洞身开挖施工方案.docx
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洞身开挖施工方案
洞身开挖施工方案
分部工程开工申请批复单
施工单位：
中铁十四局集团有限公司合同号：
YNS-SG/R:
015
监理单位：
云南天勋工程咨询有限公司编号：
JK-04-01-04
工程项目：
赛格隧道洞身开挖
里程桩号：
K0+007～K1+992
申请开工日期：
2008年7月5日
预计完工日期：
2009年5月12日
施工准备情况概述：
施工人员及机械设备已进场，三通一平已施工完成，洞口工程开挖及防护已施工完毕，具备洞身开挖的开工条件。
施工单位负责人签名：
日期：
附件：
1、施工测量放线报验单及附件
2、工程原材料与混合料报验单及附件
3、施工主要人员报验单及附件
4、进场设备报验单及附件
5、施工方案及主要工艺报审表
专业监理工程师意见：
签名：
日期：
总监办意见：
签名：
日期：
施工测量放样报验单
施工单位：
中铁十四局集团有限公司合同号：
YNS-SG/R：
015
监理单位：
云南天勋工程咨有限公司编号：
JK-10-01-04
致：
保山赛格两路两桥工程总监办
根据合同要求，我们已完成赛格隧道洞身开挖施工放样，清单如下，请予查验。
施工单位签名：
日期：
桩号或位置
工程或部位名称
放样内容
备注
K0+007～K1+992
隧道洞身开挖
附件（测量及放样资料）：
赛格隧道洞身开挖放线图
施工单位递交
日期：
时间：
签名：
总监办签收
日期：
时间：
签名：
测量专业工程师意见：
签名：
日期：
工程原材料与混合料报验单
施工单位：
中铁十四局集团有限公司合同号：
YNS-SG/R：
015
监理单位：
云南天勋工程咨有限公司编号：
JK-11-01-04
致：
保山赛格两路两桥工程总监办：
下列原材料与混合料经自检试验符合技术规范要求，报请验证，并准予进场【】/准予使用【】。
附件：
1、材料出厂质量保证书【】
2、材料自检试验报告【】
3、混合料试验报告【】
施工单位签名：
日期：
致中铁十四局集团有限公司云南蒲赛公路项目经理部：
【】经抽检复查试验的结果（附监理工程师抽验报告）〖〗/见证试验的结果〖〗表明，这些材料符合〖〗/不符合〖〗合同技术规范要求，可以〖〗/不可以〖〗进场。
【】你单位这些材料试验结果符合〖〗/不符合〖〗合同技术规范要求，可以〖〗/不可以〖〗在上述工程部位上使用。
试验监理工程师签名：
日期
施工主要人员报验单
施工单位：
中铁十四局集团有限公司合同号：
YNS-SG/R:
015
监理单位：
云南天勋工程咨询有限公司编号：
JK-12-01-04
致：
保山赛格两路两桥工程总监办
下列人员（包括项目负责人、技术负责人及质量、安全、环保等施工管理、自检人员及主要操作人员）已按合同规定进场，请予以审查。
施工单位签字：
日期：
姓名
拟承担岗位
职称
工作年限
备注
张华军
项目经理
高级工程师
15
孙昊
项目副经理
工程师
8
吴海波
项目副经理
工程师
7
尹凡
项目总工程师
高级工程师
16
滑平
安全长
工程师
12
宋振海
质检工程师
工程师
10
魏绪新
试验室主任
工程师
20
历振华
施技部长
工程师
10
奚宽品
计划部长
工程师
8
牟海新
财务部长
高级会计师
10
吴金虎
物资部长
工程师
11
张喜军
测量负责人
助理工程师
5
监理意见：
专业监理工程师签名：
日期：
进场设备报验单
施工单位：
中铁十四局集团有限公司合同号：
YNS-SG/R:
015
监理单位：
云南天勋工程咨询有限公司编号：
JK-13-01-04
