隧道侵限换拱小结大全

第一篇：隧道侵限换拱小结大全

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隧道侵限换拱小结

隧道侵限换拱小结

[摘要]换拱地段地质围岩及初支都受到变形，稳定性很差。施工安全要求很高，因此，施工安全贯穿整个换拱过程，方案审批、围岩加固、台车安装、钢架拆除及安装、衬砌施工等。

[关键词]隧道侵限 换拱

一、工程概述

本隧道紧邻福建省青云山山脉。隧道设计全长405m。全隧属于浅埋隧道，隧道进出口属于偏压浅埋地段，埋深2-17m之间，隧道开挖范围内地表左右高差6m左右。开挖断面大。隧道地质、水文条件复杂。由于施工中存在各种原因及本身地质问题，导致施工初期支护变形，沉降较大，侵入二衬。

二、侵限处理具体方案和技术措施

1、围岩加固。在处理侵限部位之前，应对已松动变形的围岩进行加固，才能保证置换的安全及替换的初期支护不在发生较大下沉。本隧道通过参建四方现场会勘，专题讨论决定采用在换拱之前进行全环固结注浆，采用注浆方法来加固围岩。即换拱前采取环向小导管岩体注浆，环向间距1.2米，纵向间距1米，长度2-3米，直径42cm，壁厚3.5mm。注浆材料为水泥、水。采用水泥净浆，注浆压力0.5-1.0Mpa。注浆完成后通过开挖来检测注浆效果，若注浆为达到固结效果，应及时予以补注浆。

2、换拱顺序：

（1）临时支撑。换拱前应对已变形初期支护钢拱架利用换拱台车施做临时支撑，避免压浆或置换过程中原初期支护钢架失稳。换拱台车采用I18工字钢制作，共设三榀钢架，架设临时支撑、横撑，横竖撑间采用Φ22钢筋连接，以免在压浆或换拱过程中相邻拱架受力过大而失稳。

（2）置换顺序及原则。置换顺序应遵循从已施工二次衬砌端开始，逐步推进。对每环的拱架置换应遵循先墙后拱的原则。

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（3）开挖及拆换。为保证换拱安全，利用换拱台车从已施工二衬一段开始根据台车间距，隔三榀拆换三榀一次，然后向另一端推进0.5m再拆换3榀，直至将5.5米范围内初支钢架全部拆换完，并采用双层小导管预支护。待本段初支稳定后利用在小里程作业的既有衬砌台车，及时施工已换拱段的衬砌。按此逐步推进。换拱中不允许在侵限范围内同时开两个或两个以上工作面换拱。开挖主要以人工利用风镐开挖为主，严禁采用爆破作业。

（4）开挖及钢架拆除。开挖及钢架拆除顺序：充分利用换拱台车长度，采用顺序开挖，先墙后拱方法，且每次只能开挖一榀，开挖主要以人工利用风镐开挖为主，严禁爆破作业，尽量减少对围岩的扰动，开挖预留变形量15cm。初支钢架及网片分三个单元采用氧割逐一进行拆除。

（5）钢架置换。开挖前要将制作好的支护钢架及钢筋网片运至现场，喷浆机等设备调制好，开挖拆除原初期支护钢架完成后立即对开挖面进行初喷，架设新钢架，并铺设钢筋网片，钢架通过连接筋固定完成后开始喷射混凝土。待混凝土强度达到设计强度的80%后方可隔两环进行下一循环开挖。

（6）施工辅助措施。采用Φ50双层小导管预支护，长度5米，共51跟，并将置换后钢架与小导管焊接以增加稳定性，确保施工安全。

（7）二衬施工。换拱完成后，到达施作二次衬砌要求时，即及时施作二次衬砌。二次衬砌拆模时，根据要求，当受到围岩压力较大时，二次衬砌混凝土封口及封顶强度必须达到设计的100%，方可进行拆模；受围岩压力较小时二次衬砌混凝土封口及封顶强度必须达到设计的70%。本隧要求强度必须达到设计的100%。防止初支沉降，引起整体衬砌不稳定，出现开裂现象。

四、施工安全保证措施

1、换拱台车加固。对换拱台车进行加固，在台车推到作业位置后固定好，防止台车的移动，同时台车安装的横梁要进行加固处理，防止台车受压力过大发生危险，用I18工字钢加工顶撑台座，使台车四角处于稳。

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2、险情应急处理。施工期间，现场应对各部支护进行定期检查。当发现量测数据有突变或异变时，积极采取应急措施或要求施工人员撤离危险地段。

加强围岩开挖后变形量测，根据量测数据分析结果，反馈指导施工，保证开挖及换拱的安全和质量。施工中，对洞内围岩及地面的每一变形情况进行观测，出现异常情况立即停工处理。

