隧道洞身开挖施工方案

隧道洞身开挖施工方案

隧道左线进口桩号LK182+422，施工长度为1304.305m，右线进口桩号RK182+414，施工长度为1298m。

（一）地形地貌及地质概况

隧道区属低山丘陵地貌，地势总体为西北高东南低，路线走廊带内地形相对高差一般为50～100m，山体多呈浑圆状，上部多有较薄（1～2m）的残坡积覆盖物，偶见悬崖峭壁，由于地壳提升与流水作用的侵蚀切割，使山体与沟谷交错出现；隧道穿越花岗岩段，围岩岩体受构造影响较重，岩体破碎～较完整。围岩级别为Ⅴ～Ⅱ级，围岩稳定性较差。

（二）工期安排

接到中标通知书后，立即进行隧道施工的准备工作，一方面对机械、人员进行调配及水电路布置，另一方面进行进出口施工场地的平整和施工场地的布置，全部施工准备为2009年12月25日~2010年5月15日。

2010年5月15日~6月30日完成洞口边坡及仰坡开挖施工 2010年7月1日~2011年10月31日完成隧道开挖、二次衬砌排水沟、电缆槽与收尾施工。

（三）劳动力组织及主要机械配备和施工用料 1、劳动力组织

按照精干高效的原则和项目特点组建项目经理部，其中项目经理

1人，项目副经理2人，总工程师1人，设五部二室。项目经理部直管1个隧道施工队，施工组织机构见下图。

施 工 术 钻爆工班 开挖工班 喷锚工班 钢筋工班 衬砌工班 钻爆工班 开挖工班 技项目经理 项目副经理 项目总工 精 测 组 质量管理部 安全监察部 计划财务部 物 资 设 备 部 综合办公室 试 验 室 部 隧道施工左线 隧道施工右线 喷锚工班 钢筋工班 衬砌工班 2、主要机械设备

槐尖山隧道是本合同段的控制性工程之一，准备投入使用的主要机械设备如下：

隧道队机械设备一览表

序号 机械设备 名 称 装载机 挖掘机 空压机 风钻 电焊机 灰浆机 湿喷机 柴油发电机 出碴车 风钻潜孔钻 拌合站 输送泵 规格 型号 投入数量(台) 技术状况 全新 全新 优良 全新 全新 全新 全新 优良 全新 全新 全新 优良 投入现场 施工的日期 已上场 已上场 已上场 已上场 已上场 已上场 已上场 已上场 已上场 已上场 已上场 已上场 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 XG953Ⅲc CLG225c 4L20/8 YT28/YT29型 BX1-500/BX1-315型 HJB35A ZSP-Ⅱ 上海发电机组220千瓦 双桥25T JS750 2台 1台 8台 30台/10台 5台 2台 4台 1台 3台 2台 1座 2台 3、隧道施工人员安排计划见下表：

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 班组 开挖掘进 出碴运输 初期支护 二次衬砌 机械队 勤杂机动班 拌合站 钢材加工班 路面砼浇筑 后勤管理 合计 人数（人） 42 12 28 26 15 7 16 9 25 13 193 全隧围岩钻爆 钻爆后洞碴装车运输 运输、安装钢支撑、装锚杆挂网、喷砼 仰拱、拱墙模筑砼浇筑、衬砌钢筋安装、防水板、排水管埋设及预埋件 装载机、空压机、挖掘机、后勤车辆、电焊、施工用电等运行管理 零杂事务、文明工地环境卫生、协调其他班组施工 砼拌合、运输、机械维护 型钢架、格栅拱架加工 浇筑路面砼、两侧沟槽 文明施工管理、技术管理、各班组各工序协调安排 任务范围 (四)施工准备

