隧道工程作业指导书

黔桂铁路扩能改造QG8标内平三号隧道工程施工

作业指导书

1. 施工方案 1.1. 开挖

内平三号隧道的Ⅴ级围岩开挖采用分部台阶法；大山隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段在超前支护下（洞口段采用注浆小导管作超前支护）开挖，Ⅳ级围岩地段采用短台阶法开挖；其余隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用短台阶法开挖，台阶长5～8m；Ⅲ级围岩地段采用全断面开挖。所有隧道均采用自制多功能台架，人工手持风钻钻爆施工，循环进尺：Ⅴ级1.0～2.0m、Ⅳ级2.0～3.0m、Ⅲ级3.0～5.0m。 1.2. 出碴、运输

Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用人工或PC200挖掘机翻碴至下部，与下部一起采用ZL-40B正装侧卸式装载机装碴，8t自卸汽车运输；Ⅲ级围岩地段采用ZL-40B正装侧卸式装载机装碴，8t自卸汽车运输。弃碴运至弃碴场或作路基填料。 1.3. 初期支护

系统锚杆、钢筋网、喷射砼、工字钢架或格栅钢架并结合超前注浆小导管、超前锚杆等与围岩共同组成初期支护体系。喷射砼采用TK961型湿喷机作业，按设计施作超前及初期支护。认真落实监控量测工作，确保隧道施工不出现坍塌事故。 1.4. 二次衬砌

隧道二次衬砌采用MDC-12型全断面液压衬砌台车施工，仰拱（铺底）及矮边墙砼先行，砼由拌合站集中拌制，砼搅拌运输车运输，泵送入模。按设计在砼中掺加防水剂以提高砼的抗渗能力。钢筋采用在预制场加工，现场绑扎。

隧道按设计要求施工防水板，施工缝设置止水带，隧道达到不渗不漏要求。防水板采用无钉铺设工艺，接头采用热楔粘接法施工。 2. 施工方法、施工工艺及技术措施 2.1. 洞口施工

大山隧道进口端洞口开挖前先按照设计处理滑坡，待抗滑桩达到设计强度后进行洞口开挖。进出口洞口开挖前应清除坡顶危石，提前做洞顶截水沟，洞口边仰坡土石随同洞口土石方一起自上而下分层开挖，并及时锚喷支护，分层高度2.0m，挂齿进洞前，对隧道洞口进行超前小导管（长3.5m，环向间距40cm）、挂网、喷砼加固，锚杆沿隧道

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开挖轮廓线外20cm布置，确保施工安全及边仰坡稳定。 2.2. 洞门及附属工程

隧道门端墙处的土石方开挖完成后，应及时施作端墙，并宜避开雨季。基础必须置于稳固的地基上，虚碴、杂物、积水、软泥必须清除干净。隧道门拱墙应与洞内相邻的拱墙同时施工，并采用同级混凝土。隧道门端墙的砌筑与回填应两侧对称进行，不得对衬砌产生偏压。洞口挡土墙、翼墙施工程序应按设计要求进行。隧道门的排水、截水设施应配合洞口施工，同步完成。 2.3. 地质预报超前

大山隧道洞身所在岩层中存在断层破碎带、涌水、岩溶等不良地质现象，为有效避免安全事故的发生，保证工期、质量，隧道施工中必须进行超前地质预报工作，预先探查掌握前方地层不良地质情况。根据掌子面前方的地质构造情况，及时优化施工方案，安排防护措施。

超前地质预报工作重点：

2.3.1. 积极配合地质预报单位搞好地质预报工作，会同地质预报单位对各施工阶段进行模拟分析、预报结果进行分析与应用。 2.3.2. 各施工阶段模拟分析

2.3.2.1. 分析方法：隧道施工时充分利用隧道超前地质预报和测试工作，提前探明地质，获得地层参数(初始地应力参数、岩体物理力学参数)，结合拟采用的施工方法，根据结构断面，施工开挖方案，施工作业方式，包括分部开挖顺序，支护结构形式和施作时机等具体施工步骤，选择相应的分析域，模拟施工作业流程，对特殊地段进行三维弹塑性有限元数值分析，得出施工前后地层的应力场和位移场、塑性区情况以及支护结构内力，为现场施工技术人员提供进行优化设计、施工的数值和理论上的依据。 2.3.2.2. 地质预报结果分析与应用

计算结果包括各施工阶段不同的围岩特性、不同开挖方案下的围岩应力场、隧道周边（拱顶、墙顶、墙中）的最大位移，以及地面沉降和围岩屈服区、主应力等值线等通过分析结果，阐明各施工阶段围岩和支护应力随时间的增长变化、应力集中、最危险的部位以及预报到达危险的时刻，进而建议合理的开挖和支护措施，另外还应结合现场监控量测，根据实测资料，反馈设计的合理参数，指导设计修正。 2.4. 洞身开挖 2.4.1. 爆破设计

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2.4.1.1. 根据开挖方法V级及洞口段围岩采用弱爆破（微振动爆破）台阶法分部开挖；Ⅳ级围岩采用短台阶法开挖。为减轻爆破对围岩的扰动，开挖断面采用多段位非电毫秒雷管进行网路设计。

