临时用电安装过载保护 装置。易燃易爆物品，设专人负责看管，分类单独存放，设置安全警示标 志牌，确保安全。3、施工组织计划确保隧道按期、优质、安全的完成施工，隧道工程实行专业化作业分组,由经验丰富、专业性强的人员组成，配足人员、设备。施工中视具体情况 可随时调整。组织机构图项目经理3.1 施工组织机构设置3.1.1组织机构设置的目的(1)形成施工项目管理的组织保证;(2)便于集中统一指挥；(3)形成责任制和信息沟通体系。3.1.2组织机构设置的原则(1)目的性原则：项目施工组织机构设置的根本目的是通过一定的形 式对施工项目进行管理。严格按项目特点设立机构，按照机构设立岗位，按照岗位拟定编制，按照编制拟定人员，并以岗位职责授予相应权力。(2)合理性原则：项目施工组织机构设置，力求合理，一方面覆盖项 目施工的方方面面，另一方面避免分工过细，机构庞大；人员配置力求合 理，注意素质上高、中兼顾，年龄上新、老搭配，使用和学习锻炼相结合,培养人才。(3)精干高效原则：施工项目有其自身的特点，工期、质量、安全的 高要求和必须高效运行的机制，要求必须设置一个精干高效的组织机构。选用高素质人员，力求一专多能。从严控制中、下级管理人员数量，避免 机构臃肿，人浮于事。3.1.3工作职责项目管理层各部室主要职责表一序号部室名称主要职责1工程技术 部负责工程施工技术管理，负责编制施工技术措施、施工 进度计划，临建设施的设计等，负责竣工资料整理和信 息管理，同时负责测量和试验的工作。2安全质量 环保部负责质量保证体系的建立和运行,施工质量检查验收及 施工质量的管理和控制，建立安全保证和监察体系。3设备物资 部负责材料、设备及配件等的采购、供应和设备维护等管 理工作。4财务部负责资金管理、调度。编制月、季、年度财务情况说 明分析。5综合办公 室内部行政事务、外部协调、文秘机要、党工团及思想政 治工作、后勤管理及保卫等工作。3.1.3.1职责分工分四个层次(1)第一层次：项目经理。项目经理作为项目部对内、对外管理的核 心，全权负责项目部的各项工作，直接向业主和公司负责。是进度、技术、质量、安全和商务管理的第一责任人。并直接管理财劳部和综合办公室。接受业主和上级主管部门的领导。(2)第二层次：总工程师、生产副经理、。对上接受项目经理领导，完成项目经理交予的任务，收集相关信息，并对施工提出自己的意见，协 助项目经理决策；对下分管各个职能部门。指导职能部门开展工作，对职 能部门的具体工作提出要求，并监督落实。对职能部门之间的不统一的意 见进行裁决。(3)第三层次：各职能部门。各职能部门在项目管理体系中处于承上 启下的作用。对上接受分管领导的领导，完成分管领导交予的任务，并负 责收集、分析相关信息，根据分析结果制定相应应对措施，重大事件及时 向分管领导汇报；对下按各自分工贯彻落实项目部的各项指令，按事先制 定的各项技术和其它相关文件，指导作业层顺利施工。(4)第四层次：作业层。作为项目部的基层，接受职能部门的直接领 导，按照项目部的各项技术和其它相关文件，保质、保量、保安全地完成 各项工作。对作业过程中发现的问题，有义务向职能部门反映，涉及到安 全和质量的重大问题，有权越级上报。3.1.4质量目标工程质量总目标为：竣工验收的质量评定为优良。3.1.5安全及文明施工目标：重大工伤事故为零；达到业主标化工地要求。3.2主体施工阶段洞内人员、机械配置劳动力投入如下表：隧道管理人员及劳动力配置表人员及组别使用人数工作内容管理人员项目经理1全面组织、管理副经理2负责施工现场、调度、行政，后勤保障工作技术负责人1主管隧道施工技术，设计变更，图纸审核技术员5隧道施工技术质检员3质量检查、检验现场管理2施工管理、调度、协调、环保领工4洞内开挖出磴、支护、衬砌各工序协调测量6洞内测量放线、资料整理材料员2材料管理、验收安全员2隧道安全、质量检查后勤5仓库保管、食堂炊事员开挖钻爆工26钻孔、装药、起爆、打管棚出硅工8运硝至弃料场、支护支护工16修整、立架、焊连接筋、网片喷锚工12喷碎、注浆衬砌硅工12台车移位、立端头模、捣固、接泵管等防水工8安装透水管、引排水、铺设防水板木工4支立模版、衬砌辅助工作电焊钢筋工18钢筋加工、安装焊工8钢筋网加工、钢架制作、台车维修等、机械挖机司机2装硝、扒硝、排险装载机司机5洞内出渣、上料、清理场面上料工2袋装水泥上料、外加剂添加险输送工5运输碎、喷锚料、输送泵操作搅拌机司机2拌制嘀锚料保障班电工2电气设备安装、维修、洞内照明空压机工2空压机运转、维护保养杂工4洞外物料倒运、洞内辅助工作合 计169主要机械设备表见附表13.3施工进度安排隧道计划开工日期为2018年1月1日，工期24个月。