n隧道全断面法施工工艺

隧道全断面法施工工艺1、全断面法施工工艺全断面开挖是一次开挖成形的施工工艺，全断面开挖施工工艺循环进尺必须根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定。全断面法施工工艺流程见图1工艺主要说明及要求适用范围：适用于铁路客运专线隧道的级围岩地段，级围岩单线隧道、级围岩双线隧道采取了有效的预加固措施后，亦可采用全断面开挖施工工艺。作业内容：施工测量、多功能台架就位、钻孔、装药、起爆、通风、出碴、支护。本标段在级围岩地段采用多功能台架凿岩机钻孔，进行全断面开挖。用XG951C侧式装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场，锚杆台车进行全断面锚杆安装、钢筋网挂设和喷混凝土施工。钻爆采用光面爆破技术爆破，喷混凝土采用湿喷技术。测量放线：测放中线、水平、所有炮眼位置；多功能台架就位钻孔爆破：多功能台架就位、全断面钻孔、装药、爆破；排烟：爆破后，利用通风机排除炮烟；出碴：用XG951C侧式装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场；初期支护：采用混凝土湿喷机在素喷一层混凝土封闭围岩后，局部打设锚杆；初期支护完毕，进入下一开挖循环。施工特点开挖断面与作业空间大，干扰小；有条件充分使用机械，减少人力；工序少、便于施工组织与施工管理，改善劳动条件；开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。图1 全断面法施工工艺流程图2、台阶法施工工艺台阶开挖是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工工艺。台阶法施工工艺流程图见图2工艺主要说明及要求台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定。适用范围：铁路客运单线、双线隧道级围岩地段，级围岩隧道在采用了有效的预加固措施后亦可采用台阶法施工。作业内容：施工测量、多功能台架就位、钻孔、装药、起爆、通风、出碴、支护。在本标段的级围岩地段采用台阶法开挖，在每一开挖循环中，利用风动凿岩机钻孔；出碴时，用挖装机装碴，自卸汽车运输至弃碴场；上下台阶均采用风动凿岩机钻孔，人工安装锚杆及钢筋网挂设和喷混凝土施工。钻爆均采用光面爆破技术，喷混凝土采用湿喷技术。测量放线：测放中线、水平、所有炮眼位置；多功能台架就位钻孔爆破：多功能台架就位、上下断面钻孔、装药、爆破；排烟：爆破后，利用通风机排除炮烟；出碴：采用用ITC312挖装机装碴，自卸汽车运输至弃碴场；初期支护：利用砼湿喷机在初喷一层混凝土封闭围岩后，相继施工上下部锚杆、挂网和喷混凝土作业，达到设计要求；初期支护完毕，进入下一开挖循环。图2 台阶法施工工艺流程图3、环形开挖预留核心土法施工工艺 环形开挖预留核心土法是先开挖上部导坑成环形，并进行支护，再分部开挖中部核心土、两侧边墙的施工方法。环形开挖预留核心土法施工工艺流程图见图3图3 环形开挖预留核心土法施工工艺流程图工艺主要说明及要求适用范围：常适用于级围岩单线和级围岩双线隧道。在本标段的级围岩地段曾采用此方法开挖，在每一开挖循环中，人工结合挖掘机开挖环形拱部，架立钢支撑，挂钢筋网，喷射混凝土。在拱部初期支护保护下，开挖核心土和下半部，随即接长边墙钢支撑，挂网喷射混凝土，并进行封底。 喷混凝土采用湿喷技术；初期支护完毕，进入下一开挖循环。环形开挖每循环开挖长度宜为0.5m1.0m；开挖后应及时施做喷锚支护、安设钢架支撑，每两榀钢架间宜采用连接钢筋连接，并应加锁脚锚杆；采用环形开挖预留核心土法开挖时，核心土面积不应小于整个开挖断面的50%；当围岩条件较差，自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护。 施工特点 环形开挖预留核心土法具有施工开挖工作面稳定性好，施工较安全，但施工干扰大、工效低。4、双侧壁导坑法施工工艺双侧壁导坑法开挖是先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工工艺。双侧壁导坑法施工工艺流程图见图4工艺主要说明及要求适用范围：级围岩深埋段、级围岩浅埋段和不良地质洞口工程的双线隧道。施工时，先开挖隧道两侧壁导坑，及时施作初期支护，再根据地质条件、断面大小，采用台阶法开挖隧道拱部及下台阶和仰拱；侧壁导坑形状应近于椭圆形断面，导坑断面宜为整个断面的1/3，导坑跨度不应大于0.3倍隧道宽度；左右导坑施工时，前后错开距离不宜大于15m；导坑与中间土体同时施工时，导坑应超前3050m；导坑开挖后应及时进行初期支护，并尽早封闭成环；初期支护完毕，进入下一开挖循环。施工特点双侧壁导坑法具有控制地表沉陷好，施工安全等要点，但进度慢，成本高。因此，此方法较适用于断面跨度大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差的隧道。图4 双侧壁导坑法施工工艺流程图5、大管棚施工工艺管棚是指利用钢拱架沿开挖轮廓线以较小的外插角、向开挖面前方打入钢管构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。