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远望崖隧道施工组织设计

四川省高速公路施工标准化技术指南（隧道工程）。

2017年中国沿海台风统计-香港天文台资料S202线昭化（元坝）城区段改建工程两阶段施工图设计、工程量清单等有关资料。

本施工组织设计以我公司成熟的施工管理技术、机械设备配套能力、资金投入能力及多年来从事同类工程的施工经验为基础编制，总工期为1年，即从2014年2月1日正式开工，2015年2月1日竣工作为控制进度目标，努力使工程达到国家验收标准，确保争创优质工程作为质量目标，统筹考虑全隧道的施工工艺、现场布置以及施工进度计划。

施工组织设计中列出的工、料、机具设备等计划，仅供指导施工时参考用，不作为最后的供应计划。其各项数量如有出入以施工预算的数量为准。

本施工组织设计的编制以下列文件和资料为依据：

（10）《公路工程基本建设项目建设文件编制办法》（交公路发［2007］358号）

（12）《工程建设标准强制性文件》（公路工程部分）

贯彻优化施工组织设计、技术先进可行及经济合理的指导原则，严格遵照业主对工程建设的质量、工期、造价等方面的控制要求，结合本隧道的工程特点编制。

严格遵守投标文件中有关投标须知和合同条款等要求的原则。

坚持技术先进、科学合理、经济适用与实事求是相结合的原则，合理安排施工部署，最大限度地减少施工对当地交通及生活带来的影响。

坚持加大环境保护、水土保持力度的原则。认真保护自然环境和文物，搞好文明施工建设。

采用新技术、新工艺、新材料、新设备的原则。

远望崖隧道是座单洞双向行车隧道。该隧道洞身进口部分位于半径为600m的曲线内，隧道纵坡为2.5%，进口桩号K0+900，设计标高537.36米；出口桩号K1+210，设计标高544.7米，全长310米。隧道进口采用削竹式洞门，出口采用端墙式洞门。

隧道建筑界限：净高5.0 m，净宽10.0m，其中行车道3.5×2m，人行道宽度2×1m，侧向宽度0.5×2m,净空界限以外的空间设置排水及必要的照明设施等。

2.2工程地形、地貌、水文、气象

隧道进口地形为折线形台阶状缓坡，平均坡度为10～15°，坡向为24°，南高北低，基岩大部裸露，阶面多覆盖薄层残坡积粉质粘土，现为农田；隧道出口地形为沟槽斜坡缓台地形，洞口下方轴线两侧地形较高，中部平缓开阔，平均坡度小于5°；洞口上方呈一字状斜坡地形，坡度约10°。整体坡面基岩大部裸露，第四系薄层覆盖，为约2m厚残坡积粉质粘土，现为农田，附近有民房分布。

本隧道进出口围岩为薄～中层状或块状泥岩、泥质砂岩、砂质泥岩为主，均为极软岩。强风化岩体节理裂隙发育，中风化岩体节理裂隙较发育，结构面结合程度差。岩体较破碎～较完整，强风化岩体呈碎裂状结构，中风化岩体呈块状及大块状结构。洞身沿路线前进方向以巨厚层块状泥岩、泥质砂岩夹泥岩，逐渐变化为巨厚层泥质砂岩的渐次变化特征；同时由起点至止点岩石强度也有逐渐增加的迹象。

具体围岩类别、支护类型及长度如下表所示：

远望崖隧道结构按新奥法原理设计，采用复合衬砌，以锚杆、湿喷、钢纤维混凝土等为初期支护，并辅以钢拱架等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。

2.2.3 水文、气象、地震等级

隧道区河流溪沟及堰塘均处于隧道底板以下，对隧道建设无影响。但出口洞门位于低洼负地形地段，雨后坡面汇流易于向洞门处汇集，施工时应进行疏排。

隧道区位于四川盆地北部低山丘陵区，气候温和湿润、雨量充沛、光照充足、四季分明，属亚热带湿润季风气候。年平均气温14.8℃，最低年均（1976年）气温14.1℃，最高年均（1979年）气温15.4℃。年平均降雨量995.8mm，最多1583.70mm，最少581.30mm，5～10月多年平均1085.80mm，占全年87.40%，日最大降雨量222.90mm。全年无霜期265天，平均霜期95天。多年平均日照1328.30h，最多1678.90h，最小921.70h。

