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1、邯济铁路复线隧道四标段施工组织设计目录第一章 工程概况及特点3第二章 主要对策5第三章 施工平面布置及临时工程6第四章 主要施工机械配置8第五章 施工队伍及劳力组织8第六章 总体施工方案9第七章 施工进度计划15第八章 隧道进洞方法16第九章 各级围岩地段隧道施工程序及开挖支护17第十章 爆破设计31第十一章 隧道钻爆施工工艺36第十二章 工法转换方案39第十三章 浅埋段山体加固处理40第十四章 DK133+100线路左侧50米处水库段防渗处理41第十五章 主要施工技术及工艺41第十六章 围岩监控量测63第一章：工程概况及安全环保要求1.1.工程概况邯济铁路西起京广线邯郸南站，并连接邯长铁路，
2、东至京沪铁路线上的晏城北站，并连接济南站和胶济铁路，全长232公里，设计为国家一级铁路干线，设计行车速度160km/h，限制坡度为6，该线路途经多处山地、丘陵地段。为穿越这些地势起伏、山峦纵横的区段，需要修建多处隧道以克服高程和平面障碍。其中邯济铁路四标段隧道为复线、双车道、单向铁路隧道，隧道所穿越岩石为类，其岩石密度：2.3-2.5t/m3，弹性抗力系数K：500-1200MPa,泊松比：0.15-0.3,弹性模量E ：5-25GPa。1.2.主要安全隐患及应对措施隧道所穿越地区受地质构造影响严重，节理、层理发育，有层状软弱面，拱部无支护时可能会产生小坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大时易产生
3、坍塌。为解决上述可能出现的安全问题，应加强地质超前预报，及时探明围岩级别及岩溶情况，一旦发现问题，及时调整施工方法，杜绝因盲目施工而引起的安全事故。采用切实可行的方法确保工法转换和断面切换顺利过渡。按照新奥法原理组织施工，采用新技术、新工艺，坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，采用光面爆破技术，严格控制超欠挖。投入全液压衬砌台车并按严格控制二次衬砌砼的浇筑工艺，确保二衬砼内实外美。1.3.施工环保要求、隧道凿岩施工必须采用湿法钻孔，通风量必须保证能够有效地通风除尘并置换新鲜空气进入作业面。、作业面应有瓦斯监测报警装置，以防瓦斯浓度超过警戒浓度，威胁施工人员生命安全造成安全
4、生产事故。、隧道弃碴应充分予以利用，多余的弃碴应弃在指定的弃碴场，并堆放整齐、稳固，以及修建必要的排水措施，禁止在洞口随意堆弃。、隧道施工废水应经过处理后在进行排放，不得对附近居民生活用水造成污染。、开挖施工应采用蜂窝式小剂量装药爆破，避免采用猛烈爆破，减小爆破地震效应及噪声对周围居民的影响。第二章：隧道平纵断面设计2.1.隧道建筑限界根据铁路隧道设计规范设计隧道建筑限界如下图：2.2.隧道横断面及衬砌内轮廓设计隧道断面均采用曲墙带仰拱形式，级围岩设置钢筋混凝土底板，级以下围岩设置仰拱，仰拱与边墙采用圆顺连接，仰拱矢跨比一般不小于112，连接部半径为2.25m。轨面自沟槽顶面下移30cm，双侧
5、水沟方案，各设置两槽一沟，隧道两侧沟槽顶面宽1.60m，电缆槽宽分别为30cm、30cm，水沟宽30cm，深均为52cm。电缆槽设置盖板，能开启维护。沟槽边线距同侧线路中线2.2m。2.3隧道坡度及纵断面设计该隧道全长392m，洞内为2.5的下坡 。根据现行铁路隧道设计规范，当隧道长度小于400m时可忽略洞内空气阻力及列车车轮与轨道粘着系数的变化，坡度可以不用折减。综上设计隧道纵断面如下图：第三章:隧道开挖施工方案设计3.1.开挖方案的确定综合当地工程地质条件我们拟采用套拱法进洞，级围岩开挖采用台阶法施工，围岩破碎方式采用钻爆法。3.2隧道钻爆开挖设计根据本标段隧道洞身围岩的特点， 级围岩一般
