隧道洞身开挖专项施工方案.doc

隧道洞身开挖专项施工方案.doc

《隧道洞身开挖专项施工方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道洞身开挖专项施工方案.doc（88页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

中铁十一局集团有限公司新屋隧道洞身开挖施工专项方案

目录

1编制依据、编制原则及编制范围 1

1.1编制依据 1

1.2编制原则 1

1.3编制范围 2

2工程概况 2

2.1新屋隧道简介 2

2.2工程技术标准 7

2.3工程地质条件 7

2.3.1地形地貌 7

2.3.2地质构造 7

2.3.3地层岩性 7

2.3.4水文地质 10

3施工组织部署 10

3.1人员配备 10

3.2机械配备 12

3.3材料准备 13

3.4隧道施工辅助作业 14

4开挖工期安排 16

5隧道洞身开挖施工方案 16

5.1开挖方案概述 16

5.2主要开挖工法 17

5.2.1三台阶留核心土法 17

5.2.2单侧壁导坑法 20

5.2.3双侧壁导坑法 22

5.2.4环形导坑留核心土法 24

5.2.5上下断面正台阶法 26

6钻爆施工 27

6.1钻爆设计 27

6.2炮眼布置 31

6.3钻爆作业 34

6.3.1测量 34

6.3.2定位开眼 35

6.3.3钻孔 35

6.3.4装药 35

6.3.5堵塞 35

6.3.6瞎炮处理 35

6.4隧道光面爆破 36

6.4.1工艺控制要点 36

6.4.2施工操作要求 36

6.4.3超欠挖控制 38

6.5出碴运输 38

6.5.1装渣作业 38

6.5.2运输作业 38

6.5.3卸渣作业 39

7超前及初期支护 40

7.1超前小导管 40

7.2锚杆 40

7.3钢筋网 41

7.4钢支撑 41

7.5锁脚锚杆 41

7.6喷射砼 42

8洞口浅埋段、小净距段及洞身浅埋段施工 42

8.1洞口浅埋段 42

8.2小净距隧道施工 43

8.3洞内浅埋段 45

8.3.1设计情况 45

8.3.2现场调查情况及施工组织安排 47

8.3.3施工方案 47

9超前地质预报 54

9.1指导思想及工作流程 54

9.2超前地质预报分级及方式 55

9.3超前地质预报施工工序 57

10监控量测 57

10.1监控量测的目的 57

10.2监控量测项目 58

10.3监控量测方案 58

10.3.1洞内外观察 58

10.3.2拱顶下沉及周边位移 59

10.3.3地表下沉 61

10.4量测方法及数据处理 62

10.4.1水平收敛量测方法 62

10.4.2水平收敛数据处理 63

10.4.3拱顶下沉量测方法 64

10.4.4拱顶下沉量测数据的处理 64

10.4.5量测数据的处理与应用 64

10.5监控量测与信息反馈程序图 65

10.6隧道监控量测保证措施 66

10.7监控量测注意事项 67

11安全管理及保证体系 68

11.1安全管理组织机构 68

11.2安全生产保证体系 68

11.3危险源辨识及预防 69

11.3.1重大危险源辨识、评价、监控、管理制度 69

11.3.2危险源辨识及预防控制措施 70

11.4安全保证措施 73

11.4.1安全生产教育与培训 73

11.4.2安全生产检查 73

11.4.3隐患整改 74

