红军隧道左洞洞身开挖.docx

1、红军隧道左洞洞身开挖红军隧道左洞洞身开挖施工方案一、工程概况：1、 技术标准：高速公路双向四道标准，分离式小净距隧道；设计车速80km/h；单洞隧道建筑限界：0.75+0.5+23.75+0.75=10.25m，隧道净高5.0m；洞内路面设计荷载采用公路级。2、 地理位置及里程桩号：红军隧道穿越桂东县贝溪乡大岭村与四都乡罗霄山山脉，隧道最大埋深约450m。本合同段与第16合同段在红军隧道ZK68+940（YK68+940）处分界。本标段左洞桩号ZK68+940-ZK70+076，长1136m。其中暗洞级围岩支护段为ZK69+850-ZK70+061，长度211m；级围岩支护段为ZK69+800

2、-ZK69+850、ZK69+690-ZK69+800、ZK69+450-ZK69+530长度240m,级围岩支护段为ZK69+530-ZK69+690、ZK68+940-ZK69+410、ZK69+410-ZK69+450长度670m。 3、地质、水文情况：隧道级围岩段岩性为粉质粘土，岩体极破碎，节埋裂隙极发育，围岩自稳能力差，易坍塌。级围岩段岩性为中风化泥质粉砂岩、岩体稍破碎，岩体有一定自稳能力，但接触带比较破碎。地下水出水状态为淋雨或涌流状出水，施工及时支护。级围岩为中风化板岩，岩体交完整。围岩有一定的自稳能力，但不能裸露时间过长，否则会有掉块或小-中塌方。洞内地下水不甚发育，一般为潮湿

3、状，雨季或强降雨时局部有少量点滴状出水。红军隧道围岩级别主要分为、级。隧道布置形式为“标准分离式小净距”形式布置；洞门形式，进口为端墙式，出口为削竹式。级围岩初期支护主洞拱部为108mm长管棚L40m42mm超前小导管L4m，25mm中空注浆锚杆L6m（3.5m），20a钢拱架，纵向间距60cm，8mm钢筋网，2020cm单层，喷射C20混凝土26cm。4、隧道围岩支护分级：桩号部位 长（m）衬砌形式zk68+940-ZK69+410左洞 1135m左洞 1135m470SF-zk69+410-ZK69+45040SJ-zk69+450-ZK69+53080SF-czk69+530-ZK69+

4、690160SF-zk69+690-ZK69+800110SF-bzk69+800-ZK69+85050SX-bzk69+850-ZK70+061211SX-bzk70+061-ZK70+0665明洞zk70+071-ZK70+07610洞门5、工程量：（1）洞身开挖工程量：级围岩开挖：21725m3； 二、编制依据1. 湖南省炎陵至汝城高速公路第17合同段招标文件及补遗书等。2. 国家、交通部颁发的有关文件及设计、施工规范及验收标准。3. 施工现场踏勘及调查取得的有关资料。两阶段设计施工图。4. 我单位现有技术水平、施工队伍、机械设备及类似工程的施工经验。5. 工程施工标准普通砼配合比设计规

5、程JGJ55-2000砌筑砂浆配合比设计规程GB1499.2-2007砌体工程现场检测技术标准GB/T-50315-2000路基路面现场测试规程JTJ E60-2008公路路面基层施工技术规范JTJ034-2000钢筋焊接及验收规程JGJ18-2003公路工程岩石试验规程JTG E41-2005公路工程水泥及水泥砼试验规程JTG E30-2005公路隧道施工技术规范JTG F60-2009公路工程质量检测评定标准JTG F80/1-2004公路施工测量手册三、施工方案根据施工图设计，我合同段施工方案以“新奥法”（NATM）原理为指导思想组织施工。左洞级围岩段（zk69+850-zk70+061

