【隧道方案】隧道洞身开挖及初支施工安全方案
目录
一、
编制依据及原则
................................ ........................
1 1
1、编制依据 ............................................................. 1 2、编制原则 ............................................................. 1 二、
工程概况
................................ ..............................
2 2
1、工程简介 ............................................................. 2 2、水文地质条件 ......................................................... 2 三、施工部署
................................ ...............................
3 3
1、施工安排 ............................................................. 3 2、隧道施工工效指标及工期 ............................................... 3 3、人员的配备 ........................................................... 4 4、机械设备的配备 ....................................................... 4 四、施工方案
................................ ...............................
5 5
1、超前支护及辅助施工 ................................................... 5 2、洞身开挖施工 ......................................................... 7 3、初期支护施工 ........................................................ 10 4、爆破施工 ............................................................ 15 5、开挖安全步距控制 .................................................... 17 五、监控量测
................................ ..............................
17
1、监控量测的目的 ...................................................... 17 2、监控量测流程 ........................................................ 17 3、现场监控量测项目及量测方法 .......................................... 18 4、量测项目的测线和测点的布置 .......................................... 19 5、量测频率 ............................................................ 21 6、监控量测作业 ........................................................ 22 7、监控量测资料的整理与反馈 ............................................ 23 8、监控量测中应注意的事项 .............................................. 24 六、超前地质预报
................................ ..........................
24
1、超前地质预报施工流程示意图 .......................................... 25
2、超前地质预报方案 .................................................... 25 七、
质量标准
................................ .............................
26
1、洞身开挖 ............................................................ 26 2、喷射混凝土支护 ...................................................... 26 3、锚杆支护 ............................................................ 27 八、
质量保证措施
................................ .........................
28
1、质量目标 ............................................................ 28 2、质量管理机构及保证体系 .............................................. 28 3、工程质量保证措施 .................................................... 29 九、安全保证措施
................................ ..........................
30
1、安全方针及目标 ...................................................... 30 2、隧道开挖安全保证措施 ................................................ 30 3、隧道支护施工安全保证措施 ............................................ 31 4、隧道出渣施工安全保证措施 ............................................ 32 5、应急预案 ............................................................ 32 十二、环境保护体系
