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地下建筑施工课程设计说明书 .................. 错误！未定义书签。
第一章 编制说明 .......................................................................... 1
一、编制依据 ............................................................................ 1 二、编制原则 ............................................................................ 1 三、编制范围 ............................................................................ 2
第二章 工程概况 ............................................................................ 2
一、工程环境条件 .................................................................... 2
1.工程概述 ............................................................................. 2 2.地理特征 ............................................................................. 2
二、工程地质与水文地质 ........................................................ 2
1.地质概况 ............................................................................. 2 2.水文地质 ............................................................................. 2
三、工程重难点分析及对策 .................................................... 2 四、工程设计 ............................................................................ 3
1.洞口设计 ............................................................................. 3 2.洞身结构设计 ....................................................................... 3 3.隧道电缆槽与防排水设计 ........................................................ 3
第三章 施工组织机构及任务划分 .............................................. 4
一、施工组织机构 .................................................................... 4 二、施工任务划分 .................................................................... 5
第四章 施工方案及方法 ............................................................... 6
一、总体施工方案 .................................................................... 6 二、隧道开挖方法及施工工序 ................................................ 7
1.洞口段开挖 .......................................................................... 7 2.洞身段开挖 .......................................................................... 7 3.洞身爆破 ............................................................................. 9
三、超前支护 .......................................................................... 10
1.超前小导管 ........................................................................ 10 2.超前大管棚 ........................................................................ 10 3.超前锚杆 ........................................................................... 11
四、初期支护 .......................................................................... 12
1.系统锚杆 ........................................................................... 12 2.钢筋网 .............................................................................. 13 3.格栅钢架和工字钢钢架 ........................................................... 13 4.喷射混凝土 ......................................................................... 13
五、仰拱及填充混凝土施工 .................................................. 14 六、瓦斯隔离板铺设 .............................................................. 15 八、软弱变形围岩的处理方案 .............................................. 17
第五章 施工辅助作业 .................................................................. 17
一、通风方案 .......................................................................... 17
1.施工通风检测 ..................................................................... 18 2.通风管理 ........................................................................... 18
3.隧道贯通时通风管理 ............................................................ 18
二、降尘方案 .......................................................................... 19 三、防排水施工 ...................................................................... 19
1．排水管铺设 ....................................................................... 19 2. 防水板铺设 ....................................................................... 20
四、供水方案 .......................................................................... 20 五、洞内管线布置方案 .......................................................... 20 六、供电方案 .......................................................................... 21
1.施工总用电量电量估算 ......................................................... 21 2.供电方式 ........................................................................... 21 3.供电线路布置及导线选择 ...................................................... 21
七、照明 .................................................................................. 21 八、出渣运输 .......................................................................... 22
1.装渣 ................................................................................. 22 2.运输 ................................................................................. 22 3.卸渣 ................................................................................. 22
九、监控量测 .......................................................................... 22
第六章 各项保障措施 ............................................................... 24
