【文章內(nèi)容簡介】 探明前方地質(zhì)，不能開挖。同時本著穩(wěn)定掌子面、及時閉合和加固地層的原則，相互補充，合理選擇開挖方法。 在隧道穿越斷層破碎帶及涌水地帶時，按照“探水→注漿→開挖”施工循環(huán)，注漿與開挖交替進行，即注漿一段，開挖一段的方式施工。 在不良地質(zhì)地段，隧道主要施工順序是：超前地質(zhì)預(yù)報→超前支護→開挖→初期支護→仰拱開挖 → 現(xiàn)澆排水溝 → 澆注 仰拱 混凝土→鋪設(shè)防水材料→拱墻二次襯 砌。在施工中做到前一工序未按設(shè)計要求完成，后一工序不能開工。 （二） 施工方案 嚴格按“早預(yù)報、先治水、管超前、短進尺、弱爆破、強支護、快封閉、勤量測，步步為營，穩(wěn)步前進”的原則組織施工。 根據(jù) 隧道洞門地形、地質(zhì)條件，隧道進、出口采用墻式洞門。進出口進洞前做好 套拱及 大管棚預(yù)支護 。 隧道按照新奧法原理組織施工，Ⅳ級圍巖段采用 正 臺階法施工；Ⅴ級采用臺階法（預(yù)留弧形核心土）施工 ，風(fēng)動鑿巖機鉆孔，非電毫秒雷管微差起爆，側(cè)卸式裝載機裝碴，自卸車運送至棄碴場。 隧道開挖后立即錨、噴、網(wǎng)支護， 隧道進出口采用大管棚進洞， 一般地段采 用 小導(dǎo)管、藥包錨桿超前 預(yù) 支護， 隧道 IV 級圍巖 系統(tǒng)錨桿 采用 Φ 22砂漿錨桿（帶托板），隧道 V級圍巖系統(tǒng)錨桿采用 有壓注漿中空 錨桿 。 監(jiān)控量測作為施工組織設(shè)計的一個重要組成部分，監(jiān)控量測工作必須緊接開挖、支護作業(yè)，按設(shè)計要求進行布點和監(jiān)測，并根據(jù)現(xiàn)場情況及時進行調(diào)整或增加量測的項目和內(nèi)容。量測數(shù)據(jù)及時分析處理，并將結(jié)果反饋到施工過程中。 隧道進洞前核對地形及地質(zhì)情況，確保進洞安全及洞口穩(wěn)定，洞內(nèi)分蘭州 至郎木寺高速公路（ S2）臨夏至合作段 LH7 合 同段中鐵二十局項目經(jīng)理部 平娃隧道 實施性 施工 組織設(shè)計 16 段仔細核對地質(zhì)情況，如發(fā)現(xiàn)與設(shè)計資料不符，及時與設(shè)計單位聯(lián)系，確定新的支護方式，確保施工安全。 襯砌 施工應(yīng)貫徹仰拱先行的 原則，仰拱填充與仰拱分開施做。二次襯砌采用拱墻一次整體式。在鋪設(shè)防水板之前，應(yīng)對初期支護的滲漏水情況進行檢查，并采取埋管引排、局部注漿 、背貼止水帶止水 等措施進行處理，防水板鋪設(shè)采用作業(yè)臺架。襯砌采用整體式模板臺車泵送工藝施工?；炷猎诙赐饧邪韬?，混凝土攪拌運輸車運輸。 （三） 地質(zhì)超前預(yù)報及預(yù)測 地質(zhì)超前預(yù)報采用 TSP20瞬變電磁儀法探測 、地質(zhì)雷達（ GPR）、超前探孔等 超前 地質(zhì)預(yù)報的方法，各種方法由面到點、又粗到細、相互印證；各種方法施作位置可根據(jù)施工現(xiàn)場情況調(diào)整。 超前地質(zhì)預(yù)報是制定施工方案和設(shè)計注漿參數(shù)的 主要依據(jù)，因此對地質(zhì)情況必須準確地超前預(yù)報。