禾洛山隧道出口大跨段施工方案.doc

禾洛山隧道出口车站段施工方案
一、工程概况
（一）地形地貌
禾洛山隧道出口位于大理上关镇大把关村，邓川至华坪公路右侧.隧址地处剥蚀构造中山地貌，属金沙江和澜沧江水系分水岭部位,高程2100~2397。3m。地形起伏大，洞身横向冲沟发育,自然横坡15～35°，局部较为平缓。
洞身地带植被发育,高程2200m以上以松树林为主，以下以荒草、灌木为主；洞口坡面植被不发育，多被垦为旱地,荒山上有少量杂草及灌木生长。
（二)设计概况
1、 1、工程地质
洞口缓坡和低洼地带分布第四系全新统松散土层，下伏基岩为二叠系玄武岩夹凝灰岩.
隧道车站段DK61+384～DK60+240为Ⅴ级围岩，岩体节理裂隙发育，完整性较差，处于全风化带及强风化带(W4～W3)，且具中—强膨胀性,属Ⅲ级硬土和Ⅳ级软石；
DK61+240～DK60+921为Ⅲ级围岩，岩体节理不发育，完整性较好，处于弱风化带（W2），岩质坚硬，属Ⅴ级次坚石。
2、 2、水文和气象
地表水主要汇集于洞顶正上方一小型冲沟内，坡面流水量不大，季节性强（5～8月份).
地下水主要附存于第四系松散土层的孔隙水，二叠系玄武岩夹凝灰岩中的为基岩裂隙水。
预测隧道最大涌水量40000m3/d。
隧址区 5~8月份为雨季，四季温差小，最高温度29℃。
3、 3、支护参数
里程
围岩级别
初期支护
C20喷砼
Φ8钢筋网
系统锚杆
格钢架栅
超前支护
DK61+384
~
DK60+240
Ⅴ级
30cm
＠20×20cm
Φ42钢管L=4.0m
HW200型钢
Φ89管棚L=30m
Φ42管棚L=4.0m
DK61+240
～
DK60+921
Ⅲ级
8cm
＠20×20cm
Φ22砂浆锚杆和Φ25中空锚杆,L=2.5m
BHW750钢带
_________

里程
围岩级别
临时支护
二次衬砌
仰拱
C20喷砼
系统锚杆
格钢架栅
超前支护
DK61+384
～
DK60+240
Ⅴ级
30cm
Φ22砂浆锚杆,L=2。5m
18号工字钢
Φ42管棚L=4。0m
80cm
80cm
DK61+240
～
DK60+921
Ⅲ级
8cm
________
________
________
60cm
60cm

二、工程特点及难点
（一）工程特点
1、三线大跨、浅埋、偏压
DK61+384~DK60+921段 463m为车站隧道；其中最大开挖宽度20。68m，高度13.05 m，高跨比1。58，属典型的扁平结构；洞口处于一小型冲沟旁，既有乡村机耕道路下方；洞口段埋深仅3~10 m，覆盖层多为原先修建机耕道时的弃土；洞口右侧山体陡峭左侧平缓，右侧土体对左侧形成明显偏压.(见图1和图2所示）。

