白须公1#隧道导洞作业指导书.docx

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白须公1#隧道导洞作业指导书

白须公1#隧道导洞

作

业

指

导

书

编制：

黄文

审核：

2008年5月6日

白须公1＃隧道导洞，全长190.3m。

纵坡0.03872%，通过中心线距隧道中心线66.5m，每50m设一个15m长的加宽带，与主洞交叉处设加强段，初期支护净宽5.6m，净高6.5m，加宽段初期支护净宽6.7m，净高7.07m；通道距大溶洞边缘不小于18m，二衬暂不施工。

一、总体施工方案

全隧道采用新奥法施工，Ⅲ级围岩光面爆破全断面开挖，IV级围岩采用上、下断面正台阶法施工，V级围岩采用预留核心土环形开挖施工。

隧道工程施工开挖的出渣、进料采用无轨运输方式，实施掘进（钻、爆）、出渣（装、运、卸）、喷锚混凝土（拌、运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等四条机械化作业线。

针对本隧道地质条件差，施工中采“用短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”等施工技术措施，隧道进洞及洞口断层破碎带地段，为改善围岩状态，提高围岩自身的自稳能力，防止可能发生的坍塌，采用注浆小导管超前支护，对围岩进行预加固。

开挖时严格按照短进尺、弱爆破、强支护、紧衬砌的原则施工。

循环进尺控制在3.0m以内，以策安全。

若遇上不良地质（围岩破碎带或溶洞）影响掘进速度。

施工队应对隧道施工进行精心组织，制定出周详的施工组织设计、施工计划，克服困难，修建该隧道工程，并以及采取相应的处治措施。

二、导洞内主要施工方案

1、洞口开挖及洞口地表加固处理

开挖前应对围岩进行预加固措施。

采用超前预注浆锚杆加固岩层后，用钢拱架紧贴洞口开挖面进行支护，再进行开挖作业。

洞身开挖中，支撑应紧随开挖工序，随挖随支。

施工支护采用18cm厚的网喷砼，系统锚杆支护；架立钢拱架或格栅的间距为1.0m。

2、隧道开挖初期支护

洞身开挖采用自制多功能台架人工手持风钻钻眼，预裂爆破，装载机装碴自卸汽车运输。

洞身浅埋及偏压地段采用环状开挖留核心土施工方法，以“短进尺、弱爆破、快支护、勤量测”作为指导方针。

开挖完成后及时施做钢拱架、锚杆和挂网混凝土初期支护及下循环超前支护。

3、通风、排水

通风：

在洞口设置一定功率的鼓风机，采用风管，通风。

排水：

采取隧道施工防排水设施和结构防排水相结合，以确保施工中良好的施环境，保证施工的安全与质量。

隧道施工防排水工作以防、截、排、堵相结合的综合治理原则进行。

导洞洞口必须按设计要求及时做好排水系统；地表积水应及早处理。

导洞洞内采用自然排水的施工方法。

三、施工方法

1、洞口、明洞与浅埋地段

先施工超前小导管注浆，加固地层。

拱部环状土开挖完成后，初喷砼5cm，检查修整断面，按设计架立格栅钢架、安设纵身连接筋，钢架架立完成后要进行中线、高程及净空尺寸检查（施工误差，预留变形量为钢架加工及架立时所必需考虑的）。

经检查合格后，在钢架与围岩间设置砼垫块，施作系统锚杆、挂钢筋网、复喷砼至设计厚度。

拱部初期支护施工完成后，开挖核心土。

开挖完成后及进初喷砼，接长格栅钢架，施工系统锚杆，挂钢筋网，复喷砼到设计厚度，进入下一循环。

2、掘进开挖方法

2.1、开挖方法

采用光面爆破全断面开挖，采用自制多功能台架全断面钻眼，光面爆破，光面爆破采用塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，装载机装碴，自卸汽车运碴，初期支护采用多功能台车施作。

