高速公路施工标准化技术指南 第五分册 隧道工程(2012年版).pdf

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高速公路施工标准化技术指南 第五分册 隧道工程(2012年版).pdf

(1)根据总体施工组织设计,编制实施性施工组织设计。编制的施工组织设计,应包 括施工方法、工区划分、场地布置、进度计划、工程数量、人员配备、主要材料、机械设备、电 力和运输以及安全、质量、环保、技术等主要内容。 (2)实施性施工组织设计应报监理工程师及相关部门,按照程序批准后实施;在实施 过程中应根据客观条件、生产资源配置情况及时调整施工组织设计,并报送监理工程师批 ,实行动态管理。 (3)对于长大隧道、地质或水文地质条件复杂、结构受力以及施工环境复杂的隧道, 施工单位应根据交通运输部相关要求开展隧道施工安全风险评估工作,并制订各项应急 保障预案

2.3.1施工单位应根据施工规模、技术标准和《高速公路施工标准化技术指南 册工地建设》有关要求进行施工场地规划、驻地建设、拌和站和工地试验室建设 临建场地布置一般要求如表2.3.1所示。

隧道临建场地布置一般要求

(1)隧道施工前应做好水泥、砂石料、钢筋(材)、外加剂、防水板、透水管等各项材料 的招标订购工作,并根据施工进度计划,制定材料供应计划。 (2)材料采购应严格按有关规定进行,选择供应能力强、质量合格、价格优惠的供应 厂家。 (3)二衬混凝土和喷射混凝土必须使用旋窑水泥。用于隧道主体工程的碎石应采用 反击破设备生产的碎石WS/T 500.48-2016 电子病历共享文档规范 第48部分:住院病程记录 术后首次病程记录,并确保在不污染情况下用于施工。 4)材料进场前严格进行检查验收和取样送检,试验合格经监理工程师认可后方可 进料;杜绝不合格材料进入现场。 (5)按照应急救援方案配备相应的救援设施和材料

1)隧道进洞前,二次衬砌模板台车应进场,经监理工程师验收后方可使用, 2)隧道前期进场的机械设备主要有以下几种: (1)土石方施工设备:包括挖掘机、压路机和自卸汽车等; (2)隧道开挖及出渣运输设备:凿岩机、台车(架)、装载机、大吨位自卸汽车等; (3)隧道支护设备:喷射机、管棚钻机、注浆机等; (4)混凝土施工设备:混凝土搅拌机、配料机、混凝土运输车、混凝土输送泵、振捣设 香、衬砌台车(模板、拱架)等; (5)钢筋(结构)加工设备:钢筋调直机、切断机、弯曲机,电焊机,型钢弯曲机等; (6)风、水、电供应设备:内燃空压机、电动空压机、水泵(变频高压供水装置)、变压 、发电机等; (7)相应阶段配备的检测仪器和设备。 3)机械设备应本着性能优良、配套合理、工效高的原则配备,满足污染小、能耗 氏、效率高的要求,并根据施工进度计划安排,分阶段、分期组织进场,以满足施工 要。 4)应急逃生设备:逃生管等

2.5施工供风、供水、供电

(1)压风站应在洞口旁边选址修建,宜靠近变电站,应有防水、降温、保温和防雷击等 设施。 (2)压风站供风能力须满足隧道正常施工需要,供风管路布置应尽量避免压力损失 呆证工作面使用风压不小于0.5MPa。 (3)隧道掘进50m后应进行供风,供风管道前端至开挖面距离不应大于20m。

高速公路施工标准化技术指南 第五分册滕道工程

(1)施工单位在施工期间,应按国家规定的施工和生活饮用水的有关标准供水,确保 施工和生活用水设施满足需要。 (2)寻找水源,并按施工需要的供水压力(不小于0.3MPa)合理选址修建施工高位水 池,施工高位水池宜考虑利用隧道消防用永久高位水池,高位水池施工过程中,应尽量减 小对原始植被的破坏。 (3)对于修建高位水池困难的隧道,宜采用变频高压供水装置满足施工需要。 (4)供水管道前端至开挖面一般不超过20m

(1)施工供电要考虑永临结合,对于短隧道应采用高压至洞口,再低压进洞:长隧道 及特长隧道应考虑高、中压进洞,以满足施工需要。施工过程应保证用电的可靠性,应有 备用发电系统以满足停电等应急情况下的施工用电, (2)隧道施工供电应采用三相五线供电系统。动力设备应采用三相380V;照明电压 般作业地段不宜大于36V,成洞段和不作业地段可采用220V,瓦斯地段不得超过 110V,手提作业灯为12~24V,选用的导线截面应使低压线路末端要点电压降不大于 10%,36V及24V线不得大于5%;高压分线部位应设明显危险警告标志;所有配电箱和 开关应全部进行责任人和用途标识。 (3)洞外变电站应设置防雷击和防风装置,且宜设在靠近负荷集中地点和电源来 线一侧;当变电站电源线需跨越施工地区时,其最低点距人行道和运输线路的最小 高度应满足:电压35kV时7.5m,电压6~10kV时6.5m,电压400V时6m;变压器容 量应按电气设备总用量确定,当单台电动设备容量超过变压器容量1/3时,宜适当 增加启动附加容量。 洞内变电站应设置在干燥的紧急停车带或不使用的横通道内,变压器与周围及上下 洞壁的最小距离,不得小于30cm,同时应按规定设置灯光、轮廓标志等安全防护设施;洞 内高压变电站之间的距离宜为1000m,由变电站分别向相反两方向供电,每一方供电距离 宜采用500m;洞内高压变电站应采用井下高压配电装置或相同电压等级的开关柜,不应 使用跌落式熔断器,应有防尘措施。 (4)成洞地段固定的电线路,应采用绝缘良好的胶皮线架设;施工地段的临时电线路 应采用橡套电缆;瓦斯地段的输电线必须使用密封电缆,不得使用皮线;涌水隧道的电动 排水设备应采用双回路输电,并有可靠的切换装置;动力干线上每一分支线,必须装设开 关及保险装置;严禁在动力线路上加挂照明设施。 (5)照明和动力线路安装在同一侧时,必须分层架设。电线悬挂高度应满足: 110V以下电线离地面距离不应小于2m,400V时应大于2.5m,6~10kV时不应小于 3.5m。供电线路架设一般要求高压在上、低压在下,干线在上、支线在下,动力线在 上照明线在下