大管棚施工工艺流程图见图5图5 大管棚施工工艺流程图工艺主要说明及要求超前大管棚采用水平地质钻机钻孔，钢管采用钻机推进器顶进，高压注浆泵注浆。导向钢管的安装要测量精确定位，使钢管位置与方向准确无误，导向钢管与钢架焊为整体，灌筑导向墙，导向墙完成后，喷射混凝土封闭周围仰坡面，以防止浆液从周围仰坡渗漏。钻孔采用水平地质钻机，从导向管内钻孔。管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，采用6m和3m节长的管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，管壁上钻注浆孔；管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防注浆时冒浆。注浆前先将孔内泥砂清理干净，再进行注浆，浆液采用水泥砂浆，注浆压力0.51.5MPa，注浆参数根据现场试验予以调整。施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续注浆，达到设计注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。管棚所用钢管的品种、规格及钢管中心间距和管棚的长度等必须符合设计要求。施工特点整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力。短管棚一次超前量少，基本上与开挖作业交替进行，占用循环时间较多，但钻孔安装及顶入安装较容易。长管棚一次超前量大，虽然增加了单次钻孔及打入长钢管的作业时间，但减少了安装钢管的次数，减少了与开挖作业之间的干扰。6、超前小导管施工工艺 在开挖前，沿开挖面的拱部外周插入直径为3870mm的钢管，压注浆液，待浆液硬化后，拱部周围岩体就形成了有一定厚度的加固圈的超前支护施工。 施工工艺流程见图6 图6 小导管施工工艺流程图工艺主要说明及要求小导管前端加工成尖锥状，管壁上出浆孔位置及大小按设计要求进行加工。按照设计要求在开挖面上准确画出本循环需设的小导管的位置。采用风钻进行钻孔，超前小导管外插角严格按照设计要求施作，尾部与钢架焊接在一起，超前小导管与线路中线方向大致平行。钢管由专用顶头顶进，顶进钻孔长度不小于管长的90%，钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，以便与注浆管路连接；注浆前导管孔口先检查是否达到密闭标准，以防漏浆；钢管尾端外露足够长度，并与钢支撑焊接在一起。采用注浆机压注浆，浆液根据设计要求进行配制，注浆压力为0.51.0MPa，按单管达到设计要求注浆量作为结束标准，注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。施工特点浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块及颗粒胶结为整体起到了加固作用，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道渗流的通道，起到了堵水作用，不仅适用于软弱破碎围岩，也适用与含水的软弱破碎围岩。7、锚杆和喷射混凝土施工工艺锚杆施工工艺流程见图7图7 锚杆施工工艺流程图锚杆施工工艺主要说明及要求在本标段隧道施工过程中，设计拱部采用25CD反循环锚杆，边墙采用22砂浆锚杆。按照设计要求用红油漆在基岩面进行布孔。开挖初喷后，利用人工手持风钻在简易台架上进行钻孔，当钻孔结束后，开始安装锚杆，杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度，有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆。用注浆机向锚杆孔内注浆，砂浆饱满密实，砂浆内添加适量的膨胀剂，锚杆垫板与孔口混凝土密贴，随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。待注浆完毕后，复喷混凝土至设计厚度。喷射混凝土施工工艺流程见图8喷射混凝土施工工艺主要要求及说明喷射混凝土前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，如有欠挖及时处理；在不良地质地段，设专人观察围岩变化情况，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理；施工机具布置在无危石的安全地带；喷射前设置控制喷射混凝土厚度的标志；检查水、电、风管路，检查施工机械设备的运行情况。喷射前用高压水冲洗受喷面，当受喷面遇水易泥化时，采用高压风吹净岩面。喷射混凝土所用的拌和料采用自动计量搅拌站严格按照施工配合比配料，搅拌时间不小于2min，拌和料在运输过程中必须保持混凝土的均匀性，不漏浆、不失水、不分层、不离析。喷射前混凝土发生离析或坍落度过低，应进行二次拌制，二次拌制过程中可添加适量减水剂，严禁加水。喷射作业分段、分片、分层，由下而上顺序进行，有较大凹洼处，图8湿喷混凝土施工工艺流程图先喷射填平。速凝剂掺量准确、添加均匀。