1、铁路隧道软弱围岩大变形段开挖锚杆支护仰拱衬砌施工方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月 目录一、编制目的3二、编制依据3三、工程设计概况31、设计地质情况32、设计开挖支护情况3（4）二次衬砌4四、工程重点及难点4五、大变形的预测及判断53、根据已施工段落的监控量测结果进行判断5（3）根据大变形围岩的特征来判断6六、主要施工方法及操作要点61、主要施工方法6（2）超前支护：采用超前小导管注浆进行超前预支护。62、主要施工工艺7软弱围岩大变形施工工艺流程图83、各工序操作方法9（1）超前地质预报9（2）开挖92、（3）出碴11（4）锚杆支护11（5）工字钢架施工12（6）喷射混凝土施工12（7）仰拱的施工13（8）二次衬砌13（9）监控量测13其他监测项目及方法表14七、施工进度计划15八、人力资源安排15主要劳动力配置表16九、设备配置17主要设备配置清单17十、材料计划17十一、安全保证措施19十二、质量保证措施20十三、文明施工措施21十四、环境保护措施21十五、施工过程中可能出现的情况及应急措施22软弱围岩大变形段施工方案一、编制目的XX隧道3#斜井施工的正洞里程，深埋均大于200m，属深埋围岩，软岩可能出现大变形，为了使软弱围岩大变形段安全、顺利、快速并保证质量地通过，特制定本施工方案。二、3、编制依据1、新建铁路XX至XX铁路XX隧道施工图。2、现行铁路设计、施工及质量验收规范、规程、规定、和标准。3、XX隧道实施性施工组织设计4、深埋特长隧道及其施工地质灾害5、已建的深埋隧道高地应力软弱围岩大变形施工经验及科研成果。三、工程设计概况1、设计地质情况XX隧道隧址区主要构造线呈NESW，推断最大水平主应力方向为NWSE，与隧道轴线夹角60左右斜交，为N94W。本地区地应力强度属中等应力场地区。隧道除进出口外，洞身大面积出露粉砂岩、砂岩、砂质泥岩等软质岩地层，DK25+040DK33+350段隧道埋深200m，最大埋深780m。隧道洞身在软质岩开过程中，DK25+040DK33+3504、段围岩可能会发生大变形，需加强支护。左（右）线隧DK（YKD）27+210 DK（YKD）DK29+235地段，隧道可能存在软岩大变形问题，除DK（YKD）28+315 DK（YKD）DK28+355采用软岩大变形衬砌外，其余地段设计暂时未考虑软岩大变形的影响。我工区施工管段内的DK27+210DK29+235，隧道埋深大，开挖过程中，围岩会发生大变形，设计上DK（YDK）28+315DK（YDK）28+355为级软岩大变形段。2、设计开挖支护情况（1）超前支护：超前小导管配合型钢钢架使用，设计参数如下：超前小导管规格：钢管外径42mm，壁厚3.5mm热轧无缝钢管，钢管长度为3.5m；环向间距5、及搭接长度：小导管环向间距40cm；纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于100cm；外插角：510；注浆材料：水泥砂浆水灰比0.51.0（重量比）；注浆压力：0.51.0MPa，对于涌水量较大的松散破碎带，可采用具有针对性的注浆材料，有关参数具体设计时加以说明；设置范围：拱部120范围，每环设置23根。（2）开挖：采用台阶法开挖，按照30cm预留变形量。（3）初期支护:初喷混凝土4cm后，架设18可伸缩性工字钢架，钢架间距0.8 m，相邻拱架间采用22钢筋连接，环向间距1.0m。可缩性接头处应预留20cm左右宽的部位暂时不喷射混凝土，待接头合拢或围岩变形基本稳定，再喷射混凝土。在拱部设置长度为6、5.0m长的25中空注浆锚杆，边墙及仰拱设置长度为5.0m长的22砂浆锚杆，环向间距1.0m，纵向间距0.8m，梅花形布置。然后再铺设网格间距为20cm20cm的8钢筋网，最后喷射C25混凝土25cm。（4）二次衬砌采用C30防水钢筋混凝土，主筋采用22钢筋，拱部厚50cm，边墙厚67cm，仰拱厚60cm。