xx单线铁路隧道工程施工设计方案

1、 某某某某某公司铁路专用线隧道施工组织设计编 制：复 核：审 核：股份某某某中国中铁 AAAA铁路专用线工程二标项目经理部二零一四年十一月81 / 82目 录1.编制说明31.1编制依据31.2编制原则32.工程概况32.1工程概况32.2工程地质与水文地质62.3不良地质73.工程特点、难点与施工措施73.1工程特点73.2工程难点73.3施工措施与解决办法74.施工总体部署84.1施工总体目标84.2施工总体方案84.3施工组织机构94.4施工场地平面布置104.5各工区机械设备配备105.施工进度安排115.1总工期目标115.2施工进度安排116.主要工程项目施工方法126.1隧道施工

2、临时设施126.2洞口土石方工程146.3洞门与明洞结构施工156.4隧道进洞方案与措施166.5隧道洞身开挖226.6支护和超前支护施工方法与工艺286.7防排水施工376.8二次衬砌施工406.9斜井施工446.10隧道施工监控量测506.11隧道辅助施工、有害气体检测536.12 洞附属工程556.13隧道下穿县草公路与管道施工方法557.资源配置计划与保证措施567.1机械设备配置与保证措施577.2人力资源配置与保证措施588.管理措施598.1标准化管理措施598.2质量管理措施598.3安全管理措施598.4工期保证措施618.5环境管理措施639.隧道应急预案与演练、措施639

3、.1安全应急救援649.2应急救援领导小组649.3应急处理组织机构649.4报警系统和通告程序649.5应急处理程序649.6领导小组职责649.7应急预案措施6510.HSE管理措施6710.1安全生产控制措施6710.2爆破器材与爆破作业控制措施6710.3环境保护措施7210.4职业健康管理体系与保障措施7611.信息化管理7711.1信息化管理组织机构7711.2信息化管理目标7811.3信息化保证措施78附件1.施工总平面图79附件2.隧道进口、出口临建场地布置图79附件3.隧道斜井临建场地布置图79附件4.隧道施工进度横道图79隧道施工组织设计1.编制说明1.1编制依据某某某某某

4、公司铁路专用线隧道设计图（送审稿）。铁路隧道施工技术指南（TZ204-2008）。铁路混凝土施工技术指南（铁建设2010241号）。铁路混凝土工程施工质量验收补充标准。铁路混凝土结构耐久性设计规（TB1005-2010）。铁路工程施工安全技术规程。铁路工程技术规与国家行业标准、规则、规程。某某某某某公司铁路专用线二标工程招、投标文件。工程建设有关的法律、法规和文件。1.2编制原则资源节约和环境保护原则。符合性原则。满足建设工期和工程质量标准，符合施工要求。标准化管理的原则。科学、经济、合理的原则。引进、创新、发展的原则。“六位一体”管理的原则。指导性纲领与动态控制相结合的原则。2.工程概况2.

5、1工程概况隧道位于场厂区铁路装卸场区间，进口里程为ZDK0+260，出口里程为ZDK1+960，全长1700m。为满足施工工期要求，隧道设置1座施工斜井，斜井与正洞交汇里程为ZDK1+140，斜井长度180m，=45°，i=11%，单车道断面，采用无轨运输。本隧为单线隧道，燃牵引，设计行车速度60km/h，有砟轨道。隧道开挖断面61.2，开挖高度9.16m，宽度7.8m。本隧道全部为V级围岩，隧道拱顶以上最大埋深30m，平均埋深约15m。洞身于ZDK1+625ZDK1+665下穿县草公路、埋深约20m。隧道采用次重型轨道碎石道床，铺设新型轨枕与50kg/m钢轨，轨道结构高度667mm

6、。洞线路纵坡为人字坡，进口段540m为3上坡，其后1160m为4.2下坡。全隧除进口段172.050m位于R-600m的右偏曲线上，洞身段553.956m位于R-800m的左偏曲线上外，其余位于直线上。ZDK0+260ZDK0+430段设计为明洞，长170m。建设单位：某某某某某公司；设计单位：设计研究院；监理单位：监理咨询；施工总承包单位：股份。严格按照业主要求组织施工，定于2014年11月15日开工，于2015年9月20日完成全部土建工程，隧道总工期310天，为顺利完成总工期目标，2015年8月31日前需达到铺轨条件。隧道主要工程数量如下表2-1：表2-1 主要工程数量表工程项目单位进口段

7、斜井段出口段310770450开挖土石材料名称m3191544741827716衬砌圬工填充砼（找平层）C20砼m3110727491607拱墙仰拱砼C30砼m3182817拱墙仰拱砼C30砼m3380094075499衬砌钢筋HRB400kg168743415575242969HPB300kg6837116846498491沟、槽身砼C25砼m3242601351沟身钢筋HPB300kg134703345719553过轨管线150镀锌钢管根11m99盖板钢筋砼C35m3256236钢筋HPB300kg189146972745初期支护喷砼C25砼m3219554453182钢筋网HPB300k

