隧道洞身开挖专项施工方案计划.doc

-! 目 录 一、工程简介 1 二、施工组织安排 1 三、施工方案及工艺 6 3.1 施工方法 6 3.2 洞身施工 7 四、监控量测 25 4.1 监控量测目的 25 4.2 监控量测计划内容 26 4.3 超前地质预测预报 26 五、隧道施工安全应急预案 27 5.1 建立应急处理机制 27 5.2 人员培训与演练 27 5.3 应急材料和设备的储备 27 5.4 应急响应 28 5.5 施工安全应急预案措施 28 六、质量保证体系及工期保证措施 34 6.1 确保工程质量的措施 34 6.2 工期保证措施 36 七、安全保证体系及措施 36 7.1 安全保证措施 36 7.2 安全保证体系 37 八、环境保护措施 38 8.1 生态环境保护及水土保持目标 38 8.2 环境保护及水土保持方案 38 8.3 生态环境保护措施 38 白龙山隧道洞身开挖专项施工方案 一、工程简介 白龙山隧道位于六盘水市水城县玉舍乡，为分离式隧道全长4025m，最大埋深328m。我标段为白龙山隧道后半段，都格段出口洞门型式为端墙式，右线起讫桩号K202+650-K204+675，全长2025m，出口段为曲线R-900，纵坡为-1.54%；左线起讫桩号ZK202+590-ZK204+600，全长2010m，出口段为曲线R-960，纵坡为-1.54%；隧道出口段，埋深14-53m，洞内加强支护，右线管棚长为28m，左线管棚长为40m，洞口边仰坡采用挂网锚喷防护。 白龙山隧道出口覆盖层为破残积碎石土层，岩体破碎，围岩为中风化灰岩，。岩体呈碎裂状结构，透水性强，属较弱岩。围岩无自稳能力，易坍塌，仰坡岩土稳定性差，易向下滑塌。 二、施工组织安排 1、施工前准备工作 施工前对图纸、资料等进行现场核对，并作补充调查，调查核对隧道所处的位置、地形、地貌、工程地质和水文地质、钻探图表、以及隧道进出口位置和其它相关工程的情况。对图纸中发现的问题，立即反馈监理工程师和设计单位更正或确认。 施工前的平面复核和控制测量将由我单位精测队进行测量定位，施工中测量由隧道工程师、测量工程师组织测工操作，并由项目总工程师组织定期复测。 2、 人员组织 计划安排2个隧道施工队，隧道施工队生活生产区均安排在隧道洞口附近，红线外侧，队伍生产区均设置一处钢筋加工区和喷射混凝土拌和站。 隧道施工队劳动力配置表 序号 工种 隧道1队 隧道2队 备注 1 开挖工 30 30 2 立架工 35 35 3 喷锚工 25 25 4 钢筋工 25 25 5 模板工 17 17 6 爆破工 4 4 7 混凝土工 20 20 8 机械工 15 15 9 焊工 12 12 10 电工 2 2 11 杂工 15 15 合计 200 200 3、 机械设备配置 序号 机械设备名称 单位 数量 备注 1 混凝土输送泵 台 2 2 凿岩台车 台 2 3 凿岩风枪 台 34 另有4台备用 4 通风机 台 2 5 侧卸装载机 台 6 6 挖掘机 台 4 7 混凝土湿喷机 台 4 另有2台备用 8 空压机 台 10 9 发电机组 台 2 10 自卸汽车 台 14 11 加宽带衬砌台车 台 2 12 激光断面仪 台 2 13 锚杆机 台 6 另有2台备用 14 爬焊机 台 4 15 电焊机 台 10 另有2台备用 16 抽水泵 台 2 另有2台备用 4、隧道施工供电、供水、供风、通风排烟及施工排水 4．1 供电 白龙山隧道出口为路基，地势较，施工方案从出口单向掘进，出口安装2台800KVA变压器。隧道出口前期洞外安装800kVA变压器俩台，洞内低压电线截面积采用240mm2铝芯电线。供出 口至1200米处的施工用电，剩余740 余米因低压供电线路铺设太长，洞外变压器所供电压产生电压降，电压线路损耗太大，若仍用现有的240㎜2铝芯电线送电，按照相关供电规范及施工经验，240㎜2三相线路供电半径不宜超过1.2 km，为避免施工到1.3 km以后，由于末端电压已达不到用电设备额定电压，导致大型用电设备由于电压低不能正常工作，延误工期。为确保施工工期，采用高压电进洞，在洞内架设10 kV高压电缆，专用洞室内安装变压器，以缩短低压供电距离，满足供电需求。为防止停电故障影响施工，隧道施工队自备250KW发电机2台供停电用。 图2.1 金山隧道出口高压进洞挂钩安装示意图 4.2 供水 隧道掘进洞口山顶均设一个高位水池，供应施工用水，计划按200m3容积布置。