岳家灣隧道開挖首件施工方案

中國中鐵

貴州公路建設項目畢節(jié)至都格公路BD-T5

合同段

岳家灣隧道開挖首件工程施工方案編

制：復

核：批

準：中鐵三局集團畢節(jié)至都格高速公路BD-T5

合同段項目部二〇一三年一月目

錄目錄

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..........................................................................................................................................................21、工程概況

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............................................................................................................................................................31.1、工程簡介

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31.2、主要工程量

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31.3、施工工期及進度安排

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32、施工方案

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............................................................................................................................................................42.1、開挖方案

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42.2、施工準備

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42.3、施工方法

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52.4、洞身開挖工程質量控制

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122.5、洞身開挖質量控制要點

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122.6、施工準備的質量控制

......................................................................................

132.7、洞身施工過程中的質量控制

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13·3、洞身開挖施工安全控制

.............................................................................................................................. 143.1

安全施工要點

...................................................................................................

143.2、落實安全生產(chǎn)責任制

......................................................................................

143.3、預防隧道塌方的安全措施

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154、環(huán)境保護措施

................................................................................................................................................. 164.1、棄土的利用和堆放

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164.2、控制廢氣的排放

.............................................................................................

164.3、控制廢水、廢油及其它廢棄物對環(huán)境的污染

...................................................

16岳家灣隧道開挖首件工程施工方案1、工程概況1.1、工程簡介本合同段將選取

ZK120+443～ZK120+444.2

段作為隧道開挖首件工程，長度為

1.2

米，設計圍巖級別為Ⅴ級；岳家灣隧道位于分離式路基段，左線隧道進口樁號

ZK120+423，出口樁號

ZK124+560，全長

4137

米；右線隧道進口樁號YK120+463，，出口樁號YK124+565，全長

4102

米。本合同段隧道圍巖分別為Ⅴ級、Ⅳ級、Ⅲ級三類，設計行車速度：80

公里/小時，單洞建筑限界：凈高

5

米，凈寬

10.25

米(行車道寬度

2×3.75

米)

。1.1.1、選取的原因岳家灣隧道

ZK120+443～ZK120+444.2

該段為最先施工段。為岳家灣隧道后期Ⅴ級開挖施工積累經(jīng)驗，具有代表性。1.2、主要工程量1.3、施工工期及進度安排2、施工方案2.1、開挖方案隧道開挖總體上要求拱部采用光面爆破，邊墻部采用預裂爆破；Ⅴ級圍巖地段，采用環(huán)形開挖預留核心土法施工；隧道出渣采用挖機配合自卸車運輸。2.2、施工準備2.2.1、施工測量項目經(jīng)理部測量部門人員將按發(fā)包人提供的施工設計資料，對線路中線、水準點和中樁高程進行復測。復測結果報經(jīng)監(jiān)理和業(yè)主批復后，組織定位放線，對隧道工程布設精密導線網(wǎng)、水準網(wǎng)，埋設永久樁和護樁。2.2.2、勞動力組織準備根據(jù)本工程的特點，加強內部勞動力結構的調整，選派專業(yè)化施工隊伍進場施工；對進場工人進行技能培訓考核，施工工藝和操作規(guī)程交底，確保施工隊伍的有效投入，建立健全勞動紀律和規(guī)章制度，形成“交底-施工-驗收”的組織監(jiān)控體系；加強各專業(yè)工種的穿插流水，使施工隊伍處于最佳工作狀態(tài)，提高工作效率隧道開挖勞動力組織及分工表：2.2.3、機械設備準備遵循先進性和技術性能相匹配及確保選用設備可靠性的原則進行機械設備配套。針對隧道工程特點，配備的機具設備及運輸車輛按時進場，足量到位，對機械及早調試、徹底檢修，保證上場機具性能完好。對于重型和大型機械選擇合適的便道運輸?shù)浆F(xiàn)場。同時，抓好材料的組織與管理，確保機具設備的高效率運轉。機械設備如下：2.3、施工方法〃2.3.1