喷嘴与岩面要保持垂直，距受喷面1.52.0m，垂直受喷面做反复缓慢的螺旋形运动，以保证混凝土喷射密实，开挖后及时初喷，出碴后及时复喷。8、钢架（加钢筋网）支护施工工艺钢架（加钢筋网）支护施工工艺流程见图9图9钢架（加钢筋网）支护施工工艺流程图工艺主要说明及要求适用范围：在双线或单线隧道级围岩较差地段，在喷锚支护基础上采用格栅钢架或型钢钢架（加钢筋网）支护措施。作业内容：钢架和钢筋网加工、运输和架设、喷射混凝土。钢架和钢筋网均在钢筋加工厂集中加工，在加工过程中必须严格按设计要求制作，做好样台、放线、复核并标上号码标记，确保制作精度，钢架加工完毕后应进行试拼，试拼合格后采用运输汽车倒运至施工现场。钢筋网与钢架联结牢固，喷射混凝土时钢筋网不得晃动，钢筋网之间搭接应牢固，且搭接长度不小于12网格。钢架安设应在开挖后尽快完成，架立拱架时，先准确测量出中线、水平点及里程，保证拱架安装的精度符合设计开挖轮廓的要求；拱架应安放在坚实的基底上，如基底较软时，应采取措施加固基底后架立拱架；各节钢架间以螺栓连接，连接板应密贴；沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块顶紧；钢架间距、横向位置和高程与设计要求位置的偏差不得超过规范要求；钢架拱脚应打设直径为22mm的锁脚锚杆，锚杆长度不小于3.5m，数量为24根；下半部开挖后应及时架立钢架与上半部钢架连接，封闭成环；钢架与初喷层的间隙应采用同级混凝土喷射密实；钢架与径向锚杆、钢筋网及连接筋焊接成整体，以增强其联合支护的效应，钢架保护层厚度不得小于4cm。9、帷幕注浆施工工艺为了加固地层及保护地下水资源的目的，在围岩破碎、富水、易坍塌地段以及可能引起地表浅层地下水位严重下降地段，采用帷幕注浆加固止水。帷幕注浆的基本方法是在预计的开挖松弛范围内形成一个止水环。帷幕注浆施工工艺流程见图10图10 帷幕注浆施工工艺流程图工艺主要说明及要求注浆材料的选择主要依据地质条件和注浆的目的进行选择，一般优先采用水泥浆液，必要时采用水泥、水玻璃双液浆，为改善水泥浆的性能，在注浆时可掺入适量的外加剂，如速凝剂、早强剂、悬浮材料等。注浆方式采用分段前进式，为防止未注浆段地下水涌向工作面及注浆时跑浆，注浆起始处掌子面应以喷射混凝土，做成止水浆墙，厚度不小于20cm，每个注浆段中止处均应保证有不小于3.0m的止水盘（第一环节注浆止水盘长度不小于5.0m）注浆量的大小根据不同地层按公式Q=An（1+）计算 Q-总注浆量 A-注浆范围岩层体积n（1+）-填充率，不同岩层填充率见小表：项 目地质条件填充率（%）土质地层粘土质地层2040砂质地层4060砂砾质地层约60岩石地层一般破碎岩层12断层破碎带5左右火成岩类1施工注意事项待每个环节注完后，可钻23个检查孔检查注浆效果，如未达到预期效果，应以小导管压注一定比例的水泥浆液、水玻璃浆补充注浆，小导管可采用42热轧钢管，壁厚3.5mm。所有注浆参数，包括注浆范围、浆液配比、胶凝时间、注浆孔数、注浆孔位、注浆顺序、注浆压力等均应通过试验进行必要调整，以便符合现场情况，达到预期压注效果。施工中应根据地质情况对单孔注浆浆液扩散半径可进行调整，因在洞内施工，要注意施工安全，注浆的同时防止对环境造成污染。10、隧道二次衬砌防排水施工工艺隧道工程要求结构具有良好的防水、排水性能；施工中应采取防水、排水措施，创造良好的施工环境。防水层防水施工工艺流程见图11工艺主要说明及要求作业内容：净空检查、基面处理、盲管施做、防水层铺设。在二次衬砌前，对隧道初期支护净空断面进行检查，以满足设计要求，对欠挖部分作出处理。防水层铺设前要对基面进行处理，把外露的钢筋头、锚杆头等坚硬物割除；凸凹不平处必须补喷、抹平；喷射钢纤维混凝土的表面铺设防水层前必须补喷砂浆保护层，保证钢纤维不外露；对于局部渗水、漏水处需先进行处理。隧道初期支护与防水板间设直径50mm软式透水环向盲管，环向盲管设置间距510m，当水量较大时，可在水量较大部位增设12道，集中出水部位设独立盲管引排。纵向盲管设置于隧道左、右两侧泄水孔外口高程处分段设置，设在衬砌边墙脚处防水层外侧，纵向坡度不得小于2，一般情况下与线路设计坡度一致。环向盲管直接渗入洞内侧沟排水，纵向盲管通过三通节点与泄水孔相连，将水排至洞内侧沟内。防水板必须按照设计要求进行焊接，焊接牢固，不得有渗漏，每一单焊缝的宽度不得小于15mm；图11 防水层防水施工工艺流程图防水板采用无钉铺设，一次铺设长度根据混凝土循环灌筑长度确定，环向长度应大于基面周长，预留一定的富余量，一般为10%。两副防水板的搭接宽度应不小于10cm，每段防水板铺设长度应使本段二次衬砌灌筑长度外预留60cm，并对其进行保护，以便与下一段搭接。防水板焊接采用熔接器热熔黏接，形成双焊缝，焊缝宽度不小于15mm，双缝焊接的中间空腔用于充气检查焊缝的严密性，检查时，充气压力0.25MPa，15min后压力下降10%以内为合格。防水板铺设完毕，应进行外观检查和接缝质量检查，发现问题及时处理。二次衬砌灌筑前，应加强对防水层的保护，注意钢筋的运输及绑扎过程中可能对防水板产生的损伤，发现有损伤时及时修补。11、仰拱及仰拱填充施工工艺施工工艺流程见图12图12 仰拱及仰拱填充施工工艺流程图工艺主要说明及要求本工艺适用于隧道工程仰拱先行法施工。