隧道斜井专项施工方案按审核意见修改后Word文件下载.docx
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22cm厚C25喷射混凝土；
40cm厚C25钢筋混凝土二次衬砌
Ⅳ级围岩
20MnsiФ22砂浆锚杆，L-2.5m，间距120×
100cm，纵向120cm；
Ф6钢筋网，25×
I14工字钢，纵向间距120cm；
20cm厚C20喷射混凝土；
35cm厚C25二衬混凝土
Ⅲ级围岩
20MnsiФ22砂浆锚杆（拱部），L-2.5m，间距120×
120cm，梅花形布置；
25cm（拱部）；
8cm厚C20喷射混凝土；
30cm厚C25二衬混凝土
联络风道Ⅲ级围岩
Ф22砂浆锚杆，L=2.5m，间距100×
100cm，Ф6钢筋网，25×
25cm，8cm厚C20喷射混凝土，30cm厚C25二衬混凝土
图1岩前隧道斜井平面设计图
图2Ⅴ级围岩复合衬砌设计图
图3Ⅳ级围岩复合衬砌设计图
图4Ⅲ级围岩复合衬砌设计图
图51号联络风道衬砌设计图
图62号联络风道衬砌设计图
2、工程地质水文
2.1工程地质
隧道斜井地质情况主要为残坡积粉质粘土和强风化云母石英片岩、中风化云母石英片岩和微风化云母石英片岩，呈散体状结构，岩石较破碎。
2.2水文情况
隧址区地下水分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水二种类型。
场地为非直接临水，属弱透水地层，地表水和地下水对混凝土无腐蚀性。
根据设计勘探资料显示，在斜井施工中水量不大，基本为淋雨状出水和有点滴状出水。
三、斜井施工重、难点分析
1、斜井车辆运输安全是施工的重点。
2、斜井反坡排水施工是难点。
3、斜井衬砌是施工难点。
四、斜井施工资源配置（人员、设备）
表3人员配备表
单位
部门名称
人数
小计
斜井
工区
现场生产经理
1
隧道技术人员
3
8
试验人员
2
测量人员
作业队
开挖班组
20
初期支护班组
81
仰拱铺底班组
运输班组
15
二次衬砌班组
10
综合作业班组
表4设备配置表
序号
设备名称
数量
额定功率（Kw）
生产
能力
管棚钻机
112
/
轴流风机
55×
1025～1980m3/min
柴油发电机
300
4
砼输送泵
90
60m3/h
5
砼喷射机械
7.5
5m3/h
6
衬砌模板台车（6m）
6m/模
7
注浆设备
8.5
挖掘机（≥2m3）
246
2.1m3
9
装载机
162
2.5m3
自卸汽车
214
15T
11
砼运输车
287
6m3
12
空压机
20m3/min
13
风动凿岩机
14
抽水机
D50*5
污水泵
16
钢筋加工设备
17
变压器
1600
S9-500
五、斜井总体施工方案
根据斜井工程特点、工程量分布及工期情况，将本斜井施工单独划分为1个工区进行管理。
斜井施工采用无轨运输，配备大型的开挖、衬砌、运输设备，施工队伍配备具有斜井施工经验的专业队伍承担施工任务，由经验丰富、技术管理水平高的人员组成，科学组织、合理安排，严格管理，确保工期目标、质量目标、安全目标的实现。
斜井隧道设计为单洞双线隧道（Ⅴ级开挖断面面积60.82m2,Ⅳ级开挖断面面积56.49m2,Ⅲ级围岩开挖断面面积53.21m2），Ⅲ级围岩采用全断面法施工，Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法预留核心土进行施工。
全断面、台阶法开挖采用多功能作业台架、人工钻眼、光面爆破方法进行开挖，出碴采用无轨出碴方式进行，配备1台装载机装碴。