隧道施工技術措施（1）做好施工技術準備工作，加強對上崗人員的崗前培訓，對關鍵工序做好技術分解，編制好作業(yè)指導書，嚴格按照規(guī)范作業(yè)。（2）進洞前應先做好洞口工程，穩(wěn)定好洞口的邊坡和仰坡，做好天溝，邊溝等排水設施，確保地表水不致危及隧道的施工安全。（3）遇有不良地質施工時，應按照先治水，短開挖，弱爆破，先護頂，強支護，早襯砌的原則穩(wěn)步前進。（4）將超前地質預報納入施工工序，綜合評定隧道開挖風險級別，制定可行性施工組織方案和預案，正確指導施工。（5）當洞口可能出現(xiàn)地層滑坡，崩塌，偏壓時，采取預加固措施。（6）當圍巖壓力較大時，支護可能沉落或局部支護難以拆除，應加大開挖斷面，預留支護沉落量以保證襯砌厚度，施工中及時根據(jù)監(jiān)控觀測資料進行調整。（7）針對隧道含瓦斯段施工要求1）鉆爆要求瓦斯工區(qū)鉆孔時開挖工作面附近20m

風流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?%，采用濕式鉆孔；裝藥爆破時距爆破地點20m

內，風流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?%，碎石、煤渣等阻塞開挖斷面不得大于

1/3。瓦斯工區(qū)爆破作業(yè)必須采用煤礦許用炸藥，瓦斯突出地段采用安全等級不低于三級的煤礦許用的含水炸藥。瓦斯工區(qū)采用電力起爆，使用煤礦許用電雷管，嚴禁反向裝藥。在巖層內爆破，炮眼深度不足0.9m

時，裝藥長度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度為0.9m

以上時，裝藥長度不得大于炮眼深度的2/3。在煤層中爆破，裝藥長度不得大于炮眼深度的

1/2。炮眼深度不小于0.6m

。爆破網(wǎng)路必須采用單回路爆破，采用串聯(lián)方式連接，嚴禁瞬發(fā)電雷管和毫秒電雷管在同一串聯(lián)網(wǎng)路中使用。電力起爆必須使用防爆型起爆器作為起爆電源，一個開挖工作面不得同時使用兩臺及以上起爆器起爆。在低瓦斯工區(qū)和高瓦斯工區(qū)進行爆破作業(yè)時，爆破15min

后巡視爆破地點，檢查通風、瓦斯、煤塵、瞎炮、殘炮等情況，遇有危險必須立即處理。在瓦斯?jié)舛刃∮?.0%，二氧化碳濃度小于

1.5%，解除警戒后，工作人員方可進入開挖工作面工作。在揭開有煤與瓦斯突出危險的煤層時，石門揭煤爆破時應在洞外起爆，洞內必須停電，停止一切作業(yè)，人員撤至洞外。在煤層開挖時，可在洞內遠距離爆破。揭煤爆破15min

后，對爆破效果、瓦斯?jié)舛鹊冗M行檢查，確認安全后通知送電、開動局部通風機。通風30min后，由瓦檢人員檢測開挖工作面、回風道瓦斯?jié)舛?，當開挖工作面瓦斯?jié)舛刃∮?.0%，二氧化碳濃度小于

1.5%時，方可允許施工人員進洞。2）通風要求瓦斯隧道施工期間應實施連續(xù)通風，配臵便攜式瓦檢儀、高濃度瓦檢儀、瓦斯自動檢測報警斷電裝臵和風電鎖閉裝臵，對瓦斯易于積聚的空間和襯砌模板臺車附近區(qū)域等，可采用局部通風的方法，消除瓦斯積聚。瓦斯工區(qū)，必須有一套同等性能的備用通風機，并經(jīng)常保持良好的使用狀態(tài)。瓦斯隧道采用抗靜電、阻燃的風管。風管口到開挖工作面的距離應小于

