玉湖山隧道紧急停车带开挖施工方案

玉湖山隧道紧急停车带开挖施工补充方案玉湖山隧道开挖施工补充方案玉湖山隧道紧急停车带开挖施工方案

目录一、适用范围 1二、编制依据 1三、工程概述 1四、开挖补充施工方案说明 2五、施工组织方案 25.1施工组织机构设置 25.2施工布置 3六、施工方法 46.1台阶法施工 46.2台阶分部法施工 96.3瓦斯区段爆破施工要求 126.4通风散烟及出渣 13七、资源配置 147.1主要设备配置 147.2人力资源配置 14八、质量保证措施 148.1质量保证技术措施 148.2质量保证制度措施 15九.安全保证措施 16十、环境保护及文明施工 1810.1环境保护 1810.2文明施工 18玉湖山隧道紧急停车带开挖施工补充方案一、适用范围玉湖山隧道紧急停车带开挖施工。二、编制依据1、《公路隧道施工技术规范》JTGF60—2009；2、《公路隧道施工技术细则》JTG/TF60—2009；3、《公路工程施工安全技术规程》JTJ076—95；4、《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》铁建设【2010】120号；5、重庆高速公路施工标准化指南（试行）；6、两阶段施工图设计（隧道土建）；7、施工现场超前预报及监控量测数据分析总结；8、施工现场试验性验证施工；9、《关于紧急停车带开挖工艺协商会会议纪要》。三、工程概述玉湖山隧道属特长隧道，设计为分离式双洞六车道，隧道左线（ZK23+467～ZK28+485）全长5018m，右线（K23+467～K28+467）全长5000m，总体走向约298°。隧道内路面纵坡进口端为0.507%的上坡，出口端为1.993%的上坡，进口路面横坡-2%，出口路面横坡3%。隧道构造发育，岩石破碎，全线围岩以IV、V级为主，各占左右线的75％和76％，Ⅲ级围岩左线占25%，右线占24%。全线无Ⅱ级围岩。隧道紧急停车带左、右线各设计布置有5个，与车行横通道相交对应，均位于IV级围岩区域。最小布置间距为702m，最大布置间距为960m。单个紧急停车带长40m，两端各设置5.0m过渡段，双向六车道紧急停车带在隧道行车道右侧加宽2.5m。隧道左线紧急停车带隧道右线紧急停车带中心里程间距（m）中心里程间距（m）Z2K23+467（隧道进口起点）K23+467（隧道进口起点）7947151#Z2K24+2611#K24+1827027022#Z2K24+9632#K24+8847287283#Z2K25+6913#K25+6129509504#Z2K26+6414#K26+5629609605#Z2K27+6015#K27+522884945Z2K287+485（隧道出口终点）K287+467（隧道出口终点）四、开挖补充施工方案说明原玉湖山隧道紧急停车带施工设计图Ⅳ级段采用交叉中隔壁法开挖；根据超前地质预报、超前水平地质钻孔、监控量测及类似工程施工经验，结合隧道每循环掌子面地质状况，对隧道采取了台阶法开挖验证性的施工，经监控量测监测断面数据分析和总结（见下表），验证性施工区段采用台阶法施工后，隧道拱顶下沉、周边收敛变化均较小，变形稳定，无异常变形，隧道整体安全受控。对此，玉湖山隧道作为渝广高速控制性节点工程，为加快施工进度，在保障安全受控前提下，经2014年10月8日，由监理单位、总承包部、设计、施工单位对紧急停车带开挖工艺进行了讨论，形成《关于紧急停车带开挖工艺协商会》会议纪要，拟对隧道紧急停车带采用台阶法进行开挖施工。表4-1进口紧急停车带断面变形监测分析汇总表监测范围监测断面(个)拱顶下沉（累计）周边收敛（累计）最长稳定时间（天）沉降最大值(mm)沉降平均值(mm)结论收敛最大值(mm)收敛平均值(mm)结论隧道进口左线：Z2K24+241~Z2K24+256.8214.312.25稳定15.4414.28稳定31隧道进口右线：K24+162~K24+202412.910.48稳定12.9311.32稳定28备注：以上分析汇总表为根据监控量测资料统计数据，详见监控量测附件资料。