XX隧道安全施工方案文档格式.docx
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（2）新建铁路南京至杭州城客运专线《东芦山隧道施工图》（宁杭客专施图N1（隧）04）和新建铁路南京至杭州城客运专线《隧道参考图》。
（3）国家和铁道部现行的有关客运专线工程的设计暂规、施工指南、工程质量检验标准及安全技术规程，以及铁道部颁布的现行《设计规范》、《铁路工程质量验收标准》和其它有关文件资料。
（4）现场施工调查报告。
1.2编制原则
（1）严格遵守设计规范、施工规范和质量验收标准，严格遵照招标文件各项标准和条款要求。
（2）积极响应和遵守招投标文件中的工期、质量、安全、环境保护、文明施工等的规定及铁路建设工程施工合同、施工合同条款内容。
（3）科学合理地安排施工工序，突出重点项目和关键，统筹组织，合理安排，确保铺轨等节点工期及总工期。
（4）发挥专业优势，充分发挥专业人员和专用设备的优势，科学合理安排各项施工顺序，运用网络技术，组织连续、均衡、紧凑有序地施工。
（5）、根据本工程地质水文条件、开挖断面、埋深以及施工条件等，选择合理、可靠的施工方法和爆破方式，以保证施工安全及减少对地层的扰动，优先选用先进的施工技术工艺和设备，以保证施工工序质量和工程质量。
（6）文明施工，重视环保，珍惜土地。
确保水土保持、保护地下管线和既有构筑物，减少扰民，切实维护建设单位及地方群众的利益。
（7）执行GB/T28001—2001职业健康安全管理体系，关心职工健康安全。
2工程概况
2.1工程简介
东芦山隧道是宁杭客运专线站前及相关工程I标的四座隧道之一，全长2908m，起讫里程为DK49+225～DK52+133，为新建铁路双线隧道。
隧址区地处东芦山风景区，主要为低山丘陵区，相对高差100～200m，地形起伏较大，自然坡度约15°
～40°
，植被发育，为松树林及低矮灌木。
隧道进口位于溧水县铜砚坊村境内，近邻居民区，交通便利；
出口位于溧水县吕家山境内，地形起伏较缓，植被茂盛，残留有基岩球状风化产物。
2.2工程地质
2.2.1地层岩性
表层为第四系残坡积粉质黏土，土黄～黄灰色，硬塑，夹碎石。
下伏基岩主要为侏罗系上统龙王山组安山岩、侏罗系上统大王山组粗面岩，地层岩性分述如下：
.第四系残坡积层（Qel+dl）
（1）Qel+dl粉质黏土夹碎石，土黄～黄灰色，硬塑，主要分布在隧道山坡表层，厚约0～2.5m，σ0＝200kPa。
.侏罗系上统龙王山组（J3l）安山岩，分布范围：
隧道进口～DK49+763。
（2）1J3l安山岩，紫灰色～褐灰色，全风化，风化呈砂土状，局部夹强风化碎块，一般粒径2～3cm，个别达5～20cm，存在球状风化现象，层厚约3.0～13.0m，σ0＝250kPa。
（2）2J3l安山岩，紫红～褐灰色，强风化，岩体破碎，岩芯呈碎块状，层厚约2.0～9.0m，σ0＝450kPa。
（2）3J3l安山岩，褐灰色，弱风化，岩石较完整，节理较发育，主要发育两组：
.160°
∠50°
～195°
∠66°
，宽约1～2cm，泥质充填，间距为1～2条/m；
.265°
∠76°
～325°
∠88°
，宽约0.5～1.0cm，泥质充填，间距约为1～2条/m；
岩质较坚硬，σ0＝1000kPa。
.侏罗系上统大王山组（J3d）粗面岩，分布范围：
DK49+763～隧道出口。
（3）1J3d粗面岩，褐紫～褐黄色，全风化，风化呈砂土状，夹强风化碎块，层厚约0～7.0m，σ0＝250kPa。