2.2钻孔

钻孔以全液压凿岩台车为主，辅以自制台车配多台风动凿岩机进行钻孔，作业钻眼操作平台为多功能风钻台架。

为满足进度要求，必须保证钻眼速度180～300m/h。

2.3爆破

采用光面爆破，并按微震控制爆破设计，塑料导爆管非电起爆。

隧道开挖施工中根据预裂爆破设计，结合现场地质情况进行爆破试验并不断修正设计参数，以达到最佳爆破效果。

成立爆破作业小组，实行定人、定位、定标准的岗位责任制，精细规范实施，爆破作业的操作要求：

①装药作业要定人、定位、定段别；

②装药前，所有炮眼必须用高压风吹净尘沬；

③严格按设计的装药结构和药量装药；

④严格按钻爆设计的联络网络实施，注意导爆索的连接方向和连接点的牢固性。

3、施工初期支护方法

3.1锚杆施工方法

洞身开挖完经初喷砼后，先由测量人员用油漆按设计标定锚杆位置。

锚杆采用手持风钻进行钻孔，钻孔完成后，需进行检查，发现不合格的孔应补钻。

锚杆必须与岩体主结构面成较大角度布置，当主结构面不明显时，与隧道周边轮廓垂直呈梅花形布置。

锚杆的钻孔及其安装方法，锚杆的钻孔应圆直，空口岩面应平整，钻孔应于岩面垂直。

注浆锚杆的注浆材料、所使用的外加剂、设备和注浆方法都应严格按设计和规范要求。

每根锚杆的抗拔力不得低于设计规定，并不应低于50KN，每300根锚杆必须抽样一组进行抗拔立试验，每组不少于3根，并符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GBJ--85）的规定。

3.2喷砼施工方法

隧道开挖完成后应立即对岩面喷射砼，以防岩体发生松驰。

喷射砼采用湿喷工艺，在喷射砼前用压缩空气或压力水将所的待喷面吹净，吹除喷砼面上的松散杂质或石粉。

砼由项目部搅拌站生产采用强制搅拌机拌合，砼输送车运输送入湿喷机料斗由砼喷射手向待待喷面喷射，喷射前均匀添加规定掺量的速凝剂。

喷射要用先下后上S型喷射方式分层喷射，并在喷射砼达到凝后方可喷射下一层。

喷射时要注意严格控制风压同时保证喷射速度适当，使喷嘴与受喷面保持适当距离（0.6~1.2m），喷射角度尽量接近90°，正确掌握喷射顺序，不使角隅钢筋前面出现蜂窝或砂襄，发现出现此现象时，及时清除受喷面上的砂襄或下垂的混凝土，以便重新喷射，喷射砼质量及厚度不小于现行规范规定和设计要求，喷射工作结束后要认真清洗喷嘴。

喷射时需注意的问题

①喷射机的合理使用

启动喷射机时，应先送风再开机，并应在机械运转正常后送料，供料均匀连续。

作业结束时，先停止送料，待罐内余料喷完，再停机，然后关风。

停止喷射作业后，喷射机和输料管内的积料应及时清除干净，以避免混合料结块堵管。

②输料管堵塞问题

堵管的一般原因不外乎以下几种：

a、 混合料中混入超规定粒径的石子、水泥硬块或其它杂物。

b、 操作程序有误，如先开马达后送风，或砂子含水率过高，操作阀错开，致使高压风大量泄出，使工作室内风压急剧下降，也会引起输料管堵塞 。

c、 如遇堵客，应立即关闭马达，随后关闭风源，并将软管拉直，然后 以手锤敲击找到堵塞位置，可将风压开到0.3~0.4MPa，同时继续敲击堵塞部位，使其排除堵塞物而畅通。

