洞身开挖施工方案Word格式.docx
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三、工程概况：
1、工程地点
榆树底隧道设计为单洞分离式隧道，左右线间隔20~40m，属于长隧道。
左线隧道起讫桩号为K100+505、K101+975，左线进口位于R=2200m的圆曲线上，出口位于R=1300m的圆曲线上，隧道长度1470m；
右线隧道起讫桩号为YK100+500、YK101+945，隧道长度1445m，右线进口位于R=2200m的圆曲线上，出口位于R=1410m。
2、隧道横断面设计
2.1主洞横断面设计
隧道建筑限界采用单洞净宽10.75m,横断面组成为：
（0.75+0.5+3.75Χ2+1.0+1.0）m。
建筑限界高度5.00m。
隧道设双侧检修道。
隧道净高7.10m,隧道横断面最大可满足4%的超高;
2.2紧急停车带段横断面设计
隧道内行车方向右侧每隔750m左右设有紧急停车带一处，其中心桩号K101+240、YK101+236.07，其横断面组成为:
（0.75+0.5+3.75×
2+3.5+1.0）m，断面设计采用三心圆形式，净高采用7.26m；
2.3车行横洞横断面设计
隧道长度超过1000m的设置车行横洞，车行横洞每隔600~800m设置一处，其中心桩号为K101+220（YK101+196.07），车行横洞断面设计中考虑了车行横洞开挖断面相对较小、一般都布置在Ⅳ级及以上围岩段，断面形式采用曲墙断面。
为了车辆驶入车行横洞方便，车行横洞轴线和主洞轴线夹角60°
。
车行横洞净宽4.50m，净高5.0m;
2.4人行横洞横断面设计
隧道长度超过500m的设置人行横洞，人行横洞间距为250m~500m,其中心桩号为K100+860（YK100+855.90）、K101+600（YK101+591.75）断面采用直墙拱形断面。
轴线和主洞轴线夹角90°
人行横洞净宽2.0m，净高2.50m;
四、施工准备
1、技术准备
熟悉、审查施工图纸中各项内容及技术要求；
做好原始资料的调查分析；
编制施工方案及施工进度计划。
组织施工队学习施工规范及有关安全、技术、质量要求及操作规程，确立合理的组织机构、质量控制程序及施工顺序。
2、施工机具准备
根据现场实际，计划配备以下机械设备，在施工中，如果发现不能满足施工进度时，随时组织设备入场，严格保证施工进度。
3、人员准备
管理人员：
4人，技术员：
6人，电焊工：
8人，钢筋工：
20人，普工：
40人。
4、材料及试验准备
物设部根据进度安排提前合理计划材料需求量，派出采购人员对各种原材进行分阶段进行采购，保证各项物资供应及时、充足。
原材料试验由本合同段试验室完成，并报至驻地办、总监办批准后使用，自检频率满足规范要求。
5、现场准备
5.1各个施工班组依据项目经理部及设计图纸提供的资料，对地上、地下障碍物进行清除；
5.2搞好“三通一平”，平整场地、布设道路、设置供水供电系统，搭设临时设施，安装现场照明设备，设置现场消防保安设施；
5.3根据施工需要做好备料工作，进场后堆放整齐并予以明确标识；
6、测量准备
设置精密三角网或者精密导线网，应定期对其基准点和水准点进行复核，洞内外水准点、中线点应根据隧道平纵面、隧道长度等定期进行复核，洞内控制点应根据施工进度设定
根据现场实际，计划配备各种机械设备，在施工中，如果发现不能满足施工进度时，随时组织设备入场，严格保证施工进度。
由四个隧道施工班组的负责人负责该项目施工安排，由项目经理部统一调配安排，配备具有较丰富施工经验的工程人员对施工进行质量、进度安全进行管理。
设置精密三角网或者精密导线网，应定期对其基准点和水准点进行复核，洞内外水准点、中线点应根据隧道平纵面、隧道长度等定期进行复核，洞内控制点应根据施工进度设定。
五、施工方案、施工要点以及工艺流程
1、总体施工方案
施工中应遵循“短进尺，弱爆破，强支护、早封闭、勤量测”的原理。
根据隧道地质情况选择与其适应的开挖方法，确保施工质量及安全，榆树底隧道地质情况统计表如下
里程桩号
距离（m）
围岩级别
K100+505-K100+560
55
Ⅴ级
K100+560-K100+900
340
Ⅳ级
K100+900-K101+300
400
Ⅲ级
K101+300-K101+540
240
K101+540-K101+710
170
K101+710-K101+850
140
K101+850-K101+975
125
YK100+500-YK100+570
70
YK100+570-YK100+900
330
YK100+900-YK101+280
380
YK101+280-YK101+510
