燕尾段施工方案隧道ppt

中國(guó)中鐵航空港集團(tuán)有限公司中鐵航空港集團(tuán)蒙西至華中煤運(yùn)通道項(xiàng)目MHTJ-31標(biāo)一工區(qū)2015年8月31日石巖嶺隧道燕尾式段施工方案新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運(yùn)通道MHTJ-31標(biāo)工程目錄一、工程概況二、工程地質(zhì)三、施工總體部署四、風(fēng)險(xiǎn)因素分析及應(yīng)對(duì)措施五、施工工藝工法六、

隧道特殊巖體施工措施七、施工控制措施八、應(yīng)急預(yù)案九、隧道施工安全措施一、工程概況石巖嶺隧道位于江西省宜豐縣車上鄉(xiāng)境內(nèi)，隧道進(jìn)出口里程分別為DK1700+079.03、DK1701+723.95，隧道全長(zhǎng)1644.92m。其中進(jìn)口~DK1701+004為單線單洞結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)924.97m；出口段DK1701+004~DK1701+723.95燕尾式隧道，長(zhǎng)719.95m，預(yù)留Ⅱ線起點(diǎn)里程為DK1700+920，終點(diǎn)里程為DK1701+090，長(zhǎng)170m。隧道進(jìn)出口內(nèi)軌頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高分別為183.395m、176.715m。隧道最大埋深約178.8m。二、工程地質(zhì)1工程地質(zhì)1）地形、地貌隧道區(qū)屬于剝蝕低山地貌，地形起伏較大，自然坡度多在10-50°之間，局部陡峻，植被發(fā)育，多為高大茂密喬木，杉樹和毛竹，谷地多辟為農(nóng)田，村莊。2）地層巖性地表為第四系殘坡積層（Qel+dl

）粉質(zhì)粘土，下伏基巖為雪峰期晚期第一次斜長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖（γσ22a

）。3)不良地質(zhì)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，主要表現(xiàn)為斷層發(fā)育。F1斷層：發(fā)育于斜長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖（γσ22a

）中，與線路交于DK1700+660附近，夾角為68°，物探電阻率低阻異常，帶內(nèi)巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎。F2斷層：發(fā)育于斜長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖（γσ22a

）中，與線路交于DK1701+360附近，夾角為88°，物探電阻率低阻異常，帶內(nèi)巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎。2.2.2氣象、水文地下水主要類型為基巖裂隙水及風(fēng)化層中的孔隙水，裂隙水主要賦存于基巖風(fēng)化裂隙中，其主要補(bǔ)給來源為地下水的滲透，向低洼處徑流排泄。全隧道洞身涌水量最大為752.4m3/d。圍巖富水程度為中等富水區(qū)。2.3設(shè)計(jì)概況2.3.1燕尾式隧道設(shè)計(jì)概況石巖嶺隧道DK1701+004~DK1701+723.95段長(zhǎng)719.95m，在車上車站范圍為燕尾式隧道，其中DK1701+004~DK1701+090段為燕尾式單線小間距隧道，長(zhǎng)86m；DK1701+090~+190燕尾式雙線大垮隧道，長(zhǎng)100m；DK1701+190~+513為雙線隧道，長(zhǎng)323m；DK1701+513~+590為燕尾式雙線大垮隧道，長(zhǎng)77m；DK1701+590~+723.95為三線車站隧道，長(zhǎng)133.95m。除單線小間距段設(shè)計(jì)為無碴軌道隧道外其余段落均為有砟軌道隧道。單線隧道加寬為0.2m，雙線及三線隧道加寬1.0-6m。斷面變化為直變式斷面，隧道內(nèi)軌頂以上最大斷面為9.45×16.3，斷面面積為216.43m2。超前支護(hù)：洞口淺埋土石分界段設(shè)63.95mφ108長(zhǎng)管棚。Ⅳkc級(jí)圍巖設(shè)Φ50超前小導(dǎo)管，Ⅳb級(jí)圍巖設(shè)Φ50超前小導(dǎo)管40m長(zhǎng)的3m徑向注漿。開挖方法：隧道出口65m明洞，采用明挖法施工，Ⅴkc、Ⅳkc圍巖段采用交叉中隔壁（CRD）法開挖，Ⅳb級(jí)圍巖采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法開挖，Ⅲkc級(jí)圍巖采用三臺(tái)階法開挖，Ⅱka、Ⅱkb、Ⅲa、Ⅲmk級(jí)圍巖采用臺(tái)階法開挖。具體施工參數(shù)見支護(hù)參數(shù)表。

