1、主要工程項目的施工方案和施工方法第一節 總體施工方案下慶溝、梅花洞隧道為復合式襯砌設計，按噴錨構筑法施工。本合同段兩隧道由洞口兩端向分界點掘進。施工過程中采用超前預報系統進行地質超前勘探。為充分利用車行橫洞作為輔助導坑，增加工作面，加快施工進度，提前貫通分界里程。總體實施掘進（鉆爆、無軌運輸出碴）、支護（管棚、拌、運、錨、噴）、襯砌（拌、運、灌、振搗）三條機械化作業線。II類圍巖采用YT28風動鑿巖機打眼；III、IV、類圍巖采用H174、H178兩臂、三臂液壓鉆孔臺車打眼，非電毫秒雷管光面爆破。超前支護采用液壓鉆孔臺車及ZTGZ-60/120注漿機施作長大管棚及超前導管，初期支護采用YSP4

2、5錨桿鉆機打注漿錨桿，TK96-1濕式混凝土噴射機噴射混凝土，人工架立鋼支撐，出碴運輸采用CAT966D及ZL50C裝載機裝碴，濟南斯太爾、瑞典A20、重慶鐵馬1519T自卸汽車完成無軌運輸施工。襯砌混凝土采用混凝土自動計量拌和樓，混凝土攪拌運輸車，混凝土輸送泵、大模板整體液壓襯砌臺車（自制）完成全斷面襯砌一次成型。路面混凝土施工采用集中時間、機械化流水作業，一次施工，一次成優。第二節 隧道工程施工一、洞口工程（一）、施工方案根據我集團公司多年隧道施工的經驗及下慶溝、梅花洞隧道位置的具體情況，經過經濟性、安全性、可行性綜合分析比較后，決定進洞前先完成地表排水系統，采取分層開挖，分層支護，自上而

3、下，邊挖邊護的洞口加固處理方法：洞口仰坡、明洞邊坡采用錨、網噴混凝土加固技術，明洞挖方在滿足機械開挖的條件下，使用挖掘機開挖，裝載機配合自卸車裝運棄碴至指定棄碴位置，人工輔助修坡。不能直接用機械開挖的次堅石采用定向弱爆破，人工輔助機械裝運棄方。進洞采用先施作超前小導管，短進尺，弱爆破，快循環，早封閉的施工方案。（二）、施工方法1、首先開挖并施作洞口邊仰坡截水溝，以截排地表水，截水天溝距邊仰坡開挖邊緣不小于5m，溝底縱坡不小于3。排水溝與路基排水系統相銜接。2、開挖洞口頂部及明挖部分土石方，開挖土石方均自上而下進行，能用機械直接作業的，均選用機械開挖，人工配合。機械或人工不能直接開挖的土石方，采

4、用淺孔臺階控制爆破開挖。開挖形成的坡面按設計要求及時進行封閉防護，避免長時間暴露，造成坡面坍塌。3、沿開挖輪廓線打超前小導管（長3.5m）、注漿，小導管間距40cm，并外露1m以便于與鋼格柵相連接。4、用類圍巖的施工方法開挖暗洞2m，完成支護體系。5、定位放線，組裝臺車，綁扎鋼筋，澆注明洞及暗洞鋼筋混凝土。6、混凝土達到設計要求時拆模，施做明洞防水層，兩側對稱回填。二、洞門施工梅花洞隧道洞門為翼墻式結構，下慶溝隧道洞門為削竹式結構，在明洞施工完，安排合理時間進行洞門施工，并做好景觀設計。同時恢復植被，搞好綠化。三、正洞洞身工程（一）、開挖作業隧道開挖作業根據不同圍巖類別分別采取不同的開挖方法。

5、其中下慶溝隧道開挖方法見表7-2-1；梅花洞隧道開挖方法見表7-2-2。下慶溝隧道分段開挖方法表 表7-2-1序號里 程（樁號）長度（M）圍巖類別開挖方法支護形式1K86+245+520275II臺階分部法格柵鋼架配合小導管注漿2K86+520+646126III大斷面超前錨桿3K86+646+68640IV全斷面4K86+686+72236III大斷面格柵鋼架配合超前錨桿5K86+722+846124IV全斷面6K86+846+87428III大斷面格柵鋼架配合超前錨桿7K86+874K87+002128IV全斷面8K87+002+183181III大斷面超前錨桿9K87+183+30011

6、7II臺階分部法格柵鋼架配合小導管注漿梅花洞隧道分段開挖方法表 表7-2-2序號里 程（樁號）長度（m）圍巖類別開挖方法支護形式1K90+760+85292II臺階分部法格柵鋼架配合小導管注漿2K90+852+91664III大斷面超前錨桿3K90+916K91+027111IV全斷面4K91+027+143116全斷面5K91+143+18037IV全斷面6K91+180+23050全斷面7K91+230+27040全斷面型網門架鋼架支護8K91+270+400130全斷面9K91+400+47070IV全斷面10K91+470+588118III大斷面超前錨桿11K91+588+68092

7、II臺階分部法格柵鋼架配合小導管注漿（二）、施工方法及施工步驟隧道類圍巖施工方法與施工步驟見表7-2-3；隧道類圍巖施工方法與施工步驟見表7-2-4；隧道、類圍巖施工方法與施工步驟見表7-2-5。（三）、鉆爆設計類圍巖段臺階分部法、類圍巖段大斷面法開挖爆破設計見圖7-2-1；、類圍巖段全斷面開挖爆破設計見圖7-2-2。（四）、作業循環時間1、類圍巖臺階分部法開挖作業循環時間見表7-2-6。類圍巖臺階分部法開挖作業循環時間表 表7-2-6序號工序名稱類圍巖1測量30min2超前小導管180min（按進尺平均到每一循環）3鉆孔240 min4裝藥爆破120 min5通風排煙306清理危石30 mi

8、n7初噴30 min8出碴180min9支護240min10循環進尺2m11日進尺2.67m12月均進尺80m2、類圍巖大斷面開挖作業循環時間見表7-2-7。類圍巖大斷面開挖作業循環時間表 表7-2-7序號工序名稱類圍巖1測量30min2超前錨桿120min（按進尺平均到每一循環）3鉆孔130min4裝藥爆破80min5通風排煙306清理危石30min7初噴30min8出碴100min9支護120min10循環進尺3m11日進尺6.7m12月均進尺200m3、類圍巖全斷面開挖作業循環時間見表7-2-8。、類圍巖全斷面開挖作業循環時間表 表7-2-8序號工序名稱類圍巖1測量30min2鉆孔180

9、min3裝藥爆破120min4通風排煙30min5清理危石30min6出碴180min7支護150min8循環進尺4m9日進尺8.0m10月均進尺240m（五）、光面爆破施工工藝1、放樣布眼鉆眼前，測量人員要用紅鉛油準確繪出開挖面的中線和輪廓線，標出炮眼位置，其誤差不得超過5cm。在直線段，可用35臺激光準直儀控制開挖方向和開挖輪廓線。2、定位開眼采用鉆孔臺車鉆眼時，臺車與隧道軸線要保持平行。臺車就位后按炮眼布置圖正確鉆孔。對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它眼要高，開眼誤差要控制在3cm和5cm以內。3、鉆眼鉆工要熟悉炮眼布置圖，要能熟練地操縱鑿巖機械，特別是鉆周邊眼，一定要有豐富經驗的老

