半橢圓形隧道綜合施工技術(shù)方案一、工程概況與設(shè)計參數(shù)本隧道為單洞雙向四車道交通隧道，設(shè)計全長1280米，采用半橢圓形斷面結(jié)構(gòu)，凈寬13.75米，凈高7.6米，拱頂矢高3.8米，仰拱曲率半徑6.875米。隧道穿越Ⅲ-Ⅳ級圍巖段，最大埋深120米，最小埋深18米，地質(zhì)勘察顯示洞身主要穿越中風(fēng)化砂巖夾泥巖地層，局部存在節(jié)理密集帶及少量涌水點。設(shè)計荷載按城-A級標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限100年，抗震設(shè)防烈度7度。二、施工總體部署（一）施工分區(qū)劃分采用"雙洞口雙向掘進"施工組織模式，進口端承擔(dān)720米掘進任務(wù)，出口端承擔(dān)560米掘進任務(wù)。設(shè)置3處施工支洞，分別位于K0+300、K0+700、K1+100處，支洞斷面采用6m×5m城門洞型，作為施工通道及輔助作業(yè)空間。（二）主要施工階段準(zhǔn)備階段（60天）：完成洞口截排水系統(tǒng)、施工便道、拌合站、炸藥庫、材料堆場等臨建工程，配備2套HZS120混凝土拌合站，3臺濕噴機，2臺三臂鑿巖臺車，4臺15T自卸汽車。主體施工階段（480天）：進口端月平均進尺60米，出口端月平均進尺55米，Ⅲ類圍巖段占比65%，Ⅳ類圍巖段占比35%。收尾階段（90天）：完成洞內(nèi)路面、機電安裝、裝飾裝修及綠化工程。三、關(guān)鍵施工技術(shù)（一）開挖工藝選擇1.Ⅲ類圍巖段（半橢圓大斷面開挖）采用弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法，分5個作業(yè)面同步施工：上弧形導(dǎo)坑：高度4.2米，寬度8.5米，采用光面爆破，循環(huán)進尺2.5米，周邊眼間距45cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m。左側(cè)導(dǎo)坑：高度3.8米，寬度3.2米，滯后上導(dǎo)坑5-8米。右側(cè)導(dǎo)坑：與左側(cè)導(dǎo)坑對稱施工，同步落底。核心土開挖：分兩層開挖，每層厚度2.0米，采用挖掘機配合破碎錘開挖。仰拱開挖：全幅一次開挖，長度6米，及時施作仰拱初期支護。2.Ⅳ類圍巖段采用全斷面微震爆破法，循環(huán)進尺3.5米，使用2臺三臂鑿巖臺車鉆孔，鉆孔直徑48mm，孔深4.0米。采用非電毫秒雷管分段起爆，最大單段起爆藥量控制在30kg以內(nèi)，爆破振動速度≤15cm/s。（二）超前地質(zhì)預(yù)報與支護體系1.超前地質(zhì)預(yù)報長距離預(yù)報：采用TSP-203地質(zhì)雷達，每50米探測一次，預(yù)報前方100米范圍內(nèi)地質(zhì)情況。中距離預(yù)報：采用地質(zhì)鉆機鉆孔，孔徑90mm，孔深30米，每30米布置3個探測孔。短距離預(yù)報：掌子面地質(zhì)素描結(jié)合紅外探水儀，每次開挖前進行。2.分級支護體系設(shè)計支護類型適用圍巖支護參數(shù)施工工藝Ⅰ型支護Ⅳ類圍巖C25噴射砼10cm，φ22組合錨桿L=3.5m，間距1.2×1.2m，φ8鋼筋網(wǎng)20×20cm全斷面濕噴，錨桿臺車鉆孔，注漿壓力1.5-2.0MPaⅡ型支護Ⅲ類圍巖C25噴射砼25cm，I20b型鋼拱架@60cm，φ25中空注漿錨桿L=4.5m，雙層φ8鋼筋網(wǎng)鋼拱架分節(jié)安裝，連接板采用20mm厚鋼板，螺栓M24×80mm超前支護破碎帶φ42小導(dǎo)管L=5.0m，環(huán)向間距30cm，外插角12°，注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿小導(dǎo)管采用鉆孔臺車施工，注漿壓力2.5-3.0MPa，凝膠時間30-60s（三）襯砌施工技術(shù)1.防水層施工采用無釘熱熔焊接工藝：基面處理：噴射砼表面平整度D/L≤1/10，采用1:2.5水泥砂漿找平。