塘贺坡2号洞身开挖施工方案.docx
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塘贺坡2号洞身开挖施工方案
标准化、平安工地施工组织设计
塘贺坡1号隧道洞身开挖施工实施方案
第一节、施工方案编制说明
1.1适应范围
塘贺坡1号隧道ZK14+824-ZK14+844洞身开挖施工。
1.2方案依据
1.2.1驾荔高速总监办颁发的《驾欧至荔波高速公路首件工程认可制管理办法》、《驾欧至荔波高速公路施工标注化管理办法》、《驾欧至荔波高速公路安全生产费用管理办法》、交通部颁发的《公路工程标准施工招标文件范本》和《贵州省驾欧至荔波高速公路施工总承包招标文件》以及贵州省交通建设工程“平安工地”施工标准化管理办法。
1.2.2国家及交通部现行施工技术规范、试验规程。
1.2.3交通部《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JTJGF80/1-2004）、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）。
1.2.4对施工所需主要材料检验试验确认通过；电力、便道、劳动力、机械、材料到位，确定具备洞身开挖的施工条件。
1.2.5制订完善本项目的施工、质量、安全体系，文明施工，现场管理、环保维护措施具备。
1.2.6技术人员到位，技术能力满足工程质量要求；进度以合同段总目标分解，划分工区综合运行，实施化整为零、量化控制。
1.3实施原则
1.3.1认真贯彻执行国家及交通部、上级单位发放的技术规范和要求，确保施工质量和工程进度。
1.3.2优化施工工艺，细化到工序，多方案比较，择优选择实施方案。
1.3.3实施项目施工管理，总体运用计划指导分项施工，优化人力、物力的投入，均衡组织劳、材、机，落实施工方案进行生产。
1.3.4合理安排工期，采取流水作业，循环作业方法，重点控制工序衔接与操作质量，保证按质量要求完成施工。
第二节工程概况
塘贺坡1#隧道为分幅式隧道。
左幅隧道起讫桩号为ZK14+802～ZK15+105，长303m，进出口底板设计标高分别为714.7、707.83；右幅隧道起讫桩号为YK14+810～YK15+105，长295m，隧道最大埋深65.68m,单洞建筑限界：
10.25*5㎡;
2.1地形地质情况概述
场区地处贵州高原南部斜坡向广西丘陵盆地的过渡地段，属荔波县朝阳镇洪江村所辖。
驾欧端顶部有乡村公路通过,交通较为方便;荔波端顶部虽有乡村公路通过，但行车不便；地貌类型属为溶蚀型低山峰从凹地地貌，隧道下穿丛状山岭，地势起伏较大。
山顶最高海拔1059.0m，隧道进出口前沿皆为宽缓谷地，最低海拔736.5m（驾欧端）、705.0m（荔波端），隧道中部沟槽最低海拔832.0m。
场区最大相对高差354.0m,隧道两端皆位于斜坡前沿，驾欧端自然坡角约25～40°、荔波端自然坡角约40～45°。
场区地表植被较发育，多为灌木及杂草，基岩露头较好。
2.2主要技术标准
1、公路等级：
双向四车道高速公路。
2、隧道设计车速：
80Km/h
3、设计荷载：
公路-I级
第三节拟订方案准备
3.1施工管理人员、工程所需仪器、设备进场就绪。
3.2已安装1250+630KVA变压器，可供施工机械、生活设施需用。
3.3施工、生活用水从邻近村寨已引到施工现场。
3.4通过县道搭接，修建临时便道即可通达工地现场。
第四节施工具体方案
4.1施工准备：
实地查看现场，按施工标准化的要求，便道、拌合站、钢筋加工房均先期进行建设，并验收合格后投入使用，砼要集中拌合，钢筋要集中加工配送；按用地安全要求，架设施工临时用电线路，搭建配电房输出，安闸高挂低，标识明显齐全；施工需用各种机械、劳力按计划分批进场，保证工程施工正常。
4.2测量放样与监控测量
4.2.1测量放样
施工恢复定线测量及施工放样是施工准备阶段的主要技术工作，根据设计图纸提供的各导线点坐标及水准点标高进行复测，闭合后将复测资料交监理工程师审核。
根据监理工程师批准的定线数据进行施工放线。
按规范中规定，隧道工程施工前，根据设计图、施工工艺和有关规定放出隧道工程的开挖线。
经过准确放样后，提供放样数据及图表，报监理工程师审批。
经批准后才进行施工。
测量精度满足交通部颁布的有关公路工程验收标准或合同规定标准。
4.2.2隧道施工监控量测
A、监控量测程序如下图所示：
是
B、监控量测项目与监测方法
为了掌握围岩在开挖过程中的动态和支护的稳定状态，必须进行现场监控量测，通过对量测数据的分析和判断，对围岩－支护体系的稳定状态进行预测，并据此确定相应的施工措施，以确保围岩及结构的稳定。