6、采用控制爆破，适用于软弱围岩的减轻地震动控制爆破技术爆破。总的设计思想是拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破，核心采用控制爆破。主要采用水压光面爆破掘进作业，严格控制超、欠挖，尽量减小扰动围岩。控制单循环进尺在左右。在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，采取边开挖边初期支护。根据围岩情况，台阶长度满足机具正常作业要求，每次开挖进尺根据围岩情况而定,开挖后及时完成初期支护。光面爆破施工工艺见下图 : 测定围岩参数爆破参数预设计试爆破确定爆破参数爆破效果评判结合围岩具体特征调整参数调整爆破参数 数数不理想钻爆作业理想 3.2.1.水压光面爆破水压光
7、面爆破也是采用与光面爆破相同的设计、起爆方法、药量计算和起爆技术，仅在孔口封堵环节、装药结构有所区别：水压爆破机理：向炮眼的一定位置注入一定量的水，炮口用炮泥填塞密实。炸药爆炸时产生冲击波，冲击波在水中传递，用于水的不可压缩性，爆炸所产生的能量将毫无损失地经过水传递到周边围岩中，其更加有利于岩体的爆破、分离。此外，其产生“水楔”的效应，将更加有利于岩体的破碎，同时爆破产生的水雾能很好的起到降尘、降温的作用。装药结构及封堵措施：周边炮眼采用不耦合装药，利用炮孔内的空气起到隔离孔内药包的作用，炮眼之间用导爆索连接，一定要确保周边眼起爆后产生的切线方向拉力大于其附近围岩的抗拉强度，使被爆围岩被拉断从
8、而形成贯穿的裂缝及光爆面。掏槽眼及辅助眼内采用连续装药的装药方法，在孔底或孔口注入水，孔口用炮泥紧密塞实。3.2.2.隧道爆破参数确定（1）炮眼直径炮眼直径应根据岩石性能、凿岩设备和炸药性能确定，隧道所选用的炮眼直径取值一般在32-50mm之间，我们这里取35mm，药包与所在炮眼眼壁之间的间隙一般为炮眼直径的10-15。周边眼药包直径取25mm，辅助眼与掏槽眼药包直径取32mm。（2）炮眼数目炮眼数目主要与炮眼直径、岩石的性能、炸药的性能与开挖的断面有关。在保证爆破效果的前提下，炮眼数目不宜取太多，以减少钻眼工作量。我们一般根据炮眼平均分配炸药的原则来进行计算，其公式如下：N= qS其中N-为
9、炮眼数目q -为单位耗药量，一般取值为1.2-2.4kg/m3-为装药系数 ，其取值见下表一：-为每米药卷的炸药质量，其取值详见表二：注：我们这里炸药选取为2号岩石铵锑炸药，以上数据可通过查阅相关设计规范得出其取值。表一装药系数的取值炮眼名称围岩类别掏槽眼0.50.550.6辅助眼0.40.450.5周边眼0.40.450.55表二2号岩石铵锑炸药每米质量表药卷直径/mm32353840444550/(kg.m)0.780.961.11.251.521.591.9（3）炮眼深度计算炮眼深度是指炮眼底部至工作面的垂直距离，合理的炮眼深度取值有助于提高炮眼利用率和掘进速度。我们这里炮眼深度按每掘进
10、循环的计划尺数确定。其计算公式如下：L = l式中：L-炮眼深度，m l-每掘进循环的计划进尺数，m -炮眼利用率，一般要求不低于0.85（4）装药量的计算 装药量对爆破效果影响极为重要，合理的药量应根据工程地质条件、炸药性能与质量、开挖断面尺寸、炮眼深度与直径、自由面数等要求来确定。其计算公式如下：Q=qV其中Q-掘进每循环所需总炸药量，kgq-单位耗药量，kg/m3,其取值详见表三v-1个循环进尺爆落的岩石总体积，m3,其值为V=SL其中S-隧道掘进断面面积L-炮眼的平均深度-炮眼利用率，一般要求不低于0.85表三掘进断面积/m围岩类别461.51.82.32.9791.31.62.02.