（斜井联络风道断面为19.4m3、25.1m3，采用全断面开挖施工，人工钻眼、光面爆破，采用小型装载机出渣,其余施工方法与斜井施工方法相同）。
施工准备的同时，进行洞口明挖段边仰坡的开挖、支护，并及时施作洞口套拱及超前支护，完成后进行暗挖进洞。
暗挖全断面施工以钻爆、多功能作业台架、防水板铺挂台车、二次衬砌模板台车、挖掘机、自卸汽车、混凝土喷射机等为主要特征的大型机械设备配套施工体系，实现钻爆、装运、喷锚、衬砌、辅助施工等作业线的有机配合，严格机械设备管、用、养、修制度，科学管理，达到优质快速施工的目的。
总体施工方案见图7“总体施工方案顺序图”。
图7斜井总体施工方案顺序图
仰拱、铺底、二次衬砌工序根据开挖距离适时紧跟，拱墙衬砌采用自制6m长整体液压模板台车。
拌合站采用全自动计量系统拌合站，混凝土罐车运输，混凝土泵送入模，附着式配合插入式捣固密实。
六、各工序施工方法和施工工艺
1、斜井隧道洞口段施工
1.1、洞口段施工
洞口边仰坡施工前，先进行测量放线，放出洞口边仰坡坡顶线和截水沟位置。
洞口边仰坡开挖前先施作洞顶截水沟；
然后，按设计坡度、设计台阶利用挖掘机从上至下，分段、分层逐段开挖，开挖一段防护一段，施工本着“挖掘机开挖为主，人工为辅”必要时采用风钻打眼弱爆破开挖的原则进行施工。
1.2、进洞施工方法及工艺
岩前隧道斜井洞口段围岩为薄层残坡积粘性土层，强风化云母石英片岩，岩体破碎，稳定性差，易坍塌。
明暗交界进洞里程为XJ1+035.463，进洞方案采用R25N超前自进式锚杆预支护，修建支护性构件砼套拱，施工顺序及施工方法同主洞洞口大管棚。
斜井隧道进洞采用上下台阶预留核心土法进洞，上下台阶错开5-7m。
全、强风化Ⅴ级围岩采用小型挖掘机开挖，人工及液压锤配合修整成形。
必要时候辅以弱爆破，每开挖一循环立即进行初期支护，完成后再继续向前开挖。
超前自进式锚杆施工时，锚杆与衬砌中线平行以8-12°
仰角打入拱部围岩，超前锚杆尾部焊接与钢支撑上，连接成整体，钢支撑与铅垂线成6°
夹角。
超前自进式锚杆注浆采用水泥-水玻璃浆液，注浆参数为：
①水泥与水玻璃体积比1:
0.5。
②水泥浆水灰比1:
1。
③水玻璃浓度35波美度；
模数2.4。
④注浆压力0.5-1.0Mpa。
2、斜井洞身开挖施工
斜井洞身开挖利用多功能台架人工手持风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆，光面爆破，洞口加强段、Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用台阶预留核心土法，Ⅲ围岩采用全断面法开挖。
斜井出碴采用无轨运输，装载机装碴，挖掘机配合，自卸汽车运至弃碴场。
在斜井洞身每间隔300m设置一处20m的缓坡段（0%），水平纵向间距150m设置一处休息支洞，作为运输车辆停歇避险位置。
计划开挖进度指标：
Ⅴ级围岩45m/月，Ⅳ级围岩90m/月，Ⅲ级围岩,150m/月；
计划衬砌进度指标：
Ⅴ级60m/月,Ⅲ级、Ⅳ级90/月；
表5斜井施工工期安排表
工序名称
施工时间
开工时间
结束时间
施工准备
20天
2013.3.20
2013.4.10
边仰坡防护
10天
2013.4.11
2013.4.20
洞口套拱
5天
2013.4.21
2013.4.25
R25N超前自进式锚杆
2013.4.26
2013.4.31
洞口Ⅴ级（165）
110天
2013.5.1
2013.8.20
Ⅳ级（130）
44天
2013.8.21
2013.10.5
Ⅲ级（770.463）
