隧道洞身开挖工程专项施工方案.docx
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隧道洞身开挖工程专项施工方案
地道洞身开挖工程
施工方案
编制：
审核：
批准:
目
录
1.编制依照...............................................
4
2.编制原则................................................
4
3.工程概略................................................
5
工程简介................................................
5
工程地形、天气、地质条件................................
5
主要设计技术指
标................................................................
.........7
4．施工计划...............................................
7
5．机械设备及人员装备.....................................
7
劳动力安排..............................................
7
机械设备配制............................................
8
6．施工工艺...............................................
9
洞身开挖方法及作业程序.................................
10
洞身开挖作业程序.......................................
10
地道开挖钻爆...........................................
22
开挖施工.................................................
微震爆破26
浅埋段开挖施工...........................................
7.地道出碴.................................................
8.质量查验.................................................
主控项目.................................................
一般项目.................................................
9.质量保证举措.............................................
质量保证举措.............................................
洞挖工程质量控制29
10.保证安全的主要举措......................................
11.防火、危爆物件管理举措..................................
12.文明施工................................................
13.环境保护34
城市生态.................................................
水体保护.................................................
噪声.....................................................
振动35
大气污染36
1.编制依照
1、重庆渝北至长寿高速公路（渝长高速公路扩能）YCTJ3
合同段施工合同。
2、重庆渝北至长寿高速公路（渝长高速公路扩能）YCTJ3
合同段两阶段施工设计图纸。
3、重庆渝北至长寿高速公路（渝长高速公路扩能）YCTJ3