11、510121.21.51.82.2513151.21.41.72.116201.11.31.62.040431.11.4注：表中所使用炸药是2号岩石铵锑炸药3.2.3.炮眼种类及其布置 （1） 掏槽眼的布置掏槽眼一般布置于工作面的中下部，在爆破作业时掏槽眼为最先起爆的炮眼，为了更加充分的发挥其掏槽的作用，其炮眼深度比一般炮眼深15-25cm，装药量比一般炮眼多15-20，采用连续装药的结构。根据本工程自身情况，我们设计掏槽眼形式为锲形掏槽，按照相关设计规范，我们掏槽眼的数量选择为8个，炮眼倾角为76，炮眼深度取3.8m。其具体布置情况见下表：（2） 周边眼的布置周边眼是指沿隧道周边最外的一圈炮
12、眼，其钻眼方式为水平钻眼，起到控制隧道外轮廓的作用，其装药量最小且多采用间隔装药。一般情况下周边眼间距E=（1018）d，当炮眼直径为3240mm时，一般去E=320720mm。周边眼间距与光爆层厚度W存在密切联系，以周边眼密集系数K来表示，K=E/W,实践数据表明K取0.8较为适宜。我们这里取E=450，W=600。（3） 辅助眼的布置辅助眼是介于周边眼和掏槽眼之间的所有炮眼，它的作用是扩大掏槽眼创造的临空面面积，为周边眼的爆破创造有利的条件，其多采用连续装药结构，我们可以根据隧道断面大小来确定它的圈数。我们这里取其炮眼间距为900mm，其也采用平行打眼的方法钻孔。（4） 断面炮眼布置详图及
13、爆破图表 3.4.装药形式设计周边眼采用间隔不耦合装药结构,掏槽眼和底眼采用连续装药，炮泥封口，其中炮泥长度取100cm，水包长度取20cm，其装药结构详见下图。图3-2 爆破装药结构示意图第四章:隧道支护方案设计支护结构的基本作用是与围岩一起组成有足够安全度的隧道结构体系，其必须能承受可能出现的各种荷载，另外支护结构还要起到防止围岩结构的进一步恶化的作用。任何一种类型的支护都应该具有与上述作用相适应的力学、构造特性和施工可能性。4.1.隧道支护设计原则 必须要与周围岩石全面紧密接触，保证支护结构与周围岩石联成一个整体，一起进行工作。 要允许围岩产生可控制的变形。 要求其易于操作、能及时施做并
14、且能够分期施工4.2.隧道支护结构类型选择根据隧道所处区域的工程地质条件，按照新奥法原理进行支护设计 。邯济铁路四标段隧道的支护采用复合式衬砌结构模式；初期支护选用锚杆、喷射混凝土、钢拱架和钢筋网共同组成的混合防护体系；二次衬砌采用模筑防水混凝土结构模式。4.2.1初期支护邯济铁路四标段隧道级围岩的初期支护选用锚杆、喷射混凝土、钢拱架和钢筋网共同组成的混合防护体系进行初期支护。钢拱架之间使用纵向连接筋连接，并且让他与系统锚杆和钢筋网焊接为一个整体，与围岩紧密接触，从而形成共同承载结构。4.2.2二次衬砌邯济铁路四标段隧道可采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构作为二衬衬砌结构，以加强隧道自身承载力
15、，从而确保隧道支护结构的安全。4.2.3仰拱衬砌截面可以采用连接圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度尽可能与拱墙厚度相同，采用模筑钢筋混凝土进行施工制作，其具体参数见表四。4.2.4预留变形缝在开挖断面确定时，除应满足结构尺寸和隧道净空外，还应该考虑围岩与初期支护的变形，并且预留适当的变形量。预留变形量的取值大小应根据断面大小、围岩级别、埋置深度、施工方法以及支护等情况，采用工程类比法进行预测。邯济铁路四标段隧道的围岩等级为级围岩，所以预留变形量初步设置为60mm。复合式衬砌一般采用工程类比法进行设计，并通过理论分析进行验算。初期支护及二次衬砌的支护参数可按下表四选用，其具体情况应根据现场围岩监控量测
16、数据及时对设计支护参数进行调整。表四围岩级别初期支护数据二次衬砌（cm）喷射混凝土厚度（cm）锚杆(m)钢筋网钢拱架拱、墙砼仰拱砼拱部、边墙仰拱位置长度间距2525拱部、边墙3.51.2拱、墙10*10拱墙仰拱4545邯济铁路隧道为级围岩，故按照上表取值进行计算。4.3.隧道支护形式示意图邯济铁路4标段隧道支护形式如下：初期支护选用锚杆、喷射混凝土、钢拱架和钢筋网共同组成的混合防护体系；防水层由防水卷材、防水板、内设排水管共同组成；二次衬砌采用模筑防水混凝土结构模式。其具体尺寸如下：第五章:隧道内辅助设施设计5.1.通风排烟方案隧道施工通风必须满足洞内各项施工作业所需要的合理风量。具体计算方法
