蚕豆田2号隧道V围岩SF5c开挖施工技术交底.docx
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蚕豆田2号隧道V围岩SF5c开挖施工技术交底
技术交底书
表格编号
1510
项目名称
玉楚高速公路子午段
第页
共页
交底编号
工程名称
蚕豆田2号隧道
设计文件图号
施工部位
隧道暗洞开挖
交底日期
2017年10月5日
技术交底内容：
蚕豆田2号隧道
围岩（SF5c）开挖技术交底
1、技术交底范围；
本交底适用于蚕豆田2号隧道右幅YK150+386～YK150+376段及左幅ZK150+396-386段暗洞开挖施工。
2、设计情况；
本合同段云南省玉溪至楚雄高速公路子午段蚕豆田2号隧道。
蚕豆田2号隧道隧道位于双柏县李家村低山区，距离双柏县城约17km，与124省道相邻，交通较为便利。
隧道大埋深约92米，采用小净距，其中左线起始桩号为ZK150+140～ZK151+137，长997米；右线起始桩号为K150+145～K151+140，长995米。
设计时速100km/h，采用灯光照明，自然通风，在Ⅳ级围岩地区设置有2处人行橫通道，属中长隧道。
隧道进口左右线洞门均采用明洞式洞门，出口左右线洞门采用端墙式洞门。
隧道以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主，Ⅳ、Ⅴ级围岩受地质构造影响严重，节理（裂隙）发育，隧道施工过程中，极易沿软弱构造面产生整体滑动、坍塌、洞内冒顶，因而隧道工程施工是本标段的关键工程项目。
3、开始施工的条件及施工准备工作；
（1）隧道开挖超前地质预报措施
根据本隧道的地质、水文情况，同时隧道属于中长隧道，结合地质调查、地质素面及综合判断，本隧道超前地质预报采用TSP超前地质预报系统。
蚕豆田2号隧道施工时可通过对地表地貌状况的观察及其成因的分析，可以进一步推测隧道内地质及水文的变化趋势，作为超前预报的补充形式。
（2）隧道开挖围岩的监控量测
隧道施工过程中，隧道的洞内外观察、周边位移量测、拱顶下沉量测、地表下沉量测等项目除自行控制量测外，还将接受业主委托有相应资质的其它单位进行监控量测，确保各项控制满足设计要求和技术标准。
（3）人员计划
1）项目部管理人员配置
根据施工工作量，结合业主的工期任务情况现安排隧道施工队伍1支，分别从隧道出口左右幅向小里程方向掘进，项目部成立隧道专业管理组，隧道施工由一名项目副经理负责，隧道组设作业队长1人、隧道组组长1人，组员2人，材料员1人，安质员1人，领工员1人。
见表1
表1项目部管理人员配置
序号
姓名
职务
备注
1
杨柄新
主管副经理
隧道管理人员
2
娄玉廷
作业队长
3
马超
隧道组组长
4
曹敬
隧道组组员
5
段一发
隧道组组员
6
杨延波
领工员
7
葛佳旺
材料员
8
董定荣
安质员
2）劳务人员计划
表2劳务人员配置
序号
施工班组
左幅出口
右幅出口
备注
1
管理人员
6
6
2
开挖班
17
17
3
机械班
10
10
4
后勤班
3
3
合计
36
36
（3）机械设备计划
根据该隧道建设规模、主要工程数量及施工特点分析，并确保安全质量、满足工期要求，拟投入以下机械，来满足隧道施工生产要求等；见表3。
表3隧道开挖主要施工机械表
序号
设备名称
型号规格
数量
备注
1
空压机
27m3/min
6
2
隧道通风机
SDF-NO10
2
3
开挖台车
自制
2
4
挖掘机
320型
2
5
装载机
ZL50型
3
6
备用发电机
500kw
2
7
自卸汽车
10m³
6
8
吊车
QTZ50
1
9
全站仪
TS09
1
4、隧道洞身开挖施工工艺
本隧道按新奥法组织施工，隧道出碴、进料采用无轨运输方式，实施掘进（钻、爆、装、运）、喷锚混凝土（拌、运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等三条机械化作业线。