1、 2、地质条件差
车站三线段位于堆积体（块石土)和Ⅴ级风化破碎玄武岩夹凝灰岩带中，且地下水丰富，极易坍塌.
2、 3、施工工艺复杂
双侧壁导坑法先过渡到预留核心土开挖,再转化到台阶法，开挖出碴与进料的关系，开挖与衬砌的协调关系，各工序间的组织协调等等，施工干扰大。
3、 4、科技含量高
在破碎的软弱围岩中修建大跨、偏压、浅埋的三线车站隧道，如何提高围岩的自支护能力，以确保开挖及后续作业的安全是最重要的。根据国内外的施工经验,提高围岩自支护能力的基本方法是控制围岩的松弛、坍塌。其原则是：稳定掌子面、及时闭合和加固地层。
隧道施工过程中的地质条件是不断变化的;其力学状态也是不断变化的，因此,施工过程就不可能是一成不变的。我们在施工过程中采用的各种施工方法和技术都是为了适应这种”状态“变化的.因此，隧道施工的各种决策都是要在施工阶段的地质技术、施工阶段的量测技术和施工阶段的质量控制技术的基础上进行管理。根据暴露出来的围岩状态采取对策，实行“动态施工”。
（二）工程难点
1、如何利用超前地质预报和量测技术,在软弱围岩中进行大跨隧道施工是第一难点.
2、施工过程中如何保证安全、质量和进度。
3、各工序间如何合理安排，减少干扰。
4、出口位于冲沟边，紧接青花坪三线大桥大理端桥台，施工场地狭窄。
二、 三、施工准备
(一）临时设施
1、施工便道
自邓川至华坪公路新修便道3。8km到洞口，路基宽4.0m，采用30cm厚片石基层；路面宽3。5m,采用15cm厚的泥结石路面。便道两侧修建排水沟,沟宽30cm，深20cm，在水量较大处埋设管涵排水。
2、供电及电力线路
施工用电以甲方供电为主,备用发电机为辅。即甲方架设贯通线到洞口，设800KVA变压器2台，自备250Kw发电机1台作为备用电源。洞外低压供电线路采用三相五线制架空线，隧道内采用电缆线供电。
3、施工供水及管路布置
利用青花坪三线大桥底下河流的长年流水。在河流上游修筑拦水坝，铺设Φ80mm管路抽水至山顶150m3高山水池供水，确保生产用水需要。
4、施工供风(高压风）
在洞口建高压风站一座，安装5台20 m3/min电动空压机，并配备2台12 m3/min内燃空压机备用，供应隧道施工用风。
5、施工临时通信
各级生产指挥及调度人员发给手持式无线对讲机，进行内部通信联络。隧道作业面至工地值班室、配电室、空压机房、仓库、水泵房等安装磁石 进行通信联络。
6、施工通风和防尘
风机采用88—1( 110Kw×2)型轴流风机，风管采用Φ120cmPVC软质通风管，在洞门外不小于20m处沿隧道一侧高架，集中串联方式连接,压入式通风。
防尘:采用湿式钻岩机打眼，同时利用自制水幕降尘器洒水降尘。
7、洞内三管两线布置
洞内采用Φ120cmPVC软质通风管悬挂边墙一侧,进行压入式通风。
隧道动力线和照明线安装在另一侧的边墙顶部边缘上，供电线路采用三相四线制，动力线在上，照明线在下。照明线距填充面距离不小于2.0m，成洞地段采用明线架设成固定电路，线材为绝缘良好的橡皮线.成洞地段,采用40w日光灯照明，日光灯间距20m，特殊地段采用高压碘灯，台车衬砌及未成洞地段采用36v低压碘灯。
高压水管和高压风管安装在风管同侧临时水沟上方。隧道底部设置施工道路,顺纵坡设置排水沟，用抽水机抽排水。每隔100m开挖1。0×1。0×1.0的集水坑，通过水泵逐级向外抽水。同时做好道路横向排水坡，确保道路平顺、不积水。
8、砼搅拌站及集料场、预制场
为保证隧道衬砌、支护砼工程质量，严格砼工程计量及砼拌合操作标准化,根据施工形象进度经计算拟在距离洞口15m的左侧用型钢搭设平台，安装自动计量50 m3/h搅拌机和75 m3/h搅拌机各1台,供应喷射混凝土和二次衬砌混凝土。本搅拌站由项目队砼班负责日常保养、维修。计量电子秤每半月进行一次校验。在该搅拌站进料口的后端为集料场.集料场地面全部硬化。
9、钢筋加工场
布置8×15m钢筋加工场，内设电焊机、弯曲机、切割机等钢筋加工设备。
10、生产、生活用房
生产及生活用房均为自建。在隧道洞口右侧山坡上建立空压机房、供电房、值班室、库房等生产用房，在隧道驻地建生活用房及库房，采用活动板房或砖结构。
11、弃碴场
弃碴为洞口左侧1km,面积60亩，可容纳30万方弃碴。弃碴时由高向低处倾弃并配一台推土机逐层碾平压实，按设计边坡填筑，同时做好文明施工及环境保护工作。
（二）劳动力组织
施工作业原则上实行三班制，部分作业班组实行弹性作业时间，按施工工序进行循环作业。作业班组分为掘进班、喷锚班、砼衬砌班、防水班、运输班、电工组、机修组等，实行施工作业工序责任承包制。各班组劳动力组合详见下表:
劳动力组合计划表
序号
班组名称
作 业 内 容
每班人数
日总人数
1
掘进班
负责上台开挖下台修边
14
52
2
喷锚班
喷锚、挂网、钢架安装
10
30
3
砼衬砌班
砼衬砌作业
8
24
4
防水层班
防水层铺设作业
5
15
5
仰拱开挖班
配合开挖修边
8
16
6
木工班
立拆模型
3
9
7
钢筋班
钢筋加工作业
3
9
8
砼搅拌班
砼生产
8
24
9
运输组
出碴、砼运输、充电
5
15
10
电工组
负责全部供电
2
6
11
机修组
机具设备维修
2
6
12
辅助作业班
风、水管道架设、检修
5
15
13
合 计

221
（三)材料准备
地材：从风浪清和碧花园石材场进料。
主材:钢材和管材从昆钢进货，水泥采用红山岩牌。
(四）机械配套
施工设备配套表
项目
设备名称
技术能力及
规格
单位
数量
一
凿岩设备

1
凿岩台架
自制
台
2
2
风动凿岩机
YT-28
台
30
3
挖掘机
CP400（2.2m3）
台
1
4
电动压缩机
4L-40/8（20 m3）
台
5
5
内燃压缩机
VY12/7（10 m3)
台
2
6
风镐
G10
台
5
三
混凝土设备

