小岩关隧道开挖出渣项目工程和交通建设方案Word格式文档下载.docx
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隧道围岩情况：
该隧道区地质主要W级起止里程为：
LJXK1+94C—LJXK2+110
和LJXK2+780-LJXK2+828段、V级起止里程为：
LJXK2+110-LJXK2+780段。
施工方式：
开挖采用台阶新奥开挖法施工，衬砌采用防排水复合式支护施
工。
隧道进出口采用40米、28米管棚超前支护形式开挖。
洞身采用小导管、系统锚杆和型钢拱架支护形式施工。
隧道主要工程量表
名称
单位
工程量
备注
明洞开挖
m3
3445
洞脸开挖
浆砌片石
307.53
混凝土
31398.35
C25C20C15
钢筋锚杆
kg
140945.32
中空注浆锚杆
m
39621.24
钢筋
841305.9
长管棚
2520
进出口
洞身土石方
78304.5
工字钢
415578.02
I18、I16
小导管
93038.3
①42*4mm
排水管
5437.86
环向、纵向
复合水版
n2
21931.98
中埋式橡胶止水带
543.84
止水条
2200.6
防火涂料
18816.32
镶面（石材）
24.52
洞门墙面装饰
364.91
四、施工总目标
1.质量目标
质量目标：
全部工程必须达到国家及交通部现行的工程质量验收标准，工程验收合格率100%分部、分项工程合格率100%工程业主满意率90%达到业主制定的创优规划和目标。
质量保证体系见《质量保证体系框图》
质量管理措施：
1）成立由项目部组成的质量管理领导小组，建立由项目经理负责，项目总
工程师专门主持的质量自检体系。
实施过程中落实岗位责任制，建立严格的质量考核制度、实行优质优价政策。
2）在项目部工程部的领导下，抓好施工过程中的质量管理工作，加强技术
培训和交流。
严格执行三级质量检验制度，加强工序控制，开展群众性的QC小
组活动。
3）采取各种相应的技术措施，把好施工质量关。
2.安全目标安全目标为“三无、一杜绝、一创建”，即：
无因工死亡事故、无交通死亡事故、无水灾、火灾事故；
杜绝重伤事故，年负伤率不超过5%o；
创建安全文明工地。
五、总体施工组织布置
1.施工便道
隧道施工便道从隧道口在思塘镇戒毒所附近接省道S203便道150m根据现场实际情况设置错车道。
便道采用片石基层、泥结石面层。
2.施工用水施工用水采用复烤厂自饮水作为施工用水。
3.施工用电
施工用电与当地电力部门进行协调，就近搭接10KV到隧道附近设置500KV/变压器一台，即可满足施工用电需求。
由于考虑当地10KV电源自然、人为停电，故我施工队将购置一台320KV柴油发电机作为备用电源，从而不会因停电而影响工程施工。
4.施工通讯工区办公室与施工班组之间，采取安装程控电话进行联络，管理层及业务骨干
配备移动电话通讯设施，加强内外联系，测量班配备足够数量对讲机，确保施工联
络通畅，提高工作效率。
5.临时房屋及办公用房施工队租用民用住房作为办公用房和生活用房，部分民工在进口修建水泥砖木结构房作为生活用房。
6施工工期安排
见后附《隧道施工进度横道图》六、施工方案、方法及工艺施工方案：
本隧道V、IV级围岩采用台阶法开挖、锚喷支护、先墙后拱衬砌。
1.洞口段施工方案边仰坡施工时，严格按施工规范施工，尽量减少刷方数量，以维护山体的自然坡度，保持山体的自然稳定，并及时进行骨架护坡或其它防护，并根据环保的要求，当骨架护坡防护等完毕后，及时植草皮，进行绿色防护。
洞口土石方的开挖，要先做好洞口范围的天沟、排水沟等之后再进行。
采用人工刷坡，清理边仰坡和坡顶的危石、浮土等，并根据设计进行边坡、仰坡的加固和防护。
当进行爆破施工时，由于埋深较浅，围岩松散破碎，要采用小药量控制爆破、微差爆破以减少对围岩的扰动，避免隧道洞口段施工时地表发生沉陷甚至发生塌方。
洞口边、仰坡开挖后，须立即按设计要求对边仰坡进行加固，封闭开挖面，防止地表水的侵蚀，保持坡面稳定。
待以上工序全部完工后，按设计进行施工放样并开挖出洞脸，进行套拱施工，预埋©
127mm*4m导向管。
管棚制作：
棚管采用©
108mm*6mm轧无缝钢管分节制成，丝扣联接。
钢管周身梅花型钻出浆孔，前端作成锥体以便安装。
