杂营山隧道施工技术总结

[日期：2009-07-17]来源：工程管理部? 作者：万国强 梁 希[字体：大 中 小] 1.工程概况

1.1工程概况

杂营山隧道是云南国际铁路通道昆明至河口线玉溪至蒙自段内的一座单线隧道，其中心里程为DK96+707.5，隧道全长3495米，本隧道设计车速120Km/h，全隧采用曲墙（带仰拱）复合式衬砌，进口DK94+960～DK94+990浅埋段采用浅埋地震设防衬砌，DK95+190～DK95+285穿越杂营山2#活动断层段,DK96+560～DK96+640穿越营和村活动断层带，DK98+300～DK98+455穿越黑泥地活动断层段采用活动断裂带地震设防衬砌。全隧均按新奥法施工，采用光面爆破技术、锚喷支护及湿喷技术。全隧设小避车洞86个，大避车洞兼电缆余长腔22个，绝缘梯车洞7个，变压器洞室1个，通信接地体一处。

1.2工程地质、水文地质条件

1.2.1地形、地貌

杂营山隧道通过地段属低中山剥蚀、溶蚀地貌，地面高程1310～1580m，相对高差约270m，地形起伏不平，自然坡度一般为20°～50°，局部较陡。植被较差，多为杂草。最大埋深约139m。

1.2.2地质构造

杂营山隧道上覆第四系全新统坡崩积体（Q4dl+col）块石土，坡残积层（Q4dl+el）黏土、红黏土、膨胀土及溶洞充填物（Q4co），下伏基岩为上第三系（N）泥岩夹砂岩，泥盆系中统曲靖组（D2q）灰岩、白云沿及岩溶化灰岩，时代不明侵入岩（m）闪长岩及断层破碎带（Fbr）中的断层角砾岩与断层泥。闪长岩沿断层带或节理裂隙呈不规则侵入，岩质较弱。洞身发育杂营山2#断层（F20-3-2）、营和村正断层（F20-4）及黑泥地逆断层（ F20-3），其中营和村正断层（F20-4）及黑泥地逆断层（F20-3）均为新活动断裂。隧道处于地下岩溶水季节变动带中，岩溶水及构造裂隙水丰富，岩溶强烈发育。地下水对混凝土无侵蚀。根据国家标准《中国震动参数区划图》，本标段地震动峰值加速度为0.2g。

1.2.3气象

本标位于云南省的东南部，其气候的基本特征是亚热带季风气候；夏季，西南季风的控制决定本区的特点，空气湿度显著增加，温度日夜变化幅度减少，伴随着云量雨量急剧增加，在6～9月间降水量明显增大且持续时间长，呈现雨季；冬季，干温空气的控制决定了本区的特点，湿度和温度显著减少，温度日夜变化幅度加大，伴随着云量雨量急剧减少，降水量较小。

1.2.4交通运输情况

通建高速公路及通建省道为本段提供了方便的外部交通条件，线路与323国道相伴，隧道离既有道路较远，修建施工便道，能满足施工需要。机械设备可运至施工现场,施工过程期间,沿线路主线修建施工便道,确保施工使用。

1.2.5通讯情况

隧道沿线各村庄均有程控电话接入，全段手机信号良好，施工时向当地通讯部门申请安装程控电话、传真机；主要管理人员、指挥人员、技术人员配备适量的移动电话，负责对外对内联络及信息传递。

2.施工原则

施工前软弱围岩现场进行认真调查、深入理解设计意图，根据不同地质情况编写切实可行的施工方案，施工中严格遵守“重地质，管超前，严注浆，短进尺，强支护，勤量测，早封闭”的原则，严格执行隧道施工有关规定。

3.施工工艺及施工方案

本隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用全断面法施工，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用台阶法开挖。采用锚、网、喷初期支护，仰拱超前，拱墙一次衬砌，活动断裂带地震设防衬砌地段采用拱墙全环格栅钢架及拱部双层φ42小导管超前支护，洞内衬砌采用衬砌台车。施工时，进行隧道超前地质预测预报，认真做好测量工作。采用超前小导管或锚杆预支护，格栅钢架加强。

3.1洞身开挖与支护

洞身开挖采用新奥法施工。Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用台阶法开挖。Ⅴ级围岩浅埋段位于隧道入口，采用上下台阶法施工，超前地质预报，短进尺，弱爆破，早封闭，勤量测，确保施工安全。

