太真隧道滑坡体处治及坍塌影响段施工安全风险评估.doc

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太真隧道施工安全风险评估报告
一、编制依据
《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令[2002]第70号）；
《中华人民共和国职业病防治法》（中华人民共和国主席令[2001]第60号）；
《中华人民共和国建筑法》（中华人民共和国主席令[1997]第91号）；
《中华人民共和国突发事件应对法》（中华人民共和国主席令[2007]第69号）；
《建筑工程安全生产管理条例》（中华人民共和国主席令[2003]第393号）；
《特种设备安全监察条例》（中华人民共和国主席令[2003]第373号）；
《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》（国务院令[2001]第302号）；
《压力容器安全技术监察规程》（质技监局锅发[1999]第154号）；
《劳动防护用品监督管理条例》（国家安全生产监督管理总局令[2005]第1号）；
《公路工程施工安全技术规程》（JTJ 076-95）；
《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）；
《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）；
《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》（试行）；
《企业职工伤亡事故分类》（GB6441）；
变更前后设计图纸、地质勘察报告及实施性施工组织设计。
二、工程概况
2．1 隧道概况
太真小净距隧道为本标段唯一一座隧道，该隧道原设计左洞起讫桩号zK172+776～zK173+166，长390米；右洞起讫桩号为K172+793～K173+155，长362米。左洞为两车道(净宽10.75 m)，右洞为三车道(净宽14.5 m)。2013年8月在对隧道不良地质处治过程中，遭遇台风“潭美”带来连续强降雨的极端天气诱发了山体失稳而发生坍塌。隧道坍塌后2013年12月19日在衢州召开杭新景高速公路第7标段太真隧道开化端洞口段坍塌处理专家论证会议，与会专家一致同意设计院提出的方案二“基本不清坍塌体，局部刷方减重+抗滑桩、浅埋暗挖为主”的处治方案。根据方案二，变更后的隧道左洞起讫桩号zK172+776～zK173+180，长404米；右洞起讫桩号为K172+793～K173+194，长401米。
2.2 滑塌区的工程地质情况
2.2.1原始地形地貌
太真隧道位于浙西侵蚀剥蚀中低山区，千里岗山脉中段的太真乡北侧，隧道所处山体海拔高程220~370米。隧道轴线通过处最高海拔约370m，西南侧溪床海拔226m，最大相对高差约140m。山体呈北东向延伸。在zK173+000左侧约46m处山脊呈80°方向向西延伸，延伸方向与线路大致平行。隧道右侧发育北东向沟谷，在出洞口以西与线路相交。山坡上植被发育，以松树、竹林和灌木为主。
2.2.2地层岩性
该隧道范围内地层为第四系残坡积和寒武系下统荷塘组第一段粉砂质泥岩及炭质泥岩夹煤层、志留系下统大白地组第一段（S1d1）质粉砂岩。第四系残坡积为含粘性土碎石，黄褐色，稍密状，稍湿，砾石成分为砂岩，呈棱角状，粒径20-60mm，最大80mm，含量约占55%，间隙充填砂类土和粘性土。寒武系下统荷塘组第一段粉砂质泥岩及炭质泥岩，黑色，中厚层状构造，夹煤层，强、中风化为主。志留系下统大白地组第一段（S1d1）泥质粉砂岩，浅灰、灰白色，中厚层层状结构，强、中风化为主。
根据勘探成果来看，煤系地层条带状分布，大致沿北东60°方向延伸；其南侧与线路在zK173+037、yK173+020附近相交，其北侧在隧道右侧沟谷中，岩性主要为细砂岩、粉砂质泥岩和炭质泥岩，局部石煤富集。煤系地层两侧为细砂岩、粉砂岩，厚层状，硅化，岩质坚硬，节理裂隙发育，完整性较差，含黄铁矿，局部黄铁矿含量高。
2.2.3地质构造
1、褶皱
线路处于上方-冶岭向斜南东翼，向斜总体走向60°，向斜核部为二叠系下统栖霞组、石炭系船山组、黄龙组地层，两翼由石炭系-志留系地层组成，北西翼倾斜南东，倾角一般35～70°，南东翼倾向北西，倾角30～85°。
隧道处于向斜的南东翼，地层主要为志留系下统大白地组地层和寒武系荷塘组的煤系地层，奥陶系地层缺失。线路左侧约79m为震旦系志棠组细砂岩、粉砂岩，与志留系地层断层接触。
2、断层
线路左侧有下槽桥断裂通过，距离线路约40m。下槽桥断裂（F27），总体走向北东50°，倾向东南，倾角60-80°。区内长14.7km。挤压破碎带宽5-50m不等。带内具透镜状、糜棱状构造岩产出。断层两侧岩层产状混乱，地层缺失。沿断裂走向压劈理发育，劈理沿走向呈波状弯曲。断层面舒缓波状。带内具石英脉充填，石英脉又碎裂成糜棱岩集合体，表明断裂具多次活动。断裂主要为压性，后期局部地段曾作左行压扭。
勘察设计过程中隧道左、右线高密度电法成果显示，隧道区整体电阻率偏低，无明显高阻带，仅局部电阻率相对较高，说明隧道受断层影响强烈，岩体节理裂隙发育，完整性差；隧道处钻孔岩芯破碎，未揭露完整岩体，与物探成果相符。
3、节理裂隙
隧道区内基岩层理发育，中厚层状结构，进口段产状322°∠80°，出口段产状350°∠68°，产状有变化，局部倒倾。岩石节理裂隙较发育~发育，经统计隧道区节理裂隙产状主要j1组300°∠68°；j2组234°∠75°、230°∠88°、220°∠83°；j3组160°∠84°、157°∠86°；j4组35°∠56°。节理面以平直为主，多闭合，硅质充填，节理密度3-5条/m，局部密集处可达5—7条/m左右。详见节理走向玫瑰花图。其中倾向北西的节理j1有错动迹象。
节理玫瑰花图