17、是按照每1kw 内燃机械供风量不小于3m3/min，每人每分钟供应新鲜空气3m3计算，最小风速不得小于0.25m/s。计算表明，该工程合理风量为480 m3/min。采用一台JBT3型通风机进行压入式通风既可满足通风排烟的需要。洞内通风示意图如下：5.3.工程运碴、弃碴方案本工程采用侧卸装载机装碴，自卸式汽车运输出碴，采用人工配合小型挖掘机找顶，并就近设置一处弃渣厂。5.3洞内排水方案隧道渗漏水是铁路隧道质量检验评定标准的重要一环，其对工程质量的评定影响极大。 它会直接影响到隧道机电通讯设施的正常运行、外观质量及行车安全，如果排水不畅，地下水还会加大对隧道衬砌结构的压力，影响到隧道衬砌结构的稳
18、定性与营运安全，对于某些特殊土质区段，例如黄土及软岩隧道，它很有可能会改变周围岩石的力学特性，直接影响隧道衬砌结构的稳定，因此，一个成功的隧道工程必须有良好的排水体系。5.3.1 隧道排水相关规定(1)、隧道防排水设计应将防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理，确保营运设备和隧道结构物的正常使用和行车安全。隧道防排水设计还应对地下水、地表水进行妥善处理，让洞内洞外共同形成一个完整通畅的防排水系统。 (2)、隧道防排水设计，应注意保护周边环境。尽量减少对周围地表水资源与地下水资源的影响。5.3.2 防水(1). 当隧道地表渗水对隧道有影响时，宜采用沟补、疏导、填平和铺砌等处治措施。废弃不用的坑
19、穴、钻孔等应封闭填实。当隧道附近的河流、水库、湖泊、井泉水、地下水有可能渗入隧道时，应及时采取防水或减少其下渗速度的相关处理措施。(2)当隧道采用复合式衬砌时，其二次衬砌与初期支护之间应当设置防水板及无纺布。其具体要求如下：（1）最好用易于焊接的防水卷材作为防水板，其厚度不得小于1.0mm，接缝搭接长度不应小于100mm。（2）无纺布密度不得小于300g/m2. 本设计方案具体选择情况如下：（1）采用厚1.2mm的隧道专用防水卷材，搭接长度120mm。（2）采用400 g/m2土工布。 3. 隧道二次衬砌的伸缩缝、沉降缝、施工缝应采取可靠的防水措施。隧道内防水板铺设流程详见下图：5.3.3 排
20、水(1). 隧道洞内宜按营运清洗污水、消防污水和地下水分离排放的原则设置纵向排水系统，确保洞内排水畅通 。(2). 隧道内排水设计应遵循以下规定：（1）隧道路面两侧应设置纵向排水沟，以用来排放消防水、营运清洗水和其它废水。（2） 隧道纵向排水坡应当与隧道纵坡保持一致。（3） 路侧边沟可设置为开口式明沟或暗沟。当边沟为暗沟时，应设沉沙池、滤水蓖，其间距为25m。（4）人行道或检修道的道面也应考虑排水，可设置0.5%1.5%左右的横坡，也可以在检修道与墙脚交角处设置深30mm、宽50mm 的纵向凹槽，以方便道面清洁排水。5.3.4 洞口防排水设计(1). 隧道洞身、明洞以及辅助坑道的洞口必须施做截
21、水沟和排水沟，洞口的仰坡、边坡也应当采取相应的防护措施，防止地表水的冲刷与渗透。(2). 为防止洞外水流入隧道内，可在洞口外设置反向排水边沟或采取截流措施。5.4.洞内照明确定隧道内照明应满足前方施工人员正常作业的要求、急情况下的人员疏散及救援人员的通行要求以及隧道内车辆安全行驶的要求。(1).在前方掌子面附近应设置探照灯具，以保证工作面有充足照明。 (2).应急照明灯具间距取40mm。(3). 施工作业区、工具存放区以及应急消防通道均需设置照明灯具。5.5.施工用电邯济铁路四标段隧道施工用电需进行施工用电量设计计算，并采用较为安全的三级配电二级保护模式。5.5.1隧道内供电电压 (1).本工
22、程施工，电源采用10kv供电电压，经过变压器变压后对相关用电设备进行供电；(2).低压供电方式采用380v/220v三相五线系统；(3).照明电压，隧道内施工作业区段采用110v电压，不作业地段采用220v电压，照明电压统一采用110kv电压。 5.5.2洞内供电线路布置和安装 电路线路用塑料导线来架设。施工段的电路线路应当采用绝缘性能优良的橡套电缆。照明以及动力电线线路固定在隧道的同侧，分层架设，照明电线线路固定在上，动力电线线路固定在下。5.6.洞内三管两线的具体布置隧道内照明线路以及动力系统安装在洞内同侧上下段，通风管、排水管、供水管以及高压风管安装在洞内另一侧。其具体布置详见下图： 第
