第九章 隧道工程
9.1工程简况 ············· ·································································· 9.2总体施工安排 ········································································ 9.3施工准备 ················································································ 9.4进洞、出洞方案 ··································································· 9.5隧道开挖 ··············································································· 9.6支护施工 ²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 9.7隧道供水、供电与通风 ························································ 9.8隧道防排水 ··········································································· 9.9模注衬砌 ··············································································· 9.10沟槽施工 ············································································· 9.11洞口及浅埋段施工及技术组织措施 ··································
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第九章 隧道工程
9.1、工程简况
本标段只有一座单线隧道，即杨冲隧道，全长552米，起迄里程为DK635+216~ DK635+768，地处丘陵区，丘坡坡度为20°~45°，植被发育，表层为砂粘土，穿越山体为片麻岩。
该隧道进出口及浅理段为II类围岩，风化严重，岩石破碎，节理发育。由于隧道穿越山体地形起伏较大，内部为III、IV类围岩相间。
该隧道主要特点有：
1、II、III类围岩段岩石风化严重，节理发育。
2、进口段距312国道较近，运输交通便利，但施工干扰大，安全标准要求高。出口段距312国道较远，需修筑临时施工便道与此同时312国道接通。
3、进出口段坡陡，进出洞施工难度大。 4、进出口段左右向均为斜坡，有偏压。
5、进出口及隧道中间部分地段为浅埋，围岩地质差。 6、地下水不发育。
9.2、施工安排
本隧道按“喷锚构筑法”施工，施工工序如图7.9-1。 修 工 修 护 改 方 改 参 否 监 施 案 支 数 控 实 是 否施 施 开 初 符 是 性工 期合施 准 支设工计备 挖 护 要组求 二次衬砌 结 束 织图7.9-1
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1、杨冲隧道长552米，根据地形及线路纵坡，采取由进、出口端双口进洞。该隧道除
IV
类围岩
DK635+335~DK635+360
与
DK635+465~DK635+525段采用全断面开挖；其余地段皆采用短台阶方法开挖。短台阶施工时采用短循环、放小炮、配合初支护与超前支护、衬砌紧跟的施工方案。全断面开挖按掘进、初期支护、铺底、二次衬砌的次序施工。洞口段由于岩石破碎、风化严重，为保证施工安全，防止洞口坍塌，施工时采取短开挖、放小炮、及时支撑、衬砌紧跟的措施。在进、出口各设一座压风站，气腿风枪钻孔开挖，周边孔进行光面爆破。仰拱超前施作，衬砌采用自制衬砌台车进行模注混凝土施工。隧道通风采用轴流通风机，压入式通风。
2、隧道施工工序如图7.9-2 施 工 准 备 3、进度安排 施工准备： 2001.2.1～2001.3.31 进口仰坡及洞口开挖： 2001.4.1～2001.5.31 出口仰坡及洞口开挖： 2001.5.1～2001.6.30 掘进、支护： 2001.6.1～2002.2.30 仰拱、隧底填充 2001.7.1～2002.3.31 衬砌： 2001.8.1～2002.4.30 沟槽： 2002.3.1～2002.5.31 进口洞门： 2001.6.1～2001.6.30
（砌筑及回填至洞顶以上２.0m修筑主体）
出口洞门： 2001.7.1～2001.7.30
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仰坡及洞口开挖 洞口段掘进 修筑洞门 掘进 锚喷支护防排水 仰拱及隧底填充 模注衬砌 图7.9-2 施工时，出口端比进口端推迟1个月施工。 总工期为16个月。
杨冲隧道施工进度横道图
