新建合武铁路Ⅲ标段偏压、浅埋隧道施工方案
1编制依据及编制原则
1.1编制依据
新建铁路合肥至武汉Ⅲ标站前工程总体实施性施工组织设计； 《铁路隧道施工规范》TB10204-2002； 《铁路隧道施工质量验收标谁》TB10417-2003；
《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标谁》铁道部[2005]160号文；
《铁路工程施工安全技术规程》TB10401-2003；
新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段新建工程施工图(先期开工段)； 现场调查的资料及本单位施工队伍、技术装备能力及施工实践经验； 国家、铁道部现行设计施工规范及验收标准和国家、地方的有关政策和法规；
本工程所涉及的地方和国家有关政策和法规，特别是环境保护、水土保持方面的政策和法规。
1.2编制原则
遵循招标文件条款，响应招标文件要求。指导思想是：科学组织、合理投入、优质安全、快速高效、不留后患。坚持实事求是的原则，根据本单位的能力，确保施工组织的可行性、先进性和合理性。实行“项目法施工”的组织原则。做到依靠科技、精心组织、合理安排、突破重点。重视隧道的工程地质、水文地质调查及超前地质预报工作，把超前地质预报纳入施工工序。建立以地质工作内容为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系。
2工程概况
2.1工程概述
中铁十局合武铁路项目经理部
- 5 -
新建合武铁路Ⅲ标段偏压、浅埋隧道施工方案
本工区施工的五座隧道中，有多处属于浅埋地段，如鹰嘴石隧道出口
段、红石庙隧道入口段、许家湾隧道入口段、尹湾隧道出口段及中间地段，其中尹湾隧道中间地段DK167+300～+450买深很浅，地表为种植水田地表水丰富，是施工的重点控制地段，需在旱季组织施工。
2.2工程地质与水文地质条件 2.2.1沿线地形地貌特征
本标段属于大别山中段北坡，为江淮分水岭主脉，群山连绵，沟谷深切，自南向北地势由高趋低，为低山区，相对高差最高达500m，其间河谷深切，植被绿化良好，局部丘陵区相对高差10～50m。
2.2.2地质岩性
本标段位于金寨至麻城段大别山区，基岩基本裸露，以区域变质岩-石英片岩、片麻岩、花岗岩、闪长岩为主。 浅埋地段多为全风化或强风化二长花岗岩，且地下水发育。
尹湾隧道浅埋段围岩见“表2-1隧道围岩特征及分级表”。
表2-1 隧道围岩特征及分级表
序号 地层时代 特 征 所处地段 DK167+129-DK167+180 表层为残坡积粉质粘土，褐黄色，其下为云母石石炭纪下统佛子岭1 英片岩，全风化，下为强风化，灰色，岩体结构诸佛岩组 大部分已破坏，风化呈碎块状。 二长花岗岩，棕红色，全～弱风化，弱风化层岩侏罗系上统三合单2 质坚硬，岩体较完整，DK167+270～+300为ANCZF元 石英片岩与J3Z二长花岗岩接触带。 3 DK167+244～ DK67+450 侏罗系上统三合单表层为全风化二长花岗岩，褐黄色，强风化,下为DK167+560～DK167+600 元 强风化，褐黄色，其下为弱风化，岩体较完整。
2.2.3气象特征
中铁十局合武铁路项目经理部
- 6 -
新建合武铁路Ⅲ标段偏压、浅埋隧道施工方案
