3开挖专项施工方案.docx
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3开挖专项施工方案
第一章编制依据及范围1
1.1编制依据1
1.2编制范围1
第二章工程概况1
2.1工程简介1
2.2地形地貌2
2.3地层岩性2
2.4水文地质3
2.5地震参数3
2.6不良地质3
第三章施工准备工作4
3.1技术准备4
3.1.1技术交底4
3.1.2岗前培训4
3.2施工资源准备5
3.2.1人员准备5
3.2.2物资准备6
3.2.3机具准备6
第四章工期计划7
第五章施工方案7
5.1工艺流程7
5.2爆破施工8
5.3三台阶临时仰拱法14
5.3
三台阶临时横撑法16
5.4台阶法19
5.5全断面法22
第六章质量要求23
6.1分项验收标准23
6.2一般项目24
第七章安全、质量控制措施25
第八章环保、文明施工措施26
玉磨铁路18标隧道开挖专项施工方案
第一章编制依据及范围
1.1编制依据
（1）新建玉溪至磨憨铁路18标各隧道设计图纸及相关参考图、施工组织设计、合同文件；
（2）《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003
（3）《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008
（4）《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009
1.2编制范围
本方案适用于玉溪至磨憨铁路站前工程YMZQ-18标段DK368+794～DK407+880间所有隧道开挖施工。
第二章工程概况
2.1工程简介
本标段起讫里程：
DK368+794～DK407+880（南联山隧道进口至曼么二号隧道进口工区终点）,{不含橄榄坝澜沧江大桥DK387+598.25～DK388+093.9（495.65m）,含橄揽坝梁场及制架梁相关工程（制架梁里程DK358+725～DK419+932）}，线下工程正线长度38.878km，桥隧总长33.613km，桥隧比86.5%。
；管段内共9座隧道，分别为南联山隧道，全长9850m，设2个斜井，其中1#斜井全长445m,2#斜井全长540m，正洞双线690m，其余均为单线；巴奇隧道，全长2542m,其中双线675m，其余均为单线；景宽1#隧道，全长154m；景宽2#隧道，全长4630m，其中双线185m，其余均为单线,设1座横洞，横洞长100m;橄榄坝一号隧道全长
1800m，橄榄坝二号隧道全长1588m，橄榄坝三号隧道全长1970m，均为单线隧道；曼么一号隧道全长3023m，其中双线104m，其余均为单线；曼么二号隧道进口2265m，其中双线715米，其余均为单线。
本标段隧道设计开挖工法有三台阶加临时仰拱法、三台阶加临时横撑法、台阶法、全断面法。
2.2地形地貌
属低中山地貌，地面高程560～880m，最大高差320m，自然横坡5°～35°，局部较陡。
山间自然浅沟发育，地形波状起伏，丘坡上覆土层较厚，除隧道出口及局部洞身基岩零星出露外，大部分未见基岩出露;坡面植被茂密，多为橡胶林，沟槽地带多处鱼塘分布。
进口端距离乡镇道路较近，出口有乡间小路分布，洞身范围分布有多个村落，并有多条乡村便道与外界相通，交通条件较好。
2.3地层岩性
上覆第四系全新统滑坡堆积（Q4del）粉质黏土;坡洪积（Q4dl+pl）淤泥质土、粉质黏土及粗圆砾土;坡残积（Q4l+el）粉质黏土、坡积（Q4dl）粉质黏土；下伏基岩为二叠系上统龙潭组（P2I）板岩夹片岩，二叠系上统（P2）安山岩，印支期（δ51）闪长岩、（N51）辉长岩；Fbr断层角砾。
2.4水文地质
a地表水
地表水主要为山沟水、塘水,主要受大气降水补给。
地表水受降雨控制明显，雨季流量大，枯水季节水量小。
根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010），在环境作用类别为化学侵蚀环境、氯盐环境及盐类结晶破坏环境时，水中SO42-、pH值、
Mg2+、侵蚀性CO2、CL-对混凝土结构无侵蚀。
b地下水
根据岩性特征、地下水动力特征以及储水空间类型，本隧道含水岩组划分为第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水两种类型。
第四系孔隙水不甚发育，水量较小，下伏基岩岩体破碎，节理裂隙发育，有利于地下水的赋存及运移，所以本标段基岩裂隙水较为发育。
地下水以大气降雨补给为主，局部受地表水体补给。
根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010），在环境作用类别为化学侵蚀环境、氯盐环境及盐类结晶破坏环境时，水中SO42-、pH值、Mg2+、侵蚀性CO2、CL-对混凝土结构无侵蚀。
2.5地震参数
本标段地震动峰值加速度为0.20g。
第三章施工准备工作
3.1技术准备