................................ ........................
33
1、环境保护施工管理体系 ................................................ 33 2、各项环境保护措施 .................................................... 34
隧道洞身开挖级初支施工安全方案
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隧道洞身开挖及初支施工安全方案 一、 编制依据及原则 1 1 、 编制依据 1、《建设工程安全生产管理条例》 2、《云南省公路建设项目危险性较大的分部分项工程专项方案安全管理办法》 3、《公路工程施工安全技术规程》（JTG F90-2015）
4、《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）
5、《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009）
6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
7、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2012）
8、《工程建设标准强制性条文（公路工程部分）》（建标[2000]202 号）
9、《云南省高速公路施工标准化实施要点》（第二册 工程建设）
10、《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）
11、《公路隧道设计规范》（JTG D70/2-2014）
12、《地下工程防水技术规范》（GB 50108-2008）
13、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001）
14、《公路工程抗震设计规范》（JTG B02-2013）
15、《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ/T B07-01-2006）
16、《爆破安全规程》（GB 6722-2014）
17、本项目施工图纸及《实施性施工组织设计》等 2 2 、 编制原则
严格按照设计文件、设计图纸进行施工，遵守相关施工规范、标准及实施细则，确保本工程施工质量符合《公路工程质量检验评定标准》的要求。
根据业主对工程工期的要求，合理地配置施工队伍、机械设备和工程材料等资源，以满足现场施工需要。
加强安全管理，采用切实可行的安全保证措施，确保本工程无重大安全事故和人身伤亡事故。
精心组织，科学管理，缩短工艺衔接时间，合理优化施工流程。
积极推广应用新工艺、新技术和新设备，提高现场施工的机械化作业水平。积极应用先进的科技成果，提高劳动生产效率。
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加强环境保护力度，减少环境污染。本着“永临结合、节约用地”的原则，临时工程用地尽量利用既有道路和施工正线线路。工程竣工后，对临时施工用地进行复耕和绿化。
尊重当地居民风俗习惯，确保文明施工。
二、 工程概况
1 、工程简介 本标段有隧道 1 座，为分离式隧道。
杨梅山隧道：
左幅起讫桩号：ZK46+300～ZK47+205，长度：905m； 右幅起讫桩号：K46+300～K47+245，长度：945m。
隧道净空宽×高=14.5m×8.6m。
隧道具体设计见表 2-1 及表 2-2。
表 表 2 2- - 1 杨梅山隧道 设计详表
隧道名称 隧道类型 隧道长度（m）
围岩级别长度（m）
洞门形式 备注 明洞 V IV 出口 杨梅山隧道 小净距+分离式 945 6 325 620 端墙式 右洞 小净距+分离式 905 3 345 560 端墙式 左洞 表 表 2 2- - 2 杨梅山隧道结构形式表（本合同段工程量）
布置 形式 洞门形式 长度（m明洞（m）
围岩级别及衬砌形式和长度（m）
备注 出口 出口段 Ⅴ Ⅳ SF5a SF5b) SF5c SFma SF4a SF4b 小净距 端墙式 905 3 92 120 130 3 - 560 左洞 端墙式 945 6 129 90 100 6 120 500 右洞
2 、水文地质条件 （1）水文 隧址区水系属金沙江水系，沿线主要水系与山脉多呈南北向展布。隧址区无大型河流过境，以山涧溪流为主，多以水库拦蓄径流。区域独特的地理环境形成了较大的高原湖泊，水资源较为丰富。区内最低侵蚀基准面标高 1890～1920m，为滇池盆地，较隧址区低 70～160m。
（2）地质
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隧道洞身段穿越侵蚀中低山区，植被发育，是基岩裂隙水的赋存层位。该裂隙水于地形低洼处排泄，常为附近村落生活、生产用水水源，隧道开挖后在影响半径内引起地下水水位下降，可能对当地居民饮水带来不便。隧区主要地质层有黏土、砾岩、玄武岩、灰岩。隧道出口段灰岩分布，为废弃的采石场。未有地表径流或水体，地下水埋藏较深，边坡稳定，环境地质条件良好。
隧址区岩溶为裸露型，覆盖层厚度小于 10m，大部分岩溶灰岩显露地表，呈石芽状，溶沟明显。隧道出口两钻孔均揭露溶洞，溶洞直径最大达 8.8m。隧址区岩溶中等～强烈发育。岩溶对工程有较大影响。
三、施工部署
全线 1 座隧道工程，根据工程量和工期要求，计划安排 1 个隧道队伍进行施工，双洞同时掘进。杨梅山隧道弃碴弃至 6 号弃土场处，运距约 1km。
1 1 、施工安排
（1）隧道洞身段采用暗挖法施工，洞口浅埋偏压段、岩性接触带及Ⅴ级围岩小净距段采用 CRD 法开挖、其余Ⅴ级围岩段采用台阶分部法开挖，Ⅳ级围岩段采用三台阶法开挖；备用开挖方法采用单侧壁导坑开挖法。施工中应遵循“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的方针。
（3）隧道支护施工应遵循“先超前支护，后开挖并及时初期支护；开挖由上而下，衬砌由下而上”的原则。对于Ⅴ级围岩每循环进尺控制在 1.5m 以内，Ⅳ级围岩每循环进尺控制在 2m 以内；对于小净距段落，左右洞不能平行进行，先行隧道二衬完成段与后行隧道掌子面的距离不得小于 40m。
（4）隧道深埋段衬砌辅助施工措施采用超前锚杆，初期支护为锚杆、钢筋网、喷射混凝土，钢架作为初期支护的加劲措施。
（6）隧道施工采用钻爆开挖、挖掘机配合装载机装渣，自卸汽车运输出渣；钢筋和工字钢等采用洞外集中加工，洞内安装的办法； 2 2 、隧道施工工效指标及工期
表 表 3 3- - 1 杨梅山隧道工期计算表（本合同段工 程量）
工程名称 围岩等级 长度(m) 平均工效指标（m/月）
计算工期（月）
工期合计(月) 备注 杨梅山隧道 右线掘进945m Ⅴ级 319 45 7.1 14
