1、目 錄111122210111111121. 編制依據 （1）鐵道第三勘察設計院集團有限公司榆樹底隧道施工圖（圖號張唐施隧04）； （2）鐵道第三勘察設計院集團有限公司隧道輔助施工措施及施工方法參考圖（07）；（3） 國家、鐵道部現行施工規范、規程、質量檢驗標準及驗收（技術指南）規范等；（4）國家、鐵道部、河北省有關安全、環境保護、水土保持等方面的法律、法規、條例、規定。2. 工程概況2.1 工程簡介新建張家口至唐山鐵路工程ZTSG-4標榆樹底隧道地處河北省承德市豐寧縣石人溝鄉境內，設計為雙線單洞隧道，標準線間距4m，標準斷面（直線段）內軌頂面以上凈空橫斷面面積為63.60m2 。隧道進口里程

2、為改DK228+760，出口里程為改DK229+015，全長255m，全隧位于半徑為1200m的左偏曲線上，隧道進口至出口為5.5的上坡。隧道最大埋深37m，隧道由出口向進口方向獨頭掘進施工，隧道進口采用翼墻式洞門，出口采用路塹式明洞門，明洞長5m，隧道正洞采用曲墻復合式襯砌。隧道進口DK228+760-DK228+793段為淺埋地段，采用級加強復合式襯砌，施工采用三臺階（臨時橫撐）法。該段初期支護厚度25cm，噴砼采用C25砼，拱墻及仰拱掛縱向6環向8網眼尺寸為20cm×20cm的鋼筋網片，拱部打設3.5m長25中空錨桿，邊墻打設3.5m長22砂漿錨桿，錨桿環縱向間距為1.2m&#

3、215;1.0m，拱部130°范圍內施做108mm大管棚和42mm小導管超前支護，管棚長33m環向間距為3根/m，小導管長3.5m，環向間距3根/m，搭接不小于1m。全環安裝格柵鋼架，鋼架間距0.75m，臨時支撐鋼架采用I16輕型工字鋼，每榀鋼架間距與主洞身格柵鋼架一致，且與洞身鋼架以螺栓連接（接頭處加設3mm厚橡膠墊片），洞身鋼架架設后在相應位置焊接預埋鋼板并預置螺栓，以便臨時鋼架連接，連接鋼板接頭處焊縫高度不小于6mm，相鄰鋼架采用22鋼筋連接，環向間距1.2m，斜向內側布置，并與鋼架內側翼緣焊接。每臺階兩側拱腳鎖腳鋼管采用4根42無縫鋼管，壁厚5mm，L=4m；采用C25噴射混

4、凝土，臨時封底厚20cm，鋼架與初噴混凝土間要求密切接觸。2.2 地形、地貌、地質條件隧道位于低山區，地形起伏不大，部分地段山勢陡峭，地表大部分地段基巖裸露，植被較發育，主要為雜木林及毛草。隧道進出口段上覆第四系更新統坡洪積新黃土及碎石土，局部有碎石土夾層，下層巖層主要為侏羅系上統義縣組砂巖。出洞口原地面坡度較陡，坡度45°左右，地表為新黃土及碎石土覆蓋層，厚度13m，下層為風化砂巖，強風化層厚1m5m，弱風化層厚度大于20m。3.出洞施工方案出洞遵循“早進晚出”的原則，減少洞口刷坡方量，出洞前先對洞口段地形、地質進行了現場調查，在洞內DK228+800上臺階處進行超前地質預報，以確