3.1.1技术交底
由项目总工、工程部长、工区技术负责人对架子队逐级进行详细的施工技术交底：
采用的施工方案、工程概况、工期、支护类型、施工方法、施工工艺、安全目标、质量目标、安全技术措施等。
3.2施工资源准备
3.2.1人员准备
（1）项目组织机构
针对本工程具体情况，项目部成立以项目经理为组长，总工程
师、项目副经理为副组长，工程部、安质部、物机部、试验室等有关单位负责人为主要成员的工程施工领导小组，具体负责该工程的组织管理工作,并负责施工方案的制定和工程进度计划的落实和保障，同时担负本项工程的全面管理责任。
项目组织机构图见下图：
（2）人员组成
隧道开挖施工由隧道施工架子队负责，架子队设架子队长1人，技术、
质检、安全、试验工程师各1人。
架子队长具体负责现场施工组织管理，现场工程师负责施工技术管理和质量控制，施工队按专业生产性质划分班组，全面承担分项工程的具体施工。
一个施工点所需施工人员如下：
钻孔6人、爆破工4人、运输车司机4
人、挖掘机司机1人、装载机司机1人、现场指挥1人。
3.2.2物资准备
本标段炸药、雷管等爆破器材由民爆公司统一提供，由民爆公司统一储存、运输、管理、发放，隧道开挖施工应提前做好爆破器材使用计划，报项目部安质部统一统筹安排施。
3.2.3机具准备
施工前提前向物机部提报机械配置计划，物机部按时安排施工所需机械进场，机械设备进场前进行全面检查维修，经试运转合格后方可调入施工现场。
本隧道开挖施工所需机械设备配置如下表。
超前大管棚施工机械设备配置表
序号
机械名称
型号规格
额定功率（kw）或容量（m3）或吨（t）
数量（台）
1
风动凿岩机
YT-28
/
8
2
挖掘机
320
1
3
装载机
1
4
空压机
20m³
3
5
发电机
/
250KW
1
6
自卸汽车
20立方
4
第四章工期计划
每个施工点开挖施工分循环进行，各循环施工时间如下表。
施工内容
施工时间（小时）
钻炮孔
3
装药放炮
1
排烟
0.5
出渣
4
第五章施工方案
本标段隧道按新奥法施工。
在偏压、浅埋和断层破碎地段坚持“先预报、管超前、短进尺、控爆破、强支护、快封闭、勤量测、衬砌紧跟”的原则，加强工序衔接，稳扎稳打，确保隧道施工安全和质量。
主要的施工方法有三台阶加临时仰拱法、三台阶加临时横撑法、台阶法、全断面法。
5.1工艺流程
5.2爆破施工
爆破作业详细施工工艺可参照《玉磨铁路站前18标爆破施工专项方案》
（1）炸药采用爆炸性能、抗水性能、安全性能较好及环境污染小的2号岩石乳化炸药，规格为Φ32mm×250mm。
起爆材料采用1-20段的非电毫秒雷管起爆，塑料导爆管引爆，其中火雷管作为网络起爆用。
（2）钻眼深度
钻眼深度综合考虑施工进度要求、钻机的效率、爆破有效进尺等因素确定。
掏槽眼比其它眼超深0.5m。
（3）掏槽方式
根据洞内围岩的地质特性，Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用浅孔微振动控制光面爆破。
（4）光面爆破的主要参数
隧道开挖采用光面爆破，以减轻爆破对周边的扰动，控制超欠挖。
光面爆破的主要参数有周边眼的间距、周边眼抵抗线、岩石炸药单耗量等。
光面爆破参数通过试验确定，并根据现场爆破效果不断进行调整。
通过爆破实验确定爆破参数，试验时参照围岩台阶法开挖爆破设计图，选定实验段的参数后，再通过现场爆破效果修正参数。
现场跟踪开挖爆破质量信息，并及时调整，保证光面爆破开挖效果。
试验参数见下表
台阶法开挖光面爆破设计试验参数表
项目
周边眼间距E（cm）
周边眼抵抗线W（cm）
相对距离E/W
装药集中度（kg/m）
参数
40～50
45～65
0.7～1.0
0.20～0.30
（5）台阶法开挖爆破炮眼设计
a.Ⅴ级围岩台阶法炮眼设计
b.Ⅳ级围岩台阶法炮眼设计
两台阶开挖下台阶②步开挖炮眼布置图
两台阶三步开挖法仰拱③步开挖炮眼布置图
Ⅴ级围岩三台阶法爆破装药参数表
上台阶
序号
雷管段别
炮孔名称
炮孔深度
（m）
炮孔数量
（个）
单孔装药量（kg）
小计
装药量（kg）
1
3
辅助眼
1.5
10
0.15
1.5
2
5
掘进眼
1.5
20
0.15
3
3
7
周边眼
1.5
49
0.15
7.35
4
9
底板眼
1.5
20
0.15
3
合计
99
14.85
中下台
1
3
掘进眼
1.5
18×4
0.15
2.7×4
2
5
周边眼
1.5
9×4
0.15
1.35×4
3
7
底板眼
1.5
5×4
0.15
0.75×4
合计
32×4
4.8×4
核心土
1
5
底板眼
1.5
8×3
0.15
1.2×3
2
3
掘进眼
1.5
28×3
0.15
4.2×3
合计
36×3
5.4×3
仰拱
⑦步
1
5
掘进眼
1.5
5
0.15
0.75
2
7
内圈眼
1.5
6
0.15
0.9
3
9
周边眼
1.5
12
0.15
1.8
合计
23
3.45
附注：
周边眼与底板眼沿径向外斜3°，辅助眼与掘进眼垂直工作面。