管长按设计要求制作，管尾焊接法兰盘与注浆管尾端联接。
砼导向墙施工：
按设计要求开挖仰坡，做好防护，开挖至洞顶后预留核心土，按设计要求支立118的型钢拱架，然后施作砼导向墙，预埋导向管。
具体工序为：
测量放样一支弧形模板一固定©
127mm*4mm向管一浇筑混凝土—养护一撤模板一养护一钻孔。
钻孔：
钻孔选用比管棚直径大20~30mn合金钻头，在钢管一端管口焊接。
钻机采用地质钻机，隔孔施钻。
开孔时，低速低压，待成孔1.0m后，适当加压，在土质层中钻孔采用低压钻进。
钻进采用一次成孔法，用异型接头把钻杆与钢管连接起来，钢管前端安装合金钻头，钢管随进度连续接长，直到设计位置。
钻孔角度水平向上3--5O钻孔，钻孔采用特制精密水平陀螺仪检测偏斜，随测随调整。
注浆：
钢管周围及孔口采用塑胶泥封堵，预留排气孔；
成孔安管后注浆前先进行压水试验；
在施工中，根据设计参数和围岩情况试验调整，以达到预期效果；
注浆顺序：
采取与钻孔流水作业，成孔一根注浆一根。
注浆质量检验：
在检查孔内进行波速测试，与原围岩波速进行比较，确定注浆效果。
上述项目完成后方可进行洞门施工，避免出现为单纯抢进度而仓促进洞，之后再进行清理，重复施工，造成浪费,甚至危及施工安全。
2.洞门施工
在进行洞口段开挖施工前必须施作好洞顶排水沟，防止地表水渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面的稳定，在进行开挖过程中，边坡防护与边坡开挖同步进行，开挖到成洞面附近时要求预留核心土体，待管棚施工完后再开挖进洞，洞口地质较差，应尽量避开雨季施工。
隧道翼墙、端墙均为C20砼。
施工时，要确保砼内实外美。
根据该隧道地质情况，施工采用新奥法组织开挖，主要工序采用机器化作业，出渣采用无轨运输方式，对洞口土质地段或软弱围岩地段，采用CD法、CR［法或双侧壁导坑法施工。
洞口及洞身施工工艺流程
施工，以达到设计要求和意图。
2.1.进洞方式
本隧道从进口入洞，以隧道中部预留土体开挖方式进洞，管棚结合系统锚杆施作锚喷支护，先墙后拱衬砌。
隧道洞口段，由于覆盖层较薄（4.3米），并有S203省道通过，在隧道进洞前，应对该公路进行改道。
洞口地质为：
粉质粘土及中风化灰岩，结构软，抗雨水冲刷能力差，中风化灰岩岩溶发育，节理裂隙发育，围岩自稳能力差，因此在爆破开挖中，应采用弱爆破、短进尺和强支护的施工方法。
该隧道，洞口的围岩级别为V级，进洞前，采用118型钢拱架和拱部©
108超前管棚（40米LJXK1+94—LJXK1+985进行注浆加强支护，加强钢架0.6m/榀，管棚的施工参数为：
一环35根，每根长40m外插角3°
-50。
管棚外端由隧道纵向2米长、0.7米厚的套拱混凝土墙固定，使拱顶以上部分围岩具有足够的结构能力，提供安全保护。
2.2.洞身开挖方法
本隧道为V、IV级围岩，开挖采用台阶法施工，采用简易钻孔台架开挖。
由于围岩软弱破碎，自稳能力差，施工必须采用“多打眼、少装药、弱爆破、强支护、紧衬砌”的施工方法，
V、IV级围岩台阶法开挖施工工序如下，
测量中线、水平，划出轮廓线-钻眼-上台阶装药、爆破-通风除尘、清除危石t系统锚喷支护t出碴t下台阶钻眼t装药、爆破t通风除尘、清除危石t检查净空—锚喷砼—继续施工下一循环。
掘进采用水压爆破,利用水的不可压缩特性把炸药爆炸时产生的压力传递到岩石上，使之均匀破碎，不但对工作环境有一定的改善（降尘、降温等），而且也减少了炸药的用量。
周边眼根据围岩情况确定，装药量为孔深的50%间距30〜50cm孔深2m间隔装药，间隔部分用塑料水袋堵塞，塑料水袋长20cm直径为36mm装药时，炸药和水柱之间夹5-10cm的炮泥，炮泥采用炮泥机加工制作，掏槽眼2.3〜2.5m,装药量达孔长的90%辅助眼交错布置于周边眼与掏槽眼之间，眼孔深度2.0〜2.3m,间距1.5m,装药量为孔深的70%采用非电毫秒雷管一次起爆，控制超挖不突破规范要求，确保无欠挖。
施工中根据开挖的具体情况修正爆破参数,力争达到最佳的爆破效果。
爆破后立即通风,待洞内空气达到规定要求和清除危岩后立即使用侧翻式装载机
配合汽车出碴。
出碴完毕后，进行超前支护和初期支护。
然后即可进入下一步循环开
隧道爆破参数及爆破炮孔布置图
1174
雷管脚线
传爆线堵塞