另外每个掘进洞口各安排1台高压125D多级水泵。并配置备用抽水机。确保施工水压不小于0.3MPa。 4.3 供风 空压机配置：掘进工作面采用风枪钻孔，主要用风为风枪钻孔、喷砼、打锚杆等。每个工作面安排5台空压机，能够满足供风要求。风管采用钢制可拆装的钢质管，主管上每隔300～500m分装闸阀。 4.4 通风 根据隧道施工的实际情况，例如隧道何处设有紧急停车带，何处设有紧急通车道等，结合现有的实践经验，对隧道通风进行如下布局： 图2.2 隧道通风方案图1 隧道通风方案如上图2.2所示，在隧道1洞口处安装两台射流通风机将洞外新鲜空气压入隧道中，若隧道开挖时，将两台对旋式轴流通风机安装在靠近开挖掌子面最近的一个横冲通之间的所有横冲通1、横冲通2、横冲通n均进行封闭处理，不让空气相互流动，这样整条隧道通风就近似为下图2.3所示： 图2.3 隧道通风方案图2 若隧道过长，则在两台射流通风机及两台对旋式轴流通风机间安装一台引风机，以增加通风效果，具体的空气流动可分解为隧道撑子面一段，另外可分解为横冲通一段，隧道横冲道一段空气流动具体方式如下图2.4： 图2.4 隧道空气流动图 根据动量守恒定律： m1v1+m2v2=m3v3 ， m3v3+m4v4=m5v5 而依据能量守恒定律： 1/2m1v12+1/2m2v22=1/2m3v32，1/2m3v32+1/2m4v42=1/2m5v52 即m1v12+m2v22=m3v32 ， m3v32+m4v42=m5v52 所以此种通风方式的最终结果为两条隧道开挖撑子面到离撑子面最近一条横冲道段的空气都得到净化，其中一条隧道如上所述的隧道1，其空气一直保持新鲜干净，而另外一条隧道如上所述的隧道2，其空气一直较差，在隧道施工中，引风机的位置应当常移动（往撑子面前移动），为了加大空气的流动，提高空气的质量，在隧道2衬砌台车，靠撑子面一端前约为10m处安装一台对旋式轴流通风机，加大空气流动，将有毒气体迅速排出隧道2。 4.5 排水 白龙山隧道属于顺坡施工，其顺坡积水由两侧水沟自然排出；施工作业面临时仰拱排水利用水泵将仰拱内积水排至排水沟处自然排出。同时掌子面配备2台污水泵，防止掌子面出现涌水。隧道反坡排水如图2.5所示。 图2.5 隧道临时仰拱排水示意图 4.6 洞内三管两线布置 图2.6 三管两线布置示意图 三、施工方案及工艺 3.1 施工方法 隧道按照“新奥法”原理组织施工，并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法，按全标段重点控制工期点，合理划分作业段，科学统筹，采取平行流水作业法施工。 暗洞段根据围岩情况，正洞Ⅲ 级围岩施工方法以全断面为主，Ⅳ 级围岩施工方法以台阶法和弧形导坑预留核心土法为主，Ⅴ级围岩一般段以三台阶七步作业法为主。隧道开挖采用光面爆破，严格控制超欠挖，初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。 隧道开挖采用多功能作业台架配合风动凿岩机钻眼，实施光面爆破，光面爆破参数通过试验确定，并根据现场爆破效果不断进行调整，严格控制超欠挖。隧道出碴采用挖掘机配合装载机装碴，大吨位自卸汽车运输。 隧道初期支护紧跟开挖及时施作，锚喷支护采用超前小导管和中空锚杆配合挂网喷砼施做；锚杆钻孔完毕后，要先进行清孔、注浆，再人工安装锚杆。隧道喷射混凝土采用湿喷工艺施工，混凝土由混凝土拌和站集中拌和罐车运输，泵送入模。 施工将超前地质预报和监控量测纳入工序管理，施工过程中加强监控量测，仰拱超前、二次衬砌紧跟，以保证施工安全。不良地质段坚持“早预报、预加固、弱爆破、强支护、紧封闭、快成环、勤量测、早衬砌、稳扎稳打、确保安全”的施工原则，组织施工。浅埋及浅埋偏压地段除加强洞内监控外，同时加强地表监测，施工时遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则，注意对监控量测的数据进行分析、整理，发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案。 3.2 洞身施工 隧道施工遵循“弱爆破、短进尺、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的原则施工。 3.2.1 洞身及附属洞室开挖方法 A. 