高速鐵路隧道開挖專項施工方案

新建貴陽樞紐西南環(huán)鐵路站前工程4標目 錄第一章 編制依據(jù) 1第二章編制范圍 1第三章工程概況 1第四章主要施工方案及施工方法 14。1施工方案 14.2施工方法 24.2。1明洞段開挖方法 24.2.2臺階法 24。2.3.隧道圍巖分級、開挖方法及襯砌支護形式 3第五章施工進度安排 4第六章爆破設計 56。1爆破方案 56.2鉆爆設計 56。2。1光爆基本參數(shù) 56。2.2掏槽方式 66.2.3周邊眼 66.2.4掘進眼 76.2.5裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式 76。2.6炮眼布置 76。3爆破設計的優(yōu)化及爆孔布置 9第七章勞動力和機械設備配置 97.1勞動力配置 97。2機械配置 10新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標第八章質(zhì)量保證措施 10第九章安全、文明施工 12新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標第一章編制依據(jù)1、新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線《擺龍村一號隧道設計圖》；2、新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線第三冊《隧道附圖洞門及洞口工程》；3、《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》鐵建設（2010)241號；4、《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標準》（TB10753-2010）；5、《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標準》（TB10424—2010)；6、《鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術(shù)規(guī)程》TB10301—2009;7、《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》TB10304-2009;8、《爆破安全規(guī)程》GB6722—2011；9、新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前4標《實施性施工組織設計》第二章編制范圍新建貴陽樞紐小碧經(jīng)鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前Ⅳ標（D1K64+770～D1K65+275）擺龍一號隧道。第三章工程概況擺龍村一號隧道位于貴陽市金華新區(qū)金華鎮(zhèn)擺龍村境內(nèi)，全長505米，隧道進出口里程分別為D1K64+770、D1K65+275。該隧道為時速200kmⅠ級鐵路雙線隧道，隧道內(nèi)線間距為4。6m。洞內(nèi)采用重型軌道碎石道床，鋪設Ⅲ型軌枕（2。6m）及60kg/m鋼軌，軌道結(jié)構(gòu)高度766mm。隧區(qū)巖溶中等至強烈發(fā)育，隧道進出口右側(cè)邊坡順層且洞身右側(cè)圍巖順層偏壓.洞身與梨木山斷層平行，相距30~80m,洞身位于地下水垂直滲流帶內(nèi)，地下水對混凝土無侵蝕性。第四章主要施工方案及施工方法4.1施工方案根據(jù)設計要求，隧道除明洞段為明挖之外，隧道暗挖段采用錨噴構(gòu)筑1新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標法施工、光面爆破開挖。暗挖段根據(jù)圍巖類別的不同分別采用IV級圍巖采用臺階法，V級圍巖采用臺階法+臨時橫撐.4.2施工方法4.2。1明洞段開挖方法擺龍村1號隧道明洞段進出口各15m共30米。明洞段均采用明挖法施工.擺龍村1號隧道明洞基本處于強風化灰?guī)r層，施工時采用挖機施工，每施工一個臺階立即進行噴錨支護.遇到有不易破除巖石的部位采用控制爆破開挖。4.2。2臺階法隧道開挖分上下臺階施工（除仰拱開挖外）,上下臺階長度可以根據(jù)實際施工做適當調(diào)整.微臺階長度宜控制在5米左右，長臺階不宜超過14米.本隧道施工段臺階法施工適用于Ⅳ、Ⅴ級圍巖。