年月 项 目 施工准备 进洞口开挖 出洞口开挖 掘进、支护 仰拱 隧底填充 衬 砌 沟 槽 洞门砌筑 2001 2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 施工形象进度图见附图7.9-16。 4、劳动力及机械设备安排
⑴、隧道工程拟上场一个隧道工程队，计划上场280人，掘进及衬砌各组成三个班组。三班倒作业。
⑵、主要上场机械设备
小型挖掘机 4台 装载机
自卸车（东风342） 压风机20m3 /min 变压器（315 KVA） 搅拌机JS500型 衬砌台车 发电机（200KW）
2台 15台 4台 1台 4台 2台 2台
4
发电机（120KW）
混凝土湿喷机 （TK-961） 混凝土运输车
混凝土输送泵 水泵 多级泵
通风机（88-1） 压浆泵 气腿式风枪 5、供水、供电
2台 4台 2台 2台 15台 2台 2台 4台 20台
生活用水采用当地深水井，施工用水采用自打水井，建100m3贮水池贮水的方式解决。
在隧道进出洞口各设一台315KVA的变压器与附近高压线相接，引网电作施工用电；生活用电可接附近村庄网电或自发电。本标段进、出口各配120KW、200KW发电机各一台，作施工和生活备用电源。
9.3、施工准备
1、测量放线：开工后及早进行洞口放线。
2、进口段修筑环山施工便道与312国道接通。出口端将原旧路加宽600m与312国道相连。
3、仰边坡顶部做好截水沟（天沟），截拦地表水，确保不受洪水威胁。 4、做好施工用水、用电、压风站、混凝土搅拌站等临时设施。 5、建立现场试验室。
6、在进口端沿隧道中线向两侧修15m挡碴墙，墙高5m，用7.5号浆砌片石砌筑，对隧道出碴进行挡护。
以上布置详见洞口平面布置图。
9.4、进洞、出洞方案
洞口开挖采用浅眼爆破纵向拉槽，边坡及仰坡进行光面爆破刷坡，确保边仰坡稳定。当石质较破碎时，拟进行锚固配合喷射混凝土防护加固。掘进开挖之前，先施作超前锚杆进行加固，用风枪钻孔。而后掘进开挖。
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掘进10m后，即将衬砌台车就位，将洞口段衬砌6～8m，而后砌筑洞门端墙。进口与312国道及周湾里大桥施工相互干扰严重，施工前，先设置防护栅，防止石块滚入312国道，危及312国道安全。
出口洞口施工方法同进口洞口开挖方法。
9.5、隧道开挖
1、开挖方法
杨冲隧道开挖方法，按其围岩特点采用两种方法。II、III类围岩地段采用短台阶开挖，IV类围岩地段采用全断面开挖。洞口设置40m3压风站，洞内以风枪钻孔爆破；周边采用光面爆破，钻孔采用钻孔台架多台风枪同时钻进。每一循环开始前，先对上一循环进行拱部锚喷支护，而后，进行下一循环开挖，锚喷支护。出碴采用小型挖掘机装碴，自卸车运输作为路堤施工填料。
由于进口端地势陡，出碴时先滑卸于洞外挡碴墙内，然后再用装载机装车，自卸车运输至路基作填料，做到不弃碴。
2、工艺流程
短台阶及全断面开挖示意图见图7.9-3, 图7.9-4 短台阶法开挖施工工艺流程框图见图7.9-5 全断面法开挖施工工艺流程框图见图7.9-6 3、钻爆施工设计
钻爆设计详见附图7.9-14,7.9-15。
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7
7车架m0台台3砌能~0衬功1多图6意示序程业作m0工2~施5法1阶台短 ：54-9.7图m527条砌1工水衬施止面拱胶断、仰橡全6、7246护护挖支支开泉溅护形喷挖喷支环锚开锚前部部部部、超、拱、拱、下、下1248
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3车台v砌衬4m架０台２能功多m０２～511313图意示序程业作工施面断全岩围类VI ：6-9.7图碴）出充、填进护底条砌掘支隧水衬面射（止面断喷拱胶断全、锚、仰、橡、全34V9
1、 测 量 超前预支护
钻 孔 装药爆破 通风降尘 清危石 装碴运输 初 喷混凝土 安装锚杆 安装格栅 钢架挂网 复喷混凝土 进入下一循环 图7.9-5短台阶法开挖施工工艺流程框图 测 量 钻孔 装药爆破 通风降尘 找 顶 装碴运输 喷锚 进入下一循环 图7.9-6全断面法开挖施工工艺流程框图
9.6、支护施工
9.6.1、支护方法
杨冲隧道穿片麻岩山体，地下水不发育。共有II、III、IV三种围岩类型，该隧道存在偏压和浅埋地段，故施工支护采用不同的支护方式：
1、进出口段DK635+216~ DK635+235与DK635+730~ DK635+768 为偏压地段，采用锚喷（素喷、网喷）支护，间距0.5m的工字钢架加强。
2、II类围岩浅埋段（DK635+360~ DK635+465），初期支护采用锚喷（素喷、网喷）支护，工字钢架加强,并采用壁厚3.5mm外径为42mm的超前小导管预注浆加固，小导管长3.5m，环向间距40cm，外插角5~10°。
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3、III类围岩浅埋段（DK635+525~ DK635+610），采用20MnSi， φ22，L=4m螺纹钢筋超前锚杆预支护，环向间距45cm。间隔1.2m。
4、其余III类围岩地段皆采用锚喷（素喷、网喷）支护作初期支护，并采用格栅钢架加强。
