成昆铁路永仁至广通段扩能工程站前工程Ｉ标隧道贯通施工方案中国路桥工程有限责任公司永广铁路工程指挥部二零一六年五月目录1 编制依据 (2)2 工程概况 (2)3 人员及机械设备配置 (2)4 隧道贯通方案 (4)4.1贯通面的选择及贯通误差估算 (4)4.1.1洞外控制测量 (4)4.1.2 洞内控制测量 (5)4.1.3 横向贯通误差估计 (5)4.1.4测量操作原则及平差方法 (7)4.2 贯通前的施工方案 (8)4.3 实际贯通误差测定 (12)4.4 贯通误差调整 (12)4.4.1 平面贯通误差调整 (12)4.4.2 高程贯通误差调整 (12)5 质量标准及保证措施 (12)5.1洞身开挖质量检验评定标准 (12)5.2洞身开挖质量保障措施 (13)6 安全与环保措施 (13)6.1 隧道安全施工保证措施 (13)6.2环境保护 (15)6.3文明施工 (16)永广铁路站前I标第二项目部隧道贯通方案1 编制依据①成昆铁路永仁至广通段扩能工程隧道施工图及相关隧道通用图；②《工程测量规范》 GB50026-2007;③国家有关方针政策和国家、中国铁路总公司有关标准规范、规程和验收标准等；④现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；⑤我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法、科技成果和多年积累的施工经验。

2 工程概况站前I标段起讫里程：DK631+145～DK666+854.85，标段全长35.709km，其中第二项目部承建隧道工程12875m，分别为：永仁隧道斜井区、出口区、石头房隧道、楼梯田隧道进口区、楼梯田隧道出口区、班别隧道进口区、斜井区。

3 人员及机械设备配置隧道贯通前，洞内超前支护、开挖、出渣、喷锚支护、钢拱架、防排水、二次衬砌等工序要保证平行流水作业。

施工劳动力配置要求130人，单口劳动力计划见表3-1。

表3-1 单口劳动力计划配置表针对隧道贯通施工按专业化组织流水作业，以性能好、效率高、机况良好的大型设备装配挖装运、锚喷、衬砌、辅助作业等主要作业线，实现各机械化作业线的有机配合，实现隧道的稳步前进和顺利贯通。

主要机械设备配置见表3-2。

表3-2 主要机械设备配置4 隧道贯通方案4.1贯通面的选择及贯通误差估算根据永广I标第一、二、三项目部界定的分界里程和施工情况，隧道贯通里程如下表：表4-1 各隧道贯通分界里程表4.1.1洞外控制测量隧道进口与出口分别建立了三等GPS平面控制网和二等高程控制网。

洞内采用左右洞串联四等平面控制网和四等高程控制网。

根据《工程测量规范》GB 50026-2007对各等级控制的精度要求做贯通误差估算。

洞外三等GPS控制点联测，形成大地四边形控制网形。

表4-2 各隧道平面控制网坐标表4.1.2 洞内控制测量洞内控制网采用洞口控制点引入隧道，在洞内200m设置一个控制点，洞内控制网采用莱卡全站仪TCR402测量四等平面控制和四等水准高程控制。

4.1.3 横向贯通误差估计导线的终点是导线精度的最弱点，横向贯通中误差是由导线测角误差及导线边长误差所引起，而横向贯通中误差主要影响隧道的贯通精度，下面主要分析横向贯通中误差。

根据误差传播定律，导线测角及测边是相互独立的两个量，则可得导线测角中误差所引起的横向贯通中误差ys m 为:∑±=2X yb R m m ρβ4-1-1式中: βm —导线测角中误差;∑2XR—观测角度的导线点到贯通面的垂直距离平方的总和。

导线测边误差所引起的横向贯通中误差y s m 为：∑±=2s ys y dsm m 4-1-2式中: s m —导线边长相对中误差；∑d 2y —各导线边在贯通面上的投影长度平方和的总和那么,导线测量误差在贯通面上所引起的横向贯通中误差m y 为:22y m ysyb m m += 4-1-3 由于隧道贯通误差受到洞外控制网的误差和洞内控制网的误差影响，而且是有各点误差累计形成。

洞外控制网采用相应的GPS 数据处理软件进行平差处理分析。

洞内控制网采用《南方平差易2002》进行平差处理。

根据《工程测量规范》 GB 50026-2007要求长度大于4000m 的隧道贯通限差为150mm 。

按照一般测量精度要求将中误差的2倍作为限差，则规范中误差应为150÷2=75mm ，最弱点的误差必须小于规范中误差方可满足贯通误差规范要求。

4.1.4测量操作原则及平差方法 1、测量操作原则① 严格执行测量规范；遵守先整体后局部的工作程序，先确定平面控制网，后以控制网为依据，进行各局部轴线的定位放线。

② 必须严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。

③ 定位工作执行自检、互检合格后再报检的工作制度。

④ 测量方法要简捷，仪器使用要熟练，在满足工程需要的前提下，力争做到省工省时省费用。

⑤ 明确为工程服务，按图施工，质量第一的宗旨。

紧密配合施工，发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。

2、平差方法施工测量可采用简易平差方法平差，控制网测量必须采用间接平差方法精密平差，具体如下：n n n n n n n X X X L d t b a v n n ++⋯⋯++=+∧∧∧则得误差方程为)21(∧2∧1∧n i l x t x b x a v i t i i i i ，，， =+++=经过一系列的加设和运算后得出，按最小二乘法原理，上式的∧x 必须满足min =PV V T 的要求，因为t 个参数为独立量，故可按数学上求函数自由极值的方法，得∂∂2∂∂∧∧===PV V xV PV xPV V T T T转置后得0=PV B T经计算后得到Pl B PB B x T T 1∧)(=4.2 平差步骤：⑴ 选定t 个独立量作为参数，确定必要的观测个数t 。