致：
保山赛格两路两桥工程总监办
下列施工设备已进场，请你查验签证，准予使用。
施工单位签名：
日期：
序号
设备名称
规格型号
数量（台）
进场日期
技术
状况
拟用何处
1
挖掘机
卡特320D
2
2008.04.10
良好
洞身开挖
2
装载机
ZL50F
2
2008.04.10
良好
3
自卸汽车
CA3235
4
2008.04.10
良好
4
空压机
4L-22/7
7
2008.04.10
良好
5
凿岩机
YT-28
52
2008.04.10
良好
6
拌和机
JS1000
1
2008.04.10
良好
7
轴流通风机
88-1
3
2008.04.10
良好
8
凿岩台架
自制
2
2008.04.10
良好
9
东风汽车
DFAQ11
5
2008.04.10
良好
10
潍柴发电机
1
2008.04.10
良好
11
油罐
10t
1
2008.04.10
良好
12
全站仪
RTS-850
2
2008.04.10
良好
13
水准仪
DS2
2
2008.04.10
良好
致：
中铁十四局集团有限公司云南蒲赛公路项目经理部经查验
1、性能、数量能满足施工需要的设备：
（准予进场使用的设备）
2、性能不符合施工要求的设备：
（由施工单位更换后再报的设备）
3、数量或能力不足的设备：
（由施工单位补充的设备）
请你尽快按施工进度要求，配齐、配足所需设备。
专业监理工程师：
日期：
施工技术方案及主要工艺报审表
施工单位：
中铁十四局集团有限公司合同号：
YNS-SG/R：
015
监理单位：
云南天勋工程咨询有限公司编号：
JK-07-01-04
致：
保山赛格两路两桥工程总监办
现报上赛格隧道洞身开挖的施工方案及主要工艺，详见说明和图表，请予审查和批准。
附件：
施工方案及主要工艺说明和图表。
施工单位签名：
日期：
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师签名：
日期
总监办意见：
签名：
日期：
赛格隧道洞身开挖施工方案
一、工程概况
赛格隧道全长2000m，单洞双向两车道，设计车速40km/h，复合式衬砌。
净宽:
9.5m=0.75m（左侧检修道）+0.5m（左侧侧向宽度）+2×3.5m（机动车道）+0.5m（右侧侧向宽度）+0.75m（右侧检修道），净高:
5.5m（车行道）、2.5m（人行道）。
隧道区内出露地层主要为石炭系上统卧牛寺组（C3W）的块状致密玄武岩、三叠系中统河湾街组（T2h）的白云岩、白云质灰岩、侏罗系中统勐戛组下段（J2m1）的紫红色泥质粉砂岩、侏罗系中统勐戛组上段（J2m2）的灰绿色蚀变杏仁状玄武岩及新生代第四系覆盖层（Q4）。
地下水主要是裂隙潜水和空隙水，补排条件受大气降水的影响。
隧洞沿线地质构造以节理裂隙为主，断层少量发育。
二、施工人员配置
本工程设隧道专业施工队两个，配备队长2人，副队长4人，技术员4人，材料员2人，安全员4人，电工2人，修理工2人，司机18人，炮工60，出碴工20人。
三、施工机械配备
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
CAT320D
台
2
2
装载机
ZL50F
台
2
3
自卸汽车
CA3235
台
4
4
自卸汽车
DFAQ11
台
4
5
电动空压机
l-20/.2.5
台
7
6
风动凿岩机
YT－28
台
52
7
轴流通风机
88-1
台
3
8
凿岩台架
自制
台
2
9
柴油发电机
100GF
台
2
四、隧道工程进度指标
各级围岩进度指标分析表
序号
工序名称
Ⅲ
Ⅳ
V
