大断面黄土隧道机械配套和施工工艺
（朱华平）
[内容摘要]郑西铁路客运专线黄土隧道，开挖面积近170m2，洞口段大部分为浅埋、偏压、湿陷性黄土，隧道开挖后地表沉降及初期支护的变形均比较大，洞身大部分地段为Ⅳ级围岩，稳定性较好，沉降也较小，现国内外并没有成熟的大断面黄土隧道变形稳定性判别标准，对大断面黄土隧道的设计、施工均缺乏认识与经验。
本文通过对郑西线潼洛川、高桥、凤凰岭三座大断面湿陷性黄土隧道的施工，分析与总结出大断面黄土隧道Ⅴ级围岩CRD法开挖、Ⅳ级围岩弧形导坑法开挖施工的合理工序、步长、人员、机械设备配臵，确定出切合实际的进度指标和各个工序的作业循环时间；
结合施工取得的经验教训，总结出大断面湿陷性黄土隧道施工安全与质量控制要点，并提出需进一步研究探讨的施工技术方案，如Ⅴ级围岩的开挖方法、拱墙脚的加强设计、增加开挖预留沉落量、初期支护变形不趋于稳定而二衬需提前施作且加强设计、浅埋段地表全封闭防水处理及洞内需加固消除湿陷性而进度缓慢增加斜井确保工期等问题。
[关键词]客运专线大断面黄土隧道机械配套施工工艺
1、工程概况
郑西客运专线设计时速350Km/h，由我单位施工的有潼洛川
隧道，全长3817m；高桥隧道，全长1458m；凤凰岭隧道，全长
842m。隧道位于陕西省潼关县与华阴市，隧道洞身位于I级黄土
台塬区，表层为第四系上更新统风积砂质黄土及黏质黄土，下伏
第四系中更新统风积砂质黄土及黏质黄土，中间夹有数层古土壤层。隧道洞口段基本为浅埋，埋深在5～45米之间，且有不同程
度的湿陷性。Ⅴ级围岩开挖面积近170m2，设计采用CRD法施工。
IV级围岩采用弧形导坑法开挖。
2、大断面湿陷性黄土隧道设计参数
隧道内轮廓采用铁道部新近优化后的时速350km客运专线隧道
内轮廓，轨面以上有效内净空面积按100m2设计，隧道衬砌采用曲
墙带仰拱的封闭结构，二衬和仰拱均采用C35防水钢筋混凝土，暗
挖段采用复合式衬砌。
Ⅴ级围岩采用喷锚初期支护，全断面设I25a型钢钢架，间距1榀/0.6m，拱部设φ42超前小导管（l-4.5m，环向间距40cm，外插角5～10°，搭接长度≥1.5m），小导管内充填M20水泥砂浆。拱部120°范围内采用Φ22药包锚杆，L-2.5m，间距1×1m；边墙Φ22砂浆锚杆，L-4m，间距1×1m，梅花型布臵；湿陷性黄土地段拱部120°范围内不设系统锚杆。钢筋网：Q235 φ8，拱墙布设，钢筋网间距20×20cm。喷混凝土采用C25喷混凝土，拱墙喷层掺加聚丙烯微纤维，掺量1.2kg/m(3)，厚度35cm。二衬混凝土采用C35钢筋砼，厚60cm。预留变形量为10cm。
Ⅳ级围岩采用喷锚初期支护，全断面设1榀/0.8m工20a型钢钢架，局部含水量较大地段拱部设φ42超前小导管（l-3.5m，环向间距40cm，外插角5～10°，搭接长度≥1.5m），小导管内充填M20水
泥砂浆。拱部120°范围内采用Φ22药包锚杆，L-2.5m，间距1×1m；边墙Φ22砂浆锚杆，L-4m，间距1×1m，梅花型布臵；钢筋网：Q235 φ8，拱墙布设，钢筋网间距20×20cm。喷混凝土采用C25喷混凝土，拱墙喷层掺加聚丙烯微纤维，掺量1.2kg/m(3)，厚度35cm。二衬混凝土采用C35钢筋砼，厚60cm。预留变形量为10cm。
衬砌支护参数：见“双线隧道复合衬砌支护参数”表。
双线隧道复合衬砌支护参数表
隧道防排水采取“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，满足地下工程国家一级防水标准。
防水系统：全隧道拱墙敷设EVA防水板，防水板厚度1.5mm，土工布重量≥400g/m2,隧道二次衬砌采用防水混凝土，其抗渗等级不小于P8。
排水系统：隧道内设臵双侧水沟，道床中心设臵直径为16cm的半圆形排水明沟。
隧道衬砌防水板背后环向设臵φ100mmHDPE单壁打孔波纹管，间
距8～12m，隧道两侧边墙墙脚外纵向分段设臵φ100mmHDPE双壁打孔波纹管，每段纵向盲沟设臵一处（底端）φ100mm泄水孔连接到隧道侧沟，泄水孔间距12m。
施工缝及变形缝防水设计：施工缝及变形缝是隧道防排水的薄弱环节，施工缝表面涂界面剂并设臵中埋式止水带、背贴式止水带防止地下水的渗入；变形缝防水采用中埋式止水带、背贴式止水带。
3、大断面黄土隧道施工方法
在施工工程中严格遵循“管超前，短开挖，强支护，早封闭，勤量测”的原则，采用动态施工，实行网络信息化管理，加强地质超前预报，加强对地表、围岩和支护的监控量测，及时对信息进行分析，以科学、合理的施工方法做到优化施工。
3.1施工方法
3.1.1超前支护
3.1.1.1Ⅴ级围超前支护
Ⅴ级围岩开挖前沿拱部设计开挖轮廓线外10cm施作超前小导管（L＝4.5m,@40cm），预注M20水泥砂浆加固地层。超前小导管外插角为3°～5°，纵向搭接长度不小于1.5m，采用ZM-12T型煤电钻钻孔，采用YT28型风枪顶进超前小导管，小导管插入孔内的长度不小于管长90%。尾部与型钢钢架焊接固定，JYZ－2型注浆泵进行注浆作业。
制作钢花管：Φ42mm超前小导管在钢构件加工场制作。前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错布臵注浆孔，孔眼直径为6～8mm，详见图1《注浆小导管加工图》。
小导管安装：采用ZM-12T型煤电钻钻设锚杆孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用YT28型风枪直接将小导管从型钢钢架上部中部顶入，外露端支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。
图1 注浆小导管加工图
注浆：注浆设备采用JYZ－2型注浆泵，注M20水泥砂浆，在管口处设止浆塞。水泥砂浆采用小型砂浆搅拌机拌制，注浆压力一般为0.5～1.0MPa。注浆前先喷射混凝土3～5cm封闭掌子面作止浆盘，注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。
注浆先从拱顶开始向下注，先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况适当调整。注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进，并注意观察施工支护工作面的状态，试挖掌子面，无明显渗水时，即可进行开挖作业。
工艺流程图：参见图2《小导管施工工艺框图》
3.1.1.2Ⅳ级围超前支护
本段Ⅳ级围岩主要以老黄土为主。设计要求在局部含水量大的地段，拱部采用Φ42小导管进行超前支护。具体钻孔、插管施工方法
同Ⅴ级围岩小导管施工方法。
注浆：注浆采用M20砂浆，具体注浆方法及工艺同Ⅴ级围岩小导管注浆施工方法。
图2 小导管施工工艺框图
3.1.2开挖
3.1.2.1Ⅴ级围岩开挖
黄土隧道Ⅴ级围岩采用CRD法进行开挖。其工艺流程见图3。
Ⅴ级围岩段设计开挖断面尺寸为：15.20m×13.18m（宽×高），包括预留变形量10cm,开挖断面积163.81m2。
CRD法开挖将断面分隔成左右两侧、上、下部及底部六个部分，根据临时支撑形式，先开挖左上导，开挖采用预留核心土法施工（核
心土高度距拱顶1.6～1.8m,距边墙3m，距中隔壁2m，核心土顶部留一图3 Ⅴ级围岩开挖施工工艺流程图
长1.5m平台便于人工操作，纵向为1：1降坡至开挖线底部），一次掘进1榀。采用挖掘机开挖，先开挖边墙处，再开挖中隔壁一侧，预留30cm，采用人工开挖至设计轮廓线。再开挖右侧，右侧滞后左侧控制
在10米以内。每侧上部台阶长度控制在3m左右；中部台阶长度控制在6m以内；
下部开挖，根据仰拱施工离掌子面的距离不超过30米的原则
及时跟进。
洞内出碴采用挖掘机装碴，自卸汽车运输。开挖和装碴同时作业。
3.1.2.2Ⅳ级围岩弧形导坑法开挖
本线黄土隧道Ⅳ级围岩采用弧形导坑预留核心土法进行开挖。其工艺流程见图4。
①开挖方法