为满足设备进 场、材料运输的需要，我方依托现有的公路，分区段修筑便道，并搭建两层 彩钢房做为工人住房和办公室。建立现场混凝土搅拌站、钢筋加工场、空 压机房等设施，以上项目计划1个月时间完成。(1)隧道出口边仰坡开挖施工，自上而下顺序开挖，按照设计要求的 放坡率严格控制坡率，开挖一段防护一段，洞顶截水沟可先期施工，机械 人工配合施工。(2)明暗交界段先行大管棚超前支护施工，隧道边仰坡开挖至成洞面 预留出管棚施工平台，按设计要求施做钢支撑支护、导向墙及预埋导向钢 管施工，进行大管棚的钻孔及安装、注浆等项工作。3.3洞门需安排在不干扰洞内施工进度的情况下施工，其它各类围岩每 循环使用时间如下：(1)V级围岩段施工：V级围岩浅埋及洞口段采用环形开挖预留核心土法施工，采用120 b型 钢支护，每桶间距60 cm,V级围岩深埋段采用预留核心土法施工，H8型钢 支护，间距80 cm,V级围岩断层破碎带采用单侧壁法进行开挖和支护施工，采用120 b型钢支护，每根间距50 cm,根据施工监测及超前地质预报分析，在保证施工安全的情况下，中壁法施工可视围岩情况调整为环形台阶法或 上下台阶法施工，并立即初期支护，及时封闭掌子面围岩，防止由于扰动 而发生坍塌。为减小下半部开挖时因初期支护拱脚悬空引起的下沉，初期 支护拱脚部位设双排锁脚锚杆加固。本着稳步开挖和安全施工的原则，考虑开挖下半部以及不良地质对施工 可能带来的影响，每循环计划进尺1.2m,每0.6m设钢拱架一桶，平均月进 尺安排4560 m。(2)W级围岩段施工：IV级围岩段采用台阶法进行开挖和支护施工，先上半断面开挖，初期支 护，再下半断面开挖、下半断面初期支护。每循环计划进尺2.0 m,每80 cm 或ln)设钢拱架一根，平均月进尺安排90 120 m。(3)III级围岩段施工：III级围岩较完整，施工方法采用全断面或上下台阶法开挖和支护施工，计划月进尺135150米。(4)必要时洞口段或紧急停车带应采用中壁法或双侧壁法施工。IV、V级围岩段掘进作业循环时间表(循环进尺1.2m)作业项目时 间(h)12345678910111213141516测量放线，一钻 孑L装药起爆共计作业循环时间：8h通风排险出 a立架喷锚(5)衬砌及后序工程作业时间安排仰拱施工随开挖及时进行，拱及边墙采用钢模台车浇注。并与掌子面 保持合理距离，衬砌作业时间根据施工现场确定，除个别地段外以上工序 均安排平行作业。其它后序工作均安排平行作业。4、具体施工方法4.1、施工测量隧道施工中，测量工作很关键。开工前，首先用G PS复测控制导线，用 高精度全站仪对导线进行联网测量，用等级水准对线路水准进行联网校核 测量，并在进出洞口附近加密控制网点，达到设计精度，进出口高程进行 复测闭合，采用统一高程。施工中在洞内布设导线，经常进行检测复核。贯通后进行贯通误差测量。确保隧道中线精度符合要求。4.2、洞口（明洞）施工洞口（明洞）开挖前，先清除边仰坡上的浮土、危石，采取放坡开挖，做好边仰坡的施工排水设施，以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。明洞段采用明挖施工，明洞开挖完成后，及时进行明洞衬砌。当明洞衬 砌税强度达到设计强度的90%时，按图纸要求做好拱背的防排水设施，然后 按要求进行回填。拱部回填土分层对称夯填，每层厚度不宜大于30 cm,两 侧回填的土面高差不得大于50 cm,回填至拱顶齐平后，立即满铺，分层向 上填筑至设计标高，并做好洞顶粘土隔水层及截排水设施。4.3、洞身开挖施工：隧道开挖采用挖掘机、装载机及光面爆破等方法，按设计钢架板间距，循环进尺，装载机配合自卸汽车出硝。小导管超前支护，初喷混凝土、系 统锚杆、网片、型钢钢架、复喷混凝土等联合支护。喷射混凝土采用人工 配合湿喷机作业。隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、施工误差 等因素适当放大。预留变形量应符合设计规定，或根据围岩级别、隧道宽 度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采用工程类比法确定，依据 变形观测数据调整预留变形量。4.3.1洞身开挖及出楂运输.本段隧道V级围岩洞门地段拟采用环形开挖预留核心土法或中隔壁 法（CD法）施工、IV级围岩地段拟采用台阶法、III级围岩地段拟采用台阶 法或全断面法施工。具体施工方法视围岩情况确定。4.3.1.1中隔壁法（CD法）施工CD法适用于V级围岩浅埋强风化岩层、深埋土层、断层破碎带或岩溶 发育区及W级围岩偏压浅埋强风化地层等地段。是在大跨度隧道中，先开 挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的一种施工方法。CD法施工工艺流程见图1；CD法施工工序见图2oCD法施工工序说明（一）、利用上一循环架立的钢架施作中42超前小导管并注浆，人力配合机械开挖部，高约为6.0 m,宽约为7.5m。施作部导坑周边 的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，打设导坑侧壁22砂浆锚 杆，架立型钢钢架和临时钢架，并设锁脚锚杆（管），安装径向锚杆及铺 设钢筋网片，复喷C25混凝土至设计厚度。（二）、在滞后于部一段距离后开挖部。导坑周边部分初喷4cHi厚混凝土。接长型钢钢架和临时钢架，并设锁脚锚杆（管）。钻设 径向锚杆并铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。（三人在滞后于部一段距离后，开挖部，施作导坑周边初期支护,步骤及工序同。（四）、在滞后于部一段距离后，开挖部，施作导坑周边初期支护,步骤及工序同。（五）、在滞后于部一段距离后，开挖部。接长临时钢架至隧 底，底部垫槽钢。（六）、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除临时钢架。利用仰拱栈桥灌筑口部边墙基础与仰拱。（七）、利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充部至设计高度。仰拱初步支护-围岩监控量测拆除临时钢架、仰拱衬砌仰拱填充施工下一工序图2 CD法施工工序图仰拱系统径向锚杆中壁(CD)法施工工序平面示意图说明：本图尺寸除钢筋尺寸以mm计外，余均以cm计。如果岩石较完整则可不采用CD法施工，考虑采用环形台阶法施工。4.3.1.2环形台阶法（弧形导坑预留核心土）施工工艺流程见图3o图3环形台阶法工艺流程图4岩石隧道弧形导坑预亶核心土法施工工序图1、本图为弧形导完页留核心土台阶法。2、具体施工顺序如下：A-拱部小导管超前支护1 一上部环形导坑开挖n上部环形导坑初期支护3一核心土及中部台阶开挖IV一中部台阶初期支护5一下部台阶开挖VI一下部台阶初期支护7底吾B开交皿一谓部仰拱支护及衬砌IX一仰拱填充X一边拱二次衬砌3、必费寸增设I庙时仰拱；黄土隧道以核心土为基础设立2根临时钢架竖撑以支撑拱顶,核心土木艮据围岩量则结果适当滞后开挖。岩石隧道弧形导坑预留核心土施工工序说明：弧形导坑预留核心土法，将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐 级掘进施工。上部宜超前中部35m,中部超前下部35m,下部超前底部 10 m左右。为方便机械作业，上部开挖高度控制在4.5m左右，中部台阶高 度也控制在4.5m左右，下部台阶控制在3.5m左右。IV级加强段开挖前拱部施作642超前小导管对拟开挖岩体进行注 浆预加固，待浆液达到一定强度后，弱爆破开挖采用挖掘机出渣，机械或 人工修边到位。每一台阶开挖完成后，及时喷射4cm厚混凝土对围岩进行封闭，设 立型钢钢架及锁脚锚杆，施作系统锚杆，最后铺设钢筋网，分层复喷混凝 土到设计厚度，必要时各台阶设临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。