台阶法
台阶法
CD法
每循环进尺（m）
2.5
1
0.5
1
地质预报（h）
0.2
0.2
0.4
2
测量（h）
0.4
0.4
0.4
3
钻孔或开挖（h）
3
2.5
1.3
4
装药爆破（h）
1.5
1.2
0.9
5
通风排烟（h）
0.5
0.5
0.5
6
排危石（h）
0.4
0.5
0.3
7
锚喷（h）
1.7
1
1.1
8
出碴（h）
3.5
2.5
2.3
9
加强支护及超前注浆（h）
／
0.5
0.8
10
循环时间（h）
11.2
9.3
8
11
循环次数（次／天）
2.0
2.5
3.0
12
日均进尺（m）
5
2.5
1.5
13
月均进尺（m）
125
62.5
37.5
说明：
1、通风贯穿循环全过程，部分工序可以交叉作业。
2、表中超前地质预报、超前注浆作业时间为根据各类围岩工作内容和循环进尺，分配到每循环中的平均时间。
3、径向注浆与前方钻爆同步施工，按不影响工期考虑。
4、月平均进度指标按作业有效时间25天安排。
五.隧道施工方案
合理配备先进施工机械，以超前地质预报为基础，以监控量测为手段，信息化施工，强化质量管理体系，采用新技术、新工艺、新材料合理组织，以高性能的机械设备和先进施工工艺为保障，Ⅴ类围遵循“重地质、管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤测量”的二十一字指导方针的基础上采取步步为营、稳中有快施工，Ⅲ级围岩开挖实现快速掘进，确保隧道总体施工目标。
1、Ⅴ级围岩开挖支护
Ⅴ级围岩地段采用中壁法施工时，开挖方法为：
首先施作拱部Φ42超前小导管（Φ42超前小导管，L=4.5米,环向间距0.5米）,然后注水泥浆加固周围地层，待达到设计强度后开挖上半断面，软弱地层人工开挖，留核心土，较硬部分弱爆破，每次开挖循环进尺0.5米。
先开挖Ⅰ部，按Ⅰ部预定的尺寸（一般宽、高均为4.5m）和中壁弧形导坑，掘进0.5米后支护一次：
先掌子面和围岩表面喷5cm厚的混凝土，然后架立中壁和周边的钢架支撑，打入径向系统支护锚杆（Φ25中空注浆锚杆），然后铺设钢筋网，复喷C20早强混凝土。
然后利用第一循环立好的钢架施作超前小导管，在超前小导管的保护下使用风镐等进行开挖，如此循环掘进。
开挖Ⅱ部，利用人工开挖，先接长周边和中壁钢架，后对掌子面和围岩表面初喷5cm厚混凝土，挂钢筋网，打入径向锚杆，架立底部横联临时支撑，周边、中壁喷射混凝土（同Ⅰ部）。
开挖Ⅲ部，除不需作中壁外，其余工序内容与开挖Ⅰ部相同。
开挖Ⅳ部，除不需作中壁外，其余工序内容与开挖Ⅱ部相同。
Ⅴ级围岩开挖断面图
2、Ⅳ级围岩地段洞身开挖方法
Ⅳ级围岩地段采用短台阶法开挖，上台阶开挖完毕后，及时施作支护，封闭围岩，控制其松弛变形的发展，达到受力平衡，使后续开挖在拱部的有效支护下进行（Ⅳ级围岩地段施作Φ25中空超前注浆锚杆）。
开挖程序详见下图。
3、Ⅲ级围岩开挖
Ⅲ级围岩采用短台阶开挖，在节理发育较少的地段采用全断面开挖，以加快施工进度。
4、钻爆设计
①参数选择
光面爆破参数表
爆破
技术
围岩
类别
炮眼直径
（mm）
周边孔间距E（cm）
周边孔抵抗线W（cm）
线装药密度（g/m）
装药直径
（mm）
光面
爆破
中硬岩
40～50
55～65
60～80
300～400
20～25
软岩
40～50
40～60
50～65
300～400
20～25
②钻爆开挖起爆顺序如图：
钻爆开挖起爆顺序图
③周边炮眼装药结构
周边炮眼采用间隔装药结构，φ42孔，小直径药卷间隔装药，具体装药结构示意图见下图所示。
边眼装药结构示意图
5、装碴运输
