汝郴高速公路某隧道开挖施工方案

xx隧道开挖施工方案一一一、、、工工工程程程概概概况况况111、、、隧隧隧道道道概概概况况况xx隧道为高速四线分离式曲线隧道,左洞ZK82+313-ZK83+433,长1120m，右洞YK82+310-YK83+443,长1131m。左右线间距15-34m，进口至出口设置2.3％的一字上坡。隧道进口(汝城端)洞门处于陡坡地带，边坡坡角约40-45°，左洞进口里程桩号为ZK82+313，右洞里程桩号为YK82+310，隧道埋深均小于10m，属Ⅳ级围岩，岩石坚硬，岩体较破碎，呈镶嵌碎裂结构，长期不支护，可发生拱部松动破坏。隧道轴线与地形等高线右交角约呈80°相交，左右洞口均无偏压。隧道出口(郴州端)洞门地处缓坡地段，边坡坡角约30°，左洞出口里程桩号为ZK83+433，右洞里程桩号为YK83+441，隧道埋深均小于5m，属Ⅴ级围岩，围岩为风化页岩，薄层状，岩质很软，破碎，碎裂松散结构，自稳能力差，抗冲刷能力弱，开挖时易产生滑塌。隧道洞身围岩级别为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级，在ZK82＋690附近发育一溶蚀裂隙，岩体破碎。K82＋890-K83＋020段受断层挤压揉皱影响，岩石破碎，局部可能存在溶蚀裂隙和扭曲褶皱。隧道区内地下水水量小。222、、、地地地形形形地地地貌貌貌该隧道位于xx县xx镇xx村至xx乡的下欧村之间，隧道地形起伏不平，冲沟、山峰交错。洞顶地面高程530.0～660.0m，相对高差约130.0m，属低山地貌。隧道底板设计高492.0～510.0m，隧道最大埋深约130.0m。隧道K82+310～+500段轴线与地形线基本垂直或呈大角度相交，自然边坡较陡，约50～60°，基岩出漏地表。隧道洞身K82+500～K83+150段隧道轴线大部分顺山坡地形等高线穿行，自然坡度相对较缓，约30～40°，基岩大部分出漏，局部有粉质粘土覆盖；K83+150～K836+433隧道出口段轴线与地形等高线基本垂直或大角度相交，上部覆盖层粉质粘土。交通很不方便。333、、、地地地层层层岩岩岩性性性隧道区所出漏的地层为第四系覆盖层和泥盆系上统锡矿山组地层，现按从新到老依次分述如下：（1）第四系全新统（Qh）I种植土：浅黄色，稍湿，呈松散状，含较多的植物根系，厚度〈1.00m，分布于隧道口的稻田及旱土中。（2）第四系更新统（Qp）Ⅱ粉质粘土：黄褐色，稍湿，硬塑状，含少量角砾及砂粒，厚0.7～15.50m，主要分布于隧道出口（郴州端）的山坡上。（3）泥盆系上统锡矿山组上段（D3x2）Ⅲ页岩：灰黄色、薄层状，岩质软，破碎，呈土夹碎石状、碎块状，分布于K82+870～出口段，已揭露厚度20m，与下伏泥盆系上统锡矿山组下段地层呈整合接触。（4）泥盆系上统锡矿山组下段（D3x1）Ⅳ灰岩：灰色、灰黑色，薄层状-中厚层状，局部夹泥质条带，微晶结构，节理裂隙发育，呈细脉状，并有白色方解石充填，岩质坚硬较完整，为中微风化岩，物探揭露发育陡倾角裂隙，并有溶蚀。隧道区内均有分布。444、、、地地地质质质构构构造造造隧道处于南岭东西向大型构造带北缘的湘东南北向印支褶断带。区域性断裂走向NNE，倾向SE，倾角陡，一般在80°左右，并伴随NW向次生断裂。555、、、水水水文文文地地地质质质条条条件件件隧道区内地下水主要有孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水三种类型，孔隙水赋存于第四系覆盖层的亚粘土中，以渗流的形式排泄于低洼处。一般水量小，水位低，受大气降水的补给；基岩裂隙水赋存于基岩裂隙及断层破碎带中，以下降泉的形式向低洼处排泄，受大气降水和孔隙水的补给；岩溶水主要赋存于碳酸盐岩泥质的溶蚀裂隙中，一般埋藏较深，水位稳定，水量较大，以岩溶泉的形式排出，受大气降水、孔隙水及裂隙水的补给。666、、、地地地震震震烈烈烈度度度据《中国地震动参数区划分图》（GBJ8306-2001）勘察区地震动参数反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度小于0.05g，相对应地震基本烈度为小于Ⅵ度。