11.5隧道施工安全措施 74

11.5.1用电作业安全措施 74

11.5.2机械作业安全措施 75

11.5.3钻孔安全保证措施 75

11.5.4装渣与运输安全保证措施 76

11.5.5支护施工安全保证措施 76

11.5.6通风与防尘安全技术措施 77

11.5.7防止隧道坍塌的安全措施 77

11.5.8不良地质段施工安全技术措施 77

11.6应急预案及处置 78

11.6.1对应急事件的预测 78

11.6.2处理应急事件的组织机构 78

11.6.3应急事件的应对措施 79

11.6.4应急预案处置 80

12工期保证措施 82

12.1组织管理保证措施 82

12.2资源配置保证措施 83

12.3技术管理保证措施 83

12.4制度保证措施 83

12.5资金投入保证措施 83

13环境保护措施 84

13.1环境保护目标 84

13.2环境保护的主要措施 84

14文明施工 84

14.1总体措施 84

14.2制定责任明确、操作性强的管理制度 85

3

新屋隧道洞身开挖施工方案

1编制依据、编制原则及编制范围

1.1编制依据

（1）新屋隧道两阶段施工图设计；

（2）本合同段实施性施工组织设计；

（3）广东省高速公路建设标准化管理规定；

（4）施工现场实际及施工准备情况；

（5）云浮罗定至茂名信宜（粤桂界）高速公路工程建设标准化管理手册；

（6）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；

（7）《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；

（8）公路隧道技术细则（JTG/TF-60-2009）；

（9）《爆破安全规程》（GB6722-2014）；

（10）《爆破作业项目管理要求》（GA991-2012）；

（11）《民用爆炸物品安全管理条例》；

（12）《广东省高速公路建设标准化管理指南》；

（13）《广东省高速公路建设标准化管理指南》；

（14）《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）

（15）我单位拥有的科技工法成果和现有的企业管理水平，劳力、设备技术能力，以及在同类高速公路施工中所积累的丰富的施工经验。

1.2编制原则

（1）施工方案遵循技术先进、经济可行、安全可靠的原则；

（2）充分考虑现场地质条件，做到施工与自然环境相协调；

（3）施工组织力求科学合理；

（4）树立安全第一的思想，在保证安全和工程质量的前提下最大力度加快施工进度，确保计划工期；

（5）高度重视环保、水保，保证环境不受到污染；

（6）加强文明施工；

（7）洞身开挖减少对围岩的扰动，采用光面爆破，控制好开挖轮廓；

（8）除非围岩破碎，节理发育等不良地质外，开挖断面周边一律进行光面爆破。

1.3编制范围

中铁十一局集团有限公司云茂高速TJ11标新屋隧道洞身开挖及初期支护。

2工程概况

2.1新屋隧道简介

新屋隧道穿构造剥蚀丘陵，左线隧道起迄里程ZK83+926～ZK86+427，长2501m，进口端洞门采用削竹式，洞口设计标高354.471，出口端洞门采用削竹式，洞口设计标高296.948m，坡度-2.3％，隧道最大埋深约226.3m；右线隧道起迄里程K83+938～K86+390，长2452m，进口端洞门采用削竹式，洞口设计标高354.196m，出口端洞门采用削竹式，洞口设计标高297.8m，坡度-2.3％，隧道最大埋深约218.4m。