Ⅳ级围岩段设计开挖断面尺寸为：14.82m×12.80m（宽×高）包括预留变形量10cm，开挖断面积155.08m2。采用弧形导坑预留核心土法进行开挖，将整个断面分成上、中、下以及底部四部分台阶错台开挖。其中上部超前中部3～5m，中部超前下部3～5m，下部超前底部10m，逐级掘进开挖。
为方便机械作业，上部开挖高度控制在4.5m左右，中部台阶高度也控制在4.5m左右，下部台阶控制在3.5m左右。
Ⅳ级围岩局部含水量大的地方，在开挖前拱部环向以40cm间距采用L=3.5m长的Φ42超前小导管对开挖岩体进行注浆预加固，待浆液达到一定强度后，采用小型挖掘机开挖，并预留一定厚度由人工持风镐修边到位，保证轮廓的圆顺和平整。
②开挖及出碴设备
根据断面尺寸，Ⅳ级围岩开挖仍采用1台PC225型挖掘机开挖作
业，按照左右分部交错开挖的方式开展开挖作业。根据各部开挖尺寸，
图4 Ⅳ级围岩开挖施工工艺框图
完全满足该挖掘机作业空间需要。
洞内出碴采用PC225型挖掘机装碴，也可采用装载机配合装碴，自卸汽车运输。开挖和装碴同时作业。 ③开挖顺序
上
中下部进行四个循环
Ⅳ级围岩按照弧形导坑预留核心土法开挖，整个断面分成上、中、下以及底部四个部分进行开挖，其中上部采用环形开挖预留核心土。根据开挖断面，为保证施工进度，达到黄土隧道快速施工的目的，各部在合理组织、相互协调配合施工的基础可分成左右侧上、中、下部按照开挖和支护工序顺序作业的方式开展施工，以解决各部开挖运输出碴的通道的问题；底部利用上部进行超前支护及钢拱架安装的作业时间一次开挖4.5m，这样可最大限度的减小各部施工的干扰问题。
3.1.3 初期支护
3.1.3.1Ⅴ级围岩初期支护
每一部分开挖完成后，及时喷射4cm微纤维混凝土对围岩进行封闭。Ⅴ级围岩按照1榀/0.6m间距架立I25a型钢钢架，纵向采用Φ42
钢管连接，间距100X100cm。打设Φ22系统锚杆、φ42锁脚锚管，挂铺Φ8@20X20cm钢筋网。首先将预先在加工场地试拼装合格的型钢钢架动至洞口等准备工作，根据测量放线定出的钢架位臵打设钢架定位钢筋，分段安装钢架，两垫板用螺栓连接牢固，钢架与定位钢筋焊接固定，打设系统锚杆，挂铺钢筋网片，打设锁脚锚杆，待锚杆的砂浆有一定强度后安装锚杆垫板，拧紧螺栓，最后作好喷射混凝土厚度标志等喷射混凝土准备工作。
检查合格后，进行喷射微纤维混凝土施工。首先试运转空压机，湿喷机等机械设备，调节好湿喷机的送风风压并用高压风清洗好工作岩面上的浮碴及粉尘，混凝土工作自下而上分片分层进行，分片高度
为4～5m，分层厚度为边墙6～9cm，拱部5～6cm。达到喷射厚度后用人工凿除存在空鼓及凹凸不平部分，最后喷射混凝土找平，使混凝土平整度满足验标要求，完成一个初期支护施工循环。
2小时后进行喷雾养护，一天两次，连续14天以上。
3.1.3.1Ⅳ级围岩初期支护
每一循环开挖完成后，及时喷射4cm微纤维混凝土对围岩进行封闭。Ⅳ级围岩按照1榀/0.8m间距架立I20a型钢钢架，纵向采用Φ42钢管连接，间距100X100cm。打设Φ22系统锚杆、φ42锁脚锚管，挂铺Φ8@20X20cm钢筋网。
施工方法同Ⅴ级围岩初期支护。
3.1.4仰拱及仰拱填充
仰拱施工是在隧道隧底初期支护完成后进行施工。
为不影响机械车辆通行，仰拱、仰拱填充利用栈桥平台进行混凝土施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。
从仰拱开挖到浇筑混凝土之间，隧道是处于最不稳定的状态。Ⅴ级围岩一般均位于浅埋段，根据监控量测表明，隧道整体下沉量较大，因此，开挖隧底时，采用人工开挖，挖一榀接一榀，杜绝机械开挖。开挖至设计标高后，先将隧底虚碴、杂物、等清除干净（不允许出现欠挖，超挖部分采用同级砼回填）后及时喷射混凝土4cm 封底，然后安装底部初期支护钢架，及时接长中隔壁钢架，要求中隔壁钢架立在底部钢架上。喷射C25混凝土厚度35cm。考虑浅埋隧
道下沉量较大，为安全起见，此段中隔壁钢架直接浇筑在仰拱和仰拱填充混凝土之中。
仰拱分段施工，施工采用大样板，按仰拱设计厚度及形状施工。由仰拱中心向两侧对称施工，一次完成，仰拱砼采用C35防水钢筋混凝土，采用插入式振捣器，加强振捣，保证砼施工质量。
仰拱施工缝内设中埋式止水带，确保位臵准确，用定位夹固定牢靠。施工缝浇筑混凝土前，应将其表面凿毛。清除浮粒和杂物，用水冲洗干净，保持湿润，涂刷界面剂并及时浇筑混凝土。每排仰拱应预留连接筋。仰拱浇筑不应有纵向施工缝。
仰拱与填充分两次施工，不得将仰拱及填充整体浇筑。隧道仰拱上部填充砼施工前先清洗仰拱上虚碴及杂物，排除积水。填充砼表面要求平整，横坡、纵坡与设计一致。仰拱施工缝与填充砼施工缝相互错开，要求施工缝顺直、平整及凿毛清洗。
仰拱施工与掘进工作平行进行，为解决仰拱施工和其他工序的干扰问题，采用型钢钢架进行拼装自制仰拱防干扰平台，形成立体交叉平行作业体系。
3.1.5中隔壁拆除
中间支护系统的拆除时间由中间支护系统对后续工序作业的影响确定。考虑后续作业的及时跟进，中间支护系统对其产生的影响，在严格考证拆除中间支护系统的安全性之后，进行拆除。
如围岩稳定条件满足设计要求，下部竖支撑可在仰拱填充作业前拆除，横支撑和上部竖支撑在隧道仰拱填充施工完成后防排水系统施
作前一次性拆除。为保证施工安全，限制围岩变形，中间支护也可推迟到隧道仰拱填充施工完成后防排水系统施作前一次性全部拆除。一次性拆除长度以满足衬砌台车一次衬砌长度为宜。
竖支撑拆除时要防止对支撑系统形成大的振动和扰动。可采用风镐拆除钢支撑之间的喷射混凝土壁，对于中间支护系统和初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土用人工凿除，采用气焊烧断与初期支护连接部位，其他部位的附着喷射混凝土，在钢架拆除运出洞外后再进行处理。
拆除过程中要加强监控量测，在变形稳定的前提下才能进行中隔壁的拆除。
3.1.6 防排水施工
①、地表防水
在大断面湿陷性黄土的开挖施工过程中，隧道洞身地表出现
多处纵向、横向裂缝，使雨水轻易浸入，并根据量测结果表明雨
水对地表下沉影响很大，每次下雨都会引起地表下沉突变，因此，需对地表进行全覆盖防水，并根据地形实际情况在地面上做临时
排水沟，与天沟、排水沟连接，形成完整的地表防排水体系，防
止雨水对地表下沉造成不良影响。
②、洞身防排水
防水系统：全隧道拱墙敷设EVA防水板，防水板厚度1.5mm，土工布重量≥400g/m2,隧道二次衬砌采用防水混凝土，其抗渗等级不小于P8。
排水系统：隧道内设臵双侧水沟，道床中心设臵直径为16cm的半圆形排水明沟。
隧道衬砌防水板背后环向设臵φ100mmHDPE单壁打孔波纹管，间距8～15m，隧道两侧边墙墙脚外纵向分段设臵φ100mmHDPE双壁打孔波纹管，每段纵向盲沟设臵一处（底端）φ100mm泄水孔连接到隧道侧沟，泄水孔间距12m。
施工缝及变形缝是隧道防排水的薄弱环节，施工缝表面涂界面剂并设臵中埋式止水带、背贴式止水带防止地下水的渗入。
变形缝防水采用中埋式止水带、背贴式止水带。
施工时利用自制多功能台车采用无锚钉铺挂工艺进行铺设。变形缝、施工缝处防水采用中埋式橡胶止水带、背贴式止水带。防水板采用热熔法手工焊接在塑料圆垫片上，焊接牢固，防止防水板脱落现象。
3.1.7 衬砌施工
拱墙二次衬砌采用全断面整体钢模衬砌台车、混凝土搅拌运输车运输、泵送砼灌注，插入式振捣器捣固，挡头模采用木模。混凝土浇筑要左右对称进行，防止钢模台车偏移。
砼生产采用自动计量拌合站拌合，砼拌合站设臵应满足冬季施工要求。
仰拱、防排水系统以及钢筋绑扎超前衬砌1个循环完成。施工工艺流程如下：
隧道衬砌施工工艺流程图
3.2 人员、机械设备的合理配臵
根据潼洛川隧道、高桥隧道、凤凰岭隧道施工情况，大断面黄土隧道施工机械、人员的配臵如下：
3.2.1 CRD法施工人员、机械设备的合理配臵
CRD法施工主要施工机械配臵如下表
主要施工机具设备配臵表
CRD法施工人员配臵如下表：
施工人员配臵表
3.2.2 弧形导坑法施工人员、机械设备的合理配臵弧形导坑法主要施工机械配臵如下表
主要施工机具设备配臵表
弧形导坑法施工人员配臵如下表：
施工人员配臵表