6、）小净距段我项目部采用超短台阶留核心土开挖，右洞采用中隔墙法开挖，两洞施工距离错开25m以上，导洞超前5-10m。主要开挖工序如下：开挖左洞上半断面（超前支护应先期施作）施作拱部初期支护交错开挖下半断面两侧两侧边墙初期支护开挖核心土及仰拱仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填。1、施工测量项目部设置测量班进行控制测量，由专职测量工程师负责对本合同段中线和高程进行控制测量及会同相邻合同段连测的工作，隧道洞门导线点布控及定位测量，以确保线路中线及高程的准确性。同时隧道开挖进尺每达到50米必须对隧道中线和高程进行复测。作业队设置技术室选用一台全站仪、一台常规水准仪进行日常施工测量，并指派专职技术主管负责隧

7、道施工的日常测量工作和相关技术工作，现场施工测量以隧道中线为控制线、路面在隧道中线处的高程为控制高程进行施工放样测量，在开挖前按照隧道开挖尺寸用激光全站仪和水准仪在开挖轮廓线上标出炮眼位置，并做好记号，以便形成隧道结构尺寸在施工中达到对称，减少因结构不对称而形成多样尺寸增加施工难度，以确保隧道施工的完整性。2、级围岩衬砌段开挖2.1开挖施工步骤级围岩段（zk69+850-zk70+061）现场观测洞口段为土方，采用挖掘机结合人工开挖，根据暗洞掘进情况，若为石方，需采用爆破开挖。据现已暴露出来的洞口段及隧道的埋深，采用超短台阶留核心土六步开挖进行施工。第一步先开挖拱部，高度是2.9m，预留核心土

8、；第二步开挖外侧拱腰上部，高度是3.48m，预留核心土；第三步开挖内侧拱腰上部，高度是3.48m，预留核心土；第四步开挖外侧拱腰下部，高度是3.31m，预留核心土；第五步开挖内侧拱腰下部，高度是3.31m，预留核心土；第六步挖除核心土，开挖拱底，高度是0.75m（见级开挖图一）。根据围岩的自稳情况，六步开挖可改成设计图纸所示的四步超短台阶预留核心土开挖方法施工。第一步先开挖拱部，高度是4m，预留核心；第二步开挖外侧腰部，高度是5.69m，预留核心土；第三步开挖内侧腰部，高度是5.69m，预留核心土；第四步挖除核心土，开挖拱底，高度是0.75m（见级开挖图二）。级开挖图一：级开挖图二：2.1钻爆

9、钻爆是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超欠挖、降低爆破震动、维护围岩自承能力的关键，线形微震爆破新技术，可以达到以上目的，施工时要做好以下几项工作。 测量。测量是控制开挖轮廓精确度的关键。采用隧道断面激光测量仪，每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。 钻孔。采用气腿式凿岩机钻孔。钻孔时按照炮孔布置图正确对孔，钻孔严格按设计炮孔方向钻进，把对孔误差减到最小，以确保爆破质量。掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于50mm；辅助眼眼口排距、行距误差不得大于50mm；周边眼沿隧道设计轮廓线上的间距误差不得大于50mm，周边眼外斜率不得大于50mm/m，眼底不得超出开挖断面轮廓线100

10、mm，最大不得超过150mm；内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于50mm，炮眼深度超过2.5m时，内圈炮眼与周边眼采用相同斜率。 装药。钻完孔要把炮孔吹洗干净，经检查合格后才可装药。装药分片分组负责，严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和爆破安全规程执行。爆破方法。光面爆破采用直眼掏槽，小直径药卷间隔装药，见掏槽方式布置图及光面爆破装药结构图。起爆方式采用毫秒微差塑料导爆管有序起爆，采用合理的炮眼布置及光面爆破参数。堵塞。堵塞炮孔可以提高炸药能量的利用率，从而减少炸药用量，降低爆破震动效应。装药后用合格炮泥进行认真堵塞，掏槽孔要把不装药部