施工中隨時注意地層變化情況，探測出斷層帶的位置，超前預(yù)測預(yù)報節(jié)理走向等；推斷工作面前方的地質(zhì)構(gòu)造、巖性、水源位置及水量大小；在接近富水地段時，采用超前鉆孔得到斷層的地質(zhì)資料。同時采取有效的預(yù)先排水、排泥措施。防止突然涌水、涌泥現(xiàn)象發(fā)生，避免人員傷亡及設(shè)備毀壞事故發(fā)生。 超前地質(zhì)預(yù)報步驟 :① 根據(jù)地勘報告提供的不良地質(zhì)隧道段落，提前100～ 200m，用 TSP203 或地質(zhì)雷達（ GPR） 進行初步探測，范圍包括隧道開挖輪廓線外徑向 10～ 20m 以內(nèi)的不良地質(zhì)情況。②對初步探 測認為可能發(fā)生涌突水地段，提前 20～ 30m，用瞬變電磁儀法探測地下水情況。③用物探方法初步判定前方有不良地質(zhì)帶時，采用鉆孔探查驗證，探孔長度 30～50m，保護段長度不小于 5m。 根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報情況和探孔的出水情況，綜合判定不良地質(zhì)體位置、規(guī)模，確定處理方案。超前地質(zhì)預(yù)報及處理措施施工工藝見圖 4。 蘭州 至郎木寺高速公路（ S2）臨夏至合作段 LH7 合 同段中鐵二十局項目經(jīng)理部 平娃隧道 實施性 施工 組織設(shè)計 17 施工 準備 綜合地質(zhì)超前預(yù)報 超前鉆芯、取巖芯、測水壓、分析涌水量 判定注漿方法 探孔有 2/3 以上滿孔或總出水量大于 15m3/h，判定有突泥涌水可能 超前探孔的單孔出水量大于3m3/h，判定局部有涌突水的可能 超前帷幕注漿 超前局部注漿 預(yù)注漿 鉆孔注漿 注漿 注漿效果判定 達到注漿效果 超前支護 未達到注漿效果 開挖初期支護 防排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 二次襯砌 是 是 否 蘭州 至郎木寺高速公路（ S2）臨夏至合作段 LH7 合 同段中鐵二十局項目經(jīng)理部 平娃隧道 實施性 施工 組織設(shè)計 18 圖 4 地質(zhì)超前預(yù)報施工工藝 （四） 主要工程項目的施工方法 施工 隧道施工開工前采用全站儀準確進行洞外導(dǎo)線測量 ,保證洞口位置標高準確 ,開挖中以激光導(dǎo)向儀控制開挖方向 ,激光限界儀控制開挖斷面 ,確保中線準確 ,開挖斷面符合設(shè)計。根據(jù)不同區(qū)段 ,不同圍巖類別采用相應(yīng)的開挖方案和施工工藝。 (1) 明洞 段開挖 明洞 采用明挖法開挖 ,與洞口拉槽同步施工。 明洞 開挖前，先沿邊仰坡開挖邊緣線外修筑截水天溝，同時，完成洞口的臨時排水溝。洞口段的拉槽土石方，采用反鏟挖掘機配合自卸汽車自上而下分層開挖，人工配合整修邊坡。巖石地段采用松動爆破開挖，邊仰坡采用預(yù)裂爆破。拉槽至設(shè)計標高后，采用推土機平整洞口場地，壓路機壓實，完成洞口三通一平和臨時設(shè)施的布置。 (2)邊、仰坡防護 明洞 開挖與仰坡開挖同步進行。 洞口段 臨時開挖邊仰坡坡率 為 1∶ ，在 洞頂按設(shè)計要求人工開挖并施作洞頂截水天溝和洞口地表排水溝。在完成洞口截、排水設(shè)施后進行洞口段施工。 洞口段 采用明挖方案施工。按照設(shè)計坡比人工配合挖掘機分層分段開挖，及時進行邊仰坡防護。土方施工用挖掘機開挖，石方采用松動，挖掘機分層挖裝，自卸汽車運輸，人工輔助修坡。 