装碴主要采用侧翻铲装载机装碴；大吨位自卸车无轨运输。
6、隧道内通风、照明、排水
⑴施工通风
风速和风量要求：
半断面不小于0.25m/s，但不得大于6m/s，供风量保证每人供应新鲜空气不小于3m3/min。
采取压入式通风，隧道进口和出口各设一台轴流通风机。
⑵施工排水
进口段为逆坡施工，洞内每隔开50m设一集水坑，通过100mm钢管与高扬程水泵，接力排到洞外集水池经处理后外排。
⑶高压供水
洞外设80m3高压水池两处，高差大于40米，必要时在洞口处增设管道泵加压。
⑷高压供风
洞外设60m3的压风站两处，每座压风站内配备3台20立方的压风机，采用159mm直径钢管送风。
⑸洞内照明
洞内采用100W白炽灯照明，每间距20m设置一盏。
每间隔50m设置应急照明灯一盏，用于停电时应急照明。
7、超前地质预报
根据现场实际情况，超前地质预报以超前探孔为主，辅以TSP-203、地质雷达超前探测，探明前方地质及水量情况，为施工处理提供可靠的数据。
按照“长距离与短期预测相结合，地质调查与物探方法相结合”的原则，根据勘测设计资料，采用地质调查、物探和钻探等相结合的综合地质预测预报方法，进行超前地质预报，提高地质预报精度。
综合超前地质预报表
措施
项目
位置
地质素描
（数码成象）
洞顶及洞壁
左侧洞壁、右侧洞壁、洞顶
掌子面
每10米拍摄一张数码相片计算
物探方法
TSP（掌子面岩溶、不良地质探测）
洞身每次100米
地质雷达（基底岩溶探测）
地质雷达（掌子面岩溶探测）
洞身每次30米
超前水平钻探
单孔水平钻探
掌子面钻孔深度14m
多孔水平钻探
浅埋段
水文观测
长期水文观测点
泉、暗河、钻孔、沟谷等
水压力测试
出水点
8、塌方预防和处理措施
塌方预防
a.做好地质预报工作。
及时分析和观察开挖工作面地质变化遇有探孔突水、涌泥、渗水增大和整体性变差等现象，及时改变施工方案和参数。
b.加强监控量测工作。
通过对量测数据分析处理，按照时间—位移曲线（u-t曲线）规律，及时调整和加强支护，同时及时施作混凝土衬砌。
c.采用适宜的爆破参数，以减少对围岩的扰动；通过光面爆破，保证开挖轮廓平顺，提高围岩自稳能力。
d.保证钢架安装、喷锚支护和混凝土衬砌施工质量，严格控制开挖工序尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。
e.施工期间，洞口备足坍方抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。
f.及时清除洞顶危石，防止掉块发生，必要时锚杆施工适当加密、加长。
g.有下述现象发生时，立即撤出工作面上的施工人员和机械设备停止施工，加强观察和加固处理：
监控量测所反映的围岩变形速度急剧加快；
开挖后围岩面掉块剥落严重；
喷锚支护混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，支护严重变形。
坍塌处理方法
防止坍方扩大
坍方发生后，首先采取以下措施防止坍方范围继续扩大：
a.对坍方范围顶部与侧壁喷射混凝土支护；
b.加强原有支护：
对坍方范围前后原有支护进行加固，以防止坍方扩大；
c.在坍方范围内架设支撑并喷混凝土，必要时加设锚杆；
d.加快衬砌：
对坍方两端尽快施作局部衬砌，以保证坍方不再扩大。
坍方处理
a.锚喷法
适用于小塌方或边墙塌方处理，亦常作为综合治理方法之一处理大塌方主要施工程序：
①打设作业平台；②清理岩面；③安装锚杆；④挂钢筋网；⑤喷混凝土；⑥安装锚索（需采用锚索支护时）。
b.对顶支撑法
适用于塌穴面前沿机顶拱发生小塌方以后，边墙和掌子面均无法找到底梁支点位置时的塌方