根据本隧道的实际情况，必测项目有:
拱顶下沉、水平收敛、底板变形、地表下沉等项目以及日常观察与施工调查，选测项目可根据施工实际情况适当增减，各项位移量的容许值应在施工中根据实际情况，参照有关规范和“隧道新奥法指南”类比确定。
围岩内部位移量测
拱顶下沉量测
锚杆轴力量测
倾斜收敛量测
支护内力量测
水平收敛量测
2000
测点布置图
C、监控量测方法
量测方法
隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。
量测项目可分为必测项目和选测项目两大类，量测项目、方法及精度要求如下表：
监控量测必测项目
序号
监测项目
测试方法和仪表
测试精度
备注
1
洞内、外观察
现场观察、地质罗盘
2
衬砌前净空
变化
隧道净空变化测定仪
（收敛计、隧道激光断面仪、全站仪）
0.1mm
全站仪采用非接触观测法
一般进行水平收敛量测
3
拱顶下沉
水准测量的方法，水准仪、钢尺
1mm
4
地表下沉
水准测量的方法，水准仪、塔尺
1mm
浅埋隧道必测（H0≤2b）
5
二次衬砌后
净空变化
隧道净空变化测定仪（收敛计）
0.01mm
6
沉降缝两侧底板不均匀沉降
三等水准测量
1mm
沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降
7
洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测
三等水准测量
1mm
洞口底板（或仰拱填充层面）与洞口过渡段的沉降
注：
1、H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。
2、必测项目在采用喷锚构筑法施工时必须进行
监控量测选测项目
序号
监测项目
测试方法和仪表
测试精度
备注
1
地表下沉
水准测量的方法，水准仪、塔尺
1mm
H0＞2b时
2
隧底隆起
水准测量的方法，水准仪、塔尺
1mm
3
围岩内部位移
多点位移计
0.1mm
4
围岩压力
压力盒
0.001MPa
5
二次衬砌接触压力
压力盒
0.001MPa
6
钢架受力
钢筋计
0.1MPa
7
喷混凝土受力
混凝土应变计
10με
8
锚杆杆体应力
钢筋计
0.1MPa
9
二次衬砌内应力
混凝土应变计
0.1MPa
10
爆破振动观测
爆破振动记录仪爆破振动记录仪
临近建筑物
11
围岩弹性波速度
弹性波测试仪
注：
1、H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。
2、选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其它特殊要求，有选择地进行。
4.3洞身开挖施工
本合同段IV级围岩采用环形台阶开挖法施工，Ⅲ、Ⅴ级围岩地段采用半断面留核心土环形开挖法施工。
4.3.1施工方法
1、隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用台阶法开挖，采用气腿式风钻钻眼，采用挖掘机扒碴、人工配合清碴；正台阶采取长台阶施工，为考虑洞内运输，下台阶采取分侧开挖。
隧道出碴采用无轨运输方式运输，即采用装载机配合自卸汽车装运施工。
1）、环形台阶开挖法
Ⅷ
本法用于土质围岩及强风化不需钻爆的围岩。
采用环形短台阶法，上台阶循环进尺不宜超过1.5m，根据围岩稳定性，循环进尺为1～2榀钢架间距，下台阶循环进尺根据围岩情况可适当加长。
台阶长度不宜过长，上下台阶长度宜5～10m，施工采用挖掘机进行施工，人工配合风镐修整，喷锚支护。
当围岩稳定性差时，下部不宜整体开挖时，采用跳槽马口开挖或单侧开挖，以防围岩压力太大造成拱部钢架坍塌。
其施工工序图如下示
Ⅰφ42超前小导管
开挖顺序说明
Ⅰ---超前预支护2---上弧形开挖
Ⅲ---架立钢架、喷锚支护4---中核部开挖
5----下部开挖Ⅵ---边墙钢架安装、喷锚支护
7---仰拱开挖Ⅷ---仰拱钢架、仰拱砼
环形短台阶法施工工序图
2）、正台阶法
当围岩破碎、围岩自稳能力差，同时需要爆破时，采用台阶法开挖，每循环进尺1～2.5米，根据钢架间距及超前小导管的有效长度确定循环进尺，由于超前支护纵向间距为3米，循环进尺以钢架纵向间距调整，具体循环进尺如下：
钢架纵向间距70cm，循环进尺为1榀或2榀钢拱架；钢架纵向间距100cm，循环进尺按2米、1米进行组合。
上部台阶长度必须满足机具正常作业，确保上部开挖台车避炮的需要，同时为减少上下台阶开挖的相互施工干扰，台阶长度宜控制在50～70m以内。