隧道围岩级别分级情况如下表：

隧道纵断面布置如下图所示：

新屋隧道左线洞身衬砌类型统计表

序号

分段里程

长度

（m）

衬砌类型

备注

起始里程

终止里程

1

ZK83+944

ZK84+002

58

XS-Va

小净距

2

ZK84+002

ZK84+015

13

XS-Vc

小净距

3

ZK84+015

ZK84+241

226

S-Ⅳd（无仰拱）

分离式

4

ZK84+241

ZK84+249

8

Ⅳ级硬岩人行横洞交叉口段

分离式

5

ZK84+249

ZK84+365

116

S-Ⅳd（无仰拱）

分离式

6

ZK84+365

ZK84+388

23

S-Vd

分离式

7

ZK84+388

ZK84+450

162

S-Va

分离式

8

ZK84+450

ZK84+476

26

S-Va

分离式

9

ZK84+476

ZK84+541

65

S-Va

分离式

10

ZK84+541

ZK84+549

8

Ⅴ级软岩人行横洞交叉口段

分离式

11

ZK84+549

ZK84+579

30

S-Vc

分离式

12

ZK84+579

ZK84+859

280

S-Va

分离式

13

ZK84+859

ZK84+869

10

Ⅴ级车行横洞主洞加强段

分离式

14

ZK84+869

ZK84+879

10

Ⅴ级车行横洞交叉口贯通段

分离式

15

ZK84+879

ZK84+929

50

JS-Ⅴ

分离式

16

ZK84+929

ZK84+974

45

S-Vd

分离式

17

ZK84+974

ZK85+111

137

S-Ⅳd（无仰拱）

分离式

18

ZK85+111

ZK85+119

8

Ⅳ级硬岩人行横洞交叉口段

分离式

19

ZK85+119

ZK85+137

18

S-Ⅳd（无仰拱）

分离式

20

ZK85+137

ZK85+374

237

S-Ⅲ

分离式

21

ZK85+374

ZK85+382

8

Ⅲ级人行横洞交叉口段

分离式

22

ZK85+382

ZK85+646

264

S-Ⅲ

分离式

23

ZK85+646

ZK85+656

10

Ⅲ级车行横洞主洞加强段

分离式

24

ZK85+656

ZK85+666

10

Ⅲ级车行横洞交叉口贯通段

分离式

25

ZK85+666

ZK85+716

50

JS-Ⅲ

分离式

26

ZK85+716

ZK85+902

186

S-Ⅲ

分离式

27

ZK85+902

ZK85+910

8

Ⅲ级人行横洞交叉口段

分离式

28

ZK85+910

ZK86+155

245

S-Ⅲ

分离式

29

ZK86+155

ZK86+163

8

Ⅲ级人行横洞交叉口段

分离式

30

ZK86+163

ZK86+338

175

S-Ⅲ

分离式

31

ZK86+338

ZK86+362

24

S-Ⅳb

分离式

32

ZK86+362

ZK86+409

47

XS-Va

小净距

新屋隧道右线洞身衬砌类型统计表

序号

分段里程

长度

（m）

衬砌类型

备注

起始里程

终止里程

1

K83+956

K84+010

54

XS-Va

小净距

2

K84+010

K84+041

31

XS-Vd

小净距

3

K84+041

K84+236

195

S-Ⅳd（无仰拱）

分离式

4

K84+236

K84+244

8

Ⅳ级硬岩人行横洞交叉口段

分离式

5

K84+244

K84+364

120

S-Ⅳd（无仰拱）

分离式

6

K84+364

K84+397

33

S-Vd

分离式

7

K84+397

K84+453

56

S-Va

分离式

8

K84+453

K84+475

22

分离式

9

K84+475

K84+536

61

S-Vc

分离式

10

K84+536

K84+544

8

Ⅴ级软岩人行横洞交叉口段