1、施工场地

①隧道施工队伍在施工便道旁修建住房。施工队：生活用房3m2/人，办公用房0.5 m2/人。食堂0.5m2/人，卫生间0.2m2/人。

②施工用水：根据现场条件，新建水井一座，采用高位水池供水，并在洞口设增压泵一台，以保证隧道开挖时的水压力，容量100m3，高位水池在隧道开挖前修建完工。

③施工用风：在隧道出口设空压机站，内设电动空压机8台。 ④砼拌和站

在隧道进口设1台JS750强制式拌合机，用于拌和喷射砼。 （五）施工方案 1、总体方案和部署

①槐尖山隧道为分离式隧道，围岩稳定性较差，开挖及支护施工难度较大，隧道开挖必须采用光面爆破，控制好爆破用药量，减少对围岩的扰动，保证开挖轮廓圆顺，减少超挖，不允许欠挖。

②初次支护紧跟开挖面，爆破以后立即对围岩进行初喷、打设锚杆、挂钢筋网、初喷厚度不小于4mm，喷射砼分1~3次复喷达到设计要求，并覆盖钢筋网和锚杆露头。中空锚杆施工采用专门设备和专用工艺，要求注浆饱满。

③钢筋网并随岩面起伏，贴岩面。 ④初期支护紧跟开挖掌子面。

⑤二次衬砌砼浇筑采用机械泵送，一次成型。

⑥加强施工监控量测工作，成立专门的监控量小组，及时掌握围岩衬砌的应力、应变状态。量测信息应及时反馈，施工、监理、设计随时掌握围岩和结构的工作状态，以便及时调整设计参数，制定合理

的施工措施和支护手段，节约工程费用，保证施工安全。

2、洞身开挖施工

根据隧道围岩地质情况，Ⅱ、Ⅲ级围岩实行全断面光面爆破开挖，Ⅳ级围岩采用半断面正台阶爆破开挖，Ⅴ级围岩洞口浅埋段采用留核心土法人工开挖。在条件允许的情况下，可以使用激光断面检测仪对开挖断面进行检测，具体操作方法有以下三种：

A.手动检测方法：在手动检测方式中，可由操作者控制移动检测指示光斑随意进行测量和记录。

B.定点检测法 ：可设置起止角度及测量点数等参数，仪器将按照所定参数自动测量并记录。

C. 自动测量法 :仪器依照内部设定的间隔,自动检测并记录数据。

各级围岩开挖进尺见下表：

各级围岩开挖支护进尺指标表

围岩级别 开挖方法 日循环次数 2 2 1.5 1 循环进尺 （m） 3 3 2 1.5 日进尺 （m） 6 6 3 1.5 月有效天数 28 28 28 28 月进备注 度 （m） 168 168 84 42 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 全断面 全断面 半断面正台阶 留核心土

槐尖山隧道采用C25混凝土套拱做管棚固定端，套拱在明洞外轮廓线以外，紧贴掌子面施作。套拱内埋设三榀22b工字钢，型钢与管棚钢管通过固定钢筋连接成整体。钢拱架上固定2米长导向管，导

向管采用Ø127×5mm钢管，共计36根，外插角1°，用C25混凝土灌注套拱固定导向管，

V级围岩浅埋段采用长管棚超前支护，长管棚采用Φ108热轧无缝钢管，壁厚6mm，管节长度2.5~5.0m，采用丝扣连接，接头相互错开。管口段3.05m钢管不开孔，其余部分按10×8.5cm间距交错设置注浆孔，孔径12mm，采用机械钻孔。采用Ø16固定筋焊接在钢拱架上。超前注浆一般情况下采用水泥浆，水泥浆水灰比1：1。施工时必须遵循“管超前，严注浆，短开挖，强支护，勤测量，早封闭”的原则，其施工工序为：

排水沟与路面浇筑 次衬砌

钢管大样图为：

12注浆孔铺设防水层模筑二现浇仰拱衬砌 边墙及仰拱初期支护 超前导管支护 下部开挖 超前管棚支护 上部环向开挖 上部初期支护 核心土开挖

Ⅴ级围岩洞口浅埋段采用留核心土法人工开挖，其施工工序为：

排水沟与路面浇筑 铺设防水层模注二次衬砌 现浇仰拱衬砌 边墙及仰拱初期支护 超前导管支护 下部开挖 上部环向开挖 上部初期支护 核心土开挖

V级围岩开挖时超前导管采用Φ50热轧无缝钢管，壁厚5mm，管节长度4.5米，管口段0.5m钢管不开孔，其余部分按15cm间距交错设置注浆孔，注浆孔直径6㎜，采用机械钻孔。注浆材料为水泥浆，水泥浆水灰比为1:1，注浆压力为0.5~1.0Mpa，必要时可在孔口处设置止浆塞。