777、、、xxxxxx隧隧隧道道道技技技术术术标标标准准准公路等级：四车道高速公路行车速度：80km/h隧道单洞建筑界限净宽：0.75+0.5+2*3.75+0.75+0.75=10.25m隧道建筑界限净高:5.0m二、主要工程量三三三、、、总总总体体体施施施工工工安安安排排排111、、、进进进度度度指指指标标标根据本隧道开挖断面、开挖方法，施工进度指标按照如下安排：Ⅲ级围岩月进度指标：按120m/月安排；Ⅳ级围岩月进度指标：按90m/月安排；Ⅴ级围岩月进度指标：按45m/月安排。222、、、劳劳劳力力力组组组织织织为方便施工，xx隧道开挖由隧道施工队掘金工班负责施工，由进口单向掘进。掘进工班负责隧道开挖，支护、出碴、运输。按三班制安排组织施工。333、、、设设设备备备配配配备备备施工机械设备、测量试验仪器按照施工要求配备，满足工程施工和工期要求，所需设备仪器提前运输至工地。详见主要施工机械进场计划表附表1，444、、、场场场地地地布布布置置置施工场地布置按照便于施工,节约临时用地的原则布置，详见施工现场平面布置图。555、、、临临临时时时工工工程程程xx隧道进口需拓宽xx村道2.0Km；新建便道500m。在隧道进口设6台20m3空压机，高压风管置于与通风管一侧墙脚。隧道进口施工用水采用xx村下的两股小溪流水，将水汇集在一处，挖深沟打水井集水后，采用高压水泵将水抽到隧道口空压机房处的大水池，再经水池采用接力抽水到隧道口山上的高压水池，共铺设供水管道约2.6km，向洞内供应高压施工用水。隧道进口设变配电房，配电房内设一台容量为1250KVA的变压器，并配备2台320KW发电机组。xx隧道左、右线均采用长管路压入式机械通风。通风机设在离洞口外不小于30m。洞内三管两线见“洞内管线布置示意图”。666、、、通通通风风风除除除尘尘尘（1）通风方式采用长管路压入式通风，在左右线进口分别设一台HFAP110型（110KW）轴流通风机，以满足施工要求。（2）通风除尘①加强对进洞机械车辆的维修保养，降低有害气体的排放浓度。②采用湿式凿岩、水幕降尘和个人防护相结合的办法防尘。③专门成立尘毒测试站，定期测试粉尘和有害气体浓度。（（（二二二）））隧隧隧道道道开开开挖挖挖111、、、开开开挖挖挖作作作业业业(1)Ⅴ级围岩施工：采用小导管或超前管棚超前支护，环向开挖保留核心土法开挖，上下阶距离5～10米。开挖后立即喷射C20砼，然后打锚杆、架立钢架、复喷至设计厚度。采用人工配合风镐开挖。A、施工顺序：动力电缆照明线洞内管线布置示意图衬砌台车单位:mm供水管φ150高压风管φ180排水管φ150φ1300先超前支护，后开挖并及时初期支护；开挖由上而下，衬砌由下而上的原则；开挖时应短进尺，弱爆破，每循环进尺不得超过1米；初期支护及砼施工应及时封闭仰拱。环向开挖保留核心土开挖法作业示意图详见《图7-1Ⅴ级围岩环向开挖保留核心土开挖示意图》。图7-1Ⅴ级围岩环向开挖保留核心土开挖示意图I.超前支护；2.上半断面环向开挖；Ⅲ.上半断面初期支护；4.上半断面核心土开挖；5.下半断面左侧壁开挖；Ⅵ.下半断面左侧壁初期支护；7.下半断面右侧壁开挖;Ⅷ.下半断面右侧壁初期支护；9.下半断核心土开挖（含仰拱开挖）；Ⅹ.仰拱初期支护；Ⅺ.仰拱砼施工；Ⅻ.拱墙二次衬砌施工。B、Ⅴ级围岩掘进作业循环时间:Ⅴ级围岩段围岩软弱，自稳性差，本着稳步开挖的原则，折合全断面月掘进安排45m。a、上断面上断面掘进作业循环时间表（循环进尺1.0m）表7-1作业项目时间(H)123456789101112Ⅵ5ⅦⅢXIX924IⅧ7XIIⅢ测量超前支护开挖及出碴初期支护共计作业循环时间:12hb、下断面下断面掘进作业循环时间表（循环进尺1.0m）表7-2作业项目时间(H)123456789101112测量左半部开挖出碴左半部初期支护右半部开挖出碴右半部初期支护共计作业循环时间：12h(2)Ⅳ级围岩施工：Ⅳ级围岩地段采用短台阶爆破开挖，网喷锚格栅钢架初期支护，全断面灌注二次衬砌砼，上断面超前10～15m，作为上断面钻孔喷锚网工作平台，上、下断面同时爆破开挖。钻孔时,上断面配8台风枪钻孔，下断面采用凿岩机钻孔，采用反铲挖掘机将上断面石碴扒至下半断面，下半断面由侧卸式装载机装碴，自卸汽车运碴。