10、鉆工司鉆，臺車下面有專人指揮，以確保周邊眼有準確的外插角（眼深3m時，外插角小于3；眼深5m時，外插角小于2），盡可能使兩茬炮交界處臺階小于15cm。同時，應根據眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調整炮眼深度，以保證炮眼底在同一平面上。4、清孔裝藥前，必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風管輸入高壓風將炮眼石屑刮出和吹凈。5、裝藥裝藥需分片分組按炮眼設計圖確定的裝藥量自上而下進行，雷管要“對號入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長度不小于20cm。6、聯結起爆網路起爆網路為復式網路，以保證起爆的可靠性和準確性。聯結時要注意：導爆管不能打結和拉細；各炮眼雷管連接次數應相同；引爆雷管應用黑膠布包扎

11、在離一簇導爆管自由端10cm以上處。網路聯好后，要有專人負責檢查。7、瞎炮的處理發現瞎炮，應首先查明原因。如果是孔外的導爆管損壞引起的瞎炮，則切去損壞部分重新連接導爆管即可；但此時的接頭應盡量靠近炮眼。如因孔內導爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮，則應參照公路隧道爆破安全規程有關條款處理。8、質量檢驗標準（1）、超欠挖爆破后的圍巖面應圓順平整無欠挖，超挖量（平均線性超挖）應控制在10cm（眼深3m）和13cm（眼深5m）以內。（2）、半眼痕保存率圍巖為整體性好的堅硬巖石時，半眼痕保存率應大于80%，中硬巖石應大于70%，軟巖應大于50%。（3）、對圍巖的破壞程度爆破后圍巖上無粉碎巖石和明顯的裂縫

12、，也不應有浮石（巖性不好時應無大浮石），炮眼利用率應大于90%。（六）、超前支護施工方法及工藝流程1、超前長管棚注漿預支護施工方法及工藝流程（1）、鉆深孔工藝流程鉆深孔工藝流程圖見附篇表5、圖1（鉆深孔施工工藝框圖）。（2）、鉆深孔的操作要點波形螺紋波形螺紋圖7-2-4 鉆桿連接套示意圖液壓臺車的鉆桿長度為4.3m、5.525m，鉆深孔時必須接桿。因此，隨著孔深的增長，需要對回轉扭距、沖擊功及推力進行控制和協調，尤其要嚴格控制推力，不能過大。 為了確保鉆桿接頭有足夠的強度、剛度和韌性，鉆桿聯結套應與鉆桿材質相同，兩端加工內螺扣（配合鉆桿首尾端外螺扣），聯結套的壁厚10mm。鉆桿連接套見圖7-2

13、-4。為防止鉆桿在推力和振動力的雙重作用下，上下顫動，導致鉆孔不直，鉆孔時，應把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進向前平移。、臺車就位固定后，由測量工站在臺車臂托藍上準確畫出鉆孔位置。、施鉆時，臺車大臂必須頂緊在掌子面上，以防止過大顫動影響施鉆精度。、鉆機開孔時鉆速宜低，鉆進20cm后轉入正常鉆速。、第一節鉆桿鉆入巖層，尾部剩余2030cm時停止鉆進，人工用兩把管鉗卡緊鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機低速反轉，脫開鉆桿。鉆機導軌退回原位，人工裝入第二根鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯結套，鉆機低速送至第一根鉆桿尾部，方向對準后聯結成一體。、起拱線以上的孔位，由于臺車大臂離地面較高，不便裝卸鉆桿，這時應將大臂落

14、下，人工在地面安好鉆桿后，大臂重新升起就位。、每次接長鉆桿，均可按上述方法進行。、換鉆桿時，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的應更換，以確保正常作業。、引導孔直徑應比棚管外徑大1520mm，孔深要大于管長0.5m以上。、鉆孔達到要求深度后，按同樣方法拆卸鉆桿，鉆機退回原位。（3）、頂管的工藝流程、頂管工藝流程 頂管工藝流程圖見附篇表5、圖2（頂管施工工藝框圖）。、頂管工藝及作業要點采用大孔引導和棚管鉆進相結合的工藝，即先鉆大于棚管注漿的引導孔，然后利用鉆機的沖擊和推力（頂進棚管時鑿巖機不使用回轉壓力，不產生扭距）將安有工作管頭的棚管沿引導孔頂進，逐節接長棚管，直

15、至孔底。a、管件制作：棚管采用89普通鋼管，鋼管節長為6m，管棚長度20m，因此必須接長。棚管接長時先將前一根鋼管頂入鉆好的孔內再聯結。事先加工好的管節聯結套，要預先焊接在每節鋼管兩端，便于聯結。第一根鋼管前端焊上合金鋼片空心鉆頭，以防管頭頂彎或劈裂。見管節聯結套示意圖7-2-5。聯接內螺紋連接外螺紋接頭B接頭A圖7-2-5 管節聯結套示意圖接長管件應滿足管棚受力要求，相鄰管的接頭應前后錯開，避免接頭在同一斷面受力。使用H174雙臂液壓鉆孔臺車施作大管棚施工時，一個大臂用于鉆引導孔（102沖擊鉆頭、見示意圖7-2-6），另一大臂用于頂進89棚管。在頂管大臂的鑿巖機上必須安裝與管棚直徑相應的鋼管

16、頂進聯接套（見示意圖7-2-7），并在大臂上改換特制鋼管扶直器（見示意圖7-2-8）。待引導孔鉆好后，使用頂管大臂進行頂進作業。圖7-2-8 臺車大臂扶直器示意圖圖7-2-7 管棚頂進聯接套示意圖波形螺紋波形螺紋圖7-2-6 102沖擊鉆頭示意圖b、頂管作業：將鋼管安放在大臂上后，鑿巖機對準已鉆好的引導孔，低速推進鋼管，其沖擊壓力控制在1.82.0Mpa，推進壓力控制在46Mpa。c、接管：當前一根鋼管推進孔內，孔外剩余3040cm時，開動鑿巖機反轉，使頂進聯結套與鋼管脫離，鑿巖機退回原位，大臂落下，人工裝上后一節鋼管，大臂重新對正，鑿巖機緩慢低速前進對準前一節鋼管端部（嚴格控制角度），人工持

17、鏈鉗進行鋼管聯結，使兩節鋼管在聯結套處聯成一體。鑿巖機再以沖擊壓力和推進壓力低速頂進鋼管。d、棚管補強：為了加強管棚的剛度和強度，按設計將管棚鋼管全部打好后，應先用鉆頭掏盡鋼管內殘碴，進行鋼管補強。補強方法：一般地段，在鋼管內注入水泥砂漿，形成鋼管混凝土；坍方及圍巖破碎且富水地段，鋼管內先放置20鋼筋籠，再向管內注水泥漿（水灰比1:1）或水泥水玻璃漿液（雙液比1:0.5，水玻璃濃度為3035Be）。（4）、機具設備和勞動力組織、機具設備機具設備見表7-2-9。管棚施工機具設備表 表7-2-9序號設備名稱及規格單位數量備 注1H174液壓鉆孔臺車臺1雙臂、瑞典產2汽車臺1運料3交流電焊機臺142

18、TGZ-60/210注漿機臺1錦西注漿泵廠產5鏈鉗把26管鉗把27大號扳手把28大錘把19鉆桿根510102沖擊鉆頭個2鉆引導孔用1176沖擊鉆頭個2掏管用12鉆桿聯結套個4購置13鋼管頂進聯結套個2自制14注漿混合器個2自制、勞動力組織分為2個工班進行作業，每工班12人，其中：施工指揮1人，施工技術指導1人，測量工1人（負責布孔、定位、量測、質量檢查），臺車鑿巖機司機1人（負責鉆孔、下管），普通工4人（負責裝卸鉆桿、裝接鋼管），電工1人（負責供水供電），電焊工1人，汽車司機1人（負責運料），洞外調度1人。2、超前小導管施工方法及工藝流程根據設計，小導管選用50焊管，L=4.5m，小導管布置沿