单位面积钻孔数2个/m2，炸药单耗0.39Kg/m3；预计循环进尺1.5m。
Ⅳ级围岩两台阶三步开挖光面爆破装药参数表
部位
序号
雷管段别
炮孔名称
炮孔深度
（m）
炮孔数量
（个）
单孔装药量（kg）
小计装药量
（kg）
上台阶
①步
1
1
掏槽眼
2
6
0.６
３.６
2
3
辅助眼
1.5
6
0.45
2.7
3
5
掘进眼
1.5
24
0.45
10.8
4
7
内圈眼
1.5
23
0.45
10.35
5
9
周边眼
1.5
49
0.45
22.05
6
11
底板眼
1.5
15
0.45
6.75
合计
123
45.9
下台阶
②步
1
1
掏槽眼
2
8
0.6
4.8
2
5
掘进眼
1.5
10
0.45
4.5
3
7
内圈眼
1.5
18
0.45
8.1
4
9
周边眼
1.5
30
0.45
13.5
合计
66
30.9
仰拱
③步
1
5
掘进眼
1.5
5
0.45
2.25
2
7
内圈眼
1.5
6
0.45
2.7
3
9
周边眼
1.5
12
0.45
5.4
合计
23
10.35
附注：
掏槽眼与工作面斜角70°，眼底距20cm，周边眼与底板眼沿径向外斜3°，辅助眼与掘进眼垂直工作面。
单位面积钻孔数1.7个/m2，炸
药单耗0.92Kg/m3；预计循环进尺1.5m。
（6）爆破作业工艺流程
确定爆破器材品种、型号按围岩级别进行钻爆设计
质量控制点进场爆破器材的
检验、试验
开挖轮廓放样炮孔放样
经纬仪、水准仪等测定中线、水平，隧道激光断面仪放样
钻孔及孔位检查炮棍法
补钻、重钻、调整孔距
不合格
质量控制点
掏槽眼口误差≤3cm，眼底误差≤5cm；周边眼口误差≤3cm，眼底不超过开挖轮廓线3～5cm/m;辅助眼孔误差≤
5cm；
装药、堵塞、起爆
轮廓尺寸检查隧道激光断面仪
爆破效果检查观测、尺量
质量控点炮痕存留率：
硬岩
80，中硬岩60％
质量控制点：
严禁欠挖拱部允许线性超挖10～15cm；最大超挖
15～25cm。
墙部允许线性超挖
10cm；隧底允许线性超挖10cm；最大超挖25cm。
修正钻爆参数
不合格
实施原钻爆设计
纠正不规范操作
重新作钻爆设计
5.3三台阶临时仰拱法
隧
道
中
线
喷10cm砼
临时钢架
喷混凝土拱部超前支护
三台阶临时仰拱工法工序纵断面
三台阶临时仰拱法施工工序：
（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；b.开挖1台阶阶；
c.施作1部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架，并设锁脚锚（管）杆；d.钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，底部架立临时钢架封闭，则在掌子面喷10cm混凝土封闭。
（2）上台阶施工至适当距离后，开挖2部台阶，接长钢架，施作洞身结构的初期支护及封底，参照工序①进行。
（3）开挖3部台阶，及时封闭衬期支护。
参照工序②进行；b.灌注该段仰拱；c.灌注该段隧底填充。
（4）根据量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性灌筑二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
综合信息反馈
5.3三台阶临时横撑法
施工工艺：
三台临时横撑开挖法施工工艺流程见“三台阶临时横撑法施工工艺流程图”。
三台阶临时横撑法施工工艺流程图
施工工序：
三台阶临时横撑法开挖施工工序见“三台阶临时横撑法开挖施工工序示意图”。
三台阶临时横撑法开挖施工工序示意图
施工方法
（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护，弱爆破开挖①部,每循环进尺一次。
施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm混凝土，架立钢架，并设锁脚锚管。
架设临时横撑钢架，与初期支护钢架连接，上导坑初期支护封闭成环。
（2）在滞后于①部—段距离后，弱爆破开挖②部，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，架立钢架，并设锁脚锚管。
架设临时横撑钢架，与初期支护钢
架连接，中导坑初期支护封闭成环。
（3）在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖③部。
初喷混凝土，钻设锚秆，挂网，架立格栅钢架。
并设锁脚钢管。
（4）在③部台阶后段，弱爆破开挖④部，周边部分初喷4cm厚混凝土，埋设仰拱下中心排水管，间距30m设置一处检查井，仰拱下方、排水管两侧采用陶粒混凝土回填密实。
（5）开挖⑤部，隧底周边部分喷4cm厚混凝土，施作钢架，复喷混凝土至设计厚度。
（6）灌注I部仰拱、墙底及隧底填充。
