隧道開挖施工措施及方案1.1、隧道開挖及會車段、安全島的布置圖1.2、開挖設備和輔助設施的配置根據洞挖施工進度安排,隧洞開挖主要施工設備及輔助設施配備見表1-1。表1-1 洞挖主要施工設備表 機械名稱型號或規格單位數量備注軸流式通風機 gal-30/30臺 10反鏟pc200臺2裝載機3m3臺2自卸汽車2t輛4有軌礦車棱式斗車套1卷揚機8t臺1手風鉆手持式或汽腿式臺10扒渣機lm37h臺2空壓機20 m3/min臺2移動式空壓機12m3/min臺21.3、鉆孔爆破技術和方法以及控制超挖的措施1.3.1 鉆孔爆破技術和方法1.3.1.1 鉆孔爆破技術 為確保圍巖的穩定及附近建筑物的安全，開挖采用控制爆破方法施工，利用微差起爆技術，降低最大單段起爆藥量，減少爆破震動的影響，確保周圍各部位質點振動速度在規范sl47-94規定范圍之內。（1）爆破參數根據圍巖工程地質條件，參照類似工程經驗初擬鉆爆參數，實際施工時通過生產性爆破試驗觀察爆破效果進行調整。在圍巖地質條件差處，采用淺孔短進尺、少藥量和增大布孔密集系數的方法實施，爆破參數作相應的調整。（2）起爆方式 孔內光爆孔采用導爆索起爆，崩落孔和掏槽孔采用非電塑料導爆管毫秒延時雷管起爆（為提高爆破效果采用反向起爆法）；孔內分段，孔外采用塑料導爆管即時雷管束連。依據以往類似工程的施工經驗，根據洞身開挖斷面尺寸及圍巖情況，分別對幾種典型斷面形式進行了初步可行性爆破設計，在實際施工中，先進行生產性爆破試驗，選定爆破參數，做好爆破設計，并保監理人批準。在施工過程中，根據地質條件的變化及爆破效果，及時調整爆破參數，以取得預期的爆破效果。1.3.1.2 鉆孔爆破方法（1）施工方法采用汽腿式手風鉆全斷面鉆進，一次爆破成形，為確保圍巖的穩定，施工過程中遵循“短進尺、弱爆破、少擾動、早支護、”的原則進行施工。周邊按光面爆破進行布孔，非電毫秒雷管加導爆索分段起爆。起爆順序為：掏槽孔崩落孔光爆孔底板孔。裝藥前對炮孔進行吹洗，確保裝藥到位。裝藥利用簡易木制平臺人工自下而上裝填，并確保雷管段位正確。在裝藥爆破后，經過通風散煙，施工人員進入洞內，檢查有無啞炮并及時處理后，人工清除危險松動巖石。出渣方法：出口段為空載上坡重載下坡，擬采用lm37h扒渣機裝渣，洞內每40m設一辟車道，便于提高出渣速度；進口段為空載下坡重載上坡，擬采用lm37h扒渣機裝渣，在洞口設8t卷揚機作有軌礦車動力牽引運至洞口臨時堆渣場，再二次倒運至渣場。（2）類圍巖洞循環施工參數循環施工順序為：施工準備測量放樣鉆孔裝藥、聯網、爆破通風排煙安全處理出渣下一循環。循環進尺2m，施工作業循環時間為11小時，一天進尺2個循環，每循環時間如表1-2所示。表1-2 圍巖施工作業循環時間表序號作業名稱時間（小時）1.52345678910111施工準備2測量放樣3鉆孔4裝藥、聯網、爆破5通風排煙6安全處理及出渣備注：循環時間合計10.5小時；掘進循環進尺2m，約30m3（3）v類圍巖施工循環參數v類圍巖在爆破出渣后須用隨機錨桿與初噴（如必要采用鋼支撐）對圍巖進行支護后才能進入下一循環，循環施工順序為：施工準備測量放樣鉆孔裝藥、聯網、爆破通風排煙安全處理出渣臨時支護下一循環；v類圍巖洞段循環進尺0.51.0m，施工循環時間為15個小時，一天進尺1.01.5個循環。見表1-3。表1-3 v類圍巖施工作業循環時間表序號作業名稱時間（小時）2468101214161施工準備2測量放樣3鉆孔4裝藥、聯網、爆破5通風排煙6安全處理及出渣 7臨時支護備注：循環時間合計16小時；掘進循環進尺0.51.0mm，約6.112.2m31.3.2 超挖控制措施施工測量將本著“從整體到局部，從控制到碎部”的原則，圍繞著工程施工的整體部署，按照施工控制網的加密、各級控制點的引測、細部的測量放樣、施工完成面貌的檢查、重要部位安全監測的作業程序，在人員、設備上合理配置，精心組織。在嚴格遵守各種測量規范進行實際工作的同時，在制定詳細的規章制度（儀器設備管理辦法、操作規范、安全規范等）來加強管理，做到機構合理，層次清晰、責任明確，確保測量在工程中的“眼睛”作用。保證施工過程處于受控狀態，滿足合同對工程的質量要求。