尾洋隧道四级围岩上下台阶开挖施工方案

'目录一、工程概况2二、施工组织22.1施工准备22、技术准备33、施工部署3三、计划安排4四、施工工艺5五、出渣运输8六、监控量测9七、质量保证措施12八、安全保证措施13九、环境保护措施17 尾洋隧道右洞上下台阶法开挖施工方案一、工程概况尾洋隧道区属于构造剥蚀中低山地貌，地形起伏较大，切割深。坡陡，自然坡度一般20～40°。隧道经垂直向穿越近南北向山脊，植被以茶树为主。隧道采用分离式，其中：右洞起迄桩号K52+574～K52+915，总长341m,净空为（宽×高）10.25×5.0m。设计时速80km/h,采用灯光照明，机械通风，隧道最大埋深约100m，属短隧道。尾洋隧道右洞K52+850～K52+794段，总计56m，拟采用上下台阶法开挖，K52+850～K52+844、K52+844～K52+794里程段设计围岩等级分别为Ⅴ、Ⅳ，支护类型为SF5a和SF4b，采用复合式衬砌，以锚杆、湿喷混凝土（钢筋挂网）、格栅拱架等为初期支护，超前小导管和锚杆等为施工辅助措施。二、施工组织2.1施工准备①施工便道：施工便道已修好，施工便道路基宽度不小于4.5m，路面宽度不小于3.5m，便道土质路基地段基层为不小于20cm厚的碎石垫层，其面层为5cm的泥结碎石面层，并已按规范进行了硬化。②施工临时用电：大丘林隧道口已接通施工用电，并配备400KW发电机一台，供电、照明线路布置符合有关规范要求。③施工供水：已按施工需要寻找到水源，并已建立水箱，保证施工供水充足。④施工供风：空压机房设在狮过山隧道右洞出口附近，计划设置8台22m3空压机，现已经安装完毕，供风能力可满足隧道的正常施工需要。⑤ 隧道施工场地及生活区已布置完毕，并且已完成场地平整压实工作，所有清表、弃方已按规范堆砌，没有对周围环境造成影响并做好防洪防台措施。⑥各项机械设备性能良好可靠，配置合理。施工出渣运输线路布置合理，弃渣场地明确，道路状况良好。2、技术准备①核对图纸和补充调查。组织技术、测量、试验等人员对设计文件、图纸、资料进行了复核。②中线、水平基点布设完毕，轴线放样和标高测量均满足施工要求。③围岩周边收敛计、精密水准仪等监控量测仪器齐全，测点布置及时合理，量测方法可靠，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求；软岩地段能够准确地超前地质预报。3、施工部署(1)施工人员组织机构。我标段由生产副经理及总工对工程部、安质部、以及施工队进行领导和协调，工程部、安质部对施工队伍、班组进行管理和监督。(2)机械设备及劳动力配备 投入的主要机械设备表序号机械或设备名称型号单位数量备注1挖掘机PC320台12装载机ZLC50辆23自卸车解放辆24风枪YT-28把65湿喷机TK961台16钢筋切割机G40台17钢筋弯曲机GW40-1台18钢筋调直机GJ4-14台19钢筋对焊机MH30台110电焊机BX-500台211砼搅拌机JS750台212空压机L22台413发电机400KW台1施工人员配置状况序号工种数量姓名1施工负责人1胡鹏2现场负责人1王桂峰3技术员1王华伟4质检工程师1李明武5安全员1张凯6实验员1马志刚三、计划安排尾洋隧道右洞K52+850～K52+794，开挖工期计划在2012年6月17日开工，于2012年6月30日完成。 四、施工工艺尾洋隧道右洞K52+850～K52+794段拟采用台阶法施工，分2步开挖，上台阶高度约6m，下台阶高度约3.8m，台阶长度10～20m，下台阶施工可分左右幅开挖，交替进行，以保证上台阶车辆通行。开挖方法如下图所示：台阶法施工开挖示意图围岩开挖每循环进尺控制在1.0-1.5米，本方案采用上下台阶法开挖，开挖前要求超前支护应先期施做，开挖后均进行及时施作初期支护。根据监控量测结果确定进行边墙、拱部二次模注砼的浇筑。具体流程如下图所示： 围岩台阶法开挖施工流程图1、上下台阶开挖分步法：先开挖上台阶，每循环开挖进尺1.0-1.5m。