2.4.1.2. 掏槽方式：对于软弱围岩及浅埋破碎段，当采用手持风钻钻孔时，采用斜眼掏槽。

2.4.1.3. 循环进尺控制在Ⅴ级1.0～2.0m、Ⅳ级2.0～3.0m。

2.4.1.4. 除围岩破碎，节理发育等不良地质外，开挖断面周边爆破一律进行光面爆破或预裂爆破。

2.4.1.5. 洞内一律采用非电导爆管起爆网路，严禁使用火花起爆系统。 2.4.2. 钻爆作业

全隧采用多功能作业台架，人工手持风钻钻眼，V级围岩及洞口段采用弱爆破（微振动爆破）台阶法分部开挖；Ⅳ级围岩按短台阶施工。

2.4.2.1. 钻爆作业必须按照钻爆设计进行。当开挖条件出现变化时，爆破设计随围岩条件变化而作相应改变。

2.4.2.2. 钻眼前绘出开挖断面中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计图，用红油漆将炮孔布置在齐头上，布孔满足精度要求。精度要求：中心掏槽孔不得大于±3cm；其余各孔不得大于±5cm。

2.4.2.3. 经检查符合设计要求后方可钻眼，钻眼必须做到“准、平、直、齐”四要素并满足以下要求：

.挂眼（开门）误差：掏扩槽孔不大于±3cm,其余各孔不大于±5cm； .钻孔不平行误差：掏槽孔不大于±3cm/m，其余各孔不大于±5cm/m； .各炮孔底部参差误差不大于炮孔深度的10%。

.钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后方可装药爆破。

.装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净，按设计药量装药，当开挖面凹凸不平时，其各孔装药量可随炮孔深浅变化作相应的调整。 2.4.3. Ⅴ级围岩及浅埋地段围岩开挖

Ⅴ级围岩及浅埋地段施工严格按照“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行组织施工。采用台阶分步法进行施工。台阶长度取5～8m。 2.4.3.1. 上台阶弧形导坑开挖采用人工手持YT28凿岩机配简易开挖台架钻孔，孔深控

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制在0.5～1.0m，周边眼间距控制在0.5m左右。当弧形导坑内围岩较软弱时，可用风镐直接开挖。开挖前按设计先打设超前小导管并预注浆进行超前及初期支护。

2.4.3.2. 开挖后，及时初喷砼5cm、架设上部钢架、复喷砼至设计厚度。对应上部钢架进行下部钢架的安装、复喷砼至设计厚度，与上部初期支护形成整体。钢架与超前小导管尾部焊接牢固以确保钢架稳定。

2.4.3.3. 上台阶核心土及下部中槽采用YT28凿岩机配简易开挖台车钻孔，孔深控制在1.5～2.0m。上台阶核心土及下部中槽同时爆破。

2.4.3.4. 马口施工采用跳槽开挖，每进尺控制在0.8～1.5m，人工手持风钻钻孔。当两相对马口施工完后，施工仰拱，施工顺序见下图。

说明：1、2马口开挖及边墙支护施工；3仰拱支护施工。

2.4.3.5. 爆破均采用弱爆破开挖，开挖出碴后，均应按设计要求及时施作支护。施工支护完全达到设计强度以后，方能进行下次开挖。 2.4.3.6. 开挖支护施工顺序：

．施作注浆超前注浆小导管①；

．开挖上弧形导坑②，拱部锚喷支护，架立钢支撑③； ．开挖中核④和下部中槽⑤；

．跳槽开挖马口⑥,边墙及仰拱架立钢支撑，锚喷支护⑦； ．灌注仰拱及铺底⑧；

．铺设环向盲沟及防水板，整体灌注二次衬砌砼⑨； 2.4.4. Ⅳ级围岩开挖

Ⅳ级围岩施工严格按照“锚杆超前、短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行组织施工。

2.4.4.1. 先进行拱部开挖，与下部形成小于5m～８m的台阶后，然后

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上、下断面利用多功能作业台架人工手持风钻同时进行钻眼、起爆（弱爆破）。台阶长度保持在5m～８m，开挖进尺2.0～3.0m，上部石碴由人工翻至下部。开挖前按设计先行打设超前锚杆进行超前及初期支护。

2.4.4.2. 开挖后，及时初喷砼5cm、架设上部格栅钢架、复喷砼至设计厚度。然后对应上部格栅钢架进行下部格栅钢架的安装、复喷砼至设计厚度，与上部初期支护形成整体。格栅钢架与超前锚杆端部焊接牢固以确保钢架稳定。

2.4.4.3. 二次衬砌在初期支护完成后施作，首先施工仰拱、填充砼及边墙梁，绑扎钢筋时预留墙部受力钢筋，每轮仰供施工长度3.0～5.0m；待砼达到强度后，进行拱、墙钢筋绑扎，全部钢筋绑扎完毕后，连续灌注二次模注砼。 2.4.4.4. Ⅳ级围岩开挖布骤如下图所示：

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施工顺序：

1——小导管并预注浆超前支护； 2——上部开挖； 3——上部初期支护； 4——下部开挖及初期支护。

2.5. 超前支护与初期支护 2.5.1. 超前小导管施工

手持风钻钻孔，人工打入安设，注浆管与小导管尾端用管卡连接，注浆由两侧向拱部逐孔完成，以防浆液堵塞邻近导管，注浆结束后立即用木塞堵住管口，注浆采用30号水泥浆。施工工艺见小导管注浆施工工艺框图。

超前锚杆、小导管支护应满足下列要求： ①宜和格栅钢架配合使用；

②长度宜为3.0～3.5m，并应大于循环进尺的2倍；

③超前锚杆外插角宜为10°～20°，小导管外插角宜小于10°。

小导管注浆施工工艺框图

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结束 是 压力流量是否达到要求 联接管路及封闭孔口 否 压水检查是否达到要求 是 施工准备（确定参数、测量放样、制造小导管、机具检修等） 钻孔、安设小导管 围岩地质调查（土质、孔隙率等） 喷砼封闭掌子面 拌浆 注浆 补管

