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某M型连拱隧道隧道施工组织设计

1、施工场地 ①隧道作业队驻地租用当地闲置的民房，配电房、压风机房设在 出口路基上、混凝土搅拌站、钢筋车间等生产房屋设在进口洞口处路 基上。 ②隧道施工用电由附近乡镇高压电引接，接线长约2.5km，在隧 道出口安装一台315KVA变压器，另外配备一台120KW发电机以作备 用。 ③施工用水：根据现场条件，某隧道出口附近水源较丰富，就近 自建泵站，采用高位水池供水，在某隧道出口设蓄水池一座，在山顶 上建一座高山水池，高山水池建于施工工作面40米以上，以保证隧 道开挖时的水压力，容量50m²，高山水池在隧道开挖前修建完工。 ? ④施工用风：在隧道出口设供风站一处，内设电动空压机1台。 5三管两线布置： 综合施工现场实际情况，将高压风管、高压水管、通风管布置在 洞口右侧，动力线和照明线布置在左侧，三管两线布置见“三管两线 布置图”。 照明线面成洞地段采用220V，掌子面附近采用36V安全电压。 人 ?砼工厂 在隧道进口设2台JS500强制式拌合机，混凝土由混凝土输送泵 输送。 五、施工方案 1、总体方案和部署 ①某隧道较短，但是该隧道设计为M型新型隧道，开挖及支护施 工难度较大，隧道开挖必须采用光面爆破，控制好爆破用药量：减少

对围岩的扰动，保证开挖轮廓圆顺，减少超挖，不允许欠挖。 ②初次支护紧跟开挖面，爆破以后立即对围岩进行初喷、打设锚 杆、挂钢筋网、初喷厚度不小于4mm，喷射砼分13次复喷达到设计 要求，并覆盖钢筋网和锚杆露头。中空锚杆施工采用专门设备和专用 工艺。要求注浆饱满。 ③钢筋网不允许预扎成片挂设，必须单根现场绑扎，并随岩面起 伏，贴岩面。 ④初期支护达到设计要求后的地段距开挖面的距离不得大于 10mo ® 5二次衬砌砼浇筑采用机械泵送， 一 次成型。 ? ③加强施工监控量测工作，成立专门的监控量小组，及时掌握围 岩衬砌的应力、应变状态。量测信息应及时反馈，施工、监理、设计 随时掌握围岩和结构的工作状态，以便及时调整设计参数，制定合理 的施工措施和支护手段，节约工程费用，保证施工安全。 2、洞身施工 某隧道按新奥法设计，采用复合式衬砌，初次支护以喷射砼、锚 杆和钢筋网为主要手段，部分辅以格栅拱架加强支护，以超前锚杆作 为施工的辅助措施：二次衬砌采用整体式现浇砼或钢筋砼。 人 根据隧道进出口的围岩情况，决定从隧道出口向进口方向掘进 在开挖过程中，严格遵守新奥法施工的基本原则：“少扰动，早喷锚 勤量测，紧封闭”。 （1）暗挖法施工 暗洞施工采用上下导坑法开挖，先从隧道左线出口端开挖进洞 待上半断面开挖、支护完成后，再进行下半断面的开挖。在上下断 面的开挖中，连同隧道设计中隔墙部分一次开挖成型，在隧道的初

期支护中，对中隔墙顶部范围，采用加密Φ22锚杆、钢筋网和喷射 混凝土进行加固。 初次支护紧跟掌子面及时施作，控制围岩变形，最大限度地发 挥围岩的自承能力，喷射砼标号为20号，采用湿喷工艺，增加密实 性，减少回弹量，改善作业环境。锚杆采用MAIR25中空注浆锚杆， 锚杆露头加设配套钢垫板，施工时采用专用注浆设备和注浆工艺： 确保注浆饱满，保证锚杆与围岩全粘结，垫板安装时应紧贴岩面， 钢筋网采用Φ6.5钢筋，III型衬砌初次支护中以格栅拱作为加强措 ? 施，格栅拱用Φ20钢筋和Φ10钢筋加工而成。 二次衬砌中墙采用钢筋砼，III类围岩段拱部和边墙采用C25 钢筋砼，其余围岩段采用C25素砼，拱部、边墙二次衬砌施工时采 用全断面模板台车施作，以提高砼的整体性，减少施工缝。对于超 挖部分用同级砼或同级片石砼回填，明洞衬砌为C25钢筋砼。 每衬砌类型变化处应设沉降缝，沉降缝宜设在施工缝处；隧道 洞身段围岩为III类、IV类、V类，其衬砌类型为III型、IV型、V 型，支护参数如下所示，隧道开挖过程中应加强监控量测，掌握围 1 岩变化情况，保证施工安全。