19、隧道開挖輪廓線向外傾斜，外插角一般為56度。注漿壓力應根據地層致密程度決定，一般為0.51.0Mpa，縱向前后相鄰兩排小導管搭接的水平投影長度一般不宜小于1.0m，環向間距根據設計取30cm。（1）、施工工藝施工工藝流程見附篇表5、圖3（小導管注漿施工工藝框圖）。（2）、施工要點雙排管或多排管布置時，為避免串漿，可分層施工，即先打一排管，注完漿后再打下一排管。、施工準備熟悉設計圖紙；調查分析地質情況，按可灌比或滲透系數確定注漿類型；滲入性注漿要通過實驗確定注漿半徑、注漿壓力、單管注漿量，選取導管間距；加工導管，準備施工器材；準備施工隊伍，培訓施工人員。、鉆孔打小導管測量放樣，在設計孔位上作標記

20、。用鉆孔臺車或手持風鉆鉆孔后，將小導管沿孔打入；如地層松軟也可用鉆孔臺車或手持風鉆直接將小導管打入。對砂土類，可用20鋼管制作吹風管，將吹風管緩緩插入土中用高壓風射孔，成孔后將小導管插入。、注漿單液注漿：采用單液注漿泵UB-3型注漿。注漿前先噴混凝土封閉掌子面以防漏液，對于強行打入的鋼管應先沖清管內積物，然后再注漿。注漿順序由下而上，漿液可用拌和機攪拌，亦可用人工攪拌。小導管單液注漿示意圖見圖7-2-9。水泥漿水灰比為1.5:1、1:1、0.8:1三個等級，漿液由稀到濃逐級變換，即先注稀漿，然后逐步變濃直到0.8:1為止。考慮到注漿后需盡快開挖，注漿宜用普通水泥或早強水泥，拌漿時可摻入減水劑。

21、滲入性注漿按試驗所確定的壓力及注漿量施工，無試驗條件時按注漿半徑20cm，由大到小調整，選定壓力及注漿量。劈裂、壓密注漿按有效固結厚度大于40cm，在施工中由大到小，逐步選取最佳注漿壓力及注漿量。注漿宜選用壓力4.0Mpa以上的高壓注184561、漿液桶 2、注漿泵 3、壓力表 4、高壓膠管5、注漿嘴 6、堵漿嘴 7、小導管 8、進漿管2378234567圖7-2-9 小導管單液注漿示意圖漿泵。當采用額定注漿壓力為1.5Mpa的UB-3型注漿泵時，壓力達到1.5Mpa后，將注漿泵停下，等待幾分鐘后，若壓力降到0.6Mpa以下，再繼續注漿，這樣反復幾次直到壓力不能下降為止。注完漿的鋼管要立即堵塞

22、孔口，防止漿液外流。水泥水玻璃雙液注漿采用ZTG-60/120型雙液注漿泵注漿。在地下水豐富或有淤泥、流砂等復雜地質條件下，宜選用水泥水玻璃雙液注漿，注漿時將有兩種不同的漿液分放在兩個容器內，使用雙液注漿泵或兩臺注漿泵按配合比分別吸入兩種漿液，兩種漿液在混合器混合后注入注漿管。水泥水玻璃雙液注漿工藝示意圖詳見圖7-2-10。注水泥水玻璃雙液漿時，水泥漿水灰比為1:1，水玻璃模數為2.4，水玻璃濃度為35波美度，水泥、水玻璃漿體積比為1:0.5，注漿初壓為0.5Mpa，終壓為2.02.5Mpa。初凝時間可用不同配合比和少量磷酸氫二鈉來控制。 6 1012437116895106101水泥一次攪拌

23、2水泥二次攪拌3水玻璃一次稀釋攪拌4水玻璃二次稀釋攪拌5閘閥 6高壓水閥 7雙液注漿泵 8水泥泵壓力表9水玻璃壓力表10泄漿閥 11混合器69510106005圖7-2-10 水泥水玻璃雙液注漿工藝示意圖、注漿異常現象的處理在注漿過程中，經常發生漿液從其他孔中流出的現象，這種現象稱為串漿。發生串漿時，在有多臺注漿機的條件下，應同時注漿，無條件時應將串漿孔及時堵塞，輪到該管注漿時，再拔下堵塞物，用鐵絲或細鋼筋將管內雜物清除并用高壓風或水沖洗，然后再注漿。單液注水泥漿壓力突然升高，可能發生了堵管，應停機檢查。當堵管時，要敲打并滾動以疏通注漿管，無法疏通時要補管。水泥與水玻璃雙液注漿壓力突然升高，則

24、關停水玻璃泵，進行單液注漿或注清水，待泵壓正常時，再進行雙液注漿。水泥漿單液或水泥與水玻璃雙液注漿進漿量很大，壓力長時間不升高，則應調整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進行小泵量低壓力注漿或間歇式注漿，使漿液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠，但停留時間不能超過混合漿的凝膠時間。（3）、質量標準導管在開挖輪廓線上按設計位置及角度打入。滲入性注漿施工時，孔位誤差不得大于5cm；角度誤差不得大于2度；劈裂、壓密注漿施工時，孔位誤差不得大于10cm，角度誤差不得大于3度（角度用地質羅盤儀檢查）。超過允許誤差時，應在距離偏大的孔間補管、注漿。鋼管實際打入長度不得短于平均每根實際打入長度30cm，否則，開

25、挖1.0m后補管、注漿。檢查鉆孔、打管質量時，應畫出草圖，對孔位編號、逐孔、逐根檢查并認真填寫記錄。滲入性注漿單孔注漿量不得少于平均每孔注漿量的80%，劈裂、壓密注漿單孔漿量不得少于平均每孔注漿量的60%，超過偏差必須補管、注漿。注漿過程中，要逐管填寫記錄，標明注漿壓力、注漿量、發生情況及處理過程。固結效果檢查宜在搭接范圍內進行，主要檢查注漿量偏少和有懷疑的鋼管，要認真填寫檢查記錄。滲入性注漿通過鉆孔檢查厚度，小于30cm時，應補管、注漿，劈裂、壓密注漿采用小撬棍或小錘輕輕敲打鋼管附近，判斷固結情況，并配合風鉆鉆速測試，檢查注漿范圍，固結不良或厚度不夠時，要補管、注漿。開挖過程中，要隨時觀察注

26、漿效果，分析測量數據，發現問題后必須停工處理。3、自進式錨桿超前支護施工采用YSP45錨桿鉆機鉆孔，專用注漿泵或ZTGZ-60/120注漿泵注漿施工。（1）、施工工藝施工工藝流程圖見附篇表5、圖5（自進式錨桿施工工藝框圖）。（2）、雙液預注漿的參數設計、注漿壓力一般為地下水靜水壓的23倍，同時應考慮巖層的裂隙阻力，根據現場情況試驗后確定。但瞬間最高壓力值不應超過0.5MPa。、漿液的擴散半徑r的確定根據已有資料進行工程類比及現場碴體注漿試驗情況選定注漿壓力范圍，確定漿液擴散半徑r的大小。、注漿孔距D與排距L的計算 L=Dsin60 D=2rcos30、單孔注漿量Q注=r2h式中：r漿注擴散半徑