境内地质西北受龙门山断裂带的影响，东受米苍山东西向构造带与巴中莲花状构造的控制，西南受绵阳带状构造制约，属川中坳陷燕山褶皱带的川北凹陷的边缘，项目区断裂构造不发育，岩层具有单斜构造特征，地质构造较简单，受到龙门山构造活动的不利影响。

3.隧道施工重点及难点

隧道洞口段埋深浅，岩层破碎，对洞口稳定性及进洞的施工安全影响较大。制定切实可行的施工方案是确保施工安全顺利地穿越洞口段的重点。

隧道洞身多次横穿膨胀性围岩、破碎带、岩层接触带，该段围岩强度低，整体性差，地下水较发育，严重影响洞室稳定性。在施工中，如何利用地质预报仪及时、准确掌握前方地质变化，是本隧道的难点。根据地质变化的情况，制定应急措施，杜绝突发性事故的发生。

隧道防排水遵循“以排为主，防排结合，因地制宜，综合治理”的原则。施工达到：排水畅通、防水可靠、施工方便、保证运营期间隧道内不渗不漏，达到基本干燥要求，保证衬砌结构和洞内设备的正常使用以及行车安全。

4.隧道施工原则和总体安排

根据本合同工程隧道的工程特点，结合我公司在其他类似隧道取得的成功经验，采取“先排水，快进洞；短掘进，多循环；早支护，形成环；强支撑，策安全；勤监测，细分析；速反馈，及时衬砌”的施工原则。

4.2隧道施工进度安排

本隧道计划工期为365天，本施工方案按（含施工准备）12个月安排施工计划。

本合同工程施工进度计划暂定工程开工日期为2014年2月1日，实际开工日期以监理工程师签发的开工令为准,在接到开工令后3天内开工。

各主要工程项目的计划工期安排如下：

在隧道出口，新修施工便道约400m至隧道洞口。新修便道宽5.0m，路面采用30cm厚泥结石，双侧设排水边沟，水流过大处埋设管涵过水。弃碴便道每隔200m设置会让站1座。

在隧道出口设800KVA变压器1台、并备用一台250KW发电机1台；洞外低压供电线路采用三相四线制架空线，隧道内采用电缆线供电。

在隧道出口拌合站内设置储水池，在隧道附近山溪修筑蓄水池，铺设φ100㎜塑料管至拌合站储水池，用高扬程水泵抽水。

在隧道进口处建空压机房一座，各安装3台20m3/min电动空压机，并配备2台12m3/min内燃空压机备用，供应隧道风动机械施工。

5.1.5施工通风和防尘

防尘：隧道防尘采用以风、水结合为主的综合防尘措施，坚持湿式凿岩和爆破后喷雾洒水、冲洗岩面避免灰尘飞扬，使用燃油添加剂和机械废气净化装置相结合，降低内燃机废气排放量，采用高压水风混合射流雾化降尘器，进行水幕降尘和个人防护相结合，实施综合防尘措施，减少粉尘危害。

5.1.6洞内三管两线布置

洞内采用Φ120cmPVC软质通风管，进行压入式通风。

采用有线和无线对讲机相结合的联络方式。

5.1.8施工生产、生活用房

生产用房均为自建，以活动板房和砖结构为主。生活房屋部分租用地方民房，部分自建，自建生活房屋以彩钢复合板房屋为主。全部驻地待工程完工后予以恢复原貌，恢复植被。

5.1.9进、口洞口排水工程

在边、仰坡开挖边缘线外5～10m做好截水沟，以拦截地表水，并和洞外排水沟相连接，确保排水畅通。

5.2洞口施工场地布置

生产设施及生活区布置在隧道出口线路前面两侧的平地上，施工场地布置详见附图。

远望崖隧道平面及高程控制测量的精度拟按三等精密导线网及四等高程控制网进行控制。

1、平面控制测量：施工前，首先根据设计院交桩资料及水准基点，进行全线贯通复测，当复测结果满足《公路工程测量规范》的精度要求后，再建立平面及高程控制网，进行精密导线及高程控制测量。本隧道采用三等精密导线网测量，测角精度1.8″，边长相对误差1／20000。

洞外设三等导线网，根据设计文件和测量规范要求，精密导线网组成多边形闭合线环，导线环的边数设为4～6个。导线最短边长不小于300m，相邻两边长的比不小于1:3。

洞内网采取主副导线闭合环，中间插小闭合环，形成多个闭合条件。洞内导线以洞口投点为起点，尽量沿中线布置。导线边应视洞内通视条件尽量布设成长边；洞内导线测量等级亦为三等，测量方法及精度要求同洞外导线。