五、施工组织方案5.1施工组织机构设置本标段按照项目法组织施工，即设立以项目经理负责的项目部，对工程施工进行全过程管理。项目部的职能是依据合同规定内容对承担的全部工程项目按计划进行有序的施工组织，对工程中的各施工环节进行有效控制，充分保证质量目标、成本目标和进度目标顺利完成。职责：在本标组织机构中，由项目经理全面负责工程的质量、安全、工期、效益、环保及技术创新，六位一体。各专业工种的管理人员，如施工员对施工队长负责，施工队长对项目经理负责，层层落实到位，层层监督。5.2施工布置1#引入便道至隧道进口，4#引入便道至隧道出口，均已建成。隧道供电、供水系统均已形成，可满足施工用电、用水需求。隧道进、出口采取在洞口右侧靠施工便道边搭设空压机房，空压机单机容量为40/20m³，进出口单边供风系统容量为180m³，满足隧道施工用风需求。六、施工方法隧道按新奥法原理组织施工，采用光面爆破、锚网喷支护、拱墙一次衬砌，喷混凝土采用湿喷工艺。施工工序控制距离结合《公路隧道施工技术规范》、《重庆市公路水运工程强制性要求》及施工设计图纸，上导坑开挖距离不大于26m、上台阶每循环开挖支护进尺不得大于两榀钢架间距、仰拱每循环开挖长度不得大于3m，单仓浇筑不得大于9m、隧道开挖面至仰拱、铺底等下部封闭作业面之间安全距离不大于50m、二次衬砌施工根据监控量测结果适时施工，一般情况Ⅳ级围岩不超过90m。紧急停车带开挖根据现场揭露的围岩情况，对完整性较好的Ⅳ级围岩段采用三台阶法施工，对完整性较差的Ⅳ级围岩段按照台阶分部法施工。隧道采取左、右洞错开开挖，先行洞与后行洞掌子面之间的距离不得小于40m，且双洞开挖爆破不可同时进行。施工时采取小炮开挖，小直径不耦合装药、起爆采用间隔大于100ms时微差爆破，控制最大单响装药量；加强监控量测，确保先行洞初期支护爆破振动速度不超过10cm/s。6.1台阶法施工紧急停车带台阶法开挖，分为上下二个台阶三个开挖面进行开挖，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的施工方法。隧道上台阶开挖每循环进尺不得大于1.6m，高度控制6.5m，下部台阶左右分幅掘进，钢支撑闭环及时跟进；上下台阶距离不得大于26m。1、施工工艺全断面共分二个台阶和仰拱部分采用平行流水进行。上台阶采用弱爆破及人工配合机械开挖，施作拱部初期支护，下台阶开挖及施作边墙初期支护；仰拱紧跟下台阶及时施做尽早闭合成环，衬砌及时紧跟。隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”原则。施工中认真进行围岩量测，实行信息化施工，动态化管理，及时反馈信息，调整支护参数，确定仰拱模板拆除时间，确保施工安全。复合式衬砌段在施工时，进行监控量测，根据监控量测的结果进行分析，确定浇筑二次衬砌的时间及调整参数。当施作锁脚锚管后仍不能有效控制拱部下沉变形时，可采用扩大拱脚和设临时竖撑措施。若边墙初支发生明显内移时，可设临时横撑以确保施工安全。仰拱施作应铺设栈桥全幅分段施工。2、施工工序①超前支护→②上台阶开挖→Ⅲ上台阶拱部初期支护→④下台阶开挖→Ⅴ下台阶边墙初期支护→⑥仰拱开挖→Ⅹ仰拱衬砌（有仰拱结构施作）→Ⅺ仰拱填充（有仰拱结构施作）→Ⅻ拱墙一次性衬砌。施工工序：①→②→Ⅲ→④→Ⅴ→⑥→Ⅹ→Ⅺ→Ⅻ。台阶法施工工序图见图6-1和6-2。图6-1台阶法施工工序横断面图图6-2台阶法施工工序纵断面图3、钻爆设计（Ⅳ级围岩）炮眼布置图和装药量表见图6-3、6-4、6-5、6-6和表6-1、6-2、6-3、6-4。