3.3 各工序循环作业时间及进度指标
3.3.1CRD法施工各工序循环作业时间及进度指标
根据对潼洛川、高桥、凤凰岭隧道CRD法及弧形导坑法施工情况，CRD法及弧形导坑法施工各施工工序的循环时间及进度指标如下表：
CRD开挖支护循环作业时间表
根据对大断面黄土隧道Ⅴ级围岩施工情况，月开挖进尺在30m/月，每月折合成洞米完成20米/月。
弧形导坑法开挖支护循环作业时间表
4、监控量测
4.1 监控量测规划及方法
1）地表观测：浅埋段隧道地表沿纵向每10米布臵一个观测点，每个横断面布臵11个点，与洞内水平收敛和拱顶下沉量测点在同一横断面内，横断面布臵依次为拱顶中心布臵一个观测点，中心观测点两侧对称布臵10个点，分别距中心点为1m，3m,6m,11m,16m。
测量方法：采用DSZ2自动安平水准仪，精度为1mm.在距隧道体100米外山体上设水准点，根据测量数据及相关要求确定测量频率。
2）洞内拱顶
Ⅴ级围岩每5-10m在中隔壁两侧约1m处各设一点。仰拱开挖期间左中、右中地面以上1m处每隔5m在中隔壁上设点观测。
Ⅳ级围岩每20m在拱顶设一点。
测量方法：采用DSZ2自动安平水准仪,精度为1mm.拱顶采用吊10米钢卷尺进行读数，并根据测量数据及相关要求确定测量频率。
3）洞内净空收敛测量
3-1-2全断面开挖施工工艺 1 前言 1.1 全断面开挖法定义 全断面开挖是按照设计断面将隧道一次开挖成形，再施作衬砌的施工方法。 1.2 工艺特点 （1）施工时应配备钻孔台车或台架及高效率机械设备以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度。 （2）使用钻孔台车宜采用深孔钻爆，以提高开挖进尺。 （3）初期支护应严格按照设计及时施作。 1.3 适应范围 适用于隧道的Ⅰ～Ⅱ级围岩地段，Ⅲ级围岩开挖断面60m2以下的隧道或Ⅲ级围岩开挖断面60m2以上隧道采取了有效的预加固措施后，亦可采用全面开挖施断工工艺。全断面开挖施工工艺循环进尺必须根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定。 2 质量检验标准 （1）隧道开挖断面的中线和高程必须符合施工图要求。 1）．检查数量：每一开挖循环检查一次； 2）．检查方法：采用仪器测量。 (2)、隧道开挖必须严格控制欠挖,当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部位（每1㎡不大于0.1㎡）侵入衬砌必须小于5cm,拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。 1) 检查数量：每一开挖循环检查一次； 2) 检查方法：采用自动断面仪等仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与施工图断面核对。 (3) 洞身开挖必须核对地质，在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙的结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对施工图地质情况，判断围岩稳定性。 (4) 光面爆破或预裂爆破钻孔眼，必须根据钻爆设计图准确标示出钻孔位置。钻孔时必须按钻爆设计要求严格控制钻孔的间距、深度和角度，掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。周边眼的间距允许偏差为5cm，外插角必须符合钻爆设计要求，孔底不得超出开挖断面轮廓线15cm。 1) 检查数量：每一开挖循环检查全部掏槽眼和10%周边眼； 2) 检查方法：测量。 (5) 光面爆破的钻孔痕迹保存率，硬岩不得小于80%，中硬岩不得小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。
连拱隧道施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0503-2011 第五工程有限公司刘建萍 1 前言 1.1工艺工法概况 中导洞-主洞施工方法是双连拱隧道施工的一种高效施工方法。它根据新奥法原理，采用光面爆破大断面开挖，使用锚、喷、网、钢拱架和超前导管及超前管棚等支护手段，先开挖贯通中导洞，浇筑中隔墙混凝土，然后采用上下台阶法开挖左、右主洞，最后进行全断面二次衬砌。 早期的双连拱隧道多采用三导洞法施工，对围岩扰动的次数多，施工周期长，工效慢、工期长、成本高，不利于隧道防水。通过连拱隧道工程实践采用中导洞-主洞台阶法施工，效果良好。 1.2工艺原理 1.2.1 本工法的基本理论基础是新奥法。开挖后允许围岩有一定的变形，从而释放部分地应力；通过监控量测和适时支护来控制围岩变形，使围岩不会失稳；围岩与锚喷等支护共同作用形成复合承载结构。 1.2.2中导洞-主洞法根据新奥法的基本原理，简化施工工序，在三个工作面平行施工的情况下缩短了工期。 2 工艺工法特点 2.1 采用新奥法施工，尽量减少对围岩的扰动，充分保护和利用围岩的自承载能力，提高隧道结构的整体安全度。 2.2 与三导洞法相比，减少了两个侧壁导洞，施工干扰少、临时支护量小，有效地降低了对围岩的扰动，缩短了施工周期，降低成本，减少工程投资。 2.3中导洞首先贯通，可揭示隧道围岩情况，为左右两洞大断面开挖施工提供依据。 3适用范围 本工法适用于双连拱山岭隧道的各种围岩情况，隧道主洞的开挖方式则根据具体的情况来选择。
正台阶二步开挖法是全断面一次开挖法的改进方法，多用于围岩能短期内处于稳定的地层中。台阶法根据台阶长度的不同，可划分为长台阶、短台阶和超短台阶三种，在Ⅲ级以下的围岩中一般采用长台阶或全断面开挖法，对于III、IV级围岩多采用短台阶开挖法，对于Ⅴ级以上的软弱围岩则常采用超短台阶开挖法，对于土质围岩及软弱围岩则采用环形开挖留核心土法或三台阶七步开挖法。 本工艺工法主要介绍中导洞-主洞法施工双连拱隧道。 4主要引用标准 《公路隧道施工技术规范》TTJ04 《公路隧道设计规范》JTG026 《公路工程质量检验评定标准》JTJ071 5施工方法 采用中导洞-主洞法施工，其步骤为先开挖中导坑，并做导坑临时支护直到中导洞贯通，然后由内向外浇筑中隔墙混凝土。 中隔墙施工完成后，将其顶部与临时支护之间间隙采用与设计同标号的喷射砼喷（回）填密实，待喷填砼强度满足设计要求后，即可开挖两侧主洞。 根据主洞的地质情况，首先做好洞口的防护、排水和洞身的超前预加固，然后开挖左（右）洞上台阶及初期支护，同时做好围岩的变形观测；待开挖掌子面上台阶推进适当距离（约50m）后，方可开挖右（左）洞上台阶并做好初期支护，同时做好围岩的变形观测。 根据洞身实际地质情况，上下台阶距离控制在3~15m，下台阶采用跳槽的方法进行侧墙的开挖与初期支护，开挖宽度控制在2～3m。初期支护完成后铺设防水层，采用整体式模板台车浇筑二次衬砌混凝土。 6工艺流程及操作要点 6.1施工顺序 具体的施工顺序图如图1所示（以上下台阶开挖法为例）。针对不同级别的围岩，亦可选择采用台阶分部开挖预留核心土法（增加超前预支护的工序）及全断面开挖法。
隧道施工机械 一、凿岩台车 凿岩台车是吧几台凿岩机支架安装在同一台车上，也可同时进行多个钻眼的施工。可作为其他工序的工作台。 凿岩机台车一般用于地质条件较好，基本不要临时支护的大断面的隧道工程。其特点是劳动强度低，钻孔速度高，钻孔平均速度达20~30（cm/min），钻杆长，可钻深孔而无须接杆，定向性好，机动性好。 分类： 台车行走机构有轨道、履带及轮胎式三种。国产凿岩台车以轨道及轮胎式较多。 轨行式台车车体一般为门架式，故常称门架式凿岩台车。其上部有2～3层工作平台，能安装多台（可达21台）凿岩机；下部能通过装碴机、运输车辆及其他机具。这种台车具有钻眼、装药、支护、量测等多种功能。它是为了适应大断面隧道施工的需要，同时克服手持式凿岩机钻眼效率低的缺点而发展起来的，在铁路隧道和水工隧洞施工中被推广应用。在车体上安装数个钻臂(用以安装凿岩机，一般1～4台)的可自行的凿岩机械设备。钻臂能任意转向，可将凿岩机运行至工作面上任意位置和方向钻眼(孔)。钻眼(孔)参数更为准确、钻进效率高、劳动环境大大改善。台车动力分机械式和液压式，后者应用较多，自动化程度高，整个钻眼(孔)程序由电脑控制。[1]在发展过