1
混凝土搅拌站
HZS25（50 m3/h）
座
1
2
混凝土输送泵
HB60D
台
1
3
三线模板台车
长度8m
台
1
4
混凝土喷射机
TK-961
台
4
5
装载机
ZL50
辆
1
四
钢筋及钢材加工设备

1
钢筋切断机
GJ40
台
1
2
钢筋弯曲机
GW40
台
1
3
钢筋调直机
GT4-10
台
1
4
交流电焊机
BX-300
台
8
5
等离子切割机
DQ60
台
1
6
液压锻钎机
YDD1
台
1
7
普通车床
C620B1
台
1
五
电力及其他设备

1
柴油发电机
150KW
台
1
2
变压器
630KVA
台
1
3
低压开关柜
2000A
台
2
4
轴流通风机
125BT-2F100
（110 Kw×2）
台
1
5
双液注浆泵
KBY50/70
台
1
6
水幕降尘器
自制
套
1
7
多功能台架
自制整体式
台
1
8
多级泵
Q5PS
台
2
9
潜水泵
IS100/65/50
台
10

四、施工方案
三线大跨隧道结构形状扁平，又位于“堆积土”中，开挖后应力重新分布,造成底脚处应力集中过大，拱顶不稳定及较大的松弛地压等。根据以往的隧道施工经验和设计要求，采用双侧壁导坑法施工;在围岩条件允许的情况下,为加快施工速度,考虑单侧导坑长距离超前施工。两种施工方案具体如下所述：
(一）洞口段施工
1、洞口段加固
洞口测量放线后,按原地形坡面刷仰坡,清除坡面危石及浮土，采用锚、网、喷支护加固仰坡.翼墙后背以外5米范围内采用Φ75钢花管桩注浆加固。
加固目的：①固结坡面，使其稳定。②起防排水作用。
加固参数：①采用Φ42钢管,L=6.0m注浆加固软弱地带,梅花型布置.②坡面铺钢筋网，Φ8钢筋，网孔15cm×15cm。③喷C20混凝土，厚10cm.④翼墙后背钢花管左侧长8m，右侧长10m，注1：1水泥浆,注浆压力0.8Mpa.
2、进洞施工
①边坡和翼墙加固后，拱部150°范围内施工C20混凝土套拱，长度1m，厚度1m，并预埋Φ120导向钢管。
②大管棚钻孔，安装Φ89钢管后注浆,注浆压力1。0～2。0Mpa。
③进行右导上部开挖。
（二）施工方案一
1、Ⅴ级围岩三线段双侧壁导坑法（DK61+384~DK61+240)
（1） (1）施工顺序（见图3）
（2）
①右导超前，先施作超前小导管并注浆,开挖导洞上部1、2部，架立型钢格栅并锚管网喷混凝土（Ⅲ）；在2部底设一道I18工字钢临时仰拱；
②开挖右导下部4部，架立型钢格栅并锚管网喷混凝土(Ⅴ);
③开挖右导下部6部,安设仰拱格栅并灌注仰拱混凝土（Ⅶ），使6部及时封闭成环；
④待右导开挖15m后，进行右导上部8、9部同1、2部,右导11、13部同左导4、6部。
⑤左导开挖15m后，开挖中洞15部，架立型钢格栅、锚网喷混凝土（ⅩⅥ）；
⑥开挖中层17；
⑦开挖中间仰拱18；
⑧安设中间仰拱格栅，并灌注中间仰拱（ⅩⅨ）;
⑨根据监控量测结果，待初期支护变形基本收敛后，整体浇注拱墙二次衬砌。
（3） （2）主要施工支护
①拱部小导管注浆:Φ42小导管，L=4。0m、纵向间距2m/排、环向间距0.4m，注水泥浆。
②初期支护型钢钢架:HW200型钢，节点板采用厚度б=16mm的钢板，Φ20螺栓联结，钢架间距0。5m/榀。
③临时支护型钢钢架：18b工字钢,节点板采用厚度б=10mm的钢板,Φ20螺栓联结，钢架间距0.5m/榀.
④系统锚杆：Φ42小导管，L=4。0m、纵向间距1m、环向间距0.8m，注水泥浆。
⑤锁脚锚杆：Φ42钢花管，每拱脚2根，L=4.0m,注浆加固.
⑥喷射混凝土：C20喷射混凝土。
（4） (3）各工序施工方法
①导洞上部开挖
导洞上部采用微台阶法施工。其中1部与2部间距2m，并于2部底设一道I18工字钢横撑（间距1m），使初期支护结构封闭成环。左右导上部开挖面错开15～20m.导洞上部每循环开挖0.5m后,立即施工初期支护。
导洞上部采用人工风镐开挖，人力车运碴.
②导洞下部开挖
导洞下部采用微台阶法施工。4部超前6部1m，6部随开挖随使初期支护结构封闭成环.导洞下部每循环开挖0.5m后，立即施工初期支护. 导洞下部开挖6m后，及时浇注仰拱钢筋混凝土使支护封闭。
导洞下部开挖机械选用挖掘机，装载机装碴，自卸车运碴。
③拱部开挖
拱部采用人工风镐开挖，每次开挖0。5m/循环，并于拱中部及时架立竖向支撑。拱部开挖高度2.5m，以利于人员操作，又能保证安全.拱部开挖与导洞下部开挖距离20～30m，以减少对右导初期支护的扰动.
④衬砌方法
采用长度8m的三线模板台车，自动计量混凝土拌合站拌制混凝土，混凝土运输车运输混凝土,台车门架净空满足ZL-50装载机通行。
2、Ⅲ级围岩三线段留核心土法（DK61+240~DK60+959）
Ⅲ级围岩281m采用留核心土法施工。具体如下所述：
（1）施工顺序（见图4）