8、g265596568938397锚杆a122砂浆根251362153633锚杆a2m75231861810883锚杆b122中空根279069304050锚杆b2m83702079012150加强支护大管棚导向墙C20砼m31326108钻孔大管棚108钢花管（壁厚8mm）根3939m11701170kg2308423084127钻孔m11701170152孔口管kg842842159高精度定向大管棚159钢花管（壁厚10mm）根25m1125kg41344178钻孔m1125203孔口管kg962中管棚60钢花管（壁厚5mm）根37513752250m2250825013500kg15255

9、5593591530小导管42钢花管（壁厚3.5mm）根321683191597m11256291175590kg377089754018725支护注浆水泥砂浆m3383853735钢架榀数（榀距0.50.6m）榀5681358862钢架钢筋kg115819291158钢架型钢kg390307933163592332槽钢与接头连接件kg109165263745163131连接钢筋kg270746704839190螺母、螺栓kg72791740411047砼垫块C15m385204129锁脚锚杆22砂浆根366036m108180108锁脚锚管42锚管根4544108646896m1817643

10、45627584临时支护18号工字钢kg101945243734154712连接用钢kg179774298127282防排水中埋式橡胶止水带m79719791157外贴式橡胶止水带m119029571728防水板（厚1.5mm，EVA分离式）m25857144198430无纺布m25857144198430中埋式钢边止水带m620154090050环向盲沟单壁打孔波纹管m654162595080纵向排水管单壁打孔波纹管m6571632954衬砌背后注浆水泥砂浆m310770450包裹用无纺布350g/m2m2340845494注浆管50PVC管m317745管棚工作室开挖土石m3117喷砼C2

11、5砼m333钢筋网HPB300kg474工作室回填C25砼m384钢架型钢kg5769连接型钢kg1129连接钢筋kg35818号工字钢kg3677连接用钢量m3506锁脚锚管42锚管根64m2562.2工程地质与水文地质2.2.1地形地貌、地层岩性与地质构造地形地貌：测区属高原中低山侵蚀、剥蚀丘陵地貌，地形起伏较大，冲沟较发育。隧道拱顶以上最大埋深约30m。地面高程1910.611949.71m，相对高差约40m，自然横坡一般5°30°，局部较陡。斜坡上覆土层较厚，多分布松树、桉树与灌木，沟槽等低洼平缓地带被垦为旱地。测区附近有昆楚高速公路，320国道级省道、县道、乡道、

12、乡间小道想通，交通方便。沿线路两侧村庄民房零星分布。地层岩性：测区上覆第四系全新统人工弃土（Q4q）、人工填筑土（Q4ml）；坡洪积（Q4dl+pl）松软土、粉质黏土；坡残积（Q4dl+pl）粉质黏土；下伏基岩为侏罗系下统禄丰组甸基段（J1l1）泥岩、泥质粉砂岩。地质构造：测区位于扬子准地台西部，川滇台背斜南段，属武定石屏隆断束；西邻元谋-绿汁江断裂，跨汤朗-易门断裂，东靠普渡河断裂，均为近南北向断裂。以测区西北汤朗-易门断裂为界，西部属峨山台穹，东部属禄劝断凹。线路区属于平地哨背斜南西翼，平地哨背斜轴线长约15km，为一宽缓斜歪单向缓倾伏背斜，实测岩层走向为N15°E，倾向SE，倾

13、角18°；N2040°W，倾向NE,倾角1220°。测区无新断裂通过，地质构造较简单。受区域构造影响，区岩体节理、裂隙较发育，岩体较破碎。2.2.2水文地质与地震烈度地表水：测区属金沙江流域，线路区无河流与沟水，隧道左侧700m左右为下权甫水库，在隧道进口附近分布有水塘。下权甫水库库水补给主要靠雨季大气降水，库水位随季节变化较大。地下水：测区地下水主要为孔隙潜水与基岩裂隙水。孔隙水主要赋存于第四系坡残积与冲洪积地层中，坡残积黏性土层厚度薄，其含水性与透水性较差，主要受大气降水补给，仅含少量孔隙水；冲洪积黏性土、砂土、圆砾土层主要分布于大里程端沟槽，厚度较大，含水性

14、与透水性较好，受大气、水库水与地势较高处地下水补给，富水性中等。基岩裂隙水主要赋存于砂岩、泥岩、黏土岩等碎屑岩中，砂、泥岩多呈互层状发育、分布，砂岩为相对含水层、泥岩为相对隔水层，其节理、裂隙较发育，但连通性与导水性较差，富水性弱中等，局部可能富含层间水。地下水主要由库水、大气降雨与外围基岩裂隙水补给，水位随季节变化较大，并沿低洼沟槽向螳螂川排泄。预测隧道正常涌水量为510m3/d，最大涌水量为1020m3/d。据附近水质分析资料，该段地表水与地下水为HCO3-Ca2+型水，按铁路混凝土结构耐久性设计规(TB10005-2010）判定，在环境作用类别为化学侵蚀环境时，对混凝土结构无侵蚀性。地震

