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隧道安全专项施工方案（论证会用）

同源高速公路路基桥隧工程第六合同段

水头隧道位于浑源县南榆林乡东圪坨至东水头村之间，隧道所穿山体为六棱山南麓的厚层黄土覆盖的基岩残丘区，隧道设计为左、右线分离，两洞之间左侧边墙最大间距为35m。我标段隧道起讫桩号SZK27+706.118—SZK29+172（左洞）、K27+700—K29+120（右洞）。右线全长1420m，左线全长1465.882m，单洞长度为2885.882m，终点桩号为K29+120(右)和SZK29+172（左），顶板最大埋深93.5m，位于K28+320处。进出口均采用端墙式洞门；隧道限界10.75×5m,均采用三心圆拱衬砌，标段内共设置3处人行通道，2处车行通道。

隧道围岩主要由第四系中更新系冲洪积硬－可塑黄土或中密粉土及震旦系高于庄组白云岩组成，以松软土和较软岩为主，地质构造较为稳定，水文地质条件较为简单，洞口边坡稳定性差。

DB62／T 2989-2019标准下载二、隧道施工人员、机械计划

1、隧道施工人员安排：

2、隧道施工劳动力安排表；

按工程施工阶段投入劳动力情况

3、隧道施工主要施工机械：

8m3混凝土搅拌运输车

三、隧道围岩及衬设计情况

隧道按新奥法原理组织施工。按照“管超前、浆严注、短进尺、少挠动、强支护、早成环、严治水、勤量测”原则组织施工。

施工过程中采用超前预报系统进行超前地质勘探，对不同围岩类别采用不同开挖方式。总体实施掘进（开挖、自卸车运输出碴）、支护（导管、拌、运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、振捣）三条机械化作业线。开挖采用双侧壁导坑法，挖掘机开挖，装载机配合，自卸车出渣。车行横通道及人行横通道采用台阶法开挖，挖机开挖，装载机配合。超前支护采用钻孔台车及注浆机施作超前管棚、小导管预注浆、锚杆钻孔机打中空锚杆，初期支护采用锚杆钻孔机打注浆锚杆，湿式混凝土喷射机喷射混凝土，人工架立钢支撑，出碴运输采用装载机装碴，大吨位自卸汽车完成无轨运输施工。衬砌混凝土采用混凝土自动计量拌和楼，混凝土搅拌运输车，混凝土输送泵，大模板整体液压衬砌台车完成全断面衬砌一次成型。仰拱采用跳槽开挖，施工时采用自制的仰拱作业防干扰平台，减少出碴与仰拱的工序干扰。施工通风采用通风机，软管送风；施工用电采用洞口变电的方式；施工用水采用高山水池供水方式；施工用高压风采用空压机供风方式。路面混凝土和其它附属工程采用集中时间，机械化流水作业，一次施工，一次成优。

掘进，成型施工机械配备如下：

每个作业口配备1台钻孔台车和20台凿岩机实施钻爆；1台装载机、1台挖掘机、6台15t自卸汽车装运出碴；1台湿喷机喷砼，1台多功能台架挂钢筋网、钻锚杆孔；1台防水钢筋台车施工防水层和衬砌钢筋，1台液压衬砌台车配2套模板施作二次衬砌，1台定型模板台架施作紧急停车带衬砌。

隧道进出口端配备6台20m3/min电动空压机为掘进开挖和支护施工供风、2台定型模板台架分别施作人行横洞和车行横洞衬砌；另配置2台装载机、1台挖掘机、20台凿岩机作为备用设备。

a、开挖前，清表，施作截、排水沟，保证洞口排水系统畅通和隧道安全。在洞口排水系统施工完毕后，分台阶机械开挖洞口，第一台阶开挖至套拱底面，然后施工套拱，待砼强度达到设计要求，施大管棚；然后采用三台阶七步法进洞。洞门在进洞施工正常后，应在洞口二衬完成后及早施工。