四、工程重点及难点（1）本段属于高地应力条件下的软弱围岩大变形，其变形特点为断面缩小，基脚下沉，拱顶上抬，拱腰开裂，基底鼓起等。变形初期不仅变形的绝对值很大，而且位移速度也很大，如不加控制或控制不及时,一旦大变形控制不好，可能出现塌方，也可能会出现初期支护侵入隧道净空，引起二次扩挖或换拱，影7、响施工进度和安全，造成隧道修建成本增加。（2）对大变形的预测很重要，但这又恰好是大变形研究和操作中最薄弱的环节，地应力测试困难复杂，参数不易获取，而且当前隧道设计对高地应力条件下软弱围岩大变形没有作出比较明确的规定，施工规范也只是指导性的，只有零星地见到各种科研结果，但这种科研结果非常有针对性，只针对某座隧道而言，适用性不强。（3）XX隧道富水，在高地应力下围岩软弱破碎，使其支护难度提高，变形更难控制。（4）3#斜井为有轨斜井，混凝土运输困难，仰拱的及时封闭和二衬提前施工比较困难。（5）XX隧道工期异常紧张，在围岩较差的情况下，要确保施工进度，软弱围岩超前预支护和初期支护工程量大，工序多，实现8、快速施工比较困难。（6）从其他高地应力条件下软弱围岩大变形隧道施工经验来看，支护参数均要通过现场监控量测的结果对预设计进行验证和调整，监控量测主要是位移监测和应力监测，应力监测技术较复杂，需要高等院校的科研机构协作完成。五、大变形的预测及判断设计说明，本地区属于中等强度地应力，在软质岩的开挖过程中可能会出现大变形，为了尽量避免大变形侵限，扩挖影响施工进度和施工安全，这就需要提前对大变形进行预测，除采用必要的超前地质预报预测外，也可按照下面积几种方法进行综合预测和判断，确保变形及早发现，及早采取措施，避免返工。1、根据铁路隧道施工规范（TB10204-2002）的规定，当实际应力比大于临界应力比9、时，则产生大变形，判定标准为：2/ Rb=1=32/ Rb=2=2其中，2为水平地应力，Rb为围岩抗压强度。2、根据铁路隧道设计规范（TB10003-2005）的规定，可采用洞内围岩的单轴饱和抗压强度Rc和最大地应力（max）的比值来判断围岩所处的地应力状态，从而预测是否会发生大变形。采用孔径变形法或水压致裂法测试该区段最大地应力值，根据TSP超前探测中围岩弹性纵波速，超前地质钻孔对前方围岩坚硬程度的判断，在岩质变差时（估计岩石单轴饱和抗压强度低于30MPa），对洞内岩石取样测定其单轴饱和抗压强度等措施来确定是否是软岩，计算Rc/max的比值：当Rc/max=47，围岩处于高应力状态当Rc/m10、ax4，围岩处于极高应力状态这两种状态均可能发生大变形，可据此量化指标作为大变形的判断依据，采取大变形施工措施。也可通过表观现象来判断：岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体位移显著，持续时间较长，成洞性差，可判断为高地应力。岩芯常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚至发生大位移，持续时间较长，不易成洞，可判断为高地应力。3、根据已施工段落的监控量测结果进行判断（1）根据XX隧道的研究成果，结合本隧道的开挖尺寸，隧道围岩变形量或推算最大变形量大于或等于铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）规定的隧道初期支护极限相对位移的二倍以上时，就可以认为是大变形，对同样的地层11、，应采取大变形的施工措施。（2）参考铁二院对南昆线高地应力下软弱围岩大变形隧道的科研成果以及台湾学者王泰典等的研究，建议以初期支护位移值以及支护破坏现象作为标准，通过监控量测和观察来判断。当采用常规支护的隧道由于地应力较高而使其初期支护发生程度不同的破坏且位移值Ua与洞壁半径a之比大于3%，认为发生了大变形。