高坡隧道明挖段专项施工方案编制单位：单位主管：技术负责人：审核人：复核人：编制人：高坡隧道明挖段专项施工方案一、编制依据1）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）。
2）新建铁路云桂线高坡隧道施工图。
3）设计图纸。
4）铁建设[2010]120号文。
5）现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料。
6）《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）。
二、工程概况高坡隧道正线里程DK416+109～DK418+773，全长2664m，中心里程DK417+441，线间距为 4.6m，线路坡度设计为单面上坡15.5‰，全隧除DK416+109～DK417+587.013段位于半径R=9000的右偏曲线上外而其余地段均为直线。
其中DK418+322～DK418+365为浅埋段，全长共43m，最浅埋深为0.7m，地表覆盖粘土，按设计要求采用明挖法进行施工。
该明挖段地表覆盖黏土层2m左右，其下为灰岩。
三、明挖段主要施工内容3.1 施工现状高坡隧道出口工作面已施工至DK418+385，进入浅埋段，距离明挖段明暗交界处仅20m。
施工期间揭示实际围岩级别基本以II、III级为主，节理裂隙不发育，整体性较强，仅在DK418+757~750洞口段发现一处溶腔，其余段开挖过程中均未发现溶洞、溶腔及填充物存在，超前地质雷达和超前探孔验证并无突水、突泥征兆，施工期间的季节性雨季检验洞身未发现渗漏水痕迹，与设计涌水量有较大出入。
根据现场地表调查及工程地质水文资料推断，本断范围内受地壳运动影响，隧址区岩层整体被挤压且抬高较高，由于岩层张拉应力掌子面多为竖向节理，使地下水位整体下降，水位较深，发生突泥、突水可能性较小，在做好超前地质预报和超前钻孔的情况下继续向小里程方向施工能够控制风险，保证隧道施工安全，但需要考虑接近明挖段的出洞安全问题。
3.2 面临问题1）该处原有两条乡村道路，路面基本为泥结碎石路面，两侧分别砌有浆砌片石挡墙，施工前或过程中势必将现有道路进行改道，经实测现场需改移道路约300m 。
图2-1 原有道路及隧道走线情况2）该处为较开阔的溶蚀洼地，中部呈现一被粘土覆盖的较大的溶蚀漏斗，地表径流范围约0.371km 2，由此证明，该片洼地存在被水淹没的可能性，根据广南地区气象资料，雨季时本地区气候多变，雨量集中，特别是向下开挖深13m 左右，施工中一旦遇暴雨袭击，将发生雨水倒灌，中断正常施工。
3）在DK418+365里程线路右侧有一处民房，房屋结构为土坯，抗震能此处最小埋深0.7m 。
线路中线此处埋深3.5m 。
力较差，距离线路中心距离25m左右，受爆破震动影响较大，施工中存在安全隐患。
房屋距离线路中线仅25m。
隧道中线3.3 主要工程内容开挖土石方约10000m3，衬砌混凝土约1500m3，回填土石方约3000 m3，浆砌片石约600 m3，临时边坡防护喷混凝土和永久边坡骨架防护等。
四、主要施工方案4.1 总体施工顺序（1）按设计要求做好洞口天沟排水系统，并临时改移地方道路。
（2）先行施工临时边仰坡加固工程，并将洞顶仰坡坡面封闭，防止雨水下渗；（3）开挖明洞段上半断面至明暗分界处，做好直立面的护拱及大管棚施工，先施工大里程DK418+365处，再施工DK418+322处；（4）采用两侧拉槽、中间预留核心土的方式开挖洞口明洞段下半断面至明暗分界处，并做好边仰坡防护及直立开挖面掌子面的防护，明洞段分三段开挖，四段浇注施工完成即12m+12m+12m+7m，首先开挖DK418+365～350段和DK418+330～322段下半断面至明暗分界处，并做好临时边仰坡及直立开挖面的防护措施；（5）施工大里程方向暗洞DK418+375～365，由DK418+365出洞；（6）纵向分段开挖核心土，施做洞口明洞段衬砌；（7）待衬砌施作完成并达到设计强度后，施作回填层，回填应两侧对称分层夯实，每层厚度不得大于0.3m，两侧回填土面的高差不得大于0.5m，以避免造成施工偏压；（8）恢复改移道路；（9）施作大里程暗洞段。
4.2 主要项目的施工方案、方法和技术措施4.2.1 基坑开挖根据实际地面标高和设计开挖放坡坡度，首先测量放样，用木桩和生石灰标明开挖线。
地表层黏土采用挖掘机开挖，根据设计放坡或根据实际情况放缓坡；灰岩采用爆破开挖，竖向分层、纵向分段，采用松动控制爆破拉槽，为了避免采用普通爆破对硬质岩石结构面及整体性的破坏，对于临近挖方边坡设计坡面2～3米范围内的路基挖方采用光面爆破技术，通过用药量计算自上而下分层爆破开挖，从而减少路基边坡病害，确保挖方边坡稳定。
每层开挖深度不得大于3m，随挖随防护。
基坑开挖分3段开挖，每段14m左右。
图4.2.1-1 爆破开挖工艺流程开挖主要为灰岩爆破，岩性较好，按设计要求断面坡比进行开挖，坡比一般为1：0.5，边墙直立开挖为主，根据现场实际地质情况可放缓坡开挖。
临时开挖面采用喷C20混凝土防护，喷混凝土厚8cm，每层开挖完成及时喷护。
如图所示：开挖安全保证措施：（1）按设计边坡线进行放样测量，准确定出边坡位置，进行刷坡。
（2）刷坡前制作坡度尺，现场严格控制边坡坡度。
（3）分层逐级进行防护，每层开挖高度不超过3m。
（4）开挖边坡后及时进行喷混凝土防护，保证边坡稳定。
（5）洞外爆破采用弱爆破或定向爆破，少装药，减少爆破震动影响。