5、定出洞段圍巖情況。DK228+751-DK228+760段為路塹開挖，為創造工作面，先將該段路塹開挖至隧道上臺階底部位置。詳見下圖 “榆樹底隧道出洞段縱斷面圖”。貫通面選擇在DK228+760處，通過現場地質調查，該段地質與設計相符，不存在偏壓現象，圍巖整體性較好，滿足貫通條件。出洞前先對按設計進行洞頂截水溝施工，防止雨水沖刷。榆樹底隧道出洞施工，采用從隧道內向隧道外單向掘進的方式進行，出洞里程為DK228+760，該處開挖輪廓拱頂標高569.35m，地面標高570.72m，覆蓋層厚度為1.3m。上臺階施工至DK228+793時暫停上臺階開挖，進行拱部33m長管棚施工，管棚施工完畢后，再進行D

6、K228+793-DK228+760段開挖，施工嚴格按照三臺階（臨時橫撐）法開挖施工，直至出洞。 4施工步驟4.1洞內施工4.1.1 管棚施工對正洞DK228+790-794段上臺階斷面進行加高1m，作為管棚導向墻施工，導向墻采用C20砼，截面尺寸1m×1m，導向墻內設2榀I20a工字鋼架，鋼架外緣設140壁厚5mm導向鋼管，鋼管與鋼架焊接。具體見下圖：導向墻斷面圖 施工要求.1施工準備管棚施工前應先對管棚施工方法、施工技術進行詳細的了解。.2 施工工藝（1）架設導向拱 測量組根據隧道縱斷面設計線、隧道軸線及加高1m斷面開挖輪廓線，放出隧道開挖輪廓線；施工隊根據開挖輪廓線及測量技術交

7、底，進行上臺階斷面開挖。 測量組檢查開挖斷面合格后，放出鋼拱架的具體位置、里程、高度，并布置好樁點、作好交底。 施工隊根據測量交底及現場樁點，安裝2榀I20工字鋼拱架，間距50cm，焊接牢固，用鎖腳錨桿鎖定錨固。用全站儀儀、水準儀將長為1米的140×5mm導向管按照1°的外插腳精確定位，并用25連接鋼筋與工字鋼牢固焊接為一整體。 導向管安裝完畢后，經測量組復測，滿足精度要求后，安裝模板，按照規范要求澆筑套拱混凝土，并養生。(2) 搭設作業平臺 鉆機平臺用鋼管腳手架搭設，搭設平臺應一次性搭好，鉆孔由12臺鉆機由高孔位向低孔位進行。 平臺要支撐于穩固的地基上，腳手架連接要牢固、

8、穩定，防止在施鉆時鉆機產生不均勻下沉、擺動、位移而影響鉆孔質量。 鉆機定位：鉆機要求與已設定好的孔口管方向平行，必須精確核定鉆機位置。用全站儀、掛線、鉆桿導向相結合的方法，反復調整，確保鉆機鉆桿軸線與孔口管軸線相吻合。（3）鉆孔 為了確保鉆桿接頭有足夠的強度、剛度和韌性，鉆桿連接套應與鉆桿同材質，兩端加工成內螺扣（鉆桿首尾端外螺扣），聯結套的最小壁厚10mm。為防止鉆桿在推力和振動力的雙重作用下，上下顫動，導致鉆孔不直，鉆孔時，應把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進向前平移。 鉆孔前，精確測定孔的平面位置、傾角、外插角，并對每個孔進行編號。 根據孔口管的傾角和方向，利用鉆桿的延伸和吊錘準確確定鉆孔的

9、方向，即可固定鉆機。鉆孔仰角的確定應視鉆孔深度及鉆桿強度而定，一般控制1°3°.利用鉆機的變角度油缸，參照導向管的傾角確定鉆機的傾角，確保鉆桿線與開孔角度一致，以達到鉆進的導向作用。鉆機最大下沉量及左右偏移量為鋼管長度的1%左右，并控制在20 cm30 cm。， 鉆機就位前，可先利用M20的沉頭螺栓將鉆機固定在基臺木上，再按確定好的方位角將基臺木固定在搭設的井型鉆作業平臺上，四周用橫木支撐，必要時打設地錨。 鉆機開孔時鉆速不易過高，鉆深20后轉入正常鉆速。第一節鉆桿鉆入巖層尾部剩余2030時鉆進停止，用兩把管鉗人工卡緊鉆稈,鉆機低速反轉，托開鉆桿,鉆機沿