2.2.4地震
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工作区内地震动参数峰值加速度分区为<0.05区，相当于地震基本烈度小于Ⅵ度区。项目区区域地壳稳定性较好。
2.2.5水文地质条件
测区内的地下水根据其不同的赋存形式，埋藏条件和分布情况以及不同的水动力性质可分为二大类：松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，现将各含水岩组的埋藏条件、分布规律、富水性、水质和水动力特征等分述如下。
1、松散岩类孔隙水
第四系残坡积（Q e1+d1）含粘性土角砾孔隙潜水含水层，厚度较小，多处于地下水常水位以上，降雨时充水，雨后排泄，总体水量贫乏。
2、基岩裂隙水
本隧道基岩裂隙水主要为基岩风化裂隙水组成，基岩裂隙水主要受大气降水补给和部分地段第四系孔隙潜水补给，在地形切割较强烈处及山坡坡脚处等地排泄，，一般水量贫乏。
基岩风化裂隙水主要储存在强～中风化基岩中：隧道区强风化层厚约5-10m，风化裂隙发育，岩体成碎块状，渗透性较好；中风化节理裂隙发育，局部裂隙较密集，渗透性较好。隧道开化端洞口煤系地层破碎，渗透性好。ZKC96孔附近有泉水出露。
隧道区汇水面积较小，山体宽度不大，岩体破碎，渗透性较好，地下水排泄条件较好，地下水水量总体贫乏～中等，埋深浅处可能受降雨影响明显，雨季施工时可能有淋雨状出水现象。
2.2.6采空区
太真隧道开化端洞口附近曾开挖煤矿，洞口在K173+155附近，延伸约50m。目前揭露的采空区均为采煤巷道、探洞，未见大面积开采石煤情况，巷道形态凌乱，无规则，单个巷道延伸长度短，规模较小，揭露的断面尺寸多1.5m×2m，未见大量采煤迹象。在隧道洞口揭露的采煤巷道见有支撑，隧道洞内揭露的巷道多无支撑。采煤巷道中部分为空洞，部分有积水。
注：洞口为实测，连续为推测

据对当地群众的调查，隧道洞口石煤仅发生过个人开挖，未有集体性大规模开挖，未有大型机械设施开挖，持续时间较段，后因挖煤时发生事故停止开采。采煤过程中因开采存在较大的随机性，巷道走向随意无规律，施工时应密切关注，加强地质超前预报。
2.2.7滑塌体现状及特征
洞口滑塌后地形改变强烈，原隧道左侧的山脊形态已完全破坏。滑塌体坡脚在zK173+169，地面标高约262m，左洞洞口已完全坍塌，山坡上土体已滑塌至洞口位置，沿线路方向滑塌最大距离约34m，左洞洞口滑塌体岩线路方向坡度约30°，顶部较陡，坡度约50°。右洞洞口在原位，洞口右侧山坡上变形较小，左侧变形明显，地表裂缝广泛，竹林主要倾向左侧。
滑塌体的后缘在zK173+041左侧，呈陡壁，面上有擦痕，可见明显错动迹象，垂直错动距离约15m，产状约320°∠69°，后缘陡壁前地形较平缓，平缓处宽约27m，平台处裂缝广泛，可见深度可达3m，松树倾斜，倾向北西。
北侧裂缝大致沿110°方向延伸，与线路相交于yK173+100、zK173+055附近，地表可见明显开裂，局部齿状裂缝。南侧裂缝延伸方向与北侧大体相同，和后缘裂缝弧形过渡。南侧裂缝处树木多倾向北侧。
滑塌体主要由基岩组成，上部有部分残坡积的含黏性土碎石，基岩主要为强-中风化砂细砂岩、粉砂质泥岩，局部夹炭质泥岩和石煤，破碎，多次碎块状，大块状。滑塌体主要由岩质组成。
平面上滑塌体大致呈长方形，长约104m，宽约70m，主轴方向山体等高线近于垂直。边界圈定面积约7500m2，滑塌体最大厚度约29m，平均厚度约20m，理论估算滑塌方量约15万m3。主滑方向约322°。
钻探揭露的地层情况来看，边坡主要为岩质边坡，地层层序清楚连续，未见明显软弱夹层，滑塌过程非软弱夹层引起，岩体倾向北西，细砂岩、粉砂岩和炭质泥岩、石煤性质强度及抗剪性能差异较大，在开挖过程中变形情况不同，局部可能产生应力集中。
2.3 施工方案
2.3.1 滑坡体及洞口段施工方案
根据坍塌体特征，考虑坍塌体段隧道施工安全及坍塌体的稳定，确保安全、可靠、不留后患、快速施工，采用封闭裂缝、适当清方后坡面防护、抗滑桩稳定坍塌体、晚出洞回填反压等综合治理措施，主要以浅埋暗挖法为主、以基坑法明洞为辅穿越坍塌段。
1、对坍塌体上部坡体已经形成的裂缝灌注M30水泥浆进行封闭，对上部浮石及不稳固塌体清方。由于坍塌体后壁较高，主滑段较陡，滑体较厚，滑动面较深，先在坍塌体后缘及主滑段刷方减重、洞口段山外侧反压回填，同时方便布设抗滑桩。
2、距隧道毛洞外轮廓15m左右靠山侧沿主滑方向布设5组17根2×3m预应力锚索抗滑桩，以承担全部下滑力，使衬砌仅承受围岩压力；同时在左右洞中间布置6根2×3m+2×1.5m圆桩组抗滑桩。抗滑桩对坍塌体起到多级支挡效果，改善隧道受力环境。
3、左、右洞明洞适当加长，右洞洞口位置由K173+155调整至K173+194、左洞洞口位置由zK173+166调整至zK173+180，左右洞口平齐，以利于通过回填反压增强坍塌体及洞口段整体长期稳定，接长后采用端墙式洞门形式。
4、在zK173+168～+150段、K173+162～+141段两侧共布置37根支护桩，支护桩采用φ150cm灌注桩，桩间距3m，桩长18.5、20.2、21.3、23m。设三道支撑，第一道支撑为100×100cm的钢筋砼横撑，第二、三道支撑为φ609×16mm钢管撑。每层钢管撑在每根支护桩处对应设置一根钢管撑。支撑围护桩与抗滑桩形成三维支护体系，利于施工期及长期安全。