（2）防止右线开挖时对中隔墙砼的破坏，待中隔墙混凝土达到 设计强度后，在中隔墙右侧表面用装满锯沫的草袋覆盖，在草袋外 侧用7.5号浆片进行防护。进行仰拱开挖时，在开挖前应对中隔墙 用草袋进行保护。在仰拱施工完成并达到设计强度后，进行二次衬 ? 砌施工。 （3）在左线隧道衬砌完成40米后，右洞开始掘进，右洞开挖 时，中隔墙部分提供了临空面，可进行弱爆破上下断面开挖。 11 隧道施工期间应进行以下量测工作：围岩地质衬砌支护观测、地 表沉降观测、周边收敛观测、拱顶下沉观测等必测项目量测，加强 1 信息反馈。 3、隧道洞口施工 洞口施工时结合洞口地质及地形条件，尽量使洞口简洁、美观 自然，与环境协调。 ①隧道进口为端墙式洞门，洞门墙后设有5m明洞，洞口侧墙及 洞门端墙采用C20素砼，墙面采用釉面砖镶面，表面镶缝应顺直、 均匀、美观：明洞拱背以土石回填，在靠近明洞拱背30cm范围内以

②洞口防排水 洞口明洞防水层是在衬砌外壁抹2cm厚的10号水泥砂浆，刷一 层热沥青后再铺防水板无纺布防水层，回填时在靠近明洞拱背20～ 30cm范围内以粘土回填，明洞墙脚设Φ116打孔波纹管排水盲沟将 水排出洞外。洞口端墙、侧墙中以2×2间距敷设Φ116打孔波纹管 及泄水孔，明洞背设排水沟，洞顶设洞顶截水沟。 5、路面 隧道路面为钢性路面，宽度为8.0m，面层为C35水泥砼，厚度 1 为25cm，垫层为16cm厚C15素砼。 六、施工方法 本隧道长为185m，采用从出口单口掘进，使用大型机械施工， III类围岩地段根据地质情况，采用超短台阶法施工，IV、V类围岩 1 地段采用微台阶法施工，隧道支护按先拱部后边墙的顺序实施，初次 支护采用喷锚支护，衬砌全断面整体式衬砌，并采用复合衬砌，在施 工过程中加强监控量测，施工工艺详见：隧道总体施工程序图；洞口 段、洞身段施工方法图。 1、洞口施工人 （1）土石方开挖施工，土方采用人工刷坡，装载机挖装，自 人 卸汽车运输。 （2）洞口仰坡、截水沟及排水沟施工 首先施工洞口边仰坡外的截水沟及排水沟，以稳定坡面和防 止地面水影响洞口的稳定，边仰坡开挖采用人工、风钻由上而下， 坡面进行挂网喷砼加固坡面或防挡措施处理，以达到良好的防护效 果。 2、洞内施工

