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1、 新村隧道中导洞出洞施工方案1工程概况新村隧道位于长泰县岩溪镇竹塔村西南向，起止桩号为K13+475 K13+680，隧道全长 205m，最大埋深为 34m，本隧道设计为连拱隧道，进出洞口均为削竹式洞门。进口里程 K13+475 ，其中K13+475 K13+490计 17m段设计为 10m洞门和 5m明洞，明暗交接里程： K13+490；K13+488 K13+530和 K13+625K13+667段为超前大管棚段。该隧道区地层由上而下依次为：第四系坡积土层；下伏基岩为晚侏罗纪南园组凝灰熔岩及其风化层。第四系坡积成因的粉质粘土分布于山体表面，厚度较小。粉质粘土：该地层在隧道区分布不均，主要分
2、布在坡面、洼地内，在隧道进口端厚度较大，作为隧道洞口仰坡土体，易产生冲刷破坏，水土流失。全风化凝灰熔岩：该地层在隧道内均有分布，厚度不均，遇水软化、崩解。作为洞口仰坡岩体，在水的冲刷侵蚀下容易产生坡面变形破坏，形成浅层滑塌。强风化凝灰熔岩：该层在隧道内均有分布，厚度较大，风化岩为半岩半土状及碎石状，具有极密实砂和碎石、角砾的性质。作为隧道围岩，自稳能力差，水浸后极易加剧松散破坏：作为洞口仰坡岩体，容易在水的冲刷侵蚀下产生坡面变形破坏，形成浅层滑坡。在不受水冲刷侵蚀作用下，该层边坡稳定性较好。中风化凝灰熔岩：该层围岩是隧道主要围岩，岩体破坏至较完整，随着埋深的增加，风化程度逐渐减弱。根据该岩层饱
3、和抗压强度试验，标准值为 94.0MPa，属于坚硬岩； Kv=0.230.38；根据钻孔采取的岩芯观察，岩石裂隙发育或较发育。该层属于自稳性较差的围岩。新村隧道中导洞系采用台阶法从进口单向掘进，逆坡施工，截至2011年 4月 9日，隧道施工至 K13+596，即将进入出洞阶段施工。 2施工原则1、确保边仰坡施工安全，保证安全出洞。2、分部开挖，减少对山体的扰动。3、加强监测。4、采取强支护，及时封闭。5、提前施工管棚，确保施工安全。3出洞方案新村隧道出洞方案主要分为出洞大管棚施工、K13+600 K13+620、K13+635 K13+655洞身内部台阶法施工和 K13+620K13+635段
4、上台阶开挖小断面施工法出洞三大部分；为降低出洞引起的施工干扰，出洞大管棚采用洞外法施工，即在出口端成洞面施做导向墙施工大管棚，管棚要求在开挖进入 K13+620前施工完毕，否则停止洞内掘进施工。3.1出洞大管棚施工方案隧道出洞管棚施工前，首先对洞口进行测量放线， 确认暗洞位置，然后清除明洞段顶部及暗洞洞口段地表附着物，施工洞顶临时截水沟，接着开挖暗洞洞口临时边、仰坡并进行锚喷防护，为施工洞口段管棚做准备。工序按下列步骤进行组织：测量放线开挖明洞段顶部并清理暗洞上方地表附着物施工洞口排水系统布设监控量测点暗洞边、仰坡修整边仰、坡挂网、喷砼长管导向墙施工长管棚施工洞口喷射砼封闭。3.1.1边、仰坡
5、防护边坡开挖前要首先清除明洞顶附着物，洞洞口地表附着物，然后施工临时洞顶排水系统，防止植被破坏后地表水直接冲刷边仰坡，然 后才能开挖暗洞洞口临时边、仰坡并进行锚喷防护。锚喷支护参数为：长 3.5 m22砂浆锚杆，间距 1.21.2m，梅花形布置，喷砼采用 10cm厚 C20钢筋网喷砼，钢筋网 6.5，网格尺寸 2020cm。边坡锚喷后埋设洞顶监控量测点。3.1.2 40m长管棚超前支护施工由于新村隧道出口受地形条件的限制，根据实测断面情况，在明暗交接里程明暗分界处里程管棚施工的起点。K13+665位置试作混凝土导向墙，作为长长管棚施工顺序为在管棚施作前,先施作导向墙，导向墙施作完毕达并到强度要
