隧道洞身开挖施工方案

11编制依据及原则1.1编制依据1.1.1巴达高速公路段土建工程项目第BD3合同段工程设计文件（图纸）、参考资料、设计通用图。1.1.2国家、交通部现行的技术标准、施工规范、操作规程和工程质量检验评定标准。1.1.3国家和当地政府关于安全生产、文明施工、环境保护和水土保持等方面的法律法规、条例和有关规定要求。1.1.4本投标人的同类工程施工经验、劳动力及技术装备、专业化程度、机械设备实力、综合生产能力等。1.1.5前期的施工现场实地勘察资料。1.2编制原则1.2.1以确保本工程的安全、质量、工期、环保目标为出发点，本着优质、高效、经济、合理的原则，按ISO9000标准建立的质量体系要求运作。1.2.2以确保安全生产为原则，针对当地自然条件和工程特点，制订各项技术组织措施，严格执行各项操作规程。1.2.3以确保工程质量为原则，安排专业化施工队伍，配备先进的机械设备，采用先进的施工方法。1.2.4以确保阶段性工期目标为原则，综合分析各方面影响和控制因素，科学管理、精心组织，合理控制施工劳动力及机械设备的总投入量和各阶段资源的最佳配置。2工程概况本隧道位于巴达高速公路BD3标段,其中本合同段内为846米，为双洞双车道隧道。左洞起止桩号为ZK18+548～ZK18+965,长417米，2右洞起止桩号为YK18+515～YK18+962，长447米。木子岭隧道左线YK18+957～YK18+908段为Ⅴ级围岩，岩性主要为泥岩，产状平缓，岩体强度低~较低，层间结合差，局部覆盖有第四系松散堆积层。自然斜坡较稳定。岩体属于强风化带，裂隙较发育。3施工准备3.1开工准备施工准备、临时工程部署、现场平面布置及各项保障方案见隧道总体开工报告和隧道进洞方案。3.2人员情况管理人员安排表序号姓名职务备注1顾凤莲经理项目部2汪卫星副经理项目部3李林森总工程师项目部4张义伟质检工程师项目部5张科测量工程师项目部6肖鹏飞试验工程师项目部7王涛安全工程师项目部8白汉庆施工队队长施工队9韩延明现场技术员施工队10申传福试验员施工队工人工种安排表3序号工种人数备注1开挖工班602出碴工班103测量工44风水管45电工46调度27物资采购48修理工49物资采购410电焊工411后勤103.3设备情况序号设备名称数量备注1挖掘机22侧翻装载机43内燃空压机14电动空压机85发电机26自卸汽车87气腿式凿岩机508测量仪器24施工方案4.1施工方法采用光面爆破技术，减少对围岩的扰动，同时加强地质预报和围4岩监控量测，针对具体的围岩变化情况，及时调整爆破参数。Ⅴ级围岩用进洞时采用大管棚，和小导管预注浆超前支护，采用短台阶预留核心土法开挖（根据具体情况选择施工方法），宜采用人工挖掘或弱爆破开挖，出碴采用无轨运输。4.2工艺流程测量放样——台车就位——超前支护——钻孔——装药起爆——通风、排险——初喷砼——出碴——拱架、锚、网、喷支护——下一循环4.3超前支护1）超前小导管导管设计参数为：导管长4.5m，环向间距有40cm，纵向间距有400cm，导管外插角度为、5°—10°，布置方式呈梅花形。施工前，对掌子面的岩层喷射混凝土封闭后，按设计孔位用YT-28风枪钻孔（围岩松软时用风枪或游锤直接将小导管打入）。钻孔时要控制好外插角和导管环、纵向间距，纵向相邻两排小导管水平搭接长度为1m。导管安装后采用注浆泵由下向上压注水泥浆。2）大管棚大管棚用于右洞洞口浅埋地段，施工前，先在拱部施作混凝土导向墙，然后按设计孔位准确安放钢导管，钻孔机械选用管棚钻机，钻孔时要确保孔径比棚管外径大30～40mm，钻孔完成后，安装钢管并向管内注入水泥砂浆。开挖过程中，如发现压浆效果不好时，采用小导管补注浆。大管棚施工中，应精心施工，每一孔从钻孔到注浆完成都要作好详细的记录，如发现问题，必须找出原因并采取有效措施。54.4洞身Ⅴ级围岩开挖1、短台阶预留核心法开挖1）短台阶法施工短台阶均采用短进尺弱爆破开挖，采用自制简易钻孔台车风动凿岩机钻孔。在保证安全的前提下，可以适当拉长台阶的长度，减少施工干扰，加快施工进度。在下半部分开挖前，做好上台阶支护的锁脚施工。其开挖示意图见下图。施工超前小导管，开挖上导坑，见图中①。架立钢支撑，拱部喷锚支护。见图中②。