2、高程测量：每端洞口各设3个水准点，采用四等水准测量精度与设计水准点联测。洞内水准点测量以洞外高程控制点传算。每隔300m～500m设立一对高程控制点。洞内高程控制点定期复测，测量精度须符合洞内高程测量设计要求或规定的四等水准测量的精度。

3、洞内控制测量所设的导线，每一次测量均须构成角度闭合条件，进行精度设定的校核。

洞内导线点、中桩、水准控制点均应设在衬砌底或砼铁芯钢桩上，标示里程、桩号，同时加以保护。

洞内曲线段采用偏角法和长弦支距法控制开挖，并用导线坐标法复核，衬砌采用导线网进行测量控制。

隧道洞口段埋深浅，岩层破碎，整体性差，对洞口稳定性及进洞的施工安全影响较大。隧道出口K1+210为厚层泥质砂岩为主组成，浅部为砂质泥岩，前者为较软岩，后者为极软岩，因此在进入暗洞前须进行洞口加固施工。

针对洞口段的特点和难点，制定以“地表加固，小导管超前支护，分部开挖，加强支护，尽早封闭，监控量测，衬砌紧跟”为原则组织施工的总体施工方案。其加固方法：隧道洞口衬砌外1～3m范围内边、仰坡进行锚、网、喷加固，拱部设双层超前小导管。施工顺序及加固措施见下图2 洞口加固措施及施工顺序示意图。

进洞施工前，在边、仰坡开挖边缘外做好截水沟，以拦截地表水，并和洞外既有地面排水系统连接畅通，防止地表水渗入开挖面，影响洞口边、仰坡的稳定性。

洞口边、仰坡按设计要求由上而下分层开挖，开挖后立即初喷混凝土，布设φ8筋网，翼墙两侧边坡、洞口仰坡及地表浅埋段施作Φ22砂浆锚杆进行锚固，锚杆长度3.5m，间距1.2m,梅花形布置，与网片连成整体，最后复喷混凝土至10m进行封闭。

7.2洞口段开挖及进洞施工

按照图纸要求，在施工放样的洞口里程进行边坡、仰坡开挖，开挖自上而下分层进行，尽可能采用机械开挖，必要时采用松动爆破。

边仰坡喷射混凝土封闭后，套拱施工完毕后管采用φ108mm无缝钢管，按环向间距40cm。大管棚施工后转入隧道分部开挖与支护。

隧道进出口暗洞洞口段均采用台阶留核心土法分部开挖支护，其单循环进尺为钢架间距。

施工中加强监测和信息反馈，及时施作二次衬砌。

本隧道进出口段分别采用端墙式、削竹式洞门。隧道进口明洞施工完毕，施工正洞洞门。出口洞口段开挖100～150m距离后，随即进行洞口段二次模注混凝土衬砌，并避开雨季施工洞门。

洞门施工工序：洞门施工放样→洞门基础开挖→明洞（洞门）基础浇注→明洞（洞门）二次衬砌浇注→明洞拱顶夯填土方→做洞顶排水沟及仰坡防护。具体措施如下：

根据设计要求整修边、仰坡，保证明洞（洞门）圬工尺寸。

明洞基础置于稳定的地层上，虚碴、杂物、积水、泥化或软化的基面层清除干净。如果明洞基底遇不良地质时，及时报请设计、监理单位核实，慎重处理，不留隐患。

根据设计要求制作洞门挡头板，并按设计坡度固定在衬砌台车上。二次衬砌浇注，捣固密实。

明洞拱部采用浆砌片石或原状土回填夯实。

8.1洞身开挖与支护施工方法

8.1.1 Ⅳ级围岩上下台阶临时仰拱法开挖与支护

Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，长度在40m之内。考虑施工工期、充分利用开挖、出碴机械、减少工序间干扰等有利因素，每部台阶一次拉通，再过渡到全断面法施工。

采用上下台阶法钻爆施工，上台阶开挖至起拱线，下台阶开挖至隧底，人工手持风钻钻眼爆破。每台阶单循环开挖进尺1.0m，为一榀钢架间距，喷射混凝土24cm。

8.1.2 Ⅴ级围岩CD法开挖与支护

Ⅴ级围岩采用台阶法施工，上台阶留核心土环形开挖。该方法将全断面分1、3、4、6共四部进行开挖，增设中壁隔墙，将断面化大为小，降低分部开挖跨度和开挖高度。每部开挖后立即施作初期支护、中壁隔墙，及时封闭，迅速成环。同时在施工中，加强监控量测，依靠量测数据进行支护与施工。