2施工准备2.5.4施工期间“三管两线”布置要求施工期间“三管两线”应架设、安装顺直、整齐,如图2.5.4所示。高压电缆通风管道三相五线电力线路高压风、水管道施工道路1.5m施工排水沟图2.5.4“三管两线”布置示意图2.6弃渣场、自办料场、危险品库2.6.1弃渣场(1)隧道弃渣应运至指定的弃渣场,隧道洞渣应优先考虑利用,不得随意乱弃。(2)隧道施工前,施工单位应和建设单位及当地政府配合调查,选择出渣运输方便、距离短的场所作为弃渣场,场地容量应可容纳隧道弃渣量。(3)弃渣场选址应进行水文和地质条件调查,不得占用其他工程场地和影响附近各种设施的安全;不得影响附近的农田水利设施,应不占或少占农田;不得堵塞河道、河谷,防止高水位和恶化水流条件;不得挤压桥梁墩台及其他建筑物。(4)弃渣场应按设计要求进行防护,当设计要求不能满足实际需要或设计无具体要求时,应对弃渣场的防护进行设计并报监理工程师批复,以确保边坡的稳定,防止发生水土流失、泥石流、滑坡等危害。(5)弃渣场应按有关要求,及时做好临时用地复垦工作。2.6.2自办料场(1)当隧道弃渣强度等物理力学和化学指标符合规范要求,可作为结构用材料时,现场宜建碎石场以充分利用隧道弃渣。场地建设应满足料场建设要求,加工碎石设备应采用带除尘装置的反击破碎石机,并有配套的联合重筛分设备,施工前必须做好环保评估并采取相应措施。(2)有条件的自采碎石场应专门配备锤式碎石机生产喷射混凝土碎石料。日产量在100m3以上的碎石场宜配置自动或半自动水冲洗设备,以提高碎石质量。

高速公路施工标准化技术指南 第五分册隧道工程

2.7.1应在隧道洞口两侧建浆砌排水沟排出隧道内污水,尺寸满足排水需要(必 雨季降水的影响),两侧水沟经涵管连通横穿路基汇于集水井排入污水处理池 2.7.2污水处理不少于3级沉淀,采用浆砌或砖混结构,施工期间不倒塌、不渗 达标方可排放

2.7.1应在隧道洞口两侧建浆砌排水沟排出隧道内污水,尺寸满足排水需要(必须考 虑雨季降水的影响),两侧水沟经涵管连通横穿路基汇于集水井排人污水处理池。

2.7.2污水处理不少于3级沉淀,采用浆砌或砖混结构,施工期间不倒塌、不渗 达标方可排放

高速公路施工标准化技术指南第五分册隧道工程

3.1.6隧道二次衬砌原则上施工完成50m(含明洞)后立即进行洞门及边仰坡绿化工 程的施工。

3.1.7隧道洞口场地必须进行混凝土硬化处理,应使用20cm厚石渣垫层,汽车运输 通道应采用20cm厚不低于C20的混凝土作为面层。可将洞口段路基基层设置为混凝土 基层,提前施作

洞口与明洞工程的施工工序为:洞顶截水沟开挖、砌筑一洞口其他排水工程一洞口土 石方开挖(路基填筑)一边仰坡及成洞面临时防护(二衬台车进场)一→洞口套拱、管棚棚架 等辅助进洞措施施工一明洞基础及洞口段路基硬化一洞身施工一明洞防排水施工一明洞 回填一洞门施工。

3.3. 1洞口士石方开擦

(1)洞口边坡、仰坡开挖应尽量保护原生态植被。 (2)洞口土石方施工宜避开降雨期,如确需在雨季施工时,应制订严密的施工方案和 防护措施,同时应加强对山坡稳定情况的监测、检查。 (3)洞门端墙处的土右方,应视地层稳定程度、洞口施工季节和隧道施工方法等选择 施工时机和施工方法。 (4)洞口边坡、仰坡土石方的开挖应减少对岩、土体的扰动,严禁采用大爆破;边坡和 仰坡上可能滑塌的表土、灌木以及浮右、危石要清除或加固,坡面凹凸不平应予整修平顺。 (5)应在进洞前按设计要求对地表及仰坡进行加固防护;松软地层开挖边、仰坡时, 宜随挖随支护,随时监测、检查山坡稳定情况。当洞口可能出现地层滑坡、崩塌时,应采取 地表砂浆锚杆、地表注浆、预应力锚杆(索)等措施稳定边坡,确保施工安全。 (6)偏压洞口施工应做好支挡、反压回填等工作后再开挖;开挖方法应结合偏压地形 情况选定,不得因人为因素加剧偏压。 (7)洞口边坡及仰坡采用明挖法施工,自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖 至设计临时成洞面,并视围岩情况,结合暗洞开挖方法,预留进洞台阶;第二阶段开挖其余 部分,形成永久边仰坡。不得掏底开挖或上下重叠开挖。洞口有邻近建(构)筑物时,应 采取微震控制爆破。 (8)洞口边仰坡排水系统应及时完成。隧道排水应与洞外排水系统合理连接,不得 侵蚀软化隧道和明洞基础,不得冲刷洞口前路基边坡及桥涵锥坡等设施

