隧道工程施工方法工藝及技術(shù)措施

隧道工程施工方法工藝及技術(shù)措施本標段隧道2座，共計長度521延米。由于隧道地質(zhì)情況較復(fù)雜，隧道施工具有較多的不確定性，在施工過程中，無論隧道長短都有可能由易變難，變非控制工程為控制工程，因此我單位將加強這兩座隧道的施工管理。1.1工程概況①曾家隧道：曾家隧道全長305m，隧道進出口里程分別為DK230+650、DK230+955。本隧道為雙線隧道，全段位于左偏曲線上；隧道內(nèi)設(shè)6.9‰的單面下坡，圍巖等級為Ⅴ級。曾家隧道為剝蝕低丘地貌，地形略有起伏，植被茂密。山坡自然坡度一般15～30度，相對高差約50～100米，隧道進出口附近多見水塘，塘底見淤泥。隧道進出口附近有碎石路可通達。地層巖性：粉質(zhì)粘土，局部夾雜少量碎石，層厚約3～4米，分布于進出口坡體及洞身表面。下伏基巖為炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)砂巖、砂巖，以炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)砂巖為主，全～弱風(fēng)化。全風(fēng)化主要分布于隧道進口段約2～3米；強風(fēng)化厚度大于10米。其下為弱風(fēng)化，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較破碎。水文地質(zhì)：隧道區(qū)地表水系間歇性發(fā)育，地下水較不發(fā)育。②譚家隧道譚家隧道全長216m，隧道進出口里程分別為DK239+887、DK240+103。本隧道為雙線隧道，全段位于左偏曲線上；隧道內(nèi)設(shè)13.1‰的單面下坡，圍巖等級為Ⅴ級。譚家隧道為剝蝕低丘地貌，地形略有起伏，自然坡度一般15～30度，相對高差約80～160米.山體植被茂密，有喬木等多種植物。區(qū)內(nèi)有G105國道，交通較為便利。地層巖性：粉質(zhì)粘土，局部夾雜少量碎石，層厚約1～3米，分布于進出口坡體及洞身表面。下伏基巖為炭質(zhì)灰?guī)r，全風(fēng)化厚約5～11米，其下為強風(fēng)化。水文地質(zhì)：地下水較不發(fā)育。1.2施工機械設(shè)備配套方案隧道施工機械配套以保工期、機械化均衡生產(chǎn)為目標，配套的生產(chǎn)能力應(yīng)為均衡施工能力的1.2～1.5倍，本著“技術(shù)先進，性能可靠，滿足需求，略有富余”的原則。施工中的關(guān)鍵機械，如混凝土的拌和設(shè)備、運輸設(shè)備、混凝土噴射機、混凝土輸送泵、通風(fēng)機、抽水機等必須有備用數(shù)量。施工機械優(yōu)先選用排污達標、噪音小的機械，動力優(yōu)先選擇電力機械。隧道開挖采用多功能作業(yè)臺架配風(fēng)動鑿巖機鉆孔，實施光面爆破，配挖掘機、側(cè)翻式裝載機、自卸汽車進行開挖出碴作業(yè)；采用自動計量拌和站生產(chǎn)襯砌及噴射砼，濕噴機噴射混凝土作業(yè)；二次襯砌采用液壓模板臺車，拱墻整體澆筑，混凝土泵送入模，仰拱采用移動棧橋進行施工；施工通風(fēng)采用管道壓入式通風(fēng)。形成開挖、裝運、支護及二襯等機械化平行流水作業(yè)線，實現(xiàn)隧道施工的快速、連續(xù)、均衡生產(chǎn)，全面完成工程各項預(yù)定目標。1.3施工供風(fēng)、供水、供電及排水1.3.1施工供風(fēng)方案隧道施工工點洞口設(shè)置風(fēng)站集中供風(fēng)，由于供風(fēng)距離1500m以下，故采用φ150mm的無縫鋼管，管節(jié)用法蘭連接，沿隧道側(cè)墻敷設(shè)。隧道洞內(nèi)管線布置見下圖：隧道供風(fēng)設(shè)備配備表工點名稱供應(yīng)長度(m)供風(fēng)設(shè)備曾家隧道進口305m正洞配備2臺20m3/min電動空壓機譚家隧道進口216m正洞配備2臺20m3/min電動空壓機合計4臺20m3/min電動空壓機1.3.2施工供水方案施工用水根據(jù)現(xiàn)場條件采取就近打井取水或外運水源，在隧道施工端洞口附近根據(jù)現(xiàn)場條件在山坡頂設(shè)100m3高山水池，由高揚程抽水機抽至水池，然后通過供水管向各施工點和生活區(qū)供水。當隧道淺埋，隧道洞口地勢平緩，不利修建高壓水池時，施工用高壓水采用增壓泵供水方案，每處隧道工點洞口設(shè)增壓泵房增壓供水。水管均采用φ100mm的鋼管，掌子面處采用φ50mm的高壓膠管分頭供水。