公路隧道大變形防治施工技術(shù)交底一、工程概況與變形控制標(biāo)準(zhǔn)1.1大變形定義與判定標(biāo)準(zhǔn)本工程所指大變形是指隧道開挖后，初期支護完成后單側(cè)絕對變形最大值與開挖寬度之比不小于2%的現(xiàn)象。根據(jù)巖體強度應(yīng)力比（巖體抗壓強度與最大初始地應(yīng)力比值），將大變形地層分為擠壓型（高地應(yīng)力環(huán)境下塑性流變）和松散型（破碎圍巖松散荷載過大）兩類，其中松散荷載高度超過規(guī)范附錄D限值時需啟動專項控制措施。1.2工程地質(zhì)條件施工區(qū)域主要穿越志留系板巖地層，巖體單軸飽和抗壓強度15-30MPa，垂直隧道軸線方向最大初始地應(yīng)力28MPa，強度應(yīng)力比0.54，屬于高地應(yīng)力環(huán)境。掌子面揭露圍巖以Ⅳ-Ⅴ級為主，節(jié)理裂隙發(fā)育，存在2組優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面，結(jié)合水理作用易產(chǎn)生持續(xù)流變。二、施工關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)2.1支護體系設(shè)計支護層次材料規(guī)格施工參數(shù)作用機理初期支護Φ22中空注漿錨桿長度4.5m，環(huán)向間距0.8m，梅花形布置形成徑向加固圈，控制圍巖塑性區(qū)發(fā)展H175型鋼拱架間距0.6m，腹板增設(shè)Φ20連接筋提高結(jié)構(gòu)整體剛度，承受徑向擠壓荷載C25噴射混凝土厚度28cm，分兩次噴射成形封閉圍巖表面，防止風(fēng)化剝落二次襯砌C35鋼筋混凝土厚度60cm，主筋Φ25@200承擔(dān)后期流變荷載，作為最終承載結(jié)構(gòu)2.2開挖工法參數(shù)采用微臺階法施工，上臺階長度控制在3-5m，循環(huán)進尺0.6m（1榀拱架間距），臺階落差不大于2m。鉆爆作業(yè)采用光面爆破技術(shù)，周邊眼間距45cm，抵抗線60cm，單循環(huán)炸藥用量不超過200kg，確保開挖輪廓平整度達(dá)90%以上。三、施工工藝流程3.1超前地質(zhì)預(yù)報施工前采用地質(zhì)雷達(dá)與超前鉆探組合預(yù)報，每循環(huán)預(yù)報長度30m，重點探測：掌子面前方3倍洞徑范圍內(nèi)的軟弱夾層分布巖體完整性系數(shù)（Kv）變化情況地下水發(fā)育特征（特別是斷層破碎帶富水性）3.2分步施工操作要點3.2.1上臺階開挖支護采用YT-28鑿巖機鉆眼，非電毫秒雷管起爆，爆破后立即進行危石清理初噴5cm厚混凝土封閉圍巖，時間控制在爆破后30分鐘內(nèi)安裝H175型鋼拱架，拱腳設(shè)置Φ25鎖腳錨桿（長度3.5m，傾角30°），采用"先支后錨"工序，即先立架后施作系統(tǒng)錨桿腹板連接筋采用雙面搭接焊，焊縫長度不小于10d，節(jié)點處增設(shè)2道Φ20加勁肋3.2.2下臺階開挖支護滯后上臺階5-8m施工，采用機械開挖避免擾動拱腳邊墻部位增設(shè)Φ50小導(dǎo)管超前支護，長度3.0m，搭接長度1.5m仰拱緊跟下臺階，采用"仰拱棧橋"全幅澆筑，每次施工長度6m3.3特殊部位處理斷層破碎帶：采用Φ108管棚（長度15m）+注漿加固（水灰比1:1水泥漿，注漿壓力1.5-2.0MPa）巖爆段：實施超前應(yīng)力釋放孔（直徑100mm，深度10m，每循環(huán)布置8個），掌子面噴灑高壓水降溫大變形預(yù)警段：當(dāng)監(jiān)測變形速率超過5mm/d時，立即啟動臨時加固措施，增設(shè)Φ20橫向支撐，間距2.0m四、監(jiān)控量測實施方案4.1量測項目與頻率量測項目儀器類型布設(shè)位置量測頻率控制基準(zhǔn)周邊位移收斂計拱頂、起拱線、邊墻、仰拱1-15天：1次/天

