目 录
１．绪论 ------------------------------------------- 错误!未定义书签。
1.1 隧道概况 --------------------------------- 错误!未定义书签。
1.1.1隧道的概念ﻩ错误!未定义书签。
1.1.2隧道的作用及优点 ---------------------- 错误!未定义书签。 １．1．3我国隧道发展及前景 ----------------- 错误!未定义书签。 1.１.４新奥法施工 ------------------------------------------ 1 1．2 本设计的目的和意义 ----------------------- 错误!未定义书签。
1.2．1设计的目的ﻩ错误!未定义书签。 1.2.2设计的意义ﻩ错误!未定义书签。
2．编制施工组织设计的说明ﻩ错误!未定义书签。
2.１ 编制依据ﻩ错误!未定义书签。
2.1．1编制依据包括 ------------------------- 错误!未定义书签。 2.２ 编制内容ﻩ错误!未定义书签。
２．2.1编制内容包括 ------------------------ 错误!未定义书签。 2.3 编制原则 ---------------------------------- 错误!未定义书签。 ２.4 编制程序 ------------------------------------------------- 4 2.５ 编制施工组织设计所需的原始资料ﻩ错误!未定义书签。
2.5.１自然方面的资料4ﻩ
２.５.2技术经济方面的资料 ------------------ 错误!未定义书签。 ２.5.３设计方面的资料ﻩ错误!未定义书签。
3.方案比选及工程概况 ------------------------------- 错误!未定义书签。
3.1 工程概况 --------------------------------- 错误!未定义书签。 ３.2 方案比选 --------------------------------- 错误!未定义书签。
3.２．1方案介绍 ---------------------------- 错误!未定义书签。 ３.２.２方案比选6ﻩ
4.施工方案说明8ﻩ
4.1 施工总体说明 ------------------------------ 错误!未定义书签。 ４.2 开挖方法8ﻩ
４．２.1施工要点 --------------------------- 错误!未定义书签。 4.3 出渣运输ﻩ错误!未定义书签。
0
院毕业设计（论文）
4.3．1装渣 --------------------------------- 错误!未定义书签。 4．3．2运输10ﻩ
４．４ 初期支护 ---------------------------------------------- 10
4．４.1喷射混凝土ﻩ错误!未定义书签。
4.４.2施工的注意事项 ----------------------- 错误!未定义书签。 4.４.4钢筋网施工 --------------------------- 错误!未定义书签。 4.4.５钢拱架施工13ﻩ
4．5 超前支护与预加固围岩施工措施ﻩ错误!未定义书签。
４.５.1柳林隧道超前支护 -------------------- 错误!未定义书签。 4.6 二次衬砌ﻩ错误!未定义书签。
4.６．2边墙基础施工ﻩ错误!未定义书签。
4.6.4拱墙衬砌施工 -------------------------- 错误!未定义书签。 4.7 隧道防排水 ------------------------------- 错误!未定义书签。 ４.8 隧道洞口、洞门设计施工 ------------------ 错误!未定义书签。
4．8.1设计洞口时应注意的几个问题 ----------- 错误!未定义书签。 4．8．2洞门施工ﻩ错误!未定义书签。
4．8．３中墙及边墙二次衬砌(Ⅱ、Ⅲ类围岩地段）错误!未定义书签。 4.８.4主洞开挖及支护 ----------------------- 错误!未定义书签。 4.８.5支护施工应注意事项 ------------------- 错误!未定义书签。 4．８．6主洞二次衬砌ﻩ错误!未定义书签。
4.8.7洞向附属 ------------------------------ 错误!未定义书签。 4．８.8洞门施工31ﻩ
4．8．9施工注意事项ﻩ错误!未定义书签。
5.施工进度计划 ------------------------------------- 错误!未定义书签。
5.1 施工进度计划编制的依据及原则ﻩ错误!未定义书签。
5.1.1施工进度计划编制的依据ﻩ错误!未定义书签。
５．2 主要施工机械配备及施工队伍和劳力组织ﻩ错误!未定义书签。
5.2.2劳动力分配 ---------------------------- 错误!未定义书签。 5.3 进度计划安排ﻩ错误!未定义书签。
５.3.1施工进度计划 ------------------------- 错误!未定义书签。 5.3．２进度宏观安排38ﻩ
1
院毕业设计（论文）
6．施工场地布置 --------------------------------------------------- 39
６.1 施工作业条件准备 ------------------------- 错误!未定义书签。
6.1.1布置要求如下 ----------------------------------------- 39 ６.２ 现场各个场地布置位置ﻩ错误!未定义书签。
6.２．１便道设置 --------------------------- 错误!未定义书签。 6.2.2材料堆放场布置 ------------------------ 错误!未定义书签。 6.2.3生活及生产设施布置 -------------------- 错误!未定义书签。
7.施工中的监控量测和超前地质预报 ------------------- 错误!未定义书签。
7.1 超前地质预报ﻩ错误!未定义书签。
７.1.１超前地质预报的目的 ------------------ 错误!未定义书签。 7.１.２隧道施工地质超前预报的特点 ---------- 错误!未定义书签。 ７.1．3ＴSＰ超前地质预报ﻩ错误!未定义书签。
7.２ 施工监控量测 ---------------------------- 错误!未定义书签。
7.２.1监控量测的目的 ----------------------- 错误!未定义书签。 7．2.2量测要求 -------------------------------------------- 43 ７．3 量测项目与方法 -------------------------- 错误!未定义书签。 7.4 施工监控量测计划的制定ﻩ错误!未定义书签。
７.5 数据处理及应用 -------------------------- 错误!未定义书签。
7.５.1数据处理的目的 ----------------------- 错误!未定义书签。 7．5.2数据处理的内容及方法ﻩ错误!未定义书签。
７.5.3量测数据的应用 ----------------------- 错误!未定义书签。
8．施工质量、安全及环保保证措施 -------------------- 错误!未定义书签。
８．1 质量控制要点 ---------------------------- 错误!未定义书签。
８．1.1质量控制要点包括ﻩ错误!未定义书签。 8.2 安全保证措施ﻩ错误!未定义书签。
8.２.1施工安全措施ﻩ错误!未定义书签。
8.２.2劳动安全保证措施 --------------------- 错误!未定义书签。 8.２.３交通安全措施ﻩ错误!未定义书签。
8．3 环境保护措施 ----------------------------- 错误!未定义书签。 结 论ﻩ错误!未定义书签。 致 谢50ﻩ
2
院毕业设计（论文）
参考文献 ------------------------------------------- 错误!未定义书签。 附 录
3
院毕业设计（论文）
1.绪论 1.1 隧道概况
１.1.１隧道的概念
隧道是一种修建在地下,两端有出入口,供车辆、行人、水流及管线等通过的建筑物。隧道及地下工程有两方面的含义：一方面是指研究和建造各种隧道及地下工程的规划、勘测、设计、施工和养护,是一门应用科学和工程技术，是土木工程的一个分支；另一方面是指在岩体或土层中修建的通道和各种类型的建筑物。
１．1.2隧道的作用及优点
在公路线路中设置隧道,能使路线顺利克服由山岭、水域，已有建筑物所造成的地理地形障碍;能在总体上拓宽路线走向的选择。能使路线在整体布置上顺畅、简洁、直达、最短;能提高行车安全和舒适性;降低运输成本和节省运输时间；还能增加运输的隐蔽性，减少受气候、自然灾害的影响。
隧道在山岭地区可用做克服地形或高程障碍,改善线形，提高车速,缩短里程，节约燃料，节省时间，减少对植被的破坏,保护生态环境；还可用做克服落石、坍方、雪崩、雪堆等危害。在城市可减少用地,构成立体交叉,解决交叉路口的拥挤阻塞，疏导交通,保护环境,提高社会综合效益。在江河、海峡、港湾地区,可不影响水路通航。修建隧道既能保证路线平顺、行车安全、提高舒适性和节约运费，又能增加隐蔽性、提高防护能力和不受气候影响。
1.1.3我国隧道发展及前景
我国在过去由于公路建设资金严重短缺,技术缺乏，修公路多以盘山公路为主。据统计,２０世纪50年代,我国仅有３0多座隧道，总长约２.５公里。六七十年代，我国干线公路上曾修建了百米以上的公路隧道。1９64年修建的北京至山西原平公路上,修建了两座200米以上的隧道,已是非常大的工程。到1979年，我国公路隧道通车里程仅为52公里，数量为３74座。1993年发展到682座，总长１36公里。隧道平均长度为１99米,均是二级以下的短隧道为主。 目前我国的隧道工程矿山法施工中已普遍的采用了新奥法，岩石隧道除采用钻爆法掘进外，也已开始采用掘进机掘进；城市等浅埋隧道明挖或盖挖法施工中也开始使用了地下连续墙,暗挖时采用的盾构法和浅埋暗挖法也具有较高的技术水平。长3．45公里的北京八达岭高速公路潭峪沟隧道,单洞开挖宽度约1５米,为我国３
0
院毕业设计（论文）
车道公路隧道修建积累了经验;沈大高速公路中一条隧道为单向４车道行车,单洞开挖宽度约20米；上海的8车道沉管越江隧道即将建成,标志着我国在沉管隧道领域达到了国际先进水平。
特别提出的是,于2０07年１月20日通车的秦岭终南山隧道,全长18．02km，双向四车道,设计时速80公里,是目前世界上最长的高速公路隧道，为我国的 公路隧道建设开辟了新纪元。同时,它的建成也为我国隧道建设在通风、照明、防灾、救援等难题上积累了宝贵的经验。 截止201０年底,我国建成的铁路隧道总长度已超过700０公里。全国公路隧道为7３84座，总长达51２２．６km，其中特长隧道265座、1138.0km。长隧道１218座、2020.8km。预计到2020年我国规划建设５000多座隧道,总长度超过９００0多公里。我国已成为世界上隧道和地下工程建设最多、发展最快的国家。 隧道修建技术的进步为长大隧道的建设和开发利用地下空间奠定了基础,同时，大规模地下工程的修建也必将对隧道修建救赎提出更高的要求。为了更好地适应今后我国隧道建设的需要,我们必须做好：
第一、加强施工中隧道地质勘查工作; 第二、加快隧道施工的机械化工作；
第三、在隧道施工运营中运用新技术并加快新技术的研究; 第四、加强隧道的现代化管理。
1.１.4新奥法施工
新奥法即新奥地利施工方法的简称,它是上世纪四十年代开始发展起来的,是应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时地进行支护,控制围岩变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工方法的方法和原则。 新奥法要求开挖时尽量采用控制爆破或机械掘进，在施工中采用能与围岩密贴、及时砌筑又能随时加强的柔性支护，如：锚喷支护。在施工中采用监控量测，指导施工，随时变更施工计划。在隧道施工中采用复合式衬砌，即初期支护、防水层和二次衬砌。在施工中，为改善支护结构的性能，应尽快闭合支护结构。另外,隧道断面尽可能圆顺，以避免拐角处的应力集中。
1.２ 本设计的目的和意义
１.2.1设计的目的
毕业设计是对大学四年学习知识的检验和考察，通过这次毕业设计使学生对
1
院毕业设计（论文）