开挖完毕，即喷射混凝土封闭开挖面，进行立拱架、喷锚、挂网及锁脚锚管施工。待上台阶进尺大于10m左右，开始下台阶开挖，支护与上台阶相同。上下台阶分步法开挖施工图 2、上下台阶开挖注意事项(1).以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破；(2).上下台阶应沿开挖轮廓线进行开挖，开挖后及时支护；(3).上台阶与下台开挖距离应保持10-20m左右距离；(4).仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；(5).施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全；(6).完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。3、钻爆作业当围岩开挖遇见孤石或局部硬质围岩采用钻爆作业。钻爆作业采用微振松动爆破，防止爆破扰动围岩。爆破器材采用非电毫秒雷管（1～20段），炸药采用低爆速的2号岩石硝铵炸药，规格分别为φ32×20cm和φ25×20cm药卷。炮眼之间采用导爆索传爆，增大爆破的同时性，有效促进爆破裂隙在两眼连心线相向方向上的发展和贯通。以集束为主的混合连接引爆网络，起爆采用孔外分段孔内延时，起爆方法为反向起爆。A、钻眼钻眼前，根据现场需要爆破的位置标出炮眼位置，严格控制爆破范围，经检查符合设计要求后方可钻眼。钻眼的深度、角度施工，误差控制在设计要求的允许范围内。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，对不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后方可装药爆破。B、装药 周边眼采用φ25的小直径药卷间隔装药方式，其余采用φ32药卷连续装药、密集堵塞方法。C、爆破采用1-20段非电毫秒雷管起爆。爆破后由专职安全员监督对危石清理后，方可进行下一道工序。D、钻爆工艺流程图瞎炮处理起爆联网清孔打眼测量放线五、出渣运输起爆后，所有施工人员不得立即进入洞内，需等待10～15分钟，在确认所有炮眼均已起爆，且炮烟排净后，施工人员方可进入。首先由有经验的爆破技师进入，对开挖面进行清邦问顶，对危石进行清理。当确认掌子面处于安全状态时，装载机与汽车司机方可进入掌子面进行出碴与运输作业的施工。①装渣采用ZLC50型侧卸式装载机进行，8t以上汽车运输。②出碴时，掌子面与弃土场均安排一名指挥员，指导机械的作业。并保证施工的安全。③洞内道路要平坦，坑洼不平地段可铺设碎石进行修整，洞内施工机具、材料要摆放整齐妥当，不得影响运输车辆的通行。④出碴时，通风机要开起，及时排出洞内机械产生的废烟废气。⑤ 出碴时，掌子面不得有其他人员。洞内其他作业场地，均需设置一名安全员，管理施工现场的安全。六、监控量测1、监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业进行布点和监测，量测数据可运用工程类比法及时分析反馈，必要时应根据分析结果调整支护参数，以保证施工安全。2、量测项目可分为必测项目和选测项目。必测项目见表3、选测项目可结合工程实际情况，按照《公路隧道监控量测技术规程》的规定选取。监控量测必测项目序号检测项目测量方法和仪表测量精度备注1洞内、外观察现场观察，地质罗盘仪2初期支护拱（墙）脚净空变化采用非接触无尺量测法，全站仪0.1mm3初期支护拱顶下沉采用非接触无尺量测法，全站仪0.1mm4地表沉降水准测量的方法，水准仪1mm浅埋隧道（Ho≤2b）、洞口段、下穿高速公路（建筑物）段必测注：Ho为隧道埋深；b为隧道最大开挖宽度。4、净空变化量测测点布置和初读数的读取应符合下列规定。测点,测线布置详见净空变化测点布置图。 净空变化测点布置图(1).上部弧形导坑开挖并施做拱部初期支护后，布设拱顶下沉测点A和第一条净空量测基线B—B’，在3～6h内取得初读数；(2).