155天
2013.10.6
2014.3.12
岔洞段1、2#联络风道
18天
2014.3.13
2014.3.31
2.1、各级围岩段施工
Ⅲ级围岩采用全断面法进行开挖施工，多功能作业台架，人工手持风钻钻孔，光面爆破，循环进尺2.5～3.5m；
采用装载机装碴，自卸汽车出碴；
利用多功能台架施作锚杆、钢筋网、湿喷机喷混凝土。
全断法施工步骤及工艺说明见表6；
Ⅴ、Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，Ⅴ级围岩循环进尺控制在1m以内（每榀拱架间距为80cm），Ⅳ级围岩循环进尺控制在2.5m以内（每榀拱架间距为120cm），上台阶配合人工手持风钻钻孔，光面爆破；
下台阶施工时采用左右错开法施工，上下、左右台阶距离控制在3～5m内，错开距离至少不小于3榀钢架位，且不小2m；
仰拱开挖滞后下台阶一定距离进行施工。
上台阶挖机扒碴，下台阶装载机装碴，自卸汽车出碴。
台阶法施工步骤及工艺说明见表7。
表6全断面法施工步骤及工艺说明
横断面图
纵断面图
全断面开挖支护说明：
1、采用多功能作业台架配合人工手持风钻打眼施工方法，循环进尺2.5～3.0m；
2、非电毫秒雷管引爆、起爆器起爆；
3、未示出初期支护。
4、适用于全断面法施工。
表7上下台阶法施工步骤及工艺说明
台阶法开挖支护说明：
1、拱墙锚杆及钢筋网施作；
2、作业台架配合人工风钻打眼；
3、非电毫秒雷管引爆、起爆器起爆；
4、台阶长度3～5m。
5、仰拱开挖滞后下台阶施工，上图中未示出；
6、适用于上下台阶法施工。
2.2、爆破设计
（1）.爆破器材选型
选用2#岩石乳化炸药，引爆器材选用国产Ⅱ系列引爆电雷管进而引爆15段非电毫秒微差雷管。
（2）.掏槽方式选型
隧道爆破开挖的关键是掏槽，掏槽成功与否直接影响爆破效果，并且掏槽的深度亦直接影响隧道掘进的循环进尺，现场开挖爆破采用大楔形掏槽。
（3）.钻爆参数
爆破参数根据施工爆破效果采用动态爆破设计，不断优化爆破参数，各级围岩光面爆破参数参考值见表8，Ⅲ、Ⅳ级围岩爆破设计见图爆破设计图。
表8光面爆破参数表
围岩级别
周边眼间距E（cm）
周边眼最小抵抗线W（cm）
相对距
E/W
周边眼装药集中度
（kg/m）
Ⅲ级
55-70
60-80
0.8-1
0.25-0.3
Ⅳ、Ⅴ级
45-60
0.2-0.25
（4）.装药结构及炮眼堵塞方式
周边眼采用小直径药卷不耦合间隔装药，导爆索传爆，其它炮眼采用一般药卷集中装药。
所有的装药炮眼采用炮泥堵塞，堵塞长度不小于25cm。
（5）.爆破起爆网络
各段毫秒微差雷管脚线集束于掌子面中央悬挂，用电雷管起爆。
孔内微差低段雷管一般跳段使用，使各相邻段间隔时间大于50ms。
同时每个周边眼孔设两套独立起爆系统确保周边眼同时起爆而保证光爆效果。
（6）.爆破效果检查及爆破设计优化
①.爆破效果检查
断面仪检查断面超欠挖是否满足设计要求；
开挖轮廓是否圆顺，开挖面是否平整；
爆破进尺是否达到爆破设计要求；
爆出石碴块是否适合装碴要求；
炮眼痕迹保存率是否满足设计要求、并在开挖轮廓面上均匀分布。
②.爆破设计优化
每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。
根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、装药量，特别是周边眼。
根据爆破后石碴的块度修正参数。
石碴块度小，说明辅助眼布置偏密；
块度大说明炮眼偏疏，用药量过大。
根据爆破震速监测，调整单响起爆炸药量及雷管段数。