1.3.3施工供電及照明方案施工用電從用電線路的10kV電力線上就近“T”接引入，在隧道各工點根據(jù)洞內(nèi)用電設(shè)備負荷大小，采取在洞口集中設(shè)置配電站供電。計劃在隧道進出口設(shè)變壓器，再分別引向各自工區(qū)的洞內(nèi)及生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)，橋梁施工用電就近利用隧道變壓器“T”接。動力用電等級為380V，照明用電成洞地段為220V，作業(yè)地段為36V，采用電纜線供電。洞內(nèi)動力線路采用“三相五線制”。隧道成洞地段采用220V/400W和220V/250W的高壓鈉燈，每隔15m或20m安裝一盞,并要求每盞燈安裝一個開關(guān)。掌子面和需要移動照明的地段，采用36V的白熾燈或36V的礦用防爆燈。隧道供電設(shè)備配備表用電位置供電設(shè)備計劃備注變壓器（KVA）備用電發(fā)電機曾家隧道出口630350KW2臺譚家隧道進口630350KW2臺1.3.4隧道排水及污水處理隧道順坡施工段，施工排水采用在兩側(cè)挖排水溝（砂漿抹面）或管道引排的方式順坡排水；反坡施工段，根據(jù)實際涌水量的大小，在掌子面設(shè)潛水泵抽水，如縱坡較大或排水距離過長損耗較大，則在掌子面至洞口間采取分段設(shè)集水池蓄水，采用分級泵站接力抽排水的方式，將隧道出水和施工廢水抽排至洞外水溝。最后經(jīng)洞外排水溝引入污水處理池，經(jīng)處理達標后排放。反坡段在掌子面設(shè)移動潛水泵，將隧道出水和施工廢水抽排至井底水倉，然后經(jīng)由井底水倉泵站抽排至洞外污水處理站。泵站的排水能力按遞增配備，各級排水泵站排水能力按照理論排水能力的80%儲備排水能力配置設(shè)備，泵站間均布設(shè)1根φ300毫米的管路。最后經(jīng)洞外排水溝引入污水處理池，經(jīng)處理達標后排放。將污水排至洞外污水處理站后，經(jīng)隔油沉砂池、隔油沉淀池進行集中處理并達標后方可排放。1.3.4施工通風(fēng)方案隧道均采用獨頭管道壓入式通風(fēng)，由洞外取風(fēng)經(jīng)長風(fēng)管將新鮮空氣送至工作面，污風(fēng)沿隧道排出。根據(jù)隧道通風(fēng)要求及參數(shù)計算結(jié)果，視各隧道各作業(yè)面最長通風(fēng)距離配備相應(yīng)功率的軸流風(fēng)機，通風(fēng)機設(shè)于隧道洞口25m外，風(fēng)管采用φ150cm軟式通風(fēng)管，可滿足洞內(nèi)通風(fēng)要求。軸流風(fēng)機風(fēng)速高、中、低檔可調(diào)，在隧道開挖初期可用低速，中期用中速，后期用高速，也可以在每天不同的施工工序中進行改變，具有效率高、節(jié)省能量、噪音低、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便等特點。風(fēng)管選用PVC增強塑纖布拉鏈式柔性風(fēng)管，使用方便，易安裝，破損較少，徑向變形也小，能有效地減少漏風(fēng)和系統(tǒng)阻力。各工區(qū)通風(fēng)機選型配備見下表：各隧道通風(fēng)機選型及配置一覽表隧道名稱施工長度(m)風(fēng)機選型風(fēng)機功率（kW）風(fēng)機數(shù)量曾家隧道出口出口305SDF(C)—NO12.52×110kw1譚家隧道進口進口216SDF(C)—NO12.52×110kw11.4出碴運輸組織方案隧道均采用無軌運輸方式組織出碴，采用側(cè)翻式裝載機、挖掘機和自卸汽車聯(lián)合出碴，洞碴除部分路基直接利用外，其余均運輸至各隧道指定棄土場棄碴。1.5洞口段及明洞施工方案隧道開挖前，首先完成洞口截水溝、洞口土方及邊仰坡防護施工。洞口土方采用挖掘機配合裝載機自上而下分層施工，大型自卸汽車運輸，并及時做好坡面防護，開挖一段防護一段。洞口明洞采用明挖法施工，開挖至明暗分界線后，先施做護拱混凝土，再施做暗洞導(dǎo)向墻及超前長管棚，隨后及時做好明洞襯砌后進入暗洞施工，待明洞混凝土達到設(shè)計規(guī)定的強度后及時進行明洞洞頂回填。1.6洞身開挖及支護方案因為本項目兩座隧道為短隧道，按照長度小于1000m的隧道單口掘進原則，施工擬根據(jù)現(xiàn)場實際條件分別采用：曾家隧道采用出口向進口端單向掘進，譚家隧道采用從進口向出口單向掘進。