施工中采用“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”等施工技术措施。
隧道开挖至明暗分界线后，先施做导向套拱，然后施做暗洞超前大管棚，随后进入暗洞施工。
隧道洞身段采用暗挖法施工，分离式隧道洞口浅埋/偏压段、Ⅴ围岩段宜采用预留核心土三台阶分部开挖法开挖，
围岩采用上下断面台阶法开挖，由于本段围岩较差，根据设计及地质预报的建议采用采用采用三台阶预留核心土加临时仰拱施工工艺。
Ⅴ围岩上台阶每循环开挖进尺不应大于1榀钢架间距，边墙每循环开挖进尺不应大于2榀钢架间距，仰拱每循环开挖进尺不应大于3m。
此外，施工过程中仰拱应距下台阶3～5m，两侧下台阶应错开3～5m施工。
由于隧道施工为反坡施工，所以施工中每个50m设置一个集水排水池，配备排水机械和管路，进行反坡排水。
隧道石质地层采用钻爆法开挖，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。
（1）洞身掘进开挖
1）Ⅴ级围岩开挖
Ⅴ级围岩地段在超前管棚、小导管支护下采用台阶法开挖，又称环形开挖留核心土法。
本方法同样适用于洞口土质或易坍塌的软弱围岩，开挖时，严格遵守“短进尺，弱爆破，强支护，勤测量，早成环”的原则。
施工时上部留核心土支档开挖工作面，利于及时施作拱部初期支护以增强开挖工作面稳定性，核心土及下部开挖在拱部初期支护保护下进行，施工安全性好。
具体施工步骤如下：
①上弧形导坑开挖，开挖高度为3-4m。
Ⅰ拱部初期支护
②中核心开挖
③中部开挖，开挖高度为3-3.5m。
Ⅱ边墙初期支护
④下部开挖
Ⅲ仰拱初期支护
完成隧道开挖及初期支护后，立即进行仰拱二次衬砌混凝土浇筑。
根据监控量测结果确定进行边墙、拱部二次模筑混凝土的浇筑。
环形开挖进尺SF5a、SF5b衬砌段为0.8-1.0m，台阶长度为8-10m。
本项目开挖预留变形沉落量根据现场监测结果进行确定（Ⅴ级围岩设计开挖预留变形沉落量为15cm）。
Ⅴ级围岩衬砌设计有V级围岩浅埋段、V级围岩洞身深埋段两种形式。
2）Ⅳ级围岩开挖
Ⅳ级一般围岩进洞后的开挖，按照以下顺序施工：
①开挖导坑上半断面，开挖高度约3.5m。
Ⅰ上导坑拱部初期支护
②开挖导坑下半部分，
Ⅱ下导坑边墙初期支护
Ⅲ下导坑仰拱部初期支护
完成隧道开挖及初期支护后，立即进行仰拱二次衬砌混凝土的浇筑。
Ⅳ级围岩开挖预留变形沉落量根据现场监测结果进行确定（Ⅳ级围岩设计开挖预留变形沉落量为12cm）。
Ⅳ级围岩衬砌设计有IV级围岩较破碎段、IV级围岩一般段两种形式。
2）标准逃生管道
根据以往的经验教训，当隧道内掌子面后方发生塌方等事故时容易造成施工人员被困洞内的情况；为保证被困人员的安全，快速、有效的实施救援，最大限度的减小事故损失，在隧道施工阶段应考虑相关工程措施及准备相关救援设施、设备。
相关措施如下：
①隧道施工应规范，严格执行相关规范、规程，尽量避免安全事故的发生；
②在靠近掌子面处设置长150m，φ950mm，壁厚10mm的逃生管，在隧道内塌方时可作为被困人员的逃生通道；
③靠近掌子面长期保持拥有对讲机，施工照明釆用供电照明；
④洞外准备临时钢架、木材、钻机、抽水机具等设施；
⑤施工单位应根据实际情况进行必要的防灾、救援演练，以有效应对突发情况。
⑥每道逃生管长150m，直径950mm,壁厚10mm,管段分为A型（直管）、B型（弯管）两种。
⑦在每节逃生管的端部焊接长为20cm的搭接钢板，两端搭接钢板需错位焊接。
⑧上台阶施工时的逃生管为两节B型逃生管和48节A型逃生管；下台阶逃生管及全断面开挖时的逃生管为50节A型逃生管。
4）钻爆施工
本项目隧道（分离式隧道）施工时，为减少对围岩的扰动，采用光面爆破或预裂爆破技术，并根据不同的围岩级别进行相应的施工方法。
设计原则：
采用光面爆破技术，根据地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件编制爆破设计。