1、施工工序（1）先開挖①部，然后進行①部臺階周邊的支護及臨時支護,即初噴4cm厚混凝土,鋪設鋼筋網(wǎng),架立鋼拱架和I18臨時橫撐（I18臨時橫撐僅在Ⅴ級圍巖淺埋段或軟質(zhì)巖地段設置）,并設置鎖腳錨桿.待打入徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。（2）在滯后①部一段距離之后（可根據(jù)施工機械配置、人員安排等情況適當調(diào)整），開挖②部，待②部開挖完后進行臺階周邊部分初噴4cm厚混凝土,鋪設鋼筋網(wǎng)，接長鋼拱架，打入徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。（3)在滯后②部一段距離后，開挖③部，待碴土清除干凈后，施作隧底混凝土。2、施工注意事項（1)工序變化處鋼架應設鎖腳錨桿，以確保鋼架基礎穩(wěn)定。在Ⅳ級圍巖偏壓地段也應注意下臺階安全，防止塌方。（2）臺階高度、長度可根據(jù)施工機具，人員等安排進行適當調(diào)整。（3）鋼架之間縱向連接鋼筋應及時施作并連接牢固。2新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標（4）各部臺階開挖長度一般不宜超過14m，圍巖條件變化時可酌情縮短或延長臺階長度。(5)復合襯砌段在施工時,需按有關(guān)規(guī)范及標準圖的要求進行監(jiān)控量測，根據(jù)監(jiān)控量測的結(jié)果進行分析，確定灌注二次襯砌的時機及調(diào)整支護參數(shù)，必要時可噴混凝土封閉掌子面。必要時可在上臺階底部設10cm厚的噴混凝土臨時仰拱。（6）I18橫撐連接處或與鋼架連接處均設置鋼墊板(240×500×16mm）。(7)大拱腳采用鋼墊板（240×500×16mm）與斜撐焊接連成整體.(8)I18橫撐為臨時支護，施工中應盡量倒換使用。4。2。3。隧道圍巖分級、開挖方法及襯砌支護形式1、隧道圍巖分級及開挖方法擺龍村一號隧道圍巖分級及開挖方法見表2—1。表2—1隧道圍巖分級及開挖方法序號起訖里程長度(m）襯砌類型開挖工法備注1D1K64+770～D1K64+78515單壓式明洞襯砌明挖2D1K64+785～D1K64+80015Ⅴc型襯砌臺階法+臨時橫撐3D1K64+800～D1K64+82020Ⅴc型襯砌臺階法+臨時橫撐4D1K64+820～D1K65+220400IVay型襯砌臺階法5D1K65+220～D1K65+23515Ⅴc型襯砌臺階法+臨時橫撐6D1K65+235~D1K65+26025Ⅴc型襯砌臺階法+臨時橫撐7D1K65+260～D1K65+27515偏壓式明洞襯砌明挖2、襯砌支護形式隧道D1K64+770~785，D1K65+260～275明洞襯砌，隧道洞身采用噴錨支護、復合式襯砌結(jié)構(gòu)。Ⅴ，Ⅳ級圍巖采用曲墻帶仰拱襯砌斷面形式.復合式襯砌支護參數(shù)見表2-2。3新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標表2—2雙線隧道復合式襯砌支護參數(shù)表襯砌形式ⅤcⅣay二次襯砌拱墻55,C35鋼筋砼45，C35鋼筋砼仰拱（底板）60，C35鋼筋砼50,C35鋼筋砼C25噴砼設置部位/厚度拱墻：27拱墻：23仰拱：25仰拱：0規(guī)格φ8φ6鋼筋網(wǎng)設置部位拱墻拱墻初網(wǎng)格間距20×2020×20設置部位拱墻拱墻期支長度4。03.5護錨桿間距拱墻:1.2×1。0拱墻：1.2×1。2（環(huán)向m×縱向，m）規(guī)格I20b型鋼160格柵鋼架設置部位拱墻、仰拱拱墻縱向間距(m)0。61。2注：1.拱部錨桿采用φ22組合中空錨桿，邊墻錨桿采用普通砂漿錨桿；2。Ⅳ、Ⅴ級圍巖地段拱部系統(tǒng)錨桿根據(jù)地層巖性、風化程度、覆蓋層厚度等情況進行設置。第五章施工進度安排堅持經(jīng)濟、合理與實用相結(jié)合的原則.采用先進的施工技術(shù)和管理技術(shù)，應用科學的組織方法，合理安排施工順序。下表為洞身開挖作業(yè)循環(huán)時間表。開挖支護作業(yè)循環(huán)時間表圍巖Ⅳ級Ⅴ級備注項目時間(h）超前地質(zhì)預報11測量放線0.50。5開挖及出碴75找頂0。50.5初噴0.50.5初期支護974新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標合計 18.5 14.5（1）Ⅳ級圍巖進度指標為（單個工作口）：小時/月×2。0m/循環(huán)≈78m/月18。5小時/循環(huán)考慮工序銜接、其它等因素的影響，計劃進度指標采用75m/月。