底装药结构
炮孔装药结构图
装药参数表
炮孔类别
炮孔深度
（m）
炮孔数量
单孔用药量（Kg）
药量小计（Kg）
雷管个数（个）
底装药
柱装药
掏槽孔
3.3
17
1.6
27.2
34
周边孔
3.2
58
1.0
主爆孔
92
1.3
104
合计
168
189.2
185
:
循环进尺
3m
单位眼孔量
2.14个/m2
炸药单耗
3
0.8Kg/m
2.3、现场监控量测
㈠现场监控量测目的
现场监控量测，是在隧道施工过程中，对围岩和支护系统的稳定状态进行监测，为初期支护和模筑混凝土衬砌的参数调整提供依据，把量测的数据经整理和分析得到的信息及时反馈到设计和施工中，进一步优化设计和施工方案，以达到安全、经济、快速施工的目的，围岩量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。
通过现场监控量测：
1、了解围岩、支护变形情况，以便及时调整和修正支护参数，保证围岩稳定和施工安全；
2、提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定模筑混凝土衬砌施作时间；
3、依据量测资料采取相应措施，在保证施工安全的前提下加快施工进度；
4、积累量测数据资料，提高施工技术水平。
㈡现场监测项目、仪器及要求
1、量测项目及内容
量测项目及内容见表。
量测项目及内容
口号
量测主要项目
类别
量测仪器
主要内容
1
地质和支
护状况观
察
A
目测
1.开挖面围岩自稳性；
2.岩质破碎带、褶皱节理等情况；
3.核对围岩类别及风化变质情况；
4.地下水情况；
5.支护变形开裂情况；
6.洞口浅埋地表卜沉情况。
2
周边收敛位移
SWJ-W隧道收敛计
根据收敛情况判断：
1.围岩稳定性；
2.支护设计和施工方法的合理性；
3.模筑混凝土衬砌。
拱顶下沉A
NA28水平仪挂钩式钢尺水准尺
监视拱顶下沉值，了解断面变化情况，判断拱顶的稳定性，防止坍方。
4
洞口地表沉陷
B
NA28水平仪、水准尺
判断隧道开挖对地表产生的影响及防止沉降措施的效果。
5
地质超前
探测和预
报
TSP202地质雷达
判断隧道开挖前方及周围临近区域地质状况和围岩含水量的大小。
SWJ4V收敛计的结构具有以下特点：
⑴是目前国内所见收敛级计重量最轻、体积最小的产品，携带、使用非常方便；
⑵采用符合人体工学要求的外观设计及硬质铝合金机身，外观极为轻巧、美观且结实、耐用，抓握、操作也极为适手；
⑶采用大张力自锁紧摇柄式加载系统，尺带张力比以前产品提高近两倍，使各种接触间隙大为减少，尺带的抗抖性能大为提高，非常适用于大跨度隧道场合；
⑷采用专门设计的精确加载指针系统，使本机的加载精度达士0.25N，比
传统的游标刻线式加载指示方式提高了2.7倍；
⑸独有的收敛计专用尺带设计，具有高强度、大刚度、满足开孔条件下大张力加载以及低拉伸变形要求；
⑹采用专用尺带设计，加长的摇柄以及开放式的尺架，使收放尺带十分轻松自如；
⑺独特的可旋转机身设计，使机身在尺带不扭转的前提下可以绕尺带轴线旋
转90°
和180°
因此可以侧向或从下方读数，这样量测人员不必爬到较高位置；
⑻采用球铰定向系统设计，具有较大的倾斜量测范围，并且在该范围内，机身在尺带张力的牵引下总能保持与尺带的同轴性；
⑼独有的卡槽式测点及其连接系统设计，使收敛计可以快速方便地上下测点，比插销式测点系统使用更方便、顺手;
⑽采用LCD电子数字显示方式取代传统的机械百分表，并带有LED照明装置，示值更明确、易读。
2、现场量测要求
⑴初期支护施作2h后即埋设测点，进行第一次量测数据采集。
⑵测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；
确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。
⑶测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次；
三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动，当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。