（3）2J3d粗面岩，褐红～褐灰色，强风化，斑状结构，流动构造，岩体破碎，节理裂隙发育，层厚约2.0～15.0m，σ0＝500kPa。
（3）3J3d粗面岩，褐灰、褐红色，弱风化，斑状结构，流动构造，岩石较完整，节理较发育，主要为：
.225°
∠84°
～240°
∠85°
，宽约2～5mm，泥质充填，间距为2条/m；
.325°
～330°
，宽约2～10mm，泥质充填，间距为2条/m；
.20°
∠78°
，宽约3～5mm，泥质充填，间距为1条/m；
.305°
∠52°
，宽约3～5mm，泥质充填，间距为3条/m；
岩质坚硬，σ0＝1000kPa。
2.2.2地质构造
隧道区主要的断层及破碎带分述如下：
．F1：
破碎带宽约20m，断层与线路走向呈约45°
相交，断层两侧岩性均为安山岩，灰紫色，斑状结构，块状构造；
地表出露于Gc-Ⅲ083-东芦山6，里程为DK49+478.74左144.12m，见两组镜面擦痕，镜面产状分别为0°
∠74°
、355°
∠60°
，镜面多硅化，见石英；
并于DK49+531.6左131m处Gc-Ⅲ083-东芦山7见硅化带，硅化带走向约90°
。
．F2：
破碎带宽约10m，与线路走向呈小角度相交，夹角约25°
，断层两侧岩性均为安山岩，灰紫色，斑状结构，块状构造；
地表出露于Gc-Ⅲ083-东芦山4，里程为DK49+449左98.65m，见一擦痕镜面，镜面中见台阶状阶步，阶步高约3～5mm，镜面产状为70°
；
物探纵波速度为3.0km/s。
．F3：
岩性接触破碎带，地表出露于DK49+785～+810，物探纵波速度为1.8km/s，走向与线路方向几乎垂直，倾向北西，倾角约80°
，小里程侧岩性为J3l安山岩，大里程侧岩性为J3d粗面岩，接触带内岩性破碎，岩芯呈碎块状、块状，碎块直径大小约1～3cm，块状直径大小约3～10cm，个别呈短柱状，可参见图3-2-3；
破碎带宽约8m。
．F4：
物探低速异常带，地表出露于DK50+465～+480，物探纵波速度为2.8km/s，走向与线路走向几乎垂直，倾向北西，倾角约45度，破碎带宽约15m。
.F5：
破碎带宽约10m，断层与线路走向呈大角度相交，夹角约60°
，断层两侧岩性均为粗面岩，灰紫色，斑状结构，流动构造；
地表出露于Gc-Ⅲ083-东芦山10，里程为DK50+901右52m，Gc-Ⅲ083-东芦山11，里程为DK50+857.1左135.6m，出露点见镜面擦痕，擦痕已石英硅化，其产状分别为275°
∠68°
，276°
∠71°
该断层带的物探低速异常，物探纵波速度为2.4km/s。
.F6：
破碎带宽约25m，断层与线路走向呈大角度相交，夹角约57°
地表出露于Gc-Ⅲ083-东芦山13，里程为DK51+166左46m，见一水平向镜面擦痕，镜面产状为155°
物探纵波速度为3.2km/s。
．F7：
物探低速异常带，断层与线路走向呈大角度相交，夹角约57°
，地表出露于DK51+580～+600，物探纵波速度为2.1km/s，倾向东南，倾角约45°
，带内岩体破碎，岩芯呈块状，少量碎块状，个别呈短柱状；
破碎带宽约20m。
2.2.3围岩等级划分
表2-1隧道围岩分级表
编号
起始里程
终止里程
围岩分级
1
DK49+225
DK49+352
Ⅴ
2
DK49+445
Ⅳ
3
DK49+593
4
DK49+763
5
DK49+777
6
DK50+313
Ⅱ
7
DK50+343
Ⅲ