（2）Ⅴ級圍巖進度指標為（單個工作口）：小時/月×0.8/循環(huán)≈40m/月14.5小時/循環(huán)考慮工序銜接、其它等因素的影響，計劃進度指標采用38m/月.總體計劃：2014年3月10日—5月10日邊仰坡開挖2014年5月11日—6月10日導向墻及進口大管棚施工2014年6月11日—2015年4月31日初支2014年7月15日-2015年5月25日襯砌2015年3月10日-2015年6月20日附屬第六章爆破設計6。1爆破方案爆破方案的選擇以如何提高炮眼的利用率和如何控制開挖輪廓和爆破振動對地層的擾動為指導思想。本施工段隧道洞口淺埋段土質(zhì)圍巖采用人工配合機械明挖法施工，遇個別孤石進行松動爆破，挖機配合開挖。本施工段隧道洞身Ⅳ、Ⅴ級圍巖采用臺階法施工，臺階法開挖采用光面爆破。人工手持風鉆配合多功能臺架鉆孔，2＃巖石乳化炸藥(Φ32mm×240mm），電雷管起爆,非電毫秒管微差光面爆破。6。2鉆爆設計6。2.1光爆基本參數(shù)隧道初步開挖時，炸藥單耗量和光面爆破參數(shù)參照下表“巷道掘進單位炸藥耗藥量”“光面爆破參數(shù)表”，實際施工時根據(jù)對應各級圍巖爆破效5新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標果對本參數(shù)進行適當調(diào)整。巷道掘進單位炸藥耗藥量（2＃巖石硝銨炸藥，kg/m3)掘進斷面巖石堅固性系數(shù)(f）（m2)～34～68～1012~1415～20＜41.231.772.482。963。364～61.051.502。152。642。936～80。891。281。892.332.598～100.781.121。692.041。3210～120.721.011.511.902。1012～151。660.921。361.781。9715～200。640.901.311.671。85＞200。600.861.261。621.80光面爆破參數(shù)標準表巖石周邊眼間距周邊眼最小抵抗線相對距離裝藥集中度q種類E（cm）W(cm)E/W(kg/m)極硬巖50～6055～750。8~0.850.25～0.3硬巖40～5050～600.8～0.850。15～0.25軟質(zhì)巖35～4545～600。75～0.80.07～0。126.2.2掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作較簡單，鉆孔方向易掌握，被廣泛采用，洞身開挖采用直眼掏槽。因本工程隧道斷面大，采用人工手持風鉆鉆孔，采用三級復合楔形掏槽方式。各級圍巖掏槽眼深度如下1、Ⅳ級圍巖第一級掏槽眼深1。9m，第二級掏槽眼深2。5m，第三級掏槽眼深2.3m。2、Ⅴ級圍巖第一級掏槽眼深1.3m，第二級掏槽眼深2。1m，第三級掏槽眼深1.7m。6。2.3周邊眼周邊眼盡可能靠幫布置，眼距適當縮小,并減少炮眼內(nèi)的裝藥量。確保爆破后巖壁平直、成型規(guī)整，減少對圍巖的擾動。因在施工現(xiàn)場周邊眼鉆孔時機械位置的限制，鉆孔方向可適當外插,6新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標眼底可偏出輪廓線5~10cm.巖性較軟時，周邊眼眼位可在設計開挖輪廓線以內(nèi)5cm左右，爆破后采用風鎬修整洞壁.根據(jù)隧道圍巖情況，周邊眼間距選取如下:Ⅳ級圍巖45cm、Ⅴ級圍巖40cm.6。2。4掘進眼掘進眼介于掏槽眼和周邊眼之間.它的作用是擴槽和破碎巖石.掘進眼根據(jù)隧道圍巖與巖石性質(zhì)，均勻排列，深度跟每循環(huán)進尺相同.最外一圈掘進眼與周邊眼間距的圈距按下式計算：D=E/M式中：E——按光面爆破要求確定的周邊眼孔間距;M—-光面爆破炮眼密集系數(shù)，選取M=0.8。其余掘進眼的圈距大體可按80～100cm均勻布置,平均為90cm。6.2。5裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)：采用不偶合和間隔裝藥結(jié)構(gòu)、不偶合系數(shù)為1。8.詳見下圖“光面爆破周邊眼裝藥示意圖"其它眼:均采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。所有裝藥炮眼用炮泥堵塞,周邊眼堵塞長度不小于25cm。光面爆破周邊眼裝藥示意圖一般炮孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖6。2。