15、烈度：安宁工业园区铁路地震动峰值加速度按50年超越概率10%考虑，工程区地震动峰值加速度0.15g，动反应谱特征周期0.45s，相应地震基本烈度为度。2.3不良地质隧道段无不良地质现象，段特殊岩土主要为人工填筑土与松软土。3.工程特点、难点与施工措施3.1工程特点一是本隧道为标段的控制性工程，隧道是否能按期完成是确保铺轨工期与标段总工期的关键。为满足施工工期要求，隧道设置1座施工斜井，斜井与正洞交汇里程为ZDK1+140，斜井长度180m，=45°，i=11%，单车道断面，无轨运输。二是本隧道全部为V级围岩，月平均进度低，安全风险高。尤其ZDK1+625ZDK1+665下穿县草公路、

16、埋深约20m，ZDK1+100下穿既有选矿厂道路，ZDK1+687.5下穿昆钢输矿管道、ZDK1+693下穿西南油气管道、埋深约15m，施工过程中须加强监控量测，采取加强支护措施，严格控制公路和管道的沉降。3.2工程难点隧道浅埋段施工难度较大，尤其是下穿县草公路与管道段落，对下沉量要求较严，施工中务必做好监控措施与超前支护措施，控制爆破，确保安全通过。3.3施工措施与解决办法针对级围岩，采用台阶法加临时横撑施工工艺，严格控制开挖进尺与时做好支护。放慢掘进速度，加强初支和二衬背后注浆，严格控制注浆压力，必要时进行多次补浆。斜井接入正洞施工，采取加强超前支护、短开挖、强支护，加强监测等措施，确保施

17、工安全。临时管制县草公路交通，加强洞和公路的监测。4.施工总体部署4.1施工总体目标4.1.1安全目标杜绝一般事故B级与以上生产安全责任事故，控制轻伤事故，杜绝一般与以上道路交通责任事故，杜绝一般与以上火灾责任事故和机械设备责任事故，杜绝压力容器爆炸事故，杜绝民用爆炸物品爆炸、丢失、被盗事故，安全隐患整改率100%，争创局级安标工地。4.1.2质量目标工程达到国家、铁总现行的工程质量验收标准；工程质量一次验收合格，达到优良标准，并满足全线创优规划要求。按照验收标准，各检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%，单位工程一次验收合格率达到100%。4.1.3工期目标根据指导性施工组织总

18、体安排，本标段交工日期为2015年12月31日，针对隧道的特点、难点与现场施工环境和地质情况，定于2014年11月15日开工，隧道土建工程于2015年8月31日达到铺轨条件，2015年9月20日全部结束。4.1.4环保目标严格按照国家和当地政府部门对环境保护的要求，对施工场地的扬尘、噪声、固体废物和废水排放等进行有效控制，合理布置施工场地。努力把工程施工对环境的不利影响减至最低限度，确保隧道沿线景观不受破坏，地表水和地下水水质不受污染，植被有效保护，噪声、振动和扬尘的环境影响得到有效控制，文物得到有效保护；坚持做到“少破坏、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”，使环境保护监控项目与监控结果

19、达到设计文件与有关规定。4.2施工总体方案隧道施工严格按照新奥法原理、设计图纸（送审稿）、铁路隧道施工规等要求进行组织，施工前做好洞身超前地质预报，对洞身地质、水文与有害气体等进行预测，施工中坚持“管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则施工，同时加强对有害气体监测。建立以多功能开挖台架、全断面衬砌模板台车、挖掘机、装载机、汽车运输为主要特征的机械设备配套施工体系，实现钻爆、装运、喷锚、衬砌等机械化作业线的有机配合，严格机械设备管、用、养、修制度，科学管理，达到优质快速施工的目的。隧道施工采用进口、斜井、出口相向施工，正洞采用台阶法加临时横撑施工工艺，斜井井身采用台阶法施工工艺，

20、明洞采用明挖法施工。同时，为满足施工工期要求，隧道设置1座施工斜井，斜井与正洞交汇里程为ZDK1+140，斜井长度180m，=45°，i=11%，单车道断面。隧道施工展开顺序见图4-1。图4-1 权甫隧道施工展开顺序图4.3施工组织机构为了加强项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标，针对本标段工程项目的意义和特点，经过全面工地现场考察，确定按照项目法组建“第四工程某某某某某公司铁路专用线工程二标项目经理部”，承担本项目的施工任务。项目组织机构见图4-2：中铁二局第四工程中石油云南石化铁路专用线工程二标项目经理部项目副经理综合

21、部试验室项目经理工程部物机部总工程师工经部站场队管理层作业层轨道队QHSE部隧道1队财会部隧道3队隧道2队图4-2 项目组织机构图4.4施工场地平面布置项目总平面布置图 、隧道进口、出口临建场地布置图和隧道斜井工区临建场地布置图详见附件1、2、3。4.5各工区机械设备配备隧道共设三个工区，分别是进口工区、出口工区和斜井工区，各工点主要机械配备情况如下表4-3所示：表4-3 隧道各工点主要机械设备配备表工点序号设备名称型号数量技术状况隧道进口1空压机L-22/73好2轴流通风机75kw2好3湿喷机CIFA-CSS32好4砼输送泵HBT601好5隧道备用发电机250KVA1好6挖掘机小松2101良