中壁隔墙采用I14型钢钢架及锁脚锚杆，间距与初期支护钢架间距相同；

拱部采用超前注浆小导管作超前支护，纵向间距3m/环。采用风镐破岩、人工开挖。必要时对周边眼实行空眼进行松动爆破，人工、手推车装运碴，溜槽或漏斗溜碴至下台阶后，由机械装碴，汽车运输。开挖后及时施工初期支护、中壁隔墙、临时钢横撑。

台阶法施工，上台阶留核心土环形开挖法施工顺序见

② 竖井采用跳挖施工。首轮竖井开挖长度4.5m，井间距采用9米,竖井开挖完成后立即灌注边墙钢筋混凝土(长度3米)。待边墙混凝土达到一定强度后，进行第二轮竖井开挖和边墙施工。

③ 第二轮边墙浇注并达到一定强度后，施工拱部钢筋混凝土衬砌。

④ 下部开挖在拱部衬砌15天后，集中开挖。

⑤ 施工仰拱填充,施工拱顶防水层，进行拱部回填。

8.2 隧道出碴与运输

本隧道，按照“新奥法”原理组织施工，掘进面采用厦工953Ⅲ装载机装载机装碴，奔驰重卡12t自卸汽车运输。

对弃碴利用的隧道，为保证出碴工序可控状态，洞外运碴便道每200米设一避车平台，保证车辆运行畅通。对进入洞内的汽车、装载机等设备均安装废气净化装置，以减少尾气中一氧化碳等有害气体含量，同时加强通风。

喷锚支护在开挖后应立即进行。支护作业视围岩稳定程度，依据设计文件，采取不同的支护参数。施作中应严格遵照设计文件、施工规范、喷锚构筑法技术规则，严格工艺操作，确保支护工程质量。

药卷锚杆施工工艺：施工准备—钻孔—清孔—内锚段速凝型锚固药卷灌注—杆体安装—封口—孔口垫座安装—张拉—自由段注浆—外露锚杆杆体保护；

喷混凝土施工工艺：锚喷工作平台就位—喷射面的事前处理、厚度控制—湿喷机开机准备—配料拌合—塌落度测定—混合料的输送—边墙、拱部混凝土的喷射—停机操作—养护；

8.4型钢（格栅）钢架

本隧道在Ⅳ、Ⅴ级围岩地段施工支护中设型钢（格栅）钢架，间距分别为1.0m、0.6m。钢架依开挖方法分节加工制作。节与节间以钢板螺栓连接。制作前应在大样平台上放出大样，依大样进行加工制作。制作完成后依大样进行检验，经检验合格后，运抵工作面安装。钢架制作要求焊接牢固，各部尺寸符合设计要求。

在进行钢拱架安装施工时，要求支护及时、牢固，施工时注意：

安装前先清除底脚下的虚碴及杂物，安装的允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度为±2°；

钢架安装采用多功能台架和人工安装，各节钢架间以节点板和螺栓连接；钢架安装应尽量紧贴喷层面，必要时以钢楔或混凝土预制块顶牢，钢拱与钢架纵向连接筋要焊接牢固。

钢架拱角要求保持稳定，背后喷砼充填，不留空隙。钢拱的砼保护层厚度要不小于4cm。

为防止隧道基底软化，及时封闭开挖断面，隧道开挖后仰拱要紧跟施作。

仰拱施工前，彻底清除隧底浮碴及破碎围岩至基岩，灌注仰拱混凝土前，保证隧底无水，仰拱接头处混凝土必须凿毛处理，并且在仰拱与边墙基础间设连接筋。

仰拱和隧底填充分开灌筑，并有一定的时间间隔，等仰拱混凝土达到设计强度70％以上时，再进行隧底填充。

混凝土在拌合站集中拌合，混凝土运输车运输，直接用输送泵泵送至立好的模板内，然后用插入式振动棒振捣密实；待砼初凝时进行人工压水，施工时挂线做好排水坡。

8.6隧道施工排水及结构防排水

进口洞内节理渗水及施工用水可自然外排。成洞地段利用成型的双侧水沟排放至洞外沉淀净化池；未成洞地段对隧底进行整平和维护，维护时使路面形成路拱，双侧横坡不小于2％，在双侧开挖临时排水水沟与成洞地段排水系统连接。因此施工中尽快施工未成洞地段仰拱和填充，做到仰拱紧跟。

