鸭田隧道出口进洞方案1 工程概况1.1 隧道概况鸭田隧道位于湖南省隆回县境内，线路于鸭田镇拓溪村南西约200米冲沟中部坡地进入隧道，隧道出口位于高小村内的残丘坡地地带。

隧道进口里程DK233+745，出口里程DK235+432,隧道全长1687m，为单洞双线隧道,隧道最大埋深113m。

隧道进口至DK234+407段位于半径=11000的右偏曲线上，DK234+407至出口段位于直线上，隧道纵坡为14‰的单面上坡。

隧道穿越低山丘陵区，地貌形态复杂，沿线地形起伏频繁，低山丘陵与丘间沟谷相间，出口位于高小村内，自然坡度10°~30°，坡上民宅密集。

隧道正常涌水量为2016m3/d,最大涌水量为5807.60m3/d。

1.2 任务划分及工期安排鸭田隧道出口根据工期安排承担施工任务582m（DK234+850~DK235+432），进洞施工工期安排如下表1：表1：鸭田隧道出口进洞工期安排表2 进洞施工方案2.1 洞口施工2.1.1截水天沟施工根据设计图纸结合现场地形情况，在隧道边仰坡开挖线5米外施作梯形截水天沟，线路左侧截水天沟线在DK235+467.5涵洞未施工完成前接洞口已经埋设好的圆管涵排水，涵洞施工完后截水天沟接涵洞排水。

2.1.2洞口段边仰坡开挖防护根据鸭田隧道出口地形地貌特征，采用“零仰坡”方式进洞，利用原地貌有一稳定直立面及已拆除房屋地基平台，将套拱直接从现有直立面施工，往大里程方向施工2米套拱，不破坏仰坡上原有的植被，套拱范围外的直立面采用锚喷临时支护，支护参数为：锚杆采用Φ22长4m间距1.5mx1.5m砂浆锚杆，喷射砼采用15cm厚C25网喷混凝土，钢筋网采用Φ8钢筋，网格间距25×25cm。

边坡根据1：0.75设计坡比在开挖套拱拱脚拉槽时开始开挖支护，后续根据中台阶，下台阶开挖施工按1：0.75坡比开挖支护，支护参数为：锚杆采用Φ22长4m间距1.5mx1.5m砂浆锚杆，喷射砼采用15cm厚C25网喷混凝土，钢筋网采用Φ8钢筋，网格间距25×25cm。

2.1.3管棚套拱施工根据鸭田隧道出口洞口的地质情况，为了保证隧道进洞的安全和洞口浅埋偏压段的施工安全，根据设计图纸采用长管棚进洞，管棚长30m，套拱设计长2m，厚80cm，采用C25钢筋砼，套拱采用先墙后拱法施工，利用现已拆除房屋地基平台作为套拱管棚施工平台拉槽开挖，套拱基础落至180°位置，采用扩大基础，具体尺寸见图1，套拱起讫桩号为DK235+410～DK235+412。

单位：米图1：套拱施工图2.1.3.1套拱施工工序、方法（1）钢架制作钢架采用I22a工字钢在钢构件加工厂进行加工。

考虑30cm预留沉降量，钢架加工半径为7.61米。

（2）钢架架设工字钢安装前先对工字钢安装处的隧道中线及拱脚边线进行放样，平面位置确定后，对工字钢拱脚处采用人工二次开挖的方法修正，以保证拱脚处地基的承载力及高程的的精确性，工字钢高程的控制由设计标高、隧道纵坡、及超前钢管所需的仰角共同决定，根据纵坡及洞口的地质条件，由此可计算出进口端第一榀拱架拱脚的标高,其余2榀工字钢拱脚高程根据隧道纵坡和外插角共同确定。

在平面位置及高程确保无误后即可安装工字钢，安装时先安装靠近岩面的工字钢，并尽量使工字钢贴近岩面。

对每榀工字钢的安装应先用钢管等临时固定左右4片，然后安装中间的第5片，通过螺栓螺母将5片工字钢连为一整体，连成后调整拱架拱顶平面位置进行调整，并检查拱架的竖直度及高程。

在确保平面位置、高程无误及竖直度满足规范要求后，即采用锁脚锚杆及钢管支撑等的方法将本榀拱架固定死，然后用同样的方法安装后其余榀拱架，待所有榀拱架都安装好后即用φ22纵向连接钢筋将所有拱架联为一体。

根据设计，工字钢内外缘均设有φ22纵向连接钢筋，环向间距为1m。

套拱纵向长度为2.0m，设立3榀钢拱架，纵向间距0.9m，钢架间采用Φ22钢筋连接，连接钢筋长度0.9m，环向间距1m，套管与钢架接触面满焊，焊缝厚度不小于4mm。

（3）套管架设、绑扎套拱钢筋全环设53根大管棚，架设于钢架上部，按环向间距0.4m，角度为平行于线路方向上仰3度，使用测斜仪测定。

钢管采用22钢筋固定，并与工字钢接触部分满焊。

套拱外侧设置环向Φ22钢筋，环向间距为25cm，预留5cm砼保护层，采用Φ14钢筋纵向连接，间距为25cm；且钢筋深入套拱扩大基础。

如图1所示。

（4）立模板导向管焊接好及钢筋绑扎完成后即制作安装套拱砼模板，浇筑套拱砼前需架设底模、堵头模及背模，底模及堵头模采用木板订薄丽板。

底模加固采用3榀I16工字钢。

（5）砼的浇筑、养生模板装好后，采用泵送砼浇筑C25砼浇筑时，左右两边应对称浇筑（背模边浇筑砼边架设），左右高差不大于1m,并及时振捣，以保证砼的密实性，有关砼的浇筑严格遵守砼规程。

