目录1. 编制依据 (1)2. 工程概况 (1)2.1 工程简介 (1)2.2 地形、地貌、地质条件 (1)3.出洞施工方案 (2)4．施工步骤 (2)4.1洞内施工 (2)4.2 洞口边仰坡开挖及防护 (10)5．监控量测 (11)5.1 监控量测项目 (11)5.2 点位布设 (11)6．安全、质量控制措施 (12)1. 编制依据（1）铁道第三勘察设计院集团有限公司榆树底隧道施工图（图号张唐施隧04）；（2）铁道第三勘察设计院集团有限公司隧道辅助施工措施及施工方法参考图（07）；（3）国家、铁道部现行施工规范、规程、质量检验标准及验收（技术指南）规范等；（4）国家、铁道部、河北省有关安全、环境保护、水土保持等方面的法律、法规、条例、规定。

2. 工程概况2.1 工程简介新建张家口至唐山铁路工程ZTSG-4标榆树底隧道地处河北省承德市丰宁县石人沟乡境内，设计为双线单洞隧道，标准线间距4m，标准断面（直线段）内轨顶面以上净空横断面面积为63.60m2。

隧道进口里程为改DK228+760，出口里程为改DK229+015，全长255m，全隧位于半径为1200m的左偏曲线上，隧道进口至出口为5.5‰的上坡。

隧道最大埋深37m，隧道由出口向进口方向独头掘进施工，隧道进口采用翼墙式洞门，出口采用路堑式明洞门，明洞长5m，隧道正洞采用曲墙复合式衬砌。

隧道进口DK228+760-DK228+793段为浅埋地段，采用Ⅴ级加强复合式衬砌，施工采用三台阶（临时横撑）法。

该段初期支护厚度25cm，喷砼采用C25砼，拱墙及仰拱挂纵向φ6环向φ8网眼尺寸为20cm×20cm的钢筋网片，拱部打设3.5m长φ25中空锚杆，边墙打设3.5m长φ22砂浆锚杆，锚杆环纵向间距为1.2m×1.0m，拱部130°范围内施做φ108mm大管棚和φ42mm 小导管超前支护，管棚长33m环向间距为3根/m，小导管长3.5m，环向间距3根/m，搭接不小于1m。

全环安装格栅钢架，钢架间距0.75m，临时支撑钢架采用I16轻型工字钢，每榀钢架间距与主洞身格栅钢架一致，且与洞身钢架以螺栓连接（接头处加设3mm厚橡胶垫片），洞身钢架架设后在相应位置焊接预埋钢板并预置螺栓，以便临时钢架连接，连接钢板接头处焊缝高度不小于6mm，相邻钢架采用Φ22钢筋连接，环向间距1.2m，斜向内侧布置，并与钢架内侧翼缘焊接。

每台阶两侧拱脚锁脚钢管采用4根Φ42无缝钢管，壁厚5mm，L=4m；采用C25喷射混凝土，临时封底厚20cm，钢架与初喷混凝土间要求密切接触。

2.2 地形、地貌、地质条件隧道位于低山区，地形起伏不大，部分地段山势陡峭，地表大部分地段基岩裸露，植被较发育，主要为杂木林及毛草。

隧道进出口段上覆第四系更新统坡洪积新黄土及碎石土，局部有碎石土夹层，下层岩层主要为侏罗系上统义县组砂岩。

出洞口原地面坡度较陡，坡度45°左右，地表为新黄土及碎石土覆盖层，厚度1～3m，下层为风化砂岩，强风化层厚1m～5m，弱风化层厚度大于20m。

3.出洞施工方案出洞遵循“早进晚出”的原则，减少洞口刷坡方量，出洞前先对洞口段地形、地质进行了现场调查，在洞内DK228+800上台阶处进行超前地质预报，以确定出洞段围岩情况。

DK228+751-DK228+760段为路堑开挖，为创造工作面，先将该段路堑开挖至隧道上台阶底部位置。

详见下图“榆树底隧道出洞段纵断面图”。

进行DK228+793-DK228+760段开挖，施工严格按照三台阶（临时横撑）法开挖施工，直至出洞。

4．施工步骤4.1洞内施工4.1.1 管棚施工对正洞DK228+790-794段上台阶断面进行加高1m ，作为管棚导向墙施工，导向墙采用C20砼，截面尺寸1m ×1m ，导向墙内设2榀I20a 工字钢架，钢架外缘设Φ140壁厚5mm 导向钢管，钢管与钢架焊接。

具体见下图：导向墙断面图4.3.2 施工要求 4.3.2.1施工准备管棚施工前应先对管棚施工方法、施工技术进行详细的了解。

4.3.2.2 施工工艺 （1）架设导向拱① 测量组根据隧道纵断面设计线、隧道轴线及加高1m 断面开挖轮廓线，放出隧道开挖轮廓线；施工队根据开挖轮廓线及测量技术交底，进行上台阶断面开挖。