6、求后 ,通过导向管预留的孔口进行钻孔和安装长管棚,再进行注浆工艺施作。3.1.3 洞口管棚施工工序、工艺超前长管棚设置于K13+490K13+530段，长 40m； K13+625K13+665段，长 40m，V级围岩浅埋洞口段，采用直径 108mm厚度 6mm无缝钢管，丝扣连接。1、洞口长管棚设计参数新村隧道进出口均设计有长管棚施工，长管棚采用108x6mm的无缝钢花管，环向间距 50cm，倾角 1（不包括路线纵坡），方向与路20cm。长管棚的接头采用线中线平行。钢管施工误差：径向不大于108x6mm钢管丝扣直接对口连接，管棚均按照设计进行钻注浆孔，梅花型布置。 长管棚施工示意图2、管棚施工
7、步骤及施工工艺根据管棚常规施工的过程，可以分为以下几个步骤：施工准备测量放样导向墙基槽开挖管棚加工、制作安装导向工字钢架及固定钢筋立模板浇筑套拱管棚机钻孔成孔检查顶管跟进封口注浆。施工工序见下图。长管棚施工工艺 3、导向墙施工（套拱）导向墙的作用是保证钻孔方向的正确，使其孔向不发生偏斜，要求自身要有足够的强度和刚度，可用型钢或混凝土制作而成。套拱置于明洞之上，施工时首先在洞外明暗洞的交界处按设计架立4榀 18工字钢，间距 60cm，环向用 25钢筋焊接成一个整体。在钢支撑上安装 127mm，壁厚 4mm的导向钢管，与管棚位置方向一致，仰角度，然后浇注 0.8cm厚的 C25混凝土包裹钢支撑和导
8、向管，导向墙施做长度约 200cm。13（1）钻孔钻孔时间应在套拱混凝土强度达到75%之后，方可进行。钻孔采用 XY-28-300电动钻机或管棚机。钻机立轴方向必须准确控制，在浇注好的套拱上标出孔位，孔号分为奇数孔和偶数孔。钻孔顺序为先钻奇数孔用于注浆，后钻偶数孔用于检查注浆质量。钻机顺序由高空位向低空位进行，并间隔错开施工，防止连续钻孔因孔距过小，而造成前一个成型孔在未顶进管时出现塌孔。在钻进一定深度时，要用测斜仪检查孔的倾角是否正确，以便及时纠正，深度达到要求后，应边退钻边清孔安装管棚钢管以防塌孔。（2）特殊情况处理在钻孔过程中，如果出现卡孔、塌孔现象，可能是隧道地质发生变化，应及时退钻，
9、然后采用往孔内压注浆液的方法，待浆液凝固后，再行开钻；如果出现掉钻头、钻杆断裂现象，可用打捞器取出。钻孔也可为超前地质预报提供一定的依据，因此每一个孔在开钻时，都必须做好详细记录，包括开钻时间、结束时间及遇到的问题等。（3）安装注浆管 管棚采用无缝钢管，第一节钢管应做成尖锥状，起导向和减小摩擦阻力的作用。在钻孔成型、清孔和检查钻孔合格后，顶管工作越早越好，应每钻完一孔便顶进一根钢管， 钢管采用 3m、6m管节逐段接长，连接接头采用壁厚箍，上满丝扣，丝扣长度为15cm，为保证受力均匀性，奇数第一节采用 3m，偶数第一节采用 6m，以后各节均用 6m。管棚顶到位后钢管与导向管间隙用速凝水泥或其他堵
10、塞严密，以防浆液冒出。（4）注浆及封口注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，获取管棚最佳注浆参数。浆液采用注浆机灌注。管棚封堵口设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，续灌浆液，达到设计注浆量或者注浆压力时，方可停止注浆。注浆结束标准：注浆压力逐步升高，达到设计终压 2.0Mpa。同时现场技术人员负责做好每一根管棚注浆时间、注浆量的详细记录。长管棚施工注浆工艺流程如下图： 长管棚施工注浆工艺流程图（5）注浆结束标准、效果检查：注浆结束标准：单孔结束标准：注浆压力逐步升高至设计终压， 则继续注浆 10min以上，注浆结束时的进浆量小于开始进浆速度的1/4，或注浆量不小于
11、设计注浆量的 80%。全段注浆结束标准：所有注浆孔均符合单孔结束条件，无漏注情况。 注浆效果检查：一是分析法：分析注浆过程，查看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求；注浆过程中漏浆、跑浆是否严重，从而以浆液注入量估算注浆扩散半径，分析是否与设计相符。二是检查孔法：用地质钻机按设计孔位和角度钻检查孔提取岩芯进行鉴定，同时测定检查孔德吸水量（即钻机漏水量），单孔时应小于1L/（min m） ,全段应小于 20L/（min m）。检查完成后，检查孔再进行注浆补强，并用砂浆全孔封闭。注浆过程异常情况处理：钻孔过程中遇见突泥情况，立即停钻，进行注浆处理；在掌子面有小裂隙漏浆，先用水泥浸泡过的麻丝填塞