主要施工程序：
①加固塌方两端；②安装钢顶撑；③塌穴喷锚；④出渣（塌穴高度大时，重复①～③程度）；⑤分段衬砌；⑥塌穴回填及加固
c.挑梁法
适用于掌子面前沿机顶拱发生小塌方以后，边墙和掌子面均无法找到底梁支点位置时的塌方
主要施工程序：
①将圆木或型钢穿过原支撑或临时架立支撑的顶梁直低掌子面，形成一排挑梁；②在挑梁上架设木垛，填塞塌穴；③出渣
d.插筋排架法
适用于塌方堵塞全部工作面、塌穴情况不明的大塌方，或冒顶事故的塌方，也是实现护顶法，混凝土纵梁和环形导洞法等处理方法的重要施工程度之一
主要施工程序：
①紧贴掌子面架设钢支撑；②在顶拱设计开挖线以外按一定角度（3°～10°）钻孔；③安装钢筋支架形成掌子面超前支护；④在钢筋支架保护下塌方体出渣；⑤喷混凝土；⑥按①～⑤程序继续施工
e.护顶法
适用于塌方堵塞高度超过掌子面顶部的顶拱塌方
主要施工程序：
①由地表钻孔或开挖旁通洞进入塌穴上部空腔；②找平塌穴下部塌渣；③灌注水泥砂浆护拱或浇筑混凝土护拱；④出渣并作临时支护；⑤护顶（或衬砌）；⑥回填护顶以上塌穴
f.导洞灌浆法
适用于埋置深度较大的地下工程塌方
主要施工程序：
①导洞开挖；②在导洞内钻孔灌注；③分段扩大；④分段衬砌
g.钢管棚架法
适用于大中型地下工程大塌方及冒顶事故
主要施工程序：
①水平钻孔；②埋设钢管；③在钻孔内和钢管内灌浆（某些情况下可不注浆）；④塌方段分段开挖出渣；⑤塌方段分段衬砌
h.环形导洞法
适用于大型地下工程大塌方及冒顶事故
主要施工程序：
①由下而上开挖导洞群并回填混凝土，完成边墙顶拱环形支护结构（亦可结合建筑物作为永久衬砌）；②中央核心塌体出渣；③仰拱衬砌
9、隧道开挖轮廓的控制技术措施
隧道开挖轮廓的控制技术措施表
名 称
措 施
准确标示开挖轮廓线
①钻爆施工前画开挖轮廓线时考虑施工误差。
②预留变形量根据实际爆破后的断面尺寸和围岩收敛情况进行调整。
优化爆破设计
①采用控制爆破技术。
②采用非电毫秒雷管起爆。
③正确选用周边眼装药结构。
④按设计装药，并按顺序起爆。
⑤不断总结、修正爆破参数使之达到最佳效果。
确保钻眼质量
①炮孔间距按钻爆设计进行施工。
②除掏槽眼、周边眼、底板眼外的其它眼孔方向应与隧道方向平行，且孔底在同一垂直平面上。
③钻孔结束后要清孔，炮眼装药完毕用炮泥堵塞，确保单孔装药质量。
采用先进仪器进行断面检查
采用断面仪对隧道开挖断面进行质量检查，及时提供超欠挖实测图。
10、隧道监控量测制度
交接桩复测制度：
工程开工前，建设单位或设计单位接桩后，项目部测量队迅速组织有关复测，将复测结果上报业主和监理工程师。
测量换手复核制度：
测量放样一人计算测设后，要求必须经过另一测量工程师换手测量复检无误后，方能交给施工队施工。
测量放线点闭合制度：
施工测量放线时，根据某控制点测设出某点点位后，采用与其它控制点复核闭合的办法，避免测量错误。
隧道监控量测制度：
按量测要求布设量测点并加以保护，严格依照量测项目和量测频率进行量测，并将量测结果及时反馈，用于指导施工。
测量重点控制项目表
序号
项目
控制内容
备注
1
全线复测
开工前对全线控制桩点进行复核贯通测量，检验控制点的坐标是否正确
2
洞外控制测量
隧道工程开工前，建立全站仪精密导线环网进行洞外平面和高程控制，并采用GPS网作好定位复核，以便进洞
3
定位测量
根据洞外控制网控制点和导线控制点对桥涵、路线和隧道定位测设
4
洞内控制测量
采用全站仪精密导线环法进行洞内平面控制测量
5
高程控制
根据已有水准点，采取附合水准线路，新设施工水准点
6
施工测量
施工中反复测设定位的过程
7
竣工测量
单位工程竣工后，测量其主要尺寸和位置、高程，准备移交
