隧道开挖专项施工方案(修改).doc

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中铁三局集团渝黔铁路土建10标项目经理部隧道开挖专项施工方案

渝黔铁路土建十标隧道工程

隧道开挖专项施工方案

1、编制依据与原则

1.1相关标准、规范和施工图

（1）相关的施工图及参图设计

（2）已批复的实施性施工组织设计；

（3）重庆至贵阳铁路扩能改造工程站前工程YQZQ-10标段投标文件；

（4）《铁路隧道工程施工技术指南》；

（5）《铁路隧道超前地质预报技术指南》；

（6）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）

（7）铁建设【2010】120号;

（8）建技〔2010〕13号;

（9）公司拥有的施工工艺、施工方法成果、机械设备、管理水平、技术装备及多年积累的类似工程施工经验；

1.2编制原则

（1）严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准。

（2）技术先进性，科学合理性，经济适用性，安全可靠性、实事求是相结合。

（3）对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。

2、工程概况

2.1工程地质条件

YQZQ-10我部起讫里程D1K239+355.98～D1K290+554.27，位于遵义市苟江至贵阳市息烽县区间。

正线长度51.198公里。

其中包括26座隧道，隧道全长17545m。

属于云贵高原黔中东缘，区内海拔800-1000m，属于属于喀斯特地貌区，多岩溶。

覆盖层为第四系坡残积岩（Q4dl+el）红粘土，下伏三叠系中统松子坎组（T2s）白云岩。

地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。

2.2水文地质条件

隧址区地表水不发育，主要以季节性水流为主，受大气影响。

隧址区地下水类型主要为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水。

隧道洞身以垂直发育的溶洞、溶缝、溶隙或垂直发育的岩溶管道为主。

地下水主要为岩溶水、岩溶水较发育，可能在暴雨季节发生涌水、突泥。

3、主要施工方案

隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。

洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段防护一段。

洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。

暗洞开挖根据围岩情况，Ⅴ级地段采用CRD法、双侧壁导坑法、三台阶七步施工法或大拱脚台阶法施工；Ⅳ级围岩采用大拱脚台阶法或台阶法加临时仰拱法施工。

Ⅲ级围岩采用台阶法施工。

石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。

施工通风采用管道压入式通风。

在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。

加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。

根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。

开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。

3.1CRD法

适用于V级围岩偏压地段、断层破碎带地段、岩层接触带及 其他破碎地带。

3.1.1CRD法施工工艺流程

CRD法施工工艺流程见图3-1。

3.1.2CRD法施工工序说明

CRD法施工工序见图3-2。

（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф42小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。

⑵机械开挖①部，人工配合整修。

⑶必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。

⑷施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设I18横撑。

⑸安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（2）在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，喷混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，接长型钢钢架和I18临时钢架，安装锁脚锚杆，安设I18横撑，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（3）在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，隧底周边部分初喷4cm厚砼，接长I18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度，安装钢架之仰拱单元。

（4）开挖④部并施做周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同

（1）。

（5）开挖⑤部并施做周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同

（2）。

（6）开挖⑥部并施做周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同（3），并使型钢钢架封闭成环。

（7）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。

⑵利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础与仰拱混凝土。

（8）灌筑仰拱填充部至设计高度。

（9）利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

图3-1CRD法施工工艺流程

拆除底部临时横撑，底部开挖、出碴，接长临时钢架

基底加固

仰拱初期支护

拆除临时钢架、仰拱衬砌

仰拱填充施工

下一工序

围岩监控量测

围岩监控量测

测量放线

左侧拱部超前支护

左侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工

同时进行左侧下部开挖、出碴

右侧拱部超前支护

右侧上部开挖、出碴

超前地质预报

围岩监控量测

右侧下部初期支护,必要时架设底部横撑

右侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工

同时进行右侧下部开挖、出碴

左侧下部初期支护,必要时架设底部横撑

左侧上部开挖、出碴

图3-2CRD法施工工序说明

3.2双侧壁导坑法

先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的方法。

该方法主要应用于Ⅴ级围岩全风化层、土层或地表对沉降有要求的地段。

3.2.1双侧壁导坑法施工工艺

施工工艺流程见图3-3。

3.2.2双侧壁导坑法施工工序

施工工序见图3-4。

（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф42小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。

⑵机械开挖①部，人工配合整修。

⑶必喷8cm厚混凝土封闭掌子面。

⑷施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆和定位锚杆，安设I18横撑。

⑸安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（2）在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修。

⑵喷8cm厚混凝土封闭掌子面。

⑶导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网。

⑷接长型钢钢架和I18临时钢架并安装侧导坑的仰拱单元使侧壁导坑钢架封闭成环，设锁脚锚杆和定位锚杆，安设I18横撑。

⑸钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（3）在滞后于②部一段距离后，开挖③部，并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同

（1）。

（4）在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同

（2）。

（5）利用上一循环架立的钢架施作Ф42小导管超前支护。

⑵机开挖⑤部。

⑶喷8cm厚混凝土封闭掌子面。

⑷导坑周边初喷4cm厚混凝土，架立拱部型钢钢架，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（6）在滞后于⑤部一段距离后，开挖⑥部。

