隧道开挖方案.docx

1、隧道开挖方案 求水岭隧道（北端）左、右洞开挖初支方案第一章 编制说明1.1 编制依据1.1.1深圳市丹平快速路一期工程第五合同段施工图设计；1.1.2深圳市丹平快速路一期工程第五合同段实施性施工组织设计；1.1.3（JTJ042-94）公路隧道施工技术规范、（JTG F80/1-2004）公路工程质量检验评定标准。1.2 编制原则1.2.1 遵循招标文件条款和设计图纸的内容和要求；1.2.2 运用先进的施工技术，充分发挥我单位专业化、机械化作业程度高的特点，实行动态管理，确保施工组织的先进性和合理性；1.2.3 实施“项目法管理”的原则，加强项目管理力度，降低工程成本，提高企业信誉； 1.2.

2、4 在总体安排上遵循“统筹兼顾，因地制宜，均衡生产”的原则； 1.2.5 节约用地，注意水土保持与环境保护。第二章 工程概况工程名称：深圳市丹平快速路一期工程第五合同段建设单位：深圳市公路局代建单位：深圳市建设（集团）有限公司设计单位：北京市市政工程设计研究总院监理单位：北京逸群工程咨询有限公司监督单位：深圳市公路工程质量监督站施工单位：中交第四航务工程局有限公司 合同工期：2008年9月6日开工，2010年6月30日竣工，总工期22个月，隧道开挖初支工程内容包括求水岭隧道（北端）隧道左、右洞及人行横洞，主要工作任务为左线里程LK2+640LK2+817、长度177米；右线里程RK2+640R

3、K2+904、长度264米；人行横洞长度47.75m，在左线洞口里程为LK2+700，右线洞口里程为RK2+696.21；隧道洞身开挖、支护主要工程数量见下表14。 隧道洞身开挖支护主要工程数量表14工程项目单位数量隧道开挖级石质m313255.0级软石18101.6级软土（洞身）11906.7软土（洞口正常加强段）13573.3软土（洞口管棚加强段）7984.3初期支 护混凝土C25喷射混凝土m3t2448.1仰拱部模注混凝土C30砼m31345.1网片6.5钢筋网t60.6连接钢筋22t50.1锚杆25中空注浆锚管t122.122砂浆锚杆43.425砂浆锚杆46.4钢架I20b型钢钢架t5

4、23.8格栅钢架92.7超前支护超前锚杆22砂浆锚杆t35.1超前小导管42mm75.5洞口长管棚108mm40.6水泥浆M30m3766.6水泥砂浆M2523.2临时支护喷混凝土C25m3894.6砂浆锚杆M25水泥砂浆m332.422t49.2型钢钢架I14t151.7I22b 114超前锚杆25t143.6纵向联接钢筋HBR335t19.5钢筋网片6.5钢筋网t14.8第三章.施工部署3.1总体施工方案根据本工程特点，开挖和初期支护总体方案：在进洞口加强段及类围岩采用人工开挖小型机具运输出碴；、采取上下断面法大型机械化设备配套施工。隧道开挖作业线：钻孔设备：自制多功能组合式台架1-2套+

5、YT28风动式凿岩机。装碴机械：侧卸式装载机、挖掘机各2台。运碴：15t红岩自卸汽车4-6台。锚喷支护作业线：锚杆施工：自制锚杆简易台架2台。喷射砼：46m3/h砼喷机4台。通过以上配备，实现钻爆、装运、喷锚等机械化作业，同时加强机械设备的管、用、养、修，达到优质快速施工的目的。3.1.1隧道洞门、明洞段根据地形、地质情况采用明开挖的施工方法，暗挖段根据不同围岩级别采用相应的开挖施工方法。3.1.2洞口加强段、V 级围岩段均采用双侧壁导洞法开挖， IV 级围岩段采用单侧壁导洞法开挖（根据地质情况反馈，围岩好可采用上下台阶法施工）， III 级围岩段采用上下台阶法开挖。在开挖过程中遵循“管超前、