11、分堵满，周边孔堵塞长度不小于20cm，其余炮孔堵塞长度不小于最小抵抗线的80%，以确保爆破效果和安全。施工流程。光面爆破施工流程（见光面爆破施工工艺流程框图）爆破后找顶选派有施工经验、工作责任心强、体格强壮的人员担任找顶工作，每座隧道每班配 不少于2名的找顶工找顶，消除下道工序的施工隐患，并为调整初支参数提供依据。找顶工作开始前，对开挖面的坑壁进行认真检查，用看、敲的手段，查清危石的位置后开始进行，找顶清帮由外向里、由高向低、由中间向两边依次进行，找顶采用人工和长臂反铲相结合的方式进行。在二次模筑衬砌之前，经常进行巡查，发现喷射混凝土有裂纹等隐患时，及时汇报，及时处理。2.2出碴爆破完成后，进

12、行通风除尘，恢复照明，并立即进行清危排险，然后利用简易台车或爆出来的碴堆，进行锚喷封闭，然后进行出碴作业。为提高运输效率，加快车辆周转，保证施工连续不间断，隧道的出碴具体安排如下：施工机具、机械设备配置。每个洞配备一台挖掘机除渣和一台反铲装载机装渣， 5辆双桥自卸车运渣。出渣调度安排。洞内开挖0.7Km以内时，出渣运输过程中在洞内安排2台车，1台装渣，1台等待；洞外1台驶往弃渣场，1台在洞口等待。洞内开挖0.7Km-1.2Km以内时，出碴运输过程中在洞内安排3台车，1台装渣，1台等待，1台行驶；洞外1台驶往弃渣场，1台在洞口等待循环有序在进行，形成快速装运出渣线。装渣运输循环时间。钻孔台车钻爆

13、，每循环进尺2m，开挖量按平均130m/m计算，考虑松散系数1.3，出渣量260m，自卸车容量按13 m计，约需要20车运完，按1台装载机装4台自卸车计，约需5趟出完渣。装渣与运输比较，运输速度为时间控制点，按每循环车辆运行需20-25分钟计算，出渣共需100-120分钟，考虑工序衔接，机械维修保养和装渣数量差异等情况，装渣运输循环时间平均按150分钟计算.光面爆破施工工艺流程图隧道弃土场在路基K70+400左侧100m处，距隧道出口约400m，共占地12亩，弃土平均高度7m，预计可弃土56000m。隧道洞口段以及级围岩段弃方为49000m，弃土场均可以满足弃土量要求。剩余弃渣量运往路基作填料

14、使用。、开挖注意事项 因工作面多，作业面小，相互干扰大，我项目部实行统一指挥，统一调度。 应尽量创造条件，减少分部次数，尽可能争取用大断面开挖。 因多次开挖对围岩的扰动较大，不利于围岩的稳定，故应特别注意加强对爆破开挖的设计与控制。 凡下部开挖，均应注意上部支护或衬砌结构的稳定，减少对上部围岩和支护以及衬砌结构的扰动和破坏，尤其是边傍部开挖时必须交错挖马口施作，避免上部断面两侧拱脚同时悬空。 认真加固拱脚，使上部初期支护与围岩形成完整体系；必须单侧落底或双侧交错落底，落底长度视围岩状况而定。下部边墙开挖后立即喷射混凝土，并做好加固与支护。当左右洞隧道同时掘进时，单洞进行爆破前要及时通知相邻洞内

15、施工操作人员撤离危险区，以避免爆破振动出现安全事故。隧道爆破应及时采取有效措施处理开挖轮廓面上的危石，并及时进行初喷支护。隧道开挖后应及时用全站仪、水准仪、激光打点仪检测隧道超、欠挖情况（原始资料备查）。检测频率：每20m一个断面。同时在地质复杂地段加密。四、超前地质探测和预报本隧道不良地质主要有有害气体、断层破碎带、软质围岩变形段等，为确保该隧道按期优良建成，地质工作十分重要。为此，由专职地质工程师负责该隧道的地质工作。施工中配备有经验的地质工程师值班，进行24小时全过程监控指导，确保各种措施的落实，确保地质预报工作的准确性。 1、不良地质及预报方法对于软弱围岩不良地质，施工地质超前预报拟以