23、六章：隧道施工组织设计6.1.概述隧道施工组织设计是组织隧道施工的基本文件。它是根据隧道工程特点、设计文件要求、周围环境、现场围岩条件、施工力量和施工技术装备、工期要求等经济与技术因素，在确保经济、安全的前提下编制而成的。通过施工组织设计来确定适合本工程的施工方法，对整个工程施工过程做出科学、全面的规划和部署，并合理的制订出工程所需的设备、投资、机具、材料、劳动力等的供应计划，并提出可行的组织措施以及对可能出现问题的解决方法，确保隧道施工安全顺利的进行。6.1.2 施工原则1 邯济铁路4标段隧道按喷锚构筑法原则全程实现信息化组织施工，钻爆开挖， 锚喷网混合支护，模筑衬砌。采用隧道新奥法中的台阶
24、法施工。2 隧道进口段岩体较为破碎、层理节理都较为发育，围岩的稳定性与完整性都比较差，施工时应进行预加固与超前支护处理，进口边仰坡需要放缓，并及时设置支挡及坡面防护措施，加强堵截排放地表水。洞身施工时应加强支撑防护，开挖后需要及时施作衬砌。3 土质及软弱破碎围岩隧道宜采用人工风镐开挖，尽量减少对周围岩石的扰动。级围岩段隧道采用光面爆破、预裂爆破，严格控制超欠挖。对层理、节理发育段围岩的开挖应遵循浅眼、多眼、少药的方针，尽量降低对围岩的扰动。4 挖、装、运，锚喷施工支护、衬砌等工序按配套完善、合理原则组织机械化作业。5 施工过程中应严格遵循“短开挖、弱爆破、强支护、严注浆、早封闭、勤量测”的原则
25、，确保隧道施工安全进行。6.2.施工平面布置及临时工程6.2.1.道路设置隧道进口区进场道路状况：隧道进口山坡有一段较陡的坡道，我们考虑在主便道旁在新修一条约300m 左右爬坡便道直达洞口（洞底）标高。隧道出口区进场道路状况：出口有一段长约350m 的路堑段，我们必须先施工此段路堑才能进洞施工，因此进场道路需修至本段路堑的端头，再通过该段路堑到达洞口，从主便道到此段新修便道的距离大约为300m。6.2.2.拌合设备设置进出口各修建一座 JS750 拌和站，设置2 台强制式拌合机生产喷射混凝土。6.2.3.空压机房及锻钎机房布置为减少弯头风压损失，空压机房应当设置在洞口附近，同时为方便锻钎机房的
26、高压风供应，锻钎机最好布置在一座空压机房旁。6.2.4火工器库房位置炸药库与雷管库应该分开设置，相隔距离需符合相关爆破安全操作规程的规定，并且应当远离施工及生活区。同时，应当严格执行当地公安部门对于火工品使用的相关规定。6.2.5供水系统该工程所处区域附近没有河流、水库等大规模地上水资源，我们可以挖井集水并沉淀做为隧道供水水源，并在附近设置抽水泵房，经过上水管路，将储存的井水泵送至高位水池，在经下水管路及压力泵将供水泵送至洞内和生活区。经泵送入洞内的压力水，必须满足掌子面用水最小压力3kg/cm2。6.2.6.供电系统隧道进出口各设置一台1250KVA 变压器一台，分别向洞内及洞外生产房和生活
27、区供电。 6.2.7生活区的设置进出口施工队各设置生活区一处，生活区应包含食堂、厕所、临时卫生所、小卖部等设施，在方便队伍管理的同时，也满足了工人们的基本生活要求。6.2.8.平面布置施工平面布置详见下图：6.3.主要施工机械配置6.3.1.机械配备原则坚持以人为本的理念，最大限度地的实行施工机械化，尽可能地减低施工人员的劳动强度。坚持经济高效的原则，钻孔用掘进台车、出碴装运机械、砼拌制运输机械、二次衬砌设备均应采用先进的施工设备，而且需要做到机械设备相互合理配套， 以最大限度发挥各类机械的作业能力 ，使施工经济、高效的进行。注意施工设备外形尺寸是否能在衬砌后的隧道断面中自由、高效的运行，一定
28、要选定外形尺寸适和该隧道工程的施工机械。6.3.2.施工机械配置表该隧道工程详细机械配置见下表：6.4.施工队伍及劳力组织配置本工程共一个施工队分6个班组共计150人，其具体配置情况见下表：6.5.隧道施工进度计划本隧道工程计划工期：从2017年7月1日到2018年10月30日，共计安排4个月，其中各施工程序具体安排时间如下：施工准备时间: 1个月。隧道掘进时间：2个月， 隧道双向两个掌子面同时进行掘进，平均每个洞口掘进速度100m/月。二次衬砌（含防水层）时间：随着开挖、支护同步进行，等到全线开挖贯通时，施做进出口连接处二次衬砌。机电设施及路面安全设施施工时间：1个月。施工网络计划图如下：
