第一节一般隧道工程施工方案、施工方法一、概述本标段有隧道7座，共计17144双线延m。

其中石板山隧道(7505m)和北固底隧道(4507m)为本标段的重点控制性隧道。

隧道均采用双线断面型式，衬砌采用曲墙复合式衬砌。

本标段隧道概况见下表。

二、施工方案(一)总体方案1．隧道开挖的基本原则是在保证围岩稳定，或减少对围岩扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法或掘进方式，并尽量提高掘进速度。

在施工中要坚持先探后挖的施工原则，将超前地质预报纳入施工循环，不探明前方地质不能开挖。

在不良地质地段，隧道主要施工顺序是：超前地质预报→超前支护→开挖→初期支护→仰拱开挖及浇筑砼→铺设防水板→拱墙二次衬砌。

2．本标段隧道综合采用掌子面地质素描、TSP-203地震波探测系统、超前水平钻孔、地质雷达、红外线探测等技术进行超前地质预报。

3．监控量测在隧道施工过程中为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段。

在本工程施工中将综合采用位移反分析法和荷载反分析法，利用3D-σ程序进行计算和模拟计算。

利用已经得到的现场量测信息，进行反分析计算，提供出开挖工作面附近已经开挖地段和尚未开挖地段的地应力大小、方向和围岩的物性等指标，预测开挖工作面前某范围内的未来动态，以便提前采取工程措施，验证设计参数和施工方法。

根据开挖面的状况，拱顶下沉、水平位移量大小和变化速率，综合判定围岩和支护结构的稳定性，并及时反馈于设计和施工。

4．在隧道施工组织中，组织大型机械化施工，采用无轨运输出碴方式，实施钻爆、装运、支护、衬砌四条主要机械化作业线，以保证砼内实外美为第一要务，进而实现隧道工程的安全、质量和工期目标。

5．本标段隧道工程根据工程分布及工程量的大小，以便于管理和方便施工的原则划分成7个独立的施工单元，各施工单元由独立的隧道施工队组织施工。

6．石板山隧道和北固底隧道先行开工，各工区内隧道根据工程量的大小采取平行或顺序施工，Ⅰ工区段庄隧道完成后，再进行上安隧道的施工；Ⅱ工区南固底隧道和北固底隧道进口端(1900m)采取平行方式施工；Ⅲ工区北固底隧道出口端(2607m)和库隆峰隧道进口端(1806m)两座隧道采取平行方式施工；Ⅳ工区库隆峰隧道出口端(1131m)和小寨隧道由隧道施工四队负责施工，两座隧道采取顺序施工方式，库隆峰隧道完成后，再进行小寨隧道的施工；Ⅴ工区石板山隧道进、出口及斜井工作面平行施工。

(二)分部方案1. 进洞方案(1)根据工期要求和隧道长度，同时考虑隧道弃碴位置，石板山隧道采取进出口和斜井三口进洞，北固底和库隆峰隧道采取进出口双口进洞，其余隧道均采用单口掘进的方式施工。

(2)根据图纸，组织复测并控测布网，准确定出洞口位置，按设计位置放出边、仰坡及洞脸开挖边线。

在洞口仰坡开挖线外设截水沟一道，防止雨水冲刷洞门，并在坡顶上部埋设2个下沉观测C20砼桩，定时观测下沉情况；做好截排水系统后，人工配合挖掘机按照设计坡度、尺寸进行洞门土方开挖，挖出洞口位置。

洞口采用挖掘机开挖，自卸车运土，人工配合刷坡。

(3)根据现场实际情况，对Ⅴ级围岩地区拉沟仰边坡进行网喷，锚杆支护，拱顶沿进洞开挖轮廓线打入超前小导管注浆，对于浅埋隧道根据浅埋段的长度施作长大管棚注浆，固结洞脸后采用采用CD或CRD法进洞，确保进洞安全。