22、7装载机厦工40型2好8自卸车10T5良9衬砌台车9m1好隧道斜井10空压机L-22/7511轴流通风机75kw4好12湿喷机CIFA-CSS34好13砼输送泵HBT6002好14挖掘机小松2102良15装载机厦工40型3好16自卸车10T8良17衬砌台车12m2好18隧道备用发电机250KVA1好隧道出口19空压机L-22/73好20轴流通风机75kw2好21湿喷机CIFA-CSS32好22隧道备用发电机250KVA1好23砼输送泵HBT601好24挖掘机小松2101良25装载机厦工40型2好26自卸车10T5良5.施工进度安排5.1总工期目标标段工程计划开工日期2014年11月15日，计划

23、竣工日期2015年9月20日完成全部的隧道土建工程，总工期310天，2015年8月31日达到铺轨条件。5.2施工进度安排隧道施工进度计划见表5-1，横道图见附件4。表5-1 隧道施工进度计划表6.主要工程项目施工方法6.1隧道施工临时设施6.1.1施工便道隧道施工便道采用既有便道与新建便道相结合的原则，施工时通过引入改扩建既有道路到达各工点，并修建施工便道以使各工点贯通。新建便道总长约3公里。新建便道标准：路面宽度5m，采用厚16cm泥结碎石，每150m加设会车道一处。6.1.2施工供电与照明区域电力充足，施工电源就近T接取地方线路供电。同时各主要工点配备足量的自发电设备以备急用。隧道进口采用

24、1台630KVA变压器供电（兼顾站场施工、生活用电），另配置1台250kw发电机；斜井采用1台630KVA变压器供电，另配置1台250kw发电机；隧道出口采用1台630KVA变压器供电（兼顾路基施工、生活用电），另配置1台250kw发电机。洞各工作面的动力用电与照明用电由洞口变压器变压后提供，照明用电采用36V分段低压电进洞。6.1.3施工供水本隧道施工用水以采用自来水为主，无法满足施工要求时采取附近水库抽水或打井取水方案，经净化处理检验合格后使用。6.1.4施工供风与通风本隧道施工高压供风采用在隧道进、出与斜井口设空压机房集中供风，其中进口配置3台空压机，斜井配置5台，出口配置3台。用200

25、的钢管将高压风引进洞。高压风管与水管同布置于隧道一侧。在距作业面1015m处，设置使用开关，接软管至工作面，供作业时灵活使用。隧道进、出口通风采用压入式通风方式，在隧道进、出口分别设置2台75kw的轴流通风机通风，斜井设置4台75kw轴流通风机。6.1.5拌和站隧道喷射混凝土采用750小型拌和站拌制，在进口、出口、斜井均设置小型喷射混凝土拌合站。按业主要求，其余结构混凝土均采用商砼。商品砼需满足运输便利、价格合理、供应与时、质量合格。6.1.6弃碴场隧道开挖土石方采用自卸式汽车拉至弃碴场集中堆弃，隧道共设3个弃碴场分别用于隧道进、出口与斜井口弃碴，其中隧道进口弃渣场位于ZDK0+700线路左侧

26、350m坡地处，占地46.4亩，用于进口弃碴和斜井弃碴；隧道出口弃碴场位于ZDK1+600线路左侧400m沟槽，占地47.1亩，用于出口弃碴和路基弃碴。碴场坡脚设M10浆砌片石挡墙挡护，顶部外侧设M10浆砌片石截水天沟，底部每隔20m开挖设置碎石盲沟。6.1.7施工通讯隧道进出口、斜井洞口均安装移动基站，并延伸至洞，确保洞信号畅通，联络便利。同时，为保证施工生产指挥调度通畅与时，现场管理人员配备无线对讲机。项目部驻地、各工点配置不小于10M的宽带网络用于与业主、监理与公司部之间数据通信。6.2洞口土石方工程洞口工程主要施工项目为洞口与明洞段的土石方、洞门与明洞结构物、防排水，洞口防护与绿化。洞

27、口工程应先施工完成，并保证安全，为加速暗洞施工创造条件。施工方法与注意事项如下：6.2.1洞口施工：地表复测后，放出洞口里程，根据洞口里程和线路方向放出洞口边、仰坡刷坡线。洞口段土石方采用明挖顺层开挖法施工。开挖前先施工洞口边仰坡外的截水沟，开挖过程避开雨天进行。全强风化采用挖掘机开挖，孤石与较硬的岩层，采用小型控制爆破，装载机或挖掘机装碴，自卸汽车运输。洞口段边仰坡开挖严格按设计控制坡度，并使洞门处边坡与明洞边坡顺接。松软地层开挖时从上至下，随挖随支护，加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。边坡、仰坡上浮石、危石要清除，坡面凹凸不平处予以修整平顺。开挖弃方运至弃土场，边坡仰坡上不能堆集弃土、