本专业的知识有更深一步的了解,和更深一步的掌握,以便在以后的学习工作中能灵活的运用所学专业的知识。本设计主要解决黄土隧道的施工方案及防排水措施。针对一些围岩较差的隧道提供了一些施工方法和处理措施。
1.2.2设计的意义
毕业设计是大学本科阶段教育的最后一个环节，也是最重要的一个环节。经过大学四年的学习,我们已经掌握了公共基础课、专业基础课、选修课等许多基本知识。毕业设计就是我们队这些知识的综合应运，是理论是时间相结合的一个过程。通过毕业设计，我们必须应运这些基本知识和基本技能，去解决实际问题;是我们将来作为一个工程设计人员必须经历的。从中我们可以发现问题，解决问题，从而弥补自身专业不足，也可以拓展视野。在毕业设计时,我们通过制图、撰写论文、实例计算等步骤,培养了我们刻苦钻研、实事求是的工作作风。为我们的毕业进入工作岗位打下坚实基础。
2
院毕业设计（论文）
2．编制施工组织设计的说明
２.1 编制依据
2.1.1编制依据包括
(1)设计文件和变更设计文件;
（２）国家、交通部的设计规范、施工规范和验收标准等有关文件; (3)施工承包合同书;
（4)施工单位常年施工积累的经验、成熟的施工工艺及同行业的施工经验; （5)施工期间有关的会议精神或施工单位指示性施工组织设计方案。
2．2 编制内容
2.２.1编制内容包括
(1）柳林隧道工程概况；
（2)柳林隧道现场的地形、地貌、地质和水文地质勘查的资料； (3）施工准备和施工临时设施； (4）任务划分、工期及劳动力组织； （5）施工中机械配备状况； (6)主要施工方案与安排;
(7）在施工中,遇到特殊地段时主要施工措施； (８）采用的新工艺、新技术。
2.3 编制原则
根据隧道工程技术经济的特点，以及多年来的建设经验，在施工组织设计中应贯彻一下几点：
（1）严格遵守签订的承包合同或上级下达的施工期限,保证按期或提前完成施工任务,交付通车运营使用；
（2）遵守施工规范和规章制度及操作规程，确保施工质量及施工安全; (３）采用新技术和先进的施工方法,逐渐提高施工机械化和预制装配化施工程度,降低成本，提高劳动效率,减轻劳动强度,统筹安排施工,做到均衡生产；
(4)贯彻就地取材的原则，尽量利用当地的资源;
（5)开源节流,精打细算，充分利用已有设备设施,尽量减少临时工程,降低成本，提高投资经济效益；
3
院毕业设计（论文）
（6)合理组织冬、雨季施工和建筑材料运输,贮备工作，增加全年施工工作日,并力求降低冬、雨季施工的附加费用；
（7）节约施工用地,少占或不占农田,注意水土保持和环境保护； （8)统筹布置施工场地,要确保施工安全,同时要方便职工的生活和生产。
2.4 编制程序
编制施工组织设计要遵守一定的程序，要按照施工的客观规律,协调和处理好各个因素的关系，用科学的方法进行编制，一般编制程序如下: (1)施工调查和技术交底；
(2）分析设计资料，拟定、研究施工方案和施工方法； (3）编制工程施工进度图；
（4）计算工人、材料、机具的需求量，制定供应计划； (5）临时工程、供水、供电、供热计划; （6)工地运输组织； （7)布置施工平面图；
(8）编制技术措施计划与计算技术经济指标； （9）编制说明书。
２.5 编制施工组织设计所需的原始资料
2.5．1自然方面的资料
地质资料、地形资料、水文资料、气象资料、不良地质情况、地震级数等；
２.5.2技术经济方面的资料
（１)工地附近的场地，需要拆迁的建筑物和需要处理的青苗，可租用的民房等；
（2)当地可利用的地方材料及其供应能力,利用的地方工业及其加工能力; (３)当地的交通运输道路，可提供的交通运输工具; （4）当地的水源和电源，供水及供电线路、通讯网等; （5）当地的医疗卫生、文化教育、支援救援的能力等。
2．5.3设计方面的资料
(1）建设地区的区域规划、人防规划等资料; (２)建设工程的初步设计、施工图和概预算等资料; (３）地质及水文勘察资料;
4
院毕业设计（论文）
（４)业主及有关部门对建设工程的要求； （５)参考资料。
5
院毕业设计（论文）
3．方案比选及工程概况
3．1 工程概况
柳林隧道是一个二级公路隧道,是单洞双向行车隧道。隧址地处陕西省延安市柳林镇,位于黄土高原腹地，是典型的黄土隧道。该地区的平均海拔在１132米左右,其中该区的黄土结构疏松、沟壑纵深，地形破碎，崩塌、滑坡等地质灾害频发。根据地质勘测和实地勘察，隧道设计围岩为Ⅳ级、Ⅴ级两种围岩级别,其中Ⅳ级围岩总长度1761米,Ⅴ级围岩总长度为530米,明洞长4０米,隧道总长度为2331米。Ⅴ级围岩地质情况以马兰黄土和新黄土为主,岩石的饱和抗压强度为1２.１MPa,Ⅳ级围岩以块状结构的离石老黄土为主,岩石的饱和抗压强度为22.1MPa。该区的黄土节理有一定的延续性，施工时极易产生坍塌。隧道地区大部分位于地下水位线以下，地下水无侵蚀性。
３．２ 方案比选
３．2．１方案介绍
（一）方案Ⅰ：用直线连接了AＢ两地,其中隧道长23４8m,桥梁总长20１ｍ，整条线路为直线。
优点:线路为直线；
缺点：桥梁斜跨河流,施工比较困难，加之隧道跨越地区地下水比较发育,对黄土隧道施工不利。
（二）方案Ⅱ：用一个隧道和两个桥梁组成,其中隧道长１632m,桥梁总长86.3ｍ。
优点:整条线路连接过往村庄,可以带动区域经济较快发展； 缺点:在穿越村庄的线路路基处理比较困难,增加工程投资。
(三)方案Ⅲ：用一个隧道和两个桥梁组成,其中隧道长2331m,桥梁总长7８.9ｍ,利用河流的优势，采用沿河展线。
优点:隧道围岩条件相对较好，且地下水不发育，有利于黄土隧道的施工。 缺点:隧道可能一次性投资比较大,但收益较好。
３．2.2方案比选
表1 方案比选
项目 线性 指标
方案Ⅰ 线路总长为３6９
方案Ⅱ 线路总长为43０0
6
方案Ⅲ 线路总长为3968
院毕业设计（论文）
２米,其中隧道一座２34８米，桥梁两座总长201米。
工程 数量
隧道长2３48米,主要以Ⅳ、Ⅴ级围岩
为主。
施工 难度
桥梁斜跨河流,施工难度较大；隧道地表水比较发育,对黄土隧道施工不
利。
施工 费用
隧道较长且地表水发育,施工费用较大;桥梁最长，施工
费用加大。
环境 保护
填挖方量适中，利于缓解保护。
隧道长度适宜,费用较小;但线路穿过学校,给拆迁带
来难度。 挖方量很大，对原有的生态破坏严
重。
经济 效益
线路基本没有通过主要城镇，经济效
益不好。
线路虽通过主要村有６00多米路需要做深路堑，挖方量较大；隧道长度适
隧道长度比较长，但隧道进出口开阔，利于出渣;可以
米,其中隧道总长为1632米,桥梁总长为86米。 隧道长1632米,以
米，其中隧道一座总长为２３３1米，桥梁长为7９米。 隧道长2３３1米,
Ⅴ、Ⅵ级围岩为主。 Ⅳ、Ⅴ级围岩为主。
宜,但围岩较差。 利用以前的公路进
行改进。 隧道长度较长，但是围岩较好;利用以前的公路改进,较少投资。 挖方量很少,对保持良好的边坡有
利。
线路通过大多数村
庄,经济效益好。 庄，后期经济效益
很好。
1.方案Ⅰ航空距离短，虽工程量少,但是施工难度大，一次性投资大。带来的经济效益不是很理想;
2.方案Ⅱ航空距离最长,工程量也最大，投资很大,但是能带来比较好的收益；
3．方案Ⅲ航空距离适中,对环境破坏最小，虽然工程造价小,济效益很好。 综上所述，本项目推荐方案为方案Ⅲ。
7
院毕业设计（论文）
4.施工方案说明 4．１ 施工总体说明
由于黄土隧道的特殊工程性质,所以黄土隧道的施工方法必须遵循“短进尺、少扰动、强支护、勤量测、严治水”的原则。国内已建成的黄土隧道主要采用的施工方法有：上半断面小导管超前支护环形开挖、双隔墙侧壁导坑法、中隔墙导坑法等方法。
由于本隧道处于湿陷性黄土中,隧道质量要求比较高、工期紧。所以本隧道施工方法选择应满足一下几点的要求：
（1）能够有效防止工作面坍塌,保证 施工安全、可靠； (２)尽可能使用大型机械设备,提高 施工效率,满足工期需要； （3）工序简单，便于现场施工；
(４)有效地控制拱顶及地表下沉，控 制洞室周边位移收敛。
综上在黄土隧道施工时,为了预防黄土隧道坍塌和变形大等问题，采用台 阶分布开挖法(又称环形开挖留核心土法)，结合喷射砼及时封闭开挖面，用超 前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆 等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布,实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动,是目前黄土隧道施工的较完 整的方法。
4．2 开挖方法
根据柳林隧道的围岩工程性质特点，本隧道采用环形开挖留核心土法。Ⅴ级 围岩采用机械开挖,Ⅳ级围岩采用钻爆法开挖,即采用钻孔台车或简易钻孔平台钻孔，炸药爆破开挖围岩。柳林隧道采用的是光面爆破法，周边眼不偶合间隔装药，非电毫秒雷管起爆(跳段使用)，火雷管起爆，起爆网路采用复式网路,上台阶一次开挖成形。
４.2.１施工要点
1.爆破设计
（1）确定上台阶断面开挖尺寸:根据柳林隧道的工程地质条件、使用的施工及出渣机具,在确保施工便捷的原则下,确定Ⅳ级围岩上台阶开挖高度为5.6５m,宽度为11.94ｍ。
（2)进尺及掏槽型式的选择:采用光面爆破的方式进行开挖，关键是控制好爆破循环进尺。根据柳林隧道的实际情况,确定循环进尺为3.5ｍ，掏槽式采用
8
院毕业设计（论文）
单式楔形掏槽方式。中空眼直径5０mｍ,数量为３个,于开挖面中下部单排竖向布置。
(３)光面爆破的技术参数:装药不偶合系数D，周边眼间距Ｅ,周边眼最小抵抗线V,相对间距E／V，周边眼装药集中度ｑ，装药结构,起爆方式等。柳林隧道的爆破主要技术参数为：装药不偶合系数D选定为１.5~2.0,周边眼间距E定为0.35-0．45m，周边眼最小抵抗线Ｖ确定为４5～55cｍ,相对间距E/V为0．8，周边眼装药集中度q为0.1~０.15ｋg/ｍ,周边眼装药结构采用不偶合间隔装药的方式，采用２0小直径光爆药卷;其他眼孔采用连续装药的结构方式,不偶合系数控制在1.6~2.0，毫秒雷管反向连接,或用导爆索联接,起爆方式采用复式网路。
2．施工准备
(１)测量放样:采用经纬仪和水准仪布出隧道开挖中线及底线采用五寸台法标出上台阶开挖轮廓线，每50m采用全站仪进行导线复核。布出周边眼钻孔孔位,用红油漆做好标记。
(2)钻孔台架就位:隧道开挖钻孔,采用简易钻孔台架。钻孔台架结构采用紧固件和型钢连接，便于拆装和重复使用。钻孔台架上部分２层，下部做成门架形式，以便出渣车辆通过。作业台架上设有供风管和供水管，可分别与隧道的风水管进行快速连接，还设有分水器和分水器与风动凿岩机连接，使准备工作大为简化。
3.机具准备
根据柳林隧道的实际情况，按照因地制宜原则,机具设备如下表所示:
表2 机具设备
序号 １ 2 3 ４ 5 6
4.质量控制标准
(１）平均线性超挖10cm，最大线性超挖20cm，炮眼残痕率大于70%;禁止欠挖;炮眼利用率大于９5%;
9
机具名称 空气压缩机 钻孔台架 风动凿岩机 经纬仪 全站仪 水准仪
规格型号 L-1０/9 自制 Y28 ＴDJ2Ｅ 徕卡 DＳ23-2D
数量 2台 1台 １4台 1台 １台 1台
院毕业设计（论文）
(2）质量控制措施：
１)测量人员严格按照设计要求布眼，用经纬仪控制掘金方向，全站仪复核； 2）采用水平尺和自制的光爆辅助尺，边钻孔边设钻孔方向标志； ３)钻孔采用定人定岗的方法，成了光爆QC小组,发现问题，及时纠正； 4）执行“三检“制度：钻孔前检查孔位布置,装药钱检查钻孔精度,爆破前检查装药及起爆网络。
4．３ 出渣运输
出渣是隧道施工的一项基本作业。出渣能力的强弱决定了整个作业循环的时间长短。出渣包括装渣、运渣、卸渣三个环节。
4．3.1装渣
根据柳林隧道的开挖断面大小、围岩的条件、一次开挖量、机械配套能力以及经济性和施工工期要求等因素,柳林隧道采用机械装渣，主要使用蟹爪式装渣机。
4.3.2运输
隧道运输有有轨运输和无轨运输两种。结合柳林隧道的经济性及机械配备等因素，本隧道采用无轨运输,采用载重为５t的轮胎行走的自卸卡车。
4.４ 初期支护
当隧道开挖后，由于黄土隧道围岩稳定能力不足,则须加以支护才能使其进入稳定状态，称为初期支护。初期支护能迅速控制或限制围岩变形,充分发挥围岩的自承能力，是隧道施工的重要环节。严格按照要求施工,做好初期支护，能保证隧道施工和运营安全。
表３ 柳林隧道的初期支护参数如下
围岩 喷射混级别 凝土
φ2２药卷式锚杆 布置
长度（m）
3.０ 1０0×
１0０
3.5
10０×６0
拱墙
15×1５
60
间距（cm） 设置部
位 拱墙
钢筋网
网格间距 (cm） 15×1５
格栅支撑 纵向间距 (ｃｍ） ９0
（cm) 形式 Ⅳ
4５
梅花形布置
Ⅴ
50
初期支护的一般工序流程为:开挖后初喷混凝土→系统支护施工(锚杆、钢筋网、钢拱架）→复喷混凝土至设计厚度。
