隧道洞身开挖首件工程专项施工专业技术方案

湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案ZK13+592~ZK14+548、K13+595~K14+555赤溪隧道洞身开挖首件工程施工方案第一章 编制说明一、编制范围本首件工程施工方案编制范围为湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段赤溪隧道洞身开挖工程：Ⅴ级围岩洞身开挖 K13+600-K13+603，Ⅳ级围岩洞身开挖K13+696.5-K13+699.5，Ⅲ级围岩洞身开挖 K14+090-K14+093。二、编制依据及参考资料1、《公路工程技术标准》 JTGB01-20142、《公路隧道设计规范》 JTGD70-20043、《公路隧道设计细则》 JTG/TD70-20102、《公路隧道施工技术规范》 JTGF60-20094、《公路隧道施工技术细则》 JTG/TF60-20095、《中华人民共和国安全生产法》6、《建筑工程安全生产管理条例》7、《爆破安全规程》 GB6722-20148、《施工现场临时用电安全技术规程》 JGJ46-20129、湖南省马安高速公路工程招标文件和工程量清单；10、湖南省高速公路施工标准化管理指南；11、《公路工程施工安全技术规范》 JTJF90-2015；12、本项目的合同、招投标文件、图纸、施工组织设计等13、经现场考察工地实际情况及本单位同类项目的施工经验及可满足施工需要的各类资源。三、编制原则遵循“安全第一、优质高效、方案优化、确保工期、科学配置、合理布局”的原则。1、安全第一的原则施工组织设计的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。2、优质高效的原则加强领导，强化管理，优质高效。贯彻执行 ISO9001质量体系标准，积极推行新技术、新工艺，实行规范化、标准化作业，确保计划工期和质量目标的实现。施工中加强标准化管理，控制成本，降低工程造价。3、方案优化的原则科学组织，合理安排，优化施工方案，在施工组织设计中，对隧道开挖、复合衬砌、排水防护等关键工序进行多种施工方案的综合比选，在技术可行的前提下，择优选用最佳方案。1湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案4、确保工期的原则根据招标文件对本合同段的工期要求，编制科学的、合理的、周密的施工方案，采用信息化技术，合理安排工程进度，实行网络控制，搞好工序衔接，实施进度控制，确保实现工期目标，满足业主要求。5、科学配置的原则根据本隧道的工程量大小及各项管理目标的要求，在施工组织中实行科学配置，选派有长大隧道施工经验的管理人员，选择专业化施工队伍，投入高效先进的施工设备，确保流动资金的周转使用，并做到专款专用。选用优质材料，确保人、财、物、设备的科学合理配置。6、合理布局的原则从节省临时占地、减少植被破坏、搞好环保、防止水土流失、认真实施文明施工等多角度出发，合理安排生产及生活场地、房屋布局，做好环境保护和场区绿化。工程完成后，及时平整场地，恢复植被。四、总体施工思路以“高起点、高标准、高质量、高效益”为总体目标，配备具有丰富的长隧道和复杂地质施工经验的队伍承担施工任务，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，确保高速度、高质量、高效益地完成本隧道的建设，实现施工组织的先进性和合理性，做到开工必优，精益求精，铸造精品工程。第二章 工程简介一、工程概况本合同段为马迹塘至安化高速公路第 2合同段，位于益阳市安化县境内，起于安化县羊角塘镇云灵村 K9+260（ZK9+263.624），终于安化县冷市镇金湖村 K20+040，全长10.781km。赤溪隧道位于安化县野鸭塘村，所处地貌属于低山丘陵地貌，隧道沿线地形起伏较大，山顶最大高程为310.00m，隧道最大埋深约117.49m，马迹塘端东门处仰坡自然坡度约40～45°，安化端洞门处仰坡自然坡度20～30°。隧道山体表面植被十分发育，主要为杂树、灌木等。赤溪隧道为左、右线分离式隧道，其中左洞桩号为 ZK13+592～ZK14+548，长为956m，其中Ⅲ级围岩 170m，Ⅳ级围岩 560m，Ⅴ级围岩216m；右洞桩号为 K13+595～K14+555，长为960m，其中Ⅲ级围岩 170m，Ⅳ级围岩545m，Ⅴ级围岩 225m。隧道设计采用分离式复合式衬砌；隧道洞口设计为削竹式洞门。二、主要技术指标1、主要技术标准主要技术标准表项目 单位 技术标准公路等级 双向四车道高速公路设计行车速度 KM/h 1002湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案项目单位技术标准隧道净宽m11隧道净高m5隧道抗震设方烈度VI设计使用年限年100设计荷载I防水等级二级2、平面设计隧道平面线形应依据地形、地质、路线走向及通风等因素确定，隧道平面线形应服从路线总体布局。隧道平面应尽量避开不良地质条件，保证洞口位于山体稳定的区域及尽量保证路线与等高线正交。当由于特殊条件限制，隧道平面线形设计为需要设计超高的曲线时，控制路面超高的± 3%以内，并能够和洞外连接线平面线形协调一致，满足路线总体设计的安全性，功能性，协调性要求。本隧道最小圆曲线半径为 R-1500m，需设置±3.0%超高。洞口内外的平面线形均满足3S行程的要求。隧道平面线形指标见下表。平面设计指标及实际采用指标表序洞口3S隧道名称平曲线半径（m）路面高程左右设计线间距（m）号要求赤溪左R-1500Ls-166.67R-∞－2%～-3%进口间距14.8米出口间距1满足隧道右R-1500Ls-147.27R-∞-2%～+3%23米洞身间距15～26米3、纵断面设计隧道采用单向坡。拟定隧道纵坡均满足相关规定。隧道洞口内外的纵面线性均满足3S行程的要求。隧道纵面线性指标见下表。隧道纵面线性设计指标表序隧道名称纵坡坡度（%）/坡长（m）竖曲线洞口3S要求号1左2.8/956R-∞+R-7000赤溪隧道2.8/960R-∞+R-7000满足右三、工程地质评价1、区域稳定性评价隧址区未发现断层存在，新构造运动以上升运动为主，新构造运动微弱。根据《中国地震动参数区划图》（ GB18306-2001）勘探区对应地震基本烈度为 VI度。因此，区域稳定性好。2、隧道洞口工程地质评价①马迹塘端洞口段及仰坡坡稳定性评价左右洞洞口均处在陡立山坡上，自然坡度 40～45°，左洞洞口处隧道轴线与等高线大角度相交，右洞洞口处与隧道轴线等高线夹角为 52°，右洞偏压，在设计时应加3湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案强考虑。洞口覆盖层厚度小，根据钻孔揭露，强风化层厚度一般 25～30m，陡倾角～直立状节理裂隙发育，边坡开挖后表层易发生崩塌、掉块。②安化端洞口端及仰坡稳定性评价左右洞洞口均处在斜坡上，自然坡度 20～30°，左洞洞口处隧道轴线与等高线大角度相交，右洞洞口处隧道轴线与等高线呈 45°，右洞偏压，设计时应加强考虑。洞口附近覆盖层厚度较小，局部可见强风化岩处露，岩体破碎，根据钻孔揭露，强风化层厚度一般 5～10m陡倾角～直立状节理发育，边坡开挖后表层易发生崩塌、掉块。3、隧道围岩工程地质评价左洞ZK13+597～ZK13+680、ZK14+410～ZK14+543,右洞K13+600～K13+700、K14+410～K14+535段：为洞口附近的浅埋段，围岩主要为硬塑状土和强风化砂质板岩，强风化岩岩质软弱～较软弱，呈碎块状松散结构。围岩自稳定性，开挖时容易产生坍塌及大变形，隧道开挖过程中会产生小股状涌水，地下水对围岩稳定影响较大，围岩级别定为V级。左洞ZK13+680～ZK14+090、ZK14+260～ZK14+410,右洞K13+695～K14+090、K14+260～K14+410段：围岩主要围中风化岩，岩质较围坚硬，陡倾角～近直立节理裂隙发育，部分为张开状，岩体围块碎石镶嵌结构，开挖时容易产生掉块、坍塌，隧道开挖过程中会产生线状滴水，地下水对围岩稳定影响较小，围岩级别定为 VI级。