28、石方。边、仰坡与时喷、锚、网防护，并与早施做锚杆框架梁。进口洞外永久边坡线路左侧第一级坡面采用锚杆框架梁防护，框架间距4m×4m，线路左侧第二级坡面与右侧边坡采用人字形截水骨架护坡，主骨架净距6m，支骨架净距3m；出口永久边坡第一级坡面采用锚杆框架梁防护，框架间距4m×4m，第二级坡面采用灌草护坡防护。隧道进口线路左侧边坡较陡与洞门端墙后填土较厚，为保证洞门端墙与边坡开挖面稳定，确保施工、运营安全，于洞门两侧设置1#、2#预加固桩，预加固桩长均为22m，截面尺寸均为1.75m×2.5m，长边均平行于线路前进方向；于ZDK0+255处线路左侧设3#预加固桩，桩边缘距

29、线路中线7.5m，截面尺寸均为1.5m×2.0m，桩长14m，长边垂直于线路前进方向。6.2.2洞门施工：洞门刷坡采用挖掘机配合人工进行，在部分硬岩可采用局部小爆破开挖，开挖必须一次到位，避免二次开挖时影响正洞施工与安全。洞门边坡采用喷锚挂网防护。隧道洞门施工工艺流程图见图6-1：洞门刷坡与防护洞口测量放线大管棚施工洞顶天沟施工正洞进洞施工洞门施工洞门附属设施施工正洞施工洞门加固图6-1 隧道洞门施工工艺流程图6.3洞门与明洞结构施工6.3.1隧道洞门与明洞砼结构施工根据洞口段指导性施工工序，施工前应排干进口左侧水塘，洞口段土石方开挖至导坑台阶标高时，立即开挖导坑进入正洞施工，明洞应

30、分层逐段开挖，并与时做好临时防护工程。待正洞开挖完成一定距离后，再进行洞口段结构物的施工。其施工主要容为：明洞段仰拱、洞门与明洞边墙基础、拱墙衬砌、防排水、拱背回填等。仰拱与墙脚砼采用组合钢模板人工立模浇注，边墙与拱部砼施工采用衬砌模板台车作模，外模采用组合钢模板，洞门与明洞砼一起整体灌注。首先施工明洞仰拱、拱墙脚部钢筋砼与洞门基础，待砼达到一定强度后，拆模并进行施工缝凿毛，然后施工上部边墙与拱部钢筋砼。混凝土采用分层、左右侧交替对称浇注，每层浇筑高度不大于lm。两侧高差控制在50cm以。浇注过程要连续，避免停歇造成“冷缝”，间歇时间超过1.5h则按施工缝处理。钢筋在洞外加工场下料成型、现场绑

31、扎，砼采用集中拌和，由砼运输车运输，泵送入模，插入式捣固器与附着式振捣器振捣密实，拱墙砼一次整体浇筑成型。明洞砼强度需达到设计强度的100%方能拆模。6.3.2明洞外防水层施工拱圈浇筑完成，待砼达到设计强度后，铺设防水层并回填。施工时，先将砼表面的外露钢筋头等杂物清理干净，然后将砼表面上的凹凸不平处修凿平整，最后用水泥砂浆衬砌外表涂抹平顺，以免损坏防水层。为保证防水板接头质量，先在平地上将EVA防水板逐幅连接起来，检查接头质量合格后再运到现场铺设。EVA防水板用热楔焊接法进行连接，两防水板之间搭接宽度为15cm，每条焊缝宽不小于2.5cm，中间有一空腔用于充气检查焊缝的严密性。如有缺陷就立即进

32、行修补，直至达到质量要求为止。为防止明洞与隧道防水板的接头在填土时被破坏，应用3cm厚的水泥砂浆将防水板接头保护起来。无纺土工布在现场逐幅铺设，为防止土工布在回填土过程中移位或翻卷，在搭接处用线缝合起来，搭接宽度15cm。按设计位置预留环向50单壁打孔波纹管盲沟与纵向100单壁打孔波纹管盲沟。纵向100单壁打孔波纹管按隧道通长布置，综合利用纵向、环向盲沟将衬砌之防水板后地下水引入洞侧沟排除洞外。6.3.3明洞拱背回填施工明洞衬砌和防水层施工完毕后，紧跟着进行拱背回填，从下至上，按设计对称分层进行。泄水管以下用浆砌片石回填；泄水管至起拱线用干砌片石码砌回填，其中泄水管处设纵向盲沟。采用碎石回填；

33、起拱线以上至原地面线为夯填碎石土回填(其中洞顶粘土隔水层50cm厚)。回填碎石土与粘土隔水层时采用人工分层夯实，其密实度85，分层松铺层厚30cm，用蛙式打夯机逐层夯实。施工过程中应严格保护防水层不被破坏。当明洞回填完成后，要与时进行洞口与洞顶的绿化与防护工作，避免雨水冲刷。6.4隧道进洞方案与措施6.4.1隧道进洞方案6.4.1.1斜井进洞方案根据设计文件，对斜井进口位置采用人工配合机械清除洞口围植被与覆盖层。结合现场地质情况，土方采用挖掘机配合自卸车挖、装、运，石方采用手持风钻钻孔，浅眼爆破，装载机装运。开挖过程中，按照设计要求进行洞口边仰坡锚喷防护，边坡稳定后进洞施工。进洞前沿隧道拱部围