下台阶开挖并施做下部边墙初期支护后，布设第二条净空量测基线C—C’，在3～6h内取得初读数；(3).其他量测项目应在开挖后12h内取得初读数，最迟不得超过24h，且在下一循环开挖前完成；(4).拱(墙)脚净空变化、拱顶、地表观测点应布设在同一断面，便于分析、比较。5、各测点取得初读数据后，应按照位移速度和量测断面距开挖面距离选择量测频率(见下表)。当出现异常情况时，应加大量测频率。 量测频率位移速度距开挖面距离位移速度（mm/d）侧量频率量测断面距开挖面距离（m）量测频率≥52次/d(0～1)B2次/d1～51次/d(1～2)B1次/d0.5～11次/2～3d(2～5)B1次/2～3d0.2～0.51次/3d＞5B1次/7d＜0.21次/7d注：1.B为隧道开挖跨度；2.当按照“位移速度”和“量测断面距开挖面距离”选择量测频率出现较大差异时，宜取量测频率较高的实施。6、测量要求（1）监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，按设计要求进行布点和监测，并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。（2）隧道施工过程中应进行洞内、外观察，洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。（3）开挖工作面观察应在每次开挖后进行。观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后应及时绘制开挖工作面的地质描述图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。（4）对已施工地段的观察每天应至少观察一次，主要观察喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。（5） 洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。（6）净空变化、拱顶下沉量测宜在3~6h内完成，其它量测应在每次开挖后12h内取得起始读数，最迟不大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。（7）测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护、严防爆破损坏。（8）拱顶下沉和地表下沉量测基点应在洞内、外水准基点建立联系。（9）净空变化、拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等必测项目应设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量应根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按规定进行。七、质量保证措施质量方针：以人为本、守法诚信、关爱环境建造精品建立健全质量保证体系，项目部成立质量管理领导小组（见【质量领导小组机构图】），由经理任组长，项目总工任副组长，负责全项目质量领导工作，项目部设专职质检工程师，队设专职质检员，负责质量监督检查和各项检验工作。建立健全质检机构，由项目质量检查工程师及各队专职质检员，专门负责质量监督检查工作，质量检查人员享有质量否决权和验工计价签证权。质量检查做到四个结合：重点检查和全面检查相结合；内部检查与外部检查相结合；定期检查与经常检查相结合；专职检查与职工检查相结合。 建立各项质量管理制度：实行“三工三查”制度，每个分项工程都要进行工前交底、工中检查指导、工后总结评比，并做到自查互查、交接检查。坚持施工过程中的“五不施工”和“三不交接”制度，使各项工作处于受控状态。“五不施工”即未进行技术交底不施工，材料无合格证或试验不合格不施工，建筑物未经复测不施工，隐蔽工程未经监理工程师检查签证不施工；图纸和技术要求不清不施工。