太真隧道坍塌处理平面设计图
在洞口边仰坡监测稳定的情况下，本方案坍塌体处治总体施工工序为：地表裂缝封闭→滑坡后缘及主滑段适当刷方减重、坡面防护及坡面截排水沟（对仰斜排水孔分阶段施工）施工、洞口段山外侧反压回填→距左洞隧道毛洞外轮廓15m左右靠山侧纵向沿主滑方向布设5组2×3m预应力锚索抗滑桩、左右洞中间布置7根抗滑桩，同步施工左右洞基坑支护桩→右洞洞口护拱施作、右洞大管棚打设、右洞坍塌体浅埋暗挖段地表垂直注浆预加固→右洞普通明洞衬砌浇注、洞顶回填反压→右洞基坑法明洞衬砌浇注、洞顶回填反压→右洞暗挖隧道施工→左洞洞口护拱施作、左洞大管棚打设→左洞普通明洞衬砌浇注、回填反压→左洞基坑法明洞衬砌浇注、回填反压→左洞暗挖隧道施工。
2.3.1.1 预应力锚索抗滑桩施工方案
1、抗滑桩施工
根据滑坡体的主滑方向和滑坡体的规模，为了确保坍塌体段隧道的施工安全和滑坡体的稳定，隧道左洞外轮廓15m左右处靠山侧布设5组17根2*3m预应力锚索抗滑桩，以承担全部下滑力，使衬砌仅承受围岩压力；同时在左右洞中间布置6根2×3m+2×1.5m圆桩组抗滑桩。抗滑桩对坍塌体起到多级支挡效果，改善隧道受力环境。
滑坡体1-23#间距为5m，桩顶用横梁联系，横梁断面尺寸1*0.85m，抗滑桩桩顶85cm、横梁一起浇筑成型；24-1和24-2#桩径1.5m，桩顶用系梁联系。

根据以往工地经验，1-23#墩拟采用人工挖孔的方式进行成孔，24-1和24-2由于桩径较小加上桩身较深（48m）,采用人工挖孔不能确保施工安全，拟采用钻孔灌注桩成孔。
为了能够及时准确的掌握滑坡体在处治过程中的稳定情况，我部在滑坡体上设置了3处位移观测点和8处测斜管监测滑坡体稳定性。