12、裂隙，并调整浆液配比，缩短凝胶时间，若仍跑浆，在漏浆处用普通风枪钻浅孔注浆固结。当注浆压力突然升高，则只注纯水泥浆或清水，待泵压恢复正常时，再进行双液注浆，若压力不恢复正常，则停止注浆，检查管路是否堵塞。当进浆时很大，压力长时间不升高，则调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量、低压力注浆，以使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶；亦可采用间歇式注浆，但停留时间不能超过浆液凝胶时间。 立面示意图 3.1.4洞口封闭管棚时作完毕后，喷射混凝土封闭洞口段所有临空面，防止因地表水、便道过车等一切可能因素引起的对隧道出口覆盖层的扰动，确保洞口稳定性，以保证顺利出洞。3.2中导洞洞内施工中导洞 K
13、13+600 K13+620（20m）段依据设计和变更，确定为 V级围岩；中导洞 K13+635 K13+655段设计为 V级围岩；均按照 LS5a衬砌类型进行支护， 0.5m/榀 14型钢钢架，上下台阶法开挖。施工工艺流程如下： 1、开挖部分，开挖完成后立即施做部分的支护（包含钢支撑支护、钢筋网支护、锚杆支护、喷砼支护等）；2、当部分的掌子面超前部分 3-5m时，开挖部分，开挖完成后立即施做部分的支护（包含钢支撑支护、钢筋网支护、锚杆支护、喷砼支护等）；3、当部分掌子面，进口端方向到达 K13+620时，部分停止掘进，部分继续施做并减小断面的开挖面；出口端掘进至K13+635时，部分K13+
14、620时，出口端掘进未到K13+635，那么停止进口端方向掘进，直至出口端掘进至 K13+635，后继续和部分全部停止掘进；若进口端掘进至按上述进行施工；相反，出口端掘进至 K13+635时，进口端未掘进至 K13+620，那么停止出口端的掘进，直至贯通。 3.3贯通段施工（ K13+620K13+635段中导洞）中导洞 K13+620K13+635段设计为 V级围岩，按照 LS5a衬砌类型进行支护，施工此段时，从出口掘进施工停止，由进口端向出口端进行贯通施工，严禁两头同时施工。此段施工，采用小断面导洞出洞，小导洞设置于上台阶，施工时采用“短进尺、弱爆破、勤量测”的施工原则，每循环开挖进尺按照
15、 1榀钢架间距（ 0.5m）控制，上台阶小导洞支护根据情况可采用 160格栅钢架进行加强，钢架间距 0.75m/榀作为临时加强支护。全环施作系统砂药卷锚杆并挂网，锚杆采用 22螺纹钢，长度 2.5m/根，间距环向 1m纵向 0.5m，钢筋网采用 8钢筋，网格尺寸 2020cm。相邻钢架间采用 22纵向钢筋连接，连接筋内外交错布置。采用 25中空注浆锚杆做好顶部加强防护措施，超前锚杆长度 3.5m/根，3根/环，环向间距 60cm。做好超前地质预报和沉降观测工作，确保施工的安全和进度，直至贯通。3.4开挖注意事项 :（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
16、开挖或人工开挖，严格控制装药量。（3）工序变化处钢架（或临时钢架）应设锁脚钢管，以确保钢架基础稳定。（4）导坑开挖宽度及台阶高度可根据施工机具、人员安排等进行适当调整。（5）钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。（6）施工中，应按有关规范要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整提供依据。（7）出洞后及时施作中隔墙，确保洞身的稳定。4风险预控 4.1地质素描地质素描是围岩工程地质特性和支护措施的合理性最直观、最简单、最经济的描述和评价。地质素描与隧道开挖同步进行，每循环开挖完成后由现场负责人、技术主管、安全员对开挖掌子面地质情况进行观察。重点描述以下内容：（1）
