1、双线铁路隧道浅埋段超前支护及水泥土回填施工技术方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目 录1编制依据32工程概况33浅埋地段施工总方案54. 浅埋段施工方法54.1施工前准备工作54.2隧道洞外施工54.1.1清表5拌制水泥土6水泥土运输64.1.4水泥土回填64.1.5地表加固技术要求74.1.6洞顶水沟84.2隧道洞内施工8超前支护8（1）管棚设计参数8（2）管棚施工工艺9开挖124.2.3支护164.2.4 衬砌164.3主要机械及人员配置164.3.1主要机械设备配置174.3.2劳动力配置18XX2、隧道浅埋段施工人员配备表185监控量测195.1监控量测项目195.2监控量测管理及人员配备195.3隧道量测项目、量测仪器及量测方法19地质和支护状况信息的观察19浅埋地表沉降监测205.3.3拱顶下沉及收敛量测20量测布置215.4监控量测质量保证措施226成立组织机构237施工环保措施238施工安全措施241编制依据（1）、新建铁路XX至XX线XX至XX段*？隧道设计图（咨询版）（2）、新建XX至XX铁路XX至XX段GGTJ-？标段实施性施工组织设计（3）、现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。（4）、本单位所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管3、理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验。（5）、铁路混凝土工程施工技术指南（TZ210-2005）。（6）、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准（铁建设（2005）160号）。（7）、铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设2005157号。（8）、铁路隧道工程施工安全技术规程（TB 10304-2009）。（9）、铁路隧道防排水施工技术指南（TZ331-2009）。（10）、铁路混凝土与砌体工程施工规范（TB10210-2001）。2工程概况？隧道D3K215+265D3K215+290浅埋段成“V”字型冲沟，坡面陡峻，自然坡度约30左右。坡面植被较为发育。最小埋深为0.9m(线路4、左线),地质情况为：构造剥蚀中低山地貌，坡面零星基岩出露，覆土为第四系坡残积砂黏土，厚02m，局部斜坡存在碎石土厚05m不等，下伏基岩为下第三系（E）砾岩、含砾泥质砂岩，元古界前震旦系上板溪群清水江组（Ptbnbq）砂质板岩、绢云母板岩夹变质粉细砂岩偶夹凝灰质板岩；砾岩、含砾泥质砂岩（E）：岩体为厚层状，块状构造，粗粒结构，风化差异较大，节理发育，强风化(W3)岩体完整性较差。砂质板岩（Ptbnbq）：薄至中厚层状，变余泥质结构，板状构造，节理裂隙密集发育，质坚硬，性脆，岩体较破段内褶曲、断裂构造发育。3浅埋地段施工总方案隧道浅埋段里程为D3K？+265D3K？+290。浅埋段施工前需先进行水5、泥土反压回填，并施作洞顶水沟后，才能进行暗洞施工。浅埋段设计支护衬砌类型为V级型复合式衬砌，洞身拱下采取暗挖施工，大管棚超前支护；洞顶冲沟内地表在清表并挖成台阶后采用水泥土反压回填加固处理，并施作洞顶水沟（C30混凝土），水沟入水口及出水口处采用M10浆砌片石铺砌，避免山洪冲刷。4. 浅埋段施工方法4.1施工前准备工作在施工前由隧道四队技术主管？组织全体技术人员及各级管理人员对浅埋段原地物、地貌以及裸露岩体进行实地踏勘，勘查结果与设计图纸进行比对，澄清有关技术问题。组织测量组对该浅埋段进行地形测绘，绘制地形图。并对参加的施工人员进行技术交底和培训。4.2隧道洞外施工4.1.1清表通过施工放样，6、定出水泥土回填工区后，挖除不小于30cm保护土层，清除地表耕植土、植被草皮、淤泥等杂质，当原始地面坡度陡于1：5时，地表应开挖台阶，台阶宽度不得小于1m。浅埋段平面示意图拌制水泥土按150200kg/m掺入水泥，土选用粘性土或粉质粘土，拌制机械采用PC220挖掘机，位于冲沟减压平台处，因原填筑土含水率适中，就地挖取堤身上部粘性土及粉质粘土，利用自由落体原理，下落搅拌高度以挖掘机臂长为宜，反复开挖、拌和均匀。大颗粒土人工辅助粉碎，保证最大颗粒土粒径小于5cm。水泥土运输利用挖掘机挖掘后，放入施工场内，人工配合手推车运输，人工摊铺回填。4.1.4水泥土回填采用人工及机械两种方法相互配合进行夯实。第7、一层土因含水率呈饱和状，采用人工轻夯，避免扰动下层岩体。虚铺土层厚度20cm,第一层土体固结后，覆盖撒水养护1天。第二层仍为人工轻夯，虚铺土层厚度20cm，覆盖撒水养护1天。