（1）爆破设计 ①钻孔：钻孔采用风动凿岩机进行钻孔作业。 ②爆破：进行爆破试验并不断修正设计爆破参数，以达到最佳爆 破效果。成立爆破作业小组，实行定人、定位、定标准的岗位责任制， 确保正常实施，其具体措施如下： A、测量放线： a、隧道中线测桩之间距，直线上不超过 20米、曲线上不超过 1 1 10米，每50米设一水准（BM）点，并在每排炮开钻前准确绘出开挖 轮廓线、周边眼、掏槽眼的位置。 b、每次测量放线时，对上次爆破断面进行检查，及时调整爆参 数，以达到最佳爆破效果。 B、钻孔作业方法步骤： a、钻孔前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按照钻爆设计实施。 b、定人、定位、对周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。 c、严格控制炮眼间距，误差不得大于6cm，方向相互平行，严 禁相互交错，硬岩炮眼利用率达90%以上，中硬岩达85%以上，软岩 1 开挖轮廓要圆顺、符合隧道设计轮廓线尺寸的要求。 d、严格控制周边眼钻孔外插角度，相邻两茬炮之间错台不大于 10cm。 C、爆破作业的技术要求 a、装药作业要定人、定位、定段别。 b、装药前，所有炮眼必须用高压风吹净尘沫。 C、严格按设计的装药结构和药量装药。 d、严格按钻爆设计的联接网络实施。

f、 炮眼装药量见下表（L=3.0m）

②喷射混凝土严格按照设计配合比拌合和及搅拌的均匀性每班 检查不少于两次。 ③喷射混凝土前，认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开 裂、破碎、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚渣。 ④喷射混凝土分段、分块、先墙后拱、自下而上的顺序进行；喷 射作业时，喷嘴做反复缓慢的螺旋运动，螺旋直径约2030米，以保 证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离，减少混凝土的 回弹量。 ③隧道喷射混凝土厚度>5cm时，分两层作业。第二次喷射混凝 土如在第一层混凝土终凝1小时后进行，需冲洗第一层混凝土面。两 ? 次喷射注意找平岩面，以便于铺设防水层。 ③喷射混凝土终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于 14天。 ③喷射混凝土后开挖时，下次爆破距喷射混凝土完成时间的间 隔，不得小于4小时. ⑧在有水地段，喷射混凝土采取以下措施： a、当水量不多时，可设导管引排水后再喷射混凝土；当涌水量 2T 范围大时，可设树状导管后喷射混凝土；当涌水严重时可设置泄水孔， 大 然后喷射混凝土。 b、增加水泥用量，改变配合比，喷射混凝土由远而近逐渐向涌 水点逼近，然后在涌水点安设导管将水引出，再向导管附近喷射混凝 士。 质量要求： 材料检验工作要连续进行，以保证产品满足规范要求，非规定的 和非批准的材料不准使用。混凝土试件的强度试验应按规范规定的试

验方法进行，各组试件平均28天抗压强度均应不小于20Mpa。 在已喷射混凝土的表面上，不允许混凝土开裂、漏水、也不允许 钢筋网、锚杆外露， 安全要求： 喷射机开始时应先给风，再开机，后送料，结束时待料喷完，先 停机，后关风。工作中应经常检查输料管，出料弯管等有无磨薄击穿 及连接不牢固的现象，发现问题应及时处理，当喷不出料时，检查输 料管是否堵塞，但一定要把喷头避开有人的方向，严防高压水和高压 ? 风伤人。 C、钢架安装 格栅钢拱作为初期支护的加强措施， II类围岩衬砌配合使 用，某隧道K93+165~200III类围岩地段，格栅钢拱纵向间距1.0/ 米，格栅钢拱间沿纵向用Φ12钢筋联接，该纵向联接筋环向间距为 1.0米。格栅钢拱应与附近锚杆点焊联接，洞外分段焊接，洞内组装 用螺栓联接，点焊加固。附格栅拱安装工艺流程图：

a、安装前分批检查验收加工质量。 X b、清除干净底脚处浮渣，超挖处加设木垫块，其中间段接头板 用砂子埋住，以防混凝土堵塞接头板螺栓孔。 c、按设计焊接定位系筋及纵向连接，接头板拧紧螺栓，确保安 装钢架质量。 d、严格控制钢拱架的中线及标高尺寸。 e、钢拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块，确保岩面与钢架密贴、 牢固、稳固。

f、确保初喷质量，拱架在初喷5cm后架立。 D、小导管超前注浆支护施工工艺 ①小导管注浆施工方法 采用现场加工小导管，喷射混凝土封闭岩面，用凿岩机钻孔或用 凿岩机直接将小导管打入岩层，压注水泥浆或水泥一一水玻璃双液浆 的施工方法。 ②小导管注浆工艺流程见下图

a、选用R32S自进式中空锚杆，锚杆长6.0米。 b、注浆锚杆沿隧道开挖轮廓线布置，外倾角6°，间距0.45m， 纵向前后超前锚杆预注浆应有不小于1.5m的搭接长度。 C、单液注浆：水泥浆水灰比为1：1，水泥标号为425号，水泥