为便于根据大变形的严重程度有针对性地选择整治措施，对不同严重程度大变形的等级采取如下分类：大变形等级分类大变形等级Ua/a（%）初期支护破坏现象轻度36喷混凝土层龟裂，钢架局部与喷层脱离中度610喷混凝土层严重开裂，掉块，局部钢架开裂，锚杆垫板凹陷严重10现象同上，但大面积发生，且产生锚杆12、及钢架变形扭曲现象注：1、表中Ua为洞壁位移，a为隧道当量半径，为监控量测点位置圆的半径。2、表中变形及位移均在初期支护已施工的条件下产生，该支护体系为常规标准支护。（3）根据大变形围岩的特征来判断围岩级别低，一般为、级围岩，少数级围岩（指级围岩中的软岩）岩体抗压强度低，考虑试件尺寸和节理影响后，强度较低，一般小于2.5MPa。如果将发生变形，在已经支护过的地段，通过对其支护变形状态观察来判断地应力情况。六、主要施工方法及操作要点1、主要施工方法（1）超前地质预报：采用TSP203、超前水平探孔、地质素描、数码成像技术对可能发生大变形的软岩地段进行预报。（2）超前支护：采用超前小导管注浆进行超13、前预支护。（3）开挖：采用台阶法开挖，下台阶滞后上台阶5m，仰拱滞后下台阶20m，采用光面爆破保证开挖成形，考虑钢拱架的安装间距，每循环控制在2.0m左右。（4）初期支护：采用全断面5m“径向长锚”+封闭式可缩性18钢架+全断面网喷25cm混凝土支护。（5）二衬：及时施作仰拱，仰拱距离掌子面不大于25m,采用防干扰栈桥一次性全幅灌注，每次每段灌注6m，根据监控量测结果，当变形达到0.5mm/d时，可施作二次衬砌，如果由于控制变形的需要，可提前施工二次衬砌，灌注作业面距离掌子面不大于60m，采用整体式模板台车，每次浇筑12m。（6）监控量测：监控量测应贯穿于整个施工过程，测试项目包括位移量测（拱14、顶下沉、拱腰收敛，拱脚收敛，墙腰收敛，隧底隆起，二次衬砌收敛），初期支护状况观察，还进行围岩内部位移、围岩压力、初期支护钢架应力、初期支护混凝土应力、锚杆轴力、初期支护与二次衬砌/模筑衬砌之间的接触应力以及二次衬砌/模筑衬砌混凝土应力7项，根据监控量测结果及时对支护参数进行优化设计，充分体现动态设计的思想。2、主要施工工艺软弱围岩大变形施工工艺流程设计如下：软弱围岩大变形施工工艺流程图上台阶翻碴、找顶上台阶翻碴通风上下断面同时起爆挂网施作系统锚杆超前支护（如有）安装拱架上台阶测量下台阶出碴上台阶喷砼下台阶测量下台阶钻眼挂网系统锚杆安装拱架下台阶喷砼装药、连线上台阶钻剩余的炮眼仰拱和拱墙混凝土施15、工独立于隧道开挖各个工序，不占用整个循环时间。3、各工序操作方法（1）超前地质预报施工前，根据隧道的埋深及区域构造作用的大小，确定隧道高地应力地段，采用TSP203探测预报掌子面前方围岩的强度，再通过50m超前水平探孔准确预报围岩的强度，有必要时可采取高分辨电法探测、红外探水和地质雷达等多种超前地质预报检测方法进行综合预报，准确掌握掌子面前方的围岩情况。施工中，通过掌子面地质述描判定围岩的级别、硬度及变化趋势，并利用数码成像技术对洞壁变形实时监测，对软岩的矿物成分、含水率、自由膨胀率和单轴抗压强度等进行系统地测试，根据实测参数进行数值模拟分析，必要时进行模型试验，经综合分析后，确定可能发生大变16、形的软岩地段，避免发生地质灾害。DK（YDK）28+315DK（YDK）28+355段设计明确为级围岩大变形段，尤其注意其超前地质预报的规范性。（2）开挖开挖爆破之所以对初期支护的变形产生影响，主要是开挖爆破施工中，因炸药爆炸产生的爆破冲击波对围岩产生破坏作用，导致围岩本身的岩性发生变化，使得岩石内部结构发生变化后松散范围扩大，对初期支护产生较大的外力，因此初期支护则产生较大的变形。为了更好的保护围岩，控制变形，开挖爆破遵循“弱爆破”的原则施工，并采用台阶法施工，开挖工艺如下：施工准备钻孔吹孔装药联线引爆爆破检查及瞎炮处理找顶施工准备进入掌子面前，根据设计的循环进尺，配备3m钻杆，42钻头，钻17、头事先安装好，安装钻头前检查钻杆是否堵塞，如堵塞应及时处理，钻头安装后，对钎尾进行保护，避免堵塞。在上一工序收工的同时，将TY28气腿式风钻搬运至工作面，检查风水管路的漏风漏水情况，出现问题及时处理，检查风钻的润滑情况，接风水管，并及时安装施工台架。