作业内容：基底地质勘察及承载力试验、基底预加固、仰拱开挖、安放栈桥、隧底清理、立模、仰拱及填充混凝土浇筑。基底超前预报：对地质有疑问或地质变化反复无常时，基底开挖前应进行勘探和承载力试验，确认底部没有空腔、溶洞、溶槽，确认基底承载力符合设计要求。基底超前预加固：当承载力不能满足设计要求或底部有空腔、溶洞、溶槽时，应在仰拱开挖前或下道开挖面开挖前进行基底超前预加固，而后开挖仰拱部分，以确保安全和避免超挖。仰拱超前拱墙衬砌的距离宜保持34个二次衬砌循环作业长度。仰拱开挖后不得暴露过久，应立即进行仰拱初期支护及仰拱二次衬砌施工。仰拱和填充应分开灌筑，仰拱施工缝和变形缝应作防水处理。填充混凝土强度达到2.5MPa后允许行人通行，填充混凝土强度达到设计强度的75%后允许车辆通行。仰拱施工完成后，对于仍存在漏水的施工缝应进行开槽注浆处理，注浆完成后在施工缝处安放遇水膨胀止水条，最后用混凝土封闭。在围岩变化处、软硬不均匀处，仰拱施工按设计要求认真设置沉降缝，避免运营阶段出现不均匀沉降而导致结构混凝土开裂。12、拱墙衬砌施工工艺隧道拱墙衬砌施工工艺适用于铁路隧道二次混凝土施工，拱墙衬砌工序安排在灌筑仰拱混凝土和仰拱填充后，拱墙衬砌采用整体式衬砌台车衬砌。施工工艺流程见图13图13 拱墙衬砌施工工艺流程图工艺主要说明及要求在一般情况下，二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。变形基本稳定应符合隧道周边位移速度有明显减缓趋势，拱脚水平位移相对净空变化速度小于0.2mm/d，拱顶相对下沉速度小于0.15mm/d。但软弱围岩及断层破碎带处，由于其围岩自稳能力差，初期支护难以使其达到完全稳定，故根据支护情况及量测信息，为确保洞体稳定及施工安全，及时进行二衬，必要时紧跟开挖面。二次衬砌采用全断面法一次衬砌，采用专门定制的液压衬砌台车进行，采用自动计量配料系统配料，采用搅拌站进行拌和，运输采用专门的混凝土搅拌运输车，入模采用混凝土输送泵泵送入模。按封顶工艺施作，确保拱顶混凝土密实；砼灌注前，应除去防水层表面灰粉并洒水润湿；灌注混凝土应振捣密实，防止收缩开裂，振捣时不应破坏防水层；二次衬砌填充注浆时，预留注浆孔。混凝土的养护和拆模条件应符合下列要求：混凝土灌注后根据气候条件，12h内即应进行养护，养护时间应满足混凝土强度要求；当气温过低时不得进行洒水养护；二次衬砌拆模时，混凝土强度应达到2.5MPa。施工步骤：（1）复检钢筋：台车就位前按照测放的隧道中线及标高对已安扎好的钢筋再次进行结构尺寸检查，检查钢筋位置是否正确，保护层能否满足要求，环向主筋内外面是否已安设混凝土保护层浆垫块，符合要求后衬砌台车就位。（2）立模（台车就位）：根据放线位置，移动台车就位。台车就位后，按要求检查台车位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性，符合要求后，并安设好挡头模板，接头止水带及止水胶条和拱部注浆管，经监理工程师检验合格和签证后方可灌筑边拱混凝土。（3）混凝土灌筑：灌筑边拱混凝土时，应由下向上对称灌筑。拱部先采取退出式浇注，最后用压入式封顶。混凝土用附着式振捣器和插入式振捣器联合捣固，安排专人负责，保证混凝土内部密实，外部光滑。并注意保护好预埋于混凝土内部的注浆管，防止其歪斜和倾倒，以确保二衬后回填注浆能顺利进行。混凝土灌筑必须连续进行。（4）拆模养护：当边、拱混凝土强度达到规范要求时，方可拆模，拆模时间不可过早。拆模后及时进行洒水养护，养护时间不少于七天。衬砌外观要目测平顺光滑，无蜂窝麻面。断面尺寸及中线、高程用钢尺配合经纬仪、水平仪量测，内轮廓必须符合设计要求。13、岩溶隧道施工工艺 一、工艺概述：溶洞是岩溶现象的一种。它是以岩溶水的溶蚀作用为主，间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的基本呈水平方向延伸的通道。岩溶是指可溶性岩层，如石灰岩、白云岩、白云质灰岩、石膏、岩盐等，受水的化学和机械作用产生沟槽、裂缝和空洞以及由于空洞的顶部塌落使地表产生陷穴、洼地等类现象和作用。我国石灰岩分布极广，在这些地区修建隧道常会遇到溶洞，因此必须高度重视超前地质预报，及时了解前方围岩情况，以便在以后施工中可以灵活应对。本施工段里程为DK166+360DK168+860，设计主要为级围岩。根据设计方地质调查本施工段的不良地质主要为溶洞，洞内以前有流水，现以干涸，分析可能有暗河。在实际施工过程中发现溶洞多出现在级围岩当中，溶洞呈不规则发育，多为蜂窝式岩溶槽，呈不规则形状，类似于蜂窝的形式，溶洞内往往内侵蚀性水切割岩体形成不规则倒悬挂体，其中有一些溶沟、溶柱等其他几何形式的岩溶产物，钟乳石颜色多呈白色晶状体，易碎、无承载能力，在岩溶槽内有小范围渗水，在施工扰动的情况下容易脱落、掉块。也有部分岩溶洞内为大块岩体，切节理张开极不稳定，岩石被黄土夹层包围，溶洞表面附有结晶状钟乳石，而且溶洞与正常围岩呈明显断层，内部夹有粒径不等的碎石。岩溶槽大部分出现在隧道顶拱及两侧拱肩左右。二、工作内容：1、超前物探，必要时进行钻探；2、判断岩溶规模、分布状态、充填及赋水情况；3、制定溶洞处理方案，如超前预注浆、钻孔排水等；4、洞穴处理。