①先开挖上部1部，初喷混凝土后挂BW270钢带，打锚杆，挂钢筋网再复喷混凝土(Ⅱ）；
②待上部开挖5～8m后,开挖右下部3部，施作初期支护(Ⅳ）；
③开挖左下部5部，施作初期支护（Ⅵ）；
④待下部开挖5～8m后，开挖7部;
⑤待7部开挖5～8m后，开挖8部；
⑥待8部开挖5～8m后，开挖9部5～8m，灌注仰拱混凝土（Ⅹ）；
⑦根据监控量测结果,待初期支护变形基本收敛后，整体浇注拱墙二次衬砌（Ⅺ）。
（2）主要施工支护
①钢带:BHW270钢带。
②系统锚杆：WTD25锚杆,1m×1m布置。
③喷射混凝土：C20喷射混凝土.
（3）衬砌方法
采用长度8m的三线模板台车，自动计量混凝土拌合站拌制混凝土，混凝土运输车运输混凝土,台车门架净空满足ZL—50装载机通行.
3、施工进度指标
洞身各类围岩施工进度如下：
Ⅴ级围岩三线段双侧壁导坑法右导：月开挖进尺60m；
Ⅴ级围岩三线段双侧壁导坑法左导:月开挖进尺40m；
Ⅴ级围岩三线段双侧壁导坑法中部:月开挖进尺30m；
Ⅲ级围岩三线段留核心土：月开挖进尺80m;
二次衬砌：月衬砌30m。
4、施工注意事项
（1）施工测量必须确保左右导同一里程钢架在同一断面，避免钢架扭曲，影响构件的受力性能；
（2)预留节点板要用包装袋保护好,以免损坏螺栓孔；两节点板联结螺栓必须安好上紧,拱脚处必须清理干净后方可喷浆。
（3）为确保钢架稳定，每节拱脚必须打略向下倾斜的锁脚锚杆3m/2根，注浆加固。
（4)焊接时焊缝必须达到20d，通焊。
（5）I18工字钢临时横撑焊接牢固，纵向用φ22钢筋焊接成整体。
(6)左右导仰拱随挖随成环封闭.
（三）施工方案二
依据《铁路隧道施工规范》(TB1 4-2002/J163-2002）中5。0.7节第2条之规定“侧壁导坑领先长度应根据现场具体情况确定，一般情况下宜为30～50m”，本隧道在完成洞口段30m大管棚段后，如果地质条件允许,围岩收敛稳定且数值偏小，可考虑导坑领先长度适当加大,通过量测数据及时调整各工序,以确保施工安全。
1、单侧长距离超前双侧壁导坑法(DK61+384～DK61+240）
（1） （1）施工顺序(参见图2)
①右导超前,先施作超前小导管并注浆,开挖导洞上部1、2部，架立型钢格栅并锚管网喷混凝土（Ⅲ）；在2部底设一道I18工字钢临时仰拱；
②开挖右导下部4部，架立型钢格栅并锚管网喷混凝土（Ⅴ)；
③开挖右导下部6部，安设仰拱格栅并灌注仰拱混凝土（Ⅶ），使6部及时封闭成环；
④待右导开挖50m后，开始开挖右导，右导开挖方法与左导相同。
⑤左右导平行作业。右导领先长度根据现场量测结果确定
⑥左导开挖15m后,开挖中间拱部，架立型钢格栅、锚管网喷混凝土；
⑦逐层开挖至仰拱；
⑧安设中间仰拱格栅，并灌注中间仰拱。
⑨根据监控量测结果,待初期支护变形基本收敛后，整体浇注拱墙二次衬砌。
（2）主要施工支护
与“双侧壁导坑法施工方案”中相同,若围岩变差量测数据有突变，则立即停止右洞开挖，加密横撑数量（横撑采用I18工字钢)，同时缩短左右导开挖面的距离在50m范围之内。
（3）各工序的施工方法
与“双侧壁导坑法施工”中相同。
2、Ⅲ级围岩三线段单侧导坑法（DK61+240~DK60+959）
Ⅲ级围岩三线段281m采用单侧导坑通过。具体如下所述：
（1)施工工序
①右导坑采用全断面开挖;
②导坑右侧壁进行初期支护。在初喷混凝土后挂BW270钢带,打锚杆,挂钢筋网再复喷混凝土；
③导坑左侧壁进行临时支护。在初喷混凝土后打锚杆,挂钢筋网再复喷混凝土;
④其他部分按台阶法扩挖至三线全断面。
（2） 主要施工支护
①钢带：BHW270钢带.
②系统锚杆:WTD25锚杆，1m×1m布置.
③喷射混凝土：喷射C20混凝土。
④临时支护：砂浆锚杆，钢筋网，喷射C20混凝土.
3、施工进度指标
洞身各类围岩施工进度如下：
Ⅴ级围岩三线段双侧壁导坑法右导：月开挖进尺60m；
Ⅲ级围岩三线段右导超前：月开挖进尺150m；
Ⅴ级围岩三线段双侧壁导坑法左导：月开挖进尺30m;
Ⅲ级围岩三线段扩挖：月开挖进尺40m；
二次衬砌:月衬砌30m。
4、施工注意事项
（1）量测数据是决定导洞领先长度的主要依据,要及时分析处理量测数据，并将结果反馈到施工过程中。
（2)监控量测工作紧跟开挖、支护作业，并根据现场情况及时调整施工工序.
(3）右导净空尺寸要满足单线正线台车通过。（见图5）
（4）与“双侧壁导坑法施工"中相同。