8
DK50+387
9
DK50+417
10
DK50+656
11
DK50+891
12
DK50+911
13
DK50+985
14
DK51+095
15
DK51+126
16
DK51+150
17
DK51+205
18
DK51+334
19
DK51+420
20
DK51+502
21
DK51+605
22
DK51+668
23
DK51+968
24
DK52+035
25
DK52+133
2.3水文地质
2.3.1地表水
地表水主要为雨季降水，汇集于沟谷，调绘时水量不大。
2.3.2地下水
地下水主要为基岩裂隙水，地下水稍发育，构造带中裂隙水较发育。
隧址区地下水对混凝土结构无侵蚀性。
隧址DK49+225～DK49＋970氯盐环境作用等级为L2级；
隧址区DK49＋970～DK51+980无氯盐侵蚀；
隧址区DK51＋980～DK52+130氯盐环境作用等级为L1级。
2.3主要施工方法简介
（1）、洞口施工
按照首先做好洞顶的截排水施工，然后再进行边坡开挖，边坡开挖自上而下进行，并随挖及时施工边仰坡的临时和永久支护：
边坡加固预应力锚索施工按施工准备→钻孔→清孔→锚索制作及安装→锚固端注浆→浇筑锚墩或安装锚垫板→张拉锁定→二次注浆封闭锚头顺序进行。
（2）、正洞施工
隧道正洞施工按地质超前预报→超前预支护→洞身开挖及支护→仰拱及填充→二次衬砌→洞内沟槽顺序进行，隧道正洞采用钻爆法施工，分部法开挖，开挖采用YT-28型凿岩机钻孔，光面爆破控制，实施分段爆破减震技术；
喷射混凝土采用湿喷工艺，防水板采用移动式工作平台以无钉工艺铺挂；
装碴用挖掘机配合侧翻装载机，大型自卸汽车运输；
二次衬砌采用9m全断面液压衬砌台车，泵送混凝土施工。
施工中严格遵循“先预报、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则。
并加强监控量测，对断层破碎带和节理发育岩体破碎地段进行综合超前地质预报，实行信息化施工。
3施工安全监控重点
3.1安全风险分析
（1）、隧道多处埋深较浅，围岩破碎，开挖后自稳能力较差，易引起坍塌冒顶危害。
（2）、隧道穿越七条断层，断层围岩破碎，开挖后容易失稳出现坍塌。
（3）、两进洞口（设计隧道出口和中部垭口）场地狭小，边坡较高（h＞30m）且偏压，若开挖后边坡加固措施和爆破防护措施不当易出现高边坡跨塌及爆破飞石毁坏房屋和伤人的危险。
（4）、隧道采用钻爆法开挖，还存在火工品的管理、爆破操作和施工用电等所形成的风险。
3.2安全监控重点
根据安全风险分析及隧道施工特点，明确东芦山隧道安全控制重点为高边坡施工、隧道开挖防坍塌及火工品管理等；
具体见下表：
东芦山隧道主要安全监控重点
序号
施工部位
监控重点
风险事件
风险等级
备注
洞口高边坡
边坡开挖、加固
边坡跨塌
高
爆破振动及飞石
伤人、毁房
极高
浅埋偏压段
开挖及支护
坍塌冒顶
不良
地质
爆破振动
扰动地层、坍塌
断层破碎带
不良地质
爆破器材
违章操作
丢失、失爆
4安全施工技术措施
4.1洞口高边坡施工措施
（1）总体施工安排
在边坡开挖前先做洞顶截水天沟，截排地表水；
然后以挖机清除表层覆土或植被，露出基岩，然后采用浅眼松动爆破方式，自上而下进行分台爆破，并采取防护措施控制飞石措施。
并严格按照设计分级及时进行边坡防护和加固。
在施工过程中和施工后，加强对边坡变形、变位的监测，及时提供边坡变化信息。
（2）边坡开挖及加固