3、安全教育。对所有进入隧道工地的人员进行加强教育，佩戴安全防护用品。对隧道施工人员进行班前安全教育，严禁酒后上班。做好洞内施工排险工作。

4、安全物资。做好配足必要抢险物资储备，如砂子、灭火器、急救药品、纱布、强光电筒、安全标示等。

5、其他安全措施。对换拱段的地表水系进行疏通，保证地表没有积水，在降雨的过程中可以尽量的排走，对地表的裂缝每天进行观测，发现异常情况，马上采取有效措施。

五、换拱过程中监理监控要点

1、方案审核。换拱施工方案属于重大施工方案，在方案审核上必须把好关。参与专家组或参建四方方案会审。在方案编制过程中，请设计单位给予技术指导性意见。

2、围岩注浆加固。围岩注浆应按照已批方案参数要求，进行把控，如注浆管的间距，长度等。特别注意注浆压力的监控，监理应做好旁站，防止注浆压力过大导致对初期支护进行二次破坏。监理做好注浆旁站记录及注浆记录。

3、换拱台车验收。换拱台车属于大型施工工具。做好台车验收，形成验收记录。为后续换拱施工提供一个安全保证。

4、工字钢拆除。在工字钢拆除过程中，监理应注意严禁同时多榀拆除及整环拆除。拆除过程中必须要好相邻支护的稳定工作。对于局部拆除的钢架，尽量从连接板处进行拆除，避免安装支护钢架时，连接板焊接质量满足不了要求。

5、钢架支护。钢架支护安装。监理把控好支护锁脚钢管的安装，锁脚钢管的安装质量影响到支护钢架的整体稳定，由于是整个断面进行换拱，开挖支护断面大，对锁脚钢管的安装质量要求也就大。

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6、围岩量测。在监控量测工作中，监理必须扮演好监控量测者的角色，切实的参与到监控工作中去。专人全程进行跟踪，从布点到数据量测采集分析反馈，并能够提出有效地建议。最大意义上确保施工的安全质量。

7、二次衬砌拆模。在拆模时应根据要求，当受到围岩压力较大时，二次衬砌混凝土封口及封顶强度必须达到设计的100%；受围岩压力较小时二次衬砌混凝土封口及封顶强度必须达到设计的70%。必须当混凝土强度达到一定强度后方可拆模，确保衬砌整体质量。

七、结束语

换拱地段地质围岩及初支都受到变形，稳定性很差。施工安全要求很高，因此，施工安全贯穿整个换拱过程，方案审批、围岩加固、台车安装、钢架拆除及安装、衬砌施工等。本人通过管段内初支侵限换拱施工，进行施工过程总结及个人看法。给同仁们在施工监控中提供参考。

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第二篇：官山隧道变形段换拱施工步骤

红棉隧道变形段换拱施工方案

从4月8日洞内发生沉降变形后，指挥部即安排作业队开始洞内支撑加固及注浆处理。至4月30日止，已完成上述措施，经业主·设计·监理四方纪要要求： DK491+469-DK491+527段采用地表注浆处理。准备进行下一步的换拱工作。

隧道内初支支护拱架的拆换工作是一项复杂的工作，也是一项具有高度危险性的工作。为了使这项工作具有可操作性，具备风险可控制性。现将施工过程分解为如下几个步骤：

一． DK491+495-DK491+505段换拱

A．操作方法

1． 此段换拱的目的是在此处做管棚工作室，和二衬台车的拼装空间。

2． 由于下台阶二衬厚度仍能满足要求，所以下台阶不需换拱。新换的拱架与原有的下台阶拱架相连接。新拱架按原设计尺寸加工，长度不够的部分采用同弧度拱架连接，现场加工连接钢板，必须与原下台阶连接牢固。小段的拱架需左右交错布置。

3． 此段已完成仰拱施工，仰拱填充面距拱顶高度为11.3米。为了使中，上台阶的换拱方便施工，需要垫碴至中台阶中部，垫碴高度为5米。中台阶右线侧需要换拱的部位留成斜坡。然后在碴面上搭高脚手架，工人在脚手架上进行操作。B．步骤

1．在DK491+505-DK491+490段先架立临时套拱，套拱与初支间用木楔塞紧。纵向连接筋采用Φ25钢筋，间距1米。临时套拱的设置位置为老拱架的空隙中间。这样既能降低换拱风险，又能方便施工。

2．在DK491+506.5处向小里程方向打设超前小导管，进行注浆。

3．在DK491+505处凿出两榀钢拱架，先不破坏原钢架。将两榀钢架中间的喷砼破开。向上扩挖至设计开挖线位置再向上抬高30厘米。架立两榀新拱架。这两架拱架下面是没有下台阶拱架的，所以要对其拱脚进行加强锚固处理。方法为：在中台阶拱脚处两侧各打设4根5米长小导管，在小导管上垫一块16mm的钢板，然后将钢拱架放置在钢板上。立好钢架后，再向小里程方向打超前小导管，然后挂网喷砼。4．拆除DK491+505小里程方向变形钢架，再向小里程方向破除一格喷砼。然后扩挖、立架、喷砼依次向前推进至DK491+503。

5．DK491+505-DK491+499段6米为长管棚操作空间，需对此段断面尺寸加大30厘米。

6．在DK491+499-DK491+497段施作2米管棚导向墙。安装管棚导向钢管。7．在DK491+497-DK491+457段打设40米长108管棚。二． DK491+474-DK491+495段换拱

1． DK491+493-DK491+495段已施工下台阶，按前述方法进行换拱。

2． DK491+493-DK491+483段还未施工下台阶，按三台阶七步法进行换拱操作。3． 在DK491+483-DK491+477段6米施作管棚工作室。此段还未施工中台阶，按三台阶七步法进行换拱操作。