中心核部开挖见图中③。下部开挖。见图中④。边墙锚喷支护。见图中⑤。浇筑仰拱。见图中⑥。2）台阶法的注意事项①台阶数不宜过多，台阶长度适当，一般以一个垂直台阶开挖到底，保持平台长3～5米为好，易于掌握炮眼深度和减少翻碴量。②个别破碎地段可配合锚喷支护和挂钢筋网施工，如遇到局部地段石质变坏，围岩稳定性较差，应及时架设临时支护或考虑变换施工方法，留好拱脚平台，采用先拱后墙法施工，以防止落石和崩塌。6台阶法开挖施工示意图③重视解决上下断面作业干扰问题，长台阶干扰少，基本上是合为一个工作面同步掘进；短台阶上下部作业干扰较大，要注意作业施工组织，质量监控和安全施工。④下断面开挖，因临空面较大，易使爆破面碴块过大，不利于装碴，适当密布中小炮眼，但采用先拱后墙法施工时，对下断面开挖，多注意上断面的稳定，必须控制下断面开挖高度和用药量，并采取防护措施，确保施工安全。如若围岩稳定性较好，可采取分段顺序开挖；稳定性差，缩短下断面循环进尺；稳定性更差，可左右错开或先拉中槽后挖两边。⑤采用钻爆法施工石质隧道时，采用光面爆破或预裂爆破技术，尽量减少围岩的扰动。⑥采用台阶法开挖的关键问题是台阶划分形式，台阶划分要求做7到爆破后扒碴量少，钻眼作业与运输干扰少，一般分成1～2个台阶进行开挖。4.5钻爆施工4.5.1钻爆设计1）爆破参数选择爆破参数具体实施时，可结合试爆确定，具体爆破参数见爆破设计图。2）装药结构①周边眼的装药严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿爆孔合理分布，是实现光面爆破重要条件，为此在施工中采用不耦合装药结构，双传爆线结构装药形式，炸药采用φ22的2号抗水炸药，炮眼直径为φ42mm。②其他眼的装药结构底板眼、辅助眼、掏槽眼等炮眼直径为φ42mm，药卷直径φ32mm，均采用连续装药结构。3）起爆顺序掏槽眼辅助眼底板眼周边眼4）爆破作业的实施①测量放线用全站仪或经纬仪准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，并用激光铅直仪控制边线。距开挖面50m埋设中线桩，每100m设临时水准点。每次测量放线时，要对上次爆破效果检查一次，并及时将结果告知技术主管和爆破人员，技术人员将测量数据输入计算机处理后，及时修正爆破参数，以达到最佳爆破效果。8②钻孔作业炮眼位置及数量严格按照光爆设计图施作。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及个数，未经主管技术工程师的许可不得随意改动。准确定位凿岩台车钻杆，钻孔位置误差不大于5cm，方向平行，严禁相互交错。周边眼钻孔外插角度控制在4°以内。同类炮眼钻进深度要达到设计要求，眼底保持在一个沿垂面上。③围岩爆破器材炸药：选用低爆速的煤矿安全炸药和二号岩石小药卷，周边眼用Ф22×200小药卷，其余炮眼用Ф32×200药卷。雷管：采用电雷管，跳段使用，段间距时差控制在100ms左右。4.5.2钻爆施工流程1）放样布眼钻眼前，测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。在直线段，可用3～5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。2）定位开眼采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3cm和5cm以内。3）钻眼钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要有丰富经验的老钻工施钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3°；眼深5m时，外插角小于2°），尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，应9根据眼口位置及掌子面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。4）清孔装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。