洞身开挖施工方案Word文件下载.docx
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5
海涛
试验室主任
负责施工中试验检测工作
6
任丙辰
物资部长
负责施工中物资供应工作
7
胡建心
安保部长
负责施工中安全工作
8
迟鑫发
隧道工程师
负责现场技术
9
任志远
测量队长
负责施工测量工作
10
桑伟鹏
质检部长
负责施工中质检工作
⑵施工队人员组成见下表：
工种名称
人数
备注
施工队长
负责落实项目部制定的安全、质量、进度目标
技术员
协助项目部技术员落实质量控制方法，进行技术管理
安全员
具体落实项目部的安全管理制定，现场安全监督管理
钢筋加工班
20
钢拱架制作、安装
开挖班
洞身开挖
挖机司机
机械驾驶
出渣车司机
3、施工设备准备
机械设备一览表
机械设备名称
单位
数量
型号或额定功率
砼拌和站
套
Hzs75
自卸汽车
台
红岩金刚290
装载机
柳工855
挖掘机
现代R225LC-7/日立220
砼湿喷机
SSP-7
注浆泵
Kby-50/70
风钻
天水28钻
空压机
组
Hyundai225LC-7
发电机组
250KW
电焊机
BX500
11
钢筋切断机
GQW40C
12
冷弯机
LW220
13
插入式振捣器
2.2KW
14
作业台车
自制
4、施工现场准备
⑴施工便道
计划从原有村路沿主线边缘修筑便道，便道平均宽度6米，排水设施齐全，采用30cm碎石作基层，振动压路机压实，可以供施工机械设备及材料运输车辆安全通行。
⑵施工及生活用水
在隧道生活区打水井，生活及施工用水直接利用抽水泵从井内抽取。
⑶供电
在隧道左线洞口10米左右布置两台800Kwa变压器用于隧道施工供电，供电采用400/380V时为3.5m。
所有电路进行接地保护，为了防止停电，在隧道洞口布置一台250kw及300kw发电机以解决施工临时停电问题。
隧道照明，成洞段和不作业地段用220V，瓦斯地段小于110V，一般作业地段36V，手提作业灯为12～24V；
瓦斯地段照明器材应采用防爆型，开关应设在送风道或洞口。
各工点照明布置具体情况见下表：
工作地段
照明布置
开挖面后40米以内
两侧采用36V、500W卤钨灯各两盏
开挖面后40米二衬作业区
每隔20米，左右两侧各安装400W高压钠灯1盏。
模板台车衬砌作业段
台车前10-15米增加400W高压钠灯1盏，台车上亮度不足时增设36V、300W卤钨灯
成洞地段
每隔6-8米安装50W节能灯
⑷通风
本隧道左右线长度均为2700米左右，从进口和出口进洞，当隧道掘进长度在100以上，在每个洞口路面地坡度方向放置一台串联压入式通风机进行通风，保证每人供3m3/min的新鲜空气。
风速在全断面开挖时不应小于0.15m/s，坑道内不应小于0.25m/s，但均不应大于6m/s，送风风管距离开挖面距离不超过15m。
当风管长度超过500m，温度变化较大时宜安装伸缩器；
靠近空气压缩机150m以内，风管的法兰盘接头宜用石棉衬垫。
风管高度为3米左右。
⑸供水管、高压风管
在洞内风管下方，拱角以上0.5米左右布置供水管，供水管和水池相连，利用自然水压供水。
高压风管设置在通风管下方，拱角以上1米左右，在空气压缩机站和水池总输管上设总闸管；
主管上每隔300～500m分装闸阀，管路前端至开挖面宜保持20m距离，并用高压软管连接分风器和分水器，分风器、分水器与凿岩机间连接的胶皮管长度，不大于10m。
高压水管洞外裸露部分采用玻璃纤维布包裹，防止管道结冰冻裂影响施工。
⑹弃土场
①我公司拟组织队伍挑拣隧道弃渣中片石，经试验合格后，用于防护工程及加工成碎石使用。
②隧道弃渣尽可能考虑用于本合同段填方路基的加宽，以降低路基边坡防护高度；
亦可在条件允许的路基加宽段修建观景台。
③对于既不能加工碎石又不能用于防护砌筑的隧道弃渣，弃至已征用的指定的弃渣场。
④弃渣场弃渣完成后结合地势对弃渣堆进行整形。
弃渣边线顺直，高度大于8m时错台堆放弃渣，坡度不小于1:
1。
表面整平后覆盖30cm的种植土。
⑺钢筋及钢构件加工场
①钢筋及钢构件加工钢筋加工均在钢筋加工场集中下料、加工，加工完成后统一送到洞口。
钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净。
加工完毕后钢筋应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。
②成品的存放制作成型的钢筋及钢构件必须轻抬轻放，避免产生变形。
成品应堆放在指定的成品堆放场地上。
存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。
⑻施工驻地及拌和站
①施工驻地
1）采用统一装配式用房，统一设置房屋标识牌。
2）现场堆放材料、工具、小型机具的临时房屋严禁住人。
3）现场临时用房配置消防设施，如灭火器等。
②拌合站
1）拌合站现场划分生活区、拌合作业区、材料存放区和机械设备停放区等。
2）拌合站内的设备均在相应位置设置安全操作规程牌。
3）拌合站车辆行驶路线、配电房、作业区等危险部位设置警示、指示标牌。
隧道施工及时和拌合站联系，确保支护及衬砌材料足量、及时供应。
⑼排水
洞口仰坡顶部截水沟在洞口开挖提前施做，防止雨水侵入洞内，根据设计要求施做隧道洞口外排水沟、截水沟等设置，做好洞口的引水、排水和挡护工作，防止水害及山体滑坡、滚危石等。
在洞内外开挖一条截水沟防止地表灌入洞内，并在洞内外一侧设置集水坑。
五、工期安排
左线洞身开挖首件准备于2013年7月15日开工，2013年8月10日完工，工期25天。
六、V级围岩浅埋段施工方案
1、开挖方式
以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”作为进洞施工和软弱破碎围岩的开挖指导方针，确定每一循环进尺如下：
S5b+衬砌结构段为0.5米。
开挖时主要采用光面爆破、预裂爆破或非爆破的机械辅助开挖方法，拱部及墙部采用光面爆破及机械辅助，隧底采用光面爆破。
出渣采用无轨运输，配备装载机装渣，自卸汽车运输。
随挖随后进行初期支护。
2、V级围岩浅埋段施工流程
施工步骤说明：
⑴主洞长管棚超前注浆支护；
⑵主洞上部开挖；
⑶主洞上部初期支护；
⑷主洞中部开挖；
⑸主洞下部开挖；
⑹主洞下部初期支护；
⑺浇筑主洞仰拱；
⑻敷设防水板，采用模板台车全断面一次浇筑二次衬砌。
2、施工工艺要求
⑴进洞前应先完成进行超前支护，待洞口长管棚完成后，方可进洞。
⑵严格控制每循环开挖进尺，每循环进尺为一榀钢拱架的距离。
⑶台阶开挖后应及时施工初期支护，必要时底部设置临时支撑或临时仰拱，保证初期支护闭合成环，从而提高其整体支护刚度。
⑷钢拱架和开挖轮廓应尽量吻合（根据隧道断面情况分片制作，安装后联结），喷射混凝土应圆顺，从而减小应力集中。
3、施工控制要点
⑴施工时应根据拱顶下沉监测结果，必要时对拱顶设竖向临时支撑，临时支撑采用方木，方木下设钢垫板；
⑵隧道开挖按架立一榀钢拱架为一循环进尺，初期支护边开挖边支护，二次衬砌应根据监控量测结果综合分析，适时施做；
⑶施工过程中应严格遵循“管超前、浆严注、短进尺、弱爆破、强支护、早成环、勤量测”的原则，控制最大临界震动速度V≤150cm/s。
⑷开挖断面尺寸应符合设计要求，尽量减小开挖轮廓线的放样误差，宜采用激光指向仪、隧道激光断面仪等辅助手段确定开挖轮廓线和炮孔位置；
⑸通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，在施工过程中，根据地质条件的变化和对振动波的监测，不断调整钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。
⑹施工过程中应把监控量测、地质预报纳入工序中，作好设计与施工间的信息传递与反馈，修正开挖方法和参数，实现优化设计和安全施工。
⑺隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。
⑻预留变形量应符合设计规定，或根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采用工程类比法确定。
4、钻爆破施工
⑴爆破技术要求
①根据围岩特点通过试验合理选择周边眼间距，初步设计时周边眼间距E值取16倍的炮眼直径。