全断面法施工 全断面开挖法施工，配备多功能台架配合风钻进行钻孔作业，非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破，全断面一次成型。全断面开挖支护作业流程为：超前地质预报→台架（车）、机具就位→全断面测量画线布眼→钻炮眼→装药爆破→清危排险→出渣→打锚杆→喷混凝土→稳定安全检查及监控量测→下一循环。 全断面法施工工艺流程图 采用挖掘机配合侧翻装载机装碴，自卸汽车运碴。出碴完成后，先进行初喷砼，然后进行喷锚支护，支护紧跟开挖，以确保施工安全。 B. 台阶法施工 台阶法开挖，见下施工工艺流程图。 上台阶采用多功能台架配合风钻打眼，下台阶采用风钻钻眼，实施光面爆破。 爆破后，上断面挖掘机扒碴，下断面采用挖掘机配合侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。隧道开挖后及时施做锚、喷、网联合支护，下半断面开挖完仰拱施工紧跟。 台阶法施工工艺流程图 C. 弧形导坑预留核心土法施工 隧道Ⅳ级围岩地段采用，弧形导坑预留核心土法开挖。弧形导坑预留核心土法施工的上下台阶均采用人工风钻打眼，光面爆破，每循环开挖进尺不得超过两榀钢架。爆破后，上断面采用挖掘机扒碴、下断面挖掘机配合侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。隧道开挖后及时安装拱架施做锚、喷、网联合支护。下半断面开挖后仰拱施工紧跟。 弧形导坑预留核心土法开挖示意图 弧形导坑预留核心土法开挖、支护顺序示意图 D. 三台阶七步法开挖 双线隧道Ⅴ级围岩深埋段及Ⅳ级围岩偏压段和浅埋段采用三台阶七步开挖法施工，尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖，侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破，YT28风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆，每循环进尺不的超过0.6m。 E. 双侧壁导坑法开挖 双侧壁导坑法开挖 双线隧道Ⅴ级围岩浅埋段均采用双侧壁导坑法施工。双侧壁导坑施工时，将隧道分成六部，左右导坑间隔6～8m。两侧壁导坑采用微台阶法开挖，剩余部分分四步开挖。开挖中以人工配合挖掘机开挖为主，辅以控制爆破。每个工序开挖循环进尺控制在0.6m，一般为一榀钢架间距，台阶长度3～5m。采用PC78US-6型挖掘机配合小型装载机装碴，自卸汽车出碴。 双侧壁导坑法施工工序纵断面图 双侧壁导坑法施工工艺流程图 3.2.2 隧道钻爆作业 当隧道围岩用风镐难以开挖时，为减少对围岩的扰动及降低振动强度，隧道Ⅲ级围岩采用预裂爆破结合光面爆破进行施工，V、IV级围岩松动控制爆破进行施工。 A. 准备作业 1）根据围岩类别构造及现有的爆破器材，并依本施工队钻爆效果的分析资料，作出某一里程段的钻爆设计。内容为炮眼（掏槽眼、临空眼、扩槽眼、掘进眼、内圈眼、周边眼、底板眼）布置深度、角度、装药量和装药结构，爆破顺序、导爆网路等。 a.爆破器材 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2号岩石乳化炸药，规格为Φ32mm250mm。 周边眼采用直径Φ25mm250mm低爆速的光爆药卷。装药结构为间隔装药，用竹片绑扎，导爆索传爆，根据围岩情况，对间隔距离和药量进行调整。 起爆材料采用1-20段的非电毫秒雷管起爆，塑料导爆管引爆，其中火雷管作为网络起爆用。 b.钻眼深度 钻眼深度综合考虑施工进度要求、钻机的效率、爆破有效进尺等因素确定。掏槽眼比其它眼超深0.2m。 c.掏槽方式 根据洞内围岩的地质特性，Ⅱ、Ⅲ级围岩选用斜眼楔形掏槽法，Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用浅孔微振动直眼掏槽法。 d.光面爆破的主要参数 隧道开挖采用光面爆破，以减轻爆破对周边的扰动，控制超欠挖。光面爆破的主要参数有周边眼的间距、光爆层的厚度、周边眼密集系数、周边眼的线装药密度等。光面爆破参数通过试验确定，并根据现场爆破效果不断进行调整。 e.光面爆破的技术措施 适当加密周边眼。周边眼孔距适当缩小，可控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不致过大地增加钻眼工作量，一般取E＝（8～12）d，E为孔距，d为炮眼直径。 