排除堵管现象时，应注意喷嘴前方严禁站人，以免发生伤人事故。

③回弹问题

影响回弹率的各种因素有：

混合料配合比、水灰比、砂子含水率、工作风压、水压、喷射距离、喷射角度、操作方法及熟练程度等。

针对各种因素，采取相应的措施降低回弹率。

《规则》规定正常情况下的回弹率，一般拱部为20~30%，边墙为10~20%。

④粉尘问题

a、 控制砂石料含水率：

当含水率控制在5~7%时，作业时的粉尘浓度可控制在15mg/m3以下；

b、 加强通风；

c、 加长拢料管：

即在喷嘴水环到出口之间接一段0.5~1m长的管子，使干料与水混合后有一个充分湿润和混合的过程，这对降尘和提高砼质量都较为有利。

d、 严格控制工作风压：

风压过高，进料速度过快，在喷头处加水不容易均匀，风压过高不仅增加回弹量，而且也会提高粉尘浓度。

⑤安全及劳动保护：

施工中注意喷嘴不准对人，以免喷射伤人，喷射前先进行清理浮石、危石等必要的排险作业；喷射机一定要安放在围岩稳定或已衬砌地段。

喷射砼施工人员必须佩戴防尘口罩等，操作喷头和注浆管的工人应佩戴防护眼罩，夹胶工作服、长筒乳胶手套等。

3.3锚喷支护的质量要求：

①抗压强度必须合格，不合格时，查明原因，并采取措施，可用加厚喷层或增设锚杆的办法予以补强。

②喷层与围岩粘结情况，用锤敲击，如有空响应凿除喷层，洗净重喷。

必要时应进行粘接力测试。

③喷层平均厚度不得少于设计厚度。

④喷射砼表面有裂缝、脱落、露筋、渗漏水等情况时，应予补修，凿除喷层重喷或进行整治。

⑤锚杆抗拔力应满足设计要求。

⑥钢拱架垂直于隧道中线，上下左右允许偏差±5㎝，倾斜度不得大于2°。

3.4挂钢筋网施工

钢筋须调直除锈，按规定长度下料、安扎、焊、顺序堆放在工作面上使用。

钢筋必须安装顺直，紧贴初喷砼表面，钢筋网成形后，每根钢筋都应绑扎，在二次喷砼时，钢筋极少颤动。

在有钢筋的工作面上复喷砼，其喷射作业与无钢筋情况要求不同，前者要求将钢筋背后喷护密实，钢筋表面不残留回弹物，以使钢筋有较大的握着力，有钢筋时，如果对着直喷，反而加大回弹量，因此在钢筋网外喷护，喷砂应保持一个角度，既能使钢筋背后勤部密实充填，又可使回弹减少。

钢筋网表面保护层厚度不小于2㎝，不允许将锚杆、钢筋头外露。

钢筋网的铺设应设在第一次喷射砼和锚杆施工后进行。

钢筋网应随喷射砼面的起伏进行铺设。

钢筋网现场绑扎，可以利用单根钢筋挠度大，当有钢拱架时，应与钢拱架联接牢固。

3.5钢架加工制作及架设的施工方法

①钢架加工制作时，构件是连接关键性工艺，应按《钢结构工程及验收规范》GB50205-95的规定执行，确保各类焊缝及螺栓连接质量。

钢架加工后要进行试拼，其允许误差：

沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm，钢架由拱部，边墙各单元钢构件拼装而成。

各单元螺栓连接。

螺栓也眼中心间距公差不超过±0.5cm，钢架平放时，平面翘曲应小于±2cm。

②钢架架设

为保证钢架置于稳固的地基上，施工中应在钢架基脚部位顶0.15~0.20m原地基，架立钢架时挖槽就位，并在钢架基脚处设槽钢以槽增加基底承载力。

钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2度。

钢架的任何部偏离铅垂面不应大于5cm。

为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起，各种钢架间设纵向连接钢筋。

为使钢架准确定位，钢架架设前均需预先安装定位系筋。

系筋上端与钢架焊接在一起，另一端插入围岩中0.5-1.0m并用砂浆锚固，当钢架架设处有锚杆时应尽量利用锚杆定位。

钢架架立后应尽快施作喷射混凝土，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力。

喷射混凝土应分层进行，每层厚度5-6cm左右，先从拱脚或墙脚向上喷射，以避免回弹料虚掩拱脚（墙脚）而不密实，强度不够，造成拱脚（墙脚）失稳。

四、注意事项

1、隧道混凝土衬砌施工

加强超前及初期支护强度勤量测，在确保安全的情况下，尽量采用全断面一次衬砌，配置备用拱架以备围岩不稳定时采取先拱后墙施工。

隧道衬砌混凝土浇筑的施工方法程序，就经监理工师批准，衬砌施做时间，根据围岩稳定情况和支护情况确定，必须注意开挖爆破不得危害已经衬砌的混凝土。

2、隧道施工防水与排水

2.1隧道地表护排水

①进洞前，按设计要求在洞口顶开挖和砌筑截水沟、排水沟，截止山体地表水流入水沟；

②地表的坑洼、钻孔、探坑等采用不透水材料或土壤填塞，并分层回填分层夯实。

2.2隧道洞内施工排水

隧道洞内施工排水采用顺坡排水。

3、隧道施工通风与防尘

3.1隧道施工单洞口掘进为有效排烟、除尘，施工通风采用轴流风机压入方式，以确保人身安全和正常循环施工。

因此，为满足隧道施工通风技术规范要求，本隧道分别由进口区和出口区进行施工。

3.2防尘采用湿式钻孔，爆破后采用喷洒水幕降尘法，可以达到充分降尘的目的。

4、隧道不良地质段施工

4.1施工概述

隧道设计探明的不良地质段有裂隙发育、岩石破碎段，施工有可能发生坍方，必须予以足够重视。

该段整体施工方案如下：

①利用工字钢钢架和超前大管棚、超前小导管进行预支护。

②减少循环进尺，采用无爆破开挖或松动爆破，尽量减少对围岩的扰动。

③及时支护岩体、封闭岩面，作到随挖随护，并加强施工排水。

④混凝土衬砌紧跟。

⑤施工监控量测加强，及时反馈信息以改进施工方案、优化支护参数。

⑥加强施工组织，严格工程管理，严格施工工序，严格安全规程，并组织好物质设备的应急供应工作。

4.2裂隙破碎带施工

该地段常用方法：

超前预报，超前支护，分部台阶开挖，随挖随封闭随支护，及早衬砌。

①围岩塌方前兆

围岩的变形破坏、失稳塌方，是从量变到质变的过程。

量变过程中，围岩的工程水文地质特征及岩石力学反应出一些征兆，这些征兆主要表现在以下几个方面：

a水文地质条件的变化，如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、水质由清变浊（地下水将裂隙填充物冲走）。

b顶部围岩裂缝旁出现岩粉，洞内无故尘土飞扬，或不断掉小石块、裂缝张大。

c支撑压坏或变形加大，喷射混凝土裂缝剥落。

d围岩或初期喷锚支护变形。

拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d，拱侧表现为洞顶滴水位置不定来回移动，表明围岩在变形。