左洞ZK14+090～ZK14+260,右洞K14+090～K14+260段：围岩为微风化岩，岩质坚硬，节理裂隙较发育，且多为闭合状，岩体为大块状砌体结构，开挖时可能产生掉块，隧道开挖过程中会产生寖润状渗水，地下水对围岩稳定影响小，围岩级别定为 III 级。4、隧道水文地质评价1）涌水量预测根据隧道区水文地质条件，采用降水入渗系数法隧道纵用水量进行估算对比分析。Q=2.74*a*W*A其中：Q---计算涌水量（m3）;a---入渗系数;W---年降雨量（m）；A---汇水面积(m2)；汇水面积A的计算公式为：A=2*B*H/I其中B为隧道通过的含水层长度， H为含水层厚度，I为天然水力坡度。入渗系数a为0.18、多年平均降水量 W为1692mm，汇水面积为 0.47km2。计算隧道纵涌水量为1445.26m3/d。2）水文地质评价勘测区内第表水主要为大气降水不给，隧道基本在基岩中穿过，地下水的径流均在节理裂隙中进行。V级围岩主要为强风化岩，节理裂隙极发育，且呈张开状，隧道开挖过程中会产生小股涌水；VI级围岩主要为中风化岩，节理裂隙发育，部分呈张开状，4湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案隧道开挖过程中会产生线状滴水；Ⅲ围岩主要为弱风化岩，节理裂隙极发育，但多呈闭合状，隧道开挖过程中会产生浸润状渗水。隧道所在地区封山多年，农田稀少，受污染的概率较低。根据沿线水样水质分析结果，隧道区地表水和地下水对砼的侵蚀性为：该水质对混过凝土结构无腐蚀。四、隧道主体结构设计1、洞口洞门设计⑴、设计原则①、按应地制宜，早进晚出的原则确定洞口位置，尽量避免滑坡、崩集体等不良地质现象。②、隧道进出口的处理对环境影响较大，为淡化洞口处理，沿线隧道在有条件时，尽可能减小洞口边仰坡开挖高度。③、洞口边仰坡防护形式应合理、有效，以确保洞口边仰坡的稳定。④、洞门型式应综合洞口地形、地质原生植被、洞口排水及边仰坡稳定等因素确定。⑵、洞门设计马迹塘端：左右洞洞口均处在陡立山坡上，自然坡度 40～50°，左洞洞口处隧道轴线与等高线大角度相交，右洞洞口处与隧道轴线等高线夹角为52°。洞口覆盖层厚度小，强风化层厚度一般25～30m。进口段山口坡度自然坡脚较缓，地面植被茂密水土保持良好，进口采用削竹式洞门，严格控制仰坡刷坡高度，保障洞门结构和洞顶上方岩土体稳定。安化端：左右洞洞口均在斜坡上，自然坡度 40～45°，左洞洞口处隧道轴线与等高线大角度相交，右洞洞口处隧道轴线等高线呈 45°。洞口附近覆盖层厚度较小，局部可见强风化基岩出露，岩体破碎，强风化层厚度一般5～10m，出口段山体坡度自然坡角较缓，地面植被茂密水土保持良好，进口采用削竹式洞门，严格控制仰坡刷坡高度，保障洞门结构和洞顶上方岩土体稳定。⑶洞口边仰坡设计隧道洞口边仰坡防护形式采用 20×20cmφ8钢筋网、4m长Φ22普通砂浆锚杆间距1×1m和10cm厚C20喷射混凝土防护。2、衬砌结构分类⑴、明洞明洞采用整体式钢筋混凝土结构。明洞洞顶最大填土高度不超过 5m，最低不小于1.5m。⑵、复合式衬砌复合式衬砌由初期支护和二次衬砌之间设置防水层。Ⅳ级、Ⅴ级围岩按埋深、是否偏压分为两大类，并各自分为一般（埋深）及加强（浅埋偏压）两种断面。5湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案确定隧道深浅埋的拱顶以上地层厚度（ m）围岩级别单洞双车道Ⅳ15-20Ⅴ30-353、结构荷载本次设计荷载，根据隧道埋深、地形、地质条件、结构特征和环境、施工方法等因素，按有关公式计算并结合工程类比确定，主要考虑围岩压力、结构自重、地震力等。当施工中发现设计边界条件与设计不符时，应及时修正，对地质复杂的隧道，必要时应通过现场测量确定荷载的计算值及分布规律。在计算复合式衬砌时，初期支护按主要承载结构考虑，Ⅳ、Ⅴ级围岩考虑初期支护和二次衬砌共同承载。4、隧道支护参数⑴、初期支护初期支护与围岩共同受力，既要能与围岩共同变形，又要有足够的强度和刚度能抑制围岩的过大变形。根据工程地质情况、埋深、开挖方法、施工工序等选用喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护型式。锚杆采用全长粘结型锚杆，各种锚杆必须设置垫板，保证筑浆的饱满度。工字钢钢架靠近围岩侧的保护层厚度为4cm，临空侧为2cm；格栅钢架靠近围岩侧的保护层厚度为4cm，临空侧为2cm。⑵、二次衬砌二次衬砌与喷锚初期支护及围岩共同组成支护体系，二次衬砌采用模筑混凝土或钢筋混凝土结构，二次衬砌应根据围岩及初期支护的变形监控测量资料综合分析后进行施作。软弱围岩地段仰拱应紧跟开挖面施作、及早封闭成环，拱墙二次衬砌施工不可长时间滞后。围岩形变过大或初期支护形变不收敛，又难以及时补强时，可设置临时仰拱或横撑以封闭开挖面，必要时也可提前施作二次衬砌，以确保围岩稳定，此时二次衬砌应考虑加强措施。为保证仰拱有足够的强度和刚度，边墙与仰拱采用圆顺连接；仰拱填充应与仰拱分开施作。⑶、预留变形量开挖断面除满足隧道净空要求外，应预留初期支护变形量，其值应结合工程地质、岩体特征、隧道深埋、施工方法、支护情况及监控测量数据等综合确定。⑷、超前支护①、洞口段超前支护为Φ108超前长管棚，钢管环向间距40cm。长管棚与套拱配合使用，套拱采用整体式混凝土（内设钢架）结构。②、洞内Ⅴ级围岩超前支护Φ42超前小导管预加固，钢管环形间距40cm，在施工中可根据围岩稳定情况适当加密或采用双层小导管支护。③、洞内Ⅳ级围岩深埋段超前支护采用长3.5m超前药卷锚杆加固。④、超前支护端部一般应支撑在钢架上，与钢架组成支护体系。⑸、支护参数表6湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案通过统计分析、工程类比、工程计算、确定了各类隧道复合式衬砌设计参数如下：人行横洞衬砌类型及支护参数表围岩级别项目单位SR5SR4SR3SR2Ⅴ级Ⅳ级Ⅲ级Ⅲ级喷射混凝土C20混凝土cm2012205直径mmφ22φ22φ22径向锚杆长度cm200200200锚杆布置cm100×100100×100100×100钢筋网直径mmФ6.5φ6.5φ6.5钢筋布置cm20×2020×2025×25钢架Ⅰ字钢架型号Ⅰ14纵距cm100二次模注衬砌C30混凝土cm30303030分离式隧道复合式衬砌设计参数表围岩级别S5aS5bS5cS5dS4bS4cS3项目单位Ⅴ级长Ⅴ级长Ⅴ级短Ⅳ级一Ⅳ级深距离偏距离偏距离偏Ⅴ深埋Ⅲ级般埋压浅埋压浅埋压浅埋预留变形量c射混凝土C20混凝土cm26262620202010直径mm中注式中注式φ22药φ22药φ22药φ22药φ22药φ25φ25卷锚杆卷锚杆卷锚杆卷锚杆卷锚杆锚杆长度cm400400350350300300300锚杆布置cm100×100×100×100×100×120×120×100100100100120120120钢筋网直径mmφ8φ8φ8φ8φ8φ8φ8钢筋布置cm20×2020×2020×2020×2020×2020×2020×20Ⅰ字钢架型号Ⅰ20b+Ⅰ20a+Ⅰ20aⅠ18Ⅰ20aⅠ18钢架格棚型号22格棚22格棚拱架拱架纵距cm50607580100120二次模注衬C30混凝土cm403535砌C30钢筋混cm505045457湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案围岩级别S5aS5bS5cS5dS4bS4cS3项目单位Ⅴ级长Ⅴ级长Ⅴ级短Ⅳ级一Ⅳ级深距离偏距离偏距离偏Ⅴ深埋Ⅲ级般埋压浅埋压浅埋压浅埋凝土喷C20混cm2422凝土仰拱厚度C30混凝土cm40C30钢筋混cm505045凝土类型小导管小导管小导管小导管φ22超φ22超前锚杆前锚杆超前支护φ42φ42φ42φ42纵向间距cm300320300320200240长度m4.54.54.54.54.53.5赤溪隧道主要工程材料表部位工程材料备注超前超前长管棚?108管棚（壁厚6.0mm）支护超前小导管Φ42小导管（壁厚）喷射混凝土C20标号早强混凝土，24h强度不低于10Mpa钢筋网片?6.5、?8HPB300钢筋初期?22药卷式锚杆中空锚杆壁厚5mm，重支护锚杆?25中空注浆锚杆2.5KG/m；锚杆砂浆强度锚杆材质不低于HRB400或Q345钢不低于M20钢供架格棚钢架（HRB400、HPB300钢筋焊接）、工字钢（I20a、I20b、I18、I14）二次衬砌C30素混凝土或钢筋混凝土要求抗渗等级不小与P8仰供回填C15片石混凝土防水板厚度不小与1.2mm（选用EVA,EVA片材中VA含量≥5%）环向盲沟Ω型弹簧排水管，矩形无中孔塑料盲沟防橡胶止水带10mm（厚）X300mm（宽）排带注浆管膨胀止抗水压能力≥2.5MPa水水条被贴式止水带8mm（厚）X400mm（宽）无纺布重量不小于350g/m28湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案部位 