（7）根据监控量测结果分析，待初支收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑II部衬砌。
施工注意事项
（1）隧道施工应坚持“弱爆破，短进尺，强支护、早封闭、勤量测”的原则。
（2）开挖方式以机械开挖为主，辅以弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
（3）导坑开挖孔径及台阶高度根据施工机具，人员安排等进行适当调整。
（4）各部开挖预留核心土长度在3～5m为宜。
（5）Ⅴ级围岩地段：
上台阶每循环开挖进尺不得大于1榀钢架间距，边
墙每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚管，每循环开挖进尺不得大于3m。
隧道开挖后初期支护应及时施做并封闭成环，围岩封闭位置距离掌子
面不得大于35m。
5.4台阶法
首先进行超前支护，然后进行上半断面开挖，上半断面开挖超前下半断面5～8m，上台阶支架式风钻钻孔，光面爆破开挖，开挖后及时施作喷锚网格栅支护。
下台阶凿岩台车钻孔，人工装药，非电毫秒雷管微差起爆；喷射机械手湿喷混凝土作业，上台阶洞碴用挖掘机扒至下台阶，挖装机装碴，自卸汽车出碴运输。
开挖后施做初期支护及时成环，下半断面施工6～8m后施做仰拱，根据围岩量测信息确定合理的衬砌时间，衬砌后根据施工进度需要施做水沟电缆槽。
施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。
台阶法施工工艺流程图
开挖后及时施做全部初期支护，下半断面施工20～25m后施做仰拱及填充，根据围岩量测信息确定合理的衬砌时间，衬砌后根据施工进度需要施做水沟电缆槽。
台阶法施工程序见“台阶法施工程序示意图”。
玉磨铁路站前18标
ⅦⅡ
Ⅶ
1
Ⅱ1
3
ⅣⅥⅤ
Ⅵ3
Ⅴ5～10m
纵向施工示意
-21-
台阶法施工横断面图
拱墙二次衬砌
隧底填充仰拱
初期支护
施工工序说明:
台阶法施工工序说明
1⑴光面爆破开挖上台阶①部；
⑵施作Ⅱ部初期支护：
初喷4cm厚混凝土，钻设径向锚杆
，挂钢筋网，复喷混凝土至设计厚度。
ⅦⅥⅤ31
2
⑴预裂爆破开挖下台阶③部；
⑵施作Ⅳ部初期支护：
初喷4cm厚混凝土，钻设径向锚杆
隧道开挖专项施工方案
，挂钢筋网，复喷混凝土至设计厚度。
3⑴浇筑Ⅴ部仰拱混凝土；
⑵仰拱混凝土达到设计强度后浇筑Ⅵ部仰拱填充混凝土。
4根据监控量测结果分析，待初期支护收敛稳定后，一次性灌注Ⅶ部拱墙二次衬砌。
拱墙二次衬砌
隧底填充
仰拱初期支护
台阶法施工平面示意图
5～10m
5.5全断面法
本标段隧道Ⅲ级围岩采用全断面法施工。
光面爆破开挖，风动凿岩机钻孔作业，混凝土喷射机械手湿喷混凝土，多功能作业台架人工风枪施作系统锚杆。
无轨运输采用侧式装载机配合自卸汽车运输。
施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。
围岩稳定性好时复喷混凝土作业与钻爆作业拉开距离平行作业。
全断面法施工工艺流程详见
“全断面法施工工艺流程图”，施工程序见“全断面法施工程序示意图”。
全断面法施工工艺流程图
全断面法施工程序示意图
第六章质量要求
6.1分项验收标准
6.1.1主控项目
（1）隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。
检验数量：
施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位按施工单位检查数量的
平行检验。
检验方法：
采用仪器测量。
（2）隧道开挖应严格控制欠挖。
当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。
拱脚和墙脚以上１
ｍ内断面严禁欠挖。
检验数量：
施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。
检验方法：
施工单位采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对；监理单位见证测量，现场核对开挖断面。
（3）洞身开挖中，应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。
检验数量：
施工、监理单位每一开挖循环检查一次。
检验方法：
施工单位进行工程地质观察和描述；监理单位见证检查。
（4）光面爆破或预裂爆破钻眼前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置，钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。
掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。
周边眼的间距允许偏差为5cm，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖轮廓线15cm。
