隧道工程总施工方案

施组模块隧道工程1隧道工程第一节总体施工方案隧道施工按照新奥法原理组织。软岩地段施工始终坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。在施工中积极推广应用国内外隧道施工新技术、新工艺，投入大型施工机械设备，组成钻、爆、挖、装、运、锚、衬等机械化作业线；喷砼采用湿喷机，降低回弹量和粉尘；砼衬砌全部采用液压钢模衬砌台车和泵送砼作业，施工中进行超前地质预报，采用先进的量测、探测技术取得围岩状态参数，通过对数据的分析和处理，及时反馈信息指导施工。新奥法施工程序见流程图1．1。I、II类围岩地段采用短台阶法施工。上台阶在钻进式注浆锚杆超前预支护下，采用弧形导坑预留核心土法施工，中、下台阶实行左右侧槽相错式开挖，喷锚网、钢架初期支护。III类围岩地段采用正台阶法开挖，喷锚网、钢架初期支护；对弱水、贫水、围岩整体性较好地段采用全断面法开挖。IV、V类围岩地段采用全断面法开挖，一般地段设局部钢筋网喷锚支护，富水地带拱部设钢筋网喷锚支护。钻爆采用两或三臂液压钻孔台车，塑料导爆管毫秒雷管微差爆破开挖，周边轮廓采用光面爆破技术。有轨运输采用ITC312H挖装机装碴，大吨位内燃机车或电瓶车牵引梭式矿车出碴；无轨运输采用ITC312H挖装机装碴，VOLOVA20自卸车出碴。喷砼采用TK－961湿喷机配机械手作业；全断面液压钢模衬砌台车、泵送砼灌注二次衬砌砼。砼全部采用自动计量拌合站生产，输送罐车运输。通风采用大功率风机、大管径软管压入式通风，独头掘进距离超过1000m的长隧道采用压入式和压出式混合通风方式。第二节洞口开挖一、开挖洞口段采用分层开挖，施工机械以CAT320L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，运输采用自卸车，挖方弃往指定的弃土场。洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要，合理布置供风、供水、供电设施、材料存放及加工场地、机械停放场地。洞口施工程序见流程图1.2。施组模块隧道工程2洞口段为Ⅳ类及以上围岩时，在洞口边仰坡及支护施作完毕后，即可直接进洞。为确保施工安全，一般采用正台阶法或超短台阶法进洞，上部开挖超前3～5m，掘进10～20m后，先在洞口段全断面衬砌8～10m，然后采用全断面施工方法。如围岩整体性好则可直接采用全断面施工方法。洞口段为Ⅲ类及以下围岩时，采用“套拱法”进洞。所谓“套拱法”就是在洞口段隧道洞身上下衬砌轮廓线以外，立模架灌注厚30～50cm的砼（或者钢筋混凝土），长度3～5m，嵌进山体0.5～1.0m，外露0.5～4.5m，以确保洞口段山体稳定，防止坍塌和洞顶危石伤人，确保施工安全，然后采用台阶法施工。施工时，配合超前支护（锚杆、小导管及大小管棚）和钢架支护。然后按设计要求进行洞身开挖支护。洞口浅埋地段避开雨季施工，施工中采用人工开挖（必要时放小炮），短开挖，强支护，衬砌紧跟，步步为营，稳扎稳打，以策安全。二、边仰坡施工截水沟施作完毕后进行边仰坡开挖，按设计坡度一次整修到位，并分层进行边仰坡防护，以防围岩风化，雨水渗透而坍塌。围岩破碎部位增设网喷，以稳定边仰坡。刷坡防护到路基面标高。三、洞门修筑隧道洞门在进洞施工正常后，结合地形地质及考虑洞口美化等条件，安排在雨季前施工。洞门施工应与不少于5m的洞内拱墙衬砌同时灌注施工，连成整体。施组模块隧道工程3图1.1新奥法施工程序框图监控量测施工准备实施性施工组织设计开挖初期支护是否符合“施规”要求二次衬砌光面爆破减少扰动锚喷支护减少围岩变形结束修改施工方案修改支护参数洞内观测,位移量测指导施工与设计否是安设防排水系统施组模块隧道工程4图1.2洞口施工程序框图第三节洞身开挖与支护一、上部弧形导坑预留核心法施工主便道修至洞口截水沟的开挖和修筑施工场地的平整修建洞口临时生产设施洞口土石方分层开挖边坡临时防护洞门排水沟的修筑边坡修整洞门施工护面墙施工洞门装饰（如设计有要求）挖至路基设计高程施组模块隧道工程5㈠施工工序I类围岩、Ⅱ类围岩和洞口Ⅲ类围岩地段，采用上部弧形导坑预留核心法施工。上部弧形导坑预留核心法施工程序见图1.3,施工工序见图1.4a、1.4b。