每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。
量测数据应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，应及时通知现场施工负责人，以便采取相应的处理措施。
⑷测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。
及时进行资料整理，监控量测资料须认真整理和审核。
㈢量测断面间距、测点布置
量测间距将严格按设计资料执行。
测点拟布置如下：
待初期支护施工完毕，核心土开挖之后，进行全断面测
点布置，水平收敛基线布置3条，起拱线上1m处布置1条，起拱线下1m处布置1条，路面以上1m处水平布置1条。
拱顶下沉测点的位置在每个断面内布置3点，各测点布置如图
㈣施工监测
1、周边水平位移量测
测点埋设：
喷锚支护施作后，用风钻凿40mm深200mm勺孔，先用1:
1
水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆，尽量使同一基线两测点的固定方向在同一直线上，等砂浆凝固后，即可进行量测工作。
量测方法：
采用SWJ4V隧道收敛计监测。
该机采用大张力自锁紧摇柄加载系统，并在结构上进行了一系列性能提升设计，具有很高的量测精度，特别适用于大跨度隧道的变形监测。
SWJ4V隧道收敛计结构见图。
2、拱顶下沉量测
压尺簧片照明键开关/单位键置零键锁定拔轮
球绞
尺寸单位：
mm
SWJ-W收敛计结构图
拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设好固定杆，并在外露杆头设挂钩。
测点的大小要适中，如过小，测量时不易找到；
如过大，爆破时易被打坏。
支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被掩埋，要尽快重新设置，以保证数据不中断。
采用水平仪、水准尺、挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉，精度可达1〜2mm
量测时用一把2〜4m长的挂钩式钢尺挂上即可。
拱顶下沉量测见图
拱顶下沉量测示意图
3、地表下沉量测
测点布置：
与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应，地表下沉量测点集中设在隧道中线附近，并在开挖面前方H+h1处设测点，（H为隧道埋深，hl为上半断面净高），直到开挖面后方约3〜5B处。
测量方法：
采用水平仪、水准尺配合测量地表沉降，精度可达2〜4mm用
经纬仪将所有测点布设于同一直线上。
测点钢筋安设就位后，表面磨平，并用钢钉等锐器在其表面冲眼标记。
地表沉降量测区间及测点布置见图，。
.H+h―
3-5E
4h/
■>
<
\■V.*»
F-f*
04
.工一
地表沉降量测区间图
㈤量测频率
量测频率见表。
量测频率表
类别
量测项目
每段相隔
距离
母段安设
量测频率
0-15天
16-30天
31天以后
隧道内地质和
支护状况的观
全隧道
各掌子面
1次/每循环
1次/每天
隧道净空
变位测定
每5-20m
水平收敛
3对测点
1-2次/每天
1次/每2天
1次/每周
拱顶下沉量测
3点
地表下沉测每5m洞口段35m1次/每天1次/每2天
㈥量测数据分析和信息反馈
将量测数据进行处理和分析，绘制时间--位移曲线。
一般情况会出现如下
两种时间一一位移特征曲线见图。
时间一位移特征曲线
（a）图表示绝对位移值逐渐减小，支护结构趋于稳定，可施作模筑混凝土衬砌。
（b）图表示位移变化异常，出现反弯点，初期支护出现严重变形，这时应及时通知施工管理人员，该段支护须采取加强措施，确保隧道不坍方；
严重时施工人员须迅速撤离施工现场，保证施工人员安全。
㈦超前地质探测和预报
根据本段隧道工程地质条件，结合我单位以往在地质预报和探测方面积累的经验，拟主要采用开挖工作面前推法、隧道地震波超前地质预报系统、超前钻探法进行地质预报。
TSP202隧道地震波超前地质预报系统是专门为隧道及地下工程施工超前地
质预报研制开发的，它是目前世界上在这个领域最先进的科技成果。
1996年我