b、清除边仰坡上的虚碴、危石，使坡面顺平，按设计一次整修到位，及时锚喷砼封闭开挖面，以防围岩风化雨水渗透而坍塌。

c、挖至洞口工作面时，在套拱位置掏槽开挖，预留核心土，进行进洞前的超前支护施工。主洞开挖前再开挖核心土。

d、松软地层，采取随开挖随支护的方法，加强防护，随时监测。

e、在隧道出口顶面埋设观测桩，进行洞口地层沉降观测。

洞口土石方开挖前先做好天沟、截水沟等排水工程，并使之与路基水沟或涵洞等排水系统顺接畅通，土质沟采用人工开挖。

a、明洞采用挖掘机，自上而下逐段开挖，自卸汽车弃碴。临时边坡采用喷锚网加固。

b、开挖完成后，进行明洞衬砌施工，具体施工方法同二次衬砌砼施工，施工仰拱时，为了保证洞内运输车辆的通行，采用厂制的工字钢仰拱桥，仰拱桥长×宽=7×5m，仰拱砼浇筑后，架设仰拱桥。

c、衬砌完成后，进行防火层和水泥砂浆保护层的施工，再进行洞侧和洞顶回填施工。

a、明洞衬砌达至设计强度后，及时施作洞门墙。施工放样位置准确，基础置于稳固的地基上，做好防排水，及时清除基底废碴、杂物。

b、洞门墙采用浆砌片料石砌筑及砼浇筑，大理石镶面。并且与临近范围内的衬砌与挡护墙同时施工，接缝间采用短钢筋连接增强整体抗震能力。确保洞顶截水沟和墙顶排水系统与路堑排水系统的完整与畅通。

洞口段施工程序框图如下：

洞顶截水沟—洞口开挖—搭设管棚施工平台—钻孔—清孔—安设钢管—孔口封闭—注浆—下一钻孔。

b、为了管棚套拱施工和施钻平台搭设的方便，采用预留核心土的办法开挖出作业平台及土坯。

首先施工套拱C30砼基础。基础开挖至中风化基岩，必要时采用φ22锁角锚杆加固。套拱基础采用组合钢模板浇筑，模板采用方木顶撑及对拉加固。砼浇筑至设计顶面后，按交底图所示位置插入预埋钢板（型钢拱架预埋钢板）及预埋钢筋。

在开挖出来的平台上，用12*12cm方木和4cm木板搭建作业平台。作业台架搭建高度依孔位的变化而进行调整。

注浆注意事项：注浆前认真检修机具，管路系统如接头、阀门等，如有破损要予以更换；要求注浆所用材料无杂物，水泥无结块；注浆作业要前后配合，统一指挥；注浆完毕后，所有的机具设备都要认真清洗干净。

适用于V级围岩深埋段衬砌超前支护，小导管纵向排距240cm，锚杆长4m，钢管尾端须置于开挖面后方的钢架之上，共同构成预支护系统。

d.钢管插入及孔口密封处理

适用于IV级围岩深埋段衬砌超前支护，以保证外插角及环向间距的情况下打入，尾端支撑于钢架上，共同构成预支护系统。

我标段为黄土隧道，土质围岩较为均一，无大范围的软弱夹层，土体为硬－可塑状态，围岩自稳能力差或较差，石质围岩与土质围岩分界处围岩条件复杂，主要表现为石质围岩破碎或很破碎，同时，基岩残丘地貌覆盖下变化较大，特别是土石界面起伏很大。洞体穿越土石界面附近，围岩稳定性差，易发生塌方。

我标段主洞采取交叉中隔壁法施工，挖掘机取土，装载机配合，自卸运输车完成运输，车行横通道及人行横通道采用台阶法开挖。

A、交叉中隔壁法开挖施工顺序如下图：

一、根据设计实施超前支

B、交叉中隔壁法施工工序:

a、开挖①部，施工支护Ⅰ

(1)利用上一循环架立的钢架,必要时施作φ42超前小导管(含中壁)并注浆;