一、质量保障措施 .................................................................. 24
1.确保采购材料质量的措施： .................................................. 24 2.保证工程质量的制度措施 ...................................................... 25 3.保证工程质量的技术措施 ...................................................... 25
二、安全保证措施 .................................................................. 27
1.安全目标 ........................................................................... 27 2.安全控制重点 ..................................................................... 27 3.安全管理制度措施 ............................................................... 28 4.施工作业安全措施 ............................................................... 28 5.用电安全措施 ..................................................................... 28 6.防火安全措施 ..................................................................... 29 7.安全管理机构及保障体系 ...................................................... 29
三、环境保护措施 .................................................................. 29
1.弃渣场水土保护 .................................................................. 30 2.施工排水净化处理及地下水资源保护 ....................................... 30 3.隧道施工粉尘防治 ............................................................... 30 4.噪声防治措施 ..................................................................... 30
四、文明施工措施 .................................................................. 30
参考文献 ........................................................................................ 32
第一章 编制说明
一、编制依据
1．国家现行设计规范、施工技术规范、安全技术规程、验收标准及有关文件。
2．设计院提供的施工技术文件及相关施工图、标准图、参考图等。 3．现场勘测、调查分析所获得地质、水文、气象资料等。
4．施工单位现有的管理水平、劳力设备、技术能力以及目前施工经验等。
二、编制原则
总的原则是施工组织的一切措施与施工方案，都必须符合保证工程质量、安全生产、按计划完成施工任务。
1. 安全第一 预防为主的原则
施工组织设计的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案，科学设置瓦斯自动监控报警监控系统。完善规章制度，强化职工安全意识，狠抓现场安全施工，确保人员和设备在万无一失的安全条件下施工。
2. 遵照执行标准规范的原则 严格执行国家，交通部颁发的现行的有关工程施工的技术规范、质量验收标准、安全生产的有关规定以及招标文件规定的技术规范。
3. 建造优质工程的原则
确立质量目标，制定全优规划，严格按照经理部即定质量体系运行。 4. 降低工程成本的原则 结合现场实际情况，因地制宜尽量利用原有或就近已有的设施，减少各种临时工程；尽量利用当地合格资源，合理安排运输装卸与储存作业，减少物资运输周转工作量。合理配置劳力、物力、财力，组织均衡生产，降低工程成本。
5. 环境保护、文明施工的原则
坚持自始至终对施工现场的全过程进行严密监控，以科学的方法实行动态管理，并按动、静结合的方法精心布置和规划施工现场，合理安排施工便道，充分利用当地资源，节约施工临时用地，少占农田及耕地，保护河道及周围环境，不破坏植被，严格施工管理，开展文明施工活动，做到文明施工，争创标准化文明施工现场。
6. 确保工期的原则
根据工程的特点组织施工，按照招标文件给定的工期，合理安排各项施工程序；合理安排劳力、材料、机械设备；优化资源配置，并充分考虑季节气候及周围施工环境对工期的影响，采用相应措施，运用网络技术，科学组织，突出重点，全面展开，确保工期，力争提前。
7. 科学组织和高效管理的原则 针对大断面、水平顺层地质和高瓦斯隧道的施工特点，采用新技术、新工艺、科学组织、合理配置生产要素，如开挖、运输、支护、衬砌、通风防爆等设备的选型，确保人、才、物、设备的配置达到最优方案。
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三、编制范围
某隧道为全长1200m的土建工程，工程内容包括：洞口拉槽土石方及洞门主体工程，洞身的开挖、出碴、初期支护、二次衬砌及排水、路面及附属工程。
第二章 工程概况
一、工程环境条件
1.工程概述
该隧道为双线拱形隧道，隧道内轮廓为单心圆拱曲墙断面，拱顶半径为5.70米。纵断面设计为人字坡，计算行车速度为100km/h。
2.地理特征
该工程位于兰州市附近，属黄河南岸，山脉呈东西走向，植被茂密，交通不便。
该地区海拔在1000-2000米左右，总的气候特点是：日照充足，光能富裕，气象差异明显，降水量少，地域差异大。本段属于半干旱地气候区，具有冬季寒冷、夏季炎热，四季明显的特征，中湿带湿润气候区。年平均气温10.3℃，最冷月平均气温-4.1℃。年平均降水量555.7mm，最大积雪厚度16cm，本区最大季节冻土深度采用值为100cm。
二、工程地质与水文地质
1.地质概况
隧道进口地处陡坡，地表覆盖第四系上更新统风积黏质黄土；隧道出口地处缓坡，地表覆盖第四系全新统坡积碎石土，下部基岩出露。全隧道位于直线上，隧道区无大的断裂构造特征，局部小的构造特征对隧道区岩土体完整性及完整性影响轻微。
2.水文地质
地下水类型主要有孔隙水和基岩裂隙水，孔隙水赋存于覆土层中，降水多沿坡面汇集于冲沟外泄，补给水量有限，含水量甚微；基岩裂隙水赋存于泥岩、砂岩节理裂隙中，泥岩裂隙水多见于地表及浅部风化节理，深部含水微弱；砂岩裂隙水主要赋存于裂隙发育带。地下水水质pH值为7.1-7.7，属中性至弱碱性水，无侵蚀性。
三、工程重难点分析及对策
隧道设计为1200m，隧道通过山体大部分地层为第四系全新统坡积碎石土、第四系上更新统风积黏质黄土及三叠系中统砂岩夹页岩，均为水平岩层；隧道仰拱必须超前二次衬砌一次浇注完成，施工中干扰较大。隧道长，工期紧，干扰大，在保证安全、质量的情况下，按期完成工期，这成为施工中较大的难点。
根据上述分析，我们认为本工程洞身开挖后拱部水平岩层防塌作为安全控制重点，仰拱开挖、浇注、回填的进度控制是重点。
重难点施工对策见表1
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表1 重难点施工对策表
序号 项目 施 工 对 策 1、按设计要求施做超前支护 2、采用光面爆破，减少对围岩扰动。 3、洞身开挖完成后，及时进行拱部系统锚杆施工，严格拱部水平岩层1 防塌控制 控制锚杆入岩角度，结合岩层咬合作用，保证锚固圈形成，并根据岩层走向、倾角施做一定的临时锚杆。同时进行网喷施工。 4、加强洞内观察频率，发现喷砼有开裂、脱落现象立即采取可行措施加强支护。 仰拱施工超前衬砌施工，其超前距离宜保持3倍以上衬砌循环长度（本隧道取50m），仰拱开挖可整体或分部进行，但仰拱砼浇注、回填施工必须一次完成，为避免仰拱开挖回填2 的进度控制 影响衬砌进度及隧道出渣作业，本隧道采取以下措施。 1、 采用仰拱防干扰栈桥辅助施工，进、出口各设六个栈桥，桥长9m，仰拱间隔开挖，一次性浇筑完成。 2、采用合理配合比，加强砼养护， 保证14天为一循环，确保为衬砌提供的工作面。 备注 四、工程设计
1.洞口设计
本隧道结合洞口地形及洞口处路基设计，进口采用削竹式洞门、出口采用端墙式洞门。
2.洞身结构设计
隧道结构按新奥法原理进行设计，洞口衬砌分为明洞衬砌，洞口加强段衬砌，Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩复合式衬砌。初期支护以喷钢砼，径向锚杆，钢架支护为主，并根据地质条件辅以超前小导管、大管棚和超前注浆锚杆等超前支护；二次衬砌设计考虑隧道最高围岩类别Ⅴ类，故衬砌均采用钢筋砼仰拱。
3.隧道电缆槽与防排水设计
1、外侧设电缆槽及水沟；内侧根据路面排水及排水围岩需要，在中墙侧设管线沟。在内侧路缘设路侧明沟。
2、防排水以排为主。防、排、截、堵相结合的原则，具体措施如下： （1）隧道所处围岩破碎，裂隙发育，易渗透水，故采用分区防水。
（2）在初期支护与二次衬砌之间铺设ECB/EVA共挤防窜防水板，及400g/m2无纺布，铺设范围在拱顶至中边墙脚泄水孔位置。
（3）在衬砌背面环向、隧道拱脚分别设置MF7的塑料盲沟和φ100、φ50的纵、横向透水盲沟，在边墙处设排水孔，引入水沟内，最后排出洞外。
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（4）路面水由横坡和纵坡沿路面通过泄水孔排入水沟，最后排向洞外。
第三章 施工组织机构及任务划分
一、施工组织机构
为了保质安全完成本隧道施工任务，根据瓦斯地质隧道工程特点，在现场组建隧道工程项目经理部，下设瓦斯监控室、中心实验室、安全质量部、工程管理部、设备物资部、计划统计部、财务部、环境保护部、综合办公室等职能部门，聘请瓦斯管理专家组成专家组为瓦斯隧道提供技术服务。
施工组织机构如图1所示：
隧道工程项目经理部 专家组 瓦斯监控室中心试验室安全质量部工程管理部设备物资部计划统计部财务部环境保护部综合办公室
隧道队组织机构管理网络图如图2所示：
隧道施工队 平导施工队辅助工程施工队检测与安全队 图1 施工组织机构图
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队长： 副队长： 技术负责： 工长： 材料： 安全： 试验： 工长： 测量：
图2 隧道队组织机构管理网络图
二、施工任务划分
本隧道采用新奥法施工。出口段采用明挖法施工，洞身Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩地