10
院毕业设计（论文）
4．４.１喷射混凝土
为了降低粉尘,减少回弹量,提高喷射砼的质量，本隧道喷射混凝土均采用湿喷法,喷射机型号为ＴＫ-96１。混凝土由洞外拌合站拌合,混凝土罐车运输至洞内卸入TK-96１湿喷机料斗，人工抱喷嘴湿喷。 (1）喷射混凝土材料如下:
水泥：32.5普通硅酸盐水泥； 砂：河砂，细度模数＞2．5; 石子：粒径大于１5mm;
速凝剂：ＴＸ-1型液体,掺量4~7%； 参考施工配合比;
水泥：砂：石子：水:硅粉：高效减水剂=1∶2.47∶１.５3∶0.４３:0.1:０.０07
施工过程：先将水泥、砂、石子、水、硅粉和高效减水剂按配合比投入强制式搅拌机进行拌合，然后由搅拌运输车运至洞内，卸至喷射机进料口,在喷嘴处再加入液态速凝剂4～7％后,喷射岩面上。
4.4.２施工的注意事项
(1）喷射作业应分段依次进行，喷射顺序自下而上进行；
(2)一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定,且拱部不得超过６cｍ,边墙不得超过１0cm;
（3)喷嘴与岩面保持垂直,且距受喷面１．5～２.0m为宜；
(４）喷射混凝土应控制好风压和速凝剂掺量,减少回弹,喷射压力控制在0.１5~0．2ＭPａ为宜;
（5）分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行;若终凝1h后再喷射，应先用清水清洗喷射表面；
（6)对于较大的凹洼处,首先喷射填平; (7）下一循环爆破应在混凝土终凝３ｈ后进行； (8)喷射后应对机具进行清洗。
4.4．３锚杆施工
柳林隧道采用药卷式锚杆。
药卷锚杆主要施工程序如下:施工准备、钻孔、清孔、内锚段速凝型锚固药卷灌注、杆体安装、封口、孔口垫座安装、张拉、自由段注浆、外露锚杆杆体保
11
院毕业设计（论文）
护 。
（1）药卷式锚杆的施工注意事项： 1)杆身必须调直无缺损；
2)锚杆长度大于孔深６~１０cｍ，每根加工长度误差不大于±1cm，缝长误差不大于±5cm。并除去杆上油污、铁锈、杂质； ３)锚杆孔位置误差不大于±１０cm; 4）钻孔后,孔内石粉必须用高压水冲洗干净;
5）钻到设计深度时,若流出的岩粉呈黄色或褐色,或钎头冲击异常时,说明遇到较软弱的岩石或破碎夹层,则变更锚杆深度与位置。
(2)药卷式锚杆施工质量控制:
１)对锚杆精轧螺纹钢、锚固剂药卷、水泥等重要材料，要求相关资料齐全，并进行进场抽检，以确保材质优良。张拉前首先对扭力扳手进行率定，率定合格后再用于张拉施工。施工过程中中扭力扳手极易损坏，要求每周率定一次,确保张拉精度。
２)造孔是质量控制的要害环节之一,孔位必须经测量放样，并用红油漆标识。液压凿岩台车要选用经验丰富,责任心强的操作手,开钻前要认真调整好钻臂方向，确保孔向垂直岩面在开钻，钻杆匀速钻进，并不断加水冲洗岩粉。钻孔准确度高，不但确保了锚固效果，且确保插杆及承压垫板安装及张拉施工。
3)内锚段灌浆是否密实,是确保张拉成功的要害环节，首先要确保锚固剂药卷浸泡充分，要求浸泡时间控制在2.5分钟左右。其次,锚固剂每打入一卷锚固剂，输送管向孔外拉出 5cm左右，要取保打入锚固剂药卷６0支左右,填满3m锚固段。
4)张拉是药卷锚杆施工最重要的环节,张拉严格按技术要求进行分级张拉，全过程严格监控,并做好详实细致的原始记录。
4.4.4钢筋网施工
在喷射混凝土中增设钢筋网，可以防止受喷面由于承受喷力而塌落，减少回弹量、喷射混凝土层的开裂,增强初期支护的整体作用，通常与锚杆或钢架焊接成一体。钢筋网宜采用HＰB２３5钢筋,钢筋材质、规格和性能 必须满足要求。钢筋直径采用１0mm，网格边长尺寸为15×１5cｍ，搭接长度为１~2个网格长度。钢筋网铺设应满足以下要求:
(１)钢筋网在初喷混凝土后铺挂，使其与喷射混凝土形成一体,底层喷射混
12
院毕业设计（论文）
凝土的厚度不宜小于4cm;
（2)砂土层地段应先铺挂钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土;
(３)采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设,其覆盖厚度不应小于3cm;
(4)钢筋网可利用风钻气腿顶撑,以便贴近岩面，钢筋网应与锚杆或其他固定装置牢固连接,与钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧；
(５)喷射混凝土时，应调整喷头与受喷面的距离、喷射角度,以减少钢筋振动，降低回弹，并保证钢筋网喷混凝土层厚度不小于4cm;
(6)喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除。
4.4.5钢拱架施工
钢架是在隧道开挖初期支护期间,为使围岩保持稳定而按照隧道开挖轮廓线布设的由钢格栅或型钢、钢轨等制成的支护骨架结构，钢架安装后可以达到支撑围岩稳定、限制围岩变形的目的,它通常与钢筋网、喷射混凝土等结合共同受力。钢架应在初喷混凝土之后及时架设。钢架采用的规格型号应符合设计要求及相关国家标准。柳林隧道在Ⅳ级围岩段采用H－１5×15格栅钢架，纵向布置间距为90ｃm；Ⅴ 级围岩段采用Ｉ20a型钢拱架,纵向布置间距为60cｍ。 （１）钢架安装应符合以下条件：
1）安装前应彻底清除底脚的虚 渣及杂物；
２）安装允许偏差:横向和高程为正负5ｃm,垂直高度为正负2度； 3)各节钢架间应以螺栓连接，连接板应密切，连接板局部裂隙不超过2mm; 4)钢架外缘应与基面密贴，如有缝隙,应每隔２ｍ用钢楔或混凝土预制块楔紧；
5）钢架之间宜用２2mm的钢筋采用焊接方式连接,环向间距应符合设计要求。 （2）钢架施工应符合以下要求:
1)制作。钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作，制作时应严格按设计图纸进行,保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求,每节两段=端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢固，加工后必须进行试拼检查,严禁不合格品进场;
2）安装。钢架应按设计要求安装,安装尺寸允许偏差应满足相关规定。当拱脚开挖超深时,加设钢板或混凝土垫板，安装后利用锁脚锚杆定位；超挖较大时,拱背喷填同级混凝土,以使支护与围岩密贴，控制围岩变形的进一步发展。两排钢架用φ22mm钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距1m,以便形成整体受力结构；
13
院毕业设计（论文）
3）钢架安装时，应严格控制其内轮廓尺寸,且预留沉降量，防止侵入衬砌净空。钢架与围岩的间隙必须用混凝土充填密实；钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得超过4０mm。
４．５ 超前支护与预加固围岩施工措施
隧道在浅埋地段、自稳性较差的软弱破碎地层,严重偏压、岩溶留泥地段,砂土层、砂卵石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段施工时,由于开挖后围岩的自稳时间小于完成支护所需的时间，往往会发生开挖面失稳,或由于初期支护的强度不能满足围岩稳定的要求导致洞体围岩丧失稳定而产生坍塌、冒顶等。这不仅使围岩条件更加恶化，给施工带来极大的困难，而且影响工期、费工费料，影响工程质量和隧道使用年限。为避免上述情况的发生,应在隧道开挖前或开挖中采用辅助施工方法以增强隧道围岩稳定。常用的方法有:地表砂浆锚杆或地表注浆加固，超前锚杆或超前小导管支护，管棚钢架超前支护，超前小导管预注浆，超前围岩深孔预注浆。
4.5．１柳林隧道超前支护
柳林隧道采用环形开挖留核心土法,也可以降低开挖面高度，减缓开挖面的坡角度,抵抗开挖面的下滑。柳林隧道在浅埋段、洞口段采用地表砂浆锚杆和地表注浆加固。在Ⅳ级围岩地段采用的措施为用Φ22药卷式超前锚杆支护,在Ⅴ级围岩地段采用的措施Φ5０超前注浆导管支护。
柳林隧道超前支护参数如下表所示：
表4 柳林隧道超前支护参数
围岩级别
锚杆
锚杆
纵向
环向
外插
(小导管)(小导管直间距 ｍ 间距 ｃ角 长度m
径）ｍm
22 50
２．7 3.０
ｍ
４０ 40
6° 6°
Ⅳ Ⅴ
４.0 ４.5
(1)注浆参数如下
水泥与BR外掺防水剂质量比为：1:0.12 水泥浆水灰比（质量比）为:1:1 水泥与外掺剂专用粉质量比为:1:０.0４
注浆压力P=０．５～１.０Mpa必要时可在孔口处设置能承受规定的最大注浆压力和水压的止浆塞。
14
院毕业设计（论文）
注浆后至开挖前的时间间隔,视浆液种类宜为4~8h。开挖时应保留1.5～２.０m的止浆墙，防止下一次注浆时孔口跑浆。
4.6 二次衬砌
在隧道初期支护完成后，为防止围岩不致因暴露时间过长而风化、松动和坍落,降低围岩稳定性,需要开展二次衬砌。衬砌的结构类型和尺寸,应根据使用要求、工程地质条件、围岩级别、埋置位置及施工条件等，通过工程类比和结构计算分析确定。
深埋隧道二次衬砌施作,一把情况下应在围岩和初期支护变形基本稳定后进行，变形基本稳定应符合：隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和；或水平收敛（拱脚附近７d平均值)小于０.２mm/ｄ，拱部下沉速率小于0.15mｍ/d;或施作二次衬砌前的累 积位移值,已达到极限相对位移值得80%以上；或初期支护表面裂隙不再继续发展。
二次衬砌施工的顺序是仰拱超前、边墙基础超前,最后是边墙、拱整体浇筑。混凝土衬砌施工前应对水泥、细集料、粗集料、拌制和养护用水、外加剂、掺和料等原材料进行检验，确保各项技术符合有关规定。混凝土生产应采用自动计量的拌和站、搅拌输送车输送、混凝土泵送入模的机械化流水作业线,以保证二次衬砌混凝土的施工质量。
4.６.1仰拱及填充超前施工
仰拱填充及铺底紧跟开挖,距离开挖面不得大于60m,人工配合挖掘机检底,底部虚渣、杂物、积水要清理干净。为减少其与出渣运输的干扰，现在一般采用仰拱栈桥进行仰拱全幅施工,全幅灌注，仰拱、填充应分开浇筑，仰拱和底板混凝土强度达到 ５ＭＰa后,行人方可通过，达到设计强度的100%后,车辆方可通行。
施工技术要点:
1)测量放线。根据设计图纸放出高程和中线控制线; 2）基层质量验收合格后，方可进行下一道工序的施工;
3)混凝土运送罐车到达浇筑地点后，利用梭槽或直接泵送进入安装好侧模和端模的仰拱内，人工用插入式振捣器振捣;
4）振捣混凝土时，用插入式振捣器全面按顺序插振一次，同一位置的振捣持续时间，以混合料停止下沉,不再冒气泡并泛出砂浆为准,不能过振。插入式振捣器移动间距不得大于其作用半径的1.5 倍，距底板混凝土边缘距离不得大于其
15
院毕业设计（论文）
作用半径的1/２；
5)在表层混凝土振捣过程中,应经常拉线检查设计高程、用水平尺检查平整度。必要时，人工扒除高于设计高程的混凝土填补低于设计高程的低洼处，并振捣,使混凝土表面平整;
6)接缝。每一循环拆模后应及时对施工缝凿毛,纵向施工缝应设置接茬钢架（风钻钻孔，锚固剂固定，φ2２mm,Ｌ＝60cm)，使左右连为一个整体，增强受力效果；
７)养护。底板混凝土施工完毕后应及时养生，养生用水泥袋将路面覆盖,每天洒水4次,保持水泥袋不干；
8)仰拱应紧跟开挖面施作，尽快封闭成环。Ⅳ、Ⅴ级软弱不稳定围岩施工时，仰拱距开挖面应不超过4０ｍ，仰拱应超前二次衬砌施作,其超前距离宜保持2倍以上衬砌循环作业长度;
9)仰拱施作应一次成形,保证仰拱整体稳定。仰拱施工缝和变形缝应做防水处理。
１0）底板施工前应清除虚渣、杂物和积水，坡面应平顺,确保排水畅通，应采用一次灌注混凝土成形工艺;
１1)仰拱填充严禁与仰拱同时施工,宜在仰拱混凝土终凝后施作； １２）为减少其与出渣运输的干扰，采用仰拱栈桥跨国施工地段，以保障隧道底部的施工质量，消除隧底结构 施工质量隐患。仰拱栈桥的长度和结构形式可根据施工需要来确定。
4.6.2边墙基础施工
根据衬砌台车就位要求,在拱墙衬砌前，应先施工边墙基础。浇筑前应挖够尺寸,满足设计工程要求,将浮渣、杂物、积水清理干净,经隐蔽检查合格后方可开始浇筑。
边墙基础施工落后于仰拱及填充层,凝土运输罐车到达浇筑地点后，利用梭 槽或直接泵送进入安装好的模板内,采用插入式振捣器人工振捣。
4.６.3拱墙衬砌施工
１．拱墙衬砌施工准备 (1）中线及水准点测设
当初期支护和边墙混凝土完成之后,在衬砌混凝土开始之前应重新测设隧道中线、水准点,以检查初期支护断面,并准备衬砌模板台车。隧道中线控制桩吗,
16
院毕业设计（论文）