⑵ 写出平差方程 d X B V L Lˆˆ=+= ⑶ 令∧∧x X X +=列出误差方程 l XB V ˆ=，0X 由已知坐标和观测值求得近似值。

⑷ 组成方程 0ˆ=Pl B XPB B T T⑸ 解法方程得参数改正数 W N x1ˆ= ⑹ 将X ˆ代入 l X B V -=ˆ 得 V L L +=ˆ⑺ 精度评定σ协因数阵，函数协因数ii Q 202σσ=∧。

4.2 贯通前的施工方案在掌子面相聚30米时，停止隧道相对应掌子面的掘进，分别由我项目永仁隧道斜井小里程、永仁斜井隧道大里程、楼梯田隧道出口、班别隧道进口等工点单向掘进贯通。

施工时采用短进尺，弱爆破，每循环进尺1.5米,贯通面采用台阶法开挖，支护紧跟；当隧道爆破作业接近贯通作业面时，考虑到双向掘进各自洞内施工场地、临时设施的布置，特别是对方洞内人员的安全等因素，在隧道爆破贯通前安排专职人员统一指挥、协调配合，爆破时把双方洞内作业人员及其他设备全部撤至振动及飞石伤害的地点。

隧道爆破贯通后通风排烟时间不得小于30分钟，经安全人员检查后，双方工作人员才能进入工作面。

4.2.1爆破开挖采用台阶法开挖，循环进尺1.0～1.5m，掘进过程中随时掌握开挖面前方的地质情况，及时调整爆破参数，优化爆破设计，尽量采用弱爆破，从而达到减少爆破对岩体的扰动。

并做好对出现断层裂隙涌水、塌方等不良地质情况的应对措施。

4.2.2超前支护Ⅲ级围岩超前支护采用φ25超前锚杆，环向间距0.5m，纵向间距2m，单根长3.5m，Ⅳ级围岩超前支护采用Φ42小导管，环向间距0.5m，纵向间距2m，单根长3.5m。

注浆采用水泥砂浆，其浆液的配比为水泥:砂:水=1:1:0.54，注浆压力为0.5～1.0Mpa，注浆时在孔口处设止浆塞。

先注无水孔，从拱顶向下注，如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔进行注浆。

每次超前支护后间隔4～8h后方可开挖或下一工序。

小导管注浆量计算：Q=2πRLη式中：R—浆液扩散半径，取1.5m；L—小导管长度，取3.5m；η—岩体孔隙率，取15%。

注浆异常现象处理：1)发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔注浆。

2)单液注水泥浆压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查。

3)水泥浆单液注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。

4.2.3钢拱架安装①为保证钢拱架置于稳固的地基上，施工中应在钢拱架基脚部位顶留(0.15～0.20)m原地基，架立钢拱架时挖槽就位，并在钢拱架基脚处设槽钢以增加基底承载力。

②钢拱架平面垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2度。

钢拱架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。

③为保证钢拱架位置安设准确，在隧道开挖时：a、钢拱架按设计位置安设，在安设过程中当钢拱架和初喷层之间有较大间隙时应设骑马垫块、钢拱架与围岩(或垫块)接触间距不应大于50mm。

b、为增强钢拱架的整体稳定性，将钢拱架与锚杆焊接在一起，各种钢架应设纵向连接钢筋。

c、为使钢拱架准确定位，钢拱架架设前均需预先安装定位钢筋。

钢筋上端与钢拱架焊接在一起，另一端插入围岩中（0.5～1.0）m并用砂浆锚固，当钢拱架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。

d、安装好的钢拱架在拱脚处打好锁脚锚杆，每侧拱架至少4根。

e、钢拱架架立后尽快施作喷射混凝土，并将钢拱架全部覆盖，使钢拱架与喷混凝土共同受力。

喷射混凝土应分层进行，每层厚度（5～6）cm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。

4.2.4早强砂浆锚杆洞身开挖完经初喷砼、拱架和网片安装后，先由测量人员用红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。

人工安装锚杆，利用高压风或水清孔，完成后采用后退式注浆，采用早强砂浆作为粘接材料，以保证孔内浆液饱满。

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。

在初期支护支立拱架支护时锚杆要求加工10～15cm的弯钩，并与拱架焊接牢固。

4.2.5喷射砼喷头与受喷面的距离：喷头距离岩面为1.5～2.0m时较适宜。

喷射角度：喷头应保持与受喷面垂直，若受喷面被格栅、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70°，如果喷头与受喷面的角度太小时，会形成混凝土物料在工作面上滚动，产生凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射混凝土的质量。

喷头运动方式：喷头应作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状运动，后一圈压前一圈三分之一。

喷射路线应自下而上，呈“S”形运动，隧道内的喷混凝土应先边墙后拱部。

4.3 实际贯通误差测定隧道贯通后由两个相向工作的导线点测出贯通面的中线坐标，将得出两组坐标值。