钻孔在施工准备过程中，在大量钻孔前，根据掌子面的地质情况，结合炮眼的位置，施作5.0m的超长钻孔，探明前方地质情况。施工中按照爆破设计布孔，保证钻孔的倾角，同时根据掌子面的实际情况，控制钻孔深度，使孔底基本位于同一平面。周边孔要严格控制间距、平行度与外插角，掏槽孔控制角度和孔底位置，所有钻孔根据掌子面情况控制深度和角度，使炮孔孔底基本位于同一平面上18、（掏槽孔除外），并布置均匀，基本达到爆破设计要求。钻进过程中，根据钻进速度、卡钎情况、排碴情况判定前方围岩有无变化，出现围岩变化及时调整爆破设计。采用钻孔中插炮杆的办法控制钻孔的角度。吹孔吹孔必须保证孔内无残碴，使装药工作顺利进行，吹孔采用高压风配吹筒进行，吹筒末端设挡碴器，避免飞碴伤人。装药为确保施工安全，在上台阶或下台阶钻孔时，不能在上台阶或下台阶上进行装药工作，但在上台阶钻孔时，下台阶可进行装药，下台阶钻孔时，上台阶可进行装药。周边孔应采用间隔装药，将药卷均匀地绑扎在竹片上，相互间隔一定距离，并以导爆索连接，起爆雷管安放在中部或底部药卷上。其他钻孔采用集中装药，起爆雷管一般安放在距孔底第19、二个药卷上。起爆雷管置于药卷的中部，其聚能穴朝孔口方向。安放带有起爆雷管的药卷和后续药卷时轻拉导爆管，避免导爆管在钻孔内打结。每装12个药卷后，应用炮杆将药卷抵紧，避免药卷间出现间隔而产生拒爆现象。装药完成后应将孔口堵塞。联线上下台阶同时起爆，根据断面情况，分组联线，每组的雷管数量控制在25个以内，采用1段毫秒雷管将每组之间联结，连接时安放2个雷管，并将引爆雷管放在导爆管中部，用电工胶布将雷管和导爆管扎紧。引爆用电雷管引爆连接雷管，进而引爆起爆雷管和炸药。爆破检查及瞎炮处理爆破通风后，专业工程师进入掌子面进行爆破效果检查，查看是否有瞎炮现象，如有瞎炮，根据实际情况做以下处理：电雷管未引爆全部或20、部分起爆网络：重新连线起爆。引爆雷管未引爆单孔内炸药：重新安装引爆雷管，并用电雷管起爆。单孔部分炸药未引爆：以竹木器具或高压风水清除孔内炸药，重新装药起爆。找顶爆破完成后，派专人对掌子面的危石、拱部或边墙浮石进行处理。（3）出碴上部扒碴采用PC210挖掘机进行，下部出碴采用ZLC50装载机装碴，15t自卸汽车运碴至井底碴仓后提升至井口，再转载至弃碴场。（4）锚杆支护锚杆在软质岩层隧道中可以通过其与围岩的相互作用而提高岩石的抗剪强度C和内磨擦角，从而使得岩石内部结构趋于紧密，减少对初期支护的作用力，从国内外处理高地应力下软岩大变形的经验来看，施工径向长锚对大变形起着重要的作用，所以要确保锚杆支护21、的施工质量。设计采用5m长的中空注浆锚杆和砂浆锚杆，采用TY28气腿式风钻配5m钻杆，42钻头钻凿锚杆孔。由于钢架之间的间距较小，可不将系统锚杆设置在两榀钢架之间，为了尽早发挥锚杆的支护作用，强化钢架的支护作用，此工序中将系统锚杆施工成“锁脚锚杆”，提前发挥作用，在喷射混凝土前施工完毕，一方面减少对施工的干扰，另一方面提前发挥锚杆的作用，实现既控制变形，又能节约时间，达到快速施工的目的。锚杆施工角度应尽量垂直岩面，使锚固范围（锚固有效长度）最大，锚固后的抗拔力不得小于150KN。（5）工字钢架施工型钢刚架对变形的控制主要在于型钢刚架单元间联结不牢固、不圆顺时，易在联结部位或不圆顺的地方产生应力22、集中，引起该部位变形突出，产生破坏后使初期支护整体刚度降低，加速初期支护的变形。此工序将超前预支护安排在在拱部型钢架立好后进行，尽可能减少工序来回交错，这样就只需接一次风、水管路，就可以完成开挖钻眼、超前预支护钻眼、锚杆钻眼，可节约循环作业时间。下台阶开挖应左右交替进行，单侧落底不得多于3榀，也可全宽一次开挖，但落底不得多余1榀。为了适应预留30cm的大变形，钢架采用了可伸缩连接头，施工时一定要保证该接头能发挥作用，否则可能出现预留变形量达到设计要求后拱架出现变形。钢架采用人工架设，刚架要垂直，不得倾斜，垂直度偏差不得大于2，各单元间联结要牢固，圆顺，受力良好，各榀型钢间纵向连接要牢固，以保证23、形成整体受力。