穿山隧道

港珠嚣大桥工可施工方案

附件三：穿山隧道施工方案

1 概述

在总体线位走向方案一和方案三中有一座穿山隧道，该隧道长4.5km。该隧道位于珠海境内，东接昌盛大桥，西接太澳高速公路。

穿山隧道采用新奥法进行施工。

隧道开挖和围岩的变形有一定的规律，衬砌的设置有最佳的时机，开挖面长时间的暴露会直接影响其自身的稳定，给后续施工造成困难，甚至形成坍塌。所以贯彻快速施工，是隧道施工的基本原则，经济效益也体现其中。所以，施工方法的选择，对设计与施工都有重要意义。地质条件是选择施工方法的主要依据，除此之外，还要考虑隧道的长短及辅助坑道的设置。而断面尺寸、跨度的大小也是选择施工方法的重要因素。对于三车道大跨度的公路隧道，有其特有的施工要求，如果施工方法选择不当，会给施工造成一定的困难，同时会直接影响造价和工期。对施工单位来讲，选择施工方法时，除了考虑以上因素外，还要结合本单位的设备情况、技术力量和施工习惯等因素，充分发挥自己之长，使施工快、好、省，隧道达到高质量的标准。

新奥法是已被工程实践所证实了的先进的隧道修筑方法，它是集设计与施工为一体的完整的工程概念，是国内外普遍采用的的隧道施工方法。在三车道属特大断面，为了防止围岩失稳应采用台阶法施工。如果围岩自稳性差，可采用先拱后墙的施工顺序，拱部支护后再开挖下部岩体；如果侧墙岩体稳定性差，可采用先墙后拱的施工顺序，先从隧道两侧沿边墙轮廓以小断面分别开挖两侧边墙部分的岩体，中间留下适当的岩柱。边墙支护后，再开挖拱部岩体。拱部支护后，最后挖出中间岩柱，这样的施工顺序较为安全可靠。

穿山隧道采用台车钻孔，非电微差毫秒起爆网络系统，光面爆破，装载机装碴、自卸汽车运碴。铺挂台车，砼、喷射砼采用机械拌和、泵送入模、钢模台车灌筑衬砌、直喷拱墙面。工字钢和钢材可在洞外加工制作，现场安装。

穿山隧道先施工半幅，半幅贯通后，再施工另外半幅。共投入两套设备进行施工。

2 穿山隧道施工方法

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2.1 洞口施工

2.1.1 洞口施工工艺流程框图见下图

测测量放样 量 放 样 天沟、截水沟施工 边仰坡土石方施工 坡面加固处理 进洞前洞口加固衬砌 挂 口 进 洞 第一循环施工

2.1.2 洞口施工

洞口段地质条件一般较差，围岩较破碎，地表水及地下水较丰富，施工困难，易塌方，故在施工前应作充分调查。如边、仰坡土石方，路堑挡墙，天沟、边沟等排水工程，以在进洞前修建为宜，这样，可使边仰坡稳定，隧道开挖可以顺利进行，雨季还可减少雨水冲刷造成的洞口塌方。

进洞方式常采用导坑进洞。当导坑进洞10-20m后，由里往外进行扩大，然后修筑好洞口段衬砌及洞门。

当一般洞口支护不能确保安全时，就需要先修明洞，在明洞保护下开挖导坑。因此，如设计有明洞的隧道时，宜先修好明洞及明洞门。

2.2 洞身施工（新奥法）

2.2.1 当开挖面稳定时，施工工艺流程框图见下图

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开挖 第一次柔性衬砌 施工测量（位移、应力等量测） 防水层 第二次衬砌

开挖弧形导坑 第一次柔性衬砌（拱） 开挖核心及侧壁 第一次柔性衬砌（边墙） 开挖仰拱部分并修筑仰拱 施工测量（位移、应力等量测） 防水层 第二次衬砌

-应变状态，将变形发展控制在允许

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2.2.2 当开挖面不稳定时，施工工艺流程框图见下图

2.2.3 洞身施工

2.2.3.1 新奥法的基本原理1）根据岩石的弹、塑性及洞室围岩的应力的变形压力范围内，及时施加支护，以保持围岩的稳定。2）洞室开挖爆破和施作支护时，均应采取措施尽量减少对围岩的破坏程度，保