工程材料 备注纵向、横向水管 Φ110打孔PVC-U双臂波纹管赤溪隧道主要工程数量表项目名称单位左线数量右线数量合计备注挖土方m3186431725036挖石方m3279468259619喷射砼m34810.94763.29574.1钢筋网kg94315.195173.8189488.9药卷锚杆kg7597878330.7154308.7中空注浆锚杆m119601040022360型钢钢架kg349645.8277093.9626739.7洞口长管棚m2419.82419.84839.6超前小导管m13747.5761421361.5衬砌钢筋kg34327.86060394930.8衬砌混凝土m32318.12297.44615.5防水混凝土m310399.810423.120822.9EVA防水板m224399.524026.148425.6混凝土路面m28269.4830416573.4第三章 总体布置及规划一、组织机构设置及职责1、组织机构设置本合同段将设置“湖南省马安高速公路建设开发有限公司第 2合段项目经理部”负责本项目的施工管理。组织机构详见图 3.1“项目施工管理组织机构图”。9湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案图3.1项目施工管理组织机构图项目经理总工程师 项目副经理办材账试工协机合质公料务验程调务同检室科室室科安科科科全隧道施工2、组织机构的主要职责范围组织机构图中各部门的主要职责详见表3.1“部门主要职责表”。表3.1部门主要职责表部门主要职责对项目产品质量和安全负直接责任；负责质量保证体系在项目上的贯彻、落实；负责组织岗位责任制、规章制度、操作规程、应急预案的编制；确保实现本项目的质量目标;贯彻党和国项目经理家的路线、方针、政策，遵守国家和地方政府的政策、法规，执行公司的规章制度、指令，努力完成公司确定的项目目标任务;负责履行公司与业主签订的工程承包合同，严格执行业主与工程师颁发的有关工程的规定、规程、制度和措施，并检查落实。主持并审核质量计划和施工组织设计的编制，总工程师向有关科室负责人和施工技术人员进总工程师行技术交底，并做好交底记录予以保存；负责组织工程科和质检科(材料科)对不合格品评审；组织项目QC小组活动；负责项目员工绩效考评；负责组织项目的生产、经营、投资控制、协调各部门关系；负责审定安全方案及专项安全施工方案。10湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案部门 主要职责负责过程控制，对过程质量和安全、文明生产负责；负责材料采购、防护及保管的监督、组织工程交工验收、参加本项目同承包商评审和签订、鉴督本项目合同管理；监督检查各部门项目副经理 工作职责的执行情况，协调和处理好各班组、部门之间的关系；按项目施工总体计划编制、审定年度、季度、月度施工计划，安排好生产任务，保证施工进度按计划进行；参与项目内外协议、合同的洽谈、评定，并通过经理授权，签订有关协议、合同。负责工程计划的实施，组织工程的施工、技术交底，会同业主、监理、设计方进行施工工艺工 程 科的改进和提高施工技术。合 同 科 负责合同的管理，内业工作的管理，计量支付，工程结算。机 务 科 负责机械设备调度、维修、保养，汽车安全等工作。材料科 负责项目材料的采购、保管和供应。负责制定检验计划和操作规程，并组织实施、完成工地各项试验检测，编写试验检测报告，试 验 室整理试验资料。协调安全科 负责本项目工地协调，同时负责监督、落实本项目安全生产等工作。财 务 科 负责项目财务往来、发放工资、成本核算，协助项目经理控制资金。负责工地的后勤保障、职工培训、劳动工资等工作；加强文明施工与环境保护工作，认真做综合办公室好本项目的宣传工作。隧道施工队 负责赤溪隧道左洞 956m、右洞960m的开挖、初支、二衬工程施工任务。二、施工组织安排1、劳动力组织根据本隧道特点和工期要求，安排 1个隧道施工专业劳务队伍负责施工，分为两个施工作业组，负责从 ZK13+592、K13+595进口端进洞施工。每个隧道作业队分掘进、衬砌、综合三个工班。掘进工班负责隧道开挖，支护、出碴、运输。衬砌工班负责衬砌，包括砼的生产、运输和灌注；综合工班负责风、水、电及设备维修、保养，场外材料转运等工作。2、设备配备施工机械设备、测量试验仪器按照施工要求配备，满足工程施工和工期要求，所需设备仪器提前运输至工地。详见主要施工总机械进场计划表、主要试验检测仪器总配备表3、场地布置施工场地布置按照便于施工,节约临时用地的原则布置，经过对现场的踏勘，收集气象、水文及地质资料，以及对现场施工材料供应和交通等施工条件的了解，对现场11湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案进行了细致精心的规划，进口段钢筋加工场、喷射混凝土搅拌站拟设置在进口端左侧山谷中，具体详见隧道施工现场平面布置图。4、临时工程施工现场临建规划原则：节省投资，节约用地，因地制宜，就地取材，便于施工，永临结合，尽量利用既有设施。待进口端从主线施工便道设置临时排水沟。隧道施工、生活用水从隧道进、出口山谷中接入，隧道进口洞顶修建一个高压水3池，容量60m左右，采用山谷水抽送至高压水池。施工用电采用地方和自行发电相结合的供电方式。在隧道进口处架设 1台1000KvA变压器供隧道进口段施工使用，临时场地内设置 1台380kw发电机。项目部配备专职电工负责临时电力的架设与维护。场内架设的电线绝缘良好，线路均用绝缘物支持，悬挂高度及线间距均必须符合电业部门的安全规定。各种电器设备均配有专用开关，按照“一机一闸一箱一保护”配置，室外使用的开关、插座均外装防水箱并加锁由专人负责管理。洞内照明线路的电压，必须符合下列规定：成洞地段，额定电压不得超过380V，作业地段额定电压不得超过 36V。隧道作业地段必须有足够的照明，未成洞地段每隔 6米挂设高压钠灯，成洞地段每隔 10米设一高压钠灯。电线路必须悬挂于指定高度和位置处，动力线在上面，照明线在下面。在隧道进口设 3台空压机，高压风管置于与通风管一侧墙脚。隧道长管路压入式机械通风。通风机设在离洞口外不小于 30m。排水方案：隧道进口为顺坡排水，则在边沟侧设排水沟及集水井顺流至洞口，经废水处理系统沉淀达标后排入附近水沟。三、施工技术准备1、人员设备进场→三通一平→临时设施施工→阅读、学习设计文件及合同文件→质量、安全教育→编制实施性施工组织设计→导线、水准闭合测量→材料试验及砼试配→施工测量放样→开工报告→开工令，接到开工令后尽快组织施工。2、组织全体工程技术人员，认真阅读和熟悉设计文件内容，了解设计意图，结合施工调查，掌握设计要求，对设计文件中存在的问题通过监理报设计单位。3、配合设计院尽快交接桩，根据提供的工程定位资料和测量标志资料进行隧道控制定位测量，布置现场控制测量点及护桩，按照精度要求，会同设计单位、监理单位复核洞外水准点和导线点，并将成果报监理工程师审查。进洞后导线点及水准点按照规范要求及时跟进并测量上报，同时及时做好洞内中线、开挖轮廓线及各细部的测量放样工作。4、认真编制《隧道实施性施工组织设计》、《隧道质量计划》及相应的《隧道施工过程检验和试验计划》，并严格按计划实施技术管理，编制《隧道施工工艺》和《隧道施工作业指导书》，对审核无误的技术文件进行技术交底。5、根据设计文件配合各种图纸、施工规范、质量评定表、检查证等施工所需表格，建立技术档案库，实现计算机智能化管理，符合监理要求。12湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案6、建立工地试验室，配备满足隧道施工和业主要求的试验及检验设备，并经技术监督部门进行检验标定。配齐试验技术人员，在监理工程师的监督下，按设计要求进行隧道原材料试验和配合比选定。四、施工进度计划1、总体计划本隧道工程从开工之日起计划 24个月完工。施工顺序：边仰坡顶排水系统、边仰坡开挖防护、明槽开挖及支护、套拱及大管棚、暗洞开挖及初支、明洞衬砌。2、各分项工程工期安排左线隧道：套拱及大管棚：于2016年1月8日开始施作进出口套拱及大管棚，2016年1月20日套拱浇注完成，管棚计划于2016年1月20日至2016年2月5日完成。明洞开挖：计划于2016年2月20日开始于2016年4月20日完成。明洞衬砌：计划于2016年5月16日开始，2016年6月30日衬砌完成。洞身开挖：计划于2016年5月16日开始Ⅴ级围岩日掘进3m，Ⅳ级围岩日掘进6m，Ⅲ级围岩日掘进10m（双洞平均值），于2017年3月5日掘进完成初期支护：计划于2016年5月16日开始Ⅴ级围岩日支护3m，Ⅳ级围岩日支护6m，Ⅲ级围岩日支护10m，于2017年3月5日支护完成仰拱或找平层：计划于2016年5月30日开始仰拱每次施工5m，找平层每次施工10m，于2017年3月20日完成。防排水：计划于2016年5月30日开始，于2017年3月25日衬砌完成。二次衬砌：计划于2016年5月30日开始，用整体衬砌台车每板10m，于2017年3月30日衬砌完成。水沟、电缆槽：计划于2016年5月16日开始，2017年4月20日完成。路面工程：计划于2017年4月30日开始，2017年8月30日完成。隧道装修：计划于2017年7月30日开始，2017年8月30日完成。机电工程：计划于2017年8月30日开始，2017年12月30日完成。右线隧道：套拱及大管棚：于2016年1月8日开始施作进出口套拱及大管棚，2016年1月25日套拱浇注完成，管棚计划于2016年1月25日至2016年2月10日完成。明洞开挖：计划于2016年2月25日开始于2016年4月20日完成。明洞衬砌：计划于2016年5月16日开始，2016年6月30日衬砌完成。洞身开挖：计划于2016年5月16日开始Ⅴ级围岩日掘进3m，Ⅳ级围岩日掘进6m，Ⅲ级围岩日掘进10m（双洞平均值），于2017年3月5日掘进完成初期支护：计划于2016年5月16日开始Ⅴ级围岩日支护3m，Ⅳ级围岩日支护6m，Ⅲ级围岩日支护10m，于2017年3月5日支护完成仰拱或找平层：计划于2016年5月30日开始仰拱每次施工5m，找平层每次施工10m，于2017年3月20日完成。13湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案防排水：计划于2016年5月30日开始，于2017年3月25日衬砌完成。二次衬砌：计划于2016年5月30日开始，用整体衬砌台车每板10m，于2017年3月30日衬砌完成。水沟、电缆槽：计划于2016年5月16日开始，2017年4月20日完成。路面工程：计划于2017年4月30日开始，2017年8月30日完成。隧道装修：计划于2017年7月30日开始，2017年8月30日完成。机电工程：计划于2017年8月30日开始，2017年12月30日完成。3、进度计划实现的保证措施⑴除了对进度计划进行层层分解、逐级落实之外，充分考虑施工中的不利因素做到未雨绸缪，并且在施工实施计划上不断根据施工现场的实际情况进行调整。本工程的关键线路是隧道的开挖初支——二次衬砌——高边水沟、电缆槽——附属设施，必须步步紧扣，以日保旬，以旬保月，以月保年，确保总工期目标的实现。⑵隧道施工加强地质预报，超前探明地质情况，并认真搞好监控量测工作，选择科学的施工方法、合理的施工顺序及支护施作时机、缩短开挖循环时间，做到施工方案的制定和优化有的放矢，保证施工方案可行、进度计划合理，整个施工过程处在良性循环的有效控制轨道上。⑶坚持信息化施工管理，实行动态网络管理，科学组织，及时分析并科学调剂关键线路资源配置。⑷采取机械化配套作业手段，强化施工调度指挥与对内外协调工作，超前布局谋势，密切监控落实，及时解决问题，避免搁置延误。⑸重点工序采取垂直管理，横向强制协调的强硬手段减少中间环节，提高决策速度和工作效率。⑹强化设备物资管理，确保供应渠道畅通，优化配套机械设备，提高设备利用率和机械化作业程度。提高机械化作业程度，实施机械化快速施工，是保证施工工期的重要措施。重点对开挖机械化作业线予以加强，按运砟能力大于装砟能力，装砟能力大于钻爆能力的原则进行强力配置；同时，抓好开挖、运输、初支和衬砌四条作业线之间的相互协调，合理安排工序，实现有序衔接，减免干扰，组织好平行、交叉、流水作业。⑺抓好工程资金管理，确保资金投入，做到建设资金专款专用。⑻明确月进度和各级围岩施工进度指标，将工资和当月进度挂钩，适时开展劳动竞赛活动，通过思想教育及合理奖罚措施手段，振奋职工精神，不断掀起施工高潮，加快施工进度。⑼积极推广先进经验技术，提高劳动生产率。组织科技小组，开展技术攻关，向“四新”要质量，要进度。以安全、质量促进度，确保开工必优，避免各类事故发生影响施工进度。4、重、难点工程及相应对策14湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案根据赤溪隧道地质情况特征，隧址区主要为 III 级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩，其中Ⅳ级、Ⅴ级围岩岩体节理裂隙发育，多呈碎裂结构，岩质软，岩体破碎，围岩自稳定能力差，易坍塌，侧壁易失稳。重、难点工程及对策表序号项目 工程重难点本工程线路长，围岩不稳定，工作面作业施工安全1 条件相对艰难，且需爆破开挖

相应对策）加强安全管理，制定有针对性的安全管理制度并严格执行。各工点技术人员、班组长在自己负责的范围巡查、监督，发现隐患及时整改。建立安全员和工区长每日巡查，主要管理负责人定期巡查和通道制度。2）严格执行公安部门关于火工品管理制度，对火工品材料的发放数量、使用数量进行跟踪登记，杜绝外流现象。3）遵守爆破管理程序和相关制度，爆破时段内遵循“一检查、二预警、三实施”程序，并使所有隧道参施人员周知。4）除经常进行常规的安全防护宣传和安全教育外，针对安全施工的薄弱环节还应采取相应的安全技术措施，切实保障施工安全。施工时可能发生涌水现象。因此采取有力的止水加固措施，避免残积土及风化岩遇

1）施工中做好洞内排水。隧道排水为洞内每 50m设一集水坑，将掌子面积水导入集水坑，由中央水沟或临时水沟排出洞外经沉淀后排入水沟中。2）做好止水加固工作。鉴于全、强风化岩具有遇水软化、崩解，强水软化、崩解、强度度急剧降低的状况，做好洞内超前探测，及时掌握地质情况，必要时采2隧道排水降低，甚至产生管用小导管超前止水固结注浆的手段，控制涌水量，并根据止水固结注浆涌，强风化层，全、质量逐步修正注浆参数，改善洞内环境为掘进施工提供作业条件。强风化岩具有遇水软3）因工作原因或其他原因掌子面需停工24小时以上时，网喷砼封闭化、崩解，强度急剧掌子面，必要时回填加固。降低是本工程的重点。4）做好洞内排水工作，作业面不允许存在积水现象。隧道围岩差，施工安1）施行行之有效的隧道地质超前预报。3隧道施工2）隧道开挖后，及时进行初支防护。全风险高，工期长3）根据隧道围岩情况，采取合适的施工方案。第四章 资源配置、供应计划依据本隧道的规模、工程数量、工期要求和专业特点等，结合类似工程施工经验，劳动生产率水平，施工机械设备装备状况等因素，本着“干一项工程，树一块牌子，立一块丰碑”，对本隧道工程优先资源配置。施工队伍计划择优选取，专业项目由专15湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案业施工队伍负责施工，对劳动力采用弹固结合。施工用机械设备和检验检测设备按“先进可靠、量足配套”的要求配置。在材料采购供应上按着“质优价廉、货比三家”的原则，选择信誉好质量合格的厂家，按计划购进。一、人力资源配置计划1、主要人员、施工技术力量配置施工工区主要管理人员从单位机关、基层单位抽调组建。