1）燕尾式隧道平面布置圖

燕尾段平面布置圖三、施工總體部署

1、工作面部署石巖嶺隧道采取進(jìn)出口兩個(gè)工作面進(jìn)行施工。2、洞內(nèi)施工輔助作業(yè)設(shè)施1）施工通風(fēng)：洞口采用管道壓入式通風(fēng)，在隧道進(jìn)出口各設(shè)一臺(tái)150KW軸流式通風(fēng)機(jī)作主扇，風(fēng)管均采用150cm的軟管，通往掌子面。2）防塵：全隧道采用濕式鉆孔；出碴時(shí)噴霧灑水；砼在洞外拌合，通風(fēng)降塵，風(fēng)速控制在1.5～3.0m/s左右。3）施工用電：隧道口安裝一臺(tái)630KWA變壓器，工作地段采用36V安全電壓，其余地段220V。動(dòng)力線、照明線分架在兩側(cè)邊墻上，動(dòng)力線按三相四線配置，以電纜引入洞內(nèi)。隧道施工工點(diǎn)洞口設(shè)置風(fēng)站集中供風(fēng)，采用φ150mm的無縫鋼管，管節(jié)用法蘭連接，沿隧道側(cè)墻敷設(shè)。4）施工用水：施工用水根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件采取就近打井取水或外運(yùn)水源，在隧道施工端洞口附近山坡頂設(shè)150～300m3高山水池，由高揚(yáng)程抽水機(jī)抽至水池，然后通過供水管向各施工點(diǎn)和生活區(qū)供水。洞內(nèi)管線布設(shè)示意圖5）施工駐地：隧道隊(duì)駐地設(shè)在隧道出口左側(cè)150處山坡地內(nèi)。

施工場(chǎng)地平面布置圖3、物資、機(jī)械設(shè)備配置防水板、止水帶等物資由甲方提供、鋼材、水泥、地材由物貿(mào)公司統(tǒng)一供應(yīng)。鋼筋、鋼拱架等在長(zhǎng)鋼筋場(chǎng)加工驗(yàn)收合格后配送至施工現(xiàn)場(chǎng)，噴射砼及模筑混凝土由拌合站集中拌制運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。主要機(jī)械設(shè)備計(jì)劃表4、勞動(dòng)力安排開挖班48人，支護(hù)班24人，襯砌班36，出渣班8人，雜工6人，司機(jī)16人，管理人員6人，后勤4人，水溝電纜槽20人。安排156人。5、進(jìn)度指標(biāo)（見右圖）6、進(jìn)度安排總工期：22.8個(gè)月。施工準(zhǔn)備：2015.8.1-10.1