Ⅳ级 620 90 6.9
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左线掘进905m Ⅴ级 342 45 7.6 13.8
Ⅳ级 560 90 6.2
3 3 、人员的配备
考虑一个队伍双洞掘进，人员配备情况：现场技术管理人员 4 名，协作队伍负责人 1名，技术负责人 1 名，安全员 1 名，电工 2 名，开挖班人员 30 名，支护班人员 22 名，钢筋网班人员 14 名，钢拱架班人员 14 名，喷射混凝土班人员 28 名，钢筋加工班人员 16 名，辅助工 12 名，合计 144 人。
4 4 、机械设备的配备
考虑一个队伍单口双洞掘进，单口单洞掘进机械设备应减半配备，隧道机械配备见表3-2。
表 表 3 3- - 2 隧道开挖及初支施工机械配备表
序号 工程名称 机械名称 单位 规格型号 技术指标 数量 备注 1 开挖 挖掘机 台 PC220 0.85m³ 2
2 装载机 台 ZL50 3m³ 2
3 自卸汽车 台 红岩 10m³ 6
4 风动凿岩机 台 YT28 - 24
5 内燃空压机 台 10m³ - 1
6 空压机 台 132kW 20m³/分 6
7 台架 台 自制 - 2
8 初期支护 搅拌机 台
2
9 注浆泵 台 - 7.5kW 2
10 电焊机 台 - 500A 6
12 砼喷射机 台 PZ-7 0.7m³/h 4
13 钢筋加工 钢筋切割机 台 - 5kW 2
14 钢筋拉直机 台 - 3kW 2
15 钢筋弯曲机 台 - 5kW 3
16 钢筋弯拱机 台 LWGJ-250\9.9kW
1
18 电焊机 台 - 500A 4
19 辅助 发电机 台 - 300kW 1
20 轴流风机 台 - 2*90kW 2
21 变压器 台 油式 630kVA 2
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四、施工方案
1 1 、超前支护及辅助施工
Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩加强段采用超前小导管超前支护，采用Φ42 热轧无缝钢管，前端呈尖锥状，梅花形布置压浆孔。人工手持风钻钻孔，外插角 10～15°。钢管从钢拱架腹部穿过，并由专用顶头顶进，顶进钻孔长度不得小于管长的 90%。孔口用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔后其外壁与孔岩壁间隙堵塞严密。注浆材料为单液水泥浆，水灰比0.5∶1，注浆压力为 0.5～1.0MPa。以设计注浆量作为结束标准，若注浆压力达设计终压后 20 分钟，进浆量仍达不到设计注浆量时，亦可结束注浆。超前小导管设计见下图。
图 图 4 4- -1 1
超前小导管布置示意图
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表 表 4.1
超前支护参数表
衬砌类型 超前支护（小导管）
单根长度（m）
环距（cm）
上仰角 搭接长度 钢架类型 锚杆根数 钢架榀数/循环 锚杆数量 注浆量 SF5a 单层 42*4 4.5 30 5～15 1.5 I22 62 5 榀 279m/循环 6.68m /循环 SF5b 单层 42*4 4.5 30 5～15 1.7 I22 62 4 榀 279m/循环 6.68m /循环 SF5c 单层 42*4 4.5 30 5～15 2.7 I22 62 3 榀 279m/循环 6.69m /循环 SF4a 单层 42*4 4.5 30 5～15 1.3 I18 61 4 榀 274.5m/循环 6.58m /循环 SF4b 单层 42*4 4.5 30 10～15 1.5 I18 37 3 榀 166.5/循环 6.58m /循环
(1)小导管安装 A、小导管安设一般采用钻孔打入法，即先按要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大 3～5mm，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的 90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出。
B、小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。
C、钻孔、安装应符合下列要求：
①小导管的安设应采用引孔顶入法。
②钻孔方向应顺直。
③钻孔直径应于注浆管径配套，一般大 3～5mm，孔深视小导管的长度确定。
④采用吹管法清孔。
2)注浆 A、采用注浆泵压注水泥浆。注浆前先喷射混凝土 5～10cm 厚封闭掌子面，形成止浆盘。
B、注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆 10min 且进浆速度为开始进浆速度的 1/4 或进浆量达到设计进浆量的 80%及以上
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时注浆方可结束。停止时先停泵在关闭球阀，最后清洗管路。
C、隧道的开挖长度应小于小导管的注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙。
D、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 3～5 根）
E、注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压时可结束注浆。
F、注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆纪录，以便分析注浆效果。
G、注浆异常现象处理 ①串浆时及时堵塞串浆孔。
②泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查。
③进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶凝时间。
小导管施工偏差应符合下列规定：
表 表 4.2 超前小导管施工允许偏差
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 1 长度（m）
不小于设计 尺量：检查锚杆数的 10% 2 孔位（mm）
±50 尺量：检查锚杆数的 10% 3 钻孔深度（mm）
±50 尺量：检查锚杆数的 10% 4 孔径（mm）
符合设计要求 尺量：检查锚杆数的 10%
2 2 、洞身开挖施工
2.1 开挖方法 杨梅山隧道暗洞 IV、V 级围岩均采用二台阶法开挖。爆破施工采用钻爆法进行光面爆破。施工时将隧道分为二个台阶、四个步骤进行施工。开挖后，断面面积为 152.9 ㎡；上台阶距拱顶高度为 6.91m，上台阶断面面积为 90.1 ㎡；下台阶开挖高度为 1.81m，下台阶断面面积为 30 ㎡；仰拱开挖高度为 2.51m，断面面积为 32.8 ㎡。开挖示意图如下图 4-2。 中交一公局海威工程建设有限公司云南嵩昆高速公路第七合同段
