郴宁高速公路第八合同段。
羊角脑隧道开挖施工安全技术专项方案。
中铁十三局郴宁项目经理部。
2023年12月1日）
本合同段主要工程为羊角脑隧道，右洞起讫桩号为yk151+155～yk154+025，长2870m，左洞起讫桩号为zk151+160～zk154+090，长2930m，属长隧道。隧道进口为端墙式洞门，出口为削竹式洞门。出口端左、右洞曲线半径分别为2350m、2450m，超高为2%。
隧道建筑限界净宽：10.75米，净高5米，采用曲墙复合式衬砌。
隧道的右线yk151+842、yk152+562、yk153+282和左线zk151+886.39、zk152+628.37、zk153+364.
58设置了六处紧急停车道，并在紧急停车带前方设置贯通两洞的车行横洞，同轴线方向角度约为60度；同时每相距约720m设置一条人行横洞用于发生事故时疏散人群，共计4条人行横洞，与主轴线相垂直。
羊角脑隧道采用新奥法施工。施工坚持“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测、及时反馈和修正”的原则。采用快速高效的大型机械配套施工，实现开挖出碴机械施工作业线，喷锚机械配套作业线相配合一条龙作业。
软弱围岩坚持“短进尺，弱（不）爆破，快封闭，强支护，勤测量，紧衬砌”的原则，及时封闭成环。施工过程中，进行监控量测和超前地质预报，采用先进的监控探测技术，对围岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。
根据断面设计及地质条件，洞身采用气腿式风枪钻孔，光面爆破，汽车运输方式出碴。主洞ⅲ级围岩段采用台阶法开挖，围岩较好时为保证开挖进度可采取全断面开挖，iv、v级围岩采用环形开挖预留核心土法开挖；人行横洞和车行横洞iv级围岩采用台阶法，在开挖ⅲ级围岩段采用全断面法开挖，及时调整爆破参数。v级围岩洞口浅埋段采用φ108长管棚超前支护，v级围岩深埋段采用φ42超前小导管注浆超前支护。
iv级围岩段采用20mnsiφ22钢筋锚杆超前支护。砼衬砌采用衬砌台车整体模板进行施工。洞内采用无轨运输方式，配以砼输送车、装载机、砼输送泵等性能良好的设备，形成隧洞“钻、爆、装、运、喷、锚、衬”一条龙机械化作业线。
加强监控量测工作，及时处理分析数据，调整支护参数；开挖前要做好超前地质预报工作，根据实际围岩情况采取相应的施工方案。
5.1.隧道开挖。
5.1.1.洞口段开挖。
首先应对洞口需开挖部分进行测量放线，并根据设计要求对边、仰坡及防、排水设施等进行测量放线；根据测量放线的标准要求，洞口段的边、仰坡排水沟和截水沟要先做，洞口土石方施工采用挖掘机配自卸汽车自上而下分层开挖，不能一次到位，遇中硬岩时，辅以浅孔松动爆破，减弱对边、仰坡的扰动。明洞段开挖在仰坡与边坡相交处采用圆角法开挖，人工刷坡，边刷坡边支护，避免坡面岩体暴露时间过长造成危险；施工时随时注意边、仰坡的变化，做好开挖中的支护和防塌工作；避开在雨季施工，做好防、排水设施，减少地面水对洞口段施工的影响。
5.1.2.洞身开挖。
5.1.2.1.施工进洞前准备。
进洞前，在洞口段测量放线，确定暗洞进洞位置。按设计进行2m套拱及洞口长管棚施工，采用环形开挖预留核心土的开挖方法掘进。
5.1.2.2.隧道洞身主体开挖。
5.1.2.2.1.环形开挖预留核心土法。
主洞iv、ⅴ级围岩环形开挖预留核心法施工工序如图.1.2所示。
图5.1.1 主洞环形开挖预留核心土法横向示意图。
图5.1.2 主洞环形开挖预留核心土法纵向示意图。
施工工序说明。
环形开挖上断面ⅰ、ⅱ施作上断面初期支护①。
开挖上断面核心土ⅳ。
跳槽开挖下断面ⅴ，施作下断面初期支护②。
跳槽开挖下断面ⅵ，施作下断面初期支护③。
开挖仰拱ⅶ，施作仰拱④。
仰拱回填混凝土⑤。
整体模筑二次衬砌⑥。
iv级围岩紧急停车带环形开挖预留核心法施工工序如图.1.4所示。
图5.1.3 紧急停车带环形开挖预留核心土法横向示意图。
图5.1.4 紧急停车带环形开挖预留核心土法纵向示意图。
施工工序说明。
环形开挖上断面ⅰ、ⅱ施作上断面初期支护①。
开挖上断面核心土ⅳ。
跳槽开挖下断面ⅴ，施作上断面初期支护②。
跳槽开挖下断面ⅵ，施作上断面初期支护③。
开挖下断面核心土ⅶ。
开挖仰拱ⅷ，施作仰拱④。
仰拱回填混凝土⑤。
整体模筑二次衬砌⑥。
施工要点。隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、早封闭、勤量侧”的原则。
开挖方式均采用弱爆破或人工开挖，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
导坑开挖孔径及台阶高度根据施工机具、人员安排进行适当调整。
工序变化之钢架设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定。
钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。
注意开挖过程中初期支护及核心土的稳定性，必要时利用核心土体加设全断面环形临时支撑。
复合式衬砌在施工时须进行监控量测，根据监控量测的结果进行分析，确定灌注二次衬砌的时机及调整支护参数。
5.1.2.2.2台阶法。
主洞ⅲ级围岩台阶法施工步序如图.1.6所示。
图5.1.5 主洞台阶法横向施工示意图。
图5.1.6 主洞台阶法纵向施工示意图。
施工工序说明。
开挖上断面ⅰ，施作上断面初期支护①；开挖下断面ⅱ,施作下断面初期支护②；整体模筑衬砌③。
紧急停车带ⅲ级围岩台阶法施工步序如图.1.8所示。
图5.1.7 紧急停车带台阶法横向施工示意图。
图5.1.8 紧急停车带台阶法纵向施工示意图。
施工工序说明。
开挖上断面ⅰ，施作上断面初期支护①。
跳槽开挖下断面ⅱ，施作下断面初期支护②。
开挖下断面ⅲ，施作下断面初期支护③。
施作仰拱④。
整体模筑二次衬砌⑤。
台阶法施工要点。
上台阶施作钢拱架时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期变形，必要时施作临时仰拱。
**阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖，当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时**阶分左、右两部错开开挖，并及时施作初期支护和仰拱。
重视解决上下断面作业干扰问题，短台阶基本上是合为一个工作面同步掘进；短台阶上下部作业干扰较大，要注意作业施工组织，质量监控和安全施工；长台阶干扰少。
**阶施工时保证初期支护钢架整体顺接平直，螺栓连接牢靠。
紧急停车带下断面跳槽开挖，初期支护双侧交错落底，避免上半断面两侧拱脚同时悬空，单侧每次落底长度不大于5m。
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