開挖專項方案

1、目 錄1、目標12、編制依據(jù)13、適用范圍14、隧道開挖施工14.1設(shè)計方案14.2地質(zhì)預(yù)報及監(jiān)測24.2.1地質(zhì)預(yù)報24.2.2測量監(jiān)控35開挖施工55.1洞口及明洞開挖55.2暗洞開挖65.2.1三臺階七步法65.2.2三臺階臨時仰拱法施工工藝75.2.3三臺階臨時橫撐法施工工藝96資源配置107施工質(zhì)量控制要點118安全、質(zhì)量控制措施11開挖專項方案1、目標明確隧道開挖作業(yè)的工藝流程，操作要點及相應(yīng)的工藝標準，指導(dǎo)、規(guī)范隧道開挖施工，盡可能的減少超挖，保證隧道的開挖作業(yè)安全、保證開挖質(zhì)量。2、編制依據(jù)新建鐵路寶雞至蘭州客運專線蘇家川隧道設(shè)計圖紙新建鐵路寶雞至蘭州客運專線西坡隧道設(shè)計圖紙鐵

2、路隧道工程施工技術(shù)規(guī)范鐵路隧道工程施安全工技術(shù)規(guī)范3、適用范圍適用寶蘭客專10標段中國水電寶蘭客專項目經(jīng)理部二工區(qū)水蘇家川隧道、西坡隧道開挖。4、隧道開挖施工4.1設(shè)計方案本工區(qū)隧道按新奧法原理組織施工，并根據(jù)不同圍巖級別及周邊環(huán)境選擇相應(yīng)的工法，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，適時施作二襯。隧道開挖前，首先完成洞口截水溝、洞口開挖及邊仰坡防護施工。洞口土方采用挖掘機配合裝載機自上而下分層施工，大型自卸汽車轉(zhuǎn)運棄渣，邊仰坡開挖一層防護一層。洞口明洞采用明挖法施工，開挖至明暗分界線后，先施作護拱混凝土（導(dǎo)向墻），然后施作暗洞超前長管棚，隨后做好明洞襯砌施工，待明洞混凝土強度達到設(shè)計強度等級后及時進明洞洞頂回填，最

3、后進入暗洞施工。隧道洞身通過底層主要為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、沖積礫砂，第四系中更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、洪積礫砂，基底為上第三系泥巖，施工主要采用開挖方法為級圍巖三臺階七步法，級圍巖三臺階臨時仰拱法及三臺階臨時橫撐法。隧道正洞采取人工配合挖掘機開挖，裝載機配合自卸汽車拉運棄渣。施工中不斷總結(jié)經(jīng)驗，優(yōu)化工藝。加強地質(zhì)預(yù)測、預(yù)報，圍巖監(jiān)測管理。根據(jù)測量結(jié)果及時調(diào)整預(yù)留變形量及支護參數(shù)，適時施作二襯確保隧道施工安全。1 風(fēng)水管線及電線布置為方便施工，且不影響運輸和行人，管線布置按通風(fēng)管及排水管布置在隧道線路前進方向的左側(cè)，其他管線布置在線路前進方向的右側(cè)為原則進行布置。隧道通風(fēng)采用管道壓入式通風(fēng)，通

4、風(fēng)口距離開挖掌子面距離不大于30m.2 給水管路的布設(shè)給水管路設(shè)于右側(cè)邊墻設(shè)置的角鋼支架上，管道距開挖面40m處，用直徑50mm軟管接分水器。3 供電線路的布設(shè)設(shè)于左側(cè)邊墻上，施工用電采用三相五線制，供電電壓為400/230V，作業(yè)地段照明采用36V低壓。400/230V供電線路采用95mm2塑料絕緣鋁絞線，10KV電纜線路采用不滴流電纜。電線懸掛高度距人行地面400V以下不小于2m，10KV不小于3.5m。供電線路分層架設(shè)，高壓在上，低壓在下；干線在上，支線在下；動力線在上，照明線在下。三相五線4.2地質(zhì)預(yù)報及監(jiān)測4.2.1地質(zhì)預(yù)報為保證隧道施工安全，經(jīng)理部組建地質(zhì)預(yù)測預(yù)報組，并實行三級動態(tài)