程中，起初采用风动凿岩机的梯架式凿岩台车，逐步为用液压凿岩机的门架式凿岩台车所代替。 轮胎式和履带式凿岩台车主要由柴油机驱动，安装2～6台高速凿岩机，车体转弯半径小,机动灵活，效率高，一般用于矿山平巷掘进,也可用于隧道及地下工程的开挖。 二、全断面隧道掘进机 全断面隧道掘进机是一种在岩层中直接开挖隧道的机械，它的特点是用机械法破碎切削岩石，刀盘直径与开挖隧道的直径大小相适应，挖掘与出渣同时进行。与钻爆法相比，施工速度快，质量高，少衬砌，少支护，能节约人力、物力，安全可靠。 掘进机的类型：
黄土隧道施工工艺工法 为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法（又称环形开挖留核心土法），结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，是目前黄土隧道施工的较完整的方法。 1.施工方法及工艺要点 1.1根据工地实际情况，设计并施打超前管棚。钢管真径一般为ф60 mm，长4.5m，间距30cm，外插角20，首尾相接长度不少于1.5m。钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。 1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。 1.3开挖后立即射砼封闭断面。喷射4cm厚的20号砼，封闭开挖断面，以免孔隙水从断面处渗出，而使土体失稳。 1.4架钢拱及挂网。钢拱规格为Ⅰ20a，按设计断面计算用量。拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接，钢筋间距1.2m。管棚尾端焊接于拱架腹部，以增强共同支护作用。ф8钢筋网格间距为20cm×20cm。 1.5喷射砼填充钢拱间空隙。拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实，先喷拱架与轮廓之间空隙，再喷拱架，然后再喷拱架之间，直至喷到规定的厚度。 1.6按上述1－5的方式开挖5m左右后，开挖支撑掌子面的核心土支持部分。
1.7在上半断面初期支护稳定的条件下，开始开挖下半断面：首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆，以防止拱架及围岩变形与下沉。钻进后进行注浆，两侧以等间距各打5根锚杆。经过做试验，这样的锚杆与黄土结合后，抗拨力可达8t以上。 1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩，然后架钢拱支撑和挂网，经分层喷射砼直到设计厚度。再铺设土工布防水板，做二次衬砌。
隧道开挖施工方法及施工要点讲解 1、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。 适用条件： (1)I~IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。 (2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 (3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。隧道机械化施工，有三条主要作业线，见表 施工特点: (1)开挖断面与作业空间大、干扰小； (2)有条件充分使用机械，减少人力； (3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件； (4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。 施工工序流程图：隧道全断面开挖施工工序流程见图1－1
施工要点： (1)配备钻爆台车或多功能台架及高效率装运机械设备，由于开挖断面大，围岩相对稳定性降低，且每循环相对工作量较大，要求具有较强的开挖、出碴和相应的支护能力。 各工序使用的机械设备务求配套。以缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。 (2)利用深孔爆破增加循环进尺，控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果，减少超欠挖。 (3)及时施做初期支护，摸清开挖面前方地质情况，及时准备好应急措施，围岩条件变化时及时调整施工方法，以确保施工安全。 (4)有条件时采用导洞超前的开挖方法，合理组织施工保证隧道施工安全。 (5)二次衬砌及时施作，Ⅰ～Ⅱ级围岩二次衬砌距掌子面距离≤200m，Ⅲ级围岩≤80m。 (6)在软弱破碎围岩中使用全断面开挖时，应加强辅助施工方法设计与检查，加强动态量测与监控。 施工图片：
高速公路隧道轴流风机施工工艺工法 （QB/ZTYJGYGF-DW-0609-2014） 电务公司郭新伟 1 前言 1.1 概况 轴流风机广泛应用在高速公路和铁路隧道中，正常情况时，轴流风机能控制隧道环境中有害气体的浓度，隧道发生火灾时，轴流风机能有效控制风向、风速，排除有害烟雾，满足消防需要，因此，轴流风机是高速公路隧道不可缺少的机电设备。 本工艺工法主要描述了轴流风机的安装施工，其主要工作内容包括设备检查，基础检查，风机安装，消声器安装，集流器、扩压器和软连接安装，风机控制柜安装、配线、调试等，是根据已建工程和在建工程实际施工过程中总结而来，可应用于后续类似工程施工。 1.2工艺原理 通过轴流风机安装前的各项检查、制作集流器和扩压器、组装消声器和风阀、吊装风阀风机、并对安装好的轴流风机和其相关的设备进行配线、连接、加电测试等工序，详细叙述了轴流风机的施工工艺。 2 工艺工法特点 2.1 利用风机房已经安装好的珩吊吊装设备和构件，可提高施工效率，保证施工人员安全和设备及构件的安全。 2.2 用4mm厚的钢制风道代替混凝土风道，提高风道的安装效率和质量。 2.3 轴流风机等设备、材料体积庞大、重量较重、东西多，安装过程有严格的质量控制和安全控制，保证设备安装质量良好，安装过程中设备和施工人员免受伤害。 2.4在轴流风机安装完成后，对其加电试运行，运行完好后，方可安装软连接、集流器和扩散器等，保证轴流风机安装不返工等。 2.5本工法操作简便，可用性强，可加快施工进度，缩短工程工期，提高工程质量。 3 适用范围
3.1 本工艺工法适用于高速公路隧道轴流风机的安装，其他场所轴流风机的安装可作相应的参考。 3.2 本工艺工法以邵怀高速公路雪峰山隧道轴流风机的安装为例，其设备由南方风机厂生产，对于其他类型轴流风机的安装可作参考。 4 主要技术标准 《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ 026.1 -1999） 《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/T D71-2004） 《公路工程质量检验评定标准第二部分机电工程》（JTG F80.2）等标准。 5 施工方法 5.1 轴流风机安装前进行基础检查、设备检查等，其设备各项功能、指标应符合设计要求，其施工界面应具备施工条件。 5.2 对需要安装的设备材料运输至施工现场，把轴流风机吊装到其所要安装的基础上面，消声器、软连接、风阀等组装材料分类摆放，且摆放整齐有序。 5.3 组装消声器和风阀，把消声器吊装到其所要安装的基础上，且位置摆放合理；把风阀吊装到风道门上，并摆放端正，且固定良好。 5.4 精细测量风机和消声器的距离，制作集流器和扩压器。 5.5 把制作好的集流器和扩压器与软连接一起安装到风机和消声器上。 4.6 制作刚制风道，并把其吊装、安装到消声器至风门之间。 5.7 对制作好的钢构件清理、除锈、刷漆等，进行防腐处理。 5.8 对安装好的轴流风机和其相关的设备进行配线、连接，确信其连接正确，加电测试其运行状况。 6 工艺流程及操作要点 6.1轴流风机安装流程图 轴流风机安装的流程如图1。