6炮眼布置Ⅳ級圍巖臺階法開挖炮眼布置圖Ⅴ級圍巖臺階法開挖炮眼布置圖起爆網(wǎng)絡聯(lián)結(jié)示意圖所有炮孔按要求裝入炸藥和非電毫秒雷管,確保段數(shù)正確，做好炮孔堵塞，然后按區(qū)域?qū)⒗坠苣_線理順,集中在一起用傳爆雷管聯(lián)結(jié),傳爆雷管盡量選用低段的非電毫秒雷管（其延時誤差相對較?。⒋_保段數(shù)相同，最后所有傳爆雷管用火雷管聯(lián)結(jié)。6。2.9用藥量計算7新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標Ⅳ級圍巖上臺階開挖藥量計算表炮孔類型炮孔深度間距炮孔個數(shù)單孔藥條數(shù)單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg掏槽眼119067。51。59掏槽眼2250610212輔助掏槽23068.51。710.2掘進眼200904061.248內(nèi)圈眼200603261.238。4周邊眼200405830.3620。88底板眼200801981.630.4合計167每循環(huán)裝藥量(kg)168.88炸藥單耗指標(kg/m3）1.09Ⅳ級圍巖下臺階開挖藥量計算表雷管段別炮孔深度間距炮孔個數(shù)單孔藥條數(shù)單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg12009075173200907517520090751772009045149200907517周邊1120040830。362。88中線1120050930。65.41320080981。614.4合計58每循環(huán)裝藥量（kg)54.68炸藥單耗指標（kg/m3）0。91V級圍巖上臺階開挖藥量計算表炮孔類型炮孔深度間距炮孔個數(shù)單孔藥條數(shù)單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg掏槽眼1130430。62.4掏槽眼2210640。84.8輔助掏槽17043。50.72.8掘進眼16090502.50。525內(nèi)圈眼16060212.50。510.5周邊眼160454820。419.2底板眼160802330.613。8合計156每循環(huán)裝藥量（kg）78。5炸藥單耗指標（kg/m3)1。078新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標V級圍巖下臺階開挖藥量計算表雷管段別炮孔深度間距炮孔個數(shù)單孔藥條數(shù)單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg11601201240.89.631601201140。88.851601201040。887160120940。87。29160501620。46。411160602520。410合計83每循環(huán)裝藥量（kg)50炸藥單耗指標（kg/m3）0.76.3爆破設計的優(yōu)化及爆孔布置爆破效果檢查項目主要有:斷面周邊超欠挖檢查；開挖輪廓圓順度，開挖面平整檢查;爆破進尺是否達到爆破設計要求；爆出石碴塊是否適合裝碴要求；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；兩次爆破銜接臺階不大于10cm。爆破設計優(yōu)化：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(shù)經(jīng)濟指標。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。爆孔布置優(yōu)化：根據(jù)爆破后石碴的塊度大小修正爆孔及裝藥參數(shù)。若爆破后石碴塊度較大則曾密炮眼數(shù)量、并相應減少每炮孔用量量.根據(jù)開挖面凹凸情況修正鉆眼深度，使爆破眼底基本落在同一斷面上.