230
YK101+510-YK101+690
180
YK101+690-YK101+850
160
YK101+850-YK101+945
95
榆树底隧道工程根据围岩级别按新奥法原理组织施工，Ⅲ级围岩采用全断面法施工或者台阶法开挖施工，Ⅳ级围岩采用半断面正台阶法施工，台阶长度控制在5米，Ⅴ级围岩一般采用留核心土法施工，对于地下水较大的段落和榆树底右线出口YK101+850-YK101+945偏压地段采用侧壁导坑法施工；
各级围岩爆破开挖后应及时施作初喷砼，封闭围岩外露面，初喷厚度不得小于3厘米，并紧跟掌子面，初喷与爆破时间间隔不得大于8小时，对Ⅴ、Ⅳ级围岩在初喷后应立即安装拱架、钢筋网、锚杆等，钢拱架与围岩之间的间隙应及时用楔形块顶紧（楔形块环向间距不大于0.8米），紧跟着砼喷至设计的初支厚度；
Ⅲ级围岩初喷后也应尽快喷至设计的初支厚度。
隧道工程施工过程中实施动态设计和信息化施工，采用先进的监控量测技术取得围岩状态参数，优化施工方案。
开挖施工中尽量减少围岩扰动，把超前地质预报、监控量测纳入工序管理，充分发挥监控量测的指导作用,适时动态调整施工方法，利用激光断面仪等较为先进高效的测量手段,适时动态调整钻爆参数,严格控制隧道开挖超欠挖。
隧道衬砌施工中,要充分发挥监控量测的指导作用,合理确定二次衬砌的施作时间，加强过程控制，确保工程主体达到内实外美，重视文明施工，做好环境保护。
榆树底隧道采用隧道挖装机挖装，隧碴则利用自卸汽车运输至指定弃碴利用填方地段。
开挖采用凿岩台架进行凿岩作业，钻爆采用非电毫秒雷管网络光面爆破，通风采用轴流风机压入式通风，湿喷机喷射砼支护，衬砌采用液压衬砌台车立模，泵送砼灌注，机械振捣，砼在洞外搅拌站集中拌制，砼搅拌运输车运输。
1.1全断面法开挖支护
配备凿岩台架进行钻孔作业，光面爆破，非电毫秒雷管起爆，全断面一次成型。
全断面开挖支护作业流程为：
超前地质预报→台车（台架）、机具就位→全断面测量画线布眼→钻炮眼→装药爆破→清危排险→出碴→打锚杆挂网→喷砼→稳定安全检查及监控量测→下一循环。
隧道钻爆开挖采用非电毫秒雷管微差起爆，炸药采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的2号岩石硝铵炸药，周边眼采用φ25mm，长165mm，80g/卷小直径药卷不隅合装药方式，其余炮眼采用φ32mm，长200mm，150g/卷连续装药，富水地段选用乳化防水炸药，掏槽眼采用复式楔形掏槽或V形掏槽眼。
1.2台阶法开挖支护
台阶法开挖施工时，上台阶由人工或简易凿岩台架实施钻孔；
下台阶开挖施工时，采用凿岩台架钻孔，上下台阶均采用光面爆破，非电毫秒雷管起爆，分次爆破开挖成型。
由于隧道断面的高度及宽度大，单循环出碴量多，掌子面由一台挖装机配合一台装载机扒碴、出碴；
由自卸车运弃至洞外弃碴场。
台阶法开挖：
根据断面情况采取如下两种方法。
⑴当围岩稳定性较差，台阶长度较小时采用两部开挖法，即先进行上半断面开挖（此时下半断面设为运输或走行坡道），上半断面开挖一定距离后暂停施工，而后快速循环进行下半断面开挖施工；
⑵当台阶长度较长时采用三部开挖法，先进行上半断面开挖的同时，进行下半断面一侧的开挖（此时下半断面的另一侧设为运输或走行坡道），即上半断面持续施工，下半断面随进度换边开挖。
采用台阶法施工时，上台阶的长度以1.5B～5.0B为宜，如下图：
台阶法作业示意图
台阶法施工开挖支护作业流程为：
超前地质预报→上（下）台阶台架、机具就位→上（下）断面测量画线布眼→钻炮眼→装药爆破→通风→清危排险→出碴→打锚杆挂网→喷砼→稳定安全检查及监控量测→下循环。
下台阶采用光面爆破，钻孔直径48mm，钻孔深度3.0m，炸药均采用乳化炸药，非电毫秒雷管微差起爆。
1.3微台阶留核心土法开挖支护
V级围岩微风化段采用微台阶留核心土法开挖，先进行上断面弧形导坑开挖，预留核心土，台阶长度10～15m，下半断面左、右两侧先后开挖支护，两侧边墙进尺长度小于5m。
逐段拆除临时钢架，灌筑上部仰拱。
灌筑下部隧底填充。
根据监控量测结果分析，待变形收敛稳定后或根据需要，利用衬砌模板台车一次灌筑上部二次衬砌。
施工时，每分部循环进尺控制在1.0m左右。
并按如下原则组织实施:
隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则；
开挖方式均采用弱爆破或人工开挖。
爆破时严格控制炮眼深度及装药量；
工序变化处之钢架（或临时钢架）设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定；