每１0m设一个，并引至两侧边墙基础混凝土顶面上，标出衬砌控制点。水准点每５0ｍ设一个，布设在边墙基础混凝土台阶上。 （2)衬砌混凝土之前隧道断面检查和修整
１)对初期支护断面检查。直线段每20m、曲线地段每１0m，测一个断面，做好记录,绘制断面图。
２)对初期支护侵限部位，在做好防止失稳措施后进行消除,重新做初期支护 并达到设计要求。
3）当喷射混凝土表面凹凸较大时，对凹凸部分喷混凝土修平;外露锚杆头和钢筋头应切除并用砂浆抹平，以满足防水板铺设时对初期支护表面平顺度的要求。
(3)边墙基础混凝土的检查与修整
根据水准点，核对边墙基础混凝土台阶设计高程,必要时应做修凿;根据隧道中心线,核对边墙基础混凝土台阶净空尺寸，必要时应做修凿。
（4)模板台车轨道铺设
１）根据隧道断面和结构形式,确定台车轨面高程；
２）台车轨道中线应与隧道中心线重合,两轨间距允许误差为±5ｃm； 3）左右两侧轨面水平允许误差为±５cm； 4)台车轨道枕木间距不得大于5００mｍ;
5）为防止台车轨道位移,在钢轨和边墙之间每3m加一个水平支撑。 铺轨材料：钢轨，43kg/ｍ或以上；短枕木，20mm×1６mｍ×６0ｍｍ。
(5)模板台车安装
在模板台车安装前,应详细了解台车性能，如强度、刚度、可承受的最大荷载、作用原理,熟悉其操作方法，并按设计图材料表详细点清构件,同时加以清洗涂油,并编号堆放。
模板台车的安装程序为:模板台车轨道铺设,安装行走机构,安装门式框架,安装墙部模板，安装框架上部作业平台,安装拱部模板,安装液压动力系统,安装模板台车动力系统,安装模板台车附件,调试,空载试车。
模板台车安装好后,应对各部门再检查一遍，然后做液压件检验、走行试验。模板调整量范围及台车各部分尺寸,其误差应达到设计标准。 （6）模板台车就位及模板台车定位立模
1）根据水平定位测量数据,用轴颈液压千斤顶,将拱部模板上升或下降至隧
17
院毕业设计（论文）
道拱部设计高程（含预留净空)。
２)拱部中线定位立模。根据中线定位测量数据,用横移千斤顶将拱部模板中心的铅垂线对准隧道中心线。
3)边墙模板定位。使用边模液压千斤顶使边模底部与边墙基础混凝土顶面接缝相重合，并要密贴。底模至隧道中心距离及台车拱部模板起拱线至隧道中心距离达到设计净空要求（含预留值)。
４）拱墙模板固定成形。以上程序完成后,即紧固上下部中间支承丝杆千斤顶;安装挡头板。
4.6．4拱墙衬砌施工
拱墙二次衬砌混凝土浇筑前,应针对工程特点和施工条件,制订施工全过程和各个施工环节的质量控制及质量保证措施,以及相应的施工技术条例。委派专人负责记录混凝土运送到工地的时间和出机坍落度、浇筑时间和浇筑时的坍落度、浇筑时的气温与混凝土浇筑温度、施工缝的划分、混凝土的浇筑高度的控制,以及混凝土的养护方式和全过程,包括养护开始时间、混凝土养护中的表面温度与降温速率、拆模时间与拆模时气温,以及养护后对混凝土强度发展和防裂的防护措施等。对出现的裂缝，要记录裂缝出现的时间、部位、尺寸和处理等情况。
(1)拱墙混凝土的浇筑方法
１)施工模板台车走行轨道的中线和轨面高程误差 不应大于±1０ｍm,台车就位后启动微调机构,应仪器校正模板外轮廓与设计净空相吻合,并锁定台车。
2)防水层表面灰粉以及清除并洒水湿润。
3)钢筋混凝土二次衬砌地段,必须用于衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块。钢筋保护层厚度，主筋保护层尺寸应不小于３0mm、迎水面主筋保护层厚度不小于50ｍm。
用模板台车、混凝土泵施工的混凝土,在拱顶上方出现空洞是经常发生的，不但影响支护受力,而且影响电化接触网在拱顶预埋件的质量,采取的措施:改进操作方法，采用“封拱顶工艺”进行施工，预埋排气孔,确保气体排出通畅；采用先进的衬砌背后密实度检测仪，对已衬砌段进行检查，有空洞的及时处理，并反馈改进浇筑的操作方法；在衬砌拱部预埋钢管,进行衬砌背后充填注浆。
（2)混凝土浇筑与振捣
使用输送泵浇筑混凝土前,应泵送与混凝土同强度等级的砂浆，以润滑管壁。一般１立方米砂浆可润滑３00m长的管道。采用高效减水剂时，混凝土运到场地
18
院毕业设计（论文）
后应做坍落度检查,泵送混凝土一般以１5~１８ｃm为宜。
混凝土应对称、分层浇筑,分层捣固。振捣应采用插入式振捣器,其振捣密实后的分层厚度,应根据拌制能力、运输条件、浇筑速度、振捣能力和结构要求等条件决定。泵送混凝土要连续进行，如有中断，则中断 不宜超过２0min。当允许间歇时间已超过时,应按中断浇筑处理，同时应留置施工缝,并做记录。施工缝的平面与结构的轴线相垂直。施工缝应埋置适量的钢筋或型钢,并使其体积露出前层混凝土外一般左右。
(3)混凝土温度控制
混凝土的入模温度应视洞内温度而调整。冬季施工时,混凝土的入模温度不得低于5℃;夏季施工时，混凝土的入模温度不得高于洞内温度,且不宜超过30℃。施工中应估计混凝土温度与拉应力变化,提出混凝土温度的控制值，并在施工养护过程中实际测定关键截面的中部点和离表层约５cｍ深处的表层温度（包括仰拱和底板)，实行严格的温度控制。
二次衬砌结构任一截面在任一实际内的内部最高温度与表层温度只差一般不应大于2０℃,新浇筑混凝土与上一区段二次衬砌混凝土或围岩之间的温度不应大于２0℃，洒于混凝土表面的养护水温低于混凝土表面温度的差值不应大于１5℃，混凝土的降温速率不宜超过3℃/d。拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20℃，结构内外侧表面温差不得大于15℃。混凝土内部降温前不得拆模。
混凝土养护期间，混凝土内部温度不宜超过60℃,最高不得大于65℃,混凝土内部与表面温度之差，表面温度与环境温度之差不宜大于20℃,养护用水与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
(４）二次衬砌拆模
二次衬砌拆模时应符合一下规定:
1）在初期支护变形稳定后施工的二次衬砌混凝土强度应达到8.0MＰa； ２)初期支护未稳定，二次衬砌提前施作时，混凝土强度应达到设计强度的１０0％以上;
３）特殊情况下，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间；
4)混凝土拆模前，应按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JCJ/Ｔ 2３—200１）规定的检测和计算方法，对衬砌混凝土早期强度进行检测,当确认混凝土强度达到上述规定的强度后,才可拆模。
19
院毕业设计（论文）
（5）混凝土养护
应采取措施控制养护过程中的环境湿度和混凝土温度,以保衬砌混凝土的质量。
此外,还应保证模板接缝处不至于失水干燥。在整个潮湿养护过程中,应根据混凝土温度与气温的差别及变化，及时采取措施,控制混凝土的升温和降温速率。
二次衬砌混凝土浇筑完毕后,混凝土养护的最低期限应符合下表的规定，且不得中断。当使用养护剂养护时,养护剂应符合《水泥混凝土养护剂》(ＪC 901—200２)的规定。
表４ 水泥混凝土养护剂
混凝土类型
水胶比
洞内平均气温T
（℃) 5≤T≤１0 10≤T<20 T≥20 5≤T≤10
＜0.45
T≥２0
胶凝材料中未掺有矿物掺合料
＜0．45
1０≤T<２0
10
5≤T≤１0
1４
≥0．4５
T≥2０
１0
10≤Ｔ<20
14
５≤T≤10
10 21
１０≤T＜２0
1４ 养护期限(d)
２8 ２1 14 2１
胶凝材料中掺有矿物掺合料
≥０.45
20
院毕业设计（论文）
Ｔ≥２０
7
（６)二次衬砌混凝土外观质量标准及检查方法
混凝土外观质量的控制标准:混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀,严禁漏筋，不得有蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。表面错台不应大于3ｍm,无渗漏水，达到一级防水要求，衬砌表面除施工缝外无裂缝,施工缝宽不得大于２mm。混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法应符合下表规定。
表５ 混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法
序号 1 ２ 3 4
项目 平面位置 垂直度 设计高程
边墙 ±10ｍm ±0.2%
拱部
+３０mm 0 ±１0mｍ
隧底 检验方法
0 －1０m
ｍ
尺量 尺量 水准测量 2m靠尺
结构表面平整度 ±１0mm
（7)二次衬砌混凝土完工质量检验
对完成的隧道衬砌，应对衬砌混凝土进行无损检验,检查衬砌质量和封顶效果,进行信息反馈，及时进行补强,并进行原因分析,采取纠正和预防措施。
4.７ 隧道防排水
水,不仅是影响隧道正常施工的因素之一，也是影响隧道正常运营的重要因素之一。
在施工期间,地下水的作用不仅降低围岩的稳定性（尤其是对软弱围岩影响更为严重）,使得开挖十分困难,且增加了支护的难度和费用,甚至需采取超前支护支护或欲注浆堵水和加固围岩。此外，若对地下水处理不当,则可能造成更大的危害。如地下、地上水位下降及水环境的改变，影响农业生产和生活用水；被迫停工，影响工程进展等。
在运营影响，地下水常从混凝土衬砌的施工缝、变形缝(伸缩缝和沉降缝)、裂缝甚至混凝土孔隙等通道,渗漏进隧道中。造成洞内通信、供电、照明等设备处于潮湿环境而引发锈蚀；使路面积水或结冰,造成打滑，危机行车安全；由于结冰膨胀和侵蚀地下水的作用，不仅使衬砌受到破坏，而且使得以上危害更加严重。
总之隧道工程中,地下水的存在是必然的,但它对工程的危害是可以避免和
21
院毕业设计（论文）
减少的。为避免和减少水的危害,根据多年来我国隧道治水的经验，防排水应遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜,综合治理”的原则。
“防”：即要求隧道衬砌、防水层具有防水能力，防止地下水透过防水层、衬砌结构渗入洞内；
“排”：即隧道应有畅通的排水设施,将衬砌背后、路面结构层下的积水排入洞内中心水沟或路测边沟，排出衬砌背后的积水，能减少或消除衬砌背后的水压力，排得越好,衬砌渗漏水的几率就越小，防水也就更容易,排出路面结构层下的积水,能防止路面冒水、翻浆、结构破坏；
“截”:对易于渗漏到隧道的地表水,应采用设置截(排)水沟、清除积水、填筑积水坑洼地、封闭渗漏点等措施。对于地下水,应采取导坑、泄水洞、井点降水等措施；
“堵”：针对隧道围岩有渗漏水地段,采用注浆、喷涂、堵水墙等方法，将地下水堵在围岩体内；
4.8 隧道洞口、洞门设计施工
洞门及洞口段设计,由洞门、明洞及洞内浅埋段设计组成。洞门形式有端墙式、柱式、翼墙式、耳墙式、台阶式等。洞门的设计主要考虑功能的需要，从力学和安全的角度出发，按标准图模式，为适应地形变化做一些小修改,而在结构形式上创新少。几十年来，洞门的结构形式未发生多大变化,仍以端墙式和翼墙式为主。因此，需要修建一些路堑进洞，必要时还要加筑洞口挡墙、翼墙等挡土结构,以保持边坡、仰坡的稳定。这种做法不可避免地对洞口山体稳定性和植被产生破坏，设计时要考虑生态和环保的要求。
4.8.1设计洞口时应注意的几个问题
(1）不将洞口设置在滑坡或易产生偏压的地段,避免洞门及洞口产生结构偏压,给洞口及洞门段的施工带来极大困难。当隧道洞口位置设置不当时,需要对围岩进行特殊处理和加强设计；
（2）双洞设计中不应将洞口距离设置过大,而应采用小间距洞口设计，以利于节约土地；
（3）洞门前不应设深路堑，路堑高度应小于１0m,以减少刷坡带来的环境破坏及隧道运营期的安全隐患；
（４）洞门设计应优先选用切削式洞门,既经济又美观。根据洞口地形,两洞口可不设置在一个平面上,既节约土防，又有利温度;
22
院毕业设计（论文）
(5)洞门支护结构设计的同时,要进行洞门景观设计，将洞门设计与周边环境融为一体，体现工程建设与自然环境和谐统一的设计理念;
(６）临近并行的两个隧道，上、下行洞口里程宜错开设置，并在其间设计挡墙，防止废气进入另一洞内，造成气流短路，影响另一洞内的通风效果；
(7)洞口段、洞门、明洞之间应有一套合理的施工方法和工程统筹等，当洞口悬空、地貌地质很差时,应从洞内向洞口施工,以确保安全。工程统筹方面应先做明洞隧道,后做洞口段(约40ｍ）,最后做洞门。
4.８.2洞门施工
含洞门段路堑挖槽、刷边坡、临时仰坡刷坡、截水沟开挖、洞门地段加固处理。
施工时，将洞门地段地面标高降至起拱线处，随后刷出洞门仰坡部位。刷至路面标高，按设计坡比刷出中导台阶,开挖尽量使中导仰坡竖向倾角5°~１５°，后在中导仰坡面上面布眼放炮开挖。洞门拱坡刷至起拱线处后,将两侧边坡刷至设计坡率。
(1)仰、边坡加固
