常見隧道施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項目背景本方案針對山嶺隧道、城市地鐵隧道及水底隧道等常見工程類型，涵蓋全斷面開挖法、臺階法、CRD工法等主流施工工藝，適用于Ⅳ-Ⅵ級圍巖條件下的隧道工程。方案編制依據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3660-2020）、《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（TB/T3562-2020）及《城市軌道交通工程施工安全技術(shù)規(guī)范》（GB50717-2011）等現(xiàn)行標準，結(jié)合國內(nèi)外典型工程案例優(yōu)化而成。1.2主要技術(shù)參數(shù)項目山嶺隧道城市地鐵隧道水底隧道設(shè)計時速60-100km/h80-120km/h80-160km/h開挖斷面面積50-120㎡30-80㎡80-200㎡最大埋深≤1000m≤50m≤60m圍巖級別Ⅲ-Ⅵ級Ⅳ-Ⅵ級Ⅱ-Ⅴ級防水等級二級一級一級二、施工總體部署2.1施工分區(qū)劃分采用"三區(qū)四段"管理模式：掘進區(qū)：配置3臺三臂鑿巖臺車（CM351型）、2臺盾構(gòu)機（直徑6.28m土壓平衡式）支護區(qū)：設(shè)置鋼拱架加工棚（長30m×寬15m）、噴射混凝土攪拌站（HZS50型）輔助區(qū)：包含空壓機房（4臺20m3/min空壓機）、通風(fēng)機房（2×110kW軸流風(fēng)機）2.2施工進度計劃山嶺隧道（1000m）：洞口工程：15天超前地質(zhì)預(yù)報：持續(xù)進行開挖支護：平均月進尺120m（Ⅳ級圍巖）二次襯砌：滯后開挖面50m盾構(gòu)隧道（2000m）：盾構(gòu)機組裝調(diào)試：30天正常掘進：平均日進尺12-15環(huán)（環(huán)寬1.2m）管片拼裝：同步進行三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1山嶺隧道施工（新奧法）3.1.1全斷面開挖法適用條件：Ⅲ級及以上完整圍巖，開挖直徑≤10m施工流程：鉆孔作業(yè)：采用三臂鑿巖臺車鉆孔，孔深4.5m，周邊眼間距40cm，抵抗線50cm，掏槽形式為楔形掏槽爆破參數(shù)：炸藥類型：2#巖石乳化炸藥（直徑32mm）單循環(huán)裝藥量：350-450kg雷管段別：1-15段非電毫秒雷管爆破振動控制：≤15cm/s（振速監(jiān)測儀TC-4850）出碴運輸：2臺3m3側(cè)卸式裝載機配4臺20t自卸汽車，運輸能力≥200m3/h3.1.2臺階法施工兩臺階七步作業(yè)法（適用于Ⅳ級圍巖）：上臺階開挖（高度3.5m）→立即初噴混凝土（5cm）安裝格柵拱架（間距0.8m）+錨桿（φ22×3500mm，梅花形布置）下臺階左側(cè)開挖→右側(cè)開挖（錯開距離≥5m）仰拱開挖（每循環(huán)3m）→仰拱初支→仰拱填充（C25混凝土）二次襯砌施工（模筑C35P8混凝土，厚度50cm）3.2盾構(gòu)隧道施工3.2.1土壓平衡盾構(gòu)施工核心參數(shù)控制：土倉壓力：1.2-1.8bar（根據(jù)埋深動態(tài)調(diào)整）掘進速度：30-50mm/min刀盤扭矩：1800-3200kN·m同步注漿：水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力0.3-0.5MPa，注入量3.5-4.5m3/環(huán)管片安裝技術(shù)：管片類型：C50P12鋼筋混凝土管片，楔形量38mm連接方式：16根M30彎螺栓（扭矩300-350N·m）密封防水：三元乙丙橡膠止水條（寬度20mm，壓縮量30%）3.3特殊地質(zhì)段施工3.3.1富水斷層處理超前支護：管棚：φ108×6mm熱軋無縫鋼管，環(huán)向間距30cm，長度15m小導(dǎo)管：φ42×4mm，長度4.5m，外插角10°-15°，注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，初凝時間30-60s）排水措施：環(huán)向盲管：φ100mm透水管，間距5m集水井：尺寸2m×1.5m×1.5m，配置2臺15kW潛水泵（揚程50m）3.3.2巖爆防治預(yù)警措施：采用TSP203超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)（探測距離100-150m）安裝應(yīng)力傳感器（精度0.1MPa），實時監(jiān)測巖體應(yīng)力變化防治措施：超前鉆孔卸壓（孔徑110mm，孔深15m，每循環(huán)3-5個）噴射鋼纖維混凝土（摻量30kg/m3，厚度8cm）系統(tǒng)錨桿+錨索聯(lián)