滑坡体监测点布置示意图
桩孔开挖前应首先应对井口进行平整放坡，对坡面已经出现的裂缝采用粘土夯实，同时作好井口防水、排水工作，开挖后及时设置钢筋混凝土锁口和护壁，锁口高于四周地面不小于0.4m，防止雨水流入井口内，确保施工质量安全。抗滑桩地面以下部分施工采用人工挖孔，并采用跳越法隔桩开挖，从防护范围两端向主轴方向进行。待第一批桩施工结束后方可进行第二批桩的开挖，且已浇筑桩基养生7天后方可安排相邻桩的施工，不能一次全部开挖以防止引起滑坡失稳。抗滑桩施工前孔口需先平整放坡，应先将桩位附近边坡或表层易滑塌部分土体清除，或填土压实坡脚，切忌坡脚全断面开挖，确保施工中的坡体稳定和施工安全。为减轻开挖时对井壁的震动，应以风镐开挖为主，局部可配合风枪。当孔壁少量渗水时，可采用坑内直接排水。当渗水量很大时，宜采用桩孔内引流、孔外管井排水。桩孔开挖过程中及时进行岩性编录，定期向设计反馈有关信息，若地质情况变化较大，应及时反馈，调整设计。
因抗滑桩所在的位置为新的滑塌体，滑塌体并未稳定。根据设计图所示抗滑桩的护壁厚度为上口30cm,下口20cm，我部认为此种护壁在实际施工时面临较大的安全风险和质量风险，护壁后方滑坡体的下滑力在雨季会特别大，我部建议将护壁厚度改到上口50cm厚、下口40cm厚，护壁钢筋也应适当再加密。

孔口部位开挖
测量放线定位
井内出渣
浇筑护壁砼
上层护壁拆模

钢筋制作

桩内钢筋笼安装

清理封闭基岩

浇筑护壁砼

下层护壁立模

下部土层开挖
养护桩砼
浇筑桩身砼
井内出渣

检测桩位
检测桩位
拌制砼

通风排水

施工准备
制作试件
岩层爆破开挖

井内出碴

通风排烟、排水

达到设计高程

PVC管埋设
排水
滑坡体监控量测
观测点设置
预埋检测管

2、横梁及锚索施工
为了加强抗滑桩的抗滑力，左洞左侧五组抗滑桩每组抗滑桩顶设置1*0.85m横梁，并在4-14#（共11根）抗滑桩上布置锚索孔，通过预应力锚索对滑坡体施加反力，改善隧道受力环境。
横梁施工在单组桩基均经检测合格后进行，首先对抗滑桩顶部浮浆进行凿除、清理桩间虚土并用砂浆进行打底，绑扎横梁钢筋、立模浇筑，为了加强横梁与锚索垫墩的联系，可在抗滑桩顶部预埋部分连接筋伸入锚索垫墩内，横梁施工完成后即开始锚索垫墩的施工，施工时注意钢垫板的预埋。
左洞左侧17根抗滑桩中4-14#桩设置了预应力锚索，与抗滑桩一起参与受力，承担上方滑坡体的抗滑力。预应力锚索长30m，其中锚索自由段长22m，锚固段长8m，设计锚固力1000KN。锚索钢绞线采用￠15.24mm、强度1860MPa高强度低松弛无粘结钢绞线制成，单孔6束，孔径130mm，锚索施工在抗滑桩横梁和锚垫墩浇筑完成后实施。

预应力锚索施工的关键工序主要是锚孔成孔和锚孔注浆。锚孔成孔的关键在于如何防止孔壁塌孔、卡钻，注浆技术的关键是将孔底的空气、沉渣和地下水排出孔外，保证注浆饱满密实。
锚索成孔应根据地层选用相应的锚杆钻机，由于此处位于滑坡体中，岩石较为松散，为了防止在钻孔过程中发生塌孔或卡钻现象，钻杆在松散体中钻进时，需采取跟管的方式进行成孔，锚筋安装完成后拆除套管，钻进时应严格控制钻进速度，防止钻孔偏斜、扭曲或变径。锚孔在钻进过程中要认真做好施工记录，如钻压、钻速、地层和地下水情况等，发现实际钻孔地质情况与设计不符时，应及时联系设计部门调整参数。
锚索注浆采用水灰比0.4-0.5的纯水泥浆，其中锚固段遇土质或砂土状强风化岩层且富水时应采用二次高压劈裂注浆法来提高地层锚固力。注浆浆液应严格按照配合比搅拌均匀，随伴随用，浆体强度不低于40MPa。锚孔注浆必须采用孔底返浆方法（注浆压力一般为2MPa左右），直至孔口溢出新鲜浆液，严禁抽拔注浆管或孔口注浆，如发现孔口浆面回落，应在30分钟内进行孔底补浆2-3次，确保孔口浆体充满。
在注浆浆体与台座混凝土强度达到设计强度80%以上时，方可进行张拉锁定作业。锚斜托台座承压面应平整，并与锚筋的轴线方向垂直。锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚筋体同轴一线，确保承载均匀。锚筋的张拉必须采用专用张拉设备（大小千斤顶混用），设备在张拉作业前应进行标定，锚具、夹片等检验合格后方可使用。
压力分散型锚索的张拉，因其各单元长度长短不一（各承载体上的钢绞线不等长），钢绞线长的受力小，短的受力大；故张拉前必须先计算各单元差异伸长量和差异荷载增量。张拉时要注意严格按设计次序先分单元采用差异分步张拉法，根据设计荷载和锚索长度计算确定差异荷载，并根据计算的差异荷载进行分单元张拉，补足差异荷载后再分级进行整体张拉。张拉采用“双控法”即采用设计张拉力与锚索体伸长值来综合控制锚索应力，以控制油表读数为准，用伸长量校核，实际伸长量与理论值的偏差应在±6%范围内，否则应查明原因并采取措施后方可进行张拉。
2.3.1.2 基坑围护桩施工方案
为了对隧道滑坡体进行有效的反压及保持隧道洞口整体长期稳定，同时避免在进行隧道明洞施工时因大开挖造成滑坡体进一步坍塌，设计在zk173+168-150段、k173+162-141段两侧共布置37根支护桩。支护桩采用φ150cm灌注桩，桩长18.5、20.2、21.3、23m，支护桩顶设置冠梁，横向设三道支撑，第一道支撑为100×100cm的钢筋砼横撑，第二、三道支撑为φ609×16mm钢管撑。每层钢管撑在每根支护桩处对应设置一根钢管撑。
支护桩桩身直径150cm，桩间距3m，施工宜间隔开挖。支护桩施工前应先人工清除表面，并整平表面后钻孔施工。zK173+168～+150两侧共布置21根支护桩，支护桩之间采用150×100(高)cm的钢筋砼冠梁相连，顶部设一道100×100(高)cm的横撑，间距6m，采用C30钢筋砼浇注。K173+162～+141两侧共布置16根支护桩，支护桩之间采用160×100cm的钢筋砼冠梁相连，顶部设一道100×100cm的横撑，间距3m、6m，两横撑间设60×60cm的斜撑，倾角45°。顶横撑及斜撑均采用C30钢筋砼浇注。
为确保边坡稳定，增设两道临时钢支撑，采用φ60.9cm、t=1.6cm钢管，两头设双拼45c工字钢钢围檩，明洞衬砌浇注前逐模分段拆除，明洞衬砌每模长度不大于6m。每层钢管撑在每根支护桩处对应设置一根钢管撑。
考虑到右洞为三车道先行，施工现场安排先进行右洞围护桩、冠梁、横梁及明洞施工，右洞明洞浇筑时围护桩临时钢支撑拆除至左洞使用，围护桩段右洞明洞回填后，再开始左洞明洞开挖和浇筑施工。