段采用台阶法开挖。全隧道均采用光面爆破及湿喷技术，并按仰拱超前的原则组织施工，仰拱整幅一次浇筑完成，拱墙衬砌一次灌注。
人员配备在充分考虑合同条件和工作范围的基础上，结合本工程技术特点进行相关人力资源优化配置。原则是管理干部职责分明、职权统一，工人一专多能，特殊工种人员持证上岗。人员配备见表2。
表2 总体人员配备一览表
序号 1 2 3 单 位 项目经理部 隧道一队 隧道二队 合 计 管理服务人员 20 10 10 40 作业人员 202 202 404 合 计 20 212 212 444
本施工段划分为两个施工区段，进口工区段和出口工区段。根据本工程实际数量及特点，安排2个隧道施工队分别负责两个工区段的施工任务，见表3。
表3 施工阶段划分及主要工作内容表
序号 施工阶段 主要工作内容 队伍驻地、施工便道修建、施工用水、用电、通讯、混凝土 1 施工准备阶段 拌和站设置、施工技术准备、材料计划编制等。 2 施工阶段 隧道进口、出口的土建工程施工。 根据施工进度需要和监理工程师的要求，人员分期分批进场，并根据情况变化随时调整。
第一批：项目部组织机构人员和各施工队主要负责及部分施工人员约80人，在签定合同书后十天内驻进现场。进场后主要工作为清理现场、迅速修建施工便道、平整料场、架接水电、修建临时房屋等。
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第二批：临时房屋建成后，部分施工人员约160人进场，主要工作为备足配件，进行机械保养检修，为主体工程开工做好准备。
第三批：其他人员将根据施工进度情况陆续进场。施工高峰期间预计施工人员450人左右。
为保证本标段的施工能够按计划进行，确保工期、质量和安全，抽调精良的机械设备投入本工程，并配备维修人员，保证上场机械设备的完好率和利用率。各工作面主要设备配备见表4。
表4 各工作面主要设备配备表
作业内容 进口工区 出口工区 多功能台架1台，20m3/min空压机4台，多功能台架1台，20m3/min空压机4台，开挖 11m3/min空压机1台，风动凿岩机30台。 11m3/min空压机1台，风动凿岩机30台。 多功能台架1台、TK-500砼湿喷机2台、多功能台架1台、TK-500砼湿喷机2台、注支护 注浆泵1台，灰浆搅拌机1台。 浆泵1台，灰浆搅拌机1台。 ZFC-50装载机1台、挖掘机1台、19tZFC-50装载机1台、挖掘机1台、19t斯太尔出碴 斯太尔出碴车5台，D140推土机1台。 出碴车5台，D140推土机1台。 10.5m液压衬砌台车1台、自制防水板挂设10.5m液压衬砌台车1台、自制防水板挂设台衬砌防水 台架1台、仰拱自制9m栈桥6座、HBT60m3架1台、仰拱自制9m栈桥6座、HBT60m3输送HZ-50砼搅拌站2台、砼输送车8台 通风：2台55kW轴流式风机；排水：6台污通风：2台55kW轴流式风机；排水：3台污水泵； 辅助作业 水泵；施工用电: 1台800kVA变压器。 施工用电：1台630kVA变压器。
第四章 施工方案及方法
一、总体施工方案
根据隧道工程水文地质条件、围岩级别及断面设计，结合以往工程积累的隧
道和瓦斯隧道的施工经验，拟定施工方案如下：
1.隧道组织施工，严格遵循“超前探、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、
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勤量测、紧衬砌”的原则。用先进的探测和量测技术取得围岩状态参数，通过对信息、数据的综合分析和处理，判定地质变化，反馈于设计和施工，实行动态管理信息化施工。
2. 本隧道采用新奥法施工。出口段采用明挖法施工，洞身Ⅴ级围岩采用三台阶七步开挖法，Ⅳ、Ⅲ级围岩地段采用台阶法开挖。全隧道均采用光面爆破及湿喷技术，并按仰拱超前的原则组织施工，仰拱整幅一次浇筑完成，拱墙衬砌一次灌注。
3.隧道内含有瓦斯，为确保施工安全，所有施工机械、电气设备均采用防爆型，加强火源管理，工区供电配置双路电源，采用双电源线路，电源上不得分接隧道以为的任何负荷。
二、隧道开挖方法及施工工序
1.洞口段开挖
本隧道设计进口采用削竹式洞门、出口采用端墙式洞门。隧道洞口段的施工顺序为地表清理、测量放样、洞口路堑开挖、排水系统施工、边仰坡支护、超前支护、洞口开挖。
施工前，根据施工用地图划定的施工区域，对施工场地进行清理，按要求清除树木。
对隧道洞门位置进行精确的测量放样，确定周边排水系统的位置并按设计在边仰坡施工完成前完成洞顶截水沟施工。按照设计要求，进行边仰坡处理，进口采用锚喷网加固支护，保持边坡稳定。
洞口开挖前准确测放边仰坡线确定开挖位置，每开挖一层台阶，均要及时做好边仰坡防护，然后再进行下部台阶开挖。尽量减少开挖和刷坡范围，保护好洞口附近的地表植被。边坡按1:0.75刷坡。进口边仰坡支护采用钢筋网+喷射砼联合支护方式。钢筋网用Φ6的钢筋在预制场制成网片。当边仰坡的刷坡完成后，将坡面上的虚土和浮石清理干净，将网片沿边坡铺设，铺设完毕后喷射砼封闭边坡面。
2.洞身段开挖
本标段隧道工程按新奥法原理组织施工，洞身Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩地段采用台阶法开挖，光面爆破，楔形掏槽，微差起爆。采用YT-28风枪钻孔。各类围岩开挖支护按规范要求预留足够的沉降量。装载机、挖掘机配合自卸车无轨运输出碴。
Ⅲ级围岩段采用台阶法，台阶长25m，上、下台阶由人工用凿岩机人工钻眼爆破，挂网锚喷初期支护。开挖见“短台阶开挖机械化作业施工示意图”及“台阶法开挖施工程序图”。
Ⅴ、Ⅳ级围岩段采用台阶法，台阶长10m，上、下台阶由人工用凿岩台机人工钻眼爆破，挂网锚喷初期支护，拱部钢架加强。开挖如图3、图4、图5、图6所示。
隧道开挖时严格控制超欠挖，并注意变形量的预留，以免造成二次衬砌厚度不足。各级围岩预留变形量为：Ⅲ级围岩5-8cm，Ⅳ级围岩8-10cm，Ⅴ级围岩10-15cm，施工中根据监控量测结果调整。
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开挖轮廓线初期支护预留变形量二次衬砌
图3 台阶法施工横断面图
图4 台阶法施工纵断面图
①爆破开挖上台阶②施作上台阶初期支护③爆破开挖下台阶④施作下台阶初期支护土 ⑤开挖并及时灌注仰拱混凝⑥灌注充填混凝土⑦施作二次衬砌混凝土
图5 台阶法施工工序图
3～5m一、钻 孔二、出 碴三、喷锚初期支护四、全断面二次衬砌第 8 页 共32 页
图6 台阶法开挖机械化作业施工示意图
台阶法及其它分部开挖施工段采用多功能台架（见多功能台架设计图），人工风枪钻孔。为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，爆破采用光面爆破。光面爆破炮眼残留率硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%以上。
3.洞身爆破
根据隧道围岩结构及瓦斯隧道施工安全要求，本隧道均采用光面爆破开挖。爆破采用三级煤矿许用乳化炸药、煤矿许用毫秒电雷管（延期时间≦130ms）及电力起爆系统；周边眼采用Φ25mm小直径药卷不耦合装药方式，其余炮眼采用连续装药，掏槽眼采用复式楔形掏槽方式。光面爆破施工顺序：测量放样→标出孔位→钻孔→装药连线→起爆。
钻爆采用风动凿岩机钻孔，固定人员司钻，严格控制周边眼间距和外插角，所有炮眼钻孔完毕后，进行装药连线作业。塑料导爆管网络采用复式连接网络，电动起爆采用串联网路，炮孔孔口采用炮泥堵塞。光面爆破施工工艺流程图如图7所示
光面爆破设计 测量放线 装药计算与结构 网路检查 连接起爆网络 准备填筑材料 爆破材料准备 台车就位打眼 钻 孔 钻孔质量验收 清理钻孔 装药与堵塞
图7 光面爆破施工工艺流程图
设置警戒 起 爆 爆破效果检查 通 风 危石处理 光面效果与质量检查 第 9 页 共32 页
三、超前支护
1.超前小导管
隧道洞口段和洞身浅埋段采用超前小导管注浆预支护，小导管采用Φ42热轧无缝钢管加工，长度为3.5m，环向间距0.5m，纵向2.4m一环。
开挖前采用风动凿岩机沿拱部开挖轮廓线外施钻，成孔后安装超前小导管，小导管与钢架焊接牢固，沿小导管布置线喷C20混凝土形成止浆盘，采用双液注浆泵进行注浆作业。超前小导管注浆施工工艺流程见图8。
封 闭 工作面 机具设 备检查 压水检查达到要求 是 拌 浆 准备工作 安 装 钢插管 联接管 路及密 封管口 注 浆
制 作 钢插管 钻 孔 压力流量达到要求 结束 否 否 图8 超前小导管注浆施工工艺流程图
2.超前大管棚
大管棚法是在隧道开挖前，沿隧道开挖面轮廓以一定间隔与隧道平行钻孔、插入钢管，再从插入的钢管内压注充填水泥浆或砂浆，来增加钢管外周围岩的抗剪切强度，使钢管与围岩一体化，形成由管棚和围岩构成的棚架体系。其特点是支护能力强大。
大管棚工法的作用效果可归纳为：
⑴．梁效应。因钢管是先行施设的，在掘进时，钢管在以掌子面和后方的支撑支持下形成梁式结构，防止围岩的崩塌和松弛。
⑵.加强效应。钢管插入后，压注水泥浆，加强了钢管周边的围岩。
本段施工区采用Φ108热轧无缝钢管加工，长度为15m，环向间距0.5m，大管棚在钻孔施工时应严格控制好钻孔的方向和角度，方向平行于线路中线，倾角与衬砌外缘线夹角1°～3°，孔径110mm，钻孔长度为14.6m。事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内，钢管节与节用丝扣联，钢管终端密封。接头钢管采用Φ114mm×9mm热轧无缝钢管。接头丝扣长30cm,钢管接头应错开。隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少需错开1m 。
水泥浆水灰比0.8:1，必要时掺速凝剂。注浆初压控制在0.5～1Mpa，终压
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2.0Mpa。注浆前应先进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确实，以利施工。
超前大管棚施工工艺流程图如图9所示。
· 管棚加工 测量放线 架设拱架 安装导向管 喷混凝土成导向墙 搭设管棚施工作业平台 钻机就位、定位 钻孔、下管 否 是否达到设计孔深 是 注浆 否 ·
结束 图9 超前大管棚施工工艺流程图
是否达到终孔标准 3.超前锚杆
砂浆锚杆施工工艺流程如图10所示。
布 钻 注 点孔浆安装锚杆安装垫板养护 拉拔试验 图10 砂注浆锚杆施工工艺流程图
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⑴．采用风动凿岩机或锚杆台车钻孔，钻孔的深度、方向和布置严格按设计施工；孔深误差不超过5厘米，孔径大于杆体直径15毫米；钻孔完毕吹净孔内积水、积粉和岩碴。用高压风清除孔内岩屑。
⑵．锚杆沿钻孔插入，长度不小于设计长度95%，安装后不得随意敲击。 ⑶．采用KYB-50/70注浆泵注浆。灌浆开始或中途停止超过30分钟，用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路。注浆管插入距孔底5-10厘米处，随砂浆的注入缓慢均匀拔出，灌浆压力不大于0.4Mpa。避免孔中砂浆漏灌，保证锚杆全长锚固，安装锚杆垫板。砂浆配合比控制在（水泥：砂子）1:1～1:0.5之间，水灰比控制在0.45～0.5之间。砂浆拌合均匀，随拌随用，在砂浆初凝前使用完毕。