放样布眼：
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（周边眼、掏槽眼、辅助眼、底眼），其误差不大于5cm，开挖台阶在15cm范围内，钻眼时，眼底应落在同一垂直面上；掏槽眼钻孔精度要高，误差在3cm之内，控制炮眼间距、深度和角度，严禁炮眼打穿、相交；辅助眼均匀分布，为便于排水，孔眼可稍斜，最大不超过轮廓线10cm。
钻眼过程中经常检查炮眼方向，及时校正，不符合要求的予以废除。
装药：
爆破用炸药选用乳化炸药，装药前，先用高压风吹扫，药串和起爆药卷按要求加工好，盘好脚线，分段号存放在箱内，按照钻爆设计的装药量和装药结构组织装药，确保炮孔装药作业按爆破设计有序地进行；装药作业分片、分组进行，并按规定捣实堵塞炮泥，堵塞长度不小于30cm。
爆破：
洞外采用毫秒延时导爆管联接，火雷管起爆。
起爆网络为复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性，连接时，导爆管不能打结、拉细和破损漏气，各炮眼雷管段数与钻爆设计相同，引爆使用火雷管，雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网络接好后，由专人负责检查。
爆破后即开通风机或自然通风排烟，一般30～60分钟，安排专职人员进行排险，排除作业面危石和其他隐患。
隧道上台阶开挖后立即初喷一层混凝土封闭开挖面，之后进行上台阶喷锚支护，同时进行下台阶喷锚支护，将上步循环完成的上台阶的初期支护与下台阶的初期支护连接起来，形成完整的初期支护体系。
开挖爆破后，对围岩地质状况进行观察记录，分析确定围岩级别和岩层走向，根据围岩实际情况，修改完善开挖、支护设计，预测围岩变化趋势，为采取预防措施提供依据。
5）人行横道与与隧道相交处的互通区为三维空间结构，为策安全，按下述施工顺序进行，即先开挖正线隧道后，应及时施作初期支护，并将部分初期支护的作用力妥善地转移到通道口混凝土二次衬砌上后，再开挖人行横道，施作初期支护。
6）隧道贯通：
左右线同向开挖的两个掌子面应保持合理的纵向距离，不宜小于30m。
若采用单向掘进施工贯通时，单向掘进离洞口30m时采用超前导坑预留光爆层开挖施工方法，结合地质情况，必要时可采用注浆小导管超前支护，拱顶设置小导洞先行贯通，贯通后进行边仰坡防护，再由洞内向洞外采用预留核心土环形台阶法开挖，边开挖边支护，最终达到隧道整体贯通。
隧道贯通阶段应加强监控量测工作，开挖过程中若发现围岩变形较大，且速度加快，应立即停止开挖，拱顶小导洞增加支撑强行控制围岩变形，同时增加锚杆稳固围岩，在强大支撑的保护下继续开挖，尽快使初期支护封闭成环。
5、质量标准；
（1）隧道洞身开挖时严格控制爆破震动；开挖轮廓要预留支撑沉落量，并利用量测反馈信息及时调整。
（2）严格控制欠挖，当石质坚硬完整并确认不影响衬砌结构和强度时，允许岩石个别凸出部分（1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面；拱脚、墙脚以上1米内严禁欠挖。
（3）实测项目
项次
检查项目
规定值或允许差
检查方法和频率
1
拱部超挖（mm）
破碎岩，土（V、Ⅳ级围岩）
平均100，最大150
激光断面仪：
每20米抽一个断面，测点间距≤1米。
2
边墙超挖（mm）
每侧
+100，-0
全宽
+200，-0
3
边墙、仰拱、隧底超挖（mm）
平均100，最大150
水准仪：
每20米
检查3处
6、安全、环保、文明施工等技术措施；
（1）施工操作人员进入现场时必须佩戴安全帽，电工、电焊工必须穿绝缘鞋。
电源接线连接必须规范。
（2）现场施工配置专职安全员，负责现场的安全管理工作，并建立安全保证体系。
（3）对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的安全，所有施工机械由专人负责，其他人不得擅自操作。