临时坡面采用锚喷网形式，临时仰坡开挖成型后,先在仰坡面喷射一层2~３cm厚２0#砼,后布置锚杆，挂网复喷砼。锚杆梅花形布置。在主洞钢支撑架外圈20ｃm处设水平中空超前注浆导管，用φ50圆钢管(δ=0.３５mm）制作长4．0m，环向间距30ｃｍ，外露20cｍ～50ｃm焊接在环向钢架上，如不能直接焊接,可用φ２2螺纹钢横向连接在钢架上,锚杆与衬砌中线平行以6°外插角打入拱部围岩内。（视围岩情况必要时可设置二排）
在进、出口边坡刷至设计坡率后,将表面松散碎石及浮渣清理干净。紧接着以2~3cm厚20#喷射砼封闭岩面，后布置锚杆。φ２2砂浆锚杆长度出口左侧边坡为300cm,右侧为１5０cｍ，２00×2０0ｃｍ梅花形布置，挂φ6直径20×20ｃm钢筋网片，复喷２0#砼7～8ｃm厚，其中进口线左标高14４４.28ｍ以上。
具体工艺：
１)清理坡面：按设计坡度修整坡面。 2)钻锚杆孔：深度和孔径按设计。 ３)制作锚杆:按设计长度下料。
4)安装锚杆,压力注浆：砂浆配比及标号按设计，注浆压力0.4～0．6Mpa,并将注浆管插入锚杆底部。
23
院毕业设计（论文）
５)编钢筋网:按设计间距编扎，并用厚度为3cm的砂浆垫块将钢筋网架离地面。
6)放排水管：排水管φ5cm,长100cm，每3m×3m放一根,在管壁上钻φ1０mm小孔若干,呈现梅花形布置。
7）喷砼：砼配比、标号和厚度按设计。
8)锚杆上端部处理：在锚杆内注浆约3—５天后,用水泥砂浆对锚杆端部作防腐处理。
(2)截水沟施工
根据仰坡坡口位置,结合洞门构造图,定出截水沟开挖位置（截水沟天沟采用人工开挖），截水沟用7.5＃浆砌片石砌筑。
(3)中导坑及侧导坑开挖、支护
洞门轮廓施工放样完毕后，可用机械将进口段中导开挖轮廓范围内仰坡坡率降至1:0.2—1：0.5后，按上下台阶法施工。
（4）中导开挖及支护 超前导管 布炮眼 在开挖过程中坚持“弱爆破、短进尺、勤量测”的原则，根据围岩稳定情况合理确定开挖步骤和及时调整循环进尺，避免放大炮。
支护施工时贯彻“强支护、及时护、标准护”的要求进行施工，抑制围岩变形。
Ⅱ、Ⅲ类围岩段以I16工字钢架进行强支护，开挖后经检查断面合格后，先初喷3—5cm砼,再按中线架立钢架，就位后随即打锚杆、挂网,Ｉ16工字钢架相互之间用φ２2螺纹钢纵向焊接，环向间距1００cｍ。环向砂浆锚杆与钢架之间通过连接筋焊接固定。杆体采用φ22螺纹钢制作,梅花型布置，外露0.15m。钢筋网采用φ8钢筋先预制好,安装时相邻网片之间要搭接1—2个网孔长,网片随受喷面起伏铺设，钢筋网与受喷面的间距以3cm左右为宜,并和锚杆、钢架全部焊接成一体,构成联合支护。
24
放 炮 出 碴 初喷砼 安装钢架 复喷砼 院毕业设计（论文）
（5)钢拱架安装要点：
１)安装前分批检查验收加工质量；
2)钢拱架的拱脚应有一定的埋置深度,并必须落在原状土上。
3)清除干净脚底处浮渣，超挖处加设钢(木)垫块，其中间段接头板用砂子埋住,以防砼堵塞接头板螺栓孔;
4)按设计焊接定位系筋及纵向连接，段间连接安设垫片拧坚螺栓。 5)严格控制钢拱架的中线及标高尺寸;
6）钢拱架与岩面间安设鞍形砼垫块，确保岩面与钢拱架密贴、牢靠、稳固。 ７）钢拱架要安设垂直，其垂直度允许误差不得大于±2°。 (６）超前小导管施工要点：
１)安设前要检查小钢管材质、加工尺寸是否符合要求。超前小钢管要平直,尾部焊箍。
2)钻孔前，由测量员准确布置孔位，孔位误差不得大于5ｃｍ。在钻孔过程中要严格控制超前小钢管外插角，外插角误差不得大于±2°。
３)小导管顶入钻孔长度不小于导管长度的90%。 4）纵向两排小导管搭接长度不少于100cm。
5)注浆之前,要根据现场实际情况调整注浆压力。注浆顺序由拱顶对称向下进行。注浆过程中要严格控制水灰比,如遇窜浆或跑浆，可间隔一孔或数孔灌注。注浆结束后，要用止浆阀保持孔内压力，直至浆液凝固。
6）单孔注浆量不得少于平均注浆量的80%，否则必须补管注浆。如孔口压力达到规定值而注入量不足，应停止注浆，防止压裂开挖面。
７）在注浆过程中，要逐管填写记录,标注注浆压力、注浆量，发现异常情况及时处理。
8)在正常温度下,每次注浆8h后才能开挖。开挖时,应保留1．5—２．0m的止浆墙，防止下一次注浆时孔口跑浆。
(7)侧导开挖及支护
双连拱隧道全长范围内设置侧导,在施工环境与中导不相互重叠，可选择在不影响主导进度的前提下施工,且侧导面积较小，可选择在中墙顶部回填完成后，进行全断面开挖。
４．8.3中墙及边墙二次衬砌(Ⅱ、Ⅲ类围岩地段）
中墙：由于工作程序的限制，本隧道必须先贯通中导坑后方能由一端向另一
25
院毕业设计（论文）
端灌筑或由中间向两端同时灌筑,为不影响中导开挖出碴,在中导贯通后再施作中墙二次衬砌砼，中墙二次衬砌分基础及墙身两部分。
①基础 ②中墙衬砌
4．8.4主洞开挖及支护
在侧导坑边墙二次衬砌强度达到设计强度之后随即进行相应地段主洞开挖。开挖之前先期施作超前支护。Ⅱ、Ⅲ类围岩采用上下台阶法开挖，环向安装工字钢支撑，φ25自钻式锚杆，I１6（I2０a用于Ⅱ类浅埋段)工字钢支撑间用φ22螺纹钢连接,锚杆与钢拱架之间喷射2５＃早强砼,贴于围岩上，形成柔性支护体。
主洞开挖时采用无轨运输，单口ZＬ50B侧翻式装载机配合２—４台5T自卸车出渣。
表6 主洞支护参数表
喷射 衬砌类型 2５#砼 ＩＩ类浅埋 ＩＩI类浅埋 III类 部位 25cm 拱墙 长度 4.0 间距 类型 规格 1２0ａ 116 116 间距 规格 长度 4 自钻式锚杆 钢支撑 超前导管 0.7５ 25 0.７５ 50 ２5cm 拱 25cm 拱 ３.5 3.5 0.80 1.0 25 25 0．8０ ５0 １.0 ４ 开挖作业注意事项:
（1)合理确定开挖循环进尺保持各工序相互衔接,均衡施工。
(２)钻爆作业必须按照光面爆破钻爆设计进行钻眼、装药、接线和引爆。 （3)钻眼前要定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓,标出炮眼位置，经检查符合设计后方可钻眼。
(4)钻眼前，炮工要熟悉炮眼布置图，严格按照钻爆设计实施,在钻眼过程中，定人、定位,周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。
(5)炮眼深度、角度、间距应按设计要求确定，并符合下列精度要求: 1)掏槽眼:眼口间距误差和眼底间距误差不大于５ｃｍ;
26
院毕业设计（论文）
2）辅助眼：眼口排列,行距误差均不得大于5cm；
3)周边眼:沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm,周围眼外斜率不得大于５cm/m眼底不超出开挖轮廓线10cm，最大不得超过１5cm。精确控制钻孔外插角度，相邻两茬炮之间错台不得大于２0cm,严格控制周边眼的装药量，要使药量沿炮眼全长合理分布。
4）内圈炮眼至周边眼的排列误差不得大于５cm，炮眼深及超过2.5m时，内圈炮眼与周边眼宜采用相同斜率。
5）当开挖面凹凸较大时,要调整炮眼深度力求使掏槽眼外所有炮眼眼底在同一垂直面上。
(６)钻炮眼完成后,要按炮眼布置图进行检查,并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后才能装药爆破。
(7）装药作业要定人、定位、定段别。装药前，所有炮眼必须用高压风吹净尘沫，严格按设计的装药结构和药量装药,严格按设计的连接网络实施,注意导爆索的连接方向和连接点的牢固性。
（8)爆破后,开挖断面应进行如下检查： 1)欠挖或超挖
当岩层完整,岩石抗压强度大于3０MPa,并确认不影响结构的稳定和强度时,允许岩石个别突出部分（≤０.１ｍ2/m2）,但隆起量不得超过5cm，拱墙脚１m以上1m断面内严禁欠挖。
2)种类围岩允许超欠挖值见下表。检查炮眼痕迹保存率应满足硬岩80％,中硬岩70%，软岩≥５0%,周边眼痕迹要在开挖轮廓面上均匀分布。
3）、做好地质构造的核对和素描、地质变化处和重要地段进行照片记载。
4.8．5支护施工应注意事项
1．支护施工含施作锚杆、喷射砼和安装构件支撑
(１)锚杆安设应在初喷砼后及时施作,施作锚杆时，要注意以下几点要求: 1）检查锚杆材料、类型、规格、质量以及性能是否满足设计要求。 ２）按设计要求截取杆体,并加工整直,除锈除油等。
３)锚杆钻也要照设计图纸布置,钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直,不宜平行于岩层层层面。钻孔完成后用高压水将孔眼冲洗干净（若是向下钻孔，须用高压风吹净水)。并用塞子塞紧孔口,以防止石渣和泥土掉入钻孔内。水泥砂浆锚杆孔径应大于杆体直径1５mm,锚杆孔深允许偏差为 50ｍm。
27
院毕业设计（论文）
4)砂浆配合比要根据实验结果选定,使用时拌和均匀,随拌随用，一次拌和的砂浆要在砼初凝前用完。
5)灌浆作业要遵守以下规定：
注浆孔口压力不得大于０．4mpa，注浆时堵塞孔口,注浆管插至距孔底５—10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢、匀速拔出,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免浆中出现空洞。随即迅速将杆体插入,若孔中无砂浆流出,应重新注浆；注浆体积应略多于需要体积。锚杆杆体宜对中插入,插入后应在孔口将杆体固定，防止杆体滑出。锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的９5%。
6)锚杆宜采用Ⅱ级钢筋制作。安设后,砂浆未达到设计强度的70%时,不得随意碰撞和敲击，三天内不得悬挂重物。
(2）湿喷砼施工
１)喷射砼前全面检查开挖断面，欠挖处补凿够,用水或高压风管将岩面粉尘和杂物冲洗干净,喷射中发现松动石块或遮挡喷射砼的物体时，及时清除。在喷射作业过程中,要严格掌握规定的速凝剂掺量，并添加均匀。喷射手严格控制水灰比，使喷层表面平整光滑,无干斑或滑移流淌现象。
２)喷射作业分段、分部、分块，按先墙后拱、由下而上顺序进行喷射。分块大小为２ｍ×2m,每段长度不宜超过６m，一次喷射砼土厚度，初喷不得小于4—6cｍ，复喷厚度前一层砼终凝后进行；
3）喷射砼终凝2ｈ后要即时喷水养护,养护时间一般不少于7d,喷射砼作业,需紧跟开挖面时，下次爆破距喷砼作业完成的时间间隔不少于4h。
4）采用挂钢筋网喷射砼时，在岩面喷射一层砼后,再行钢筋网的铺设， （3)并在锚杆安设后进行，钢筋网铺设要符合下列要求: １）使用前清除锈蚀。
２)钢筋网要随受喷面起伏铺设与受喷面的间隙一般不大于3cm。 ３)钢筋网要与锚杆和其它固定装置连接牢固,在喷射砼时不得晃动。 注：锚喷支护施工需做以下几项施工记录: 1．锚喷支护施工记录;
2.喷射砼强度、厚度、外观尺寸、锚杆锚固力或抗拔力等项检查和试验，应制定相应报告表准确记录;
3.按设计要求进行的监控量测记录； 4.在地质条件复杂地段提供地质素描资料；
28
院毕业设计（论文）
5.隐蔽工作报告。
(4）工字型钢构件支护注意事项:
1）安装钢架时按设计位置架设,钢架之间必须用纵向连接筋连接,拱脚必须放置在牢固的基础上，钢架与围岩尽量靠近，在初喷砼后2—3cm后施作，当钢架与围岩之间隙过大时,应设垫块。
2）钢架垂直于隧道中线,上下左右允许偏差±5cm，钢架倾斜不得大于2°，拱脚标高不足时不得用土石回填,设置钢板进行调整,必要时可用砼加固基底。
３)主洞I２0a工字型钢架与围岩之间的间隙必须用喷射砼填充密实，间隙过大时,用砼楔块顶紧。喷射砼时由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖。
(5）有水地带喷射砼时要采取以下措施:
1)涌水量不多时，用开缝磨擦锚杆进行导水处理后再喷射，涌水范围较大时,设树根状排水导管后再喷射，当渗水严重时，设置泄水孔,引排水后再喷射。
2)改变配合比，增加水泥用量。先配干喷混料,待与涌水处融合后,再逐渐加水喷射,喷射时由远而近,逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点安设导管,将水引出，再在导管附近喷射砼。
4.8.6主洞二次衬砌
采用先墙后拱法施工,由于双连拱隧道的常规做法是必须贯通中导并有部分侧导需要开挖，根据施工程序需要,中墙砼最先灌注,开挖后半幅主洞跨度较大,为抵御不均匀侧压力,将边墙砼由基底灌注至与中墙等高后，利用全液压衬砌台车施作拱部二次衬砌，台车采用导轨推进方式,由洞口向洞内推进。
１.二次衬砌施工注意事项
(1)二次模筑砼到掌子面的最大距离D要满足以下要求:
