隧道开挖支护专项施工方案

中铁十六局集团有限公司堰沟隧道开挖、支护专项施工专项方案云南麻昭高速公路B合同段B4工区堰沟隧道开挖、支护专项施工专项方案编制：复核：审批：中铁十六局集团有限公司麻昭高速公路B4工区项目经理部二零一三年五月一日中铁十六局集团有限公司堰沟隧道开挖、支护专项施工专项方案目录1.编制依据及原则.....................................................................................12.工程概况..................................................................................................13.施工组织安排.........................................................错误!未定义书签。4.施工方法、工艺及要求.........................................................................45.监控量测..................................................................错误!未定义书签。6隧道施工安全应急预案.......................................................................147.质量保证措施.......................................................................................198.安全保证措施......................................................................................209.文明施工管理措施..............................................................................2110.雨季施工措施....................................................................................22中铁十六局集团有限公司堰沟隧道开挖、支护专项施工专项方案1堰沟隧道开挖、支护施工方案1.编制依据及原则⑴云南省麻昭高速公路B4工区隧道工程招标文件、补遗书等；⑵云南省麻昭高速公路B4工区施工合同；⑶云南省麻昭高速公路B4工区施工图纸；⑷云南省麻昭高速公路B4工区现场考察资料；⑸现行国家及公路工程行业施工技术规范及公路工程质量检验评定标准；⑹我单位《GB/T19001—2000idtISO9001:2000质量管理体系》；⑺《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全管理条例》。⑻《爆破安全规程》GB6722-2003；2.工程概况2.1工程概述堰沟隧道为一座分离式的双向四车道高速公路隧道，位于云南省昭通市大关县悦乐镇青林村。不良地质现象主要为危岩、崩坍与岩堆及滑坡。隧道起讫桩号为K33+144(ZK33+154)～K33+977(ZK33+983)右线长833m，左线长829m。本隧道大部分位于直线段，昭通端洞口段位于设置超高的圆曲线上，左线圆曲线半径1800m，右线圆曲线半径1825m,超高值为2%；隧道纵面线型为单向上坡。主要爆破工程量为：隧道1662m（堰沟隧道），合同工期为20个月。工程概况如下：项目名称隧道长度里程围岩类别堰沟隧道左线829mZK33+154-ZK33+98364mV2+95mV1+230mIV3+20mIV2+420mⅢ2右线833mK33+144-K33+97783mV2+95mV1+240mIV3+20mIV2+395mⅢ22.2工程地质和水文地质及气象条件（1）地质构造隧址区ZK33+790-ZK33+860、K33+780-K33+850段处发育有向斜，两翼岩层中铁十六局集团有限公司堰沟隧道开挖、支护专项施工专项方案2产状分别为1130∠140、550∠260。