图6-3上台阶法开挖炮眼布置图表6-1上台阶装药量分配表段位炮眼名称炮眼个数眼深m单孔装药量/kg段装药量备注1掏槽孔61.90.895.34主要指标：炮孔数：197个开挖面积：约94.9㎡设计进尺1.6m炸药单耗0.76Kg/m³以上参数需根据实际情况进行调整3掘进孔141.60.719.945掘进孔291.60.7120.597掘进孔401.60.7128.49掘进孔271.60.7119.1711掘进孔301.60.7121.313周边孔511.60.2211.22合计197115.96图6-4左下台阶法开挖炮眼布置图表6-2左下台阶装药量分配表序号炮眼名称炮眼个数眼深m单孔装药量/kg段装药量备注1掘进孔121.60.718.52主要指标：炮孔数：55个开挖面积：约34.2㎡设计进尺1.6m炸药单耗0.65Kg/m³以上参数需根据实际情况进行调整3掘进孔121.60.718.525掘进孔121.60.718.527掘进孔111.60.717.815周边孔81.60.221.76合计5535.13图6-5右下台阶法开挖炮眼布置图表6-3右下台阶装药量分配表序号炮眼名称炮眼个数眼深m单孔装药量/kg段装药量备注1掘进孔121.60.718.52主要指标：炮孔数：55个开挖面积：约34.2㎡设计进尺1.6m炸药单耗0.65Kg/m³以上参数需根据实际情况进行调整3掘进孔121.60.718.525掘进孔121.60.718.527掘进孔111.60.717.815周边孔71.60.221.54合计5434.91图6-6仰拱开挖炮眼布置图表6-4仰拱装药量分配表序号炮眼名称炮眼个数眼深m单孔装药量/kg段装药量备注1掘进孔221.60.7115.62主要指标：炮孔数：76个开挖面积：约34.7㎡设计进尺1.6m炸药单耗0.6Kg/m³以上参数需根据实际情况进行调整3掘进孔131.60.719.235周边孔411.60.229.02合计7633.876.2台阶分部法施工紧急停车带台阶分部法开挖，是以弧形导坑预留核心土法为基本模式，分上、中、下三个台阶五个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的施工方法。1、施工工序台阶分部法开挖，坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工，开挖方式采用光面爆破。循环进尺160cm，采用乳化炸药（Φ32卷长200mm净重200g）。开挖按照设计要求将开挖面分成5个区域，各区域的边界及施工步骤横断面见图6-5、6-6。图6-5台阶分部开挖法施工工序透视图图6-6台阶分部开挖法施工工序纵断面示意图1）施工工序如下：第一步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；弱爆破开挖①部，同时，每循环进尺一次，掌子面喷5cm砼封闭；分部施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚砼，架立钢架；施作锁脚钢管；钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。第二步：在滞后于①部一段距离后，弱爆破左右交错开挖部；喷5cm厚砼封闭掌子面；导坑周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架，并设锁脚钢管；钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。第三步：在滞后于②部一段距离后，弱爆破左右交错开挖、部；导坑周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架；钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。第四步：分台阶开挖④部。第五步：开挖⑤部；隧底周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架；复喷砼至设计厚度。第六步：灌筑Ⅶ部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施作）。第七步：根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑Ⅷ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。