边坡开挖自上而下进行，开挖一级加固防护一级，随挖随护，不得将边坡全部开挖完后再进行防护；
“垭口”明洞高边坡在开挖一级后及时施工锚网喷防护，然后进行预应力锚索施工；
出口明洞边坡在开挖后及时施工锚网喷防护封闭边坡；
预应力锚索施工按施工准备→钻孔→清孔→锚索制作及安装→锚固端注浆→浇筑锚墩或安装锚垫板→张拉锁定→二次注浆封闭锚头顺序进行。
各处边坡加固及防护参数见下表：
边坡加固及防护参数表
位置及部位
加固及防护形式
加固及防护参数
锚杆长
间距
喷砼
钢筋网
垭口
锚网喷防护
ф22砂浆锚杆:
4m
1.5×
1.5m
10cmC20
ф6:
20×
20cm
出口明洞边坡
锚网喷
25×
25cm
（3）控制爆破
1）控制爆破方法
根据边坡位置及特点，选取多循环、小规模、小孔距的浅孔台阶松动爆破方案，其特点是“孔浅、眼多、药少、覆盖强、间隔微差”，分台逐层地进行剥离控制爆破，力求岩石原地龟裂松动，避免石块的扬弃，并采用钢管排架和爆体覆盖相结合的防护措施，抑制爆破飞石、滚石。
2）爆破工艺设计
①．布孔方式
“垭口”边坡爆破按平行于线路布置纵向台阶横向分台，每级台阶按宽度平行线路方向布设2～4排炮孔，爆破方向垂直于线路方向；
出口明洞开挖按纵向分台，爆破方向平行于线路方向；
炮孔在设计边坡上按设计坡率布设一排顺坡的炮孔．其余炮孔均采用垂直钻孔。
②．孔网参数
炮孔直径ф=40mm．孔深L=1.5～1.8m；
炮眼间距a=1m，炮眼排距b=1m，抵抗线W=1m，最外侧炮孔边坡外侧平均抵抗线Wb＞l.5W＝1.5m；
且不小于1.2a。
③．炸药单耗
根据现场特点及岩石性质，炸药单耗K取0.25～0.4kg／m3。
④．药量计算
主炮孔单孔药量计算公式为：
Q＝K×
a×
b×
L。
式中：
Q为单孔药量；
K为炸药单耗；
a为炮孔间距；
b为炮孔排距；
L为孔深。
边孔和预裂孔按主炮孔装药量的0.7倍取值。
具体单孔装药量应考虑边坡局部地形、石质以及实际钻孔等情况，并根据前次爆破的实际效果，作适当调整。
⑤．堵孔
堵塞物可用钻孔附近的岩屑或爆区周围的土砂混合物，充填时尽可能地使其密实；
设计堵孔长0.7m，在任何情况下，保证堵孔长不小于0.5m。
⑥．起爆网络
使用毫秒雷管孔内延期毫秒微差起爆，微差间隔取50ms；
“v”型网络布置，按先预裂眼（设计边坡孔）→边坡孔→中间孔顺序起爆，均采用孔底集中装药结构。
起爆顺序见起爆顺序图。
⑦．最大一段齐爆药量控制
根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）对爆破振动安全允许距离
“V”型起爆顺序图
的规定：
对一般砖房和钢筋混凝土结构房屋，爆破安全振速控制在[Vmax]=5cm/s；
利用萨氏公式Qmax=R3min（V安全/K）3/a，按最近影响距离50m，计算出单段最大装药量，以控制爆破的装药量，实现减振目的。
（4）边坡监测
1）为了确保施工期边坡的稳定，对边坡外部变形进行监测：
监测的部位包括开挖坡面、平台和开口线外，通过在边坡平台、坡顶布设的观测点进行观测和对观测数据进行整理、分析，掌握边坡的位移变化,做出位移-时间曲线,通过对曲线的分析判断坡体的变形趋势和评估和判断高边坡的稳定状况。
2）施工期巡查：
定期进行边坡的巡查工作，检查内容包括边坡是否出现裂缝，以及裂缝的变化情况（裂缝的深度及宽度）、是否出现剥落或掉块现象，坡表有无隆起或下陷，排、截水沟是否通畅，渗水量及水质是否正常等，并做好巡视记录。
4.2不良地质段施工措施
