武广客运专线重点隧道工程SDⅡ标三工区大瑶山一号隧道明洞及浅埋段施工方案编制：审核：批准：中铁隧道集团有限公司武广客运专线SDⅡ项目经理部三工区二ＯＯ五年九月二十五日一、工程概况大瑶山一号隧道DK1917+611～DK1917+825段，隧道从三道山谷穿过，在其中一道山谷中洞身全部外露，另两道山谷中洞身局部外露。

浅埋段岩体破碎，山体偏压严重，具体情况如表1所示。

表1 明洞及浅埋段对应里程及浅埋情况描述表以上三段隧道所经过地段地表植被非常茂盛，沟底有常年流水，实地测绘得知：DK1917+798～+813段洞底（线路）左侧悬空，需对基底挖开后施作刚性基础，以此满足客专基底刚度要求。

明洞及浅埋段地形详见后附图1“大瑶山一号隧道明洞及浅埋段地形图”。

明洞及浅埋段隧道纵断面详见后附图2“大瑶山一号隧道明洞及浅埋段纵断面图”。

原设计明洞段的结构防排水系统与暗洞防水系统不能顺接，可能影响明暗交界段的防水效果，明洞与暗洞衬砌施工时间跨度较大，可能影响衬砌外观质量。

二、总体施工方案该段V级围岩及浅埋、明洞段总长达到474m，围岩极差且多数属偏压，因此该段展开工作面有利于整座隧道工期。

根据地形条件，由第一段（大里程段）作为工作面开口处，向隧道进口方向采用“双侧壁导坑法”进行开挖初支；同时因第二、第三段无法修建便道至现场，拟在贯通地面前15m 采用深埋侧侧壁导坑先行贯通，贯通后处理第二、第三段边仰坡及洞口，而后反向双侧壁导坑法回挖；以此提前完成将隧道开挖初支，同时争取时间将三段浅埋段立拱、浇筑砼、回填水泥土；临时支撑待隧道出口暗洞开挖至该段能够衬砌前拆除（或有条件施作永久性仰拱填充及边墙前拆除）；明洞等隧道出口暗洞开挖至明洞时衬砌台车衬砌后施作结构防排水及回填水泥土。

第一段明洞施工时基底处理前预埋透水盲管，各段基底不是基岩时必须做好基底承载力测试记录，确保基底承载力符合设计要求；施作套拱时充分预留变形量；洞身开挖时预留变形量统一按不小于30cm考虑；必要时施作超前大管棚进行超前强支护；必要时施作帷幕注浆超前加固地层；挡墙、基底处理等设计措施与设计必须一致。

三、施工场地布置因该地段场地布置非常困难，只考虑安装变压器，修建施工便道、配电房、高位水池、空压房、小型机具间、值班室。

钢加工、砼搅拌站均利用一号隧道出口与二号隧道进口之间的钢加工车间及砼搅拌站。

以此保证施工质量。

职工住房考虑就近在黄土湾村租房，办公区利用已修建的办公房屋。

1、变电器：在DK1917+800处线路右侧50m处有一条10KVA高压线，拟在该处安装变压器400KVA一台，设配电房。

2、高位水池：DK1917+695～+706沟内流水量较大，常年有流水，拟在线路右侧100m（较隧道拱顶高出40m）处修建一座80m3的高位水泥，能够满足该段开挖初支用水量的需要。

3、空压房、小型机具间、值班室：DK1917+880处线路左侧20m处有一块当地老乡宅基地，可租用老乡宅基地修建空压房（2台空压机、60m2）、小型机具间（30m2）、值班室（30m2）。

4、施工便道：从已拓宽既有便道，按照13%坡度修建800m长的便道。

满足本段开挖初支作业的需要。

因坡度过大，大部分材料需安装滑道吊运，碴石需就近弃堆后二次倒运。

施工场地布置详见后附图3“大瑶山一号隧道明洞及浅埋段施工平面布置图”。

四、施工安排本段施工顺序详见后附图4“大瑶山一号隧道明洞及浅埋段平面施工顺序示意图”及图5“大瑶山一号隧道明洞及浅埋段纵断面施工顺序示意图”。

隧道双侧壁导坑法施工详见后附图6“双侧壁导坑法施工正面及纵向位置关系图”。

明洞及浅埋段施工进度详见后附图7及图8“大瑶山一号隧道明洞及浅埋段施工进度横道图”。

五、明洞及套拱段施工DK1917+798～+813段明洞施工详见图9“DK1917+798～+813断面图”，DK1917+785～+798段明洞施工详见图10“DK1917+785～+798参考断面图”将明洞加大施作，确保正洞模板台车通过时进行第二次衬砌。