6、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则；各工序应紧跟，不能脱节；加强围岩监控量测，结合反馈信息及时优化调整设计参数，防止围岩坍塌，以确保结构稳定与施工安全。3.2人员配置本隧道采用从“右线隧道出口先进洞、后序左洞隧道跟进的原侧”，在结合本工程特点和工程量情况，合理配置劳动力资源，并根据工程需要适时调整，进场总人数为180人，拟安排以下劳动力。劳动力安排表15人员及组员工 作 内 容开挖班钻爆工80管棚打设、隧道开挖、钻孔、装药、爆破喷锚班喷锚工32钻孔、锚杆、喷砼、挂网、注浆电焊工8焊接型钢拱架、钢格栅拱架、连接钢筋、小钢管加工班钢结构工12型钢、钢管加工运输班自卸车司机16运土、石块

7、出洞到弃渣场杂工班杂工12扒碴、物料倒运、洞内掘进辅助作业、场区卫生后勤保障班电工6电气设备安装、维修、高压送风、供水、通风、管路维修保卫6值班安全保卫厨工4负责职工生活机修班机修工4机械检查、维修合计1803.3设备配置 设备配置计划表16机械名称规格型号额定功率(kw)或容量(m3)或吨位(t)生产厂家计划数量（台）备 注电动空压机4L-20/820m3江西4装载机ZLC503.2m3柳工2挖掘机EX20061.2m3日立2推土机TY-220175KW山西1自卸汽车XC332025t重庆6小四轮翻斗2m3广东4拌合机JS550750山东1砼喷射机PZ-5A36m3/h郑州4注浆机KBY-5

8、0/704m3、5 KW辽宁2双液注浆机HVF-5D河北1锚杆台架自制2发电机GF-250250KW洛阳1风钻YT-28天水40风镐20多功能台架自 制2轴流风机SDF(c)-NO12110kw候马2钻床A30328102.2KW、32mm湖北1木工刨床MB-104A3KW牡丹江1潜水泵QY-152.2KW、40m3/h广西3抽水机6DA89扬程75m上海1电焊机BX-300广东4电焊机ZX3-500广东8钢筋弯曲机GW40-13kw,6-40mm福州1钢筋调直机GJ4-14/43kw福州1砂轮切割机40-13kw福州2型钢冷弯机韶关1指挥车帕拉丁郑州日产13.4组织机构 隧道施工组织机构图2

9、1 工程技术部技术负责人丹平快速路第五标段工程项目经理部项目经理钢筋检测钢筋加工绑扎冠梁钢筋拆 模测量放线灌注砼立 模清洗、调直墙顶钢筋养 护凿墙头、整平墙顶设备物资部质安部办公室项目副经理经营财务部隧道工区型钢加工班运输班锚喷班开挖班修理班后勤保障班综合班3.5施工进度计划本隧道根据实施性施组安排计划先开挖右线隧道，在右洞进洞2030m后再进行左洞隧道的开挖，计划洞口加强段、V类围岩段按25m/月速度掘进，VI类围岩按35m/月速度掘进，III类围岩按45m/月速度掘进，具体施工进度安排见施工进度计划横道图22。本项目工期计划：右线2009年4月1日开工，2009年10月1日完工；左线200

10、9年4月15日开工，2009年8月31日完工；人行横2009年7月8日开工，2009年7月30日完工；第四章 施工准备 4.1技术准备4.1.1 组织参加工程的有关管理人员认真学习、核对设计图纸，领会设计意图。4.1.2按照监理工作程序的要求，及时报送有关文件、资料，为开工做好准备。4.1.3分阶段对管理人员、进场施工作业人员进行上岗前的技术培训及技术、安全交底。4.2测量准备测量工程师根据业主、监理交接的测量基准点进行现场测量控制桩的测设，编制隧道进洞相关的测量控制方案。4.3材料准备根据图纸设计要求进行材料规格数量的统计，向公司物料采购部提交材料进场计划。提交3家以上商品混凝土供应商、钢筋

