山岭公路隧道工程施工工法路桥二公局第三工程有限公司二OO五年八月1、隧道施工采用新奥法原理，开挖方法采用钻爆法，采用复合式衬砌。

2、围岩分级采用《公路隧道设计规范》（JTG D70— 2004）新标准，按照隧道围岩稳定性等级由好至坏分为I级、H级、皿级、W级、V 级、W级。

工艺原理所谓新奥法，也就是新奥地利隧道工程方法（创始于二十世纪五十年代，于1963 年正式命名为新奥地利隧道工程方法，并获得专利）。

新奥法的基本概念是用薄层支护手段来保持围岩强度、控制围岩的变形、发挥围岩的自承载能力，并通过施工监控量测来指导隧道工程的设计与施工的一种工程方法。

控制爆破（光面爆破、予裂爆破）、锚杆喷射砼支护加上施工量测是新奥法的三大要素，施工量测的资料是完善设计和指导施工的依据。

新奥法采用了控制爆破和锚喷支护的技术，使得在软弱围岩中采用全断面开挖法就成为可能，这将更有利于大型机具作业和加快施工进度。

采用新奥法施工隧道应遵循“ 少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的原则；软弱围岩时应遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、紧封闭” 的原则。

归纳起来主要有以下几点：（1）、隧道的整个支护体系中起主要作用的是围岩自身，即视岩体是隧道的主要承载单元，它与各种内部加固和外部支撑结构，构成统一的整体结构体。

（2）、隧道开挖过程中，应尽可能减轻对隧道围岩的扰动和破坏围岩自身的强度，而尽可能保持围岩原来的三维应力状态，所以必须对开挖工作面及时进行锚喷支护，封闭围岩的节理和裂缝以防止围岩松动以至于坍塌。

（3）、允许围岩有一定的变形，有利于安全的发挥围岩的全部强度，使之在隧道周围形成承载环，故初期支护应强调柔性与围岩密贴，但这种变形应受到严格的控制，以免过渡变形导致围岩承载力的降低和丧失或导致地表产生过大的沉陷。

（4）、初期支护结构一般要分为两个步骤完成，洞室开挖后迅速进行锚喷初期支护，抑制岩体的早期变形，等周边围岩稳定后（量测）再施作二次衬砌（模筑砼）。

（5）、初期支护应尽量做成柔性的，便于与围岩紧密接触（初喷砼挂网）使其共同变形，共同承载，形成联合支护形式，也就是在力学上被视为易变形的壳体结构，其特点只能较小地承受弯曲应力，而以承受剪切应力为主。

（6）、隧道开挖轮廓线的几何形状必须满足在静力学中作为圆筒结构的计算条件，因此在施工中应使结构做得圆顺（即圆形或椭圆形的），不产生突出的棱角，以避免应力集中现象，对软弱围岩应尽早使结构闭合（封底）形成承载环。

（7）、在施工过程中，对隧道周边进行位移收敛量测，以此为依据，作为合理选择支护结构的形式与尺寸，也是指导下一步施工决策的依据。

要想使新奥法取得预想的效果，必须与应遵循的原则紧密的联系在一起，尤其是把围岩看作是重要的组成部分，通过监控量测实现信息化的设计和施工，有控制地调节围岩的变形，最大限度地利用围岩的自承能力，才是新奥法的实质和核心。

施工过程：1、隧道施工前的准备工作：1.1 审核施工图纸：1.2 施工调查：1.3、编制实施性施工组织设计主要内容2、洞外开挖及明洞段施工技术2.1 、洞外开挖及防护包括边、仰坡和截水沟。

洞外（明洞）开挖（结合仰坡、边坡开挖施工）：明洞开挖采用明挖法，自上而下分台阶进行，用挖掘机挖装配合自卸汽车运碴。

2.2 、成洞面（仰坡）支护：2.2.1、地表砂浆锚杆预支护地表砂浆锚杆是一种地表预加固地层的措施，是由普通水泥砂浆和全粘结型锚杆构成地表预加固地层。

地表砂浆锚杆适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段岩体松软破碎处，可采用锚固砂浆和地表锚杆进行加固。