5m

，風管百米漏風率不應大于2%，風管終口的送風速度不低于5m/s

或

4m/s。〃2.3.2、Ⅴ級圍巖――超短臺階法本標段Ⅴ級圍巖采用超短臺階法開挖，即環(huán)形開挖預留核心土法施工，開挖后及時噴砼封閉巖面，及早施作噴錨網(wǎng)、鋼架初期支護，噴砼采用濕噴工藝。開挖方法見圖“2.3.2-1Ⅴ級圍巖超短臺階法施工工序示意圖”。③①②④⑥⑤⑦開挖順序說明：①超前注漿小導管或大管棚支護②上弧形導坑開挖③拱部錨噴支護、架立鋼支撐、鋪設環(huán)向盲溝及防水層④中核開挖⑤下部開挖⑥邊墻及仰拱錨噴支護、架立鋼支撐⑦灌注仰拱⑧灌注襯砌圖

2.3.2-1

Ⅴ級圍巖超短臺階法施工工序示意圖超短臺階法分為上下兩個斷面進行開挖，臺階長度控制在5～10

米。上下斷面采用平行作業(yè)。1）超短臺階法作業(yè)順序：A

、對于上半斷面：用鉆孔臺車鉆眼、裝藥爆破，地層較軟時可用挖掘機開挖。安設錨桿和鋼筋網(wǎng)，按設計要求加設鋼支撐、噴射混凝土。用推鏟機將石渣推運至臺階下，再由裝載機裝入車內運到洞外。B

、開挖完畢后即初噴混凝土封閉圍巖，按設計施作局部錨桿或系統(tǒng)錨桿，錨桿為Ф25mm

中空注漿錨桿，掛設鋼筋網(wǎng)片鋼筋網(wǎng)片與錨桿以點焊形式連接，噴射混凝土采用濕噴方式施工。C

、對于下半斷面：用鉆孔臺車鉆眼、裝藥爆破。裝碴直運至洞外。安設邊墻錨桿和噴射混凝土。用挖掘機開挖水溝。噴底部混凝土。D

、下臺階初期支護初噴混凝土，施作邊墻系統(tǒng)錨桿，架設下部邊墻和仰拱格柵鋼架，掛網(wǎng)復噴至設計厚度。采用超短臺階法開挖時，由于二次襯砌是按主要的承載結構設計，因此二次襯砌應緊跟開挖面：在初期支護落底后應及時施作二次襯砌仰拱和仰拱回填層，然后施作二次襯砌。2）采用短臺階法施工時，應注意如下事項：A

、下半斷面的開挖應在上半斷面初期支護基本穩(wěn)定后進行，或采用其它有效措施確保初期支護體系的穩(wěn)定性；采用單側開挖或雙側交錯開挖，避免上部初期支護兩側同時懸空。B

、下部邊墻開挖后必須立即噴射混凝土，并按規(guī)定做初期支護。C

、量測工作必須即時，以觀察拱頂、拱腳和邊墻中部位移值，當發(fā)現(xiàn)速率增大，立即進行底（仰）拱封閉，或縮短進尺，加強支護，分割掌子面等。

〃2.3.3、爆破設計1、設計原則采用光面爆破，根據(jù)地質條件、開挖斷面、開挖進尺、爆破器材等條件編制爆破設計。根據(jù)圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線，輔助炮眼交錯均勻布臵,周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上,

掏槽炮眼加深

20cm

。嚴格控制周邊眼裝藥量，采用間隔裝藥，使藥量沿炮眼全長均勻分布。

根據(jù)巖石特性選擇炸藥，本工程采用乳化炸藥。塑料導爆管非電毫秒雷管起爆。采用毫秒微差有序起爆，一般周邊眼采用導爆索起爆，以減小起爆時差。2、鉆爆參數(shù)選擇通過爆破試驗確定爆破參數(shù)，試驗時參照下表。表