钻孔灌注桩施工和桥梁桩基础施工工艺相同，本章不再赘述，下面重点就冠梁、横梁和斜撑施工，明洞开挖和钢横撑施工进行介绍。
1、冠梁、横梁及斜撑施工
支护桩与支护桩顶部纵向采用冠梁连接，横向采用横梁和斜撑（右洞）连接，右洞冠梁尺寸160*100cm，左洞冠梁尺寸150*100cm，横撑截面尺寸100*100cm，另外右洞顶部还设置10道斜撑，斜撑断面尺寸60*60cm，与冠梁成45度角。支护桩顶部冠梁、横撑和斜撑均采用C30混凝土浇筑。
为了加强冠梁和横撑斜撑的整体性，我部拟采用整体浇筑法，在左洞（或右洞）支护桩全部浇筑完成并经检验合格后进行。冠梁、横撑和斜撑平面示意图如下：

（1）施工工艺流程
冠梁、横梁及斜撑施工工艺流程如下：

基槽开挖
清理桩头
基槽底找平
钢筋制作及安装
测量放样
模板安装及加固
浇筑混凝土
混凝土养护

（2）基槽开挖
为满足冠梁及横梁施工需要，在围护桩顶采用人工配合小挖掘机开挖土方，开挖深度至冠梁底面标高，宽度为2～3m，并通过铲车及时将挖出来的土方运走。
（3）围护桩破桩头
基槽土方开挖后，采用人工风镐破除桩顶浮浆和松散混凝土，直至冠梁底面上10cm，与冠梁相接部分桩头人工冲洗干净。
（4）测量放样
根据测量控制点，准确测放出冠梁和横梁轴线及高程，并经监理复核无误后使用。
（5）基槽底平整
基槽底采用人工平整，至冠梁或横梁底底10cm,然后作10cm 厚C15素砼作垫层，便于钢筋和模板安装。
（6）钢筋制作及安装
钢筋笼制作须严格按设计要求配筋，为了保证钢筋笼的整体性和刚度，钢筋笼在冠梁垫层上按施工安排长度一次制作成型。
（7）模板安装
冠梁及横梁采用竹胶板订置，内楞采用三根6×8cm方木，外钢楞采用双根φ48@1000钢管；对拉螺栓采用M16 @1000。模板安装完成后，重新检查模板顺直度、支撑情况及底口缝隙的填塞情况，确保不漏浆。
（8）混凝土浇筑及养生
混凝土采用C30混凝土，干浇法施工，坍落度控制在8-12cm。混凝土浇注前先检查钢筋、模板，对施工缝处新老混凝土接触面进行清洗，确保要浇注的施工区清洁无杂物，合格后方可开始浇筑。
混凝土采用纵向分层法浇注，分层厚度不大于30cm，混凝土捣固采用插入式振捣器振捣。振捣时间不宜过长，以免混凝土产生离析。
浇筑完成后混凝土顶面先用木抹子抹平，赶走多余水分，待混凝土表面泌水基本收干后再用铁抹子抹平压光。混凝土终凝后立即采用土工布或草帘覆盖洒水养护。结构保湿养生期不少于7天，以防止硬化期间产生干缩裂缝。
2、基坑开挖施工
基坑开挖宜避开雨季施工，且施工前坍塌体已部分加固，坍塌面设置泄水孔，隧道顶部截水沟及滑坡体表面临时排水系统应完善。
本工程在zk173+150-168、k173+141-162段共设置5排共37根围护桩，待围护桩及冠梁、横撑（和斜撑）强度达到设计要求后方可开挖，利用围护桩和这些连系梁组成综合支护体系，确保明洞在开挖和衬砌浇筑期间施工安全，同时也对滑坡体长期稳定形成支撑。根据设计文件要求，除了围护桩顶部设置冠梁、横撑和斜撑外，在桩间土体开挖至明洞浇筑期间，还需设置两道钢支撑，钢支撑采用￠609*16mm钢管撑，一道位于横梁下方4m处，一处位于横梁下放5m处，每层钢管撑在每根支护桩处对应设置一根钢管撑，钢管撑与围护桩的接头处采用双拼45#工字钢围檩。

