三级公路隧道开挖施工技术措施

1、施工技技术批准审核拟稿日期:日期:日期:中国xxxx第xx工程局二0 0年三月三日xxxxxx交通专用公路第x标xxx隧道开挖开挖施工技术措施1.概况xxx隧道位于xx、xxx水电站交通专用公路第x标公路桩号K55+801 K57+458m段，全长1657m,进口与线路斜交60。不设置明洞；出口与线路正交 设置4m明洞，暗洞按新奥法施工。xxx隧道采用“人”字颇，上坡0.5%（坡长139m）、上坡-2.3%（坡长1518m）； 进洞口（ xx端）设计高程 PH=1999.995,出洞口（ xxx端）设计高程 PH=1965.776m。1.2隧道主要技术指标1.2.1隧道性质：三级公路隧道1.2

2、.2设计速度：隧道平、纵线按30km/h设计隧道按照设计速度按30km/h设计1.2.3隧道建筑限界：1）隧道限界基本宽度行车道：W-7.5m侧向宽度：左侧0.25m.右侧0.25m检修道：左侧0.75m,右侧0.75m2）隧道建筑限界高度车行道净高：5m检修道净高：2.5m3）隧道紧急停车带宽3.5m （含右侧向宽度0.25m）长40.0m（含过渡段2*5m）净高5.0m4）隧道回车洞净宽8.0m净高4.5m5）设计荷载汽-40，挂车-2001.1工程地貌、地质条件本隧道沿线路段横穿山脊，山体雄厚，沿线坡度5070。进口坡度3040，洞口以上为陡崖，出口位于陡崖之下，坡度5 52.。1）xx

3、x隧道进口段洞口段山体坡度3040，洞口以上为陡崖，地表为弱风化变质砂岩及大 理岩裸露，边坡总体稳定，顺向层理及节理发育，岩体卸荷较严重，不利稳定块 体发育。围岩以较破碎为主，地下水活动中等，围岩稳定性较差，围岩级别为IV 级，洞口偏压。2）xxx对到洞身段桩号K55+840-K55+974段，围岩为弱风化变质砂岩及大理岩，围岩以较破碎 为主，地下水活动中等，围岩稳定性较差，围岩级别为V级。2）桩号K55+974-K57+307段，围岩为微风化砂岩板岩，大理岩及变质砂岩，围岩以较破碎一较完整为主，有可能产生少量轻微、中等岩爆，围岩级别为III级2）桩号K57+307K57+427，段，围岩为弱

4、风化变质砂岩及砂质板岩，以较 破碎为主，地下水活动中等，稳定性较差，围岩级别为IV级1） xxx 隧道出口段洞口位于陡坡之内，坡度6070，地表为弱风化变质砂岩及砂质板岩裸 露，边坡总体稳定，但崩塌现象发育。岩体卸荷较严重，破碎层里与洞向夹角 小，面多倾倒，节理发育。围岩以较破碎为主，稳定性差，围岩级别为V级洞 口浅埋。2.1施工道路设置本隧道从出口彳主入口方向掘进，从xxx到隧道出口的便道已经修通完全能够 满足装载机、挖掘机的通行。2.2施工供风进厂交通洞开挖（包括4#施工支洞、主变进风洞）采用三臂全液压台车钻 孔。为考虑后期喷锚支护、A3、A4、A6排水洞、安装场、主副厂房开挖及喷砼 支护

5、等的施工，在进厂交通洞施工过程中在0+4500+550桩号附近挖设2#空压 机室，为布置一台17m3的移动式电动空压机做好准备（空压机室位置根据地质 条件调整）。相应的管线布置及管路规格，根据厂房等开挖要求确定。由于进厂交通洞开挖完成之后立刻进行砼施工，为不影响进厂交通洞的后期 的施工，风管布置在上游侧，具体布置见附图。4#施工支洞和主变进风洞的供风由进厂交通洞的供风系统分至工作面。2.3施工供水因C1标生产供水系统目前尚未形成，进厂交通洞的前期施工用水，采用1# 施工支洞上游的EL128水池（Q1、Q3标施工水池）作为临时生产用水水源，接 D150mm供水铁管至进厂交通洞进口。考虑到以后喷砼