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持围岩强度

3）支护、衬砌要薄而且具有柔性并与围岩密帖，使因产生弯矩而破坏的可能性达到最小。当需要增加支护衬砌强度时，宜采用锚杆、钢筋网，以至钢支撑等加固；而不宜大幅度增加喷层或衬砌厚度。

4）设计施工中要正确地估计围岩特性及其随时间的变化。需要进行必要的试验和量测，以确定围岩分类、自稳时间和位移变形速率等参数，选择最合宜的支护措施和支护时间。 2.2.3.2 新澳法施工

坑道开挖后，在岩体松散破坏之前，及时修筑一层柔性薄壁衬砌（第一次衬砌），通过施工中的测量监视，确定围岩变形稳定之后，修筑防水层及第二次衬砌。 新奥法并不单纯是一种施工方法或支护方法，该法是对围岩动态性质通过施工中的量测的认识和理解，通过周密的量测工作，系统地控制坑道变形与应力，从而确定所建立的支护体系受力情况，并不断加以修改、完善。

衬砌为联合型复合衬砌。开挖可一次或分部完成，开挖后装设锚杆支撑并喷砼作为第一次支护，通过量测，待岩体变形稳定后，约距开挖面100至500m处，修防水层及修筑第二次支护（喷砼或灌注整体式砼衬砌）。但衬砌材料并不限于这些，衬砌可用锚杆、喷砼、灌注砼、砼预制块、钢拱支撑等，各类支护均可单独或联合使用。

2.2.3.3 不良地质条件下隧道施工 1）塌方

发生塌方，除迅速营救施工人员外，要迅速加固未塌地段，以防止塌方范围扩大，并可为清理塌方而作好准备。同时，摸清塌方情况，调查塌方范围和塌方后围岩现状。分析塌落原因及性质、间歇规律、塌方现场情况。塌方分为大塌方和小塌方。

处理塌方应按“小堵清，大塌穿”及“治塌先治水”的原则进行。 2）流砂

开挖坑道遇到流砂，会造成危害，给施工带来困难，流砂涌入坑道后，围岩中产生空穴、坍塌，严重时会迫使线路改线，因此，对流砂要认真对待，及时处理。 施工中应制止水夹泥沙边封涌入坑道，施工需用“先护后挖”、“密闭支撑、边挖边封”的方法，必要时可采用双层插板支撑，两层板间作滤水层，避免流水过多

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带起泥沙而造成坍塌。施工中除用小断面，工序紧跟、封闭支撑外，还应注意留有足够的预留沉落量，并随时注意观察、测量实际沉落情况。

2.3 监控量测

现场监控量测是监视围岩稳定性，检验设计参数和施工方法是否正确合理及安全的重要手段，量测信息及时反馈到设计施工中去，对支护参数和施工方法作出修正。

2.4 水电气供应、通风及照明等2.4.1 供水由高位水池经洞口至工作面软管（长30m水器，将高压水经高压软管（长顺、接头严密、不漏水。2.4.2 供电

隧道内采用双回路供电系统，即高压动力系统和自备发电机系统，一但高压停电，应能立即自动启动，自备发电机系统供电到隧道内工作面并满足正常施工需要。隧道内沿线设专用照明系统。施工地段的临时电线采用橡套电缆，成洞地段固定的电线路使用绝缘良好的胶皮线架设。2.4.3 供气

供气管路全部敷设管（长30m，压风再经高压软管接头严密、不漏风、法兰盘接头要用石棉衬垫。2.4.4 通风

由于隧道长度较长，应专门设置通风设备，以改善洞内空气质量。拟采用风管混合式通风。2.4.5 照明

洞内作业地段必须有足够的照明，照明光线要充足均匀，为保证施工安全，应满足以下要求。1）未成洞地段每隔30m50mm）引至开挖台车存水钢管内，通过焊接在钢管（台车）上的分10m， φ150mm钢管，直接敷至距工作面50mm）引至开挖台车存风钢管内，通过焊接在钢管上的分风器，将（长10m，φ25mm）

6m，成洞地段每隔中国港湾建设集团φ80mm钢管敷设。）接至每个风钻。水管线路敷设要平30m管路敷设要平顺、 装设100W灯一盏。

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处，全部使用然后通过高压，φφ13mm,处，然后通过高压软φ接至每个风钻。不拐急弯、 10m

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