五、监控量测设计
（一)监控量测目的
1、提供监控设计的依据和信息
（1）掌握围岩力学形态的变化和规律；
（2）掌握支护的工作状态。
2、指导施工、预报险情
（1）作出工程预报，确立施工对策；
（2）监视险情,安全施工。
3、校核工程理论，完善工程类比方法
（1）为理论解析、数值分析提供计算数据与对比指标；
（2）为工程类比提供参考指标;
（3）为地下工程设计和施工积累经验资料.
（二）监控量测项目的选择、仪器配备及人员组织
1、根据设计要求，禾洛山隧道出口大跨段进行如下量测项目
序号
量测项目
测试方法和仪器
测试精度
备注
1
洞内、外观察
现场观察、地质罗盘

2
拱顶下沉
收敛仪
0。1mm
进行水平收敛量测
3
地表下沉
水准测量的方法、水准仪、钢尺
1m

4
净空收敛
水准测量的方法、水准仪、塔尺
1m

2、为了加强隧道量测工作,我项目经理部特组建了以项目副总工程师为组长的量测小组。量测人员见隧道量测小组人员见下表。
隧道量测小组人员表
序号
姓名
职务
备注
1
杨平
组长
副总工程师
2
杨东
副组长

3
陈春
副组长
主持日常工作
4
陈雪峰
组员

5
黎文明
组员

6
王昌涛
组员

7
刘海燕
组员

8
王乐
组员

(三)量测的位置、间距及频率
1、洞内、外观察
洞内外观察分析为开挖面观察和已施工地段观察两部分。开挖面观察在每次开挖后进行。观察中发现围岩恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后立即绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。对已施工地段的观察每天至少一次,主要观察喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。
2、地表下沉
Ⅴ级围岩段，纵向每隔5m布置一量测断面;Ⅲ级围岩段，纵向每隔10m布置一量测断面.测点采用混凝土包铁芯桩，埋设牢固可靠.地表下沉量测在每次爆破后12h内取得初读数。当位移速度≥5mm/d时，量测频率为2次/d；当位移速度＜5mm/d时,量测频率为1次/d。
3、净空收敛和拱顶下沉
净空收敛、拱顶下沉和地表下沉的测点设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等情况按下表进行。净空收敛、拱顶下沉量测在每次开挖爆破后12h内取得初读数，测点埋设应牢固可靠、易于识别,并注意保护,严防爆破损坏。
量测断面间距及断面测点数量
围岩级别
断面间距
每断面测点数量
备注
净空收敛
拱顶下沉
Ⅴ
5m
2条基线
1点

Ⅲ
10m
2条基线
1点

净空变化和拱顶下沉的量测频率根据位移速度和量测断面距开挖面距离，分别从下列表格中选择，且取量测频率较高的作为实施的量测频率.
净空变化与拱顶下沉量测频率（距开挖面距离)
量测断面距开挖面距离(m）
量测频率
＜1B
2次/d
（1~2)B
1次/d
（2～5)B
1次/(2～3）d
＞5B
1次/7d
注：B为隧道跨度。

净空变化与拱顶下沉量测频率（位移速度）
位移速度（mm/d)
量测频率
≥5
2次/d
1～5
1次/d
0.5～1
1次/（2～3）d
0。2~0.5
1次/3d
＜0。2
1次/7d

