暗挖拱墻施工綜合技術(shù)方案一、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）預(yù)報(bào)體系構(gòu)建采用"地質(zhì)分析為核心、物探與鉆探相結(jié)合"的綜合預(yù)報(bào)體系，針對(duì)不同地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)實(shí)施分級(jí)預(yù)報(bào)。對(duì)斷層破碎帶、巖溶發(fā)育區(qū)等高危地段，執(zhí)行"長(zhǎng)距離宏觀控制+中短距離精細(xì)探測(cè)"的遞進(jìn)式預(yù)報(bào)流程，確保掌子面前方30米范圍內(nèi)地質(zhì)情況清晰可控。（二）關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用地質(zhì)調(diào)查法每日開(kāi)展掌子面地質(zhì)編錄，詳細(xì)記錄巖性特征、節(jié)理產(chǎn)狀、地下水出露狀態(tài)等信息，繪制1:50掌子面素描圖。通過(guò)已開(kāi)挖段地質(zhì)特征反演前方巖體變化趨勢(shì)，重點(diǎn)關(guān)注巖層產(chǎn)狀突變、裂隙密集帶等不良地質(zhì)征兆。物探技術(shù)組合地震波反射法（TSP）：每50米進(jìn)行一次長(zhǎng)距離探測(cè)，預(yù)報(bào)前方100-150米范圍內(nèi)大型構(gòu)造界面地質(zhì)雷達(dá)：采用100MHz天線，沿隧道中軸線布置測(cè)線，探測(cè)距離20-30米，分辨率達(dá)0.5米紅外探測(cè)：在掌子面周邊布置8個(gè)測(cè)孔，深度3米，監(jiān)測(cè)巖體溫度場(chǎng)異常，預(yù)警隱伏水體超前鉆探工藝常規(guī)探測(cè)：采用Φ76mm水平鉆機(jī)，每循環(huán)施工3個(gè)超前孔（中心1孔+兩側(cè)斜孔），孔深20米，夾角15°特殊地段加密：在富水地層或構(gòu)造破碎帶，增加至5孔梅花形布置，同步進(jìn)行鉆孔涌水量監(jiān)測(cè)（閾值≤2m3/h）巖芯采取率控制：完整巖層≥90%，破碎帶≥60%，及時(shí)進(jìn)行巖芯抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)（標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d）二、臺(tái)階法開(kāi)挖施工工藝（一）工法選擇與參數(shù)設(shè)計(jì)根據(jù)圍巖級(jí)別差異采用分級(jí)開(kāi)挖方案：Ⅲ級(jí)圍巖：采用長(zhǎng)臺(tái)階法，臺(tái)階長(zhǎng)度35-50米，上臺(tái)階高度3.5米，下臺(tái)階高度4.2米Ⅳ級(jí)圍巖：采用短臺(tái)階法，臺(tái)階長(zhǎng)度5-7米，保留核心土（直徑2.5米），循環(huán)進(jìn)尺1.5米Ⅴ級(jí)圍巖：三臺(tái)階七步開(kāi)挖法，每循環(huán)進(jìn)尺0.5-0.8米，臺(tái)階高度控制在2.8米以內(nèi)（二）關(guān)鍵施工流程上臺(tái)階開(kāi)挖采用微震控制爆破技術(shù)，周邊眼間距40cm，抵抗線50cm，裝藥集中度0.25kg/m。爆破后立即進(jìn)行初噴（厚度5cm），安裝Φ22組合式錨桿（長(zhǎng)3.5米，間距1.2×1.2米），掛Φ8@150×150mm鋼筋網(wǎng)。下臺(tái)階施工滯后上臺(tái)階5-8米，采用機(jī)械開(kāi)挖為主，人工修整輪廓。拱腳部位預(yù)留30cm保護(hù)層，避免超挖導(dǎo)致應(yīng)力集中。安裝I20b型鋼拱架，榀距0.8-1.0米，與上臺(tái)階鋼架采用螺栓連接，設(shè)置Φ42鎖腳錨桿（長(zhǎng)4.0米，每側(cè)2根）。核心土處理Ⅴ級(jí)圍巖段保留上部核心土（直徑2.5米），采用環(huán)形開(kāi)挖方式，每次開(kāi)挖高度2米，隨挖隨噴混凝土（厚度8cm），核心土與周邊圍巖間隙采用漿砌片石回填密實(shí)。