1.3.2.1 主要測量技術標準及規范水利水電工程施工測量規范 （sl52-93）國家三角測量和精密導線測量規范國家三、四等水準測量規范 （gb12898-91）中、短程光電測距規范 （zba76002-9-87）以及設計圖紙、修改通知、業主及監理工程師的其它具體技術要求。1.3.2.2 施工控制網本工程已有業主先期布設的施工控制網作為基本的控制基準。施工過程中，在直接利用首級控制網點進行施工測量的同時，為既保證工程質量又方便施工，還需要對具體的施工部位進行一定的控制加密；隨地下工程的進展還必須將各級基本控制引測布設至各個工作面上。1.3.2.3. 施工放樣施工測量放樣貫穿整個施工過程，在施工程序上，可以直接由等級控制點（首級及加密控制點）進行施放，也可以由細部臨時加密的等級較低的軸線、測站點來施放。根據不同精度要求以及是否放便操作來選擇。在本工程中我單位將充分利用先進的儀器設備進行施工放樣，主要采用的辦法是全站儀光電測距極坐標法，局部輔以測角前方交會法及皮尺花桿法。在測距過程中，還要適時的考慮氣象等參數的改正。對相對精度要求較高的部位，考慮使用鑒定鋼尺量距或采用“差分法”光電測距來控制其相對位置關系。放樣前應根據設計圖紙和有關資料及使用的控制點成果，準備好放樣資料，繪制出放樣草圖，所有資料及草圖均應經兩人獨立校核。所有放樣點線均應有檢核條件。現場取得的放樣及檢查驗收資料，必須進行復核，確認無誤后方能交付使用。在明挖工程開工前，根據施工圖紙、各部位的軸線，布置原始斷面、開挖放樣剖面，然后進行現場實測，并將實測成果報送業主及監理復核，經監理工程師批準后，方可進行開挖。對明挖放樣采取如下順序，按照施工方案，分層控制，先放輪廓線，放坡點，隨著開挖進程控制坡度、坡腳位置，每次放樣后及時給施工人員提供放樣記錄。然后逐層收方，及時檢查，保證邊坡的正確開挖，及時測繪開挖驗收平面圖及斷面圖，檢測邊坡開挖的正確性，且作為計量資料。要求每次收方與原始斷面采用統一軸線或同樣的相對關系，資料測繪制作按照竣工的程度考慮，最后資料匯總成為竣工平面及斷面圖。首先要把所使用的基本導線點（或施工導線點）成果轉化為當前軸線上樁號、偏中心值形式的工程坐標，在導線點上直接架設全站儀，配合施工平臺車在掌子面上通過測定三維坐標來測放洞中心、腰線及輪廓線。我單位在本工程重要部位將采用的leica tcr系列全站儀具有無反射棱鏡測量功能（標稱精度3mm+2ppm），其內置的edm測距儀經望遠鏡物鏡，可發射出一束與視線重合的可見紅色激光。使現場放樣更加直觀，方便，作點容易，可進一步提高放樣精度。放樣后要求現場交底，出具放樣記錄。為保證工程質量、避免重復進行施工處理，要求每次放樣時必須檢查上一循環的開挖情況，及時處理欠挖，及時測設驗收縱、橫斷面圖，保證及時具備驗收條件，保證支護、襯砌等下一步工序的跟進作業。每5米測設一條橫斷面，每10米在洞壁標記樁號，并在洞壁標注一定數量的高程。準備采用tcr全站儀無反射棱鏡測量功能直接施測。在放樣過程中還將根據設計圖紙為各個部位分別編制有針對性的小程序，用fx-4500計算器對實測值進行現場計算，以便準確、快速地標定出設計點、線位置。每一個部位的測量放樣記錄、模板驗收記錄均及時進行整理，根據監理工程師的具體要求，形成測量報告，上報。并根據需要陪同監理工程師到現場對測量成果進行復查，確定無誤后方可進行下一道工序。配備種類齊全、能滿足各種精度要求的儀器設備，保證及時供應各項工程的施工工作。實際操作中，嚴格執行監視和測量裝置控制程序，主要儀器設備必須按周期送國家計量中心強檢，堅持專人維護保養，加大自檢自校的力度，保證設備的完好率。本工程配備的主要儀器設備：tcr702全站儀兩臺、j2經緯儀兩臺、水準儀兩臺。1.4、出渣、堆渣以及渣料利用措施1.4.1 出渣隧道石方洞挖量53759m3 ，洞身呈人字坡穿越山體，進口段坡度11.7，長度2783米，出口段坡度-0.5，長度2000米。開挖隧道投影為直線，呈南北走向的開挖。開挖隧道采用進入口同時施工，由于兩端斜巷坡度緩，建議采用無軌運輸，工作面采用耙斗裝巖機裝渣，農用運輸車出渣。根據需要在基巖完整的適當位置設置會車場和躲避洞。渣土堆放到指定的棄渣場。為提高出渣速度，在隧道中每隔150米左右設置會車段一座。