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图 图 4 4- - 2 两台 阶法 开挖示意图
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2.1.1 施工工序：
第 1 步，①区上台阶开挖，在拱部超前支护后进行，开挖上台阶。开挖循环进尺一榀为 0.6m，开挖后立即初喷 2～4cm 混凝土，及时架设钢拱架、锚杆、网系统支护，在钢架拱脚以上 30cm 高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角 15º打设锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。配备正铲侧卸式装载机装碴，自卸汽车运输。
第 2 步，②、③区下台阶开挖，开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过 2 榀 1.2m，开挖高度为 1.81m，上下台阶错开 15m～25m，左、右侧台阶错开 2～3m，开挖后立即初喷 2～4cm 混凝土，及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护，复喷混凝土至设计厚度。
第 3 步，④区隧底开挖，每循环开挖长度宜为 2～3m，开挖后及时施做仰拱初期支护，初支成环后，及时施做仰拱和仰拱回填。仰拱初支、浇筑、回填分层错台施作，且错台不超过 50cm。
第 4 步，拱墙二次衬砌施工，二衬应在仰拱完成后及时铺设防水板，浇筑拱墙二衬混凝土。
2.1.2 根据《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009）6.2 条规定，台阶法施工应符合以下规定：
（1）控制上台阶钢架下沉和变形，采用加强锁脚锚管措施。
（2）当岩体不稳定时，应缩短进尺，先施工边墙支护，左右错开开挖，并及时施工仰拱。
（3）应解决好上、下部施工干扰问题，下部应减少对上部围岩、支护的干扰和破坏。
2.1.3 施工要点：
①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。
②工序变化处之钢架打设锁脚钢管，以确保钢架基础稳定。
③钢架之间纵向连接钢筋及时施做并连接牢固。
④仰拱紧跟下台阶，及时闭合成环构成稳固的支护体系。
⑤施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。
⑥完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。
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2.2 横洞与正洞交叉口开挖 正洞与横洞交界处空间受力复杂，是应力最集中的地方，开挖在正洞初期支护稳定后进行。在进入此段开挖前，除了按设计图纸认真进行超前支护外，开挖采用预支护门架方式，先支护后开挖。
具体方法为：先将支护门架的两根工字钢的方柱位置挖出，安设门架支撑，用两根工字钢方柱，然后将洞断面范围内的正洞支护全部拆除，按设计图安放支撑门架的工字钢纵梁，保证纵梁与正洞的上部拱架实接触，对于空隙处用楔形钢板支垫并与纵梁焊接牢固。
3 3 、初期支护施工
隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，先喷射 2～4cm 厚混凝土封闭岩面，然后架立钢架、挂钢筋网、打设锚杆，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。
（1）喷射砼施工准备工作 ①检查开挖断面净空尺寸，清除松动岩块，清洗岩壁面的粉尘，清理边角处的岩屑、杂物等。
②岩面有集中渗水出露，应先引排，妥善处理。
③应设置控制喷射混凝土厚度的标志。
④检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，保证作业面具有良好的通风和照明条件。
（2）混凝土搅拌、运输 湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。
运输采用砼运输罐车，随运随拌。喷射砼时，多台运输车应交替运料，以满足湿喷砼的供应。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。
（3）喷射作业 喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。
喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。
喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为 200～300mm，斜面上隧道洞身开挖级初支施工安全方案
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需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。
分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。
分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝 1h 后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度不大于 15cm，拱部不大于 10cm，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生坠落现象，两次间隔时间宜为 2～4h。
喷射速度要适当，以利于混凝土的密实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷射混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到 0.5MPa 后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙 0.3～0.5MPa，拱部 0.4～0.65MPa。
喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近 90°，以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为 0.8～1.5m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向 40～60cm，高 15～20cm；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于 70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。
