隧道初衬土方开挖技术交底

施工中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、设旁站、细观察、快封闭、勤量测”的二十四字方针，对本工程应采取超前探测、先行加固而后再开挖，稳扎稳打、步步为营的施工原则。

隧道初期支护施工程序：

1、沿隧道拱顶打入超前小导管或深孔注浆导管，对地层进行注浆预加固处理。

2、开挖左半断面土方，架设钢格栅、纵向连接钢筋、挂钢筋网片，锚喷C20早强砼。

3、开挖右半断面土方，架设钢格栅、纵向连接钢筋、挂钢筋网片，锚喷C20早强砼。

4、敷设防水层，隧道二衬施工。

二、超前注浆支护

2.1马头门施工，具体详见“马头门进洞口施工技术交底”。

2.2草房站2号出入口拱顶上部需要进行超前小导管注浆支护施工（穿越燃气管线段进行深孔注浆支护施工）。

1、超前小导管注浆

暗挖隧道采用拱部注浆，拱部打设超前小导管，采用φ42，t=3.5mm超前注浆小导管。

①标准段L=2.5m，环向间距0.3m，纵向间距1.0m，外插角20°左右，设于拱部150°范围内。在穿越重要管线时，小导管长2.0m，纵向间距0.5m。

②人防段L=2.0m，环向间距0.3m，纵向间距0.5m，外插角20°左右，设于拱部150°范围内。

超前小导管注浆具体施工工艺及要求详见“超前小导管注浆施工技术交底”。

2、深孔注浆

暗挖隧道在穿越燃气管线段采用深孔注浆（具体范围详见设计图纸），对结构周围1m的范围进行加固，拱部150°范围环向布设注浆孔，深孔注浆采用水泥-水玻璃双液浆，其它的辅助材料、配比及注浆压力以现场注浆实验压力确定。

深孔注浆具体施工工艺及要求详见“深孔注浆施工技术交底”。

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。

暗挖隧道土方开挖施工必须遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的18字施工原则。草房站2号出入口暗挖隧道分为标准段和人防段两种断面，标准段采用CD法开挖，人防段采用CRD法开挖，现分别叙述如下：

3.1 开挖前检查

在每一作业循环土方开挖之前，项目质检员及工长必须对施工现场作业安全条件进行自检。自检合格后上报土建监理单位，值班现场监理应对工前自检工作进行监督检查。 

现场工长及质量人员自检内容：

1、开挖面渗水情况，降水效果是否满足安全开挖作业条件；

2、开挖面地层情况，土体稳定性是否满足安全开挖作业条件；

3、台阶长度、核心土及台阶坡度、高度的设置情况，是否满足作业面稳定的安全开挖作业条件；

4、超前支护情况，超前支护是否按要求施做完毕，是否满足安全开挖作业条件；

5、钢格栅（含连接筋、钢筋网片等）是否准备到位，是否搬运至作业面现场；

6、风、水、电及小型机具（混凝土喷射机、电焊机、注浆泵等）状况是否良好，是否满足作业要求；

7、应急抢险物质储备的种类、数量是否满足应急抢险要求；

8、拱背回填注浆情况，是否满足要求；

9、工班劳动力数量是否满足要求；

10、开挖面是否正在穿越雨污水管等管线，管线是否存在渗漏水（漏气）情况，是否采取了针对性防护措施，是否满足安全穿越条件；

值班质量人员对上述检查内容进行检查后应形成检查记录，将检查结果填入检查表格中。

值班技术管理人员对现场安全开挖作业条件自检后，向开挖作业工班班长签发土方开挖动土令，如施工现场作业条件不满足安全开挖要求时，值班技术人员应通知开挖作业工班停止开挖，采取相应措施，并向项目部值班领导汇报。

土方作业工班只有接到值班质量人员的“同意进行下一循环土方开挖”的土方开挖动土令后，作业人员方可开始进行土方开挖作业。

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。

3.2 2号出入口标准断面土方开挖

1、出入口隧道标准断面采用CD法施工，隧道分成左、右两个开挖部分，①先对左断面结构周围土体进行加固，分层开挖左半洞土方并施做初期支护；②对右半洞周边土体进行加固，分层开挖右半洞土方并施做初期支护；③隧道仰拱二次衬砌及底板回填层施工；④待二衬仰拱结构达到设计强度后施工隧道拱墙二次衬砌。

2、先开挖左上半洞，采取预留核心土施工，核心土留成台状，高度约1m、上口宽1m左右，核心土沿隧道掘进方向长度1～2m，待该步初期支护完成后再进行下部预留核心土部分的开挖与支护，每个部位开挖进尺为0.5m，严禁多榀一次开挖。左下半洞下台阶开挖面距上台阶开挖面保持5~6m的距离，下台阶开挖时也选择预留核心土法的方式，留置方法及掘进方向长度要求与左上半洞开挖基本一致。土方开挖采用人工+风镐进行，用小型翻斗车配合机动三轮车将土方送到提升口位置，用提升装置将土方吊出并堆放到提升口旁的堆土场，集中及时运出现场。