黄土地区隧道施工功法 土木工程学院 土木0901班 黄松 学号090210127
黄土地区隧道施工功法 黄土隧道概述。黄土是第四系堆积的大陆沉积物,是半干旱气候条件下形成的并有针状孔隙、垂直节理的特殊土。《铁路工程地质技术规范》(TBJ12-85) 将黄土划分为黄土和黄土质土两大类。按形成时代和结合工程建设的特点,又将黄土分为老黄土和新黄土、非湿陷黄土和湿陷黄土等。施工大断面黄土隧道时，由于黄土本身土体强度低、开挖过程中地层失去平衡内应力重新分布、施工振动、施工工艺不当等因素等影响，都会引起隧道围岩下沉、大变形或坍塌等严重后果，给隧道施工质量、安全控制提出了更高的要求。 根据隧道出口段实际黄土的地质情况及土层特性，为了预防在开挖过程中隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法（又称环形开挖留核心土法），结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚（锚杆）支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，并结合本隧道复合式衬砌设计情况及相应规范要求，参照我公司近年类似工程施工经验，特将施工过程的控制要点汇编如下，望各队、管理组严格遵照执行，确保庆兴隧道安全、优质、高效地施工。 施工方案的选定。应兴隧道按新奥法组织施工，严格遵循“超前探、管超前、短进尺、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。用先进量测技术取得围岩状态参数，通过对信息、数据的综合分析和处理，判定地质变化，反馈于设计和施工，实行动态管理信息化施工。根据情况，明洞及洞口部分可采用挖掘机开挖，人工配合修边；下穿公路浅埋段采用大管棚法超前支护、公路面铺设厚钢板后，按交叉中隔壁（CRD）开挖法施工；洞内Ⅴ级黄土围岩采用预留核心土短台阶七部开挖法施工；Ⅳ级黄土围岩采用预留核心土台阶开挖法；斜井采用预留核心土短进尺全断面法；洞身开挖均采用人工配合挖掘机实施，出碴采用侧卸式装载机配合挖掘机装碴，自卸汽车运输；衬砌采用整体液压衬砌台车，砼由自动计量拌合站拌合，运输罐车运输，输送泵泵送入模灌筑，二次衬砌全断面一次施作。 隧道施工应严格按照工程部下发的施工方案、作业指导书、技术交底等技术文件内容规定，初期支护应紧跟开挖面及时施作，尽快封闭。 洞口工程施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石或土体。
全断面法施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0101-2011 第五工程有限公司李雪峰 1 前言 1.1工艺工法概况 钻爆法是目前国内应用最为广泛的隧道施工方法，其具有适应性强，灵活方便，机械化程度高等优点，其中全断面钻爆法施工掘进速度最快，该方法能够创造大的作业空间，并尽可能地实现了各工序间的平行作业，在长大隧道施工中得到广泛的应用和发展。 1.2工艺原理 全断面法施工借助新奥法原理，强调充分发挥岩体（围岩）结构的自承作用，尽量减少对围岩的多次扰动和破坏，借助施工作业平台并配备相应功能的大型机械设备，按照一定设计和规范确定循环进尺，在隧道设计断面轮廓线上和轮廓内部按照设计布置钻孔，利用炸药能量一次性爆破成型进尺内断面，外运碴体，紧跟施工设计的初期支护措施，待掌子面循环掘进超前一定距离，围岩监控量测变形量满足要求判定为稳定状态后，再开始组织仰拱和二次衬砌工序施工，通过各工序沿隧道纵向错开合理安全距离，形成各主要工序平行作业，最终完成整个隧道设计措施。 2 工艺工法特点 2.1采用全断面法施工可减少对围岩的扰动，充分发挥围岩的自承作用，利于施工安全的管控。 2.2全断面法施工可一次创造大的作业空间，较分部法施工可减少工序及循环时间，可使各道工序尽可能平行交叉作业，大幅提高施工进度。 2.3全断面法施工机械化程度高，可有效减少劳动力配置，降低作业人员工作强度，提高工作效率，经济效果显著。 2.4全断面法施工一次轮廓成型并及时进行下道工序——初期支护的施工，对初期支护质量和作业安全有利。 2.5全断面法一次掘进开挖量大，应进行严密爆破设计，并在施工过程不断需根据地质围岩情况进行优化调整，减少一次爆破用药，达到光爆效果，减少对围岩扰动，节省成本。
隧道防水板施工工法 一、工法特点 施工工艺完善、简便，可操作性强。 采用此技术施工质量能够得到很好的控制，满足设计及验收标准的要求。 二、适用范围 本工法适用于三淅高速LXTJ-10标隧道防水板施工。 三、施工工艺 1.防水板施工采用无钉铺设工艺，其施工工艺流程见图1。
图1 隧道防水板施工工艺流程图 2.1施工准备 ⑴洞外准备：检验防水板质量，用铅笔划焊接线及拱顶分中线，按每循环设计长度截取，对称卷起备用。 ⑵洞内准备：铺设台架行走轨道；施工时采用两个作业台架，一个用于基面处理，一个用于挂防水板，基面处理超前防水板两个循环。 ⑶断面量测：测量断面，对隧道净空进行量测检查，对个别欠挖部位进行处理，以满足净空要求；同时准确测放拱顶分中线。 ⑷基面处理： ①局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边。 ②钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰（如下图）。 有凸出的管道时，用砂浆抹平（如下图）。 锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm 切断后，用塑料帽处理（如下图）。 切断用锤打 砂浆素灰抹面 切断 面要平整 用砂浆填死 切断盖帽
③初期支护应无空鼓、裂缝、松酥，表面应平顺，凹凸量不得超过±5cm （如下图）。 2.2．铺设防水板 防水板超前二次衬砌10～20m 施工，用自动热焊机进行焊接，铺设采用专用 台车进行。 ⑴铺设前进行精确放样，弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸，尽量减少接头。 ⑵复合式防水板铺设采用洞外大幅预制，洞内整卷起吊，无钉铺设工艺。从拱顶向两侧铺设，防水板铺设要有一定松驰量。在喷砼表面采用ZIC-16电锤Φ8钻头钻眼，塑料膨胀螺栓固定，锚固点边墙间距100cm ，拱部间距50cm ，拱腰间距70cm 沿隧道纵向在锚固点上绑扎铁丝，防水板用背带与铁丝绑紧。 ⑶防水板铺设采用从下向上的顺序铺设，松紧应适度并留有余量（实铺长度与弧长的比值为10：8），检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。 ⑷防水板铺挂前，用带热塑性圆垫圈的射钉将缓冲层平整顺直地固定在基层上（见下图），缓冲层搭接宽度50mm ，可用热风焊枪点焊，每幅防水板布置适当排数垫圈，每排垫圈距防水板边缘40cm 左右，锚固点间距：边墙2～3点/m 2 ，拱顶3～4点/m 2。 图3 暗钉圈固定缓冲层示意 ⑸两幅防水板的搭接宽度不应小于100mm 。 补喷砼R≥3cm R≥5cm