1)对于Ⅱ类围岩地段,埋深H＜２0ｍ时，D<15m，Ｈ≥20m时,Ｄ≤１0m， 2)对于Ⅲ类围岩地段埋深Ｈ<20m时，D<２0m,H≥20m时,D＜15m。 （2)坚持使用监控量测指导施工原则组织施工,当围岩变形较大，流变特征明显（喷砼开裂剥落）时必须及时施作整体衬砌,必要时施作仰拱;
(3)二次衬砌要在围岩和初期支护基本稳定后施作,变形稳定要符合以下规定：
1)隧道周边变形速率有明显减缓趋势； 2）水平收敛(拱脚处)速度小于0.１5mm/d；
３)施作二次衬砌前的总变形量已达到预计变形量的80％；
29
院毕业设计（论文）
4)初期支护砼表面裂缝不再继续发展。
(4)灌注砼时要分层振动,每层厚度为佳0.5—0.6，砼拆模时间要符合以下要求：
1）承受较大压力的拱墙，在封口砼达到设计强度100%后拆模； ２)承受较小压力的拱墙,在封口砼达到设计强度7０%后拆模; 3）不承受围岩压力的拱墙，砼强度达到5mp后可拆模； 拱墙部承压大小由量测结果反馈。
(5)背后与初期待支护的空隙必须回填密实并按以下要求与衬砌同时施工: １)墙基底,拱脚上１m范围内的超挖，用与边墙同标号的砼灌注； 2)其余部分超挖在允许范围内时,用与衬砌同标号砼回填,超过大于规定时,用干砌片石回填。
(6)为保证成型后，隧道的中线、标高、断面尺寸和净空均符合设计要求，施工，在确保中墙厚度符合设计的前提下，将边墙放宽适当宽度,具体由施工时根据具体情况而定。
（７)为确保成型后外观质量 ,施工时采用以下措施：
１）因中导坑操作空间小,如采用整体钢模较为笨重,作业不便，为加快进度，保证质量，将中隔墙分基础和墙身两部浇筑，中墙基础使用60×1５０cｍ建筑钢模，内贴刷漆三合板、板缝之间用胶乐粘接后,用原子灰抹平，磨光处理后内侧用对拉杆及加工圆木撑加固,外侧使用钢管卡加固,外撑置于坚固地面及中导侧墙处,砼由输送泵输入，人工插入式振动棒捣固。中隔墙墙身采用整体钢模（８m厚钢板,１4槽钢架支撑）。基础和墙身之间用钢筋插筋及凿毛处理。
２）Ⅱ、Ⅲ类围岩（浅埋)边墙二次衬砌使用I25c工字钢加工边墙弧形架结合定型钢模,使用模板台车做支撑架。
3)Ⅲ类围岩拱部、边墙使用全液压模板台车、输送泵输送砼、人工插入式振动棒捣固,每循环长度不小于1０m。
(8)施作Ⅱ类、Ⅱ、Ⅲ类围岩浅埋段二次衬砌前,先按设计钢筋轮廓尺寸加工成形，钢筋接头采用搭接电弧焊,两钢筋搭接端部预先折向一侧,使两接合筋轴向一致。搭接接头采用双面焊，焊接长度不小于５d,条件困难时，采用单面焊，焊缝长度不小于10ｄ，施工缝之间采用冷驳，搭接长度为20—3０d。
施工时凡施焊的各种钢筋、钢板等均应有相应的材质证明书或试验报告单;焊条、焊剂均应合格。
30
院毕业设计（论文）
注：检查包括队自检，经理部安质检工程师检查和监理工程师,三级检查。逐级通过后,方可进入下道工序。
4．8．7洞向附属
1)纵向排水管检查孔 ２）水沟； ３)电缆槽; 4)仰拱 ５)填充
灌筑边墙砼时,按轮廓预先用木板加工好检查孔模型架,埋入边墙模板内,模型价尺寸要准确，埋设要牢固，以防浇砼时跑位。应考虑底板拆模后，用素砼调平基顶高度。
仰拱施工:双连拱隧道全长范围内设置仰拱，为不影响洞身施工,洞身开挖时先预留出仰拱处岩石，待洞身主体工程完成再分段跳槽开挖仰拱,仰拱开挖完成后按预加工的仰拱弧形，检查仰拱尺寸是否符合设计要求。
仰拱及仰拱填充砼灌筑完成后,着手电缆槽、水沟及水沟检查井的施工。施工时按每20—30cm一节做好水平、方向标记,然后使用加工木模拼装而成,水沟砼脱模后即可着手排水沟的开挖和预制块的安装。
4.8.8洞门施工
洞身主体工程完工后，选在雨季来临前进行进洞门施工，洞门施工分三部分: ①洞门仰坡;②边坡;③路面部分(与路基衔接处）
（１）洞门仰坡通过挖掘机开挖、人工配合修整坡率。开挖前先做好截水天沟的开挖。洞口仰坡上设置拱型骨架护坡,在规定高程处设一阶平台,内置矩形截水沟,水流由中心向两侧分流至平台顶面标高处设急流水槽与之衔接。
(2)洞门里程至边坡与仰坡相交处设７.5＃浆砌护面墙，一阶平台以上设拱形骨架护坡,坡率1∶0.75,每８米一个台阶。
4.8.9施工注意事项
１.监控量测
为进一步确认设计支护结构与施工流程的安全可靠和经济合理,在开挖及支护施工过程中,采用以下监控量测措施。
（1)地质素描
1)与隧道施工同步进行,每次爆破后对洞内围岩地质状态进行观察和描述。
31
院毕业设计（论文）
记录岩石的名称、结构、颜色、层理、节理裂隙、断层等地质资料,地下水的类型、出露位置、水量大小及喷锚支护施工的影响,围岩内鼓、弯折、变形、坍塌的位置、规模、数量和分布情况、围岩的自稳时间等。
2）水准仪测拱顶下沉或地表下沉;测量时使用等级较高的水准仪配合精密塔尺。
3)收敛计测坑道周边相对位移。 4)位移计测围岩内部位移。
５)钢筋计测锚杆内应力及拉拨器测锚杆抗拔力。 ６)压力盒测支护与围岩之间的围岩应力。
中导及侧导监控量测拱顶及洞室周边位移地表下沉、锚杆抗拔力等量测断面II、IIＩ类围岩：全遂范围内设1２个断面,水平收敛量测设两条测线，拱顶及附近设4道。
主洞开挖,内容同中侧坑开挖,断面结合设计图纸及中、侧导断面测量结果变化情况选取。
监控测量项目及各项时间间隔见监测项目表。
量测结果要及时整理：并采用回归分析法处理数据，绘制成各断面的位移一时间曲线,锚杆轴力随时间变化与深度L的关系曲线等。
根据测量信息分析结果进行设计参数的修正,然后检验修改后的设计参数的正确性与合理性。
施工缝及沉降缝处理（止水处理)
隧道设计要求在地质构造变化处、明暗洞衔接处设沉降缝，10长设施工缝。施工缝、沉降（地质结构变化处）设中埋式橡胶止水带,止水带由边墙基础处设置至中墙顶，止水带应设在衬砌厚度的1/2处。沉降缝、伸缩缝处沿环向设排水止水槽。施工缝、沉降缝宽2cm,内塞沥青麻筋。
止水带固定采用U型固定筋进行固定,环向每１m设一道。 2．隧道防排水处理方案
(1)防水：隧道采用ＥVA防水板。在初支与二次衬砌之间铺设，自边墙上1００ｃm 至拱顶中墙,选用无钉铺设工艺并采用悬挂式施工方法,用射钉或电钻打孔后用木螺丝固定在初期支护上,间距0.75~１．20m。防水板布设牢固后,用热焊机焊接孔隙处，铺设防水板之前，要结合二次衬砌的循环进尺合理安排,预先将防水板焊接完整。
32
院毕业设计（论文）
(2)铺设前先对基面处理，喷砼表面不得有锚杆接头或钢筋断头外露,对凸凹不平部位要修凿补喷,使砼表面光滑,喷层表面漏水时可及时引排。
(３)防水板接头搭接宽度为１0cm，两侧焊接宽度应不小于２.5cm,接头处擦净,接头处应 用与材质相同的焊条,且接头处不得有气泡、折皱及空隙,接头处要牢固，强度要不小于同质材料,防水层用垫圈和绳扣吊在固定点上,固定点间距拱部0.7m，侧墙１.2m,在凹凸不平处适当增加固定点，点间防排层不得绷紧,以保证灌筑砼时,板面与喷射砼面能密贴。 33
院毕业设计（论文）
５.施工进度计划
５.1 施工进度计划编制的依据及原则
5．1.1施工进度计划编制的依据
(1)施工图设计等技术资料；
（2）施工合同文件，中确定工程施工的开、竣工日期,即合同工期或指令工期;
（３）有关的定额，预算定额或施工定额； (4)各单位工程的施工方案、方法和工期；
（５)施工中可能配备的人力,机具设备,以及施工准备工作中所取得的有关工程所在;
（６)地的自然条件和技术经济资料,如有关气象、水文、资源供应等。
5．1．2施工进度编制的原则
(１)严格按照招标文件的控制性工期要求，科学合理地安排施工程序和进度,确保业主规定的工期并力争提前；
（2）紧紧围绕施工关键线路组织施工,在确保隧道重点项目进度的同时，兼顾接线一般工程，使本标段工程整体协调推进；
(3）充分考虑大跨度地质条件差的特点，强调安全支护及时有效、衬砌紧跟开挖施作，确保整个工程的安全稳定；
（4）充分利用技术及装备优势,组织配套大型机械化施工作业,提高施工生产效益,加快工程施工进度;
(5)采用适中的施工强度指标排定施工日程,对不可预见因素有充分的工期回旋余地，并在施工中注意均衡生产,文明施工。
5．2 主要施工机械配备及施工队伍和劳力组织
5.２.1本隧道主机械配备具有以下特点
(１）坚持以人为本的理念,尽量实行机械化施工，最大限度地减轻施工人员的劳动强度;
（2)经济高效，无论从钻孔用掘进台车到爆破装渣运输机械,还是从混凝土拌制到二次衬砌设备，在考虑单机设备先进的同时,做到机械设备相互配合,能最大限度发挥各类机械作业能力；
（３)尽量体现施工机械与施工方法的配套；
34
院毕业设计（论文）
(4）结合设备外形尺寸和衬砌后的隧道断面,选择外形尺寸适宜的机械。
本隧道的施工主要机械配备如下表:
表7 施工机械配备表
序号 1 2 3 ４ 5 ６ ７ 8 9 10 11 12 13 1４ １5 16 １7 设备名称 电动空压机 注浆钻机 注浆机 模板台车 多功能作业台车 混凝土自动计量拌和站 混凝土运输车 风镐 电焊机 混凝土输送泵 混凝土湿喷机 装载机 自卸汽车 轴流通风机 挖掘机 压拱机 钻孔凿岩台车 型号 18ｍ3 Zｃ５5２7 HFV－5D 自制 自制 HS60 卡玛斯 BXL－３15 ＨB T60J ＴK-９61 ZLＣ-50 18t ＪBT-2 50kW PC2０0 Y12-20 自制 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 数量 ２ ２ ２ 2 2 2 4 40 14 4 ４ 2 6 ２ 2 2 ２ 注：由于施工按隧道进口、出口双向施工，故施工中机械应均匀配置。此外还应根据施工需要配备各种型号的钢筋加工、焊接机械以及混凝土振动器。
5.２.2劳动力分配
本隧道在进、出口各安排一个施工队,每个施工队的劳动力为１40人,分为六个班组进行施工。具体任务分配见下表:
表8 隧道施工队劳动力安排（一个队)
班组名称 管理及技术人员
任务安排 负责施工队包括生产生活、施工技术、质量、安
35
劳力分配 共10名
院毕业设计（论文）
全等各项管理 担负钻孔、装药爆破、通
钻孔爆破出渣班组
风排烟、洞内排水、装渣
运输
担负超前小导管注浆、喷
砼、锚 格栅钢架施工
凿岩工20名、锻杆工２名、装载机司机2名、自卸汽车司机３名、普工１6名，共
4３名
凿岩工5名、喷锚工4名、电焊工2名、普通工9名，
共20名
振捣工8名、木工４名、电
担负隧道结构防排水、隧道衬砌、仰拱回填等作业
焊工2名、混凝土输送工2名、防水板6名、混凝土养护整修4名、普通工1４名，
共30名
担负风水电供应、洞内高
综合班组
压风管、通风管、水管接
长等
钢筋加工组
担负锚杆制作、格栅钢架制作、衬砌钢筋加工 担负喷锚料混凝土并向洞
内运输
电工２名、压风机司机3名、抽水泵站司机1名、普
通工5名，共11名 钢筋工6名、电焊工4名、普通工4名,共14名 拌合站司机２名、运输车司机4名、普通工６名，共
12名 140名
支护班组
衬砌班组
洞外拌和站
合计
5.３ 进度计划安排
５.3.1施工进度计划
施工进度计划是控制工程施工进度和工程竣工期限等各项施工活动的依据。施工组织工作中的其他有关问题都要服从进度计划的要求。施工进度计划主要包括两个方面：一是研究科学组织施工，合理加快施工速度的基本途径；另一方面是施工进度与计划的表现形式。它是按照流水作业原理编制的。 (１)隧道施工的作业方式
隧道施工的作业方式一般有三种:顺序作业、平行作业、流水作业 1）顺序作业就是按工艺流程和施工程序(步骤）,按先后顺序进行施工操作。
36
院毕业设计（论文）
如洞室开挖这项分项工程的程序是:放样、打眼、装药、引爆、寻帮找顶、出渣等。顺序作业就是按此固定（取决于工艺或结构物性质）程序组织施工。有时，各个工序之间也可顺序作业。其缺点为:整个工期长；专业队施工不连续,形成窝工;大部分施工段（工作面）空闲，工作面未充分利用。
2）平行作业就是线型工程的作业面很长，根据工程或技术的需要，可分为几段（或几个点）分别同时按程序施工。也就是同时开工,齐头并进，同时完成。这种施工方式与顺序施工相比可缩短工期，也可充分利用工作面,但消耗的劳动力和机具过大。
3）流水作业就是将拟建的工程对象划分为若干施工段,某一工种的工人队先在第一施工段完成第一道工序,再转移到第二段完成同一道工序，同样，另一工种的工人队紧跟其后，依次在各施工段完成下一道工序。如此类推，像流水一样前进,直到完成全部工程为止。它是以施工专业化为基础的,优点在于前一工序可迅速为后一工序让出工作面,从而加快了工程进度；各对在各施工阶段上连续均衡施工，可以合理地使用劳动力、材料和机具，避免出现短期的高峰现象;模板及支撑等辅助材料,能在各施工阶段周转使用;此外,工人连续进行同一工作，有利于质量和提供劳动生产效率。
(2)流水作业的实质