4.3.1.3台阶法施工台阶法法施工：先开挖上半断面,待开挖至一定长度后再开挖下半断面,下半断面左右错开一定距离开挖的施工方法。施工工艺流程见图5。施工工序见图6。图5台阶法施工工艺流程台阶法施工工序说明：第1部：开挖部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护，架设钢架并 复喷碎至设计厚度，形成较稳定的承载拱。第2部：在滞后部36n）后开挖部，并进行下导初期支护。第3、4部：及时施作仰拱碎、填充混凝土，及早封闭成环。第5部：根据围岩量测结果，适时施作二次衬砌。4.3.1.4全断面开挖法施工采用全断面一次开挖成形的施工方法。主要应用于无仰拱的ni级围岩和 车行洞、人行洞的施工。循环进尺宜控制在34.0 m。4.4.综合超前地质预测预报在施工过程中为了提前了解拟开挖岩体的特性以供监理工程师及时作 出是否需要修改设计的正确判断，并研究拟采用的开挖方法、支护类型等,按规定的时间钻探测孔对地质情况进行超前地质预测、预报，及时提出预 报资料，做好施工应急措施，加强围岩监控量测管理。采用监控量测技术 对围岩地质进行超前探测，根据信息反馈拟定相应的施工方案。根据量测 结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安 全。超前地质预报包括以下几项内容。A、地势条件变化对施工影响程度预报；B、可能出现塌方、滑动影响预报。C、隧道穿越不稳定岩层较大断层预报；D、出现涌水地段预报；E、软岩出现内鼓、片劈掉块地段预报；F、岩体突然开裂或原裂隙逐渐增宽等危害性预报G、位移变形加快影响围岩稳定预报；H、浅埋段下沉裂缝对隧道稳定预报；I、洞口滑坡、坠石及时预报。针对隧道具体的工程特点，采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方 法，进行定性预测。具体采取的措施有：对开挖全过程进行综合预测、预 报，方法有地质素描法（常规地质法）、超前探孔近距离预报、超前导洞预 报、LDS 1A陆地声纳仪预报、地质雷达中短期预报、TSP长期预测预报、红外线探水及前兆法预报等。施工中应该将几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证。综 合监测结果，及时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险，确保工 程质量和运营安全。超前地质预报若发现前方地质情况与设计不符时要及时通知设计单位 到现场核实，以便及时采取有效的设计变更方案。常规地质法常规地质法适用于为近期开挖、支护提供预报，开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图，通过开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单 工具对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况，据以指 导施工。超前水平钻孔采用超前水平钻机钻进过程中钻速和钻麓的变化对开挖面前方较短距 离内的地质情况进行判断，为提高其预报的准确度，与地质素描配套使用。通过超前钻探取芯测定含水率为主要手段确定下一步施工方案。对富水隧道应及时探明地下水的储量及分布，探水的方法主要采用钻探 法。LDS 1A陆地声纳仪LDS 1A陆地声纳仪具有轻便、操作智能化、工作时间短、操作简单、震源用锤击、工作人员少等优点，预报时在掌子面上布置水平和铅垂方向 各一条测线，标出测点位置，然后一人在激震点上用812磅锤敲击岩面,另一人用手按住检波器，用黄油耦合剂使它贴在岩面的测点位置上施测，检波器接受的震动信号记录在仪器中。各测点施测完毕后，进行内业数据 处理分析和判断资料，施测时间在30 50 min之间。通过打印出来的时间 剖面图及显示图可作地质判断及计算不良地质体的空间位置。地质雷达为提高地质预报的准确性，除采用常规地质法和陆地声纳以进行地质预 报外，同时利用地质雷达进行地质超前预报，其探测范围在40 m范围内，是一种非破坏型的探测技术，具有抗电磁干扰能力强，分辨率高，可现场 直接提供实时剖面记录图，图象清晰直观。