三、施工准备：1、岩溶隧道应编制切实可行的实时性施工组织设计。岩溶隧道应单独编制预防突水突泥，涌水和坍塌等地质灾害实施性施工组织设计，并制定包括技术、组织、安全、抢险、救护等技术组织措施。2、岩溶隧道施工应把超前地质预测预报作为一道施工工序纳入整个施工中，设置突发性事件指挥中心，编制专项突发性事件应急救援预案。3、加强安全技术培训，岩溶隧道施工前必须对职工进行安全生产教育和培训、保证从业人员具备必要的安全生产知识，掌握岩溶隧道施工突发性事件逃生知识。4、要有一定的应急救援物资储备。四、施工工艺：隧道内岩溶洞处理方案一般有“引、堵、越、绕”四种。对于在本施工段出现的岩溶洞处理我们用以下方法处理。1、首先用探孔或物探法作超前地质预报，探明溶洞位置及溶洞发育情况，及时施作施工应急预案，确保施工正常运行。当遇到岩溶洞穴时，应停止掌子面开挖，支护及时跟进，在围岩破碎地带应加强支护，确保施工安全后，方可用短进尺开挖。2、采用新奥法原理施工，其支护和衬砌应予加强；一是尽早施作喷锚支护，二是喷锚支护应尽快受力，三是增加钢筋网和钢架支撑，四是衬砌加厚或加钢筋、增大混凝土强度等级，这些都是为了保证工程质量和施工安全。在经过岩溶洞地段时，根据溶洞类型、发育情况、空洞大小实施相应的处理方法。3、对于溶洞内有软弱填充物，如黄泥夹杂碎石时，先对岩层表面测量，如边墙处无法安装拱架，进行断面扩挖，一般为30cm，为立拱及加强支护的工作创造工作面。岩溶洞表面喷10cm厚C25砼进行早期封闭，同时制作支护用钢拱架，初期拱架支立本着少扰动围岩为原则，采用连接筋和临时支护固定。拱架分片固定安装就位，按先拱脚、再拱墙、最后拱顶的顺序支立，拱架各片间采用10mm厚钢板用M24螺栓连接牢固。 立拱架同时，沿拱架外缘支立钢模板，浇筑50cm厚C25砼，浇筑完砼后用片石砼回填与围岩间的空腔部分。C25砼和片石砼的浇筑与支立拱架同步，即架设一片拱架后立刻支模浇筑砼，使砼与拱架形成支护整体。待拱架和砼施工完毕后及时钻设锁拱锚杆，锚杆沿拱架间距1m对锁，锚杆采用22砂浆锚杆，入岩3米，锚杆与拱架部分焊接牢固，在拱脚和拱肩处加密锁拱锚杆；拱架间挂设8钢筋网片（网格尺寸2020cm）后喷C25砼填充密实。4、对于边墙溶洞内没有水的空溶洞或者无水填充型溶洞。在空洞较大的部位进行浆砌片石或片石混凝土回填进行处理。对于拱顶出现的岩溶槽，在岩溶槽内个别空腔较大部位预留注浆管，待二衬后时进行必要的回填注浆。5、对于边墙空洞很大的部位，应回填干砌片石直至密实，按开挖轮廓让出10cm喷砼空间后砌筑1米厚的浆砌石，喷C25砼10cm进行封闭即可。6、隧道岩溶处理后，应该加强隧道的防排水和调整二衬结构形式，确保施工安全。五、质量验收标准：1、开挖：开挖方法宜采用台阶法，在级围岩条件下，且溶洞仅穿过隧道底部一小部分断面时，可全断面一次开挖；爆破开挖时，应采用超前钻孔探测；当隧道只有一侧遇到溶洞时，应先开挖该侧，待支护完成后再开挖另一侧。在溶蚀地段的爆破作业应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制爆破药量，以减少对围岩的扰动，防止在一次性爆破后，溶洞内的填充物突然大量涌入隧道或溶洞水突然袭击隧道，造成严重损失。2、片石回填：在空洞较大部分应回填浆砌片石或干砌片石；回填时应分层砌筑，确保回填密实，3、注浆回填：墙背回填应用与边墙强度等级相同的混凝土一次灌注；在岩溶洞内回填注浆选用的注浆材料质量应符合设计要求；浆液配合比应符合设计要求；空洞处注浆应保证回填密实。六、作业组织：岩溶隧道现场组织协调好超前地质预报和正常开挖的衔接和配合，两道工序应该相互配合。七、溶洞地段施工的注意事项：1、若岩溶槽内有渗水情况时，宜排不宜堵，应在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，用暗管、涵管、预留泄水孔等设施宣泄水流，排至洞内与排水系统相联系。2、当施工到达溶洞边缘时，各工序应紧密衔接，支护和衬砌赶前。3、待加强支护完后及时量测，经监控量测围岩稳定后在开挖进尺。4、所有加强支护不得侵占设计二衬断面和建筑界限内。5、溶洞未做出处理方案之前，不要将弃碴随意倾填于溶洞中。因弃碴覆盖了溶洞，不但不能了解其真实情况，反而会造成更多困难。6、溶洞处封闭支护处理后，派专人定期巡查，并设置监控量测点进行观测，随时了解溶洞处的动态变化，为隧道的安全施工提供可靠的依据 八、施工安全及环境保护1、在隧道施工前，对地表进行详细勘察，结合施工图，分析研究岩溶状态，估计可能遇到岩溶动的地段，指定过各类溶洞的施工方案及安全措施。2、对地表水、出水点、地表陷穴、等进行详细了解测量，采取截排水和对地表进行必要的处理，防止地表水下渗。岩溶严重涌水段宜避开雨季施工。、3、当快达到溶洞边缘时，应注意观察底下水变化情况及裂隙溶蚀程度，当有所加剧时就加强支护及排水工作，放缓掘进速度，采用超前探孔的方法，探明前方地质和地下水情况，防止岩溶水或泥夹水大量涌入隧道。4、当掘进达到溶洞边缘时，各工序要紧密衔接，加强支护，同时设法探明溶洞状况，根据情况指制定施工方案及安全措施。5、施工中溶洞顶板要经常检查及时处理危石，根据溶洞大小，顶板石质情况，对顶板进行适当的加固防护。6、在溶洞填充体中掘进，如填充物较松软、碎石堆积，应及时加强支护，必要时采用回填注浆加固。