隧道洞身开挖及支护首件施工方案.docx
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隧道洞身开挖及支护首件施工方案
公路建设工程
隧道工程
首件工程开工报告
（洞身开挖及支护ZK2+370-ZK2+380）
2016年4月25日
武广衡山西站至衡山黄花坪公路工程
施工技术方案申报批复单
承包单位：
合同号：
监理单位：
编号：
致工程监理处：
现报上《隧道洞身开挖及支护首件工程开工报告》（见附件），请予审查和批准。
承包单位技术负责人：
年月日
[]审定
[]转报
[]同意附言：
[]修改后再报
[]不同意
专业监理工程师：
年月日
[]审定
[]转报
[]同意附言：
[]修改后再报
[]不同意
驻地监理工程师：
年月日
业主意见：
签名：
年月日
隧道洞身开挖及支护首件工程施工方案
一、编制依据
1.1《湖南省干线公路建设推行质量安全“10+5”管理举措》的文件。
1.2《公路建设工程两阶段施工图设计》。
1.3已通过审批的《公路施工组织设计》、《隧道总体施工方案》、《隧道进洞方案》、《隧道施工安全专项方案》。
1.4国家发布的相关行业标准。
二、工程概况
2.1工程简介
隧道起点位于，距离107国道约5km，终点位于，距离107国道约500m。
隧道为分离式单向交通隧道，左右洞中心间距18.5m。
隧道净空为单圆10.25*5.0m,净空面积（含仰拱）为77.75㎡。
左洞长575m进口里程为K2+355，出口里程为K2+930；右洞长540m进口里程为K2+360，出口里程为K2+900。
隧道全线位于Ⅴ级围岩全、强风化花岗岩和Ⅳ级中风化花岗岩。
双洞之间在K2+485（YK2+487）、K2+720（YK2+722）设两处车行横洞,车行横洞净空为4.5*5m，车行横洞中间段8.15m为带人防设备的横洞，尺寸为9.65*7.8m。
右洞在YK2+438、YK2+838处设置两道人防封堵门。
隧道左右洞均位于平面直线段，纵坡分别为1.106‰、1.118‰的上坡。
2.2工程地质、水文
2.2.1地貌特征
隧道通过地段主要为剥蚀低山地貌，以山地为主。
山顶高程为240.3m，山脚高程为117.0m，相对高差123.3，山坡坡脚较大，一般为30-45°，山丘之间发育季节性冲沟，发育较窄，一般为30-100m，冲沟较陡，纵坡降15-25°，植被较为发育，水土保持一般。
2.2.2工程地质
线路区大地构造位置位于南岳隆起带和新华夏系第二沉降带衡阳盆地北缘交接部位，主要构造体系为新华夏系，构造形迹展布方向为北东、北北东向。
根据区域地质构造资料，区域构造简单，褶皱、断裂均不发育。
区内地质构造活动不强烈，主要表现为低序次的舒缓褶皱及节理裂隙。
区内无区域性断裂通过，未发现明显的新构造活动痕迹；隧道基本上是沿隆起带由东西展布，岩层呈单斜岩层特点；分布地层均属稳定地层，场地及区域地质稳定。
具体如下：
①左洞K2+355—K2+460、右洞YK2+360—YK2+480
表层：
耕表土，厚度0.50-0.80m；
中层：
砂质粘性土，硬塑，含石英砾石及少量伟晶岩或石英岩漂石或孤石，厚度分布不均，为5-8m；
下层：
全风化花岗岩，岩体结构完全破坏，呈砂状，厚度大，为10-20m；强风化花岗岩，岩石风化呈半岩半土状，碎块状，岩质软，厚度大。
②右洞YK2+480-YK2+560
表层：
耕表土，厚度0.50-1.5m；
中层：
全风化花岗岩，岩体结构完全破坏，呈砂状，厚度大，为3-20m；中风化花岗岩，块状构造，夹较多石英岩，岩体完整，岩质硬，厚度5-40m不等。
下层：
强风化花岗岩，岩石风化呈半岩半土状，碎块状，岩质软，厚度大。
③K2+460-K2+590
上层：
强风化花岗岩，厚度8-10m；
中层：
中风化花岗岩，块状构造，夹较多石英岩，岩体完整，岩质硬，厚度5-70m不等。