2.5.2. 中空注浆锚杆及早强砂浆锚杆施工 2.5.2.1. 施工前准备工作

锚杆除应保证原材料规格、品种、质量、技术性能满足设计要求外，还应作以下准备工作：

2.5.2.1.1. 根据围岩类别，选择钻孔机具；

2.5.2.1.2. 按设计长度，截取杆体，并整直、除锈和除油；

2.5.2.1.3. 宜优先使用普通硅酸盐水泥，砂用清洁、坚硬的中细砂，粒径不宜大于2.5mm，使用前应过筛。 2.5.2.2. 锚杆施工

2.5.2.2.1. 在土层中钻孔，沿隧道周边径向钻孔，遇到和岩层面平行时，可根据实际另选择角度方向，钻孔深度误差不宜大于±50mm。

2.5.2.2.2. 砂浆标号不低于C20，砂浆配合比为1：1，水灰比为0.38～0.45，在砂浆中掺0.6～1.5％NF-JX高效早强减水剂，5％氧化镁膨胀剂。砂浆应拌和均匀，并保证和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。

2.5.2.2.3. 安设锚杆前应吹孔，并核对孔身是否符合设计要求。安设前应检查风压，风压不得小于0.4Mpa。在推进过程中，要保持凿岩机-锚杆－钻孔的中心线在同一轴线上。

2.5.2.2.4. 注浆管与中空锚杆连接后开始注浆，注浆孔口的压力不得大于0.4 Mpa。注浆体积应多余计算所需体积。砂浆在未达到设计强度的70％时，不得随意碰撞锚杆头，一般规定3天内不得悬挂重物。锚杆安设后，不得随意敲击。 2.5.3. 铺设钢筋网

钢筋网材料、直径、网格尺寸应符合设计要求，搭接长度应为1～2个网格。 铺设钢筋网应符合下列要求 ：

2.5.3.1. 除在砂土地层中开挖隧道外，钢筋网宜在喷一层3～5cm的混凝土并将局部凹坑大致喷射平顺后铺挂，使其与喷射混凝土形成一体；

2.5.3.2. 砂层地段应先铺挂钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土；

2.5.3.3. 根据开挖进尺长度，先在钢筋加工场预制成3m×1m～2m的网片，在洞内进行拼装连接，并用锤子捶击，将网片与初喷射砼密贴；

2.5.3.4. 采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设，其覆盖厚度不应小于3cm；

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2.5.3.5. 钢筋网应与锚杆.格栅或其他固定装置连接牢固；

2.5.3.6. 开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于2cm。

2.5.3.7. 喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。 2.5.4. 钢架施工

2.5.4.1. 钢架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成。 2.5.4.2. 钢架应在开挖或喷混凝土后及时架设。 2.5.4.3. 钢架安装应符合下列要求：

2.5.4.3.1. 安装前应清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差；横向和高程为±5cm，垂直度为±2°；

2.5.4.3.2. 钢架安装可在开挖面以人工进行，各节钢架间宜以螺栓连接； 2.5.4.3.3. 沿钢架外缘每隔2m应用钢楔楔紧。

2.5.4.4. 钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实；钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。 2.5.5. 微纤维混凝土施工

隧道喷微纤维混凝土采用湿喷施工，分二次喷够设计厚度，初喷厚度3～5cm，复喷在安设锚杆、挂网、安装钢拱架后进行，复喷达到设计厚度。采用喷射机喷射，喷混凝土效率为10m3/h。严格湿喷工艺作业：严格控制微纤维砼配合比，其含砂率为40%～55%，液态速凝剂掺量2%～4%，XD-F型微纤维掺量0.9kg/m³，水灰比0.4～0.5，在洞外搅拌砼，砼罐车运到洞内，直接卸料到喷射机械手进料漏斗，喷射砼先供风后供料，喷射时喷嘴垂直于受喷岩面，保持1米左右距离，分片作螺旋往复运动，直到达到规定厚度。对于渗漏水比较小的地方，喷射应从无水处向有水处进行，对于渗漏水较大的地方，应先采取引流措施后再喷砼。微纤维在使用前先用水煮散，以便于搅拌均匀，施工工艺见下图。

作业要求：

喷射混凝土前，应检查开挖断面净空尺寸，清除松动岩块和拱、墙脚处的岩屑等杂物。

隧道开挖后，要求及时对岩面喷射混凝土，避免岩体暴露时间过长。 喷射混凝土前，埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射混凝土的厚度。

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高压风

检查厚度 70%高压水 湿喷砼施工工艺流程

碎石 拌合机 水泥 砼运输 砂 30%水 料盘 湿喷机 液体速凝剂 喷嘴 制作试件 受喷面 喷射作业分段、分片由下而上进行，岩面有较大凹洼时，应先喷凹处找平。 喷嘴与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持1.0～1.5m的距离。 新喷射的混凝土按规定洒水养护。 2.6. 出碴运输

Ⅴ级围岩及洞口段上部采用人工翻至下部与下部一起采用一台ZL-40B型正装侧卸式装载机装碴，8t自卸式汽车运输；Ⅳ级围岩地段采用PC200-6挖掘机配合一台ZL-40B型正装侧卸式装载机装碴，8t自卸式汽车出碴运至洞外弃碴场或作路基填料。 2.7. 防排水

隧道衬砌防排水是控制隧道工程质量的一个关键项目，其质量的优劣直接影响到运营，为此，防水工程在充分理解设计意图的基础上，制定适应防水工程需要的施工方法和工艺流程。严把防水材料和混凝土质量关，加强管理，严格按施工工艺作业，层层设

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防，制定有针对性的措施。克服防水工程中的质量通病，确保隧道防水施工质量。