11、、钢材、水泥、砂、石、防水材料等供应商的资质证明材料向监理申报；提交试验检验单位的资质证明资料向监理申报。4.4劳动力准备 4.4.1进场施工作业人员 各专业工种人员提前落实，按时到位，同时做好岗前人员培训、教育工作和技术、安全交底工作，建立和执行有关制度，对参加施工的人员进行有效的统一管理。4.4.2组织施工队伍动员会各专业工种人员陆续进场到位后，分级组织动员大会，及时调动大家积极性和信心，以饱满的热情投入施工。第五章 隧道开挖支护主要施工技术方案5.1隧道开挖初支施工安全、质量目标在本隧道在施工过程中，以高起步、高标准、高质量、高效益的“四高”为总体目标，精心组织，精细正规，精益求精铸精品

12、。1、两个“确保”一是确保安全和质量目标，二是确保工期目标。2、狠抓重点、难点对施工中的重点、难点，始终放在突出位置狠抓不放，根据我公司多年从事类似工程的施工经验，提前预研，优化方案，择优选用，充分发挥我公司的施工优势，创出一流水平。 3、全过程监测、信息化施工做好本工程项目的监控量测，对各道工序进行全过程的跟踪监测，并及时反馈施工全过程的各类信息，以便更好地指导施工。4、科学管理、严格施工工艺：隧道地质条件比较复杂，坚持“稳扎稳打、稳中求快”的原则；科学管理，严格施工工艺，充分利用我单位在类似工程施工中积累的施工经验和施工技术。5.2隧道进洞措施5.2.1做好截水沟和边仰坡防护施工首先施工洞

13、口边仰坡外的截水沟，以避免雨水对边坡的冲刷和地表水下渗，导致边仰坡落石、土体失稳坍塌。边仰坡防护采用人工配合挖掘机、风镐自上而下进行开挖，凿岩机打锚杆孔，注浆泵注浆，人工绑扎钢筋网，然后喷射砼封闭坡面，开挖一级防护一级，边坡开挖坡度按设计施工。5.2.2开挖至明暗洞交界桩号采用人工配合挖掘机开挖，遇个别较大孤石或少量硬质岩，采用风枪钻眼、弱爆破解体，风镐修凿轮廓或非电毫秒控制光面爆破，不得扰动边坡，影响边坡稳定，按设计要求作好防护。5.2.3施作套拱，打入108大管棚超前预注浆加固支护洞口段在明暗洞交界处浇注厚50cm，长2m的型钢拱架组合C30砼套拱，位置在明洞衬砌外廓线以外，紧贴掌子面施作

14、。地表加固注浆另见（地表加固注浆专项方案）5.3.4采用双侧壁导坑法开挖进洞在先行施工的套拱掩护下进洞开挖，进洞开挖采用双侧壁导坑法施工，先开挖隧道断面右上部分，开挖后及时施作初期支护和临时支护，然后依此开挖右下部分、左上部分、左下部分，开挖后及时施作初期支护和临时支护，在左下部进洞1520m后，接着开挖核心土上部及初期支护、依次是核心土下部开挖及初期支护；洞口段每开挖3米后及时施作仰拱，使支护形成封闭环。5.3.5施工原则严格按照“预探测、管超前、严注浆、小断面、短进尺、强(紧)支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。5.3.6技术监控措施在隧道洞口上方地表安设地表下沉、地表位移量测点，洞内布

15、设拱顶下沉、周边收敛量测点，全过程实行现场监控量测，监测信息及时反馈指导施工，以便调整支护参数。监控量测内容详见5.16节：施工监测部分。5.4洞口加强段施工方法5.4.1施工顺序打设108大管棚和25中空锚管、必要时辅以42超前小导管并注浆右上导坑开挖和初期支护右下导坑开挖和初期支护（临时支撑安装）左上导坑开挖和初期支护左下导坑开挖和初期支护（临时支撑安装）核心土上部开挖和初期支护核心土下部开挖和初期支护初期支护背后注浆连续循环作业施工。5.4.2开挖断面的划分施工时严格按设计要求，开挖前进行108大管棚和25中空锚管、42超前小导管注浆支护，108大管棚施工方法见后：108大管棚施工方法；