3、隧道“台阶法”施工中，一次开挖循环进尺不应大于0.5m，并严格按照设计断面分部进行开挖，不得欠挖，尽量避免超挖。隧道边侧墙应采用单侧或双侧交错开挖，不得使上部结构同时悬空；边墙挖至设计高程后，必须立即支立钢筋格栅拱架并喷射混凝土；仰拱应根据监控量测结果，及时进行封闭施工。

4、施工时须注意，暗挖隧道下穿市政管线时，土方挖掘前在拱顶部位先用洛阳铲沿隧道掘进方向进行探孔（探孔深度不少于5m，孔数不少于3个），在掏孔过程中要仔细分析土质变化及含水情况，以提前掌握管线下方土质状况，在遇到障碍须改变位置继续掏孔，不得强掏硬顶。如有异常情况，分析原因，及时向项目部反应，准备随时调整施工工艺。

5、具体施工流程图如下：开挖左导洞→右导洞滞后左导洞纵向15m后开挖

单个导洞施工的工艺流程：开挖上台阶土方、留核心土→支立拱部及边墙上台阶格栅→喷射砼→开挖上台阶核心土，超过下台阶5m以上→开挖下台阶土方，留核心土→支立下台阶边墙和底部格栅→喷射砼→开挖下台阶核心土→封闭成环→下一循环

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。

6、开挖步距为0.5m，待超前浆液凝固后即可进行土方开挖。每个导洞均采用上下台阶法进行施工。施工时，先开挖拱部和上台阶边墙部位的土方，留置核心土，核心土应保持1:1.2～1:1.5放坡，防止土方坍塌。安装拱部和上台阶边墙钢架，及时打设锁脚锚杆，并喷射混凝土后，再开挖下台阶边墙、核心土土方，并安装下台阶边墙和底部钢架及喷射混凝土，使每个导洞及时封闭成环。具体详见 “单个导洞土方开挖示意图”。

横断面开挖示意图                           纵断面开挖示意图

导洞土方开挖示意图

现场质控人员应特别注意底板部位仰拱土方开挖的尺寸检查，防止超挖量大于规定量，不准欠挖。（暗挖施工开挖允许偏差见下表所示）。

暗挖施工开挖允许偏差

序号

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。

3.3 2号出入口人防断面土方开挖

1、人防扩大段均采用CRD法进行施工（如下图），分4个导洞开挖，开挖时按照左上导洞、左下导洞、右上导洞、右下导洞的顺序开挖，其中每个导洞采用正台阶法开挖。在洞内运土时，计划采用手推车配合机动三轮车运输土和材料。

2号出入口人防段开挖示意图

2、具体施工流程图如下：开挖左上导洞1→滞后5~6m后开挖左下导洞2→滞后左导洞纵向15m后开挖右上导洞3→滞后5~6m后开挖右下导洞4

3、单个导洞均采用预留核心土法开挖，具体开挖方法及相关要求与标准段开挖要求一致。

3.4 施工注意事项

1、进洞前，先利用超前小导管注浆（穿越燃气管线段采用深孔注浆）加固地层，待有一定强度保证不塌方的前提下进行开挖。

2、开挖前应对设计的坐标、高程进行复核测量。

3、开挖过程中应密切监测周围地表沉降，如果发现超过设计标准，应及时采取相应措施控制地表沉降；在开挖过程中，应加强开挖面的地质素描和地质预报工作。

4、应特别注意预加固、开挖和支护等作业工序的紧密衔接，开挖后应及时进行初期支护，本工程采用CD法、CRD法开挖，应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70%以上时，方可进行下一步的开挖。对将要停工时间较长的开挖作业面，不论地层好坏均应作网喷混凝土封闭。严禁结构同时悬空，杜绝多榀一次开挖。隧道不得欠挖，对意外出现的超挖或塌方应采用喷混凝土回填密实，并及时进行回填注浆。

5、安装格栅钢架时，除应在侧墙节点处搭设锁角锚杆外，还必须清除底脚下得虚渣，超挖部分应用喷射混凝土填充。

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。

6、所穿越的地层有卵砾石层、中粗砂层、细中砂层、粉细砂层、粘土层和填土层等，在不同的地层施工所引起的地层的沉降也不相同，针对不同的地层用不同的地层加固措施，减小差异沉降。