洞身開挖采用挖機配合液壓沖擊錘開挖，開挖時加強監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，發(fā)現(xiàn)與設(shè)計地質(zhì)不符及時通知設(shè)計院確認地質(zhì)并聯(lián)系四方做出設(shè)計變更。開挖根據(jù)圍巖情況Ⅴ級地段采用六步CD法或三臺階臨時仰拱法施工，開挖時預(yù)留變形量10～15cm，初期支護及時試作并封閉成環(huán)，封閉位置距離掌子面不大于35m。出碴采用挖掘機配合裝載機裝碴，自卸汽車運輸。隧道初噴及復(fù)噴均采用濕噴工藝施工。錨桿采用錨桿臺車或風(fēng)動鑿巖機鉆孔，鉆孔完畢后，進行清孔、注漿，人工安裝錨桿。型鋼鋼架、鋼筋網(wǎng)及防水板均采用人工配合機械進行。針對不同結(jié)構(gòu)采取掛鋼筋網(wǎng)、錨桿并噴射混凝土、超前小導(dǎo)管、鋼支撐等多種初期支護。加強圍巖與支護動態(tài)的觀察、檢測，控制圍巖變形；開挖后及時進行初期支護，以有效發(fā)揮支護體系的整體支承作用，針對不同圍巖情況和地下水情況采取不同的開挖和支護措施。1.7隧道防排水方案隧道的防排水遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，對地表水和地下水均作妥善處理，達到防水可靠、排水通暢、經(jīng)濟合理的目的。隧道防水主要是利用混凝土的自防水能力，混凝土的的抗?jié)B等級為P10。隧道初期支護與二次襯砌間拱墻鋪設(shè)防水隔離層，防水板與無紡布結(jié)合使用，以增加防水的可靠性。環(huán)向施工縫采用中埋式橡膠止水條（帶）及背貼式橡膠止水帶組成的復(fù)合防水結(jié)構(gòu)，縱向施工縫設(shè)鋼邊止水帶及混凝土界面劑組成復(fù)合防水結(jié)構(gòu)；變形縫設(shè)中埋式橡膠止水帶、背帖式止水帶及瀝青木絲板嵌縫、聚硫密封膠及鍍鋅鋼板接水盒材料組成復(fù)合防水結(jié)構(gòu)，并根據(jù)隧道地下水的發(fā)育情況，對圍巖注漿進行防水。1.8二次襯砌施工方案隧道襯砌要遵循“仰拱超前、拱墻整體襯砌”的原則，初期支護完成后，為有效地控制其變形，仰拱盡量緊跟開挖面施工，仰拱填充采用棧橋平臺以解決洞內(nèi)運輸問題，并進行全幅一次性施工。仰拱施做完成后，利用多功能作業(yè)平臺人工鋪設(shè)防水板，綁扎鋼筋后，采用液壓整體式襯砌臺車進行二次襯砌，采用拱墻一次性整體灌注施工，最后完成整體道床施工?；炷猎诙赐獠捎冒韬驼炯邪韬?，混凝土攪拌運輸車運至洞內(nèi)，泵送混凝土澆筑，插入式搗固棒配合附著式振搗器搗固密實。襯砌施作時間一般遵循新奧法要求初支達到穩(wěn)定時；特殊情況下應(yīng)及時施作，但應(yīng)待襯砌混凝土強度達到設(shè)計與規(guī)范要求時，方可拆模。二次襯砌距掌子面的距離Ⅳ級圍巖不大于90m，Ⅴ級圍巖不大于70m。1.9超前支護與初期支護1.9.1超前長管棚施工本標段隧道管棚采用管棚鉆機鉆孔并頂進鋼管。長管棚超前支護按設(shè)計設(shè)置范圍和間距布置，施工先設(shè)置導(dǎo)向墻。導(dǎo)向套拱內(nèi)設(shè)3榀工字鋼架，鋼架外緣按設(shè)計間距和角度焊接導(dǎo)向管，在鉆孔的過程中采用測斜儀測定鋼管傾斜度，發(fā)現(xiàn)有可能超過限制誤差時及時進行糾正。長管棚隔孔鉆設(shè)，先鉆設(shè)奇數(shù)號注漿花管管棚，注漿后再鉆設(shè)偶數(shù)號無孔鋼管。為保證鉆孔方向準確，在鉆進過程中采用光耙測斜儀量測鉆孔的偏斜度。鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長15cm，鋼管接頭相互錯開。鋼管按4m、5m、6m不等長加工，根據(jù)管棚長度分別選用。安裝鋼管時在孔口設(shè)止?jié){套，注漿前用噴混凝土將工作面封閉，并用速凝砂漿密封孔口管孔縫隙，以防孔口漏漿。管棚注漿采用水泥漿液，根據(jù)地質(zhì)情況確定管棚注漿參數(shù)，計算注漿壓力及總注漿量，注漿時控制好注漿壓力和注漿量，并作好記錄，以防注漿過量而引起地面隆起。注漿結(jié)束后及時清除管內(nèi)漿液，并用M1.5水泥砂漿緊密充填，增強管棚的剛度和強度。完成長管棚注漿后，在管棚支護環(huán)的保護下，按設(shè)計的步驟進行掘進開挖。超前大管棚施工工藝流程圖見下圖：