隧道施工：2015.10.1-2017.5.28。四、風(fēng)險(xiǎn)因素分析及應(yīng)對(duì)措施1、工程特點(diǎn)1）隧道洞口地貌陡峻，洞口接橋梁工點(diǎn)，施工場(chǎng)地、施工便道受限，施工組織難度大。2）隧道所在區(qū)域雨水多，物資供應(yīng)難度大。3）隧道斷面變化多，斷面大，工藝多。施工安全風(fēng)險(xiǎn)高。質(zhì)量控制尤為重要。4）隧道埋深較淺，土層穩(wěn)定性較差，易坍塌。5）隧道洞身處有斷層，地質(zhì)復(fù)雜施工難度大。2、應(yīng)對(duì)措施五、施工工藝工法燕尾式隧道采用臺(tái)階法、三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法、交叉中隔壁CRD施工原理進(jìn)行施工，堅(jiān)持“短進(jìn)尺、少擾動(dòng)，早噴錨，勤量測(cè)，緊封閉”的原則，根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整開挖方法，分析情況，恰當(dāng)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，以保證安全。1、施工準(zhǔn)備開工之前首先修筑洞口截水溝，場(chǎng)地平整確保排水順暢，做好邊仰坡防護(hù)，大電進(jìn)入施工工地，隧道供風(fēng)、供水、發(fā)電等設(shè)備與設(shè)施安裝調(diào)試完成。2、洞口段施工主要施工順序：洞口排截水處理及排截水溝施工—相鄰橋臺(tái)工程施工—洞口坡面清理—導(dǎo)向墻施做—管棚施工及注漿—洞口明挖段永久邊坡防護(hù)—基地處理工程施工—洞口段結(jié)構(gòu)施工及回填—暗洞施工。3、明洞轉(zhuǎn)暗洞施工隧道管棚施工完成后進(jìn)入暗洞施工，暗洞采用交叉中隔壁CRD法施工。洞口明洞根據(jù)暗洞工法要求分層開挖，暗洞交叉中隔壁CRD法施工至⑤、⑥部分時(shí)，明洞分層開挖至設(shè)計(jì)位置，暗洞按照工序進(jìn)行施工，同時(shí)施做洞口防護(hù)及洞門。4、超前支護(hù)施工隧道出口里程DK1701+670～DK1701+713地段，設(shè)φ108mm63.95m超前長(zhǎng)管棚。長(zhǎng)管棚鉆孔孔數(shù)為93個(gè)。洞口長(zhǎng)管棚鉆孔及管棚安裝難度較大,擬采用分節(jié)設(shè)置，進(jìn)入正洞后，洞口管棚范圍內(nèi)分節(jié)處加大開挖斷面預(yù)留管棚施工空間，管棚搭接長(zhǎng)度5米。洞口段超前長(zhǎng)管棚采用每節(jié)長(zhǎng)4m～6m的熱軋無縫鋼花管（Ф108mm，壁厚6mm）,布置于隧道拱部，環(huán)向間距及管棚長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)要求。管棚外插角為1°～3°。洞口段管棚設(shè)置1m×1m導(dǎo)向墻，采用C30混凝土，導(dǎo)向墻設(shè)2榀I18工字管棚施工示意圖5、超前小導(dǎo)管①φ50超前注漿小導(dǎo)管采用φ50mm、壁厚5mm的熱軋無縫鋼管，鋼管長(zhǎng)度為5m；縱向水平搭接長(zhǎng)度為1.5m，與格柵鋼架配合時(shí)外插角為5°～10°，與工字鋼配合時(shí)為10°～15°，環(huán)向間距40cm。②φ42超前注漿小單管采用φ42mm、壁厚3.5mm的熱軋無縫鋼管，鋼管長(zhǎng)度為4.5m；縱向水平搭接長(zhǎng)度為1m，外插角為5°～10°，環(huán)向間距40cm。