某高速公路双向四车道夹心式双连拱隧道施工方案.docx

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某高速公路双向四车道夹心式双连拱隧道施工方案

××高速公路×××至××段第一合同段

×××隧道施工方案

１.工程概况

1）本合同段内仅有1座隧道×××，为双向四车道夹心式双连拱隧道。

隧道进出口里程为K8+398～K8+760，长362米，底板最大埋深82.03米，位于K8+584，属短隧道。

2）地形及地质

隧道区大的地貌位于单元底山区。

隧道所穿越的山体山势陡峻，地形起伏大，区域内地面标高位于132.65～233.59M相对高差约100.94M。

隧址区植被茂盛，整个山体均被植被覆盖。

3）气象水文

隧址区地处亚热带季风气候区，一年四季分明，夏季高温多雨，冬季温和干燥，春季温和湿润，阴雨连绵，时有倒春寒，秋季天高气爽，干湿明显。

因受季风影响，一年的冷，热，旱，涝变化很大。

年平均气温19.9℃，多年平均降雨量1516mm。

降雨量季节分配均匀，总体为春夏多秋冬少，全年降雨量的68.2%集中在4-8月。

隧址区大流域属于珠江流域贺江水系，本隧道地下水类型主要为基岩裂隙水，接受大气降水补给，其富水性、透水性较差，分布不均匀，地下水位较底，水文地质条件简单。

4）主要技术指标

公路等级：

四车道高速公路

设计车速:

100km/h

隧道建筑界限：

限宽10.5m（0.75+0.50+3.75*2+1.00+0.75），净高7.1m，建筑限界高度5.0m。

本隧道围岩为Ⅳ、Ⅴ级围岩，地质条件较差，施工采取“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的原则，并根据围岩监测结果及时调整施工方案，确保施工安全，保证工程质量。

２.施工组织及主要施工方法

隧道由有经验的专业化施工队伍负责施工，根据洞内不同工序，隧道施工队分为：

测量班、掘进班、锚喷班、衬砌班等工班，分别负责各工序的施工。

本隧道是本合同段控制工期的主要工程，拟配备性能良好的机械设备,主要机械设备有：

电动压风机、装载机、自卸汽车、砼喷射机、水平钻机、钻孔（衬砌）台车等。

详见拟投入本合同工程的主要施工机械表（表11）。

隧道按新奥法施工，出碴采用无轨运输方式，台车配合气腿式凿岩机钻孔，实施掘进（钻、爆）、出碴（装、运）、锚喷（拌、运、锚、喷）和衬砌（拌、运、灌、捣）等四条机械化作业线。