合同段地道整体施工方案。
4、国家和交通部现行有关标准、规范、规程、方法等，主
要有：
（1）《公路工程质量查验评定标准（土建工程）》（JTG
F80/1-2004）
（2）《公路工程施工安全技术规程》（JTGF90-2015）
（3）《公路地道施工技术规范》（JTGF60-2009）
（4）《公路地道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）
（5）《锚杆发射混凝土支护技术规范》（GB50086-2015）
5、重庆北新渝长高速公路建设有限企业《北新渝长高速公路施工标准化指南》。
2.编制原则
地道洞口开挖施工方案依据地道所处地理地点、地形条件，选择适合的方法进行施工；采纳新技术、新设备、新方案，做到合用性和先进性相联合，进行技术经济方案的比选，选择最优方案施工；提升施工机械化水平，提升劳动生产率，加速施工进度，保证工程质量。
总结经验教训，不停的提升地道工程洞口开挖的施工质量。
洞口施工方案除应切合有关施工规范外，尚应切合环境保护和劳
动卫生有关法律、法例的要求。
3.工程概略
工程简介
明月山地道左线长2313m，右线长2292m，为长地道。
此中，
本合同段施工左线长度为1420m，施工右线长度为，以IV、V级
围岩为主，有瓦斯、采空区和岩溶等不良地质，地质较差。
地道
建筑限界：
主洞×5m，紧迫泊车带×5m，车行横通道×5m，人行
横通道×。
工程地形、天气、地质条件
1、地形地貌及气象条件
明月山地道属结构剥蚀丘陵低山地貌及溶蚀峰丛凹地地貌，区内植被发育，纵向坡度较大，陡坎林立，坡体上部为薄层残坡积粉质黏土覆盖。
进口段属结构剥蚀丘陵低山地貌，处于剥蚀山前沟侧斜坡地带，自然坡角约20～30°，坡向约250°，基岩零星出露，地表覆盖粉质黏土，灌木发育，高程为～，地层为泥岩、页岩、砂岩。
洞身材为属溶蚀峰丛凹地地貌，地道横穿明月峡背斜形成的背斜山，背斜核部由三叠系下统嘉陵江组碳酸盐岩构成，标高一般在300～550m，最高标高565m；近轴部由三叠系下统嘉陵江组、中统雷口坡组碳酸盐岩构成岩溶槽谷，标高一般在260～510m；翼部由须家河组碎屑岩构成“屏障式”列峰山岭顺向斜坡，标高一般在300～550m，坡角20～68°。
检查区整体上呈“一山三岭夹两槽”或“一山两岭夹一槽”的地貌景观，溶槽平面形态呈“Y”
字形，槽谷宽约90～280m，多以丘包、凹地地貌为主，沿背斜呈南北向散布，高差大多在100m左右，高程为～，地层为白云岩、灰岩。
出口段属结构剥蚀丘陵低山地貌，位于剥蚀山前沟侧斜坡地带，自然坡角约20～30°，坡向约115°，地表覆盖粉质黏土，杂木、灌木发育，高程为～，地层为泥岩、页岩、砂岩。
2、工程地质条件
1、褶皱
地道穿越的结构为明月峡背斜，该背斜南起巴县永兴场以
南，北经方斗山、许家槽。
轴向北10°～30°东，南端因为南
北向结构的局部合并为南北轴向，并向南倾伏，倾伏角约5o～
10o。
为一扭转狭长之不对称背斜，以中部老张关至拣青场一带较显然，西翼55°～70°，东翼30°～55°，南部永兴场、隆兴场一带两翼近对称。
拟建地道于NK5+356邻近穿越背斜核部，西翼产状289°∠66°，东翼产状132°∠70°。
2、裂隙
地道进口主要发育两组裂隙：
①216°∠52°，裂面平直，张开1～3mm，间距～，延长2～5m；②35o∠80o，裂面平直，张开1～5mm，间距～，延长1～4m。
地道洞身材植被较发育，在背斜两翼T3xj砂岩中测得两组裂隙：
①341～0°∠59～85°，裂面平直，张开1～3mm，局部有少许粘性土充填，间距～，可见长2～5m。
②180～214°∠60～87°，裂面平直，张开1～5mm，局部有少许粘性土充填，间距～，可见长1～4m。
在T2l白云岩中量得两组裂隙：
①350o∠82o，
裂面起伏，张开5～20mm，局部有泥钙质物充填，间距～，可见
长1～4m；②260o∠80o，裂面平坦，宽3～15mm，局部有泥钙质物充填，间距～，可见长2～4m。
岩溶多沿这两组裂隙面发育，与层面交汇处岩溶较发育。
地道出口段主要发育两组裂隙：
①296°∠52°，裂面平坦，张开1～3mm，发育间距～，可见长1～3m，局部泥质充填；②37°∠79°，裂面平坦，张开1～5mm，发育间距～，可见长1～3m，局部泥质充填。
