银川至龙邦国家高速公路贵州境惠水至罗甸第HL-6合同段隧道洞口专项施工方案中交二公局东盟营造工程有限公司2013年11月23日凹凼隧道右洞出口惠水端洞口施工方案一、工程概况1、基本情况凹凼隧道地处云贵高原与广西丘陵过渡的斜坡地带，隧道位于罗甸县板庚乡境内。
属分离式短隧道，其中左幅里程桩号ZK69+995-ZK70+275，全长280m。
最大埋深96m，右幅里程桩号为YK70+025-YK70+277,全长252m。
最大埋深约79m。
左幅隧道平面线形位于R=4000的圆曲线上，右幅隧道平面线形位于R=4200m的圆曲线上。
左右幅隧道均为下坡，纵坡坡度为-2.3%。
2、地质水文情况1、地形地貌隧道横穿山体，基岩裸露，坡体植被发育，多为灌木，进出口均位于斜坡上。
隧道区附近海拔507.4-746.8m，相对高差239.4m。
左右幅隧道轴线通过地段的地面高程为551.3-655.6m,相对高差104.3m。
地貌类型为溶蚀-侵蚀低山地貌。
进出口附近有省道S101公路通过，交通条件好。
2、气候条件本项目地处属珠江域红水河水系之涟江支流，地表水不发育。
区内属亚热带湿润季风气候，光照充足，热量丰富，无霜期长，太阳辐射量多，年均日照数1350-1520小时，年平均气温19.6℃，极端最高为40.5℃，极端最低为-3.5℃，年平均降雨量为1200mm，最多年降雨量1623.4mm，最低年降雨量为781.2mm，年无霜期340天，主要灾害性天气春寒频繁，夏季暴雨，边阳、板庚地区时有冰雹。
3、工程地质条件（1）地质构造隧址区在杨子准台地-黔南台陷-贵定南北向构造变形区，根据地质调查，场区内未发现断层通过，岩层呈单斜产出，综合地层产状为326°∠14°，场区岩体节理、裂隙发育，节理主要有J1：184°∠52°、J2：326°∠14°两组，节理间距200-400mm，单条节理裂隙地表延伸长度约为3-5m,中风化层内节理面较为平滑，多呈闭合状，强风化层中节理裂隙多呈张开状，局部见粘土及碎石充填，无胶结，结合差，岩体被节理裂隙、切割成碎块、碎石状。
（2）地质岩性隧址区出露地层上覆第四系残坡积（Qe1+d1）粉质黏土、（Qme）人工填筑土，坡面堆积层（Qc）块石土，下伏基岩为三叠系中统凉水井组（T2l)中厚层状灰岩。
覆盖层：粉质粘土（Qe1+d1）：黄褐色，可塑状，含少量灰岩碎石，仅洼地区有分部，厚0-3.0m。
人工填筑土（Qme）：杂色，块石成分主要为灰岩，松散。
为S101省道修筑路基弃渣，厚度0.0-1.5m。
块石土（Qc）:杂色，块石成分主要由灰岩块石、碎石组成，一般块径200-800mm,最大达5m，期间充填粘土、碎石等，块石之间存架空现象，土体松散，性质差，主要分布于隧道出口右侧约25米处的坡面表层，现处于稳定状态，厚3.0-5.0m。
基层：强风化灰岩，灰白、灰黄色，中厚层状，节理裂隙发育，岩体破碎。
岩芯呈短柱状，岩质较软。
厚2-4m。
中风化灰岩：灰色，灰白色，中厚层状，节理发育-不发育，岩体较为破碎-较完整，岩质较硬。
4、水文地质条件（1）地表水涟江为区内地表水的主要排水通道，隧道设计标高高于最低排水基准面，隧道区山脊内沟谷多为季节性冲沟，主要由大气降水补给，水量小，受季节影响明显，地表水不发育，地表水对隧道施工及运营无影响。
（2）地下水隧址区地下水靠大气降水补给，大气降雨时，雨水下渗后赋存于基岩裂隙及溶蚀孔洞中，其水量受气候影响较大。
雨水下渗后地下水沿基岩裂隙、岩层层面、溶蚀孔洞运移，地下水向地势低洼处散流排泄并最终流入涟江支流，进出口外侧冲沟地势较低，受排泄基面影响，场区地下水位埋藏深，均位于隧道底板以下，据观测，场区内钻孔中未见稳定地下水位。