根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。
（7）.光面爆破控制超欠挖技术措施
正确测设开挖轮廓线；
不断优化钻爆设计；
采用激光断面仪监测超欠挖情况；
采用定人、定位、定钻，明确责任，保证钻孔质量；
实行超欠挖奖罚措施，激发操作人员提高技术的热情。
2.3监控量测及超前地质预报
⑴监控量测
斜井施工加强施工监控量测工作，工程部成立专人负责，利用监控量测掌握施工中围岩和支护的力学动态信息及稳定程度并及时反馈指导施工，以便及时采取措施，确保隧道施工安全。
施工主要监测项目见表9。
监控点（周边位移及拱顶下沉）布设见图8。
表9监控量测项目及方法一览表
项目名称
测量间隔时间
1～15d
16d～1个月
1～3个月
大于3个月
地质和支护状况观察
每次爆破后进行观察
周边位移
1-2次/d
1次/1d
1次/7d
2次/月
拱顶下沉
1次/d
地表下沉
开挖面距量测断面前后＜30m时，1-2次/d
开挖面距量测断面前后＜60m时，1次/2d
开挖面距量测断面前后＜80m时，1次/7d
围岩体内位移（洞内设点）
1次/2d
2次/周
围岩体内位移（地表设点）
同地表下沉要求
围岩压力及两层支护间压力
支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测
量测结束标准：
根据收敛速度判别
一般地段：
收敛速度＞5mm/d时，围岩处于急剧变化状态，加强初期支护系统。
收敛速度＜0.2mm/d时，围岩基本达到稳定。
浅埋地段：
加强初期支护强度和刚度，严格控制过大变形。
各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束，软弱围岩大变形地段位移长时间不能稳定时，延长量测时间。
图8周边位移及拱顶下沉量测线示意图
（2）超前地质预报
成立专职地质预报组和专职地质管理人员负责斜井施工地质工作，利用超前地质预报和超前钻孔等手段进行预报工作。
施工中配备有经验的地质工程师轮流值班，进行24小时全过程监控指导，确保各种措施的落实。
斜井施工段采用TSP203超前地质预报系统可准确地得出断层破碎带、软弱夹层及其它不良地质体相对于隧洞的空间位置，对施工有很好的指导作用。
斜井施工进行TSP203超前地质预报频率为：
软弱岩层1次/100m，其它地段根据实际情况施作。
3、斜井与联络风道交叉口段施工方案及技术措施
斜井施工至终点里程后，开始进入1号、2号通风联络通道施工，斜井与联络通道平面布置图见图8所示，由于斜井进入风道施工，两风道间距较小，采用整体断面施工，施工长度为13.75m（其中5m段衬砌中间采用混凝土中隔墙形式，8.75m范围两风道中间采用C25砼进行填充施作堵头墙），岔洞段围岩级别为Ⅲ级围岩，施工方法与斜井施工方法相同，支护参数为：
拱部施作Φ22系统砂浆锚杆，L=3m，@1*1m、Φ6钢筋网，间距25*25cm，喷射12cm厚C20混凝土，衬砌为35cm厚C25混凝土。
在开挖过程中必须及时做好监控量测工作，根据量测数据及时调整支护参数（必要时加设拱架支撑），进入正常风道施工时，采取弱爆破、及时支护措施，以减少对围岩的扰动，1、2号风道施工时必须至少错开30m施工，各风道在开挖爆破前必须通知现场管理人员，并安排另一个洞作业人员撤离躲避至安全区域，避免发生安全事故。
岔洞段施工技术措施：
①施工期间，现场施工负责人会同技术人员对各部支护进行定期检查。
在岔洞变断面地段，每班责成专人检查。