浆由稀到浓逐渐变换，即先注入稀浆，然后逐级变浓到1：1的水灰 比为止。 d、注浆压力0.5~1.0Mpa。 f、小导管注浆量计算：Q=2IIRLn 式中：R一一浆液扩散半径，取1.5m。 L一一小导管长度配电专业严重违章案例典型图 集(试行)（国网喀什供电公司2022年9月）.pdf，取6.0m。 n一一岩体孔隙率，取15% ④注浆异常现象处理 a、发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时 注浆或堵塞串浆孔注浆。 b、单液注水泥浆压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查。 c、水泥浆单液注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液 1 浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆， 使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混 合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。 （4）混凝土二次衬砌 隧道内二次衬砌施工前，模板台车必须就位准确，支撑牢固，各 部位几何尺寸符合设计要求，浇注混凝土前将基底表面的积水、岩屑、 T人 泥浆等松散物清除干净，正确使用各种添加剂和新型操作方法，提高 混凝土的质量，浇注时从台车两侧分层对称进行，厚度不得大于振动 棒长度的1.5倍，并捣固均匀。严格按配合比施工。 （5）洞内防水板、土工布施工 用自制的轨式铺挂台车，铺挂土工布和防水板，首先将土工布和 防水板按照要求折叠好运进洞内，用台车上的卷扬机提升到台车顶上 环向展开，由中间向两侧吊挂，依次向前铺挂，要求防水板粘接牢固，

缝设沥青木丝板夹E型橡胶止水带。无纺布为300g/㎡²，防水板厚度 不小于1.2mm。防水板必须粘接牢固，搭接宽度不小于10cm。无纺 布不须搭接，但需连续铺设。无纺布与防水板局部粘接。 衬砌排水是在喷射砼和防水层之间设Φ116打孔波纹管作纵、 横向盲沟。纵向盲沟设在边墙基脚部位和中墙顶，边墙部盲沟标高 梢高于侧沟沟底，在隧道两侧均应布设。横向盲沟沿拱背布设，并 下伸与纵向盲沟连通，横向盲沟每10m设一道，在集中出水地段可 适当增加,边墙部在纵向盲沟与侧沟之间设Φ116打孔波纹管将纵向 盲沟中的水排入侧沟中，泄水盲沟每4m设一道，中墙顶预埋Φ80 镀锌钢管将纵向盲沟中的水排入右洞右侧排水沟，同样每4m设一道， 洞内排水沟采用现浇20号砼，其盖板为钢筋砼预制板，路面两侧每 25m设铸铁篦子进水口一个。 洞口明洞防水层是在衬砌外壁抹2cm厚的10号水泥砂浆，刷 层热沥青后再铺防水板无纺布防水层，回填时在靠近明洞拱背20～ 30cm范围内以粘土回填，明洞墙脚设Φ116打孔波纹管排水盲沟将 水排出洞外。洞口端墙、侧墙中以2×2间距敷设Φ116打孔波纹管 及泄水孔，明洞背设排水沟，洞顶设洞顶截水沟。隧道洞内防排水 构造，按设计要求，采用橡胶防水板，环向排水用软式透水管和左 2 右侧设纵向排水沟。铺设橡胶防水板采用铁钉或木钉固定在初次支 护喷射混凝土表面上。 D、仰拱、铺底、水沟施工 根据地质情况，先施工仰拱及铺底，有利于衬砌整体受力，仰 拱开挖禁止欠挖，断面符合设计要求。浇筑混凝土前先清除岩屑、 积水，浇筑混凝土时应由中心向两侧对称进行，仰拱与边墙衔接处 要捣固密实。