隧道昭通端洞口处发育有逆断层F7，与路线相交于K33+975处，断层产状700∠700，断层上盘基岩为系下统翠峰组泥灰岩、泥质粉砂岩、泥岩及志留系中统嘶风崖组砂质页岩，断层下盘基岩为志留系中统嘶风崖组粉砂岩夹砂质页岩、白云质灰岩、砂质页岩，受构造影响岩体极破碎，对围岩稳定有一定影响。（2）水文地质隧址区地下水主要为第四系松散覆盖层中孔隙水及基岩中的裂隙水。隧址斜坡地段广泛分布有碎石、块石，孔隙主要赋存与碎石及块石层孔隙中，接受大气降水补给，多在沟谷底部以下降泉形式排泄。隧址区泥灰岩粉砂岩等基岩节理裂隙发育，岩体破碎，含少量裂隙水；主要接受大气降水补给，冲沟等低洼部位以地下径流形式排泄；斜坡部位以沿裂隙渗流形式或受地形切割排出地表。（3）气象条件项目区属受季风影响的大陆性高原气候。总的特点是：温凉、四季温差明显、干雨季分明。气候明显的受地形影响，特别是受高程控制，垂直分带十分明显，而水平变化不大。全区多年平均气温11.4～20.9℃，最热月平均气温18.9～26.4℃，最冷月平均气温2.6～13.5℃。多年均降雨量为946.9～1282毫米，5～10月为雨季，降雨量占全年的85～90%。多年日照率为1319小时，全年多北偏东风，年平均湿度80%，有下雪、霜冻等不良天气。3.施工组织安排3.1具体进度指标见下表隧道正洞施工进度指标表（m/月）类别Ⅲ级围岩IV级围岩V级围岩正常地质1059060不良地质807045堰沟隧道左线长829m，右线长833m，开挖、支护施工安排总工期为13个月。3.2劳动力及作业组织方式本管段内隧道由1个隧道作业队担任施工任务。每个作业面设掘进、支护、中铁十六局集团有限公司堰沟隧道开挖、支护专项施工专项方案3喷浆、后勤、出碴五个班。掘进支护喷浆班负责隧道开挖、支护及洞内出碴，后勤班负责风、水、电及设备维修保养；出碴班负责洞内外的出碴运输、场外材料的二次倒运等工作。各工班劳力安排如下。3.2.1单个作业队开挖支护劳力组织及分工表序号名称人数职责1工班长2负责施工组织指挥工作2安全员2负责安全工作，发现和排除事故苗头3电工3负责洞内外电线路、机械线路连接及维修4钻孔、爆破24负责钻孔制做起爆药卷、运送炸药、装药、联线、起爆5装碴6负责洞碴装车6支护20负责安拱架、锚杆、挂网、喷砼、注浆堵水加固地层等7修理工2负责洞内外机械设备检查维修8司机6负责洞内挖碴、出碴运输9守库员3看守雷管、炸药库、保管发放火工材料3.2.2机械设备配置及调配根据施工进度计划，提前安排机械设备进场、调试，根据各施工队施工进度，进场机械设备在各施工队之间进行合理调配，确保施工连续、顺利进行。主要机械设备配置见下表。主要设备配置表序号名称数量备注1电动空压机5断面开挖2风动凿岩机20断面开挖3管棚钻机2断面开挖4挖掘机2断面开挖5装载机2断面开挖6自卸汽车10运输7湿喷机6断面湿喷中铁十六局集团有限公司堰沟隧道开挖、支护专项施工专项方案48砼输送车5混凝土运输9移动式变压器2施工供电10压入式轴流风机2隧道通风11砼泵2混凝土输送4.施工方法、工艺及要求4.1施工方法隧道明洞采用段采用明挖法施工，在确保洞口边坡稳定的条件下，然后就地模筑全断面整体式钢筋混凝土。暗洞均采用新奥法施工，洞口V级围岩段采用以注浆大管棚作为预支护，加固地层确保安全进洞，初期支护以锚网喷支护为主，辅以钢拱架。洞身V级围岩段采用以注浆小导管超前支护，初期支护以锚网喷支护为主，辅以钢拱架。该段模注混凝土及仰拱要求及早施作。开挖方式应根据围岩、支护类型和断面型式等具体情况选择环形开挖中心留核心土法，上部留核心土支挡开挖工作面，有利于及时施作拱部初期支护以加强开挖工作面的稳定性，核心土以及下部开挖在初期支护的保护下进行，施工安全性好，一般环形开挖进尺为：0.5～1.0米，不宜太长，下台阶长度为开挖洞径的1.5倍。