第七章勞動力和機械設備配置7.1勞動力配置工班名稱人數(shù)擔負主要任務管理及技術(shù)人員10工程的各種管理協(xié)調(diào)、技術(shù)工作，測量等掘進工班15鉆眼、裝藥、爆破和人工開挖等支護工班15超前小導管、錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼架安設,噴射混凝土作業(yè)等襯鋼筋組10襯砌鋼筋安裝和綁扎砌防水組6防排水管、止水帶的安裝,無紡布的掛設，防水板焊接、吊掛工混凝土組8襯砌臺車就位、混凝土澆筑、拆模；仰拱、填充、底板混凝土班施工；水溝電纜槽的施工等運輸隊8出碴、運輸、調(diào)度、維修、保養(yǎng)等9新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標工班名稱人數(shù)擔負主要任務綜合保障隊4風、水、電及其設備維修、保養(yǎng),道路養(yǎng)護鋼結(jié)構(gòu)加工工班8各種鋼結(jié)構(gòu)加工及預制小計84根據(jù)工作面的具體情況，人員可作機動調(diào)整7。2機械配置序號設備名稱規(guī)格型號臺數(shù)備注1電動空壓機20m3/min52小型拌和機JS7501洞口噴射混凝土材料拌和站3管棚鉆機KQG16524挖掘機PC2001備用1臺5自卸汽車ND326036側(cè)卸裝載機ZLC50C1備用1臺7混凝土濕噴機YSP4-8SA28多功能作業(yè)臺架自制19防水板作業(yè)臺車自制110液壓襯砌臺車12m111仰拱棧橋12m112軸流通風機110X11備用1臺13柴油發(fā)電機組75kw114混凝土輸送泵HBT601備用1臺15水平鉆機PD-50A116雙液注漿泵GZJB1備用1臺17地質(zhì)預報探測儀TSP203118風動鑿巖機YT-28419地質(zhì)雷達CU—2120污水泵250JQC140321型鋼冷彎機HD251第八章質(zhì)量保證措施10新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標1、技術(shù)交底工程開工前，在認真熟悉設計圖紙和規(guī)范標準的基礎上，由各工點技術(shù)負責人向全體施工人員進行技術(shù)交底，講清該項工程的設計要求、技術(shù)標準、以及各種爆破參數(shù)等.2、測量、量測測量資料必須經(jīng)換手復核無誤，再報監(jiān)理工程師審查認可，方可用于施工,并對中線樁、水準點建立定期復測檢查制度,測量與施工應建立聯(lián)系制度。做好隧道預留沉降量控制，根據(jù)現(xiàn)場實際監(jiān)控量測資料對預留沉降變形可以進行適當調(diào)整.3、各級圍巖施工段施工前,組織作業(yè)班組人員、現(xiàn)場管理人員、工程技術(shù)人員召開專項施工交底會議,詳細準確做好交底工作.4、當前方地質(zhì)出現(xiàn)變化跡象或接近圍巖分界線時，必須用地質(zhì)雷達、超前探孔等方法先探明隧道的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，才能進行開挖。5、應嚴格控制超欠挖，當石質(zhì)堅硬完整且?guī)r石抗壓強度大于30MPa并確認不影響襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和強度時，允許巖石個別凸出部分(每1m2不大于O。1m2）凸入襯砌斷面,錨噴支護時凸入不大于30mm,襯砌時不大于50mm，拱腳、墻腳以上lm內(nèi)嚴禁欠挖,超挖值應符合表8—1表中允許超挖值的要求。6、開挖輪廓要預留支撐沉落量及變形量，并利用量測反饋信息進行及時調(diào)整。7、做好鉆爆設計分析總結(jié),及時調(diào)整優(yōu)化鉆爆設計，嚴格控制隧道成形質(zhì)量.8、洞身開挖在清除浮石后應及時進行初噴支護。隧道洞身允許超挖值開挖部位

圍巖級別 Ⅰ Ⅱ～Ⅳ Ⅴ～Ⅵ拱部 平均線形超挖（cm） 10 15 1011新建貴陽樞紐小碧經(jīng)清鎮(zhèn)東至白云聯(lián)絡線站前工程4標最大超挖（cm）202515邊墻線形超挖(cm）101010平均線形超挖（cm)10仰拱、隧底最大超挖（cm）259、硬巖無剝落，中硬巖基本無剝落，軟弱圍巖無大的剝落或坍塌，開挖面平整.第九章安全、文明施工1、貫徹“安全第一，預防為主”指導方針，正確處理好進度、質(zhì)量、安全三者之間關(guān)系，做好開挖面施工安全保證措施，杜絕塌方.2、斷層破碎帶及其它不良地質(zhì)段,施工前制定詳細的切實可行的技術(shù)交底和作業(yè)指導書.3、加強監(jiān)控量測的管理,嚴格按設計及規(guī)范要求進行布點，每天及時進行量測的分析、反饋,及時調(diào)整圍巖支護參數(shù)，正確安全指導施工。4、做好超前地質(zhì)預報工作，采用超前水平鉆、地質(zhì)雷達等綜合預報手段對開挖面前方的地質(zhì)情況作出詳細的預報。每個工點配一名工程師跟班，確保各種措施、技術(shù)交底的落實，保證標準化