(2)开挖，必要时喷混凝土封闭掌子面;

(3)导坑周边初喷混凝土，施作径向锚杆;

(4)架立拱部及中壁钢架，复喷混凝土至设计厚;

(5)施作临时仰拱：底部初喷混凝土后架设钢横撑并与拱部及中壁钢架妥为连接，复喷混凝土至设计厚度。

b、开挖②部，施做Ⅱ。

(1)利用上一循环架立的钢架,必要时施作φ42超前小导管(含中壁)并注浆；

(2)开挖，必要时喷混凝土封闭掌子面；

(3)导坑周边初喷混凝土，施作径向锚杆；

(4)接长中壁及边墙钢架,复喷混凝土至设计厚；

(5)施作临时仰拱：底部初喷混凝土后架设工字钢横撑并与边墙及中壁钢架妥为连接，复喷混凝土至设计厚度。

c、开挖③部,施工支护Ⅲ。同①部。

d、开挖④部,支护Ⅳ，同②部。

e、开挖⑤部，施做支护Ⅴ。

(2)导坑周边初喷混凝土，施作径向锚杆；

(3)接长中壁及边墙钢架,复喷混凝土至设计厚度。

f、开挖⑥部,同⑤部。

C、横通道开挖短台阶施工方法：

在砂浆锚杆超前支护下采用短台阶法开挖，施工中应遵循“管超前、浆严注、短进尺、少扰动、强支护、早成环、严治水、勤量测”的施工原则，紧凑施工程序，精心组织施工。下断面开挖时应分左右两部分交错进行，不能让上部支撑两边同时落空。台阶长度10～15m，每循环进尺为2.0m，遇软弱地段时采用微台阶法施工。

停车带采用分步台阶法施工，开挖支护施工顺序：上台阶开挖→上台阶拱墙支护→下台阶开挖→下台阶边墙支护→仰拱整体施作→二次衬砌整体浇筑。

根据地质情况，我标段采取交叉中中隔壁法施工，挖掘机取土，装载机配合，自卸运输车完成运输。

[4]隧道开挖施工要点：

施工中应遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的施工原则，紧溱施工工序，精心组织，做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程，妥善处理好陷穴、裂隙；台阶长度控制在3－5米，及时施作初期支护，配合锁脚锚杆封闭成环，初期支护钢架背后严禁出现空洞，工作中若有失稳现象，应及时用喷射砼封闭，加设锚杆，架立钢支撑等加强支护；应及早施作仰拱和二次衬砌，防止隧道边墙向内位移。

为充分发挥围岩的自身承载力，在隧道开挖后，针对不同的围岩类别，及时按设计施做锚喷、网喷初期支护。

隧道的防、排水遵循了“以排为主，防排结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水可靠、排水畅通。施工时按设计要求及规范要求做好防水板、无纺布、橡胶止水带以及各类水管和施工。

本隧道防水措施是在衬砌背后铺设防水板，衬砌采用防水混凝土，沉降缝、施工缝处设橡胶止水带；排水措施是在衬砌背后设纵、环向排水盲沟，由横向引水管引入中心排水沟，在路面设路缘排水沟，最后排出洞外。

在洞口平台陡坡相连处设置截水沟，对洞口原有排水系统进行改建，洞顶截水沟按要求位置施做，并与路基排水系统连接，防止排水冲刷边坡和破坏环境。

明洞在回填施工前，先用水泥砂浆找平后按设计沿衬砌外侧断面施做外贴式防水层，并在拱脚和拱腰设置纵向D100单壁打孔波纹管，纵向排水管与洞内排水管顺接，在明洞回填施工完成后，在顶部及仰坡外侧设置完善的排水系统，使地表水能顺利排出洞口进入边沟。