合支護（錨桿φ25×4500mm，錨索φ15.24×10m）四、支護體系設(shè)計4.1初期支護復(fù)合式支護參數(shù)（以Ⅳ級圍巖為例）：噴射混凝土：C25早強混凝土，厚度25cm，初凝時間≤15min錨桿：中空注漿錨桿（φ22×4000mm），抗拔力≥150kN鋼拱架：I20a工字鋼，間距0.8m/榀，連接螺栓M20×60mm鋼筋網(wǎng)：φ8@150×150mm，搭接長度30d4.2二次襯砌模筑混凝土施工：材料：C35P8防水混凝土，坍落度180±20mm模板：12m液壓整體襯砌臺車（行走速度0.5m/min）澆筑：分層厚度≤50cm，振搗頻率10000次/min養(yǎng)護：噴淋養(yǎng)護≥14d，養(yǎng)護溫度≥5℃4.3防排水系統(tǒng)三層防水體系：初期防水：EVA防水板（厚度1.5mm，拉伸強度≥18MPa）二次襯砌防水：抗裂防水劑（摻量8%）+膨脹止水條接縫防水：背貼式止水帶（寬度300mm）+中埋式止水帶（寬度350mm）五、施工機械設(shè)備配置5.1主要施工機械設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率/能力三臂鑿巖臺車AtlasCopcoBoomerE2C2臺鉆孔直徑40-89mm盾構(gòu)機中鐵裝備ZTE62801臺總功率1600kW噴錨機PZ-9型3臺生產(chǎn)能力5-8m3/h裝載機CAT950GC2臺額定載重量5t襯砌臺車12m液壓臺車1臺模板面積85㎡5.2監(jiān)測設(shè)備全站儀：LeicaTS60（測角精度0.5″，測距精度1mm+1ppm）水準儀：TrimbleDiNi03（精度0.3mm/km）圍巖收斂儀：JSS30A（量程30m，精度0.01mm）裂縫寬度監(jiān)測儀：HC-CS201（測量范圍0.02-2.00mm）六、質(zhì)量控制措施6.1關(guān)鍵工序控制點工序名稱控制指標檢驗方法標準依據(jù)隧道開挖超挖≤15cm，欠挖≤5cm激光斷面儀JTG/T3660-2020錨桿施工抗拔力≥150kN拉拔試驗（1%抽檢）TB/T3562-2020噴射混凝土厚度≥設(shè)計值90%地質(zhì)雷達+鉆芯取樣GB50717-2011防水層施工無破損、無褶皺真空檢測（≥20kPa）GB50108-20086.2試驗檢測計劃混凝土抗壓強度：每50m3一組試塊（養(yǎng)護條件20±2℃，95%濕度）鋼筋原材：每60t一批次力學(xué)性能試驗防水材料：每10000㎡防水板抽檢一次鋼拱架：每20榀檢查一次幾何尺寸七、安全文明施工7.1安全防護措施洞口防護：設(shè)置5m長管棚+擋墻（C20混凝土，厚度80cm）用電安全：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，三級配電兩級保護瓦斯防治：便攜式瓦斯檢測儀（測量范圍0-4%，報警值0.5%）消防管理：每50m設(shè)置消防水栓（壓力≥0.3MPa）+滅火器箱（4×4kg干粉滅火器）7.2環(huán)境保護措施噪聲控制：破碎機設(shè)置隔音棚（降噪量≥25dB），晝間≤70dB，夜間≤55dB粉塵控制：安裝PM10在線監(jiān)測儀，采用霧炮機（覆蓋半徑30m）+灑水車降塵污水處理：三級沉淀池（總?cè)莘e50m3）+壓濾機（處理能力10m3/h）棄碴管理：棄碴場設(shè)置擋碴墻（高度5m）+截排水溝（坡度2%）八、施工監(jiān)測方案8.1監(jiān)控量測項目必測項目：洞內(nèi)外觀察（每日1次）周邊位移（監(jiān)測頻率：開挖后1-15d，1次/d；16-30d，1次/2d）拱頂下沉（精度±0.1mm）凈空變化（全站儀極坐標法）選測項目：圍巖體內(nèi)位移（多點位移計，量程100mm）錨桿軸力（鋼筋應(yīng)力計，測量范圍0-300MPa）襯砌應(yīng)力（混凝土應(yīng)變計，精度1με）8.2數(shù)據(jù)處理與預(yù)警采用Surfer15軟件繪制位移時態(tài)曲線，當出現(xiàn)以下情況啟動預(yù)警：日位移量超過5mm/d累計位移達到預(yù)留變形量的80%位移速率無明顯減緩趨勢九、應(yīng)急預(yù)案9.1突水突泥事故應(yīng)急響應(yīng)流程：立即啟動防水閘門（關(guān)閉時間≤30min）啟動備用排水系統(tǒng)（4臺22kW潛水泵并聯(lián)運行）采用速凝混凝土（初凝時間≤5min）封堵出水點備用物資：200mφ150mm排水管、500袋水泥、100m3砂卵石9.2塌方處理措施處理步驟：塌方段前后5m范圍加固（立即噴射5cm厚混凝土）管棚支護（φ127×8mm鋼管，長度20m，環(huán)向間距20cm）小導(dǎo)管注漿（水泥漿水灰比1:1，注漿壓力1.0-1.5MPa）分步開挖（每循環(huán)0.5m）+及時支護十、結(jié)