斜井采取超前支护后台阶法进洞。

(4)洞门拱墙与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工，连成整体。

洞门端墙应与隧道衬砌紧密相连接。

2. 开挖方案(1)根据每个隧道的围岩条件，不同的围岩等级采用不同的施工方法。

Ⅱ、Ⅲ级围岩，围岩整体性较好，自稳性强，采用全断面开挖。

(2)Ⅳ级围岩采用台阶法，上台阶风枪钻眼，下台阶液压台车钻眼。

(3)Ⅴ级围岩，分别采用CD或CRD法施工，Ⅴ级围岩基本不用爆破，采用臂式挖掘机直接开挖装碴，周边部位人工风镐开挖修边。

(4)斜井Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩采用钻眼台架配合风枪全断面法开挖；Ⅴ级围岩采用台阶法施工。

(5)隧道爆破采用塑料导爆管光面爆破工艺，保证隧道轮廓尺寸，减少超欠挖。

对于Ⅳ级(有地下水)及Ⅴ级软弱破碎围岩遵循“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。

(6)为有效减少爆破振动，隧道掏槽设计均采用楔形掏槽形式。

(7)本标段隧道开挖按新奥法原理组织施工，采用光面爆破设计或预裂爆破设计，Ⅱ、III、Ⅳ级围岩光面爆破参数见施工工艺部分。

施工中根据爆破效果随时调整，严格控制超欠挖，达到爆破周边圆顺，减少爆破对周边围岩的扰动和降低劳材消耗。

3. 运输出碴方案隧道出碴均采用无轨运输方式，台阶法施工采用挖掘机扒碴至下部，再用装载机装碴；全断面施工用ITC312挖装机或侧卸装载机装碴，自卸式汽车运碴。

对于破碎软弱围岩，由于在施工方案上采用CD法和CRD法，故在出碴上采用小型侧卸装载机和小t位车装运出碴。

弃碴根据土石调配方案填筑路基或运弃，碴场配推土机进行平整。

4. 支护方案初期支护紧跟隧道开挖，湿喷砼采用HLS微纤维砼，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩的拱部及Ⅴ级围岩的拱墙采用HCB25N组合式中空注浆锚杆，其余采用φ22的砂浆锚杆，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段设格栅或型钢钢架加强支护。