“三不交接”是无自检记录不交接；未经质检人员验收不交接；施工记录不全不交接。严格执行各种技术管理制度如：“技术岗位责任制”、“图纸会审制”、“技术交底制”、“技术复核制”、“技术档案制”、“测量工作复测制”，使技术管理标准化、规范化。施工前认真核对设计文件，领会设计意图，制定科学合理的施工方案。加强技术培训，推行标准化作业，把工程质量建立在科学可靠的基础上，做到工序有标准有结论。实行质量全优抵押金制，推行质量经济承包，奖优罚劣。树立样板工程，样板先行，以点带面，创全优工程。我单位已通过ISO9000标准认证，施工中严格按《质量手册》和《程序文件》要求，进行全过程控制，确保工程质量。八、安全保证措施1、施工作业应注意的安全事项①隧道施工中必须密切注意围岩及地下水等的变化情况，当施工方法或支护结构不适应于实际围岩状态时，必须采取应急措施，并经批准后及时采用合适的施工方法或支护结构。 ②洞内作业应做到工序衔接，工区分明，各作业工序无相互干挠，通道畅通。③隧道开挖作业应合理安排支护等其他工序的顺序。软弱围岩施工必须先超前支护后开挖，初期支护紧跟开挖面；铺底作业应及时跟进，保证道路情况良好。④应保持洞内平整，铺底工序应尽可能先行，做到排水通畅，洞内、洞外无积水，不泥泞。⑤提前制定切实可行的施工安全措施。⑥爆炸作业及火药物品的管理，必须遵守现行的国家标准《爆破安全规程》的有关规定。对有瓦斯溢出的隧道，应根据工点的地质情况、瓦斯溢出程度和设备条件，制定适宜的施工方案。⑦钻眼A．钻眼前，应首先检查工作面是否处于安全状态，灯光照明是否良好，支护、顶板及两帮是否牢固，有无松动的岩石，如有松动的岩石应及时支护或清除；检查加固操作平台,确保钻眼作业平台不变形不垮塌。B．凿岩机钻眼时，必须采取湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机。C．使用支架的风钻钻眼时，应将支架安置稳妥。D．钻凿各类眼时，应精心注意不同眼的超深量，即掏槽眼深、辅助眼深、二圈眼深、周边眼深，超深量应由爆破断面大小、岩性等确定，均应在爆破设计说明书中注明，严禁在残眼中继续钻眼。 E．进洞施工人员必须戴安全帽、防护手套、穿工作服；电工和电钻工还应绝缘鞋和戴绝缘手套。⑧爆破A．每日放炮时间和次数，应据施工条件明确规定，装药离放炮时间不大于30min。B．遇有下列情况时严禁装药爆破：照明不足；工作面岩石破碎尚未支护；发现流沙、洗泥未经妥善处理；可能有大量溶洞及高压水涌出的地段。C．火花起爆时，一个爆破工一次点煤不宜超过5个。有水地段内不得使用火花爆破，药卷应有防水套管或作用防水炸药。D．洞内爆破不得使用TNT、苦味酸、黑色火药等产生大量有害气体的炸药。E．爆破后必须经过通风排烟，且其相距时间不得少于15min，并经过以下各项检查和妥善处理后，其他作业人员才准进入工作面。一是检查有无瞎炮及可疑现象；二是检查有无残余炸药或雷管；三是检查顶板、两邦有无松动石块；四是检查支护有无损坏与变形。F．有瞎炮时必须由原爆破人员按规定处理。G．装炮时严禁火种，严禁装药打眼同时进行，无关人员与机具等均撤至安全地点。H．严禁明火点炮。J．爆破器材的加工，应在远离洞口50m外的加工房中进行。⑨装渣与运输A．运输车辆不得人、 料混装。洞内运输车辆必须限速行驶。洞内倒车与转向，必须开灯、鸣笛；洞口、平交道口和狭窄的施工场地，应设置“缓行”标志，必要时宜安排人员指挥交通。B．机械装渣作业应设专人指挥，严格按操作规程进行。装渣不得高于车厢，装渣时，装渣机与运渣车之间不得有人并不得损坏已有的支护及临时设备。C．洞外卸渣线应妥善布置，卸渣点路面应保持4％的上坡，在渣堆边缘内80cm处必须设置挡木及标志；卸渣时有专人指挥卸渣、平整；卸渣场地应修筑永久排水设施和其他防护工程，确保地表径流不致冲蚀弃渣堆。D．洞内路面应加强养护，保证车辆安全运行。⑩通风与防尘A．隧道施工应采取通风、洒水等防尘措施，施工人员应佩戴防尘口罩，搞好个人防护，并定期测试粉尘和有害气体的浓度。B．隧道施工必须实施管道通风。