先行洞开挖后应及时施作二次衬砌，后行洞上半断面开挖掌子面应落后先行洞开挖掌子面小于2倍隧道开挖宽度。为了避免初期支护拱脚下沉，隧道每榀钢拱架均设置拱脚锁脚锚杆，杆长与相应围岩级别匹配。该隧道在施工开挖时，V级围岩段应采用机械开挖或欲裂爆破，严禁大强度爆破，在施做初期支护时，根据其洞室软弱围岩稳定时间较短的特点，必须及时施做初期支护等，锚杆需作拉拔试验，V级围岩抗拔力不小于50KN，IV、Ⅲ级围岩抗拔力不小于70KN。施工将超前地质预报和监控量测纳入工序管理，施工过程中加强监控量测，仰拱超前、二次衬砌紧跟，以保证施工安全。不良地质段坚持“早预报、预加固、弱爆破、强支护、紧封闭、快成环、勤量测、早衬砌、稳扎稳打、确保安全”的施工原则，组织施工。浅埋及浅埋偏压地段除加强洞内监控外，同时加强地表监测，施工时遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则，注意对监控量测的数据进行分析、整理，发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案。中铁十六局集团有限公司堰沟隧道开挖、支护专项施工专项方案54.2准备工作施工前对图纸、资料等进行现场核对，并作补充调查，调查核对隧道所处的位置、地形、地貌、工程地质和水文地质、钻探图表、以及隧道进出口位置和其它相关工程的情况。对图纸中发现的问题，立即反馈监理工程师和设计单位更正或确认。施工前的平面复核和控制测量将由我单位精测队进行测量定位，施工中测量由隧道工程师、测量工程师组织测工操作，并由项目总工程师组织定期复测。4.3洞口及明洞开挖支护4.3.1洞口及明洞工程洞口开工前应先完成各项准备工作，施工时不得大开挖而破坏山体稳定。洞口施工要在雨期前完成，边仰坡防护应与明洞开挖同步进行。洞门施工前，先做好边坡、仰坡外的截水沟或排水沟，并保持畅通。4.3.2洞口及明洞土石方洞口及明洞土石方开挖采取全部明挖法，采用自上而下水平分层开挖，施工机械以挖掘机为主；洞口场地用装载机辅以推土机整平压实；遇坚硬石质地层人工钻眼爆破，采用自卸车运输，弃往指定的弃土场。为防止仰坡坍塌，施工部分洞身护拱，以确保仰坡稳定，同时为隧道进洞创造条件。4.3.3洞口及明洞工程施工顺序①洞口开挖洞顶天沟、刷边仰坡，锚喷防护②明洞开挖、暗洞里程预留台阶进行大管棚钻装注浆③洞顶防水层铺设、浆砌片石回填、碎石盲沟的设置碎石土回填和粘土隔水层等其他附属工程施工4.3.4隧道洞口及浅埋段施工隧道进出口及浅埋段岩体完整性差，整体强度较低，在开挖时强调围岩变形的控制，根据围岩状况选择合适的开挖方法，适度缩短开挖进尺，支护采用强度较高和刚度较大的初期支护，限制土体变形，同时二次衬砌和仰拱紧跟，形成封闭结构，保证施工安全。局部破碎地段进行预注浆加固围岩，提高围岩自稳能力。施工过程中加强监控量测，并根据监控量测结果及时调整支护参数和施工方法。中铁十六局集团有限公司堰沟隧道开挖、支护专项施工专项方案6浅埋段按照“先护顶、后开挖”的要求组织施工，采用超前预注浆加固围岩，施工过程中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”施工原则。4.4洞身施工开挖支护施工遵循总原则是：疏排水、少扰动、管超前、短开挖、弱爆破、快喷锚、强支护、勤量测、早封闭。为减少对围岩的扰动，保证隧道施工的安全，各级围岩的开挖方法各不相同，V级、IV级围岩采用三台阶的施工方法，Ⅲ级围岩采用台阶的施工方法。4.4.1洞身开挖方法A.三台阶预留核心土法施工（V、IV级围岩采用三台阶预留核心土法施工）中铁十六局集团有限公司堰沟隧道开挖、支护专项施工专项方案7三台阶法施工工艺流程图三台阶法施工要求（1）隧道施工应坚持“若爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”原则。（2）如有超前支护等辅助施工措施，应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕，再开挖。（3）开挖方式采用若爆破，爆破时严