检验数量：
施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼；监
理单位按施工单位检查数量的
见证检查。
检查方法：
测量。
（5）隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。
隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。
检验数量：
施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。
检验方法：
施工单位用仪器测量底部高程，绘断面图与设计断面核对；监理单位见证测量，核对开挖断面。
（6）隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。
当需要进行加固处理时，应符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位每处检查一次。
检验方法：
施工单位进行地质描述；监理单位见证检查。
6.2一般项目
（1）光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于
，中
硬岩不应小于
，并在开挖轮廓面上均匀分布。
检验数量：
施工单位每一开挖循环检查一次。
检验方法：
对照钻爆设计资料，观察、计数检验炮眼痕迹保存率。
（2）水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求，靠边墙的水沟应与边墙基础同时开挖、一次成型。
检验数量：
施工单位每一开挖循环检查一次。
检验方法：
观察、仪器测量。
第七章安全、质量控制措施
（1）加强对技术及施工人员的培训，提高全体参建人员的安全、质量意识。
（2）岩石隧道坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。
（3）严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工，否则应按照变更程序申请改变施工方案。
（4）在隧道开挖前，对隧道地表中线附近范围进行勘察，对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计，并按里程桩号逐一登记、拍照，尤其是隧道下穿高速公路等大型构筑物地段，施工中应加强监控量测工作，严格按设计方案施工，确保隧道安全、顺利通过。
（5）每循环进行测量放样，严格控制超欠挖。
定期对测量控制点进行检查、复核，避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控制点的损害。
（6）边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须满足设计要求。
软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求。
隧底开挖前应进行施工工艺设计。
（7）开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息。
（8）隧道开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判断围岩的稳定性。
（9）制定安全施工应急预案，日常做好应急物资储备。
（10）洞口工程施工，宜避开雨季和严寒季节。
（11）洞口施工前，应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况，清除悬石，
处理危石，施工期间实施不间断监测和防护。
（12）地层含水量大时，上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外，以免浸泡拱脚。
必要时应配合井点降水等措施将地下水位降至隧道二次衬砌底部以下，确保施工顺利进行。
（13）隧道明洞段施工时，边仰坡应分层分段开挖，并按设计及时做好防护。
临时边仰坡应进行适当放坡。
（14）明洞段因地基加固等施工的振动可能造成边坡失稳时，应预先在边坡上设置观测桩进行监测，并派专人检查边坡的稳定情况。
发现边坡有开裂、变形现象时，应立即对边坡体进行加固处理，确保安全后方可继续进行施工。
（15）爆破作业时，所有人员应撤离至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。
安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于
200m，当采用全断面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距
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