隧道开挖专项施工方案(修改)

中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案渝黔铁路土建十标隧道工程隧道开挖专项施工方案1、编制依据与原则1.1相关标准、规范和施工图（1）相关的施工图及参图设计（2）已批复的实施性施工组织设计；（3）重庆至贵阳铁路扩能改造工程站前工程YQZQ-10标段投标文件；（4）《铁路隧道工程施工技术指南》；（5）《铁路隧道超前地质预报技术指南》；（6）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）（7）铁建设【2010】120号;（8）建技〔2010〕13号;（9）公司拥有的施工工艺、施工方法成果、机械设备、管理水平、技术装备及多年积累的类似工程施工经验；1.2编制原则（1）严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准。（2）技术先进性，科学合理性，经济适用性，安全可靠性、实事求是相结合。（3）对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案2、工程概况2.1工程地质条件YQZQ-10我部起讫里程D1K239+355.98～D1K290+554.27，位于遵义市苟江至贵阳市息烽县区间。正线长度51.198公里。其中包括26座隧道，隧道全长17545m。属于云贵高原黔中东缘，区内海拔800-1000m，属于属于喀斯特地貌区，多岩溶。覆盖层为第四系坡残积岩（Q4dl+el）红粘土，下伏三叠系中统松子坎组（T2s）白云岩。地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。2.2水文地质条件隧址区地表水不发育，主要以季节性水流为主，受大气影响。隧址区地下水类型主要为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水。隧道洞身以垂直发育的溶洞、溶缝、溶隙或垂直发育的岩溶管道为主。地下水主要为岩溶水、岩溶水较发育，可能在暴雨季节发生涌水、突泥。3、主要施工方案隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段防护一段。洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。暗洞开挖根据围岩情况，Ⅴ级地段采用CRD法、双侧壁导坑法、三台阶七步施工法或大拱脚台阶法施工；Ⅳ级围岩采中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案用大拱脚台阶法或台阶法加临时仰拱法施工。Ⅲ级围岩采用台阶法施工。石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。施工通风采用管道压入式通风。在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。3.1CRD法适用于V级围岩偏压地段、断层破碎带地段、岩层接触带及其他破碎地带。3.1.1CRD法施工工艺流程CRD法施工工艺流程见图3-1。3.1.2CRD法施工工序说明CRD法施工工序见图3-2。（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф42小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。⑵机械开挖①部，人工配合整修。⑶必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。⑷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，铺设钢筋网，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设I18横撑。⑸安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案（2）在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，喷混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，接长型钢钢架和I18临时钢架，安装锁脚锚杆，安设I18横撑，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（3）在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，隧底周边部分初喷4cm厚砼，接长I18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度，安装钢架之仰拱单元。（4）开挖④部并施做周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同（1）。（5）开挖⑤部并施做周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同（2）。（6）开挖⑥部并施做周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同（3），并使型钢钢架封闭成环。（7）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。⑵利用仰拱栈桥灌筑○Ⅵ部边墙基础与仰拱混凝土。（8）灌筑仰拱填充○Ⅶ部至设计高度。（9）利用衬砌模板台车一次性灌注○Ⅷ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案图3-1CRD法施工工艺流程左侧上部开挖、出碴拆除底部临时横撑，底部开挖、出碴，接长临时钢架基底加固仰拱初期支护拆除临时钢架、仰拱衬砌仰拱填充施工下一工序围岩监控量测围岩监控量测测量放线左侧拱部超前支护左侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工同时进行左侧下部开挖、出碴右侧拱部超前支护右侧上部开挖、出碴超前地质预报围岩监控量测右侧下部初期支护,必要时架设底部横撑右侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工同时进行右侧下部开挖、出碴左侧下部初期支护,必要时架设底部横撑中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案④③①②⑤ⅥⅦⅥⅧⅧⅧⅧⅠ18临时钢架水平锚杆L=3.5mφ22砂浆锚杆（L=2.5m）约750约600约450隧道中线Ⅰ18横撑Ⅰ18横撑(必要时)钢架系统径向锚杆φ50小导管（L＝5.0m）中壁交叉（CRD）法施工工序横断面示意图中壁（CRD）法施工工序纵断面示意图约300300型钢钢架，纵向间距1m（图中未示临时钢架）ф22纵向连接钢筋，环向间距1.0m初期支护仰拱隧底填充②①拱部ф50超前小导管（L=5.0m），环向间距40cm系统径向锚杆喷混凝土二次衬砌③④⑤ⅥⅦⅧ封闭掌子面中壁交叉（CRD）法施工工序平面示意图拱墙二次衬砌隧底填充初期支护喷混凝土边墙基座初期支护之喷混凝土隧底填充拱墙二次衬砌约300③ⅦⅧⅥ⑤④临时支护喷混凝土约300　　　　①②边墙基座说明：本图尺寸除钢筋尺寸以mm计外，余均以cm计。