砼浇筑完毕应对套拱砼进行养生。

2.1.3.2大管棚施工（1）设计参数大管棚每根长30m 采用φ108、壁厚5mm热轧无缝钢管制成。

大管棚环向间距0.4m，共53根，外插角3°。

管棚奇数采用不打孔钢管，偶数采用打孔钢花管，在钢花管的周壁钻注浆孔，孔径10～16mm,孔间距15cm，呈梅花形布置。

注浆材料采用1:1水泥浆，注浆压力为0.5~2.0Mpa，其浆液配合比、注浆压力应根据现场具体施工情况适当调整。

（2）大管棚钢管制作①钢管接头采用内外丝扣连接，丝扣长不小于15cm，钢管在厂家预先加工好丝扣，偶数棚管钢管四周钻φ10～φ16出浆孔(预留1.1m止浆段)；管头焊成圆锥形，便于入孔。

钢管连接示意图见图2φ108无缝钢管采用内外丝扣连接≮150图2 钢管连接示意图②钢管周壁钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花型布置。

管棚周壁注浆孔布置见图 3：图3 钢花管注浆示意图（3）钻孔钻孔采用履带式管棚钻机，利用洞口开挖时预留的土台阶作为钻孔平台，为了使管棚钻机的仰角与导向管的仰角保持一致，应对管棚钻机前后端通过水平仪测量调整前后端的高差，一切就绪后即开始钻孔，采用Φ105钻头钻110mm孔，开孔应使管棚钻机低速慢进，待孔钻进约2m后，即可均匀加速钻孔，钻孔到设计深度后，退出钻杆，用高压风吹孔，清除孔里面的石渣。

（4）顶管清孔：成孔后先利用高压风或高压水进行冲洗，然后用特制清孔钩认真进行清孔。

管件制作：管棚φ108 mm无缝钢管，管节长为3m和6m，预制钢管时，第一根钢管前端要焊上合金钢片空心钻头，以防管头顶弯或劈裂，钢管间联接用丝扣联接。

相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一截面上，隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，且两相邻管接头必须错开1m以上，以满足管棚受力要求。

顶进钢管利用电动机启动液压马达，以及挖掘机配合人工作业。

当第一根钢管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，人工进行接管，严格控制角度，人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。

然后再低速推进钢管，根据管棚设计长度，按同样方法继续接长钢管。

（5）注浆注浆施工示意图见图4。

①拌浆水泥浆液搅拌在拌和机内进行,严格按施工配合比进行投料单液浆中水玻璃含量为5%（重量比），放入的同时将缓凝剂一并加入搅拌，待水量加足后继续搅拌1min，再将水泥投入，搅拌时间不少于3min，并于注浆过程中不停搅拌。

配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时，严防水泥包装纸及其杂物混入。

拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵前均应对浆液进行过滤，未经过滤网过滤的浆液不允许进行泵内。

注浆时要充分考虑浆液扩散半径，凝结时间要先予以确定，然后再过试验调整。

施工时要通过变换单液浆比例、变换水灰比，变换水玻璃浓度控制单液浆的凝胶和凝结时间。

采用水泥浆水灰比1:1。

②注浆用高压泵将水泥浆压入钢管内，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，采用导管编号注浆，先注“单”号孔，待1至2天固结后，再注“双”号孔，管棚位于土层中压注水泥浆，初压不小于0.5MPa，终压不小于2.0MPa。

注浆时要记录注浆时间及注浆量。

注浆中密切注意注浆压力表，初始阶段压力较低，正常阶段压力和注入量呈小的波浪式起伏，但总的比较平稳，当达到压密性注满阶段，注入量迅速递减，而压力迅速升高，直到达到注浆终压合理范围，则停止该孔注浆，进行封堵后，转注下一孔，直至完成注浆作业。

图 4 注浆施工示意图（6）封孔检查待达到注浆结束后，停止注浆并关闭管棚上阀门，确保管棚内浆液不至流出；再用铁锤敲击，根据声音判定是否已经注满，亦可采用其他方法进行检查，如判定未注满则返回上道工序。

2.2进洞开挖及支护施工2.2.1进洞开挖方法管棚施工后转入隧道分部开挖与支护。

暗洞开挖前要清除边坡仰开挖线外的浮石、危石，并按照在洞顶埋设2个地表下沉观测断面，每个断面7个点。

进洞采用三台阶七步开挖法施工, 台阶分割如图5所示。

第1步：上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，开挖高度为3.90m,开挖预留变形量30cm，预留核心土，核心土长度为3～5m，宽度为隧道开挖宽度的1/3～1/2。

开挖循环进尺为0.6m，开挖后立即初喷4cm混凝土。

开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°和45°两边对称打设四根锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

第2、3步：左、右侧中台阶开挖：开挖循环进尺为0.6~1.2m，1~2榀钢架，开挖高度一般为3.90m，左、右侧台阶错开5m，开挖后立即初喷4cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°和45°两边对称打设四根锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

图5：三台阶开挖分割高度第4、5步：左、右侧下台阶开挖：开挖高度为3.72m，开挖循环进尺为0.6~1.2m，1~2榀钢架，左、右侧台阶错开5m，开挖后立即初喷4cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°和45°两边对称打设四根锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

第6步：开挖上、中、下台阶预留核心土，各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。

第7步：开挖隧底：每循环开挖长度宜为2～3m，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成隧底开挖、初期支护循环后，及时施作仰拱及仰拱回填。

施工注意事项：中、下导左、右边墙开挖必须交错施工，严禁两侧同时对挖。

三个台阶平行作业，仰拱施工实行短开挖、早支护、快封闭、勤量测，及时施做钢架支护，闭合成环。