DIK61+240~DIK61+384段采用双侧壁导坑法施工，其断面布点见图6。

图6 双侧壁导坑量测断面布置图
(四）量测资料分析和反馈
根据量测数据绘制出拱脚水平相对净空变化、拱脚相对下沉和地表下沉的时态曲线及其与开挖工作距离的关系图。通过对量测数据及时态曲线的分析，判断围岩及初期支护的稳定性.
1、根据位移量测值或预计最终位移值判断
单线隧道实测最大位移或预测最大位移值不大于下表中极限相对位移值的2/3,可认为初期支护达到基本稳定.
单线隧道初期支护极限相对位移（%)
围岩级别
拱脚水平相对净空变化
拱顶相对净空变化
备注
Ⅲ
0。10～0。50
0.01～0.04
埋深≤50m
Ⅴ
0。30～1.00
0.06～0。12

双线隧道实测最大位移或预测最大位移值不大于下表中极限相对位移值的2/3，可认为初期支护达到基本稳定。
双线隧道初期支护极限相对位移（%)
围岩级别
拱脚水平相对净空变化
拱顶相对净空变化
备注
Ⅲ
0.03～0。10
0。03～0。06
埋深≤50m
Ⅴ
0。20～0。50
0.08～0。16

2、根据位移速率判断
经验表明，变形速率是由大变小的递减过程，从变形曲线可分为三个阶段:
①变形急剧增长阶段——变形速率大于1mm/d；
②变形速率缓慢增长阶段-—变形速率1～0。2mm/d；
③基本稳定阶段—-变形速率小于0.2mm/d。
3、根据围岩位移时态曲线判断
由于岩体的流变特性，岩体破坏前变形可分为三个阶段。
①基本稳定区：主要标志为变形速率逐渐下降,表明围岩趋于稳定状态.
②过度区:变形速率保持不变，表明围岩向不稳定状态发展,须加强支护。
③破坏区：变形速率逐渐增大，表明围岩已进入危险状态,须立即停工，进行加固.
根据量测结果，按下表所列变形管理等级指导施工.
变形管理等级
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
U＜U0/3
可正常施工
Ⅱ
U0/3≤U≤2U0/3
加强支护
Ⅰ
U＞2U0/3
采取必要的加固措施
注：U——实测位移值;U0——最大允许位移值。
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（四） 胡家坝隧道施工方案