下层：
强风化花岗岩，厚度大。
④左洞K2+590-K2+660、右洞YK2+560-YK2+600
上层：
全风化花岗岩，岩体结构完全破坏，呈砂状，厚度大，为10-20m；强风化花岗岩，岩石风化呈半岩半土状，碎块状，岩质软，厚度大。
中层：
中风化花岗岩，块状构造，夹较多石英岩，岩体完整，岩质硬，厚度5-70m不等。
下层：
强风化花岗岩，厚度大。
⑤右洞YK2+600-YK2+660
上层：
中风化花岗岩，块状构造，夹较多石英岩，岩体完整，岩质硬，厚度70-80m不等;
下层：
强风化花岗岩，厚度大。
⑥左洞K2+660-K2+930、右洞YK2+660-YK2+900
表层：
耕表土，厚度0.50-0.80m；
中层：
砂质粘性土，硬塑，含石英砾石及少量伟晶岩或石英岩漂石或孤石，厚度分布不均，为5-8m；
下层：
全风化花岗岩，岩体结构完全破坏，呈砂状，厚度大，为10-20m；强风化花岗岩，岩石风化呈半岩半土状，碎块状，岩质软，厚度大。
2.2.3水文地质特征
隧道位置地表水不发育，勘察期间场地内地表水体主要为隧道进口和出口处各分布一水塘，蓄水量均不大，施工期间可排干。
地下水主要分孔隙水和基岩裂隙水两类。
孔隙水主要存于隧道进出口山坡及沟谷地带耕表土层砂质粘性土中，与地表水贯通、互补，水量不大，水位、水量受季节影响明显，孔隙水以潜流及下降泉的形式排于溪沟及洼地中。
由于隧道区位于分水岭部位，地表山坡无经常性水源，基岩裂隙水无稳定地下水位，埋藏较深，以大气降水直接补给为主。
水量不大，仅雨季有水，旱季干涸，对隧道施工影响较小。
三、选取首件工程
3.1重点难点分析
隧道全段位于Ⅳ、Ⅴ级围岩中，岩层节理发育且中风化花岗岩中含强风化夹层，施工难度及风险比较大。
3.1.1左洞围岩级别分布：
10m洞门+5m明洞+370mⅤ级（K2+370-K2+740）+40mⅣ级（K2+740-K2+780）+150mⅤ级（K2+780-K2+915）+5m明洞+10m洞门。
3.1.2右洞岩级别分布：
10m洞门+5m明洞+360mⅤ级（YK2+375-YK2+720）+40mⅣ级（YK2+720-YK2+760）+140mⅤ级（YK2+760-YK2+885）+15m明洞。
3.2确定首件工程
3.2.1通过对设计文件和实际情况的分析，我部选取龙过冲隧道左线K2+370--K2+380段的开挖及初期支护为首件工程。
3.2.2龙过冲隧道K2+370--K2+380段为最先施工段且为V级围岩浅埋段施工难度大危险性大具有代表性，选取为首件工程可以修正施工方法和支护参数，为后续施工积累经验，便于标准化批量施工。
3.3主要工程量
首件工程土石方开挖1083.1m³，初期支护10m，V级围岩初期支护每延米设计施工参数及数量见下表。
四、首件工程施工计划
4.1工期安排
施工时间2016年4月28日--2016年5月8日，工期10天。
4.2人员、机械配备配置
（1）施工管理人员一览表：
序号
姓名
职务
本项目负责
1
项目经理
负责施工中进度、质量、安全等协调工作
2
项目总工
负责施工中生产与技术上的协调工作
3
试验室主任
负责施工中试验检测工作
4
物资部长
负责施工中物资供应工作
5
安保部长
负责施工中安全工作
6
隧道工程师
负责现场技术
7
测量队长
负责施工测量工作
8
质检部长
负责施工中质检工作
（2）施工队人员一览表：
序号
工种名称
人数
备注
1
施工队长
1
负责落实项目部制定的安全、质量、进度目标
2
技术员
1
协助项目部技术员落实质量控制方法，进行技术管理
3
安全员
1
具体落实项目部的安全管理制定，现场安全监督管理
4
钢筋加工班
10
钢拱架制作、安装
5
开挖班
10
洞身开挖
6
支护班
30
立架、钻孔、安装小导管和锚杆、喷射混凝土、注浆
7