16、防塌及突泥预报为重点，查明掌子面前方地质条件，以便采取有效的施工措施，避免施工突发灾害事故的发生。主要采用TSP、TSP+TEM、TSP+TEM+超前水平钻孔的方法综合性进行超前地质预测。A、在断层破碎带及岩溶富水区，采用TSP隧道地震波探测仪对掌子面前方30-100m范围不良地质体的位置、规模、性质作详细预报，粗略预报围岩级别和地下水情况，每100m施作一次，异常情况下适当加密。B、在地震波探测的基础上进行超前探测验证。对掌子面前方20-30m范围的地质情况作更准确的预报，先进性红外线超前探测（每掘进循环一次），然后每个断面布设5个超前钻探探测孔（其中一个取芯），对掌子面前方地下水、地温及围

17、岩情况进行探测，探测孔25m一个循环，单孔长度约30m，相邻探测孔间接距离为5m，当有异常情况时，结合探测结果适当加密钻孔或深爆破孔，钻孔布置视物探异常进行调整。C、对多种探测手段获得的探测资料进行综合分析与评判，相互印证，并结合掌子面揭示的地质条件、发展规律与趋势进行预测预报，根据预测预报结果，及时调整施工措施，确保施工与结构安全。D、预测预报范围：一般地段采用常规地质素描，重点区段的预测预报方法与探测范围见表。地质探测区超前地质预报探测主要方法与范围表种 类方 法位 置洞内地质素描常规地质编录或摄影地质编录隧道全长物探方法TSP203隧道全长每次100m红外线探测仪HY-203重点探测区段

18、，每次30米地质雷达CR-20B重点探测区段，每次30米超前水平钻探MK-5探孔水平钻探每断面水平钻探4-5孔（108），其中一孔取芯，长30m，纵向搭接5m。2、超前钻探钻孔布置超前钻探每断面布设5孔（下图），其中一孔取芯，每循环30-50m，搭接长度5m。孔位可调整。钻孔断面布置图3、物探测线布置TSP203预报原理及方法：TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在设计的震源点（通常在隧道的左或右边墙，大约24个炮眼）用小量炸药激发产生。当地震波遇到岩石波阻抗差异界面（如断层、破碎带和岩性变化带等）时，一部分地震信号反射返回，一部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度

19、的地震检波器接受。数据通过TSPwin软件处理，便可了解隧道工作前方不良地质的性质（软弱带、破碎带、断层、含水带）和位置及规模。采集的TSP数据，通过TSPwin软件进行处理。TSPwin软件处理流程包括11个主要步骤，即：数据设置带通滤波初至拾取拾取处理炮能量均衡Q估计反射波提取P-S波分离速度分析深度偏移提取反射层。通过速度分析，可以将反射信号的传播时间转换为距离（深度）。处理结果，可以用与隧道轴的交角及隧道工作面的距离来确定反射层所对应的地质界面的空间位置，并根据反射波的组合特征及其动力学特征解释地质体的性质。通过TSPwin软件处理、可以获得P波、SH波、SV波的时间剖面、深度偏移剖面

20、、提取的反射层、岩石物理学参数、各反射层能量大小等结果，以及反射层在深测范围内的2D或3D空间分布。设备：采用TSP 203plus超前地质预报系统。系统主要组成：记录单元：12道，24位A/D转换，采样间隔62.5s和125s，最大记录长度1808.5ms，动态范围120dB.接收器（检波器）:三分量加速度地震检波器，灵敏度为1000mV/g5%，频率范围为0.55000Hz，共振频率9000Hz，横向灵敏度1%，操作温度065。TSPwin软件：数据采集和处理集于一体。测线布置：接收器孔位置：在隧道边墙（面对掌子面），距离掌子面约50m。数量：2个，隧道左、右边墙各一个直径：43-45mm