配备施工能力强，具有隧道施工丰富经验的技术人员、管理人员、施工人员组建而成。根据本隧道的工程特点、工程规模及工期、质量要求，施工技术力量配置详见表4.1“施工技术力量配置表”。表4.1施工技术力量配置表姓名职务职责范围杨培弘项目经理负责施工期间的整体管理工作王孟林总工负责施工期间的全面质量技术工作易季爰隧道工程师负责隧道施工管理工作刘斌路基施工员负责路基施工管理工作陈敏质检工程师负责全面的质量检查工作张海坤测量工程师现场测量放样工作何辉机械工程师负责机械管理工作雷秀峰试验工程师进行现场试验工作李颖施工员负责隧道施工管理工作熊杰超安全员负责施工现场的全面安全工作胡会玲安全员负责施工现场的全面安全工作2、劳动力配置计划根据本隧道的工程数量、要求及定额测算的劳动力工日，并结合拟上场机械配备情况、上场队伍及同类工程施工经验、所上队伍工效水平，赤溪隧道设置一个隧道施工队，采用单向施工的方式。劳动力实行弹性编制、动态管理，依据总要求和各分部、分项及单位工程之间的内在联系，实行流水作业。对所有工程技术人员进行岗前培训和考核工作，坚持持证上岗制度。其它人员根据工程进度安排，陆续组织上场，确保满足施工需要。将特殊工种操作工人相关证件的复印件交监理组审查存底。施工劳动力配备详见表 4.1“施工劳动力配置表”。16湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案4.1施工劳动力配置表施工队工班名称人数担负主要任务管理人员6负责工程全面质量、安全控制和管理技术人员5负责结构尺寸、质量标准等控制掘进工班30钻眼、装药、爆破等隧道超前小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设，喷射混凝支护工班40施工队土作业等衬钢筋、防水板工程10防水板焊接、吊挂、衬砌钢筋绑扎衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模；仰拱、填充、砌混凝土工班10底板混凝土施工；水沟电缆槽的施工等隧道运输队12出碴、运输、调度、维修、保养等2施工队自动计量拌合站混凝土拌合综合保障队5风、水、电及其设备维修、保养，道路养护钢构件加工队4各种钢构件加工小计1243、隧道主要施工机械序号机械名称规格单位数量备注1砼喷射机（湿喷）TK500台62整体式液压模板衬砌台车10m台231800m3/min以上通风机SFDII12.5台24装载机ZL50C台35喷射砼搅拌机500台2660m3/h砼输送泵HBT60.7.75ZA套27电动空压机SA-5150W/20m3台88地质钻XY-100郑州台19凿岩机YT-28天水台4010自卸汽车奔驰台911挖掘机CAT320BL台212管棚钻机KR80412-3台213高压注浆泵KBY-50/70台414加宽带整体式液压模板衬砌台台115车台2挂防水板台车16掘进台车台217钢筋弯曲机台218钢筋切割机台217湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案19 型钢弯曲机 台 1二、材料组织及供应1、材料的供应⑴、工程用钢材、水泥、防水板等主要材料由建设单位牵头，项目部统一招标采购。⑵、工程用碎石、砂：项目部统招标采购。⑶、其它材料：对施工中用到的其它材料，如减水剂、速凝剂、防水剂、锚固剂等已联系多家厂家，并已进行了取样，目前正在进行对比试验，以确定最佳材料。所有重要物资均采购国营大厂生产的合格材料，全过程接受业主和监理工程师的监督，确保能够满足施工进度和质量要求。2、材料的采购材料进行采购前，先向监理工程师提交材料采购计划，内容包括：材料种类、名称、规格、计划供应商、供货时间数量和价格等，并附供货商的情况和样品，只有经过监理工程师批准后方能向厂商正式定货；对于钢材、水泥等对工程质量有重大影响的材料，必须经过业主认可。供货商必须持有中国工商行政管理局颁发的营业执照和国家有关行业管理部门颁发的生产许可证，具有完善的计量、检测和试验设施，具有一定的生产规模和生产能力，以保证材料的及时供应。运至工地的材料必须有出厂证书和按规范所采取的材料标准和试验规程所做的试验报告。出厂证明书、试验报告和定货单副本报监理工程师审查，若无上述文件，或文件内容与实物不符时有权拒绝。3、材料运到现场的方法工程用材料由厂家发货直接运输至工地的仓库存放或就近各市县购买，均用汽车运至工地。工程用爆破器材在办理危爆物品购买、运输及贮藏手续后，由民爆公司配送运至工地火工品库房。第五章 主要工程项目的施工方案和施工方法一、总体施工方案根据工程特点及工期要求，安排一个隧道施工队承担隧道的施工任务，隧道施工一组承担左洞，隧道施工二组承担右洞。隧道定在马迹塘端施工，以右线为先行洞，左线为后行洞，总体实行掘进 (光面爆破、预裂爆破、无轨运输出渣 )、支护(管棚、锚杆、钢支撑、喷砼 )、衬砌三条机械化作业线，开挖每循环进尺控制在 1.0～1.2m，并采用短台阶法，先行洞二次衬砌必须超前后行洞开挖面 10m以上。二次衬砌保持在下半断面开挖掌子面支护 20～25m左右。1、隧道施工总体指导思想利用我司在类似工程的施工经验和施工技术，选择科学合理的施工方案，投入先进的大型机械配套设备，配备具有丰富的长隧道和复杂地质施工经验的队伍承担施工18湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案任务，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，确保高速度、高质量、高效益地完成本隧道的建设，实现施工组织的先进性和合理性，把赤溪隧道建成一流的隧道。2、大型机械化设备配套方案通过大型机械的配备，实现钻爆、装运、喷锚、衬砌等机械化作业线的有机配合，同时严格机械设备管、用、养、修制度，科学管理，达到优质快速施工的目的。表5.1 大型机械化设备配套方案表作业线 设 备 配 套钻爆作业线 多功能掘进台车、风动凿岩机钻眼，光面爆破。装运作业线 无轨装碴运输： 2台ZL50C装载机同时装碴， 20t红岩自卸汽车运碴。喷锚作业线 锚杆钻机打锚杆眼， 2台湿喷机同时喷砼，多功能作业台架配合。衬砌作业线 整体式液压模板台车衬砌，自动计量拌和站生产砼、砼搅拌运输车运输，泵送砼入模。二、施工原则遵循“预支护、短开挖、少扰动、强支护、早封闭、实回填、严治水、勤量测、适时衬砌”原则进行施工。三、隧道洞身开挖施工方案（一）、洞身开挖赤溪隧道为分离式两车道隧道，根据围岩地质资料，对Ⅴ级围岩采用环形开挖预留核心土和较差Ⅴ级围岩采用 CD法开挖，III 级围岩采用全断面光面爆破开挖施工前准备首先对洞口边仰坡支护稳定性进行检测，在确保其稳定的情况下才能进行开挖作业。测量放线：测量组在开挖人员进场前，按设计开挖断面放线。接风水管：风管与风机机械连接处必须牢固，防止漏气，水管连接要紧密，防止漏水影响施工。管线长度要满足掌子面开挖施工需要。开挖Ⅴ级围岩采用环形开挖预留核心土法开挖施工赤溪隧道左洞ZK13+597～ZK13+680、ZK14+410～ZK14+543、右洞K13+600～K13+700、K14+410～K14+535为Ⅴ级围岩段，采用环形开挖预留核心土开挖。环形开挖预留核心土法施工工序如下图所示。施工工序及施工要点施工工序1.环形开挖上断面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；2.施作上断面初期支护①；3.开挖上断面核心土Ⅳ；4.跳槽开挖下断面Ⅴ；5.施作下断面初期支护②；6.跳槽开挖下断面Ⅵ；7.施作下断面初期支护③；8.施作仰拱④；9.仰拱回填⑤；10.整体模筑二次衬砌⑥；19湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案20湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案环形开挖预留核心土施工工艺流程图施工准备爆破设计测量放样拱部超前支护上台阶弧形开挖及初期支护上台阶核心土、下台阶左边墙开挖及初期支护下台阶右边墙开挖及初期支护下台阶核心土、仰拱开挖及初支、初支闭合成环监控量测判定围岩稳定性下一循环开挖、支护 调整开挖及支护参数施作钢筋混凝土仰拱、填充混凝土施作复合衬砌结束施工要点①环形开挖预留核心土法，按图示顺序逐级掘进施工，核心土体积应不小于整个断面体积的 50%。