29、55河北工程大学土木工程学院6.6.隧道工程施工工艺 6.6.1.锚杆施工工艺及注意事项1、施工工艺采用风动凿岩机钻孔，采用普通砂浆锚杆进行隧道进出口边仰坡的防护，锚杆长度3.5m，间距1.2m，呈梅花型布置，采用螺纹钢筋现场施工制作。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，孔口岩石整平，并使岩面与钻孔方向垂直。锚杆水泥砂浆配合比可采用灰骨比1:11:2，水灰比0.380.45，砂浆搅拌均匀，随拌随用，灌浆时导管深入孔底，边灌浆边抽拔导管，要求锚杆内砂浆饱满，灌浆工作连续不中断，保证锚杆、砂浆、围岩间的粘聚力。2、注
30、意事项在实际施工中我们应根据现场具体施工状况，结合设计图纸和施工规范要求确定孔位、孔深和倾角，当围岩发生变化时，应当及时的调整孔位和间距。锚杆、垫板、锚固材料应进行规定的实验和检查，合格后方可使用。施工前要选择相同地质条件地点进行拉拔实验，从而确定能否获得足够的锚固力。6.6.2.钢拱架制作要求及安放注意事项1、制作要求格栅钢架、工字钢钢架加工后应进行试拼，允许误差不得超过3mm。沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm，格栅钢架、工字钢钢架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成。各单元采用螺栓连接。螺栓孔眼中心间距不超过0.3cm，格栅钢架平放时，平面曲翘应小于2cm。格栅钢架、工字钢钢架按设计要求采用钢
31、筋、工字钢现场冷弯制作成型，其要求尺寸准确，弧形圆顺。2、拱架安装注意事项为保证型钢钢架置于稳定的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.18m左右的原地基，软弱地段在钢架基脚处设置槽钢以增加基底承载力。钢架平面应垂直隧道中线，其倾斜角不大于2。格栅钢架、型钢钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于2。钢架安装间距不超过设计间距的50mm。为保证钢架位置安设准确，隧道开挖时在钢架的各连接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。初喷混凝土时，在凹槽处打入木栔，为架设钢架留出连接板位置。当型钢钢架与初喷层之间间隙较大时应设骑马垫块，型钢钢架与围岩间隔不得大于50mm.为增强钢架的整体稳
32、定性，将钢架与锚杆焊接在一起，沿钢架设直径为22的纵向连接筋，并按环向间距1.0m设置。为了使钢架准确定位，钢架架设前均需预先打设定位系筋，系筋一端与钢架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.51.0m，并用砂浆进行锚固，当钢架架设处有锚杆时，尽量使用锚杆定位。钢架架立后尽快喷混凝土作业，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混凝土，并将钢架全部覆盖，其保护层厚度不得小于4cm。是钢架与混凝土共同受力，喷射混凝土分层进行，每层厚度56cm,先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚而不密实，造成强度不够，拱脚失稳。为抑制松弛围岩早期变形，开挖后须尽快采用相应
33、强度和刚度的钢架支撑，架立后能立即发挥支撑机能。钢支撑的标准施工是按“规定间隔和高度架设、接头安装、连接螺栓的紧固、纵向连接筋的焊接”的顺序进行。并要求其在喷射作业时不产生移动。钢拱架支撑脚部应设置在基岩上或用锁脚锚杆稳定，钢架与围岩之间的较大间隙部位用钢栔间隔栔紧，再用喷射混凝土填充密实，避免留下空隙和隐患。当预测要发生强大的荷载而定量又不确切时，应对支护的应力进行必要的确定。6.6.3.网喷混凝土施工工艺及技术措施1、施工方法在钢架或锚杆安装好后及时安装钢筋网，钢筋网与锚杆焊接连接，要求稳固，钢筋网要与岩面紧贴，允许间隙不大于30mm。喷射混凝土骨料用强制式拌和机分次投料拌和，为减少回弹量
34、，降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射混凝土采用大功率混凝土喷射机，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。喷锚支护喷射混凝土，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。复喷混凝土在锚杆、钢架和挂网安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受力，以抑制围岩变形，钢架间用混凝土喷平，并有足够的保护层。喷射混凝土分段、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钢丝，每12m设一根，作为施工喷射厚度控制用，后一层喷射在前层混凝土终凝后进行，新喷射的混凝土
