隧道施工技術與方法上

1、我單位擔負湖南長株潭城際鐵路標段內有10座隧道，其中包括4座雙線隧道和6座單線隧道。根據鐵路隧道一般施工技術、方法，結合我標段隧道工程設計情況，以下將本段內隧道（不分單雙線）的施工技術與方法進行簡要的概述。一、臨建工程臨建主要是指施工現(xiàn)場“四通一平”（便道、風、水、電及場地）布置工作，也是進場需要首先做的。每個工程現(xiàn)場情況不盡相同，所以在布置臨建時要因地制宜進行合理規(guī)劃。這里只說一下場地規(guī)劃布置方面一般采取的方法，原則上生活住地在避開洞口一定距離處或較高的地方布置，較大的場地作為拌和站、材料加工場等占地大的設施之用，空壓機站的布置宜靠近洞口布置，方便管路布設及減少風損，變壓器占地較小，其設置也

2、以方便線路架設為原則，一般設在較高處，周圍最好無其他設施。二、洞口工程洞口開挖前應首先進行截水天溝的施工，防止洞口開挖邊坡被水流沖刷造成滑坡。截水天溝一般在大于等于開挖線5米處施作。洞口開挖應嚴格按照自上而下的原則進行，嚴禁掏底開挖或上下交叉開挖，開挖時盡量采取機械開挖的方式，需要進行爆破時也應采取松動弱爆破，減少對周邊山體的擾動影響，同時邊坡防護應及時跟進。洞口結構工程一般在進洞2-3個施工循環(huán)后，開始組織隧底開挖及砼的施工。三、超前支護超前支護是進行洞身開挖前采取的加強圍巖穩(wěn)定從而達到安全開挖的一種主要措施。一般洞口段（暗洞進出口位置）采取設置108大管棚，長度10-40米，洞身段主要是施

3、工超前雙層（單層）小導管及超前錨桿。（一）管棚施工管棚施工時利用混凝土導向墻。為了保證管棚施工精度，一般在導向墻內設2榀工字鋼架，鋼架外緣按照管棚環(huán)向間距設大直徑導向鋼管，導向鋼管與鋼架焊接固定。鉆孔采用水平鉆機，以1°3°外插角，通過導向管向開挖面前方鉆孔至設計深度后打入預先加工好的鋼管并注漿，形成對開挖面前方拱頂圍巖的預支護。管棚施作完成后方可開挖進洞。1、管棚鋼管加工管棚采用每節(jié)長46m熱軋無縫鋼管（108mm，壁厚6mm）及鋼花管，每節(jié)間以絲扣連接，采用114mm連接鋼管，長度30cm。鋼管布設環(huán)向間距40cm，鋼花管上鉆注漿孔，孔徑1016mm，孔間距15cm，呈

4、梅花形布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段110cm。布管時鋼管與鋼花管交替打入。鋼花管加工如下圖所示。鋼花管構造示意圖2、管棚施工管棚布設一般為拱部120°范圍內。a 在隧道仰坡開挖至導向墻拱頂位置時，先標出隧道中心線及拱頂標高，開挖預留核心土，作為施工導向墻和管棚施鉆的工作平臺。b 按照設計尺寸施作導向墻。先固定好導向墻內置拱架及導向鋼管，立模，澆筑混凝土。c 導向墻達到一定強度后即進行管棚施工。搭架安放水平鉆機，鉆孔前先檢查鉆機各部位運轉是否正常。按照設計的仰角開始施鉆，鉆進過程中保持鉆孔方向及控制施工仰角，每鉆完一孔便頂進一根鋼花管（鋼管）；鋼管頂入采用專用頂進機械，如果沒有，則可以采