5、信息和施工管理。地質(zhì)預(yù)測預(yù)報組項以項目總工為負責人，根據(jù)各種方法特點組織3個專業(yè)地質(zhì)預(yù)測預(yù)報組，中長期系統(tǒng)預(yù)報的小組負責中長距離地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，確定掘進前方較明顯地質(zhì)異常的位置、規(guī)模，可能對施工的影響；短期預(yù)報小組作好跟蹤地質(zhì)觀測，現(xiàn)場的測量工作，結(jié)合中長期預(yù)報結(jié)果，對近距離地質(zhì)情況做出預(yù)報，它包括對前期預(yù)報的校核和補充。地質(zhì)預(yù)測預(yù)報組根據(jù)各個小組的成果，綜合歸納分析，最后根據(jù)多種預(yù)報方法的結(jié)果做出最終預(yù)報結(jié)果，提出施工建議，并上報項目總工，再經(jīng)總工程師審核后，向現(xiàn)場施工工區(qū)發(fā)地質(zhì)預(yù)測預(yù)報通知書，為合理調(diào)整施工方案方法奠定基礎(chǔ)。地質(zhì)預(yù)測預(yù)報組織機構(gòu)圖4.2.2測量監(jiān)控量測方法及布置嚴格按照鐵路隧

6、道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行，工區(qū)每條隧道設(shè)置專職測量人員負責洞內(nèi)測量工作的測量機數(shù)據(jù)整理工作，并及時上報觀測數(shù)據(jù)，作為工程施工的指導(dǎo)依據(jù)。洞內(nèi)監(jiān)測點采用45cm長22螺紋鋼制作，直接安裝于巖體中，外露3cm以便焊接角鋼和貼反射片。1 監(jiān)控量測測點布置地表沉降監(jiān)測點地表沉降測點橫向間距為25m。在隧道中線附近測點應(yīng)適當加密，隧道中線兩側(cè)量測范圍不小于HO+B,地表有控制性建筑物時，測量范圍應(yīng)適當加寬。其測點布置如下圖所示。監(jiān)測點均采用30cm長22螺紋鋼制作，埋置深度為27cm，外露3cm，測點必須埋設(shè)牢固。洞內(nèi)監(jiān)控量測點布置根據(jù)初步設(shè)計圖及相關(guān)技術(shù)要求，隧道采用三臺階開挖方式，測點布置方式，其

7、示意圖如下：主要通過對洞內(nèi)的圍巖結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、水文變化，支護表面是否開裂、洞外地表下沉，邊仰坡是否開裂滑塌等跡象的觀察，來判定隧道的穩(wěn)定情況。監(jiān)控量測斷面間距地表沉降:洞口及淺埋段監(jiān)測點必須按照5點法布置，每5m布置一個量測斷面，進洞后若地質(zhì)條件較好，可調(diào)整至10米，但不得超過10米。洞內(nèi)拱頂下沉及凈空收斂監(jiān)測斷面布置表表4-1序號圍巖級別測量斷面間距（m）15210監(jiān)控量測頻率洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)觀察分為開挖工作面觀察和已施工段觀察兩部分。開挖工作觀察在每次開挖后進行，及時繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖、數(shù)碼成像，填寫開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表，并與勘察資料進行對比；已施工段觀察，應(yīng)記錄噴射混凝土、錨桿、鋼

8、架變形和二次襯砌等的工作狀態(tài)，每天最少觀察1次，必要時增大觀察頻率。洞外觀察重點應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等，同時還應(yīng)對地面建（構(gòu)）筑物進行觀察。每天最少觀察1次，必要時增大觀察頻率。地表沉降地表沉降監(jiān)測點在仰坡開挖后，立即布設(shè)，正常情況下每天觀測1次，出現(xiàn)異常時，必須加大監(jiān)測頻率，一天必須觀測2次以上。洞內(nèi)拱頂下沉和凈空收斂洞內(nèi)拱頂下沉和凈空收斂監(jiān)測頻率按照位移速度決定，出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時，應(yīng)增大監(jiān)控量測頻率。具體參照表7.3-3按位移速度確定的監(jiān)測測量頻率表4-2位移速度（mm/d）監(jiān)控量測頻率52次/d151次/d0.511次

9、/23d0.20.51次/3d0.21次/7d洞內(nèi)監(jiān)控量測點不得焊于鋼架上，必須單獨打孔直接安裝于巖體中。在監(jiān)測點埋設(shè)、數(shù)據(jù)采集及收集后，應(yīng)立即對觀測數(shù)據(jù)進行分析，繪制曲線，并上報監(jiān)理單位，觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用于工程施工指導(dǎo)。5開挖施工5.1洞口及明洞開挖洞口及明洞開挖施工程序為：洞頂截水溝開挖、砌筑洞口其他排水工程洞口土方開挖邊仰坡及成洞面臨時防護洞口導(dǎo)向墻、管棚棚架式體系等輔助進洞措施施工。邊仰坡段開挖須避開雨季施工。在開挖前先測量放樣邊、仰坡開挖邊線、截水溝位置，清理施工場地，砌筑天溝，然后進行明挖段的開挖。開挖采用挖掘機開挖，人工輔助刷坡。按照按圖紙要求自上而下分層、分段開挖，同時施作邊坡錨噴