2）按风钻台数明确分工每台风钻的工作范围和钻眼顺序，以上两项由技术员向领工员及爆破工进行技术交底。 3）用经纬仪、水平仪定出开挖的中线、水平。用“五寸台”法画出拱部轮廓线，墙部开挖边线各点确定的周边眼的连线就是开挖轮廓线，必须淮确，画线偏差不得大于2CM。 4）根据画出的开挖轮廓线由技术员检查前一循环的超欠挖值，超欠挖超过5cm者，除在围岩面上用红油漆标明外，还应填写里程段的开挖断面检查记录，交领工员、开挖班长签认并追究超欠挖原因，注明处理意见。并根据掌子面的情况标出掏槽眼、周边眼的位置。 B．钻眼作业 1）风钻进出掌子面前电、风、水管路必须准确就绪，风钻按规定就位，接通风、水、电路。开钻时，先送水后送风。风钻开眼时，宜用1m内的短钻杆，等钻孔定位并钻进0.5m以上后再换长钻杆。 2）炮眼距离偏差： ① 掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm； ② 辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10cm； ③ 周边眼开眼位置在设计断面轮廓线上，允许沿轮廓线调整，其误差不得大 5cm，炮眼方向可以3%～5%的斜率外插，眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm。 ④ 内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm，炮眼深度大于2.5m时，内圈炮眼与周边眼应采用相同的斜率外插。 ⑤ 当开挖面凹凸较大时，应按照实际情况调整炮眼深度（相应调整药量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上。 ⑥ 领工员必须随时观察每台钻进入情况。保持多眼轴线平行是关系到爆破效果的重要因素，应在已打好的眼中插炮棍作标志，掌握好钻眼方向。 ⑦ 坚持顺帮打眼，风钻紧贴岩壁，最大限度地减少超欠挖。周边眼外插角不大于3～4（每米５cm）；底板眼方向与隧道坡率方向相同。 ⑧ 掏槽眼比掘进眼深20CM，为保证掏槽成功，每茬炮可按掌子面实际情况调整掏槽位置。 ⑨ 钻眼作业完毕，由领工员或班长进行检查并作好记录，有不符合要求的炮眼应重新钻眼，经检查合格后方可装药爆破。 C．爆破作业 1. 装药前必须对炮眼用高压风管吹孔或用手风钻扫孔，对坍孔内石碴要用掏勺仔细清理，无法装药的应补眼。 2. 爆破工从药库领出的药卷的导爆管必须确认并保存好段数标记。根据装药作业的分工固定的炮眼和段位。 3. 向孔内装药时应细心操作，防止导爆管损坏、打结。周边眼采用的间隔装药药串，每个药卷都必须紧贴导爆索。装药作业由上而下进行防止落石打破导爆管，炮孔口应用炮泥堵塞。工作不用的机具材料撤离后按设计进行网路的连接，连接尽量远一点，连接要整齐，以便直观检查。 4. 装药作业完成后，由领工员或爆破班长全面检查装药情况及网路连接，看网路连接是否正确，每个炮眼的起爆药卷是否连好，每簇联内部是否有引爆雷管，各簇引爆雷管的起爆线是否都连到起爆点上，检查无误后方能撤离人员按排警戒起爆。 D. 出渣运输：隧道出碴采用无轨运输的出碴方式，自卸汽车运输。 1）爆破二十分钟后，经炮工、找顶工处理完现场并确认安全的前提下，通风后开始出碴。运输洞渣时，应指定行车路线，防止因交通混乱造成拥挤，影响出渣。 2）洞外的运输路线必须修筑排水系统，专人维护，行车速度不超过15km/h。洞内行车速度不超过5km/h 钻爆质量控制流程图如下图所示： 确定爆破器材品种、型号 按围岩级别进行钻爆设计 实施原钻爆设计 轮廓尺寸检查 爆破效果检查 开挖轮廓放样 炮孔放样 钻孔及孔位检查 装药、堵塞、起爆 合 格 补钻、重钻、 调整孔距 不合格 质量控制点 进场爆破器材的 检验、试验 经纬仪、水准仪等测定中线、水平，隧道激光断面仪放样 质量控制点 掏槽眼口误差≤3cm，眼底误差≤5cm； 周边眼口误差≤3cm，眼底不超过开挖 轮廓线3～5cm/m;辅助眼孔误差≤5cm； 合 格 不合格 重新作钻爆设计 质量控制点 炮痕存留率： 硬 岩80％ 中硬岩 60％ 质量控制点 严禁欠挖 拱部允许线性超挖10～15cm； 最大超挖15～25cm。 墙部允许线性超挖10cm； 隧底允许线性超挖10cm； 最大超挖25cm。 