（1）施工准备
1）、拟开挖段基坑的围护桩、冠梁横梁等已施作完成且强度达到设计要求；
2）、基坑周围临时排水系统已设置完善,保证施工区域处于无水作业状态；
3）、基坑临边围护：沿基坑外的冠梁边采用Φ48钢管及绿色安全网施作临时围挡，用作基坑周边安全防护。并设置30cm高砖砌矮墙用以挡水，防止雨水、施工用水等侵入基坑；
4）、按施工作业计划配备性能和机况良好的开挖机械设备（长臂挖机），根据施工图纸和施工计划的总体安排准备足够的经检查符合要求的钢管支撑（包括钢围檩、托架和千斤顶等）。
5）、 检查各种抽排水设备确保使用时性能正常，做好雨季施工的各项准备。
6）、 按照基坑施工应急预案备足基坑开挖过程中可能出现的突发事件的应急材料物资，做好各项应急准备。
（2）基坑开挖施工流程
施工准备

施工排水
第一层土方开挖 及桩间防护

支撑地面预拼装
第一道支撑施工

第二层土方开挖 及桩间支护

第二道支撑安装

第三层土方开挖 及桩间支护

仰拱及仰拱填充施工

基坑开挖遵循分层开挖、分层分段支护，随挖随支的原则。基坑开挖按高度方向分成三层，每层再分段开挖，施工时单处一次开挖深度不得超过2米，裸露的桩间土体采用间距1.5*1.5m长4m¢42*4mm注浆小导管加20cm厚C20喷砼支护，实际施工时，单层全部开挖完成前，先采用C20喷砼进行支护，另外在钢支撑施工时，同步试做注浆小导管。右洞基坑外明洞施工结束前，不得进行第三层土方的开挖。
（3）基坑开挖施工方法
由于受基坑范围狭窄，加上顶部横撑间距较小、竖向两排钢支撑高度间距较小等因素限制，普通挖机或铲车无法进入围护桩内进行土石方挖掘作业。因此我部计划采用长臂挖机加小挖机配合对桩间土进行开挖，靠近围护桩的局部区域采用人工修整找平，挖出的土石方直接装车运往弃渣场，土体开挖后支撑架设在8小时内完成。另外上层桩间土体加固和钢支撑未完成之前，严禁开挖下层土体。
（4）基坑排水
1）、明洞基坑开挖应尽量选择在旱季进行，受工期限制，右洞明洞基坑开挖过程中仍面临较大降雨可能，为此要求在明洞基坑开挖前在基坑上缘1m处设置30cm高砖砌矮墙用以挡水，防止雨水、施工用水等侵入基坑，拦水沟直接流向右洞右侧临时排水沟中，沟底均要求采用砂浆封闭。
2）、在基坑分层分段开挖过程中，从外到内应按顺序开挖，内侧高，外侧低，让雨水能尽量顺坡流出基坑外，防止突降暴雨基坑内积水软化地基。
3）、如遇连续降雨，建议施工班组在得知天气预报后，立即对已开挖基坑地面进行混凝土封闭。
4）、现场应配备一定的排水设施，必要时需进行抽水。
3、钢支撑施工
基坑开挖遵循随挖随撑的原则,每层土挖至每道钢支撑上端标高以上,人工取土开槽,再安装钢支撑。每根支撑两头必须保持在同一水平面。
本工程基坑支撑主要采用钢支撑的形式，钢支撑采用φ609mm、t=16㎜钢管，两头设双拼45C工字钢钢围檩，明洞衬砌浇筑前逐模分段拆除，明洞衬砌每模长度不大于6m，每层钢管撑在每根支护桩处对应设置一根钢管撑（右洞共设置12根，左洞共设置10根）。
（1） 钢支撑施工工艺流程