锚杆宜垂直地表设置，根据地形及岩层层面具体情况也可倾斜设置。

地面锚杆按矩形或梅花型布置，施工顺序:钻孔T吹净钻孔T用灌浆管灌浆T垂直插入锚杆杆体T在孔口将杆体固定。

2.3、截、排水沟施工2.4 、明洞施工：（按照规范要求，明洞一般在洞身开挖前要求施工，但通常是在进行二衬施工时才进行施工）采用液压衬砌台车全断面模筑。

采用模板台车作内模，挡头板用模板台车端头来支撑、固定。

用木模作或建筑钢模做外模，且应严格打撑固定。

2.4.1. 模板台车就位2.4.2、明洞衬砌砼灌注2.4.3、浇筑拱圈砼强度达到设计强度70%以上时，方可拆除内外模。

2.4.4 、明洞拱顶回填明洞拱顶回填应对称分层夯实。

2.5 、洞门砌筑待明洞施工完成后及时做好隧道洞门挡墙砌筑、防止雨季施工对明洞的影响。

2.6 、隧道进出口地表沉降量测边、仰坡开挖前应在地表适当位置布置地表沉降观测点，测点数目一般为13〜15个。

用精密水准仪量测观测点的相对下沉量和绝对下沉量，用来了解隧道地表下沉情况，指导施工。

3、超前支护（预支护）施工技术隧道在下列地段：—浅埋地段；—软岩地段；—自稳性差的软弱破碎围岩地段；—严重偏压地段；—岩溶夹层地段；—砂（卵）砾石层、断层破碎带地段；—大面积淋水或涌水地段；施工时非常困难，常会发生下列现象：—开挖面（掌子面）围岩失稳；—初期支护的强度不能满足围岩稳定的要求；—大面积淋水、涌水导致洞体围岩失稳而产生坍塌、冒顶等；这些现象使围岩条件更加恶化，会造成开挖面前方的更大坍方，影响支护结构的稳定，甚至导致地表沉陷，也给施工带来了极大的困难，造成了人力、物力、财力的大量消耗，并影响施工安全，延误工期，费工费料，影响工程质量和隧道的使用年限。

为了避免发生上述情况，可在隧道开挖前或开挖中采用辅助施工方法与稳定措施（即预加固和超前支护），以加强隧道围岩稳定。

隧道施工中的超前支护措施应根据工程地质和水文地质条件、施工队伍的技术水平、机械设备状况等灵活选用。

采用的预加固或超前支护措施有长管棚、超前锚杆、超前小导管、地表加固锚杆等。

4、洞口施工隧道洞口段一般埋置较浅，地质条件较差，受环境影响大，岩石易风化，围岩稳定性较洞内差，受力情况不利，所以，洞口段应设加强支护。

开挖进洞时，应用钢支撑紧贴洞口开挖面进行支护，围岩差、偏压、浅埋隧道应采用管棚、超前小导管支护及加固围岩。

4.1、长管棚超前支护施工4.1.1、管棚是沿着开挖轮廓线以较小的外插角，向开挖面前方打入钢管或钢插板构成的加固棚。

管棚利用钢管或钢插板作为纵向支撑、钢拱架作为横向环形支撑，构成纵、横向整体刚度较大，能阻止和限制围岩变形，并能提前承受早期围岩压力，形成对开挖面前方围岩的预支护。

管棚适用于特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、岩锥地段、沙土质地层、强膨胀性地层、强流变形地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩的隧道施工中采用，常被用做进出口的预支户措施。

一般情况下采用灌浆或与围岩预注浆结合使用，是行之有效的预支护方法。

4.1.2、管棚超前支护有短管棚、长管棚和钢插板之分。

采用长度小于10m 的小钢管称为短管棚，采用长度10m 以上且较粗钢管的称为长管棚，采用长度小于10m 钢插板的称为板棚预支护。

短管棚一次超前量较少，与开挖作业交替进行，占用循环时间较多，而钻孔安装或顶入安装短管棚则较容易；长管棚一次超前量较大，可减少安装钢管次数，并减少与开挖作业之间的干扰，适用于大中型机械进行大断面开挖。