（三）出渣運(yùn)輸組織建立"挖裝運(yùn)"機(jī)械化作業(yè)線：上臺(tái)階：采用小型挖掘機(jī)（0.8m3斗容）配合皮帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)下臺(tái)階：2m3挖掘機(jī)裝渣，15t自卸汽車(chē)運(yùn)輸，洞內(nèi)運(yùn)輸速度控制在15km/h出渣量監(jiān)測(cè)：每循環(huán)實(shí)測(cè)方量與設(shè)計(jì)方量偏差控制在±5%以內(nèi)，作為超挖控制依據(jù)三、初期支護(hù)系統(tǒng)施工（一）噴射混凝土施工材料與配合比設(shè)計(jì)C25噴射混凝土：水泥采用P.O42.5R，砂率50%，粗骨料粒徑5-10mm，水灰比0.45外加劑：液體速凝劑（摻量3%），初凝時(shí)間≤5min，終凝時(shí)間≤10min纖維摻加：在Ⅴ級(jí)圍巖段添加0.9kg/m3聚丙烯纖維，長(zhǎng)度12mm濕噴工藝控制設(shè)備配置：采用轉(zhuǎn)子式濕噴機(jī)（工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa），噴射管直徑50mm，長(zhǎng)度≤30m作業(yè)參數(shù)：噴頭距受?chē)娒?.8-1.2m，垂直噴射，螺旋形移動(dòng)（圈徑20-30cm）分層噴射：初噴厚度4-5cm（開(kāi)挖后2h內(nèi)完成），復(fù)噴分2-3層，每層厚度5-7cm，間隔時(shí)間≥1h質(zhì)量保障措施厚度控制：埋設(shè)Φ10mm測(cè)釘，外露長(zhǎng)度=設(shè)計(jì)厚度，每10㎡布置1個(gè)檢測(cè)點(diǎn)養(yǎng)護(hù)制度：終凝后2h開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，保持表面濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d強(qiáng)度檢測(cè)：每50m制作3組噴射混凝土試塊（100×100×100mm），28d抗壓強(qiáng)度≥25MPa（二）錨桿支護(hù)體系系統(tǒng)錨桿施工Ⅲ級(jí)圍巖：Φ22藥卷錨桿，長(zhǎng)3.0m，間距1.5×1.5m，梅花形布置Ⅳ/Ⅴ級(jí)圍巖：Φ25中空注漿錨桿，長(zhǎng)4.0m，間距1.2×1.2m，注漿壓力0.5-1.0MPa施工工藝：鉆孔直徑比錨桿大15mm，孔深超設(shè)計(jì)5cm，注漿飽滿度≥95%特殊部位加強(qiáng)拱腳鎖腳錨桿：采用Φ42×3.5mm無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)4.5m，每榀鋼架4根，注漿材料為水泥漿（水灰比0.5）圍巖加固錨桿：在斷層破碎帶采用Φ50mm自進(jìn)式錨桿，長(zhǎng)度6m，間距0.8×0.8m，配合注漿改良（三）鋼拱架安裝技術(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)Ⅲ級(jí)圍巖：H175型鋼，榀距1.5m，腹板厚度10mmⅣ級(jí)圍巖：I20b型鋼，榀距1.0m，設(shè)置縱向連接筋（Φ22@1.0m）Ⅴ級(jí)圍巖：I25a型鋼，榀距0.8m，加設(shè)臨時(shí)仰拱（弧形18號(hào)槽鋼）安裝精度控制中線偏差≤±30mm，高程偏差≤±50mm，垂直度≤2°拱架連接板采用10.9級(jí)高強(qiáng)度螺栓（M20×80mm），扭矩值控制在350-400N·m與圍巖間隙處理：采用C25混凝土墊塊填塞，厚度≥5cm，每榀不少于8處四、二次襯砌施工技術(shù)（一）施工時(shí)機(jī)選擇嚴(yán)格遵循"圍巖變形穩(wěn)定后施作"原則，滿足以下控制指標(biāo)：水平收斂速率：≤0.2mm/d（7d平均值）拱頂下沉速率：≤0.15mm/d累計(jì)變形量：達(dá)到預(yù)計(jì)總變形量的80%以上變形持續(xù)時(shí)間：穩(wěn)定期不少于14d（