6、支护，主厂房开挖支护等综合因素，采用从洞口接D150mm 供水铁管至工作面附近30m处，改D50mm橡胶软管至用水机械，进厂交通洞 与4#施工支洞、主变进风洞相交部位水管均设三通管。4#施工支洞采用D50mm供水铁管接入。主变进风洞考虑到后期主变洞开 挖，用D80mm供水铁管接入（离工作面30m距离均采用D50mm软管接至工作 面），以保证生产用水。待C1标的供水系统形成后，将进厂交通洞洞内施工用水系统与。1标的供 水系统连接。为不影响进厂交通洞的后期的施工，供水管布置在上游侧，具体布置见附图。2.4施工供电及照明2.4.1进厂交通洞动力供电系统设置因目前进厂交通洞的供电系统尚未形成，拟从进厂

7、交通洞进口上游侧的 400KVA变压器的供电系统接入，形成临时的供电系统。在进行洞内供电系统布置时，综合主厂房、主变洞开挖、a3、A4排水洞开 挖及排风等的施工用电，拟在进厂交通洞0+2000+300间设置2#变压器室，安 装315KVA变压器一台，以保证施工用电。在进厂交通洞开挖至变压器室位置 时，应及时开挖变压器室，待工作面掘进100m左右后，再安装变压器。待C1标的供电系统形成后，将洞内的供电系统与其进行连接。根据进厂交通洞的后期施工要求，动力电缆线、变压器放置在下游侧，具体 布置见附图。2.4.2进厂交通洞照明供电系统设置进厂交通洞负担地下厂房中层及主变洞的部分开挖和开挖石碴及材料运输

8、， 洞内的沿程照明十分重要，进厂交通洞的沿程照明系统在上游侧安装悬挂式自整 流汞灯(160W)，间距1015m(布置时应综合考虑进厂交通洞成为永久交通洞 后的照明用电布置情况)，圆弧段适当加密，架设高度不小于2.5m。照明电压为 220V，以适应施工要求。开挖掌子面采用三臂液压钻设置的照明系统及卤素灯投光照明。照明系统的布置根据进厂交通洞开挖进度，跟进布设。2.4.3 4#施工支洞和主变进风洞供电系统设置4#施工支洞和主变进风洞的供电系统与进厂交通洞洞内的供电系统相连接。 具体布置参照进厂交通洞，并根据现场实际情况进行调整。施工程序及施工方法3.1施工程序与交通洞连接的厂房内10m开挖，准备连

9、通竖井施工3.2施工方法3.洞口段开挖方法3.2.1洞口安全支护施工及洞顶崩积体处理方法由于隧洞进口洞脸围岩以较破碎为主，稳定性差，存在崩积体，需在进洞开 挖前对其进行处理。对于小孤石采用人工撬挖，大孤石采用现场解小再人工撬挖 （解小时需考虑灌溉洞出口明渠的施工安全，尽量采用小药量，松动爆破，防止 飞石）。并对洞脸进行喷锚支护。同时进行截水沟施工，截水沟采用砼浇筑，采 用人工立模、拌和及浇筑。3.2.2洞口开挖施工前按施工图进行测量放样，在放样的线位上按“白上而下，分层、 分块”分梯段的次序进行。3.2.2洞挖方法洞内开挖采用三臂全液压凿岩台车钻孔，人工装药，非电毫秒雷管微差控制， 楔型掏槽，

10、周边光面爆破成型，全断面掘进。由于三臂台车Promec TH 470最大钻孔高度为8.6m，而洞内最大断面高度为 9.0m，可以采用炮碴垫底，抬高台车的方法施工。侧翻装载机配15T自卸汽车装运，CAT320反铲清底。每日二个循环，平均 日进尺6.07.0m（日进尺可根据现场地质情况作相应调整。3.2.2.1钻孔爆破参数掏槽孔根据断面型式，钻孔机械，围岩、地质条件等综合条件，采用楔型掏槽。掏 槽孔孔径048mm，孔深2.5m4.5m，掏槽角暂定为61，具体掏槽孔布置 见附图。周边孔周边孔按光爆孔布置，钻孔直径048 mm，孔深4.20m，具体布置见附图。崩落孔及底脚孔崩落孔及底脚孔按常规布孔，钻