对于粘土层，掌子面的自立性较好，特别要注意使格栅架的落脚点坚实无浮土，格栅钢架着地端与基面间的空隙必须用喷砼填满。

砂卵石层和粉砂层掌子面无水时，超前注水泥-水玻璃双液浆加固地层保持拱顶土体的稳定，并缩短立拱和喷砼时间。

掌子面有水时，对于砂层和砂卵石层，预注水泥-水玻璃双液浆或凝胶时间可调的水泥浆；对粉细砂层，预注超细水泥-水玻璃双液浆。

7、采用“正台阶法”施工，开挖循环进尺严格按设计要求进行。

8、严格控制隧道开挖的中线和水平，开挖轮廓要圆顺，防止超挖，局部欠挖处人工修凿。

9、隧道开挖时保留核心土，待拱部初支完成后再开挖核心部分土体。

10、当隧道围岩自稳能力较差时，应尽可能缩短开挖台阶长度，尽快使初期支护闭合。

11、在2号出入口暗挖穿越朝阳北路路面下施工时，应对地面提前进行注浆加固措施，同时在路面行车道上铺设2cm厚的钢板作为辅助施工措施。

四、钢格栅、钢筋网片加工及安装

详见“暗挖结构初衬型钢加工及安装技术交底”。

五、锚喷混凝土

1、隧道初衬结构厚度为300mm，喷射砼强度为C20早强砼，配合比以实验室出具的配比单为准。

2、喷射砼应掺速凝剂，原材应符合下列规定：

（1）水泥：优先选用普通硅酸盐水泥，标号不应低于p.o42.5号，性能符合现行水泥标准。

（2）细骨料：采用中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含水率控制在5%～7%。

（3）粗骨料：采用卵石或碎石，粒径不应大于15mm，且严禁使用含泥量大的粗骨料。

（4）水：采用饮用水。

（5）速凝剂：质量合格。使用前应做与水泥相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，砼初凝时间不超过5min，终凝时间不超过10min。

3、混合料采用强制式搅拌机搅拌，搅拌时间不少于2分钟，施工现场必须有计量措施以保证砼配合比准确。

4、混合料应搅拌均匀并符合下列规定：

（1）砂率应取45%～55%，水灰比应取0.4～0.45，速凝剂掺量应通过试验确定。

（2）原材料称量允许偏差为：水泥和速凝剂±2%，砂石±3%。

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。

（3）运输和存放中严防受潮，大块石等杂物不得混入，装入喷射机前应过筛，混合料应随拌随用，存放时间不应超过20min。

5、喷射砼前应清理场地，清扫受喷面；检查开挖尺寸，清除浮渣及堆积物；埋设控制喷射砼厚度的标志；对机具设备进行试运转。就绪后方可进行喷射砼作业。

6、喷射时应依次自下而上分层喷射，并先喷型钢格栅与壁面间混凝土，然后再喷两钢格栅之间混凝土。

7、每次喷射厚度：边墙每、拱顶4cm。分层喷射时，应在前一层混凝土终凝后进行，如终凝1h后再喷射，应清洗喷层表面。

8、喷射口距喷射面0.8m~1.0m，喷头与受喷面保持垂直，喷嘴应避开钢筋密集点，及时清除悬挂在钢筋上的结团。每喷完一层，及时清理表面结构，使其平整度良好，间隔10分钟后再喷射下一

层。 

9、喷射时严禁使用回弹料，回弹料应及时清理并存放在固定地点。

10、喷射砼2h后应养护，养护时间不应少于14d，当气温低于＋5℃时，不得喷水养护。喷射砼低于设计强度的40%时不得受冻。

11、喷射混凝土应密实、平整、无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。

12、喷射混凝土检查标准：

     喷层厚度    不小于30mm。

     砼强度      C20

     隧道标高    -20mm，0

     隧道尺寸    0，+20mm

     平整度      30mm

六、初衬背后注浆

1、格栅安装完后在隧道拱部及边墙预埋注浆管，注浆管为Φ42钢焊管，长800mm，环向间距2.0m，纵向间距3.0m，外露格栅5cm梅花型布置，注浆深度为初支背后0.5m。安设后用棉纱堵口，防止喷浆时堵塞。对注浆后仍有漏水现象的区域，立即进行重新排管再注浆，直到渗漏水被堵住为止。注浆管垂直于基面埋设，落后开挖工作面5m的地方进行初支背后注浆，浆液采用1：1微膨胀水泥浆。

2、初支背后注浆方法

1） 注浆材料

    注浆材料选用：注浆材料选用单液水泥浆内掺外加剂。

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。

2） 注浆浆液配比：

水泥浆水灰比宜为0.6:1～0.8:1，水泥选用PO42.5普通硅酸盐水泥，内掺水泥用量0.5%的食盐和0.05%三乙醇胺复合促凝剂或3-5%的水玻璃。

3） 注浆材料配制：

在放水同时加外加剂，待水加至设计加水量时继续搅拌1min，然后投入水泥，继续搅拌3min。

4） 注浆设备

注浆设备包括：单液注浆泵(注浆压力0.2~0.5Mpa)、低速机械搅拌机(有效容积不小于400L)、注浆管(Φ42、L=800mm)、辅助设备(混合器、高压胶管、高压球阀、水箱及储浆桶等)、必要的检测设备(秒表、压力表)。