施工作业流程：超前导管支护→上台阶开挖→初喷→安设格栅钢架→拱部径向锚杆→挂网→复喷→开挖下台阶→初喷→立边墙格栅钢架→边墙径向锚杆→复喷→下一循环。

3.1.1 Ⅳ、Ⅴ级围岩台阶法施工

Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法开挖，上、下台阶保持距离不大于1.5倍的开挖宽度，拱部预留沉降量5～10cm（根据量测做适当调整）。上、下台阶均采用凿岩台架配合人工手持YT-28凿岩机钻孔，光面爆破，非电毫秒雷管网络起爆。围岩松软地段采用挖掘机配合人力开挖。下台阶采用挖掘机配合装载机开挖装碴。光面爆破施工工艺框图见下表。

钻孔前测出内轨顶面线和中线，画出开挖轮廓，按设计标出炮眼位置（地质条件变化时，适当调整钻孔位置）。钻眼直径φ42mm，上台阶掏槽眼、底眼深度为1.4-1.6m，其它炮眼深度为1.3m；下台阶炮眼深度为3.1m。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，不符合要求的炮眼重钻。

??? 装药前将炮眼内泥浆、石粉用高压风吹干净，检查炮眼，确认达到设计要求后装药。装药时严格按设计药量进行。装药后，所有炮眼均堵塞炮泥。周边眼采用间隔装药，导爆索联接，掏槽眼采用集中装药，底部30%长度加强装药，其它眼采用集中装药。爆破网络采用微差、非电毫秒雷管起爆。非电毫秒雷管插入药卷，反向装入眼孔内。导爆管引线连接采用“一把抓”型式。

3.1.2砂浆锚杆施工

锚杆采用20MnSiФ22mm螺纹钢筋。施工前先检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。

钻孔采用风钻，孔眼间距、深度和布置符合设计参数的要求，其方向垂直于岩层层面。用风动搅拌机带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进。

为了检验锚杆安装质量，按要求对锚杆进行抗拔检验，安装拉力计时，其作用线与锚杆同心，并固定牢靠。加载匀速、缓慢，拉拔至设计吨位即停止，不做破坏性试验。 砂浆锚杆施工工艺见下表

3.1.3超前小导管施工

小导管采用钢管制成，前端封闭并制成尖状，以便顺利插入已钻好的孔内。在管壁梅花型布置注浆孔，尾部止浆段长度不小于30 cm。

先用YT-28风钻开孔。开孔直径为50mm，并用吹管将砂石吹出。然后用带冲击的YT-28风钻将小导管顶入孔中，或直接用锤击插入钢管。最后用塑胶泥（35Be'水玻璃拌合MC型超细水泥或P.O42.5水泥）封堵导管周围及孔口，同时封堵工作面上的裂缝。

超前小导管施工工艺见下表

小导管外露20cm，安装注浆管路。采用压力控制进浆速度，一般每根导管控制在30L/min

以内，即每孔注入0.30m3浆液。

注浆配合比为水泥砂浆1:1，水灰比0.38～0.45。在施工中，根据地质情况现场试验调整参数。

注浆最高压力严格控制在1.0MPa以内，以防压裂工作面。每根导管内注浆量由计算确定，若压力上升，流量减少，虽然注浆量未达到计算值，但孔口压力已达到1.0MPa也结束注浆。注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。

每环注浆完成，钻2～3个孔检查注浆效果，未达预期效果时采用小导管补压相同配合比浆液。

3.1.4格栅钢架制做安装施工

格栅钢架在洞外工作台上加工，根据不同断面的钢筋主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。 按设计加工完成格栅钢架的各单元钢架后，组织试拼，检查钢架的尺寸及轮廓是否合格，并对其进行结构试验。具体的检测方法为：在工作台上将钢架拼装成环，外侧使用油顶、仪表，按设计荷载进行加压，使用钢筋应力计及收敛仪器，检测钢架内力和变形情况。严格控制节点板的钻孔尺寸。

格栅钢架在按设计要求初喷砼后安装，确保主筋外缘有足够的砼保护层厚度，在安装过程中格栅钢架和围岩之间的空隙，采用砼垫块间隔塞实，安装完成后及时喷砼覆盖。喷砼覆盖钢架厚度不小于2cm。

??? 钢架定位筋一端与钢架栓接在一起，另一端埋入围岩中，当钢架处设有锚杆时，尽量利用锚杆定位。

3.1.5喷射砼施工

洞身断面成形后，及时进行喷射砼防护工作。喷射顺序从下向上对称进行，先喷射钢架与围岩之间空隙，再喷射格栅钢架周围，然后喷射格栅钢架之间。喷射砼覆盖全部格栅钢架和钢筋网，保护层厚度≥2cm。喷射砼湿喷施作，采用SCE7500湿喷机，初喷厚3cm，复喷至设计厚度。砼喷射采用两台湿喷机由两侧边墙同时喷射，以加快施工进度，使格栅钢架与喷砼及时连为整体，起到支护作用。