16、25中空锚管施工方法见后：25中空锚管施工方法；42超前小导管施工方法见后：42超前小导管施工方法。在利用超前大管棚和小导管预注浆加固后采用双侧壁导坑工法开挖施工，右上、左上导坑开挖高度为5.94米，单侧导坑总高度为10.51米。双侧壁工法开挖断面由6个部分组成，其各工作面施工顺序、方法详见：隧道洞口加强段施工方案示意图。隧道洞口加强段施工方案示意图245.4.3各分部开挖方法1、右上导坑步开挖：先施作超前支护108大管棚和25中空锚管、42超前小导管注浆加固地层，导坑开挖采用人工（丁字镐、风镐）开挖，个别孤石和少量硬质岩段采用凿岩机打眼、微药量解体，风镐修凿轮廓，每循环进尺0.5m（每榀钢拱

17、架的距离）。导坑出渣由人工装渣，采用手推车运输至洞外，洞外再由自卸汽车运至弃渣场。开挖完毕及时施作初期支护：安装钢拱架和钢筋网，打设锁脚锚杆和42超前小导管，喷射C25砼，同时施作临时支护：打设锚杆、安装临时仰拱和右中格壁并喷C25砼。锚杆、钢架及喷射砼具体施工方法见：锚杆、钢架、喷射砼施工方法。2、右下导坑步开挖：在右上导坑开挖超前3-5m后进行右下导坑开挖，开挖方法和进尺与右上导坑相同，但出渣安排人工配合小四轮翻斗车（2m3）进行运输作业。开挖完毕及时施作初期支护：安装钢拱架和钢筋网，打设锁脚锚杆和42超前小导管，喷射C25砼。3、左上导坑步开挖：在右侧下导坑超前5-10m后进行左上导坑开

18、挖，开挖方法和进尺与右上导坑相同，开挖完毕及时施作初期支护：安装钢拱架和钢筋网，打设锁脚锚杆和42超前小导管，喷射C25砼； 4、左下导坑步开挖：在左上导坑开挖超前3-5m后进行右下导坑开挖，开挖方法和进尺与右下导坑相同，开挖完毕及时施作初期支护：安装钢拱架和钢筋网，打设锁脚锚杆和42超前小导管，喷射C25砼。5、核心土步开挖：在左下导坑开挖超前20-25m后进行核心土上部开挖，并预留核心土台阶，开挖完毕后及时施作初期支护：安装钢拱架和钢筋网，打设锁脚锚杆和42超前小导管，喷射C25砼。6、核心土步开挖：仰拱开挖（落底）和喷砼：当核心土上部步开挖超前1015m，及时落底进行仰拱钢架安装、喷射C

19、25砼，使整个隧道初期支护尽早形成闭合环，确保隧道施工安全。 7、初期支护背后注浆：为了确保初期支护的牢固和稳定，根据设计要求在初期支护背后注C30水泥浆，注浆管为32厚3.25mm的普通钢管，采用KBY-50/70注浆泵进行注浆。当洞内围岩变形量较大时应及时调整初期支护参数，并提前施作二次衬砌。5.5级围岩段施工方法5.5.1开挖方案的确定V级围岩段开挖同洞口加强段施工方法。5.5.2施工顺序5.5.3各分部开挖方法V级围岩段的型钢拱架间距为0.75m，所以各导坑的开挖进尺为0.75m；其余作法与洞口加强段施工相同。5.6 级围岩段施工方法5.6.1开挖方案的确定级围岩根据现场地质情况许可采

20、用单侧壁导坑法或台阶法进行开挖支护。 隧道级围岩单侧壁导坑法施工示意图26隧道级围岩台阶法施工示意图275.6.2施工顺序单侧壁导坑法：打设22超前砂浆锚杆左侧上导坑开挖和初期支护左侧下导坑开挖和初期支护右侧上导坑开挖和初期支护右侧下导坑开挖和初期支护初期支护背后注浆连续循环作业施工。见图26台阶法：打设22超前砂浆锚杆上台阶开挖和初期支护下台阶开挖和初期支护初期支护背后注浆连续循环作业施工。见图275.6.3各分部开挖方法1、左上导坑第开挖：超前支护锚杆、临时支护锚杆（22、L=4m、环向40cm、倾角10-30）打设后开挖，每挖进1m（格栅拱架间距）立即进行初次支护：打设砂浆锚杆、挂钢筋网