（6）喷射混凝土施工喷射混凝土施工质量的好坏对变形产生控制，主要表现在喷射混凝土的早期强度和密实度。喷射混凝土早期强度高，可以提前承受较大的围岩压力；密实度好，抵抗变形的能力就强。此工序的重点是需要将拱部、边墙喷射混凝土采用多台小型TK950喷浆机同时进行，实现快速施工。为使喷混凝土施工占用的时间缩短，避免围岩长时间暴露在空气中，风化严重，变形很大，采用4台小型TK950喷浆机同时进行上台阶或下台阶喷射混凝土作业，使喷射混凝土施工时间缩短，也使得围岩暴露在空气中的时间也较短，可减小变形。可伸缩接头处应预留20cm左右宽的部位暂不喷射混凝土，待接头合拢或围岩变形机本稳定，再喷满混凝24、土。喷射混凝土的早期强度，4h喷射混凝土应达到设计强度的50%，24h喷射混凝土强度应满足设计强度要求。喷射混凝土应外观密实，孔隙率小，抗渗性好，喷射混凝土密度应达到2400Kg/m3以上。（7）仰拱的施工及时施工仰拱是控制初期支护变形的重要措施，根据其他软弱围岩大变形隧道施工监控量测结果的对比分析，仰拱浇筑后形成支护封闭环，变形才会得到有效控制，才能大大增强初期支护抵抗变形的能力。仰拱与下台阶的距离尽量控制在20m以内，仰拱从开挖到完成的时间应尽量缩短（包括仰拱开挖、出碴、清底、安设仰拱型钢（接边墙）、绑扎仰拱钢筋、灌注仰拱混凝土、补喷边墙脚初期支护喷射混凝土等），每一循环仰拱的施工时间尽量25、控制在24h以内，可采用减少仰拱每循环的施工长度来达到快速成环的目的，以6m一循环为宜，切忌仰拱暴露时间过长，引起变形过度发展。（8）二次衬砌在高地应力状态下的软弱围岩大变形，根据以往处理经验来看，变形是长期的、很难趋于收敛，如果不及时施工二次衬砌混凝土，则初期支护变形到一定程度后就会开裂破坏，最后出现坍塌。因此，也必须对拱墙混凝土衬砌与掌子面的间距进行控制，考虑到各个工序合理的操作空间，开挖爆破对防水板施工、对二衬混凝土的质量影响，控制在60m以内。拱墙混凝土衬砌采用12m长整体式衬砌模板台车，混凝土在洞口搅拌站集中拌制后运到工作面，混凝土输送泵泵送入模。（9）监控量测位移量测，设5个位移量26、测项目：拱顶下沉、拱腰收敛，拱脚收敛，墙腰收敛，隧底隆起（每个断面3个测点），每10m布设一个断面，当有渗漏水时，宜适当加密，在开挖以后4h内埋设，12h内读取初始读数，至少每天进行一次，可根据变形情况增大量测频率，根据量测数据分析，按照铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）判断围岩的变形情况是否出于正常状态，为施工安全和支护参数的确定提供科学的依据。量测频率表变形速率（mm/d）量测断面距开挖面距离（m）量测频率15（01）B12次/天515（02）B1次/天25（24）B1次/2天0.52（25）B1次/23天0.55B1次/周注：B表示隧道开挖宽度，断面测点布置图参考铁路隧27、道监控量测技术规程（TB10121-2007）第条之规定。由于软岩大变形段开挖后变形按上述表格长时间不收敛的，可在变形量收敛至一定数值后，再以每2天测一次的频率测2周时间，以便确定变形是否趋于稳定。其它量测项目软岩大变形段设计还要求对围岩内部位移及支护应力进行监测，其主要监测项目及方法见下表。其他监测项目及方法表项目名称方法及工具测点布置及量测频率内部位移采用振弦式多点位移计，频率接收仪进行每断面埋设位移计7个，每个位移计4个测点，每个断面28个测点，间距2040m，1次/天围岩压力和支护间接触应力采用振弦式双膜压力盒，频率接收仪进行每个断面10个测点，1次/天，直至压力基本稳定为止钢架应力采28、用钢筋应力计，频率接收仪进行每个断面设10个测点，1次/天，直至压力基本稳定为止锚杆轴力采用振弦式量测锚杆每个断面设置量测锚杆7根，每根布置6个测点，共计42个测点，最深点埋深8m。