3洞口与明洞工程(9洞口永久性挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。.地基承载力应满足设计要求。(10)洞口仰坡上方洞身范围内禁止修建施工用水池。(11)边坡、仰坡上方不得堆置弃土、弃石。3.3.2排水工程(1)洞外排水工程包括边坡和仰坡外的截水沟、排水沟和洞口排水沟、涵管组成的排水系统,所有开挖与铺砌除按图纸施工外,还应符合《高速公路施工标准化技术指南第二分册路基工程》中砌石工程的规定。(2)边坡、仰坡外的截水沟或排水沟应于洞口土石方开挖前完成,防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。截水沟及排水沟的上游进水口应与原地面衔接紧密或略低于原地面,下游出水应妥善地引人排水系统。(3)边坡、仰坡以外的山体表面,如有坑洼积水时,应按设计要求予以处理;但不得用土石方填筑,以免流失堵塞排水沟渠,影响洞口安全。(4)路堑两侧边沟应与排水设施妥善连接,使排水畅通。(5)反坡施工洞口,施工期间洞口应设渗水盲沟,并将两侧排水沟于洞口部位设浆砌片石隔墙和洞外隔离。3.3.3临时防护(1)洞口边仰坡开挖成形后,为防止地表水渗入开挖面,保证洞口坡体的稳定性,应及时进行防护。(2)坡面临时防护施工前,应将岩面浮渣及危岩清除干净并用高压风将坡面清理干净。(3)锚杆施工时,应先在坡面上确定锚杆位置,并控制钻孔方向进行钻孔,孔深和孔径应符合设计要求。钻孔完毕后应将孔内岩粉吹干净。(4)坡体含水率较高或有地下水,坡面渗漏水较多时,应增设泄水孔或平孔排水。3.3.4进洞辅助措施(1)超前管棚及超前小导管等辅助工程措施的施工方法按第6章相应项目执行。超前管棚推荐采用履带式潜孔钻机,如图3.3.4所示。(2)辅助工程措施所用钢筋、钢管等材质,环向间距、纵向搭接长度和方向等布设参数,以及锚固所用材料均须符合设计及规范要求。(3)采用注浆施工,施工单位注浆前应认真分析围岩性质,选择合理的注浆设备、材料和施工工艺。监理工程师应图3.3.4履带式潜孔钻机11

高速公路施工标准化技术指南第五分册隧道工程

进行旁站,记录单孔注浆压力和单孔实际注浆量,记录内容必须包含以下内容:施作重程 范围、小导管(管棚)根数及长度、最大单根注浆量、最小单根注浆量、总注浆量(注浆量以 使用水泥袋数或千克为单位)、注浆控制压力。对小导管、管棚的安装和注浆应有影像 资料。 (4)套拱基础应设置在符合图纸要求且稳固的地基上,地基承载力应满足设计要求 基坑的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。 (5)应加强套拱内预理的孔口管定向、定位控制,严格按设计确定其上拾量和角度 确保钻孔定位准确。

边墙施工 (1)明洞边墙基础应设置在符合图纸要求且稳固的地基上,地基承载力满足设计要 求,基坑的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。严禁超挖回填虚土。 (2)偏压和单压明洞的外边墙基底,在垂直路线方向应按设计要求挖成一定坡度、向 为的斜坡,以提高基底的抗滑力,如基底松软,应采取措施增加基底承载力。 (3)深基础开挖,应注意核查地质条件;如挖至设计高程,不符合图纸要求时,应提出 变更设计。 (4)基础施工完成后应及时回填,避免雨水等侵蚀地基。 2)明洞衬砌及防水 (1)明洞衬砌及防水的施工要点可参照洞内二次衬砌,明洞衬砌与暗洞衬砌的防水 设施应连接良好。 (2)明洞拱圈外模拆除、拱圈混凝土达到设计强度的50%后,应及时按设计规范要求 施作防水层及拱脚纵向排水管、环向盲沟,防水板应向隧道内延伸不小于0.5m,并与暗洞 防水板连接良好。 3)明洞回填 (1)拱圈混凝土达到设计强度,拱墙背防水设施完成后,方可回填拱背土方。 (2)明洞段顶部回填土方应对称分层夯实,每层厚度不得大于0.3m,两侧回填的土 面高差不得大于0.5m;底部应铺填0.5~1.0m厚碎石并夯实;回填至拱顶后应分层满铺 填筑,顶层回填材料宜采用黏土以利于隔水。明洞黏土隔水层应与边坡、仰坡搭接良好 封闭紧密。 墙背与岩(土)壁之间的回填应符合设计要求,不得任意抛填土石。 (3)使用机械回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度,且需先用人工填筑夯实回填 至拱顶以上1.0m后,方可使用机械施工。

1)隧道洞口应尽可能减弱人工痕迹,洞口应与自然景观相协调。可适当在洞口 大树木降低洞口亮度,使光线明暗过渡自然,如图3.3.6所示

3洞口与明洞工程2)洞门基础开挖应注意基坑的支护,基础必须置于稳固的地基上,地基承载力满足设计要求,应做好防水、排水工作,防止基底被水浸泡。基坑废渣、杂物等必须清除干净。图3.3.6与自然景观相协调的洞口3)洞门端墙应与隧道衬砌紧密相连接。洞门端墙的砌筑(或浇筑)与墙背回填,应两侧同时进行,防止对衬砌产生偏压。4)洞门建筑完成后,洞门以上仰坡坡脚如有损坏,应及时修补,确保坡顶以上的截水沟、墙顶排水沟及路堑排水系统完好、连通。5)隧道明洞回填、洞门施工完成后,应及时做好洞口边坡及仰坡的地表恢复,应符合环境保护要求,做好水土保持。6)洞门砌筑(1)洞门采用料石砌筑时应分层砌筑。(2)砌筑砂浆按试验确定的配合比,机械拌制。(3)砌体施工过程中应及时按设计布置泄水孔,对个别出水点要及时将水引出,并做好墙背后反滤层、排水盲沟等。(4)砌体的大面要平整,缝宽要一致。条石外露面的尺寸为60cm×30cm,丁石外露面的尺寸为30cm×30cm,缝宽为2cm。(5)隧道洞门严禁粘贴石板材或人造板材。13