主要设计技术指标
公路等级：
高速公路；
设计车速：
100km/h；
行车道数：
公路为双向6车道；
净空标准：
；
4．施工计划
明月山地道右边开挖施工计划：
2017年6
月至2018
年9月
明月山地道左边开挖施工计划：
2017年7
月至2018
年10月
5．机械设备及人员装备
劳动力安排
每个地道洞身开挖设专职管理人员2人，负责全队的现场管理、
技术管理及平常事务，下设2个工班，施工顶峰期可适合增添劳动力。
注：
下表所供给劳动力为每个地道洞身开挖每个工班施工所需劳
动力，所需人员和机械均在下表中列出。
劳动力安排表
序
工班名称劳动力安排肩负任务
号
1开挖工班
负责洞身开挖，配合发掘机扒碴，修整壁面
10人
及工作面钻孔爆破工作。
2
风水电保障
2人
负责洞内外水电的保障维修与检查、洞内排
工
水工作
3
运输工班
6人
出碴、卸碴、配合发掘机或装载机装碴以及
资料运输
4
丈量工班
2人
负责开挖炮眼的部署、围岩量测
5
安全员
1人
负责洞内外安全
6
管理人员
1人
负责全队的现场管理
共计
22
机械设备配制
机械设备配套从地道工程特色出发，本着既要与施工方法相般配，又能知足施工需要的原则，联合质量工期要求，做到既先进，又经济，合理装备。
同时，还充足考虑设备的完满率和出勤率，拟投入本标段每座地道洞身开挖施工的主要机械设备见下表。
地道单洞洞身开挖主要施工机械设备配置表
序号
设备名称
规格型号
单位
数目
1
发掘机
小松220-8
台
1
2
装载机
工ZL50CN
台
1
3
风动凿岩机
YT-28
台
1
4风镐G10A台8
5
整体式地道衬砌台车
12米液压
台
1
6
自卸汽车
红岩
台
2
7
空压机
康普斯24m3/min
台
2
8
发电机
飞鸿500GF/400kw
台
1
9
锚杆钻机
永煤MQT130
台
5
6．施工工艺
地道断面开挖施工工艺流程图
超前地质预告
洞身开挖方法及作业程序
判断围岩级别
洞身开挖方法详见表“地道开挖方法表”。
主要地道开挖方法表
是
能否需要超前预付护
围岩级别
开挖方法
III级深埋段
否
超前预付护
上、下台阶法
钻爆设计
IV级小净距深埋段先行洞、
分别式深埋段、车行横通道
环形导坑留中心土法
钻爆作业
交织口段
V级紧迫泊车带段通风、排危
两侧壁导坑法
早期支护V级深埋段、瓦斯段出碴运输
中近邻法（CD法）
开挖断面检测
V级浅埋段
两侧壁导坑法
洞身开挖作业程序进入下一循环
1、地道V级围岩紧迫泊车带段、V级围岩浅埋段采纳两侧壁导坑
法施工；即左线K6+426～K6+492、K7+040～K7+155；右线K6+334～K6+400、
K7+040～K7+，见“两侧壁导坑法施工工艺流程框图及施工工序图”
两侧壁导坑法施工工艺流程框图
两侧壁导坑法施工工序图
1）中夹岩侧导坑登台阶开挖；2）中夹岩侧导坑登台阶早期（暂时）
支护，安装钢架；3）中夹岩侧导坑下台阶开挖；4）中夹岩侧导坑下台阶
早期（暂时）支护，接长钢架。
仰拱早期支护，导坑钢架形成关闭圈；5）
另侧导坑登台阶开挖；6）另侧导坑登台阶早期（暂时）支护，安装钢架；
7）另侧导坑下台阶开挖；8）另侧导坑下台阶早期（暂时）支护，接长钢
架。
仰拱早期支护，导坑钢架形成关闭圈；9）中隔墙登台阶开挖；10）中隔墙拱部早期支护，拱部钢架形成关闭；11）中隔墙下台阶开挖；12）仰拱早期支护，钢架关闭成环，拆掉中隔墙暂时支护；13）仰拱二次衬砌浇筑；14）拱墙混凝土全周浇筑。
2、地道V级围岩深埋段、瓦斯段采纳中近邻法施工；即左线：
K5+875～
K5+930、K6+180～K6+215、K6+280～K6+330、K6+400～K6+426、K6+492～K7+040，
右线：
K5+825～K5+880、K6+135～K6+175、K6+245～K6+280、K6+400～K7+040，
详尽见下“中近邻法施工工艺流程框图及施工工序图”
中近邻法施工工艺流程框图
1）中夹岩侧导坑登台阶开挖；2）中夹岩侧登台阶早期（暂时）支护，安
装钢架；3）中夹岩侧导坑下台阶开挖；4）中夹岩侧导坑下台阶早期（临