四、初期支护
初期支护紧跟开挖面及时施作，减少围岩暴露时间，抑制围岩变形及在短时间内松弛剥落。
1.系统锚杆
锚杆杆体露出岩面长度，不应大于喷层的厚度。锚杆杆体应调平直、除锈和除油应优先使用普通硅酸盐水泥，条件不具备可使用矿渣硅酸盐或火山灰硅酸盐水泥；宜采用清洁、坚硬的中细沙，粒径不大于3mm，使用前应过筛。锚杆孔施工要求：
⑴．孔位允许偏差。孔位应根据设计要求和围岩情况做出标记，孔位允许偏差为±（15～50）mm。
⑵．钻孔方向。宜沿隧道周边径向钻孔，但钻孔不宜平行于岩层层面。 ⑶．钻孔深度技术要求。锚杆的钻孔深度应符合规定，砂浆锚杆孔深度误差不宜大于±50mm。
⑷．砂浆锚杆孔径应大于体杆直径15mm施工中还应考虑因钻头磨损导致孔径缩小的影响。
本隧道系统锚杆拱部采用Φ25中空注浆锚杆，边墙采用Φ22的砂浆锚杆，锚杆尾部均设置150mm×150mm×6mm的钢垫板，锚杆砂浆均按水泥用量的8%掺入耐腐蚀剂。均用凿岩机钻孔，钻至设计深度后，高压风清孔；再将锚杆插入孔内，锚杆外露长度满足安装止浆塞、垫板螺栓为宜；将止浆塞通过锚杆外露端打入10mm左右，安装垫板及螺母。用快速接头连接锚杆和注浆管，开动注浆泵至浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵。完成一根锚杆注浆后，迅速卸下注浆管并安装至另一根锚杆，进行注浆。灰浆达到设计强度后，扭紧垫板及螺母。施工工艺（详见下面施工工艺流程图）
标出锚杆位置 检查锚杆
锚杆钻进 锚杆连接
备料
检查孔眼是否畅通并装止浆塞
制备浆液 注浆
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封口
清理整理 图11 中空注浆锚杆施工工艺流程图
2.钢筋网
钢筋网应根据施工设计图和围岩情况决定，钢筋网在洞外加工制作，挂网在锚杆施作后进行，钢筋网应紧贴初喷砼面，钢筋网与锚杆端头焊接在一起，网格节点处用铁丝绑扎或点焊，钢筋保护层的厚度不应小于20mm。
钢筋网预先在洞外钢构件厂加工成型。钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。安装搭接长度为1～2个网格，采用焊接。钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm。砂层地段先铺挂钢筋网沿环向压紧后再喷混凝土。钢筋网与锚杆或其他固定装置连接牢固，喷射中如有脱落石块或混凝土块被钢筋网卡住时，及时清除。
3.格栅钢架和工字钢钢架
本隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用格栅钢架支护，钢架按设计预先在洞外钢构件厂加工成型，在洞内用螺栓连接成整体。钢架在开挖或喷混凝土后及时架设，钢架底脚置于牢固的基础上。安装前清除地脚下的虚渣及杂物，钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向连接。沿钢架外缘每隔2m用刚楔或混凝土预制块楔紧。分部开挖施工时，钢拱架拱脚打设Φ22的锁脚锚杆，锚杆长度大于3.5m，数量为2～4根。下半部开挖后钢架及时落底接长并封闭成环。格栅钢架安装根据施工图设计施作，钢架应安装在衬砌设计断面以外或设计开挖断面以外，如因某种原因侵入衬砌断面以内或设计开挖断面以内时，须经监理工程师批准。钢架安装后，应对破碎软弱地段的围岩稳定进行监测，遇有危险情况，应及时增强钢支撑或采取其它加强措施。
根据钢筋砼保护层的要求，考虑钢架制作和安装误差，内缘（靠净空方向）保护层不小于10cm，外缘（靠岩层方向）不小于5cm。
4.喷射混凝土
本隧道地下水对混凝土无侵蚀性，全隧道喷混凝土均采用掺加YBQK剂的耐腐气密性混凝土，水泥采用普通硅酸盐水泥。为提高混凝土的力学性能，喷混凝土中掺入聚丙烯微纤维（混凝土掺量为0.9kg/m3）。混凝土采用洞外自动计量拌和站拌和，本标段隧道采用湿喷作业，分初喷和复喷二次进行。湿喷方法具有粘结性能好、一次喷射厚度可达10cm，且回弹率小的优点，能够保证初期支护和施工支护的质量，充分发挥围岩的自承能力。初喷在开挖后立即进行，以尽早封闭暴露的开挖面；复喷在系统锚杆、钢筋网、钢架安装后进行，尽快闭合支护整体受力，以抑制围岩变位。钢架间用混凝土复喷整平，并有足够的保护层。
砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射砼。
喷射时，送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌合物堵塞喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.45-0.7MPa之间，若风压过大，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，都将导致回弹量增大。因此，应按砼回弹量小，表面湿润易粘着为度来掌握。喷射压力，喷射机司机与喷射手要配合好，根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。
喷嘴与岩面的距离为60～100cm，太近太远都会增加回弹量；喷射方向尽量与受
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喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。
一次喷射厚度不宜超过10cm，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为15～20min。 为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱部的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的砼层面平顺光滑。
一般页岩用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当页岩遇水容易潮解、泥化时，采用高压风吹净岩面。若为泥、砂质岩面时挂设细钢筋网，用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷混凝土的附着力。喷混凝土前，先喷一层水泥砂浆，待水泥砂浆终凝后再喷射混凝土。湿喷混凝土施工工艺流程如图12所示。
水泥 骨料 外加剂 水 速凝剂 混凝土配料机砼拌合机砼运输车砼湿喷机喷浆机器人喷头 受喷面 高压风(≥0.4Mpa)
图12 湿喷混凝土施工工艺流程图
五、仰拱及填充混凝土施工
隧道围岩较差地段，在施工中，应紧随衬砌尽早修筑仰拱，以利于衬砌结构的整体受力。本隧道采用仰拱超前、拱墙衬砌采用液压衬砌台车先墙后拱一次性浇注。
隧道采用仰拱先行于衬砌的施工方案，仰拱先行，再施工拱圈，以利于衬砌结构的整体受力，并起到早闭合、防塌方作用。仰拱施做，势必影响到车辆的运行，为此采取防干扰简易平台做为过渡通道，以保证掌子面正常施工。
仰拱浇注前，应清除松散材料、排除积水，浇注砼由仰拱中心向两侧对称进行。仰拱与边墙衔接处要捣固密实。
仰拱施工为能实现与掘进、衬砌平行作业，在仰拱工作面上搭设可移动式作业平台，工作平台上可以行驶运输车辆及机械。
为确保仰拱及填充混凝土施工质量，避免施工运输对混凝土造成破坏，采用自制移动式栈桥进行混凝土浇注。仰拱施工紧跟隧道下部开挖面进行，待锚喷支护全断面施作完成后，开挖仰拱并采用简易拱架，浮放模板浇注；填充在仰拱混凝土终凝后开始施工。
为了保证出渣和进料运输与仰拱平行作业，减少施工干扰，加快掌子面的掘进速度，并保证仰拱闭合后的支护结构的受力效果，仰拱混凝土施工采用全副整体灌注，采用移动栈桥解决洞内出渣进料与仰拱施工之间的干扰问题。移动栈桥由H型钢与钢轨组合而成。
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仰拱施工工序流程图如图13所示。
设置安装仰拱钢筋 混凝土生产、运输 测量开挖清浮渣隐检混凝土灌注捣固养护 接缝处理、安装止水带 抽排水 设槽形挡头模
图13 仰拱施工工序流程图
六、瓦斯隔离板铺设
隧道洞内瓦斯隔离板利用移动作业平台施作，监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度，支护表面平整度符合要求后，再进行瓦斯隔离板铺设作业。铺设前采用地质雷达检测初期支护及背后密实度，满足质量要求后方可施作。瓦斯隔离板铺设作业区不得进行爆破，防止爆破产生的飞石而损坏隔离板。在衬砌台车就位前，对瓦斯隔离板进行全面检查。瓦斯隔离板施作与二次衬砌混凝土灌注之间相距20m左右，不宜过长。
瓦斯隔离板采用复合式防水板，厚度不小于1.5mm，单位质量不小于300g/m2 用穿有塑料焊垫的水泥钉沿隧道轮廓从上向下钉挂无纺布，塑料焊垫梅花型布置，间距拱部0.5m×0.5m,边墙1.0m×1.0m。拱部及边墙采用无钉孔铺设工艺。
七、二次衬砌
本隧道正洞设计为复合式衬砌，二次衬砌施工前，要求围岩和初期支护变形基本稳定，拱脚附近位移收敛值小于0.2mm/d和拱顶下沉小于0.15mm/d方可施作二次衬砌。
隧道正洞混凝土衬砌，进出口各采用两台液压衬砌台车，衬砌混凝土一次施工长度12m，采用混凝土运输车运输，混凝土输送泵作业，由上向下、对称分层、先墙后拱灌注，入模倾落自由高度不超过2.0m，机械振捣；混凝土采用自动计量拌和站生产，设置满足施工要求。
混凝土灌注前做好钢筋的布设工作，钢筋角隅处要加强振捣，并做好防水层
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铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。部分地段地下水设复合防水板、止水条、软式透水管防排水。Ⅳ、Ⅴ级围岩地段进行衬砌背后压浆。
注浆在拱部衬砌砼达到70%设计强度后进行。注浆前对衬砌砼的施工缝进行全面检查，对可能漏浆的部位及时处理。拱部注浆分段进行，每区段长度不宜大于30m，区段端部必须封堵严密。注浆施工自较低的一端开始，向较高的一端推进。灌浆孔灌注完毕后，用干硬性水泥砂浆将钻孔封填密实，孔口压抹齐平。二次衬砌施工工艺如图14所示。 监控量测确定施作二次衬砌
轨道标高测量 布设轨道控制轨距
台车移位
砂碎石水泥水外加剂 顶模中心高及边模 净空检测 测量 、填平 、铺设防水板
台车就位 养护清扫模板 、上骨料含水量测定脱模剂
施工配合比 面板整修止水条安装预 埋 件涂脱模剂
拌 和 站
装堵头板 、台车加预留洞室立模输送泵就位 固 、基仓清理预留管线固定接输送管坍落度检查 砼搅拌运输车监理检查签证
输 送 泵浇注混凝土
养护输送泵 、管清 洗 、拆除 台车与模板脱离并移至前一组模板处
图14 二次衬砌施工工艺图
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八、软弱变形围岩的处理方案
按照“化大为小、短进尺、多循环、弱爆破、强支护、快衬砌”的原则；并严格按“先排管、后注浆、再开挖、注浆一段、开挖一段、支护一段、封闭一段” 的作业程序通过软弱围岩地段。施工工艺见图15.