爆破后台车或风枪成孔，机械锚固安装， 1次/天混凝土应力采用埋入式混凝土应变计，频率接收仪进行每个断面喷层设10个测点，二衬混凝土设10个测点，1次/天，直至应力基本稳定为止注：断面测点布置参照龙厦施（隧）09-106图。工作面及初期支护后的地段进行观察根据工作面的工程地质与水文地质情况，作地质素描，包括围岩岩性、岩质、破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等；观察开挖面附近初期支护29、状况包括喷层是否产生开裂、剥离和剪切破坏、锚杆垫板变形、钢支撑是否压屈和仰拱开裂、上浮来判断围岩、隧道的稳定性和初期支护的可靠性，并进行评估作为支护参数选择的参考及量测等级选择的依据通过监控量测的结果来验证预设计的支护参数是否能使围岩变形得到有效控制，以便及时对支护参数进行修正。 七、施工进度计划在级软岩大变形段，计划两天三个循环，即两天6m的施工进度。八、人力资源安排根据级软岩大变形段的断面和支护设计情况，以及设定的进度目标，对软弱大变形段施工的人力资源作如下安排。主要管理人员配置表序号姓名职务工作职责1张国强工区副主任全面负责协调工区生产、技术及机电工作2邓伟土木副总工负责施工方案的制定及30、执行3刘明机械副总工负责电力、机械设备的配置4秦亮工程部长负责技术交底，协调技术、试验、测量、内业5黎中文测量队长兼变形监控量测组长负责按照设计断面放样，监控量测的位移量测和工作面及初期支护后的地段观察部分6唐道国试验室主任负责用于工程实体原材料、成品、半成品质量的控制、混凝土施工质量的控制5张元林安检部长负责安全技术措施制定、交底、检查、落实5汪吉林隧道队长负责隧道现场施工6郑地金洞外机械队长负责洞外机械及金属支护、衬砌材料加工管理7侯敏洞内机械队长负责洞内所有机械设备的管理及维修、养护8卢俊专业（质检）工程师负责现场施工技术指导、施工质量检查9侯占鳌专业（质检）工程师10李文涛专业（质检）31、工程师11贾小亚内业工程师负责内业资料的制作、收集、整理12唐标机械工程师负责机械设备的使用、保养操作、修理技术指导主要劳动力配置表序号工种人数承担工作任务备注1开挖工36钻眼包括锚杆眼、小导管眼2爆破工4装药、爆破3支护工20钢拱架、锚杆、钢筋网支护4喷浆工4喷混凝土支护5模板工6仰拱模板、二衬模板的安装6钢筋工20仰拱、二衬钢筋的加工和安装为实现快速施工，配置较多7砼工9仰拱、混凝土的浇筑8钳工6钢拱架的安装9电工3工作面电力供给和维护10机修工3工作面机械设备的保养、维护11杂工20其它九、设备配置根据软岩大变形的施工工序和进度要求，施工时采用如下设备配置。主要设备配置清单序号设备名称规32、格型号需要数量用途1挖掘机PC2001台扒碴、出碴、找顶2装载机ZLC50C1台装碴、部分材料运输3自卸汽车15t2辆运碴4风钻TY2825把钻眼5抽水机4KW8台抽掌子面积水6湿喷机TK9504台喷射混凝土7电焊机BX-5003台焊接8开挖作业台架1个开挖施工平台9初期支护台架1个支护施工平台10砼运输车6m32辆混凝土运输11轮式混凝土运输车TZ-G-X2辆有轨斜井段混凝土运输12提升绞车2.5m双筒1台出碴13提升绞车2.5m双筒1台进料、人员上下14仰拱栈桥9m2副仰拱防干扰施工15衬砌台车12m1台二衬浇筑十、材料计划根据施工预设计的支护情况，DK（YDK）28+315DK（YDK）33、28+355级软岩大变形段需用如下材料。