钢管大样图为：

6加劲箍6注浆孔50无缝钢管

各级围岩开挖工序示意见图:

③②②洞轴线③①③开挖工序为： ①全断面开挖；②全断面锚喷初期支护；③铺设洞身环向盲沟及防水板，整体灌注二衬砼。 Ⅱ、Ⅲ级围岩开挖工序示意图 ③①⑧②隧核心土体④道中心线⑤开挖线⑧⑥⑦⑥⑥ 立面示意图 超前支护掌子面C25喷射混凝土26cm型钢钢拱架，纵向间距70cmC25钢筋混凝土衬砌50cm上台阶下台阶根据量测情况而定6-10m2-3m 侧面示意图 开挖工序为： ①超前导管支护； ⑤下部开挖； ②上部环向开挖； ⑥边墙及仰拱初期支护； ③上部初期支护； ⑦现浇仰拱衬砌； ④核心土体开挖； ⑧铺设防水层，模注二次衬砌。 V级围岩开挖工序示意图 ③①⑦⑦上台阶②隧道中心③下台阶⑦④⑤⑥ 立面示意图 超前支护掌子面C25喷射混凝土18cm-1414格栅钢架，纵向间距100cmC25钢筋混凝土衬砌35cm上台阶下台阶根据量测情况而定10-15m 平面示意图 开挖工序为： ①超前锚杆支护； ⑤下半断面初期支护； ②上半断面开挖； ⑥ 现浇仰拱衬砌； ③上半断面初期支护； ⑦铺设防水层，模注二次衬砌。 ④下半断面开挖； Ⅳ级围岩开挖工序示意图 洞身开挖检验评定标准如下：

规定值或 序号 检验项目 允许偏差 破碎岩、土 平均100， （Ⅴ、Ⅵ类围最大150 拱部 超挖1 （mm） （Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ最大250 类围岩） 硬岩 （Ⅰ类围岩） 边 墙超 尺量：每20m检查2 挖（mm） 平均100， 3

检验方法和频率 岩） 中硬岩、软岩 平均150， 每20m一个断面 水准仪或断面仪：平均100， 最大200 +100，-0 每侧 全宽 +200，-0 一处 水准仪：每20m检查3处 仰拱、隧底超挖（mm） 最大250 （六）施工方法

本隧道采用从左、右幅隧道进口同时掘进，使用大型机械施工，根据隧道围岩地质情况，Ⅱ、Ⅲ级围岩实行全断面光面爆破开挖，Ⅳ级围岩采用半断面正台阶爆破开挖，Ⅴ级围岩洞口浅埋段采用留核心

土法人工开挖。，隧道支护按先拱部后边墙的顺序实施，初次支护采用喷锚支护，衬砌全断面整体式衬砌，并采用复合衬砌，在施工过程中加强监控量测，施工工艺详见：隧道总体施工程序图；洞口段、洞身段施工方法图。

1、洞口施工

（1）土石方开挖施工，土方采用人工刷坡，装载机挖装，自卸汽车运输。

（2）洞口仰坡、截水沟及排水沟施工

首先施工洞口边仰坡外的截水沟及排水沟，以稳定坡面和防止地面水影响洞口的稳定，边仰坡开挖采用人工、风钻由上而下，坡面进行挂网喷砼加固坡面或防挡措施处理，以达到良好的防护效果。

2、洞内施工 （1）爆破设计

①钻孔：钻孔采用风动凿岩机进行钻孔作业。

②爆破设计：根据隧道围岩地质情况，Ⅴ级围岩开挖采用挖掘机和人工配合无爆破施工，局部进行弱爆破松动，其他级别围岩均采用爆破开挖。

Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面光面爆破开挖周边眼间距E=60cm，周边眼抵抗线W=70cm，E/W=0.86，装药集中度q=0.19kg/m，炮孔用炮泥塞满，详见图。