时）支护，接长钢架；5）中夹岩侧导坑仰拱早期支护，导坑钢架形成关闭圈；6）中夹岩侧导坑仰拱浇筑；7）另侧导坑登台阶开挖；8）另侧登台阶早期（暂时）支护，安装钢架；9）另侧导坑下台阶开挖；10）另侧导坑下台阶早期（暂时）支护，接长钢架；11）另侧导坑仰拱早期支护，导坑钢架形成关闭圈；12）另侧导坑仰拱浇筑；13）拱墙混凝土全周浇筑。
CD法施工控制重点
①上导坑①、⑦部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距,下导坑③、○9部的开挖可依照地质状况适合加大。
②导坑开挖孔径及台阶高度可依据施工机具、人员等安排进行适合调
整。
③钢架之间纵向连结钢筋应实时施作并连结坚固。
3、三台阶七步开挖法
本标段适应此工法段为Ⅳ级围岩车行横通道交织口段、Ⅳ级围岩分别式地道深埋段、Ⅳ级围岩瓦斯段、Ⅳ围岩小净距地道深埋段先行洞。
左线K5+785～K5+875、K5+930～K6+180、K6+215～K6+280、K6+330～K6+400；
右线K5+735～K5+825、K5+880～K6+135、K6+175～K6+245、K6+280～K6+334段为Ⅳ级围岩深埋段，采纳三台阶七步开挖法。
详尽见下“三台阶七步法施工工艺流程框图及施工工序图”
三台阶七步开挖法施工工艺流程图
三台阶七步开挖法施工序图
1）施工准备；2）超前地质预告；3）拱部超前支护；4）①弧形导坑开挖；5）施作弧形导坑早期支护；6）②③中台阶错开开挖；7）施作中台阶早期支护；8）④⑤下台阶错开开挖；9）施作下台阶早期支护；10）⑥上中下预留中心土开挖；11）散布施作上中下预留中心土早期支护；12）
浇筑该段内Ⅶ部仰拱及隧底填补；13）浇筑Ⅳ部二次衬砌；14）监控量测；
15）下一循环施工。
三台阶七步法施工重点
1）开挖方式均采纳弱爆破或人工开挖。
爆破时严格控制炮眼深度及装
药量。
2）导坑开挖孔径及台阶高度可依据施工机具、人员等安排等适合调整。
3）工序变化处之钢架应设锁脚钢管，以保证钢架基础稳固。
4）钢架之间纵向链接钢筋应实时施作并连结坚固。
5）各步开挖循环进尺控制在～，预留中心土的长度在3～5m为宜。
6）每循环开挖进尺一次，当掌子面不稳准时喷10cm厚C20混凝土封
闭。
7）应注意开挖过程中早期支护结构及中心土的稳固，必需时利用中心
土体加设全断面环形暂时支撑。
8）发射混凝土强度达到设计值的70%以上时再进行下一步开挖。
9）复合式衬砌段在施工时，须按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，依据监控量测的结果进行剖析，确立浇筑二次衬砌的机遇及调整支护参数。
11）关于左右洞净距小于30m的段落，应分超前洞和后续洞施工，超前洞可采纳本工法，两洞开挖掌子面距离不小于50m，禁止两洞平行爆破作业。
4、上下台阶法
（1）使用范围
本标段适应此工法段为III级围岩分别式地道段和III级围岩车行横通道交织口段。
左线K5+735～K5+785为III级围岩深埋段，采纳上下台阶法开挖。
详尽见下“上下台阶法施工工序图”
上下台阶法施工序图
上下台阶法施工工艺
①上导坑开挖、早期支护
洞口及明洞工程竣工后，即可进行暗洞上导坑的开挖和早期支护。
由
于洞口段为Ⅴ级围岩，因此开挖方法采纳“弧形导坑预留中心土法”进行开发掘进，沿上部开挖轮廓线，采纳人工辅以小炮开挖拱顶环形土，每开挖一个循环后，先素喷5cm厚20号混凝土，而后打径向锚杆→铺挂钢筋网→立钢拱架→发射混凝土至设计厚度。
地道开挖后，立刻对岩面进行发射混凝土施工，防备岩体发生松动。
发射砼次序应先墙后拱，岩面不平常，应先喷凹处找平。
在边墙部分应自下而上，从左到右或从右到左，并注意呈螺旋轨迹运
动，一圈压半圈，纵向按次序进行，旋转半径一般为15cm，每次蛇行长度
为3～4m。
在拱部拱脚至拱腰处,自下而上。
拱腰至拱顶由里向外发射砼进行，发射砼时，其发射砼速度不宜太慢或大快，合时加以调整。
初次发射混凝土厚度不小于设计厚度。
发射砼施工结束后应按规范检查发射表面，能否有松动、开裂、下坠、滑动等现象，若有实时消除重喷。
喷混凝土达到必定强度后可用锤击听声，对空鼓脱壳处实时进行办理；钻眼量测，厚度不够处补喷;实时测定回弹率和实质配合比，以指导下步施工；对喷混凝土试件进行力学试验。