（7）在滞后于⑥部一段距离后，开挖⑦部。

（8）在滞后于⑦部一段距离后，开挖⑧部。

⑵隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。

⑶接长Ⅰ18临时钢架。

⑷安设最后一个单元仰拱钢架，使整个衬砌钢架封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。

（9）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及临时横撑。

⑵利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础与仰拱混凝土。

（10）灌筑仰拱填充部至设计高度。

（11）利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

架立周边钢架，必要时设底部横撑

施作锚喷支护

依次开挖⑤⑥⑦部

喷砼封闭掌子面，施作锚喷支护，闭合成环

开挖⑧部，接长临时钢架，拆除下部横撑

拆除临时钢架（5～6m），浇筑仰拱

浇筑填充混凝土

浇筑二次衬砌

施作防水层

监控量测

开挖②部，进尺同钢架间距

双侧壁导坑施工工艺流程图

清理掌子面，测量放线

开挖①部，进尺同钢架间距

开挖③部，进尺同钢架间距

喷砼封闭岩面

喷砼封闭岩面

施作洞身锚杆

施作洞身锚杆

架立钢架、临时钢架及横撑

架立钢架、临时钢架及横撑

锚喷支护，闭合成环

施作超前支护、注浆

监控量测

监

控量测

锚喷支护，闭合成环

开挖④部，进尺同钢架间距

超前地质预报

图3-3

图3-4双侧壁导坑法施工工序说明

3.3三台阶七步作业法

先开挖上部导坑成环形，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工方法。

主要应用于V级围岩围岩浅埋地段。

3.3.1三台阶七步作业法施工工艺流程

图3-5三台阶七步施工法施工工艺流程图

测量放线

拱部超前支护

上部环行开挖、出碴

核心土及中部开挖、出碴

中部初期支护

下部开挖、出碴

下部初期支护

底部开挖

超前地质预报

仰拱填充施工

下一工序

上部初期支护

底部初期支护

仰拱

围岩监控量测

围岩监控量测

围岩监控量测

围岩监控量测

上中下部进行四个循环

围岩稳定性评判、

修正施工方案，确定二次衬砌施作时间

3.3.2三台阶七步施工法施工工序说明

施工工序见图3-6三台阶七步法施工工序纵断面图。

（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前支护，开挖①部；施作①部周边的初期支护：

初喷混凝土、铺钢筋网、架立钢架、设锁脚锚杆、钻设径向锚杆、复喷混凝土至设计厚度。

（2）左右侧中台阶开挖；在滞后于①一段距离后，开挖②、③部（左右台阶错开2-3m）；施作②、③部初期支护：

初喷混凝土、铺钢筋网、架立钢架、设锁脚锚杆、钻设径向锚杆、复喷混凝土至设计厚度。

（3）在滞后于②、③一段距离后，开挖④、⑤部（左右台阶错开2-3m）；施作④、⑤部初期支护：

初喷混凝土、铺钢筋网、架立钢架、设锁脚锚杆、钻设径向锚杆、复喷混凝土至设计厚度。

（4）开挖⑥-1、⑥-2、⑥-3部，各台阶分别开挖预留核心土，开挖进尺于各循环进尺相一致。

（5）隧底开挖⑦部，及时施作⑦仰拱初期支护：

喷射混凝土、安装仰拱钢架、复喷混凝土至设计厚度，使初期支护及时封闭成环。

（6）灌注仰拱及边墙基础，待仰拱混凝土初凝后，灌注仰拱填充混凝土。

（7）利用衬砌台车一次性灌注二次衬砌混凝土。

3.4大拱脚台阶法

主要适用于IV级围岩偏压（包括构造偏压），V及围岩深埋存在构造偏压地段及V及围岩浅埋地段。

详见大拱角台阶法纵断图

3.4.1施工工序

（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前支护，开挖①部；施作①部周边的初期支护和临时支护：

初喷4cm厚混凝土、铺钢筋网、架立大拱脚钢架和I18临时横撑、设锁脚锚杆、钻设径向锚杆、部复喷混凝土至设计厚度。

（2）在滞后于①一段距离后，开挖②部；台阶周边部分初喷4cm厚砼，铺设钢筋网、接长钢架、并设锁脚锚杆，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（3）在滞后于②一段距离后，开挖③部，施作③部初期支护，即初喷4cm厚混凝土、铺钢筋网、架立大拱脚钢架和I18临时横撑、设锁脚锚杆、钻设径向锚杆、复喷混凝土至设计厚度；在滞后③部一段距离后，开挖④部，施作隧底喷砼。

（4）根据监控量测分析、待初期支护收敛后，拆除I18临时支撑，灌注仰拱于边墙基础。

（5）灌注仰拱填充混凝土至设计高度。

（6）利用衬砌模板台车一次性灌注二次衬砌。

3.5台阶法加临时仰拱

适用于IV及围岩浅埋段、V级围岩深埋段。

详见台