（4）喷射混凝土作业应符合下列规定：
①喷射作业需分段、分片由下而上顺序进行，每次作业区段纵向长度不得超过 6m。
②一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度宜控制在 2～4cm。复喷一次喷射厚度拱顶不得大于 10cm、边墙不得大于 15cm。
③岩面有较大凹挖时，需在初喷时找平。
④前一层喷射混凝土终凝后 1h 以上且喷层表面已蒙上粉尘时，后一层喷射作业前应清洗干净受喷面。
（5）喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求：
①平均厚度大于设计厚度。
②检查点数的 90％及以上大于设计厚度。
③最小厚度不小于设计厚度的一半。
④表面平整度的允许偏差为 100mm。
（6）型钢拱架施工 隧道洞身开挖级初支施工安全方案
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钢拱架参数详见表 4-8。
先准确测量出中线﹑水平桩点，安装时保证其安装的精度符合设计轮廓的要求。钢架脚放在牢固的基础上，严禁悬空。严禁在钢架背后用碎石（土）或块石填充。钢架材质﹑规格﹑强度和刚度符合设计要求；钢架各部接头及纵向拉杆等装配齐全﹑连接牢固，拱脚安置稳定。
①钢架加工 钢架弯制采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制，弯制完成后，先在加工场地上进行试拼。
表 表 4.3 钢架加工及安装检验标准
项次 检查项目 规定值或允许偏差值 检查方法和频率 1 安装间距（mm）
±50 尺量：每榀检查 2 保护层厚度（mm）
≥20 凿孔检查：每榀自拱顶每 3m 检查一点 3 倾斜度（°）
±2 测量仪器检查每榀倾斜度 4 安装偏差（mm）
横向 ±50 尺量：每榀检查 5 竖向 不低于设计标高 6 安装偏差值（mm）
±3 尺量：每榀检查 ②钢架安装 钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。
各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴。安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧安设 2 根锁脚锚管将其锁定，底部开挖完成后，底部初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。
隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（和槽钢）位置。钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应每隔 2m 用砼预制块楔紧，钢架背后用喷砼填充密实。相邻钢架采用Φ20 圆钢连接，环向间距 1m，并插入连接套管内。
钢架落底接长在单边交错进行，每次单边接长钢架 1～2 榀。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。
架立钢架后应尽快进行喷砼作业。喷射砼分层进行，先从拱脚或墙角处由下向上喷射，防止上层喷射料虚掩拱脚（墙角）不密实，造成强度不够，拱脚（墙角）失稳。
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③施工要点 A、钢架应按设计位置安设,钢架之间必须用钢筋纵向连接，并要保证焊接质量。拱加安设过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时，沿钢架外缘每隔 2m 应用混凝土预制块楔紧。
B、钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚管等措施加强支承。
C、钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效应。
D、喷射混凝土时，要将钢架与岩面之间的间隙喷射饱和达到密实。
E、喷射混凝土应分层次分段喷射完成，初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”，复喷混凝土应在量测指导下进行，即“勤量测”的基本原则，以保证喷射混凝土的复喷适时有效。
F、型钢钢架应采用冷弯成型，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。
G、钢架应在初喷混凝土后及时架设, 各节钢架间以螺栓连接，连接板必须密贴。
H、钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。
（7）钢筋网施工 ①钢筋网片加工 先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。
钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。
②成品的存放 制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。
③挂网 按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋网片随初喷面的起伏铺设，绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋网片焊接成网，网片搭接长度为 1～2 个网格。
④施工控制要点 A、钢筋网格尺寸应符合设计要求。
B、铺设钢筋网按照以下要求执行：
Ⅰ、钢筋网在初喷混凝土 2cm 以后铺挂，且保护层厚度不得小于设计厚度。
Ⅱ、砂层地段应先加铺钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土。
Ⅲ、钢筋网应随初喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于 3cm，与锚杆及钢拱隧道洞身开挖级初支施工安全方案
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架固定装置连接牢固。
Ⅳ、开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋网保护层厚度不得小于设计厚度。
Ⅴ、喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除后再喷射混凝土。