10、導軌退回原位，人工裝入第二根鉆桿,并在鉆桿前端安裝好聯結套,方向對準后聯結成一體。鉆孔達到深度要求后，按同樣方法拆卸鉆桿，鉆機退回原位。 換鉆桿時，應注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心噴水孔是否順暢等，不符合要求的應及時更換以確保正常作業。 鉆進過程中經常用測斜儀測定其位置，并根據鉆機鉆進的狀態判斷成孔質量，及時處理鉆進過程中出現的事故。 引導孔直徑應比管棚大1520mm，孔深要大于管長0.5m以上。 鉆進過程中確保動力器、扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進。 認真作好鉆進過程的原始記錄，及時對孔口巖屑進行地質判斷、描述，作為洞身開挖時的地質預測預報參考資料，從而指導洞身開挖。(4) 清孔驗孔 用

11、地質巖芯鉆桿配合鉆頭進行反復掃孔，清除浮渣，確保孔徑、孔深符合要求，防止堵孔。 用高壓風從孔底向孔口清理鉆渣。 用全站儀、測斜儀等檢測孔深、傾角、外插角。(5) 管棚加工 鋼管在專用的管床上加工好絲扣，導管四周鉆設孔徑1016mm注漿孔(靠孔口2.5m處的棚管不鉆孔)，孔間距1520cm，呈梅花型布置。管頭焊成圓錐形，便于入孔。 采用Z525-2A型臺式多用鉆床對108×6mm的管棚進行加工，根據長管棚的長度，來確定下料長度，根據現場實際情況管棚每節長度控制在4m，絲扣長度為15cm，絲扣為2mm的螺旋方絲，鋼管一端為內絲，另一端為外絲，絲扣加工端正，不得偏位；鋼管上每隔15cm交錯

12、鉆孔直徑為8mm的注漿孔。先下奇數管孔，第一節用3米長的鋼管，偶數孔時第一節采用6米長的鋼管，以后每節均采用4米長鋼管。每孔第一節端頭加工成錐型，長為10cm，最后一節尾部焊10mm加強箍。（6）安裝 管棚頂進采用裝載機和管棚機鉆進相結合的工藝，即先鉆大于管棚直徑的引導孔，然后用裝載機在人工配合下頂進鋼管。施工前應首先做好套拱，套拱長度按設計采用1米長1米厚，導向管按設計位置布孔、并標注，架設管棚鉆機，配備電動油壓鉆機1臺，鉆孔及推進鋼管，鉆孔時鉆機立軸方向必須準確控制，每鉆完一孔便頂進一根鋼管。鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長15cm。各鉆孔均應做好施工記錄。 接長鋼管應滿足受力要求，相鄰鋼管的

13、接頭應前后錯開。同一橫斷面內的接頭數不大于50%，相鄰鋼管接頭至少錯開1m。（7）注漿 安裝好有孔鋼花管、放入鋼筋籠后即對孔內注漿，漿液由ZJ-400高速制漿機拌制。 注漿材料為水泥漿。水泥漿水灰比控制在1:1，注漿初壓力為0.51.0MPa，終壓力為2.02.5MPa，注漿結束后用M7.5水泥砂漿填充，形成鋼管混凝土；坍方及圍巖破碎且富水地段，宜在鋼管內應先放置ø22鋼筋，再向管內注水泥漿（水灰比為1：1）。 注漿量應滿足設計要求，一般為鉆孔圓柱體的1.5倍；若注漿量超限，未達到壓力要求，應調整漿液濃度繼續注漿，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。注漿時先灌注“單”號孔，再灌注