地质雷达主要应用于探测隐伏断层、破碎带，探测地下岩溶、洞穴，探 测地层划分。4.5爆破施工本项目属石质隧道，按新奥法原理组织施工，采用光面爆破技术。爆破 作业应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进 行钻爆设计。钻爆设计应根据爆破效果不断优化爆破参数。爆破器材选用 低爆速的安全炸药和二号岩石乳化炸药，雷管选用电雷管并跳段使用，段 间距时差控制在10 0 ms左右。本段隧道V级采用CD法,W级围岩采用分段或台阶法开挖施工，III级 围岩采用全断面或上下台阶法开挖施工。V级围岩掏槽眼布置选用多重楔形掏槽或直眼掏槽，炮眼深度为1.5m 和0.7m两种，底板眼、内圈眼、二台眼、掘进眼均匀布置，掘进眼间距0.75m,底板眼、内圈眼、二台眼间距0.6m。钻眼孔径6 42mm,药卷直径 32mm,装药采用连续装药结构。拱部周边眼间距0.45m,边墙周边眼间距0.55m,炮眼深度1.0 m,钻眼 孔径6 42mli1,药卷直径6 22mll1,装药形式采用双传爆线结构。III级、W级围岩周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面复合 设计要求。辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的 石块块度适合装渣需求，周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽眼应加深1020厘米。III级围岩炮眼布置见图7IV级围岩炮眼布置见图8oIll级围岩全断面爆破设计图III级围岩掏槽眼设计图图7 III级围岩炮眼布置图8 IV级围岩炮眼布置图IV级围岩上半断面装药参数表序 号炮眼名称炮眼个 数孔深 cm装药每孔药卷数单孔装药量总装药量1掏槽眼14380162.49.62掏槽眼28152.25183掏槽眼36152.2513.54掏槽眼42320131.953.95辅助眼33300101.549.56内圈眼2491.3532.47周边眼4260.4217.648底板眼1991.3525.65合计138170.19说 炮孔深度3米，计划进尺2.7米，32药卷按20 cm长/0.15kg计，明 25药卷按150 cm长/0.0 7kg计,开挖面积58m2,炸药单耗1.0 9kg/m3IV级围岩左下半断面装药参数表序 号炮眼名称炮眼个数孔深cm装药每孔药卷数单孔装药量总装药量1辅助眼20300111.65332内圈眼9300111.6514.853周边眼630080.563.364底板眼9300101.513.5合计4464.71炮孔深度3米，计划进尺2.7米，由32药卷按20 cm长/O.15kg计,说25药卷按150 cm长/0.0 7kg计,开挖面积24m2,炸药单耗为 明0.99kg/m3IV级围岩右下半断面装药参数表序 号炮眼名称炮眼 个数孔深cm装药每孔药卷数单孔装药量总装药量1辅助眼18300111.6529.72内圈眼9300111.6514.853周边眼630080.563.364底板眼8300101.512合计4159.91说 炮孔深度3米，计划进尺2.7米，32药卷按20 cm长/0.15kg计，明 025药卷按150 cm长/0.0 7kg计,开挖面积23H?,炸药单耗0.96kg/m3ni级围岩全断面装药参数表序 号炮眼名称炮眼个数孔深cm装药每孔药卷 数单孔装药 量总装药量1掏槽眼14400172.5510.22掏槽眼28400152.25183掏槽眼36400162.414.44掏槽眼47380142.114.75辅助眼57350121.810 2.66内圈眼26350101.5397周边眼5435080.5630.248底板眼20350111.6533合计182262.14炮孔深度3.5米,计划进尺3.0米，32药卷按20 cm长/0.15kg说计，0 25药卷按150 cm长/0.0 7kg计,开挖面积86.54m2,炸药明单耗为1.0 1kg/m3,施工时依据爆破实验再作调整。