软弱破碎围岩（含断层破碎带）地段 施工技术 超前地质 预测预报 超前预支护 施工技术 采用TSP203超前钻探、瞬变电磁仪等地质预测预报手段。 采用地质钻机施作中长管棚，风动凿岩机施作超前小导管。 采用地质钻机钻孔，进行超前深孔注浆。注浆采用纯水泥、超细水泥浆液。 信 开挖方法 开挖采用控制爆破技术，短进尺、弱爆破，特别松散的围岩采用不爆破开挖；开挖方法选用台阶法、环形开挖预留核心土法。 采用超前小导管、管棚、钢架、锚网喷等初期支护 多种支护手段，构成强支护体系；并根据监控量测结果评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，及时调整支护参数。 息 化 动 态 设 计 超前预注浆 施工技术
监控量测 防排水施工满足质量要求，并根据监控量衬 砌 测结果确定施作时间，仰拱及早施作形成封闭环。 进行拱顶下沉、净空变形和钢架内力量测，量测数据经分析处理后再反馈于施工，并指导施工。 图15 软弱变形围岩施工工艺图
第五章 施工辅助作业
一、通风方案
为了满足快速掘进的条件，不管采用何种通风方式，放炮后30分钟内，通
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过机械通风使洞内空气满足施工条件。
风速和风量要求：半断面不小于0.25m/s，但均不得大于6m/s，供风量保证每人供应新鲜空气不小于3m3/min。
如通风设备出现事故或洞内通风受阻，所有人员应撤离现场，在通风系统末恢复正常工作和经全面检查确认洞内已无有害气体以前，任何人均不得进入洞内。根据我公司长大隧道施工经验和掌握的有关数据,每洞口选用2×55KW压入式通风机进行洞内通风。通风机布置在隧道进、出口外30m以内，通过支架使通风机距地面不小于2m。详细的通风机布置图如图16所示：
图16施工通风方案图
≥30m
≯45m φ100c m 风管 两台55kw轴流风机
1.施工通风检测
施工期间必须建立通风检测的组织系统，测定气象参数及风速、风量等参数。 通风管道检测：用1.3m比托管、U型压力计以五环十点法测试管道全压和静压，用1.3m比托管、DGM-9型补偿式微压计测试通风管内风的动压。
通风量检测：与管道通风测点相同截面用电子风速仪以九点法测试风速、风量。
气象条件测试：用数字式温度计测试管内、外气温，用空盒气压表、干湿球温度计测试巷道内各点气压的湿度值。隧道内炮烟及有害气体扩散规律测试：用P-5型数字粉尘计自动记录各测点烟尘每分钟浓度动态变化，远红外线CO测试仪记录每个测点炮烟中CO浓度动态变化。对不同阶段的施工通风进行检测，根据测试结果进行系统改进。 2.通风管理
⑴.通风机必须执行专人管理制度，按规程要求操作风机，如实填写各种记录。严禁随意停开，并实行挂牌管理；通风机应按规定实现“三专”，即专用变压器、专用线路和专用开关。通风机应设两路电源，当一路停止供电时，另一路应在15min内接通，保证风机正常运转。
⑵.在施工期间，应实施连续通风。因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源，并在各入口处设置栅栏、警告牌。恢复通风前，必须检查瓦斯浓度。只有经检查证实停风区中瓦斯浓度不超过1%时，方可人工恢复通风机供风的正洞中的一切电器设备。 3.隧道贯通时通风管理
隧道正洞和进口段与出口段贯通时通风必须遵守下列规定： 贯通时必须由专人在现场统一指挥。经常检查风管的完好状况和掌子面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，必须立即处理。开挖的掌子面每次爆破前，必须派专人和瓦斯检查工共同到停挖的掌子面检查掌子面及其回风流中的瓦
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斯浓度。
二、降尘方案
在隧道工程中，由于钻眼、爆破、装渣、喷混凝土等原因，在洞内浮游着大量的粉尘，这些粉尘对施工人员的身体健康危害极大。目前，在隧道施工中才去的防尘措施是综合性的，就是湿式凿岩、机械通风、喷雾洒水和个人防护相结合，综合防尘。为防粉尘污染除作好通风外，本标段还采取水幕降尘、水炮泥、碴堆洒水、冲洗岩帮等措施。
连接块固定屏板送水管闸门压力表进水口进水口
送水管 喷头
连接管水量表图17水幕降尘器示意图
三、防排水施工
如果隧道内没有排水措施或防水措施不得当，那么地下水会渗入结构内部，使混凝土腐蚀、钢筋生锈、地基下沉，甚至淹没结构物，直接危及结构物的安全。为了保障工程的正常使用，必须重视防排水措施。
防水形式大体上可以归纳为水密型、排水型两类，两者唯一的区别是前者承受水压的作用，而后者不承受水压的作用。按照设防措施的类别，又可分为构造防水和材料防水。根据工程所处位置的地下水存在特点，采取不同的防水措施，主要方法有隔水、排水、堵水等，可根据情况单独使用，也可以集几种措施综合使用。
根据地下水存在特点，采取“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则达到防水可靠，经济合理的目的。
地下防水主要有刚性防水和柔性防水两种。刚性防水指通过构筑物主体的密实性和憎水性，并对焊接处进行防水处理，以达到不让地下水渗漏进入构筑物结构内部的目的。刚性防水主要包含防水混凝土、砂浆防水层、细部结构防水等措施；柔性防水通过铺设防水板或涂刷防水膜等方式，给构筑物施作一层具有一定延展性的附加防水层，达到防水的目的。柔性防水措施主要包括卷材防水、涂膜防水、防水板防水等。本工程采用柔性防水措施。 1．排水管铺设
排水管分环向、纵向透水管，环向用φ50mmHDPE打孔波纹管排水管，每15m设一道，纵向用φ100㎜HDPE打孔波纹管，隧道两侧全长布设。在遇到洞内有渗水应根据实际的涌水，渗水量确定其间距，环向透水管与纵向透水管用塑料三通管联接。洞身及中隔墙顶设纵横向塑料盲沟，横向按8m一环设置，连接至纵向塑料盲沟透水管，由环向透水管引至纵向排水管排至洞外水沟内。洞身全部采用EVA/ECB共挤防窜流防水板和无纺土工布双层铺设防水。
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2. 防水板铺设
（1）钢筋网等突出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。 （2）有突出管道时，切断、铆平后用砂浆抹平。
（3）锚杆有凸出部分时，螺头顶预留5毫米切断后，用塑料毛处理。 （4）补喷混凝土使其表面平整圆顺，凸凹量不得超过±5厘米。
（5）防水层以可靠便利为原则，采用洞外先拼接成大块体，再在洞内大块体铺挂。采用吊带式铺挂，不允许用钉子将防水卷材钉在喷射的混凝土面上，铺挂点壁面每1㎡不少于2个，采用羊角钉或自制的U型钉（以无尖角为原则），防水层原则上只允许环向粘接缝，不允许纵向粘接缝；防水层铺装应超前隧道二次衬砌30～50米，防水层施工质量验收合格后才可以浇注二次衬砌混凝土。
（6）接缝搭接长度不小于100㎜，大块之间采用双接缝热熔工艺，两缝之间空隙以备冲气检验焊缝质量，洞内的大块体之间环向接缝用专用粘合剂粘接
四、供水方案
在隧道洞口附近山上距隧底高差60m左右设一座高位水池，水池容量为40m3，以满足施工用水及开挖掌子面水压的需要。
隧道进口高压水采用离心式抽水泵从线路右侧水沟抽取至进口山顶高位水池内。出口采用离心式抽水泵直接抽至出口山顶高位水池。
五、洞内管线布置方案
隧道内的管线主要有动力线、照明线、通风管、高压风管、供水管、排水沟等主要管线。其中通风管采用Φ120cm的管道。
隧道内管线布置如图18所示。
φ120cm通风管动力线高压风管
照明线排水沟供水管图18隧道洞内管线布置示意图
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六、供电方案
随着隧道施工机械化程度的提高，隧道施工的耗电量也越来越大，且负荷集中。同时为保障施工质量和施工安全，对隧道施工供电的可靠性要求也越来越高，因而施工供电显得越来越重要。
1.施工总用电量电量估算
在施工现场，电力供应首先要确定总用电量，以便选择合适的发电机、变压器、各类开关设备和线路导线，做到安全、可靠地供电，减少投资，节约开支。确定现场供电负荷的大小时，不能简单地将所有用电设备的容量相加。因为在实际生产中，并非所有设备同时工作，另外，处于工作状态的用电设备也并非均处在额定工作状态。
2.供电方式