7、溶洞未作出处理方案之前，不要将弃碴倾填在溶洞内，防止影响了解溶洞内的情况。8、施工污水废水排出洞外后，需经过沉淀后排放。9、开挖土石及填充物要弃置在指定弃土场防护。14、监控量测施工工艺一、工艺概述监控量测是隧道在施工过程中，对围岩支护体系的稳定性进行监测，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段，采用新奥法原理设计施工的隧道，监控量测是施工过程中必不可少的施工程序。我们将在量测中使用，并与监控量测数据进行相关性确定，以确保施工安全。二、量测项目、方法及频率1、监控量测项目、方法和仪器监控量测内容、方法和仪器表见下表。监控量测点位布置示意图见下图。监控量测内容、方法和仪器表项目量测仪器设备量测内容及方法必测项目围岩地质及支护状态观察目测、地质罗盘、水压计等地质描述包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等；是否有底板隆起现象等；是否发生锚杆松动、拉断或垫板脱离围岩的现象；喷射砼是否发生裂纹、剥离或剪切破坏现象以及钢架支护工作状态是否正常，有无压屈等。地表沉降精密水准仪，铟钢尺在洞口埋深小于（13倍的洞径）的地段沿隧道轴线每隔25m布设观测点，测点与周边位移量测和拱顶下沉量测的测点布置在同一断面上，每断面至少三个点。点位埋设示意见图中4、5、6点。周边位移收敛周边收敛仪周边位移量测以量测初期支护上各点的绝对位移为目的，通过水平及斜向收敛量测，验证周边位移结果。周边位移主要在、级围岩中进行，初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得大于24h,而且在下一循环开挖前获取初读数。进洞5m处设第一个量测断面，以后视围岩的具体情况每1050m一个断面,在围岩变化处(断层地带)要加设断面。点位埋设见图中1、1、2、2四点。拱顶下沉精密水准仪，铟钢尺拱顶下沉量测与周边位移量测在同一量测断面进行。断面间距为级80100m，级3050m，级1030m，级510m。若有障碍物影响，拱顶下沉量测测点可适当移动位置。点位埋设见图中3点。围岩与支护间的接触应力单点、多点杆式或钢丝式位移计在级软弱围岩中进行，断面间距510m，测点对称布置。格栅主筋应力量测压力传感器、钢筋计在级软弱围岩中进行，测点和围岩与支护间接触应力同一断面对称布置。锚杆抗拔力ML-150B型锚杆拉拔仪一般每10m一个断面，每个断面至少做三根锚杆。选测项目围岩内位移单点、多点杆式或钢丝式位移计在断层破碎带地段，每隔510m一个断面，每个断面12测点。隧底上鼓仪器为水平仪和水平尺在断层破碎带地段，每510m设一个断面,每断面23个测点。2、 必测项目量测断面间距和每断面测点数量围岩级别断面间距（m）每断面测点数量净空变化拱顶下沉51012条基线13点10301条基线1点30501条基线1点3、布点要求测点布置应牢固可靠、易于识别，并注意保护，防爆破损坏。拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内、外水准基点建立联系；隧道浅埋地段的地表下沉量测宜于洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一断面内。当围岩变化差异大时应增加测点数量。 监控量测点位布置示意图4、项目量测频率项目量测频率：见下表。量测频率表项目量测时间间隔围岩地质及支护状态观察工作面每次开挖后进行，已支护地段喷砼、锚杆、钢架1次天地表沉降开挖面距量测面5B时，1次周周边位移收敛变形速度5mm/d,量测断面距开挖面距离（01）B变形速度15mm/d,量测断面距开挖面距离（12）B变形速度0.51mm/d,量测断面距开挖面距离（12）B变形速度0.20.5mm/d,量测断面距开挖面距离（25）B变形速度0.2mm/d,量测断面距开挖面距离5B12次天1次天1次2天1次2天1次周拱顶下沉同上围岩内位移115天1630天13月3月以上2次天1次2天12次周2次月锚杆抗拔力12次/周12次/月其他项目根据需要进行5、测试方法及注意事项（1）、开挖后尽快埋设测点，并测取读数，要求在12h内完成；（2）、测点（测试断面）应尽可能靠近开挖面，要求在2m以内；（3）、当相对位移值较大时，要注意消除换孔误差；（4）、测试频率应视围岩条件、工程结构条件及施工情况而定。（5）、在整个测量过程中，作好详细记录，并随时检查有无错误。纪录内容应包括断面位置、测点（测线）编号、初始读数、各次测试读数、当时温度以及开挖面量测距离等。6、监测结束标准根据收敛速度判别。一般地段：收敛速度5mm时，围岩处于急剧变化状态，加强初期支护系统；收敛速度0.2mm时，围岩基本达到稳定状态。特殊地质地段：加强初期支护强度和刚度，严格控制过大变形。各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束，断层破碎带地段位移长时间不能稳定时，延长量测时间并采取加强措施。三、监控量测工艺流程四、量测数据处理与应用将量测记录及时输入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移u时间t的关系曲线。