②、隧道塌方的预防措施

要保证隧道不塌方，就必须及时进行超前地质预报、及时支护、及时量测、及时分析、遇到情况及时处理，尽量减少对围岩的扰动。

作好超前地质预报工作:

尤其是施工开挖接近设计探明的富水及断层破碎带时，要认真及时地分析和观察开挖面岩性变化，遇有探孔突水、渗水增大和整体岩性变差等现象时，及时改变施工方案。

加强围岩量测工作。

通过对量测数据的分析处理，按照时间-位移曲线规律，及时调整和加强支护，同时重视混凝土衬砌的及时施作。

严格控制爆破装药量，尽量减少对围岩的扰动。

保证施工质量。

超前预注浆固结止水、钢架制作、初期支护和混凝土衬砌的质量必须符合设计及验标要求。

严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。

在施工过程中，应根据实际情况变更设计，采取不同的施工方案，保证隧道施工安全。

洞口常备一定数量的塌方抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。

如遇到围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快；围岩面不断掉块剥落；初期支护喷射混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块；钢架严重变形等现象发生时，应先撤出工作面上的施工人员和机械设备，指定专人观察和及时处理。

5、溶洞处理

隧道在溶洞地段施工时，应根据设计文件有关资料及现场实际，查明溶洞分布范围、类型情况（大小、有无水，溶洞是否在发育中，以及其充填物）、岩层的稳定程度和地下水流情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增长）等，分别以引、堵、越、绕等措施进行处理。

5.1引排水

当暗河和溶洞有水流时，不宜堵。

在查明水源向及其与隧道位置的关系后，用暗管、涵洞、小桥等设施，渲泄水流，或开凿排水洞，将水排出洞外；

当水流的位置在隧道上部或高于隧道时，应在适当的距离外，开凿引水斜洞（或引水槽），将水位降低在隧道底部位置以下，再行引排。

5.2堵填

拱腰以上小溶洞采用C10砼回填，并施作锚杆，回填施工完后再施作喷射砼和钢筋网初期支护。

溶洞在边墙处发育，采用M7.5号浆砌片石回填，并作透水管，回填施工完后再施作喷射砼和钢筋网初期支护。

溶洞在基础处发育，采用M7.5号浆砌片石回填，并作透水管。

5.3跨越

当溶洞较大较深，可用用梁、拱跨越。

梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上，必要时用圬工加固。

5.4绕行施工

施工中遇到一时难以处理的溶沿洞时，可采用迂回导坑绕过溶洞区，继续进行隧道施工，再行处理溶洞。

6、突水、突泥灾害处理预案

当洞内发生突水、突泥灾害时，采取以下步骤处理：

利用工作面现有的钻孔台架同时搭设钢管脚手架,安装大口径钢管，对出水进行初步归流，使大部分涌水沿导流管排出；在工作面施做止浆墙，考虑到工作面处出水口未从导流管流出的散水较多，止浆墙施工时泥浆水等会流入混凝土内，会降低混凝土质量，止浆墙可分两段施工：

第一段浇筑起归流作用，第二段浇筑起堵水作用；为便于施工，在止浆墙混凝土浇筑的同时，可在涌水部位设临时集水槽以汇集未从导流管流出的散水，并设引流钢管将水引出止浆墙外；超前帷幕注浆堵水，根据涌水量、水压等情况综合确定注浆孔布置，注浆方式可视具体情况采用孔口管前进式注浆或止浆塞后退式注浆，其余注浆施工有关参数基本同前述。

7、断层破碎带处理预案

本隧道岩体碎裂岩化及角砾化，岩溶水发育。

该段易涌水、突泥及大面积塌方。

该段施工遵循“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、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。

断层破碎带一般地段拱部采用小导管进行预支护，管棚长度20m，每次开挖16m。

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，采用全帷幕注浆堵水加固围岩，每组注浆段长度为30m，每次开挖25m，剩余5m作为止浆墙。

Ⅴ级围岩段使用凿岩台车打眼，减震控制爆破全断面开挖，开挖进尺控制在1.5～2.0m。

初期支护施做本着“宁强勿弱”的原则，紧跟开挖进行，锚杆利用风钻打孔，人力安装。

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。