每循环进尺 0.5～1.0m。上部超前底部 8～10m。②核心土与下部台阶开挖应在上部台阶与支护完成后，喷射砼强度达到设计强度的70%后进行。③每一台阶开挖完成后，及时喷射 4cm厚砼，以对围岩进行封闭，设立型钢钢架及锁脚锚杆，台阶复喷砼达到设计厚度，必要时各台阶设置临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。21湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案Ⅴ级较差围岩采用 CD法开挖赤溪隧道左洞 ZK14+422.5～ZK14+543为较差Ⅴ级围岩，采用 CD法开挖。Ⅱ Ⅻ ⅧⅫⅢⅫ① ⑦Ⅴ④Ⅵ⑨ⅩⅪⅪⅤⅩCD法施工工序图CD法开挖，施工工序如下：超前小导管预注浆完成后，开始导坑开挖。①近岩柱侧上导坑开挖；⑦远岩柱侧上导坑开挖；Ⅱ主洞上导坑初期支护；Ⅷ主洞上导坑初期支护；Ⅲ上导坑部分单侧壁临时支护；⑨远岩柱侧下导坑开挖；④远岩柱侧下导坑开挖；Ⅹ主洞下导坑初期支护；Ⅴ主洞下导坑初期支护；Ⅺ浇注仰拱混凝土；Ⅵ下导坑部分单侧壁临时支护；Ⅻ浇注拱墙混凝土；循环长度根据衬砌台车长度确定，最好开挖超过二次衬砌的长度不大于 10米,一般要求二次衬砌紧跟开挖进行，其施作时机，应根据量测结果，待初期支护基本稳定后施作。中隔墙设置工字钢与隧道工字钢对应形成导坑初期支护的加劲措施，中隔墙工字钢与隧道工字钢采用钢板焊接连接。中隔初期支护采用 φ25中空注浆锚杆，长 3.5m，环向间距 1.0m，纵向间距 0.5m，C20喷混凝土厚 26cm。支撑拆出时要按照“先顶后拆”的原则进行。开挖仰拱时应注意防止边墙受挤压而内移。工字钢纵向以 φ22钢筋连接，该钢筋环向间距为 1.0m。开挖后及时喷砼封闭岩面，及早施作拱部喷锚网、钢架初期支护，喷砼采用湿喷工艺。为提高工效，出碴利用挖掘机将碴扒出，由 ZL50C侧卸式装载机配合自卸式汽车出碴。Ⅴ级三台阶七步开挖法施工流程1）、工法特点1、施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。2、在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。22湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案3、适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。4、在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。5、当围岩变形较大或突变时 , 在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。2）、适用范围本工法适用于开挖断面为 100～180m2，具备一定自稳条件的Ⅴ级围岩地段隧道的施工。3）、施工工艺1、工艺原理“三台阶七步开挖法”，是以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式 ,分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。2、工艺流程23湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案3、三台阶七步开挖法施工步骤施工步骤见图 1，开挖透视见图 2，施工工序见图 3所示第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为 3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的 1/3～1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过 1.5 m，开挖后立即初喷 3～5cm混凝土。上台阶开挖矢跨比应大于0.3，开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第2、3步，左、右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上 30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第4、5步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上 30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第6步，上、中、下台阶预留核心土：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为 2～3m，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为 4～6m。4、三台阶七步开挖法施工注意事项⑴、采用三台阶七步开挖法施工的隧道，应将超前地质预报纳入施工工序，并根据工程水文地质变化情况，及时调整各部台阶长度或施工方法，采取相应的技术措施，及早封闭成环，保证施工安全。⑵、采用三台阶七步开挖法施工的隧道，应根据工程水文地质条件，按设计要求做好超前支护，防止围岩松弛，保证隧道开挖安全。在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中，超前支护应按设计要求进行加强。⑶、三台阶七步开挖法施工应符合下列要求：①以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破；②弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支护；③其他分步平行开挖，平行施作初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；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。24湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案Ⅳ级围岩采用台阶法开挖赤溪隧道左洞 ZK13+680～ZK14+090、ZK14+260～ZK14+410、右洞K13+695～K14+090、K14+260～K14+410为Ⅳ级围岩段，采用台阶法开挖。隧道穿越Ⅳ级围岩，采用台阶法开挖施工。将断面分成“1”、“2”两个分部，改善洞室的受力，降低围岩变形和地表沉降。其施工工序流程如下图。施工工序及施工要点施工工序（1）弱爆破开挖断面 I。施做I部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷 4cm厚混凝土，架立钢拱架（格栅拱架），并设锁脚锚杆，钻设径向锚杆后和挂钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。2）跳槽开挖下半断面II。台阶周边部分初喷4cm厚混凝土；接长钢架，并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆并铺设钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。3）仰拱开挖至设计高程并浇筑仰拱混凝土，使初支封闭成环。4）根据监控量测结果分析，待初期支护趋于稳定后整体模筑二次衬砌③。施工要点1）隧道施工坚持"弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测"的原则。根据量测信息指导隧道施工，若围岩级别与设计不符，应立即调整施工方案。25湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案2）工序变化处钢架应设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定和下台阶安全，防止塌方。