进口每200m挖一集水坑，洞内节理渗水和施工用水可采用水泵从集水坑内抽排至洞外。

① 防排水原则：远望崖隧道洞身局部浅埋段、断层破碎带地段地下水较发育，隧道排水采取“防、排、堵、截”相结合，因地制宜，综合治理的原则。

② 防、排水施工：初期支护与二次衬砌之间采用高分子防水卷材加一层土工布，防水卷材背后设置塑料排水管。

隧道地下水发育地段采用MF20矩形塑料乱丝盲沟和横向排水管排至中央排水沟。

隧道二次衬砌完成后，全面进行衬砌背后回填注浆。

③ 防水卷材铺设：先进行防水卷材的洞外拼接，将防水板在洞外宽敞平整的场地上，拼接成大幅面，搭接宽为10cm，热焊粘结。使用前应检查材料是否有变色、波纹（厚薄不均）、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，如果存在质量疑虑，应进行抗张拉试验、防水试验和焊接抗拉强度试验，合格后方可使用。

吊挂防水材料的作业平台车就位后，用电焊或氧焊将初期支护外露的锚杆头、钢筋网头等铁件齐根切除，并抹砂浆遮盖，以防刺破防水板。对于开挖面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。

防水层一次铺设长度根据混凝土循环灌筑长度确定，并领先衬砌施工2～3个循环。

施工缝、沉降缝防水通过设置遇水膨胀止水条达到防水的目的。

混凝土衬砌工作缝连接处止水条按图纸要求设置，其规格、安装方法和试验数据都须符合设计要求。

施工缝混凝土应加强振捣，保证混凝土密实。

8.7隧道模筑混凝土衬砌

远望崖隧道除进口段明洞外衬砌均采用“新奥法”复合式衬砌，衬砌施工中加强监控制量测，并及时反馈量测信息，调整衬砌工序安排。

隧道进、出口各设置一台全断面液压自行衬砌台车,台车长12m，每次浇注长度12m。衬砌混凝土由电子计量搅拌站集中供应,采用混凝土运输车输送至衬砌工作面，HB60D混凝土输送泵泵送入模。灌注混凝土时由下而上依次浇注，并注意模板台车受力的均匀性，一侧混凝土浇注高度不得超过另一侧1.0m。砼制备过程中严格按照设计和施工配合比供料，控制水灰比和坍落度。冬季砼施工要做好保温措施。衬砌工序时间安排为：每循环灌筑12.0m，约需16～20小时。每循环脱模时间按混凝土强度达到2.5Mpa控制。台车脱膜后清洗、移位、定位，用时3～5小时。每循环总计作业时间（含养护）60小时。

为防止衬砌拱顶不密实，在衬砌拱顶预埋φ20镀锌钢管，镀锌钢管纵向间距2～3m，注浆材料M10水泥砂浆，其配合比根据现场试验确定，回填注浆压力：初压0.1～0.15Mpa，终压0.2Mpa。

9.施工监控量测及超前地质预测预报

远望崖隧道系按照喷锚构筑法进行组织施工，在施工过程中，以量测资料为基础及时修正支护参数，使支护参数与地层相适应并充分发挥围岩的自承能力，使围岩与支护体系达到最佳受力状态。施工过程中严格按照《公路隧道喷锚构筑法技术规范》的要求进行监控量测，实施信息化动态管理，以达到确保工程质量和进度，合理控制投资的目的。

9.1.2洞内、外观察

隧道洞内、洞外观察：隧道洞内观察分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分，开挖工作面观察在每次开挖后进行，内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等，当地质情况基本无变化时，每天进行一次。观察后绘制开挖工作面地质素描图。

对已施工区段的观察每天一次，观察的内容包括喷射混凝土、锚杆的状况，以及施工质量是否符合规定的要求。

在观察过程中如发现地质条件恶化，初期支护发生异常现象，将立即通知施工负责人采取应急措施，并派专人进行不间断观察。

洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰拱的稳定、地表水渗透的观察。

9.1.3净空水平收敛量测及拱项下沉量测

9.1.4地表下沉量测

9.1.5监控量测项目的管理基准

9.1.6 量测数据的处理及应用

根据现场量测数据利用计算机Excl统计绘图功能，绘制位移——时间曲线或散点图，在位移——时间曲线趋平缓时应进行回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。当最终收敛值大于允许收敛值的80％且无明显减缓趋势，或当位移——时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应及时加强支护，必要时应停止掘进，采取必要的安全措施。