同时，为减少上下台阶开挖而影响洞内运输，下台阶采用分侧开挖，以保障洞内运输畅通。
当围岩破碎时，采用微振控爆，降低洞内爆破振动效应，以确保施工安全。
台阶法的施工顺序如下图所示
施工步骤：
1-上部开挖;2-上部初期支护;3-下部开挖;4-下部初期支护;5-仰拱衬砌施工;6-拱墙防水层施工;7-拱墙衬砌施工。
4.3.2施工工艺流程
下一循环
4.3.3施工组织
隧道开挖采用二班制，每天工作时间一循环。
上台阶作业采用13台风钻眼，下台阶风钻数为8～10台。
每个作业面设现场领工员1人，负责作业面间及洞内外联系。
上下台阶同时钻眼、同时起爆。
上台阶开挖施工是关键工序，施工控制以上台阶控制作为关键。
先上台阶出碴，及时进行钢架架设、喷锚支护施工。
上台阶出完碴后，再进行下台阶出碴及支护工作。
4.3.4钻爆设计
台阶法爆破装药参数表
开挖部位
炮眼类别
循环进尺1.0m
循环进尺2.0m
炮眼深度
炮眼数量
单孔装药量
小计装药量
雷管段位
炮眼深度
炮眼数量
单孔装药量
小计装药量
雷管段位
上台阶开挖
掏槽眼
1
8
0.6
4.8
1#
2.2
8
1.2
9.6
1#
掏槽眼
1
6
0.4
2.4
3#
2.2
6
1
6
3#
辅助眼
1
6
0.4
2.4
5#
2
6
0.8
4.8
5#
辅助眼
1
4
0.3
1.2
7#
2
4
0.6
2.4
7#
辅助眼
1
15
0.3
4.5
9#
2
15
0.6
9
9#
辅助眼
1
11
0.3
3.3
11#
2
11
0.6
6.6
11#
底板眼
1
13
0.4
5.2
15#
2
13
0.8
10.4
15#
周边眼
1
33
0.2
6.6
13#
2
33
0.4
13.2
13#
合计
96
30.4
96
62
开挖方量（m3）
36.5
73
台阶法爆破装药参数表
开挖部位
炮眼类别
循环进尺2.0m
循环进尺3.0m
炮眼深度
炮眼数量
单孔装药量
小计装药量
雷管段位
炮眼深度
炮眼数量
单孔装药量
小计装药量
雷管段位
下台阶
辅助眼
2
9
1.2
10.8
1#
3
9
2
18
1#
辅助眼
2
8
1.2
9.6
3#
3
8
2
16
3#
辅助眼
2
9
1.2
10.8
5#
3
9
2
18
5#
辅助眼
2
4
1.2
4.8
7#
3
4
2
8
7#
辅助眼
2
6
0.6
5
9#
3
6
1.2
7.2
9#
辅助眼
2
12
1.2
14.4
11#
3
12
2
24
11#
底板眼
2
19
1.4
26.6
15#
3
19
2.2
41.8
15#
周边眼
2
14
0.4
5.6
13#
3
14
0.6
8.4
13#
合计
81
87.6
141.4
开挖方量（m3）
156
234
台阶法开挖经济技术指标
部位
循环进尺（m）
开挖面积（m2）
炮眼数量（个）
装药量（kg）
比炮眼数（个/m2）
比耗药量（kg/m3）
上台开挖
1
36.5
85
30.4
2.33
0.83
2
85
62
2.33
0.85
下台阶开挖
2
78
81
87.6
1.04
0.63
3
81
141.4
1.04
0.67
4.3.5作业循环时间
上台阶循环时间表
序号
作业项目
时间（h）
进尺1.0m
进尺2.0m
1
施工准备、钻机就位
0.5
0.5
2
测量、布眼
0.5
0.5
3
超前支护
1.5
2.5
4
钻爆破眼
1.5
2.5
5
装药连线
1.0
1.0
6
钻机避炮、人员撤离、爆破
0.5
0.5
7
通风排烟
0.5
0.5
8
找顶
0.5
0.5
9
初喷混凝土
1.0
1.0
10
出碴
1.0
1.5
11
施作锚杆、挂网及格栅钢架
2.0
3
12
复喷混凝土
1.5
2.5
合计（有超前小导管）
13.0
18.5
拱部采用超前大管棚未进入循环时间，施工进度安排时单独考虑循环时间。
2、Ⅲ级围岩开挖施工方法
Ⅲ级围岩采用自制简易开挖台车全断面开挖，风钻成孔，光面爆破，喷锚支护，采用自卸式汽车运输，循环进尺为3.0m。
1）、施工工艺流程
机具设备就位
2）、施工组织
全断面开挖采用二班制，每班施作一循环，每班作业人员19人（18台风钻，1个配合引钻、起钻），现场领工员1人负责洞内外联系及协调。
隧道出碴采用挖掘械配合2台装载机进行出碴，同时挖掘机负责开挖找顶、清底工作。
施工中需加强左、右线工序的调节，尽可能避开左右线同时进行出碴运输施工，以缓解出碴运输的压力，加快出碴速度。
3）、钻爆设计（如下图所示）
开挖面积（m2）
开挖方量（m3）
炮眼数量（个）
装药量（kg）
比炮眼数（个/m2）
比耗药量（kg/m3）