高速公路施工标准化技术指南第五分册隧道工程

4.1.1超前地质预报是保证隧道施工安全的重要环节和重要技术手段。要将超前地 质预报作为隧道施工的一道工序,纳人施工组织设计。根据隧道的长短和地质复杂情况 有针对性地编写超前地质预报方案设计

(1)进一步查清掌子面前方的工程地质与水文地质条件,指导工程施工的顺利进行。 (2)降低地质灾害发生的几率和危害程度。 (3)为动态设计和施工提供地质依据

4.1.3超前地质预报应包含下

(1)地层岩性预测预报,特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。 (2)地质构造预测预报,特别是对断层、节理密集带、褶皱构造等影响岩体完整性的 勾造发育情况的预测预报。 (3)不良地质预测预报,特别是对溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应 力、高地温、高岩温等发育情况的预测预报。 (4)地下水预测预报,特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴及富水地层中的 裂隙水等发育情况的预测预报

工程开工前,建设单位可委托有资质的单位开展超前地质预报。执行“第三 的隧道不能免除现行《公路隧道施工技术规范》所规定施工单位应承担的责任

4.2.1监理工程师负责隧道超前地质预报实施大纲的审批,并对地质预报工作的实施 清况进行监督和检香。

4.2.2地质预报单位负责及时分析和研究超前地质预报成果,发现地

4.2.2地质预报单位负责及时分析和研究超前地质预报成果,发现地质情况与设

况不符的,要按程序及时通知各参建单任

4.2.3地质预报单位应编制地质预报实施大纲.并纳入施工单位的实

.2.3地质预报单位应编制地质预报实施大纲,并纳入施工单位的实施性施工组 按程序报监理工程师审查,监理工程师应组织建设、设计单位并邀请相关专家进行 通过后负责组织实施

4.2.4施工单位应积极配合预报单位做好预报工作,并将预报工作纳入

组织管理。要积极利用超前地质预报成果,当地质情况与设计不符时,应及时按变 更设计程序提请进行变更设计,并不断完善隧道施工安全应急救援预案,做好隧道 施工安全工作

.2.5预报单位对超前地质预报成果及数据真实性负责。超前地质预报成果信,

专递顺畅,反馈及时,地质预报单位要在第一时间将检测预报成果及建议要求报送施工 计、建设单位及监理工程师等有关各方,同时要在隧道洞口现场设资料箱,放置预报文 生并指定专人保管,方便相关人员现场取用

现场专业技术人员(地质、物探)数量及能力、设备类型及数量、超前地质预报的 据采集,以及做好相关协调工作等。

4.2.7各相关单位应

:/谷天限店通升购露实地顶东件,日通租舰 及时并恰当地调整隧道围岩级别划分,据此作出变更设计和优化设计;根据不同 寺性和预报目的,采取相应的预报方法并适时调整、提出相应的技术要求。

4.2.9预报单位应及时编制预报成果报告、阶段性报告(月报、年报)和峻

并分送各相关单位。报告内容应规范完整,并包含以下主要内容: (1)地质情况及水文地质情况; 2)对照图纸提供的地质资料,预报地质条件变化情况及对施工的影响程度: (3)预报可能出现的不良地质及其对施工的影响,以及处理措施; (4)隧道施工中由于措施不当可能造成围岩失稳时应及时采取的改进措施

4.2.10预报工作计划要与隧道施

当施工进度与地质预报发生矛盾时,施工应为超前地质预报让路,避免盲目施工 超前地质预报工作的实施,并起到指导施工的作用。

高速公路施工标准化技术指南第五分册隧道工程

4.2.11施工过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析,及时总 教训,指导和改进地质预报工作。

4.2.12超前地质预报成果是调整和优化隧道设计参数、防护措施,优化施工组织 施工安全应急预案、工程变更设计的重要依据,参建各方要高度重视地质预报成 用。

4.2.13施工阶段的超前地质预报不能代替勘察阶段的地质勘察工作及施工阶段的补 充地质勘察工作,不得因进行施工阶段隧道超前地质预报工作而忽视勘察阶段的地质基 察工作及施工阶段的补充地质勘察工作

4.3超前地质预报方法

.3.1超前地质预报可采用地质调查法、超前钻探法(超前地质钻探、加深炮 、物探法(TSP地震波反射法、地质雷达、红外探测)和超前导坑预报法等。各种 联合使用,互为补充,相互验证。

4.3.2地质调查法 地质调查法是根据隧道已有的勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描, 通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参 数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析,利用常规地质理论、地质作图和趋 势分析等,推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。地质调查 法适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报,其包括隧道地表补充地质调查和隧道内 地质素描。隧道内地质素描随隧道开挖及时进行,对地层岩性变化点、构造发育部位、岩 容发育带附近等重点地段每1个开挖循环进行1次,其他一般地段不超过10m/次。

直过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参 文的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析,利用常规地质理论、地质作图和趋 分析等,推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。地质调查 适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报,其包括隧道地表补充地质调查和隧道内 电质素描。隧道内地质素描随隧道开挖及时进行,对地层岩性变化点、构造发育部位、岩 容发育带附近等重点地段每1个开挖循环进行1次,其他一般地段不超过10m/次。 4.3.3超前地质钻探 超前地质钻探是利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息的一种超前地质 页报方法。超前地质钻探适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报,在富水软弱断层 皮碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段必须采 月。断层、节理密集带或其他破碎富水地层钻1~3孔/循环,富水岩溶发育区钻3~5孔 盾环。连续预报时前后两循环钻孔应重叠5~8m。钻探主要采用冲击钻和回转取芯钻 者应合理搭配使用,提高预报准确率和钻进速度,减少占用开挖工作面的时间。