隧道施工供电方式有自设发电站供电和地方电网供电两种。一般应尽量采用地方电网供电。此外，自发电还可以作为备用，当地方电网供电不稳定时采用
3.供电线路布置及导线选择
隧道供电电压一般是三相四线400/230V。长达隧道可用6～10Kv，动力机械的电压标准是380V；成洞地段照明可采用220V，工作地段照明和手持电动工具按规定选用安全电压供电。选用的导线断面应使末端电压降不超过额定电压的10%及国家对经济电流密度的规定。在成洞地段用400/230V供电线路，一般采用塑料绝缘铝绞线或橡皮绝缘铝芯线架设、开挖未衬砌地段以及手提灯应使用铜芯橡皮绝缘电缆。
七、照明
作业地段照明必须使用安全变压器，其容量不宜过大，输入电压220V，输出电压最好有36,32,24,12V四个等级，以便按工作面的安全因素要求选用照明电压，并应装有按电源电压下降而能调整的插头。根据隧道施工规范要求，不同地段照明布置如表5所示。
表5 不同地段照明布置表
工作地段 施工作业面 开挖地段和作业地段 运输巷道 特殊作业地段或不安全因素较多地段 灯头距离/m 悬挂高度/m 灯泡容量/w 不少于15W/m2（断面较大可适当采用投光灯） 4 5 2～3 8～10 20～30 2～2.5 2.5～3 3～5 4～5 4～5 60 60 100 60 60 用白炽灯时 成洞地段 用日光灯时 第 21 页 共32 页
竖井内 3 60
八、出渣运输
出渣是隧道施工的辅助作业之一。出渣作业能力的强弱，决定了它在整个作业循环中所占时间的长短（一般在40%～60%），因此出渣作业能力的强弱在很大程度上影响施工速度。
在选择出渣方式时，应对隧道开挖断面的大小、围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济型及工期要求等相关因素综合考虑。 出渣作业可以分解为装渣、运渣、卸渣三个环节。 1.装渣
装渣就是把开挖下来的石渣装入运输车辆。装渣的方式可以采用人力装渣或机械装渣。本标段采用机械装渣，机械装渣速度快，可缩短作业时间，但仍需配少数人工辅助。 2.运输
本隧道采用有轨式，先铺设小型钢轨轨道，用轨道式运输车出渣和进料。常用的轨道式运输车辆有斗车、梭式矿车、窄轨平板车、窄轨矿车等。 3.卸渣
卸渣工序的安排与卸渣场的码头设置，应能适应每个洞口出渣高峰期的需要。并尽量减少调车时间，做到安全、有效、快速卸渣。 隧道施工中卸渣作业应符合下列要求：
⑴．应根据弃渣场地形条件、弃渣利用情况、车辆类型，妥善布置卸渣线，卸渣时应在布置的卸渣线上依次进行。
⑵．卸渣宜采用自动卸渣或机械卸渣设备，卸渣时应有专人指挥卸渣、平整。 ⑶．卸渣场地应修筑永久排水设施和其他防护工程，确保地表径流不致冲蚀弃渣堆，重视环境保护。
⑷．轨道运输卸渣时，卸渣码头应搭设牢固，并设挂钩、栏杆，轨道末端应设置可靠的挡车装置，以保证列车卸渣安全。
九、监控量测
现场监控量测是隧道施工过程中，对围岩支护系统的稳定状态进行监测，为初期支护和衬砌砼施工的参数调整提供依据，是确保施工安全、指导施工程序、便利施工管理的重要手段，监控量测是新奥法施工过程中必不可少的施工程序，是新奥法施工的三大基本条件之一。本隧道以洞内外观察、水平相对净空变化值、拱顶下沉及洞口段地表下沉量测四项为施工监测必测项目。另外，隧道穿越大变形地段、围岩破碎地段加设隧道底部隆起项目。
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隧道内外观察分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分，开挖工作面观察在每次开挖后进行，内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等，当地质情况基本无变化时，可每天进行一次。观察后绘制开挖工作面地质素描图。对已施工区段的观察每天至少一次，观察的内容包括喷射混凝土、锚杆的状况，以及施工质量是否符合规定的要求。在观察过程中如发现地质条件恶化，初期支护发生异常现象，立即通知施工负责人采取应急措施，并派专人进行不间断观察。洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰拱的稳定、地表水渗透的观察。如图19所示。
拱顶下沉测点水平相对净空测线（台阶法施工地段加设）水平相对净空测线左隧道中线内轨 顶面50cm起拱线右 拱顶下沉及周边收敛测点布置示意图地表下沉量测只需在隧道浅埋地段进行，其测点的布置与拱顶下沉及周边收敛测量的测点在同一断面内，地表下沉量测在开挖面前方（h+9）
m处开始（h为隧道埋深），直到开挖面后方40～65 m下沉基本停止时为止。其量测频率原则上采用1～2次/日的频率。地表下沉量测点布置见图20：
6m3m×n埋深地面线（示意）6m250cm图19 拱顶下沉及周边收敛测点布置示意图 测点预计破裂面隧道中心线
地表下沉量测点横断面图图20 地表下沉量测点横断面图
拱顶下沉采用水平仪、铟瓦尺和挂钩尺等进行量测，周边收敛采用收敛计进行量测。其测点的安设应能保证在开挖后12小时（最迟不超过24小时）内和下一循环开挖前测到初次读数，并安设在距开挖面2 m范围内。
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地表下沉采用精密水平仪进行量测，其测点按普通水准点埋设，并在预计破裂面以外30 m左右设基准点。
量测数据的处理及应用：
拱顶下沉、周边收敛测试数据按表6格式记录。
表6 拱顶下沉、周边收敛测试数据按表
项目 时测总位移变形速度 距开挖面距离工序及施初读数 第一次 第二次 根据现场量测数据绘制位移——时间曲线或散点图，在位移——时间曲线趋平缓时应进行回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。当最终收敛值大于允许收敛值的80％且无明显减缓趋势，或当位移——时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应及时加强支护,必要时应停止掘进，采取必要的安全措施；
根据位移变化速率判断围岩稳定状况，当变化速率大于10～20mm/天时，需加强支护系统；当变化速率小于0.2 mm/天时，认为围岩达到基本稳定；
衬砌（混凝土）施作时间：
隧道周边移速度明显减缓，拱脚水平位移相对净空变化速度速度小于0.2mm/天，拱顶相对下沉速度小于0.15mm/天。
第六章 各项保障措施
一、质量保障措施
1.确保采购材料质量的措施：
建立严格的原材料、成品和半成品采购、进场验收及存放管理制度。建立原材料采购制度,由我单位自行招标采购的工程材料和设备，选择供应商时，严格审查其资质及资格信誉，报发包人审查后确定合格供应商。
进场验收制度：采购进场的原材料及成品、半成品由中心试验室组织有关人员进行验收。对检查验收不合格的原材料、成品和半成品，马上清除出场，不得在场内存放。
存放管理制度：原材料、成品和半成品要分类、分批堆放，并设立标志和帐卡，坚持按用途对口保管、发放，不得混杂。对易受潮的物品要做好防雨、防雪、防冻、防潮工作。
主要材料供应计划保证措施：
在本工程施工过程中，将根据总工期的计划安排，超前做出材料供应计划，做好周密的进场计划和周期性储备工作。物管人员选配素质高、业务精，且有丰
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富的市场经验的同志担任，周密结合工程计划、市场价格和市场供需关系并认真把握季节性、市场灵活性的特点，认真做好本工程的物资供应与保障工作。主要材料供应计划如下：
2.保证工程质量的制度措施
建立健全工程质量责任制，实施项目工程质量终身责任制。工程中标后，项目经理、项目副经理、项目总工与各工程队行政、技术主管分别签订质量终身责任书，以质量责任的可追溯性明确质量责任和工作分工，确保全体质量相关人员以高度负责的态度对待质量工作，实现以人员素质保证工作质量，以工作质量保证各项制度和现场操作到位的良性工作循环。
实行优质优价的计价制度；建立健全质量检查评审制度；强化质量意识，加强人员素质培训；推行全面质量管理，定期发布QC成果制度 ；建立与监理工程师联系制度；坚持工程质量事故报告制度和质量奖惩办法；建立工程质量事故逐级报告制度。各单位逐级及时上报上级主管安全质量部门。
工程重大质量事故发生后，事故部位或工点应采用有效措施，抢救人员，防止事故扩大，并保护事故现场。
工程重大质量事故发生后，事故发生单位必须在24小时内用电话或电传、电报，报告上级主管安全质量部门、建设单位和安全质量管理部。三天内提出书面报告,逐级上报。