见下图。u(mm)u(mm)t(d)t(d)正常曲线反常曲线a b位移u时间t的关系曲线图若位移时间关系曲线如上图中b所示出现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应加强支护，必要时暂停开挖并进行施工处理。当位移时间关系曲线如上图中a所示趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。回归分析函数在下列函数中选择：对数函数：u=a+b/lg(1+t)或u=alg(1+t)指数函数：u=ae-b/t或u=a(1-e-b/t)双曲函数：u=t/a+bt或u=a1-(1/(1+bt)2式中：a、b回归常数；t初读数后的时间(d)；u位移值(mm)。各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，才能进行二次衬砌的施作。五、量测管理各预埋测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护，不得任意撤换和破坏，并应建立量测点埋设的记录资料。量测工作应按计划实施，不得中断。根据量测资料进行回归分析得出围岩总位移值及变化规律后，将其值与规范规定值进行比较：当计算值小于或等于规范规定值时，可将回归分析值作为围岩变形控制依据，建立管理等级，见下表。量测管理等级表管理等级管理位移施工状态备注u0un/3可正常施工un：实测变形值u0：允许位移值un/3u02un/3应采取特殊措施注：un的确定：应考虑围岩级别、隧道埋深等因素并结合现场条件选择。量测数据要及时、准确，量测结果应及时报告，以便掌握动态信息。记录要正规，资料要齐全，计算要正确，以便为竣工文件积累资料。五、初期支护监测结果异常的处理隧道监控量测结果出现异常时，应根据具体情况采取相应措施，一般可按以下方法处理：1、如果是由于基底下沉引起的，应尽快将仰拱封闭，如仍在下沉，在墙脚处加设锚杆，复喷混凝土并在基底钻孔注浆加固。2、如果是由于围岩压力引起的，可多次复喷并用锚杆加固围岩，补强初期支护。在下一循环施工时修改支护参数，增强初期支护，同时增大观测频率;必要时通过监理同意施做二衬，如需加强衬砌则设计单位同意。3、遇下列情况之一应采取补强措施，改变施工方法和设计参数，增强初期支护：隧道开挖后，工程地质和水文地质、围岩级别比预计的明显要差;喷射混凝土裂缝多、裂缝大或不断发展；位移速率长期无明显下降，实测位移值已接近规定的容许值，位移量可能超过预留变形量。4、遇到下列情况之一时，应改变支护和二衬参数：确认围岩级别、工程地质及水文地质条件比设计有明显好转；变形很快已收敛，达到施做二衬的指标。15、超前地质预报施工工艺一、工艺概述 根据隧道区域地质资料及施工图纸，结合现场实际情况，制定预报方案，针对不同地段的围岩工程地质情况采取相应相应的预报手段，以达到既准确又节省有限预报资源的目的。 超前地质预报主要用于隧道开挖断面前方一定距离的岩溶、断层破碎带、浅埋段、高地应力（可能产生硬岩岩爆和软弱围岩塑性变形）和瓦斯等有害气体的灾害地质的施工探测，是不良地质隧道施工的重要准备工作，对施工起着重大的指导作用，是防止重大安全事故的重要手段。二、预报方法和原理TSP203预报采用采用了回声测量原理。地震波在指定的震源点（在隧道的右侧边墙，大约24各炮点分布成一条直线）用小量炸药激发产生。地震波在岩石中以球面波形式传播。当地震波遇到岩石物性界面（及波阻抗差异界面，例如断层、岩石破碎带和岩性变化等）时，一部分地震信号反射回来，一部分信号射透进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的三分量传感器接收。由于TSP203超前地质预报系统采用的是“多点激发、一点接收”测量方法，多点激发产生的地震波相互跟踪检验，故而能提供一种精确的测量。反射信号的强弱与反射界面两侧的岩性由很大关系，反射界面两侧的岩性差异越大，反射回来的信号越强，预报的范围也就更大。三、采用的预报仪器序号地质预报设备名称进场数量（套/台）主要技术条件备注1高密度电阻仪52地质雷达1SIR20003超前地质探测预报系统1TSP4超前水平地质钻机1RPD150C5超前探水仪5四、预报内容1、岩溶（岩溶的形态、规模及分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小及充填物）2、断层破碎带（位置、大小、含水量、分布情况及具体围岩状况）3、浅埋段（浅埋段的围岩状况、含水量）4、瓦斯等有害气体的含量及分布范围5、前方围岩的级别、分布情况是否与设计图纸相符五、工序步艺说明超前地质预报工作一般采用多种手段相互验证，各种工作阶段互补，并按照长短结合、上下对照、定性与定量相结合的办法来办证预报的准确性。根据各种探测方法的特点，可分为长距离控制预报、中距离控制预报、短距离控制预报。长距离控制预报：在隧道穿过的灰岩地段以及断层爱洞身水平方向上采用的TSP203超前地质预报系统进行距离100150m的预报（采用100m的结果）。中距离预报：采用仪器（地质雷达、红外探测仪、HSP水平声波反射法）和超前地质钻孔进行的距离在30m的验证预报。