4.3.3超前地质钻探 超前地质钻探是利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息的一种超前地质 预报方法。超前地质钻探适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报,在富水软弱断层 被碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段必须采 用。断层、节理密集带或其他破碎富水地层钻1~3孔/循环,富水岩溶发育区钻3~5孔 循环。连续预报时前后两循环钻孔应重叠5~8m。钻探主要采用冲击钻和回转取芯钻, 二者应合理搭配使用,提高预报准确率和钻进速度,减少占用开挖工作面的时间,

4.3.4加深炮孔探测

加深炮孔探测是隧道开挖时,利用风钻或凿岩台车等开挖钻孔设备在隧道开挖 钻取浅孔获得地质信息的一种方法。加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的

质预测,尤其适用于岩溶发育区,钻孔深度一般为4~8m(超前爆破孔3m以上), 居开挖断面大小和地质复杂程度确定

TSP或TGP地震波反射法属于多波多分量高分辨率弹性波反射法,通常是采用 TSP203(或TSP202、TGP)仪器超前地质预报系统,在距隧道开挖工作面一定距离的两侧 君墙上预设震源产生多道地震波,地震波遇到岩石波阻抗差异界面产生不同地震信号反 射,反射的地震信号被高灵敏度的地震检波器接收,通过专业软件处理,结合地质素描判 断前方的工程地质和水文地质条件,获得不良地质体(软弱带、破碎带、断层、含水等)的 位置及规模信息。TSP或TGP地震波反射法适用于划分地层界线、查找地质构造、探测 不良地质体的厚度和范围。在软弱破碎地层或岩溶发育区一般每次预报距离为100m左 右,在岩体完整的硬质岩石地层每次可预报150m左右。连续预报时前后应重叠10m以 上。探测过程应避免施工机械噪声干扰

4.3.6地质雷达探测

4.3.7红外探测 红外探测是根据红外辐射原理,结合地质调查法,采用红外探测仪及配套分析软件系 统,在现场布置一定数量的测线和测点,判断掘进断面前方和隧道外围是否存在隐蔽灾害 源的测试技术。红外探测适用于定性判断探测点前方有无水体及水体方位,不能定量给 出水量大小等参数。其有效探测范围一般是掌子面前方或岩壁外围30m以内。连续预 报时前后两次重叠长度应不小于5m。

高速公路施工标准化技术指南第五分册隧道工程

5.1.1洞身开挖应根据地质条件、断面大小、机械设备等,选择适宜的开挖方案(包括 开挖顺序、爆破、施工照明、通风、排水、支护、出渣等)。为了最大限度地利用围岩自承能 力,必须采用有利于减少超挖、减少围岩扰动的开挖方法进行洞身开挖

5.1.2开挖作业应符合下列规定:

(1)确定合理的开挖步骤和循环进尺,保持各开挖工序相互衔接,均衡施工。 (2)开挖作业必须保证安全,不得危及初期支护、二次衬砌和设备的安全,并应保护 好量测用的测点,宜减少对围岩的扰动。 (3)开挖断面尺寸应满足设计要求,应采用有效的测量手段控制开挖轮廓线;边沟 电缆沟及边墙基础应同时开挖;所有开挖应按图纸标明的开挖线并加入预留沉降量后的 尺寸进行施工;开挖质量应符合设计及规范要求,严禁二次爆破开挖,在开挖过程中,施工 单位应适时测定隧道轴线位置和高程。 (4)开挖后应做好围岩地质的核对,及时做好监控量测工作。地质变化处和重要地 段,应有相应照片或文字描述记载

5.1.3隧道爆破应采用光面爆破,必要时采用预裂爆破技术;施工中应优化钻爆 高钻眼效率和爆破效果,降低工料消耗。对不宜爆破、挖掘机又难以挖动的软弱围 黄土地段,鼓励采用铣挖机配合装载机进行隧道开挖施工。

5.1.5双向开挖隧道的贯通宜选择在围岩较好的地段。双向开挖距离接近时,两端施 工应加强联系、统一指挥,并采取浅眼低药量,控制爆破震动;当两开挖面间的距离为 15~30m时,应改为单向开挖,一端必须停止开挖,将人员机具撤走,并在安全距离处设立 警告标志。对采用单向开挖的隧道,出洞前应反向开挖不少于30m或不小于洞口超前管 棚长度,严禁在隧道洞口处贯通。

5洞身开挖5.1.6双洞开挖时,应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件及其他自然条件,选择适当的开挖方法,确定好两洞开挖的时间差和距离差,并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。一洞爆破时,另一洞严禁装药,且人员、设备须撤离至安全区域。5.1.7隧道爆破作业应严格按照国家有关爆破安全规程和技术标准施工,要加强民爆物品的安全管理,对瓦斯地层隧道施工还应符合现行《煤矿安全规程》的相关规定。5.1.8施工单位应安排好施工过程的测量,以保证隧道按设计方向和坡度施工,使开挖断面符合图纸所示尺寸,尽量做到不欠挖和不超挖。洞内应每隔50m设置一个水准点。5.1.9在施工过程中,施工单位应根据对开挖面的直接观察、围岩变形的量测结果,辅以超前地质预报,结合岩层构造、岩性及地下水情况,提出围岩分类的修改意见,并判定隧道围岩稳定性,提出相应的处理措施。5.1.10隧道开挖过程中应按第12章第12.2节的规定设置逃生管道。5.2施工工序一般分离式隧道总体施工工序如图5.2所示。开工前施工准备洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水洞口土石方开挖及临时防护套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工浅埋段开挖超过50m必须进行浅埋段二衬及浅埋段开挖、初期支护及仰拱施工明洞模筑衬砌施工浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工洞门及其附属工程施工洞身开挖及排水初支紧随开挖面及时施作,减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,并根据围岩条件和量测洞身初期支护及时进行复喷,硬岩地段复喷作业情况合理选择支护参数距掌子面不得超过60m仰拱和铺底仰拱和铺底应及时成环洞身防排水设施洞口及洞内软岩段二次衬砌尽早施工,其他段落根据监控量测结果适时施工,模筑二次衬砌般情况下二衬距掌子面距离1不超过200m洞内路面及附属工程图5.2一般分离式隧道总体施工工序框图19