纠正不规范操作 观测、尺量 隧道激光断面仪 炮棍法 3.2.3 隧道洞身超前支护 超前支护包括超前小导管、中空注浆锚杆及普通砂浆锚杆。Ⅴ级围岩超前小导管每隔4榀钢架打设一环，环向间距0.3m，IV级围岩纵向每隔2榀钢架打设一环，环向间距0.4m。 a.超前小导管 1）超前小导管使用外径42mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管制作，管长4.0m/3.5m，环向间距30cm/40cm，外插角5～10。 2）超前小导管钢管前端呈尖锥状，尾部焊上φ6mm的加劲箍，管壁四周钻6～8mm压浆孔，但尾部有1m不设压浆孔。超前小导管施工时，用凿岩机成孔，孔径比设计导管管径大20mm以上。孔与衬砌中线平行以规定仰角打入拱部围岩。 3）成孔后将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。 4）每打完一排钢管后开始注浆，注浆采用水泥浆，注浆后开挖拱部及第一次喷射砼、架设钢架。 超前小导管施工工艺流程图 b.超前锚杆 1）超前锚杆采用风钻钻孔，锚杆施钻利用开挖台阶的简易台架施钻，施钻时按照设计间距布孔。 2) 钻孔时钻杆尽可能垂直结构面，锚杆孔比钻杆直径大15mm，深度误差不大于50mm，成孔后采用高压风清孔。 3）钻孔清理干净后，然后将砂浆从孔底缓缓的注入空内，为防止空内出现空洞，注浆管拔出后，立即将锚杆放入空内。 4）注浆采用水泥注浆机，注浆配合比按实验室出具的配合比进行施工。 5）砂浆应随拌随用，在初凝前必须用完，一次拌合的砂浆数量不应多与3个孔，以免时间过长，使砂浆在泵、管中凝结。 6）砂浆锚杆固定好后，将锚杆与钢筋网焊为整体。待砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。 普通砂浆锚杆施工工艺流程图 中空注浆锚杆采用φ257mm中空锚杆，使用高压风吹净钻孔，将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；把组装好的锚杆打入钻孔，锚杆要尽量打在钻孔的中央位置，将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平并与杆体固紧，锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母。注浆压力取0.2～0.5Mpa，孔口溢出浆液时，停止注浆，砂浆随拌随用。注浆开始或中途停止超过30min时，用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa。 中空注浆锚杆施工工艺流程图 3.2.4 钢筋网、钢架及锁脚锚杆施工 钢筋网片、格栅钢架及型钢钢架的钢材种类、型号等应符合设计要求。 钢筋网片由钢结构加工厂统一加工制作，运至现场后人工安装，网片大小按1.5m1.0m加工。网片间搭接长度不小于20cm（即至少1个网格长度），洞身开挖完成后，首先在围岩表面进行初喷砼，厚度一般为4cm，然后再铺设钢筋网片，安装时用电焊点焊固定在锚杆外露头上，以防喷射砼时晃动。 根据设计要求，格栅和型钢钢架在钢结构加工厂加工制作成型，经检查加工拱度满足要求后存放于构件场内备用。钢架利用装载机运到洞内，现场机械配合人工架设。 钢架在钢筋网片铺设完成后架设，与定位钢筋焊接，架设完毕后须再喷混凝土，并保证不少于3cm的覆盖厚度。钢拱架间纵向用Φ22钢筋联接为一体，纵向连接筋长度为80cm，按照环向间距1.0m的长度内外层交错布置。钢架拱脚必须放在牢固坚硬的基础上，架立时垂直隧道中线，架设时中线、高程和垂直度及法线方向由测量技术人员严格控制，并将砂浆锚杆或中空锚杆与钢架焊接连为整体。 a.安设钢拱架 1）钢拱架按设计分节预先加工，现场拼装安装设置，位置应垂直隧道中线，拱架之间用φ22纵向连接钢筋焊接牢固。 2) 隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种，型钢钢架采用I22型I18型工字钢弯制而成，主要用于IV级、V级围岩段。 3）格栅钢架主要由四根Φ22主筋和其他钢筋制成，成正方形截面，用钢板连接而成，主要用于IV级围岩段，钢架是初期支护对软弱围岩的主要加固体，设计在V级围岩和IV级围岩型钢钢架有60cm和100cm两种安装间距。在IV级围岩格栅钢架也有100cm和120cm两种安装间距。