喷射前检查开挖断面尺寸。清除开挖面的浮石和墙角的岩碴、堆积物。处理好岩面，拆除障碍物，对欠挖部分进行修凿，必要时，安设工作平台。用高压风冲洗受喷面。受喷面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层可设盲沟排水，对滴水处可设截水圈排水。埋设控制砼厚度的标志。有良好的通风和足够的照明装置。喷射作业前，对机械设备、风、水管路和电线路等进行全面检查及试运转。

根据中心试验室提供的湿喷砼配合比，在搅拌站一次搅拌完成，并检查其坍落度，使之保持在5～8cm。拌和料用砼运输罐车运至湿喷机前，通过湿喷机从喷头处加上液体速凝剂后，喷至受喷面上。

喷射作业分片进行，喷射顺序自下而上；在前一层砼终凝后进行复喷。喷射作业开始时，先送风、后开机，再给料，结束时先停料，再停风。喷射机供料连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持足够的存料，喷射机工作风压控制在0.45～0.7Mpa。喷射作业完毕或因故中断喷射时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。

??? 喷射手经常保持喷头与受喷面垂直且距离为0.6～1.0m，同时控制好砼表面平整度。喷射砼终凝两小时后，洒水养护，养护时间不小于7天。

3.2仰拱及填充施工

施工时，仰拱先行,及早封闭,以利于衬砌结构的整体受力。

仰拱分段浇筑，每段长5~10m，砼浇筑前，清理干净仰拱底部虚碴、积水，经监理工程

师检查合格进行钢筋绑扎后浇筑混凝土。浇注仰拱砼时由仰拱中心向两侧对称进行。砼浇筑采用罐车运输，从里向外一次浇筑成型。人工摊铺，振捣棒振捣，初凝之前抹平压光。为保证仰拱曲率，采用纵向挂五道线绳来控制。

仰拱施工为能实现与掘进、衬砌平行作业，在仰拱工作面上搭设栈桥，保证各种作业车辆的正常行驶，而不破坏新浇筑的仰拱砼。

仰拱砼达到设计强度后，即安排浇注填充砼。填充砼施工前，清除仰拱面的碎渣、粉尘、积水。

3.3结构防排水施工

隧道衬砌喷砼与模筑衬砌砼之间拱墙设置复合防水板，每5～10m设环向φ50mmTS软式透水管盲沟一道，环向盲管的设置在施工中可根据隧道出水情况作相应调整，集中出水点应予设置，并在两侧边墙下部各设一根φ100mmTS软式纵向透水盲管，每隔5～10m设边墙泄水管通过三通与纵、环向盲沟连通，将地下水引入洞内侧沟。二次衬砌施工缝均设止水带。施作模筑砼时，拱顶每隔5m按梅花型布置压浆孔，并按要求进行拱顶充填压浆。

3.3.1防水板施工

施工工艺见下表

防水板施作前，对隧道净空进行测量检查，净空要求满足隧道设计开挖轮廓线。基面要求平整，无明显的凹凸起伏，并且无钢筋及凸出的管件等尖锐突出物，否则进行割除，并在割除部位用砂浆抹圆曲面，以免防水层被扎破。

防水板铺设时，首先在喷射砼的隧道顶部正确标出隧道纵向中心线，再使裁剪好的无纺布中心线与喷射砼上的中心线标志重合，从拱顶开始向两侧下垂铺设。

防水板采用无钉铺设工艺铺设，先在隧道拱顶部的无纺布上正确标出隧道纵向中心线，再使防水板的中心与这一标志相重合，与无纺布一样从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与垫片热溶焊接。

防水板连接用热合机进行焊接，搭接长度10cm，接缝为双焊缝，中间留出空腔以便检查。 防水层做好后，及时灌注砼进行保护。

3.3.2透水盲管施工

施工工艺见下表

按设计位置布设盲管，在喷砼面上形成一半圆槽以利透水管安设。盲管连接时采用直通式接头。将盲管插入接头，在接头的插销孔上插入连接插销，在盲管两侧用射钉枪打入钢钉，钢钉上系细铁线固定透水管。

3.3.3橡胶止水带施工

3.3.3.1衬砌台车就位并调整完毕后，将橡胶止水带卡在堵头模板中间，堵头模板由两块模板拼成。

3.3.3.2橡胶止水带由拱顶向下环向布置，不断开，需焊接时采用热合压焊，接头搭接长度不小于250mm。

3.3.3.3橡胶止水带对称安装，伸入模内和外露部分宽度相等，为保持止水带平直，沿环向每0.5m设一φ6短钢筋托平。

3.3.3.4止水带安装施工工艺框图

3.4洞身衬砌施工

杂营山隧道洞内衬砌采用衬砌台架配组合钢模板施工。台架采用工字钢制作，对口支撑采用钢管。模板采用特制组合钢模板。

洞身开挖支护完成后，经施工监测各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定；已产生的各项位移已达到预计位移量的80%～90%；水平收敛（拱脚附近）速率小于0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.15mm/d后进行边墙及拱部衬砌施工。当支护变形量大，支护能力又难以加强，变形无明显收敛趋势时，在报请监理工程师批准后，提前施作二次衬砌。