３.施工进度安排

根据现场调查和招标文件工期要求,拟采用单口掘进的施工方法,从隧道出口开始掘进。

隧道路面为2%的纵向下坡，从出口端掘进也有利于洞内排水。

根据隧道的结构特点及地质情况采用三导坑半断面，先墙后拱法施工（隧道开挖采用中导洞+侧壁导洞+上下导坑开挖法）。

本工程拟2007年9月1日开工，2009年4月230日完工，施工时间为20个月。

4.临时工程（见施工总平面布置图）

4.1施工便道

施工便道主要利用原有施工便道，加宽整修，以保证施工运输的需要。

4.2施工用电

隧道出口端安装一台800KVA电力变压器，保证生活及生产用电，同时配备一台250KW的柴油发电机以备电网停电时使用。

4.3施工用水

隧道出口紧邻一条小溪,安装二组变频恒压供水装置，利用溪水，供施工使用。

4.4高压供风

隧道出口建压风站一座，安装2台20m3/min电动空压机，供应出口施工用风。

4.5三管两路及洞内排水

隧道内通风管采用软质风管，通风方式采用压入式通风。

风管悬挂于一侧边墙，高压风管、水管安装在通风管同侧临时水沟上方。

隧道动力线、照明线安装在另侧边墙顶部。

隧道两侧分别设置排水沟，排水沟不得侵入砼衬砌基础，并防止基础被积水浸泡。

施工道路做好横向排水，确保道路不积水，保证道路畅通。

4.6施工通讯

采用有线与无线对讲机相结合的联络方式。

4.7生产和生活用房

生产及生活用房在拟洞口附近自建，采用石棉瓦和板房结构，临时房屋位置见施工总平面布置。

4.8挡护及防、排水工程

在施工过程中为保证安全，在进洞前根据现场情况,做好引水、截水、排水和挡护设施，防止水害及山体滚石危及安全。

5.主要施工方法

5.1明洞施工

隧道进出口处各设有一段明洞，采用明挖法施工。

开挖时要根据现场工程地质和水文地质条件,本着“早进、晚出”的原则进行开挖。

开挖后及时进行明洞边坡防护施工，以保证进洞施工安全。

明洞土方采用机械开挖，石方用气腿式凿岩机钻孔，控制爆破。

施工过程中对洞门仰坡及边坡尽量避免扰动，并加强对该处坡面的观测，如在开挖过程中有滑坡迹象应及时采取加固措施。

5.２进洞施工

待洞口边坡防护及初期支护完成后，再进行中墙导洞开挖。

5.3掘进

开挖方法：

本隧道为Ⅳ、Ⅴ级围岩拟采用单导坑先墙后拱法施工,具体施工方法为:

隧道开挖时先挖中导洞,完成初期支护,先从出口开挖支护150米后，浇筑中隔墙砼;再从进口开挖支护中导洞，中隔墙砼完成后再挖两主洞,完成初期支护后,浇筑二次衬砌砼。

5.3.1钻孔

钻孔施工在导洞开挖时采用人工搭建施工平台配多台气腿式凿岩机钻孔，正洞开挖时，使用台车配多台气腿式凿岩机钻孔。

钻孔前，先进行钻爆设计，钻工要熟悉炮眼布置图，施工时严格按钻爆设计实施，定人、定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻确保位置和角度的正确。

严格控制炮眼间距，误差不得大于5cm，特别是掏槽眼和周边眼，采用斜眼掏槽时，外插角必须控制好，严禁相互交错穿孔。

采用直眼掏槽时，钻孔要相互平行，且垂直于开挖断面。

周边眼数量，间距要严格按照钻爆设计施作。

爆破后要求硬岩残眼率达80%以上，中硬岩达到70%以上，软岩开挖轮廓要圆顺，符合设计轮廓，周边眼外插角应严格控制，并根据钻孔深度进行调整，使相应邻两茬炮之间错台不大于15cm。

钻孔施工时，应满足以下要求：

a.掏槽眼眼口间距和眼底间距误差控制在5cm以内。

b.辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm。

c.周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不大于5cm，外斜率不大于5cm/m，眼底不超出开挖轮廓线10cm，最大不得超过15cm。

d.内圈炮眼到周边眼的排距误差不得大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈炮眼与周边眼应采用相同斜率。

e.当开挖面凹、凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度和装药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底部处于同一垂直面上。

5.3.2爆破

1）、光面爆破设计

钻爆设计根据经验及工程类比进行，施工中通过观察石质情况并通过试炮修正确定。

2）、参数选择

周边眼参数表

围岩类别

装药不偶合系数δ

周边眼间距E（cm）

周边眼最小抵抗线W（cm）

相对距E/W

周边眼装药集中度（kg/m）

硬岩

1.25～1.50

55～70

70～85

0.80～1.00

0.30～0.35

中硬岩

1.50～2.00

45～60

60～75

0.80～1.00

0.20～0.30

软岩

2.00～2.50

30～50

40～60

0.50～0.80

0.07～0.15

3）、周边炮眼装药结构：

周边炮眼采用φ25mm小药卷间隔装药，导爆索连接，导爆索用竹片和电工胶布与炸药卷绑在一起。

4）、爆破顺序：

掘进眼

5）、光面爆破应遵循以下原则：

①、根据围岩特性合理选择周边眼间距及最小抵抗线；

②、严格控制装药量，特别是周边眼的装药量，并采用小直径药卷，装药结构上采用竹片绑扎间隔装药；

③、严格控制超欠挖，断层破碎带、岩溶异常区除常规的缩短进尺，控制装药量外，关键在于合理的设计周边眼部位的钻眼、装药参数和装药结构，尽可能维护开挖轮廓线以外围岩的原始状态。

6）、施工要求如下：

①放样布眼：

隧钻爆作业必须按照钻爆设计图进行。

当开挖条件出现变化时，爆破参数随围岩条件变化而作相应改变。

钻眼前绘出开挖断面中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计图，用红油漆将炮孔布置在齐头面上；钻孔满足精度要做到“准、平、直、齐”四要素，并满足以下要求：