宜采用大功率风机、大直径风筒压入式通风，长隧道应考虑混合通风方式。通风应能满足洞内各项作业所需最大风量，保证有足够的新鲜空气。通风管路方面，围绕“防漏降阻”加强管理。风管安装除了做到平、直、稳、紧外，风管节长选用30～50m一节，减少接头漏风；在衬砌台车地段，台车上部设φ1.6m的硬管，以便软风管穿越，避免或减少风管缩径和弯曲变形降低风阻。 加强对进洞机械车辆的维修保养，定期检查空气滤清器是否堵塞，进、排气是否畅通，喷油效果不好的喷油嘴及时更换，使喷油效果好，雾化程度高，柴油充分燃烧。部分机械进行机外净化，主要对装载机配上带有催化剂的附属箱，连接在尾气排放管上，把发动机排出的尾气用催化剂和水洗的办法降低其有害气体。采用湿式凿岩、水幕降尘和个人防护相结合的办法防尘。水幕降尘就是采用湿式喷雾法除尘降尘。每个隧道工班距开挖面30米处设一台水幕降尘器，炮前10分钟开阀，炮后半小时关闭。另外，专门成立尘毒测试站，定期测试粉尘和有害气体浓度。C．隧道通风应设专人管理定期维护通风系统。通风机运转时，严禁人员在风管的进出口附近停留；通风机停止运转时，任何人员不得靠近通风软管行走和在软管旁边停留，不得将任何物品放在通风管或管口上。2、项目部成立安全领导小组，组长由经理王岭担任。安全领导小组负责施工过程中的安全管理和检查。（【安全领导小组机构图】附后）。九、环境保护措施1、制定环境保护计划遵照环境保护政策和本标段环境保护的要求，制定本项目《环境保护计划》贯彻到整个施工过程中。2、教育和学习环境保护法规施工前对全体员工进行环境保护法规教育和学习，成立领导小组专人负责环保计划的落实。3、落实责任施工现场划分责任区，明确每个责任区责任人, 责任人由项目部领导担任，从而落实责任区的管理责任。4、隧道的防排水施工隧道防排水遵循以“防、排、截、堵相结合，因地制宜、综合治理”为原则，达到防水可靠、排水畅通，经济合理，施工方便的目的。隧道建成后达到洞内无渗漏水、安装孔眼不渗水、路面不冒水、不积水的要求，保证结构和设备的正常使用和行车安全。（1）洞外防排水洞外水不得通过洞内水沟引排，隧道出口端洞外必须做成不小于0.2%的反坡排水，并且要在洞口2米外设一道20×20cm(长×宽)的横向盲沟；洞顶边仰坡外10米设一道截水沟，用来排截地表汇水。（2）洞内防排水施工中首先按设计做好洞口、洞顶地表排水沟、截水沟，保证水沟畅通，对地表洞穴及时封堵，减轻地表渗水对洞内的压力。喷锚前，对岩壁的渗水要进行有效处理，大股水流用胶管引导，裂隙渗水用无纺布引导，大面积渗水用防水砂浆抹平，将渗水集中，然后开槽引排。（3）施工排水隧道出口端施工位于上坡方向，采用在隧道底部两侧设排水沟自然排水方式，排水沟的断面根据水量大小确定，水沟纵坡与线路纵坡一致；进口端施工位于下坡方向,反向纵坡地段每隔60m 设集水坑一个，由递级泵集中排往洞外。地下水和施工用水经排水沟汇集于洞外沉淀池，经沉淀后排放。并做好道路横向排水坡，确保道路平顺、不积水。当工作面涌水量较大时，先钻孔放水，经水管或水槽引入两侧排水沟或集水坑内。对岩层破碎、涌水量大地段，采用排堵结合治水方法，先钻孔放水，再进行小导管注双液浆堵水。5、出碴运输及弃碴（1）出碴采用侧卸式装碴机装碴、自卸汽车运输出碴。衬砌台车应合理设计，预留不小于3m的空间，便于运输车辆的进出，以解决出碴与衬砌作业的干扰。洞外弃碴场地挡碴墙先行修好，弃碴场地的弃碴顶面保持平整，并防止水流冲蚀造成溢流。对运输道路要进行维修和养护，使其经常处于平整畅通，道路两侧和余料随时清除。（2）弃碴各隧道于进出口均设一弃碴场。弃碴场均设于山沟内,碴堆坡角采用挡墙挡护,基础埋深2米,墙高发生变化时,墙身尺寸以直线渐变过渡.弃碴顶面整平后盖以素土予以复垦,坡面种草绿化。（3）隧道出碴过程中洒落在地上的虚碴，在隧道出碴完毕后，要及时派人清理，确保道路的平整、畅通。6、工区成立环境保护领导小组，组长由经理王岭担任。环境保护领导小组负责施工过程中的环境保护和检查。（【环境保护领导小组机构图】附后）。'