图1.3上部弧形导坑预留核心法施工程序框图㈡施工方法I类围岩地段采用超短台阶法施工，台阶长度控制在5m以内。在钻进式注浆锚杆超前预支护下，上台阶采用弧形导坑预留核心土法开挖，以人工风镐开挖为主。开挖后及时喷砼封闭岩面及核心土，及早施作拱部喷锚网、钢架初期支护，喷砼采用湿喷工艺。相距15-20m相距4m至6m超前支护上部弧形导坑开挖左右侧槽交错开挖弧形导坑喷锚支护边墙喷锚支护每循环进尺0.6-1.2m每循环进尺1-1.2m仰拱开挖仰拱砼灌注安设防排水系统拱墙钢支撑连接全断面砼衬砌施组模块隧道工程6图1.4a单线隧道上弧导预留核心法施工示意图施组模块隧道工程7图1.4b双线隧道上弧导预留核心法施工示意图施组模块隧道工程8开挖上部弧形导坑时，同时开挖中台阶或中、下台阶，循环进尺相同。开挖后立即喷砼封闭岩面，及时施作边墙喷锚网、钢架初期支护。左右侧槽不能对称开挖，须错开2~3m。每循环进尺0.6~1.2m。为提高工效，上台阶开挖出碴采用CAT320挖掘机扒碴到下台阶，由ITC-312H隧道挖装机装碴。施工中认真进行围岩量测工作，根据围岩变化，及时调整初期支护参数。Ⅱ、Ⅲ类围岩均采用短台阶法施工，首先施作拱墙初期支护，然后施作砼仰拱，最后全断面施作模筑砼二次衬砌；台阶长度5m。Ⅱ类围岩地段在钻进式注浆锚杆超前预支护下，上台阶采用弧形导坑预留核心土法开挖，以人工风镐开挖为主。开挖后及时喷砼封闭岩面，及早施作拱部喷锚网、钢架初期支护，喷砼采用湿喷工艺。为提高工效，上台阶开挖出碴利用CAT320挖掘机将碴扒到下台阶，由ITC-312H挖装机出碴。上部弧形导坑预留核心掘进喷锚作业循环时间见图1.5。上部弧形导坑预留核心喷锚作业循环时间图(单线)图1.5工序作业时间（min）循环时间（min）60120180240300360420480540600660测量放线30超前支护90开挖120初喷60出碴90架钢架、挂网、打锚杆120喷砼120施组模块隧道工程9上部弧形导坑预留核心喷锚作业循环时间图（双线）图1.5工序作业时间(min)循环时间(min)60120180240300360420480540600660720测量放线30超前支护90开挖120初喷60出碴120架格栅、挂网、打锚杆150喷砼150二、正台阶法施工洞身Ⅲ类围岩地段采用正台阶法施工，上台阶开挖采用YT-24凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。每循环进尺1.2～2.4m。上下台阶由CAT320挖掘机和ITC-312H挖装机装碴，施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。隧道开挖后及时施作喷锚支护，下半断面开挖后仰拱施工紧跟。正台阶法掘进喷锚作业循环时间见图1.6。三、全断面法施工Ⅳ、Ⅴ类围岩地段采用全断面法光面爆破施工，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。每循环进尺2.8～4.6m。Ⅳ类围岩开挖采用H－178两臂或三臂液压钻孔台车钻眼，初期支护采用芬兰产H530锚杆台车施作锚杆，湿喷机进行喷砼作业。洞内作业供电采用630KVA可移动变压器、10KV高压进洞。砼衬砌采用全断面液压钢模衬砌台车、泵送砼作业。全断面法掘进作业循环时间见图1.7。施工程序见图1.8。施组模块隧道工程10III类围岩台阶法施工循环作业时间图（单线）图1。6工序作业时间(min)循环时间(min)60120180240300360420480540600660720测量放线30开挖180初喷60出碴120架格栅、挂网、打锚杆180喷砼150正台阶法掘进喷锚作业循环时间图（双线）图1.6工序作业时间（min）循环时间（min）60120180240300360420480540600660720780测量放线60开挖150初喷90出碴150架钢架、挂网、打锚杆180喷砼150施组模块隧道工程11全断面法掘进作业循环时间图（单线）图1.7工序作业时间（min）循环时间（min）60120180240300360420480540测量放线30钻眼180装药60水幕降尘通风60清危喷砼60出碴150全断面掘进施工作业循环时间图（双线）图1。