5）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。装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药的炮眼均堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度不小于20cm，确保连线无漏连现象。光面爆破孔采用φ25的药卷连续装药，或用φ32的药卷间隔装药，光爆孔装药结构示意见下图，力争达到周边眼炮痕保留率达到90%以上。光爆孔装药结构示意图6）联接起爆网路及方式联接起爆网路及方式，起爆方式为复式网路，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10cm10以上处。网路联接好后，要有专人负责检查。对于全断面开挖，周边眼则采用光面爆破，以控制超挖欠挖；对于软弱围岩石则周边炮眼采用预裂爆破的方式，以减少爆破对围岩的扰动。7）盲炮的处理发现瞎炮，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，则应参照有关条款处理。8）通风、找顶起爆后，由于洞内灰尘大，需要对隧道掌子面进行不少于30分钟的通风，然后派专人进洞对危石、掉块等进行排险，保障下一工序的施工安全。9）初喷砼按设计要求进行初喷，具体施工见隧道总体开工报告施工支护。10）出碴单洞采用两台装载机左右侧同时出碴，一个是左翻，一个是右翻，自卸汽车在中间停靠，四台自卸汽车运碴。4.6超欠挖的控制与处理施工测量放线准确，严格控制周边眼线间距与装药量；选择合理的钻孔直径与装药药卷直径，满足爆破的不偶合系数；装药视围岩情况进行分段装药，并要用炮泥封堵炮眼；根据现场围岩情况，为控制超欠挖采取短进尺弱爆破等方法,原则上不允许超欠挖。考虑到施工控制有一定的难度，一旦发生超欠挖采取以下的处理办法。1）对超挖地段的处理11①边墙脚至其上1米范围内用与衬砌同级砼回填，边墙脚1米以上至起拱线之间的超挖采用衬砌同级砼一次灌注。②其它部位采用衬砌同级砼或M10水泥砂浆砌片石回填，若由塌方造成大面积超挖时，应及时与监理沟通制定变更方案及处理措施。③底板超挖部分按设计要求处理，并请示现场监理工程师后处理。2）对欠挖地段的处理①对较大超欠挖地段，可采取补炮处理，补炮原则上应进行松动爆破，防止造成超挖情况。②对个别突出点侵入二衬超限时，可用风搞等器具凿掉处理，使其表面尽量圆顺。5.安全质量保证措施（1）质量保证措施1）施工中必须加强地质超前预报，采用地质预报系统进行长距离地质预报，地质雷达和红外线探测进行中距离地质预报，超前水平钻孔进行短距离地质预报，并认真作好地质素描，不断积累和丰富新的地质资料，形成短-中-长距离预报相结合，多种预报手段相补充的联合预报体系，不断提高预报的准确性，为信息化施工提供第一手资料。以便针对不良地质采取有效的防治措施。2）在易发生坍塌、涌水、涌泥等地段应加强超前支护，必要时先进行帷幕注浆，再按“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测、紧衬砌”的原则施工，最后做好背后注浆，以确保工程质量。3）超欠挖控制：12①正确标示开挖轮廓线a、在爆破前面开挖轮廓线时应考虑施工误差和围岩设计预留变形量及画线误差等因素，在设计轮廓线外要适当以加大尺寸。b、预留变形，施工时进行量测按实测数据调整。②优化爆破设计a、采用控制爆破技术。根据隧道地质情况采用不同参数的光面控制爆破技术。b、采用非电毫秒雷管起爆。c、正确选用周边眼装药结构。为保证爆破质量，周边眼采用小药卷炸药，间隔装药，并加强炮泥的堵塞质量。d、按设计装药，并按顺序起爆。e、不断总结、修正爆破参数使之达到最佳效果。③保证钻孔质量a、炮孔间距应符合钻爆设计。周边眼间距的误差不大于5㎝，辅助眼间距的误差不大于10㎝，周边眼的外插角不大于3度。b、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，要求孔底在同一平面上。c、钻孔结束后要清孔，炮眼用炮泥堵塞，确保单孔装药质量。d、定