隧道施工洞口开挖施工方案
隧道施工洞口开挖施工方案
1.施工工艺流程
隧道洞口位置根据隧道进出口地形和工程地质条件，结合开挖边仰坡的稳定性及洞口排水的需要，本着“早进晚出”、的原则确定。
西安端洞口：洞口位于宁陕县新场乡菜子坪西河西侧，坡面较陡，植被茂密。尽可能减少边仰坡开挖并与洞口环境相协调，定洞口于Dgk104+224.31，采用倒切式洞门。花石西河大桥成都端台尾里程Dgk104+224.31，与隧道相邻。
成都端洞口：洞口位于马家坪板房沟。尽可能减少边仰坡开挖并与洞口环境相协调，定洞口于DK108+737，采用倒斜切式洞门。马家坪板房沟大桥西安端桥台台尾里程Dgk108+731.6，桥台进洞4m。
出口正洞洞口拱部设一环Φ108管棚，管棚长30m，环向间距0.4m。临时开挖边坡采用喷锚网防护，厚15cm，Φ8mm钢筋网，间距25cm×25cm，Φ22砂浆锚杆，长3.0m，间距1.2×1.2m，梅花形布置。边、仰坡永久防护采用锚杆框架梁，锚杆长6m，水平间距与垂直间距均为3m。裸露岩体采用主动防护网拦截，在开挖线后设两道柔性被动防护网，长度分别为101m和93m，高5m。洞门刷坡线以外5m设一道截水天沟，截水天沟的尺寸为60×60cm（宽×深），以拦截地表水，材料采用C25混凝土。
出口平导洞口开挖边坡采用喷锚网防护，厚15cm，Φ8mm钢筋网，间距25cm×25cm，Φ22砂浆锚杆，长3.0m，间距1.2×1.2m，梅花形布置。洞门刷坡线以外5m设一道截水天沟，截水天沟的尺寸为60×60cm（宽×深），以拦截地表水，长度110m。裸露岩体采用主动防护网拦截，在开挖线后设两道柔性被动防护网。
施工工艺流程图见图5-1-1。
2.施工测量
建立独立的测量控制网。隧道洞外用GPS定位，洞内双导线控制平面，用GPS对洞口水准点高差进行复核，以控制高程的可靠性。隧道进、出口各配一个由1名测量工程师、4名测量技工组成的测量班，完成测量工作。每个测量班主要测量及监测仪器配置为：全站仪1套、经纬仪1台、自动安平水准仪1台、数显式收敛计1台、激光隧道限界检测仪1台。控制测量主要搞好施工前平面控制网复测。
首先按设计要求进行边坡、仰坡放线，放线核对无误后进行开挖。
开挖过程中及时检测坡度，避免超挖或欠挖。
图5-1-1 施工工序流程图
3.洞顶截水天沟施工
截水天沟设在边仰坡开挖线5之外，截水天沟施工前，先进行场
地清理，再按施工图纸进行开挖放样，并准确定出截水天沟中心线桩及相应的检查恢复桩。截水天沟应在明洞拉槽开挖及仰坡开挖前施工完毕。
（1）截水天沟布设要顺应原地貌的地势，修整平缓顺直，上游进口与原地面衔接紧密，满足截流坡面水的要求，不出现溢水或渗漏，下游出水口引入路基截水天沟；
（2）截水天沟基坑采用人工配合机械开挖，应保证截水天沟的几何尺寸满足设计要求；
（3）截水天沟所用的材料必须符合设计、规范要求；
（4）截水天沟开挖后应及时施作，防止地表水流沿沟下渗，防造成坡体坍塌。
（5）浇筑完混凝土应洒水养护，养护不得少于7天。
4.开挖
洞口施工的原则：“早进晚出”及尽量避免大挖大刷，保持边、仰坡的稳定，及时施作洞门。隧道洞口段围岩地质条件复杂，洞口开挖时，采用自上而下分层开挖，分层支护的施工方法。每层边仰坡开挖完成后，采用人工清理坡面浮石，并修整坡面，保证坡面基本平顺后再进行边仰坡防护施工，边仰坡防护施工完成后再做其它工序施工。
4.1.洞口土石方开挖注意事项
（1）隧道施工严格执行《铁路隧道工程施工技术指南》
（TZ204-2008）、《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）、《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）、《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）、的相关规定，建立安全生产责任制，培训作业人员，持证上岗，确保隧道施工安全。
（2）洞口开挖前，应先完成截排水工程。对于上方可能滑塌的地表浮土、危石等先清除，开挖自上而下分层开挖，明洞不宜在雨季施工，当必须在雨季施工时，应加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。明洞施工禁止以下情况：
1〕禁止“大开大挖”进洞，应严格按照设计文件要求的开挖方法进洞，严防“大开大挖”导致的坡面过高，开裂等洞口工程问题。
2〕禁止施工场地布置及便道开挖影响主体工程的安全，便道开挖应做好防护方案。
3）禁止在未完成洞口防护及超前支护措施的情况下进洞，应按照设计文件要求做好坡面防护及洞口管棚等超前支护措施。
（3）隧道开挖作业应尽量减少对围岩的扰动，保护围岩的自承能力。岩石隧道爆破开挖时采用光面爆破，在爆破作业完成后，检查拱部有无易坍塌的块体，查明不良地质节理面于隧道开挖掌子面的几何关系，确保安全稳定时在进行下步工序作业，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。