采取流水作业施工,一是要将施工对象的施工过程分解为若干道工序，确定出各工序的作业时间(简称流水节拍)。最后使各工序尽量做到连续作业,使各工序的工作面不空闲,工人不窝工，达到均衡施工的目的；二是要组织施工专业队。其最终目的在于保证施工中的两种连续:一是工人队从一个施工段转移至另一个施工段。连续进行同一种工作，不发生窝工现象；二是在同一施工段上，各工人队连续作业，不发生工作面空歇现象。如果两种连续同时满足,工人工效得到充分发挥,工作面得到充分利用,工期就得意缩短,此为最理想的流水作业,也就达到了加快施工速度的目的。 (３）流水作业的特点
流水作业是平行作法业和顺序作业法相结合的一种搭接施工方法,它保留了平行施工和顺序施工的优点，消除了它们的缺点。在工序相同的多个施工段的施工安排中，其优越性是显而易见的。流水施工法的特点是生产的连续性和均衡性，因此可使各种物质资源均衡地使用，使建筑机构及其附属企业的生产能力充分地发挥,劳动力得到合理地安排和使用,从而带来较好的经济效果。
37
院毕业设计（论文）
1）消除了工作的时间间歇，避免施工期间劳动力的过分集中,从而减少临时设施工程量,节约基建投资；
2)由于实行工程队（组)生产专业化,为工人提高技术水平和进行技术改造、革新创造了有利条件,促进劳动生产率和工程质量的不断提高;
3）在采用流水施工方法时,单位时间内完成的工程数量,对于机械操作过程是按照主导机械的生产率来确定的；对于手工操作过程是以合理的劳动组织为依据确定的，可以保证施工机械和劳动力得到合理和充分利用；
4)由于工期缩短，劳动生产率提高,劳动力和物质捎耗均衡，可以降低工程间接费用；同时由于各种资源得到充分的利用，减少了各种不必要的损失,可以降低工程直接费用。
必须指出,流水施工法只是一种组织措施,它可以在施工中带来很好的经济效果,而不要求增加任何的补充费用。现代的公路建筑业沿着建筑工业化的道路发展,如建筑设计标准化,建筑结构装配化,构件生产工厂化,施工过程机械化,建筑机构专业化和施工管理科学化。这些方面是密切联系，互为条件的,既是实现公路建筑工业化必不可少的重要措施,也是公路施工企业多、快、好、省地进行四化建设的重要手段。
5.3.2进度宏观安排
本隧道计划工期为２3个月,其中：
施工准备2个月；隧道掘进：计划安排16个月，双向两个掌子面掘进，平均掘进速度为Ⅴ级围岩60m/月,Ⅳ级围岩80m/月；初期支护和二次衬砌(含防水层)紧跟隧道开挖施作。具体施工组织计划及进度安排见下表:
表9 柳林隧道施工组织计划及进度安排表
施工项目
施工时间
1 2 ３ 4 5
工期计划 （月)
施工准备 洞口及明洞工程 洞身开挖 初期支护 二次衬砌
38
2 ２ 1５.５ 15．５ 15.5
院毕业设计（论文）
6 ７ 8 ９ １0 1１ 12 13 14 15
洞门工程 排水沟、电缆槽
路面 隧道内装饰、喷涂 机电设备安装调试 管理区建设 环境绿化 隧道修整、完善 其他工程 交工验收
２．5 ２ 4 4 3 3 １ ２ 1 1
注：1.柳林隧道计划工期按2３个月安排；
2．上表中各施工进度可根据实际施工队伍人员素质、技术力量、机械设备配置情况进行调整;
3.施工工期是按两个洞口同时施工考虑的。
ﻬ6.施工场地布置 ６.1 施工作业条件准备
调查有关工程特征与要求的资料；调查线路所在地区自然条件资料；调查施工地区的经济技术条件;了解当地交通运输能力及交通运输状况；调查当地地材生产供应能力与价格;了解当地民俗、风土人情;调查当地卫生防疫情况,调查其他有可能对施工产生影响的各种因素。
组织物资的采购、进货与管理；编制施工成本控制计划；雨期、冬期等季节性施工的特殊准备；组织施工设备机械进场;组织施工队伍进场。
洞外施工场地布置得合理与否，关系到隧道施工能否迅速，正常与安全地进行，也关系到隧道的文明施工。为此应根据洞口处地形,地质,水文条件,考虑有利于施工生产,也方便职工生活，合理布置弃渣场,堆料场,各种机械房,油库，炸药雷管库，办公室,宿舍，食堂,洞口排水系统，运输道路,三管两线等各种设施。
6.1.1布置要求如下
(1）弃渣场地应设在低洼的场地为宜，并尽量不占或少占农田,距隧道洞口不宜过远；同时应防止弃渣时堵塞河流及危险相邻建筑物。例如，石质隧道充渣
39
院毕业设计（论文）
可再利用,则应在弃渣场旁设置碎石选筛及加工场地。
（2)材料库和材料堆放场地应尽量布置在运输道路附近，避免出现交叉运输和反向运输。
(3)机械房，空压机房应设置在离洞口较近，进洞管道顺直的地方，以减少风力损失;发电机房应设在用水用油方便的地方，但不应与压风机房靠在一起；充电机房应设在靠近洞口，调车方便;混土搅拌机应靠近沙石料堆放地点及装料入洞运轨道及线路旁边。机修房应设在各种机械的中心区，避免机械长距离搬运行走；为钢钎的铸钎房，车床，钻钎机等设在洞口附近,便于钢钎的铸制与加工。 (4)火工材料，油料均为危险品及易燃品,库房设在隐蔽，安全,原离民宅，厂房,的偏僻山洼之地，要求雷管炸药分别存放，库房之间距离大于40ｍ,距线路大于3０0 并设置防火防雷电和降温措施。
(５）临时生活用房和办公用房应集中布置离口不宜过远，要有利于指挥施工生产，例如,值班室设在洞口旁边,可及时进洞处理发生的各种问题及协调施工中出现的各种干扰;方便职工上下班，缩短上下班的行走时间。
(6)管线布置最好不跨越出渣运输道路,避免线路埋设和架空困难，维修保养时与出渣运输干扰。
(7)所有库房及生活房屋的布置均应充分考虑防洪，防潮，防水,防泥石流等，尤其是水泥炸药库要避开高压线路。
(8)水源井的选择应保证干季有充足的水源而洪水期不被淹没。
６.2 现场各个场地布置位置
6.２.1便道设置
进口区进场道路，由于进口山坡比较陡，考虑从主道修一条３０0m爬坡道至洞口标高；出口区进场道路，出口区的地势相对比较平坦，但是还有约300米的路堑段,在施工顺序上应必须先见此路堑段施工完毕在进洞施工，故将进场道路修至本路段的路堑的断头，再经改路堑段到达洞口，从便道至此新修便道大约也是300ｍ。
6.2.2材料堆放场布置
(１）砂石料堆放和水泥仓库均应和混凝土搅拌站布置在一起；
（２)木材仓库和木材加工场应布置在一起，并且靠近道路,且注意防火要求;
(3）钢材仓库与钢筋加工场地布置在一起,便于加工和使用。
40
院毕业设计（论文）
(4)火工器库房布置：炸药库与雷管库分开设置，相隔距离符合有关爆破安全操作规程的规定,并远离施工及生活区。同时,严格执行当地公安部分有关火供品使用的规定。
6.２.3生活及生产设施布置
(1)拌合站布置
本隧道段混凝土采用现场集中生产,根据实际混凝土需求量的计算,求出高峰期水泥混凝土用量,按此高峰需求量配备一定数量生产能力的自动计量拌和站，其实际生产能力按60%计算为３0m3h ,每天按12h 工作时间计算为36０m3d ,可以满足施工混凝土的需求量。拌和站内场地进行硬化处理,用于砂、碎石堆放。 (2)空压机房及供电系统设置
空压机房应设置在洞口附近,以减少弯头风压的损失。在风压机房旁边设置一台1250KＶA变压器，分别向洞内及洞外生产房和生活区供电。 (３)供水系统布置
由于本隧道离河流比较近，在河沟内挖井集水,并沉淀为隧道供水水源，并就近设置抽水泵房，经上水管路,泵送至高位水池，经下水管路及压力泵送至洞内和生活区。
(４)生活房屋布置
生活房屋应修建在地势比较高处,但不宜过高。
ﻬ7.施工中的监控量测和超前地质预报
７.１ 超前地质预报
7.1．1超前地质预报的目的
隧道施工地质超前预报信息采集,常采用在地面地质调查的基础上进行洞内地质编录、钻探与物探三种方法。采用的技术有:摄影地质编录、超前地质钻探、钻孔摄影、钻速仪、隧道超前地质预报系统、高密度直流电法、地质雷达等物探方法。
特殊围岩隧道的施工地质超前预报工作重点在于对施工安全的影响大，危害后果严重的灾害性地质的预报,应采用多种探测手段、多种风险因素评价的综合预报方法进行,预报的目的有：一是探测未开挖段围岩产生灾害性地质问题的详
41
院毕业设计（论文）
细地质条件；二是结合采用的施工方案与技术措施,对产生地质灾害的可能性及灾害严重程度进行预报。
7.1.2隧道施工地质超前预报的特点
(1）隧道开挖揭露的围岩范围小，难以观其全貌；
（２）探测作业空间小，限制了探测手段的应用,这主要表现在探测手段选择和侧线布置两方面；
（3）探测与施工难以并行,目前使用的探测手段尤其是物探为主，为了避免干扰,常常需要停止施工作业，才能取得较好的探测结果。
7.1.3TＳP超前地质预报
由于现阶段隧道主要采用地质雷达进行隧道超前地质预报,下面就介绍TSP超前地质预报:
（1)TSP20２超前地质预报系统的原理
TSP20２ 超前地质预报系统是利用地震波在不同均匀地质体中产的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的。它是在掌子面后方边墙上一定范围内布置一排爆破点，依此进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播,当岩石强度发生变化，比如有断层或岩层变化时，会造成一部分信号返回,界面两侧岩石的强度差别越大,反射回来的信号也越强。返回的信号被经过特殊设计的接收器接收转化成电信号并进行放大，根据信号返回的时间和方向,通过专用数据处理软件处理,就可以得到岩体强度变化界面的方位。 (2)数据处理的方法
将洞内采集的地震数据传输到室内计算机上,应用TSP2０2 数据处理软件进行地震波分析处理：波形处理、预报计算、预报输出。根据所掌握的地质资料，判断出岩体强度变化界面节理密集带、断层还是岩性分界面。
1） 为保证预报长度、预报精度，提高预报质量，在一切可能的情况下尽量减少环境噪声,爆破接收信号时隧道内应停止一切施工作业；
2) 确定好采样间隔和采样数目;
３） 安放接收器一定要与周围岩体很好地藕合,以保证采集信号的质量，其方法用早强膨胀水泥砂浆，使接收器与岩体粘贴好;
４） 优化作业程序，科学组织施工,采取不停工采集数据,为隧道掘进赢得时间。
42
院毕业设计（论文）
7.2 施工监控量测
监控设计的原理是通过现场量测获得围岩力学动态和支护状态的有关数据(信息）再通过对这些数据（信息）的数理和力学分析,来判断围岩和支护结构体系的稳定性及工作状态,从而选择和修整支护参数以及指导施工。
7．2.１监控量测的目的
(1)确保安全
为此需要掌握围岩和支护状态,进行动态管理，根据量测信息,预见事故和险情，以便及时采取措施，防患于未然。 (２)指导施工
量测数据经过分析处理,预测和确认隧道围岩最终的稳定时间，指导施工顺序和施作二次衬砌的时间。 （3)修正设计
根据隧道开挖后所获得的信息和量测数据，进行综合分析，修正支护参数和检验施工与设计。 (４)积累资料
已有工程的量测结果可以直接应用到后续同类围岩中或者间接应用到其他类似工程中，作为设计和施工的参考资料。
7.２.2量测要求
(1)能快速埋设测点。
隧道在开挖中，开挖工作面四周两倍洞径范围内受开挖影响最大。测点一般是开挖后埋设的，为尽早获得隧道围岩开挖初始阶段的变形动态,测点应紧靠工作面快速埋设,尽早量测。一般埋设在距离开挖面2m范围内,开挖后２4ｈ内,下次爆破前测取初读数。
(2）每次量测数据所需时间尽可能短。
（３)测试元件应具有良好的防震、防冲击波能力。 (４)测试数据应尽量准确可靠。
(5)测试数据直观,不必复杂计算即可直接应用。 (6)测设元件在埋设后能长期有效工作。 (7)测试元件应有足够的精度。
43
院毕业设计（论文）
7.3 量测项目与方法
施工监控量测项目包括必测项目和选测项目,主要项目及方法见下表:
表1０ 隧道现场监控量测项目及方法
布 置 量测时间
1~15d 16d~1
1~３
3个月项目名称 方法及工具
地质 及支 护状 态观
察
应 周边测 位移项
目 拱顶 下沉地质超前
预报 地表
下沉 围岩 内部
位移选 围岩测 压力项
岩性、结构面产状及支护裂缝观察和描述、地质罗盘
等
各种类型收敛计或测杆 水平仪、水准尺或测杆
地震法超前预报仪TSＰ20２
或地质超前钻
孔
精密水平仪
洞内钻孔安设单点或多点位
移计 各种类型压力
盒
个月 个月
以上
全长度开挖后及
初期支护后进行
每次爆破及初期支护后
每10~50m一个断１～2
１次/
1~２
１～3
面 每断面２～次/天 ２天 次/周 次/月 ３对测点 每10～50m一个１~21次/21~2次1~3次断面 每断面次／天
/周
/月
2～3对测点
天
间隔100～5０0ｍ一个断面
洞室中线上，并与 洞轴线正交平面的1～2
１次
1～2
1~３
一定范围内布设必次/天 /2天 次/周 次／
要数量测点
月
每代表地段1~2个1~2次1次/2
1～2
1~3次
断面 每断面／天
天 次/周 ／月
15~20个测点 每代表地段2~10个 1~21次/21~2次１～3
断面 每断面2～5
次/天 天 /周 次/月
个测点
44
院毕业设计（论文）
目 锚杆 轴力
钢支撑内力及外力