小導(dǎo)管施工示意圖6、洞身開挖施工方法及工藝6.1臺(tái)階法施工燕尾式隧道Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖常規(guī)段臺(tái)階法開挖。（見右圖）臺(tái)階法施工縱斷面示意圖臺(tái)階法施工橫斷面示意圖6.2三臺(tái)階法施工石巖嶺隧道燕尾段Ⅲ級(jí)圍淺埋段采用三臺(tái)階法施工，Ⅳ級(jí)圍巖斷層段采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工，上部導(dǎo)坑采用人工風(fēng)鎬開挖或弱爆破，中、下臺(tái)階采用挖掘機(jī)開挖或控制爆破開挖，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)；各部之間的間距3～5m。各部開挖后及時(shí)封閉掌子面，噴網(wǎng)錨鋼架聯(lián)合支護(hù)作業(yè)，施作臨時(shí)仰拱。拱腳、中、下臺(tái)階墻角增設(shè)鎖腳錨管，初期支護(hù)及時(shí)成環(huán)。采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，非電毫秒雷管微差起爆，濕噴作業(yè)。各部實(shí)行平行作業(yè)。中下臺(tái)階左、右邊墻開挖必須交錯(cuò)施工，嚴(yán)禁兩側(cè)同時(shí)對(duì)挖。三個(gè)臺(tái)階平行作業(yè)，仰拱施工實(shí)行短開挖、早支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)，及時(shí)施做鋼架支護(hù)，閉合成環(huán)。加強(qiáng)洞內(nèi)施工抽排水，防止邊墻失穩(wěn)。三臺(tái)階橫斷面示意圖三臺(tái)階縱斷面示意圖6.3交叉中隔壁（CRD）法施工石巖嶺隧道燕尾段Ⅳ級(jí)圍巖淺埋段、進(jìn)口淺埋Ⅴ圍巖段采用交叉中隔（CRD）法施工施工。交叉中隔壁CRD法施工原理為將大斷面隧道拆分為小區(qū)域、小斷面隧道，分塊進(jìn)行施工。嚴(yán)格堅(jiān)持“弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)的原則，開挖宜采用機(jī)械開挖，無法使用機(jī)械開挖時(shí)采用控制爆破技術(shù)，控制炮眼深度及裝藥量。CRD法施工橫斷面圖CRD法施工縱斷面圖7、燕尾隧道單線與雙線大垮襯砌連接頭處堵頭墻施工大垮斷面與單線斷面連接處采用光面爆破和噴錨支護(hù)，局部采用φ25中空錨桿L=3.5m，間距1.0m×1.0m，連接處設(shè)置C35鋼筋混凝土封堵墻缺塊堵塞（擋墻厚度35cm），配筋采用雙側(cè)φ20主筋，主筋間距250mm×250mm。封堵段與兩側(cè)大垮和小間距段設(shè)置φ20mm間距250mm接茬鋼筋，接茬鋼筋伸入隧道主體結(jié)構(gòu)。模型采用大塊鋼模配竹膠板，搭設(shè)臺(tái)架支撐加固。燕尾隧道單線與雙線大垮襯砌連接頭處堵頭墻施工示意圖8、燕尾隧道大垮斷面加寬封閉段施工石巖嶺隧道大垮斷面加寬由1.0-6.0m，分段加寬采用直變截面加寬，加寬封堵端堵頭墻初期支護(hù)采用15厚C25噴射混凝土，襯砌內(nèi)設(shè)置直徑18mm間距200×200mm鋼筋網(wǎng)片，箍筋采用φ8mm間距200mm鋼筋。模型竹膠板拼裝，臺(tái)架支撐加固。燕尾隧道大垮斷面加寬封閉段施工橫斷面圖燕尾隧道大垮斷面加寬封閉段施工平面圖9、燕尾式小間距隧道施工