第三层重夯采用蛙式打夯机夯实，分层厚度30cm；夯实遍数应通过现场试验确定，一般不少于68遍，同时严格控制夯击遍数，避免过夯使已压实土体破坏。回填高度至拱顶上4m，由测量工程师与专业监理工程师现场验收确认。水泥土回填顶面设置0.3%的双向纵向排水坡，以便地表水通过拱顶水沟汇入XX溪。在隧道范围内水泥土回填顶面设置1：10的单向横坡，水泥土填筑路堤边坡为1：1.5。反压回填起点里程D3K215+265，终点里程D3K215+8、290，全长25m，宽约37m。4.1.5地表加固技术要求(1)、施工中严格控制土的含水率，以1820%为宜，对局部出现的弹簧土，须及时清除。(2)、回填应分段依次施工，按一定的顺序保持均衡上升。层段间回填土接缝处应削成坡状或齿坎状，坡度不陡于1：3，并对接缝处加强夯实，保证混合土压实度。(3)、施工温度较低时应采取保护措施，加强覆盖保温，防止霜冻破坏土体结构；同时对已填筑完成的水泥土应洒水覆盖保温养护。(4)、填筑过程中，测量工作应同步进行，随时检查控制填土面高程及填土厚度；对水泥土层与层之间结合部处理要符合规范规定，土面过光时要采取人工刨毛处理，保证层间结合牢固。（5）、水泥土压实指标：干9、密度1.7t/m,压实度96%。每层土填筑完成后，进行土工试验，检测土的干密度，计算土的压实度，符合设计要求并经监理工程师签字确认后，进行上层土回填。（6）、回填土应超出加固区以外每侧不少于50cm。对边角处机械无法夯实到位的地方，应采用人工夯实密实。（7）、施工时注意协调回填土与其他工序之间的施工顺序与施工衔接。4.1.6洞顶水沟洞顶水沟在回填水泥土完成后进行，采用C30混凝土，顺冲沟方向设置在D3K215+276处，全长约50m。为避免山洪冲刷，应在水沟入水口及出水口处采用M10浆砌片石铺砌。4.2隧道洞内施工超前支护（1）管棚设计参数导管规格：外径108mm，壁厚6mm；孔口管：热轧无缝10、钢管，外径146，壁厚5mm；管距：环向间距40cm；倾角：外插角13为宜，可根据实际情况作调整；注浆材料：M20水泥浆或水泥砂浆；设置范围：拱部120范围；管棚单根长度：30m管棚数量：38根（2）管棚施工工艺管棚施工主要工序有施作套拱；搭钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，施工工艺详见下图。 管棚施工工艺流程图1）扩挖管棚工作室由于大管棚是在洞内施作，为保证大管棚施工的空间，需要开辟大管棚工作室。按单节导管长6米，钻机机身及主动钻杆共2.0m，则工作室的长度应为800cm，扩挖较设计设计断面大58cm（见下图），工作室设置位置为：D3K21511、+257265，管棚设置里程：D3K215+265D3K215+295。本浅埋地段坡度只有7.4,因此在扩挖工作室后，管棚的外插角度宜平缓，控制在1以内即可。管棚工作室施工示意图2）施作导向管工作室开挖、支护完成后，继续向前开挖2榀比设计断面大25cm左右的断面，尽快初喷，封闭掌子面，厚度4cm，形成止浆墙，架设钢架，采用全站仪以极坐标法放样法，在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定导向管的外插角，将导向管焊接在钢架上。导向管与钢架高差可通过钢垫板实现调节。焊接应牢固，使钢架与导向管形成整体，并迅速喷射混凝土形成套拱。导向管长度1m，采用外径146mm12、壁厚5mm热扎无缝钢管。3）搭钻孔平台安装钻机 钻机平台可用方木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由钻机从低孔位向高孔位进行。 平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。 钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。4）钻孔 为了便于安装钢管，钻头直径采用127mm。 地质较好的情况下可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。 钻机开钻时，可低速低压，待成孔1.0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。 钻进过程中13、经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。 钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。 认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。5）清孔验孔 用地质岩芯钻杆配合钻头(127 mm)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。 用高压气从孔底向孔口清理钻渣。 