2.3.3-1

光面爆破參數(shù)表3、掏槽方式臺車開挖采用中空直眼掏槽，手風鉆開挖采用斜眼掏槽。4、裝藥結構及堵塞方式周邊眼用小直徑藥卷間隔裝藥，輔助眼和掏槽眼均采用連續(xù)裝藥結構。所有裝藥炮眼用炮泥堵塞，周邊眼堵塞長度不小于50cm

。5、爆破效果監(jiān)測及爆破設計優(yōu)化爆破效果檢查內容包括：a.

超欠挖檢查；b.

開挖輪廓是否圓順，開挖面是否平整檢查；c.

爆破進尺是否達到爆破設計要求；d.

爆出石碴塊是否適合裝碴要求。e.

炮眼痕跡保存率，硬巖≥80％，中硬巖≥60％,

并在開挖輪廓面上均勻分布；f.

兩次爆破銜接臺階不大于

15cm

。每次爆破后檢查爆破效果，分析原因及時修正爆破參數(shù)，提高爆破效果，改善技術經(jīng)濟指標。爆破設計優(yōu)化內容：a.

根據(jù)巖層節(jié)理裂隙發(fā)育、巖性軟硬情況，修正眼距、用藥量，特別是周邊眼；b.

根據(jù)爆破后石碴的塊度修正參數(shù)；c.

根據(jù)爆破振速監(jiān)測，調整單段起爆炸藥量及雷管段數(shù)；d.

根據(jù)開挖面凹凸情況修正鉆眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一斷面上。〃2.3.4

量測內容及方法〃2.3.4.1

地質和支護狀況觀察1、對開挖后沒有支護的圍巖的觀測：a

、開挖工作面觀察應在每次開挖后進行。觀察中發(fā)現(xiàn)圍巖條件惡化時，應立即采取相應處理措施；觀察后應及時繪制開挖工作面地質素描圖、填寫開挖工作面地質狀態(tài)記錄表和施工階段圍巖級別判定卡。b

、在節(jié)理、裂隙發(fā)育的鑲嵌壯、塊狀脆性硬巖地段應重點觀察的節(jié)理、裂隙走向及發(fā)育程度，對易引起坍塌的巖塊及時進行錨桿支護或噴射砼封閉。c

、觀察開挖的穩(wěn)定狀態(tài),

頂板有無坍塌現(xiàn)象。d

、查看是否有涌水現(xiàn)象，確定涌水的位臵、涌水量等。e

、是否有底板隆起的現(xiàn)象。2、對已開挖已支護地段圍巖動態(tài)的觀測a

．噴射混凝土是否發(fā)生裂縫剝離或剪切破壞。b

．鋼拱架是否有受擠壓變形情況。c

．錨噴支護施工質量是否符合規(guī)范要求。3、觀察圍巖破壞形態(tài)分析a

．危險性不大，不會發(fā)生急劇破壞，加之臨時支護即可穩(wěn)定的情況。

b

．應當引起注意的破壞，如拱頂混凝土噴層因受彎曲壓縮出現(xiàn)裂縫。

c

．危險征兆的破壞，如拱頂混凝土噴層出現(xiàn)有對稱性局部的崩落，側墻內移等。4、洞外觀察洞外觀察重點應在洞口段和洞身埋身較淺地段，其觀察內容應包括地表開裂、地表沉陷、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲透情況等?！?.3.4.2

水平相對凈空變化量測1、水平相對凈空變化量測采用收斂計量測隧道斷面凈空收斂情況。量測測點布臵斷面間距不超過下表規(guī)定值。監(jiān)控量測斷面間距2、測點布臵在距開挖面1