上下台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。3）钢拱架之间纵向连接钢筋应及时施做并连接牢固。4）台阶长度不宜超过隧道开挖宽度的1.5倍。台阶不宜多分层。（5）下台阶应在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的 70％后开挖。级围岩采用全断面光面爆破开挖赤溪隧道左洞 ZK14+090～ZK14+260，右洞K14+090～K14+260为Ⅲ级围岩地段，拟采用全段面法施工，采用光面爆破，开挖每循环进尺 3m左右施工中先全断面开挖Ⅰ，然后施作初期支护①，待初期支护趋于稳定后整体模筑二次衬砌②。施工中必须加强在施工过程中的监控量测工作，以利于施工与设计密切配合，及时发现施工过程中出现的问题，使隧道结构安全、合理。26湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案（二）运输采用无轨式装碴运输，每个洞口一台装载机，一台挖掘机，四台自卸车为一班。台阶法施工工艺流程图施工准备爆破设计测量放样拱部超前支护上台阶开挖及初期支护下台阶开挖及初期支护仰拱开挖及初支闭合成环监控量测判定围岩稳定性下一循环开挖、支护 调整开挖及支护参数施作钢筋混凝土仰拱、填充混凝土施作复合衬砌结束（三）、进洞辅助措施及辅助工程措施洞口段超前支护为 φ108超前长管棚，钢管环向好、间距 40cm。长管棚与套拱配合使用，套拱采用整体式混凝土（内设钢架）结构。洞内Ⅴ级围岩超前支护 φ42超前小导管预加固，钢管环向间距 40cm，在施工中可根据围岩稳定情况适当加密或采用双层小导管。洞内Ⅳ级围岩深埋段超前支护采用长 3.5m超前药卷锚杆加固。27湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案超前支护端部一般应支撑在钢架上，与钢架组成支护体系。1）、超前长管棚适用于两端洞口，通过注浆提高围岩自身承载力，提高岩体对结构的弹性抗力，改善结构受力条件。管棚钢管均采用φ108mm×6mm热轧无缝钢管，环向间距40cm。接头用长15cm的丝扣直接对口连接。当长管棚钢管已深入微风化岩层时可以适当缩短长管棚长度。钢管设置于衬砌拱部120°范围内，管心与衬砌设计外轮廓线间距大于30cm，平行路面中线布置。要求钢管偏离设计位置的施工误差不大于 20cm，沿隧道纵向同一横断面内接头数不大于50%，相邻钢管接头至少须错开1.0m。为增强钢管的刚度，注浆完成后管内应以30号水泥沙浆填充。为了保证钻孔方向，在明洞衬砌外设60cm厚C30钢架混凝土套拱，套拱纵向长2.0m。考虑钻进中的下垂，钻孔方向应较钢管设计方向上偏1°～2°。钻孔位置及方向均应用测量仪器测定。在钻进过程中也必须用测斜仪测定钢管偏斜度，发现偏斜有可能超限，应及时纠正，以免影响开挖和支护。本项目进出口长管棚结合洞口围岩情况按照 30m长设置。（2）、超前小导管适用于洞身Ⅴ级围岩地段，小导管采用外径 42mm，长450cm的热轧无缝钢管，环向间距约40cm，外插角控制在 6°～20°左右，尾端支撑于钢架上，也可焊接于系统锚杆的尾端，每排小导管纵向至少需搭接 1.0m。为增强围岩的稳定性，通过小导管注水泥浆。（3）、超前锚杆适用于洞身内Ⅳ级围岩地段，锚杆采用 φ22钢筋，锚杆环向间距 40cm，外倾角约10°～14°，施工时应根据岩体节理面产状确定锚杆的最佳方向，尾端支撑于钢架上，每排锚杆纵向至少需搭接 1.0m。（四）、钻爆施工本项目隧道施工时，为减少对围岩的扰动，采用预裂爆破和光面爆破技术，并根据不同的围岩级别进行分台阶施工。（1）设计原则根据地质条件.开挖断面.开挖进尺.爆破器材等条件编制爆破设计。2）钻爆参数选择通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照下表。爆破参数岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W（cm）相对距E/W周边眼装药参数（kg/m）硬岩40～5060～800.7～1.00.30～0.35中硬岩40～5060～800.7～1.00.2～0.30软岩35～5045～600.5～0.80.07～0.123）放样布眼清理掌子面，利用全站仪测量画出开挖轮廓线，用红油漆标出主要炮眼位置（周边眼、掏槽眼、辅助眼、底眼），其误差不大于 5cm，开挖台阶在 15cm范围内，钻眼时，眼底应落在同一垂直面上；掏槽眼钻孔精度要高，误差在 3cm之内，控制炮眼间28湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案距、深度和角度，严禁炮眼打穿、相交；辅助眼均匀分布，为便于排水，孔眼可稍斜，最大不超过轮廓线10cm。钻眼过程中经常检查炮眼方向，及时校正，不符合要求的予以废除。4）装药爆破用炸药选用乳化炸药，装药前，先用高压风吹扫，药串和起爆药卷按要求加工好，盘好脚线，分段号存放在箱内，按照钻爆设计的装药量和装药结构组织装药，确保炮孔装药作业按爆破设计有序地进行；装药作业分片、分组进行，并按规定捣实堵塞炮泥，堵塞长度不小于20cm。5）爆破爆破采用毫秒延时导爆管联接，火雷管起爆。起爆网络为复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性，连接时，导爆管不能打结、拉细和破损漏气，各炮眼雷管段数与钻爆设计相同，引爆使用火雷管，雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端 10cm以上处，网络接好后，由专人负责检查。爆破后即开通风机或自然通风排烟，一般 30～60min，安排专职人员进行排险，排除作业面危石和其他隐患。隧道上台阶开挖后立即初喷一层混凝土封闭开挖面，之后进行上台阶喷锚支护，同时进行下台阶喷锚支护，将上步循环完成的上台阶的初期支护与下台阶的初期支护连接起来，形成完整的初期支护体系。开挖爆破后，对围岩地质状况进行观察记录，分析确定围岩级别和岩层走向，根据围岩实际情况，修改完善开挖、支护设计，预测围岩变化趋势，为采取预防措施提供依据。（五）、 爆破后施工通风、隧道作业环境卫生标准；、隧道内氧气含量按体积不小于20%；、隧道内气温不得高于28℃；、噪声不能大于90Db；、隧道内有害气体浓度允许值：二氧化碳按体积不能大于5‰，氮氧化物为5mg/m3，甲烷（CH4）浓度不大于 3‰，一氧化碳最高浓度 30mg/m3；(6)、隧道通风：采用压入式通风方式，每端左、右线隧道各配 1台通风机。每次爆破后或当洞内环境达不到要求时，用空压机向洞内送风，确保洞内施工环境满足上述要求；、隧道在施工过程中，要保证洞内风速和风量要求,全断面开挖时不小于0.5m/s，坑道内不小于 0.25m/s，通风量要满足每人呼吸新鲜空气不少于 3.0m3/min；、安排专人对施工中的风流及其质量进行监测，在每班工作期间对风道内的风量至少量测一次，作好记录，如有不足，立即报告；、配齐缺氧及游离二氧化硅等实验检测设备，为检测试验人员提供合格的防毒面具；、放炮后进行喷雾洒水，出渣前用水淋湿全部石渣。合理调整隧道供风风速。经验表明，风速为1.5~3.0m/s时，作业面粉尘浓度可降低到最小，是最佳风速。29湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案第六章 隧道施工现场监控量测一、量测目的：施工监控量测是应用新奥法进行隧道施工的重要组成部分，其主要目的为：1）确保施工安全及结构的长期稳定性。2）验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性和为调整支护参数和施工方法提供依据。3）确定二衬施做时间。4）监控工程对周围环境的影响。5）积累量测数据，为信息化数据设计与施工提供依据。二、量测项目及测点布置：根据本标段隧道工程地形、地质状况、施工方法和周围环境确定监测项目及测点布置，监控量测项目及规划见下表。