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隧道开挖必须与支护、衬砌施工相协调。如需变更设计除应满足技术规范要求外,还 需满足以下原则: (1)两车道土质和类土质、含水率高、承载力低的隧道宜采用中隔壁法(CD法)或交 叉中隔壁法(CRD法)施工。 (2)三车道土质围岩和石夹土或土夹石的松散石质围岩、地下水丰富的隧道应按中 隔壁法、交叉中隔壁法或双侧壁导坑法施工。 (3)浅理大跨度隧道及地表下沉量要求严格而围岩条件很差时,应选用交叉中隔壁 法或双侧壁导坑法施工。 (4)V级围岩和浅埋段的IV级围岩每循环进尺控制在2榻钢拱架间距以内。 (5)采用环形导坑预留核心土法施工的隧道要严格按该施工工序组织施工,尤其是 要加强钢拱架的锁脚,减少下沉;对土质的隧道应以核心土为基础设立2根临时钢架竖撑 以支撑拱顶,核心土应根据围岩量测结果适当滞后开挖。 (6)采用上下台阶法施工的隧道,台阶分界线不得超过起拱线;上台阶长度不得过 长,应尽量采用短台阶,以便及时成环封闭。上台阶长度应不大于30m;下台阶马口落底 长度不大于2榻钢拱架的间距.应一次落底,并尽快封闭成环。

(1)应严格控制欠挖,拱、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。 (2)应尽量减少超挖,不同围岩地质条件下的允许超挖值应符合规范要求。 (3)应采用光面爆破、提高钻眼精度、严格控制单响药量等措施,并提高作业人员的 技术水平。 (4)开挖后应采用断面仪或激光投影仪直接测定开挖断面尺寸,并绘制断面图。 (5)隧道的开挖轮廓应按设计和相关规范要求预留变形量,并根据监控量测信息进 行调整。

(1)隧道掘进施工前,应进行专门钻爆设计,并进行试爆,根据试爆结果合理调整各 参数。 (2)石质隧道的爆破作业,应采用光面爆破。 (3)光面爆破参数如周边眼间距、最小抵抗线、相对距和装药集中度等,应采用工程 类比或根据现行《公路隧道施工技术细则》合理选用,并根据实际爆破效果对光爆参数进 行调整,以达到理想效果。光面爆破工作是隧道施工的基础性工作,施工、监理单位要加 强检香,确保光爆质量。

5洞身开挖爆破后必须立即进行安全检查,如有瞎炮,必须由原爆破人员按现行《爆破安全规程》的有关规定进行处理,确认无误后才能出渣。8)出渣运输线路或道路应设专人进行维修和养护,使其处于平整、畅通状态。线路或道路两侧的废渣和余料应随时清除。出渣运输车辆必须处于完好状态,制动有效,严禁人料混载,不准超载、超宽、超高运输。运装大体积或超长料具时,应有专人指挥,专车运输.并设置显示界限的红灯。5.4开挖方法5.4.1全断面开挖法1)采用全断面一次开挖成形的施工方法,施工步骤参见图5.4.1,主要应用于两车道Ⅱ、Ⅲ及IV级较好围岩和三车道I、Ⅱ、Ⅲ级围岩段的施工。(2)1(3)图5.4.1全断面法施工横断面及纵断面示意图2)施工顺序说明:(1)全断面开挖;(2)初期支护;(3)全断面二次衬砌。3)施工要求:循环进尺宜控制在3~4m。5.4.2台阶法1)台阶法施工首先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面开挖同时进行。其施工步骤参见图5.4.2。(2)1(5)3(4)TNNNNA图5.4.2台阶法施工横断面及纵断面示意图2)施工顺序说明:(1)上台阶开挖;(2)上台阶初期支护:(3)下台阶开挖:(4)下台阶初期支护;(5)全断面二次衬砌。3)施工要求(1)台阶分层不宜多,上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业,并减少翻渣工作量。当顶部围岩破碎,需支护紧跟时,可适当延长台阶长度。23

高速公路施工标准化技术指南第五分册隧道工程(2)施工亦应先护后挖,宜采用超前锚杆或超前小钢管辅助施工措施。开挖应尽量采用微震光面爆破技术。(3)初期支护应紧跟开挖面;上台阶施工时,钢架底脚宜设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁以利下台阶开挖安全。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后开挖。(4)隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型。(5)台阶分界线不得超过起拱线,上台阶长度不得大于30m,下台阶马口落底长度不大于2榻钢拱架的长度,应一次落底,并尽快封闭成环。5.4.3环形开挖留核心土法1)环形开挖留核心土法是一种先开挖上部导坑成环形,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的施工方法。其施工步骤参见图5.4.3。7TNVVVA图5.4.3环形开挖留核心土法施工工序横断面及纵断面示意图2)施工顺序说明:(1)上弧形导坑开挖;(2)拱部初期支护;(3)预留核心土开挖;(4)下台阶中部开挖;(5)下台阶侧壁部开挖;(6)仰拱超前浇筑;(7)全断面二次衬砌。3)施工要求(1)环形开挖留核心土法,将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐级掘进施工,核心土面积应不小于整个断面面积的50%。上部宜超前中部3~5m,中部超前下部3~5m,下部超前底部10m左右。(2)核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形,其底部宜加设槽钢托梁,托梁与钢架连为一体,钢架底部应按设计要求设置锁脚锚杆,并与纵向槽钢焊接,锚杆布设俯角宜为30°。(3)每一台阶开挖完成后,及时喷射4cm厚混凝土对围岩进行封闭,设立型钢钢架及锁脚锚杆,分层复喷混凝土到设计厚度,必要时各台阶设临时仰拱加强支护,完成一个开挖循环。(4)对土质的隧道应以核心土为基础设立3根临时钢架竖撑以支撑拱顶和拱腰,核心土应根据围岩量测结果适当滞后开挖。5.4.4中隔壁法(CD法)1)CD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先分部开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再分部开挖另一侧的施工方法。其施工步骤参见图5.4.4。24