4． 在DK491+477-DK491+475段施作2米管棚导向墙。打设DK491+477-DK491+437段40米长管棚。在打设此处长管棚期间可进行二衬台车的拼装工作。5． 进行完DK491+475-DK491+474段换拱后，可按正常工序向前掘进。三． DK491+505-DK491+527段换拱

此段换拱时间需根据工程实际进展情况而定，如不影响安全的情况下，宜放在隧道向进口方向贯通后进行。换拱前需完成DK491+503-DK491+543段大管棚。

第三篇：隧道初期支护发生变形侵限处理措施

秦岭关隧道初期支护发生变形侵限处理措施

李 华

(甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司 兰州730030)摘 要针对不良地质灾害造成的隧道初期支护出现的严重扭曲、挤压、剪断、急剧卞沉等变形现象，并使初期支护侵入二次净空。探讨如何在隧道施工中，安全地通过扩挖换拱方法解决此类问题。以新奥法施工为指导思想，汲取相关的技术成果和经验总结，介绍隧道扩挖置换的技术处理方案和施工体会。

关键词隧道塑性圈分析临时支护 换拱注浆加固

秦岭关隧道是连云港至霍尔果斯国道主干线宝(鸡)天(水)高速公路上的一座双向4车道长隧道，位于甘肃省天水市党川乡境内，设计时速80 km／h。隧道起讫桩号，上行线起讫桩号K57+379～K59+960，隧道全长2 581 m；洞内设为人字坡，纵坡分别为+0．6％和一0．6％。下行线起讫桩号硒7+375一K59+975，隧道全长2 600 m；洞内设为人字坡，纵坡分别为+0．5％和一0．6％。隧道设计净宽为10．86 m，净高7．03 m，三心圆拱曲墙断面，采用复合式衬砌，按新奥法原理设计和施工。隧道工程地质特征

1．1地层岩性

下古生界葫芦河群((z一02)H1)，岩性以灰黑色片岩、板岩为主，夹有少量薄层大理岩和火山碎屑岩。由于该套地层中的断裂构造发育，岩石受构造强烈挤压，岩石片理化、糜棱岩化现象极为明显。火山碎屑岩以细粒变砂岩为主，细粒变晶结构，似层状构造。微风化板岩饱水单轴极限抗压强度≥50 MPa，微风化片岩饱水单轴极限抗压强度≥50 MPa，与隧道工程有关的工程岩体为硬质岩。

1．2地质构造

地质构造格局：前中生代生成包家沟震旦纪一奥陶纪形成的浅海相陆源碎屑一火山岩建造，组成葫芦河群、陈家河群地质体；中生代以来的构造活动对先期构造格局又进行了改造和叠加，使前期地质体及边界断裂或韧性剪切带均卷入反“s”形构造系统，遭受印支期花岗岩的侵蚀及中一新生代脆性断裂的切割、位移和中一新生代陆相断陷沉积盆地覆盖。由此共同组成了勘察区基本构造格架。

1．3水文地质

经勘察外业调查和施工钻孔钻探表明，隧道地层陡倾，节理裂隙、断裂构造发育，地下水类型以基岩裂隙水和断层碎裂岩空隙水为主，具有储水条件差、补给能力弱的特点，因而富水性较差。在隧道两侧、进出口区域内的两侧沟谷中，可见有第四系松散层渗水、湿地，未见有基岩涌水现象。施工遇到的问题

隧道从宝鸡端向天水端掘进。采用上下台阶法开挖，SK57+830一SK57+909段仰拱已完成，当隧道掌子面上台阶掘进至SK57+980处，施工单位准备从SK57+830处施作二次衬砌时，发现二次衬砌厚度不够，同时部分段落如SK57+830～SK57+873段出现边墙内挤、喷混凝土剥落、钢拱架扭曲、衬砌开裂等现象，边墙拱脚处最大位移达到30 cm，并迫使初期支护侵入二次衬砌净空，侵入厚度5～30 cm不等，并且变形还有进一步扩大趋势。变形侵限原因分析

通过对现场施工情况的了解，变形原因有以下几个方面：

3．1地质原因

(1)SK57+830一SK57+890段工程地质特性为：围岩岩性为微风化石英片岩，局部与板岩呈互层状，板岩矿物成分以泥质为主，节理、裂隙发育，岩体很破碎，岩芯呈土夹碎石片状，呈压碎状碎裂结构，RQD为3％，具高应力；钻孔SZK-QLGSD一08地应力测鼍深度128．1 m处的结果，最大水平主应力13．28 MPa，最小水平主应力8．28 MPa。由于埋深大，地应力较高，开挖时局部板岩出现较大变形，局部有渗水现象。

(2)在该段两端发育有SK57+700一SK57+820和SK57+980一SK58+040两条断层，区域地质构造较发育，造成围岩节理、裂隙发育，岩体完整性较差。

3．2施工原因

(1)开挖爆破质量差，隧道超挖较普遍，隧道超欠挖造成应力集中。

(2)施工单位监控量测严重滞后，不能及时发现围岩变形情况。围岩变形稳定后未及时施作二次衬砌，二次衬砌滞后较多。

(3)隧道现场技术管理和技术力量比较薄弱，存在系统锚杆、喷射混凝土厚度、钢拱架间距施工不规范行为，初期支护没有完全按设计要求施作完成，未能发挥初期支护抵抗变形的能力。