钢架之间采用Φ22钢筋连接，单层钢筋网片靠钢架内侧焊接于锚杆上。 4）型钢钢架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，各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；平放时平面翘曲小于2cm。 5）钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。安装钢架前要准确吊中线，定拱部标高，控制钢架中心及半宽尺寸、高度，对拱脚支垫填实，每节之间采用4个螺栓进行连接，连接板应密贴。同时每榀钢架拱脚处必须打设4根锁脚锚杆将其锁定。 6）钢架安装完成后，及时进行喷射砼，喷射砼时分层、分段进行，以确保钢架被覆盖，满足保护层厚度要求。 钢架施工工艺流程图 为保证钢架置于稳固地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.15～0.2m的原地基，架立钢架时挖槽就位，需要时可在钢架基脚处设置刚性垫板，以增加其承载力；安设时钢架垂直隧道中线，其倾斜度不大于2，钢架的任何部位偏离铅垂面不大于10cm；当钢架和初喷面之间有较大间隙时设置同强度的混凝土垫块；为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起，钢架间设置φ22mm的纵向连接钢筋，并按环向间距1.0m内外层交错设置。 钢架安设好后尽快施喷混凝土，并将其全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力；喷射混凝土分层进行，每层厚度5～10cm左右，先从拱（墙）脚处向上喷射，以防止上部喷射混凝土虚掩拱（墙）脚，造成拱（墙）脚喷射不密实，强度不够而失稳。 每榀钢架安装，均在其底部设一块“托板”，并施打锁脚锚管，以防止钢架下沉。下半部开挖后钢架应及时落底接长，封闭成环。 b.挂设钢筋网 1）钢筋网片采用Ⅰ级φ8/φ6钢筋焊制而成，钢筋网片的间距为2020cm。钢筋网按设计图纸的要求在钢筋加工厂集中加工。 2）先用钢筋调直机把钢筋调直，在截成钢筋条，钢筋网尺寸根据拱架间距和网片之间的搭接长度综合考虑。 3) 钢筋网在初喷混凝土4cm以后铺挂，且保护层不小于3cm，钢筋网可固定在锚杆外端，也可用勾头钉固定于围岩上。 4）安设钢筋网时，钢筋网随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙不小于30mm，并且与锚杆或钎钉连接牢固，在喷射混凝土作业时不颤动。喷射时，喷头略倾斜使网后砼流动性大一些以便喷射密实。 C．湿喷砼施工 喷射混凝土采用湿喷法施工，施工配合比按现场实际情况根据试验数据进行调整确定。爆破后，应立即喷射混凝土，尽快封闭岩面，才能有效控制围岩松动变形。喷射分段、分片、分层，由下向上，从无水、少水向有水、多水地段集中，多水处安放导管将水排出。施喷时，喷头与受喷面基本垂直，距离保持在2m左右。 喷射混凝土前先用高压水或高压风清理岩面，保证受喷面洁净。钢筋网应根据被支护围岩面上的实际起伏形状铺设，与受喷面间隙一般不得小于3cm，与锚杆或其他固定装置连接牢固。按混凝土回弹量小，表面湿润有光泽、易粘着为度来掌握喷射压力，这要求喷射机司机与喷射手之间配合好，根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂的掺入量，一般不大于水泥用量的5％。喷嘴与岩面的距离为2.0m。喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以径直方向喷射，若岩面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜。一次喷射厚度不宜超过10cm，后一层与前一层喷射时间间隔12－20min。喷射作业应分段分片进行，分段长度不宜大于6m。按照从下向上施喷，呈现“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的混凝土层面平顺光滑。喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘接情况，可用锤敲击检查。当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。 