②下部开挖
下部开挖时钢拱架的锁脚锚杆一定施工完成，保证施工安全及控制钢拱架下沉量控制在赞同的范围内。
开挖进尺控制在～之间，采纳松动爆破。
开挖成形后实时支护，并要保证钢支撑垫板能落到稳固基岩上。
地道开挖钻爆
地道开挖施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早关闭、勤量
测”的原则，采纳微震爆破、小炮、机械或人工开挖，严格控制装药
量，以减小对围岩的扰动，工序变化处支钢架（暂时钢架）设脚锚杆，
以保证钢架基础稳固；钢架之间纵向连结钢筋实时施作并连结坚固。
围岩开挖按光面爆破和预裂控制爆破布眼，三臂液压钻孔台车钻眼，塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破，全面采纳水压环保型爆破新技术，即在孔底及孔口分别装上水袋，中间装药，孔口拥塞体制
炮泥的装药结构形式，达到降低炸药耗费量，降低粉尘，增添开挖进
尺的目的。
经过爆破试验确立爆破参数，试验时参照表“光面爆破参数表”，
并依据地质状况实时修正其钻爆参数。
光面爆破参数表
岩石类
周边眼间距E（cm）
周边眼抵挡线W（cm）
装药集中度
相对距离E/W
别
q（kg/m）
硬岩
40-50
50-60
软质岩
35-45
45-60
掏槽方式：
开挖依据详细状况采纳单式、复式楔形掏槽或中空直
眼掏槽。
爆破器械：
爆破器械一般地段采纳2#岩石硝铵炸药，遇水采纳
乳胶炸药，塑料导爆管毫秒雷管微差起爆。
本标段内所有地道钻爆均
采纳“节能环保水压爆破”新技术，水压爆破工艺流程见图“水压
爆破工艺流程图”。
水压爆破工艺流程图
炮泥制作施工准备水袋加工
1）装药结构见表示图“水袋炮泥回填拥塞法爆破图”，即先把
爆破设计
水灌入到特制的塑料袋中，然钻后孔把台水车袋就填位入炮眼所设计的地点中，使
爆炸能量无损失地经过水传达到炮眼围岩上，与无回填拥塞对比充足
地利用了炸药能量，有益于岩测石画破断碎面，炮水眼定的位雾化还可以起到降尘作用,
炮泥由、专水门袋及的火技工术品人就员位依据地道围岩的实质状况拟订相应合理可行的爆
破设计。
丈量技术人员按爆破设计钻图，准孔确地丈量出开挖断面，画出
炮眼地点，为钻孔做好准备。
清孔
水袋炮泥回填拥塞法爆破图
安装炸药、水袋和炮泥
连线
炮泥由土、砂、水按必定比率:
:
制成，不软不硬，可获得更好效
果。
水袋（即装水的塑料袋）须有必定的壁厚，一般认为宜，长为30cm，
直径35-37mm，保证塞满钻孔而又不磨破水袋。
对制作水袋、炮泥的
工人在上岗前要进行特意的技术培训，以保证操作的娴熟及加工出合
格的产品。
由特意的技术人员监察、检查炮破工按正确的方法安装炸
药、水袋及用炮泥拥塞炮孔。
做好有关数据的记录，并实时进行爆破
成效剖析，总结经验。
2）所需机具设备主要为制作炮泥的专用炮泥机和水袋封装所用的专用封装机。
3）水袋要求充水饱满，封口严实，不漏水；炮泥要严格依照土、砂、水三者的比率加工制作，要求成品表面圆滑，搬运过程中不弄破裂，直径知足拥塞炮孔要求。
4）钻孔时要依据设计要求，保证孔位、方向、倾斜角和孔深，在一般状况下要求钻孔张口偏差不超出炮孔直径，钻孔深度偏差为
5cm。
钻孔完后，要将岩石粉吹尽，孔内有水时，应尽量清除洁净，
水排不尽时要用防水炸药。
5）严格按设计装药，水袋及炮泥。
在装水袋时当心，不要将水袋弄破，炮泥要拥塞到炮眼口，并保证填塞严实。
与水袋相邻的第一节炮泥要趁势轻放，不要捣实免得将水袋弄破，从第二节起要捣实直至炮眼口。
6）装药及爆破：
周边眼采纳小直径药卷按空气柱状装药结构方式进行装药，为加速装药速度，其余炮眼采纳散装炸药由专用装药机械装药。
并采纳体制炮泥拥塞，孔外网路采纳复式网路联接，一次性起爆开挖部分断面。
爆破后由专职安全员对危石清理后，方可进行下一道工序。
7）在施工中要依据光面爆破设计联合现场所质变化状况进行爆
破试验，不停修正爆破参数，推行定人、定岗、定标准的岗位责任制，
以达到最优爆破成效。
保证硬岩炮眼残留率达到80％以上；中硬岩
炮眼残留率达到60％以上。
施工过程中采纳激光断面仪对开
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