隧道防排水按照“以防为主、防排结合、综合治理”的原则进行施工。 2.7.1. 防水层施工

防水层施工技术措施的要点在于：材料选择；焊接工艺；铺设工艺。

根据设计要求，WRM-100型防水板采用无钉铺设。先在初支基面上铺贴土工布保护层衬垫，用射钉固定，然后铺设防水板，用热焊法将WRM-100型防水板焊接于土工布衬垫上，见防水卷材固定方法示意图。

防水板之间采用热焊机双焊缝焊接。焊接质量用充气法检验。隧道设置全断面防水层，铺设顺序根据二次衬砌的工艺流程。

喷射砼塑料防水板塑料圆垫片铁垫片水泥钉无纺布缓冲层

基面处理：

防水卷材固定方法示意图铺设防水层之前，先将喷射混凝土表面凹凸不平处用早强砂浆抹平，并清除浮碴。 割除基面上钢筋及凸出的管件等尖锐突出物，在割除部位用砂浆抹成圆曲面，以免防水板被扎破。

转弯处的阴阳角均应做成圆弧，阴角处圆弧半径不小于15cm，阳角处圆弧半径不小于5cm。

防水层铺设：

防水层铺设前，按设计位置，在初期支护上铺设纵向和变形缝处环向软式透水管，透水管用土工布包裹，用木楔和卡子进行固定。侧墙透水管预留和内侧沟相接的管道，纵向管与横向管、预留管均采用三通管连接。

土工布保护层的铺设，首先在隧道拱顶标出中心线位置，将土工布保护层依次用塑料垫板和钢钉固定在基面上，固定间距为拱部0.5～0.7m、边墙1.0～1.2m，呈梅花型布置，钢钉与钢钉之间的土工布不能紧绷，以手抓成皱状为宜，防止灌注混凝土时被拉裂。

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防水板的铺设，洞内搭设挂板台架，由拱顶向两侧用焊机焊接固定于塑料垫板上，塑料垫板之间的卷材预留一定余长，以防止混凝土灌注时防水板被牵拉破损。 焊缝采用ZPR—210型爬行热合机双缝焊接：防水板的搭接通过热熔加压而有效粘结，搭接要求平顺，搭接宽度10cm,焊缝宽度不小于20mm。焊接处理如下图。 防水板接缝焊接： 竖向焊缝与横向焊缝成十字相交时（十字形焊缝），在焊接第二条缝前，先将第一条焊缝外的多余边削去，将台阶修理成斜面并熔平，修整长度＞12mm，以确保焊接质量和焊机顺利通过，见焊缝处理示意图。 防水层施工工艺流程见防水层施工工艺流程图。 1025防水板A焊缝焊缝>20mm>20mm防水板边缘A防水板焊接示意图A-AII1001025302510环向焊缝环向焊缝纵向焊缝纵向焊缝III熔平段13010100 30302590 纵向焊缝环向焊缝25III25102530251010III--IIIIIII--II 焊缝处理示意图焊缝处理示意图 第11页 共25页

1.防水板质量检查 2.划防水板焊缝搭接线 3.分段截取防水板，将 拱部防水板对称卷起 洞外 准备 施工准备 1.挂防水板台架就位 洞内 2.基面处理 准备 3.拱顶划分隧道中心，第一次铺烫一环时应划分出垂直隧道中心的横断面线 上弹→装钉→枪口放塑料垫圈→射击 射钉枪 固定土工布缓冲层 方法 固定防水板 热焊法将防水板 焊接于塑料垫板上 焊接防水板搭接缝 焊缝补强

质量检查 固定土工布保护层 方法 热焊法将防水板焊接固定 质量检查

移挂防水板台架

防水层成品保护：

防水层铺设完成后必须对其加以保护，在后续工序施工过程中必须以不损伤已作好的防水层为原则。

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结 束 防水层施工工艺流程图

施工中做好以下几点：

钢筋的安装过程中，不得在安装部位现场弯制以免钢筋抵触防水层而造成防水层破损；

不得直接以5cm厚的砂浆保护层作支点撬拗钢筋、调节钢筋

的位置，应加垫木板；混凝土灌注时，架设在已作好防水层上面的混凝土输送管支架不得直接与砂浆保护层接触，应在砂浆保护层上堆码沙袋，支架下垫方木块放在沙袋上；

进行拱部基面处理时，用铁皮对边墙处的防水层进行保护，不得有碴子掉入防水层与初支混凝土之间的缝隙中；

钢筋焊接和挡头板施工时，应采用洒水湿润土工布和对防水板进行遮蔽等措施，防止高热焊碴烧坏土工布及防水板；

在防水板预留搭接部位需在防水板两侧固定0.6mm厚钢板，对防水板进行保护。 2.7.2. 衬砌背后注浆回填

防水层与喷射砼的密贴程度受喷射砼表面的平整度影响，它们之间往往存在一定空隙，再加之泵送砼灌注时不能完全把拱部灌满，这就会使隧道拱部容易形成空隙，形成一个存水囊和渗水通道，对隧道结构受力和防水均不利。隧道复合式衬砌背后充填注浆。

沿隧道纵向每3m在拱部、拱腰设3根预埋注浆管，注浆管与二衬纵向钢筋焊接固定在防水层表面，便于后续注浆堵漏。

从注浆孔中注入纯水泥浆或注入超细水泥浆填充防水层与二次衬砌砼之间的空隙。注浆参数：P=0.3～0.5MPa，水泥浆液1:0.5～1:0.8。 2.7.3. 特殊部位防水

施工缝防水施工：

结构施工缝是由于混凝土一次连续浇注不能太长或必须分部施工而留下的施工接缝，它是结构自防水的一个薄弱环节，其防水质量取决于施工缝两端混凝土的质量和止水带与防水板的粘贴质量。因此施工时控制挡头板密闭不漏浆，止水带与防水板粘贴密实不透水。其施工方法如下：