不良地质对隧道的结构稳定和施工安全影响极大，极易形成坍塌冒顶风险，在隧道施工时为减小不良地质危害，通过超前地质预报手段和监控量测措施，适时调整开挖及支护方法，实现动态施工目的，以降低不良地质的影响。
4.2.1超前地质预报措施
（1）超前地质预报方法
超前地质预报按照长、近结合分级进行，贯穿于全隧施工；
中长距离超前地质预报采用TSP200超前地质预报系统，近距离超前地质预报是利用潜孔钻水平钻孔和加长钻炮眼孔等方法。
（2）TSP200超前地质探测
中长距离超前地质预报采用TSP200超前地质预报系统（该系统由记录单元、接收器（检波器）、TSPwinLight软件组成，一般探测距离为100m，），在进洞80m后开始进行超前地质预报，每100m进行一次。
其测线布置如下：
①．接收器孔
位置：
在隧道两边墙，距离掌子面大约60m。
数量：
2个，隧道左右边墙各1个。
直径：
φ43-45mm/孔深2m。
布置：
沿轴径向，用环氧树脂固结，向上倾斜10°
左右。
高度：
离地面1m。
②．炮孔
在隧道的左边墙。
第一个炮孔离接收器约25m，炮孔间距约为1.5m。
24个
38mm/孔深1.5m。
沿轴径向，向下倾斜10-20°
（激发时水封填炮孔）
离地面约1m。
（3）水平探孔超前探测
水平探孔超前探测采用地质钻超前探测，钻孔孔径100mm，钻孔长度30m，在掌子面布设3~4个钻孔（拱部附近一、二个，边墙附近2个），探孔25m/循环，长距离对前方围岩进行取芯。
并对钻孔过程中的岩样进行留样分析，和钻孔过程中的地下水发育情况进行统计。
（4）加深炮孔探测
在爆破钻眼作业时，有选择的在掌子面加长钻杆打眼，以近距离的探明地质情况，验证超前物探成果；
钻孔孔径50mm，钻孔长度6m，在掌子面布设3~4个钻孔（拱部附近一、二个，边墙附近2个），探孔5m/循环。
4.2.2监控量测措施
根据隧道结构及地质特征，决定在东芦山隧道施工中进行地质素描、地表沉降、拱顶下沉和周边收敛等量测项目。
（1）地质素描在掌子面每班爆破后进行，通过掌子面观察及纵、横断面地质素描，来预测岩层走向、倾角、倾向及节理隙发育程度、岩层厚度及其变化趋势等因素。
（2）地表沉降在浅埋区域进行，沿隧道中线每10m设一量测断面，横向沿地表在中线两侧每2.0m和5.0m进行测点布置，以精密水准仪和铟钢尺进行观测。
（3）周边位移量测以JSS-30A型数显收敛仪进行量测，根据围岩类别每10m～30m布设一断面，每断面设水平测线2处，测点应在初期锚喷支护2小时后布设完成，并在12小时内完成首次量测。
（4）拱顶下沉量测断面结合周边位移量测断面布置，以精密水准仪配10.0m挂尺进行。
监控量测测点布置见示意图（以三台阶示）
4.2.3开挖及支护
（1）合理选择施工工法
根据不良地质岩层特点，在施工中分别采用三台阶临时仰拱法或三台阶四步法分部开挖，降低开挖高度或减小开挖跨度，控制围岩的松弛变形。
施工时按照“短进尺、快支护、弱爆破、浆严注”的原则，每循环进尺不得超过1.2m（1~2榀刚架），采用减振控制爆破，严格控制装药量，减少爆破对围岩的震动。
（2）严格执行弱爆破
为充分提高围岩的自稳能力，按照“保护围岩”的原则，施工中采用光面爆破，实施分段爆破减震技术，以减少单次爆破冲击和爆破波峰值的叠加，实现减少对围岩的扰动，控制围岩的变形和超挖。
①．控制最大一段起爆药量