国首次引进这一系统，它的预报距离为地质雷达的4〜12倍，预报费用为超前水平钻探的1/10〜1/20。
目前我们已用TSP202超前地质预报系统进行过生产性
预报，经开挖施工验证，其预报结果与实际地质情况基本吻合，对施工具有指导意义。
TSP202超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性
来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的。
它是在掌子面后方边墙上一定范围内布置一排爆破点，依此进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内转播，当岩石强度发生变化，比如有断层或岩层变化时，会造成一部分信号返回，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号，返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就可以得到岩体强度变化界面的信号也就越强。
返回的信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就可以得到岩体强度变化界面的方位。
超前钻探方法是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。
综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线，大致确定断层的规模和产状。
一般采用开挖工作面两个钻孔，钻探长度20m用于探明前方地质，发现地下水较大时，进一步钻孔放水。
发现地下水不大时，采用堵水方法加强预支护。
断层破碎带及富水地段采用注浆锚杆超前预支护、钢架、喷锚网防护，缩短循环进尺，尽量采用人工或机械开挖，减少对围岩的扰动，及时支护，做到随挖随护。
施工中进行隧道开挖面地质素描图和地质展示图记录，为施工提供地质资料。
2.4.施工支护
为了确保施工安全，本隧道施工必须要进行支护。
支护工艺见后图，IV级、v级围岩，要先支护后开挖
支护施工工艺框图材料准备锚杆准备
施工准备风、水、电准备钢架加工
连接加工
复喷砼至设计厚度
养生
采用TK-961型湿喷机进行作业，喷射速度快，回弹量少，粉尘少。
混凝土由洞外拌和站集中拌料，混凝土运输车运到工作面。
用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射凝土厚度的标志钉，如工作面有滴水或淋水，提前做好钻孔埋管的引排水工
喷射砼工艺流程图
湿喷混凝土施工示意图
脚）而不密实，以致强度不够，造成失稳；
先将凹洼部分找平，然后喷射凸出
部分，并使其平顺连接。
喷射操作时沿水平方向以螺旋形划圈移动，并使喷头尽量保持与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离以0.6m-1.0m为宜。
喷射混凝土
表面应大面平整并呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。
型钢架随开挖随安置，安置型钢拱架或格栅钢架尽量与围岩密贴，底脚支垫混凝
土块，纵向用©
22Q23钢筋拉结，使拱架之间形成整体，增加其刚度。
格栅拱架的制
作是利用4根©
22的20MnS钢筋在大样台上弯制，型钢拱架采用冷弯机按设计要求制作成弧形拱架。
每连接处用16mr厚钢板焊接，并用螺栓连接。
用每榀型钢架在拱顶处断开成两片，在每片格栅的两端加焊10mr厚的钢垫板，钢垫板设©
18螺栓孔。
安装时在拱顶部用©
16的螺栓连接两片格栅架，使其形成整榀，格栅钢架安置合格后，在格栅架上挂钢筋网，然后喷混凝土。
喷射混凝土的厚度按设计要求办理，喷射混凝土应尽量平整圆顺，施工支护完成后4小时方可进行下一循环的开挖。
系统砂浆锚杆施工工艺：
钻锚杆孔，钻孔方向尽量与岩层面垂直，严禁打顺层锚杆；
吹洗锚杆孔，清净孔内全部杂物。
锚杆杆身必须调直，无缺损，并应除去杆上油污、铁锈、杂质；
灌注砂浆，插入锚杆。
砂浆拌合均匀，且随拌随用，一
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