超前長管棚施工工藝流程圖1.9.2超前小導(dǎo)管施工超前小導(dǎo)管利用風(fēng)鉆鉆孔，采用人工錘擊或風(fēng)動鑿巖機沖擊振動將小導(dǎo)管直接頂入巖層。頂入長度不小于管長的90%，尾部焊接于鋼架腹部，以增強共同支護能力。環(huán)導(dǎo)管施工前，首先噴射混凝土3～5cm封閉拱部開挖工作面裂隙，作為止?jié){墻，后續(xù)循環(huán)則可利用循環(huán)間搭接部分作為止?jié){墻。然后按設(shè)計間距鉆設(shè)超前小導(dǎo)管孔，清孔后將小導(dǎo)管打入孔內(nèi)，再用高壓風(fēng)清除管內(nèi)雜物，連接注漿管，采用塑膠泥封堵孔口。同時配制漿液，調(diào)試注漿機，進行壓水試驗，檢查機械設(shè)備工作是否正常，管路連接是否正確。超前小導(dǎo)管施工工藝流程圖其施工工藝流程詳見下圖。超前小導(dǎo)管施工工藝流程圖檢查正常后即可進行注漿，注漿采用KBY-50/70型注漿泵，注漿管連接好后，將配制好的水泥漿液倒入注漿泵儲漿筒內(nèi)，水泥漿液濃度為1:1.0～1:0.5，開動注漿泵，通過小導(dǎo)管向周邊圍巖壓注水泥漿。注漿按照由低到高隔孔預(yù)注或群孔注漿的方法進行。單孔注漿時，首先以初壓注漿，然后在終壓下進行注漿并保持1～2min終壓再卸荷，保證注漿量及擴散半徑達到設(shè)計要求，達到超前加固的目的。注漿過程中，對漿液應(yīng)不停攪動，避免沉淀分層，影響漿液濃度。注漿完成4h內(nèi)不得進行爆破作業(yè)。嚴格控制配合比和漿液凝膠時間，初選配合比后，用膠凝時間控制調(diào)節(jié)配合比，并測定注漿結(jié)實體的強度，選定最佳配合比。注漿過程中，嚴格控制注漿壓力，終壓必須達到設(shè)計強度要求，并穩(wěn)壓，保證漿液的滲透范圍，防止出現(xiàn)變形、串漿等異?，F(xiàn)象。當出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，采取降低注漿壓力或采用間隙注漿；改變注漿材料或縮短漿液凝膠時間；調(diào)整注漿實施方案；當出現(xiàn)漿液從其他孔內(nèi)流出的串漿現(xiàn)象時，采取兩臺注漿機同時注漿或?qū)⒋疂{孔堵塞，輪到該注漿管時再拔下堵塞物，用鐵絲或細鋼筋清除管內(nèi)雜物，并用高壓風(fēng)或水沖洗（拔管后向外流漿不必進行此工序），然后再注漿。注漿過程中專人記錄，完成后檢驗注漿效果，不合格者進行補注。注漿達到設(shè)計強度后方可進行開挖作業(yè)。1.9.3錨桿施工隧道錨桿體的抗拉力不應(yīng)小于150KN，且所有錨桿均應(yīng)設(shè)置墊板，當?shù)叵滤星治g性時，應(yīng)采用防腐錨桿。鉆孔采用錨桿臺車或風(fēng)鉆，拱部錨桿應(yīng)采用液壓錨桿鉆機，自進式錨桿采用鉆機帶錨桿直接鉆進，然后注漿。液壓錨桿鉆機錨桿位置標識清晰中空錨桿采用先錨后注式砂漿錨桿，使用高壓風(fēng)吹凈鉆孔，將錨頭與錨桿端頭組合，戴上墊片與螺母；把組裝好的錨桿打入鉆孔，錨桿要盡量打在鉆孔的中央位置，將止?jié){塞穿入錨桿末端與孔口齊平并與桿體固緊，錨桿末端戴上墊板，然后擰緊螺母。注漿壓力取0.2～0.5Mpa，孔口溢出漿液時，停止注漿，砂漿隨拌隨用。注漿開始或中途停止超過30min時，用水潤滑注漿罐及其管路。注漿孔口的壓力不得大于0.4MPa。組合中空錨桿施工工藝流程圖如下:組合中空錨桿施工工藝流程圖

砂漿錨桿施工工藝流程圖詳見下圖:錨桿制作錨桿制作各項工前準備錨桿鉆機就位孔深檢查鉆孔錨桿孔位測量放樣注漿機械設(shè)備保養(yǎng)準備注漿材料注漿設(shè)備就位安裝錨桿攪拌砂漿安裝墊板砂漿錨桿施工工藝框圖普通砂漿錨桿采用螺紋鋼筋現(xiàn)場制作，系統(tǒng)錨桿呈梅花形布置。砂漿拌合均勻，隨拌隨用，注漿時注漿管要插至距孔底5～10cm處，隨砂漿的注入緩緩勻速拔出，隨即迅速將桿體插入，桿體插入孔內(nèi)長度不得短于設(shè)計長度的95%。灌漿工作連繼不中斷，保證錨桿、砂漿、圍巖間的粘結(jié)力。在有水地段，可在附近另行鉆孔安裝錨桿或改為早強速凝藥包式錨桿。1.9.4鋼筋網(wǎng)、鋼架及鎖腳鋼管施工鋼筋網(wǎng)片、格柵鋼架及型鋼鋼架的鋼材種類、型號等應(yīng)符合設(shè)計要求。鋼筋網(wǎng)在工地加工成型，現(xiàn)場人工安裝，網(wǎng)片大小按1.5m×1.0m加工，安裝時用電焊點焊固定在鋼架及錨桿外露頭上，以防噴射砼時晃動。網(wǎng)片間搭接長度不小于20cm。根據(jù)設(shè)計要求，格柵和型鋼鋼架在洞外加工廠利用臺架按設(shè)計加工制作成型，經(jīng)檢查加工拱度滿足要求后存放于構(gòu)件場內(nèi)備用。鋼架利用汽車運到洞內(nèi)，現(xiàn)場機械配合人工架設(shè)。