隧道工程施工工艺 一、总体方案 （一）施工原则 采用大型施工机械配套施工，开挖出渣机械配套作业线、初期支护砼机械配套作业线与二次衬砌砼施工作业线相配合一条龙作业。软弱围岩坚持“短进尺、弱（不）爆破、快封闭、强支护、紧衬砌”的原则，开挖后仰拱及时跟上封闭成环。施工中进行超前地质预报，采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。 （二）施工布置 隧道根据施工现场场面状况，采用单向掘进，隧道进口布置一个隧道专业机械化施工队。洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。隧道路面待贯通后从洞口反向施工。根据地形地貌及工期要求，本隧道不设施工支洞。 （三）总体方案 根据磐南隧道围岩情况、及断面设计，结合本承包人现有技术装备力量和多年的隧道施工经验，确定Ⅲ类围岩采用正台阶开挖法施工，Ⅳ类采用全断面开挖法施工。隧道出渣采用侧翻装载机装车，自卸汽车运输。初期支护施作及时可靠，衬砌砼采用机械化作业，二次衬砌采用砼输送车、输送泵和全断面液压衬砌台车相配合的方案。施工过程中加强监测，及时处理分析数据，高速支护参数。开挖前做好超前地质预报、探测工作，根据围岩情况采取相应的施工方案。 二、隧道施工测量控制 为保证隧道贯通精度，拟定如下测量控制方案： 1、地表平面控制 （1）为保证洞口投点的相对精度，平面控制网根据设计提供的控制点和实地地形情况布设精密控制网，并保证洞口附近有二个或二个以上的精密控制网点。（2）地表控制网经过多次复测，复测无误后方可引线进洞的测量工作。 2、洞口联系测量 为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内，采用如下洞口控制测量方案：（1）在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后，在洞口埋设二个稳固的导线控
隧道施工机械设备配置 摘要：本文结合贵广铁路其岭隧道施工计划，介绍了隧道施工机械设备配置原则、设备配置必须解决的几个关键问题以及隧道施工过程中常用的机械设备。 关键词：隧道施工，机械化施工，设备配置，配置原则 Abstract: combining with your wide railway tunnel construction plan of its, introduces the tunnel construction machinery equipment configuration, equipment configuration must solve the principle of several key issues and tunnel construction process of the mechanical equipment. Keywords: tunnel construction, mechanical construction, equipment configuration, allocation principles 我国隧道机械化施工经历了小型设备钻爆法施工、大型无轨运输设备钻爆法施工和非钻爆法施工三个阶段，从部分机械化作业逐步走上综合机械化作业的过程。从人工开挖到TBM（隧道掘进机）的使用，我国目前隧道机械化施工的综合水平与上世纪相比已经有了质的飞跃。 隧道施工机械配置原则 生产性：指指单机组合配套后形成的生产作业面所具备的综合性能和生产能力。隧道施工机械的选型配置应从机械配置后的整体能力入手，实现各个单机的机械性能与整体生产能力相匹配，达到既经济又合理的最佳组合。可靠性：指各单机在运转过程中要求能稳定的保持其良好的技术性能，可靠的在规定时间和施工条件下完成工期所要求的额定功率。安全性：一是指机械本身的安全运转功能；二是指机械运转时对设备操作人员和周围施工人员的安全保障，机械上应配备相应的安全防护装置。耐久性：指配置机组中的各单机应经久耐用，应达到技术寿命相互匹配。维修性：指配置的设备便于检查、维修和保养，利于设备备件的采购和储存。经济性；指在配置机械设备时应首先考虑经济合理的节能型设备，要结合国情，尽量面向国内市场。配置的设备应与隧道本身的地位和投资能力相适应。适应性：指设备能适应多种地质条件下不同的施工方案，能满足辅助工法的施工需要。 现我标段内其岭隧道设备配置生产性基本能达到经济合理组合，但可靠性和安全性存在一定的问题。首先其岭隧道设备配置普遍超负荷运转，机况较差，造成机械设备返修率比较高，不能长时间保持较好的技术性能，既增加了设备维修成本，又影响了工程施工进度。其次设备存在的安全隐患较多，洞内施工机械所需的基本的安全防护措施不到位，这样极易对设备操作人员和周围施工人员造成伤害。
施工排水工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0312-2011 第五工程有限公司董亮 1前言 1.1概况 地下水丰富的隧道施工排水已经成为隧道施工的一项重要内容。隧道排水方式分为顺坡排水和反坡排水两种,顺坡排水主要是通过洞内设置的临时排水沟排水；反坡排水主要是通过水仓、泵站、管路组成的排水系统将隧道内的地下水排出隧道外，本工法对反坡排水进行总结。 1.2工艺原理 隧道内按照一定间距集中设置水仓，分段汇集隧道内的地下水，在水仓处设置水泵，逐级、接力提升至洞外污水沉淀池。 1.3排水方案设计 排水方案设计中主要包括： 1.3.1抽排水设备配套 根据隧道坡长、坡度、最大涌水量等参数确定水泵的型号、数量以及供电系统（包括备用发电机）容量，遵循经济、合理、有效并有一定的安全保证系数。 1.3.2管路布置 根据隧道排水设计布设管路，确保管路易更换、易维修、易加固等。 2工艺特点 2.1可根据隧道内渗涌水量调整各水仓水泵的数量和污水管道趟数。 2.3排水系统简单可靠，适应能力强。 3适用范围 长大隧道反坡、斜井施工排水。 4主要引用标准 《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》，《高速与客运专线铁路施工工艺手册》，《铁路工程施工技术手册》，《工业与民用配电设计手册》，《铁路隧道防排水施工技术指南》。5施工方法 隧道排水施工主要是根据隧道长度和坡率，并根据隧道内的渗涌水量大小合理布设水
仓，选择最合适的水泵，确定水泵台数和污水管趟数。通过分级接力式抽排水的方法将隧道内的渗涌水抽出隧道外。 6工艺流程及技术要点 6.1施工工艺流程 工艺流程见图1。 图1 施工工艺流程图 6.2操作要点 6.2.1隧道内排水距离和相关参数的确定 根据施工任务确定排水长度，并根据隧道设计图纸中的相关信息确定预测最大涌水量和累计最大涌水量。 6.2.2理论计算确定排水设备 根据隧道抽排水距离和要求排水量，选择扬程和抽水量满足实际要求的水泵，并根据隧道最大涌水量和累计涌水量确定水泵的水量、污水管道趟数。 h P L ?= k q Q ?= ()i l q T ?÷÷? =π02 确定隧道长度、坡度、最大涌水量等参数 根据相关参数确定水泵型号、数量和水仓大 根据各水仓内水泵最大的用电量确定变压器大 按照施工方案布置水仓内水泵、污水管道并做好电力配置 进行现场实际布设安装及排水试验 正式投入使用 满足要求
黄土隧道施工技术小结 一、前言 大部分的黄土具有湿陷性，下沉稳定的黄土在受水浸湿后，土结构迅速破坏，并产生显著下沉，对隧道施工产生巨大的威胁。因此，选择怎样的施工工艺、工法，这个将直接关系到黄土隧道施工的安全、稳定，而我局晋中南项目部大部分隧道恰好为黄土隧道，本文结合历年来前辈们对黄土隧道施工的经验及作者在工作、学习中的一些认识，总结出一些黄土隧道的施工方法及工艺要点，希望能给正在施工的黄土隧道的施工员一点点启示和帮助。 图1 三台阶七步流水法动画效果图 图2 三台阶七步流水法现场效果图