洞口拉槽至設(shè)計標高后，用推土機平整洞口場地，壓路機壓實。在做好邊仰坡防護后，先施工隧道洞口段明洞和進洞大管棚超前支護結(jié)構(gòu)，然后采用 臺階法預(yù)留弧形核心土 法進洞開挖施工。 及洞門 蘭州 至郎木寺高速公路（ S2）臨夏至合作段 LH7 合 同段中鐵二十局項目經(jīng)理部 平娃隧道 實施性 施工 組織設(shè)計 19 平娃 隧道左線進口地質(zhì)為坡積碎石土覆蓋層， 基巖為下三疊系板巖夾砂巖 。進 洞前對地表進行開挖清除部分地表土體工作，再進坡面支護、基礎(chǔ)墻耳墻和套拱施工 。 具體 施工工藝流程見圖 5。 圖 5： 套拱施工工藝 明洞及洞門襯砌的內(nèi)模利用襯砌臺車組拼，外模采用組合鋼模，用鋼管腳手架頂支加固，混凝土集中拌制，混凝土運輸車運至現(xiàn)場，輸送泵泵送入模。澆筑時對稱進行，左右混凝土澆筑層之間高差不得大于 50cm。 待混凝土強度達到設(shè)計強度后，施做防水層及砂漿保護層后即進行回填，回填土采用山坡土兩邊 對稱分層回填，每層厚度不大于 30cm，兩 側(cè) 回測量放樣，標明需清除的山體 開挖清除部分地表土體 坡面噴錨支護 施工套拱工字鋼鋼拱架及導(dǎo)向管 澆筑套拱混凝土 鉆孔，頂入管棚鋼管 管棚壓漿 蘭州 至郎木寺高速公路（ S2）臨夏至合作段 LH7 合 同段中鐵二十局項目經(jīng)理部 平娃隧道 實施性 施工 組織設(shè)計 20 填高差不得大于 50cm，回填至拱頂平齊后，即滿鋪分層向上填筑至設(shè)計高度 ，拱頂填土厚度不得小于 150cm。拱頂以下采用氣夯進行夯實作業(yè)。 隧道洞門、明洞施工工藝框圖見圖 536。 3.Ⅴ級圍巖、洞口淺埋段開挖 洞身Ⅴ級圍巖、洞口淺埋段采用預(yù)留 弧形 核心土臺階法開挖，上下臺階上臺階長 3~5m， 下臺階長度 開挖 長度小于 15m。 施工順序示意見圖 537。開挖循環(huán)進尺 ，一天兩個循環(huán)。 V級圍巖掘進作業(yè)循環(huán)時間見表 538。 蘭州 至郎木寺高速公路（ S2）臨夏至合作段 LH7 合 同段中鐵二十局項目經(jīng)理部 平娃隧道 實施性 施工 組織設(shè)計 21 圖 536 隧道洞門、明洞 施工工藝框圖 合格 合 格 不合格 合格 測量放線 挖洞門基礎(chǔ) 報驗 立模 報驗 模板臺車就位 模板臺車定位 測量復(fù)查 報驗 拱墻部混凝土施工 拆模、養(yǎng)生 邊 墻 基礎(chǔ)混凝土施 工 混凝土制備 混凝土制備 測量放線 挖明洞仰拱及基礎(chǔ) 報驗 綁扎鋼筋 立模 報驗 仰拱及邊基 混凝土施 工 鋼筋預(yù)制 混 凝土制 備 回填及坡面處理 防水層施作 合格 不合格 不合格 不合格 合格 不合格 蘭州 至郎木寺高速公路（ S2）臨夏至合作段 LH7 合 同段中鐵二十局項目經(jīng)理部 平娃隧道 實施性 施工 組織設(shè)計 22 ⅢⅣⅡⅠ1 1上臺階2 11 22 1核心土 2 2Ⅱ ⅡⅣⅣ 圖 537 Ⅴ級圍巖開挖施工順序示意圖 表 538 掘進作業(yè)循環(huán)時間表 作業(yè)項目 時 間 (h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 測 量 超前支護 開挖及出碴 初期支護 說明： Ⅴ 級圍巖開挖支護循環(huán)時間為 12h，循環(huán)進尺 ,日循環(huán)兩次。 