(2)开挖应严格按规范做好监控量测工作,随时掌握围岩及支护的变形情况,以便及 时修正支护参数,改变施工方法;同时,应有较准确的超前地质预报。 (3)开挖时的排水工作要认真做好,在保证排水畅通的同时,重点要对两侧临时排水 沟铺砌抹面,防止钢支撑基底软化。 (4)侧壁导坑开挖后,应及时施工初期支护并尽早形成封闭环;侧壁导坑形状应近于 椭圆形断面,导坑跨度宜为整个隧道跨度的三分之一;左右导坑施工时,前后拉开距离不 宜小于15m:导坑与中间土体同时施工时,导坑应超前30~50m。

5.5.1一般要求 (1)连拱隧道施工应严格按设计及规范要求采取强有力的超前预支护或预加固措施 以保证开挖安全,还应特别注意地形偏压带来的不利影响。 (2)钻爆法施工应采用微震光面爆破和减轻震动爆破技术,以减轻爆破对围岩的扰动。 (3)连拱隧道施工应合理安排两侧主洞开挖、初支、二衬等工序的先后顺序及步距 减少先行洞、后行洞施工时相互对围岩及结构的扰动,以确保施工安全。 (4)一般情况下,连拱隧道施工不宜左右两洞齐头并进,同时开挖、衬砌,宜先左(右) 洞、后右(左)洞,再左(右)洞、继而右(左)洞的逐步推进,如此往复循环依次进行;先行 洞应选择在偏压侧及地质较为软弱的一侧;先行洞开挖超前另侧主洞30~50m,先行洞二 次衬砌断面落后后行洞开挖面,距离可根据爆破震动监测结果现场确定,一般不小于2倍 洞径。 (5)为确保施工安全,避免二衬出现开裂,要求左右洞必须至少各配备一台二次衬砌 模板台车。 (6)应严格按设计要求进行中隔墙施工,中隔墙施工时应注意预理埋与主洞钢支撑连 接钢板。

1)中导洞开挖 中导洞开挖决定着洞身开挖的方向,也是对洞身围岩的情况先行探察,为主洞的开挖 积累资料和摸索情况,可及时与设计围岩进行对比、修正支护结构参数、指导主洞的施工。 中导洞是隧道开挖的关键,必须准确控制开挖中线,仔细探察岩层情况。 中导洞贯通后,浇筑中隔墙混凝土。墙顶处的防、排水设施应按图纸及规范要求做好 施工,以保证防、排水设施能充分发挥其效用,排水畅通,不渗不漏。 2)中隔墙施工

(1)开挖先行主洞前,后行主洞围岩与中隔墙之间的空隙应按设计要求进行回填密 实或支撑顶紧;爆破设计时不得以中导洞作为爆破临空面。 (2)主洞上拱部的开挖,应在中隔墙混凝土浇筑完毕并达到强度要求后进行。 (3)开挖过程中应及时做好洞内排水系统,严禁洞内积水,软岩地段施工排水沟不应 沿边墙设置,宜距墙基脚适当距离,以防止水沟渗水软化墙基底

5.6.1一般要求 小净距隧道施工应结合中岩墙厚度、围岩条件及埋深等制订单项施工技术方案。该 方案应严格贯彻设计意图,并包括以下内容:中岩墙预加固措施;先行洞和后行洞开挖方 法;先行洞和后行洞爆破设计和爆破震动控制;先行洞和后行洞开挖错开距离;先行洞衬 砌与后行洞开挖错开距离;各工序相互影响引起的滞后时间;非小净距隧道施工方案中的 其他内容等。

(1)小净距隧道开挖方法的选择,应以减小对中岩墙的扰动,控制中岩墙的围岩变 形,保证开挖过程中围岩的稳定性为原则,合理安排施工方法及施工工序。 (2)不同围岩条件、不同净距的小净距隧道按设计采用不同的开挖方法,V级围岩应 以机械开挖为主,辅以微量的弱爆破。

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6初期支护与辅助工程措施

6.1.1初期支护应配合开挖作业及时进行,确保围岩稳定及施工安全。 6.1.2 当掌子面自稳能力差时,应采取增加辅助工程或改变开挖方法等措施。 6.1.3软弱围岩地段施工必须坚持“先支护(强支护)、后开挖(短进尺、弱爆破)、快封 闭、勤量测”的施工原则,初期支护紧跟掌子面。IV~V级围岩初期支护在未落底前,应 采用加强锁脚,同时应保证尽早封闭成环。 6.1.4隧道支护宜根据现场监控量测结果,分析施工中的各种信息,及时调整支护措 施和支护参数。 6.1.5施工中应做好地质描述、超前地质预报,应根据围岩条件的变化,因地制宜,提 前采取相应措施,做到安全可靠、经济合理。 6.1.6隧道施工作业人员安全防护应按第2章第2.4节规定配备;作业人员的皮肤应 避免与速凝剂、树脂胶泥等化学制剂直接接触;作业区粉尘浓度必须符合第12章第 12.3.2条及规范的要求