7工序作业时间(min)循环时间(min)60120180240300360420480540600660测量放线30钻眼180装药90通风60清危初喷60出碴180复喷砼60在全断面爆破作业中，采用水幕降尘，确保作业面粉尘含量达到标准。施工中采用“W”型水幕降尘器喷雾降尘。每个爆破作业面共设两道水幕降尘，距离掌子面分别为20m和40m；每道共设4个水幕降尘器，左右边墙各1个，基底2个；在爆破工点炮后离开时逐组启动喷水系统，开始水幕降尘作业。装碴作业面和倒运碴场，人工配合施组模块隧道工程12专用洒水器洒水降尘，确保施工环境良好。装载机装碴时，人工配合专用洒水器洒水降尘，确保作业面环境良好。四、光面爆破根据围岩走向、层厚、石质等地质情况及支护施工方法，设定爆破方法如下：㈠Ⅲ类围岩采用正台阶法掘进。爆破器材选用2#岩石硝铵炸药、塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。正台阶炮孔布置、雷管段别布置、爆破网络布置见正台阶炮眼布置图1.9、1.9a；Ⅲ类围岩断面开挖药量分配表见表1.1；Ⅲ类围岩断面主要技术经济指标见表1.2。㈡Ⅳ、Ⅴ类围岩采用全断面法掘进，坚硬岩石施工加强掏槽爆破，控制周边光爆孔，确保无超欠挖。爆破器材选用2#岩石硝铵炸药，塑料导爆管非电起爆系统毫秒微图1.8全断面开挖法施工程序图模筑混凝土钻炮眼装药爆破砼仰拱或铺底出碴水幕降尘、通风清危排险打锚杆挂网稳定性安全检查湿喷混凝土台车就位测量布眼施工准备挂设防水板及背后盲沟施组模块隧道工程13差有序起爆。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布置图1.10、1.10a、1.10b。Ⅲ类围岩正台阶光面爆破炮眼药量分配表（单线）表1.1序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼长度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段cm卷/孔Kg/孔Kg1上台阶掏槽眼4116571.104.40243285132.038.123扩槽眼9525011.51.8016.204内圈眼10725011.51.8018.005周边眼23926011×∮251.2127.836底板眼61126012.51.9011.407合计5685.958下半断面掘进眼5225011.51.809.0094425011.51.807.20106625011.51.8010.8011周边眼10826011×∮251.2112.1012底眼51026012.01.909.5013合计3048.60合计134.55III类围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表（双线）表1.1序号炮眼分类炮眼数(个)雷管段数(段)炮眼深度(cm)炮眼装药量每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg/孔)合计药量(Kg)1中空眼13102掏槽眼2131073.507.0032331073.507.0044531073.5014.006扩槽眼6730073.5021.007辅助眼12930063.0036.008181030063.0054.009111130063.0033.0010111230063.0033.0011101330063.0030.0012内圈眼401430013.00120.0013周边眼53153009.25×12小药卷1.3269.9614底板眼251532073.5087.5015合计195512.46施组模块隧道工程14Ⅲ类围岩正台阶光面爆破主要经济技术指标（单线）表1.2序号项目单位数量1开挖断面积m252.122预计每循环进尺m2.503每循环爆破石方m3130.304炮眼总数个86.005钻孔总数m217.406雷管用量发100.007炸药用量Kg134.558比钻眼数个/m21.659比钻眼量m/m31.6710比装药量Kg/m31.0311单位体积岩体