開挖前，對隧道拱部采用超前小 導(dǎo)管和藥卷錨桿加固圍巖，然后在拱蘭州 至郎木寺高速公路（ S2）臨夏至合作段 LH7 合 同段中鐵二十局項目經(jīng)理部 平娃隧道 實施性 施工 組織設(shè)計 23 部有效超前支護下進行洞身開挖。開挖以人工風(fēng)鎬開挖為主，輔助采用局部松動爆破。 施工順序：超前支護施工→人工風(fēng)鎬開挖上臺階弧形導(dǎo)坑（ 11），預(yù)留核心土弧形開挖）→上導(dǎo)坑拱部初期支護（Ⅰ）→上臺階核心土開挖（ 12）→下導(dǎo)坑左右邊墻開挖（ 21；留核心土）→下導(dǎo)坑左右邊墻初期支護Ⅱ→下導(dǎo)坑核心土開挖（ 22）→下導(dǎo)坑仰拱初期支護（Ⅱ）、襯砌（Ⅲ）施工→全斷面二次襯砌施工（Ⅳ）。 4.Ⅳ級圍巖開挖 洞身Ⅳ級圍巖采用臺階法開挖，上下臺階洞口段長 15～ 20m，采用預(yù)裂爆破，開挖施工順序示 意見圖 539，鉆爆設(shè)計見圖 5310，緊急停車帶開挖施工順序示意見圖 5311。開挖循環(huán)進尺 ～ 左右，一天兩個循環(huán)，Ⅳ級圍巖掘進作業(yè)循環(huán)時間見表 5312。 ⅢⅣⅠ上斷面1Ⅱ ⅡⅣⅣ下斷面 2 圖 539 Ⅳ級圍巖開挖施工順序示意圖 蘭州 至郎木寺高速公路（ S2）臨夏至合作段 LH7 合 同段中鐵二十局項目經(jīng)理部 平娃隧道 實施性 施工 組織設(shè)計 24 表5312 Ⅳ級圍巖掘進作業(yè)循環(huán)時間表 序號 工序 時間（ h） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 測量放線 2 鉆 孔 2 3 裝藥 1 4 爆破通風(fēng)排危 5 出渣 3 6 初噴砼 1 7 支設(shè)拱架 1 8 錨桿鋼筋網(wǎng) 1 9 補噴砼 2 說明：Ⅳ級圍巖開挖支護循環(huán)時間為 12h，循環(huán)進尺 ,日循環(huán)兩次。 Ⅳ 級圍巖施工順序：鉆爆法開挖上斷面（ 1）→上斷面拱部初期支護（Ⅰ）→下斷面開挖（ 2）→下斷面邊墻初期支護Ⅱ及下斷面仰拱襯砌施工（Ⅲ）→全斷面二次襯砌施工（Ⅳ）。 45707512012013579中空眼11135070段段段段段段段5570 圖 5310 Ⅳ級圍巖鉆爆設(shè)計圖 蘭州 至郎木寺高速公路（ S2）臨夏至合作段 LH7 合 同段中鐵二十局項目經(jīng)理部 平娃隧道 實施性 施工 組織設(shè)計 25 鉆爆設(shè)計參數(shù)：①、炮眼深度，圍巖掘進眼 L=，掏槽眼 L=；②炮孔直徑，光爆眼φ 35mm，其余炮眼為φ 42mm；③周邊眼間距， E=45cm；④周邊炮眼預(yù)留層厚度， W=75cm：⑤周邊眼徑向不耦合系數(shù)， K=炮孔直徑/藥卷直徑 =35/20=，⑥掏槽形式，采用楔形掏槽；⑦單位巖石炸藥消耗量為 ～ 。 緊急停車帶 圍巖施工順序：上臺階左側(cè)壁開挖（ 1）→上臺階左側(cè)施工支護（Ⅰ）及右側(cè)臨時支護（右側(cè)噴砼 10cm）→上臺階右側(cè)壁開挖（ 2）→上臺階右側(cè)施工支護（Ⅱ）→下臺階左側(cè)開挖（ 3）→下臺階左側(cè)施工支護（Ⅲ）→下臺階右側(cè)開挖（ 4）→下臺階右側(cè)施工支護（Ⅳ）→仰拱整體施作（Ⅴ）→全斷面二次襯砌施工（Ⅵ）。 （ 1） 洞口開挖 洞口開挖時，先進行套拱位置掏槽開挖，預(yù)留核心土，施工套拱及管棚注漿。在管棚施工完成并達到強