Ⅳ级围岩周边眼间距E=60，周边眼抵抗线W=70，E/W=0.86，上半断面装药集中度q=0.19 kg/m，下半断面装药集中度q=0.33 kg/m，炮孔用炮泥塞满，详见图。

10101010101010101010101088886060106010751010758108851087606070101075888577610108765810810885101081010878767676788899778998888101010101010101010Ⅱ级围岩装药参数表炮眼类型中空眼炮眼深度炮眼角度段药量装药量数量（m）水平垂直卷/眼kg/眼（kg）14.504.504.404.404.504.4090909090909890909090979011.65.78.77.310.211.74.302.25.00.8268.4288.1557031.98513.484040354025药卷装填起爆炸药种类系数次序单耗图中0.85炮眼0.65旁数1.6830.55字即kg/m0.75起爆0.40顺序85776655556789986768877776788967665678996755掏槽567889858576掏槽眼12辅助眼67内圈眼25底板眼1439合计678967898588591010985周边眼158697.9Ⅱ、Ⅲ级围岩炮眼布置示意图3190213Ⅲ级围岩装药参数表2213302151590301炮眼类型中空眼炮眼深度炮眼角度装药量段药量数量（m）水平垂直卷/眼kg/眼（kg）14.304.304.204.204.304.2090909090909890909090979010.685.237.646.369.7711.21.914.790.7862.7647.7567.0630.42458.57药卷装填起爆炸药种类系数次序单耗4040354025图中0.82炮眼0.60旁数1.5230.50字即kg/m0.75起爆0.40顺序3掏槽眼12辅助眼67内圈眼炮泥中空直眼掏槽布置图32药卷25药卷3.74250.5825底板眼14合计周边眼39导爆索10竹片44030158666.3周边眼装药布置示意图说明:图中标注尺寸单位为cm.

II、III级围岩钻爆设计图

6099999999811111111144443287778239549511767785975797060607576060975997697665685997558578565679997767677887899979988141下半断面400上半断面540666782395959上半断面装药参数表炮眼类型中空眼炮眼深度炮眼角度段药量装药量数量（m）水平垂直卷/眼kg/眼（kg）13.33.33.23.23.33.2306.79090909090989090909097908.03.9247.0420.9651.5214.93204.925.332.6170.474.361.313.687.58.530.6药卷装填起爆炸药种类系数次序单耗图中400.80炮眼400.55旁数1.493350.45字即kg/m400.75起爆250.40顺序掏槽6778566782334182768234828295234132掏槽眼12辅助眼27内圈眼16底板眼142595合计4441111139544954141111111111周边眼Ⅳ级围岩炮眼布置示意图31902132133021515903012下半断面装药参数表3炮眼类型炮眼深度炮眼角度段药量装药量数量（m）水平垂直卷/眼kg/眼（kg）3.203.203.20211.29090989090906.33.0958.7120.9632.41112.08药卷装填起爆炸药种类系数次序单耗4035250.65图中炮眼中空直眼掏槽布置图32药卷25药卷辅助眼19炮泥内圈眼导爆索164.361.3114.931.05旁数0.840.453字即kg/m0.70起爆顺序周边眼31合计6610竹片44030周边眼装药布置示意图说明:图中标注尺寸单位为cm.

IV级围岩钻爆设计图

（2）钻爆施工

采用手持风枪施钻，避免对围岩扰动过大。钻孔时严格按操作规

程作业，力求要每个孔方向、位置满足设计要求，准确控制周边眼外插角。

炸药量的分配根据炮眼填装系数进行，按装整卷或半卷药的档次调整。炮眼装药后，认真堵塞炮泥，确保爆破质量。

爆破后立即进行通风排烟和排危，然后进行初喷出碴。出碴采用侧卸式装碴机装碴，大型运输车运输。 （3）作业循环和进度安排

Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面光面爆破，循环时间720min，每天2个循环，见图。Ⅳ级围岩正台阶光面爆破，循环时间960min，每天1.5个循环，见图。