当岩面有较大坑洼时，先喷凹处找平。分层喷射时后一层喷射在前层混凝土终凝后进行，并按规定洒水养护。在稳定性差的围岩中，开挖时为保证施工安全，应尽快做好初期支护。喷射混凝土冬季施工，要求混凝土能正常凝结与硬化，避免因冻胀引起的崩裂。钢架架设后应及时喷射混凝土，如果背后空隙较大，应预先在围岩表面喷一层混凝土，使其平顺。钢架与岩面的间隙用喷射混凝土充填密实，喷射顺序先下后上，对称进行，先喷钢架与围岩之间空隙，后喷钢架之间，钢架应被喷射混凝土所覆盖，保护层不得小于4cm。如有大凹坑，先找平。 按施工配合比要求，将混凝土用料在搅拌机中进行拌合，搅拌运输罐车运至洞内，送入喷射机中，在喷射机喷头处按水泥重量的3～8%加入液态速凝剂。为有效提高混凝土的力学性能，减少回弹，每方喷射混凝土中按照设计配合比掺加相应数量的外加剂。 喷射混凝土施工工艺流程 四、监控量测 4.1 监控量测目的 ⑴ 确保施工安全及结构的长期稳定性； ⑵ 验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据； ⑶ 确定二衬与仰拱的施做时间； ⑷ 监控工程对周围环境影响； ⑸ 积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。 4.2 监控量测计划内容 监控量测计划内容详见《隧道监控量测专项施工方案》。 4.3 超前地质预测预报 4.3.1超前地质预报的原则 本着“地表和洞内相结合、构造探测和水探测相结合、长中短期分阶段预报相结合”的原则，做到有疑必探、先探后掘，把超前地质预报纳入工序中；充分利用综合探测手段，进行超前地质预报，对不良地质段施工制定相应的技术措施。 4.3.2超前地质预报的方案 根据现有的地质勘测资料，对隧道不良地质段进行补充地质探查。在隧道工作面按照“由远至近，逐步加密”的方法进行探测。 ⑴ 地面物探 施工前期有条件时拟与设计单位或其它有资质的勘测单位对地表重点区段进行补充探查，从宏观上查明隧道通过的地层分布、构造及范围较大的不良地质体的空间位置，进一步掌握地表水的活动规律和分析与地下工程的相关性。 ⑵ 洞内超前地质预报 根据《铁路隧道超前地质预报技术指南》采用地质方法、钻探方法、物探方法相结合，长距离、中长距离、短距离预报相结合的综合预测预报手段。 ① 长距离地质预报主要采用地质分析法，根据设计提供的地层岩性、地质构造、围岩级别、储水构造、富水规模、岩溶发育规律及特征、其它不良地质及特殊地质发育情况进行宏观预测预报，预报距离一般在掌子面前方200m以上，并根据揭示情况进行不断的修正。 ② 中长距离预报是在长距离预报的基础上采用地震波反射法或声波反射法、深孔水平钻探等对掌子面前方30～200m范围内的地质情况作进一步的预报，如对不良地质体的位置、规模、性质作较为详细的预报，粗略的预报围岩级别和地下水情况等。 ③ 短距离预报是在中长距离预报的基础上采用掌子面素描、红外探测、地质雷达和超前钻孔等方法进行预报，探明掌子面前方30m范围内地层岩性、地质构造、不良地质及地下水出露情况等，对可能有突泥、突水和其它不良地质情况的地段应进行钻孔验证。 4.3.3超前地质预报信息处理 (1) 根据综合地质预报手段获得的地质信息，经综合分析，及时提出地质预报资料，作为制定或修改施工方案的依据。 (2) 超前地质预报的结果应体现出及时性，有异常情况时应及时通知决策部门和设计单位，及时采取措施，使不良地质体始终处于可控状态；在预报前方地质情况正常的情况下，亦应将预报结果及时通知决策部门和施工单位，使其安排正常施工工序，组织正常施工生产。 (3) 地质预报结论应有书面报告，并及时交由决策部门和施工单位，对所有预报资料应存档备查。 (4) 施工过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析，及时总结经验，指导和改进地质预报工作。 五、隧道施工安全应急预案 为确保正常施工，对隧道施工可能发生的围岩失稳坍塌、涌水涌泥等可能产生灾害事故的地段，提前做出充足的技术措施准备、抢险物资的储备，明确应急职责，识别紧急需求，降低和减少对人员和环境的危害，最大程度地减少人员伤亡、国家财产和经济损失。 5.1 建立应急处理机制 在项目经理分部成立以项目经理为组长，副经理、安全总监、总工程师为副组长的应急领导小组。项目经理部建立医疗救护队，项目队建立抢险队。 