隧道现场监控量测必测项目表量测间隔时间序项目名称方法及工具布置测试精度号16d～11～3大于31～15d个月个月个月1洞内、外现场观测、地开挖后及初期支——观察质罗盘等护后进行每5～50m一个2周边位移收敛计断面，每断面0.1mm2～3对测点。1～2次1～21～3次1次/2d次/周/月水准测量的方/d每5～50m一个3拱顶下沉法，水准仪、0.1mm断面钢尺等水准测量的方开挖面距监测断面前后＜2b时，1～2洞口段、浅埋段次/d；开挖面距监测断面前后＜5b4地表下沉法，水准仪、0.5mm（h0≤2b）时，1次/2～3d；开挖面距监测断面前钢尺等后＞5b时，1次/3～7d注：b-隧道开挖宽度； h0-隧道埋深。三、监控量测方法：（1）量测仪器、测试精度、量测断面按表 4.3.2-1 进行。30湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案表4.3.2-1量测仪器、测试精度水平净空收敛拱顶下沉围岩级别量测仪器测试精度量测仪器测试精度Ⅲ各种类型的收敛0.1mm0.1mmⅣ水准仪、测微器、钢尺计Ⅵ注：洞口及浅埋地段断面间距取小值。（2）水平净空收敛和拱顶下沉测线布置方法，见图 4.3.2-1 。图4.3.2-1 周边位移和拱顶下沉测点布置图3）水平净空收敛、拱顶下沉量测一般在距离开挖工作面2m范围之内埋设测点，开挖后24h内，下次爆破之前取初读数。4）拱顶下沉量测应与水平净空收敛量测在同一量测断面内进行。5）在避免被爆破作业破坏的前提下，测点应尽可能靠近工作面埋设，一般距离为0.5～2m，并且应牢固可靠，易于保护、识别，量测断面用红油漆标识。拱顶下沉量测后视点必须埋设在稳定岩面上或已经稳定的衬砌上，并和洞、内外水准点建立联系。6）水平净空收敛和拱顶下沉采用相同的量测频率，一般根据位移速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率，如表4.3.2-2、表4.3.2-3所示。表4.3.2-2量测频率表（按距开挖面距离）位移速度（mm/d）量测断面距开挖工作面的距离量测频率≥5＜1B2次/d1～5（1～2）B1次/d31湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案位移速度（mm/d）量测断面距开挖工作面的距离量测频率0.5～1（2～5）B1次/2～3d0.2～0.5（2～5）B1次/3d＜0.2＞5B1次/7d注：表中B表示隧道开挖宽度表4.3.2-3量测频率表（按位移速度）位移速度（mm/d）量测频率≥52次/d1～51次/d0.5～11次/2～3d0.2～0.51次/3d＜0.21次/7d四、数据整理：在取得量测数据后，将同一断面的各种量测数据互相验证，以确认量测结果的可靠性，对位移等物理量随时间变化的时曲线进行回归处理，监视时态曲线的变化规律，利用电子计算机进行数据处理，分析围岩变形的空间分布规律，了解围岩的稳定性特征。五、信息反馈：用经验法对量测情况进行信息反馈。通过对目测和位移量测结果的分析，对围岩稳定状态、施工方法、支护措施和安全情况进行评判，将评判结果反馈到施工中，确定二次衬砌施工时间，及时调整施工方法和支护设计参数。六、监控量测工作流程：32湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案隧道监控量测工作流程图地质超前探测预报开挖开挖面岩性观察初期支护喷砼初期支护状况观察与读数拱顶下沉和净空收敛按设计频率量测数据计算整理和处理变形曲线出现反常 围岩变形趋于稳定加强支护 施作二次衬第七章 质量控制和检验指标、方法一、一般规定1、本标准适用于采用钻爆法施工的山岭隧道的检验评定。采用其他方法如盾构、掘进机、沉埋法施工的隧道的检验评定可参照本标准另行制定。2、采用钻爆法施工、设计为复合式衬砌的隧道，承包商必须按照设计和施工规范要求的频率和量测项目进行监控量测，用量测信息指导施工并提交系统、完整、真实的量测数据和图表。3、隧道通风、照明、供配电、监控设施等的检验评定，应根据本标准的相关章节进行质量评定。4、隧道洞口的开挖，应按照第 4章路基土石方工程的标准进行检验评定；洞门和翼墙的浇(砌)筑和洞口边坡、仰坡防护按第 6章挡土墙、防护及其它砌石工程的相应项目评定。5、隧道路面的基层、面层，应按照路基、路面的标准进行检验评定。33湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案6、长隧道每座为一个单位工程，多个中、短隧道可合并为一个单位工程，每座隧道分别评定后，按中隧道权值为 2，短隧道权值为 1，计算加权平均值作为该单位工程的得分.一般按围岩类别和衬砌类型每 100米作为一个分项工程，紧急停车带单独作为一个分项工程。混凝土衬砌采用模板台车，宜按台车长度的倍数划分分项工程 .按以上方法划分分项工程时，分段长度可结合工程特点和实际情况进行调整，分段长度不足规定值时，不足部分单独作为一个分项工程。特长隧道的单位工程、分部工程和分项工程可根据具体情况另行划分。7、隧道防排水工程施工质量应符合下列要求：（1）高速公路、一级公路隧道和设有机电工程的一般公路隧道隧道拱部、墙部、设备洞、车行横通道、人行横通道不渗水；路面干燥无水；洞内排水系统不淤积、不堵塞，确保捧水通畅；严寒地区隧道衬砌背后不积水，捧水沟不冻结。（2）其他公路隧道：拱部、边墙不滴水；路面不冒水、不积水，设备箱洞处不渗水；洞内捧水系统不淤积、不堵塞，确保捧水通畅；严寒地区隧道村砌背后不积水，路面干燥无水，捧水沟不冻结。8、隧道装饰应按《建筑装饰工程质量验收规范》制定相应的质量检验评定标准。二、隧道总体1、基本要求洞口设置应符合设计要求。必须按设计设置洞内外的捧水系统，不淤积、不堵塞。3)隧道防捧水施工质量须符合7款之规定。2、实测项目隧道总体实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值尺量：每20m(曲线)或50m(直1车行道(mm)±10线)检查一次2尺量：每20m(曲线)或50m(直2净总宽(mm)不小于设计线)检查一次2水准仪：每20m(曲线)或3隧道净高①(mm)不小于设计50m(直线)测一个断面，每断面测拱3顶和两拱腰3点4隧道偏位(mm)20全站仪或其他测量仪器：每220m(曲线)或50m(直线)检查1处路线中心线与隧道中分别将引道中心线和隧道中心5心线的衔接(mm)202线延长至两侧洞口，比较其平面位34湖南省马迹塘至安化高速公路第二合同段 赤溪隧道洞身开挖分项工程施工方案项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值置6 边坡、仰坡 不大于设计 坡度板：检查 10处 1注：净高有一点不合格时，该分项工程为不合格。3、外观鉴定洞内没有渗漏水现象。不符合要求时，视其严重程度，高速、一级公路隧道减 5～10分，其他公路隧道减 1～5分。冻融地区存在渗漏水现象时扣分取高限。三、明洞浇筑1、基本要求水泥、砂、石、水及外掺剂的质量须符合设计和规范要求。按规定的配合比施工。寒冷地区混凝土骨料应按有关规定进行抗冻试验，结果应符合规范要求。基础的地基承载力须满足设计和规范要求，严禁超挖回填虚土。钢筋的加工、接头、焊接和安装以及混凝土的拌制、运输、灌注、养护、拆模均须符合设计和规范要求。明洞与暗洞应连接良好，符合设计和规范要求。2、实测项目明洞浇筑实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1混凝土强度(MPa)在合格标准内按附录D检查3尺量或地质雷达：每20m检查2混凝土厚度(mm)不小于设计一个断面，每个断面自拱项每3米3检查1点。3混凝土平整度(mm)202m直尺：每10m每侧检查2处13、外观鉴定1)混凝土表面密实，每延米的隧道面积中，蜂窝麻面和气泡面积不超过0.5%。不符合要求时，每超过 0.5％减0.5～1分.蜂窝麻面深度超过 5mm时不论面积大小，发现一处减1分。深度超过10mm时应处理。2)结构轮廓线条顺直美观，混凝土颜色均匀一致。不符合要求时减l～3分。3)施工缝平顺无错台。不符合要求时每处减1～2分。4)混凝土因施工养护不当产生裂缝，每条裂缝减0.5～2