5） 注浆压力

回填注浆压力不宜过高，只要能克服管道阻力和土体与初期支护防水板之间空隙阻力即可，压力过高易引起初期支护变形。采用注浆泵注浆时，紧接在拱顶注浆处的压力宜控制在0.2～0.3Mpa，不得超过0.5Mpa，扩散半径r=1.8m。

6） 注浆施工

注浆之前，清理注浆孔，连好注浆管路，保证其畅通，必要时应进行压水试验。

注浆必须连续作业，不得任意停泵，以防浆液沉淀，堵塞管路，影响注浆效果。

注浆顺序：注浆应由低处向高处，由无水处向有水处依次压注，以利充填密实，避免浆液被水稀释离析。当漏水量较大，则应分段留排水孔，以免高水压抵消部分注浆压力，最后处理排水孔。

注浆时，必须严格控制注浆压力，以防大量跑浆和使结构产生裂缝。

在注浆过程中，如发现从施工缝、混凝土裂缝少量跑浆可以采用快凝砂浆勾缝后继续注浆，当冒浆或跑浆严重时，应关泵停压，待一、二天后进行第二次注浆。

注浆结束标准：当注浆压力稳定上升，达到设计压力并持续稳定3分钟（土层中要适当延长时间）后，不进浆或进浆量很少时，即可停止注浆，进行封孔作业。

停浆后，立即关闭孔口阀门，然后拆除和清洗管路，待浆液初凝后，再拆卸注浆管，并用高标号水泥砂浆将注浆孔填满捣实。

施工中应经常监视注入量、注浆压力及初衬结构状况，必要时应变换注浆参数，对不符合结束标准要求的必须进行补孔注浆。

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。

3、质量标准及要求

为了确实地获取注入浆液质量和数量，必须保管好全部证明书及测量数据等。

根据注浆情况，事先应计算出注浆量，注浆结束采取分析法和直观法检查，分析法：对注浆记录进行整理分析，看注浆压力是否达到注浆终压，注浆中是否发生漏浆、串浆等现象，判定注浆效果；直观检查法：检查一次支护表面渗漏水情况，应无集中出水点，渗漏水量满足要求，地表沉降应得到有效控制。

注浆完毕封闭注浆管，及时填写注浆记录。

七、掌子面封闭

1、为保证注浆效果，防止注浆过程中工作面的漏浆，小导管超前注浆前应封闭开挖工作面作为止浆墙。网喷混凝土厚度50mm，钢筋网为φ6.5间距150×150mm，喷混凝土封闭掌子面的间距同小导管纵向间距，喷混凝土标号同初期支护。喷混凝土封闭范围为上半断面不包括核心土的部分。

2、遇到较差地层时，为了保证工作面稳定，应及时喷射混凝土封闭工作面。

3、在断面变化点、工序转换处或工序中断时，为了保证工作面稳定，应及时挂网喷射混凝土封闭工作面，厚度10cm，钢筋网为φ6.5间距150×150mm，喷混凝土标号同初期支护。

八、监控量测

监控量测是保证施工安全的重要环节，根据监控量测取得的信息，可及时调整支护参数和施工方案，从而有效保证工程施工安全。本工程重点主要是洞内外观察、地表下沉量测、净空水平收敛量测、拱顶下沉量测、地面建筑物量测。本工程拟由项目部专业施工量测队伍进行施测。

1、洞内外观察：包括工作面的观察和在施工工作区域的观察两部分。

2、地表下沉量测：隧道开挖前沿隧道中心在地面埋设钢制测点，每两点间距3m并应设置校核基准测点2个。

3、净空水平收敛量测：量测间距断面3m。在开挖过程中，尽早开测，测点在施喷前焊在钢架上，其下部60cm处不得有妨碍量测的物体。

4、拱顶下沉量测：要与净空水平收敛量测在同一量测断面进行，在开挖过程中尽早量测。测点桩采用圆钢或测点钩，测点钩在施喷前焊在钢架顶部，并在隧道内适当位置设置后视点，定期与地面水准基点进行联测。以保证量测精度。

5、地面建筑物量测：主要是建筑物上面布点观测其下沉量等数值为施工注浆提供依据。

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。

监测项目汇总表

序号

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。

工程部（签字）：

现场施工人员（签字）：

2、当做分项工程施工技术交底时，应填写"分项工程名称"栏，其他技术交底可不填写。