11、孔直径048mm，孔深4.20m，布孔排间距 根据最小抵抗线等设置，具体布置见附图。装药结构及微差控制原则掏槽孔、崩落孔采用反向起爆，连续装药。周边孔为正向起爆，连续装药。掏槽孔毫秒延期时间按115ms系列非电毫秒雷管的奇数或偶数分段，延 期时间差不小于50ms，周边孔与崩落孔的延期时间按照50ms100ms控制。3.2.2.2施工出碴采用一台WA380A侧翻式装载机配5辆15T自卸车装运，至进厂交通洞上 游中转料场按要求分类存放。同时配一台CAT320反铲挖掘机进行炮底清碴，以 提高生产效率和缩短出碴作业时间。3.2.2.3洞内不良地质段施工根据地质情况及图纸情况表明进厂交通洞存在不良地质段

12、，为保证施工进度 及施工安全，可以根据施工的实际地质情况拟采用以下施工方法：采用小导洞施工法：先小导洞开挖进一段距离，再对小导洞进行扩挖 的施工作业的方法进行施工。采用超前锚杆支护法：在顶拱及破碎部位按照1.5mx1.5m间距进行超 前锚杆支护，锚杆规格根据实际情况计算确定然后进行全断面开挖。根据现场实际情况，由监理、设计、项目部的技术人员确定相应的施 工方法。3.2.2.4交岔段施工方法由于进厂交通洞存在与4#施工支洞及主变进风洞相交部位，根据其围岩及 地质情况，采用如下施工方法：对于地质条件较好的情况，采用先进行交通洞锚杆支护，再进行岔洞全断 面开挖。对于地质条件偏差的情况，采用先进行交通

13、洞锚杆支护，再进行岔洞小导 洞开挖，最后岔洞刷顶扩挖，并及时进行安全支护。对于地质条件较差的情况，可以参照不良地质段的施工方法。开挖时采用小药量、密布孔，控制爆破单响药量，减小震动。3.2.2.5洞内辅助开挖洞内辅助开挖包括会车道、集水井、空压室、变压器室等(为保证开挖的平 整度及减少支护量，采用周边光爆)。会车道共5个，其中进厂交通洞3个，4# 施工支洞和主变进风洞各1个，每个会车道长尺寸为15mx4mX1m。集水并拟 设4个，其中进厂交通洞2个，4#施工支洞和主变进风洞各1个。会车道、集水 并、排水沟的开挖方量约为500 m3。施工通风排烟及排水4.1施工通风排烟进厂交通洞的施工通风排烟需

14、要综合考虑进厂交通洞开挖完成以后，后续的 厂房开挖中的通风排烟及主变洞的通风排烟(主要是与1#施工支洞贯通，形成 自然通风系统以后的排烟量)，另外还需考虑4#施工支洞和主变进风洞的施工通 风排烟。4.1.1通风排烟量估算A：洞挖时的通风排烟量估算按隧洞通风方式进行通风量校核（按最大断面，最长距离估算）采用压入式进行通风时，所需压入的通风量按下述经验公式：Vy=21.4/t .JQ . S . L （m3/min）其中：t-通风时间取60min Q-同时爆破药量取574 kgS-隧洞的通风断面面积取75.314m2, L-隧洞长度取570m计算值为：Vy=1774m3/min根据洞内车辆对其通风

15、量要求进行估算，按下述经验公式：Vg=U 0XN其中：Vg -使用柴油机械时的通风量，m3/minU 0-单位功率需风量指标，一般为2.88.1m3/KW min 4.1。N -同时在洞内作业的柴油机械的总额定功率，KW按一台侧翻装载机和两辆15T自卸汽车同时在洞内作业的情况计算值为：Vg=1927m3/min经验算，以洞内车辆对其通风量要求作为设计的基础值。参照有关资料，采用柔性风筒连接密封条件较好的情况，风筒的漏风系数按 2%估算，压入端所需风量为1966m3/min。据此，进厂交通洞通风系统采用两路压入式系统，配用DK50-2X55KW轴 流风机和DK50-2X 30KW轴流风机各一台（