灌筑砼两侧对称同时进行，注意控制两侧泵送砼的均匀性，两侧灌注砼高差不得超过50厘米。

每循环衬砌前，对上一组衬砌接缝处的砼凿毛、清洗，并刷一层水泥浆以使新旧砼接合良好。

砼灌注连续一次灌筑完毕，如发生停电等意外事故必须停工时，将灌注面整平、振捣好。停工2小时以上，要等24小时后才能接灌。

拱部封顶时，必须填满捣实，不得有空隙。

根据洞内湿度情况采用洒水或自然养生。拆模在拱部砼达到设计强度后进行，拆模时注意砼模角及表面的保护。

衬砌台架浇筑混凝土施工工艺框图见下表

4.施工测量、监控量测及地质超前预报

4.1隧道施工测量

本隧道测量工作实行分级管理，成立由专职测量工程师为组长的精测组和施工测量组，分别负责各自职权内的工作。严格遵守铁路工程测量规范的规定，保证施测精度。本标段的施工测量等级和精度标准按规定要求执行。

开工前，首先对设计单位交付的地面控制桩进行复测、交接；相邻标段间联测；隧道进出口进行联测，并布设导线控制网，对隧道中线和标高进行控制。

隧道洞外控制测量：隧道洞外控制测量采用全站仪测量。施测时加强与线路的联系协调，确保贯通测量无误。

洞内控制测量：隧道内中线测量采用全站仪进行精密控制测量，及时进行洞内控制网平差和中线调整。

隧道内高程测量采用水准测量。由洞外高程控制点传递，洞内每隔100m设立一对高程控制点，进行往返观测，观测限差和精度符合规定等级的精度。

项目经理部精测组负责隧道的控制测量、分阶段性控测和复核检查工作，负责复核和指导隧道施工队施工测量组完成施工测量任务，并负责向施工测量组现场交点、交桩、交测量资料和成果。负责控制护桩的测量，保护好工程范围内全部三角网点、水准网点和控制点。 隧道队施工测量组负责工程现场的日常施工测量、施工放样及控制桩点的埋设及防护。 工程施工中，按设计图纸进行中线、高程测量，确保中线、水平准确无误。工程完工后，及时与全段线路进行贯通测量，搭接闭合，并向监理工程师提交测量资料。测量原始记录、资料、计算、图表做到真实完整，并由专人妥善保管。

认真贯彻执行测量复核制度，外业测量资料必须经过第二人复核，内业测量成果必须二人独立计算，相互核对无误才能交付使用，未经第二人计算复核并确认无误的资料严禁使用。

4.2监控量测

现场监控量测是新奥法复合衬砌设计、施工的核心技术之一。在施工中制定详细的监控量测计划，设专职量测组，负责日常的测点埋设、监控量测、数据处理分析和仪器保养等工作，确保量测数据的可靠，为施工和设计提供准确的依据，确保施工的安全、质量和投资。

4.2.1量测目的

4.2.1.1掌握围岩在施工中的动态，控制围岩变形。

4.2.1.2了解支护结构的效果，及时采取措施，安全地施工。

4.2.1.3为优化设计提供依据，保证隧道既稳定又经济。

4.2.2监控量测的项目

隧道围岩变形量测、应力～应变量测、围岩稳定性和支护效果分析。

4.2.3工程地质及支护情况观察

观察内容：隧道开挖后，开挖面及附近周边的自稳性，地质及岩质情况，校核围岩分类，并绘出地质素描图，初期支护（锚杆、喷射砼、钢支撑）结构状况有无破坏。

开挖工作面的观察，在每次爆破后都要进行，特别是软弱围岩条件下，开挖后立即进行地质调查，若遇特殊不稳定情况时，派专人进行不间断观察。观察后做好记录，并整理保存。

4.2.4隧道净空收敛量测

净空变化量测和拱顶下沉量测原则上在同一断面上进行。量测断面的间距与隧道长度、围岩条件、开挖方法等多种因素有关。

4.2.4.1净空变化量测基线一般地段设2条水平基线，埋深小于2倍开挖宽度地段和膨胀或偏压地段设四条基线。

4.2.4.2量测要点：把净空变位仪的短杆固定在施测的两测点的岩体内；根据围岩条件确定量测间距；量测精度：在变化量比较小的情况下，一般为0.1mm,在变化量比较大的情况下为1mm。