当现场导坑开挖孔径及台阶高度需进行适当调整时，保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固，并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性；
钢架之间纵向连接钢筋按设计设置，及时施作并连接牢固；
临时钢架的拆除待洞身主体结构支护施工完毕并稳定后，方可进行；
施工中按有关规范及标准要求进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。
1.4单侧壁法（CD法）
CD法是在软弱围岩偏压地段隧道中使用，先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法，
1.4.1、CD法施工工序说明
㈠、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50超前钢花管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。
⑵人力配合机械开挖①部，高约为6.0m，宽约为6.5m。
⑶施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I16临时钢架，并设锁脚锚杆（管），安装径向锚杆及铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。
㈡、⑴在滞后于①部一段距离后，挖掘机开挖②部，人工整修表面。
⑵导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。
⑶接长型钢钢架和I16临时钢架，并设锁脚锚杆（管）。
⑷钻设径向锚杆并铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。
㈢、在滞后于②部一段距离后，挖掘机开挖③部，人工整修表面，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同①。
㈣、在滞后于③部一段距离后，挖掘机开挖④部，人工整修表面，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同②。
㈤、⑴在滞后于④部一段距离后，挖掘机开挖⑤部。
⑵接长I16临时钢架至隧底，底部垫槽钢。
㈥、⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I16临时钢架。
⑵利用仰拱栈桥灌筑Ⅵ部边墙基础与仰拱。
㈦、利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充Ⅶ部至设计高度。
㈧、利用衬砌模板台车一次性灌注VII部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
1.4.2、CD法施工控制要点
⑴上导坑①、③部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.5m）
下导坑②、④部的开挖可依据地质情况适当加大。
⑵导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。
⑶钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。
1.4.3、CD法施工工艺
CD法开挖施工工艺流程图
超前地质预报
测量放线
左侧拱部超前支护
右侧拱部超前支护
右侧上部开挖支护、出碴
左侧上部开挖支护、出碴
围岩监控量测
右侧上部、上部中隔壁开挖支护，同时进行右侧下部开挖支护
左侧上部、上部中隔壁开挖支护，同时进行左侧下部开挖支护
右侧下部初期支护
左侧下部初期支护
底部开挖、出碴、接临时长支护
仰拱初期支护
拆除临时钢架、仰拱衬砌
仰拱填充施工
下一道工序
1.5、弧形导坑预留核心土法
先开挖上部导坑成环形，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工方法。
主要应用于Ⅳ级围岩、岩质较好地段的施工。
2、光面爆破设计
（1）光爆方案
光面爆破采用非电毫秒雷管微差起爆，炸药采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的2号岩石硝铵炸药，周边眼采用φ25mm，长165mm，80g/卷小直径药卷不隅合装药方式，其余炮眼采用φ32mm，长200mm，150g/卷连续装药，富水地段选用乳化防水炸药，掏槽眼采用复式楔形掏槽或V形掏槽眼。