16、DK50-2X55KW轴流风机的通风量 为1440m3/min，DK50-2X 30KW 轴流风机的通风量为1020m3/min），风筒为01000mm和0800mm两种直径的高强导风筒。B：贯通后的通风排烟在后期地下厂房开挖中，由于交通洞与厂房1层临时通风竖井的开挖完成， 1#施工支洞、主厂房和进厂交通洞的通风系统已经贯通。这时的通风主要考虑洞 内的空气质量及对冲淡和排出洞内的有害气体。据此，进厂交通洞的通风机采用 大风量压入。C： 4#施工支洞和主变进风洞的通风排烟4#施工支洞和主变进风洞的简风排烟采用压入式进行通风，其断面尺寸及洞 长均小于进厂交通洞，可据进厂交通洞的设计通风排烟量为基础

17、利用进厂交通 洞的通风排烟系统。4#施工支洞和主变进风洞的风筒从进厂交通洞的风筒分岔接入，分岔部位采 用三通风筒连接。根据投标设计4#施工支洞采用0600mm直径的高强导风筒， 为保证通风质量，改为0800mm直径的高强导风筒。主变进风洞通风采用0800 mm直径的高强导风简，并考虑到后期的人6洞及主变洞开挖，在主变进风洞开 挖的后期，在其中部串接一台JBT62-28KW（排风量为250mVmin）的轴流风机。4.1.2通风排烟系统设置有关说明本通风排烟系统兼顾a3、a4排水洞施工及主厂房、主变洞施工的通风，与 1#施工支洞形成贯通系统。通风筒中心悬挂高度不低于5.0m，要求悬挂平、直、 紧、

18、稳。加强风筒的维护，及时换、补被破坏的风筒。施工期通风系统可据施工 期的排烟效果进行调整。4.2施工排水施工排水系统按厂房开挖、主变洞、A3、A4排水洞施工及进厂交通洞等的 施工要求综合进行设置。拟在进厂交通洞的明挖区设置一临时污水处理池（污水处理池的设置按照投 标书的废水一级处理池尺寸布置）将经处理的污水导入河中。考虑施工废水、裂隙水、涌漏水等原因，在进厂交通洞上游侧挖设排水沟（排 水沟断面为40cmX25cm），并在上游侧段按200m左右设1集水井（尺寸为宽1.5 m,长2.5m,深1.0m）,将排水沟内的废水导入集水井中。再由一台4水泵 将集水井中的废水排至洞外临时污水处理池。排水管用D

19、80mm铁管。施工期可据实际情况在进厂交通洞内增设临时集水井，以提高排水效率。4#施工支洞和主变进风洞的排水布置参照进厂交通洞设蟹根据现场实际施 工情况作相应的调整），并与进厂交通洞排水系统连接形成一整体系统。4#施工支洞和主变进风洞均在中部设置一集水井，并在侧边设置40 cmX25 cm的排水沟，施工废水经集水井，由4水泵经进厂交通洞排水至洞口污水处理 池。5 .质量要求（1）进厂交通洞周边采用光面爆破楔形掏槽，严格控制起爆顺序，以保 证开挖质量。（2）进厂交通洞周边孔孔距按1012倍钻孔孔径控制，线装药密度为375 395g/m。（3）采用非电毫秒雷管延期时，严格控制单响药量，最大单响控制

20、在规范要 求的范围内。（4）严格按照GB6722-86的规程要求进行洞内爆破作业。（5）爆破参数在现场实际施工中可进行调整，但调整爆破参数需在相关部门技术人员参与下进行。严格控制周边孔的钻孔外偏角，外偏角度应不大于1度，即孔底偏差值 不大于8cm，平均超挖值控制在10cm范围内。残孔率地质条件好的情况下控制 在85%以上，一般情况下控制在50%以上。按要求做好各类施工记录。(包括钻孔记录、装药记录、循环进尺、施工 安全、机械完好情况、月进度等)该施工措施是根据进厂交通洞主变进风洞通风兼尾水施工支洞身结构 布置图(HX22J-5D6-74-1、2)编写，施工中应严格按照图纸施工。安全措施6.1安