（4）仰拱开挖应控制一次开挖长度，分半幅开挖后立即施作底部支护，在开挖另外半幅支护措施形成封闭，严禁钢架两侧同时悬空，严格保证钢架墙角锁脚锚管施工质量，避免失稳造成塌方。
（5）监控量测是保证隧道施工安全的关键环节，施工中应做到：及时布设测点、及时观测数据、及时分析数据、及时反馈结果、及时采取措施。铁路隧道施工已根据《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）的规定，开展监控量测工作，施工过程中应把监控测量纳入施工工序中，做好设计与施工间的信息传递与反馈，以便修正开挖方法和参数，实现优化设计和安全施工；监控测量工作必须紧接开挖、支护作业，按设计要求进行不点和检测，并根据现场情况及时进行量测项目和内容的调整。量测数据应及时分析处理，并与工程
类比法相结合，及时调整支护参数和施工对策；当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进，及时分析原因，采取处理措施。
（6）应及早修建洞门及洞口排水设施，洞口排水系统应在施工期的雨季之前完成；加强洞内施工用水管理，防止积水浸泡墙基。
（7）开挖后临时边仰坡采取喷、锚、网加固措施，确保施工及运营安全。
（8）隧道初期支护应紧跟开挖面及时施工，尽快封闭，根据对围岩和支护量测的变性规律，洞口段、浅埋、偏压地段、高地应力软弱围岩地段应及早施作二次衬砌。初期支护的质量是避免围岩变形、失稳的保障条件。
（9）进出口段采用明挖施工。开挖时，坡面应进行喷锚临时防护。进口下临乡道，在施工前，应临时实行交通管制。确保行车安全。开挖过程中应严格控制装药量，将最大振速限制在允许范围内，施工中应科学管理，进行地表沉降，变形监测，加强支护及时衬砌，严格避免隧道塌方、冒顶等事故发生，加强防护措施，确保既有路的运营及施工安全。为了防止爆破影响边坡和仰坡的稳定，开挖后应及早施做衬砌，并及时回填，防止开挖面长期暴露。
（10）隧道出口端桥台进洞，进口与桥台施工应统筹安排，确定合理的施工工序，采用锚、网、喷等措施加强临时防护，超挖部分采用同级混凝土回填，确保结构稳定。
（11）隧道进洞前应仔细核对地形及地质情况，确保进洞安全及洞口稳定，洞内施工应分段仔细核对地质情况，如发现与设计资料不符，请及时与设计单位联系，以便进行变更设计。
4.2.基本要求
及时清理险石、松石，确保边坡安全。实测项目见表5-4-1。
表5-4-1 实测项目
5边、仰坡临时防护
进口端洞口坡面采用十字板预应力锚索加固和锚杆加固，锚索范围为线路中心两侧、洞身以上各30m，至洞底，长度除洞顶影响范围采用4-7m的锚杆加固外，其余采用预应力锚索，倾角15-20°。出口永久边、仰坡防护采用带排水槽的C25混凝土拱形骨架护坡，骨架内填空心砖，空心砖内种植易于成活的植物进行绿化，具体设计详见“西成客专施隧参104”图，开挖临时边、仰坡采用锚网喷防护：Φ22砂浆锚杆L-3m，梅花型布置@1.5×1.5m；Φ8钢筋网@25×25cm；网喷混凝土，厚15cm。
成都端洞口仰坡15m范围内块石土，采用Φ42导管注水泥浆加固，长度2-5m，间距1×1m。
1.施工准备
施工前先根据边仰坡测量放样确定防护范围，然后用脚手架、竹排等架设施工平台，施工平台要保证稳定、可靠，平台的高度根据边仰坡的高度及施工操作方便而定，另外在原地面合适的地段左右线各平整20m2左右的场地，并进行适当的硬化，以放置喷射机及堆料的要求。
2.砂浆锚杆的施工
锚杆采用风枪钻孔，钻孔时应使钻杆大致垂直岩层结构层面，施工中应保证孔的顺直，钻孔完成后进行吹眼，清除钻孔内的钻渣，然后用水泥沙浆填满孔眼，再安装锚杆，最后安装垫板并封住孔口。
3.钢筋网
钢筋网在锚杆安装完毕后布设，施工时应严格按照设计间距先在加工场地制作好钢筋网片，并对钢筋网片进行除锈处理，然后用安全绳将网片吊至工作面安设钢筋网，钢筋网应点焊在钢花管或锚杆头上，使钢筋网在喷射砼时不易晃动。
4.喷射砼
在喷射砼施工前，应根据《砼锚喷支护技术规范》的规定及施工前所做的标准配合比进行施工，力求达到强度的前提下回弹量最小，施工中应严格按照施工规范及施工经验控制好砼的施工质量。
喷射砼施工注意事项：
①喷射砼前，对边仰坡坡面上的松动岩石及松土进行清理，并用高压风清理坡面上的其它杂物，另应使坡面有一定的湿度；
②喷嘴与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持 1.5～2.0m的间距；
③按设计要求定出孔位，其允许偏差为±15cm；
④钻孔应圆而直，锚杆的钻孔直径应大于直径15mm；
⑤锚杆钻孔深度应大于锚杆设计长度10cm；
⑥砂浆锚杆的允许误差应为±50mm；
⑦设置控制喷混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头作标志。
6洞口大管棚超前支护
6.1原材料要求
（1）导向管：φ140mm，δ=5mm热轧无缝钢管，长度1m。
（2）管棚钢管：φ108mm，δ=5mm热轧无缝钢管。
（3）导向墙：C25混凝土，厚度100cm，宽度100cm。
6.2技术参数
（1）管距：环向中～中40cm。