(4)上台阶距离较长，仰拱未及时开挖封闭，致使支护不能封闭成环。

图1圆木满堂支撑图 临时支撑措施

情况发生后，项目管理单位立即组织设计、施工及监理单位召开现场会议，会议确定应立即采取临时支撑措施。由于该项目处于小陇山林区，木材选取方便，最后决定用圆木进行满堂支撑(如图1所示)。选择直径25～30 cm圆木，圆木之间用高强铆钉锚固，支撑在初期支护的格栅钢架上，支撑点用木板填塞，以减少应力集中，形成“井”字形满堂支撑。临时支撑完成后，通过量测，初期支护变形减缓，慢慢趋于收敛，说明临时支护抑制围岩变形发挥了重要作用，避免酿成大塌方。

塑性圈半径分析

根据芬涅尔公式来确定该段塑性圈半径大小。

计算在没有支护衬砌条件下的塑性圈半径r，假定隧道为圆形，围岩视各向同性、均质、连续，初始地应力只考虑围岩的自重应力，侧压力系数取1，该段埋深平均150 m，围岩处于Ⅳ级围岩地段，Pb取O，ro=5．43 m。

物理力学参数根据地质勘察报告、有关岩土规范和经验类比确定，见表1。

表1物理力学参数表

将上述参数代人芬涅尔公式，得塑性圈半径r；=8．467 m，塑性圈范围d=8．467 m一5．43 m=3．037 m。变形侵限处理措施

6．1环向注浆加固

由于围岩出现变形，岩体节理、裂隙扩大，本身物理力学特性(如c，妒值)下降。为了提高岩体c，妒值，在临时满堂支撑的保护下，设计采用环向注浆小导管对整个变形地段围岩进行预加固。小导管采用外径42 mm，壁厚4 mm，长350 cm的热扎无缝钢管，环向间距约150 cm，纵向间距150 cm，径向打入，尾端支撑于钢架上。环向小导管注浆采用水泥浆液，添加水泥重量5％的水玻璃，浆液扩散半径按75一100 cm控制。

形成隧道开挖轮廓线外3～4 m围岩加固圈，注浆压力控制在2 MPa内，如图2所示。

图2 环向注浆加固图

6．2 根据变形侵限严重程度采取不同的处理措施

(1)SK57+873一SK57+890段变形侵限小于5 cm，首先接上述措施对围岩进行注浆加固，然后对系统锚杆进行补强。根据上述计算的塑性圈厚度，要使系统锚杆锚固在稳定弹性体围岩内，长度应不小于3．5 m。对于该段变形相对较小，本次处理方案采用水泥砂浆锚杆，长3．5 m，并在边墙及拱腰处各增设2根锁脚锚杆，长度为4．5 m，二次衬砌厚度保证不小于35 cm，并把原设计的c25素混凝土改为C25钢筋混凝土结构。

(2)SK57+830．5一SK57+873段初期支护变形严重，变形侵限超过5 cm，局部地段超过30 cm。首先按上述措施对围岩进行注浆加固，注浆完成待围岩稳定后，按表2支护参数进行换拱，考虑到该段变形量较大，围岩塑性圈呈扩大趋势，因此该段补强系统锚杆加长至4．5 m，采用咖22砂浆锚杆，系统锚杆沿钢拱架周边布设，锁脚采用弘2 mm小导管，长度为5 m，在边墙及拱腰处各设置2根，每榀钢拱架设置8根。

表2换拱段支护参数

6．3换拱具体施作方法

(1)环向注浆全部完成且监控量测结果满足设计要求后开始进行换拱。(2)从SK57+873向SK57+830方向开始逐榀换拱。第一次两榀分别在SK57+871．5和SK57+870．75位置按照上述支护参数进行开挖，要求用风镐环向凿凹槽，后镶入118工字钢，并打人锁脚小导管和系统锚杆。锁脚小导管采用妒2注浆小导管，每榀数量为8根，每根长度为5 m，系统锚杆采用担2螺纹钢筋，每榀数量为21根，每根长度为4．5 m，锁脚小导管和系统锚杆布置位置如图3所示。

(3)将两榀工字钢之间的原格栅拱架拆除并将中间部分用风镐凿除，然后按照换拱支护参数要求铺设枷钢筋网片并设置纵向连接筋，最后再喷射混凝土24 cm厚，保证工字钢表皮至少覆盖3 cm。