1. 工程概况
胡家坝隧道（K21+960—K22+045）全长85m,为短隧道，采用单一坡，坡度为+2.102％.隧道区段构造单元属扬子板片的宁强断褶带，区内断层发育,地层强烈挤压.隧道穿越地层岩性为Ⅱ类灰绿色泥岩,泥质结构、薄层状构造，层理极其发育，遇水易软化，岩石质量指标低，岩石完整性差。区内地下水主要由大气降水补给，降水量充沛。衬砌类型：明洞采用全断面钢筋砼整体式衬砌；暗洞采用锚喷复合式衬砌.主要工程量:开挖石方22168m3、喷射砼649m3、30号砼衬砌3085m3。根据地型和工程特点采用进口单向进洞，爆破开挖和机械开挖联合掘进,计划于2001年元月正式开工，10个月内完成主体工程,12个月内完成场地恢复等工作.
2．施工准备
（1）进场后根据地质及设计资料,核对图纸和补充调查，制订主要施工方案、支护手段、衬砌方式及防排水措施，编制实施性施工组织设计并报监理工程师审批。
（2）组织协调“三通一平”工作，创造宽松的施工环境，确保隧道如期开工.组织机械设备和仪器进场，并对设备和仪器进行检修、调试和校核。
（3)准备前期施工所需的材料，并根据有关规定进行试验.在得到监理工程师的批准之后，及时采购运至指定的堆料场。试验确定各类型号砼、砂浆配合比，其强度指标符合技术规范规定,并报监理工程师审批。
（4)开工前，进行线路平面控制导线点、线路中线桩及标高控制水准基桩的复测，并进行必要的加桩、加固、移设桩志及水准点。
（5)复测后在隧道洞口便于量测的地方设立进出口永久性控制桩,并将其纳入平面控制网.在隧道进出口分别设立轴线标点及两个以上的后视桩标，并分别设立三个水准点作为进洞依据，并对隧道两端线控制点及水准点进行联测，使其满足精度要求。
(6）洞内轴线采用导线控制，直线段每10m，曲线段每5m测设一个施工中线桩.掘进采用激光准直仪导向以确保掘进准确无误。
3。 洞口明洞工程施工措施
隧道进洞口处于浅埋地层段，表层为页岩风化破碎浮土层，下层岩体层理杂乱，节理发育,渗水性强。根据地质地形及双连拱特点,为确保安全顺利进洞，采用先支后挖的施工方法，具体措施如下：
(1）设洞顶截水沟和洞口排水沟,将地表水引到隧道施工区外,以免影响洞口仰坡稳定.
（2）开挖洞口外拉槽（分台阶开挖）。
（3）按1:0.5-1：1刷仰坡及边坡。
（4)在洞口边坡和仰坡内打锚杆（长4m），挂网喷5-10cm砼进行坡面防护。
（5）开挖仰坡坡脚至路面设计标高。
（6）架立两排钢支撑，纵向用钢筋焊接成稳固的框架(纵向筋间距为1米）.
（7）沿钢支撑中部打入φ50＊5（长5m）钢花管，外插角50-70 ，间距20—40cm， 入岩深度4m，外露1.0m,管棚内压入水泥浆液进行地质改良。
3。洞身开挖及施工程序
本座隧道总的施工方案是：“弱爆破、小挠动、短进尺、强支护、早封闭、勤测量、快衬砌。”
（1）开挖方法与施工顺序
第一步，中导坑先行开挖并贯通（见下页）；第二步，现浇砼中隔墙；第三步，开挖两侧导坑;第四步，模筑砼边墙；第五步，相距20m(右洞在前）同步开挖两洞拱部；第六步，支护、衬砌拱顶;第七步,开挖核心岩体;第八步，施作两洞仰拱.
(2）施工要点与措施
a.中导坑开挖
中导坑的设计开挖总高度近8m,开挖宽度4m,呈竖椭圆断面，在围岩条件极为不利的情况下,一次开挖全高难度很大，施工中先开挖上部6m部分，视围岩条件，灵活采用快硬水泥锚杆、喷射砼，钢拱架、超前小导管注浆和大管棚等支护方法，然后分段后退开挖底部剩余部分.
b.中隔墙浇注
中隔墙浇注亦可采用后退式分段施工，与中导坑底部拉槽同步后退。根据中隔墙结构设计图，每次在中导坑底部拉开一定长度的沟槽，清理沟底使其满足设计要求，然后立模板一定长度，用砼输送泵送料，振动棒振捣，一次完成中隔墙全高浇注。
c。侧导坑开挖
两边侧导坑开挖的总高近7m，宽度3m。也采用上、下部两次开挖方法施工。上部高度5m，下部拉槽深度2m.。拉槽采用后退式施工，分段长度与边墙衬砌分段长度相应。由于隧道长度较小,两侧导坑上部贯通后再后退拉槽。侧导坑的支护方法与中导坑的相同,支护参数可灵活调整。
d。 侧导坑衬砌
分段拉槽、清底后,根据中隔墙的分段位置确定两侧边墙的分段位置.要求衬砌的施工循环缝在隧道纵向相重合，之后立模板，浇砼至横断面上的接茬位置.
e. 拱顶开挖
拱顶开挖是双连拱隧道施工的一个难点。为了防止两侧施工相互影响及中隔墙受严重偏压的影响，两洞洞顶开挖拟保持20m的滞后距离，两洞同步开挖.施工中除采用设计图上的支护手段外，还可根据洞顶围岩条件，采用2m＊2m小断面导坑超前3m掘进方法,其支护方式可为钢拱架，从而最大限度地利用围岩自身的承载能力，尽量缩短拱顶完整钢拱架的架设时间。
f. 拱顶衬砌
拱顶开挖、支护一个衬砌段长后，清理原有导坑内的岩渣，铺设钢轨，前移模板台车在拱顶待衬砌部位准确就位,用砼输送泵向模板内浇注砼,振捣并养护。
g。 核心岩体开挖
拱顶衬砌向前推进一定距离后，先用松动爆破使核心岩体松动，然后用正铲装载机和载重汽车装运岩渣,逐段清除核心岩体.
h。 仰拱施作
隧道衬砌结束，核心岩体清理完毕后，用风镐等小型工具，按设计要求修整隧道底部。摊铺砼，用棒式和平板式振动器振捣，洒水养护。
4。钻爆设计
根据设计图提供的水文、地质资料，结合工程特点，进行控制爆破设计.在强风化和褶皱破碎带采用预裂爆破,在其他段采用光面爆破,在地下水丰富地段采用乳化抗水炸药和4＃岩石抗水炸药。周边眼用φ20小直径药卷，其余用φ32药卷，并严格控制装药量和装药密度，装药结构采用反向间隔装药。全部采用非电毫秒雷管、导爆管起爆，火雷管引爆.钻爆设计参数及炮眼布置图详见〈〈钻爆设计图〉〉。爆破施工的好坏直接关系着隧道质量，为严格控制超欠挖，本隧道拟采用以下措施来保证爆破质量和施工安全。
a。按照不同孔位，将施工人员定点定位。
b。炮眼位置及数量严格按照光爆设计图施作，特别是掏槽眼，不得少于设计数量。
c.严格控制炮眼间距，开孔位置误差不得大于5cm,外插率不大于5cm/m，眼底不超出开挖轮廓线10cm，最大不能超出15cm,方向平行，严禁相互交错。
d.装药前,所有炮孔必须用高压风吹净尘沫。
e。装药作业要定人、定位、定段别。不得乱装药，多装药.
f.炮眼全部用炮泥堵塞,堵塞长度不小于15cm。
g。严格按照设计的联结网络实施，注意导爆管的连接方向和连接点的牢固性。
5。 装渣运输
本隧道采用自卸汽车运输出渣，自卸汽车的数量可根据一次开挖量、出渣运距等实际情况而定，以满足装渣机不间断工作。中导坑、边导坑用耙斗装岩机装渣；拱顶渣体先用抓渣机将其挖至中隔墙和边墙两侧空处,然后用装渣机装渣;核心土部分视围岩条件用装渣机或挖掘机装渣，自卸汽车运渣至指定弃渣场。装运设备详见《本工程投入的主要施工机械表》。
6。初期支护
为了有效控制开挖后围岩变形及其松散坍塌，确保施工安全与高效,本隧道拟采用锚喷支护、钢管支护、小导管与大管棚超前支护等几种支护方式：
（1)锚喷支护
锚喷支护是锚杆与喷射混凝土的联合支护,工程上为了加强锚杆与喷射混凝土的协调受力与变形，常用各种网片将二者更加紧密地联系起来。锚喷支护具有灵活、及时、密贴、封闭等特点，是本工程主要支护方式之一。
a。锚杆支护
本工程设计的系统锚杆为中空注浆锚杆（Φ22），这种锚杆是在自进式锚杆的基础上，取消了自进钻头,锚杆杆体为全螺纹无缝钢管,并配有联接套、铁垫板和止浆塞等而形成的一种新型锚杆。施工方法为先锚固，后注浆。由于锚杆杆体内留有中心注浆孔，从而使锚杆的砂浆注满度极高.此外,这种锚杆可带铁垫板，增加了锚杆对周边围岩的支承面积。施工时，为了充分发挥中空注浆锚杆的优良性能，将严格按照锚杆的设计参数和对注浆材料的要求操作。 　
b.喷射混凝土支护
喷射混凝土前，根据设计要求进行配合比试验，选择材料.施工中拟采用水泥裹砂半湿式喷射混凝土工艺，其流程如下：（见下页)
c.挂网锚喷施工流程
在施工中锚杆、喷射混凝土和挂网的施作顺序如下：