米范圍內并盡快安設讀數(shù)。初讀數(shù)在開挖后12h

內讀取，最遲不超過

24h

，而且在下一循環(huán)開挖前，必須完成初期變形值的讀數(shù)。3、測點應牢固可靠、易于識別，并應注意保護。4、測點布臵如下圖所示，沿隧道周邊左右對稱布臵。測點布臵表監(jiān)控量測測點布臵示意圖拱頂下沉測點環(huán)形開挖預留核心土法測點示意圖〃2.3.4.3

拱頂下沉量測(1)拱頂下沉量測應與水平凈空相對變化量測在同一斷面內進行。采用水平儀、水準尺測量。(2)當?shù)刭|條件復雜，下沉量大或偏壓明顯時，除量測拱頂下沉外，尚應量測拱腰下沉及隧底隆起量。(3)拱頂下沉量測與水平凈空相對變化量測宜采用相同的量測頻率，應從下表中根據(jù)變形速度和距開挖工作面距離選擇較高的一個量測頻率。量測頻率表〃2.3.4.4

地表沉降量測在隧道洞口及隧道淺埋段應進行地表沉降量測，在施工初級階段、地質條件較差地段或者變形和位移數(shù)率較大時，應適當增加量測斷面和量測頻率。1、沿隧道洞口開挖邊仰坡線布臵地表沉降測點，測點間距10～15

米。在隧道中線附近測點應適當加密，隧道中線兩側量測范圍不應小于H0+B。2、隧道淺埋段地表沉降測點和隧道內測點應布臵在同一斷面里程。

一般條件下，地表沉降測點縱向間距應按下表要求布臵。地表沉降測點測設時間3、地表沉降測點按普通水準點基點埋設。并在預計破裂面以外3～4

倍洞徑以外設水準基點，作為各觀測點高程測量的基準，從而計算出各種觀測點的下沉量。4、地表沉降橫向測點布臵圖。Y5基準點

2

地面線Z4Z3Z2Z1ZD

Y1Y2Y3Y4基準點

1Z5隧道推測滑移線中心線推測滑移線2.4、洞身開挖工程質量控制制訂創(chuàng)優(yōu)驗收標準，驗收分項分部工程，建立嚴格的工序監(jiān)督和分項分部工程檢查、檢測制度，分項工程達不到創(chuàng)優(yōu)標準不得驗收；達不到創(chuàng)優(yōu)標準，不得進入下道工序，以嚴格的工序把關實現(xiàn)分項工程創(chuàng)優(yōu)，以嚴格的分項工程創(chuàng)優(yōu)實現(xiàn)分部工程和單位工程創(chuàng)優(yōu)。2.5、洞身開挖質量控制要點根據(jù)本隧道的施工要求，洞身開挖采用拱部弧形導坑開挖。進尺控制在1.0-1.5m

，預留拱部核心土，開挖拱部核心土時，兩側導坑交錯開挖，滯后上臺階3-4m

，進尺按

1-1.5m

控制。下臺階預留核心土滯后兩側導坑2-3m

，以發(fā)揮其正面支擋作用，并為拱部開挖施工預留操作平臺。下部核心土開挖后先進行仰拱初期支護。2.6、施工準備的質量控制〃2.6.1、對所有施工人員進行技術培訓和崗前培訓，對管理人員和技術人員進行專業(yè)強化培訓?！?.6.2、研究設計文件，充分理解設計意圖，編制合理而切實可行的實施性施工組織設計，編制高標準的《質量計劃》和《創(chuàng)優(yōu)實施細則》。2.7、洞身施工過程中的質量控制〃2.7.1、對機械和儀器設備進行質量控制,

杜絕不合格品進入現(xiàn)場。〃2.7.2、控制工序工藝流程，步步對照標準，處處對照設計，從根本上為創(chuàng)優(yōu)打下基礎，避免不合格品發(fā)生；〃2.7.3、作好檢測、測量等手段，對施工過程隨時隨機跟蹤監(jiān)控，這是整個工程質量保證體系的核心，也是創(chuàng)優(yōu)成敗的關鍵，要制定檢測工作程序和操作制度，保證體系的正常運轉；〃2.7.4、嚴格執(zhí)行隱蔽工程簽證制度，只有當隧道工程師和監(jiān)理工程師簽認后，方可轉入下道工序?！?.7.4.1

