隧道进洞专项施工方案.docx
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隧道进洞专项施工方案
阎家庄隧道左洞进口进洞专项施工方案
一、工程概况及洞口水文地质条件
阎家庄隧道为一座双向四车道高速公路分离式隧道，全长左洞1845m，右洞1775米。
该隧道计划先从进洞口端（林村端）进洞，根据勘察设计图，进洞口端的主要围岩类型为强风化砂岩，围岩级别为Ⅴ级浅埋及V级浅埋，其中右线洞口段Ⅴ级浅埋浅埋围岩50米。
左洞进口采用削竹式洞门结构，明洞长度10米，地表水位低于隧道设计标高，对隧道施工无影响。
二、施工准备
1.施工现场的场地平整，作好施工便道，洞口布置衔接紧凑，保证风、水、电三通。
项目部组织了经验丰富的技术、测量、试验等人员对设计文件、图纸、资料进行了复核并对现场做了详细的现场调查为隧道施工提供了技术保障。
2.施工组织安排原则
合理布局，突出重点，全面展开，平行作业，科学组织，均衡生产，确保工程进度和质量。
3.主要资源配置见下表：
主要施工负责人员表
序号
姓名
职务
职称
1
项目总工
高级工程师
2
安质环保部部长
工程师
3
测量负责人
工程师
4
试验负责人
工程师
5
主管工程师
助工
隧道施工主要机械设备配置表（右洞进口）
2×75KW
移动式潜水泵
钢模板（1.5×1）
钢模板（1.2×0.3）
管棚钻机
XY-28-300
射流风机
22KW
台
1
自卸车
斯太尔
台
5
4.工期安排
隧道计划在2011年4月1日开始洞口开挖，2011年5月15日隧道洞口工程施工结束,2011年5月16日隧道开始右洞口Ⅴ级浅埋浅埋围岩开挖进洞施工。
其中：
（1）隧道进洞口边仰坡清表及截水沟施作：
2011年4月1日开始,2011年4月3日完工。
（2）隧道进洞口边仰坡开挖刷坡及锚喷支护：
2011年4月4日开工，2011年4月13日完工；
（3）隧道进洞口明洞拉槽开挖及排水处理：
2011年4月14日开工，2011年4月16日完工；
（4）隧道进洞口套拱及长管棚施工：
2011年4月17日开工，2011年5月15日完工；
（5）隧道进洞口Ⅴ级浅埋围岩开挖支护施工：
2011年5月16日开工.
5.任务化分及劳力布置
本隧道进洞口均由隧道工程队掘进工班及支护工班负责施工；掘进工班负责隧道洞口边、仰坡、洞身开挖、出渣、运输。
支护工班
负责边仰坡防护、长管棚施作及洞身支护。
各分项工作劳力具体安排见后附表。
劳力组织及分工表
序号
名称
人数
职责
1
技术员
2
负责技术工作
2
工班长
4
负责施工组织指挥
3
安全员
1
负责安全工作，发现和排除事故苗头
4
电工
1
负责电路
5
钻孔
20
负责钻孔工作
6
爆破
10
负责制作起爆药卷、运送炸药、装药、联线、起爆
7
装碴
4
负责挖掘机和装载机装碴
8
出渣运输
12
负责出碴运输
9
锚喷支护
20
负责支护、管棚施工、注浆加固地层等
合计
74
6．测量放样
（1）洞口边仰坡测量放样
根据全站仪控制导线网对洞口进行投点，据此结合图纸定进洞口开挖中线、边、仰坡开挖轮廓线，画出开挖轮廓线，复核无误后进行洞口开挖。
（2）洞口仰坡监控测量
沿路基中心线在洞顶仰坡面每5m设置一个测点，利用水准仪进行洞口浅埋地段地表下沉观测，为能及时调整仰坡加固支护参数提供依据。
（3）洞内测量
隧道进口位于曲线上，洞内导线网由洞外引入，可利用全站仪对路线方向进行放样，定出隧道主洞中线方向；并沿主线每隔20m设一个水准点，定期复核。
每次开挖前，对开挖断面进行施工放样，定出开挖轮廓线位置。
施工全过程依据中线延伸法利用全站仪在即将开挖的掌子面定出开挖中线，再利用五线台拉线方法（或定圆中心画弧法）对隧道进行拱腰、边墙及底板等位置放样打点；开挖后利用激光断面仪进行辅助断面复测，沿隧道纵向每五米设置一个断面点，及时调整开挖轮廓，严格控制超欠挖现象发生。