10、防護。5.2暗洞開挖5.2.1三臺階七步法1 具體施工工序超前支護上部弧形導(dǎo)坑開挖上部初期支護中部兩側(cè)開挖中部兩側(cè)初期支護下部兩側(cè)開挖下部兩側(cè)初期支護上、中、下部核心土開挖仰拱開挖仰拱初期支護仰拱及填充混凝土仰拱二次襯砌。開挖前拱部施作超前小導(dǎo)管，對準備預(yù)開挖巖體進行注漿預(yù)加固，待漿液強度達到一定強度后，采用挖機進行開挖上部弧形導(dǎo)坑，人工修整形成環(huán)形，及時噴設(shè)4cm厚混凝土對圍巖進行封閉，設(shè)立型鋼鋼架及鎖腳錨管、最后鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，。上不弧形導(dǎo)開挖至一定距離后，中部兩側(cè)開挖，及時噴設(shè)4cm厚混凝土封閉圍巖，接長型鋼鋼架、施作系統(tǒng)錨桿，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，分層復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。中臺階開挖至適當距離后下

11、側(cè)兩側(cè)開挖，分側(cè)接長鋼架，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護。核心土分臺階開挖，裝載機配合自卸汽車運渣。仰拱緊跟下臺階施做，及時接長鋼架，掛網(wǎng)噴混凝土閉合，構(gòu)成穩(wěn)固支護體系。該段的內(nèi)部仰拱襯砌、灌注該段內(nèi)的部隧底填充。利用襯砌模板臺車一次性灌注部二次襯砌（拱墻襯砌一次施作）。三臺階七步法施工工序透視圖施工注意事項三臺階七步開挖法應(yīng)以機械開挖為主，必要時輔以弱爆破，各分步平行作業(yè)，平行施做初期支護，各分步初期支護應(yīng)銜接緊密，及時封閉成環(huán)。仰拱緊跟下臺階施做，及時閉合構(gòu)成穩(wěn)固支護體系。施工過程中應(yīng)通過監(jiān)控量測掌握圍巖和支護的變形情況，及時調(diào)整支護參數(shù)和預(yù)留變形量，保證施工安全。應(yīng)完善洞內(nèi)臨時排放水系統(tǒng)。防止地

12、下水浸泡拱墻角基礎(chǔ)。上、中、下臺階預(yù)留核心土開挖進尺與各臺階循環(huán)進尺相一致。各部分開挖寬度臺階高度可根據(jù)施工機具，人員等安排適當調(diào)整。鋼架臨時墻角應(yīng)設(shè)鎖腳錨桿，以確保鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)定。鋼架之間縱向連接鋼筋應(yīng)及時施做并連接牢靠。開挖尺寸應(yīng)根據(jù)初期支護鋼架間距確定，最大不超過1.5m。預(yù)留核心土的長度在35m為宜。注意開挖過程中初期支護結(jié)構(gòu)及核心土的穩(wěn)定性，必要時可利用核心土體加設(shè)全斷面環(huán)形臨時支撐。噴射混凝土達到設(shè)計強度70以上時再進行下一步開挖。5.2.2三臺階臨時仰拱法施工工藝1 具體施工工序開挖1部臺階。施作1部臨時仰拱和洞身結(jié)構(gòu)的初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立鋼架。鉆設(shè)系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混

13、凝土至設(shè)計厚度。上臺階施工至適當距離后，開挖2部臺階，接長鋼架，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護。 開挖3部臺階，及時封閉初期支護，灌注該段的部仰拱。灌注該段的部隧底填充。利用襯砌模板臺車一次性灌注部二次襯砌（拱墻襯砌一次施作）。三臺階臨時仰拱法工序橫斷面示意圖三臺階臨時仰拱法工序縱斷面示意圖1 施工注意事項隧道施工應(yīng)堅持“短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則。如有超前支護等輔助措施，應(yīng)首先利用上一循環(huán)架立的鋼架施作完畢，再開挖。鎖腳鋼管應(yīng)及時設(shè)置，且必須對鎖腳鋼管進行注漿，以確保鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)定。各步臺階一次開挖長度宜在23m之間，第3部臺階開挖后仰拱應(yīng)緊跟。施工中，應(yīng)進行監(jiān)控量測，及時反饋結(jié)果，分析洞