这样既有保证衬砌外观质量及结构防排水质量。

明洞采用型钢拱及内支撑（钢或木结构）作为内衬，将组合钢模板固定于内支撑上作为内模，绑扎钢筋完毕后再设组合钢模板作为外模（加固外模可利用钢筋及外侧再整圈设钢筋箍的方式加固，确保砼浇筑时不暴模），浇筑砼时严格控制速度。

套拱施工均考虑预留变形量至少为30cm，同时考虑开挖初支时将钢支撑再次整环施作，详见图11“DK1917+813～+825参考断面图”。

无挡墙套拱也按该思路设置。

图9 DK1917+798～+813断面图图10 DK1917+785～+798参考断面图图11 DK1917+813～+825参考断面图六、洞身外施工方法、工艺与技术要点1、地表杂草和树木的处理对隧道出施工范围内地表的杂草和树木按照设计范围划定的界线进行清除，对比较大的树根要清除干净，并对产生的地表松土部分要夯实。

2、截排水沟施工根据实际地形和地质情况确保开挖边坡坡度。

沿开挖边线外侧施作截排水沟，将山谷汇水排开。

3、明挖施工与边坡支护开挖施工分层分台阶进行，坚持“逐级开挖、逐级支护”的原则，确保开挖边坡的稳定。

4、接暗洞口超前支护开挖完成后，测量组在明洞与暗洞相接部位绘制洞身开挖轮廓线，向暗洞施作一环超前支护做好锁口。

超前支护根据围岩情况采用注浆锚杆、超前小导管或大管棚。

5、外侧挡墙基础施工开挖外部挡墙基础，开挖至设计标高后对基底承载力和基础嵌岩深度进行检查，确保基础嵌入稳定岩体。

浇筑挡墙基础和墙身至起拱线以上，施工缝处预埋连接筋。

按设计要求预埋排水盲管。

DK1918+805沟内基础施工图详见后附图12《明洞浅埋段挡墙基础施工示意图》。

6、套拱施工浅埋段套拱：留足变形量、初支及二衬空间，架设套拱钢架，靠山一侧落于稳定岩体，外侧置于挡墙基础上或落于稳定岩体，套拱钢架拱脚处采用锁脚锚杆锚入稳固岩体。

套拱同暗洞纵向连接处施作小导管超前支护，管尾与钢架焊接牢固。

拱架之间用纵向连接钢筋焊连。

拱架内侧立模，由外侧喷砼形成套拱。

7、挡墙浇筑继续浇筑挡墙墙身混凝土至设计标高。

地表设好各种观测桩点，按频率对山体位移进行监测。

七、洞内施工方法、工艺与技术要点施工流程：1部开挖→Ⅱ部支护→3部开挖→Ⅳ部支护→5部开挖→Ⅵ部支护→7部开挖→Ⅷ部支护→9部开挖→Ⅹ部支护→11部开挖→12部开挖→ⅩⅢ部支护→拆除临时支撑→施作永久性仰拱填充及边墙→施作二次衬砌。

施工流程在隧道正洞出口段未开挖至该段时临时支撑尽可能不拆除（若有条件施作永久性仰拱填充及边墙时可拆除），在模板台车衬砌至该段小于80m时开始施作仰拱及边墙基础，永久性仰拱及边墙基础距拆除临时支撑段控制在10m以内。