爆破材料采用塑料导爆管、非电毫秒雷管起爆，厂制炮泥堵塞，导爆管复式网路联接起爆。
光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，爆破参数必须进行现场设计动态调整。
同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。
上一循环是下一循环的预设计和试爆破。
风动凿岩机钻眼，非电毫秒雷管微差起爆。
光面爆破施工工艺框图
是
光面爆破施工工艺文字说明：
①要根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素做好钻爆设计。
钻爆设计的内容包括：
炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序。
②钻眼前，放出开挖断面中线，水平和断面轮廓线，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。
③钻眼时，掏槽眼、辅助眼、周边眼按设计的深度、角度施工，误差控制在设计、规范要求的允许范围内。
④装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。
周边眼和内圈眼采用φ25mm的直径药卷间隔装药，其余采用φ32mm药卷连续装药密切堵塞。
采用塑料导爆管联结爆破网络时接头不宜浸在水中。
⑤进行爆破时，所有人员应撤至安全地点，爆破后必须待有害气体排出后方可进入开挖面，进行地质调查，分析爆破效果，修改光面爆破设计参数。
（2）施工程序
施工顺序：
测量放样→标出孔位→钻正顶孔→钻孔→装药连线→起爆。
放样布眼：
钻眼前，测量人员用红铅油准确地绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。
定位开眼：
按炮眼布置图正确钻孔，掏槽眼和周边眼的钻孔精度要高，开眼误差控制在3cm和5cm以内。
钻眼：
司钻工要熟悉炮眼布置图，能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的老钻工司钻，以确保周边眼准确的外插角，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。
同时，应根据眼口的位置、岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。
清孔：
装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼内石屑刮出和吹净。
装药：
装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。
所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
联结起爆网络：
起爆网络为复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性。
联接时要注意：
导爆管不能打结和拉细；
各炮眼雷管连接次数应相同；
引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网络联好后要有专人负责检查。
瞎炮的处理：
发现瞎炮，应首先查明原因。
如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼。
如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《安全技术规程》中的有关条款进行处理。
光爆质量检查：
超、欠挖：
爆破后的围岩面应圆顺平整，无欠挖，超挖量在设计和规定的范围内。
炮眼痕迹保存率：
中硬岩≥70%、软岩≥50%，周边炮眼痕迹在开挖轮廓面上均匀分布。
对围岩的破坏程度：
爆破后，围岩面上无粉碎岩石和明显的裂缝，也不应有浮石（岩性不好时应无大浮石）。
炮眼利用率80%～90%。
按各爆破设计装药量装药联线，塑料导爆管起爆网络采用复式联接网路。
炮孔孔口采用炮泥堵塞，炮泥由炮泥机加工成型。
（3）光爆结构及参数
①Ⅳ、Ⅴ级围岩采用正台阶法掘进。
台阶炮孔布置、雷管段别布置、爆破网络布置见正台阶炮眼；
掏槽眼孔位布置；
周边光爆孔装药结构；
掏槽眼、扩槽眼、辅助眼及底板眼装药结构；
Ⅳ级围岩断面开挖药量分配表，Ⅴ级围岩断面开挖药量分配参考，必要时，人工风镐开挖，辅以弱爆破。
②Ⅲ级围岩采用上下半断面法掘进，坚硬岩石施工加强掏槽爆破，控制周边光爆孔，控制超欠挖。
全断面炮孔布置、雷管段别布置、爆破网络布置见全断面炮眼；