14、“雙”號孔。注漿從低向高進行。漿液由稀到濃,一般單管達到設計注漿量作為注漿結束的標準。當注漿壓力達到設計終壓10分鐘后,進漿量仍達不到設計注漿量時,也可結束注漿。4.1.2 三臺階臨時橫撐法施工工藝流程三臺階臨時橫撐法施工工藝流程圖4.1.3 施工方法第一步1) 開挖部，每次開挖一榀格柵間距0.75m。開挖方式，巖石地段采用弱爆破，爆破時嚴格控制炮眼深度及裝藥量，黃土地段中間預留核心土，采用人工配合機械開挖。2) 施作部導坑周邊的初期支護。即先初噴厚4cm的混凝土,再鋪設鋼筋網片,然后人工配合機械架立型鋼鋼架。鋼架設鎖腳錨管，鎖腳錨管設置于臺階鋼架拱(墻)腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側邊沿

15、按下傾角45°打入，并于鋼架牢固焊接。拱腳采用鋼墊板（規格為280mm×280mm×16mm）。同時,為保證拱腳基礎牢固,防止拱頂下沉量過大,對拱腳位置采用槽鋼或木板支墊。3) 打設徑向錨桿后復噴混凝土到設計厚度。底部架立臨時仰拱（I16臨時鋼架），噴射20cm混凝土封閉。開挖過程中,根據施工時圍巖的地質情況及監控量測資料調整支護結構形式,必要時加設中間豎撐（采用I20工字鋼）,使圍巖支護得到有利的保護和加強。第二步1) 在滯后部35m距離后, 先拆除部2榀I16臨時鋼架，再人工配合機械開挖部。開挖進尺為2榀鋼格柵拱架間距。2) 導坑周邊部分初噴厚4cm混凝土。3

16、) 鋪設鋼筋網片,架立型鋼鋼架，打設徑向錨桿后復噴混凝土到設計厚度。4) 架立臨時橫撐（I16臨時鋼架）, 打設鎖腳錨管，封閉臨時仰拱。第三步1) 在滯后于部35m距離后，開挖部，同時錯開2m開挖部兩側邊墻，以便施作鋼架，每循環開挖進尺保持在23m。開挖邊墻時，在拱腳處向開挖輪廓線外開挖30×30×30cm的擴大拱腳。擴大拱腳采用C30噴射混凝土。 2) 施作臺階周邊的初期支護。第四步1）開挖部其余仰拱部位，每次循環開挖進尺不大于3m。2）及時施作仰拱部位初期支護并封閉成環。封閉位置距離掌子面不得大于35m。第五步1) 根據監控量測結果分析,待初期支護收斂后,拆除部臨時仰拱

17、。2) 澆筑部仰拱及部仰拱填充(仰拱與仰拱填充分開施作)。第六步利用襯砌模板臺車一次性灌注部拱墻二次襯砌(拱墻襯砌一次施作)。 鋼架安裝要求初噴混凝土施工完畢后進行格柵鋼架支撐的架設，格柵鋼架在洞外加工，加工前在鋼板板上放出鋼拱架1：1大樣圖，或制作模具，然后根據大樣或模具進行格柵鋼架的加工制作。初噴完成后及時安設鋼拱架，永久支護采用18cm格柵鋼架，臨時支護采用I16工字鋼，工字鋼縱向間距0.75m。每榀鋼拱架安裝時，要測量人員準確定位，不偏、不斜，輪廓要符合設計要求，確保凈空尺寸。為保證鋼架整體受力，設置縱向連接鋼筋。連接筋為22鋼筋焊接，環向間距1.0m。為減少鋼支撐的沉降，永久支撐和臨