掏槽孔定位误差不大于±3cm；其余各孔不大于±5cm。

钻孔方向（不平行）误差：

掏槽孔不大于±3cm/m，其余各孔不大于±5cm/m。

各炮孔底部应尽量在同一平面内，参差误差不大于炮孔深度的5%。

钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后装药爆破。

装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净，按设计药量装药，当开挖面凹凸不平时，其各孔装药量随炮孔深浅变化作相应的调整。

装药过程中，注意雷管的塑料导爆管脚线不得打死结、弯折，不被岩石和其它东西刺破。

各炮孔用炮泥堵塞，周边孔堵塞长度不小于30cm，其余各孔不小于20cm。

爆破效果监测及爆破设计调整每循环爆破后，对残眼长度、爆碴集中度和块度、周边孔痕迹率、岩面平整度、循环间衔接台阶高度、围岩稳定性以及断面轮廓、超欠挖情况等爆破效果参数进行量测与描述，并根据爆破效果进行调整循环进尺、周边孔、内圈孔间距及抵抗线、掘进孔密集度及炸药用量、掏槽孔布置及掏槽孔深度等各种钻爆设计参数，以改善爆破效果。

②定位钻孔：

钻眼按设计指定的位置进行。

钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5厘米，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在2度到3度以内。

③清孔装药：

装药时派专人分好雷管段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。

每眼装好药后用炮泥堵塞。

④网络连接：

起爆网采用复式网络，连接时每组控制在12根以内；连接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。

⑤调整控制：

开挖过程中经常观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。

严格控制周边眼的装药量，减少对围岩的扰动，控制超欠挖。

5.3.3出碴

隧道出碴采用无轨运输方式,装载机装碴,自卸汽车运输。

隧道出口至K12+800路段填挖不平衡，需借方10万立方米，故隧道弃碴计划全部用来填方，尽量减少弃方占地和环保问题。

5.3.4测量放线

洞内施工测量采用中线法，中线测桩间距不短于50m，每100m设一水准点，根据需要适当加密。

在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线，周边眼、掏槽眼的位置。

每次测量放线的同时，对上一次爆破断面进行检查,及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。

5.3.5洞身开挖.基本要求

1）开挖前应做好加固、支护。

2）当前方地质出现变化迹象分界线时，用地质雷达、超长炮孔超前探孔等方法先探明隧道的工程地质和水文地质情况，方可进行开挖。

3）应严格控制欠挖，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强度时，允许岩石个别凸出部分（每1㎡不大于0.1㎡）凸入衬砌断面，锚喷支护时凸入不大于30㎜，衬砌时不大于50㎜，拱脚、墙脚以上1m内严禁欠挖。

4）开挖轮廓要预留支撑沉落量及变形量，并利用量测反馈信息及时调整。

5）隧道爆破开挖时应严格控制爆破震动。

6）洞身开挖在清除浮石后应及时进行初喷支护。

5.4支护

5.4.1超前锚杆

超前锚杆用于中导洞Ⅴ、Ⅳ级围岩地段，加固拱部软弱岩体。

⑴施工顺序：

锚杆制作→钻孔→锚杆安装

⑵施工方法：

超前锚杆安装于钢拱架外侧，尾部焊在钢拱架上

A.锚杆制作：

用切割砂轮片将Φ22mm螺纹钢筋切成长3.5m一段，并将一端切削成尖端。

B.钻孔：

用风钻和Φ32mm钻头按设计要求钻孔。

C.锚杆安装：

用风钻加套筒顶进。

⑶施工技术措施：

A.超前锚杆孔位要通过测量布置，位置要准确，保证两环之间的搭接。

B.钻孔前要用测斜仪确定钻杆方向和夹角，保证超前锚杆与线路中线的夹角正确。

C.钻孔时注意控制用水量，避免形成塌孔。

5.4.2锚杆

1）、Ф25中空注浆锚杆

×××隧道系统锚杆设计采用φ25中空注浆锚杆。

中空锚杆由锚头、杆体、止浆塞、垫板、螺母组成，注浆为水泥砂浆。

施工时用风钻成孔，成孔后，用高压风清孔，经检查合格后，才能