87.6
262
152
262.4
0.58
1.0
全断开挖爆全断面爆破参数表
炮眼类别
炮眼深度（m）
炮眼数量（个）
单孔装药量（kg）
小计装药量（kg）
雷管段位
掏槽眼
3.77
8
2.8
22.4
1#
掏槽眼
3.65
10
2.6
26
3#
掏槽眼
3.53
8
2.6
20.8
5#
辅助眼
3
5
1.6
8
7#
辅助眼
3
21
1.6
33.6
9#
辅助眼
3
13
2
26
11#
辅助眼
3
23
1.6
36.8
11#
底板眼
3
15
2
30
15#
周边眼
3
49
1.2
58.8
13#
合计
152
262.4
全断面开挖经济技术指标
4）、作业循环时间
作业循环时间表
序号
作业项目
时间（h）
备注
Ⅲ
1
施工准备、钻机就位
0.5
2
测量、布眼
0.5
4
钻爆破眼
3.0
5
装药连线
1.0
6
钻机避炮、人员撤离、爆破
0.5
7
通风排烟
0.5
8
找顶
0.5
9
初喷混凝土
1.0
10
出碴
3.5
11
施作锚杆、挂网
2.5
12
复喷混凝土
2.5
合计
16
第五节施工技术措施
1、加强超前地质预报，要求采用长期预报和中短期预报相结合，采用TSP进行长期预报（100~200米），采用HY-30红外线探测仪进行中短期预报，根据超前地质预报综合结果了解围岩状况，施工时及时采取相应对策。
2、钻爆开挖前，根据工程地质条件、开挖断面、施工方法、掘进循环进尺、爆破对围岩及构造物震动速度要求、钻眼机具和爆破材料进行钻爆设计，根据爆破效果分析及时调整爆破参数。
爆破效果满足下列要求：
（1）炮眼痕迹保存率为：
对于硬岩为80%以上，中硬岩为70%以上，软岩为50%以上；
（2）两茬炮错台量不大于15厘米。
3、每一断面的开挖均采用非电毫秒雷管分段起爆，尽量多分段，降低震动速度，避免震动波叠加的出现。
4、为了布眼和钻眼的方便，采取线性布眼的方法，以减少因钻眼数量和起爆顺序引起的差错。
5、为满足光面爆破的要求，须增加起爆段数，控制单段特别是最大段装药量。
为操作方便，除周边眼采用小直径药卷空气间隔装药外，其他眼采用连续装药，并按规定堵塞炮口，堵塞长度不小于20cm。
6、起爆顺序：
按掏槽、扩槽、辅助、周边、底板眼的顺序起爆，以求满意的爆破效果。
7、起爆方式：
采用电雷管起爆。
8、布眼时将中线、水平引至掌子面，按钻爆设计图标注每一炮眼。
9、钻眼时风钻正确对眼，炮眼允许误差5cm，要根据掌子面凹凸情况，调整钻孔深度，要求孔底在同一铅垂面内。
10、钻眼时在距掌子面2～3m范围内挂设中线，用于校正钻杆方向，并在成孔周边眼内插入竹杆用于校正其它周边钻孔，严格控制钻孔外插角及仰角，减少超挖，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，允许个别凸出部分（每1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面，不大于50mm，拱墙脚以上1m范围内严禁欠挖。
加强监控量测，根据变形量测情况及时调整预留变形量，尽可能做到预留变形与实际变形相吻合，以减少超欠挖。
隧道超挖允许偏差
序号
检测项目
规定值或允许偏差
1
拱部超挖（mm）
破碎岩、软土
（V、Ⅳ）级
平均100，最大150
中硬岩、软岩（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）级
平均150，最大250
2
仰拱、隧底超挖（mm）
平均100，最大250
11、加强强施工测量控制，严格控制好隧道中线、水平，确保开挖中线、水平正确，控制好开挖轮廓线。
12、初期支护或临时支护必须紧跟开挖工作面及时施作，并保证质量。
支护未完成，不得进行下一循环的开挖作业。
初期支护要尽早闭合，以控制围岩变形和缩短围岩暴露时间，以防坍塌。
第六节作业标准及操作要点
1隧道开挖施工中，应控制并确认各项作业按规定程序和标准进行，记录或测绘水文、地质、中线高程、开挖的超欠和成型等资料。
2隧道中线和高程必须符合设计要求，每一开挖循环必须采用仪器检测一次。
3爆破设计的内容应包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和起爆顺序，钻眼机具和钻眼要求等。
4炮眼布置应符合下列规定：
a掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽；
b周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求；
c辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出石块块度适合装碴的需要
d周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10cm。
5隧道的爆破作业，应采用光面爆破。
光面爆破参数应通过试验确定。
当无试验条件时，有关参数可参照下表
光面爆破参数
岩石类别
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
q（kg/m）
极硬岩
50-60
55-75
0.8-0.85
0.25-0.3
硬岩
40-50
50-60
0.8-0.85
0.15-0.25
软质岩
35-45
45-60
0.75-0.8
0.07-0.12
6隧道爆破应选用适当的炸药品种和型号，并应采用导爆管或电力起爆。
在漏水和涌水的工作面以及有杂散电流、感应电流、高压静电等危险因素不能彻底清除时，应采用导爆管起爆。
光面爆破宜采用低密度、低爆速、低猛度或高爆力的炸药。
7爆破作业必须按照钻爆设计进行测量放线、钻眼、装药、接线和起爆，其施工应满足以下要求：
A测量放线
测量人员定出隧道中线和开挖轮廓线，用红油漆按钻爆设计图画出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。
在直线段宜安设激光导向仪，以减少测量时间和提高测量精度。
B钻眼
钻眼作业应符合下列规定：
a在钻孔过程中，设专人负责指挥钻孔位置和角度，提高钻孔质量。
b炮眼的深度和角度应符合设计要求，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。
c辅助眼眼口排距、行距误差不得大于10cm；周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线的15cm。
d在开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，是周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。
e钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。
f周边眼在轮廓线上开孔，要严格控制外插角，外斜率不得大于5cm/m，以尽可能使前后两排炮接茬处台阶减小。
C清孔装药
清孔可采用φ25mm钢管输入高压风吹出孔内残渣和泥浆。
装药按自上而下顺序装填，雷管要分段对号入座。
炮孔按规定药量装要后，炮口用炮泥堵塞，长度不小于20cm。
周边眼装药量较小，采用小直径药卷间隔装药，用导爆索、非电毫秒雷管起爆；辅助孔和掏槽孔采用连续装药，用非电毫秒雷管起爆，当裂隙水较多时采用防水乳化炸药。
D联网爆破
用联结元件将导爆管联结成复式起爆网络，在检查无误后，人员设备撤离至安全区域，由爆破工起爆。
炮孔的装药、堵塞和起爆网络的联结应严格按爆破规定执行。
8．起爆宜采用非电毫秒雷管、导爆管和导爆索。
当采用电力起爆时，除应符合现行国家标准《土方与爆破工程施工及验收规范》有关规定外，应遵守下列规定：
A装药前电灯及电线应撤离工作面，到达安全距离。
装药时可采用探照灯或矿灯。
B起爆主导线应敷设在电线和管道的对侧，当设在同侧时，当设在同侧时与钢轨、管道、电线等导电体的间距必须大于1.0m并应悬空架设。
C多工作面掘进依次爆破时，对主导线的连接必须检查，确认起爆顺序正确后方可起爆。
D所有爆破器材应能防水或采用防水措施，连接导线应采用塑料导线
E起爆电源应使用直流电或低电压大电流起爆器，起爆器应保持干燥，并不能用湿手操作。
9爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。
安全地点在爆破工作面的距离不应小于200m。
10爆破后检查其效果，爆破效果应符合下列要求：
A超挖应符合规定；
B开挖轮廓圆顺，开挖面平整；
C爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装载要求；
D炮眼痕迹保存率【（残留有痕迹的炮眼数）/（周边眼总数）×100﹪】，硬岩≥80﹪，中硬岩≥60﹪，并在开挖轮廓面上均匀分布；
E两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15cm；
F当在浅埋、软岩、邻近建筑物等特殊情况地
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