②交叉口段施工过程中必须加强监控量测工作，量测数据及时反馈给施工工程师，根据位移量测结果，评价支护的可靠性和围岩的稳定状态。
指导施工，及时调整支护参数。
③岔洞口段衬砌必须及早施作。
④制定岔洞口段施工的安全应急预案，做好应急材料、物资的储备。
制定相关施工交底，施工分队严格按照交底要求施工。
⑤严格控制光面爆破效果，光面爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩应大于等于85%，中硬岩应大于等于70%。
⑥锚杆长度、间距符合设计要求，锚杆孔内浆液饱满，并保证喷混凝土厚度和密实度。
⑦无论是加强段支护还是一般段支护都应根据现场实际围岩情况及时调整支护参数，以保证施工安全。
图8斜井与风道岔洞结构平面示意图
4、斜井运输
斜井采用无轨运输，斜井综合坡度为11.5%，属于陡坡运输，若不组织好斜井运输将会对斜井的施工安全造成威胁，根据以往斜井施工经验鉴于，我单位按照以下方法来组织大坡度斜井无轨运输，降低运输的风险，确保施工进度及安全。
（1）根据现场情况及斜井特点，配备5台自卸式出渣车（必须确保9成新以上，制动刹车系统完好，动力满足大坡度运输需求），车头上方安设红色警示灯，以满足运输安全需要。
（2）自斜井井口开始，按照要求每隔300m设置一条20m长的缓坡带，缓车带为平坡，每个缓坡带位置设防撞墙一处，防撞墩采用混凝土墙（底部植入钢筋锚固），在开挖过程中距开挖台架50m处设置临时防撞墩，墩前均堆码砂袋及废旧轮胎，这样可以防止溜车对掌子面施工人员造成伤害，当车辆运行过程中发生制动失灵的现象后出现溜车时沙袋及轮胎还可以起着阻车器的作用，大大的降低了运输风险。
（3）出渣运输车辆在装渣时必须控制装渣高度，车辆必须加设挡板，渣量禁止超出车厢顶面高度，避免出现在斜井大坡度运输过程中出现散落、掉石现象。
（4）加强斜井道路养护工作，在斜井底板未始作前，采用隧道洞碴将斜井底部铺平并碾压密实，避免隧底不平，车辆颠簸剧烈，增加驾驶难度，同时在隧道右侧边墙处开挖临时排水沟（路面有积水可横向刻槽），将路面积水引排至水沟内，保持路面的干燥，避免路面过于泥泞，车辆打滑。
斜井在底板施作时要将顶面要凿毛，压成细棱以增加摩擦力。
（5）为减短车辆在洞内倒车的距离，提高车辆的行驶安全性。
沿斜井每150m处左侧（设计为右侧）设置一处高3.5m，宽度3.5m，深度3.5m的调车洞（设计为休息支洞）方便车辆掉头或停歇。
在每处调车洞顶部挂设反光警示标志，调车洞内加强照明，保证掉头处视线清楚，并在车辆调头处墙壁上悬挂废旧轮胎。
（6）在洞内靠照明线路一侧未施做底板前设置宽度在90cm，高度在30cm的临时人行道（利用设计衬砌边基位置）；
洞内进出人员在有车辆进出洞内时，必须在人行道上行走（并在人行道一侧设置防护栏杆）。
（7）避车洞、防撞墙应做好反光警示提醒标志；
在斜井贯通后，在斜井与正洞交界处设置转弯标志、警示灯。
（8）在运输过程中要设置专职养道人员，随时清除撒落路面的石头或其它尖锐物体，避免对运输车辆造成损伤。
（9）加强斜井的排水措施及道路清扫工作，减少斜井路面水量，保持路面整洁，避免车辆行走时产生打滑等现象。
（10）加强斜井的通风管理，提高通风的质量，保证洞内的空气质量满足运输视线要求。
（11）加强洞内的照明管理，严格按照要求设置照明灯泡，并派专人进行检修，保证线路的通畅，对损坏的灯泡要及时更换，保证洞内的照明满足要求，避免车辆行走时由于视线不清而造成危险，同时每隔50m设置一处应急照明灯具。
（12）加强运输车辆的检修工作，运输班在每日开车进洞之前必须对车辆进行检修，确认无问题时方可进洞，不能麻痹大意。