②通过试验合理的选择周边眼的最小抵抗线w，初步设计时W=0.8E。
③严格控制周边眼的装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布。
④周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药。
可借助传爆线以实现空气见隔装药；
⑤采用毫秒雷管位差顺序起爆，应使周边爆破时产生临空面。
周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小；
⑥严格掌握炮眼的方向，钻眼方向的正确与否，对光面爆破质量有重要影响，方向不准达不到光面爆破的目的，在钻眼钱精确认定炮眼位置、方向、钻眼时，上下左右的角度均严格控制，对个别不符合要求的炮眼，予以废除，填满砂浆后重新钻眼。
⑵光面爆破法
①光面爆破工艺流程见下图：
修改爆破设计
地质调查
初步爆破方案
光爆参数选择
掏槽眼设计
周边眼设计
放样布眼
定位开眼
钻眼
清孔
装药
联起爆网络
起爆
通风
光爆效果检查
继续实施
没达标
②光面爆破参数选择
各光面爆破参数如周边眼间距（E）、最小抗线（V）、相对距（E/V）和装药集中度（q）等，可按下表选用。
参数
岩石
种类
饱和单轴抗压限度Rb（MPaa）
装药不偶合系数D
周边眼间距
E（mm）
周边眼最小抵抗线V（mm）
相对距E/V
周边眼药集中度q（kg/m）
硬岩
＞60
1.25～1.5
550～700
700～850
0.8～1.0
0.30～0.35
中硬岩
30～60
1.50～2.00
450～600
600～750
0.20～0.30
软岩
≤30
2.00～2.50
300～500
400～600
0.5～0.8
0.07～0.15
光面爆破参数表
注：
①软岩隧道光面爆破的相对距宜取小值。
②装药集中度按2号岩石硝按炸药考虑，若采用其他炸药时必须使用炸药换算系数进行换算。
周边眼至内圈落眼间距（cm）
1.2～1.3
40～50
40
0.35～0.40
1.3～1.4
40～45
0.25～0.35
1.4～2.0
30～40
30
0.09～0.19
⑶预裂爆破开挖
预裂爆破开挖即沿开挖轮廓线布置一些更密的周边炮眼，先爆破周边炮眼，从而沿设计轮廓线炸出一个平整的预裂面，可以阻断坑道内断面部分爆炸破坏作用，使轮廓线外的岩石少受扰动。
预裂爆破和光面爆破的要求基本系相同，其基本参数如下变：
1.2～1.25
60～70
70～80
0.7～1.0
50～60
0.10～0.15
0.7～0.9
0.07～0.12
预留光面层光面爆破破储参数表
表的使用范围：
炮眼深度1.0～3.5m炮眼直径40～50mm，药卷直径20～32mm。
⑷炮眼布置要求
1）清理掌子面，利用全站仪测量画出开挖轮廓线，用红油漆标出主要炮眼位置。
2）掏槽炮眼布置在开挖段面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石。
3）周边炮眼沿设计开挖轮廓线布置。
4）辅助炮眼交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面打眼，力求爆下的石渣块体大小适合装渣的要求。
5）开挖断面底面两偶处，应合理布置辅助眼，适当增加药量，消除爆破死角。
断面顶部应控制药量，防止出现超挖。
6）宜用直眼掏槽，眼深小于2m时可用斜眼掏槽，两个掏槽炮眼间距不得小于20cm。
7）斜眼掏槽的方向，在岩层层理或节理发育时，不得与其平行，应呈一定角度并尽量与其垂直。
8）周边炮眼与辅助的眼底应在同一垂直面桑，保证开挖面平整。
但掏槽炮眼应比辅助炮眼眼底深10cm。
9）装药形式应按掏槽眼孔径rh与药卷径rc的比值D（不偶合系数）确定，也可按两者的体积之比D确定，D值可取2左右，D值可取4～6。
选用小直径药卷时，应防止爆炸中断现象，岩石很软时可采用爆管装药型式。
眼深小于2m时，可采用空气柱装药型式。
硬岩炮眼较深时，眼底可装一节加强药包，以保证爆破效果。
10）采用导爆管、毫秒雷管起爆周边眼，不得采用火花起爆。