主要材料需求数量表序号名 称规格型号用途数量单位备注1喷混凝土C25初期支护1092.80m32钢筋网8mm初期支护11186.40kg3中空注浆锚杆25；L=5.0m初期支护4800.00m4砂浆锚杆22mm； L=5.0m初期支护36952.00kg5工字钢I18初期支护82523.10kg6连接钢板272416(mm)初期支护18266.16kg7螺栓M2780初期支护4488.00个8螺母M27初期支护4488.00个9定位系筋16mm；L=1.0m初期支护5151.00kg10纵向连接钢筋22mm；L=0.9m初期支护9313.62kg11可缩34、性连接头初期支护204.00个12防水钢筋砼C30二次衬砌1475.20m313衬砌钢筋HRB335二次衬砌100139.2kg14衬砌钢筋HRB235二次衬砌19196.80kg15仰拱填充C20二次衬砌313.60m316高效复合防水剂HM-8防排水30979.20kg17防水板4mm防排水1797.6018无纺布400g/m2防排水1797.6019双壁打孔波纹管63防排水260.80m20双壁打孔波纹管120防排水198.40m21波纹管30防排水227.5m22中埋式橡胶止水带30cm防排水315.7m十一、安全保证措施1、组织上，工区成以工区副主任为组长，安检部长、监控量测组组长为35、副组长，土木副总，机电副总，工程部长、监控量测人员，专业（质检）工程师为组员的安全管理机构。2、工序上，将超前地质预报和监控量测纳入工序管理，根据超前地质预报做好各种预案，根据监控量测结果（收敛变形、应力监测和初期支护观察）及时制定各种加固和应急措施，保证施工安全。3、建立严格的爆炸物品管理制度，尤其在奥运期间严防爆破物品流失，爆破作业严格执行爆破安全规程（GB 6722-2003）。4、在施工前，针对软弱围岩大变形制定专门的安全预案，然后再对工人进行详细交底，施工中由专职安检人员跟班作业，发现违章操作，安全隐患立即整改，定期进行安全案检查，找出安全隐患出现的原因，把握安全动态，及时找准原因，36、制定解决措施。5、严格遵守“短进尺、弱爆破、紧（强）支护、快闭合，勤量测”的原则施工大变形段。6、下台阶开挖必须单侧落底或双侧交错落底, 避免上部断面两侧拱脚同时悬空，造成塌方。7、树立保证隧道施工质量是保证隧道施工安全的前提的观念，改变一般地段隧道支护施工应付了事的施工态度，确保支护质量，保证施工安全。8、放炮后，加强掌子面的照明，进行充分找顶；在出碴过程中，由于应力的释放围岩还会剥落，故应坚持随时找顶，确保机械与人员的安全；支护过程中，也应坚持随时找顶，防止应力作用而产生的新危石伤人，对支护过的地段，可能由于大变形出现喷层开裂、剥落和掉块，要加强对喷层的观察，及时处理开裂的喷层，保证人员通37、行安全。9、施工超前钻时，可多打超前钻孔，提前泄水，开挖后施作径向泄水孔，使裂隙水沿固定通道渗出，减少围岩被水软化的速度和范围，防止塌方。10、施工用电必须符合用电安全规程，所有设备均严格执行“三相五线制”，严禁非专业人员操作机电设备。11、加强对设备的检查、保养、维修，保证安全装置完备、灵敏、可靠，确保设备的正常安全运转。12、管理人员及施工人员必须佩带安全帽，无安全帽不准进洞。高处作业必须拴带安全带，台车上所使用器材安放稳固、配件装箱、装袋，防止坠落伤人，动力线需通过台车的必须用绝缘线包裹。十二、质量保证措施1、组织上，工区成以工区副主任为组长，土木副总、工程部长、隧道队长为副组长，专业（38、质检）工程师、领工员为组员的质量管理机构。2、试验室要确保用于工程实体的各种材料质量满足规范要求，从源头上把好施工质量关。3、施工前进行详细的及时交底，让所有参与施工的人员牢记各工序操作要点、注意事项、支护参数和质量标准，把“事后把关”改为“事前控制”。4、对软弱围岩大变形施工，要“步步为营”，不能因为抢进度而忽视施工质量，最后造成变形得不到有效控制，以后又来扩挖换拱，反而造成进度耽误、成本增加和安全风险加大。5、彻底改变普通地段支护施工应付了事的习惯，确保光面爆破效果好，锚杆的长度够、数量够、锚固到位和垫板安好，钢筋网的搭接长度符合要求，钢架的连接可靠和落底坚实，喷射混凝土厚度够，保证锚、网39、架连接牢固，并和喷射混凝土有效形成整体。6、按照设计要求挂足各种防水板、安装止水带、导水管等防水材料，并针对具体情况增加防水设施及材料，确保隧道不渗不漏。7、选用施工技术好，责任心强的工人进行施工，把好质量第一关。