各种测力锚杆(动式、钢弦
每代表地段２~10个断面 每断面2～5个测点
每1０榀钢支撑一
对测力计
1～2次/天
１次/２天
1~2次
1～3
１~２
１次
1～2
1~3次
次/天 /2天 次/周 ／月
式、电阻片式）
支柱压力计或其他测力计
/周 次/月
７.4 施工监控量测计划的制定
施工监控量测计划应综合施工、地质、测试等方面的要求，有设计人员完成。量测计划应根据隧道地质地形条件、支护类型和参数、施工方法和其他有关条件制定。
具体在计划实施时，主要解决一下问题： (1)获得满足精度要求和可靠地量测信息; （２)正确进行预测和反馈;
(3)建立管理体制和相应管理基准,进行日常施工管理、量测管理等。 由于开挖工作面是不断推进的,所得到的量测也是不断变化的，使得量测信息的管理是动态的,大量的信息需不断地进行计算和判断。因此,为了及时利用量测信息,应使用微型计算机和绘图仪进行数据处理和施工管理。
７.5 数据处理及应用
7.５.1数据处理的目的
由于现场量测所得的原始数据，不可避免具有一定的离散性,其中包含测量误差甚至测试错误。不经过整理和数学处理的量测数据一时难以直接利用。数学处理的目的是：
(1）将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证，以确认量测结果的可靠性;
（2）探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化规律、空间分布规律，判定围岩和支护体系稳定状态。
7.5．2数据处理的内容及方法
量测数据的整理尽量采用微机管理，可用Excel软件进行管理。其中主要包括:
45
院毕业设计（论文）
（1)绘制位移、应力、应变随时间变化的曲线—时态曲线; (2）绘制位移速率、应力速率、应变速率随时间变化的曲线； （３）绘制位移应力、应变随开挖面推进变化的曲线—空间曲线; (４）绘制位移、应力、应变随围岩深度变化的曲线；
（5）绘制接触压力、支护结构应力在隧道横断面上的分布图。
由于量测误差所造成的离散性,按实测数据绘制的位移等物理量随时间或空间变 化的散点图上下波动,很不规则,难以用来分析。因此,需要采用数学处理的方法,将实测数据整理成实验曲线或经验公式。
7.5.３量测数据的应用
量测所得的信息目前可通过理论计算（反分析）和经验方法两种途径来实现反馈。用有限元、边界元等和饭分析技术结合的理论分析方法，计算结果可起到决定性的作用。由于岩体结构的复杂性和多样性，在计算理论上做了近似和简化，另一方面理论计算的输入参数不易取得，理论计算分析还未达到定量标准。当前广泛采用经验方法来实现反馈。根据“经验”(包括调研及必要的理论分析）建立一套判断准则，然后根据量测结果(经过处理的）判断围岩稳定性及支护系统的可靠性,以便及时调整设计参数和进行施工决策。
46
院毕业设计（论文）
8.施工质量、安全及环保保证措施
8.１ 质量控制要点
8.１.1质量控制要点包括
(1)严格控制管棚角度；
(２）严格喷射砼工艺，按配合比拌制砼料，特别要严格控制外加剂掺量。新旧砼面要清洗至露出砼的本色，没有泥土或杂物。分层喷射,以保证喷射砼的质量;
（3）保证立拱质量。注意螺栓松紧程度和连接筋的焊接质量；
(4）确保钢筋网与围岩紧密相贴，钢筋网必须连接牢固，否则喷射砼时会振动钢筋网，从而降低喷射砼质量； (５)保证核心土的大小和长度
(6)清除拱脚积水与淤泥，通过打拱脚锚杆或扩大拱脚认真加固拱脚,加强纵向联结等,使初期支护与围岩形成完整体系;
(7)尽量单侧落底或双侧交错落底，避免上半断面两侧拱脚同时悬空；控制落底长度，视围岩情况采用1-3ｍ，不大于6m；
(8)减少上、下台阶施工的相互干扰,并及时封闭成环；
(９）找出每道工序的合理施工时间，各工序严格按标定时间进行控制,从而缩短循环作业时间，减少开挖面土体的暴露时间;
（１０)及时监控量测围岩，观察拱顶，拱脚的收剑情况,据此调整初期支护参数。
8.2 安全保证措施
8.２.1施工安全措施
(1）首先做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程,并妥善处理好陷穴、裂缝,以免地面积水浸蚀洞体周围，造成土体坍塌；
（2）在含有地下水的黄土层施工时，洞内外排水沟应进行铺砌,必要时应配合井点降水等将地下水位降至隧道衬砌底部以下，以保施工顺利进行；
(3)在干燥无水的黄土层中施工，应管理好施工用水，不使废水漫流; (４）如发现工作面有失稳现象，应及时用喷砼封闭，加设锚杆、架立钢支撑等加强支护;
(５）施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大,应用浆砌片石回填,
47
院毕业设计（论文）
如发现该处土体承载力不够,应立即加设锚杆或采取其它措施进行加固；
(6）在开挖与灌筑仰拱前,为防止边墙向内位移,宜加设横梁顶紧； (7)喷射机所用的压力,一般以不超过0．2Mpa为宜;
（8）若拱部位于砂层时，为防止喷砼层塌落，可用Ф4mm的密钢丝网紧贴开挖面作为固定初喷砼用。密网用两根Ф8mm,长３５cm的锚钉加以固定;也可用2根Ф22mm的环向钢筋将网压紧在开挖面上，以防喷砼时钢丝网脱落; （9）钻锚杆孔时,宜采用干钻,锚杆采用药包式或早强砂浆式锚杆; (１0）施工中如发现不安全因素时,应暂停开挖,加强临时支护,以便取适应性的工序安排。
8.２.2劳动安全保证措施
(1)制定安全作业规章制度，在施工中做到各项工作有章可循;
（2）深化安全教育，强化安全意识。施工人员上岗前必须进行安全教育和技术培训,牢记“安全第一”的宗旨,坚持持证上岗；
（３)推行安全标准化工地建设抓好现场管理,搞好文明施工。工程材料的堆放,各种交通、施工信号标识完备,风水管路、供电线路要畅通,架设正确。施工现场紧张有序,施工工序有条不紊;
（4）加强班组建设。选好班组长、安全员,执行“三工、三检”和“周一”安全互检,集思广益,发现问题，找出隐患,杜绝“三违”，把事故消灭在萌芽状态;
（5)认真实施标准化作业，严格按安全操作规程进行施工，严肃劳动纪律，杜绝违章指挥与违章操作，保证防护设施的投入,使安全生产建立在管理科学、技术先进、防护可靠的基础上。
８.２.３交通安全措施
（１)与当地交通安全部门取得联系,共同制定交通安全规则，并在施工中严格执行;
（2）施工材料、设备等需跨越道路运输时，预设标志，并派专人看守指挥; (３)制定相应的安全处罚规则，对违反规定的当事人严肃处理，对严格执行法规的人进行表彰和奖励；
(４）利用乡村便道时，需提前和当地签署使用协议。在行人进出的路口设置醒目的标志，夜间运输需在村庄路段设置照明灯具,确保交通安全。
８.3 环境保护措施
环境保护是保证社会生态平衡、保证社会人们身体健康的需要,是我国的一
48
院毕业设计（论文）
项基本国策。为了控制工程施工现场的各种粉尘、污水、水土流失以及噪声、振动等对环境的污染和危害，采用各种有效措施和各种渠道严格控制。 （1)施工现场、场地、汽车便道要硬化处理，并指定专人定期洒水清扫,形成制度，防止道路、场所扬尘;
(2）保护原有植被。对合同规定的施工界限内、外的植物、树林等尽力维持原状;砍伐树林和其它经济植物时,要事先征得所有者和业主的指示同意,严禁超范围砍伐；
(3)临时用地范围内的耕地采取措施进行复耕,其它裸露地表植草或种树进行绿化；
(４)对隧道工程的弃土场,按设计实施工程防护；并尽量平整造田，不得向河流和用地范围外的场地弃土;
(5)石方爆破作业应采取控制爆破,防止飞石对附近林木、植物造成损害; (６)工程完工后，及时对现场彻底清理,并按设计要求采用植被覆盖； (7)对有害物质（如燃料、废料、垃圾等)要采取焚烧或其它措施处理后运至业主和监理工程师指定地点进行掩埋,防止对动、植物造成损害;
(８)施工废水、生活污水按在关要求进行处理,不得直接排入农田、河流和渠道;
(9)清洗骨料的水和其它施工废水，采取过滤、沉淀处理后方可排放，避免污染河道和周围环境；
（10)施工机械排放的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放；
(１1）生活污水采取二级生化或化粪池等措施进行净化处理,经检查符合标准后方准排放;
(12)在设备选型时选择低污染设备,并安装空气净化系统，确保达标排放； (1３)对运输水泥及易飞扬物料须用帆布覆盖严密，并装载适中,不得超限运输；
(1４)对汽油等易挥发品的存放要密闭，并尽量缩短开启时间； (15)在爆破作业中,采用水幕降尘,保证作业面粉尘含量达标。在弃碴作业时喷水降尘;
(16)在有粉尘的作业环境中作业时，除洒水外,作业人员还必须配备劳保防护用品；
49
院毕业设计（论文）
(１7)对使用的工程机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养，降低噪音； (18)机械车辆途经居住场所时要减速慢行，不鸣喇叭；
(１９)在比较固定的机械设备附近,修建隔音屏障,减少噪音传播； (2０）合理安排施工作业时间,尽量降低夜间车辆出入频率,夜间施工不得安排噪音大的机械;
(２1)适当控制机械布置密度,条件允许时拉开一定距离,避免机械过于集中形成噪音叠加;
(22)施工营地和施工现场的生活垃圾，应集中堆放；
（23)施工和生活中的废弃物也可经当地环保部门同意后，运至指定地点,工地设置能冲洗的厕所,派专人清理打扫,并定期对周围喷药消毒，以防蚊蝇滋生,病毒传播；
（2４)报废材料运出现场并进行掩埋处理。对施工中废弃的零配件，边角料、水泥袋、包装箱等及时清理，以保护自然环境与景观不受破坏。
ﻬ结 论
为了祖国桥梁的建设，为了多给人民造福，我们承担了本工程的建设。在各位老师的指导下，在各位同事和朋友的帮助下，我收集了多方面的资料,经过认真的思考和努力刻苦地学习，根据计划,按照毕业设计的任务书要求，完成了这个毕业设计论文。请老师们给与斧正。
50
院毕业设计（论文）
致 谢
首先感谢老师在百忙之中抽空辅导了我这次毕业设计的每一个环节,郝老师认真负责的态度和一丝不苟的工作作风给我留下了深刻的印象,为我今后的学习工作树立了榜样。通过这次毕业设计,我比较系统的串连了我大学本科四年所学的知识，深感我们这门专业知识的博大精深,觉得自己存在的差距还很大。俗话说:实践出真知,通过这炎炎夏日的几十天工作，我的收获还是很大的。
在毕业设计的反复修改，一遍一遍的看书，和同学一次又一次的讨论，一次又一次的请教老师的过程中，通过集中的毕业设计和专业系统的培养,我提高了自己综合运用所学的基础理论,基本知识和基本技能，分析解决问题的能力。在老师的指导下，通过独立系统的完成一个工程项目的设计,比较具体的了解了一个工程设计的全过程,巩固已学课程的基础上，培养了自己考虑问题,分析问题,解决问题的能力，同时接触到和掌握一些新的专业知识和技能。这次毕业设计为自己提供了一次很好的实践机会，为我将来的学习工作做了很好的铺垫,是我人生中很重要的一次经历。最后，感谢学院的领导和老师在百忙之中为我们细心辅导设计,我衷心的感谢各位老师!
51
院毕业设计（论文）
参考文献
[１］ 《公路隧道设计规范》(JTＧ Ｄ7０－2０04) [2] 《公路隧道设计细则》(JTG∕T Ｄ７0－2０10） [３］ 《公路隧道施工技术规范》(ＪTG F60－２009) [4] 《公路隧道施工技术细则》(JＴG∕T Ｆ 60-2０09） [5] 《公路工程技术标准》(JＴG B01-2０03）
[6] 《公路隧道通风照明设计规范》(JＴＪ０2６.１-2009） ［7］ 《道路工程制图标准》（ＧB50162-９2）
［８] 《地下工程防水技术标准》(GB ５０10８-2０0８)
［9］ 夏永旭和王永东.《隧道结构力学计算》．北京:人民交通出版社，2００4.0９ [10］ 于书翰和杜谟远.《隧道施工》.北京：人民交通出版社，19９９.0６ [11] 李宁军.《公路隧道勘察设计》.北京:西安公路交通大学，20０４.０4 [12］ 吕康成.《公路隧道运营设施》.北京:人民交通出版社，199９.０7
[１３］ 吕康成.《隧道工程试验检测技术》.北京:人民交通出版社，2０04．０１ [14］ 王梦恕．《中国隧道及地下工程修建技术》.北京：人民交通出版社,2010
52
院毕业设计（论文）
附 录
附图一：隧道纵断面(一） 附图二:隧道纵断面(二） 附图三:隧道纵断面（三） 附图四：隧道纵断面(四）
附图五：V级围岩复合式衬砌设计图 附图六:隧道洞门立面图 附图七：隧道洞门平面图
附图八:V级围岩超前支护断面设计图 附图九：隧道施工进度计划安排表 附图十：隧道施工现场布置图
53
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容