18、時支撐落地腳板安設25a槽鋼或采用100×30×10cm的方木作為支撐，增大受力面積，減小下沉量。為減少下部開挖時拱腳的下沉量，在永久支撐和臨時支撐落地腳板以上30cm部位增設注漿鎖腳錨管，采用42×5mm，長度4.0m的小導管。 超前小導管支護工藝小導管采用3.5m長42無縫鋼管，鋼管前端做成尖楔狀，便于插入孔中或直接打入，在管身前部2.0m范圍內按梅花形布置，鉆10mm的注漿孔，以便鋼管進入地層后對圍巖空隙注漿。注入純水泥漿時，水泥漿水灰比為2：1、1：1、0.8：1三個等級，水泥漿由稀到濃逐漸變換，即先注稀漿，然后逐級變濃至0.8：1為止。為注漿后盡快開挖，

19、選用普通水泥，以縮短初凝、終凝時間，提高強度，提高水泥漿的可壓注性；注漿采用PF-40A型注漿泵，級圍巖地段，注漿壓力1.0MPa。注漿異常現象處理：發生串漿現象：即漿液從其它孔中流出時，采用多臺泵同時注漿或堵塞串漿孔隔孔注漿；注漿壓力突然升高：可能發生了堵管，停機檢查；注漿量很大，壓力長時間不升高：則應調整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進行小量低壓力注漿或間歇式注漿，使漿液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠，但停留時間不能超過漿液的凝膠時間。 錨桿、鋼筋網、噴射砼施做要求1.鋼筋網鋼支撐施工完畢后進行鋼筋網的安設，鋼筋網采用縱向6mm環向8mm鋼筋，網格尺寸為20×20cm，鋼筋網

20、貼鋼支撐外弧進行布設，鋼筋網必須和工字鋼焊接牢固。2.錨桿在鋼支撐施工完畢后進行系統錨桿施工，拱部采用長度為3.5m，25mm中空注漿錨桿，縱環間距為1.2（環）×1.5（縱）m，墻部采用22mm砂漿錨桿長度3.5m，縱環間距為1.2（環）×1.5（縱）m，呈梅花型布置。3.噴射砼1) 初噴混凝土應在開挖后立即進行，以減少圍巖暴露時間。2) 用高壓風自上而下吹凈巖面，埋設控制噴射混凝土厚度的標志釘。3) 工作面滴水或淋水時，宜采用鉆孔埋管做好引排水。大面積潮濕的巖面宜采用粘結性強的混凝土，通過添加外加劑、摻合劑、素纖維改善混凝土性能。4) 噴射混凝土必須滿足設計強度、厚度及

21、其與巖面粘結力要求。5) 噴射作業應分段分片、分層依次進行，噴射作業從拱腳或墻腳自下而上進行，作業時應避免上部噴射回彈料虛掩拱(墻)腳；先找平凹洼部分，后噴射凸出部分，各部平順連接。噴頭應與受噴面垂直，噴嘴口至受噴面距離宜保持在0.61.0m，沿水平方向以螺旋形劃圈移動。 仰拱施工 專人指揮仰拱開挖，隧底開挖應采用全幅分段施工，上面架設仰拱棧橋，每循環開挖長度為3m。 隧底開挖后，應及時清除虛渣、雜物、泥漿、積水，立即初噴4cm厚混凝土封閉巖面，按照設計要求安裝仰拱鋼架，復噴射混凝土至設計厚度，使初期支護及時閉合成環。 仰拱應超前拱墻襯砌，每循環澆筑長度宜為6-8m。仰拱混凝土應分段全幅澆筑，

22、一次成型，不留縱向施工縫，仰拱施工縫和變形縫應設置中埋式橡膠止水帶。 仰拱填充混凝土應在仰拱混凝土終凝后澆筑，澆筑前應清除仰拱表面的雜物和積水，連續澆筑，一次成型，不留縱向施工縫。填充混凝土強度達到5MPa后允許行人通行，達到設計強度的100后允許車輛通行。仰拱填充表面坡度應符合設計要求，應平順、排水通暢。4.2 洞口邊仰坡開挖及防護 邊、仰坡刷坡為保證洞口邊坡的穩定，防止后期被雨水沖刷，出洞前先施工洞頂截水天溝，截水溝天溝距仰坡邊坡線的距離不少于10m，保證洞頂排水流暢無積水，上臺階貫通后先對邊仰坡進行刷坡，邊仰坡施工時采用人工配合挖掘機開挖。 錨桿及鋼筋網錨桿為22鋼筋，每根長3m，間距為