27、（m）h壓漿段有效長度（m）巖石裂隙率漿液在裂隙內的有效充填系數、洞內注漿結束的標準達到下述兩種情況之一者即可停止單孔注漿施工。注漿壓力達到0.35MPa單孔灌注量達1000kg（七）、隧道初期支護工藝與方法1、網噴混凝土工藝在噴射砼之前要按照規范和標準對開挖斷面進行檢驗，按濕噴工藝施工。采用成都產TK961型濕噴機。（1）、工藝流程濕式噴射砼工藝流程圖見附篇表5、圖4（濕式噴射砼施工工藝框圖）。（2）、施工要點、選用普通硅酸鹽水泥，細度模數大于2.5的硬質潔凈砂或粗砂，粒徑512mm連續級配碎(卵)石，化驗合格的拌合用水。、噴射砼嚴格按設計配合比拌和。配合比及攪拌的均勻性每班檢查不少于兩次。

28、、噴射前，認真檢查隧道斷面尺寸，對欠挖部分及所有開裂、破碎、出水點、崩解的破損巖石進行清理和處理，清除浮石和墻角虛碴，并用高壓水或風沖洗巖面。、噴頭距巖面距離以1.5m2.0m為宜，噴頭應垂直受噴面，噴射鋼支撐附近和有鋼筋網時，可將噴頭稍加偏斜，角度大于70。噴射路線應先邊墻后拱部，分區、分段“S”形運動，噴頭作連續不斷的圓周運動，后一圈壓前一圈1/3，螺旋狀噴射。、噴射砼作業采取分段、分塊，先墻后拱、自下而上的順序進行。噴射時，噴嘴做反復緩慢的螺旋形運動，螺旋直徑約2030，以保證砼噴射密實。、隧道噴射砼厚度5時分兩層作業。第二次噴射砼如在第一層砼終凝1小時后進行，需沖洗第一層砼面。初次噴射

29、注意先找平巖面。、噴射砼終凝2小時后，進行噴水養護，養護時間不少于7天。、噴射砼后開挖時，下次爆破距噴射砼完成時間的間隔，不得小于4小時。、有水地段噴射砼采取如下措施：當水點不多時，可設導管引排水后再噴射砼；當涌水量范圍較大時，可設樹枝狀導管后再噴砼；當涌水嚴重時可設置泄水孔，邊排水邊噴砼。增加水泥用量，改變配合比，噴砼由遠而近逐漸向涌水點逼近，然后在涌水安設導管，將水引出，再向導管附近噴砼。當巖面普遍滲水時，可先噴砂漿，并加大速凝劑摻量，保證初噴后，再按原配比施工。當局部出水量較大時采用埋管、鑿槽、樹枝狀排水盲溝措施，將水引導疏出再噴砼。、當噴射砼局部凹凸不平尺寸大于下述要求時應進行處理即：

30、 墻D/L=1/6 拱D/L=1/8式中：L噴射砼相鄰兩凸面間的距離 D噴射砼兩凸面凹進的深度2、掛網按設計要求加工鋼筋網，鋼筋網采用8鋼筋網（2020cm網格），洞外分塊預制，洞內鋪掛，隨開挖面起伏鋪設，同定位錨桿固定牢固。鋼筋網與受噴面的間隙以3cm左右為宜，砼保護層大于2cm。3、自進式錨桿施工工藝自進式錨桿施工工藝見超前支護。4、砂漿錨桿（1）、早強砂漿錨桿采用YSP45錨桿鉆機鉆孔，ZW早強錨固劑錨固。錨桿尾部設絲扣，安裝鋼墊板。ZW錨固劑使用方法為：、將藥卷浸入清水1分鐘后取出（以軟而不散為度）；、將錨固卷逐個用炮棍裝入孔內搗實；、利用鑿巖機的沖擊力打入錨桿旋轉直至漿液流出。裝錨固

31、劑長度不得少于孔長1/3。（2）、普通砂漿錨桿采用YSP45錨桿鉆機鉆孔，攪拌機拌制普通砂漿，牛角泵灌注。施工工藝見附篇表5、圖6（砂漿錨桿施工工藝框圖）。注漿壓力控制在0.51.0MPa，并注意隨時排除孔中空氣，對長錨桿按我局深錨桿排氣注漿工法實施。（八）、出碴運輸采用挖掘機CAT966D，ZR50C側卸裝載機，濟南斯太爾、瑞典A20、重慶鐵馬1519T自卸車配合，無軌運輸一次性將洞內棄碴運至指定棄碴場，棄碴場事先應按設計要求做好防護。四、洞身襯砌（一）、襯砌分類及施工方法本合同段洞內襯砌按復合式襯砌設計，襯砌分類及施工方法見表7-2-10，各類圍巖襯砌結構見圖7-2-11。襯砌分類及施工方

32、法表 表7-2-10圍巖類別樁號里程長度（M）襯砌類型施工說明II類圍巖K86+245K86+25813明洞1、明洞采用43Kg/m鋼軌制作內拱架，鋼管彎制外拱架組成外支撐體系，拉桿聯成整體。2、采用建筑鋼模板內外立模，泵送砼施工。3、明洞兩側碎石土應分層夯填，保證回填密實性和洞身的均勻受力。4、粘土隔水層施作完畢，應及時覆蓋種植土，安排時間盡早植草綠化。K87+275K87+30025K90+760K90+77010K91+660K91+68020K86+258K86+530272淺埋II類1、整體鋼模板襯砌臺車定位澆筑鋼筋砼。2、澆筑前，在拱頂防水板處預埋塑料管1根，作檢查和注漿口。3、預

33、留變形量10cm。K87+173K87+275102K90+770K90+86292K91+578K91+66082III類圍巖K86+530K86+651121深埋III類1、施工方法同II類圍巖。2、預留變形量7cm。K86+681K86+72746K86+841K86+87938K86+997K87+173176襯砌分類及施工方法表 表7-2-10（續）圍巖類別樁號里程長度（M）襯砌類型施工說明III類圍巖K90+862K90+92159深埋III類K91+465K91+578113IV、類圍巖K86+651K86+68130深埋IV、類1、施工方法同II類圍巖。2、預留變形量8cm。K

34、86+727K86+841114K86+879K86+997118K90+921K91+465544（二）、仰拱、鋪底軟弱圍巖隧道采用仰拱與鋪底先行的施工方案，仰拱與鋪底同時施作，距開挖工作面相距50100m，實踐證明，及時施作仰拱，起到早閉合，防塌方，同時能保證洞內道路的暢通，對搞好洞內排水、搞好文明施工、防止隧道基底軟化等都是非常有利的。仰拱施做，勢必影響到車輛的運行，為此采取防干擾簡易平臺做為過渡通道，以保證掌子面正常施工。仰拱防干擾簡易平臺示意圖見圖7-2-12。鋪底采用定型加長模板，預留中心排水管位置。圖7-2-12 仰拱防干擾簡易平臺示意圖1、仰拱施工防干擾作業平臺仰拱施工防干擾作