35、按规定洒水养护。2、检测标准喷射混凝土分层喷射时，底层喷射厚度不应小于4cm。采用湿喷方式的喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。喷射混凝土表面应密实、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。钢筋网的网格尺寸允许偏差为10mm，钢筋网搭接长度应为12个网孔，允许偏差50mm。3、技术措施喷射作业前，要检查水泥、砂、石、速凝剂、水的质量，满足规范要求；喷射机、混凝土搅拌机、皮带运输机等使用前均应检修完好，就位前要进行试运转，并埋设好测量喷射混凝土厚度的标志。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、岩碴等杂物。喷射作业时
36、，喷嘴与岩面的角度一般应垂直岩面；适宜的一次喷射厚度在不错裂、不脱落的情况下达到最大厚度。喷射作业使围岩的凹凸面完全被覆盖，有钢支撑时应注意使喷射混凝土与钢支撑结为一体，要注意在钢支撑表面不留空隙。洞内出现涌水时，当涌水量较小，可以增加水泥和速凝剂的掺量，变更配合比后喷射；涌水量较大时，可先采用集中排水措施后，再进行混凝土喷射。6.6.4.隧道超前小导管施工工艺隧道超前小导管注浆是在隧道工作面开挖前，沿隧道拱部开挖轮廓线外打入带孔小导管，并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液，在隧道轮廓线外形成一个0.61.2m厚的弧形加固圈。在此加固圈的保护下即可安全地进行开挖作业。1、导管的主要参数小导管
37、采用32，L=3.0m，壁厚3.25mm的无缝钢管。一端封闭并制成尖状，以便顺利插入已钻好的导孔内，当围岩松软时，也可以直接打入，小导管尾端采用8钢筋焊一圈加强箍，防止施工时导管尾端变形。小导管沿拱部环向布置，搭接长度大于1.5m。 2、注浆材料水泥浆：普通水泥浆；改性剂浓度：20；改性水玻璃浆的酸碱度：pH=343、注浆工艺（1）小导管安装：用风钻将小导管顶入孔中，然后检查导管内有无填充物，如有填充物，用吹管吹出或用掏钩勾出，也可直接用锤击插入钢管。封堵导管周围及孔口。严格按设计要求打入导管，管端外露20cm，以安装注浆管路。（2）注浆浆液配制、搅拌水泥浆搅拌在拌和机内进行，根据拌和机容量大
38、小，严格按要求投料，水泥浆浓度根据地层情况和凝胶时间要求确定，可选1:0.4。搅拌水泥浆的投料顺序为：在加水的同时将缓凝剂一并加入并搅拌，待水量加够后继续搅拌1min，最后将水泥投入并搅拌3分钟。缓凝剂掺量根据所需凝胶时间确定，一般控制在水泥用量的23。制备水泥浆时，严防水泥包装纸及其他杂物混入，注浆时设置滤网过滤浆液，未经滤网的浆液不得进入泵内。（3）注浆过程中注意事项注浆口最高压力需严格控制在0.5Mpa以内，以防压裂工作面。进浆速度不宜过快一般控制在每根导管一分钟注入30L浆液为宜。导管注浆采用定量注浆，即每根导管内注入400L浆液后即结束注浆。如果压力逐渐上升，流量逐渐减少，虽然未入4
39、00L浆液，但孔口压力达到0.5Mpa时也应停止注浆。（4）小导管注浆工艺流程图机具设备检查定位孔钻孔配浆施工准备安设小导管安设注浆管路管路压水实验注浆结束制小导管记录分析第七章：监控量测设计7.1.监控量测目的监控量测对在施工期了解施工情况，确保施工安全和质量具有重要意义，其能明确各种因素对隧道变形以及受力的影响，能让工程建设人员更加有针对性的更改施工方案与调整施工参数。在隧道开挖之前，现场地质状况很难完全掌握，通过施工期的监测能够较为直接的给我们反映出隧道整体状态，让我们能更加清楚的了解支护结构的工作状态以及围岩所处状态，并对有可能发生的工程事故进行提取预警。7.2监控量测原则和依据.1、