测量定位 20机动时间30初期支护200出 碴20初 喷20埋设量测元件每循环时间：720min。20台车就位20钻 孔300装药爆破60通风排烟30排危处理

Ⅱ、Ⅲ级围岩开挖支护作业循环图

测量定位 30机动时间100初期支护310出 碴砂浆锚杆30每循环时间：960min。20台车就位20钻 孔340装药爆破60通风排烟3020排危处理埋设量测元件初 喷

Ⅳ级围岩开挖支护作业循环图

各级围岩开挖支护施工进度安排见表。 各级围岩开挖支护进尺指标表

围岩级别 开挖方法 日循环次数 2 2 1.5 1 循环进日进月有尺（m） 尺（m） 效天数 3 6 28 3 6 28 2 3 28 1.5 1.5 28 月进备注 度（m） 168 168 84 42 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 全断面 全断面 半断面正台阶 留核心土

（七）工程质量保证措施

1、配备满足工程施工需要的人力资源。有针对性地组织施工人员学习，进行施工前的岗位培训，以保证工程施工的技术要求。

2、工程施工实行现场标牌管理，标示注明分项工程作业内容、简要工艺和质量要求、施工及质量负责人姓名。

3、组织强有力的测量人员进行测量控制。我们将严格按照质量管理体系中要求，实行从放线到竣工的“一条龙”质量控制程序，严格执行复核制度、交底制度，确保工程测量万无一失。

4、通过严把检验和试验关，保证工程施工的每一段、每个部位的质量在施工的过程中受到控制。严格按照“过程检验和试验控制程序”的内容和要求，及时组织质检人员和有关技术人员对各工序进行自检，对出现的问题及时组织有关人员进行研究分析，订出纠正和预防措施，以确保达到其实施效果。并及时通知监理单位，经现场认可后，才能进行下一步工序的施工。

1、 好施工材料的质量控制

（1）除业主提供的材料外，自行采购的材料，必须在供货质量、

信誉、供货能力等方面进行评价，在有保证供货能力的分包方处采购。

（2）做好材料进货的检验和标识工作。按质量体系标准和要求，在进货、检验、试验、进仓、登记、标识、使用等全过程中，都必须执行“进货检验和试验控制程序”文件要求，从采购的第一程序开始，层层把关，确保材料质量。

6、加强施工过程的试验和检验

确保各种实验的有效性和准确性，在加强试验室对本工程中各种试件的测试工作的基础上，严格按照规范要求做好各类原材料、半成品预制件、混凝土、砂浆等抽检和复检工作，认真把好质量关，用数据指导现场施工。

附件：质量保证控制流程图、原材料检验程序图、质量检验总程序图

（十一）安全技术措施

1、确定安全生产目标的安全防范要点

⑴本项目安全目标确定为“三无一杜绝、一创建”，“三无”即：无死亡重伤事故；无重大机械事故；无倒塌事故；年轻伤率2‰以下。“一杜绝”即：杜绝重伤事故；“一创建”即：创建文明工地。

⑵根据本工程特点，安全防范重点有以下八个方面： ①防高处坠落事故； ②防坍塌事故 ③防触电电击事故。 ④防机械伤害事故； ⑤防火灾事故； ⑥防交通事故； ⑦防起重伤害事故 ⑧防洪涝事故 2、建立安全生产体系

⑴建立健全安全生产管理机构，成立以项目经理为组长的安全生产领导小组，全面负责并领导本项目的安全生产工作。

⑵项目实行安全生产三极管理，即：一级管理由经理负责，二级管理由专职安全员负责，三级管理由领工员（或班组长）负责，各作业点设安全监督岗。

⑶按照我公司颁布的《安全生产责任制》的要求，落实各级管理人员和操作人员的安全生产责任制做到纵向到底，横向到边，各自做好本岗位的安全生产。

⑷本项目在开工前，由项目经理部编制实施性安全技术施工组织设计，对技术复杂、施工危险性大，、多发易发事故的高处作业，钢管支撑的安装的拆除，编制专项安全施工组织设计，认真执行安全生产“五同时”的原则，采取安全技术措施，确保施工安全。