开挖断面一次起爆时，如毫秒雷管的间隔时间小，周边眼的雷管应与内圈炮眼的雷管跳段起爆，段炮眼之间起爆时差可取50～100m/s。
11）对内圈眼的爆破诸参数应加以严格控制，防止围岩过度龟裂。
12）局部开挖，采用浅眼爆破，防止振动对支撑结构产生不良影响。
13）当钻爆设计与围岩条件不相适应时，应及时调整使其合理。
⑸钻眼
①钻眼前应定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓，标出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。
②炮眼的深度、角度、间距应按设计要求确定，并符合下列精度要求：
1）掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。
2）辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm。
3）周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm，周边眼外斜率不得大于5cm/m，眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm。
4）内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。
5）当开挖断面凸凹较大时，按实际情况调整炮眼深度，并相应调整药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。
③装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。
已装药的炮眼应及时用泡泥堵塞密封。
周边眼的堵塞长度不宜小于20cm，采用预裂爆破时，应从药卷顶端进行堵塞，不得只堵塞在眼口。
⑹炮眼堵塞
炮眼的堵塞一般采用可塑性强，能提供较大摩擦力，不透气，使用粘土和砂的混合物按照3:
1的比例混合，再加2～3%的食盐。
做成泡泥进行堵塞，周边眼的堵塞长度不小于200mm。
或采用反向装药，不进行堵塞。
⑺起爆
为了增加炸药起爆时候的能量利用率，采用毫秒延迟爆破，光面爆破起爆顺序为：
掏槽眼——辅助眼——周边眼，预裂爆破起爆顺序为：
周边眼——掏槽眼——辅助眼。
每次爆破作业应在上一循环喷射混凝土中凝4小时进行。
⑻瞎炮处理
由于操作不良或爆破器材不良等原因，引起药包没有爆炸，严重危及施工人员安全，一般采用以下处理方法：
①引爆。
在瞎炮旁不大于30cm处打一平行抛压，装药引爆，
使瞎跑殉爆。
若无平行炮眼的条件，或炮眼已破裂、断裂，则可用裸露药包处理。
②用雷管起爆的药包，产生瞎炮后，允许小心的用竹木器具掏出原泡泥，发现药包后，再装一起爆药包重新诱爆。
③如果炸药失效，可往炮眼里面灌入盐水，使炸药完全失效，然后使用竹木器具轻轻掏出药包。
④无堵塞的反向装药药包，可直接再次装入药包后诱爆。
⑼出渣
出渣运输采用无轨运输方式，侧卸式装载机装碴，大吨位自卸汽车运碴。
洞外设停车检修线、运输线、材料装卸线和卸渣线。
⑽质量检验
①严格控制欠挖。
当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30MPa并确认不影响衬砌结构稳定和轻度时，允许岩石个别凸出部分（每1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面，锚喷支护时凸入不大于30mm，衬砌时不大于50mm，拱脚、墙脚以上1m内严禁欠挖。
②不同围岩地质条件下，允许超挖值规定见下表：
平均和最大允许超挖值
项次
检查项目
规定或允许偏差
检查频率和方法
拱部
超挖（mm）
破碎岩，土（IV、V级围岩）
平均100，
最大150
水准仪或断面仪：
每20m一个断面
中硬岩、软岩（II、III、IV级围岩）
平均150，
最大250
硬岩（I级围岩）
最大200
边墙
宽度（mm）
每侧
+100，-0
尺量：
每20m检查1处
全宽
+200，-0
边墙、仰拱、隧底超挖（mm）
水准仪：
每20m检查3处