21、、安装钢格栅拱架、喷C25混凝土，同时做临时支护：中隔壁上段型钢拱架（I14型钢）、砂浆锚杆（22、L=2m、100100cm）、挂钢筋网（6.5、2020cm）、喷C25混凝土。3、左下导坑第开挖：左上导坑挖进3-5m后进行左下导坑开挖，进尺1m，开挖后立即进行初支：接长左上导坑的钢格栅拱架、喷C25混凝土，同时做临时支护：接长中隔壁型钢拱架（I14型钢）、喷C25混凝土。4、右上导坑第开挖：左下导坑挖进15-20m后并且超前支护锚杆打设后开挖，每挖进1m（格栅拱架间距）立即进行初次支护：打设砂浆锚杆、挂钢筋网、安装钢格栅拱架、喷C25混凝土，同时拆除临时支护。5、右下导坑第开挖：右上导坑挖

22、进3-5m后进行开挖，进尺1m，开挖后立即进行初支：接长左上导坑的钢格栅拱架、喷C25混凝土。6、台阶法开挖台阶长度控制在45m，隧道上台阶开挖循环进尺1m；下台阶开挖循环进尺1m。超前支护锚杆（22、L=4m、环向40cm、倾角10-30）打设后进行上台阶开挖，每挖进1m进行初支：打设砂浆锚杆、挂钢筋网、安装格栅拱架、喷C25混凝土。上台阶挖进4-5m后开挖下台阶，每挖进1m进行初支：接长格栅拱架、喷C25混凝土。7、导坑上下台阶各断面均采用光面爆破。初期支护背后注浆与V类相同。5.7级围岩段施工方法级围岩位于隧道中部，地下水主要为基岩裂隙水，富水性一般，围岩稳定性较好，采用台阶法进行开挖。

23、级围岩段开挖采用风动式凿岩机钻孔，非电毫秒雷管微差光面爆破，装载机装渣，自卸汽车运输，每循环进尺控制在2.03.0m左右，施工方法见下图：级围岩段台阶法施工示意图28施工顺序：上台阶开挖和初期支护下台阶开挖和初期支护初期支护背后注浆连续循环施工作业。1、上台阶：上台阶采用人工钻眼，非电毫秒雷管微差光面爆破技术，开挖成形后及时打设砂浆锚杆（22、L3m，间距1.31.3m），挂钢筋网（6.5、2525cm）、喷射C25砼12cm厚，采用装载机装渣，自卸汽车运输至弃渣场。2、下台阶：下台阶开挖在上台阶挖进4-5m后进行，采用人工钻眼，非电毫秒雷管微差预裂爆破技术，开挖成形后及时打设砂浆锚杆（22、

24、L3m，间距1.31.3m），挂钢筋网（6.5、2525cm）、喷射C25砼12cm厚，采用装载机或挖掘机装渣，自卸汽车运输至弃渣场。3、二次衬砌:在初支完毕并达到设计强度后，根据量测反馈的数据分析围岩变形情况，合理安排拱部及边墙的二次衬砌施工。当洞内围岩变形量较大时应及时调整初期支护参数，并提前施作二次衬砌。5.8各级围岩钻爆设计（具体由第三方有资质单位设计）5.9初期支护施工方法5.9.142超前小导管施工方法求水岭隧道洞口加强段正常段和级围岩段均设424mm小导管超前支护。小导管每根长4m，环向间距为40cm，外插角10-30，纵向每隔2.87m打设一环，并注水泥浆（C30、425普通硅