（13）洞内施工地段、灯光视线不良，车辆必须严格限时、限速行驶，鸣笛示意行人及早避让。
洞内各种机械车辆行车速度按以下要求执行：
施工作业地段正常行驶速度不得超过10km/h，会车时不得超过5km/h，非作业地段正常运行不超过20km/h，严禁超速、超载、超高、超宽行驶。
（14）由安质部组织对斜井洞内施工所有车辆司机进行班前安全培训教育，经考试合格后方可上岗；
在洞内施工车辆司机必须高度警惕，在车辆出现紧急情况下，附近车辆必须立即停靠一侧避险，并同时打开车顶红色警报灯警示。
5、运输调度组织方案
根据斜井施工现场实际情况，由于坡度较大，为确保运输安全，必须合理组织和科学安排斜井行车指挥调度是确保施工安全的有效途径，具体方案如下：
（1）在斜井内车辆进出时，进入洞内的空车靠挂设风管右侧行驶，出洞的满载车辆靠挂设照明线路左侧行驶，不允许随意抢道，任意行驶。
（2）设置调度室：
洞内24h调度轮流值班。
斜井配置3个调度员，主要负责洞内外信息传送、洞口车辆的派遣、洞外人员及材料的组织，是全隧的指挥中心和信息中心，保证信息畅通无阻；
（3）斜井井身段行车指挥调度原则
①出碴车辆优先进入斜井的原则抓住出碴是关键工序这一原则，斜井内向洞外出碴的重车不间断行车，其他车辆在避车道、交叉口或洞口等侯的原则。
②下行让上行车辆的原则从洞外进入洞内的运输车辆让洞内向洞外运输车辆的原则（混凝土运输车除外）。
主要考虑上坡载重车辆停车起步困难，尽量保持不问断行车。
办法为：
车辆在行使时应以车顶指示灯作为信号，车辆行使时开大灯，当避让时熄灯停放；
车辆下行时看见上行灯光即在就近错车道停放，当上行车辆离错车道近时应提前进入错车道避让
③洞口和洞内的调度是确保行车通畅的关键，运输车辆必须无条件服从调度指挥。
6、斜井反坡排水施工方案
根据设计图纸显示，斜井地质围岩整体较好，出现大量渗漏水的可能很小，主要为局部少量渗水和滴水现象。
（1）斜井排水：
斜井在右侧坑底高80㎝处悬挂一主排水管，管直径为Φ100㎜（如遇大量涌水可将施工用Φ150高压风管作为备用排水管供应急排水使用），根据设计用水量显示，每250m设置一个积水坑（用5mm钢板焊一存水箱深150㎝×
长300㎝×
宽150㎝），采用C20砼找平施作基座；
并设2台抽水机将水接力抽排到洞外（其中1台备用）。
斜井开挖前施作洞口排水系统，避免斜井洞口地表水流入洞内。
斜井施工期间为反坡排水，为避免出现大量涌水无法快速排出，施工中在斜井井身约500m处设置一处水仓，通过抽水机将掌子面的水抽至集水坑，通过集水坑的抽水机将水抽至水仓，再将水由水仓分级抽排至斜井口污水处理池经净化后排放。
若斜井出现涌水现象，容易导致淹井，为保证施工生产及人员安全，斜井采用双回路电源，备用一台大功率抽水机。
排水图见图6、图7。
（2）其它
洞内设置双回路电源，同时备用一台300KW的发电机作为应急电源，所有抽水设备设置自动抽水。
为避免洞内污水对环境造成污染，洞口设置尺寸：
长5m×
宽2m×
深2m的3个污水沉淀池，形成三级沉淀，对洞内污水进行净化处理。
图6斜井排水示意图
图7斜井井底排水示意图
（3）抽水机选型
a、正洞涌水量计算
根据斜井设计涌水量计算表显示，主要为不均匀裂隙水，最大涌水量Q=382m3/d，每小时的涌水量为15.9m3/h。
表10抽水机选型配置表
设备
名称
型号
流量
m3/h
扬程
m
功率
KW
转数
r/min
台
潜水泵
65WQ25-30-4
25
30
2890
离心泵
ISW80-200A
47
44
2900
升级会员 