（3）地表、地下水化学特征根据区域水文地质资料及工程类比分析，场区地下水水质类型为[C]CaI型，即为碳酸盐钙质水，对混凝土结构物具有微腐蚀性。
（4）、水文地质条件4、水文地质条件（1）地表水涟江为区内地表水的主要排水通道，隧道设计标高高于最低排水基准面，隧道区山脊内沟谷多为季节性冲沟，主要由大气降水补给，水量小，受季节影响明显，地表水不发育，地表水对隧道施工及运营无影响。
（2）地下水隧址区地下水靠大气降水补给，大气降雨时，雨水下渗后赋存于基岩裂隙及溶蚀孔洞中，其水量受气候影响较大。
雨水下渗后地下水沿基岩裂隙、岩层层面、溶蚀孔洞运移，地下水向地势低洼处散流排泄并最终流入涟江支流，进出口外侧冲沟地势较低，受排泄基面影响，场区地下水位埋藏深，均位于隧道底板以下，据观测，场区内钻孔中未见稳定地下水位。
（3）地表、地下水化学特征根据区域水文地质资料及工程类比分析，场区地下水水质类型为[C]CaI型，即为碳酸盐钙质水，对混凝土结构物具有微腐蚀性。
二、出口段原设计情况及现场施工情况凹凼隧道右线出口端明暗交界里程桩号为YK70+269，YK70+245～YK70+269段设计衬砌类型为S-Va，超前支护为小导管及长管棚支护。
目前现场掌子面施工桩号为YK70+239，距离明暗交界YK70+269还剩30m；仰拱施工至YK70+190。
三、施工计划根据凹凼隧道右洞目前剩余工程量和围岩地质情况，以及近期施工进展情况，剩余30m暗洞开挖、支护约需要30天时间，计划贯通时间为2013年11月23日。
四、洞口段施工方案由于凹凼隧道出口地形复杂，地表植被茂密，以灌木林为主，区内无道路交通，便道无法贯通，因此，我部拟从洞内直接出洞。
总体方案如下：1、将掌子面开挖至YK70+245桩号，掌子面停止施工，跟进下导，施工仰拱。
将仰拱施工至掌子面位置，再跟进二衬，将二衬跟进至仰拱。
2、仰拱、二衬跟进至YK70+245掌子面时，掌子面开始掘进，每次进尺按1榀控制，并根据监控量测数据，及时加强洞内支护，确保安全出洞。
五、施工过程控制措施1、洞内开挖采用上下台阶预留核心土法施工，严格控制每循环进尺，每次进尺不大于2榀拱架间距，严控超前、拱架、喷射混凝土等施工过程质量管理，以质量保安全，以安全促进度。
（1）上下台阶预留核心土法施工工序上下台阶预留核心土法开挖，即先采用双层φ50超前小导管护顶，将隧道断面分为上下两个台阶分步开挖，仰拱紧跟下台阶并及时闭合成环。
采用该法施工时，在上、下两个台阶形成一定的步距，而且下台阶左右工作面形成相互错开后，即可在各工作面按每循环进尺进行平行流水作业。
施工时每循环进尺1m，上下台阶步距控制在10m，下台阶左右工作面错开2~3m。
①上导施工拱顶在小导管的保护下，人工风镐配合机械由上而下弧形开挖上导，开挖后立即初喷4cm厚耐腐蚀混凝土，封闭作业面；钻设系统锚杆并注浆，架立拱架，拱架间距0.5m，安装钢筋网片及连接钢筋，打设锁脚锚杆注浆后将拱架和锁脚锚杆焊接牢固，然后复喷混凝土至设计厚度，形成较稳定的承载拱。
为控制沉降，拱脚除锁脚锚杆加强外，需进行扩大施工，提高承载力。
②下导施工在上导承载拱作用下，进行下导施工。
下导按以下方式开挖：首先开挖边墙中的左边墙，然后再开挖右边墙，使同一台阶左右工作面错开一定的距离（一般控制在2榀拱架间距），而且必须等一侧初支完成并具有一定的强度后方可进行另一侧开挖，严禁同一台阶侧墙对挖，使拱架悬空。
③仰拱施工仰拱开挖长度每3.0m施作一次，距下台阶最大距离控制在10m，有条件时需紧跟，隧道剩余15m时仰拱需施工至下台阶。