用全站仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。6）安装管棚钢管 钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻8出浆孔(靠掌子面45m的棚管不钻孔)；管头焊成圆锥形，便于入孔。 棚管顶进采用大孔14、引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(127mm)，然后可用10t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进；也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。 接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。7）注浆安装好有孔钢花管、放入钢筋笼（有的情况下）后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。注浆材料：注浆材料为水泥浆或M20水泥砂浆。采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，注浆压力一般为0.61.0MPa，具体浆液配合比和注浆压力由现场实验确定，当无吸浆量情况下，持压15min后停止注浆。注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体15、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，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。开挖本浅埋地段采用CRD法施工。左侧上部开挖、出碴CRD法施工工艺流程图拆除底部临时横撑，底部开挖、出碴，接长临时钢架基底加固仰拱初期支护拆除临时钢架、仰拱衬砌仰拱填充施工下一工序围岩监控量测围岩监控量测测量放线左侧拱部超前支护左侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工同时进行左侧下部开挖、出碴右侧拱部超前支护右侧上部开挖、出碴超前地质预报围岩监控量测右侧下部初期支护,必要时架设底部横撑右侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工同时进行右侧下部开挖、出16、碴左侧下部初期支护,必要时架设底部横撑CRD法施工工艺流程见下图：CRD法施工工序：（一）、（1）利用上循环架立的钢架施作隧道侧壁及导坑侧壁42小导管超前支护。（2）开挖部。（3）喷混凝土封闭掌子面。（4）施作部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立I20b型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设I18横撑。（5）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（二）、（1）在滞后于部一段距离后，开挖部。（2）喷混凝土封闭掌子面。（3）导坑周边部分初喷4cm后混凝土，铺设钢筋网。（4）接长型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，根据实际地质情况，必要时安设I18横撑。（517、）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（三）、开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同1。（四）、开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同2。（五）、（1）在滞后于部一段距离后，开挖部。（2）隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。（3）接长I18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。（4）安设型钢钢架之仰拱单元。（六）、开挖部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同5。并使型钢钢架之封闭成环。（七）、（1）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。（2）灌筑部仰拱衬砌及矮边墙。（八）、灌筑仰拱填充部至设计高度。（九）、利用衬砌模板台车一次性灌筑部衬18、砌（拱墙衬砌一次施作）。4.2.3支护本浅埋段按照时速250公里客专双线隧道复合式衬砌（贵广贰隧参03）图中的V级围岩型加强复合式衬砌施工。