防水層組成：1.5mm厚EVA防水板+400g/m2無紡布緩沖層，搭接寬度10cm，雙縫焊接，焊縫寬度15mm，充氣檢測壓力0.2MPa，保持30min下降≤5%。2.二次襯砌施工定制液壓全自動襯砌臺車，臺車型號TY-12，有效襯砌長度12米，適應(yīng)半橢圓斷面弧度半徑6.875米。采用C30S8防水混凝土，坍落度180±20mm，初凝時間≥6h。澆筑時分3層布料：底層：從臺車兩側(cè)對稱澆筑至1.5米高度，澆筑速度0.5m/h。中層：澆筑至起拱線位置，采用高頻振搗棒（φ50mm）振搗，間距≤50cm。頂層：從拱頂注漿管壓注，壓力控制在0.3-0.5MPa，確保拱頂密實。四、監(jiān)控量測實施方案（一）必測項目周邊位移：采用全站儀+反光片，每10米布設(shè)一個監(jiān)測斷面，初測頻率1次/天，變形速率≤0.15mm/d后改為1次/周。拱頂下沉：精度0.1mm的水準(zhǔn)儀，測點位于拱頂中心及左右拱腰，與周邊位移同步監(jiān)測。凈空變化：使用收斂計，每斷面布置3條測線（拱頂-左右邊墻）。（二）控制標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類圍巖：最大允許下沉量120mm，周邊位移速率≤0.3mm/d。Ⅳ類圍巖：最大允許下沉量80mm，周邊位移速率≤0.2mm/d。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超限時，立即啟動預(yù)警機制，加密監(jiān)測頻率至2次/天，必要時采取臨時加固措施。五、質(zhì)量安全保障措施（一）質(zhì)量控制要點噴射混凝土：采用濕噴工藝，水泥選用P.O42.5R，砂率55%，水灰比0.45，初凝時間≤15min，28d抗壓強度≥25MPa。鋼拱架安裝：拱架垂直度誤差≤2°，間距誤差±3cm，保護層厚度≥4cm，每榀拱架設(shè)置4處鎖腳錨桿（φ25，L=4.0m）?；炷琉B(yǎng)護：采用自動噴淋系統(tǒng)，養(yǎng)護時間≥14天，洞內(nèi)溫度保持在5-32℃，相對濕度≥90%。（二）安全專項措施爆破安全：設(shè)置3道防爆門，爆破前30分鐘清場，警戒半徑300米，采用數(shù)碼電子雷管，實現(xiàn)逐孔起爆。防坍塌措施：掌子面距離二次襯砌距離Ⅲ類圍巖≤30米，Ⅳ類圍巖≤15米，仰拱與掌子面距離≤3倍洞徑。瓦斯防治：配備4臺便攜式瓦斯檢測儀，報警濃度0.5%，斷電濃度0.8%，每50米設(shè)置一組防爆燈具。六、施工機械設(shè)備配置設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量功率/能力用途三臂鑿巖臺車SikaT3502臺鉆孔直徑48-89mm炮孔施工濕噴機TK9613臺噴射能力8m3/h初期支護液壓襯砌臺車TY-122臺襯砌長度12m二次襯砌挖掘機PC360-84臺斗容1.6m3土方開挖自卸汽車斯太爾15T6臺載重15T渣土運輸通風(fēng)機SDS1104臺風(fēng)量2500m3/min洞內(nèi)通風(fēng)七、施工進度計劃（一）關(guān)鍵線路洞口工程→超前支護→開挖作業(yè)→初期支護→防水層施工→二次襯砌→洞內(nèi)路面→機電安裝（二）進度保障措施采用BIM技術(shù)進行4D進度模擬，每周召開進度分析會，延誤超3天制定趕工措施。雨季施工增加排水設(shè)備，儲備30天材料用量，確保連續(xù)施工。實行三班制作業(yè)，關(guān)鍵工序24小時連續(xù)施工，配置備用設(shè)備（鑿巖臺車1臺，濕噴機1臺）。八、環(huán)境保護措施噪聲控制：破碎機、空壓機等設(shè)備設(shè)置隔音棚，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB。粉塵控制：出碴車輛必須覆蓋篷布，洞口設(shè)置洗車平臺，拌合站安裝PM2.5在線監(jiān)測儀。廢水處理：施工廢水經(jīng)三級沉淀池處理（容積500m3），pH值達到6-9后排放。棄碴管理：棄