6.2.1一般要求 (1)喷射混凝土不得采用干喷工艺,宜在软弱及有水地层采用潮喷工艺施工、在硬岩 少水地层采用湿喷工艺施工。 (2)液体速凝剂应采用环保无碱速凝剂。 (3)喷射混凝土配合比应通过试验确定并满足设计强度和喷射工艺的要求。 (4)隧道开挖后应及时初喷,硬岩地段复喷作业距离掌子面不得大于60mGB/T 30651-2014 矿脂防蚀带耐高温流动性检测方法,软岩地段 初期支护应紧跟堂子面。

6初期支护与辅助工程措施6.2.2施工工序喷射混凝土施工工序见图6.2.2。配备设备及劳力组织方法混凝土制备运输方案、喷射方法方案报批喷混凝土试验配合比报批材料试验报告材料、机具、劳力准备风、水、电准备施工准备断面检查清洗岩面强制式拌和机拌和混凝土制备分次投料拌和混凝土运输混凝土输送车运输湿喷机先墙后拱、分层、分区进行初喷S形运动、螺旋状喷射复喷首层着重填平、补齐混凝土强度检验:压试件质量检查其他项目质量检查结束图6.2.2喷射混凝土施工工序框图6.2.3施工要点1)喷射混凝土作业前应做好下列准备工作:(1)岩面有渗水时,应先引排处理。当局部出水量较大时,可采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施,将水引导疏出后再喷射混凝土。(2)应埋设标志或利用锚杆外露长度控制喷射混凝土的厚度,以确保最小厚度满足设计要求。(3)检查材料、机具、劳力的准备情况,检查风、水、电等管线路,并试运转,作业面具有良好的通风和照明条件。2)喷射混凝土原材料要求:(1)水泥:宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。特殊情况下可采用特种水泥,采用特种水泥时应进行现场试验,指标应满足设计要求。(2)粗集料:应采用连续级配、坚硬耐久的碎石,最大粒径不应大于13.2mm,其压碎值应≤16%,针片状颗粒含量≤25%,含泥量≤2.0%。(3)细集料:要求采用连续级配、坚硬耐久、颗粒洁净、粒径小于4.75mm的河砂或机31

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高速公路施工标准化技术指南南第五分册隧道工程施工准备中空注浆锚杆订购锚杆钻孔定位注浆材料试验、进场钻机就位T浆液配合比设计钻孔高压风清孔浆液拌制组装锚杆杆体安装锚杆杆体安装止浆塞浆液运输无损检测锚杆检测注浆注浆站布置1不合格注浆检查合格待复喷后安装垫板、螺母图6.3.2中空注浆锚杆施工工序框图6.3.3施工要点1)钻孔深度不应小于锚杆杆体有效长度,但深度超长值不应大于100mm。2)钻孔宜保持直线,系统锚杆钻孔方向宜与开挖面垂直,当岩层层面或主要结构面明显时,应尽可能与其成较大交角,但与开挖面的垂直偏差不应大于20°;局部锚杆应尽可能与岩层层面或主要结构面成大角度相交。3)锚杆深度要求:锚杆孔深允许偏差为±50mm。4)锚杆材料应满足设计要求,并符合下列规定:(1)锚杆杆体宜选用HRB335、HRB400钢,杆体直径20~28mm,杆体屈服抗拉力≥150kN,强屈比≥1.2;2)锚杆用的各种水泥砂浆强度不应低于M20;(3)锚杆垫板材料宜采用Q235钢材。5)安装垫板时,应确保垫板与锚杆轴线垂直,确保垫板与喷射混凝土层紧密接触。当锚杆孔的轴线与孔口面不垂直时,可采用以下两种方法进行调整:一是在螺帽下安装楔形垫块;二是在垫板后用砂浆或混凝土找平。锚杆砂浆凝固前不得加力。6)普通水泥砂浆锚杆(1)普通水泥砂浆锚杆,施工顺序为成孔后先注浆再安装锚杆。(2)普通水泥砂浆锚杆宜选用螺纹钢筋作锚杆。锚杆外露端应加工120~150mm的标准螺纹,并采用配套标准螺母。(3)砂浆配合比(质量比):水泥:砂:水宜为1:(1~1.5):(0.45~0.5),砂的粒径不宜大于3mm。34

GB 51156-2015 液化天然气接收站工程设计规范5初期支护与辅助工程措施

(4)砂浆应随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完,已初凝的砂浆不得使用。 (5)采用单管注浆工艺,灌浆管应插至距孔底50~100mm处,开始注浆后反复将注 浆管向孔底送,使砂浆将孔内多余的水挤压出孔外,之后随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔 出。灌浆压力不宜大于0.4MPa。 (6)注浆开始或中途暂停超过30min时,应用水润滑灌浆罐及其管路。 (7)砂浆灌注后应及时插入锚杆杆体,锚杆杆体插到设计深度时,孔口应有砂 浆流出,若孔口无砂浆流出,则应将杆体拨出重新灌浆。全长黏结锚杆应灌浆 饱满。 7)中空注浆锚杆 (1)对中空锚杆的注浆,监理工程师应要有旁站记录,严禁不注浆行为。 (2)中空注浆锚杆施工时应保持中空通畅,并留有专门排气孔。螺母应在砂浆初凝 后紧,并使垫板与喷射混凝土面紧密接触。 (3)中空注浆锚杆应有锚头、垫板、螺母、止浆塞等配件。 (4)注浆过程中,注浆压力应保持在0.3MPa左右,待排气口出浆后,方可停止灌浆。 8)水泥砂浆药包锚杆 (1)应对药包做泡水检验,药包包装纸应采用易碎纸。 (2)药包不应有受潮结块现象,药包宜在清水中浸泡,随用随泡 (3)药包应以专用工具推人钻孔内,防止中途破裂。 (4)锚杆宜采用手送插入并转动锚杆,也可锤击安装,但不得损伤锚头螺纹。 (5)锚杆插到设计深度时,孔口应有砂浆流出,无流出时应补灌砂浆。 (6)砂浆的初凝不得小于3min,终凝不得大于30min。 (7)应使垫板与喷射混凝土紧密接触。

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