分离式

11

K84+544

K84+606

62

S-Vc

分离式

12

K84+606

K84+795

189

S-Va

分离式

13

K84+795

K84+845

50

JS-Ⅴ

分离式

14

K84+845

K84+855

10

Ⅴ级车行横洞交叉口贯通段

分离式

15

K84+855

K84+865

10

Ⅴ级车行横洞主洞加强段

分离式

16

K84+865

K85+029

164

S-Ⅳd（无仰拱）

分离式

17

K85+029

K85+059

30

S-Ⅳc

分离式

18

K85+059

K85+106

47

S-Ⅳd（无仰拱）

分离式

19

K85+106

K85+114

8

Ⅳ级硬岩人行横洞交叉口段

分离式

20

K85+114

K85+199

85

S-Ⅳd（无仰拱）

分离式

21

K85+199

K85+366

167

S-Ⅲ

分离式

22

K85+366

K85+374

8

Ⅲ级人行横洞交叉口段

分离式

23

K85+374

K85+575

201

S-Ⅲ

分离式

24

K85+575

K85+625

50

JS-Ⅲ

分离式

25

K85+625

K85+635

10

Ⅲ级车行横洞交叉口贯通段

分离式

26

K85+635

K85+645

10

Ⅲ级车行横洞主洞加强段

分离式

27

K85+645

K85+886

241

S-Ⅲ

分离式

28

K85+886

K85+894

8

Ⅲ级人行横洞交叉口段

分离式

29

K85+894

K86+136

242

S-Ⅲ

分离式

30

K86+136

K86+144

8

Ⅲ级人行横洞交叉口段

分离式

31

K86+144

K86+319

175

S-Ⅲ

分离式

32

K86+319

K86+337

18

S-Ⅳd（无仰拱）

分离式

33

K86+337

K86+372

35

XS-Va

小净距

2.2工程技术标准

（1）、公路等级：

高速公路双向四车道；

（2）、设计速度：

100km/h；

（3）、双向四车道：

建筑限界净宽：

0.75（左侧检修道）+0.75（左侧向宽度）+2×3.75（车道宽度）+1.0（右侧向宽度）+1.0（右侧检修道）=11.0m；

（4）、隧道建筑限界净高：

5.0m；

（5）、两侧设路缘带及检修道；隧道内轮廓能满足3%超高要求；

（6）、隧道防水：

二次衬砌抗渗等级不小于P8。

2.3工程地质条件

2.3.1地形地貌

隧道穿过构造剥蚀丘陵区，地形起伏大，地面标高300～517.3m，最大相对高差约217.3m。

山体植被茂密。

K84+447～K84+474、K84+645～K84+830经过山间洼地浅埋段。

2.3.2地质构造

根据工程地质调绘成果，隧址区未发现区域性断裂，为稳定地块，适合隧道工程建设。

根据工程地质调绘成果，隧道第四系覆盖层及全～强风化层较厚，植被较发育，隧道进出口一带测得部分节理结构面产。

2.3.3地层岩性

根据钻探及调绘成果，隧址区地层岩性为第四系坡残积粉质粘土、元古代云开岩群变质砂岩、加里东期花岗岩及其风化层。

云开岩群变质砂岩地层产状总体走向北西，倾向西南，倾角一般35˚。

坡残积土层、全~强风化岩岩质极软，遇水易软化崩解，中风化层破碎，岩质较软~较硬，微风化层岩质较硬~坚硬，节理裂隙较发育，较破碎~较完整。

根据浅层地震折射波，隧道区间覆盖层层厚在7.4~64.6m之间，纵波波速在550m/s~1000m/s之间，较松散，稳定性较差。

地震折射法将波速差异界面以下归并为基岩，基岩由中、微风化变质砂岩组成，测线隧道区间纵波波速3120m/s~5310m/s，根据波速推断，基岩岩体比较完整。

根据钻孔资料，各岩土分层叙述如下：

（1）、耕植土（Qml）：

黄褐色，湿，主要由粉质粘土组成，含植物根茎。

零星分布，厚度0.50～0.50m，地层编号为1_3。

（2）、粉质粘土（Q4al）：

褐黄色，湿，可塑。

1.80~2.20m为泥炭土，2.20~2.50m为碎石。

局部分布，厚度0.80～7.40m，地层编号为2。