三、施工方案
阎家庄隧道左线进洞口端洞口施工时按设计要求先期作好洞顶截水沟，洞口排水沟的施工，防止地表水渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面及仰坡的稳定；在进行开挖的过程中，边仰坡防护与边仰坡开挖同时进行，进洞口边仰坡按设计打锚杆、挂钢筋网、喷砼防护；进洞口仰坡采用注浆小导管进行成洞面加固。
开挖前必须做好各种防护措施，保护施工及当地人员的安全；在洞口仰坡开挖后及时进行喷锚支护，并根据围岩稳定情况，加密（间距）、加长（长度）布置锚杆，加大喷砼厚度，确保洞口稳定。
进洞口边仰坡施工完毕后可采用平行工序即施工进洞口长管棚工程，同时隧道进洞口开始边仰坡施工。
明洞衬砌留待暗洞开挖掘进一定步距后进行。
（1）、洞口工程施工保障
①、截水沟施工
隧道洞口开挖前，在洞口开挖边、仰坡线5米（水平距离）以外施工截水沟，截水沟设置沿地表坡面平滑顺直向下，避免急弯并通向路基边沟，以防雨季山坡汇积水冲洗已开挖的坡面。
截水沟采用人工开挖法开挖,10cm厚C15砼铺底，M10浆砌标准砖牢固砌筑。
截水沟的上游进水口与原地面衔接紧密、或略低于原地面，下游出水口与路堑排水系统顺接。
②、洞口边仰坡土、石方的施工
由于洞口边仰坡的地层条件主要是腐植土及强风化砂岩，岩石颗粒相互间固结力很低，孔隙率较大，如遇雨水冲刷易引起坍塌，所以洞口边仰坡刷坡施工尽量避开雨季。
另外刷坡尽可能地保持原地形坡度，避免超欠挖造成凹凸不平现象，达到顺坡目的。
具体施工为：
1．清除地表草木植被等影响施工的地面植物。
2．按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测出边、仰坡开挖轮廓线及平台位置。
3．履带式挖掘机进入施工场，并沿路修筑车辆通行的道路。
4．进行开挖作业。
对坡积亚粘土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡并预留成洞面核心土，边坡坡率为1：
0.5，二级边坡1:
0.75，碎落台2m宽。
汽车运输。
岩石爆破开挖地段，采用密眼、少药光面爆破，减小对洞口围岩的扰动。
5．清理坡面上的浮石、危石，并修整坡面凹凸不平的地方。
③、洞口边、仰坡的防护
洞口边、仰坡的防护要紧跟边仰坡刷坡。
进洞口边仰坡面防护为挂网锚喷结构，首先在已清理好的坡面上钻孔施作Φ22药包锚杆，锚杆长度长3m，按梅花型布设，间距为1.5m×1.5m,；然后挂Φ8钢筋网，网格间距25×25cm，钢筋网与锚杆头采用焊接连接。
钢筋网挂好后，湿喷10cm厚C20混凝土将金属网与锚杆头进行覆盖包裹并确保金属网保护层厚度不小于2cm。
施工完毕及时进行养护。
由于洞口段为V级浅埋围岩,围岩稳定性很差,根据现场实际情况在必要的时候仰坡防护变更为φ50注浆小导管封闭围岩裂隙,更好的稳定住仰坡。
为确保洞口安全,防止边仰坡出现不稳定因素发生坍塌,对洞口造成安全隐患，在进洞之后应尽早进行明洞施工。
（2）、主洞开挖方案
根据图纸设计要求、具体施工简易性，阎家庄隧道依托新奥法的基本原理，以“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、快封闭、强支护、早闭合、勤量测”为原则进行施工。
隧道洞口Ⅴ级浅埋浅埋围岩破碎地带主洞施工，先护后挖；辅助施工方式采用长管棚。
开挖方式以风镐配合挖掘机施工为主，局部浅孔松动爆破配合，以最大限度地保护周边岩体的完整性，开挖方式采用三台阶分部开挖同时减少超挖量，及时初期支护提高围岩的承载能力。
1、主洞开挖方法