（8）系统锚杆施工 （1）中空锚杆钻孔 采用风动凿岩机成孔，锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比杆径大 15 ㎜，深度误差不得大于±50mm；中空注浆锚杆深度大于设计±50mm，成孔后采用高压风清孔。
（2)中空注浆锚杆安装
A、安装前，应检查锚杆体钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，应及时清理。
B、锚杆体装入设计深度后，应用水和空气洗孔，直至孔口反水或返气。
C、注浆材料宜采用 1:1 水泥浆，注浆压力为：0.5～1.0MPa。
D、注浆料应由杆体中孔灌入，上仰孔应设置止浆塞和排气孔。锚杆布置见下图 7。
图 图 4 4- -3 3
系统 锚杆布置 示意图
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锚杆安装允许偏差应符合下列规定：
A、锚杆孔的孔径应符合设计要求。
B、锚杆孔的深度不小于锚杆杆体有效长度，但超长值不应大于锚杆长度 10cm。
C、锚杆孔距允许偏差为±50cm。
D、锚杆插入长度不得小于设计长度的 95％，且应位于孔的中心。
（3)中空锚杆注浆 锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用P.O42.5 水泥，水灰比 1：1。安装中空注浆锚杆时注意保护尾部不受损，以便与注浆管路连接注浆。注浆采用活塞式电动注浆机注浆，注浆前管口先检查是否达到密闭标准，以防漏浆，注浆压力为 0.5～1.0Mpa。注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压可结束注浆。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。同时做好注浆记录。
4 4 、爆破施工
主要施工方法为人工钻爆配合机械开挖的方法进行施工：人工钻孔，按照光面爆破设计要求进行掏槽眼、辅助眼、周边眼进行布孔，主爆药采用爆炸性能、抗水性能、安全性能较好及环境污染小的乳化炸药，起爆材料采用非电毫秒雷管进行分段起爆，将一次爆破的所有炮孔分成教多段按顺序起爆，段数越多，单段爆破最大药量越少，爆破最大振速将会明显降低，提高爆破效率。
整个爆破施工中，采取划区定人、定位、定眼数、定时间的岗位责任制，既有利于操作人员熟悉自己所担负的炮眼位置、深度、角度、雷管段位、网络联结等工作，也可避免忙乱和相互干扰。按工序不同进行分类管理，大大提高了施工效率。
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图 3 爆破作业工序流程图
在正式爆破前进行试爆，试爆点选在远离居民处，选用相似岩层类别设 3～5 个试爆炮孔，按爆破设计选择的孔网参数和单位耗药量进行试爆，然后分析试爆效果，及时进行参数调整，以此为依据调整到最佳效果后方可进行正式爆破。
采用光面爆破时，应满足以下技术要求：
①根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线。
②严格控制周边眼的装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布。
③周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药，可借助传爆线以实现空气间隔装药。
④采用毫秒雷管微差顺序起爆，应使周边爆破时产生临空面。同段的周边眼雷管起爆时差应尽可能小。
调整爆破参数调整爆破参数 爆破材料准备 调整爆破参数调整爆破参数 爆破设计 测量放线 钻 钻
孔 钻孔质量检查 装药堵塞 连接起爆网络 起 起
爆 通 通
风 爆破效果检验 装药计算 网络检查 设置警戒 清理钻孔 准备填堵材料 隧道洞身开挖级初支施工安全方案
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5 5 、开挖安全步距控制
（1）仰拱距离掌子面的距离控制 ① Ⅳ级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于 50m； ②Ⅴ、Ⅵ围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于 35m。
（2）二次衬砌距离掌子面距离控制 ①Ⅳ级围岩地段二衬距离掌子面不得大于 80m； ②Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于 50m。
五、监控量测
1 1 、监控量测的目的
隧道监控量测是隧道施工管理的重要组成部分，应将现场监控量测项目列入施工管理文件。作为不可缺少的施工工序，它不仅监测各施工阶段围岩动态，确保施工安全，而且通过现场监测获得围岩动态和支护工作状态的信息（数据），为修正初期支护参数，确定二次衬砌和仰拱施作时间提供信息依据，还能为隧道工程设计与施工积累资料，为今后的设计和施工提供类比依据。
2 2 、监控量测流程
监控量测作业应根据下图所示的监控量测流程进行。
图 图 5 5- - 1 监控量测流程
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3、现场监控量测项目及量测方法 现场监控量测，是新奥法复合式初砌设计、施工的核心之一，应通过施工监测掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度，保障施工安全，为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据。
表 表 5.1 隧道现场监控量测项目及量测要求表
编号 项目名称 方法及工具 布置 测试时间 1～15天 16 天～1 个月 1～3 个月 3 个月以上 必测项目 地质及支护状况观察 岩性、结构面产状及支护裂缝观察和描述，地质罗盘、照相机或摄影机 隧道全长度，开挖后及初期支护后进行 每次爆破后及初期支护后 地质超前预报 地震法、地质超前预报仪TSP202\203、地质雷达、超前探孔等 地质雷达间隔 10～20m、地质超前预报仪间隔 50～100m 一个断面，二者相结合，相互印证 地表下沉 高精度全站仪、水平仪、水准尺 埋深小于两倍开挖宽度的洞口及浅埋段 开挖面距量测断面前后＜2B，1～2 次/天；开挖面距量测断面前后＜5B，1 次/2～3 天；开挖面距量测断面前后＞5B，1 次/3～7 天（B 为隧道开挖宽度）
小净距段 中岩墙土压力 钢弦式压力盒 每 10～30m 一个断面，每个断面 3 个压力盒 1～2 次/天 1 次/2天 1 次/周 围岩内位移 多点位移计及千分表 每 10～30m 一个断面，每个断面 2 个测点 围岩压力 钢弦式压力盒 每 10～30m 一个断面，每个断面 1 个压力盒 周边位移 各种类型收敛计 必测项目监测断面基本按照以下原则进行：Ⅴ级围岩 10～20m、Ⅳ级围岩20～30m设置一处监测断面，在围岩破碎带适当加密。