（1）钢架：I20b工字钢架，设计钢架纵向间距0.6米，全环设置；纵向采用22螺纹钢钢筋连接，环向间距1米；（2）锚杆：拱部采用组合中空锚杆，边墙采用砂浆锚杆，锚杆长度均为L=4.0米，间距环纵向为1.21.0米，梅花型布置；（3）钢筋网：钢筋网采用8钢筋，规格为2020cm；（4）喷射混凝土： C25湿喷混凝土，全环厚度28cm。初期支护施工工艺本方案不作赘述，与其他V级围岩型加强复合式衬砌洞段相同，可参见相应作业指导书。4.2.4 衬砌本浅埋段按照时速19、250公里客专双线隧道复合式衬砌（贵广贰隧参03）图中的V级围岩型加强复合式衬砌施工。（1）主筋采用25螺纹钢，环向钢筋纵向间距为20cm，纵向钢筋环向间距为25cm，钢筋净保护层厚度55mm。（2）拱墙衬砌厚度55cm，拱拱厚度65cm；混凝土等级为C35。衬砌施工工艺本方案不作赘述，与其他V级围岩型加强复合式衬砌洞段相同，可参见相应作业指导书。4.3主要机械及人员配置4.3.1主要机械设备配置主要施工机械设备、试验、质量检测设备配备表序号名 称规 格 型 号现 状数量（台）备注1砼拌和站HZS60良好12砼搅拌运输车中联重科（68m3）良好33混凝土输送泵HBT80-13-90S良好24衬20、砌模板台车12m液压衬砌台车良好15全站仪南方NTS-352良好16高压双液注浆泵2TGZ60/210良好27内燃发电机组300KVA良好18砼喷射机（湿喷）TK500-5C良好39开挖台架良好110座式电动空压机20;27.2m良好411风钻YT-28良好2012装载机WA380-3;CLG856良好213管棚钻机MK-5水平钻机良好114挖掘机PC220-8;DH225LC-7良好115运输汽车15t良好616风镐G8良好1517电力变压器630KVA良好118电焊机BX-500良好819氧气焊良好220钢筋调直机良好221切割机良好222冷弯机LW-20-D良好123水准仪良好124收敛21、计JSS30A-30良好125通风机SDF(C)-NO.11;2SZ-S-125A良好126蛙式打夯机良好2说明：D3K215+265D3K215+290段地表加固处理所需机械设备配置与洞内施工统筹安排，未单独考虑。4.3.2劳动力配置XX隧道浅埋段施工人员配备表序号项目人数备注一开挖作业班1工班长32司钻工24含爆破员3安锚杆、钢架184操作注浆泵45喷砼工206装碴司机37汽车司机12小计84二衬砌作业队1工班长32检底103铺防水板104砼灌注12含台车定位5砼泵司机66砼捣固67木工48钢筋工20小计71三其它工种修理工6电工3电焊工8钳工4其它10小计31合计186说明：D3K21522、+265D3K215+290段地表加固处理所劳动力配置与洞内施工统筹安排，未单独考虑。5监控量测5.1监控量测项目隧道监控量测必测项目主要包括围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边收敛、地表沉降。5.2监控量测管理及人员配备施工监控测量管理：紧跟开挖、支护作业。按设计要求设置监测点，并根据具体情况及时调整或增加量测的内容。量测数据及时分析处理，实现动态管理、动态施工。量测组织人员配备：隧道量测成立隧道四队专门量测小组。由XX任组长。组员：5.3隧道量测项目、量测仪器及量测方法地质和支护状况信息的观察观察记录工作面的工程地质与水文地质情况，作地质素描。观察开挖面附近初期支护状况，判断围岩、隧道的稳定23、性和初期支护的可靠性。由负责本标段超前地质预报的中水XX院超前地质预报项目部负责进行，本项目隧道四队超前地质预报主责技术人员协助。范围：工作面及初期支护后的地段进行观察。监测仪器：地质罗盘仪等。浅埋地表沉降监测D3K215+265 D3K215+290段属隧道浅埋段，覆盖层薄，开挖后围岩难以自稳成拱，地表易沉陷，为了确保洞口浅埋段的施工安全，进行地表沉降监测。布点原则为：在级围岩且埋深小于40m的地段沿隧道轴向每隔510m布设。同时在横向依据实际情况，选定主断面，沿主断面布设测点，以了解地表沉降的横向影响范围。监测仪器为：精密水准仪，铟钢尺等。5.3.3拱顶下沉及收敛量测拱顶下沉及净空变位收敛24、量测, 根据围岩类别、隧道尺寸和埋深等，沿隧道纵向在拱顶和墙中布设测点。D3K215+265 D3K215+290段设计为级围岩，量测断面间距为510m。净空变位量测在开挖后尽早进行，初读数在开挖12小时内且在下一循环开挖前读取，采用收敛计量测。浅埋地段洞内外量测点布设在同一横断面内。拱顶下沉及收敛量测测点布置见“CRD法拱顶及水平测线布置图”。量测布置（1）拱顶下沉及周边收敛测线（点）布置拱顶下沉及周边收敛测线（点）布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。