石巖嶺燕尾式隧道DK1701+004-DK1701+090段小間距隧道，施工順序?yàn)?，錨桿施工→左洞上斷面開挖→左洞拱部初期支護(hù)→左洞下斷面開挖→左洞下斷面初期支護(hù)→右洞側(cè)導(dǎo)洞開挖→中隔墻預(yù)應(yīng)力錨桿施工→右洞擴(kuò)挖→右洞初期支護(hù)→仰拱施工→襯砌施工。

支護(hù)參數(shù)為：拱墻初期支護(hù)設(shè)置環(huán)向、縱向間距為25cm×25cm,φ6鋼筋網(wǎng)片，拱部錨桿采用25mm組合中控錨桿，外側(cè)邊墻采用22mm砂漿錨桿，內(nèi)側(cè)邊墻采用25mm低預(yù)應(yīng)力對(duì)拉錨桿。錨桿間距環(huán)×縱=1.2m×1.2m，長(zhǎng)2.5m。初期支護(hù)拱墻采用C25網(wǎng)噴混凝土，仰拱采用C25素混凝土。由于左右洞隧道間距小，洞身采用鉆爆開挖必定會(huì)對(duì)中間巖柱穩(wěn)定產(chǎn)生很大的破環(huán)作用。為了使爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)降低到最小的程度，采用微振爆破的方式。所謂微振爆破，就是要控制爆破產(chǎn)生的振速，從而降低爆破對(duì)圍巖的干擾。燕尾式小間距隧道施工示意圖10、初期支護(hù)隧道初期支護(hù)由掛鋼筋網(wǎng)、帶排氣裝置的組合錨桿、全長(zhǎng)黏結(jié)型砂漿錨桿、格柵鋼架，最后由機(jī)械手噴射混凝土。六、隧道特殊巖層施工措施本隧道不良地質(zhì)情況主要有：淺埋、偏壓、斷層、大斷面、小間距隧道等危害。針對(duì)本標(biāo)段隧道不良地質(zhì)情況采取相應(yīng)的針對(duì)性措施，確保隧道安全順利施工，由于隧道地質(zhì)條件的不確定性，在隧道開挖過程中有可能會(huì)發(fā)生新的不良地質(zhì)現(xiàn)象，針對(duì)本標(biāo)段隧道不良地質(zhì)采取的技術(shù)措施如下。1、偏壓、淺埋、斷層破碎帶施工技術(shù)措施施工前必須根據(jù)超前鉆孔及地質(zhì)預(yù)報(bào)資料確定方案后，再開始下一循環(huán)施工。施工時(shí)根據(jù)開挖后掌子面圍巖的具體情況，及時(shí)調(diào)整施工方案和支護(hù)參數(shù)，防止涌水和塌方。開挖的各施工工序之間的距離宜盡量縮短，并盡快地使用全斷面襯砌封閉，以減少巖層的暴露、松動(dòng)和地壓增大。增加監(jiān)控量測(cè)頻率，及時(shí)掌握圍巖的各種動(dòng)態(tài)反饋信息，為下一循環(huán)施工提供可靠的技術(shù)參數(shù)，確保整個(gè)斷層地段施工的安全與平穩(wěn)。斷層破碎帶一般富水，采用超前管棚注水泥漿通過；水量過大時(shí)，也可考慮注入化學(xué)漿液堵水，注漿材料應(yīng)選用普通水泥漿、TGRM漿，如局部出現(xiàn)漏漿可采用發(fā)泡注漿搶堵劑進(jìn)行封堵。當(dāng)斷層破碎帶的長(zhǎng)度較長(zhǎng)、水量較大時(shí)，為防止突水突泥，可采用注漿等措施進(jìn)行堵水和圍巖預(yù)加固。在斷層破碎帶及其影響帶范圍內(nèi)由于地質(zhì)條件比較差，巖體破碎，施工時(shí)易引起塌方，預(yù)防塌方首先要做好地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，掌握地質(zhì)情況，選擇安全、合理的施工方法和制定可靠的保證措施。在施工過程中要做到以下幾點(diǎn)：先排水：在施工前和施工中采取相應(yīng)的防排水措施，盡可能將隧道外之水堵截于隧道之外，特別是軟弱巖層和圍巖破碎地段。管超前、嚴(yán)注漿：開挖前打設(shè)超前管棚，并注漿加固圍巖，然后再開挖。短開挖：各工序間的距離要盡量縮短，以減少圍巖暴露時(shí)間。弱爆破：在爆破時(shí)，要用淺眼、密眼，并嚴(yán)格控制用藥量。強(qiáng)支護(hù)：每步開挖后要及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)，針對(duì)地壓情況，選定合理的支護(hù)厚度，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度。快封閉：襯砌工作須緊跟開挖工作面進(jìn)行，力求襯砌盡快成環(huán)。勤檢查、勤量測(cè)：加密監(jiān)控量測(cè)頻率，發(fā)現(xiàn)圍巖變形較大或異狀，立即采取有效措施及時(shí)處理隱患。2突涌水地段施工措施突涌水地段的施工原則突涌水地段施工原則：“以堵為主、限量排放”，具體方法是：采用徑向注漿、超前導(dǎo)管、管棚，堵塞滲水通道，結(jié)合管道排水。將絕大部分地下水盡可能封堵在圍巖外，少量水由隧道排放，避免洞內(nèi)出現(xiàn)大量水而影響施工。對(duì)于間隙性涌水采用泄水孔進(jìn)行排水。配足大型抽水設(shè)備，以備施工段發(fā)生突水時(shí)急用。3徑向注漿施工隧道初期支護(hù)出現(xiàn)大面積漏水工支護(hù)結(jié)構(gòu)變形大，斷層破碎帶，采用全斷面徑向注漿施工。本隧道DK1701+280-DK1701+400段采用3m全斷面徑向注漿，鉆孔布置詳見圖。