（4）在设备显著位置悬挂操作规程牌，规程牌上标明机械名称、型号种类、操作方法、保养要求、安全注意事项及特殊要求等。
（5）装药与钻孔不得平行作业；爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物。
进行爆破时，所有人员撤离现场。
（6）装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固；炮眼内的泥浆，石粉应吹洗干净；刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药。
发现流砂、流泥未经妥善处理，或可能有大量溶洞涌水时，严禁装药爆破。
（7）装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种。
无关人员与机具等均应撤至安全地点。
（8）为防止炮烟中毒和药包迟爆事故，爆破后，爆破员按规定的等待时间进入爆破地点。
当发现“盲炮”时，必须由原爆破人员按规定处理。
（9）隧道Ⅴ围岩二次衬砌距掌子面的距离：
不超过80m；仰拱距掌子面距离：
不超过50m。
（10）Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩隧道开挖掌子面至二次衬砌之间应设置逃生通道，随开挖进尺不断前移，逃生通道距开挖面的距离不得大于20m。
逃生通道的刚度、强度和抗冲击能力应满足安全要求。
逃生通道内径φ0.6～0.8m，壁厚不小于6mm的承插钢管，每节管长宜为5m，并配置120o连接管，连接牢固。
管内预留工作绳、食物、药品和水。
（11）隧道通风管口距掌子面的距离不宜大于15m。
（12）当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进，撤出人员，并及时分析原因，采取处理措施。
（13）两座平行隧道开挖，同向开挖工作面纵向距离应根据两隧道间距、围岩情况确定，且不宜小于2倍洞径。
（14）隧道双向开挖面间相距15～30m时，应改为单向开挖。
停挖端的作业人员和机具应撤离。
土质或软弱围岩隧道应加大预留贯通的安全距离。
（15）洞内掌子面开挖段距拱脚1米处设临时排水沟（双侧）、并确保其场地保持平整、不积水。
（16）隧道通风必须设专人管理。
作业人员在进入瓦斯隧道前必须接受检查，严禁穿戴易产生静电的服装、严禁携带火种及易燃易爆物品进入隧道。
隧道内空气成分每月至少取样分析一次；风速、含尘量每月至少检测一次。
当开挖作业面20m以内风流中瓦斯浓度达到1%时，必须停止钻孔作业；当瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止一切作业，撤出工作人员，切断电源，采取措施进行处理。
（17）隧道作业环境必须满足以下标准：
1粉尘允许浓度：
每立方米空气中，含有10％以上游离二氧化硅的粉尘必须在2mg以下。
2洞内氧气含量不得低于20％（按体积计）。
3瓦斯（沼气）或二氧化碳含量不得超过0.5％（按体积计）。
4一氧化碳浓度不得超过30mg／m3。
（18）严格执行《隧道施工安全强制九条》规定。
7、成品保护；
开挖好的轮廓派专人保护，防止挖掘机、装载机对轮廓的破坏。
8、范惯性事故强的刚性要求；
1）车辆伤害
1.运输车辆必须符合安全管理规定；操作人员必须持证上岗；严禁违反操作规程作业。
2.定期对车辆进行保养，每班对车辆刹车系统.转向系统等状况进行检查。
3.进洞作业人员不得违规搭乘运输车辆。
4.加强洞内运输车辆的调度组织，确保安全作业。
5.检修车辆时，应该将检修的车辆停在平坡位置，应设置故障警示标志.防溜车垫木和相应的支撑，并落实人员进行监护。
6.制定机械设备管理制度，加强日常维修保养。
7.检修人员必须事先进行相应橙检查。
2）防火
1.隧道内动火作业必须按规定报批，动火作业人员必须经动火作业培训。