3.保证工程质量的技术措施 隧道施工质量保证措施：
⑴．洞口工程质量保证技术措施 洞口土石方施工按设计要求放坡，并自上而下施工，尽量减少对边坡的扰动。如地质条件差，则加强支护措施，保证边、仰坡稳定。施工期间实施不间断监控和防护。
排水系统尽早完成。端墙施工放样应保证位置准确和墙体坡度平顺，洞门以上仰坡脚受破坏处应及时处理。
⑵．洞身开挖质量保证措施 开挖断面尺寸符合设计要求。
开挖前，应根据工程地质条件，开挖断面、方法、循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计，施工中应不断提高钻孔利用率和爆破效果，确保隧道开挖爆破眼残留率硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%以上。
爆破后，设专人负责找顶找帮，同时要对开挖面进行检查，对可能产生险情的地段，及时采取措施处理。
严格控制开挖断面，不应欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，允许个别突出部分侵入衬砌（每1m2不大于0.11m2，高度不大于5cm）。拱脚和墙脚1m范围严禁欠挖。
⑶．施工支护质量保证措施
紧跟开挖面及时喷射混凝土，喷射结束后四小时内不得进行爆破作业。 软弱围岩地段支护及早封闭成环。
灌浆锚杆安装前必须除去油污锈蚀并将钻孔吹洗干净，孔内灌注砂浆应饱满，且安装后外露长度不宜大于10 cm。
钢筋网用φ6mm 的钢筋作主筋，并根据支护宽度结合锚杆布置确定网的尺寸，钢筋网安装时应互相搭接，长度不小于10 cm。
⑷．锚杆施工质量保证措施
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对加工锚杆的钢筋进行调直、除锈，按设计长度切割下料，保证杆体质量。锚杆孔的深度、方向和布置严格按设计施工，孔深误差不超过5cm，孔径大于杆体直径15毫米，钻孔完毕吹净孔内积水、积粉和岩碴。
锚杆安装后应作出必要的安装记录，按要求做抗拔试验，检查锚杆施工质量。 ⑸．喷射混凝土施工质量保证措施
混合料应随拌随喷。喷射作业应分段、分片、分层，由下而上，依次进行，如有较大凹挖时，应填平。
喷混凝土作业前，应清除所有的松动岩石，并使岩面保持一定湿度。 速凝剂掺量准确，添加要均匀，不得随意增加或减少。 设钢拱架时，钢拱架与岩面之间的间隙必须用喷射混凝土充填密实，喷射顺序先下后上，对称进行，先喷钢拱架与围岩之间的空隙，然后喷钢拱架之间，钢拱架被喷射混凝土所覆盖，保护层不得小于设计要求。
喷混凝土分2～4次喷射，拱部一次喷射厚度5～6cm，边墙一次喷射厚度7～10 cm，分层喷射的间隔时间一般为15～20 cm。
严格控制拌合物水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作情况，发现问题及时处理。
加强对喷射手的施工防护，避免回弹料对人体的伤害。 喷射混凝土二小时后，喷雾养护，养护时间不小于七天。 加工钢架的材料和尺寸符合设计要求。 ⑹．衬砌混凝土质量保证措施
严格控制原材料的质量，选择合适的配比，按规定及时制作试件，并做好施工记录。防止碱骨料反应发生的质量措施：
施工前将检测水泥、砂子、外加剂的碱含量，总体控制碱含量标准少于3kg 3
/m。必要时选择低碱水泥。施工中间，还将随机抽查材料的含碱量，以防止料材更换时，碱含量超标。衬砌台车就位后进行测量控制，灌筑前进行复核。台车下部支垫稳固，上部及两侧面用短杆支撑牢固，防止晃动。
按衬砌断面尺寸加工堵头模板，封堵端部混凝土，并夹牢橡胶止水带，将止水带安放在1/2衬砌厚度之中。安装模板时必须进行测量控制，保证模板缝成直线。
灌筑混凝土两侧对称同时进行，注意控制两侧泵送混凝土的均匀性，两侧灌筑混凝土面高差不得超过50 cm。拱部预留压浆孔。
每循环衬砌前，对上一组衬砌接缝处的混凝土凿毛、清洗，并刷一层水泥浆以使新旧混凝土接合良好。混凝土灌筑连续一次灌筑完毕，如发生停电等意外事故必须停工时，将灌筑面振捣整平。拱部混凝土做好轴度面，停工二小时以上，要待24小时后才能接灌。
拱部封顶时，必须从由低处向高处灌注并填满捣实。下一循环灌注前应对上循环拱顶空隙进行补灌。养护采用洒水养生。在拱部混凝土达到设计强度的2.5MPa以上进行拆模，拆模时保护好混凝土角隅及表面。拆模后对衬砌台车进行检查、维修、保养，确保无损、无变形后方可转入下一循环使用。
隧道衬砌施工时，其中线、水平、断面尺寸和净空大小均须符合设计要求。对衬砌台车，模板定期及时检查，保证衬砌断面尺寸正确。加强衬砌混凝土封顶工作，采取泵送混凝土，使灌注密实。
衬砌施工中，发现围岩对衬砌有不良影响的硬软岩层分界处，应设置沉降缝，根据不同围岩类别预留拱顶沉落量。衬砌施工应根据对围岩和支护量测的变化规
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律，确定衬砌的施作时间，并及时调整支护与衬砌设计参数，衬砌施作时间，应在围岩和支护变形基本稳定时进行。
⑺．防排水施工质量保证措施
隧道施工防排水工作应以防、截、排、堵结合，因地制宜综合治理的原则进行。边、仰坡的天沟，应确保截引地表水。隧道纵横间坡度平顺。
⑻．钢筋加工制作质量控制
及时向监理工程师提交加工方案和加工材料表。
保证所使用钢筋表面洁净，无损伤、油锈蚀。钢筋级别、钢号、直径符合设计要求。在常温下进行钢筋弯曲成型，不进行热弯曲，不用锤击或尖角弯折。钢筋在加工时保持平直，无局部曲折。
钢架制作及安装严格按设计要求, 粘接要符合规范要求，节点应对称粘接，安装钢架要与围岩预留空隙宜为五厘米。
⑼．钢筋焊接质量控制
焊工持证上岗，开工前将焊工的证书复印件报监理工程师备案。
焊接使用的焊机、焊条符合加工的质量要求，每批钢筋正式焊接前，按实际操作条件进行试焊，报经监理工程师检查、试验合格后，正式成批焊接。
受力钢筋设置在同一构件内的焊接接头相互错开，错开距离为钢筋直径的35倍且不小于500毫米。在该区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率为：受拉区不超过50％，受压区和装配构件边界处不限制。
焊接接头距钢筋弯曲处的距离，不小于钢筋直径的10倍。 ⑽．钢筋绑扎的质量控制
钢筋的交叉点用铁丝全部绑扎牢固，钢筋绑扎接头搭接长度及误差按规范和设计要求办理。
各受力钢筋的绑扎接头位置相互错开，从任一绑扎接头中心至1.3倍搭接长度的区段范围内，有绑扎接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，受拉区不超过25％，受压区不超过50％。
二、安全保证措施
1.安全目标
坚持“安全第一，预防为主”的施工安全方针，制定明确的施工安全生产目标。杜绝死亡事故；消除大、重大安全事故；年负伤率控制在1.2‰以内;确保安全生产。
2.安全控制重点
安全控制重点见表7。
表7安全管理控制重点
序号 重 点 项 目 控 制 措 施 安全防护、火工品的保护，既有线防护 电工持证上岗，按《安全规程》操作 集中调度，洞内照明符合规范要求 第 27 页 共32 页
1 爆破作业安全 2 用电作业安全 3 隧道出碴、运输安全
4 隧道防坍塌 5 交通与机械作业安全 地质超前预报，制定细致的防坍措施 驾驶人员持证上岗，宣传交通法规，进行交通安全培训 3.安全管理制度措施
⑴．加强领导，健全组织；
⑵．加强安全生产教育，提高全员安全意识； ⑶．建立安全岗位责任制； ⑷．做好安全技术交底工作；
⑸．严格按安全制度施工；建立项目部、工程队和班组三级组织体系，严格运行各项制度，系统管理，保证令行禁止。
4.施工作业安全措施 ⑴．所有施工设备和机具使用时均必须由专职人员负责进行检查和维修，确保状况良好。各技术工种必须经过培训考核取得合格证，方可持证上岗操作，杜绝违章作业。大型机器的保险、限位装置、防护指示器等必须齐全可靠。
⑵．驾驶、指挥人员必须持证上岗，必须按规程要求进行操作，并作好作业记录。
⑶．各类安全（包括制动）装置的防护罩、盖等要齐全可靠。 ⑷．机械与输电线路（垂直、水平方向）须按规定保持距离。 ⑸．作业时，机械停放稳固，臂杆幅度批示器灵敏可靠。 ⑹．电缆线绝缘良好，不得有接头，不得乱拖乱拉。 ⑺．各类机械配挂技术性能牌和上岗操作人员名单牌。 ⑻．必须严格定期保养制度，做好操作前、操作中和操作后设备的清洁润滑、紧固、调整和防腐工作。严禁机械设备超负荷使用、带病运转和在作业运转中进行维修。