4.2.5拱顶下沉量测

拱顶下沉量测测点，一般布置在拱中和两侧拱腰，每断面布置三点，当受通风管或其它障碍时，可适当移动位置。

4.2.6围岩位移和锚杆轴力量测

根据围岩条件和工程重要程度，每断面设置2～5个测点。

4.2.7隧道钢拱架的应力～应变量测

隧道钢拱架的应力～应变量测，采用能受支撑屈服强度的应力盒，放在钢拱架支撑的底板下面。在有挤压力或膨胀力的地层内，使用仰拱横撑时，应力盒就放在特制的拱架上面。 量测衬砌混凝土中的应力，在量测断面上布置几对应力盒（一个径向，一个切向），然后将量测管路集中读数。

锚杆上应力～应变量测，将压力盒装在锚杆上，形成一块扩大的垫圈，可直接测得加在岩体的应力值。

4.2.7.1量测频率主要根据位移速率和测点距开挖面距离而定，一般按下表选定，即原件埋设初期测试频率要每天1～3次，随着围岩渐趋稳定，量测次数可以减少，当出现不稳定征兆时，应增加量测次数。

4.2.7.2结束量测的时间

当围岩达到基本稳定后，以1次/3日的频率量测2周，若无明显变形，则可结束量测。

4.3地质超前预报

地质超前预报是测定围岩变化的重要手段之一，在隧道施工中特别是在不良地质段尤为重要。在施工中建立地质超前预报和超前探孔的综合超前地质预报系统，采用TSP203地质超前预报仪、HY303红外探水仪、水平地质钻机等仪器、设备，准确预报前方地质情况，为施工提供可靠的技术参数。

定期对隧道开挖面前方的工程地质，水文地质和围岩类别进行准确的超前预报工作，依据预测结果，制定切实可行的施工方法和施工注意事项。分析对比开挖后的预测效果，不断总结，逐步提高前方地质预报的准确性。

5.质量保证措施

5.1严格按光面爆破设计布眼、装药，测定掘进断面，检查爆破效果、修正爆破设计，

努力提高光面爆破质量，有效控制开挖断面。

5.2建立监控量测小组，配备专用量测仪器，按规定周期量测，准确完整地收集数据，分析掌握围岩收敛情况，及时反馈信息，为设计和施工提供科学依据。

5.3努力提高锚喷支护的质量，按规定检查锚杆的抗拔力和锚喷层厚度，做到断面尺寸符合设计，支护结构稳定可靠。

5.4隧道按设计要求环向及纵向设软式透水盲沟，施工中保证防水材料的性能，符合设计标准，铺设时必须与喷射混凝土表面密贴，保证搭接长度。隧道衬砌使用定型钢模模板组拼，先进行设计，并在衬砌前试拼，在施工过程中精确测量，确保模板缝纵向一条线，环向一个面的整齐外观效果。

5.5对于隧道超挖部分，严格按照规范要求，用同级混凝土，进行回填密实。

5.6雨季施工质量保证措施

雨季施工前，做好雨季防护措施，建立防洪组织，备足防洪物资，做好抗洪抢险的一切准备工作。

雨季施工由专人负责天气预报，及时传递雨情，根据天气趋势预报，合理安排工序，提前做好防护工作。

5.7保证隧道不渗、不漏、不裂的技术措施

做好隧道的防排水。保证隧道衬砌背后排水畅通，防水隔离层可防止渗水、漏水，改善二次衬砌的受力条件，减少在二次衬砌中出现裂纹。地下水水量及流向等在隧道施工期间和运营期间可能有所变化，在施工期间无水或少水的地段并不能保证在运营期间无水或少水，防水板本身具有良好的防水性能，但在施工过程中，往往因浇筑二次衬砌而破坏，从而影响防水效果。因此，切不可因暂时无水而轻视防水层的施作，或忽视施工质量。

初期支护与二次衬砌背后务必回填密实，初期支护背后不得回填异物或存在空洞，必要时多次注浆回填，直到密实。为防止二次衬砌受力过大，加强监控量测，根据量测结果，调整施工支护参数，确定二次衬砌施工时间。

按设计要求做好伸缩缝，伸缩缝一定要竖向通直，不能出现错台、咬口等，伸缩缝处的止水条按要求设置。为减小二次衬砌施工缝，进行二次衬砌时必须连续灌注。不得已间歇时，必须按设计要求设置止水带。对于地质条件较差，如隧道通过断层、破碎带等地段时，隧道衬砌结构根据设计采取加强措施。