5.2 人员培训与演练 应急预案和应急计划确立后，按计划组织全体人员进行有效的培训，从而具备完成应急任务所需的知识和技能。每年进行一次培训，新加入的人员及时培训。 5.3 应急材料和设备的储备 根据本标段各隧道不同地质情况应储备大管棚管材和钻孔设备、高压注浆设备、大马力抽水机、排污泵、通风机、大直径通风软管、φ200～φ300焊接钢管、水泥、钢木支撑、方木、编织袋器具等。 应急所需的物资、设备、交通运输保障由物设部负责落实。根据实际情况以及应急救援工作的实际需要有针对、有选择地配备应急救援物资、设备，并对应急救援物资、设备进行经常性维护、保养。启动应急救援预案后，项目部所属机械设备、运输车辆统一纳入应急救援工作中。 5.4 应急响应 发生隧道安全事故后，发现事故人员立即通知现场安全员，由现场安全员向应急领导小组汇报。 应急小组在了解情况后，启动应急预案。如有人员被埋，首先按部位进行抢救人员，并采取有效措施，防止事故发展扩大，同时向上级部门进行汇报。 对轻伤人员在现场采取可行的应急抢救，如现场包扎止血等措施，防止受伤人员流血过多造成死亡事故。应急小组人员根据分工，各负其责。 根据现场坍塌的程度，通过讨论、研究，制定切实可行的营救方案。 5.5 施工安全应急预案措施 5.5.1 断层及破碎带施工 施工时，将根据开挖过程中揭示的不同地质情况，进行综合施工地质超前预测预报工作，即采用全断面地质素描、TSP203地震波反射法地质探测仪(探测距离约100～200m)、地质雷达(探测距离约30m)、超前水平钻孔等综合物探和地表重要井、泉点的观测和深孔水位监测等手段，加强对穿越断层段、岩体破碎段、洞身浅埋段及富水段时的施工地质工作及超前预测预报工作，对掌子面前方的地质情况进行综合判断，并根据判断结果，对易突水、突泥影响施工安全的段落采用超前周边注浆或超前局部注浆，对富水断层破碎带及节理密集带采用超前预注浆，开挖后径向注浆、补注浆、局部注浆等措施，对地下水进行适当封堵，减少地下水对隧道施工带来的危害，严防涌水、突泥事件发生。 根据施工过程中揭示的地下水情况，判断隧道支护结构是否需要设置承受水压结构。承受水压结构，根据设计要求进行施做。 断层及断层破碎带施工的应对措施： 断层及断层破碎带影响范围内裂隙较发育，岩层破碎、自稳能力差，富水性和导水性较好，易发生坍塌和涌水。 ①隧道断裂破碎带及其影响带施工遵循“先预报、预加固、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、快反馈、控变形”的原则，配备水平钻机、陆地声纳仪、地质雷达、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。 ②施工前结合设计切实掌握所遇断层带的所有情况，充分利用综合超前地质探测预报分析成果，及时做好封闭衬砌及排水工作。 ③做好断层地段施工的防排水：当断层带地下水是由地表水补给时，在地表设置截排水系统；对断层承压水，在每个掘进循环中，向巷道前进方向钻凿不少于2个超前钻孔，其深度在4m以上，以探明地下水的情况；随工作面的向前推进挖好排水沟，并根据岩质情况，必要时加以铺砌；反坡施工时，则除准备足够的抽水机械设备外，应安排适当的积水坑。 ④对于低强度或松散地层结构松散，稳定性较差地段，若有地下水时则更甚，在施工中极易发生坍塌，在这类地层中施工，主要是减少对围岩的扰动，遵循“超前探水、以堵为主、控制排水、堵排结合”的原则。其常用的施工手段有：先护后挖，密闭支撑，边挖边封闭的方法。一般地段拱部采用4.0m长φ42超前小导管、超前锚杆或超前小导管配合格栅刚架、网喷砼或钢纤维喷射砼施工。地下水发育地段采用加固圈3m或5m超前预注浆堵水加固围岩，每组注浆段长度为30m，每次开挖25～27m，剩余3～5m作为止浆墙。 ⑤断层带施工时优先进行防排水作业。通过断层带的各工序之间距离尽量缩短，并尽快进行全断面封闭，以减少岩层的暴露、松动和地压增大。开挖时严格掌握炮眼数量、深度和装药量，尽量减少爆破对围岩的扰动；如遇两侧软硬不同时，用偏槽法开挖，按先软后硬顺序交错进行。断层地带的支护作业结合设计宁强勿弱，并经常检查加固。衬砌紧跟开挖，及时封闭。 ⑥断层破碎带采用中隔壁法施工，必要时采用双侧壁导坑法施工，减震光面爆破。严格掌握炮眼数量、深度及装药量，尽量减少爆破对围岩的扰动；下台阶施工采用左、右错进的方法。 ⑦初期支护施做本着“宁强勿弱”的原则，开挖后应立即喷砼封闭岩面，然后进行