16-30天：1次/2天

>30天：1次/周累計位移≤300mm

變形速率≤2mm/d拱頂下沉水準(zhǔn)儀+銦鋼尺每10m斷面布設(shè)1個測點同周邊位移下沉量≤150mm深部位移多點位移計拱頂、左右邊墻（深度10m）1次/3天5m深度位移≤80mm4.2數(shù)據(jù)處理與反饋建立三級預(yù)警機制：黃色預(yù)警：變形速率3-5mm/d，加密觀測頻次至2次/天橙色預(yù)警：變形速率5-8mm/d，暫停開挖，啟動預(yù)留加固措施紅色預(yù)警：變形速率>8mm/d，立即撤離人員設(shè)備，實施管棚注漿采用FLAC3D數(shù)值模擬進行反演分析，每50m斷面校正一次地應(yīng)力參數(shù)，動態(tài)調(diào)整支護剛度。五、安全質(zhì)量保障措施5.1結(jié)構(gòu)安全控制拱架安裝前進行承載力驗算，單榀拱架抗剪承載力不小于250kN錨桿拉拔力試驗頻率為1%，最小值不低于設(shè)計值的90%（設(shè)計值150kN）噴射混凝土采用濕噴工藝，初凝時間≤15min，28天強度達(dá)標(biāo)率100%5.2施工安全防護掌子面后方50m范圍內(nèi)設(shè)置應(yīng)急通道，寬度≥1.2m，配備應(yīng)急照明系統(tǒng)高地應(yīng)力段作業(yè)人員佩戴防巖爆頭盔，設(shè)置緩沖棚（采用Φ50鋼管+20mm厚鋼板）建立氣體監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測CO、瓦斯?jié)舛?，報警閾值分別為30ppm、0.5%5.3質(zhì)量通病防治針對拱腳失穩(wěn)：采用C25混凝土墊塊（尺寸50×50×30cm），確保拱架與圍巖密貼防止噴射混凝土空鼓：采用風(fēng)壓0.4-0.6MPa，噴嘴距巖面1.5-2.0m，螺旋式均勻噴射控制二次襯砌開裂：采用跳倉澆筑工藝，施工縫設(shè)置3道止水帶（中埋式+背貼式）六、施工機械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)鑿巖臺車三臂液壓2臺鉆孔直徑40-100mm，工作半徑8m濕噴機HPS301臺生產(chǎn)能力30m3/h，工作壓力16MPa型鋼彎曲機GW421臺加工范圍Φ16-42mm鋼筋監(jiān)控量測儀全站儀TS601臺測角精度0.5秒，測距精度1mm+1ppm七、施工注意事項當(dāng)遇下列情況時必須暫停施工：掌子面突水突泥（涌水量>10m3/h）型鋼拱架應(yīng)力達(dá)設(shè)計值80%（通過應(yīng)變計監(jiān)測）周邊位移日速率連續(xù)3天超過5mm雨季施工特別措施：掌子面設(shè)置環(huán)向截水溝，采用Φ100排水盲管引排噴射混凝土摻加5%速凝劑，確保3min初凝拱架安裝后立即包裹防水板，防止雨水銹蝕材料管理要求：H型鋼進場需提供力學(xué)性能檢測報告，每批抽檢3根錨桿注漿采用孔口返漿工藝，