采用自行式全断面液压钢模板衬砌台车进行衬砌施工，砼在拌合站拌制，砼搅拌输送车运输，砼输送泵泵送入模作业，插入式振捣密实。

所有衬砌作业均采用砼输送泵作业，砼自衬砌台车窗口灌入，由下向上，对称分层，先墙后拱灌筑，倾落自由高度不超过2.0米。

本隧道址区属中温带大陆性季风气候区，受季风影响及地形影响较大，一年之内四季风明，冬季漫长，最大冻土深度不小于140cm。寒冬会导致出水口冻结，本隧道出水口采用如下保温防寒措施：

在隧道中心水沟的进出口处设掩埋式保温出水口，保证隧道排水系统的通畅；

中心水沟埋置深度不小于220cm，出水口用≥15cm片石作为滤水层，上填碎石及隧道弃渣，外面用1m厚泥炭或搭头草作保温材料。

贫混凝土基层、调平层及混凝土路面面层在衬砌施工完后，以纵缝为界分左右幅交错施工。

[13]隧道人行、车行横通道施工方案

根据规范要求，每隔750m设一处紧急停车带，路面右侧加宽2.5m，对应于紧急停车带设置一个车行通道，在两相邻车行横通道之间布置2处人行横通道。我标段车行横通道共计2道，人行横通道3道。

在车行横道与主洞交叉处检修道设置圆弧过渡，按行车方向右侧圆弧半径R＝129cm，左侧圆弧半径R＝394cm，采用C25混凝土浇注与检修道顶面平齐。车行横通道与主洞交叉处电缆槽采用D102钢管连接。

开挖完成后施作初期支护，及时浇筑仰拱，锚杆和管棚均对称布置，预留变形量视围岩变形情况设置，考虑到计量设计中采用8cm，考虑到两侧排水管施工及防水板土工布的搭接但利，仰拱须浇至两侧纵向排水管位置。

[14]隧道围岩监控量测与超前预报

监控量测由建管处委托中交第一航务工程勘察设计院有限公司实施，故省略。

为了保证施工人员的安全，坑道中氧气含量按体积计应不小于20%TCECS 10028-2019 绿色建材评价 钢结构房屋用钢构件，一氧化碳不大于30mg/m3，二氧化碳按体积计应不小于0.5%。

施工通风以压入式通风方式为主，各洞口配设2×110kW压入风机和洞内压入风管直通各工作面，出风口距工作面15～20m，以尽快供给工作面新鲜空气，通风困难时增设2×37kW吹出风机各一台，安在洞内二次衬砌地段，尽快排出洞内废气，从而使洞内很快达到良好的空气环境。压入风机设在洞口外上风侧，吹出风机安在洞内的另一侧。压入风管采用Φ1500mm拉链式PVC软管，在通过衬砌台车时用固定在台车上的硬质风管渡过，吹出风管采用Φ1200mm拉链式PVC软管。

b、严格遵守湿式凿岩，喷射混凝土工艺。坚持喷雾、洒水及其它降尘措施。

c、严禁汽油车进洞作业，洞内的柴油机械和运输车使用低污染规格柴油，并采取有效的净化措施。

d、保持风管的平、直、顺和接头严密，风管破损及时修补或更换。

e、定期测试风量、风速、风压，检查供风设备的供风能力和动力消耗，及时反馈测试结果，以不断改进、完善通风系统。

排水采用分级抽水排放。在掌子面放一自制的铁皮水箱，用泥浆泵将掌子面的水抽入铁皮水箱内，然后再用多级离心水泵通过排水管排出洞外，在隧道洞口外适当距离挖沉淀池DB14／T 2162-2020 高速公路匝道入口治超检测系统建设指南.pdf，施工废水经污水处理后排放。正洞每隔200m设集水坑，排水管采用Φ80钢管。每工作面配足够的泥浆泵、多级离心水泵作为排水设备。上坡施工时自然排水。