结构施工前，先排干积水和截断外部流入施工面处的地下水。实践证明较好的作业环境有利于保证施工缝止水带安装质量和混凝土浇注施工。

按设计要求在施工缝部位设置止水带，将隧道分隔成各自独立的防水区域。止水

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带粘贴在防水层表面，粘贴部位应密实不透水。挡头板通过挡头方木和短钢筋固定于衬砌纵向钢筋上。挡头板与止水带之间的缝堵塞严密以防漏浆。 2.7.4. 排水

复合防水板后设置环向φ50透水盲管，环向盲管按间距10m一道设置，围岩渗水量较大处应相应加密。在两侧矮边墙设置纵向φ100透水盲管，采用三通与环向盲管连接，将汇集的围岩渗透水通过横向φ100排水管引入隧道两侧水沟。

在隧道洞内设置双侧水沟，水沟过水断面宽为40cm。隧道出口出洞后线路为上坡，为避免外面水流入洞内，洞内侧沟应做成不小于2‰的反坡顺接路基侧沟，侧沟起点距洞口1m，并在距洞口2m处设横向盲沟一道。 2.8. 监控量测 2.8.1. 量测项目

隧道量测项目包括：洞内外观察、净空水平收敛、拱顶下沉量测、浅埋地段包括地表下沉量测。具体内容如下： 2.8.1.1. 洞内外观察

开挖面观察内容:岩层种类和分布情况，岩层强度、风化和变质情况；节理裂隙发育程度和方向性、填充物的性态；断层的位置、倾角、倾向和破碎程度；开挖面自稳能力，拱部有无围岩剥落和坍塌现象;涌水位置、涌水量、涌水压力和水质。

已施工地段观察内容：有无锚杆拉断，托板松动或陷入围岩的现象; 喷射混凝土是否产生裂缝、剥离和剪切破坏; 钢架变形、压屈位置和状态，钢架与喷射混凝土粘结情况; 二次衬砌变形、开裂和破坏情况；漏水大小和范围；有无底鼓现象。

地表观察内容：在浅埋或洞口附近施工时，对地表下沉、开裂、滑移、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透、地表建筑物安全状况进行观察。 2.8.1.2. 净空变形量测

根据变形值、变形速度、位移-时间、位移速度-时间关系曲线等用以判断围岩稳定性、初期支护设计和施工方法的合理性、模筑二次衬砌时间。 2.8.1.3. 拱顶下沉量测

监测拱顶的绝对下沉值，掌握断面变化情况，判断拱顶的稳定性，防止坍方。 2.8.1.4. 地表下沉量测

判断隧道开挖对地表产生的影响及防止沉陷措施的效果，推测作用在隧道上的荷载范围。

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2.8.2. 测点布置

净空位移和拱顶下沉量测，测点设在同一断面，量测断面间距视围岩类别、埋置深度等确定，每个断面布置1～2对净空收敛测点和1个拱顶下沉测点，参照下表选用。

围岩级别 Ⅴ～Ⅳ 断面间距（m） 10～20 每断面测点数量 净空水平收敛 2条基线 拱顶下沉 1点 隧道浅埋地段地表下沉的量测断面宜与洞内净空变化和拱顶下沉量测设在同一横断面内。为准确掌握地表沉降范围，在与隧道中线垂直的横断面上布置测点，间距一般为2～5m，每个断面7～11个测点。其布置示意图见地表下沉测点布置图。

2.8.3. 量测频率

净空位移和拱顶下沉的量测频率根据下表变形速度和距开挖面的距离选择较高的频率。

变形速度mm/d ≥10 5～10 1～5 <1 2.8.4. 数据处理及围岩稳定性判定

每次量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据位移——时间曲线和距开挖面关系图。并对量测数据进行回归分析以了解围岩应力状态、变形规律和稳定性程度。 2.8.5. 监控量测程序

量测断面距开挖面距离m (0～1)b (1～2)b (2～5)b >5b 量 测 频 率 1～2次/d 1次/d 1次/2～3d 1次/周 第15页 共25页

见隧道监控量测流程图。 制订监控 量测计划 分析研究地质勘测资料 监测准备 监控量测 仪器校验 监控量测操作人员培训 隧道施工 按设计、监理批复计划方案实施监控量测 洞内外 观察 地质状态 观测 周边位移 量测 拱顶下沉 量测支护状态 量测 其它项目 量测 工作面状态评价 量测数据处理分析 稳定性判断 不稳定 修改支护参数 稳定 继续施工 施工结束

隧道监控量测流程图

2.9. 二次模注衬砌施工

全段隧道均按复合式衬砌设计，衬砌采用仰拱（填充）超前、拱墙混凝土一次灌注成型的方法作业。待防水层铺设好以后，先施作隧道两侧矮边墙，然后进行拱墙衬砌施工。衬砌采用12m长全液压衬砌台车进行施工。 2.9.1. 仰拱及填充

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全宽一次施工成形，每次施工节段长度为5m。为保证洞内运输畅通，新灌注砼段两端用工字钢梁上铺设焊接钢筋网片进入上台阶施工。

仰拱及填充砼灌注采取砼运输车直接运到施工地点卸料灌注，插入式捣固棒进行捣固。

2.9.2. 矮边墙

为便于衬砌台车进行拱墙混凝土施工，先施工矮边墙。矮边墙施工高度根据设计断面而变化。见仰拱矮边墙施工断面示意图。

内轨顶面

矮边墙

2.9.3. 拱墙

2.9.3.1. 施工前准备工作 2.9.3.1.1. 二次衬砌施作条件

矮边墙仰拱仰拱矮边墙施工断面示意图二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作，过早会使二衬承受较大的围岩压力，过晚又不利于初期支护的稳定，主要条件是： ⑴隧道周边位移速率有明显的减缓趋势；