(4)按照以上要求每隔0．75 m逐榀向小桩号方向进行换拱施工。

(5)每初期支护完成11 m，即要求除换拱台车位置外，其余部分立即浇筑二衬混凝土后再推进换拱施工。

(6)第一板二衬完成后立即设置观测点进行监控量测。

图3 锁脚小导管和系统锚杆布置 结束语

(1)施工单位经过近3个月完成换拱工作，二衬施工第一板后即进行观测，观测数据表明到目前为止基本处于稳定状态，应该说此段换拱是成功的。

(2)公路隧道按新奥法施工，施工中加强监控量测工作、动态设计调整支护参数是必要的，同时也是合理的。

(3)施工中出现大变形情况时，应果断采取临时强有力支撑，对预防大塌方效果明显，并能最大限度挽回损失。

(4)根据弹塑性理论，运用芬涅尔公式计算围岩变形塑性圈厚度，对初期支护系统锚杆的设计提供了理论依据。

参考文献

[1]王毅才．隧道工程[M]．北京：人民交通出版社，2000．

[2]中华人民共和国行业标准．公路隧道设计规范(邶D70—2004)[s]．北京：人民交通出版社，2004

[3]交通部部颁标准．公路隧道施工技术规范(JTJ 042—94)[s]．北京：人民交通出版社，1995．

[4]关宝树．隧道工程施工要点集[M]．北京：人民交通出版社，2003．

第四篇：马垭口隧道变形换拱施工方案研究

节理裂隙对隧道围岩稳定产生不利影响。

(2)围岩本身特性：隧道内主要围岩为强～中风化泥灰岩、泥岩、含膏质泥岩，薄～中厚层状，且膏类介质具有一定的膨胀性。

(3)设计支护形式与实际围岩不符：隧道围岩破碎、渗水，而设计支护形式仅为格栅拱架支护，且间距较大，该支护无法抵抗软弱围岩所产生的荷载，这是隧道变形产生的根本原因。

(4)地下水及地表水影响：隧道在洞身开挖过程中局部裂隙水发育，无水地段雨后渗漏水严重，受水影响，围岩自身稳定性降低，大量的应力向隧道内释放，导致变形过大。

图1

换拱立面图 施工过程与控制方法

换拱遵循“加固先导、先撑后破、重在开口、严禁放炮”的十六字方针进行施工。变形换拱段由于变形沉降较为严重，出现拱架弯曲下沉，初支混凝土严重开裂，地表水下渗等现象。为防止坍塌事故发生，在变形初期即使用套拱及φ159钢管进行支护，对其进行了有效加固，阻止了变形的进一部发展。在此基础上进行了换拱施工，变形段换拱施工步骤如下：(1)渣堆松散体反压回填

换拱前先对变形段进行反压回填，并碾压密实。渣堆反压回填是顺利进行换拱施工的关键步骤之一。回填土不仅为换拱创造了施工平台，而且其产生的反压力能够有效防止拱脚收敛，及拱腰变形。(2)加固支撑

在进行开槽前为防止震动造成新的沉降变形，应再次进行加固施工。虽然变形前期已经进行了加固支护，且变形已趋于稳定，但此时其处于应力平衡状态，冒然开槽换拱必将破坏其稳定状态，造成新的变形。再次加固主要使用I18钢支撑及φ159钢管进行竖向支护。要求在未反压回填段，架设新的套拱及钢管支撑，新的套拱拱脚安装在两侧已浇注边墙之上，并与边墙预埋钢筋焊接在一起。由于拱顶沉降造成初支混凝土形状不规则，套拱不能与初支混凝土完全接触，两者之间的空隙应采用方木进行塞垫或喷射混凝土。套拱安装完毕后，使用φ22钢筋作为纵向连接筋将相临套拱连接在一起，使拱架形成整体。在已进行反压回填段准备开槽处，位于开槽之前的几榀拱架使用φ159钢管进行支撑，钢管与原有套拱焊接在一起，其如图

1、图2所示。

图2

换拱纵断面图

(3)换拱施工

换拱施工从洞外向洞内进行。换拱施工利用反压回填渣体作为工作平台，先进行上台阶换拱作业。第一榀采用风镐凿除的宽度为略比钢支撑宽,凿除一节,安装一节钢支撑；换第二榀时，凿除宽度为第一榀与第二榀之间的设计宽度，严禁放炮或剧烈震动造成宽度过大。拱架安装完毕后及时打设锁脚锚杆进行固定，并与钢支撑焊接牢固，锁脚锚杆长度L=3.5m，焊接好单层φ8钢筋网后，喷射26cm厚C20的混凝土。施工第三榀及第四榀方法同第二榀。

超前支护：换好第一榀钢支撑后立即施工φ42超前小导管进行超前支护，每环37根，L=3m，环向间距40cm，仰角10~15度，小导管注浆采用1：1的水泥浆注浆，注浆压力0.5~1.0MPa。由于换拱段渗水较为严重，注浆液中加入一定量的水玻璃，可加快浆液凝结速度。上台阶施工一段距离后进行出渣，进行下台阶换拱作业。在下台阶进行换拱施工时注意左右错开，防止两侧同步进行。换拱过程中由于围岩过于破碎，开凿后容易产生垮塌，因此应及时进行初喷混凝土封闭开挖面。对于拱顶因为垮塌产生的空洞，需用喷射混凝土进行回填，或在拱架安装时预留输送泵管道，以后浇注混凝土回填。由于换拱段情况复杂，必须对其加强量测。量测分作者简介：杨维，男，1982 生，助理工程师，主要从事长大隧道及桥梁施工。E-mail:

-为对未换段沉降量测和对已换段沉降收敛量测。如果数据异常，应及时采用支撑加固措施或加强换拱支护参数。换拱施工参数

(1)钢支撑：I18钢支撑，钢支撑纵向间距75cm。

(2)纵向连接筋：采用Φ22钢筋对钢支撑进行纵向连接，全拱范围内连接筋环向间隔1米设置。连接筋长度L=85cm，连接筋与钢支撑重叠部分满焊连接。

(3)锁脚锚杆：采用Φ32钢筋对钢支撑进行锁脚，锁脚锚杆每处钢支撑拱脚设置4根，单根长L=3.5m。锁脚锚杆应现场做好锚固作业，锚杆端部应弯成90度角与钢支撑焊接牢固。

(4)钢筋网：φ8钢筋网，网格尺寸20×20cm，搭接应不低于一个网格尺寸，钢筋网与初喷面应密贴。

(5)辅助措施超前小导管：Φ42注浆导管，单根长3.5m，环向间距40cm，每环37根。

(6)预留沉降量：按30cm设置。

(7)衬砌：C25防水混凝土，厚度55cm。

封闭开挖面。

(7)破除侵限初支混凝土开槽后应人工找顶，将危石及悬块凿除防止掉落伤人。

(8)换拱时应按照测量组所测数据进行开挖换拱，不宜超挖，严禁欠挖。

(9)操作司机、喷射手、电焊和气割作业人员必须经过培训和国家劳动部门考核发证后，持证上岗。

(10)换拱施工段应加强照明。

(11)换拱各工序应连续进行，如换拱施工未完成一个工作循环而被迫中断时应视现场情况做好各项安全防护工作。措施如喷射混凝土封

闭工作面、打设锁脚、加设支撑、安全看守等。结束语

对于隧道施工，开挖时应根据围岩实际情况

确定支护参数，并制定切实可行的施工方案，防止沉降、收敛等变形的产生。隧道变形一旦产生，需要进行换拱施工时，应先进行支撑加固防止坍塌事故的发生，确保施工安全及质量。

参考文献

[1] 朱义嘉.浅析隧道变形的处治和预防措施[J].西部探矿工程,2008.11.[2] 张维明.马家沟隧道施工技术[J].山西建筑,2008,34(35):315-316.[3] 重庆交通科研设计院.公路隧道设计规范[M].北京:人民交通出版社,2004.[4] 唐颖,陈晓钜.浅谈连拱隧道的设计[J].国际隧道研讨会暨公路建设技术交流大会,2002.[5] 周玉宏,赵燕明,程崇国.连拱隧道施工方案的应力分析[J].公路交通技术,2003,6(3).[6] 陈少华,李勇.连拱隧道的结构分析[J].中国公路学报,2000,13(1).[7] 王伟,黄娟,彭立敏,胡自林.不同施工顺序对偏压连拱隧道结构稳定性的影响分析[J].西部探矿工程,2004,10.5 换拱施工安全

换拱施工可能发生坍塌事故，较为危险，在施工过程中必须严格遵守安全守则，按照施工方案规范施工：

(1)安装套拱时，作业人员佩带好安全帽、安全带、绝缘鞋等防护用品。

(2)换拱作业台架应做好安全防护工作，用电采用安全电压、人员上下采用跑梯、周边设置安全防护栏、台架上作业工具应集中箱中放置、作业人员临边作业应挂安全绳、穿防滑鞋等。

(3)换拱作业严禁爆破施工。

(4)采用机械破除初支混凝土时做好机械指挥，避免出现大的超挖，控制开挖长度，每次开挖一榀，避免破除第一榀拱架时带动第二榀拱架大幅度变形、位移。

(5)换拱施工时经常观察作业面围岩、初支混凝土、初支钢支撑情况，观察交叉作业情况，人、机流动情况，材料、机械现场使用情况，发现不正常施工现象应及时制止，有危险预兆应及时停止作业，疏导作业人员撤离工作现场并及时向上级汇报现场情况。

(6)初支混凝土凿除后应及时初喷混凝土作者简介：杨维，男，1982 生，助理工程师，主要从事长大隧道及桥梁施工。E-mail:

第五篇：Battal隧道洞口段初期支护侵限处理方案

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Battal隧道洞口段侵限

处理施工方案

编制： 审核： 审批：

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2017年03月

目 录 工程概况及施工概况................................................................................................1 2 施工准备....................................................................................................................3 3 侵限处理施工方案....................................................................................................3

3.1 拱部径向注浆.................................................................................................3 3.2 临时支撑设置.................................................................................................4 3.3 初期支护侵限处理.........................................................................................4 3.4 加强监控量测工作.........................................................................................5 4 施工注意事项............................................................................................................6 5 质量保证措施............................................................................................................6 6 安全保证措施............................................................................................................6 7 环保、水保保证措施................................................................................................7

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Battal隧道进口侵限处理施工方案

Battal隧道进口侵限处理施工方案 工程概况及施工概况

工程概况

我项目部承建的Battal隧道洞口段埋深很浅，设计围岩为强中风化片麻岩，灰黑色，变晶结构，片麻结构，主要矿物成分为长石、石英、云母，节理裂隙发育，围岩稳定性较差，侧壁易失稳，开挖时拱顶易坍塌、掉块，顶部支护不及时会发生大坍塌及垮塌，隧道开挖时围岩渗水现象严重。