8、隧道队严格执行“三检制”（自检，互检，交接检）和隐蔽工程检查签证制度，合格后方可进入下一道工序，还要进行定期专项质量检查制度，把握质量动态，及时找准原因，制定解决措施。9、专业（质检）工程师跟班作业，指导工人施工，及时制止对质量有影响的行为，加强过程控制，确保施工质量，弥补“事前控制”不足，确保“事后把关”合格。10、对软弱围岩大变形段的施工质量实行质量事故赔偿制，经调查分析，40、确实由于施工质量不到位，造成变形未得到有效控制而返工的，要求责任人全额赔偿。十三、文明施工措施1、洞内要建立良好的排水系统，保证水流畅通。3、洞内风、水、电管按标准布置。2、洞内及施工现场的建筑垃圾合生活垃圾要随时清理干净。3、机械加工、搅拌站、卸碴栈桥下场地规整有序，做到工完场清。4、现场的标识、标牌要醒目、标准，材料、机械器具按要求摆放。5、洞内按照每一百米设置一个里程牌。6、对各出水点进行标示，提醒过往人员注意躲避，对仰拱开挖处进行标示，提醒过往的车辆和行人注意，在隧道内设置醒目的交通指示。十四、环境保护措施1、隧道内排水、其它施工废水按要求认真做好污水沉淀处理后排放。隧道内施工要采取跟41、踪监测烟尘浓度及通风效果，不达标坚持不能施工，保持洞内施工环境达到国家规定标准。2、生活污水采取集中排放，厕所粪便采用无害化处理，浴室排水采用毛发聚集井处理，食堂油污水采取隔油沉淀处理，然后按指定地点排放。生活垃圾配备临时卫生设施，采取集中收集，严禁乱扔乱弃，保持生活区的环境卫生。3、隧道弃碴按指定位置堆放、防护，杜绝乱倒乱弃。4、机械加工棚内机械加工及便道车辆行驶时要控制噪音，经常行车的道路用洒水车洒水，降低扬尘。5、参建人员严禁带火种进入林区，防止火灾。不允许乱砍乱伐树木，保护生态环境。十五、施工过程中可能出现的情况及应急措施1、地应力的大小不同，为达到快速、安全、经济施工的目的，宜采取不42、同的施工原则（1）当地应力稍大时，为了快速施工，宜采取主动的的施工方法，采用“强支硬顶”的原则施工。（2）当地应较大时，应充分考虑到经济合理、技术可行、安全可靠，进行各种隧道结构断面、围岩加固方案、初期支护措施、施工组织等的试验，采取“先试验，再择优”的原则选择最优化组合，指导施工。（3）地应力大时，应采取被动的方法，采取“先柔后刚、先放后抗，早支护、早成环，早衬砌”的原则指导施工。2、按照设计的支护参数，以及上述方案的施工方法和施工工艺，如果还不能有效地控制变形，可采用如下的措施进行加固：（1）改善隧道的开挖形状，增大边墙和仰拱曲率，使其开挖结构本身具有较大抵抗变形的能力。（2）如在大变形段43、有交叉口，在交叉口一侧35倍洞室直径范围预留变形量应比另一侧大，并及时对洞室进行衬砌，减少变形量。（3）可扩大42的小导管的施作范围，打设在拱部150范围内，形成帷幕护拱。（4）如掌子面不能自稳，可预留核心土或开挖后立即正面喷射混凝土。（5）上半段面及时施作临时仰拱，仰拱厚度根据变形情况设定。（6）将上半段面的拱脚处扩大，并增设撑脚锚杆（管）。（7）H 型钢架刚度比工字钢架刚度高，可采用H 型钢来提高钢架刚度。（8）可采用多层喷射钢纤维混凝土，提高喷层的强度。（9）可增加锚杆的长度和数量，加大锚杆的直径，锚杆的长度可根据测定的塑性区宽度（采用地质雷达测定），采用大于1.5倍的塑性区宽度，也可采44、用可压缩锚杆，还可采用柔性锚杆（简易锚索）来对围岩施工预应力，控制其变形，系统锚杆还可采用注浆锚管，充分利用锚注喷一体化加固措施。（10）可将钢筋网由单层变为双层，减小网格间距，增加喷层的刚度。（11）采用双层二衬，内衬用于控制变形和承担变形荷载，外衬用于安全贮备，并不得少于30cm，也可在初期支护和二衬间设置变形层。（12）如软岩强度太低，可采用注浆的方式来提高围岩强度。（13）设置一道或数道纵向伸缩缝来适应其变形。（14）如变形控制始终得不到很好控制，可先做试验段，根据各种应力检测的结果调整支护参数。（15）如出现变形侵限，对侵限部位进行换拱处理，换拱处理的过程中必须逐榀拱架间隔进行，连续换拱长度不大于两榀拱架。