4.6出罐隧道采用机械装运出渣（装载机配自卸车运渣）。施工通风采用管道 压入式通风。爆破完成后，进行通风除尘，恢复照明，并立即进行清危排险，利用 简易台车或爆出来的硝堆，进行锚喷封闭，然后进行出喳作业。采用无轨 运输方式，分部开挖上断面采用人工配合挖掘机扒脩至下断面，然后采用 挖掘装载机或侧卸装载机装箍，运罐采用大吨位自卸汽车运至设计指定的 弃磴场或利用位置。为提高出喳效率，缩短循环时间，保证安全，采取如 下措施：1）加强装运殖设备维护保养，备足易损配件，发现故障及时排除。2）设专人养护道路，保持道路平整、无积水，定期铺植维修。尤其雨 季，设专人及时排除不安全隐患。3）加强洞内排水与照明，保持洞内有良好照明和路况。4）加强通风，保证洞内空气新鲜。5）弃硝场采用推土机平整，专人指挥卸硝。6）教育出喳汽车司机遵守交通规则，礼貌行车，严禁带故障行车和酒 后驾车。7）在洞内安装色灯信号，按照轻车让重车、下坡车辆让上坡车辆的原 则，由专职调度员组织洞内运输车辆的行驶，避免塞车。8）施工便道经常洒水，防止尘土飞扬。9）为提高运输效率，加快车辆周转，保证施工连续不间断，施工中，加强车辆调度，避免相互干扰。施工注意事项：1）装磴作业按秩序进行，禁止抢装抢运。2）车辆装载禁止超限以减少运输过程中的石硅坠落，保持良好的施工 环境。3）车辆在同方向行驶时，两辆车的间距不得小于15m。4)车辆行驶过程中应派专人指挥，保证施工安全。5)卸植外线路应设置大于1%的上坡道。卸喳码头应搭设牢固，并设有 挂钩、栏杆、车挡装置，注意防止溜车。4.7超前支护施工4.7.1超前长管棚施工在隧道暗洞开挖之前完成超前长管棚预支护。(1)长管棚布置形式长管棚在隧道拱顶120范围环向布置。(2)导向墙管棚导向墙采用C25混凝土，截面尺寸为2mX0.8m,为保证导向墙基 础稳定，环向长度根据实际情况确定。导向墙内设3根工20工字钢架，钢 架外缘设127X5mm热轧无缝钢管导向管，导向钢管与钢架焊接。(3)长管棚构造及设计参数钢管规格：长管棚钢管及钢花管，采用10 8X8n)in热轧无缝钢管制作。每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便于接头钢管连接。接头钢管长0.4m,采用中114X5mni热轧无缝钢管制作。钢花管上钻注浆孔，孔径10 mm,孔间 距150 mm,呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150 cm。管距：环向间距 40 cm。倾角：外插角为13。，具体可根据实际情况作调整。注浆设计:长管棚注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比1：1(重量比)；注浆压力0.5 2.0 MPao(4)超前长管棚施工工艺超前长管棚施工工艺详见“图9超前长管棚施工工艺流程图”。（5）超前长管棚施工方法1）施工准备进行现场地质调查，备齐各种机具、材料，按照设计要求进行注浆设 计并进行钻进注浆试验，取得管棚钻进、注浆施工经验。根据试验效果确 定施工工艺参数，制定施工方案。施工前精确测量放样。2）施作导向墙在明挖时预留的台阶上采用脚手架搭设作业平台，按设计轮廓人工开 挖。开挖完成后立模灌注混凝土，模版采用组合钢模版，混凝土集中拌合,运输车运输，泵送入模，机械振捣密实。工字钢架、导向钢管按设计设置。3）长管棚施工制定施工方案图9超前长管棚施工工艺流程图钻机就位：以导向墙内的导向钢管定位、定向，严格控制钻孔上抬 量和角度，外插角控制在13。钻孔及清孔：采用管棚钻机风动干钻法钻进成孔，风动冲击回旋钻 头直径、钻压、转速、风量、风压等钻进参数采用工艺试验确定的工艺参 数。钻进到位后，利用高压风清扫钻孔。顶进钢管棚：钻孔检测合格后，由钻机将钢管旋转顶进孔内。管棚 钢管在加工厂集中加工。顶进过程中钢管按分节连续接长，管棚节间用连 接钢管丝扣连接，要求隧道纵向同一截面处钢管街头数不大于50九为使钢 管接头错开，第一节管采用41n和6m交替布置，编号为奇数的第一节管采 用4m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长 钢管。