注浆眼及掏槽眼孔位布置；
3、隧道内通风
空压机站应设在洞口附近，当有多个洞口需集中供风时，可选在适中位置，但应靠近用风量较大的洞口。
空压机站应有防水、降温和保温设施；
距离居民区较近时应有防噪音、防振动的措施。
3.1风管的安装和使用应符合下列要求：
（1）高压风管应敷设平顺，接头严密，不漏风。
（2）在洞外地段，当风管长度大于100m和温度变化较大时宜安装伸缩器，靠近空压机150m以内，风管的法兰盘接头宜用石棉衬垫。
长度大于1000m时，应在高压风管最低处设置油水分离器，定时放出管中的积油和水。
（3）洞内高压风管应敷设在电缆电线相对的一侧，风管的前端至开挖面距离宜保持30m，并用分风器连接高压软风管。
当采用导坑或台阶法开挖时，软风管的使用长度不宜大于50m。
（4）各种闸阀在安装前应拆开清洗，阀门应进行水压强度试验，合格后方可使用。
（5）高压风管在安装前应进行检查，有裂纹、创伤、凹陷等现象时不得使用，管内不得保留有残余物和其他脏物，在使用中应有专人负责检查、养护。
3.2通风
当隧道施工独头掘进长度超过150m时，应采用机械通风，通风一般采用压入式和巷道式，通风机多采用轴流式通风机，在选择机型时按照计算的供风量在乘以1.1倍的储备系数。
通风机的安装与使用应符合下列要求：
（1）主风机安装必须满足通风设计的要求，洞内辅助风机应安装在新鲜风流中；
对于压入式通风，主风机应架设在距洞口大于30m、一定高度的高架上。
（2）主风机应保持正常运转，如需间歇时，因停止供风而受影响的工作面必须停止工作。
（3）通风机前后5m范围内不得堆放杂物，通风机进气口应设置铁箅，并应装有保险装置，当发生故障时应能自动停机。
（4）通风机应有适当的备用数量。
（5）当巷道内的风速小于通风要求最小风速时，可布设射流风机来卷吸升压，提高风速。
（6）单独压入式的进风管口或吸（压）出式的出风管口应设在洞外，前者宜在洞口里程30m以外，后者则应做成烟囱式。
（7）通风管应优先采用高频热塑焊接工艺加工的软风管，通风管一般采用加长的风管节，尽量减少接头个数；
风筒连接方式采用插接式反压边，减少漏风。
通风管的安装应平顺，接头严密，每100m平均漏风率不应大于1%。
弯管平面轴线的弯曲半径不得小于通风管直径的3倍。
（8）通风管破损时，应及时修理或更换。
当采用软风管时，靠近风机部分，应采用加强型风管。
通风管路安装完成后应调整至整个风路稳、直、无扭曲、无皱褶。
4、照明与通讯
（1）隧道施工作业地段必须有足够的照明。
采用普通光源照明时，其照度应满足要求。
（2）在主要交通道路、洞内抽水机站或竖井等重要处所，必须设有安全照明。
漏水地段照明采用防水灯头和灯罩等措施。
（3）各种电气设备和输电线路应有专人经常进行检查维修、调整等工作，其作业要求应参照《电力建设安全工作规程》（DL5009）、《电力建设防护规程》的有关规定办理。
（4）为了加强隧道现场的施工管理，当隧道施工独头掘进长度超过800m时，洞内外必须采用有线、无线通讯方式，及时将工作面附近的情况报告洞外调度室，保证施工信息的及时和畅通，从而提高施工调度的效率和在发生突发事件时及时处理。
5、出碴运输及弃碴
采用侧卸式装碴机装碴、自卸汽车运输出碴。
衬砌台车应合理设计，预留不小于3m的空间，便于运输车辆的进出，解决出碴与衬砌作业的干扰，调度协调和施工安全是出碴的关键。
弃碴场地的弃碴顶面保持平整，并防止水流冲蚀造成溢流。
对运输道路要进行维修和养护，使其经常处于平整畅通，道路两侧和余料随时清除。
六、施工组织机构
为确保工程质量及进度，在项目部的领导下设立四支隧道施工队，由项目部统一调配安排，实行队长现场负责制，具体机构如下：
组织机构体系框图
各隧道施工班组负责人
七、工程质量保证措施
1、成立质量保证体系
项目经理部设专职质量检查工程师一人，配专职质检员二人，质量检查工程师直接对项目经理和总工程师负责，行使监督权、检查权和质量检查否决权。
质量检查组织机构框图
综合
办公室
姜树峰
2、组织保证措施
项目经理部成立全面质量管理小组和创精品、创优质工程小组，由第一管理者亲自抓。
配齐专职质检工程师和质检员，制定相应的对策和质量岗位责任制，卓有成效地推行全面质量管理和目标责任管理，从组织措施上使创部优计划真正落到实处。
3、技术保证措施
3.1严格按照施工工艺要求和施工规范要求组织施工，进场后立即结合工程特点和创优计划，制定各类工艺和技术质量标准细则。
3.2坚持设计文件图纸分级会审和技术交底制度。
认真做好技术资料和施工控制资料的与施工同步
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