沿线属北亚热带季风气候，冬季干旱，夏季多雨，干湿交替，四季分明。线路所经地区，年均降雨量900～1600mm，每年6～9月为汛期，此期间降雨量一般占全年降雨量的60％以上。全年平均气温为14.6℃～16.4℃，七月最热，平均气温27.2℃～28.7℃，极端最高气温43.3℃；一月最冷，平均气温1.4℃～3.3℃，极端最低气温-12.9℃。平均无霜区为210～259天左右，风力最大8～9级，风速为21m/s～25m/s。
2.2.4水文特征
本线跨越淮河和长江两大流域，大别山为两大水系的分水岭。大别山以北属淮河流域，大别山以南属长江流域。大别山以南主要跨越长江北岸的滠水、倒水、举水及其支流水系，大别山以北主要跨越淮河流域的支流淠河。
3施工方案
3.1浅埋洞门段的开挖 3.1.1边仰坡开挖
隧道进洞前按设计图放出仰坡及路堑开挖轮廓线，做好洞顶截水天沟，以防地表水冲刷边仰坡，导致边仰坡失稳坍塌。截水天沟结合现场地形修建，施工时首先将沟底虚土清理干净，然后施作砌体，要求坡面顺畅、不漏水。
边仰坡分上、中、下三台阶进行。仰坡台阶开挖先挖一层台阶至洞口处，进洞后再开挖下部台阶，开挖台阶标高与隧道进洞台阶标高一致，并与边坡相协调，开挖过程中严格控制边坡位臵及坡度，并及时做好边、仰坡防护。边仰坡防护采用Φ22砂浆锚杆（L=3m），间距1.5m梅花型布
中铁十局合武铁路项目经理部
- 7 -
新建合武铁路Ⅲ标段偏压、浅埋隧道施工方案
臵，挂φ8钢筋网（网格25×25），喷10cm厚C20混凝土。
3.1.2大管棚超前支护施工工艺
隧道洞口段V级围岩较差，采用大管棚超前支护。用φ108mm的钢管20根和φ108mm的钢花管21根间隔制作拱顶大管棚，管棚按设计长度施工，其走向与隧道中线平行。在钻孔过程中，为防止钻头下垂侵入净空，设外插角2～4°。大管棚钻孔采用管棚钻机，钻孔前先施作套拱，套拱预留孔作为管棚钻孔导向作用。人工插入钢管。
钢管应按6m，10m分节制作，前端按梅花型布臵注浆孔，未端4m不钻孔，外露2m锚固于套拱，前端制作成楔形。插管时注意相邻钢管接头错开2m，同一截面节头不超过50%。其注浆压力应不小于2MPa。其施工工艺详见 “大管棚施工工艺流程图”。
大管棚施工工艺流程图
施工准备
下道工序 工程试验 注 浆 钻机准备 钻 孔 测量放样 钢管制作 插 管
中铁十局合武铁路项目经理部
- 8 -
新建合武铁路Ⅲ标段偏压、浅埋隧道施工方案
3.1.3小导管超前支护施工工艺
在V级围岩地段除上项使用大管棚超前支护地段，部分采用超前小导管预支护。对浅埋地段、结构松散、稳定性差的软弱围岩地段，采用超前小导管注浆予加固，使其达到支护掘进进尺范围内拱部围岩，有效地约束围岩在开挖的一定时间内不发生松弛坍塌，为大面积开挖与喷锚支护创造条件。超前小导管尾端支撑在格栅拱架上。
超前小导管的施工，在土质围岩中，采用螺旋钻钻孔；在石质围岩中，采用风钻钻孔。
小导管采用φ42mm钢管制作，长4.5m左右，间距50cm，外插角5～10°，管前端做成楔状，在管前部2.5～4m范围内按梅花形布臵，钻φ6mm的注浆孔，以便钢管顶入地层后对围岩空隙注浆。其注浆压力应不小于2MPa。
其施工工艺详见下页“超前小导管注浆施工工艺流程图”。
3.2偏压、浅埋洞身段的施工 3.2.1小管棚超前支护施工工艺
隧道洞身浅埋地段，围岩均较差，根据施工图采用小管棚超前支护。用φ89mm的钢管20根和φ89mm的钢花管21根间隔制作拱顶小管棚，管棚按设计长度施工，其走向与隧道中线平行。在钻孔过程中，为防止钻头下垂侵入净空，设外插角1～3°。小管棚钻孔采用管棚钻机，钻孔前先在隧道掌子面（施做小管棚断面）上外扩出小管棚尺寸位臵，喷射混凝土并预留孔，作为小管棚钻孔导向孔，人工插入钢管。
中铁十局合武铁路项目经理部
- 9 -