挖机司机
2
机械驾驶
8
出渣车司机
4
机械驾驶
9
电工
1
临时用电检修
10
杂工
4
通风、排水以及现场配合
（3）机械设备一览表：
序号
机械设备名称
单位
数量
型号或额定功率
1
挖掘机
台
1
反铲式
2
装载机
台
1
柳工855
3
自卸汽车
台
4
红岩金刚290
4
风镐
台
4
G10
5
砼湿喷机
台
2
TK961
6
液压注浆泵
台
1
Kby-50/70
7
风钻
台
4
天水28钻
8
空压机
组
4
20m3/min
9
发电机组
台
1
800KW
10
电焊机
台
8
BX500
11
钢筋切断机
台
1
GQW40C
12
冷弯机
台
1
LW220
13
作业台车
台
1
自制
14
轴流式风机
台
2
55kw
15
水泵
台
3
WQ-25
五、施工方案
5.1洞身开挖
主要开挖方式为人工风镐配合挖掘机开挖，开挖后及时喷砼封闭岩面，钻设系统锚杆并采取型刚支护。
断面开挖时严格控制核心土面积不低于开挖面的50％，当下部核心土开挖后立即施作仰拱形成封闭环。
5.1.1主要施工顺序
环形开挖上断面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ→施做上断面初期支护①→开挖上断面核心土Ⅳ→跳槽开挖下断面Ⅴ→施做下断面初期支护②→跳槽开挖下断面Ⅵ→施做下断面初期支护③→施做仰拱④→仰拱回填⑤→整体模筑混凝土二衬⑥
环形开挖法横向施工工序示意图
环形开挖法纵向施工工序示意图
5.1.2施工技术要点
1）环形导坑采用机械开挖人工配合，初期支护紧跟开挖及早封闭成环。
左、右边墙导坑交错施工，边墙围岩不稳定时分两层开挖。
下断面跳槽开挖，初期支护双侧交错落底，避免上半断面两侧拱脚同时悬空，单侧每次落底长度为3榀拱架。
2）核心土在初期支护封闭成环后开挖。
3）环形开挖进尺每循环进尺0.5m。
4）施工中认真进行围岩量测工作，根据对围岩变化的观测及量测数据，考虑调整支护参数。
5.2洞身初期支护
初期支护为本隧道主要承载结构，Ⅴ级围岩地段由工字钢钢架、径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成。
隧道喷锚支护施工工艺框图
5.2.1喷射混凝土
喷射混凝土施工示意图
1）湿喷混凝土的喷射方法及施工步骤
①施工准备工作，喷射混凝土施工前先将围岩表面的危石撬净，用高压风吹净岩面的浮尘和杂物，并喷水湿润喷射机料斗和喷射管道，同时检查喷射机及风路、电路是否正常。
②按施工配合比拌合湿喷混凝土，要求搅拌均匀，并掺入适量的减水剂，检查混凝土的坍落度是否符合要求。
③混凝土运输应采用机动小翻斗车或其它中小型车辆运输，要求运输时间不应超过5分钟，并在运输过程中不发生混凝土离析和漏浆现象。
④混凝土加入料斗后，开动电源和高压风阀开始喷射作业。
液态速凝剂由泵直接泵送至喷嘴口掺入。
⑤混凝土喷射作业采用人工持喷管进行喷射，湿喷机风压应为0.45～0.7Mpa，喷头距受喷岩面距离宜为1.5～2.0m，喷管应与受喷面尽量保持垂直，若受喷面被格栅、钢筋覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70°。
⑥喷头运动方式：
喷头应作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状运动，后一圈压前一圈三分之一，喷射顺序应自下而上，呈“S”形运动，隧道
内应先喷边墙，后喷拱部。
如下示意图：
⑦喷射厚度：
初喷5cm，系统锚杆、钢筋网、型刚支护完成后复喷至设计厚度26cm。
2）喷射混凝土质量控制和检查
①混凝土喷层厚度控制，在受喷面上布置喷射厚度标志，施
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