为减少仰拱填充混凝土施工缝，其初支分次闭合，仰拱衬砌和填充混凝土分次整体浇筑，长度控制在一幅栈桥长度范围之内即可。
为了解决出碴、进料运输与仰拱施工之间的干扰问题，保证仰拱施工质量，加快施工进度，在施工过程中在已开挖仰拱上铺设栈桥，出碴运输车辆在栈桥上行驶，栈桥下进行仰拱以及仰拱填充施工。
（2）施工注意事项①、隧道施工应坚持“若爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
②、开挖方式采用弱爆破或人工开挖，进行弱爆破开挖时严格控制装药量，减少爆破对岩体及初支体系的扰动。
③、工序变化处的钢架及临时钢架均设锁脚钢管，且必须对锁脚钢管进行注浆，确保钢架基础稳定。
④、钢架之间连接筋必须按设计要求设置，及时施作并连接牢固。
⑤、1、2、3部开挖循环进尺严格控制在1.0m，预留核心土的长度在3～5m为宜。
⑥、仰拱及仰拱填充每环均一次性整体浇筑，严禁留纵向施工缝。
2、仰拱施工紧跟，二衬适时施作，必要时紧跟。
初期支护及时落底成环，确保初期支护的承载能力，同时方便提前施工洞口段二衬混凝土。
3、出洞后为确保隧道长期安全运营，我部会积极严格按照设计图纸施工套拱及长管棚，具体施工方案与凹凼隧道进口长管棚方案一致。
4、洞内外监控量测1）、洞内拱顶沉降、周边收敛围岩及支护状态观察：采用观测的方法，查看围岩的岩性、岩质、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落、掉块现象、有无漏水等；初期支护状态包括喷层产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈等。
观察分析，一一进行描述、记录，以此作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。
拱顶下沉、周边位移及收敛量测应布置在同一断面，断面间距为5m，拱顶下沉量测测点布置在拱顶。
周边位移量测以初期支护上个点的绝对位移为主，同时增加水平及斜向收敛量测，以便校核水平位移结果。
拱顶下沉、周边位移及收敛量测在开挖后立即进行，拱顶下沉、收敛量测起始读数在12h内取得，其它量测读数在开挖24h内且在下一循环开挖前读取。
测点应牢固可靠，易于识别，并注意保护，严防爆破损坏。
2）、地表位移、沉降洞口段覆盖层薄，开挖后围岩难以自稳成拱，地表易沉陷，为了确保洞口浅埋段的施工安全，进行地表位移、沉降监测。
地表浅埋段设置地表观测点，观测点与洞内量测点布置在同一断面上，以便反映量测数据的关联性，地表量测断面间距为5m，每个量测断面上测点间距为2m，每日量测2次每日对观测数据进行统计分析。
3）、数理分析对于洞口范围的洞内外监测数据进行综合分析，绘制时态曲线，通过分析成果及时反映围岩下沉、收敛动态，正确指导施工，及时调整施工参数。
4）、加大巡查力度，项目总工、生产副经理及质量管理部长等项目领导每天都要进洞查看现场情况，对于现场出现的问题及时解决。
六、安全与环保措施1、隧道安全施工保证措施建立各级安全岗位责任制，逐级明确分工，责任到人。
分项目部成立隧道贯通施工安全防护领导小组，项目部经理任组长，副经理、总工程师任副组长，全面负责贯通段施工安全防护工作，确保万无一失。
施工中安排专职安全员24小时值班，发现异常情况，立即组织施工人员撤离至安全地带，确保人身安全，并及时向有关领导汇报。
施工前编制详细的安全施工方案和技术措施，逐级进行交底，下达安全作业指导书，对施工人员进行安全教育和安全作业交底。