（6）边坡防护质量，配备抽水设备，做好雨季施工准备，利用原有便道的水沟进行排水。
（7）开挖临时边坡地质情况异常时，及时上报项目部，采取喷锚防护或注浆等特殊处理措施。
（8）施工原则上避开雨季，但由于工期紧，在保证基坑安全情况下仍组织施工；基坑边坡采用喷砼防护，在坑顶面埋设位移观测桩，每5m一个断面，每断面4个（开挖拉槽两边各2个），特别在雨季时每天加强观测频率，并及时反馈信息。
（9）地表排水系统保持通畅，做到地表不积水；地表排水主要采取挖排水沟排水及在基坑顶面一定的地表范围内铺彩条布。
（10）基坑两边3m范围采用彩条布围蔽。
（11）每天掌握天气预报信息，现场配备足够的抽水设备。
4.2.2 大管棚施工4.2.2.1 设计参数明暗洞交界大里程为DK418+365，设计要求在DK418+365~390施作φ108超前大管棚，长度为25m，共计39根。
主要设计参数如下：（1）管棚设计长度：25m，根数共39根；（2）导管规格：热轧无缝钢管，外径108mm，钢管壁厚6mm；（2）管距：环向间距60cm；（3）倾角：仰角为1.5°（不包括路线纵坡)；（4）注浆材料：水泥净浆；水灰比0.45：1；（5）设置范围：隧道拱部120°范围内环向设置；（6）导向墙采用C20混凝土，纵向长度1m，厚度为0.8m。
明暗洞交界小里程为DK418+322处。
施工至此处时，设计此处由明暗洞分界点向小里程施作超前大管棚，管棚及导向墙主要设计参数如下：（1）管棚设计长度：17m，根数共39根；（2）导管规格：热轧无缝钢管，外径108mm，钢管壁厚6mm；（2）管距：环向间距40cm；（3）倾角：仰角为1.5°（不包括路线纵坡)；（4）注浆材料：水泥净浆；水灰比0.45：1；（5）设置范围：隧道拱部120°范围内环向设置；（6）导向墙采用C20混凝土，纵向长度1m，厚度为0.8m。
小里程位置管棚施作完毕后根据进洞口的围岩级别，按照暗洞施工方法采用上、下台阶法组织正洞的开挖支护。
4.2.2.2 导向墙施工方法及控制要点先施工导向墙，其主要施工方法是：导向墙内预埋2榀I20b工字钢，位于导向墙中部，上下距离各40cm，I20b型钢与管棚导向管焊成整体，导向管长度1.0m，导向墙为C20砼。
（导向墙设置见下图）图4.2.2.2-1 导向墙布置图（1）施工准备边仰坡按照设计开挖至明暗分界里程DK418+365，边仰坡及洞口直立面进行锚喷支护后，上台阶预留核心土，预留长度约10m左右的平台以便施作导向墙，平台顶面与初期支护的拱顶距离保持在1.5米左右。
C25喷射混凝土封闭掌子面，保证工作场地的安全。
（2）测量放样测量人员在明暗分界处直立开挖面上测设处中线拱顶标高（考虑到现场实际情况，将拱顶预留沉降量设为20cm，保证足够的净空断面）和套拱中心线，然后开挖两侧套拱位置的土体至边墙底高度（如导向墙基础地承载力不能满足要求，应加深或浇注片石混凝土加固处理，混凝土强度、厚度根据现场实际情况定）。
（3）安装导向管及钢拱架在明暗分界直立面处立架立2榀I20b钢拱架，间距60cm，每榀钢架用拉杆拉紧，防止倾倒。
图4.2.2.2-2 导向管安装示意图钢架安装允许偏差应符合下表的规定：表4.2.2.2-1 导向墙钢架安装允许偏差表序号项目允许偏差1 间距±100mm2 横向±50mm3 高程±50mm首先在钢架环向120°范围内按设计间距进行定位，在拱部安装39根φ133孔口导向管，管距环向间距中对中40cm，仰角1.5°（如右图)，对其加强测量检查，保证良好的导向性并用水泥纸封堵导管口，防止混凝土流入堵塞。
孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。
安装完成后人工立模，浇筑1m×0.8m的导向墙。
导向管安装时，其位置、间距、方位角和仰角等要准确，施工过程中检查是否符合设计位置，焊接是否牢固。
在混凝土浇灌时要检查是否因捣固使导向管移位，一旦出现移位现象则要重新定位、焊接。
灌注完成后及时对混凝土进行养护，保证混凝土强度。
4.2.2.3 大管棚施工方法及控制要点设计参数：Ф108*6mm无缝钢管，分段安装，分段长4~6m，两段之间用V型对焊，套管连接，导向管采用Ф133*5mm；环向间距中至中为60cm，钢管轴线与衬砌外缘线夹角1～3°。
钢管施工误差：径向不大于15cm。
水泥浆水灰比：0.45：1，注浆压力为1.0～2.0MPa。
图4.2.2.2-3 大管棚施工工艺流程图导向墙砼强度达到85%时开始长管棚的施工。
大管棚施工时，为减少因钻具漂移或下垂引起的钻孔偏差，钻机立轴方向严格准确控制，钻进过程中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；管棚施工先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可作为检查管检查注浆质量；钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，钢管节长4m、6m。
钢管接头要错开，隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。
具体施工步骤为：（1）搭设钻机施工作业平台：作业平台采用Ф50无缝钢管按“井”字形搭设，顺序由下向上，由两边向中间，依据孔位依次搭好，钢管间以锁扣连接牢固，防止钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。