⑸实行逐级安全技术交底制，由经理部组织有关人员对工程项目或专项进行书面详细安全技术交底，凡参加安全技术交底的人员要履行签字手续，并保存资料。项目经理部专职工安全员要对安全技术措施的执行情况进行监督检查，并做好记录。

⑹加强施工现场安全教育

①针对工程特点，对所有从事管理和生产人员进行全面的安全教育，重点对专（兼）职安全员、领工员、班组长、从事特种作业的架子工、爆破工、起重工、电工、焊接工、机械工、场内机动车辆以及新工上岗、工人变岗和改变工艺等进行培训教育。

②对从事施工管理和生产的人员，未经安全教育得不准上岗；新工人（含民工、临时工）未进行三级教育的不准上岗；变换工种或采用新技术、新工艺、新设备、新材料没有进行培训不准上岗。

③特种工种的操作人员的安全教育、考核、复验，严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规定》GB5306-85号文规定执行，经过培训考核，获取操作规程证方能持证上岗，对已取得上岗证的特种作业人员，要进行登记存档，对上岗证要按期复审，并设专人管理。

④通过安全教育，增强职工安全意识 ，树立“安全第一、预防为主”的思想；掌握基本生产知识和安全操作技能；提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全操作规定，做到：不违章指挥、不违章操作、不伤害自己、不被他人伤害，达到提高职工整体安全防护意识和自我防护能力。

⑺认真执行安全检查制度

经理部要保证检查制度的落实，要规定定期检查日期及参加检查的人员，经理部每旬进行一次；作业班组每天进行一次，非定期检查应视工程情况如施工准备前，施工危险性、采取新工艺、季节形变化、节假日后等要进行检查，并要有领导值班，对检查中发现的安全问题按照“三不放过”的原则制定整改措施，定人限期进行整改，保证“管生产必须管安全”的原则真正落实。

⑻成立防洪抗灾工作领导小组，制定防洪抗灾措施，接受业主和总承包单位的统一指挥，在洪涝季节，密切注意天气情况，加强值班，配备充足应急资源，做好一切防洪抗灾工作。

⑼事故报告制度

①无论何时，一旦发生危害工程安全、工程健康、工程质量事故时，除采取必要的抢救措施以外必须立即暂停此项目和与之有关的项目的施工。

②事故发生后，必须以最快的方式，将事故的简要情况报监理工

程师。

③监理工程师视察了事故现场后立即上报并提出处理意见，应按照监理工程师指示消除事故产生的危害和影响，并查明事故原因。若事故原因迟迟未能查明，监理工程师认为事故隐患未消除时，可不能恢复开工。

3、高处作业的安全技术措施

⑴所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，并按规定配戴劳动保护用品，或系安全带等安全工具。

⑵作业人员不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底易滑鞋和裙子进入施工现场。

⑶在距边缘1.2～1.5m处应设置护栏或架设护网，且不低于1.2m，并要稳固可靠。

⑷从事架子施工的人员，要持有特种作业操作证方能上岗；对进行模板施工，高度超过2m的架子要由架子工去完成。

⑸施工作业搭设的扶梯、工作台、脚手架、护身栏、安全网等，必须牢固可靠，并经验收合格后方能使用，架子工程应符合《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-90）和《建筑安装工人安全技术操作规程》（1980-5-20）规定要求。

⑹人员上下通道要由斜道或扶梯上下，不准攀登模板、脚手架或绳索上下。

⑺作业用的料具应放置稳妥、小型工具应随时放入工具袋，上下传递工具时，严禁抛掷。

⑻进行两层或多层上下交叉作业时，上下层之间应设置密孔网防护罩加以保护。

⑼脚手架拆除时，应经技术部门和安全员检查同意后方可拆除并按自上而下，逐步下降进行；严禁将架杆、扣件、模板等向下抛掷。

（10）施工平台应挂配醒目的安全警示牌，夜间施工必须有充足的灯火照明。