② 测量组检查开挖断面合格后，放出钢拱架的具体位置、里程、高度，并布置好桩点、长管棚施工纵断面示意边墙墙脚线隧底填充仰拱拱部超前小导管支护作好交底。

③施工队根据测量交底及现场桩点，安装2榀I20工字钢拱架，间距50cm，焊接牢固，用锁脚锚杆锁定锚固。

用全站仪仪、水准仪将长为1米的φ140×5mm导向管按照1～２°的外插脚精确定位，并用Φ25连接钢筋与工字钢牢固焊接为一整体。

④导向管安装完毕后，经测量组复测，满足精度要求后，安装模板，按照规范要求浇筑套拱混凝土，并养生。

(2) 搭设作业平台①钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。

②平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。

③钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。

用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

（3）钻孔①为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套应与钻杆同材质，两端加工成内螺扣（钻杆首尾端外螺扣），联结套的最小壁厚≥10mm。

为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移。

②钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。

③根据孔口管的倾角和方向，利用钻杆的延伸和吊锤准确确定钻孔的方向，即可固定钻机。

钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制1°～3°.利用钻机的变角度油缸，参照导向管的倾角确定钻机的倾角，确保钻杆线与开孔角度一致，以达到钻进的导向作用。

钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在20 cm～30 cm。

，④钻机就位前，可先利用M20的沉头螺栓将钻机固定在基台木上，再按确定好的方位角将基台木固定在搭设的井型钻作业平台上，四周用横木支撑，必要时打设地锚。

⑤钻机开孔时钻速不易过高，钻深20㎝后转入正常钻速。

第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20～30㎝时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻秆,钻机低速反转，托开钻杆,钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套,方向对准后联结成一体。

钻孔达到深度要求后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。

⑥换钻杆时，应注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心喷水孔是否顺畅等，不符合要求的应及时更换以确保正常作业。

⑦钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。

⑧引导孔直径应比管棚大15～20mm，孔深要大于管长0.5m以上。

⑨钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

⑩认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。

(4) 清孔验孔①用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。

②用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

③用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

(5) 管棚加工①钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口2.5m 处的棚管不钻孔)，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。

管头焊成圆锥形，便于入孔。

②采用Z525-2A型台式多用钻床对φ108×6mm的管棚进行加工，根据长管棚的长度，来确定下料长度，根据现场实际情况管棚每节长度控制在4m，丝扣长度为15cm，丝扣为2mm 的螺旋方丝，钢管一端为内丝，另一端为外丝，丝扣加工端正，不得偏位；钢管上每隔15cm 交错钻孔直径为8mm的注浆孔。

先下奇数管孔，第一节用3米长的钢管，偶数孔时第一节采用6米长的钢管，以后每节均采用4米长钢管。

每孔第一节端头加工成锥型，长为10cm，最后一节尾部焊φ10mm加强箍。

（6）安装①管棚顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于管棚直径的引导孔，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。

施工前应首先做好套拱，套拱长度按设计采用1米长1米厚，导向管按设计位置布孔、并标注，架设管棚钻机，配备电动油压钻机1台，钻孔及推进钢管，钻孔时钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根钢管。

钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。

各钻孔均应做好施工记录。

②接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。

同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。

（7）注浆①安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

②注浆材料为水泥浆。

水泥浆水灰比控制在1:1，注浆初压力为0.5～1.0MPa，终压力为2.0～2.5MPa，注浆结束后用M7.5水泥砂浆填充，形成钢管混凝土；坍方及围岩破碎且富水地段，宜在钢管内应先放置ø22钢筋，再向管内注水泥浆（水灰比为1：1）。

③注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。

注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。

注浆从低向高进行。

浆液由稀到浓,一般单管达到设计注浆量作为注浆结束的标准。

当注浆压力达到设计终压10分钟后,进浆量仍达不到设计注浆量时,也可结束注浆。

4.1.2 三台阶临时横撑法施工工艺流程三台阶临时横撑法施工工艺流程图4.1.3 施工方法 第一步1) 开挖①部，每次开挖一榀格栅间距0.75m 。

开挖方式，岩石地段采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量，黄土地段中间预留核心土，采用人工配合机械开挖。

2) 施作①部导坑周边的初期支护。

即先初喷厚4cm 的混凝土,再铺设钢筋网片,然后人工配合机械架立型钢钢架。

钢架设锁脚锚管，锁脚锚管设置于台阶钢架拱(墙)脚以上30cm 高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°打入，并于钢架牢固焊接。

拱脚采用钢垫板（规格为280mm×280mm×16mm ）。

同时,为保证拱脚基础牢固,防止拱顶下沉量过大,对拱脚位置采用槽VI V IV三台阶临时横撑工法工序纵断面示意边墙墙脚线123隧底填充仰拱系统径向锚杆钢架拱部超前小导管支护3) 打设径向锚杆后复喷混凝土到设计厚度。

底部架立临时仰拱（I16临时钢架），喷射20cm混凝土封闭。