徑向注漿橫、縱、平面圖4突涌水的應(yīng)急處里措施地下水賦存條件的隨機(jī)性和勘探、地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)手段的制約，以及超前探水孔數(shù)量的限制，隧道掘進(jìn)鉆孔和超前探水孔施鉆過程中，可能會(huì)遇到突涌水(泥)。如果鉆孔突涌水處理不當(dāng)或處理不及時(shí)，大量的涌水(泥砂)將淹沒開挖面，甚至造成人員、設(shè)備的損失，處理工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢，并延誤工期。為此制定以下幾種應(yīng)急預(yù)案，并準(zhǔn)備好相應(yīng)的材料和設(shè)備。(1)快速封堵當(dāng)鉆孔推進(jìn)中遇到涌水，但涌水量不大壓力不高時(shí)，鉆桿不拔出，隨即在孔口插小直徑注漿管，實(shí)施頂水預(yù)壓(采用凝膠時(shí)間短的水泥－水玻璃雙液漿)，將鉆孔已施鉆部分封住，不讓水涌出。然后在其周圍另行鉆孔實(shí)行前進(jìn)式注漿，即鉆一段注一段，逐步推進(jìn)。(2)增設(shè)混凝土止?jié){墻分流減壓注漿當(dāng)鉆孔施鉆過程中，孔內(nèi)涌水大、壓力高，出現(xiàn)突然涌水時(shí)，按以下步驟處理：涌水孔孔口緊貼開挖面設(shè)φ250、長(zhǎng)4.6m左右的鋼管匯水引流，將涌水的大部分從鋼管內(nèi)引排至排水溝；在孔口鋼管四周拼組木箱，作為涌水散流部分的匯水箱，以免影響第一段混凝土止?jié){墻的澆筑質(zhì)量。沿隧道軸向緊貼撐子面分兩段澆筑混凝土止?jié){墻。第一段，緊貼開挖面澆筑，厚度2.5m左右；并在匯水木箱內(nèi)布置３根φ108鋼管作為涌水的補(bǔ)充引流管；第二段止?jié){墻厚度2m左右。墻內(nèi)預(yù)埋周邊注漿管，注漿封堵止?jié){墻與開挖面之間的空隙，防止止?jié){墻漏漿。在止?jié){墻上布孔施鉆，并從下而上逐管前進(jìn)式分段壓漿。先注水泥漿，后注雙液漿。壓漿時(shí)除注漿孔，其他孔開閘放水減壓。壓注最后一個(gè)涌水孔時(shí)，其他孔的管口閘閥均關(guān)閉，對(duì)該孔實(shí)施高壓頂水壓漿方法封堵。(3)編織袋封堵和快速干噴封堵。在施工中預(yù)先準(zhǔn)備一定數(shù)量裝好碎石砂的編織袋，在施工中遇到突涌水情況時(shí)，先用袋裝砂子對(duì)突涌水進(jìn)行封堵攔截，并根據(jù)情況采取迂回排水法或帷幕注漿堵水，并根據(jù)突涌水對(duì)圍巖的擾動(dòng)情況，采用長(zhǎng)大管棚、型鋼拱架等強(qiáng)支護(hù)措施，掩護(hù)開挖。配備干噴機(jī)，編織袋封堵后及時(shí)噴射混凝土封孔。采取以上三種方法處理鉆孔突水，只要及時(shí)、到位，一般不會(huì)引發(fā)更大規(guī)模的突涌水事故。5大斷面軟巖隧道控制變形技術(shù)措施對(duì)于施工開挖后可能存在軟質(zhì)巖大變形的隧道地段，需采取加強(qiáng)措施。圍巖級(jí)別低及巖體抗壓強(qiáng)度低時(shí)會(huì)產(chǎn)生圍巖的塑性特征，主要表現(xiàn)為變形量大、變形時(shí)間長(zhǎng)、出現(xiàn)松弛、塑性范圍大等特點(diǎn)。⑴控制原則采用“加固圍巖、改善變形、先柔后剛、先放后抗、變形留夠、底部加強(qiáng)”的主動(dòng)式控制原則。一是從提高圍巖力學(xué)性能著手，主動(dòng)加固圍巖，使之承受一部分荷載；二是加長(zhǎng)加密錨桿或增加錨索，使支護(hù)的荷載傳入基巖深部；三是初期支護(hù)允許柔性變形消耗圍巖中儲(chǔ)存的能量；四是預(yù)留足夠的變形量防止初支侵入二襯；五是遇大變形時(shí)要增加鋼筋對(duì)二襯進(jìn)行加強(qiáng)；六是加強(qiáng)隧道底部結(jié)構(gòu)。⑵具體措施隧道存在軟巖地段采取下述技術(shù)措施：一是做好地質(zhì)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；二是短進(jìn)尺，弱爆破，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)；三是加強(qiáng)用水管理；四是建立日常量測(cè)管理，記錄初位移速度和最終位移值的預(yù)測(cè)，根據(jù)不同巖類確定控制位移值標(biāo)準(zhǔn)；五是為了防止斷面擠入，采用短臺(tái)階分部開挖，下半斷面開挖和仰拱同時(shí)施工，并及時(shí)澆筑仰拱，判斷底部隆起或下沉，必要時(shí)對(duì)底部設(shè)橫撐，打底部錨桿或向底部注漿，控制下沉或上隆；六是在墻部?jī)蓚?cè)錨桿接長(zhǎng)，使錨桿長(zhǎng)度超過圍巖塑性區(qū)；七是為了防止支護(hù)開裂，增加或增強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，必要時(shí)用濕噴鋼纖維混凝土；八是對(duì)掌子面用超前支護(hù)或注漿封閉。6、小間距隧道施工措施洞身采用鉆爆開挖必定會(huì)對(duì)中間巖柱穩(wěn)定產(chǎn)生很大的破環(huán)作用。為了使爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)降低到最小的程度，采用微振爆破的方式。所謂微振爆破，就是要控制爆破產(chǎn)生的振速，從而降低爆破對(duì)圍巖的干擾。微震爆破主要采取以下技術(shù)措施：1、縮短洞身開挖循環(huán)進(jìn)尺