14、身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為支護參數(shù)的調(diào)整，灌注二次襯砌的時機提供依據(jù)。5.2.3三臺階臨時橫撐法施工工藝1 具體施工工序開挖1部臺階，同時每循環(huán)進尺一次，均做好超前支護。施作1部臨時仰拱和洞身結(jié)構(gòu)的初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立鋼架。鉆設(shè)系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。上臺階施工至適當距離后，開挖2部臺階，分側(cè)接長鋼架，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護。 中臺階開挖至適當距離后分側(cè)開挖3部臺階，分側(cè)接長鋼架，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護。開挖4部臺階，及時封閉初期支護，灌注該段的內(nèi)部仰拱、灌注該段內(nèi)的部隧底填充。利用襯砌模板臺車一次性灌注部二次襯砌（拱墻襯砌一次施作）。三臺階臨時橫撐法工序斷面示意圖三臺階臨時橫撐

15、法工序縱斷面示意圖2 施工注意事項隧道施工應(yīng)堅持“短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則。如有超前支護等輔助措施，應(yīng)首先利用上一循環(huán)架立的鋼架施作完畢，再開挖。鎖腳鋼管應(yīng)及時設(shè)置，且必須對鎖腳鋼管進行注漿，以確保鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)定。各步臺階一次開挖長度宜在23m之間，第3部臺階開挖后仰拱應(yīng)緊跟。施工中，應(yīng)進行監(jiān)控量測，及時反饋結(jié)果，分析洞身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為支護參數(shù)的調(diào)整，灌注二次襯砌的時機提供依據(jù)。洞身開挖中，記錄開挖地質(zhì)情況并繪制地質(zhì)描述圖，核對設(shè)計地質(zhì)情況，判斷圍巖類別及穩(wěn)定性，若發(fā)現(xiàn)設(shè)計地質(zhì)情況與實際不相符，及時聯(lián)系設(shè)計進行現(xiàn)場核實。6資源配置根據(jù)施工工期要求及黃土隧道開挖施工方法，隧道每個開挖

16、工作面配置擬配置1臺大型挖掘機，1臺裝載機，自卸汽車不少于3輛，20m3/min空壓機不少于3臺；開挖作業(yè)人員不少于16人。7施工質(zhì)量控制要點（1）開挖加強超前地質(zhì)預(yù)報，堅持先預(yù)報后開挖的施工原則；優(yōu)化施工手段，嚴格控制超欠挖；將變形觀測納入工序管理，及時進行量測分析，指導(dǎo)施工。（2）支護噴錨嚴格按設(shè)計要求布設(shè)支護桿件；保證噴射混凝土強度和厚度；二次襯砌及時跟進。（3）防水層采用雙縫焊接工藝，保證焊縫密實和寬度，對焊縫進行充氣試驗；防水板按斷面橫向一次整體鋪設(shè)、縱向搭接密貼；采用無釘熱焊方式與土工布連接，土工布采用熱熔墊圈射釘固定，與初支噴射混凝土連接，保證防水板鋪設(shè)平順、不滲不漏。（4）混凝

17、土襯砌采用整體臺車或大型模板，減少模板拼裝次數(shù)和接縫，提高襯砌混凝土整體性能；按規(guī)范工藝進行混凝土灌注，落實侵蝕地段混凝土防侵蝕措施；采用雷達檢測儀器對襯砌混凝土進行無損檢測，保證襯砌厚度、密實度和耐久性達到設(shè)計要求；精確定位接觸網(wǎng)滑道；做好隧道綜合接地埋設(shè)工作，確保接地性能滿足設(shè)計要求。（5）沉降及變形觀測與評估根據(jù)設(shè)計方案，負責本工程沉降變形觀測元器件的埋設(shè)、觀測設(shè)施的保護以及觀測工作；設(shè)立專人對沉降觀測和評估工作實施專項管理。確保沉降及變形觀測數(shù)據(jù)有效。從開始施工起，嚴格按照設(shè)計方案要求，及時做好觀測元器件埋設(shè)和系統(tǒng)觀測工作，規(guī)范觀測資料管理。及時組織開展階段評估。根據(jù)沉降變形觀測工作的進展，及時組織評估單位對本工程的沉降變形進行分析和工后沉降評估，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時研究解決。沉降變形經(jīng)評估滿足要求后，方可進行軌道工程施工。8安全、質(zhì)量控制措施1 加強隊施工人員及技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高全體參建人員的安全、質(zhì)量意識。隧道施工嚴格按照“先探測、管超前、短進尺、強支護、勤測量、早封閉“的原則組織施工。嚴格按照設(shè)計文件規(guī)定的開挖方法施工，否則