34、开挖轮廓外15cm打设一环长30m、环向间距30cm、节长6.0m的89注浆管棚作为超前支护，插角度3°，并设导向墙，导向墙采用C20砼浇筑。利用挖掘机、风镐或YT28风钻按不爆破或弱爆破的方法，采用三台阶法开挖进洞。因进口段隧道埋深较浅，施工中应加强监控量测，以保证施工安全。6.4.1.2进、出口进洞方案隧道进口明洞长170m，里程为ZDK0+260ZDK0+430，根据现场实际情况，待暗洞大管棚施工完毕后后，便组织明洞段的土方开挖，保证明洞与暗洞同时施工、平行作业，尽量利用明洞的开挖为暗洞的出渣运输创造条件。明暗交界位置刷坡采用挖掘机分级开挖配合人工开挖进行，对部分硬岩可采用局部

35、小爆破开挖，开挖必须一次到位，避免二次开挖时影响正洞施工与安全。刷坡成型后与时施工永久性边仰坡支护，确保边坡稳定，然后施工导向墙与洞口段管棚，对洞口段软弱围岩加固，然后采用台阶法加临时横撑进洞施工。6.4.2隧道进洞措施6.4.2.1大管棚施工全隧与斜井井身均处于V级围岩中，在洞口仰坡按设计标准加固完成后，在靠近洞口掌子面间距50cm安装2榀I18工字钢架，立模浇筑长度为1m套拱砼，浇筑砼时按管棚设计位置预埋管棚孔口管；采用管棚钻机钻孔，沿隧道拱部围开挖轮廓外15cm打设一环长30m、环向间距30cm、节长6.0m的108注浆管棚作为超前支护，插角度3°，并设导向墙与导向管，导向管采

36、用152钢管，导向墙采用C20砼浇筑。采用挖掘机、风镐或YT28风钻按不爆破或弱爆破的方法，采用三台阶临时仰拱法开挖进洞。隧道在洞口段采取108大管棚作超前支护，以达到稳定洞口、加固地层，确保围岩稳定。108管棚采用壁厚8mm热轧无缝钢管，管棚长度按30m考虑，外插角13°，管设置钢筋笼并压注水泥砂浆，以增加刚度。施工方法如下:大管棚施工工艺流程见图6-2。地质调查(土质、孔隙率等)施工准备(施作导向墙、确定参数、测量放样、制造管棚、机具检修等)钻孔、安设钢管棚喷砼封闭掌子面拌浆联接管路与封闭孔口补管压水检查是否达到要求注浆是否压力流量是否达到要求结束是图 6-2 大管棚施工工艺流程

37、图大管棚施工应注意以下几方面：施工前，应根据设计洞门的里程和标高刷出洞门仰坡，如果仰边坡石质不良或为土质时，应根据地质用水平锚杆、挂网、喷砼加固，保证其稳定。按设计设置两榀临时钢支撑工字梁拱架，焊好纵向连接。应注意预留保护层。在两榀钢拱架上，按管棚设计位置（间距和水平标高、仰角），准确的焊上导管，外端焊一个法兰盘，用于平衡钻孔和压浆的后座力，两端用胶纸封口，以防砂浆流入。导管的导向直接影响管棚的质量，必须严格按设计安装、焊牢。导管全部焊好后即可灌注套拱砼，边墙部份不影响管棚施工，可以在洞身开挖后一并施作。搭设钻孔操作平台，应根据钻机钻最低眼标高和安钻杆长度的要求设置，宽度为整个洞门。引入水电管

38、线，水压力不小于3.5kg/cm2，安装钻孔机接通水管即可开钻，必须备有若干个异型接头，管前端安装环形钻头，一边钻孔一边利用高压水将钻碴冲出。随着钻孔钻进应随时检查孔眼的方向与仰角，以免超过误差限度。钻眼达到设计长度后，检查管钻碴是否冲洗干净，否则再用较小钻头加高压水在管钻除余碴灌注浆液：灌注浆液为纯水泥浆液，注浆前应先进行注浆现场试验，如果单液注浆能达到固结围岩的目的，隧道可采用单液注浆方案，否则应进行水泥水玻璃双浆液试验，注浆参数应通过现场试验确定，以利于施工。单液浆注浆参数：水泥浆水灰比1:1；注浆压力：初压0.51.0MPa；终压：1.52.5MPa。灌注浆液仅在花管进行，故应进行花管

39、安装，压注浆液，然后清除管浆液。最后和普管一起逐根灌注水泥砂浆。灌注水泥浆可用浆筒随加随压直到注满为止，最后堵口。压浆时应注意将压浆管伸入孔底，保证压浆饱满。待水泥浆达到70%设计强度即可进行洞身拱部开挖。6.4.2.2其余准备措施隧道进洞采用单向掘进，围岩级别为V级围岩，围岩为堆积体，自稳能力极差。因此做好进洞前的各项技术工作尤为重要，其具体措施如下：洞口段施工避开雨天进行，若确需在雨天施工采取以下措施：对工地进行防洪检查，完善排水设施，保持排水系统畅通。指定专人巡视，发现积水或水沟阻塞的地方，与时疏通放水。加强与气象部门联系，时刻注意气候变化。开挖土石方边坡自上而下按设计坡度分层开挖刷坡，