必测与选测项目联合监测断面原则上Ⅳ、Ⅴ级围岩每段选择 1～2 处典型断面进行。左幅推荐联 合 监 测 断 面 为 ：ZK46+300 、 ZK46+420 、ZK46+960 、 ZK47+040 、1～2 次/天 1 次/2天 1～2 次/周 1～3 次/月 拱顶下沉 高精度全站仪、水平仪、水准尺、钢尺或测杆 1～2 次/天 1 次/2天 1～2 次/周 1～3 次/月 选测项目 钢架内力及外力 支柱压力计、钢筋计、钢表面应变计或其他测力计 1～2 次/天 1 次/2天 1～2 次/周 1～3 次/月 围岩体内位移（洞内设点）
洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计 1～2 次/天 1 次/2天 1～2 次/周 1～3 次/月 围岩体内位移（地表设点）
地面钻孔中安设各类位移计 同地表下沉要求 隧道洞身开挖级初支施工安全方案
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围岩压力 各类型岩土压力盒 ZK47+180；右幅推荐联合监测断面为：K46+320、K46+420 、 K46+800 、K46+940 、 K47+060 、K47+190。
1～2 次/天 1 次/2天 1～2 次/周 1～3 次/月 两层支护间压力 压力盒 1～2 次/天 1 次/2天 1～2 次/周 1～3 次/月 锚杆轴力 钢筋计、锚杆测力计 1～2 次/天 1 次/2天 1～2 次/周 1～3 次/月 支护、衬砌内应力 各类混凝土内应变计及表面应力解除法 1～2 次/天 1 次/2天 1～2 次/周 1～3 次/月 围岩弹性波速度 各种声波仪及配套探头 隧道内设 4 个断面 —————————— 爆破震动监测 测波及配套传感器 临近建（构）筑物 随爆破进行 渗水压力、水流量 渗压计、流量计 —————————— —————————— 地表下沉 高精度全站仪、水平仪、水准尺 埋深大于两倍开挖宽度的地段 开挖面距量测断面前后＜2B，1～2 次/天；开挖面距量测断面前后＜5B，1 次/2～3 天；开挖面距量测断面前后＞5B，1 次/3～7 天（B 为隧道开挖宽度）
注：
①必测断面可根据现场地质情况作适当的调整，必测和选择项目联合监测断面根据工程投资及工程情况由业主确定是否设置。
②隧道小净距段施工应重点控制爆破震动对中岩墙的危害。相邻爆破分段起爆间隔时间宜不小于100ms。
4 4 、量测项目的测线和测点的布置
4.1 量测断面布置示意图 隧道洞身开挖级初支施工安全方案
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图 图 5 5- - 2 量测断面布置示意图
4.2 洞内测点布置应注意：
①量测点的安设应能保证初读数在开挖后 12 小时内和下一循环开挖前完成，并测取初读数。
②量测点应安设在距开挖工作面 1m 范围内，且不大于下一循环进尺，并应精心保护，不受下一循环爆破的破坏。
③各项位移量测的测点，一般可布置在同一断面内，测点统一在一起，测设结果能相互印证，协同分析与应用。
④围岩压力量测，除应与锚杆轴力量测孔相对应布置外，还要在有代表性的部位设测隧道洞身开挖级初支施工安全方案
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点，以便了解支护体系在整个断面上的受力状态与支护作用。
⑤锚杆轴力量测在局部加强锚杆地段，要在加强区域内有代表性位置设量测锚杆。
5 5 、量测频率
5.1 净空位移和拱顶下沉的量测频率 表 表 5.2 净空位移和拱顶下沉量测频率（按位移速度）
序号 位移速度 量测频率 1 5mm/日以上 2～3 次/日 2 1～5mm/日 1 次/日 3 0.5～1mm/日 1 次/2～3 日 4 0.2～0.5mm/日 1 次/3 日 5 0.2mm/日以下 1 次/3～7 日 表 表 5.3 净空位移和拱顶下沉量测频率（按距开挖面距离）
序号 距工作面距离 量测频率 1 0～1B 2 次/日 2 1B～2B 1 次/日 3 2B～5B 1 次/2～3 日 4 5B 以上 1 次/3～7 日 5.2 地表下沉量测应根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无建筑物、所采用的开挖方式等因素确定。地表下沉量测的测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉量测的测点布置在同一断面内，沿隧道中线，地表下沉量测的间距可按下表采用。横断面方向地表下沉量测的测点间隔应取 2～5m，在一个量测断面内应设 7～11 个测点。
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表 表 5.4 地表下沉量测断面间距
序号 埋置深度 H 量测断面距开挖工作面距离（m）
1 H＞2B 20～50 2 B＜H＜2B 10～50 3 H＜B 10 注：无地表建筑物时取表内上限值；B 表示隧道开挖宽度。
6 6 、监控量测作业
(1)洞内观测可分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次。当地质情况基本无变化时，可每天进行一次。观察后应描绘开挖工作面略图（地质素描），填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。在观察中如发现地质条件恶化，应及时通知施工负责人采取应急措施。对已施工区段的观察也应每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。洞外的观察包括对洞内地表情况、地表沉陷、边仰坡的稳定、地表水渗透的观察。
(2)地质超前预报工作应能准确判定开挖前方工程地质、水文地质情况围岩级别、提出施工注意事项和施工方法建议等。量测方法可采用超前探孔、地质雷达、地质超前预报仪等。
(3)洞内必测项目，应在每次开挖后尽早进行，初读数应在开挖后 12 小时内读取。
(4)测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护。拱顶量测后测点必须埋设在稳定岩面上，并和洞内水准点建立联系。
(5)量测应选择精度适当、性能可靠、使用及携带方便的仪器。变形量测可选用电阻式或电感式仪器，仪器使用前必须经过严格标定。
(6)水平相对净空变化量测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。在地质条件良好时，采用全断面开挖时，可设一条水平测线。当采用台阶开挖方式时，可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。