25、酸盐水泥、水灰比10.75-1：1）加固地层，注浆压力05-1Mpa。必要时采用水泥水玻璃双液浆。一、施工方法1、喷混凝土封闭掌子面，以免注浆时浆液外溢。2、测量放样：按设计要求，在掌子面准确划出本循环需打设的小导管孔位。3、钻孔：采用凿岩机钻孔。4、钢管加工及施工：将前端加工成尖锥状，除尾部1.0m不钻孔外，管壁四周钻压浆孔，孔径为6mm，间距15cm梅花型布置，以便浆液向围岩内压注。5、插入及孔口密封处理：小导管尾部用6钢筋焊接一加劲箍，以免插入时损伤管口，影响注浆。钢管由专用设备顶进，孔口用胶泥麻筋堵塞严密，钢管尾端外露与格栅钢架焊接在一起。6、小导管注浆：采用注浆泵注浆，当达到设计注浆

26、量或注浆压力为0.8Mpa时，可结束注浆；注浆后，封堵管口，以防浆液倒流管外。注水泥浆：水泥浆采用1：1水泥浆。洞内注浆参数表19参数名称参 数 值备 注浆液种类水泥单液浆水泥为普通硅酸盐水泥 水灰比（w:c）1:1注浆压力（MPa）0.8注浆速度（l/min）3050注浆均采用KBY-50/70型注浆泵进行注浆作业。在隧道上部粉质粘土、砾砂层宜采用较小的压力进行渗透注浆，防止因地面隆起对周围建筑物及地下管线产生影响，对断层破碎带及风化岩层中宜采用较大压力进行压密注浆；超前小导管注浆均按照由下至上、隔孔交替注浆顺序，以控制浆液扩散范围，保证注浆效果；注浆结束标准：达到设计注浆量或注浆压力逐步升

27、高至设计终压并继续注浆30分钟左右，且注浆量接近设计注浆量，吸浆量小于30l/min；注浆施工中应通过现场试验对注浆参数及浆液配比作进一步确定，根据现场实际情况适当调整，确保注浆效果；注浆施工中做好注浆记录，及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析，判断注浆效果是否满足设计要求。注水泥-水玻璃双液浆（必要时）小导管施工完成若干根后可开始注浆，浆液采用水泥-水玻璃双液浆。其目的是填充钢管，增加钢管的刚度。同时，通过管壁的孔眼使浆液渗入到钢管周围加固地层。注浆过程中技术人员认真作好记录，随时分析和改进作业。、注浆施工参数a、浆液配合比：水泥、水玻璃用量比1:1，水泥为425#普通硅酸盐水泥，水

28、玻璃浓度为35玻美度，模数为2.4；b、注浆扩散半径：不小于0.5m；c、注浆速度：3050L/min；d、注浆压力：初压0.51.0MPa，终压2.0MPa，终压持续20min;e、注浆范围：管棚钢管内空及周围土体；g、注浆结束标准：按单孔注浆量达到设计浆量或当注浆压力达到设计终压。、注浆工艺流程工艺流程图212 水水 泥搅拌机储浆桶注浆泵注浆管孔口阀水玻璃水 稀释的水玻璃注 浆 注浆效果检查是否达到标准补 孔结 束 固定注浆管 孔口处理 封闭工作面 二、施工技术措施 1、小导管规格、长度、钻孔深度应符合设计及规范要求，严格按照设计要求加工注浆管、加劲箍等。2、小导管钻孔位置准确，孔径偏差、外插角要符合设计要求。3、为方便小导管插入，钻孔孔径要略大于小导管直径。4、小导管注浆浆液必须严格按照设计要求配制，注浆压力、注浆量必须达到设计要求。5、注浆结束后，要进行钻孔检查注浆质量，不合格者需补孔重注。6、根据围岩破碎情况，通过断层破碎带时，可采用洞内全断面注浆加固措施。7、注浆采取隔孔限量注浆的方法，控制浆液的扩散范围。8、水泥浆必须充分拌合均匀，每次投料后搅和时间不得小于3min，分次搅和必须连续进行，确保供浆不中断。9、水泥浆从搅拌桶中倒入贮浆桶前，需经过虑，以防出浆口堵塞，并控