开挖时要短进尺、弱爆破，以减轻爆破振动对围岩的破坏，确保围岩的稳定，循环进尺设计为2.0m。洞身开挖后，立即施作锚喷网格栅拱架初期支护，及时封闭围岩。Ⅳ级围岩施工程序见图7-2。图7-2Ⅳ级围岩施工程序框图测量划线上断面开挖支护下断面开挖支护施作仰拱砼Ⅳ级围岩掘进作业循环时间:Ⅳ级围岩段月掘进安排90m，其作业循环时间见下表7-3。Ⅳ级围岩掘进作业循环时间表表7-3作业项目时间（H）123456789101112测量划线钻孔装药起爆通风排险出碴初期支护共计作业循环时间：12h(3)Ⅲ级围岩施工：采用全断面光面爆破开挖，锚喷网初期支护，待围岩变形基本稳定后，全断面施作二次衬砌，采用凿岩机钻孔，侧卸式装载机装碴，自卸汽车出碴，全断面液压衬砌台车衬砌。Ⅲ级围岩比较稳定，开挖时可提高循环进尺，每循环设计进尺3m，喷锚与掘进平行作业，月掘进120m左右。Ⅲ级围岩施工程序见图7-3。图7-3Ⅲ级围岩施工程序框图测量划线钻孔装药起爆出碴初期支护Ⅲ级围岩掘进作业循环时间:Ⅲ级围岩掘进作业循环时间表表7-4作业项目时间（H）123456789101112测量放线钻孔装药起爆通风排险出碴共计循环作业时间12h222、、、钻钻钻爆爆爆作作作业业业采用钻孔台架配YTP-28手持式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆破工负责。(1)测量测量是控制开挖轮廓精确度的关键。采用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。(2)定位开眼采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道走线保持平行，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3～5cm以内。(3)钻孔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，一定要丰富经验。钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔，以确保爆破质量。周边孔外插角1°～2°，炮孔相互平行，周边孔在断面轮廓线上开孔（在Ⅴ级、Ⅳ级围岩地段，周边孔在断面轮廓线内5～10cm处开孔），周边孔对孔误差环向不大于5cm。掏槽孔对孔误差不大于3cm，其它炮孔开眼误差不大于10cm。在钻眼过程中，应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度，以保证炮眼底在同一平面上。(4)装药钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药。装药分片分组负责，自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-86《爆破安全规程》执行。(5)堵塞所有装药的炮眼均堵塞炮泥，堵塞长度不小于40cm。(6)瞎炮处理发现瞎炮，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《爆破安全规程》有关条款处理。(7）光面爆破施工工艺流程光面爆破施工工艺流程见下图7-6：图7-6光面爆破工艺流程图(8）超欠挖控制放样布眼定位开眼钻孔清孔联结起爆网络起爆洒水降尘埃瞎炮处理爆破效果检查通风装药钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施：A、根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。对于Ⅴ、Ⅳ级围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。实践证明此法对于光面爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。B、提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。C、提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装。D、断面轮廓