测量定位
人工开槽、钢管底找平
钢支撑安装，施加预应力
支撑拼装
结构施工
支撑拆除
焊接牛腿支撑、安装钢围檩
钢管支撑安装工艺流程图
（2）施工准备
1)、认真阅读图纸，根据图纸基坑宽度（左洞13.75m、右洞18.962m）,以及钢支撑的根数在工厂加工相应长度的活动端头、中间节、固定端头和钢楔块。根据施工总体计划安排，太真隧道开化端基坑钢支撑防护考虑左右洞通用，右洞明洞仰拱施工结束后，下层钢围檩和钢管撑移至左洞施工，因此在加工钢管撑时应考虑其通用性。
2)、为了确保钢管撑和钢围檩的安装时施工安全和防止支撑结构在外力作用下钢管撑应力损失甚至消失时支撑不下掉，在安装钢围檩之前，钢围檩的底部应设置型钢托架，型钢托架应能承受当钢管撑应力全部散失时，钢围檩和钢管撑的全部自重。
3）、现场配备50t吊机一台，用于钢围檩及钢管撑吊装。
（3） 钢支撑、钢围檩加工
钢管支撑分节制作，管节间采用法兰盘螺栓连接，其端部与冠梁预埋钢板和横梁焊接。钢管支撑先在地面上按实测基坑的宽度进行预拼装，拼装好后放在坚实的地坪上，钢卷尺丈量或用水准仪测量检查支撑管的平直度，并检查支撑管接头连接是否紧密、支撑管有无破损或变形、支撑两个端头是否平整。经检查合格后用红油漆在支撑上编号，标明支撑的长度、安装的具体位置。
同时，检查支撑安装所需的吊装设备、焊接设备，确保支撑安装作业能正常连续进行。
钢围檩采用双拼45C号工字钢加缀板焊接而成，斜撑节点处设置抗剪凳，钢牛腿采用∠10角钢加斜撑制成。
钢支撑、钢围檩的加工允许偏差见下表
钢支撑、钢围檩加工允许偏差表
项 目
钢管支撑
钢围檩
长度
管面对管轴的垂直度
弯曲矢高
长度
弯曲矢高
截面尺寸
允许值(mm)
±3.0
d/500，且
≯5.0
d/500，且
≯5.0
±4.0
L/1000，且
≯10.0
＋5.0
-2.0
注：d为钢管直径，L为围檩长度。
（4）钢支撑安装
当挖土挖到支撑施工的工作面后,人工将钢管撑、钢围檩及底部托架位置挖开，准确测量钢围檩的底部高程并用墨线标识，在围护桩侧壁上凿出预埋钢板,焊接托架,使托架顶口与墨线齐平。
托架安装好后采用50t吊机将两侧钢围檩安装到位，安装完成后复核钢围檩顶部是否水平以及两侧钢围檩是否在同一水平高度。对因围护桩墙施工误差或喷混不平造成钢支撑与围护桩不能紧密接触处，必须在钢支撑和围护桩之间加设钢板垫块使之紧密接触，以确保支撑轴向受力。
钢围檩经复核无误后，根据桩位坐标在钢围檩上用油漆标识对应钢管支撑两端与钢围檩的接触点,同时以保证钢管撑与钢围檩的垂直,位置适当,量出两个相应接触点间的支撑长度来校核地面上已拼装好的支撑。
钢管支撑吊装至钢围檩托架上后，先不松开吊钩，人工辅助将支撑调整到设计位置后再将支撑固定。每榀支撑安装时，用两台100t千斤顶对挡土结构施加预应力，两台千斤顶需同步施加顶力，达到设计值后，塞紧钢锲块才能拆除千斤顶。
（5）支撑的拆除
支撑的拆除或换撑的过程是支撑的“倒换”过程，即把由支撑所承受的土压力转换至永久支护结构或其它临时支护结构，因此支撑的拆除与换撑必须严格按照施工工序图进行。具体施工方法如下：
1) 钢支撑的拆除
①钢支撑的拆除须待主体结构钢筋砼强度达到设计要求后进行。
②支撑拆除前，人工在支撑两端离端部约0.2L处搭设临时支架对支撑实施顶托，使支撑在轴力卸除后稳定的支承于支架上，在钢支撑活动端采用2台100t千斤顶顶松后拆除钢楔块，释放钢管轴力。
③最后采用汽车吊，人工配合分段拆除钢支撑，并及时吊运出基坑。
2)支撑体系的拆除应特别注意以下事项：
①利用主体结构换撑时，主体结构的砼强度应达到设计要求强度。
②支撑拆除或换撑须专人指挥，专职安全人员现场监督进行。
（6）支撑的保护
1）、 基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系，以防支撑失稳，造成事故。
2）、 施工时加强监测，对基坑回弹导致支撑竖向挠曲变形在接近允许值时，必须及时松弛横梁，释放竖向应力，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。
3）、钢支撑施工时，在钢管支撑两端头栓上钢丝绳与顶部横梁相连（保持一定松弛度），防止钢支撑移动脱落。
钢支撑系统安装允许偏差表
序 号
项 目
允 许 偏 差
备 注
2
立柱顶标高
±20mm