5、IV类围岩地段，采用锚喷（素喷、网喷）支护作初期支护。 打锚杆采用简易活动支架平台，用气腿风枪钻孔。超前锚杆施工在注浆后打入预制φ22螺纹20MnSi钢筋锚杆；超前小导管是在安装钢管后进行注浆加固；ZW药包锚杆在钻孔清理后插入，进行锚固，然后挂接ф≤10mm钢筋焊制的钢筋网与锚杆尾部焊牢，用TK-961型湿喷机喷射混凝土。每次喷射厚度5cm，超挖部分将多次喷射混凝土，如有较深凹洼时，应先局部填平，再进行大面积喷射混凝土施工，并将表面喷射平顺。
2、超前支护流程
⑴超前锚杆施工工艺流程框图如图7.9-7
⑵小导管施工工艺流程框图如图7.9-8
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钻孔 清孔 检查 注浆 插入杆体 图7.9-7 封 闭布 安管掌 设钻装口 注子管孔 钢止浆 面 位 管 浆 选水灰比 拌制砂浆 注浆泵
图7.9-8 2、初期支护工艺流程
详见支护施工工艺流程框图7.9-9
布点 钢架 格栅钻孔 预 检结查 束 网片预制 12
3、支护质量控制措施13
⑴、试验，开工前通过试验，确定锚杆抗拔力，注砂浆、喷射200号混凝土、小导管等有关参数；检验网片、格栅、工字钢架等的加工材质和加工质量是否符合设计要求。
⑵、喷射混凝土表面应平顺，钢筋不外露，保护层厚度不少于2cm。 ⑶、锚杆孔深误差应控制在±50mm以内。
⑷、钢架格栅与锚杆焊接，因此锚杆位置要穿过钢架格栅，锚杆孔根据钢架格栅准确定位。
⑸、ZW锚杆药包应符合要求，药包不变质。
9.7模注衬砌
1、施工方法
杨冲隧道为曲墙衬砌，采用钢模衬砌台车方法施工。洞外设混凝土搅拌站，用混凝土运输车运进洞内，由混凝土输送泵灌注混凝土。施工程序是先施作仰拱，而后先墙后拱，整体浇注。仰拱施工采用自制仰拱作业平台，施工时超前3个环节，采用仰拱作业平台过渡，保证隧道出碴不间断作业。
仰拱采用防干扰的施工方法，施工时紧跟二次衬砌，必要时先做仰拱及早封闭成环，仰拱施工每段8m，为能实现与掘进、衬砌平行作业，在仰拱工作面上搭设可移动的作业平台，作业平台上可以行驶运输车辆及机械设备，以避免施工干扰。此仰拱平台在我局株六复线新倮纳隧道已得到成功应用，效果良好。并通过了部级评审。仰拱作业平台如图7.9-11
已完成仰拱 一次施工仰拱8m
仰拱平台跨度12m
仰拱平台总长25m 图7.9-11
2、施工工艺
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详见模注衬砌施工工艺流程框图7.9-12
强制拌合机拌制砼 砼搅拌运输车运输 输送泵泵送砼 测量放线 衬砌台车就位 监理工程师检查 钢模台车模筑 振捣器振捣 养 护 图7.9-12模注衬砌施工工艺流程框图 3、衬砌施工质量控制
⑴、混凝土搅拌严格按选定的配合比配料，搅拌站配置自动计量设备，，定时检查维修，确保完好，计量准确。
⑵、混凝土搅拌、灌注等严格按有关规范和设计作业，养护至拆模时间不小于72小时。
⑶、隧道落底后清理浮碴，确保仰拱与岩面紧密结合。 ⑷、衬砌作业中保护排水设施无损，出水口预留准确。
9.8、隧道防排水
隧道防排水的原则是截、堵、排相结合，临时排水与即有排水系统相结合。
洞口边、仰坡开挖截水沟截水。
杨冲隧道进洞施工为逆坡排水，施工时开挖集水坑集水，采用反向坡度逐段排水；出口端施工为顺坡排水，施工时开挖临时排水沟，将洞内积 水引流至洞外。
在施工缝处设置遇水膨胀的橡胶止水条止水，拱墙喷锚支护与模注衬砌之间，每隔10m环向设Φ50软式透水管盲沟一道，每边墙角处设贯穿隧道的纵向φ80软式透水管盲沟各一道。盲沟与止水条交错设置。
9.9、施工用电、通风、供水系统
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1、施工、照明及生活用电
在施工洞口设配电室（含高压配电屏），用315KVA变压器接当地高压线作施工用电。
洞内工作面照明采用36v，其余成洞地段可以采用220v照明电，动力供电为380V。
为满足特殊条件下用电需要，施工洞口配备一台120KW发电机。 2、通风
由于隧道长度较短，采用单管压入式通风，工作面地段可以设局部通风。
采用轴流通风机，Φ1000维纶塑胶软管供风。 洞内管线布置图见图7.9-10
2
1 1、动力、照明线路 2、（Φ1000）风管 3、 高压风管、高压
水管、排水管
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图7.9-10
3、供水
生活用水采用当地深水井，施工用水采用自打水井，建100m3贮水池贮水。
在洞顶设高压水池，蓄水池容量100 m3，用多级泵抽水至蓄水池，铺
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Dg100输水管。
9.10、沟槽施工
在隧道掘进完成后，自洞口向中间进行排水沟及电缆槽施工。养护7天后，进行沟槽整修，安装盖板。盖板提前在洞外预制。
施工工艺流程框图见图7.9-13 监灌 清 测理沟理注 量沟槽工沟 养 程槽 放槽立线 基模 师混护 面 检凝查 土
图7.9-13 17
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