⑵拱脚附近水平收敛小于每天0.2mm，或洞顶位移速度小于每天0.15mm； ⑶施作二衬前，已产生的位移量已达到总位移量80％以上； ⑷初期支护表面没有再发展的明显裂缝。 2.9.3.1.2. 初期支护验收

因初期支护属于隐蔽工程，经质量验收合格后，方可进行衬砌施工。制取标准试件检测喷射砼强度，凿孔或电测法检验喷射砼厚度，作拉拔试验检验锚杆的长度、间距、角度、方向、锚固力等，用激光断面仪检测断面。

初期支护的外观要求为：无漏喷、离鼓现象，表面密实，蜂窝麻面面积不超过0.5％，深度不超过10mm。当喷层有裂缝、脱落，应予修补，凿除喷层重喷或进行整治。 2.9.3.1.3. 材料准备

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钢筋、水泥、砂、碎石、外加剂等先经过试验检测合格方可利用，并应保证库存量。施工用水来自高位蓄水池，施工用电除正常照明电外，还应配备200kw内燃发电机组。 2.9.3.1.4. 防排水施工

砼衬砌施工前，沿边墙脚设置纵向软式透水管以及环向弹簧排水管，边墙底部设横向泄水支管，将边墙纵向暗管和中央排水管连通形成排水体系，将水排出洞外。

防水层挂设前应将锚杆等外露物进行清除，表面尖锐处进行凿除，对凹凸显著部分应分层喷射找平，外露的锚杆头及钢筋网应齐根切除，并用水泥砂浆抹平。

防水层用EVA复合防水板(1.2mm×400g/m2，幅宽4m)。防水层铺设利用简易作业台架,采用无钉挂设技术。用冲击钻钻眼，打入膨胀螺栓，用防水层垫圈和绳扣吊挂在固定点上，其固定点间距：拱部为0.5～0.7m，侧墙1.0～1.2m，在凹凸处适当增加固定点；固定点之间防水层不得绷紧，以保证灌注砼时与砼面能密贴。防水层从拱顶向两边进行挂设。防水层的焊接采用热楔焊接工艺，即通过高温加热，使所需焊接的两片塑料防水层局部熔化，然后靠焊机的挤压力将两片塑料防水层粘接起来。相邻两幅之间的搭接长度不小10cm。防水层接头处应擦干净，焊接的最佳温度为230～265℃，焊接速度为0.13～0.2m/min。

施工缝设置橡胶止水带或止水条，防止施工缝形成渗漏。安装图如下：

初期支护挡头板352/2φ10钢筋卡800d/2GPZ-A3止水带待浇二次衬砌模板

止水带必须固定可靠，避免在浇注时发生位移。 2.9.3.1.5. 机械设备调试

混凝土采用电子计量设备控制施工配合比，全部由混凝土拌合站拌制；混凝土罐车

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运输；混凝土采用插入式振捣器配合衬砌台车上附着式平板振捣器进行振捣，确保捣固密实；二次衬砌混凝土浇筑原则上采用全断面液压钢模台车，隧道长度大于300m的必须采用全断面液压钢模台车，小于300m的可以采用自制衬砌台车，台车尺寸、强度、刚度必须满足施工要求。砼搅拌机、输送泵、砼罐车、振捣器均应检测其机械性能，电子计量设备必须配合计量局进行标定，配备应急机械。衬砌台车应严格检查其净空断面、表面平整度、模板接缝，为确保衬砌不侵入隧道净空，将衬砌轮廓线加大5cm。操作人员由经验丰富的施工人员担任。 2.9.3.1.6. 边墙施工应符合下列要求: ⑴墙基虚碴、淤泥、积水应清除干净；

⑵灌筑中边墙应稳定，超挖部位的回填应按设计要求进行； ⑶边墙基础的扩大部分及仰拱的拱座应结合边墙施工一次完成。 2.9.3.2. 二次衬砌砼施工方法 2.9.3.2.1. 钢筋制作与安装

所用钢筋的调直、弯曲、截断与制作等均在加工房制作，完后用人工运输至隧道内安装，钢筋外侧保护层用同级混凝土垫块绑扎于钢筋上，纵向与环向均每隔2米设置1块。进场钢筋必须有出厂质量证明书和试验报告单，并按规范对每批钢筋进行抽样复检合格后方能投入使用。