施工概况

2017年1月3号，开始施工上台阶套拱，在2017年1月11号完成混凝土浇筑。

2017年1月15号，开始施工管棚，于2017年1月22号完成管棚施工，在管棚施工过程中发现施工管棚孔时，绝大数孔内有水涌出，个别孔存在喷水现象。

2017年1月29号，暗洞洞身开始施工，按设计的单侧壁导坑法从右幅进洞，掌子面刚掘进0.6 m，洞内发生塌方，直接将掌子面往前推进了4m多，导致停工。

2017年1月30号至2017年1月31号，对洞内塌方进行处理。2017年2月1号，由于洞内围岩不具备自稳能力，为了施工安全，故开始采用三台阶法掘进隧道，遵守施工一榀，支护一榀，施工持续到2017年2月19月。施工过程中发现洞内左幅渗水严重，且土质遇水就化紧接着掉落，对施工造成很大影响。KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

Battal隧道进口侵限处理施工方案

2017年2月20号至2017年2月22号，因掌子面遇整体岩层，无法进尺，等待炸药进场。

2017年2月23号，炸药进场，隧道开始爆破作业。到2017年2月25号，开始凸显出左幅土质和渗水对初期支护的影响，监控量测发现隧道下沉严重。

2017年2月26号，对于隧道左幅下沉，我部立即采取将左幅拱脚接至上台阶底部，并加大了拱架锁脚锚杆的数量，以及将锁脚锚杆改成Ф50的注浆导管，加强支护。施工持续到2017年3月7号。

2017年3月8号，监控量测发现隧道K147+760断面沉降过大，故停工。

2017年3月9号至2017年3月12号，将左幅拱架拱脚接至仰拱处，且为稳定的岩层。

2017年3月12号，对隧道断面进行复核，发现隧道断面侵限严重，故停工。KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

Battal隧道进口侵限处理施工方案 施工准备

施工条件准备：

Ⅰ将K147+749.7-K147+748.5左幅钢拱架接至仰拱； Ⅱ将K147+756.7-K147+752.5右幅钢拱架接至上台阶底部； Ⅲ将K147+772-K147+765右幅钢拱架接至仰拱；

Ⅳ施工K147+772-K147+765隧道底部仰拱部分，形成封闭圆； Ⅴ进尺隧道掌子面。

等具备换拱条件，立即对侵限部位的初期支护进行换拱处理。换拱前，做好相关人员的技术培训工作。准备好换拱所需的钢架，加工好换拱台车、马凳和临时支撑，并为换拱后及时衬砌做好相应准备。侵限处理施工方案

侵限处理利用换拱台车、马凳为作业平台，采用临时支撑对初支钢架进行支撑，对拱部侵限部位的初期支护进行处理，并充分利用侵限的初支钢架，对侵限钢架进行接长抬高，以达到满足设计净空的要求。为了减少对围岩的扰动，侵限处理时每次置换1榀拱架，置换完毕后及时进行喷锚支护，然后再进行下一榀拱架的置换。

由于换拱段围岩破碎，自稳能力差，换拱后要立即进行衬砌施工。

换拱的施工工艺流程为：

拱部径向注浆→设置临时支撑→初期支护破除→侵限钢架处理→超前小导管施工→锚网喷支护。

换拱时需破除原有的初期支护，原有的平衡状态遭到破坏，换拱时通过拱部径向注浆、增设临时支撑等措施，确保施工安全。

3.1 拱部径向注浆

侵限区域内采用径向注浆加固围岩，注浆孔按梅花形布置，孔 KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

Battal隧道进口侵限处理施工方案

口环向间距为1.2m，纵向间距1.2m。注浆管采用φ50热轧无缝钢管，壁厚4mm，钢管长3.0m，注浆管应埋设牢固，并有良好的止浆措施。

注浆采用水泥浆，注浆压力1.0～2.0MPa，浆液水灰比1：1（重量比）。

3.2 临时支撑设置

初期支护侵限处理需要破除原有的喷射混凝土，打开拱架连接板，此时隧道原有的平衡状态将会遭到破坏，拱架会在自重及偏压作用下发生坍塌。为了避免此种情况，确保施工安全，在拆除初期支护前，必须对两侧原有的支护系统设立临时支撑，使隧道两侧拱架单元与临时支撑形成稳定的支撑体系。

3.3 初期支护侵限处理

通过断面测量得知，隧道初期支护侵限部位集中为拱顶拱架或拱顶及部分左幅拱架。在拱架侵限处理时根据侵限部位的不同选择不同施工方案。

3.3.1 当隧道初期支护侵限部位为拱顶拱架时，仅需处理拱顶部分即可。

3.3.1.1 初期支护拆除

原有初期支护破除采用弱爆破及人工手持风镐进行破除。弱爆破严格控制装药量，减少对围岩的扰动及已有钢架的破坏。弱爆破后采用风镐凿除拱顶范围内原有的喷射混凝土，拆除钢架连接钢筋及钢筋网。

3.3.1.2 侵限段初期支护处理

拱顶范围内断面凿除至设计开挖轮廓线后，先初喷一层混凝土封闭开挖面防止拱部掉块。然后安装钢拱架。相邻两榀钢架间采用Ф22连接钢筋连接，按原设计打设系统锚杆及锁脚锚杆，挂设钢筋网，按 4 KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