鋼架在初噴4cm混凝土后架設(shè)，與定位鋼筋焊接，架設(shè)完畢后須再噴混凝土，并保證不少于3cm的覆蓋厚度。鋼拱架間縱向用Φ22鋼筋聯(lián)接為一體，鋼架間以混凝土噴平。鋼架拱腳必須放在牢固的基礎(chǔ)上，架立時垂直隧道中線，架設(shè)時中線、高程和垂直度由測量技術(shù)人員嚴格控制，并將砂漿或中空錨桿與鋼架焊接連為整體。架立鋼支撐及掛網(wǎng)流程圖如下：鋼架施工工藝流程圖鋼架施工工藝流程圖為保證鋼架置于穩(wěn)固地基上，施工中在鋼架基腳部位預(yù)留0.15～0.2m的原地基，架立鋼架時挖槽就位，需要時可在鋼架基腳處設(shè)置剛性墊板，以增加其承載力；安設(shè)時鋼架垂直隧道中線，其傾斜度不大于2°，鋼架的任何部位偏離鉛垂面不大于±10cm；當鋼架和初噴面之間有較大間隙時設(shè)置混凝土墊塊；為增強鋼架的整體穩(wěn)定性，將鋼架與錨桿焊接在一起，鋼架間設(shè)置φ22mm的縱向連接鋼筋，并按環(huán)向間距不大于1.2m設(shè)置；為使鋼架準確定位，鋼架架設(shè)前均需設(shè)置環(huán)向定位筋，定位筋一端與鋼架連接，另一端錨入圍巖0.5m以上，當鋼架架設(shè)處有錨桿時用錨桿定位。鋼架安設(shè)好后盡快施噴混凝土，并將其全部覆蓋，使鋼架與噴混凝土共同受力；噴射混凝土分層進行，每層厚度5～6cm左右，先從拱（墻）腳處向上噴射，以防止上部噴射混凝土虛掩拱（墻）腳，造成拱（墻）腳噴射不密實，強度不夠而失穩(wěn)。每榀鋼架安裝，均在其底部設(shè)一塊“托板”，并施打鎖腳錨管，以防止鋼架下沉。下半部開挖后鋼架應(yīng)及時落底接長，封閉成環(huán)。1.9.5濕噴混凝土施工采用濕噴法施工，分初噴、復(fù)噴和終噴三階段進行，噴射機選用國產(chǎn)型濕噴機。砂選用顆粒堅硬、干凈的中、粗砂；碎石選用堅硬耐久、最大粒徑不大于12mm的碎石；水泥用525號普通硅酸鹽水泥。速凝劑、減水劑、粘稠劑等外加劑均選擇質(zhì)優(yōu)、性能優(yōu)良的產(chǎn)品。速凝劑在使用前，做與水泥的相容性試驗及水泥凈漿凝結(jié)效果試驗，控制初凝時間小于5min,終凝時間小于10min。施工配合比按現(xiàn)場實際情況根據(jù)試驗數(shù)據(jù)進行調(diào)整確定。濕噴混凝土施工工藝流程圖濕噴混凝土施工工藝流程圖噴射前對巖面進行修整，清除松動巖塊，對個別欠挖突出部分進行鑿除，對個別超挖部分用混凝土補平；用高壓水將巖面沖洗干凈，對遇水易潮解的巖層，則用高壓風(fēng)清掃巖面；檢查噴射機工作是否正常；要進行噴射試驗，一切正常后進行混凝土噴射工作。混凝土噴射工作示意圖按施工配合比要求，將混凝土用料在攪拌機中進行拌和，攪拌運輸罐車運至洞內(nèi)，送入噴射機中，在噴射機噴頭處按水泥重量的3～8%加入液態(tài)速凝劑，施噴壓力取0.45～0.7MPa。噴射分段、分片、分層，由下向上，從無水、少水向有水、多水地段集中，多水處安放導(dǎo)管將水排出。施噴時，噴頭與受噴面基本垂直，距離保持0.8～1.0m。鋼架與巖面的間隙用噴射混凝土充填密實，噴射順序先下后上，對稱進行，先噴鋼架與圍巖之間空隙，后噴鋼架之間，鋼架應(yīng)被噴射混凝土所覆蓋，保護層不得小于4cm。如有大凹坑，先找平。為減少回彈量，降低粉塵，提高一次噴層厚度，一次噴射厚度控制在6cm以下，每段長度不超過6m，噴射回彈物不得重新用作噴射混凝土材料。新噴射的混凝土按規(guī)定灑水養(yǎng)生。第一次噴混凝土厚度為4cm，噴后要平整圓順。第二次噴射時，先將鋼架與巖面間的空隙噴射密實，然后噴射鋼架腹部至設(shè)計厚度，且鋼架保護厚度大于4cm。1.10隧道監(jiān)控量測按照《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)范》（Q/CR9218-2015）、《關(guān)于進一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道》（鐵建設(shè)[2010]120號）文件及相關(guān)要求進行監(jiān)控量測。監(jiān)測各施工階段圍巖支護狀態(tài)、確保施工安全，依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整初期支護設(shè)計參數(shù)、確定二次襯砌和仰拱的施做時間。