21、全概况进厂交通洞(包括4#施工支洞及主变进风洞)的开挖，均属于地下洞室开 挖。隧洞最大断面为9.5mX9.0m，洞身最长570.518“存在断层，不良地质段， 宽节理发育，有少量渗水。由于交岔洞室较多，施工工作面多，相互间作业人员 施工干扰大。总之，洞内施工难度大，施工条件差，施工的危险性也相对较大。6.2安全原则爆破作业执行GB6722-86规程。施工质量管理执行ISO9002质量保证体系标准。安全文明管理执行业主单位和监理单位的要求，并在实际执行中参照投 标文件中的安全文明施工及环境保护保证措施总之，在施工中，以人为本，在保证人员的安全前提下，确保施工进度，施 工质量，提高管理，提高文明施

22、工水平，并尽量减少对环境的破坏。6.3安全施工6.3.1开挖爆破的安全施工6.3.1.1地质较好条件下的开挖爆破安全施工在钻孔前，需进行“敲邦问顶”处理，检查劳保用品佩戴是否符合洞内 作业要求。在钻孔过程中，应经常注意周边岩石情况，对有怀疑的石块，及时进行 撬挖处理。在装药起爆前，及时清理工作面，将车辆人员撤离至安全距离之外后， 方可进行爆破。导火索的长度应大于规程规定的长度，以保证爆破人员 的安全。在装药爆破过程中，严格控制装药量，尽量减少爆破震动。在通风排烟后，及时组织人员进行“敲邦问顶”处理。6.3.1.2不良地质段的开挖爆破安全施工在不良地质段的开挖爆破施工中，除按照地质较好段的施工安

23、全处理方法 外，还应注意以下几点：遇到不良地质段时，应及时汇报，协同相关部门技术人员制定相应的开 挖及安全处理措施。及时进行安全支护处理。加强对不良地质段的观测。6.3.2施工设备的施工安全定期对各种设备进行检查，维修保养，保证设备的完好。对各种设备实行专人管理，专人操作，执行执证上岗。严禁无证操作，违规操作。加强用电管理，洞内的电缆、电线需架空处理，定期对洞内用电设施进 行检查，并设置漏电保护器。由于洞内作业面较多，行驶的车辆较多，须在洞内设置交通管制设施， 并派专人进行管理。派专人对洞内各种施工设备进行调度，保证施工次序有条不稳。6.4安全管理建立行政一把手为第一安全责任人的安全生产领导机

24、构，健全安全防护 管理体系。定期组织施工人员进行安全教育，加强施工人员的安全意识。组织人员进行操作上岗培训，保证施工人员均为持证上岗。定期组织相关的安全管理及技术人员对各工作面进行检查，发现问题及 时进行处理。组织每月一次的安全分析会，对施工中存在的安全问题，认真做到“四 落实”(任务、时间、费用、措施)。组织施工人员参加施工措施和安全措施的交底会。施工班组进行安全施工记录，并在每次施工前由班组长进行班前安全交 底。经常组织反事故培训，加强对生产骨十、职工进行安全生产和自我防护 技能的训练。制定洞内施工相应的安全规程、规章制度，做到赏罚分明。对爆破器材进行严格管理，并在洞内配备消防器材。积极采

25、用新技术、新设备、新施工工艺，提高安全生产水平。6.5文明施工及环境保护进厂交通洞洞内施工环境较差，在施工中除按照措施中的排水、通风及其它安全条例施工外，还需注意以下几点：洞内各种设施摆放整齐，有序。出渣前及时进行洒水降尘，保证通风排烟时间。及时组织洞内有害气体的监测，根据监测结果进行施工工艺，通风系统 的改造调整。施工道路要定期洒水，以减少尘土飞扬。严格控制“三废”排放，并建设相应的清污设施。严格遵守国家环境保护法律，在合同规定施工区外的生态环境，尽量维 护原状，尽量保护施工区内的林木、植被。施工进度编排7.1施工进度编制原则进厂交通洞洞口的明挖尚未完成及洞顶崩积体需处理。满足厂房的111层开挖要求。厂房中层开挖以进厂交通洞为材料、运碴 的施工道路。另外，进厂