2）施工注意事项：（1）严格按设计边界（Ⅳ级围岩预留变形量10～12cm）测量放样，按设计步骤施工。（2）隧道施工坚持“先探测、管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的原则。（3）开挖方式均采用弱爆破或使用风镐人工开挖。爆破严格按爆破设计施工，爆破时严格控制炮孔深度、角度及装药量。（4）工序变化处钢架（钢架结点处）应设置锁脚锚管，以确保钢架基础稳定。（5）当现场各分部开挖孔径及台阶高度需进行适当调整时，应保证洞身钢架连接牢固，并且钢架拱脚持力在基岩上，不得悬空，并考虑各分部的稳定及施工的便捷性。（6）钢架之间纵向连接钢筋连接按要求设置，并连接牢固。（7）施工中，按有关规范及设计图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、二次衬砌的时间提供依据。2、爆破设计按照“先探测、管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的原则下施工，确定循环进尺为1.6米，炮孔利用率90%，掏槽形式采用V形掏槽。炸药选用乳化炸药，药卷直径为Ф32，周边孔采用直径Ф32的药卷不藕合间隔装药。引爆方式采用非电毫秒雷管。爆破参数计算如下：A.炮孔数量：N=qs/ar标准直径的炮孔：（炮孔直径35mm，药包直径32mm）N=qs/ar式中：N—炮孔数目（个）q—单位炸药消耗量(kg/m3)，本隧取0.65kg/m3s—开挖断面面积(m2)，本隧为198m2a—爆破振动衰减系数r—炸药的线装药密度(kg/m)根据选用断面尺寸得：S=198m2查经验数据已知：a=0.45r=0.75kg/mq=0.6kg/m3N=(0.65×198)/(0.45×0.75)=381（个）取381个拱部采用光面爆破，周边孔间距取50㎝，掏槽孔采用6个，B、掏槽孔深度：取b=40cma=50cmα=60°（b为炮孔排距，a为炮孔间距，α为炮孔倾角）Φ32卷长20㎝净重200gC、炮孔的装填系数：掏槽孔70%，辅助孔50%，周边孔25%，求出各炮孔装药量。钻孔作业采用YT-28手风钻，自制钻爆作业平台辅助作业,钻孔作业中要求“准、齐、平、直、顺”，参考预加固支护位置或标记出开挖轮廓线及孔位，准确按要求位置施工，孔底落于同一平面上，边孔外斜保持0.04～0.05，两炮衔接台阶小于10cm，装药必须堵塞，周边孔采用间隔装药，使用导爆索，竹片和电工胶布加工，确保良好效果。3、施工注意事项1、严格控制隧道爆破装药量及光面爆破参数，优化施工工艺，减少对围岩的扰动及超欠挖量。2、严格按照设计要求施作系统锚杆及超前小导管，注浆施工过程中应严格按设计要求控制好注浆顺序、压力和注浆量。施工系统锚杆时，锚杆布置应接近于隧道径向并尽量垂直于岩层层面布置，锚杆端头必须设置垫板。3、隧道开挖后应及时进行初期支护或临时支护，钢架和钢筋网与围岩密贴，钢架尽早封闭成型。4、施工中应加强地下水和施工用水的管理，避免隧道基底长时间浸泡在水中，从而降低基底承载力，导致初期支护和二次衬砌出现沉降，造成施工安全隐患。5、施工中做好地下水的水质检测工作，判明地下水的腐蚀情况。6、施工中做好地质素描及核查工作，如地质条件有变，须及时通知参建各方以便及时调整施工方案，确保施工安全。6.3瓦斯区段爆破施工要求1、钻孔作业时，工作面附件20m风流种瓦斯浓度必须小于1.5%，钻孔采用湿式钻孔。2、装药及爆破作业时，爆破部位20m内，风流中瓦斯浓度必须小于1%方可进行装药爆破。3、瓦斯区段爆破作业采用煤矿许用炸药，低瓦斯区段使用安全等级不低于一级的煤矿许用炸药；揭煤和煤层，半煤层开挖，应使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药；高瓦斯区段使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药；煤与瓦斯突出区段使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。