35、業平臺技術參數序號項 目技術參數備 注1J結構主跨/m102行車道寬度/m2.93前坡道長度/m9.74后坡道長度/m2.975前、后坡道坡度1:56允許通過重量/t307車輛最大行使速度/（Km/h）58平臺移動方式軌行、外力牽引9仰拱一次澆筑長度/m1010結構外形尺寸0.9m長寬高11結構自重/t1812平臺下部作業高度/m1.7滿足仰拱施工的作業空間要求2、施工工藝仰拱施工防干擾作業平臺施工工藝流程圖見附篇表5、圖8（仰拱施工防干擾作業平臺施工工藝框圖）。3、主要施工工序（1）邊墻基底及水溝混凝土施工對要施工地段仰拱的邊墻基底及水溝部位先清底，然后立模進行混凝土施工。（2）仰拱平臺就位

36、在水溝底部位鋪設鋼軌，鋼軌間距為4500mm，然后將平臺后坡道用倒鏈拉起，用裝載機將仰拱平臺前坡道拖起，緩慢拖至預定位置，上緊卡軌器。（3）清底、立模及混凝土施工仰拱平臺就位后，進行人工清底，將平臺下仰拱底部虛碴清理干凈，抽出積水。然后架立仰拱堵頭模板。澆筑仰拱及隧道填充混凝土時，采用運輸車將混凝土運至仰拱平臺，向中間及兩側傾倒，或直接用混凝土輸送泵送至仰拱模板內。用混凝土振動棒將混凝土攤平、振搗。（4）混凝土養護及平臺拖移混凝土澆筑完畢后，進行自然養護或灑水養護，達到可以通行運輸車輛的強度，然后拖移平臺進入下一個仰拱施工。（三）、防水板鋪設防水板鋪設采用無釘鋪設工藝。1、施工工藝流程鋪設無釘

37、防水板防水施工工藝流程見附篇表5、圖9（無釘鋪設防水板施工工藝框圖）。2、施工方法（1）、防水板洞外下料及焊接防水板按環進行鋪設。根據開挖方法、設計斷面、規范規定的搭接尺寸及一個循環的長度來確定防水板的下料尺寸；將剪裁好的防水板平鋪，按規范要求搭接，再焊接成一個循環所需要的防水板；對焊接好的防水板進行抽樣檢查，合格后將一個循環的防水板卷成筒狀待用。（2）、防水板的鋪設鋪設防水板在鋪設臺架上進行。鋪設臺架采用結構簡單的臨時支架，可用萬能桿件拼裝，也可使用工地現有的材料加工制作。上部采用108鋼管或槽鋼彎成與隧道拱部形狀相似的支撐架，用絲杠與臺架連接，以便其升降；走行部分采用軌行式，軌距與襯砌鋼模

38、臺車一致。操作程序如下：、將防水板鋪設臺架移至作業地段就位；、沿隧道拱頂中心線縱向鋪設尚未充氣的圓柱形氣囊；、在支撐架上縱向鋪設懸承用的6圓鋼拉絲和8#鐵絲；、將一個循環長度卷成筒狀的防水板置于支架中央，放開防水板使之自由垂落在支撐架兩側；、旋轉絲杠將支撐架升起，使防水板盡量緊貼隧道壁面；、給氣囊充氣；、卸掉上一循環固定懸承拉絲的膨脹螺栓，將上一循環的拉絲露頭與本循環的懸承拉絲逐根相連，張拉鐵絲將防水板與壁面貼緊，之后將懸承拉絲的另一端固定在臨時膨脹螺栓上。、懸承順序為先拱后墻、自上而下進行，考慮到拱部受力較大及懸承拉絲有一定的彈性變形，拱頂及兩側拱腳各設2道6圓鋼懸承。、相鄰循環防水板之間的

39、搭接縫，采用15cm寬的三合板置于錨噴面與前一組防水板端頭作為焊接平面，邊焊邊沿環向移動三合板，焊接完成后撤出三合板。、旋轉絲杠下降支撐架，放掉氣囊中的空氣，取出氣囊。3、施工要點及注意事項（1）、防水板鋪設前，噴混凝土表面處的鋼筋頭和錨桿頭先切除，再用手持砂輪機磨平，對凹凸不平部位應修鑿噴補，使混凝土表面平順，有局部滲水處，應進行處理。（2）、防水板按環向鋪設，焊接工序與固定工序應緊密配合，一般先焊接，后固定。（3）、防水板鋪設的搭接寬度為10厘米，焊接寬不小于2厘米，漏焊、假焊處應補焊，若有烤焦、焊穿處，應用同樣的防水板焊貼覆蓋或按監理工程師指示辦理。（4）、固定防水板采用膠熱焊接，膠墊與

40、膠墊之間防水層不得繃緊，要保證板面與噴射混凝土密貼。（5）、鋪設防水板地段距開挖工作面，不得小于爆破所需要的安全距離，整體襯砌灌注混凝土時，不得損壞防水層。（6）、在整體襯砌灌注混凝土前，檢查板面和底層密貼情況，搭接焊縫質量，填寫質量檢查記錄，經監理工程師批準后方可繼續施工。（四）、洞身襯砌本合同段隧道按噴錨構筑法設計，根據經驗二次模注襯砌時間應在圍巖量測凈空變化速率小于0.2mm/d；變形量已達到預計總變形量的80%以上；且變形速率有明顯減緩趨勢時，方可進行，即適時襯砌。1、襯砌設備配置、襯砌臺車：隧道采用拆裝式整體鋼模液壓襯砌臺車襯砌。見圖7-2-13。、混凝土的拌制：采用自動計量混凝土拌

41、合樓，集中生產混凝土。、混凝土的運輸：隧道采用混凝土輸送車運輸，輸送泵泵送混凝土，插入式振搗器振搗密實。、襯砌臺車定位：采用STZ型激光準直儀導向，現場設工程測試試驗室，配齊試驗技術人員和設備，負責各種原材料及混凝土的試驗工作，確保混凝土襯砌內實外美，斷面尺寸準確無誤，一次達標。2、二次模筑襯砌施工工藝流程二次模筑襯砌施工工藝流程見附篇表5、圖10（二次模筑襯砌施工工藝框圖）。3、襯砌施工工藝隧道采用拆裝式整體鋼模液壓襯砌臺車襯砌。見圖7-2-13。（1）、二次襯砌應在圍巖和初期支護變形基本穩定后施作應符合下列條件：、隧道周邊變形速率有明顯減緩趨勢；、水平收斂（拱腳附近）速度小于0.2mm/d

42、，拱頂下沉速度小于0.15mm/d；、施作二次襯砌前的總變形量，已達預計總變形量的80%以上；（2）、臺車控制標準、軌道中心距3.9m，允許誤差1cm；、軌面標高比隧道路面中心高15cm，允許誤差1cm。、兩側電纜溝蓋板以下部分，人工立模先行澆筑。、臺車就位時，先調頂模中心標高，然后由頂模支撐梁上橫向絲桿調整臺車中線符合要求。最后由側向絲杠電動調節邊模張開度，調整到位后放下翻轉模和底腳斜撐絲杠加固。（3）、二次襯砌砼混合料由自動計量拌和站生產，砼坍落度控制在1318cm，并摻加FDN-440緩凝減水劑和防水添加劑，有防腐要求時，要增加防腐劑，以確保砼質量。要注意運輸過程中的坍落度損失。（4）、