进洞口Ⅴ级浅埋浅埋偏压地段采用三台阶分部开挖法开挖；该地段开挖前采用30米长管棚对隧道进进口围岩进行预支护，可以利用挖掘机和风镐开挖掘进，必要时采用弱爆破进行松动。
正洞上台阶开挖采用预留核心土环形开挖法进行，台阶长度在5米以内，开挖高度约为3～4米，开挖单循环进尺控制在100cm以内，预留核心土，以确保围岩结构稳定及施工安全。
中台阶首先开挖曲边墙部分，完毕后架设钢拱架落脚抵到基岩以防止不均匀沉降，锚喷支护后可以开挖剩余核心围岩，中台阶距离长度不宜过长，保持在5～7米。
下台阶施工也要紧跟掘进，在不影响上台阶开挖的情况下尽快开挖并浇注基础和仰拱使隧道拱圈尽早闭和，下台阶距离中台阶长度不宜超过12米。
洞口存在偏压地段要施作仰拱钢支撑。
如果围岩变形速率过快，则应放慢施工速度加强支护或者调整减小开挖台阶长度；施工顺序见《Ⅴ级浅埋围浅埋岩施工顺序图》。
2、隧道洞内施工防止塌方及事故处理预案
由于本隧道开挖断面大，浅埋段较长，且洞口为偏压段,地质情况不良,软弱围岩地段较长且多次受到爆破扰动，极易发生塌方事故，故必须从开挖手段和事故处理过程中着手：
首先，塌方事故是可以尽量避免的，这就要求我们做好超前地质预报,严格控制施工工艺、循环进尺以及避免过多爆破装药量，对暴露的围岩要及时进行初喷保护等措施；进洞阶段的仰坡监控量测是安全进洞的有力保障，测量人员及时对监控数据的回归整理及反馈是科学评判洞口围岩安全稳定的关键，如果洞口围岩破碎，开挖后围岩动态变形远远超过施工支护承载要求，则应该及时上报监理工程师更改进洞开挖手段，如变更为双侧壁导坑超前先行开挖，待山体地应力重新排布稳定后再按先拱后墙上下台阶法开挖剩余断面，此方法可有效地减小拱顶及基脚的沉降；另外阎家庄隧道右洞存在偏压段处理，如采用侧壁导洞先行，应该先开挖覆盖层较厚的一侧（开挖超前15米以上），开挖后马上进行强支护（建议支护变更为周壁小导管压浆固结处理），将山体局部应力卸压后再开挖覆盖层较薄的侧导洞，初期支护形式按照图纸偏压处理进行。
其次，洞口浅埋段的二次衬砌应该赶紧施工，利用二次衬砌的安全结构性对整个隧道洞口起到承载部分负荷作用，能有效的避免塌方事故。
如意外发生塌方，塌方事故处理要及时，避免塌孔继续扩大，查明塌方原因，对坍塌段的形态、规模、围岩岩性和地质构造等进行详细观测和分析，制定合理、科学的治理方案。
具体治理措施有：
①及时锚喷支护加固周边未坍塌地段，做好周边防排水工作，同时通知相关部门到场商议增强治理方案；②施作超前支护，稳固拱顶；③边清除碴体边施作钢支撑以及初期支护；④用泵送的方式将混凝土回填塌孔并做好生态和环保工作。
3、初期支护施工
进洞后初期支护要紧跟开挖面及时施工，减少围岩暴露时间，控制围岩变形，防止围岩短期内松弛。
由于隧道进洞口山体都伴随偏压形式存在，洞口开挖台阶不宜过长，下台阶开挖后必须施作仰拱初支混凝土及钢支撑，使隧道尽早闭合成环有效地防止洞口围岩下沉。
对于Ⅴ级浅埋浅埋围岩由I20a型钢支架、系统锚杆、锁脚锚杆、钢筋网、C25喷射混凝土组成。
立起的型钢拱架沿隧道周边轮廓误差不大于3cm，拱架之间用φ22钢筋连接，并与系统锚杆焊为一体，钢筋网片置于型钢拱架上沿围岩密贴铺设（相临网片搭接长度不小于20cm），形成承载结构，如围岩超挖严重，可在超挖部位采用打钉板模筑混凝土回填，型钢拱架落脚也必须落到基岩上，如悬空也可采用模筑混凝土接腿支撑，并尽快喷射混凝土闭和以防止拱架下沉。
当应力较大时，初期支护在径向设置伸缩缝，以控制作用在初期支护之上的变形荷载。
在拱架连接处锁脚锚杆必须施工到位并焊牢，使拱架连接处刚度加大并和锁脚锚杆成整体受力结构。
施工工艺见《Ⅴ级浅埋浅埋围岩初期支护施工
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