23、1.2m呈梅花型布置。錨桿施工前由技術在地面上標出范圍及孔位，鉆孔后進行安裝，鉆孔保證錨桿順直，并與巖面基本垂直。鋼筋網為8鋼筋，網格縱橫間距為25cm。鋪設鋼筋網時，與接觸面的距離不得大于3cm，并應與錨桿焊接牢固。施作混凝土噴射作業時盡量減少對網片的震動，降低回彈量。 噴射混凝土邊坡部位錨桿及鋼筋網施工完畢后，噴射一層15cm厚C25混凝土。噴射作業應分層分片、由下而上順序進行，后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行，坡面有較大凹洼時，應結合初噴予以找平。噴射混凝土終凝2后，應噴水養護，養護時間不少于7。 截水溝、排水溝的砌筑洞口10m范圍外設置截水天溝，天溝排水溝相連接，保證排水暢通，流到

24、山梁以外。截水天溝采用鋼筋砼，溝深0.6m，溝寬0.6m，厚0.2m，溝底換填30cm三七灰土，并進行灑水養護。根據現場地形，左低右高，左側采用自然排水，通過天溝將水引致山谷低洼處自然排走，右側設置溝槽，將水引至左側排走。5監控量測5.1 監控量測項目1）洞外地表沉降觀測；2）周邊收斂量測；3）拱頂沉降量測。5.2 點位布設在DK228+760DK228+810段地表，沿中線方向縱向每5m設置一處沉降觀測樁，橫向兩側各20m范圍內每3m設置一處沉降觀測樁，共設置130個觀測點。洞內每5m布置1個拱頂下沉點和2個凈空水平收斂量測點，用徠卡全站儀觀測點位的動態變化。5.2.1 地表下沉點的布置要求

25、1）高程基準點設置在開挖線影響范圍以外23個。2）監控點的埋深：在埋設點挖長、寬、高均為200mm的坑，然后放入沉陷測點，測點一般采用2030mm，長300400mm圓頭鋼筋制成。測點四周用混凝土填實。3）控制點的測量時間：地表下沉量測采用水準儀加測微器觀測，在襯砌結構封閉、下沉基本停止時為止。5.2.2 拱頂下沉及周邊收斂洞口內每隔5m作一個觀測斷面，最前端的一個斷面緊跟掌子面，每斷面2對測點用收斂計和水準儀分別觀測水平收斂值和拱頂下沉值。5.2.3 量測頻率洞內觀測分為開挖工作面觀測和初期支護狀態觀測兩部分。開挖觀測應在每次開挖后進行，地質情況基本穩定無變化時，可每天進行一次。對初期支護的

26、觀測也應每天至少進行一次。凈空水平收斂和拱頂下沉量測采用相同的量測頻率。量測頻率見下表：量測數量的處理與反饋：根據量測數據及時繪制拱腳水平相對凈空變化、拱頂相對下沉和地表下沉的時態曲線及其與開挖工作面距離的關系圖。對初期支護時態曲線進行回歸分析，選擇與實測數據擬合性好的函數進行回歸，預測可能出現的最大位移。變形速度(mm/d)量測斷面距開挖斷面距離量測頻率51B2次/d15(12)B1次/d0.20.5(25)B1次/3d0.25B1次/周拱頂下沉和凈空變化監控量測頻率表注：B為隧道開挖寬度。5.2.4 根據量測結果按下列要求進行隧道穩定性綜合判別1）隧道穩定性綜合評價標準 實測最大值或回歸預測值最大值應不大于允許值或設計最大值。 根據位移速率判別：當周邊位移速率小于 0.10.2mm/d