1.11超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報1.11.1超前地質(zhì)預(yù)報的原則本著“地表和洞內(nèi)相結(jié)合、構(gòu)造探測和水探測相結(jié)合、長中短期分階段預(yù)報相結(jié)合”的原則，做到有疑必探、先探后掘，把超前地質(zhì)預(yù)報納入工序中；充分利用綜合探測手段，進行超前地質(zhì)預(yù)報，對不良地質(zhì)段施工制定相應(yīng)的技術(shù)措施。1.11.2超前地質(zhì)預(yù)報的方案根據(jù)現(xiàn)有的地質(zhì)勘測資料，對隧道不良地質(zhì)段進行補充地質(zhì)探查。在隧道工作面按照“由遠至近，逐步加密”的方法進行探測。⑴地面物探施工前期有條件時擬與設(shè)計單位或其它有資質(zhì)的勘測單位對地表重點區(qū)段進行補充探查，從宏觀上查明隧道通過的地層分布、構(gòu)造及范圍較大的不良地質(zhì)體的空間位置，進一步掌握地表水的活動規(guī)律和分析與地下工程的相關(guān)性。⑵洞內(nèi)超前地質(zhì)預(yù)報根據(jù)《鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報規(guī)程》采用地質(zhì)方法、鉆探方法、物探方法相結(jié)合，長距離、中長距離、短距離預(yù)報相結(jié)合的綜合預(yù)測預(yù)報手段。①長距離地質(zhì)預(yù)報主要采用地質(zhì)分析法，根據(jù)設(shè)計提供的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、圍巖級別、儲水構(gòu)造、富水規(guī)模、巖溶發(fā)育規(guī)律及特征、其它不良地質(zhì)及特殊地質(zhì)發(fā)育情況進行宏觀預(yù)測預(yù)報，預(yù)報距離一般在掌子面前方200m以上，并根據(jù)揭示情況進行不斷的修正。②中長距離預(yù)報是在長距離預(yù)報的基礎(chǔ)上采用地震波反射法或聲波反射法、深孔水平鉆探等對掌子面前方30～200m范圍內(nèi)的地質(zhì)情況作進一步的預(yù)報，如對不良地質(zhì)體的位置、規(guī)模、性質(zhì)作較為詳細的預(yù)報，粗略的預(yù)報圍巖級別和地下水情況等。③短距離預(yù)報是在中長距離預(yù)報的基礎(chǔ)上采用掌子面素描、紅外探測、地質(zhì)雷達和超前鉆孔等方法進行預(yù)報，探明掌子面前方30m范圍內(nèi)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)及地下水出露情況等，對可能有突泥、突水和其它不良地質(zhì)情況的地段應(yīng)進行鉆孔驗證。1.11.3超前地質(zhì)預(yù)報方法及工藝⑴超前地質(zhì)預(yù)報方法超前地質(zhì)預(yù)報方法主要有地質(zhì)分析法、鉆探法、物探法和超前導(dǎo)坑法等，采用單一的超前地質(zhì)預(yù)報手段，不能夠取得滿意的效果時，應(yīng)該將幾種預(yù)報手段綜合運用，取長補短，相互補充、印證。超前地質(zhì)預(yù)報方法表地質(zhì)超前預(yù)報的方法預(yù)測預(yù)報手段儀器預(yù)報內(nèi)容預(yù)報頻率及計劃地質(zhì)分析法地質(zhì)素描羅盤儀、地質(zhì)錘、放大鏡、皮尺等工具主要對開挖面圍巖類別、巖性、圍巖風(fēng)化變質(zhì)情況、節(jié)理裂隙、產(chǎn)狀、斷層分布和形態(tài)、地下水等情況進行觀察和測定后，繪制地質(zhì)素描圖，通過對洞內(nèi)圍巖地質(zhì)特征變化分析，來推測開挖面前方的地質(zhì)情況。地質(zhì)素描在每次開挖后進行物探法TSP技術(shù)TSP203超前預(yù)報儀重點探查規(guī)模較大破碎帶、裂隙發(fā)育帶等。每隔100m用TSP203探測一次探地雷達周邊探測SIR－20B型地質(zhì)雷達重點進行隧道周邊的地質(zhì)體探測，查找隧道周邊隱伏的地質(zhì)破碎帶及其它不良地質(zhì)體，防止開挖通過后，隧道頂板、底板及側(cè)壁出現(xiàn)災(zāi)害性的突水突泥。每隔30～40m內(nèi)紅外探水紅外探水儀根據(jù)構(gòu)造探測結(jié)果，趨近不良地質(zhì)體和地質(zhì)異常體時，利用便攜式紅外線探水儀進行含水構(gòu)造探測。當洞內(nèi)個別區(qū)段滲水量較大時，亦用紅外探水儀探測預(yù)報，探明隧道周邊隱伏的含水體。