六、隧洞掘进安全措施
⑴凿岩安全措施
①各种凿岩机械必须保持技术状况良好、安全、灵活、可靠。
操作人员须控操作规程作业。
作业前应检查压气胶管接头，机械连接螺帽等是否安全牢固。
②凿岩前必须进行“四检查”和“四清除”。
即检查和清除炮烟和残炮；检查和清除盲炮（由爆破员处理）；检查和清除顶、帮、掌子面浮石；检查和清除支护的不安全因素。
③凿岩时应做到“四严禁”。
即严禁打残眼；严禁打干眼；严禁戴手套扶钎杆；严禁站在凿岩机钎杆下。
④退出凿岩机或更换钎杆时，应减速慢退，切实注意针杆位置，避免钎杆脱落伤人。
⑤凿岩台架应安装牢固，周边应与洞帮相顶实，前部与掌子而距离应小于50公分。
⑥凿岩时若遇流砂层或突然涌水地段，应停止作业，并迅速报告有关部门，制定安全措施。
⑦作业完毕，应将一切设备和工具移至安全地点。
⑵复杂地层掘进技术措施
在破碎、松散等不良复杂地层段中掘进，应遵守“超前锚、短开挖、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则及时采取措施，派有经验的人员统一指挥，确保安全通过。
①不同类别的围岩，采用不同结构形式的安全防护技术。
②超前锚杆支护法。
施工中一发现可能出现破碎带的迹象，马上沿隧洞轮廓线钻孔，孔深至少应大于循环进尺1米（一般为3－5米），然后充填砂浆，再插入锚杆，锚杆的外插角直为5°-10°，安设的锚杆使一定区域成为一个整体，以锚杆长度作为控制长度形成模拟挡土墙，通过这个挡土墙来抵抗背后土压，以达到超前支护的效果。
③锚喷网联合支护。
喷锚的效果来源于它的及时性、独特性、灵活性及柔性密贴性。
喷射混凝土具有比较好的柔韧性，其蠕变性和可压缩性都相当大，其延伸率可达10％，为了改善喷射混凝土的静态抗拉强度、挠性疲劳强度、冲击强度、抗振性能、柔韧性和抗裂性能，可在每立方米素砼混合料中加入80—100公斤的钢纤维。
这是一种安全、快速、有效的临时支护方法。
钢筋网的作用在于提高喷射混凝土结构物的整体性，使喷层中的应力均匀分布，避免应力局部集中，提高喷射混凝土支护抵抗长期机械震动和爆破震动的能力，可以避免个别危石冒落，并可以防止或减少因混凝土收缩而产生的裂纹，为了起到上述作用，要求钢筋直径不宜过大，网度不在过密，应紧贴岩石。
施工中钢筋采用小6－10毫米钢筋，间距为200——300毫米。
④格栅拱模喷复合支护法。
在破碎带与地质条件特差的地段，则在锚网喷的基础上再结合超前铺杆采取格栅拱模喷复合支护措施。
⑤围岩量测。
现场围岩量测是锚喷支护监控设计和施工管理的重要内容。
通过量测可及时掌握围岩动态和支护受力情况，判断围岩稳定程度和支护效果，为设计和施工提供信息，以便检验、修改支护参数和修改施工方法。
⑥为了安全、顺利地通过断层，保证工程质量，要及时采取以下措施：
a.因岩石很松散，易掉块，开挖时应采用小装药、弱爆破、短进尺的方法，减少围岩受爆破影响程度，且岩层的暴露空间小，不至于出现大量的掉块、塌方。
b.在碰到断层前l—2米，即开始打超前锚杆进行超前支护，对围岩进行超前加固。
c.每一循环爆破完后，立即进行喷砼，喷层厚为5cm，以封闭岩石软弱面，使其形成一层柔性薄壁支护，暂时稳固围岩。
待砼喷完后立即打系统锚杆。
确保围岩不出现有害松动，然后再样上一层钢筋网，最后再喷上一层砼，彻底封闭围岩。
在采取以上的支护措施的同时再通过围岩位移量测来观察围岩，了解围岩的变化情况，具体量测方法可采用木楔法、观察法、听音判断法、震动法中的一种或几种，再配合收
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