为避免由于基底下沉，造成二次衬砌开裂，二次衬砌施工前，必须将边墙基础清理干净后，方可立模灌筑。采用外加剂和掺和料，配置低水灰比的混凝土，使用粉煤灰的大掺量技术也是防止衬砌开裂。混凝土施工中选好水泥种类、混凝土粗细骨料和施工用水也是解决隧道不裂的主要技术措施。做好二次衬砌混凝土的养生，确保混凝土质量。

水泥堆放在防雨棚内，底面铺垫木枕或方木并铺设防水雨布，以免受潮。所有的材料及机具置放在较高处，必要时支挡篷布防雨，并在地面上设挡水和排水设施。

对施工便道要提高标准，防止进入雨季时，便道不通妨碍材料进场及施工机械的通行。

6.安全保障措施

参加隧道施工的工人必须接受安全技术教育，熟悉和遵守隧道施工技术安全规范，并进行安全考试，合格后方准上岗操作，并按规定佩带安全防护用具。各种机械操作人员必须持证上岗，对各种机具应定期进行检查和试验，保证其处于良好状态。专职安全检查员经常对施工安全进行监督检查，对严重违反施工安全规定的，有权下令停工整顿，直到复查合格后方可复工。一旦发生事故，严格按照“三不放过”的办法处理。

6.1施工安全措施

6.1.1坚持以地质为先导的原则，时刻掌握前方断面的地质情况，异常地质要用特殊的超前支护和初期支护措施。

6.1.2坚持先护顶后开挖的原则组织施工：采用超前小导管预注浆加固措施。通过试验确定注浆的压力、固结范围，做到心中有数，保证注浆能够相互胶接，提高围岩的自稳能力。

6.1.3严格控制每循环进尺，开挖形成后及时进行初期支护，确保工序衔接，尽早施作仰拱封闭成环，以改善受力条件，对特殊地段缩小格栅钢架间距，加密超前小导管，以加强初期支护。

6.1.4加强对开挖面的量测：开挖初期支护后，量测拱顶下沉及拱脚、墙身的收敛，隧道隆起量测，格栅钢架的内力量测，对数据进行系统的分析，发现异常情况立刻作加强措施。

6.2施工现场用电安全措施

施工现场临时用电，严格按有关规定执行。

6.2.1临时用电线路的安装、维修、拆除，均由经过培训并取得上岗证的电工完成，非电工不准进行电工作业。

6.2.2电缆线路应采用“三相五线”接线方式，电气设备及电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度及线距符合安全规定，并架在专用电杆上。

6.2.3变压器设接地保护装置，其接地电阻不得大于4Ω，变压器设置围栏，设门加锁，专人管理，并悬挂“高压电危险，切勿靠近”的警示牌。

6.2.4室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。

6.2.5各类电气开关和设备的金属外壳，均设接地或接零保护。严禁用其它金属丝代替熔断丝。

6.2.6防火防电配电箱，箱内不得存杂物并设门加锁，专人管理。

6.2.7移动的电气设备的供电线使用橡胶电缆，穿过场内行车道时，穿管埋地敷设，破损电缆不得使用。

6.2.8检修电气设备时必须停电作业，电源箱或开关握柄上挂“有人操作、严禁合闸”的警示牌或设专人看管。必须带电作业时经有关部门批准。

6.2.9现场架设的电力线路，不得使用裸导线，临时敷设的电线路，不准挂在钢筋模板和脚手架上，必须安设绝缘支承物。

6.2.10施工现场用的手持照明灯使用36V的安全电压，在潮湿的基坑、洞室掘进用的照明灯则采用12V电压。

6.3机械安全措施

6.3.1各种机械操作人员和车辆驾驶员，必须取得操作合格证。不准操作与证不相符的机械，不准将机械设备交给无操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案，专人管理。

6.3.2必须按照本机说明书规定，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度。

6.3.3驾驶室或操作室应保持整洁、严禁存放易燃、易爆物品，严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转。