必要时喷5cm厚混凝土图4CRD法施工工序图封闭掌子面必要时喷混凝土Ⅰ18横撑(必要时)必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面仰拱ⅥⅥ图3-2CRD法施工工序说明中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案3.2双侧壁导坑法先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的方法。该方法主要应用于Ⅴ级围岩全风化层、土层或地表对沉降有要求的地段。3.2.1双侧壁导坑法施工工艺施工工艺流程见图3-3。3.2.2双侧壁导坑法施工工序施工工序见图3-4。（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф42小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。⑵机械开挖①部，人工配合整修。⑶必喷8cm厚混凝土封闭掌子面。⑷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，铺设钢筋网，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆和定位锚杆，安设I18横撑。⑸安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（2）在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修。⑵喷8cm厚混凝土封闭掌子面。⑶导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网。⑷接长型钢钢架和I18临时钢架并安装侧导坑的仰拱单元使侧壁导坑钢架封闭成环，设锁脚锚杆和定位锚杆，安设I18横撑。⑸钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（3）在滞后于②部一段距离后，开挖③部，并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同（1）。（4）在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，并施作导坑周中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案边的初期支护，步骤及工序同（2）。（5）利用上一循环架立的钢架施作Ф42小导管超前支护。⑵机开挖⑤部。⑶喷8cm厚混凝土封闭掌子面。⑷导坑周边初喷4cm厚混凝土，架立拱部型钢钢架，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（6）在滞后于⑤部一段距离后，开挖⑥部。（7）在滞后于⑥部一段距离后，开挖⑦部。（8）在滞后于⑦部一段距离后，开挖⑧部。⑵隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。⑶接长Ⅰ18临时钢架。⑷安设最后一个单元仰拱钢架，使整个衬砌钢架封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。（9）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及临时横撑。⑵利用仰拱栈桥灌筑○Ⅸ部边墙基础与仰拱混凝土。（10）灌筑仰拱填充○Ⅹ部至设计高度。（11）利用衬砌模板台车一次性灌注○Ⅺ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案图3-3架立周边钢架，必要时设底部横撑施作锚喷支护依次开挖⑤⑥⑦部喷砼封闭掌子面，施作锚喷支护，闭合成环开挖⑧部，接长临时钢架，拆除下部横撑拆除临时钢架（5～6m），浇筑仰拱浇筑填充混凝土浇筑二次衬砌施作防水层监控量测开挖②部，进尺同钢架间距双侧壁导坑施工工艺流程图清理掌子面，测量放线开挖①部，进尺同钢架间距开挖③部，进尺同钢架间距喷砼封闭岩面喷砼封闭岩面施作洞身锚杆施作洞身锚杆架立钢架、临时钢架及横撑架立钢架、临时钢架及横撑锚喷支护，闭合成环施作超前支护、注浆监控量测监控量测锚喷支护，闭合成环开挖④部，进尺同钢架间距超前地质预报中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案双侧壁导坑法施工工序横断面系统径向锚杆Ⅰ25a钢架必要时设Ⅰ18横撑Ⅰ18横撑φ22水平锚杆18临时钢架Ⅸ⑥②①④ⅨⅪⅪⅨ③⑧⑦φ22水平锚杆约360约360约550约550约450约450ⅪⅨ⑤②①⑦⑧⑥④③拱墙二次衬砌隧底填充初期支护之喷混凝土边墙基座临时支护喷砼临时支护喷混凝土约300300初期支护之喷混凝土边墙基座拱墙二次衬砌300300说明：本图尺寸除钢筋尺寸以mm计外，余均以cm计。双侧壁导坑法施工工序纵断面示意图此段未示初期支护之钢架及临时支护二次衬砌喷混凝土约300喷5cm厚混凝土封闭掌子面喷混凝土封闭掌子面喷砼封闭掌子面系统纵向锚杆必要时喷混凝土封闭掌子面(图中未示临时钢架）钢架，纵向间距0.6m约30060约300必要时喷5cm厚C20混凝土封闭掌子面导坑拱部超前支护，环向间距40cm靠隧道中线侧¦Υ22水平锚杆1234Ⅸ8765拱部φ50超前小导管（L=5.0m），环向间距40cmⅪ双侧壁导坑法施工工序平面示意图隧道中线喷砼封闭掌子面初期支护仰拱隧底填充¦Υ50小导管（L＝5m）喷砼封闭掌子面喷砼封闭掌子面喷砼封闭掌子面⑤⑧⑧ⅠⅩ约300ⅩⅨⅨⅩ仰拱图6双侧壁导坑法施工工序图图3-4双侧壁导坑法施工工序说明中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案3.3三台阶七步作业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V级围岩围岩浅埋地段。3.3.1三台阶七步作业法施工工艺流程图3-5三台阶七步施工法施工工艺流程图测量放线拱部超前支护上部环行开挖、出碴核心土及中部开挖、出碴中部初期支护下部开挖、出碴下部初期支护底部开挖超前地质预报仰拱填充施工下一工序上部初期支护底部初期支护仰拱围岩监控量测围岩监控量测围岩监控量测围岩监控量测上中下部进行四个循环围岩稳定性评判、修正施工方案，确定二次衬砌施作时间中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案3.3.2三台阶七步施工法施工工序说明施工工序见图3-6三台阶七步法施工工序纵断面图。（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前支护，开挖①部；施作①部周边的初期支护：初喷混凝土、铺钢筋网、架立钢架、设锁脚锚杆、钻设径向锚杆、复喷混凝土至设计厚度。（2）左右侧中台阶开挖；在滞后于①一段距离后，开挖②、③部（左右台阶错开2-3m）；施作②、③部初期支护：初喷混凝土、铺钢筋网、架立钢架、设锁脚锚杆、钻设径向锚杆、复喷混凝土至设计厚度。（3）在滞后于②、③一段距离后，开挖④、⑤部（左右台阶错开2-3m）；施作④、⑤部初期支护：初喷混凝土、铺钢筋网、架立钢架、设锁脚锚