以此控制大的变形。

1、φ108管棚外插角控制在1～３度,施工时按3度施工。

⑴施作导向墙洞口处导向墙施工：从DK1918+342.5开始在洞外明暗洞交界处架立2榀I20型钢拱架，间距75cm，用钢筋焊接成一个整体。

在钢支撑上安装φ146mm,长100cm的导向钢管，与管棚位置方向一致，然后浇注80cm厚的C25砼包裹钢支撑和导向管。

导向墙完成后,喷射C20砼15cm厚封闭周围仰坡面，作为注浆时的止浆墙。

⑵搭设钻孔平台架、安装钻机用方木搭设钻孔平台架，平台上满铺木板，搭设牢固，以防钻孔时钻机晃动。

⑶钻孔采用水平地质钻机，从导向管向内钻入。

⑷安装管棚钢管管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，节长采用4m 及2m管节。

管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密，以防浆液冒出。

堵塞时设置进浆孔和排气孔。

相邻管棚接头必须错开，可增加2m长管节来错开管棚接头。

在钢花管内装入钢筋笼。

⑸注浆浆液采用注浆机灌注。

当排气孔流出浆液后，关闭排气孔,继续注浆,达到设计注浆量或注浆压力时,稳定3～5分钟后停止注浆。

(6)施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔，随即就安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。

(7)φ108管棚施工工艺见图13“φ108管棚施工工艺框图”。

2、超前注浆小导管图13 φ108管棚施工工艺框图超前小导管外插角控制在5°～10°范围，方向与线路中线平行。

⑴喷砼封闭岩面。

⑵测量放样：按设计位置、尺寸及数量, 在掌子面上准确画出本循环需施设的小导管孔位。

⑶钻孔：采用风钻钻孔。

⑷钢管加工及施工:将前端加工成尖锥状, 除尾部1.0m不钻孔,导管尾部采用φ6钢筋箍紧，管壁四周钻压浆孔。

孔径为10mm，间距15cm，梅花型布置。

⑸插入及孔口密封处理：钢管由专用顶头顶进，孔口用胶泥麻筋堵塞严密，钢管尾端外露与钢拱焊接在一起。

⑹小导管注浆：采用注浆机注浆, 注浆压力为0.8Mpa左右，注浆结束后, 封堵管口, 以防浆液倒流管外。

⑺小导管注浆工艺详见图14“小导管注浆施工工艺流程图”。

3、锚杆A、中空注浆锚杆图14 小导管注浆施工工艺流程图a、工艺流程：①造孔→②清孔→③插入插杆→④安设止浆塞、排气管→⑤配制浆液→⑥注浆→⑦承压垫板及螺帽紧固。

(1) 定位：开挖断面检查合格后，按设计要求在岩面上画出本次锚杆孔位。

(2) 钻孔：采用人工手持风钻造孔，钻孔技术要求：孔径ф38～42mm；开口偏差小于5cm；方向偏差小于2%；孔深比锚杆插入部分长3～5cm。

钻孔方向尽可能与岩层层面垂直。

(3) 将锚杆慢慢插入距孔底3～5cm位置。

杆体插入后，及时将孔口用水泥沙浆或其它堵塞物堵塞严密,并设置排气孔。

(4) 锚杆注浆：注浆压力调整在0.5～0.8Mpa，使浆液慢慢注入，当排气孔有浆液流出时，关闭排气孔，稳压注入3～5分钟后停止注浆。

⑸承压垫板及螺帽安装，注浆完毕止浆后在锚杆尾部加上垫板、螺帽，不紧固。

注浆24小时后，对螺帽进行紧固，紧固力在10KN/m2—20KN/m2为佳。

b、中空注浆锚杆施工技术措施：(1) 开挖后，立即检查围岩面和进行初喷砼，及时施作中空注浆系统锚杆。

(2) 锚杆原材料规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体不能有油污或其它不符合规范要求的缺陷。

锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求，注浆用浆液通过试验确定，其凝结锚固强度不低于设计值。

(3) 锚杆钻孔严格按设计要求定出孔口位置，孔位偏差不大于20mm；钻孔保持圆顺而平直，孔口岩面平整，钻孔与岩面垂直；钻孔深度及直径与杆体相匹配。

(4) 锚杆杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，锚杆垫板与孔口砼密贴（当垫板与岩面偏角大于16°时采用速凝砂浆调平）；随时检查锚杆头的变形情况。

c、中空注浆锚杆施工工艺见图15“中空注浆锚杆施工工艺框图”。

注：严格控制浆液配合比，保证注浆质量，锚杆孔尽可能做到与岩体较大节理面垂直。

注浆到排气孔有浆液流出时，稳压注浆3～5分钟既可停止注浆。