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原设计进行喷射混凝土施工。

3.3.1.3 超前小导管施工

拱部采用超前小导管注浆加固围岩，小导管采用Ф50，壁厚4mm热轧无缝钢管，钢管长4.5m，环向间距0.4m，纵向1.2m一环。

小导管注浆采用水灰比1.0～1.0（重量比）的水泥砂浆，注浆压力0.5～1.0MPa。

3.3.2 当隧道初期支护侵限部位为拱顶拱架及部分左幅拱架时，需先处理完拱顶部分后再处理左幅部分。

3.3.2.1 拱顶范围内初期支护拆除

拱顶范围内断面凿除至设计开挖轮廓线后，先初喷一层混凝土封闭开挖面防止拱部掉块。然后安装好现场加工的与拱顶等弧度的钢拱架。此时拱顶、左幅单元间的连接法兰盘将会错位，因此要在拱顶拱架与左幅拱架接头处打设锁脚锚管固定拱架。然后按照设计施作锚网喷支护，打设超前小导管。

3.3.2.2 B单元范围内初期支护处理

拱部拱顶侵限段处理完毕后，便可进行左幅段侵限处理。新处理的初期支护封闭成环后，及时进行二次衬砌施工，确保结构的稳定。

3.4 加强监控量测工作

（1）监控量测不仅对原初期支护钢架变形进行观测，对置换后的拱架同样要加强观测，量测人员应及时对测量结果进行分析。

（2）开挖过程中注意观察初期支护状态包括喷砼层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、支撑是否压屈变形进行观察分析。对以上情况进行详细描述、记录，并予以评估，作为及时采取支护参数选择的参考及量测等级选择的依据。

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（3）量测方法及频率

现场量测时根据开挖、换拱各工序作业持续时间加大测量频率。施工注意事项

（1）破除初期支护要采用弱爆破方式，避免震动过大造成围岩失稳、已施工的钢架扭曲变形。

（2）处理侵限部分时，新加工的加长拱架要在两端间隔安装，杜绝新加长的拱架在同一轴线上，影响钢架的整体承力效果。

（3）对侵限部分换拱时，采用临时支撑对初支钢架进行支撑，支撑安装要牢固可靠，避免钢架在自重及围岩应力作用下失稳坍塌。完成1换拱后，立即组织衬砌施工，确保施工安全。质量保证措施

成立以项目经理任组长，总工程师为副组长的质量管理领导小组，全面负责质量管理工作。完善质量管理制度，施工中严格执行“三按六不”原则：按设计文件和技术规范施工，按工艺操作，按“验标”检验；原材料未经检验合格，不准进入施工现场，没有开工令，不准开工，未进行技术交底，不准动工，隐蔽工程未经检验签字，不准覆盖，上道工序未经检验，不准进入下道工序，工程未经检验合格，不准计价。

严格按照相关要求及规定的质量检查程序，做到报检及时、程序规范。严格以图纸、规范、质量验评标准、操作规程和施工方案进行施工作业，按照监督上道工序、保证本道工序、服务下道工序的要求，实施工序跟踪检查，切实做到施工中的每一道工序处于受控状态。安全保证措施

（1）安排专职人员对隧道状况进行巡视，着重观察拱部喷射混凝土状态，具体包括洞身裂缝、掉块、异常情况，另外对山体变化状 KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

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况进行观测。发现异常状况的部位、形状、数量作好施工记录，并及时向项目部汇报。

（2）风镐凿除混凝土时，下方严禁站人，割除连接筋、钢筋网以及清理欠挖时，作业台车下严禁过往人员。

（3）洞内施工坍塌以预防为主

①加强隧道施工监控量测，每次量测后及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线和开挖面关系图，对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化值，动态评估隧道的施工安全。

②严格按《安规》、《技规》实施操作。

③做到文明施工，杜绝违章指挥、违章作业及违反劳动纪律。④该段地质情况较复杂及围岩较差，施工时尽量减少对围岩的挠动。

⑤组织广大干部、职工学习有关隧道施工方面的安全、技术知识，增强预防事故发生和突发事故的应变能力。

⑥洞内出现险情时应及时处理，不能及时处理的必须设专人进行安全防护，直至险情得到排除。环保、水保保证措施

项目部成立以项目经理为组长的环保、水土保持领导小组，做好施工期间的环保、水保保护工作，环境保护部为日常的管理机构。

建立健全环保、水保体系，制定全面而系统的环境与生态保护、水土保持的管理办法和措施，符合国家、铁道部及地方政府有关环保、水保的标准，坚持施工过程中对环保工作的持续监督检查。建立“三级”检查落实制度，即领导层抓全面，管理层抓重点，实施层抓具体落实。

严格遵守国家有关环保水保的法律、法规和规章，并按有关规 7 KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

Battal隧道进口侵限处理施工方案

定，做好施工期间有环保水保工作。从组织管理上多方面加以控制，施工、生活废料、垃圾等要进行集中处理，严禁丢弃附近农田、水沟中。规范材料堆放，各种材料必须下垫上盖。施工结束后，材料统一回收处理，施工废水经过滤沉淀后排放，防止污染水质。