40、监控量测是以安全监测为目的，根据隧道工程的特点来确定监测对象及其相应指标。2、根据监测对象的重要性确定监测规模和内容、监测项目和测点布置，较全面的反映实际工作状态。3、采用先进、可靠的监测仪器和设备，设计先进合理的监测系统。4、确保提供一线监测资料，各监测项目间相互检验，以利数值计算、监测资料整编和分析、隧道施工和运行状态的研究。5、在满足确保工程安全施工的前提下，尽量减少对工程施工的交叉干扰影响6、按照国家现行的有关规定、规范编制监测方案。7.3.监控量测项目确定现场监控量测内容应根据工程自身条件确定。应综合考虑隧道工程规模、围岩条件、施工方法、支护类型等来确定量测项目。监控量测项目又分为必
41、需实施项目和可以实施项目。其应根据围岩状况的工程自身条件，严格按照现行的铁路隧道施工相关规定进行选择。本工程具体监测项目见下表：项目类别项目必测项目洞内观察周边收敛变化量测拱顶下沉量测隧道隆起沉降量测7.4.量测方法1、洞内观察通过地质罗盘和照相机等工具在开挖后与初期支护后对支护结构受力变形状况、隧道围岩状况以及地下水状况进行观察分析。以方便工程师们在工程事故可能发生前就做好预防措施，尽量降低工程风险。 对于开挖面的观察：在每次隧道开挖后进行，当工程地质情况趋于稳定时可适当降低观察频率。观察后应及时分析并填好量测记录表与围岩鉴定表。当观察发现地质状况出现严重问题时应及时向施工人员作出预警，方便
42、他们及时作出相应措施。对于初期支护的观察：在初期支护后每天至少进行一次观察。观察内容如下： 锚杆状态、钢拱架状态以及喷射混凝土的状态。2、周边收敛监控量测周边收敛监测应综合隧道断面、围岩级别、埋置深度等工程状况选取断面间距。IV级围岩断面间距选取为20m，每个断面选择一条水平测线。周边收敛应在开挖后最迟不大于24h内进行，而且需要尽快完成初读数。量测测点应易于识别、牢固可靠并做好相应的防护措施， 周边收敛量测应选择性能可靠、便于携带、精度满足要求的仪器。其具体布置情况见下图：3、拱顶沉降监控量测拱顶沉降的测量应在开挖后及时进行。具体实施方法：在拱顶壁面上安设测点，通过悬吊钢尺和水准仪测出实时高
43、程，与已知高程做比较得到拱顶沉降量。根据所测数据计算出下沉速度，进而判断围岩状况及支护效果。其具体监测示意图如下：拱顶下沉量测频率选取：比较按照距开挖工件面距离与位移速度分别确定的量测频率，选取他们之间的大值。其详细取值见下表：按照位移速度确定的量测频率按照距开挖面距离确定的量测频率其中B为开挖宽度4.隧底隆起沉降监控量测该隧道工程地表隆起沉降量测应从隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始计算，直至衬砌结构完全封闭、隆起下沉基本停止为止。其量测频率应和水平净空变化量与拱顶下沉测频率相同。其断面选取及测点布置如下：每5m设一个量测断面，每个量测断面设711个测点，用水准仪和塔尺进行相关数据量测。当观测
44、值趋于稳定时，可适当的降低观测频率；如果出现下列任何一种情况，我们应当适当的加密观测频率：观测值达到警报指标； 实际开挖地质条件较差；观测值变化速率明显加快；隧道监测方案详见下图：八：质量保证措施8.1.建立质量管理体系根据工程的施工任务和特点，遵循质量管理体系文件和合同文件要求，建立健全的质量保证体系及质量保证体系管理机构，制定项目质量目标及计划，明确各级人员质量范围及职责，正确、合理的分配质量管理职能，确保质量保证体系的完备性、运行的有效性，并进行质量管理的信息化建设，实施以全面质量教育、标准化作业为主要内容的全面质量管理。8.2.质量管理及检验的标准建立完善的质量管理制度，落实质量责任制
45、，通过质量管理体系的有效运行，实行全员质量责任制，对工程施工实施全过程的质量控制，保证所有涉及质量的过程均处于受控状态，质量过程有记录、可追溯，对施工质量进行自查、自检，并积极配合监理及业主的检查、抽查活动。所有材料、设备、施工工艺和工程质量检验和验收均按招标文件技术条款中引用的国家和行业颁发的技术标准、规程规范规定的技术要求执行。在合同执行过程中，如国家或行业颁发标准和规程规范被更新，则执行最新版本。8.3.质量管理保证措施1.健全质量检测制度，加强质量监督检测。根据工程质量目标制定质量管理制度及创优规划，认真做好施工组织及各项制度、措施的落实。2.编制质量管理计划，确保整个施工过程处于受控状态。开工前，各施工作业队依据设计图纸、招标文件、施工规范和施工措施等，编制质量管理计划，制定出各分部分项工程程序控制图及质量控制点，编制施工作业指导书、操作规程、管理细则和岗位职责等，对施工质量进行全过程的管理控制，确保整个施工过程连续、稳定的处于受控状态。3.实行质量岗位责任制和质量终身制，