5、用挖掘機挖斗將其頂入，鋼管節(jié)間采用絲扣連接，當第一根鋼管推進，孔外剩余30cm時，停止推進，安裝連接鋼管，人工持管鉗進行鋼管聯(lián)接，依此類推繼續(xù)接長鋼管直至設計長度。d 鋼管安裝完畢后，用麻絲和錨固劑封堵鋼管與孔壁間空隙，管口連接壓漿管。e注漿采用單液或雙液（根據不同漿液而定）注漿泵全孔一次壓入式注漿。本段隧道工程設計漿液為1：1水泥漿液，漿液通過鋼管注漿眼壓注入孔壁的縫隙內，固結附近圍巖。施工順序為設鋼花管孔先注，再注設鋼管孔，以便檢查鋼花管的注漿質量。注漿初壓控制在0.51Mpa，終壓2.0Mpa。注漿前應先進行注漿現(xiàn)場試驗，注漿參數應通過現(xiàn)場試驗按實際情況確定，以利施工。3、施工注意事項a

6、導向墻兩端基礎必須坐在堅固的地基上，不得懸空施作。長管棚為超前預支護，應在隧道暗洞開挖之前完成。b鋼管棚需按設計位置施工，嚴格控制管棚打設角度和方向。c 管棚施工時，應對鋼管主要材料進行材質檢驗。d選用鉆機首先應適合鉆孔深度及孔徑的要求，鉆機要求平穩(wěn)靈活，能在水平方向360°范圍內鉆孔，施鉆時應有導向架。e施工期間應遵守隧道施工技術安全規(guī)則和鉆眼注漿作業(yè)操作規(guī)則。f管棚施工地段，加強監(jiān)控量測，以保證施工安全。（二）超前雙層小導管雙層小導管采用50、壁厚5mm的熱軋無縫鋼管制作，單根長5m。前端加工成錐形并封焊密實，管身鉆設注漿孔，孔徑10mm，孔間距15cm，按梅花型布置；尾部長度不

7、小于30cm，作為不鉆孔的止?jié){段，小導管環(huán)向間距30cm。雙層小導管外插角分別采用40°和5°10°交錯布置，相鄰兩排小導管水平搭接長度不小于150cm。該種小導管加工如下圖所示。50小導管構造示意圖1、小導管正面布置圖2、小導管施工（1）測量放樣，在設計孔位上做好標記，用風動鑿巖機鉆孔，孔徑比鋼管直徑大35mm。 鉆至設計深度成孔后，將小導管插入，用錘擊或鉆機頂入，頂入長度要求不小于鋼管長度的90%，然后用高壓風將鋼管內的砂石吹出。（2）小導管安設完畢后，用錨固劑封堵孔口周圍裂隙，導管口安裝止?jié){塞并與注漿膠管連接。（3）按照設計配比配制注漿液，采用攪拌機攪拌。配

8、制好的漿液存放在有低速攪拌器的儲漿罐內，防止?jié){液由于存放時間稍長產生沉淀、離析等現(xiàn)象。（4）注漿設備采用高壓注漿泵，注漿前應進行壓水試驗，檢查機械設備是否正常，管路連接是否正確，為加快注漿速度和發(fā)揮設備效率，可采用群管注漿。注漿壓力嚴格控制在允許范圍內，以防壓裂開挖面，注漿壓力一般為，止?jié){塞必須能承受注漿壓力。注漿量達到設計注漿量或注漿壓力達到設計終壓時結束注漿。3、注漿施工控制措施注漿施工作業(yè)中，漿液注入的壓力是一個關鍵的現(xiàn)場施工過程控制因素。根據流量計顯示的孔口壓力變化可以判斷注漿施工的基本發(fā)展狀況，并及時采取相應措施。（1）若注漿壓力逐漸上升，但達不到設計要求的壓力，原因是：漿液濃度低、

9、凝膠時間較長、漿液在碎石中形成劈裂脈或者是部分漿液溢出，應適度加大漿液濃度、縮短注漿間隔時間。（2）若注漿開始后壓力不上升，甚至出現(xiàn)初始壓力呈下降的趨勢，原因是：表明漿液已經外溢。此時采取大濃度漿液和較低注入速度。如果情況無改變，則先停止注漿。（3）若注漿壓力上升后突然下降，表明漿液從注漿管周圍溢走，或者是注入速度過大，擾動碎石巖層或遇到空隙薄弱部位。此時適度降低注入速度。（4）若壓力反復升降，但總趨勢呈上升態(tài)勢，原因是：由于注漿漿液的凝膠時間較短，此時適度調長漿液凝膠時間。（5）若壓力上升很快，而注入速度上不去，原因是：表明注漿巖層較為密實或者漿液的凝膠時間太短。（6）若壓力有規(guī)律上升，即使