從而減少每循環(huán)開挖的炸藥總用量；II類圍巖的開挖進(jìn)尺控制在在1.0m-1.5m以內(nèi)。2、炮眼采用線性布置，光面微差面爆破

即增加毫秒雷管的起爆段數(shù)，減少振動(dòng)波疊加，控制振速。3、分部爆破

在局部破碎地段，采用分部爆破的方式。即在開挖面分部裝藥，各部間采用高段級(jí)毫秒雷管串接，防止各部同時(shí)起爆。本隧道在圍巖破碎地段采用了小導(dǎo)洞分部開挖的方式，在圍巖較好地段采用了臺(tái)階法環(huán)向切槽法開挖方式。4、中間巖柱加固隧道左右2洞室凈間距最小距離為2.2m，圍巖為II類，較為破碎。為了保證中間巖柱的堅(jiān)固及永久穩(wěn)定，采用水平拉桿加固措施。5、水平拉桿加固

待中隔墻加固穩(wěn)定后，進(jìn)行隧道的右導(dǎo)洞開挖，同時(shí)進(jìn)行中隔墻水平預(yù)應(yīng)力拉桿的施工。水平預(yù)應(yīng)力拉桿為Φ25精軋螺紋鋼，拉桿長(zhǎng)度比中間巖柱孔道長(zhǎng)5cm,兩端采用螺紋結(jié)構(gòu)。6、在右導(dǎo)洞開挖完畢后，由測(cè)量人員在中隔墻上確定水平拉桿的位置，采用風(fēng)槍鉆眼。為了保證拉桿墊板部位圍巖的強(qiáng)度，在初期支護(hù)時(shí)，對(duì)拉桿端頭部位圍巖鑿槽噴射高標(biāo)號(hào)混凝土進(jìn)行加強(qiáng)。并在噴射混凝土中預(yù)埋PVC注漿管，必須保證PVC管與注漿孔連通。鉆孔結(jié)束，噴射混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，在孔道中安設(shè)水平拉桿，拉桿2端為螺紋結(jié)構(gòu)，中間巖柱錨固時(shí)，一端采用錨墊板固定，另一端進(jìn)行張拉。張拉設(shè)備為液壓泵配合YC60A型千斤頂。當(dāng)張拉到鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度60%時(shí)，進(jìn)行拉桿初步鎖定，當(dāng)巖體變形穩(wěn)定，錨桿應(yīng)力增幅小于15%時(shí)，采用擰緊螺母進(jìn)行拉桿最終鎖定。為了防止錨桿張拉產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，在同一截面上錨桿要進(jìn)行間隔張拉。當(dāng)拉桿應(yīng)力穩(wěn)定后，利用注漿機(jī)通過預(yù)埋的注漿孔對(duì)拉桿孔道進(jìn)行注漿處理，最后將錨桿端部用C20混凝土噴平。七、施工控制措施1、監(jiān)控量測(cè)監(jiān)控量測(cè)是新奧法動(dòng)態(tài)施工的根本?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是在隧道施工過程中，對(duì)圍巖和支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為噴錨支護(hù)和二次襯砌的設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)，確定二襯和仰拱的施作時(shí)間，把量測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)整理和分析得到信息及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)和施工，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工方案，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、快速施工的目的。監(jiān)控量測(cè)是施工管理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是施工安全和質(zhì)量的保障。通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)了解圍巖、支護(hù)變形情況，以便及時(shí)調(diào)整和修正支護(hù)參數(shù)，保證圍巖穩(wěn)定和施工安全；提供判斷圍巖和支護(hù)系統(tǒng)基本穩(wěn)定的依據(jù)，確定二次混凝土襯砌施作時(shí)間；依據(jù)量測(cè)資料采取相應(yīng)措施，在保證施工安全的前提下加快施工進(jìn)度；積累量測(cè)數(shù)據(jù)資料，提高施工技術(shù)水平。監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目表測(cè)量點(diǎn)埋設(shè)和測(cè)線布置圖2、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)（1）地質(zhì)素描施工過程中，每次爆破后由技術(shù)人員進(jìn)行地質(zhì)素描，內(nèi)容包括掌子面正面及側(cè)面穩(wěn)定狀態(tài)、巖層產(chǎn)狀、巖性風(fēng)化程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度（產(chǎn)狀、間距、長(zhǎng)度、充填物、數(shù)量）、噴射混凝土開裂、掉塊現(xiàn)象、涌水情況、水質(zhì)情況、水的影響、不良?xì)怏w濃度等。同時(shí)定期對(duì)地表水文環(huán)境進(jìn)行觀測(cè)和監(jiān)測(cè)記錄，及時(shí)了解隧道施工對(duì)地表水的影響，確定施工控制措施，最終做出掌子面地質(zhì)素描圖和洞身地質(zhì)展示圖。（2）TSP203地震（聲）波由特定點(diǎn)上的小規(guī)模爆破產(chǎn)生，并由電子傳感器接收。當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅綆r石強(qiáng)度變化大（如物理特性和巖石類型的變化、破碎帶、破裂區(qū)、陷穴的出現(xiàn)）的界面時(shí)，在繞射點(diǎn)處部分射波的能量被反射回來。反射信號(hào)的傳播時(shí)間與到達(dá)邊界的距離成正比，因此能作為直接的度量方法。TSP203系統(tǒng)特別適用于高分辯率的隧道折射地震（微地震）勘探，以及斷裂和巖石強(qiáng)度降低地帶的監(jiān)測(cè)。