6.3.4机械设备在施工现场停放时，应选择安全的停放地点，夜间应有专人看管。

6.3.5用手柄起动的机械应注意手柄倒转伤人。向机械加油时要严禁烟火。

6.3.6严禁对运转中的机械设备进行维修、保养、调整等作业。

6.3.7指挥施工机械作业人员，必须站在可让人了望的安全地点并应明确规定指挥联络信号。

6.3.8使用钢丝绳的机械，在运行中严禁用手套或其它对象接触钢丝绳。

6.3.9定期组织机电设备、车辆安全检查，对检查中查出的安全问题，按照“三不放过”的原则进行调查处理。制定防范措施，防止机械事故的发生。

6.4施工用高压风

隧道施工采用20m3/min电动压风机供给，供风管采用φ150mm钢管，法兰盘接长。

6.5火工品管理和爆破安全管理

6.5.1爆破工程施工及其材料炸药、雷管、导火索等的运输、贮存发放等必须符合现行的《爆破安全规程》的规定。

6.5.2成立专门的爆破领导组织结构，成立爆破专业施工队，专职负责爆破施工。

6.5.3选用导爆管非电起爆系统，该系统能根据需要选择分段起爆数和微差间隔时间，使爆破震动降低到最低限度。

6.5.4采用微震爆破技术，多循环、短进尺、弱装药、孔内分段微差延时起爆、减少最大分段药量。

6.5.5加强爆破震动监测，根据监测信息及时反馈，调整钻爆参数。

6.5.6加强对爆破器材的管理和规范施工检查。

6.5.7禁止进行爆破器材加工和爆破作业的人员穿化纤衣服，以免静电引爆。

6.5.8用木质炮棍装药，特别注意装药量、起爆顺序、雷管段数“对号入座”。装药完毕联接网络，经专人检查合格，人员设备撤至安全区后，专人指挥起爆，并设专人进行数炮。

6.5.9起爆后立即开动风机加强通风。爆破工作面的有毒气体含量每周测定一次。

6.5.10通风15分钟后，爆破人员进入工作面检查有无瞎炮和险情，一经发现及时处理。发现盲炮或怀疑有盲炮，立即报告并及时处理，盲炮处理时，无关人员不准在场，只允许具有经验的爆破员处理，处理盲炮必须由处理者填写登记卡。

6.5.11危石处理：由撬顶工在碴堆上用长撬棍清找顶部及两帮危石，防止落石伤人。

7.环境保护和水土保护措施

按照ISO14001环境管理体系标准要求，成立以工程队长为组长、工程副队长、总工程师为副组长、有关部门负责人参加的施工环保机构。工程队配备专职环保工程师和兼职环保人员。

施工前制定施工环保、水土保持的具体安排及相应措施，确保施工环保目标。

施工中，生产、生活区集中布置，并对可能产生的污染种类，制定相应的防范措施，生产生活垃圾分类集中存放、集中处理，达到集中控制，减少污染范围之目的。

加强检查和监控，加强对施工现场扬尘、噪声、振动、废气、强光的监控、监测及检查管理，定期组织有关人员对环保工作评定。

工程施工完成后，及时进行施工现场清理，拆除废弃临时设施，多余材料及建筑垃圾清运出现场，作到工完场清。

8.突水、突泥、岩溶处理措施

8.1概述

隧道处于杂营2#断层（F20-3-2）、营和村正断层（F20-4）及黑泥地逆断层（ F20-3），其中营和村正断层（F20-4）及黑泥地逆断层（F20-3）均为新活动断裂。同时处于地下岩溶水季节变动带中，岩溶水及构造裂隙水丰富，岩溶强烈发育。施工前利用红外探水、地质雷达、超前水平钻探等方法，查明施工掌子面前方10～40m范围内是否有潜伏水、水源补给、水质、涌水量大小、突水突泥压力、围岩情况等资料，以便针对实际情况做好防御措施，正确制订通过突水、突泥地段的施工方案。

8.2通过突水、突泥地段的施工原则

突水、突泥地段施工方案制定原则：以堵为主、限量排放、排堵结合、综合治理。具体方法是：采用超前导管、管棚、正面深孔压浆，堵塞渗水通道，结合管道排水。

将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外，少量水由隧道排放，避免洞内出现大量涌水而影响施工。对于间隙性涌水采用泄水孔进行排水。配足抽水设备，以备施工段发生突水时急用。

8.3地质预报方法

8.3.1超前地质预报

利用地震波反射法(TSP202、TSP203)、水平声波剖面法(11SP)、红外探水、地质雷达、超前水平钻探、数峭成像、超前平导、常规地质法等方法，对施工掌子面前方10～40m范围内的山体进行探测，结合各种探测资料分析前方围岩情况、是否有潜水、水源补给、水质、涌水量大小、突水突泥压力等情况。

8.3.2相似比拟法

相似比拟法建立在岩层裂隙较均匀，比拟段的水文地质条件相似，涌水量与坑道体积成正比的基础上。相似比拟法是通过导坑开挖时的实测涌水量来推算正洞涌水量，或用正洞已开挖地段实测涌水量来推断未开挖地段的涌水量。

8.3.3超前水平钻孔探水分析法

施工中最直观的是超前水平钻孔探水法，利用钻孔台车钻孔，探水孔直径一般为50-120cm，钻孔外插角为10°以内，每次钻进10—20m，保留5m止浆盘岩，开始下一次探水。 分析方法：暂时封闭水量较小的探孔，只留一个喷距最大的探孔，量测出它的喷出距离，换算成标准条件下的喷距。