短距离预报：地质素描和采用加长钻孔进行的距离小于30m的预报。1、利用工作面地质素描预报根据对超前地质预报结果，对开挖面和洞身周边综合分析围岩的岩性、大致分布情况、结构和地下水情况，判断开挖面前方围岩的工程性质、水文地质特征，并依此提出工程措施建议和进一步预报的方案。根据对开挖段围岩的地质概况、水文特征进行分析，依此提出是否修改预报方案2、TSP超前地质预报系统超前探测在隧道开挖过程中每开挖100150m，通过TSP203对掌子面前方围岩进行长距离预报，对前方一定规模的断层破碎带及岩溶带进行预报，依此指导施工及修改支护参数。超前地质预报系统有由起爆器、触发器、记录单元、附件及接收器组成。预报前在距掌子面50m的隧道左壁使用42mm的钻头,钻孔深度为1.5m1.8m,钻孔向下倾斜55，每孔装药量为75150g；接收器孔使用50mm的钻头,钻孔深度为2.0m，用环氧树脂锚固，钻孔倾角为向上15；上述钻孔高度控制在距隧底约3.75m。起爆时，记录人员与起爆人员协调工作，起爆采用逐一起爆方式，通过对起爆后的震波反射情况判断前方围岩的岩性及范围。接收器附 件触发器起爆器记录单元掌子面雷管和炸药接收器炮孔1、工作面超前地质钻孔探测预报在隧道通过岩溶、断层破碎带段每开挖30m，利用超前水平地质钻孔对开挖前进方向进行3050m的钻探。在可溶岩地段、可溶岩与非可溶岩过渡接触带，以及断层破碎带施工中运用钻具进行长5m的超前钻孔，对洞身前方进行全方位空间探测，探孔成放射形布设。对超前探测的异常段，需增加钻探。2、其他地质工作内容岩溶和断层破碎带形态调查：调查岩溶的形态、规模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情况。3、超前地质预报工艺流程见下图：specifications; System code requirements; System functions; System operating instructions; Equipment list; System wiring diagram; System of examination and approval information; Design drawings; Room layout; System completion monitoring report layout; Project contract and related change documents, and so on. II verification of projects completed and unfinished engineering project getting ready for a trial operation or project work, analysis of the preparation of final accounts. Pre-acceptance Division in the unit before completion, managed by the companys technical department to organize the technical staff to carry out the internal inspection, check whether the relevant engineering data files are available, Beijing rehabilitation center expansion project (phase I) Beijing, in the weak electricity system design software co 2011.10.28 project overview rehabilitation center expansion project in construction of Beijing Municipal Party Committee and municipal government support, chaired jointly by the municipal Trade Union, Federation, and development. Project implemented in two stages. A project on July 4, 2010 the project construction period 2 years, completed in late 2012. A new 46750 square meters, transforming 14310 square, removed 13033 square meters. Beijing rehabilitation center after the六、地质信息收集与处理超前地质预报建立一个地质信息反馈系统，通过各种方法收集地质信息，进行综合分析、判断，编制信息预报成果由主管技术人员予以复核。为设计变更、施工提供决策依据，及时调整施工支护参数提供依据。地质信息资料的整理及分析应正确、严谨并能及时反馈指导施工。经过分析、整理的地质资料应作为施工技术资料存档。16、钻爆设计施工工艺