根据位移变化速率判断围岩稳定状况，当变化速率大于10～20mm/d时，需加强支护系统；当变化速率小于0.2 mm/d时，认为围岩达到基本稳定。

衬砌（混凝土）施作时间，选择在各测试项目显示位移速度明显减缓并已基本稳定。其判断标准为：各项位移已达到预计位移量的80～90％（预计位移量可通过回归分析得到），位移速度小于0.10～0.2mm/d；在膨胀性围岩和地应力大的围岩中初期支护变化时间长，必要时，可提前施作衬砌混凝土。

测量过程中如发现异常现象或与设计不符时，及时提出，以便修改支护参数。

测点埋设情况和量测资料纳入竣工文件，以备运营中查考或继续观察。

9.2隧道超前地质预测预报

本隧道采用全断面地质素描，在K184+537～K184+575、K185+150～K185+238段岩层接触带及断层破碎带采用TSP203超前探测、超前水平钻探（φ50孔）等手段进行超前地质预测预报。

开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开挖面围岩类别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、断层分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图，通过对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况，据以指导施工。

地质素描在每次开挖后均需进行。

通过凿眼台车钻进过程中钻速、冲洗液、岩屑和岩粉的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断，为提高其预报的准确度，与地质素描配套使用。

9.2.2 超前水平钻孔

用地质钻机，在开挖面钻1～4个探测孔，探孔深15m，开挖12m，保留3m，再施工下一轮探孔，保证探孔的连续性（一般地质地段超前地质钻孔一个，涌水地段3～4个）。通过探孔岩芯及孔内涌、渗水分析，探明地下水及水压情况，以及围岩变化，在钻孔的同时，记录钻孔速度、岩碴岩粉特征、含泥量、出水部位、钻杆是否突进（及深度）等，综合判断前方的工程地质和水文地质情况，及时整理超前地质预报报告并迅速反馈指导施工，施工时根据超前地质预报、施工超前探水预报及监测的结果，及时采取措施加以防护。

9.2.3 TSP超前探测

为提高地质预报的准确性，本标段隧道施工选用1台TSP203进行地质预测、预报，专门负责不良地质段和断层破碎带的地质超前预报。每隔100～120m预报一次。

根据地质预报结果，经专家顾问组进行分析研究后，拟定相应对策以指导施工。

10.隧道不良地质控制技术

10.1 顺层偏压破碎带施工

远望崖隧道进出口浅埋段围岩类别多为V级围岩，岩性为薄～中层状或块状泥岩，厚层泥质砂岩为主，浅部为砂质泥岩，前者为较软岩，后者为极软岩。强风化岩体节理裂隙很发育，中风化岩体节理裂隙发育，结构面结合程度一般。岩体破碎～较破碎，呈镶嵌碎裂状结构或块状结构，易沿隧道洞口顶板及层面发生变形，洞顶及侧壁易形成小型塌方和掉块，成洞性差，因此洞口采取复合式衬砌支护措施。施工洞口时刷坡范围较小，考虑受节理裂隙切割影响，坡面可能会产生小型崩塌，应采取锚喷护坡。加之洞口段为浅埋段，稳定性差，无自稳能力。洞身围岩沿路线前进方向以巨厚层块状泥岩、泥质砂岩夹泥岩，逐渐变化为巨厚层泥质砂岩的渐次变化特征；浅部岩层破碎，中深部岩层以较完整为主，局部较破碎，地下水弱发育，雨季层间裂隙水较发育，呈连续涌渗状渗出。洞身岩性以泥质砂岩为主，成洞条件一般，掘进时岩层存在顺层脱落现象。左侧岩层顺层发育明显，存在顺层偏压现象，易产生小～中型坍方，施工难度较大。

顺层偏压破碎带施工遵循“先预报，预加固，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测，快反馈，控变形”的原则，配备水平钻机、TSP203地质预报仪等仪器，采用常规地质法、声波法、地球物理法相结合的综合手段进行地质超前预报，按照“石变我变”的动态原则组织施工。顺层偏压破碎带一般地段对顺层侧采用预注浆预支护，做到先护后挖，富水地带遵循“超前探水、以堵为主、控制排水、堵排结合”的原则。