目前，黄土隧道开挖一般采用三台阶七步流水法（图1、图2）。该方法由中铁十二局集团首创，广泛的应用在黄土隧道施工中，能很好的满足黄土隧道的施工要求。开挖顺序如图2中数字所示。其中第1步为上台阶环形土开挖，留核心土。2与3错开2~3m，4与5错开2~3m。第6步为依次开挖上、中、下核心土，第7步为隧底开挖。 黄土隧道施工的原则：管超前，短进尺，强支护，严治水，早封闭，勤量测。下面将从以上6个方面对黄土隧道施工技术进行总结。 二、详细论述 1.管超前 1.1超前管棚 管棚法被认为是隧道施工中解决冒顶最有效最合理的方法。黄土隧道进洞和出洞必须设置超前管棚。掘进过程中根据实际情况选择是否需要打超前管棚。超前管棚的设置需要把握的主要是管棚的布眼、外插角和环向间距。管棚的直径按设计选取。如需连续设置管棚，管棚的搭接长度不小于1.5m。如果管棚长度不够需连接加长，优先考虑螺纹连接，也可以采用套管焊接，但不允许对焊后直接使用。 1.2超前小导管 超前小导管一般采用直径38~50mm的无缝钢管制作。在小导管的前端做成约10cm长的圆锥状，在尾端焊接直径6~8mm钢筋箍。距后端100cm 内不开孔，剩余部分按20~30cm梅花形布设直径6mm的溢浆孔。施作超前小导管应该注意的问题有：注浆眼的布置、外插角、孔口止浆封堵、注浆压力控制等。小导管需配合钢拱架使用，按布置的注浆眼位置焊穿钢拱架中隔板钻眼，完成后将导管顶入岩层。打入后用塑胶泥封堵孔口导管与孔壁间隙，并在导管附近及工作面喷混凝土，以防止工作面坍塌。注浆过程
隧道开挖施工方法 一、全断面施工 Ⅱ级围岩整体性较好，采用全断面光面爆破开挖（开挖顺序见II围岩开挖示意图），锚喷初期支护，采用凿岩机钻孔，Ⅱ级围岩开挖进尺3.5m。出渣采用装载机或挖掘装载机装渣，采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。 Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图 二、台阶法施工 Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上下两部分（见III级围岩开挖示意图）。上台阶长度30m，下台阶长度为10m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，拱部及边墙采用光面爆破。上台阶断面采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；下台阶断面采用 凿岩机钻孔，Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。
采用装载机装渣，自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。 台阶法施工工艺流程图 三、台阶法施工 Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上中下三部分（见Ⅳ级围岩开挖示意图）。上台阶长度5m，中台阶长度6m，下台阶长度为6m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动， 拱部及边墙采用光面爆破。上台阶采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；Ⅳ级围岩开挖进尺2.1m。 采用挖掘机装渣，自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。
三台阶开挖法施工工艺流程图 三、大拱脚台阶法施工 V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工，尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖，侧翻式挖掘机装碴，自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破，YT28风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆，每循环进尺0.8m。
公路黄土隧道施工技术要点 山西省交通运输厅 二〇一一年九月
前言 我省地处黄土高原，随着高速公路建设的迅速发展，黄土隧道的设计较为常见，由于施工管理经验较为欠缺，建设过程中存在不少安全和质量方面的问题。为了切实解决当前黄土隧道施工中存在的问题，省厅在部颁规范的基础上组织编写了《公路黄土隧道施工技术要点》。 该要点是在现行隧道工程设计、施工规范的基础上，结合我省黄土地区地质特点编制而成，主要对现行规范未包含的内容结合我省实际进行了补充和完善，要点明确，指导性强，强化了黄土隧道施工组织的薄弱环节，要点的出台将对提高黄土隧道的工程质量和施工安全性具有非常重要的意义。
黄土具有垂直节理发育、透水性好、遇水易软化变形等特性，含水量的变化对围岩的强度影响很大。同时，黄土隧道一般埋深较浅，浅埋、偏压问题普遍存在，在雨季施工和施工方法不当的情况下，极易导致施工安全质量事故的发生。为确保公路黄土隧道的施工安全及工程质量，现将黄土隧道的施工技术要点予以下发，请各相关单位遵照执行。 一、前期设计过程中应注意的事项 1、结合外业勘测情况，优化隧道线型设计，不应设计黄土连拱隧道，尽可能少采用小净距隧道。 2、黄土隧道设计中，要进行细致的现场踏勘，并加强隧址区域的地质勘察工作，以便于掌握详细的隧址区的工程地质和水文地质条件。 3、设计要有效地查明确黄土隧道洞顶陷穴、冲沟、裂缝和落水洞等的位置，分析对隧道施工及运营的影响，并提出处治范围和处治措施。 4、设计图纸要明确隧道地基承载力的要求，承载力不足时应提出相应的处治措施。 5、设计阶段要对黄土隧道进行安全风险评估。 6、设计单位应做好设计服务工作，开工前应进行详细的技术交底，强调施工必须注意的事项。 二、安全评估及施工准备
行业土木y# 1 隧道防水板施工工法 一、工法特点 施工工艺完善、简便，可操作性强。 采用此技术施工质量能够得到很好的控制，满足设计及验收标准的要求。 二、适用范围 本工法适用于三淅高速LXTJ-10标隧道防水板施工。 三、施工工艺 1.防水板施工采用无钉铺设工艺，其施工工艺流程见图1。 N 1.防水板质量检查/检验； 2.划焊缝搭接线； 3.防水板可分拱部和边墙两段截取，对称卷起备用。 1.工作平台就位； 2.初支及渗漏水处理 3.切除锚杆及钢筋网端头； 4.如超挖超过铺板规定，编铁丝网回填； 5.拱顶画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。 准备工作 洞 外 准 备 洞 内 准 备 电热压焊器及爬行式 热合器，垫上隔热纸 固定防水板 焊缝补强 Y 移工作平台 下一循环 焊接防水板搭接缝 质量检查
行业土木y# 1 图1 隧道防水板施工工艺流程图 2.1施工准备 ⑴洞外准备：检验防水板质量，用铅笔划焊接线及拱顶分中线，按每循环设计长度截取，对称卷起备用。 ⑵洞内准备：铺设台架行走轨道；施工时采用两个作业台架，一个用于基面处理，一个用于挂防水板，基面处理超前防水板两个循环。 ⑶断面量测：测量断面，对隧道净空进行量测检查，对个别欠挖部位进行处理，以满足净空要求；同时准确测放拱顶分中线。 ⑷基面处理： ①局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边。 ②钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰（如下图）。 有凸出的管道时，用砂浆抹平（如下图）。 锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm 切断后，用塑料帽处理（如下图）。 切断用锤打 砂浆素灰抹面 切断面要平整 用砂浆填死 初期支护界面 切断5mm以上 切 断 螺栓 盖帽 塑料帽 保护砂浆
目录