二）模板臺(tái)車(chē)系統(tǒng)臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)參數(shù)整體式液壓臺(tái)車(chē)：長(zhǎng)度12m，模板厚度10mm，面板采用65Mn鋼板液壓系統(tǒng)：工作壓力16MPa，同步升降精度±2mm行走系統(tǒng)：軌距2.4m，輪對(duì)數(shù)量4組，制動(dòng)方式為電磁制動(dòng)就位與調(diào)整軌道安裝：采用P43鋼軌，軌距偏差≤±5mm，左右軌面高差≤10mm定位控制：利用全站儀測(cè)設(shè)隧道中線，每10m設(shè)置一個(gè)高程控制點(diǎn)模板驗(yàn)收：采用2m靠尺檢查表面平整度，允許偏差≤3mm/2m（三）混凝土施工工藝配合比優(yōu)化C35防水混凝土：膠凝材料用量420kg/m3（水泥:粉煤灰=7:3），砂率42%外加劑：聚羧酸系減水劑（摻量1.2%），膨脹劑（摻量6%）工作性能：坍落度160±20mm，擴(kuò)展度≥500mm，初凝時(shí)間≥6h澆筑作業(yè)布料方式：采用分層對(duì)稱澆筑，每層厚度30-40cm，左右高差≤50cm振搗工藝：附著式振搗器（頻率50Hz）與插入式振搗棒（Φ50mm）配合使用，振搗時(shí)間20-30s拱頂灌注：采用真空輔助澆筑技術(shù)，真空度-0.06~-0.08MPa，確保密實(shí)度養(yǎng)護(hù)與拆模養(yǎng)護(hù)措施：采用智能?chē)娏芟到y(tǒng)，養(yǎng)護(hù)溫度≥5℃，相對(duì)濕度≥90%拆模強(qiáng)度：側(cè)?！?.5MPa，頂?！?5%設(shè)計(jì)強(qiáng)度（通過(guò)同條件試塊確定）缺陷修復(fù)：對(duì)表面氣泡（直徑＞5mm）采用無(wú)收縮砂漿修補(bǔ)，深度＞20mm時(shí)進(jìn)行壓力注漿五、質(zhì)量安全控制體系（一）關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)開(kāi)挖輪廓控制超挖量：Ⅲ級(jí)圍巖≤15cm，Ⅳ/Ⅴ級(jí)圍巖≤20cm欠挖處理：局部欠挖≤5cm，面積≤0.1㎡，采用風(fēng)鎬修整支護(hù)體系驗(yàn)收噴射混凝土：厚度檢測(cè)采用鉆芯法（每100㎡1點(diǎn)），強(qiáng)度采用回彈-取芯綜合法錨桿拉拔試驗(yàn)：每300根一組，最低抗拔力≥設(shè)計(jì)值的90%鋼拱架安裝：每榀檢查軸線偏差、高程、間距三項(xiàng)指標(biāo)，合格率≥95%（二）施工監(jiān)測(cè)方案監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與頻率必測(cè)項(xiàng)目：洞內(nèi)外觀察（1次/d）、凈空變化（1-2次/d）、拱頂下沉（1-2次/d）選測(cè)項(xiàng)目：圍巖壓力（1次/3d）、鋼架應(yīng)力（1次/2d）、錨桿軸力（1次/2d）預(yù)警值設(shè)置凈空變化：Ⅲ級(jí)≤100mm，Ⅳ級(jí)≤150mm，Ⅴ級(jí)≤200mm拱頂下沉：Ⅲ級(jí)≤50mm，Ⅳ級(jí)≤80mm，Ⅴ級(jí)≤120mm變形速率：當(dāng)出現(xiàn)≥0.3mm/d的加速變形時(shí)，立即啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制（三）安全保障措施超前支護(hù)安全小導(dǎo)管注漿：采用Φ42×3.5mm鋼管，長(zhǎng)3.5m，注漿壓力0.8-1.2MPa，單孔注漿量≥1.5m3管棚支護(hù)：在洞口段采用Φ108×6mm管棚，長(zhǎng)20m，環(huán)向間距40cm，注漿飽滿度≥90%施工面防護(hù)掌子面穩(wěn)定：采用噴射混凝土封閉（厚度≥5cm），破碎帶掛Φ6.5@100×100mm鋼筋網(wǎng)防排水措施：設(shè)置環(huán)向排水盲管（Φ100mm），縱向間距10m，與側(cè)溝連通應(yīng)急管理突水處置：掌子面配備2臺(tái)Φ150mm潛水泵（揚(yáng)程≥30m