43、二次襯砌砼灌注前應檢查以下幾點、復查臺車模板及中心高是否符合要求，倉內尺寸是否符合要求；、臺車及擋頭模安裝定位是否牢靠；、止水帶、止水條安裝是否符合設計及規范要求；、模板接縫是否填塞緊密；、脫模劑是否涂刷均勻；、基倉清理是否干凈，底腳施工縫（如有）是否處理；、輸送泵接頭是否密閉，機械運轉是否正常。、砼采用分層、對稱澆注，每層澆筑厚度不得大于1m。兩側高度差控制在50cm以內，輸送軟管管口至澆筑面垂距控制在1.5m以內，以防砼離析。澆注過程要連續，避免停歇造成“冷縫”，間歇時間一般不得超過1h，否則按施工縫處理。、當砼澆至作業窗下50cm時，應刮凈窗口附近的贓物，涂刷脫模劑，窗口與面板接縫處涂膩

44、子予以保證緊密結合，不漏漿。、采用以ZW-50型插入式搗固棒機械搗固為主，人工小鏟插邊、木錘模外敲振為輔，定人、定點、分區進行，標準為砼不下沉，不冒氣泡，表面開始泛漿。即防漏振，致使砼不密實，又防過振，砼表面出現砂紋。特別是內模反弧部分要確保搗固充分，避免出現氣孔現象。、封頂采用頂模中心封頂器接輸送管，按從里向外的順序逐漸封頂。當擋頭板上觀察孔有漿溢出，即封頂完成。、拆模：當最后一盤封頂砼試件現場試壓達5Mpa時，即可拆模。拆模時，要小心謹慎，以免缺棱掉角現象發生。、拆模后，若發現缺陷，不得擅自修補，由技術人員共同研究確定方案后及時處理。（五）隧道防排水本合同段隧道防排水包括洞口段防排水和洞身

45、防排水施工。施工中防排水采取“以排為主，截、堵、防、排相結合”的綜合治理措施，與永久防排水統一考慮。1、洞口段防排水洞口段防排水結合地形在洞口洞頂設截水溝，防止雨水對坡面及洞口的危害，對地面洞穴要及時封堵，保證排水暢通，不影響洞口施工。2、洞身防排水洞身段采用PVC防水板與土工布（一膜一布）組成防水層防水，環向透水軟管集引水由縱向排水管，橫向引水管水排到中心水溝中。當隧道內可能發生涌突水地段，先超前探水查明前方地下水分布與水量后，輔以預注漿堵水與排放相結合的措施，將絕大部分地下水盡可能封堵在圍巖外，少量水由洞內順坡施工時，沿兩側挖排水溝排出洞外。對工作縫、沉降縫、變形縫均設橡膠止水帶止水，路面

46、水流入路側的 邊溝中排到洞外，中心水溝出水口采用保溫圓包頭出水口措施。明洞段采用外貼防水層防水，頂面回填粘土隔水層。3、隧道結構防滲漏的關鍵技術隧道結構防排水是關系到工程質量、運營安全的重要因素。在本隧道施工中將采取下列有效技術措施。、開挖采用光面爆破技術，保證開挖面圓順，是結構防水的基礎。施工中，嚴格爆破設計與試驗，選擇適宜的參數，控制鉆孔工藝，確保開挖光面爆破殘眼率，使圍巖爆破開挖面圓順。、對巖面滲水預先進行有效處理。具體做法：大股水流用插管引導；較弱裂隙股水用塑料網格夾無紡布引導；大面積嚴重滲水以PCE膨脹劑防水砂漿抹膩，將滲水集中，然后開槽引排。、富水地段采用預注漿進行有效固結止水。做

47、好施工階段地質預報的同時，采用超前WT25中空注漿加固地層并止水，其它富水的斷層帶地段采用超前小導管進行預注漿。、利用噴射混凝土作為結構防水的關鍵環節。采用濕噴工藝，噴射路線自下往上噴，噴射范圍每次長1.52.0m，高11.5m；復噴劃分區段，每段長6m左右，先噴平凹面，后噴凸面。確保噴射厚度符合設計要求。、對襯砌環節縫認真處理。在襯砌臺車設計時，設計出定型擋頭板，制作安裝嚴密，確保接縫無漏漿，無雜物，同時在施工接縫處設置橡膠止水帶。、采用先進的防水砼施工工藝A、防水砼所用水泥應具有泌水少、水化熱低等性能。采用防水添加劑。B、防水砼應當采用中砂，含泥量不應大于3%，泥塊含量不應大于0.5%C、

48、粗骨料含泥量不應大于1%，泥塊含量不應大于0.25%D、防水砼配合比應通過實驗確定。選定配合比時，其抗滲壓力應比設計要求提高0.2Mpa，水灰比不得大于 0.60。E、防水砼應采用機械攪拌、機械振搗，攪拌時間不得小于2min。F、防水砼終凝后，應及時養護。養護時間不得少于14d。G、防水砼除檢查強度外，還應檢驗抗滲防水性能。并保證其抗滲等級不低于設計要求。、采用先進的襯砌混凝土工藝，確保襯砌結構自防水。施工中采用自動計量拌合樓拌合混凝土，泵送混凝土入模，機械振搗，防止冷縫。確保襯砌的“四度一無”，“四度”：平整度、光潔度、密實度、厚度；“一無”：無滲漏。、加強襯砌防水設計施工，確保施工質量。、

49、認真做好中心排水溝施工，形成隧道內立體排水體系。4、防排水施工防排水施工工藝流程圖見附篇表5、圖11（防排水施工工藝框圖）。（1）、環向彈簧盲管施工在地面將3根彈簧盲管并排用無紡布包好綁在50cm寬的細格鐵絲網上，然后在所要安裝彈簧盲管的巖面部位，每隔1m釘間距為50cm的兩枚懸掛錨釘，錨釘露出巖面的部位一般不能高于彈簧盲管的直徑，接著利用操作平臺，從一側向另一側用鐵絲將綁好的彈簧盲管密貼巖面固定在懸掛錨釘上。每道彈簧盲管的端頭要有10cm左右的富余量，以便與縱向排水管搭接。（2）、縱橫向排水管和中心水溝的施工在襯砌施工前，將基底清理干凈后，把縱向排水管連接好，每隔10m用三通接管與橫向排水管

50、的另一端連接在中心水溝處。彈簧盲管的兩端頭貼巖壁放在縱向排水管的梅花眼處。最后在無紡布和防水板施工時一并將縱向排水管半包圍扣在墻腳基底，以保證裂隙水很順利地匯人排水管中。中心水溝的各節接縫間用瀝青或橡膠墊全周密閉。（3）、無紡布和防水板的施工無紡布要環向鋪設，用射釘槍將無紡布釘在初期支護的混凝土表面上，相鄰兩環之間搭接寬度不小于10cm，其接頭不能在同一截面上。鋪設EVA防水板采用無釘鋪設施工工藝。五、洞內附屬構筑物（一）、緊急停車帶施工本合同段緊急停車帶均位于IV、類圍巖地段，開挖時宜采取短開挖，加強支護和圍巖量測，混凝土襯砌制作變截面模板，以滿足隧道凈空斷面漸變需要。（二）、車行橫洞施工本

51、合同段內車行橫洞根據“多工作面互通施工方案”的要求，正洞施工至相應位置及時進行開挖和襯砌。1、開挖方法采用YP28風動鑿巖機鑿眼，全斷面光面爆破一次開挖成型。開挖時，前三排炮應遵循“短開挖、多打眼、少裝藥”的原則，周邊眼間距30cm，隔眼裝藥。第一排炮進尺控制在1.5m內，第二排炮控制在2.0m內，第三排炮控制在2.5m內，以防爆破危及正洞邊墻。2、出碴采用小型機具，人工配合出碴至正洞位置，大車倒運至棄碴場。3、支護按設計同正洞相同圍巖支護工序。4、襯砌利用10號工字鋼按襯砌輪廓加工定型拱架，軌行型鋼作業平臺支撐，建筑鋼模板立模，木模擋頭板封堵，泵送混凝土澆筑，振動棒振搗，進行全斷面整體施工。