根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）对爆破振动安全允许距离的规定，为保护围岩、初期支护和衬砌混凝土结构，以质点允许振速控制在[Vmax]=10cm/s为计算依据，利用萨氏公式Qmax=R3min（V安全/K）3/a，反算出单段最大装药量，以控制光面爆破的装药量，实现减振的。
②．确定爆破参数及起爆方法
按照光面爆破原则，以工程类比或以往施工经验确定最小抵抗线（V）、周边眼间距（E）、线装药量（q）及相对距（K）等爆破参数，并设计掏槽眼布置方式、周边眼装药结构和起爆方式。
爆破采用2号岩石硝铵炸药，周边眼以小药卷间隔装药，导爆索传爆，其他炮眼采用连续柱状装药；
采用多段微差毫秒雷管由里向外按掏槽眼→辅助眼→周边眼顺序起爆，周边眼比辅助眼要跳2段，间隔时间为50～100毫秒，且用同一段雷管同时起爆。
（3）掌子面稳定措施
浅埋软弱地层掌子面易失稳引起拱顶坍塌，故对掌子面斜上方加固尤为关键，在开挖前采取超前小导管预注浆（部分以双层小导管预注浆）对拱顶破碎层进行加固，以在拱顶形成承载拱，确保施工安全；
注浆时严格注浆工艺，要体现“浆严注”原则，确保注浆质量。
同时对开挖后的掌子面，要及时初喷6~10cmC25混凝土封闭掌子面。
（4）及时支护措施
通过不良地段的各施工工序之间的距离尽量缩短，尽快使全断面支护封闭，减少岩层暴露时间，抑制围岩过大变形。
①．每循环开挖后，要及时初喷4～6cm混凝土封闭岩面，抑制围岩的风化松弛，并按设计要求快速施工锚杆、挂网、架立刚架、喷射混凝土施工，构成强支护体系，及时形成封闭结构。
②．对软弱围岩段变形较大部位，在分部开挖处需设置临时仰拱（刚架）封闭成环；
或对拱脚、隧底松散软弱部位，采取注浆固结措施，提高承载力。
③．全断面初期支护完成后，要求仰拱和二次衬砌紧跟开挖，以使永久支护体系尽早发挥作用。
4.3爆破作业技术措施
（1）爆破作业应遵守“爆破安全规程”有关规定。
爆破作业时统一指挥，并由经过专业培训且持有爆破作业合格证的专职爆破工担任。
进行爆破时，所有人员必须撤到不受有害气体、震动和飞石损伤的地点。
（2）爆破材料的领取，严格按照《爆破器材管理办法》执行，由装炮负责人按一次需要量填写领药凭证，经有关负责人审查批准后到库房提取。
（3）炸药和雷管严禁由一人同时搬运，电雷管严禁与带电物品（如干电池手电筒等）一起携带运送，搬炸药与拿雷管的人员同时行时，两人之间的距离不小于50m。
放炮后剩余材料经专人检查核对后及时退还入库，严禁随地存放。
（4）装药前须检查爆破工作面附近支护是否牢固，必要时先进行加固；
并将炮眼内泥浆、石粉应冲洗干净；
装药和布眼应严格按照爆破设计参数进行，严禁私自调整爆破参数。
（5）钻眼与装药不得平行作业，装药后剩余的雷管、炸药及时回收到库房存放。
爆破作业人员严禁穿化纤衣服操作，防止摩擦产生静电火花，导致早爆事故的发生。
（6）装药点炮，由爆破组长统一指挥，严格按爆破设计规定的装药量装药，并按要求堵塞炮泥
5安全施工保证措施
5.1组织保证措施
（1）建立隧道施工安全保证体系
为实现隧道施工安全控制目标，东芦山隧道在施工中建立以项目经理为首的安全生产管理小组。
其安全保证体系见东芦山隧道安全保证体系框图。
东芦山隧道安全保证体系框图
（2）明确安全管理人员职责，分工负责
项目经理、副经理、总工、安全总监是安全保障机构的主要人员；
安检工程师是专职安全检查员，是安全生产的组织者和执行者；
现场安
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