⑼．所有拼装架设作业均应遵照《铁路施工安全规则》的有关规定执行,重点做好以下安全防范:
⑽．电气设备的绝缘防范;
⑾．起重吊装作业的安全防范; ⑿．高空作业的安全防范。
⒀．机械设备夜间作业必须有充足的照明，夜间施工现场要有良好的照明设备。
⒁．冬季、雨季车辆行驶时要防冻、防滑。 5.用电安全措施 现场照明：照明电线绝缘良好，导线不得随地拖拉或绑在脚手架上。照明灯具的金属外壳必须接零。室外照明灯具距地面不低于3m，室内距地面不低于2.4m。
配电箱、开关箱：使用标准电线，电箱内开关电器必须完整无损，接线正确，电箱内设置漏电保护器，选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。配电箱设总熔丝、分开关，动力和照明分别设置。金属外壳电箱作接地或接零保护。开关箱与用电设备实行一机一闸保险。同一移动开关箱严禁有380V和220V两种电压等级。用电管理：安装、维修或拆除临时用电工程，必须由电工完成，电工必须持证上岗，实行定期检查制度，并做好检查记录。
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6.防火安全措施
⑴．加强领导，建立队班组三级防火责任制，明确职责。
⑵．施工现场用电，严格执行有关规定，加强电源管理，防止发生电器火灾。 ⑶．焊、割作业点与氧气瓶、乙炔气瓶等危险物品的距离不得少于10m，与易燃易爆物品的距离不得少于30m。
⑷．严格按有关规定安装线路及设备，用电设备都要安装地线，不合格的电气器材严禁使用。库房、油库严禁烟火，油库要安装避雷装置，备足防火器材。
⑸．在大风季节,应特别提高警惕,禁止在施工区域内烧荒,注意清查火灾隐患,杜绝明火。
⑹．设专职巡视员,对整个标段进行巡逻,尤其加强对山区及生活区的看护。做好记录,发现问题及时解决，杜绝火灾事故的发生。
7.安全管理机构及保障体系
建立项目部、施工队和班组三级安全保证体系。项目部设专职安全长和质量安全部，队和班组设专职安全员，主抓安全工作。项目部成立以项目经理为组长的安全管理领导小组；各施工队成立以队长为组长的安全管理小组，设专职安全员，班组设兼职安全员。充分发挥各专兼职安全人员的监督作用。 安全管理网络图如图21所示。
项目部安全领导小组 项目长 安全长
机械工班安全员 掘进工班安全员 运输工班安全员 钢筋工班安全员 模板工班安全员 混凝土 工 班 安 全 拌和工班安全员 质量安全部安全员 队安全领导小组 图21 安全管理网络图
三、环境保护措施
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1.弃渣场水土保护
隧道弃渣场按设计要求对坡脚进行工程挡护，渣顶平整，用表层土恢复植被，并做好排水工作，防止雨季冲刷漫流造成水污染或水土流失。永久用地范围内的裸露地表按设计要求采取工程措施覆盖，防止水土流失现象。
据工程施工进展，及早安排施作防护工程、排水工程和裸露地表的工程或植被覆盖。对合同规定的施工界限内、外植被及树木等尽力维持原状；砍除树木时应事先征得所有者和业主的批示同意，严禁超范围砍伐。对可移植保护的，尽力采取措施进行保护性移植。
2.施工排水净化处理及地下水资源保护
洞内、搅拌站排放施工废水按有关要求进行处理达标后排放，施工废水、废油，采用副油池过滤等有效措施加以处理，不超标排放而污染周围水资源。施工营地的生活污水经处理达到排放标准后排入不外流的地表水体，不得在营地附近形成新的积水洼地，严禁将生活污水排入河流和渠道。
在施工时，对天然形成的排水系统加以保护，不得随意改变，必要时修建临时水渠、水沟、水管等。在断层、岩体破碎带严格注浆施工工艺，保证堵水效果，防止地下水流失影响生态环境。 3.隧道施工粉尘防治
隧道施工中加强通风排烟，洞内有害气体和粉尘含量不超标，确保作业环境良好。在爆破作业中，采用喷水降尘，保证作业面粉尘含量不超标，作业人员配备必要的劳保防护用品。
在运输水泥等易飞扬物料时用篷布盖紧密，并装量适中，不得超限运输。配备专用洒水车，对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润，减少扬尘。在隧道弃渣场设置喷水降尘系统。不得随意燃烧废物；不允许在未采取可靠保险的措施之下，燃烧而产生有害有毒气体的物品。 4.噪声防治措施
对隧道施工机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养，降低噪声。钢筋加工、混凝土拌和、构件预制等场地选择尽量选择远离居住区。车辆途经施工生活营地或居住场所时应减速慢行。适当控制机械密度，条件允许时拉开一定距离，避免机械过于集中形成噪声叠加。
在比较固定的机械设备附近，修建临时隔音屏障，减少噪声传播。合理安排施工作业时间尽量降低夜间车辆出入频率，夜间施工尽量不安排噪声很大的机械施工。
四、文明施工措施 1、管理目标
坚持文明施工，促进现场管理和施工作业标准化、规范化的落实，树样板工程，建标准化现场，做文明职工，争创“铁路标准化文明工地”。 2、加强施工现场管理
合理使用场地，保证现场道路、水、电和排水系统畅通。运输道路的布置，尽量利用既有道路，与现场的加工点、仓库、水泥、砂石、钢筋等堆放位置结合布置，并与场外道路连接；临时设施的布置，避免二次搭建，现场办公室要靠近施工地点，作到“三通一平”，电线不漏电，管线不侵限。 3、加强施工组织
有项目概况标牌，并注明工程名称、施工单位、项目负责人、技术负责人、
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安全员、质检员、工程数量、工期要求、配合比、质量要求等；人机料物合理组合；有详细的施工方案，做好技术、安全、质量交底；做到工完料净。 4、规范施工操作
工地有施工负责人，技术人员现场指导；各工班负责人必须现场搞好交接；有冬雨季施工措施；混凝土施工有配合比通知单；有合格的计量工具，并按规定正确使用；严格按技术交底、施工图纸和施工规范施工。施工时避免损坏地上和地下管线。
5、作好安全警示
危险处设置醒目标志、围栏；施工必须戴安全帽，不穿凉鞋、拖鞋施工；现场有安全员，并佩带袖标；脚手架安全可靠，高空作业挂安全网、系安全带；每天有专人检查脚手架、千斤绳的可靠状况；现场有安全警示牌，工地要有看护人员。
6、现场材料条理堆放
存料场的库房要规划布置合理，场地夯实，有防污染、防潮湿措施；材料堆放整齐；收料认真，精打细算，定额发料，不浪费；水泥分批号堆放，坚持先进先用，防湿、防潮；钢、木、模板堆放一头齐，一条线；危险品、易燃易爆品必须分开存放，专人负责管理。 7、机械设备集中停放
停放场地平整坚实，不积水；机械设备性能良好，无跑冒滴漏现象；灭火器材、避雷装置齐全；机械设备有专人管理、操作。 8、及时完整收集资料
各种技术资料、统计报表等齐全、及早完备、准确；按时呈报完成实物工作量及进度，并且数字准确；能够提供工程质量、材料消耗、经济效益的台帐。 9、作好现场宣传教育
施工现场有适当的宣传语牌；有竞赛评比栏；有双增双节活动，并有记录；有宣传教育记录。
10、处理好与地方的关系
在施工过程中，搞好路地共建，处理好与当地政府和群众的关系，尊重当地少数民族的风俗习惯，严肃群众纪律。做到施工不影响当地居民的生活和生产，并为当地提供力所能及的服务。
11、沿线建筑物与地下管线的保护措施
在工程开工以前，对线路征地范围内及附近的建筑物，如固有房屋设施、通讯及电力电缆、地下管线、栅栏、道路、水渠、树木等进行实地勘测，统计造册，确定位置和归属；对需搬迁的建筑设施，积极配合业主或当地政府进行动迁；需单位拆除或搬迁的建筑设施，在报请监理工程师批准，并经所有者的许可，办理必要的手续后方可进行；对处在征地范围以外，不需搬迁但易造成损坏的建筑设施，如电力、通讯电缆等，施工前设置必要的防护设施并立牌警示；施工过程中如发现地下管线或其他未进行搬迁的建筑设施，及时报告监理，并做必要保护或处理。
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参考文献
[1] 杨其新，地下工程施工与管理，西南交通大学出版社，2009. [2] 覃仁辉，隧道工程，重庆大学出版社，2001. [3] 王毅才，隧道工程，人民交通出版社，2006. [4] 张志清，道路勘测设计，科学出版社，2005.
[5] 朱合华，地下建筑结构，中国建筑工业出版社，2010.
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