长管棚施工是进洞成败的关键, 应严格按设计图施工。

4.1.3 、管棚施工⑴根据开挖轮廓线架设钢拱架，必要时在拱弧以上打一排超前小导管，采用风镐修边并配合挖机开挖进洞。

⑵首先施做C25 钢筋混凝土导向墙，在导向墙施做的同时加工①108无缝钢管，沿管壁加工注浆孔，孔径8 mm,孔距40 cm,呈梅花形布置，顶进端加工成锥形，锥形长度15〜20 cm,锥头布置3〜4 个注浆孔。

钢管根据管棚长度加工，确保接头错开，钢管最外端1〜2m范围内不钻注浆孔。

⑶导向墙达到强度后, 开始造孔, 造孔一般采用履带式潜孔钻, 并配备22nVmin电动空压机。

钻孔直径120 m,钻孔可以按照先拱部后两侧的顺序进行。

钻孔采用干钻, 清孔在确保能吹出钻渣的情况下,尽量减少风压。

每完成一个孔,应及时装管,然后再进行下一个孔施工。

每次换钻杆的同时应检校孔位、轴线及仰角，避免窜孔或孔位侵入到有效断面内。

钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求,及时纠正。

⑷装管采用装载机扶管, 挖机顶管的方法施工。

接头采用套管焊接法，相邻接头内套入长度为70 cm、①95 mm的无缝钢管后焊接。

对于顶不到位的钢管应抽出后清孔重新顶入。

⑸注浆前采用厚1 cm的钢板封口，钢板上引出压浆管（外径30伽的镀锌钢管）。

注浆采用2TG-6/120双液注浆机，注入水玻璃—水泥浆，水玻璃浓度35波美度，水玻璃模数2.4，水泥浆与水玻璃体积比1:0.5,水泥浆水灰比为1:1,注浆初始压力为0.5〜I.OMpa, 终压2.0Mpa。

施做导向墙KQJ120-90型潜孔钻造孔挖机顶管注浆5、洞身开挖施工技术：5.1、超前预支护：在洞口地段，一般情况下地质情况较差，为了安全施工，在软弱围岩段要采取超前支护措施。

包括超前小导管和超前锚杆及超前小钢管等。

5.1.1、超前小导管施工：沿开挖轮廓线，以稍大的外插角，向开挖面前方安装小导管，形成对前方围岩的预支护，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作用。

注浆花管的外露端通常支于开挖面后方的格栅钢架上，共同组成预支护系统。

对于隧道施工中可能碰到的砂土层、砂卵（砾）石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋段等地段很有帮助。

5.1.2、超前小导管施工施工参数⑴小导管直径：小导管用①42~50mm热轧无缝钢管加工制成，长度3~ 5m。

⑵小导管构造：小导管前部应钻注浆孔。

孔径为6〜8mm,孔间距10~ 20cm，并呈梅花形布置。

前端加固成锥形，尾部长度不小于30cm，作为不钻注浆孔的预留止浆段。

⑶小导管注浆参数：压注的水泥砂浆，水灰比w/c = 0.5〜1.0。

当围岩破碎，岩体止浆效果不好时，可以采用水泥一水玻璃双液注浆。

注浆压力控制在0.5〜I.OMPa,必要时在孔口设置止浆塞。

⑷小导管环向设置间距一般为20〜50cm，外插角10°〜30°两组小导管间纵向水平搭接长度不小于100cm5.1.3、超前小导管施工工艺⑴在小导管施工前，先在掘进掌子面开挖轮廓线周围，按设计详细放出小导管的位置，并用红油漆作出记号，工作平台利用掘进简易台车。

施工设备用YT-28型气腿式凿岩机，4L-20/8型空压机两台（排气量20nVmin/台）,UBC3型注浆机。

⑵采用YT-28型气腿式凿岩机成孔，成孔后用高压风进行清孔，清孔结束及时进行装管，避免相邻孔钻进时坍孔，施工时拱顶向拱脚分布进行。

装管利用人工扶管定位, 气腿式凿岩机顶进的方式顶入孔内,小导管顶进过程中, 发生坍孔而不能装进时及时拔除导管,重新进行清孔并装管。

装管结束后, 采用锚固剂填封孔口与导管间的空隙。