注:
①本表适用于炮眼深度不大于3.0m的隧道。
炮眼深度大于3.0m时，可根据实际情况另行规定，本隧道炮眼深度均不大于3m。
超挖面积
爆破设计开挖断面周长（不包括隧底）
②平均线性超挖值=
③最大超挖值是指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。
④表列数值不包括测量贯通误差、施工误差。
如采用预留支撑沉落量时，不应再计超挖值。
⑤超过上表所列数值的部分按局部坍塌或塌落处理。
③隧道超欠挖的测定方法见下表
测定方法及采用的测定仪器
方法简述
直接量测开挖
断面积的方法
1、使用激光束的方法
利用激光射线在开挖面上定出基点，并由该点实测开挖段面
2、使用投影机的方法
利用投影机将基点或隧道基本形状投影在开挖面上，然后据此实测开挖断面
采用断面仪的方法
3、使用隧道断面自动测定机的方法
将激光（或投影器等）光线通过转动棱镜照射到隧道周壁上，测定其反射角，由该反射角通过自附微计算机中街计算出该点至周壁对应点的距离。
全部自动操作（该测定方法可采用日本货瑞士产测定机）
隧道周边炮眼痕迹保存率是衡量开挖面平整度的一个指标，炮眼痕迹保存率应满足下表的规定：
各种围岩周边炮眼痕迹保存率
围岩性质
炮眼痕迹保存率
≥80﹪
≥70﹪
≥50﹪
炮眼痕迹保存率=（残留有痕迹的炮眼数/周边眼数）×
100﹪
5、超前地质预报
⑴TSP202+超前地质预报
TSP202+每次可探测100～350m，为提高预报准确度和精度，采取重叠式预报，每开挖100m～150m预报一次，重叠部分（不小于20m）对比分析，每次探测结果与开挖揭示情况对比分析。
⑵红外探水
红外探水的探测范围：
红外探测每循环可探测30m，为提高预报准确度和精度，采取重叠式预报，20～25m探测一次，重叠部分对比分析。
⑶地质探孔
在物探手段单一的情况下超前地质钻孔应连续搭接进行，超前地质钻孔的位置、孔深、数量、取芯等由地质人员根据物探预报成果并结合掌子面附近的地质情况综合分析确定。
6、施工监测
⑴监控量测目的
①判断隧道围岩的稳定状态，保证施工安全、指导施工、调整支护参数。
②掌握地表沉陷、围岩和支护结构的受力状态，并对其稳定性作出评价和结论。
③调整支护结构形式、确定支护参数施作时间。
评价支护结构的合理性及安全性，并对设计和施工的合理性进行评估和信息反馈，以确保施工安全和隧道的稳定。
④了解支护结构的工作状态和应力分布。
⑵工作程序
监控测量的工作程序如图所示
施工
量测
是否安全
是否经济
量测计划是否改变
管理基准是否改变
措施
（调整施工方法，加强支护结构）
（减少支护结构）
改变量测计划
改变管理基准
（管理基准）
监控量测的工作程序
⑶量测项目及方法
①必测项目见下表
必测项目
量测项目
方法和工具
布置
测试
精度
量测频率
0-15天
16-30天
31天以后
3个月以后
洞内、外观察
现场观察、地质罗盘
开挖及初期支护后进行
--
开挖后
周边位移
收敛仪
每5-50m一个断面，每断面2~3对测点
0.1mm
1-2次/d
1次/2d
1-2次/周
1-3次/月
拱顶下沉
水准仪、钢尺
每5-50m一个断面，
1-2次/d
地表下沉
精密水准仪、水准尺
浅埋段、洞口每10-20m一个断面，每个断面在3B宽度范围内设7个测点
0.5mm
开挖面距离量测断面前后＜2b，1-2次/d；
开挖面距离量测断面前后＜5b，1次/2-3d；
开挖面距离量测断面前后＞5b，1次/3-7d；
b-隧道开挖宽度；
②量测要点
1）洞内外观
a、隧道施工过程中应进行洞内、外观察。
洞内观察分开挖工作面观察和已支护地段观察两部分。
填写内容见下表
隧道洞内外地质与支护状况观察记录
项目名称
施工单位
合同段
工程名称
监理单位
观察时间
图片素描
地质及支护状况描述
观察人：
记录：
监理工程师：
观察日期：
b、开挖工作面观察应在每次开挖后进行。
观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果
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