(7)拱顶下沉量测应与水平相对净空量测在同一量测断面内进行，可采用水准仪等测定下沉量。当地质条件发杂，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，还应量测拱腰下沉及基底隆起量。
(8)拱顶下沉量测与水平净空相对变化量测宜用相同的量测频率，根据变形速度和距开挖面距离选择较高的一个量测频率。
(9)各量测作业均应持续到变形基本稳定后 1～3 周。锚杆轴力、围岩压力、衬砌应力隧道洞身开挖级初支施工安全方案
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等的量测，开始时应和同一断面的变形量测频率相同，当量测值变化不大时，可降低频率，从每周一次到每月一次，直到无变化为止。
(10)隧道小净距段爆破震动速度控制值见下表。
表 表 5.5 小净距隧道爆破震动速度控制标准值 围岩级别 小净距隧道爆破震动速度控制标准值（mm/s）
严重影响 一般影响 轻微影响 Ⅲ 80～100 100～120 150～200 Ⅳ 50～80 80～100 100～150 Ⅴ H＜B 50～80 80～100 7 7 、监控量测资料的整理与反馈
(1)应及时根据量测数据绘制水平相对净空变化、拱顶下沉时态曲线及水平相对净空变化、拱顶下沉与距开挖面的关系图等。
(2)对初期的时态曲线应进行回归分析，选择与实测数据拟合好的函数进行回归，预测可能出现的最大拱顶下沉及水平相对净空变化值。
(3)围岩稳定的综合判别，应根据量测结果，按下列指标进行：
①实测位移值不应大于隧道的最大允许位移值，并按下表位移管理等级施工。一般情况下，宜将隧道设计的预留变形量作为最大允许位移值，而设计变形量应根据监测结果不断修正。
表 表 5.6 位移管理等级
管理等级 管理位移 施工状态 Ⅲ U＜（U 0 /3）
可正常施工 Ⅱ （U 0 /3）≤U≤（2U 0 /3）
应考虑加强支护 Ⅰ U＞（2U 0 /3）
应采取特殊措施 注：U 表示实测位移值，U 0 表示最大允许位移值。
②根据位移速率判断：速率大于 1mm/d 时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护；速率变化在 0.2～1mm/d 时，应加强观测，做好加固准备；速率小于 0.2mm/d 时，围岩达到基本稳定。在高地应力、岩溶地层和挤压地层等不良地质中，应根据具体情况制定判断标准。
(4)设计单位可根据施工单位所提供监控量测数据分析求算初始应力、岩体弹模、塑性区范围、作用在二次衬砌上的荷载及岩体流变参数等，为动态设计提供信息和资料。
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8 8 、监控量测中应注意的事项
(1)施工过程中对地质变化进行监测，看实际地质情况与设计提供地质是否相符。
(2)施工中对初期支护表面进行监测，如喷射混凝土是否有裂缝，钢拱架是否有变形等。
(3)施工中应及时监测围岩变形，如拱顶、地表下沉等。
(4)为确保量测数据的真实可靠及连续性，必须做到：
①监控量测必须由专人专职负责，量测人员相对稳定； ②各类量测仪器和工具的性能应准确可靠，长期稳定，保证精度和易掌握，仪器采用专人使用、专人保养、专人检验； ③量测设备、传感器等各种元器件在使用前均经检查、校准合格后方可投入使用； ④各量测项目在监测过程中必须严格遵守相应的监测项目实施细则； ⑤量测数据需经现场检查，室内复核，两次检查后方可上报。突变数据必须重新量测，查清原因后，及时上报； ⑥量测数据得存储、计算、管理均采用计算机系统进行； ⑦各量测项目的设备管理、使用及量测资料的整理均由专人负责； ⑧所有数据必须由第三方进行抽检合格后才能认为有效。
(5)量测资料及整理后的文件应全部纳入竣工资料备查。
(6)量测数据及分析结果应作为变更、修改设计的必备资料报建设主管单位，经批准后方能实施，否则变更、修改设计视为无效。
六、超前地质预报
超前地质预报对隧道工程施工意义重大，我标段采用地质雷达进行超前地质预报预测，必要的时候可结合 TSP 探测法和超前探孔法来探测探测断层破碎带地质岩石的强度、岩性、岩层的破碎程度、涌水压力和涌水量等情况，从而正确选择开挖方式、注浆参数及相应技术参数。
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1 1 、超前地质预报施工流程示意图
图 图 6 6- - 1 超前地质预报施工流程图
2 2 、超前地质预报方案
（1）使用地质雷达对掌子面的上、中、下三条侧线进行近距离（20～40m）较微观近期预报。
（2）可探测预报孤石、断层（风化）破碎带及含水量等。
（3）地质雷达每次掌子面探测需 30min。
（4）通过探测预报，起到补充勘探、提高勘探精度、防灾减灾的作用。
图 图 6 6- - 2 地质雷达测线布置与原理
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七、 质量标准
1 1 、洞身开挖
1.1 基本要求 （1）不良地质段开挖前应做好预加固、预支护。
（2）当前方地质出现变化迹象或接近围岩分界线时，必须用地质雷达、超前小导管、超前探挖等方法先探明隧道的工程地质和水文地质情况，方可进行开挖。
（3）应严格控制欠挖。当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于 30MPa 并确认不影响衬砌结构稳定和强度时允许岩石个别凸出部分（每 1m²不大于 0.1m²）凸入衬砌断面，喷锚支护时凸入不大于 30mm，衬砌时不大于 50mm，拱脚、拱墙以上 1m 内严禁欠挖。
（4）开挖轮廓要预留支撑沉落量及变形量，并利用量测反馈信息及时调整。
（5）隧道爆破开挖时应严格控制爆破震动。
（6）洞身开挖在清除浮石后应及时进行初喷支护。
1.2 实测项目 表 表 7.1 洞身开挖实测项目
项次 检查项目 规定值或允许值 检查方法和频率 权值 1 拱部超挖（mm）
破碎岩、软土等（Ⅰ、Ⅱ类围岩）
平均 100，最大 150 激光断面仪：每 20m 抽一个新断面，测点间距≤1m 3 中硬岩、软岩（Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩）
平均 150，最大 250 硬岩（Ⅵ类围岩）
平均 100，最大 200 2 边墙超挖（mm）
每侧 +100，-0 2 全宽 +200，-0 3 仰拱、隧底超挖（mm）
平均 100，最大 150 水准仪：每 20m 检查 3 处 1
1.3 外观要求：洞顶无浮石 2 2 、喷射混凝土支护
1.1 基本要求 （1）材料必须满足规范和设计要求。
（2）喷射前要检查开挖断面的质量，处理好超欠挖。
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（3）喷射前，岩面必须清洁。
（4）喷射混凝土支护应与围岩紧密粘接，结合...