分部开挖法施工时每分部一条水平测线，D3K215+265 D3K215+290浅埋段采用CRD法施工，其测25、点布置如下图所示。CRD法拱顶及水平测线布置图（2）地表沉降布点隧道浅埋地段地表下沉的量测宜与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。在炸药库周围增设地表下沉观测点。横断面方向应在隧道中心及两侧间距25m处设地表下沉测点，每个断面设711点，监测范围应在隧道开挖影响范围以外。地表下沉量测应在开挖工作面前方，隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始量测点距，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。地表下沉测点布置图5.4监控量测质量保证措施（1）将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中，作为一个重要的施工工序来抓，并保证监测有确定的时间和空间。（2）制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，26、并将其纳入工程的施工进度控制计划。（3）施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据此优化施工方案。（4）监测数据应及时整理分析，一般情况下，应每周报一次，特殊情况下，每天报送一次。监测报告应包括阶段变形值、变形速率、累计值，并绘制位移时态（或时程）曲线，进行回归分析，及时对监测结果进行综合评价。6成立组织机构为使XX隧道浅埋段施工过程中安全、质量、进度可控，我项目部专门成立浅埋段施工领导小组。对浅埋段施工进行全过程监督管理，并按照“确保安全、保证质量、突出重点、统筹安排、合理配置资源、确保工期目标、做好环保和文明施工”的原则，投入足够施工资源组织施工。27、组 长：XX副组长：成 员：7施工环保措施（1）、由于本地区为生态敏感区，因此，施工界限外的植被、植物树木等不得随意破坏，必须维持原状并加以保护；施工用地界限范围内的树木、草皮和其他植物，移植利用，不得破坏。（2）、永久用地范围内的裸露地表用植被加以覆盖。（3）、充分做好开挖边仰坡、弃碴场地的植被恢复与绿化工作。（4）、在堆弃过程中需先修好挡墙并作好地表水的引排疏导，其坡脚采用浆砌片石防护，不得向河流和设计范围外的场地弃碴，堵塞沟壑、河道。弃碴堆弃前，将地表熟土推至一旁，待弃碴完毕后将碴顶整平，并填保存的熟土进行复垦。（5）、及早施作防护工程、排水工程和裸露地表的植被覆盖，防止水土流失。（6）28、工程完工后，及时进行现场彻底清理。（7）、防护弃土场，防止造成新的水土流失源。（8）、加强设备养护，减少设备漏油施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。（9）、注意保护自然水流形态，做到不淤、不堵、不留施工隐患，不阻塞河道。8施工安全措施（1）、洞内、外施工时，都必须配备专职安全人员；专职安全人员上岗必须佩戴安全人员袖标，凡进洞人员必须戴安全帽。（2）、重视边坡的稳定和排水，做好截水沟、边沟，经常检查边坡的稳定情况。（3）、加强本段的超前地质预报，注重围岩监测和观察，对目测观察予以足够的重视，随时注意围岩的岩质和分布情况变化，节理裂隙发育程度和方向，掌子面填充物的性质29、涌水量，喷混凝土是否产生裂隙，拱架是否压弯。当围岩变形量无变缓趋势或喷射混凝土产生较大的剪切状态时立即停止开挖，采取辅助加固措施。（4）、隧道施工各班组间，应建立完善的交接班制度。在交接班时，交班人应将本班组的施工情况及有关安全事宜及措施向接班人详细交待，并记载于交接班记录本上，工地值班负责人(领工员)应认真检查交接班情况。每班开工前未认真检查工作面安全状况，不得施工。（5）、对本段施工必须制订切实可行的施工安全措施，施工中采取预防措施，不得盲目冒进。（6）、隧道掌子面钻眼前钻眼人员到达工作地点时，应首先检查工作面是否处于安全状态，如支护、顶板及两帮是否牢固，如有松动的岩石，应立即加以支护或处理。（7）、洞内爆破作业必须统一指挥。施工爆破时，所有人员必须撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的警戒区外，并设置安全警戒线。（8）、当喷射砼尚未达到一定强度即趋失稳的围岩，或喷锚后变形量超过设计容许值以及发生突变的围岩，宜用钢架支撑进行支护。（9）、把喷层的异常裂缝作为主要安全检查内容之一，经常进行观察与检查，并作为施工危险信号引起警惕。（10）、如发现隧道内有险情，必须在危险地段设置明显标志或派专人看守，并迅速报告施工现场负责人及时采取处理措施。若情况严重时，应立即将工作人员全部撤离危险地区。（11）、在本段开挖支护完成后，及时施作仰拱衬砌以及拱墙衬砌，封闭成环。