对软弱围岩和不良地段，采用双侧壁导坑法、三台阶临时仰拱法，按照小断面、短进尺、早成环的原则组织施工，确保围岩稳定。

初期支护施做本着“宁强勿弱”的原则，紧跟开挖进行，锚杆利用锚杆台车或风钻打孔，人力或机械安装，液压式钢支撑组装平台架设钢支撑或挂网，湿喷机配三联机喷射混凝土，并尽早施作隧底初期支护使之闭合成环，改善受力状态。同时根据监控量测结果及时分析反馈，及时调整支护参数，确保施工安全顺利进行。

10.2 突水地段施工

隧道施工在丰水季节时，穿过断层破碎带、接触带及其影响带时，有突水可能。施工中，依靠超前地质预报结合超前水平钻孔作出判断，根据涌水大小和泥砂含量，按照“防、截、排、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，采用引排、小导管注浆堵水或φ80mm钢导管帷幕注浆堵水等手段消除安全隐患，加强初期支护，并及时完成二次衬砌。二次衬砌根据量测结果确定施做时间。

隧道施工实行二班作业班制，按工序成立专业班组，分设掘进班、运输班、锚喷班、防水板施工班、混凝土衬砌班、仰拱铺底班和混凝土搅拌站、通风组、电工组、维修保证组、测量量测组。

12．隧道施工机械配套

光面爆破时，炮眼的位置、角度、装药量等是衡量光爆效果的关键，应认真按爆破设计进行布眼、钻眼，并对钻爆操作人员进行岗前培训，强化管理，确保光爆效果良好。

爆破结束后，排烟完毕，检查爆破效果，如爆破进尺、轮廓线超欠挖、炮痕保存率、爆方石块大小、抛距等情况，并综合考虑，逐步修正爆破设计，以达到满意的钻爆效果。

13.2超前小导管注浆

Ⅴ级围岩双层小导管采用长4.5mφ42mm无缝钢管（单层环向间距40cm），Ⅳ级围岩根据现场实际情况采用长4.5mφ42mm注浆小套管（环向间距2.1m）或者φ22mm药卷锚杆，钢管前端做成尖楔状，便于插入孔中或直接打入，在管前部2.0m范围内按梅花形布置，钻好φ6～8mm的注浆孔，以便钢管进入地层后对围岩空隙注浆。

注浆材料：采用水泥砂浆，水灰比按1：1控制，同量，可掺入定量的三乙醇胺与氯化钠溶液，以缩短初凝、终凝时间，提高强度，提高水泥浆的可压注性。

按设计布眼、钻孔采用潜风钻。

采用钻机联接导管顶入。

用塑胶泥封堵导管周围及孔口，工作面上的裂缝亦应封堵。

导管外露20cm，安装注浆管路。

开始注浆。注浆采用双液注浆泵2台，注浆能力7～20L/min，并配套对应的0～1.50Mpa压力计、0～30L/min流量记录仪及相应的注浆软管，并同时备用2套仪器和配件。

注浆时，应严格控制注浆口的最高压力在0.5Mpa以内，以防压裂工作面，进浆速度不宜过快，每根导管的进浆速度控制在20L/min以内，压浆量按设计的定量和注浆压力进行双控制。

13.3药卷锚杆施工工艺

本隧道边墙采用Φ22药卷锚杆。

13.3.1 施工程序

药卷锚杆主要施工程序如下：施工准备;钻孔;清孔;内锚段速凝型锚固药卷灌注;杆体安装;封口;孔口垫座安装;张拉;自由段注浆;外露锚杆杆体保护

13.3.2 机械化造孔

13.3.3 内锚段灌注及锚杆安装

在锚固段速凝水泥药卷打入结束后立即进行预应力锚杆杆体安装，采用钻孔平台上人工插杆，可利用人工扶杆的情况下。

插杆前对锚杆杆体加工：药卷锚杆朝向孔底的一端应削尖。在距锚杆底部10.0m处设止浆环，每3m设对中环一个,对中环采用φ6.5mm圆钢与锚杆杆体焊接。外露端长度50cm，端头用砂轮切割机切平（套丝长度50cm），以便于安装与精扎螺纹钢筋配套的螺母。在锚杆杆体自由段安装进浆管（内径φ15mmpvc管）和回浆管（内径φ8mm硬质塑料管），回浆管应牢固绑扎在杆体上，管口端部距止浆环15cm处。进回浆管在孔口通过钢垫板预留孔口引出。