3
立柱垂直度偏差
≤H/500≤30mm
H：基坑开挖深度
4
支撑轴线偏移
≤15mm

5
支撑挠曲矢高
f≤L/750≤30mm
L：立柱或支点间距
6
支撑截面不垂直度
≤20mm

7
支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差：
±30mm。

2.3.1.3、地表垂直注浆施工
为保证坍塌体浅埋暗挖段施工安全，为中夹岩柱处抗滑桩提供有效抗力，以确保上坡段坍塌体稳定，对右洞K173+140～+106采用地表垂直注浆加固，待注浆体强度达到设计强度的80%以上后，方可进行洞身段开挖施工。
右洞地表垂直注浆范围纵向长34m，横向27.7m，共布置133个注浆孔，每个注浆孔在地表设置3m¢108*6mm孔口管作为止浆墙，注浆孔打入深度：隧道拱部打入超前支护以上50cm处，边墙外侧打至边墙底以下3m，注浆孔间距2.5*2.5m，梅花形布置。在地表用钻孔机械打孔，通过钻孔用一定的压力将水泥浆液压入土体孔隙、强风化岩体裂隙中，碎石土孔隙、岩土层的界面、岩土的裂隙以及细颗岩体内注入具有充填、胶结的浆液材料，经过浆体的充填、压密、渗透、劈裂等作用后，使岩土体洞穴、孔隙、裂隙被浆体充填，增强覆土强度、稳定性和防水性，使隧道能正常施工。
地表垂直预注浆参数表
序号
参数名称
参数值
备注
1
纵向加固范围
K173+140～+106

2
横向加固范围
见注浆孔平面布置图

3
注浆孔间距
2.5m×2.5m，梅花型布置
共133个
4
注浆压力
2～5MPa

5
扩散半径
2m

6
注浆速度
5～110L/min

7
注浆方式
钻杆后退式注浆

8
孔口管
L=3m，φ108×6mm
热轧无缝钢管
开化端地表垂直注浆图如下

（1）钻孔
钻孔开孔直径130mm，钻孔采用干钻或无水反循环，套管（¢108*6mm）跟管钻进，直至软粘土顶部。如无软粘土层，钻进至基岩面下20cm，换径91mm钻进，钻进至岩层基岩面以下设计要求部位。钻孔施工按照先低侧后高侧、先洞口后洞内的施工顺序，在同一排，为防止相临施工孔之间窜浆，采用间隔施工法，施工孔间距为2孔，即：先进行1#、4#、7#……孔施工，再进行2#、5#、8#……孔施工，按此顺序，直到全排孔施工完毕。
（2）注浆试验
将坡面第一个成孔作为压浆试验孔，实测在不同注浆压力下注浆量和渗透半径（一般浆液的渗透半径不得小于孔距的2/3），反推注浆压力和注浆速度。通过试验调整设计参数，确定合理的注浆施工参数。
（3）内外注浆管与封堵
注浆采用双管法灌浆，浆液从内管压入，外管反浆，外管采用¢76*5mm钢管、内管采用¢42*4mm 钢管，压浆管与内管上口采用丝扣连接。外管从孔底向上4m范围钻设注浆孔，孔径6～8mm，间距15cm，梅花形布置。注浆孔外侧紧紧套着抗爆压力为4MPa的橡胶套，橡胶套覆盖着溢浆孔，这样注浆时浆液可通过橡胶套向地层注入浆液，而地层中的水和其他颗粒不至于向溢浆孔内倒流，起到单向阀的作用。外管插入底层后，套管即可拔除。
内管和外管等长，在距离下口4m范围内同样钻设注浆孔，内管底口以及4m处通常各设置3-4道橡胶止浆塞，确保在地层压浆时压降不沿着内外管的间隙上行。地层注浆采用从下而上分段注浆法，孔口至地下3m范围留空。
（4）注浆
注浆顺序与钻孔顺序一样：按照先低后高、先外后内的施工顺序，在同一排，为防止相临施工孔之间窜浆，采用间隔施工法，施工孔间距为3孔，即：先进行1#、4#、7#……孔施工，再进行2#、5#、8#……孔施工，按此顺序，直到全排孔施工完毕。
1）注浆施工步骤及施工重点
①施工注浆应先外侧边缘，后中心部位；
②土层注浆宜隔排跳孔、分层进行注浆；
③ 对于注浆效果较差地段应进行补充注浆。
④注浆压力控制:
注浆压力一般控制在2～5MPa，最大压力5MPa，当注浆压力超过5MPa时，可停止注浆；必要时可间歇式注浆。
2）注浆结束标准
浆液结束标准以注浆压力和注浆量综合判定。注浆量与地层空隙率有关，每米注浆量控制在0.3～1.1立方米左右，具体注浆量根据现场实际情况调整，按实计量。为确保注浆效果，应采用浆液流量表。
当单孔注浆量达到设计注浆量，或当注浆压力达到设计终压不少于20min，进浆量仍达不到设计注浆量时，也可结束注浆。注浆结束后，应用注浆液封孔，孔口应抹平。
（5）注浆效果检查
全部注浆完成以后7天，进行注浆效果检查和评定，不合格者进行补钻孔注浆。检查孔不少于6个。
1）对注浆过程中的各种施工记录资料综合分析，注浆压力和注浆量变化是否合理，是否达到设计要求。
2）检查孔是主要检测质量方法、取芯、肉