4、瓦斯工区必须采用电力起爆，并使用煤矿许用电雷管。使用煤矿许用毫秒延期点雷管时，最后一段的延期时间不得大于130ms。煤矿许用毫秒延期电雷管特性表段别12345延期时间（ms）02550751005、瓦斯工区采用电雷管起爆时，严禁反向装药。采用正向装药结构时，雷管以外不得装药卷。6、在岩层内爆破，炮眼长度不足0.9m时，装药长度不得大于炮眼深度的1/2;炮眼长度为0.9m以上时，装药长度不得大于炮眼深度的2/3;在煤层中爆破，装药长度不得大于炮眼深度的1/2。7、爆破孔必须填塞封泥，填塞采用水炮泥进行堵塞，水炮泥外剩余的炮眼采用黏土炮泥填满密实。不能采用含有煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮泥。8、爆破连线必须采用串联方式，线路所有接头应相互扭紧，明线部分应包绝缘层并悬空；母线与电缆、电线、信号线应分别挂在隧道的两侧，若必须在同一侧时，母线必须挂在电缆的下方，并应保持0.3m以上间距；母线应采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆，并随用随挂，其长度必须大于规定的爆破安全距离。9、放炮时必须实行“一炮三检”和“三人连锁放炮”工作制度，在放炮地点20m以内的风流中的瓦斯浓度超过1%时，严禁装药放炮。10、在有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面，应采用毫秒爆破。在掘进工作面应全断面一次起爆，不能全断面一次起爆的，必须采取安全措施；在采煤工作面可分组装药，但一组装药必须一次起爆，电力起爆必须使用防爆型起爆器作为起爆电源，严禁在一个揭煤工作面使用两台发爆器同时进行引爆。11、在低瓦斯区段或者高瓦斯区段进行爆破作业时，爆破15min(H2S异常区域为30min)后，爆破工、瓦检员和工班组长应巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、瞎炮、残炮等情况，遇有危险必须立即处理。在瓦斯浓度小于1%，二氧化碳浓度小于1.5%，H2S浓度小于10mg/m3，解除警戒后，工作人员方可进入开挖工作面工作。12、在煤与瓦斯突出区段，揭煤爆破30min后救护队员佩戴防毒面具和自救器到开挖工作面对爆破效果、瓦斯浓度进行检查，确认安全后通知送电、开动风机。瓦检人员检测开挖工作面（煤与瓦斯突出区段在通风30min后进行）、回风隧道瓦斯浓度，但瓦斯浓度小于1%，二氧化碳浓度小于1.5%，H2S浓度小于10mg/m3，方可通知工地负责人允许施工人员和施工机械进洞进行出碴和喷射砼作业。13、爆破后利用喷雾器喷雾，降低悬浮在空气中的粉尘含量。6.4通风散烟及出渣隧道爆破作业完成后，进行通风散烟，满足进洞要求后，进行出渣作业。隧道装碴采用装载机、挖掘机装车，运碴采用自卸汽车运输，运至指定的弃碴场弃放。七、资源配置7.1主要设备配置表7-1主要施工机械配置表序号机械设备名称规格型号数量（台套）运行情况备注1液压反铲1.4m31台良好2自卸汽车25t5台良好3手风钻YT288台新购4移动式空压机20m3/min2台新购5装载机柳工2.0m31台新购6开挖台车1台自制注：表中数据仅为一个工作面设备数量。7.2人力资源配置表7-2人员配置表 序号工种单位数量备注1现场管理人员名22技术人员名23安全员名24质检员名25挖掘机司机名26装载机司机名27空压机司机名28爆破工名59钻工名20两班10电工名211杂工名612合计名47注：表中数据仅为一个工作面人员数量。八、质量保证措施8.1质量保证技术措施1、当上一步循环结束时，测量技术人员利用洞内中线控制点，标记出工作面开挖轮廓线，并初步记出钻孔位置。