（3）、淤泥质粉质粘土（Q4al）：

灰黑色，饱和，流塑，具腥臭味。

零星分布，厚度2.10～3.10m，地层编号为2_0。

（4）、粉质粘土（Q4al）：

褐黄色，湿，软塑，1.60~1.90m为淤泥质粉质粘土。

零星分布，厚度0.70～0.80m，地层编号为2r。

（5）、细砂（Q4al）：

褐黄色，饱和，稍密。

零星分布，厚度0.70～2.40m，地层编号为3_4。

（6）、碎石（Q4al）：

灰黄色，湿-饱和，稍密，含量约为50-60%之间，大小时多在4-8cm之间，成分以变质砂岩、花岗岩为主，尖棱状为主，间夹充填为粗砂。

零星分布，厚度0.70～1.00m，地层编号为3_9。

（7）、泥炭土（Q4mc）：

灰黑色，饱和，软塑，含大量未完全分解腐植质，污手。

零星分布，厚度为0.70m。

地层编号为4。

（8）、粉质粘土（Q4al）：

褐黄、灰黄色，湿，可塑。

零星分布，厚度为2.20m。

地层编号为5。

（9）、粉质粘土（Qdl）：

棕黄色、褐黄色，稍湿，可塑，局部含中、微风化变质砂岩碎块石，含5—15%不等的砂粒。

局部分布，厚度0.50～3.80m，地层编号为10。

（10）、粉质粘土（Qel）：

灰褐色，湿，硬塑，粘性较差，可见母岩结构。

零星分布，厚度1.50～2.10m，地层编号为11_1_1y。

（11）、粉质粘土（Qel）：

褐红色，棕黄色，稍湿，硬塑，粘性较差，可见母岩结构。

零星分布，厚度为2.00m。

地层编号为11_2_1y。

（12）、全风化花岗岩（γ3）：

褐黄色，岩石风化完全，岩芯呈坚硬土状，手捏易散，遇水软化。

零星分布，厚度为1.50m。

地层编号为14a_47。

（13）、全风化变质砂岩（Pt2）：

褐黄色，灰褐色，岩石风化完全，岩芯呈坚硬土状，手捏易散，遇水软化。

零星分布，厚度2.50～8.90m，地层编号为17a_32。

（14）、强风化花岗岩（γ3）：

褐红色，褐黄色，岩石风化较剧烈，裂隙极发育，岩石破碎，岩芯碎石、碎块状为主，局部半岩半土状，岩质软，大多用手可折断。

零星分布，厚度6.20～21.10m，地层编号为14b_47s。

（15）、强风化变质砂岩（Pt2）：

褐红色，褐黄色，灰黄色，岩石风化剧烈，风化裂隙非常发育，岩石破碎，岩质软，岩芯大多呈碎石、碎块状，局部半岩半土状，岩芯大多用手可折断。

大部分布，厚度1.10～52.50m，地层编号为17b_32s。

（16）、强风化花岗岩（γ3）：

褐黄色，灰褐色，岩石风化强烈，岩芯呈半岩半土状，局部风化不均匀夹零星碎块状。

零星分布，厚度2.30～5.00m，地层编号为14b_47t。

（17）、强风化变质砂岩（Pt2）：

褐黄色，棕黄色，岩石风化强烈，岩芯呈半岩半土状，岩质极软，手可折断，遇水软化。

局部分布，厚度1.10～25.90m，地层编号为17b_32t。

（18）、强风化夹中风化变质砂岩（Pt2）：

黄褐、灰褐色，岩石风化强烈，岩芯呈块状，碎块状，岩质软，锤击易碎，风化不均匀夹中风化岩块。

零星分布，厚度3.00～4.50m，地层编号为17b_32j。

（19）、中风化夹强风化变质砂岩（Pt2）：

灰褐色，褐黄色，变晶结构，块状构造。

裂隙极发育，岩石破碎，多间夹强风化岩块，岩芯碎块状、短柱状，节长大于10cm的岩芯小于10%。

零星分布，厚度2.00～7.40m，地层编号为17c_32j。

（20）、中风化花岗岩（γ3）：

黄褐、青灰色，花岗结构，块状构造，裂隙发育，岩芯多呈碎块及块状，长10~20cm岩芯约占15%，裂面多有变色，岩质较硬。

零星分布，厚度为7.90m。

地层编号为14c_47。

（21）、中风化变质砂岩（Pt2）：

灰褐色，变余砂质结构，层状构造，岩芯较破碎，多呈块状，

碎块状，少量柱状，节长8-20cm，节长不小于10cm岩芯约占40%，岩质硬，锤击声脆，节理裂隙发育，见铁锰质浸染。

局部分布，厚度2.30～11.20m，地层编号为17c_32。

（22）、微风化花岗岩（γ3）：

青灰色，花岗结构，块状构造，岩芯较完整，多呈短，长柱状，少量块状，节长10-20cm,节长不小于10cm岩芯约占85%，岩芯坚硬，锤击声清脆，节理裂隙较发育，局部裂隙面见铁锰质浸染。