每隔20m～30m對掌子面進行一次含水構(gòu)造探測水平鉆孔法水平超前鉆孔水平超前地質(zhì)鉆機施工中將超前鉆孔作為主要的探測手段，用以驗證超前地質(zhì)預(yù)報的精度，并直接探明涌水壓力及其含量。水平超前鉆孔徑108mm。每次鉆孔深度100m，必要時取芯。TSP長距離探測：正洞施做TSP貫通。超前鉆孔短距離驗證探測：對于地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育段、淺埋段、重大物探異常段采用超前探孔進行短距離驗證探測。紅外探測：斷層等不良地質(zhì)發(fā)育地段應(yīng)用紅外探測輔助。隧道超前地質(zhì)預(yù)報的內(nèi)容一般包括：巖性預(yù)報預(yù)測，特別是對軟弱夾層、破碎地層的預(yù)測預(yù)報；地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測預(yù)報，特別是對斷層、節(jié)理密集帶、褶皺軸等影響巖體完整性的構(gòu)造發(fā)育情況的預(yù)測預(yù)報；不良地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，水文地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，特別是對富水斷層、富水褶皺軸、富水地層中的裂隙水的預(yù)測預(yù)報，預(yù)報洞內(nèi)突涌水量的大小及其變化規(guī)律，并評價其對環(huán)境地質(zhì)、水文地質(zhì)的影響；圍巖級別及其穩(wěn)定性預(yù)報：預(yù)報掌子面前方的圍巖類別與設(shè)計是否吻合，并判斷其穩(wěn)定性，隨時提供修改設(shè)計、調(diào)整支護類型、確定二次襯砌時間的建議等；預(yù)測隧道內(nèi)有害氣體含量、成分及動態(tài)變化；通過放射性的測量，通過隧道洞身段落地應(yīng)力的測試，預(yù)測隧道在硬質(zhì)巖段有無巖爆的發(fā)生及軟弱地層段有無變形發(fā)生。超前地質(zhì)預(yù)報流程圖①地質(zhì)素描地質(zhì)素描人員和施工單位緊密配合，每次循環(huán)開挖后對掌子面和左右邊墻進行地質(zhì)素描，必要時進行數(shù)碼照（攝）像，編錄的原始記錄、圖、表須當天整理（繪制）。與設(shè)計不符處采用其它地質(zhì)預(yù)報方法進行確認，確認與設(shè)計不符后及時向設(shè)計單位提出對圍巖級別和支護方法提出變更。前水平鉆探采用超前水平鉆孔進行隧道施工期地質(zhì)超前預(yù)報是隧道施工期地質(zhì)超前預(yù)報方法中最直接的方法。其通過鉆孔鉆進速度測試和所采取的鉆孔巖芯的觀察及相關(guān)試驗獲取隧道掌子面前方巖石（體）的強度指標、可鉆性指標、地層巖性資料、巖體完整程度指標及地下水狀況等諸多方面的直接資料。地質(zhì)素描現(xiàn)場影像資料為確保隧道開挖施工安全，在開挖至地質(zhì)異常體前約10m時，施作20～30m的超前水平鉆孔，通過先行的其他地質(zhì)預(yù)報手段，分析判斷有較為嚴重的富水、溶洞等不良地質(zhì)段，通過水平鉆探進行驗證，以查明地質(zhì)異常體是否真正存在，其確切位置、破碎程度以及是否有不良氣體和涌水等，以指導(dǎo)制訂相關(guān)施工技術(shù)措施。`超前水平鉆施工超前水平鉆芯樣在隧洞內(nèi)使用鉆機進行水平鉆進，根據(jù)鉆頭鉆進速度的變化、巖芯鑒定、鉆孔沖洗液顏色、氣味、巖粉及遇到的其它情況和鉆孔資料來推斷隧洞前方的地質(zhì)情況。此方法可以直觀反映巖體的情況，幫助施工人員根據(jù)實際地質(zhì)情況進行下一步施工組織安排。③紅外探水有效探測距離約為20～30m，連續(xù)預(yù)報時兩次探測應(yīng)重復(fù)5m，探測應(yīng)在施工隧道的隧底、頂部和兩側(cè)邊墻的中部各布置一條測線，點距一般為5m，發(fā)現(xiàn)異常后應(yīng)加密測點。掌子面測線布置一般為3～4條，每條測線布3～5個測點，每次探測前應(yīng)對巖體的裂隙發(fā)育情況和隧道壁滲水情況進行詳細記錄。測試的具體位置應(yīng)根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計方案并結(jié)合施工地質(zhì)情況確定。