TSP203系統(tǒng)理論上可預(yù)測(cè)150～300m的距離。（3）地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)應(yīng)用電磁波反射原理進(jìn)行探測(cè)。通過測(cè)定與含水性有關(guān)的介電常數(shù)的變化來探測(cè)充水的地質(zhì)體，如含水的地層、巖性界面等。采用TSP203地震反射波法進(jìn)行中長(zhǎng)距離(100m)較大的巖性結(jié)構(gòu)變化情況的預(yù)報(bào)，采用探地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行短距離(30～40m以內(nèi))的精細(xì)巖性結(jié)構(gòu)變化情況的預(yù)報(bào)。作為TSP203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的補(bǔ)充，在高水壓地段對(duì)TSP203預(yù)報(bào)的異常點(diǎn)，比如確定異常體的規(guī)模、性質(zhì)、危害等有困難時(shí)采用地質(zhì)雷達(dá)作為補(bǔ)充手段。（4）超前水平鉆探超前鉆探是隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)最直接、最有效的方法，也是對(duì)其他探測(cè)手段成果的驗(yàn)證和補(bǔ)充。通過鉆孔鉆進(jìn)速度測(cè)試和對(duì)鉆孔巖芯的觀察及相關(guān)試驗(yàn)獲取隧道掌子面前方巖石的強(qiáng)度指標(biāo)、可鉆性指標(biāo)、地層巖性資料、巖體完整程度及地下水等諸方面的資料。預(yù)報(bào)一般為單孔，孔深一般30～50m，必要時(shí)也可以鉆100m以上的孔，采用地質(zhì)鉆機(jī)接桿鉆孔。為防止遇高壓水時(shí)突水失控，開孔采用φ120鉆頭，孔內(nèi)放入3.0m長(zhǎng)的φ108鋼管做為孔口管，孔口管伸出掌子面50cm，孔壁間用環(huán)氧樹脂加水泥漿錨固，孔口管伸出部分安封閉裝置，并與注漿泵聯(lián)接，以便遇高壓水時(shí)及時(shí)封堵并注漿。施鉆過程中，由地質(zhì)工程師詳細(xì)記錄鉆速、水質(zhì)、水量變化情況，并對(duì)巖芯進(jìn)行統(tǒng)一編錄、收集，綜合判斷預(yù)報(bào)前方水文、地質(zhì)情況。八、應(yīng)急預(yù)案1、成立現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，一旦監(jiān)測(cè)項(xiàng)目超出安全預(yù)警范圍、或突降大雨、發(fā)生火災(zāi)、坍塌、涌水等，項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)部門負(fù)責(zé)人必須立即趕赴現(xiàn)場(chǎng)，組織指揮搶險(xiǎn)。應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組組織機(jī)構(gòu)圖。應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)圖2、應(yīng)急響應(yīng)當(dāng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目超出安全預(yù)警控制范圍、出現(xiàn)坍塌、涌水、火災(zāi)、有毒氣體泄漏時(shí)應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員根據(jù)出現(xiàn)的險(xiǎn)情或有可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情，迅速逐級(jí)上報(bào)，由辦公室收集、記錄、整理緊急情況信息并向小組及時(shí)傳遞，由小組組長(zhǎng)或副組長(zhǎng)主持緊急情況處理會(huì)議，協(xié)調(diào)、派遣和統(tǒng)一指揮所有車輛、設(shè)備、人員、物資等實(shí)施緊急搶救和向上級(jí)匯報(bào)。事故處理根據(jù)事故大小情況來確定，如果事故特別小，根據(jù)上級(jí)指示可由施工單位自行直接進(jìn)行處理。如果事故較大或施工單位處理不了則由施工單位向建設(shè)單位主管部門進(jìn)行請(qǐng)示，請(qǐng)求啟動(dòng)建設(shè)單位的救援預(yù)案。應(yīng)急響應(yīng)流程見圖應(yīng)急響應(yīng)流程圖。應(yīng)急響應(yīng)流程圖九、隧道安全施工措施為確保施工安全，由項(xiàng)目部和施工隊(duì)將成立安全領(lǐng)導(dǎo)小組，由項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)，總工及副經(jīng)理任副組長(zhǎng)，項(xiàng)目部進(jìn)出口各設(shè)專職安全員1人，各施工隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、各崗位負(fù)責(zé)人為組員，具體負(fù)責(zé)安全工作的實(shí)施，建立健全安全保證體系，確保施工的安全。安全組織機(jī)構(gòu)圖1、開挖施工安全保障措施⑴在洞口施工前首先對(duì)地表巖層裂隙發(fā)育情況及不良地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，對(duì)洞口上方的危巖落石進(jìn)行清除、加固，確保洞口施工安全。⑵開挖是隧道安全控制最重要的環(huán)節(jié)，針對(duì)不同的地質(zhì)情況采用不同的開挖方案，嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺，選擇最佳的爆破參數(shù)，按《爆破規(guī)程》操作施工。⑶對(duì)參加施工的人員進(jìn)行安全教育，從事爆破及操作機(jī)械的人員，必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)和考試，取得合格證后，方予上崗。爆破按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，控制裝藥量，光面爆破，防止造