2.动火作业必须有监护人员在岗盯控并配置合格有效的灭火器材。
3.隧道内动火作业前必须对周边环境进行检查，对于易燃.易爆品必须进行转移或隔离。
4.隧道内动火作业后必须经申请人员和监护人员检查确认火灾隐患消除后方可离开。
5.在电气焊作业区域必须对防水板进行有效隔离，焊渣落点下方易燃物及时清理，防水板与外部热源必须进行隔离保护，对电加热焊接设备妥善放置。
6.钢筋电气焊.防水板、衬砌作业前必须检查作业区的消防器材，确保消防器材良好，制止作业人员吸烟.使用明火。
7.技术交底中明确动火作业的措施，必须开具动火作业证，确保动火点周边无易燃物。
3）隧道坍塌、冒顶片帮
1.对于软弱围岩隧道，应严格按照设计、规范要求施工，严格执行施工步距红线卡控要求，编制专项施工方案，经论证、审批后实施。
2.技术交底书中应包括针对工程的重大危险源，制定安全保证措施.操作规程、应急措施等，并及时对管理人员和作业人员交底。
3.当出现地质异常变化、设计变更、工法改变等情况，要重新进行交底。
4.依据监控量测方案内容开展监控量测；管理人员须及时对隧道各洞口的监控量测数据进行具体分析和处理。
5.要及时对裸露围岩（黄土）进行初支封闭，避免外露黄土失水过多，减弱黄土粘性，削弱自稳性。
6.初期支护施做要规范，临时支撑中隔墙型钢立柱与钢拱架之间须采用高强螺栓连接。
4）透水突泥
1.对于高风险隧道施工前必须进行风险安全评估，针对评估出来的风险因素制定相应的安全保障措施。
2.将监控量测纳入日常施工管理，对量测数据应及时分析，监控量测数据超标立即停工撤人。
3.强化超前地质预报，增设超前探孔和加深炮孔。
做好地质素描与设计地质资料核对，出现围岩变化及时进行设计变更，动态调整施工支护参数。
4.针对软弱、富水围岩要加强对因持续降雨等天气原因造成围岩变化的情况及时做出预判，严禁冒险作业。
5.必须按照规定设置逃生通道，严禁在安全设施不到位的情况下施工作业。
5）火工品爆炸
1.爆破作业的民用爆炸物品储存、运输及使用必须严格执行国家规定和股份公司民用爆炸物品使用安全卡控红线。
2.禁止使用非专业运输车辆、非专用防爆箱搬运.运输民用爆炸物品。
3.严禁民用爆炸物品运输车辆人货混装。
6）瓦斯爆炸
1.瓦斯隧道必须编制实施性施工组织设计和专项施工安全技术方案，内容包括预防瓦斯突出的措施及揭煤方案。
2.开挖后应立即实施喷锚支护，做到及时封闭围岩、堵塞岩隙，防止瓦斯异常逸出。
加强对坍塌后坍穴内的瓦斯检测、监控。
3.建立健全隧道瓦斯检测、监控管理和信息上报制度。
瓦斯隧道施工前，要对所有作业人员进行瓦斯知识和瓦斯危害的安全培训教育。
4.必须设置专职瓦斯监测人员并按规定进行检测；检测瓦斯用的仪器.设备必须定期进行调试校验。
7）中毒和窒息
1.项目部应进行危险源识别和隐患排查，编制专项方案和技术交底；安全技术交底，交底须交底到具体作业人员，施工过程中加强技术交底的执行情况的监督检查。
2.加强对有限空间作业基本安全知识的教育培训，增强自救互救能力；作业人员必须经过安全教育培训并考核合格上岗作业。
3.作业中，必须严格遵守有限空间作业安全技术规程，作业现场必须有带班负责人、监护人员。
进入有限空间作业，必须做到“先通风、再检测、后作业”，未经检测合格严禁作业人员进入有限空间。
4．对随时可能产生有害气体或进行内防腐处理的有限空间作业时，应加强通风检测，出现其他情况异常，应立即停止作业并撤离作业人员。
每隔30分钟必须进行空气质量检测分析。
有限空间作业因故暂停，必须在复工前再次进行通风、检测确认安全。
5.按规定配备安全防护用品和应急救援物资设备。
6.开展应急演练，避免险情发生后盲目施救造成事故扩大。
8）其他灾害
１.施工现场、驻地、仓库等重点位置存在滑坡.泥石流等地质灾害隐患时应进行全面排查并进行地质灾害风险评估。
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