钢筋使用前，应将其表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。

钢筋焊接采用双面搭接焊，其焊缝总长度不小于5d，为满足焊接接头长度区段35d范围内受拉钢筋接头面积不超过50%的规范要求，将其接头错开1m进行搭接。

①钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊，焊工必须持证上岗。

②钢筋拼装前，对有焊接接头的钢筋应检查每根接头是否符合焊接要求。 ③拼装时应按设计图纸放大样，放样时应考虑焊接变形和断面加大。

④施焊顺序宜由墙到拱对称进行，先焊骨架下部，后焊骨架上部。相邻的焊缝采用分区对称跳焊，不得顺方向一次焊成。 2.9.3.2.2. 台车就位

钢筋安装经监理工程师检查合格后，根据隧道中线、标高就位台车，保证误差在规范规定范围之内。 2.9.3.2.3. 施工技术措施

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①台车对位、关模、加固

a.衬砌模板台车在专业钢模生产厂定制，模板台车运到工地前进行试拼，在工地拼装后再次检查几何尺寸。

b.已施工的隧道底上铺设轨枕木，架设43Kg级钢轨；衬砌台车走行在轨道上，台车为自行式，必要时可用装载机牵引。

c.液压衬砌台车行至预定位置，进行中线、水平的校核。台车就位后进行挡头板关模和台车加固。台车的加固必须牢固，防止砼灌注过程中跑模，形成错台、漏浆。

d.模型就位，安装好相应的预埋管件或预埋洞室，作好施工缝或沉降缝处的止水条，关好挡头板。

e.砼输送泵拖至现场，连接好导管。 ②防水砼的拌制和运输

按设计要求，隧道二次衬砌采用防水砼，在结构中不但承担结构受力作用，并具有良好抗裂性能。防水砼由拌合站集中进行拌制，必须严格控制原材料质量，严格按照配合比配料，严格控制砼坍落度，拌制后由砼罐车运输至工作面。砼拌和后，应尽快浇注。砼运送时间一般不得超过45min，以防止产生离析和初凝，禁止在运送途中加水，在运输途中坍落度损失不应超过30％。

砼中应加入减水缓凝性外加剂，为提高砼外观及加强和易性，砼中掺入粉煤灰。 ③防水砼的灌注和捣固

采用砼输送泵泵送入模。砼对称、水平、分层进行灌注，分层厚度不大于30cm，两侧砼高差不大于1m。

砼的捣固采用插入式和附着式振捣器。捣固必须按照“快插慢抽、先边缘后中央”的原则进行捣固。严格控制捣固时间，避免发生翻砂和蜂窝麻面。捣固时必须依次进行，避免漏捣。施工缝处加强进行砼的捣固，在插入式振捣器不能振捣的区域，应用附着式振捣器捣固。附着式振捣器运行时应加强对台车的观测，避免台车移位。

刹尖时根据经验适当加大泵送压力，待砼自挡头板挤出浆时，稳定压力持续几分钟后，不能灌入砼则拱顶砼已灌满。

④根据设计图纸，用木模作好避车洞箱，作好各种洞室和管线的预埋。 ⑤砼的养护和拆模

洞内温度和湿度有利于砼的养护，砼的养护采用自然养护和人工养护相结合。灌注完毕24小时后拆除挡头板，砼达到2.5Mpa时可拆除台车支撑，如承受围岩压力较大时，

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砼达到100％设计强度时方可拆除台车。脱模后洒水养护，以保持砼良好的硬化条件，养护时间一般为7～14天。脱模后清除模板上的残留并涂抹脱模剂，进行下一循环施工。

⑥二次衬砌背后需填充注浆时，应预留注浆孔。

⑦围岩稳定性差，在较长时间内达不到基本稳定的条件，喷射砼将会出现大量明显裂缝，而支护能力又难以加强，应及早施作仰拱以改善围岩变形条件，在围岩仍不能稳定、围岩变形无收敛趋势时，采取加固措施，使初期支护基本稳定后，及早施作二次衬砌，以提供支护抗力，避免初期支护坍垮。 2.9.3.2.4. 防止和较少裂缝的主要措施

①砼加减水剂

由于砼收缩和水泥水化热，使砼灌注后温度上升，经过3～5天后温度下降等原因，使衬砌受拉超过砼极限强度后而出现裂缝。在砼中加入减水剂，可减少单位水泥和水的用量，从而降低水化热，减少砼收缩应变。

②在改进砼施工工艺的同时，可放慢灌注速度，并在两侧边墙对称分层灌注砼，到拱脚处停止1h左右，待边墙砼衬砌下沉稳定后，再灌注拱部砼衬砌。当砼灌注速度过快，沉降不均匀易产生裂缝，拱脚附近裂缝更多。

本方案未详部分，严格按照铁路隧道工程施工规范及验收标准进行施工。衬砌施工工艺见《模筑衬砌施工工艺流程图》。

衬砌技术要求：

选定合理的配合比，防止混凝土在灌车内凝固，堵塞输送管，影响施工进度。在保证设计强度和质量的情况下，提高早期强度，保证拆模工序正常进行。采用合适的坍落度，保证有效的泵送高度和长度。泵送混凝土时左右平衡进行，混凝土灌筑间断时间小于1.5h。 2.9.4. 附属工程

附属工程施工不得影响正洞工作面正常作业，风动凿岩机钻孔，毫秒雷管微差起爆，光面爆破，湿喷砼，随开挖随支护。

附属洞室（梯车洞、大、小避车洞）衬砌砼作业采用整体式钢模板，与正洞衬砌同时施作，灌筑成整体结构。附属洞室均设防水层，施工时直接镶入洞室内与正洞防水板焊接成一体。施工中注意衬砌施工缝不得设于附属洞室处。

水沟电缆槽设计为双侧，在二次衬砌浇注完成后安排施作。

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施工准备 中线水平测量 边墙基顶修凿 台车轨道铺设 脱 模 松 开 各 丝 杆 千 斤 顶 用边模液压千斤顶将边模脱开 用轴颈液压千斤顶将拱脱开 松开轨卡台车就位 行走定位 紧固下部中间支孔丝杆千斤顶 紧 固 轨 卡 水平定位立模 拱部中心线定位 边墙模板净空定位 拱墙模板固定成型 涂脱模剂 灌注混凝土 脱模养生 用轴颈液压千斤顶调整拱顶标高 用模移液压千斤顶调整拱部中线 用边墙液压千斤顶调整边墙净空 紧固各丝杆千斤顶 泵送混凝土经前后灌注口入模分层灌注 砼输送管从拱顶灌注入模向前后挤压 无损检测 结 束