不合格
合格
开挖净空检查初喷砼钻孔安装锚杆挂网

合格 不合格
合格
检测复喷砼检测
不合格

d。 喷锚施工注意事项：
喷射砼材料采用机械拌合均匀,方可使用.喷射顺序按分段、分区、分块的原则进行,具体操作按由下而上,先边墙后拱脚，最后拱顶的顺序施作。钢筋网随岩面起伏铺设，并与锚杆焊接。喷头喷射方向与岩面垂直或成不大于100的倾角，喷头至岩面控制在0.8-1。2m，以30cm为直径绕圈呈螺旋形均匀移动，务必使钢筋网背后喷实.
（2)钢拱支撑
钢拱支撑具有刚度大，易加工,易安装等特点，并可同锚杆焊接形成支护整体,可大大提高支护强度,钢拱架施工流程如下：
a。施工准备：按设计尺寸制作钢拱梁加工纵向联结钢筋，培训作业人员。
b.安装：钢拱架安装，按设计的要求，每40厘米安装一榀。纵向联接采用Ф25钢筋，环向间距1米.开挖出碴完毕后,首先喷射混凝土封闭围岩，然后打锚杆，安钢拱架.
c。整体联结:钢拱架安装完毕位置正确后，将其与小导管、锚杆焊接成整体，以增强其稳定性。
（3）小导管与大管棚施工
小导管与大管棚的选择可视地质和围岩条件进行选择，在围岩破碎且地下水丰富地段采用小导管注浆，在围岩压力来得大来得快且围岩变形和地表下沉较大地段采用管棚支护.其施工工艺如下：
钻孔定位

钻 孔

管体加工
植 管

制 浆
注 浆

与钢拱连接

施工注意事项如下：
a。小导管测量放样时在设计孔位作标记，外插角为50—70 ,相互重叠部分不小于1米。
b。管棚孔径比管径大20mm—30mm，环向间距0。3m-0。6m，外插角10—20，两组管棚的搭接长度不少与1。5m。
c。 钢管前段加工成尖锥状，以利导向插入,打一眼，装一管,由上而下顺序进行。
d. 长钢管分4m—6m的管节逐段接长，连接头采用厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不少于15cm,钢管接头纵向错开。
e. 第一节管的前端管壁上交错钻10mm—15mm小孔,以利排气和出浆.
f. 注浆顺序由下向上，浆液由稀到稠，水泥浆水灰比分三个等级,为1。5:1﹑1:1﹑0.8:1，浆液加早强剂和减水剂。注浆压力到额定注浆压力时,停几分钟待压力降到0.6mpa以下，再继续注浆，反复几次，直到压力不再下降为止。注浆完毕立即堵孔，防止浆液外流。
7.现场监