17、岩石的结构、颜色、软硬程度、破碎程度等；（2）层理、片理、节理裂隙等各种软弱面的产状特征、宽度、延伸情况、连续性、间距等；(3)各结构面的充填物质成分和泥化、软化情况；（4）地下水及基岩裂隙水发育情况；根据地质素描，大致判断围岩级别，同时制定本循环支护措施，若发现围岩与设计不符时，立即采取相应处理措施，制定施工方案。4.2洞口地表、地中沉降观测及洞内围岩量测监控4.2.1洞口地表、地中沉降观测加强洞口段地表、地中沉降观测及洞内围岩量测，观测点在开挖完成后下沉之前埋设好，一直观测到下沉稳定为止。观测点布置沿纵向（隧道中线）布置，其量测间距与埋深关系很大，量测断面间距按下表埋设：洞口地表沉降点埋设
18、断面间距表埋深 h与洞室2Bh20mBh2B10mh51 52次 d1次 dO5 10.2O50.21次 2 3d1次 3d1次 7d对较差围岩段，加密围岩观测点，加大围岩观测频次，并根据具体情况及时调整量测项目或增加量测的内容，每次量测后及时进行量测数据分析，并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图；对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度。对围岩变化超出允许范围时，及时向项目总工汇报，根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。并将结果反馈给设计、监理，实现动态设计、动态施工。围岩稳定性的综合判别，根据量测结果按下列指标进行：根据位移变化速度判别：
19、a净空变化速度持续大于 5.0mmd时，围岩处于急剧变形状态，加强初期支护系统。b净空变化速度小于 0.2mmd时，围岩达到基本稳定。5安全保障措施针对隧道出洞施工特点，项目部安排 24h日夜值班制度，对洞内施工全程跟踪并记录，对隧道围岩状况、初期支护施工质量、仰拱开挖长度、 爆炸物品储存使用、施工用电等施工情况了如指掌，发现的安全隐患、质量通病等问题即时解决，确保隧道施工全面受控。5.1洞内外爆破安全控制洞内外爆破作业，由专职安全员统一指挥，施工时严格按爆破设计要求控制用药量。装炮完毕检查并记录装炮个数、地点，以便核对消耗和领取数量，剩余火工品及时入库。爆破前按警戒距离划定警戒区，设置防护人
20、员，疏散施工人员，撤离现场机具到安全地点，方可点炮。爆破后必须经过通风排烟，才准许检查人员进入工作面，检查有无盲炮及可疑现象；有无残余炸药或雷管；拱顶两边有无松动石块；支护有无损坏与变形。在妥善处理并确认无误后，其他工作人员才准进入工作面，当发现盲炮时，必须由原爆破人员按规定处理。15min以后，5.2行车安全控制为了保证隧道行车安全，一是加强对司机安全教育培训，二是限制洞内行车速度，洞内行车速度不大于 10/；三是设置警标志，每个隧道洞口均设置限速标志，安全警示标志，台车设置界线警示灯，洞内清杂人员穿防护服。5.3施工用电安全管理5.3.1洞内采用“三相五线制”布置电力线，每 100m设置一
21、处接地。5.3.2隧道内每 200米设置一配电箱，内设三相漏电开关、三相插座和单相插座各一个。5.3.3配电箱均采用“一机一闸一箱一锁”，严禁非专业人员乱接电。5.3.4洞内照明灯采用节能白炽灯，照明灯均匀布置，高度不小于路面以上 2.5m。 5.4加强值班及巡查制度5.4.1隧道专职安检人员每班对施工现场进行一次全面检查，尤其是加强对围岩和临时支护状态的检查，并对现场施工用电、火工品管理、安全防护等方面的检查，不放过任何微小变化，并逐级做好记录。发现问题及时采取措施，妥善处理。5.4.2出洞段剩余 1015m时，洞内爆破作业，由专职安全员统一指挥，施工时严格按爆破设计要求控制用药量。爆破前按警戒距离划定警戒区，疏散施工人员，撤离现场机具到安全地点，方可进行爆破施工。出洞时，进出口安排 2名安全员全程值班。5.4.3加强未施工二衬段围岩观测和量测，发现初期支护开裂或有明显变形时，立即加强支护。