黄土隧道施工专项施工方案 1.工程概况 工程概况 新建隧道延长米/5座，占管段长度的%，前岭隧道长1807m，是管段内控制性工程； 工程地质条件 1)地层岩 地表为厚度不等的Q1～3的黄土质土，硬塑，局部可见成层分布的姜石。本段下伏为E泥质粉砂岩及含砾砂岩，其下为Z细晶白云岩，细晶～中晶结构，薄～中厚层，夹有燧石条带，产状较为稳定。 2)地质构造 测区位于华北地台南缘，具有典型的地台双层结构：结晶基底和盖层。基底岩浆活动频繁，变质变形强烈复杂。由于盖层厚度差异较大，该段隧道仍有穿过基底地层及其构造带的可能。 3)地震动参数 地震动峰值加速度为，地震动反应谱周期。 4)不良地质及特殊岩土 黄土遇水易湿陷，该段表层饱和砂质黄土，可能会液化。 工程水文条件 1).地表水 本工区范围属黄河流域洛河水系，洛河为黄河一级支流，发源于陕西省洛南县，呈西东流向，经洛南、卢氏、洛宁、宜阳、偃师等在偃师槐庙村与伊河相会，形成伊洛河，后经巩义市神堤村汇入黄河，总流域面积18881km2，干流长，河道平均比降%。洛河卢氏县境内长113km，控制流域面积2425km2，主河床平均比降%，本工区跨越的主要河流有洛河、范里河、文峪河等。 区域内河谷的特点是落差大，水流急，弯曲度大，峡谷河段长，支流多，水量分布不均，且随季节性变化很大。经调查，旱季沟谷多水流小甚至断流，洪水季节水量大，甚至出现山洪，据当地老百姓讲，洪水期豫西大峡谷水面将高于地面2m以上。 2).地下水 地下水类型主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水，按其赋存空间及区内地层岩性及构造可分为：可溶岩岩溶水、基岩裂隙水（含风化裂隙水和构造裂隙水）等类型，各地下水类型的主要特征详述如下： （1）岩溶水 分布于隧道可溶岩段，赋存于裂隙、溶隙及溶洞中，由于地层主要为白云石大理岩，岩溶裂隙及溶洞弱发育，岩溶裂隙连通性稍差，岩溶水整体水量不大。 （2）风化裂隙水 主要赋存于强风化的基岩裂隙中，岩体受风化影响而破碎，透水性较强，含水较均一，水量总体较小，一般风化裂隙水在地表0～30m深较发育，出口附近花岗岩埋深较浅段地层内的裂隙水对隧道工程影响较大。（3）构造裂隙水 赋存于构造破碎带之中，主要分布于沿线的断层带附近及深部地区，随着深度的增加，裂隙的张开程度及连通性逐步减弱，其含水性随之逐步降低，其含水性具有随深度的增加而减弱的特点。深部主要为沿着部分张开构造裂隙或断层带脉状裂隙水。 编制依据 （1）《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB 10417-2003；
隧道施工开挖人员、机械配置等综合指标计算 1．隧道施工综合指标是什么？ 隧道施工的综合指标是指将开挖、和（或）支护、和（或）衬砌等各工序完成的半成品长度折算成隧道成品长度，能反映隧道施工各阶段完成的工程数量总合，称为成洞长度；它也能反映单位时间内所有工序综合完成工程量的多少，即综合施工速度，常用月成洞长度表示。 1）隧道成洞折算系数。各工序的折合成洞系数常依据本工序使用工天占成洞总工天的比值决定。辅助坑道则不计在成洞内。主要矿山法施工的各工序成洞折算系数［1］参见表1-1。 各工序成洞折算系数表表1-1 注：表中开挖各工序应包括钻爆、找顶、支撑、装碴运输及其必要的辅助作业如炸药加工、通风、装拆管线路等在内。衬砌各工序应包括洞外装料、运输与装拆模板、拱墙架和脚手平台，以及拌合、灌筑、捣固、养护、回填及其必要的辅助作业。表中内容适合铁路隧道矿山法施工，对于新奥法施工的公路隧道成洞折算系数应经计算后确定。 2）安排隧道进度指标。一般是指根据工期要求、或施工预算指标确定的月成洞长度。进行施工组织计划时可据此指标确定工区数,以确保按期竣工。安排隧道进度指标［1］可参见表1-2。 安排隧道进度参考指标表表1-2
注：自开工至竣工的月成洞按预算指标增加4—3个月换算得出。 3）实际施工进度指标。是指施工单位对以往施工进度的统计值，它反映施工单位的施工水平、机械化程度，与采取的施工方法、围岩类别有关。隧道实际施工进度统计指标［1］参见表1-3。 隧道实际施工进度统计指标表表1-3 2．何谓隧道综合成洞工天和使用工天？ 隧道综合成洞工天数指隧道每延米成洞所需的、主要工序的使用工天，它不包括辅助、附属作业使用工天在内。因工作效率受围岩状况、开挖方法影响较大，使用工天数也出入较大，故常采用综合平均值。按不同围岩类别给出的隧道综合成洞工天［1］参见表1－4。 不同围岩隧道综合成洞工天参考表表1－4 注：Ⅰ类围岩的工作效率资料上下幅度较大，一般需要200天以上。 使用工天是指完成隧道每延米部分工程、主要工序所需的工天数，一般也是统计数。不同围岩辅助坑道使用工天数参见表1－5，它包括开挖、必要的支护、一般排水在内的主要工序。不同施工方法的隧道开挖工天数参见表1－6。隧道的喷锚支护工天数参见表1－7。隧道的衬砌工天数参见表1－8。 不同围岩辅助坑道使用工天参考表表1－5
（建筑工程管理）大断面黄土隧道三台阶七步法施工 工艺
大断面黄土隧道三台阶七步法施工工艺 摘要：结合西平铁路中咀壹号隧道试验段施工。对大断面黄土隧道三台阶七步法开挖技术进行总结，重点阐述了三台阶七步法开挖法的适用条件、施工工艺及具体的施工要点和技术特点。且详细述说了三台阶七步法开挖法的安全保证措施。该方法较好的解决了黄土隧道施工中的诸多技术难题，且能充分利用开挖空间和大型施工机械，干扰少，速度快。 关键词：西平铁路大断面三台阶七步开挖法施工工艺 1.工程简介 西安至平凉铁路始自西安市，向西北经礼泉、乾县、永寿、彬县、长武及甘肃宁县、甘肃泾川等县至平凉市，正线全长263.1km，其中陕西省境内线路长161.3km，投资约为50多亿元，甘肃省境内线路长101.8km，投资约为20余亿元。 西平铁路为国家Ⅰ级电气化单线铁路，设计时速120km，运输能力为货运量3000万吨/年，单向客运量160万人/年。 西平铁路自陇海铁路茂陵站引出，至平凉市崆峒区和宝中铁路平凉南站接轨，连接陇海、宝中俩条重要的铁路干线，设26座车站。建成后的西平铁路运量大且货源集中，兼顾部分省际交流及地方客货运输的铁路。建设工期4年。 位于第壹标段的中咀壹号隧道全长1162米，整体南高北低，周边冲沟发育，切割深度50～200m，小型冲沟较多，大型冲沟于进出口各有壹个。沟俩侧坡面较陡，沟内小型浅层高度滑坡、错落发育，多有溜坍、坍塌。可见地质条件发杂多变，施工难度大，安全形势严峻均对进度产生严重影响。对按时交工造成压力。 2.施工方案的确定 黄土隧道工程地质较差，施工断面大，确立施工方案必须遵循以下原则：重
黄土隧道施工 为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法（又称环形开挖留核心土法），结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，是目前黄土隧道施工的较完整的方法。 1.施工方法及工艺要点 1.1根据工地实际情况，设计并施打超前管棚。钢管真径一般为ф60 mm，长4.5m，间距30cm，外插角20，首尾相接长度不少于1.5m。钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。 1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。 1.3开挖后立即射砼封闭断面。喷射4cm厚的20号砼，封闭开挖断面，以免孔隙水从断面处渗出，而使土体失稳。 1.4架钢拱及挂网。钢拱规格为Ⅰ20a，按设计断面计算用量。拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接，钢筋间距1.2m。管棚尾端焊接于拱架腹部，以增强共同支护作用。ф8钢筋网格间距为20cm×20cm。 1.5喷射砼填充钢拱间空隙。拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实，先喷拱架与轮廓之间空隙，再喷拱架，然后再喷拱架之间，直至喷到规定的厚度。 1.6按上述1－5的方式开挖5m左右后，开挖支撑掌子面的核心土支持部分。
1.7在上半断面初期支护稳定的条件下，开始开挖下半断面：首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆，以防止拱架及围岩变形与下沉。钻进后进行注浆，两侧以等间距各打5根锚杆。经过做试验，这样的锚杆与黄土结合后，抗拨力可达8t以上。 1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩，然后架钢拱支撑和挂网，经分层喷射砼直到设计厚度。再铺设土工布防水板，做二次衬砌。 2.施工工艺流程图