40、并与时对边坡进行覆盖，避免边坡受雨水冲刷，损坏边坡。对进洞的各个桩点进行复核，确保准确无误。做好边、仰坡外的截水沟，以与洞口排水沟。加固好边、仰坡，确保其稳定。在洞口低洼处设积水井与抽水机，准备一些沙袋等。控制隧道下沉，在洞顶上方埋设地表观测桩。采用大管棚注浆预加固工作面前方的围岩，坚持“先护顶，后开挖”的原则组织施工。制定实施细则并进行详细的技术交底。待人员、机具、设备、材料等均已到位后方能施工。6.4.3超前地质预报6.4.3.1地质预报方案隧道围岩级别均为V级。为确保施工安全，成立超前地质预报小组，配备相关专业人员和设备，采用工程地质分析法（地质调查和全断面地质素描）、超前水平钻探、超前

41、炮孔等方法进行超前地质预测预报工作，根据所获得的信息调整隧道施工方案。6.4.3.2超前地质预报流程超前地质预报流程见图6-3。图6-3 超前地质预报流程图6.4.3.3地质分析方法地质分析法有地质调查和隧道开挖面地质素描两种方法。地质调查：对地貌、地质进行调查与地质推理相结合的方法有针对性的补充地质资料。补充地质资料的主要容包括：不同岩性、地层在隧道地表的出露与接触关系，岩层产状与变化情况；构造在隧道地表的出露、分布、性质、变化规律与产状变化；地表岩溶发育情况和分布规律。地质调查方法：地质预报人员根据建立的标准地层剖面，结合成岩规律，确定各岩层倾向、节理、层序、厚度、位置，详细核对勘察设计资

42、料，为地质预报做好基础工作。隧道开挖面地质素描：每循环开挖后，地质预报人员对隧道开挖面的地质状况作如实的调查和编录，采集必要的数据，具体包括：开挖面地层岩性、节理产状发育程度、受构造影响程度、围岩稳定状态等进行编录。地质素描方法和预报成果见表6-4。表6-4 地质素描方法和预报成果表序号方法形成成果1用罗盘仪，洞观察等方法，实测岩层产状、节理产状与间距、微构造产状、断层层面产状等资料，采取分段测绘。分析岩体各种参数，对开挖面地质评价，绘制常规地质预报展示图和分段地质预报书。2绘制标准地层剖面和岩层位预报预测软弱岩层的位置，围岩稳定况，提出施工措施建议。3观察开挖面断层与微构造出露情况、量测岩层

43、产状分析断层、微构造的产出的规律和在开挖面的部位、构造走向与隧道轴线关系，作出地质预报图。6.4.3.4超前水平钻探采用超前水平钻探法，对开挖面前方1530m围的含水构造、水量、水压进行预测，在长期长距和其它长期短距预报基础上，用超前水平钻探法进一步对特别差的地质段取得可靠资料。在预计前方地质较差的地段，每隔20m钻1个30m长50超前地质钻探孔。根据钻进速度的变化，钻孔中出水的清浊与颜色，对开挖面前方含水构造进行判断（在开挖钻孔作业时，将部分眼孔加深56m，作为辅助超前探测，辅助超前探孔数量在施工中可根据实际地质情况酌情增减）。6.4.3.5地质预报实施计划安排施工时，我公司将把超前地质预报

44、纳入施工工序，做到先探测、后施工，不探测，不施工。实施计划总的思路是：超前水平钻短距离钻探，在设计地段进行钻探，每次钻探30m，地质较差地段加密钻探；同时加强常规地质综合分析。6.4.3.6地质预报信息反馈地质预报方法就是建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，输入信息处理系统，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工现场，与时调整施工方法和参数。然后从施工过程中获取新的地质信息，更新地质信息系统，经处理后，再一次反馈给施工现场，如此往复。通过地质信息系统的与时、准确预报，为信息化施工提供决策依据。6.4.3.7超前地质预报保证措施建立各种规章制度：为保证地质预报工作的顺利进行，根据

45、本工程的特点，制定地质超前预报组规章制度、预报组岗位职责、地质超前预报组安全措施、预报组日常工作台帐，使预报组从始至终规化、系统化、程序化，并根据施工情况和工程地质与水文地质条件加强预报工作，实施动态管理。建立严格的岗位责任制：隧道施工中的地质超前预报关系到工程的安全、质量和进度。地质预报作为一项工序纳入施工过程中。预报组负责人是地质预报的直接责任人，对预报工作负全责。严格岗位培训和持证上岗制度，与时整理预测资料，按规定时间将预测报告与时报上级部门。定期分析预报的准确度，与时总结预报过程中不利因素，采取有力措施，消除影响，不断提高工作水平。地质预报工作管理：地质预报由地质专业工程师负责，施工、