零星分布，厚度39.20～58.30m，地层编号为14d_47。

（23）、微风化变质砂岩（Pt2）：

青灰色，变余结构，层状构造，岩质较硬～坚硬，节理裂隙不发育，岩芯较完整，发育一组裂隙面与轴心夹角约30°度，岩芯以长柱状为主，节长5~30cm不等，长者达60cm，少量块~短柱状，节长不小于10cm的约占85%。

局部分布，厚度4.10～108.90m，地层编号为17d_32。

2.3.4水文地质

隧道位于构造剥蚀丘陵区，地表水不发育，主要为大气降雨形成地表水沿山谷汇流，为季节性地表水。

隧址区地下水类型为第四系松散层孔隙水及基岩裂隙水，分别赋存于坡残积层、基岩岩层中，水位埋深随季节变化，水量受基岩裂隙发育程度影响，局部可能富集。

地下水受大气降雨补给为主，以蒸发、侧向径流为主要排泄方式。

总体而言，隧址区地下水量较贫乏。

隧址区地下水类型为第四系松散层孔隙水及基岩裂隙水，分别赋存于坡残积层、基岩岩层中，水位埋深随季节变化，水量受基岩裂隙发育程度影响，局部可能富集。

地下水以大气降雨及侧向径流补给为主，以蒸发、侧向径流为主要排泄方式。

总体而言，隧址区地下水量一般。

地表水对混凝土具微腐蚀性，对砼结构中的钢筋腐蚀作用等级为微腐蚀。

2.3.5气象条件

项目区属南亚热带季风气候，但具有复杂多变的山区气候特点，夏长无严冬，气温偏高，多年平均气温22.1℃，常年最冷为1-2月，平均气温11.3℃，常年最热是7月，平均气温32.9℃，无霜期205～347天。

多年平均降雨量1841.7mm，平均蒸发量1500mm。

季风长，风力弱。

夏秋季为南风，冬春季为北风，秋季偶受台风影响，最大风速16m/s。

3施工组织部署

3.1人员配备

新屋隧道为长隧道，根据设计情况及工程工期，分为隧道进、出口两个施工队伍同时施工，并配备足够的施工和管理人员，做好施工准备。

项目部主要人员配备

序号

姓名

性别

任职职务

工作职责

备注

1

罗建军

男

项目经理

2

史南京

男

项目书记

3

金国良

男

生产副经理

4

黄礼柱

男

总工程师

技术总负责

5

陈中超

男

现场副经理

现场总负责

6

韩龙辉

男

安全总监

安全总负责

7

闫文斌

男

工程部长

技术负责人

8

白兰天

男

实验室主任

试验负责人

9

赵帅兵

男

测量队长

测量负责人

10

周新超

男

测量员

现场测量放样

11

陈勇

男

测量员

现场测量放样

12

向寿明

男

技术员

现场技术指导

13

王彦军

男

技术员

现场技术指导

施工队主要人员配备

序号

隧道一队

隧道二队

工种

人数

工种

人数

1

班组长

2

班组长

2

2

电工

3

电工

3

3

安全员

4

安全员

4

4

开挖

40

开挖

40

5

喷锚

8

喷锚

8

6

钢筋工

32

钢筋工

30

7

混凝土工

20

混凝土工

20

8

杂工

10

杂工

10

9

司机

15

司机

15

10

后勤人员

6

后勤人员

6

合计

140

合计

140

3.2机械配备

新