52、六、洞內施工輔助作業（一）、洞內施工排水在洞兩側開挖排水溝，溝寬40cm，洞內巖溶水和污水可通過排水溝自流出洞外。為減少污染，需在洞外修建污水處理池，經凈化沉淀后，排入溝谷中。對于多工作面開挖產生的施工廢水可以在洞內設集水井匯水，由泵逐級抽水至側溝后自流排出洞外。（二）施工防塵方案施工防塵采用水幕降塵和個人帶防塵口罩相結合，在距掌子面30m外邊墻兩側各放一臺水幕降塵器，爆破前10min打開閥門，放炮30min后關閉。詳細方案見圖7-2-14所示。AAA水幕降塵器A510mm圖7-2-14 水幕降塵施工示意圖（三）、施工風、水、電布置施工風、水、電布置見圖7-2-15。七、現場監控量測（一）、地

53、質超前預報雁門關隧道地質較復雜，分布斷層多。做好地質超前預報對工程施工安全有極其重要的意義。經在綜合分析，我們決定采用TSP202隧道地震波超前地質預報系統，對雁門關隧道出口段施工進行地質超前預報。1、預報原理TSP202超前地質預報系統是利用地震波在不同均勻地質體中產生的反射波特性來預報隧道掘進面前方及周圍臨近區域地質狀況的。它是在掌子面后方邊墻上一定范圍內布置一排爆破點，依此進行微弱爆破，產生的地震波信號在隧道周圍巖體內傳播，當巖石強度發生變化，比如有斷層或巖層變化時，會造成一部分信號返回（見圖7-2-16），界面兩側巖石的強度差別越大，反射回來的信號也越強。返回的信號被經過特殊設計的接收

54、器接收轉化成電信號并進行放大，根據信號返回的時間和方向，通過專用數據處理軟件處理，就可以得到巖體強度變化界面的方位。2、數據采集洞內數據采集包括打接收器孔和爆破孔、埋置接收器管、連接接收信號儀器及爆破接收信號等過程。 層面 斷層TSP202主機 周圍預報 爆炸點 接收器 前方預報圖7-2-16 隧道地震波超前地震預報示意圖TSP202超前地震預報系統洞內爆炸的接收器孔和爆破孔不是在掌子面上，而是在掌子面附近的邊墻上，一般情況下，它是一個接收器孔和24個爆破孔組成。接收器距掌子面約55m，最后一個爆破孔距掌子面約0.5m。爆破孔間距1.5m，孔深1.5m，孔徑1945mm，孔口距隧底約1.0m，

55、向掌子面方向傾斜約10度，向下傾斜1020度；接收器與第一個爆破孔間距20m，接收器孔深2.4m，孔徑3245mm，孔口距隧底1.0m，向洞口方向傾斜約10度，向下傾斜1020度。為使接收器能與周圍巖體很好地偶合以保證采集信號的質量，采集信號前至少12h時應將一個保護接收器的接收器套管插入孔內，并用含兩種特殊成分的不收縮水泥砂漿使其與周圍巖體很好地粘結在一起。每個爆破孔裝藥量1040g，根據圍巖軟硬和完整破碎程度以及距接收器位置的遠近而不同。若地震情況特別復雜，有時需要在隧道另一邊墻上也布置一個接收器和24個爆破孔，通過左右邊墻所測資料的對比分析，得出較為準確的判斷結果。3、數據處理將洞內采集

56、的地震數據傳輸到室內計算機上，應用TSP202數據處理軟件進行地震波分析處理：波形處理、預報計算、預報輸出。根據所掌握的地質資料，判斷出巖體強度變化界面節理密集帶、斷層還是巖性分界面。4、地質超前預報工藝流程地質超前預報工藝流程見附篇表5、圖13（地質超前預報施工工藝框圖）。5、預報工作注意事項（1）、為保證預報長度、預報精度，提高預報質量，在一切可能的情況下盡量減少環境噪音，爆破接收信號時隧道內應停止一切施工作業。（2）、確定好采樣間隔和采樣數目。（3）、安放接收器一定要與周圍巖體很好地藕合，以保證采集信號的質量，其方法用早強膨脹水泥砂漿，使接收器與巖體粘貼好。（4）、優化作業程序，科學組織

57、施工，采取不停工采集數據，為隧道掘進贏得時間。（5）、對爆破炸藥作震源對預報結果的影響要引起重視。（二）、洞內施工監控量測施工監控量測是在隧道開挖過程中，使用各種量測儀表和工具對圍巖變化情況和支護結構的工作狀態進行量測，及時提供圍巖穩定程度和支護結構可靠性的安全信息，預見事故和險情，作為調整和修改支護設計的依據，并在復合式襯砌中，依據量測結果確定二次襯砌施做時間。根據雁門關隧道圍巖的多樣性及不良地質地段多的特點，為加強施工過程的監控量測，確保施工安全，我們擬采用信息化施工監控量測技術和實用的量測圍巖應力-應變方法，控制圍巖變形，掌握準確的數據，修正參數，指導施工。1、各類圍巖量測項目監測項目分

58、必測項目（A類）和選測項目（B類）。必測項目是用以判斷圍巖的變化情況和支護結構工作狀態的經常性量測。選測項目是用以判斷隧道圍巖松動狀態、噴錨支護效果和積累資料為目的的量測。各類圍巖量測項目見表7-2-15.圍巖量測項目表 表7-2-15 項目圍巖條件洞內觀察(A)凈空變位(A)拱頂下沉(A)地表下沉(B)圍巖位移(B)錨桿軸力(B)襯砌應力(B)錨桿拉拔試驗(B)圍巖條件(B)洞內收斂性(B)硬巖(IIIIV)軟巖(III)土砂注：必進行項目；應進行項目；必要時進行項目。2、運用隧道三維非接觸量測新技術方法在隧道工程中，工程測試技術越來越受到重視，但圍巖凈空位移量測基本上還是沿用20世紀607

59、0年代的量測方法，一般采用鋼尺式收斂計，掛鋼尺抄平等接觸方式進行。這種方法具有成本低、簡便可靠、能適應惡劣環境等優點，但采用此種方法有以下幾點不利因素：該法對施工干擾大；由于人為因素對測量精度影響較大，測量質量不穩定，容易產生人為錯誤，不能保證施工安全；測速慢，從而更加大了對施工的干擾；當跨度大于15m時，由于鋼尺的抖動、拉伸、溫差等因素及工作條件惡化使測量無法進行。以上這些都使鋼尺式收斂計越來越難以滿足現代隧道快速、大跨、安全施工的技術要求，因此，在施工中我們從高精度、簡單實用、快速準確的原則出發采用非接觸觀測。（1）、非接觸觀測原理非接觸觀測是以光學/電磁方式遠距離測定結構上點位的三維坐標

60、。由于無須接近測點，該法避免了傳統接觸式觀測必須觸及測點才能觀測的缺點，是隧道變形觀測技術的發展方向。數字計算機總 線I/O豎直角系統水平補償系統測距系統水平角系統鍵盤鍵盤顯示器 存儲數據 程序輸入、輸出單元圖7-2-17 全站儀結構原理圖在施工中我們采用全站儀自由設站，全站儀自由設站是儀器從任一未知點上設站觀測若干已知點的方向和距離，通過坐標變換求得該測站上儀器中心的坐標，然后以此測出其余新點的坐標。由于僅使用一臺測量儀器且儀器測站可以自由設置不需要造點對中，同時觀測數據可通過現場計算機快速處理，同時觀測數據可通過現場計算機快速處理，因此全站儀自由設站法對于在隧道狹窄空間內進行精度要求較高的