對關鍵和特殊的工序，編制詳細的工藝細則，做好技術交底。

〃2.7.4.2對施工過程中的各種影響施工和工程質量的情況、問題，及時進行協(xié)調、處理和改正?！?.7.4.3

做好原始記錄，加強對文件和資料的管理，分門別類建立臺賬，做到數(shù)據(jù)有據(jù)可查，質量心中有數(shù)?！?、洞身開挖施工安全控制3.1

安全施工要點〃3.1.1

預防機械開挖時，機械擺動幅度較大傷及他人，要有專人指揮。

〃3.1.2

人工清理過程中，派專人監(jiān)控掌子面圍巖狀況，發(fā)現(xiàn)異常，立即組織施工人員撤離。3.2、落實安全生產(chǎn)責任制〃3.2.1、完善各項安全生產(chǎn)管理制度，針對各工序及各工種的特點制定相應的安全管理制度，并由各級安全組織檢查落實?！?.2.2、建立安全生產(chǎn)責任制，落實各級管理人員和操作人員的安全職責，做到縱向到底，橫向到邊，各自作好本崗位的安全工作。〃3.2.3、項目開工前，由項目經(jīng)理部編制實施性安全技術措施，對開挖、運輸?shù)茸鳂I(yè)要編制專項安全技術措施，領導小組同意后實施?！?.2.4、嚴格執(zhí)行逐級安全技術交底制度，施工前由項目經(jīng)理部組織有關人員進行詳細的技術安全交底。項目施工隊對施工班組及具體操作人員進行安全技術交底。各級專職安全員對安全措施的執(zhí)行情況進行檢查、督促并作好記錄?！?.2.5、加強施工現(xiàn)場安全教育針對遂道工程特點，定期進行安全生產(chǎn)教育，重點對專職安全員、安全監(jiān)督崗崗員、班組長及從事特種作業(yè)的起重工、機械工、機動車輛駕駛員進行培訓和考核，學習安全生產(chǎn)必備的基本知識和技能，提高安全意識。未經(jīng)安全教育的管理人員及施工人員不準上崗，未進行三級教育的新工人不準上崗。變換工種或參加采用新工藝、新工法、新設備及技術難度較大的工序的工人必須經(jīng)過技術培訓，并經(jīng)考試合格者才準持證上崗。通過安全教育，增強職工安全意識，樹立“安全第一，預防為主”的思想，提高職工遵守施工安全紀律的自覺性，認真執(zhí)行安全操作規(guī)程，做到：不違章指揮、不違章操作、不傷害自己、不傷害他人，不被他人傷害，確保自身和他人安全，提高職工整體安全防護意識和自我防護能力?！?.2.6、認真執(zhí)行安全檢查制度項目經(jīng)理部要保證檢查制度的落實，按規(guī)定定期檢查日期、參加檢查的人員。經(jīng)理部每

10

日檢查一次，項目隊安檢部門每7

日檢查一次，作業(yè)班組實行每班班前、班中、班后三檢制，不定期檢查視工程進展情況而定，如：施工準備前、施工危險性大、采用新工藝、季節(jié)性變化、節(jié)假日前后等時要進行檢查，并要有領導值班。對檢查中發(fā)現(xiàn)的安全隱患，要建立登記、整改制度，按照“三不放過”的原則制定整改措施。在隱患沒有消除前，必須采取可靠的防護措施。如有危及人身安全的險情，必須立即停工，處理合格后方可施工?！?.2.7、臨時及輔助工程按相應的國家有關標準、規(guī)范要求施工?！?.2.8