钢管用钻机顶进，单号孔顶进有孔花钢管，双号孔顶进无孔钢管。顶进完成后利用高压风对钢管孔内的杂物进行清扫。管口用麻丝和 锚固剂封堵，钢管与孔壁间的空隙，钢管自身利用孔口安装的封头将密封 圈压紧，压浆管口上安装三通接头。注浆作业：采用全孔压入式向大管棚内压注水泥液浆，注浆机采用 注水泥单液的高压注浆泵，按先下后上，先稀后浓的原则注浆。注浆由注 浆量和注浆压力控制，注浆压力0.53.OMPa,注浆量按下式估算。达到结 束标注后，停止注浆。Q=兀 Rk2L n式中Rk为浆液扩散半径，L为钢花管长，n为空隙率（），&为注浆饱满 系数。充填砂浆：注浆后，清扫管内胶凝桨液，用M5水泥砂浆紧密充填，增强管棚强度，非压浆孔，直接充填。根据需要，可在钢管内设置钢筋笼。钢管施工误差：径向不大于20 cm,相邻钢管之间环向不大于10 cm 4)施工注意事项管棚为超前支护，在隧道暗洞开挖之前完成。钢管棚按设计位置施工，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。管棚施工时，对钢管主要材料进行材质检验。管棚施工时，先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花 管的注浆质量。遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。4.7.2超前小导管及超前中空注浆锚杆施工小导管施工采用42钢管，在前部管壁按梅花形布置溢浆孔，孔径为 10 mm,间距15cm,呈梅花形布置，顶部成尖锥状，尾长不小于30 cm,每2.4m 设置一环。用风枪打入，环向间距、外插角、纵向相邻两排的水平投搭接 长度按设计要求施工。注浆管的外露端支撑于开挖面后方的钢架上，与钢 架共同组成预支护体系。4.7.2.1超前小导管施工(1)超前小导管布置形式超前小导管在隧道拱顶120范围环向布置。超前小导管构造及设计参数钢管规格：小导管采用采用42X3.5mm热轧无缝钢管制作。在前部管壁按梅花形布置溢浆孔，孔径为10 mm,间距30 cm,呈梅花形布置，顶部成 尖锥状，尾长不小于30 cm,作为止浆段。管距：环向间距35cm,每环间距2.4m,纵向搭接长度*lm。倾角：外插角为7。15。，具体可根据实际情况作调整，但才10。注浆设计：注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比L 1（重量比）；注浆压 力 0.51.0 MPao超前小导管施工工艺超前小导管施工工艺详见“图10超前小导管施工工艺流程图”。超前小导管施工方法1）施工准备喷射混凝土封闭掌子面，备齐各种机具、材料，按照设计要求进行 注浆设计，制定施工方案。施工前精确测量放样。发生串浆现象时，采用多台注浆泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆;注浆压力突然升高应立即停机检查，水泥浆单液进浆量很大，压力 上不去，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注 浆，但停留时间不能超过浆液的凝胶时间。注浆结束时间以终压控制为主，浆液量校核。注浆量达到设计注浆 量或注浆压力达到设计终压时，持续15分钟后结束注浆。2）施工注意事项隧道开挖长度应小于小导管注浆长度，预留部分作为下一次循环的止 浆墙。图10超前小导管施工工艺流程图注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确,为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆，每次35根。注浆过程中，要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量变化，分析注浆情 况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆纪录，分析注浆效果。3）验收标准小导管所用钢管进场检验要求同大管棚要求。超前小导管所用钢管的品种和规格、超前小导管与支撑结构的连接、超前小导