对于浅埋地段、围岩富水、断层软弱带等不良地段，采取超前大管棚或小导管注浆、超前锚杆预支护手段。

5. 衬砌方案防水板采用作业台架人工无钉铺设工艺施作。

仰拱紧跟工作面，为解决仰拱灌注与出碴的干扰问题，使用自行式仰拱栈桥。

二次衬砌适时施工。

隧道衬砌采用液压衬砌台车，每个工作面配一台12m长衬砌台车，衬砌在围岩及初期支护收敛稳定后施作，并配砼运输车和砼输送泵。

6. 辅助施工方案(1)防排水方案隧道防排水采取“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。

隧道二次衬砌采用防水砼，抗渗等级不低于P8，施工中采取特殊的技术措施，确保不渗不漏。

隧道拱墙设复合防水板，防水板采用无钉孔铺设，焊缝采用热合机自动焊缝形成。

隧道洞外设截水沟，洞内设双侧水沟，拱墙环向和墙角纵向设软式透水盲管。

顺坡地段采用设计纵坡自然排水方式，洞内未衬砌地段在两侧设临时排水沟。

隧道反坡施工的地段，结合通信室、设备洞、横通道等洞室每300m～400m设一个积水井，采用多级泵接力排水至洞外。

斜井及掌子面备足大功率污水泵，作为隧道发生涌水突发事件时的应急设备。

(2)通风方案采用大直径通风软管，独头压入式通风排烟方案，风机采用轴流式风机，并根据隧道所需通风量和风压，安排风机的串联或并联，保证隧道通风质量。

(3)高压供风方案隧道施工所需高压风采用在每个掘进洞口各建一个高压风站，配电动空压机供风。

高压风通过φ150钢管接至各施工工作面，再由高压橡胶风管连接风动机具进行施工。

(4)供水方案洞内高压水采取在洞口山腰设高位水池，设置地点高差满足施工用水压力的要求，容量据施工需要修建。

当部分短隧道洞顶标高不足时，采变频恒压供水方式。

洞内高压水管采用φ80～φ100的无缝钢管。

(5)供电方案本标段隧道供电由附近高压接入隧道洞口的高压配电站，变压后供洞内施工用电，长度大于500m的隧道采用高压进洞，在洞内设移动式变压器。

另配发电机作为备用电源。

(6)洞内管线布置方案施工风、水、电布置见下图。

三、隧道弃碴利用和弃置方案本工程隧道弃碴根据土石调配方案可用于填筑路基，石料强度满足要求的可加工石子和片石利用，不能利用的运至指定弃碴场弃置。

石板山隧道弃碴量约105.6万方，其中利用21.2万方用于粗骨料,其余弃碴全部弃于弃碴场内,其中进口弃碴弃于D1K48+600～D1K49+200右侧沟及D1K49+300～D1K49+500右侧沟内，占地约45亩,平均运距1.2Km；出口弃碴弃于D1K57+500～D1K58+000左侧沟内，占地约45亩,平均运距0.8Km；斜井弃碴弃于D1K50+700～D1K51+100左侧1Km 山沟，占地约60亩,平均运距1.2Km。

北固底隧道进口弃碴弃于D1K37+300右侧1500m沟内，占地约100亩,平均运距2Km；出口弃碴弃于D1K42+220～D1K42+400深沟内，占地约70亩,平均运距1Km。

段庄隧道进口弃碴弃于D1K33+600左侧100m沟内，占地约30亩,弃碴量7.2万方；出口弃碴弃于D1K34+900～D1K35+300右侧200m旱地沟内，占地约30亩,弃碴量7.2万方。

库隆峰隧道和小寨隧道弃碴用于井陉北站路基填筑，其余隧道弃碴运至指定弃碴场弃置。

用于路基填筑的弃碴除满足强度要求外，还必须符合粒径和级配要求，强度不符合要求的运至弃碴场弃置，弃碴粒径超大，不符合要求的在临时堆放场经二次分解后利用。

隧道弃碴的临时堆放场和弃碴场，按设计要求进行防护，坡脚设浆砌片石挡墙。

在修建挡碴墙时，每隔一定距离设一个水流出口，在出口处设置一个沉沙池，平面尺寸为3.0×1.5m，深1.5m，沉沙池侧墙为梯形断面，底宽50cm，顶宽30cm，墙体由浆砌片石砌成，经沉沙池沉淀水流中的泥沙后，再通过排水沟排至附近的沟渠。

排水沟采用30×50cm、坡比1:1的梯形断面，浆砌片石衬砌，衬砌厚度30cm。

在堆碴时，要求堆碴边坡比控制在1：2，最大堆碴高度低于8m，并且在堆碴过程中边堆边碾压。

弃碴过程中，要对弃碴表面进行临时覆盖，必要时进行洒水降尘。

弃碴完毕后，弃碴表层覆土，撒播草籽绿化或复耕。

四、超前小导管施工工艺、方法及技术措施(一)施工工艺超前小导管施工工艺流程见下图。

超前小导管施工工艺框图(二)施工方法1. 导管加工导管采用直径φ42普通钢管加工成花管，以便注浆。

小导管前端加工成锥形，以便插打。

小导管中间部位钻直径为6～8mm的溢浆孔，呈梅花形布置，间距为15cm，尾部0.8m范围内不钻孔以防漏浆，末端焊直径为6mm的环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。

2. 钻孔及安设导管超前小导管施工采用风动凿岩机冲击振动将小导管直接顶入岩层，必要时，用电钻引孔。

首环导管施工前，喷射砼3～5cm封闭拱部开挖工作面裂隙，作为止浆墙，后续循环则可利用循环间搭接部分作为止浆墙。

然后按设计间距钻设超前小导管孔，清孔后将小导管打入孔内，再用高压风清除管内杂物，连接注浆管，采用塑胶泥封堵孔口。

同时配制浆液，调试注浆机，进行压水试验，检查机械设备工作是否正常，管路连接是否正确。

3. 注浆小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口，并喷射砼封闭工作面，喷射厚度10cm。

采用注浆泵注浆，注浆管连接好后,将配制好的水泥浆液倒入注浆泵储浆筒内,水泥浆液浓度为1:1单液水泥浆，开动注浆泵，通过小导管向周边围岩压注水泥浆。

注浆按照由低到高隔孔预注或群孔注浆的方法进行。

单孔注浆时，首先以初压注浆，然后在终压下进行注浆并保持1～2min终压再卸荷，保证注浆量及扩散半径达到设计要求，达到超前加固的目的。