2.10. 施工辅助设施 2.10.1. 施工通风

大山隧道施工通风采用压入式通风，选用直径为1.5m的拉链式软管。见下图。

模筑衬砌施工工艺流程图

2SD-10通风机 洞口通 风 工 况 图掘进方向第22页 共25页

通风管理：当风管通过混凝土衬砌模板台车时，风管从台车架子二层操作平台上通过。用铁皮作成园形通风管，两端设为弧形，软式风管从铁皮管内穿过。示意图如下。 软式风管 洞口铁皮圆管衬砌台车 掘进方向风机由专业人员管理，并记录电机的工作电流和电压及U型管压力。U型管安装在风机出口的l0～20m处，U型压力管可粗略了解风机的工作压力，以免造成风阻过载而烧毁电机。并通过性能曲线监测通风管路故障，以确保风机的正常运行。 压入风管的出风口距工作面15～30m，通风管的安装做到平顺，接头牢固严密，避免转小于135°急弯，弯管半径不小于管径的3倍。 2.10.2. 施工排水

隧道进口施工时为上坡，排水采用顺坡排水沟自然排水。出口端施工时为下坡，排水采用在洞内设集水坑，利用水泵多级排水至洞外。洞外通过排水沟集中引入隧道进出口施工废水沉淀池，经处理达标后排放。 2.10.3. 风、水、电供应 2.10.3.1. 施工供风

在进出口端洞口分别设置空压机房，各配置2台20m³/min电动空压机，提供施工用高压风，另各配置1台12m³/min内燃空压机备用。供风管采用φ150mm钢管。 2.10.3.2. 施工供水

设置高压水池，经供水管道输送至作业面。水池进水管道和供水主管道采用φ100钢管。

2.10.3.3. 施工供电

进出口各设一台630kVA变压器供隧道掘进600m内的工作面的动力、照明用电及洞外用电要求。超过600m时，线路末端电压降很大，采用高压进洞方案，用10kV高压电缆进洞，洞内设变电站，配备2台500kVA变压器每400m交替随掘进长度延伸。洞内施工动力供电线路采用400/230V三相五线电缆，动力设备电压采用三相380V。

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2.10.3.4. 施工照明

所有施工用电符合施工规范和用电安全要求。成洞地段照明用电电压220V，作业地段照明电压36V，由36V低压变压器输出，白炽灯照明，施工地段照明每平方米大于15W，成洞地段每10m安装一盏100W灯泡。 2.11. 特殊地质的应对措施 2.11.1. 围岩失稳应对措施

针对断层破碎带松软破碎、含水、易失稳，采用帷幕注浆，浆液采用水泥-水玻璃浆液，达到固结围岩止水。

针对泥岩、页岩为主的岩层，由于其自身强度低，抵抗外力破坏的性能差，当地层走向与隧道夹角较小，出现不利结构面时，易失稳，采用超前小导管或锚杆支护，克服不利结构面。

加强支护的监控测量，及时施作永久衬砌。 2.11.2. 隧道内其它岩溶及涌泉的地段

根据设计文件有关资料，进一步查明溶洞分布范围、类型、岩层的完整稳定程度、充填物和地下水流情况等，据以确定施工方法。对地质条件极复杂的岩溶区，应查明情况，慎重选定施工方案。探查溶洞时，有稳妥的安全保障措施。

其处治方法有：引排水；采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭或加深边墙基础，加固隧道底部；采用梁、拱跨越。

在溶洞充填体中开挖，当充填物较松软时，可用插板法（如工型钢或槽钢等）施工，并注意预留沉落量。当充填物为石块堆积时，可在开挖前预压砂砾及水泥砂浆加固。

施工中对溶洞顶部经常检查，及时处理危石。当溶洞较高且顶部较破碎时，先喷射混凝土加固，再在靠近溶洞顶部附近打入锚杆，并设钢筋网和支架。

在岩溶地段爆破，应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制药量。 反坡排水段施工遇到溶洞时，准备足够数量的排水设备。

当判断有岩溶水时，应利用超前的炮眼钻孔或预打的超前探水钻孔作涌水预报，探明开挖面前方几米到几十米的水情，防止突水事故的发生。

溶洞内不得任意抛填隧道开挖弃碴。 3. 质量安全保证措施 3.1. 质量保证措施

3.1.1. 所有工程必须按隧道施工规范施工，工程必须在自检、复检合格并报监理工程

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师批准后方可进行下一道工序施工。

3.1.2. 混凝土必须严格按配合比施工，如有不按配合比施工的必须全部返工重做。 3.1.3. 严格实行施工图签证制，技术交底制，质量自检、复检、专检制、隐蔽工程检查证制、计价质量否决制、分项分部工程质量验标制。 3.1.4. 混凝土施工必须保证内实外美。 3.2. 安全措施

3.2.1. 作业人员必须佩戴安全帽及其它劳动保护用品和上岗证等。所有作业人员必须遵从高空作业安全准则

3.2.2. 加强安全防护，按规定设置安全栏杆、安全网等安全防护和标志。

3.2.3. 高空作业必须设置防护栏，系安全带。禁止往下抛掷物料工具，严禁赤脚或穿硬底鞋、拖鞋进入施工现场。

3.2.4. 对施工用脚手架、模板、钢架、支架等承重结构进行设计检算，保证有足够的强度和安全系数。平台、脚手架、步行板搭设牢固、可靠。 3.2.5. 加强对工地用电、防火、防盗等治安工作的管理。

3.2.6. 施工现场设专职安检员对工地进行安全生产检查工作，发现安全隐患及时整改。

3.2.7. 若发生事故，及时报告上级领导和主管部门，并立即组织人员抢救。 本方案未详部分，严格按照铁路隧道工程施工规范及验收标准进行施工。

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