10、達到容許壓力時，注漿速度也比較正?；蛘邏毫ι仙笥窒陆?，后來壓力又再度上升，并達到設計要求值，可以認為是成功的。（三）超前小導管（單層）超前小導管采用42熱軋無縫鋼管，單根長4.5m。導管前端加工成尖端，管體鉆設透漿孔，孔徑10mm，孔間距15cm，外插角5°10°，導管尾端30cm范圍不鉆孔，管尾焊接6加勁箍，前后相鄰兩排小導管搭接長度不小于。小導管采用風動鑿巖機鉆孔后插入、人工擊入或機械外力頂入即可。該種小導管加工如下圖所示，其施工工藝同上述雙層小導管所述。42小導管構造示意圖（四）超前錨桿超前錨桿主要應用于級圍巖一般地段，與鋼架配合使用，共同支護。采用型式一般為25中

11、空注漿錨桿，壁厚5mm，錨桿長度4.5m，環(huán)向間距40cm，縱向相鄰兩排錨桿的水平搭接長度為不小于100cm。采用風動鑿巖機鉆孔后插入，鑿巖機推進外力頂入，安裝墊板固定。四、洞身開挖隧道洞身開挖方法主要根據圍巖偏壓、埋深和圍巖級別而定。洞身開挖施工嚴格遵循“先治水、早預報、管超前、短進尺、弱爆破、強支護、快封閉、勤量測”的原則。一般情況下級圍巖采用上下臺階法或全斷面法開挖，級圍巖采用三臺階法開挖，級圍巖采用三臺階設臨時仰拱法、CD法和CRD法開挖。由于CD法和CRD法實施步驟較多，各分部開挖斷面小，臺階短，大型機械無法利用，施工效率低，在土質隧道開挖中比較適用。一般對于石質隧道而言，在實際的開

12、挖施工中，比較常用的開挖方法主要為上下臺階（設臨時仰拱）法，其施工方法如下。1、施工工藝本工法適用于級圍巖地段、級圍巖深埋地段及級圍巖弱風化巖層地段。采用超前小導管（單層或雙層）進行預支護。鉆孔采用人工手持風動鑿巖機進行鉆孔，上下臺階爆破采用光面弱爆破，仰拱爆破采用淺孔松動爆破，非電毫秒塑料導爆管微差起爆，各臺階之間的距離在滿足施工需要的同時還要滿足設計要求。初期支護緊跟開挖，錨、網、鋼架及噴砼聯(lián)合進行支護作業(yè)，初期支護及時封閉成環(huán)。臨時仰拱的施作為采用I18輕型型鋼，縱向間距兩榀設一處。2、施工工序該法施工工序橫斷面示意圖如下。（1）開挖部臺階，施作部洞身結構的初期支護，即初噴4cm厚混凝土

13、，支立鋼架，鉆設系統(tǒng)錨桿后復噴混凝土至設計厚度。（2）上臺階施工至適當距離后，開挖部臺階，接長鋼架，施作部洞身結構的初期支護，施工步驟同（1）。（3）開挖部臺階，施作仰拱初期支護，及時達到整個拱圈完成封閉成環(huán)。灌注該段部仰拱，灌注該段部仰拱填充。（4）利用9m長全液壓模板襯砌臺車拱墻一次灌注部二次襯砌。3、施工注意事項(1)隧道施工中應堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則。(2)上下導開挖方式均采用光面弱爆破，爆破時嚴格控制炮眼鉆深度及裝藥量。級圍巖掌子面一次進尺2榀鋼架距離的長度，級圍巖掌子面一次進尺1榀鋼架距離的長度。(3)下導左、右邊墻開挖必須交錯施工，嚴禁兩側同時對挖。邊墻開挖一次進尺一般為2榀鋼架距離的長度。(4)仰拱開挖每個循環(huán)進尺控制為3m。仰拱開挖后，初期支護必