21、/孔深2m布置：沿轴径向，用环氧树脂固结，向下倾斜10左右高度：离地面1m炮孔位置：隧道右边墙。第一个炮孔离接收器16m。其余间距1.5m数量：24个直径：38mm/孔深1.5m布置：沿轴径向，向下倾斜10-20（激发时水封填炮孔）高度：离地面1m探测结果初步分析对处理成果分析，根据一下原则进行1 反射振幅越高，反射系数和波阻抗的差别越大。2 正反射振幅（红色）表明正的反射系数，也就是刚性岩层；负反射振幅（蓝色）指向软弱岩层。3 若S波反射比P波强，则表明岩层饱含水。4 Vp/Vs较大的增加或泊松比突然增加，常常因流体的存在而引起。5 若Vp下降，则表明裂隙密度或空隙度增加。4、红外线探测工作

22、原理：利用被波体温度场的变化预测地下水体空间位置的一种物探方法。当含水体与围岩存在温度差时，岩体中温度T随观察点距含水体距离的增加呈对数衰减(或增加，视温差的相对值而定)，最终趋于岩体的正常温度。因此，在掌子面上按一定规律布设多个测点，由于各点距含水体的距离不同，各观测点存在温度差，据该差异即可判断掌子面前方水体的存在。测线布置：开挖工作面每断面布设3-5条测线，第一条测线4-5个测点，异常情况适当加密，测线布置如图。5、地质雷达地质雷达是采用无线电波检测地下介质分布和对不可见目标体或地下界面进行扫描，以确定其内部结构形态或位置的电磁技术。其工作原理为：电磁波以宽屏带脉冲形式通过发射天线反射，

23、经目标体反射或透射，被接受天线所接受，（见测线布置图）雷达工作原理及基本组成地质雷达测线布置示意图6、隧道预测预报的目的围岩的变形破坏、失稳坍方，是从量变到质变的过程，在量变的过程中，必然会在围岩的工程地质和水文地质特征及岩石力学上反应出一些征兆。因此，根据这些征兆来预测围岩的稳定性，进行地质预报，从而保证施工的安全，防治隧道坍方。围岩的变形破坏、失稳坍方，有以下一些征兆。遇特殊和不良地质条件，如断层及其破碎带、滑动层、溶洞、陷穴、古河槽、堆积体、流沙、淤泥、地下水、松散地层等稳定性差的围岩。水文地质条件的变化，如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊（地下水将断层泥带走

24、）等都是即将发生坍方的前兆。开挖面上有可能不稳定块体出露，尤其是小断（夹）层或其它软弱结构面和围岩的节理裂缝构造可能不稳定块体的出露处，往往是局部围岩坍方的部位；拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生坍方；岩石裂缝旁出现岩粉或洞内无故发现有岩粉飞扬时，也说明可能即将发生坍方；围岩发生裂缝，并逐步扩大，很可能要发生坍方；支护受力（敲击发声清脆有力，拱架接头挤偏或压劈等）变形甚至发出声响时，说明围岩压力增大，有坍塌的可能；喷射砼出现大量的明显裂纹，亦说明围岩压力增大，有可能出现失稳坍方；围岩或隧道支护，当拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d，拱顶下沉位移量大于0.1mm/

25、d，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定的状态。五、工期安排1、开工时间：2010年5月20日，完工时间2010年8月17日（说明：左洞级围岩段支护211m，每洞每天两个循环，每个循环进尺1.2m，工期计划87天）六、主要机械设备、人员及仪器配备机械设备:挖掘机2台，反铲3台，自卸车6辆，搅拌机750型 1台、1000型2台， 27m空压机2台，气腿式风钻机20台， 320kw柴油发电机1台。测量仪器：全站仪1台，水平仪1台。劳务力情况：全队施工人员共计90人，其中：1、开挖班 20人2、钢拱架、钢筋网片加工及安装班：15人3、喷锚班 25人（含运料司机）4、挖掘机司机 4人5、装载