46、隧道质检人员配合，进行资料收集、统计、分析和编制信息预报成果，由技术负责人复核，并报设计，监理。为修正支护参数，修改施工方法提供依据。不断总结经验，对已披露的实际地质情况与前期地质预报容相比较，评估预报的准确性，为以后的超前预报工作积累经验。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。6.4.3.8正确处理地质预报与施工的关系地质超前预报施工的协调问题：实践证明，地质超前预报在隧道施工中发挥着十分重要的作用，为隧道施工安全、确保工程质量和进度提供可靠保障。与业主、设计、监理等单位协调问题：施工地质预报工作需各方面密切配合、协作，与时反馈和分析，为信息化施工提供有力支撑和保障。地质超前预测预报小

47、组将各项预报资料和数据与时反馈设计单位，并大力协助设计单位做好设计变更所要求的全部配合工作。6.5隧道洞身开挖6.5.1洞身开挖洞门与进口明洞段采用明挖法，暗挖段采用新奥法施工，光面爆破。隧道正洞均为V级围岩采用台阶法加临时横撑施工；斜井V级围岩采用台阶法施工。台阶法施工采用自制凿岩台架配合手持风钻钻眼，光面爆破。上台阶长度以35m为宜。为尽快封闭成环，保证施工安全，采取上下台阶同时施工的开挖方式，每循环开挖长度0.6m。开挖过程中，严格控制超欠挖，避免超挖引起的耗时与材料增加和欠挖补炮产生的二次振动。开挖结束后应立即进行初期支护，即开挖一榀（0.6m）支护一榀，见图6-5。图6-5 上下台阶

48、开挖高度与开挖台架示意图根据查阅大量的研究资料，爆破振动对周边岩土的扰动基本上受爆源的距离、炸药的类型、装药状况、爆破模式、地层条件的控制。因此，在隧道施工时，为减小开挖爆破振动速度，应严格进行控爆作业。6.5.2爆破设计隧道均为级围岩浅埋段，采用弱爆破(微振动爆破)、风镐整修周边围岩开挖钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，隧道采用微振控制爆破技术，实施全断面光面爆破，并根据围岩情况与时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超欠挖。雷管使用前必须使用爆破专用仪表作导通检测，不合格的不能使用。级围岩台阶法开挖采用

49、斜眼楔形掏槽。6.5.2.1掏槽形式掏槽的成功与否直接影响爆破效果，掏槽的深度直接影响隧道的循环进尺。根据施工规，隧道爆破的质点最大振动速度通常出现在掏槽部位并与掏槽形式有关，本次爆破上台阶采用6孔楔形掏槽，周边光面爆破,根据爆破效果再具体优化爆破设计参数；下台阶充分利用两个临空面，布置水平炮眼，施工中可布置竖直掘进眼，尽量减小爆破对上部隧道的竖向反冲力。6.5.2.2炸药选取在交叉段掏槽眼和掘进眼采用低密度、低猛度的32乳化炸药，周边眼则采用低爆速、小直径的25光爆炸药。在斜井工区段临建区域设计一座炸药库，由专业爆破人员看守管理，并在当地县公安局备案。6.5.2.3 装药结构掏槽眼采用正向连

50、续装药结构，雷管以外不得装药卷。周边眼采用正向空气间隔不连续装药结构。其他炮眼均采用向空气间隔不连续装药结构。6.5.2.4起爆顺序采用非电毫秒雷管延时起爆网络，分段起爆，且低段位跳段使用。上下台阶采用两套独立的起爆网络分别起爆，以增加段数，减少同段起爆炸药数量和相邻爆破振动的相互干扰叠加，达到减振目的。为保证上台阶底板夹脚处不出现二次补炮，拱脚位置需加密炮眼，并留空眼，在拱脚处炮眼采用双管装药（两个段位的非电雷管)，其中孔口雷管比孔底的提前两个段位，见图6-6，6-7。图6-6 上台阶炮眼布置图图6-7 下台阶炮眼布置图6.5.2.5 钻爆参数钻爆参数包括钻孔间距、钻孔深度、最小抵抗线、装药

51、集中度、装药量等。采用合理的钻爆参数不仅可以有效克服岩石的夹制力，还可以控制爆破强度，减小爆破振动的影响。爆破参数见表6-8。V级围岩按照每循环开挖进尺为0.6m，计算理论炸药数量：(1)上台阶炸药总量：Q=qV=1.00kg/m3×0.6m×26.5m2=15.9kg(2)下台阶炸药总量：Q=qV=0.80kg/m3×0.6m×34.7m2=16.6kg(3)上、下台阶理论上一次性爆破总药量：Q=15.9+16.6 =32.5kg表6-8 爆破参数炮眼类型孔深(cm)孔数雷管段位单孔耗药量（kg）总装药量（kg）上台阶掏槽眼160610.181.08掏

52、槽眼280830.32.4辅助眼1601170.242.64辅助眼26013110.243.12辅助眼36015130.243.6周边眼6025150.184.5底板眼6011170.181.98合计/89/19.32下台阶一排60510.180.9二排60530.180.9三排60550.180.9四排60570.180.9五排60590.180.9辅助眼6020110.183.6底板眼609130.181.62周边眼6014150.243.36合计/63/13.08总计/152/32.46.5.3 钻爆作业施工方法采用钻孔台架配YTP-28手持式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。6.5.3.1施工工序测量测量是控制开挖轮廓精确度的关键。采用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开