④TSP超前地質(zhì)預(yù)報TSP超前地質(zhì)預(yù)報原理是通過小藥量爆破所產(chǎn)生的地震波信號沿隧道左側(cè)或右側(cè)以球面波的形式傳播，巖層中存在的斷層或性質(zhì)不同的巖層界面將使波的傳播發(fā)生某些變化：一部分信號在其處發(fā)生反射，反射回的信號被高精度的接收器接收，而其它信號繼續(xù)向前傳播。若聲波在巖石中的傳播速度已知，通過分析反射聲波所需的時間，就可以計算出不連續(xù)界面的具體位置。最終顯示屏上會顯示出斷層與隧道軸線相交所呈現(xiàn)的角度及距掌子面的距離。準備鉆孔準備鉆孔安裝套管安裝接收器系統(tǒng)安裝裝藥和封孔起爆與數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分析及成圖判釋預(yù)報效果檢查TSP工作流程1.12隧道不良地質(zhì)及特殊地段施工技術(shù)1.12.1斷層破碎帶施工斷層及斷層破碎帶影響范圍內(nèi)裂隙較發(fā)育，巖層破碎、自穩(wěn)能力差，富水性和導(dǎo)水性較好，易發(fā)生坍塌和涌水。(1)隧道斷裂破碎帶及其影響帶施工遵循“先預(yù)報、預(yù)加固、弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測、快反饋、控變形”的原則，配備水平鉆機、陸地聲納儀、地質(zhì)雷達、TSP203地質(zhì)預(yù)報儀等儀器，采用常規(guī)地質(zhì)法、聲波法、地球物理法相結(jié)合的綜合手段進行地質(zhì)超前預(yù)報，按照“石變我變”的動態(tài)原則組織施工。(2)施工前結(jié)合設(shè)計切實掌握所遇斷層帶的所有情況，充分利用綜合超前地質(zhì)探測預(yù)報分析成果，及時做好封閉襯砌及排水工作。(3)做好斷層地段施工的防排水：當斷層帶地下水是由地表水補給時，在地表設(shè)置截排水系統(tǒng)；對斷層承壓水，在每個掘進循環(huán)中，向巷道前進方向鉆鑿不少于2個超前鉆孔，其深度在4m以上，以探明地下水的情況；隨工作面的向前推進挖好排水溝，并根據(jù)巖質(zhì)情況，必要時加以鋪砌；反坡施工時，則除準備足夠的抽水機械設(shè)備外，應(yīng)安排適當?shù)姆e水坑。(4)對于低強度或松散地層結(jié)構(gòu)松散，穩(wěn)定性較差地段，若有地下水時則更甚，在施工中極易發(fā)生坍塌，在這類地層中施工，主要是減少對圍巖的擾動，遵循“超前探水、以堵為主、控制排水、堵排結(jié)合”的原則。其常用的施工手段有：先護后挖，密閉支撐，邊挖邊封閉的方法。(5)斷層帶施工時優(yōu)先進行防排水作業(yè)。通過斷層帶的各工序之間距離盡量縮短，并盡快進行全斷面封閉，以減少巖層的暴露、松動和地壓增大。開挖時嚴格掌握炮眼數(shù)量、深度和裝藥量，盡量減少爆破對圍巖的擾動；如遇兩側(cè)軟硬不同時，用偏槽法開挖，按先軟后硬順序交錯進行。斷層地帶的支護作業(yè)結(jié)合設(shè)計寧強勿弱，并經(jīng)常檢查加固。襯砌緊跟開挖，及時封閉。(6)斷層破碎帶采用中隔壁法施工，必要時采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，減震光面爆破。嚴格掌握炮眼數(shù)量、深度及裝藥量，盡量減少爆破對圍巖的擾動；下臺階施工采用左、右錯進的方法。(7)初期支護施做本著“寧強勿弱”的原則，開挖后應(yīng)立即噴砼封閉巖面，然后進行鋼架支撐、錨、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護，即時施做仰拱（臨時仰拱），并及時進行量測反饋修正支護參數(shù)。(8)根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果及時分析反饋，及時調(diào)整支護參數(shù)，確保施工安全順利進行；開挖及初期支護后仰拱及填充要緊跟；在量測資料反映圍巖穩(wěn)定后及時進行拱墻砼襯砌。1.12.2軟巖地段施工措施對于可能發(fā)生軟巖大變形的地段，進行適當?shù)膽?yīng)力釋放，應(yīng)力釋放到一定程度，就要及時有效支護,即采用預(yù)支護、噴錨網(wǎng)、鋼架和鋼筋砼結(jié)構(gòu)支護,既要保證隧道結(jié)構(gòu)的安全,又要確保圍巖不侵入凈空。大變形段采取的對策措施如下：⑴分部開挖、及時支護、及時封閉。⑵加厚噴層。圍巖由于變形大，噴層破壞，可分層噴射施工，這樣既可保持支護的柔性，又可保持噴層的完整性。⑶使用加長錨桿，加固塑性區(qū)圍巖。⑷加大預(yù)留位移量。大變形段隧道洞壁位移比