26、机司机 6人6、运输司机6人7、电 工 4人8、空压机操作手 1人9、杂工班 9人主要机械设备一览表序号名称数量状况功率备注一、机械设备1挖掘机2台新220KW2柴油空压机2台新22m3/min3柴油发电机组2台新320/200KW5风钻20台新YT-286出渣车6台9015m37砼喷浆机6台新9750拌和站1台新91000拌和站2台新10铲车3台新ZLC50C11电焊机2台新15KW12压浆机1台新7.5KW13高压水泵1台新22KW二、测量仪器设备1全站仪一台新2水准仪一台新施工管理人员一览表序号姓 名职 务1陈荣凯项目经理2刘东鲁技术总负责人3杨兵项目副经理4蒋仁军施工负责人5杨忠武质检

27、负责人6李开华试验负责人7苏金武机械设备负责人8郑 健施工队长9潘显辉施工员10彭 强实验员11李洪雷测量工程师12田 毅环保安全负责人七、质量控制（一）质量目标、方针1、本工程质量目标为“保质、保量、保安全完成施工任务”。质量方针：“永恒追求更好，向顾客提供满意的优质产品”。2、质量管理组织机构及工程质量管理责任制（二）质量管理组织机构项目经理部成立“质量管理领导小组”，由项目经理牵头，项目部总工程师、项目部各有关业务部门人员和各施工队队长、主管工程师和专业工程师参加。同时形成内外贯通、纵横到位的质量管理组织机构。在此基础上形成完善的质量管理体系。如下图所示：根据质量目标，我项目部在中标进场

28、后建立系统的岗位责任制。（三）质量情报信息网络，加强质量管理以质量技术管理网络为基础，加强质量情报信息网络，确定施工管理人员、技术人员、质量检查员为质量情报员。项目经理部设专人负责质量管理信息档案管理工作，及时收集、传递、整理、分类和归档，作为总结前段质量管理工作、确定下段质量目标的辅助基础。质量情报信息的内容有：1 进入工地的各种原材料、成品、半成品的质量检查验收情况。2 施工组织设计或施工方案、技术交底、图纸会审、设计变更、隐蔽工程和有关质量的记录情况。对国家和上级部门以及业主和监理工程师的有关工程质量的法规；局制定的有关保证工程质量管理办法（制定）、技术质量措施的情况。历次质量检查（含上

29、级和现场监理检查）各种验收检查的记录情况，质量事故调查（含不合格工程的原因调查）记录和处理情况。新材料、新产品、新工艺、新标准等信息的收集整理情况。机械设备、计量测试仪人员素质等其他影响工程质量的调查记录和处理情况。其他标段有关工程的管理方法和手段等情况。以上信息的收集整理，按照责任分工，必须保证其准确性、及时性、可靠性和实用性。（四）质量保证技术组织措施为实现工程一次验收合格率100、优良率95以上，确保质量等级优良的质量目标，对本工程实行质量创优责任目标管理、质量目标终身责任制和全面质量管理，严格执行我部质量体系文件的规定，本着“出手必优、全线创优”原则，严格执行标准。针对合同段实际情况，

30、在分项工程方案中，以考虑的具体质量措施有：项目经理部设置测试中心，采用全站仪等先进仪器进行整个隧道的定位控制测量。大体积混凝土采用集中拌和，输送车运输。质量检查洞身开挖实测项目项 次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权 值1拱部超挖（mm）破碎岩、土（、类围岩）平均100，最大150激光断面仪：每20m抽一个断面，测点间距1m3中硬岩、软岩（、类围岩）平均150，最大250硬岩（类围岩）平均100，最大2002边墙超挖（mm）每侧+100，-02全宽+200，-03仰拱、隧底超挖（mm）平均100，最大250水准仪：每20m检查3处1八、安全质量技术保证措施和要求（一）、安全技术保证措施和要求1、安全是生产永恒的主体，它将贯穿施工生产的全过程，依据国家安全生产以及劳动保护与卫生管理等有关法律法规，针对被工程得而具体情况