8.3.3.1喷距小于5m、流量小于100～400m3／h的为小型突水。

8.3.3.2喷距9～12m、流量大于400m3／h的为中型突水。

8.3.3.3喷距大于12m的大型突水。

8.4突水处理

如果仅仅是岩溶裂隙或砂岩裂隙面状出水，可采用“围截注浆法”止水，先在出水点周围适当的范围内布孔注浆，以形成封闭式止水帷幕，浆液填充于大裂隙连通的小裂隙，这样由远至近、由外到里，层层缩小包围圈，在注浆深度范围内使岩溶裂隙水和砂岩裂隙面状水成为管道型涌水，最后在集中出水口逆流注浆，这样浆液扩散更有方向性，沿大裂隙逆流而上到达更深远的部位，把水堵到更深层。

如果遇岩溶管道涌水，一般在出水口附近钻一些分流孔，以减小流量和水压。分流孔的个数视具体情况而定，分流孔深度要与溶隙交汇。在出水口及分流孔安设孔口管，并对孔口管与孔壁之间用堵水材料有效封堵，最后进行注浆止水。 如果涌水范围较大(如整个掌子面)，则可以采用超前深孔、长管棚、超前小导管等方法预注浆封堵。预注浆各种参数选择如下表所示。

8.4.1注浆步骤

8.4.1.1用水泥→水玻璃双液注浆→封堵岩石裂隙，堵塞渗水通道。

8.4.1.2用水泥单液注浆→进行围岩永久性堵水加固。

8.4.1.3注入超细水泥浆→加强堵水效果。在开挖轮廓线外40cm范围内注入超细水泥浆。

1）注浆材料：

水泥：32.5级以上普通硅酸盐水泥。

水玻璃：模数2.1—2.8，浓度51Be’。

超细水泥：最大粒径20μm

促凝剂：三乙醇胺、水玻璃等。

缓凝剂：磷酸氢二钠。

2）注浆配比：

单液水泥浆：水灰比1：1～1：0.6；

超细水泥浆：水灰比1.5：1～1：1；

水泥一水玻璃：水灰比1.5：1～1：l，水玻璃浓度30～35Be’，胶凝时间30～120s。

8.4.2预注浆注意事项

8.4.2.1除出水量很大的孔外，注浆前应进行压水试验，据试验结果修正注浆参数。

8.4.2.2每环注浆孔应留出2～3个注浆检查孔。

8.4.2.3单孔注浆量，以注浆过程中满足注浆压力达到设计值为准。

8.4.2.4注浆方式可根据钻孔深度及成孔情况决定采用孔口一次性注浆或前进式注浆。

8.5突泥处理

突泥地段施工可根据围岩实际情况采用高压劈裂注浆、挤压注浆或渗透注浆，必要时可以超前抽排水或设止浆墙的施工方法相结合。注浆的目的是固结围岩，使围岩形成强度较高的结合体。

8.6岩溶水处理

客观条件限制不能采用排水方案，或因溶洞规模为大型、特大型充填溶洞并有丰富地下水时，采用注浆堵水：隧道遇到较大岩溶积水和暗河时，排水不致引起地表下沉和影响当地居民生产生活用水时。采用排水方法：复杂情况下采用截、堵、排综合治水措施。

8.6.1注浆堵水，加固围岩

洞内断裂、岩溶富水带采用渗透注浆，岩溶软塑状充填淤泥采用高压劈裂注浆，地表采用深孔填充注浆。劈裂注浆分三阶段进行：第一阶段为渗透注浆，注浆压力保持正常工作压力，用双液浆填充围岩间隙，堵塞渗水通道；第二阶段为劈裂注浆，压力保持在正常工作压力到终止压力间，进行围岩永久性堵水加固；第三阶段为用超细水泥浆填补空隙，增强堵水效果。各种参数选择见下表。

??? 注浆结束后，对注浆效果进行检查。在注浆范围内按规定选取2～3条钻孔，取岩芯检查，通过对岩芯强度、密实度等鉴定，判定注浆质量，制定进一步施工方案。

8.6.2引排水

根据岩溶形态、相对隧道位置、岩溶水流量大小分别采用暗沟排水、涵洞及泄水洞排水、渗沟及铺砌排水，保证溶洞排水顺畅，不致因隧道修建破坏原有排水体系。

9.结束语

玉蒙铁路杂营山隧道是西南山区具有典型代表性的中长隧道，经过活动断裂带，同时处于地下岩溶水季节变动带中，岩溶水及构造裂隙水丰富，岩溶强烈发育。全隧均按新奥法施工，采用光面爆破技术、锚喷支护及湿喷技术。结合监控量测和超前地质预报等量测手段为施工和设计提供准确的依据，确保施工的安全、质量和投资，为西南山区隧道施工积累宝贵经验。