锚杆杆体插入内锚段后,立即采用木楔（长度6～10cm）进行锚杆孔口封口,防止锚杆从孔内滑出。木楔应完全打入孔内，不得留出孔外，以免影响锚杆孔口钢垫板安装和锚杆张拉。

孔口承压垫座钢垫板面与锚孔轴线垂直，承压垫座必须平整、牢固。若钢垫板面与锚孔轴线不垂直，孔口外侧可用快凝砂浆找平，砂浆强度增长应满足12小时承载60KN张拉力的要求。

13.3.4 张拉与锁定

在内锚段锚固剂灌浆完毕后24小时左右开始进行锚杆张拉。

张拉设备采用tg－2000型扭力扳手。锚杆张拉前，对扭力扳手进行率定。施工中扭力扳手易损坏，要求每周率定一次。

张拉前将钢垫板套入锚杆，调整垫板与锚杆垂直后紧锁螺帽。锚杆正式张拉前，取20％的设计张拉荷载（即3t），对其预张拉1～2次，使其各部位接触紧密。

张拉力施加值顺序依次为：第一次张拉力为设计值的25％（3.75t），持荷5分钟后进行第二次张拉，张拉力为设计值的50％（7.5t），持荷5分钟后进行第三次张拉，张拉力为设计值的75％（11.25t），持荷5分钟后进行第四次张拉，张拉力为设计值的100％（15t），最后一级张拉力达到设计值后稳压30min结束张拉平锁定。每张拉一次均应量测锚杆杆体的伸长值，并作好原始记录。张拉工效为2根/40～50min左右。

锚杆锁定后48小时内，若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值的10%时，应进行补偿张拉。

13.3.5 自由段注浆

张拉结束后开始对锚杆自由段回填灌浆施工，灌浆采用纯水泥浆，UB3C型灌浆泵注浆。确认排气管畅通后，才能进行孔内自由段注浆，自由段注浆应饱满，当排气孔不再排气，并有浆液溢出时，可结束自由段注浆。浆体凝固前，不得敲击、碰撞和自由段灌浆在一批（30～50根）锚杆张拉完成后集中进行，可实现规模化施工，单根锚杆自由段灌注平均在3～5min即可完成。

13.3.6 质量控制措施

药卷锚杆施工工序复杂，技术要求严格，为确保施工质量，施工过程中严格按照施工程序施工，每道工序完成经检查验收后方可进入下道工序施工。除了严把程序检查验收关，对如下几个质量重点做了严格的控制：

（1）对锚杆精轧螺纹钢、锚固剂药卷、水泥等重要材料DL／T 5425-2018 深层搅拌法地基处理技术规范，要求相关资料齐全，并进行进场抽检，以确保材质优良。张拉前首先对扭力扳手进行率定，率定合格后再用于张拉施工。施工过程中中扭力扳手极易损坏，要求每周率定一次，确保张拉精度。

（2）造孔是质量控制的要害环节之一，孔位必须经测量放样，并用红油漆标识。液压凿岩台车要选用经验丰富，责任心强的操作手，开钻前要认真调整好钻臂方向，确保孔向垂直岩面在开钻，钻杆匀速钻进，并不断加水冲洗岩粉。钻孔准确度高，不但确保了锚固效果，且确保插杆及承压垫板安装及张拉施工。

（3）内锚段灌浆是否密实，是确保张拉成功的要害环节，首先要确保锚固剂药卷浸泡充分，要求浸泡时间控制在2.5分钟左右。其次，锚固剂每打入一卷锚固剂，输送管向孔外拉出 5cm左右，要取保打入锚固剂药卷60支左右，填满3m锚固段。

（4）张拉是药卷锚杆施工最重要的环节GBT 39303-2020 废水处理系统微生物样品前处理通用技术规范.pdf，张拉严格按技术要求进行分级张拉，全过程严格监控，并做好详实细致的原始记录。

13.4中空锚杆施工工艺

中空注浆锚杆是自进式锚杆的简化和改型。杆体材料为碳素钢，包括全螺纹无缝钢管和联结套、铁垫板、止浆塞等部件。其端头装塑料锚头，其一利于向上打锚杆，使杆体卡在钻孔中不下坠，二是与孔口止浆塞一起保持杆体居中位置，使砂浆保护层厚度均匀。