2、根据工作面的开挖轮廓线把钻爆台车移动到指定位置，固定（台车），并调整台车的高度，便于工作。3、隧道开挖前必须根据工程地质，开挖断面，开挖方法，循环进尺，钻孔机具和爆破等进行钻爆设计。4、钻爆设计的内容应包括钻孔（掏槽孔，掘进孔，周边孔）的布置，数目，深度和角度，爆破器材，装药量和装药结构，起爆方法，爆破顺序等。5、钻孔布置必须符合下列规定：（1）掏槽眼可采用斜眼掏槽；（2）周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合施工图要求；（3）掘进孔交错均匀布置，在内圈眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石渣块度合适装渣的需求；（4）周边孔与掘进孔的孔地应在同一垂直面上，掏槽钻孔应加深10cm；6、掘进开挖采用光面爆破和预裂爆破技术，尽可能减少超挖，欠挖，尽可能减少对围岩的扰动和破坏，加强围岩的自身承载能力；7、根据爆破设计要求和工作面的钻孔位置，人工利用风钻进行钻孔，在钻进过程中要根据钻进速度，围岩软弱程度等，及时调整供风量，钻孔位置和角度准确。8、注意预留沉降变形量的设置，防止初期支护侵限。8.2质量保证制度措施1、按照“新奥法”原理组织施工，加强施工监控量测，用测量信息指导施工，对反馈信息加以修正设计及采取应急措施；2、实行质量目标管理，把质量目标层层分解，落实到施工的每一道工序上，把质量目标落实到每一个施工人员肩上；3、工程施工技术工作上，严格执行施工技术交底制度和交叉复核制度；4、施工操作上严格执行招标文件和现行施工验收规范；5、内部质检上严格执行现行质量验收规范；6、工程试验上严格执行现行验收规范；7、做到试验资料不充分不开工，测量放样不复核通过不开工，施工技术交底不合理不全面不开工，技术工作不复核不开工；8、不能保证工程质量的施工工艺不采用，不能确保施工安全的施工方法不采用；9、项目质检工程师领导工地专职质检员对各分项工程进行全程质量检查，按规定做好现场检查原始记录，每一道工序有人把关，每个项目有人验收。上一道工序验收合格后才能进行下一道工序，不合格的项目一定要返工重做至合格；10、定期校准工地使用的各种计量设备，试验设备确保其完好；11、认真负责，实事求是地做好各种原始记录；12、积极配合监理工程师及其对工程质量的检查验收工作。九.安全保证措施1、根据超前预报，结合现场实际开挖揭露的地质情况，对紧急停车带布置位置经设计同意后进行动态调整，尽量保证紧急停车带布置于围岩较好地段。2、紧急停车带开挖施工需与超前钻探、地质雷达及监控量测等预报紧密结合，及时掌握掌子面前方的地质和围岩变形情况，针对不同的情况采用相应的技术措施。3、加强左洞紧急停车带的拱顶下沉、周边收敛等数据的监控量工作。每5m布置监控量测断面，加密观测频率至每天至少观测一次，监控量测单位并将变形情况每天及时通报参建各方。如监测异常，达到规范警戒值时，及时设置横竖撑，控制围岩变形。4、钻眼工作开始前必须由安全员和开挖班长对隧道开挖面进行全方位安全检查，

检查的内容包括：拱顶部及开挖面的浮碴、有无盲炮、断裂构造、涌水、通风情况等，

在确认安全无危险后方可同意钻眼工人进入工作台操作。

5、每班对作业台架进行检查，必要时进行加固处理。作业台架周边进行安全防护，防止高空作业人员坠落。6、加强洞内通风、照明，在台架及模板台车上均设置警示灯，避免车辆碰撞台架或台车而造成安全事故。7、尽量避免上下双层和多层作业，无法避免时应采取必要的安全措施。8、打眼时必须调好钻头、风钻及气腿的位置，尽量使之保持在一个平面内，防止受力不一致而出现断钎伤人现象发生。

9、爆破后应必须及时进行排险，检查爆破和开挖面情况，清除瞎炮，残炮和危石。采用两名工人配合一台反铲进行排危，并设一名专职安全员进行指挥，人员及反铲驾驶室均位于已初支地段。10、喷护作业时，人员均站在已初支区域，对较远的喷护工作面采取通过接长喷头和设置临时支撑进行喷护作业，保障人员施工安全；11、喷射作业区应有良好的通风措施，作业人员应戴防尘口罩、防护帽