61、實時變形觀測作業是很適合的。全站儀的結構原理見圖7-2-17。（2）、觀測系統自由設站三維變形百接觸觀測系統由觀測主機全站儀、反射靶標以及計算機組成。（3）、觀測要點、目標點與測站設置a、基準點基準點用于建立三維坐標系，要求穩固不動，其坐標可根據現場情況自行設置而不必測量（如用于建立絕對三維位置坐標系則需先測定基準點的坐標，對于變形作業一般無此要求）。在隧道在隧道出口設置4個地面基準點，其中2點為校核點；在洞內襯砌上設置后視點，用于坐標傳遞。地面基準點用混凝土澆鑄而成，埋置深度1m，采用對中桿及圓棱鏡觀測。洞內后視點由變形點反面粘貼反射膜片而成。b、變形點變形點為設置在結構上用于監測結構變形的

62、測點。隧道在洞內襯砌上共設置了180個變形測點，每斷面3個，分別位于墻腳（路面以上1m）、起拱線以上0.5m及拱頂處。變形點由薄鋼板（2.5mm厚）彎成直角形狀并用膨脹螺栓錨固在襯砌表面上而成，反射膜片裁成70mm方片粘在鋼板上。變形點的觀測距離為29-85m，反射膜片與儀器光軸的傾斜角度不大于30度。c、測站儀器測站在洞內設置了4個，洞外設置了2個。洞內測站設于邊墻電纜槽上。為避免車輛振動干擾以及安全起見，觀測時測站附近設置了防護區。由于是自由設站，測站上儀器無需對中。但為了消除膜片傾斜對測距的影響，測站位置大致固定（即在測站處做一標記，每次觀測儀器均架在該處）。、觀測觀測前，把全站儀的各項

63、軸系誤差及指標差進行準確調校。觀測時，打開儀器的角度改正及補償器功能，并對儀器進行氣壓和溫度的氣象改正。觀測采用記錄測量模式，所有觀測數據均存儲在GRM10模塊內。為了確保觀測精度，采用三次重復設站，每次設站采用雙盤測回結合三次重復照準的冗余觀測方法，即每一測站上分別用兩個盤位連續、重復照準三次目標點，得23個觀測值，然后取其平均值作為一次設站觀測的結果。（4）、觀測精度及觀測結果的評定、觀測量的實際觀測誤差觀測量為水平方向H、豎直角V和斜距D，其觀測誤差用標準差S評定，雙盤位連續照準三次的觀測量平均值的標準差按下式計算： 式中X1、X2I、II盤觀測量X1（i）、X2(i)的平均值。、三維坐

64、標/收斂基線的觀測精度對于目標量F（三維坐標/收斂基線長）=H，V，D，觀測量平均值誤差、對F的一次觀測的影響SF可由誤差傳播率計算得出，則三次重復設站的平均值的精度為：而平均值的精度還可根據目標量三次設站的實測結果，按貝塞爾式給出：根據觀測量的實際觀測誤差以及三次重復設站的實測結果，分別按上述計算與實測方法對隧道三維坐標和收斂基線的觀測精度進行評定。、變形觀測精度凈空變形的觀測結果ui為三維坐標/收斂基線的初始觀測值與當前觀測值之差，即，則在等精度條件下，其觀測精度為 。、變形觀測結果的評定按A類不確定度方法給出重復設站的變形觀測的最終結果為： 式中，ui為凈空實際變形的范圍值，其置信概率為

65、p（一般取95%）。對于正態分布，覆蓋因子（由t-分布表查取）。對于三次重復設站，自由度v=2。、凈空變形觀測成果根據觀測結果可得出：凈空收斂變形、凈空周邊點位移；根據收斂及周邊點位移的觀測結果，可對隧道的凈空變形形態進行評估及變形預測。采用非線性回歸和灰色理論對觀測結果進行預測，建立三種預測模型進行綜合分析預測即： 模型I 模型II 模型III 上述式中，I、II為回歸預測模型，采用時間t加權最小二乘計算參數A、B、r，權函數為。III為GM（1，1）灰色模型所確定的預測方程。3、運用各種量測儀表和工具監控量測方法（1）、測試要點、洞內觀察開挖工作面的觀察，在每個開挖面進行，特別是軟弱圍巖條

66、件下，開挖后應立即進行地質調查，并繪出地質素描圖。若遇特殊不穩定情況時，應派專人進行不間斷觀察。、圍巖位移量測圍巖位移量測是在鉆孔中埋入單點或多點位移計以測試巖體內部各點的相對位移。圍巖位移量測斷面縱向間距一般為凈空變化量測斷面間距的35倍。、B類量測項目主要用于驗證預設計的合理性和探討與支護襯砌的受力機理，作為A類量測的補充，用以調整和改變設計。B類量測宜在施工初期階段進行。量測斷面布置原則上應設在有代表性地質地段。、凈空變化量測和拱頂下沉量測凈空變化量測和拱頂下沉量測在同一斷面上進行。量測斷面的間距與隧道長度、圍巖條件、開挖方法等多種因素有關，一般按表7-2-16選用。凈空變化量測和拱頂下

67、沉量測間距表 表7-2-16圍巖類別洞口附近淺埋地段施工初期階段取得效果后、101510152050101015205510102055101020（2）、測點布置和量測、凈空量測測點布置凈空變化量測基線在橫斷面上的布置見表7-2-17和圖7-2-18所示。以水平基線量測為主，必要時設置斜基線。凈空變化量測基線布置表 表7-2-17一般地段特 殊 地 段洞 口埋深小于2D膨脹或偏壓地段實施B類量測地段全斷面12條水平基準線12條水平基準線三條三角形基線三條基線三條基線短臺階2條水平基準線2條水平基準線四條基線四條基線四條基線注：D為開挖寬度、凈空量測a、把凈空變位儀的短桿固定在施測的兩測點的巖

68、體內。b、根據圍巖條件確定量測間距。c、量測精度：在變位量比較小的情況下，一般為0.1mm，在變位量比較大的情況下為1 mm。、拱頂下沉測點布置拱頂下沉量測測點，一般布置在拱中和兩測拱腰，每斷面布置三點，當受通風管或其它障礙時，可適當移動位置。、圍巖位移和錨桿軸力量測根據圍巖條件和工程重要程度，每斷面設置25個測點，見圖7-2-19。（3）、量測頻率和結束量測的時間、量測頻率主要根據位移速率和測點距開挖面距離而定，一般按圖7-2-18 凈空變化量測基線布置圖 圖7-2-19 圍巖位移和錨桿軸力測點布置圖表7-2-18選定，即元件埋設初期測試頻率要每天13次，隨著圍巖漸趨穩定，量測次數可以減少，當出現不穩定征兆時，應增加量測次數。 位移量測頻率表 表7-2-18位移速率（mm/d）距開挖工作面距離(B為洞室寬)量測頻率5（01）B13次/天15（02）B1次/天0.51（24）B1次/天0.20.5（25）B1次/13天0.2（25）B1次/115天、結束量測的時間當圍巖達到基本穩定后，以1次/3日的頻率量測2周，若無明顯變形，則可結束量測。