1.4.2 堆渣以及渣料利用措施出的渣料，除監理安排直接運往使用地點的渣料外，其余渣料，均按本合同要求堆放在下游臨時堆渣場。堆渣范圍和高程必須嚴格按施工圖紙和監理人指示實施。渣場維護及渣料管理利用要求如下：堆渣前，應根據各渣場渣場具體情況設置外圍排水系統，并在使用過程中定期維護，保持其穩定，避免造成水土流失。渣場設專人管理，各種渣料分類堆放；各渣場入口處設置醒目標志牌（標明渣場名稱、編號及堆料品種等），各渣場設專人負責登記。渣料堆存遵循“集中堆放，分層分區，保持穩定，存取方便”的原則；認真規劃指定的渣場，力爭存量多，占地少；分層堆存，每層2m，自卸車端進法卸料，推土機推平渣料；確定合理的堆存高度和坡度，保證堆渣穩定；并規劃好渣場道路，便于存取。施工過程中及完工后，應對所有施工場地及施工道路進行必要的清理和平整。對所出渣石可選擇強度較高的部分，進行破碎后作為襯砌的粗骨料。1.5、洞口保護和圍巖穩定的支護措施以及處理塌方的應急措施1.5.1 洞口保護和圍巖穩定的支護措施佛頂山隧道進出口從圖紙上看巖層類別是、類圍巖，但經實地開挖巖層類別屬于類圍巖。根據以往的施工經驗和本工程的實際情況，擬采用小導管加鋼花拱架的方式進洞。一、具體設計參數：小導管直徑50mm, 壁厚5mm的熱扎無縫鋼管長度為5m, 8nm注漿孔每15cm, 呈梅花型布置，預留止漿段30cm；小導管布置：環向間距30cm，縱向間距240cm，外插角10度和40度仰角打入拱部圍巖，呈梅花型布置；鋼花拱架采用兩片花拱架組成，主筋采用22二級鋼筋，縱向間距15cm；連接筋采用12一級鋼筋,環向間距10cm；鋼花拱架縱向間距50cm, 花拱架為雙層,每層間距為8cm;鋼筋網片采用12一級鋼筋,雙向間距10cm,每層花拱架上布設一層;噴射混凝土為c20,厚度為15cm;導管內注漿漿液采用水泥、水玻璃雙液注漿，注漿壓力0.5-1mpa.二、類圍巖施工工藝a、管棚（小導管）超前支護洞身開挖工藝洞身圍巖開挖洞身超前注漿小導管施工測量放線灌注二襯砼灌注仰拱砼洞身鋼花拱架及錨噴初期支護b、小導管施工工藝流程圖測量放線鉆孔頂入小導管安設壓漿管路制作小導管管路壓水試驗注漿安裝注漿管和止漿塞配漿備料三、類圍巖施工要點對于本隧道工程我們堅持技術方案先行，設備配套，計劃超前安排，操作安全可靠，施工優質高效的原則，采取短進尺、勤支護平行作業的方法，按照新奧法的原理組織指導施工。1、超前小導管施工方法隧道進口洞口位于類圍巖地段，圍巖破碎，節理裂隙發育，有地下水滲出，覆蓋層簿易坍塌。施工擬采用超前小導管進行預支護，注漿加固圍巖及堵水。使得超前小導管與鋼花拱架和常規的錨、網、噴砼相結合組成的聯合施工支護方案順利地穿過類圍巖的不良地段。修整邊坡，測量放線，在邊坡上畫出隧道襯砌的外輪廓線；打管：對成洞面進行修整，按設計尺寸放線，畫出拱部外開挖輪廓線，沿外輪廓線人工用風槍鉆眼，輔以錘擊安設小鋼管到位，首批小鋼管外露0.5m與明洞連接成一體。注漿加固：第一排小鋼管施作完以后即可進行注漿，注漿前噴砼封閉工作面，先行單液注漿，單液注漿以水泥為主，添加5%水玻璃（重量比），經過現場試驗，如果可進行性差，達不到固結圍巖的目的，則改為雙液注漿。雙液注漿參數：水泥與水玻璃的體積比取1:0.5,水泥漿水灰比1:1水玻璃濃度30波美度，模數=2.4,施工中通過現場試驗，根據時機效果進一步確定合適的注漿參數。注漿設備選用bw-250/50泥漿泵，漿液由水泥砂漿拌合機和tbw50/15混漿泵拌制，注漿壓力0.51.0mpa，為充分發揮機械效能，加快注漿進度，在小導管前制作安設分漿器，一次可注入35根導管。開挖及支護：注漿固結完成后即可進行開挖。1.5.2 處理坍方的應急措施1.5.2.1 隧道坍方預防措施隧道坍方不但危及施工作業人員安全而且影響工期目標的實現，同時對工程質量的危害也較大。施工中嚴格按隧道施工技術規范組織施工，同時加強下列各項工作，防止隧道坍方。（1）認真閱讀設計圖紙及有關規范和技術文件，掌握洞身各類圍巖的力學性能，編制切實可行的施工方案，認真落實。（2）精心設計爆破方案，并在實施過程中不斷優化各項參數，盡量減小爆破對圍巖的擾動。（3）錨噴支護即時跟進。堅決作到支護不合格開挖不前進，支護不跟進開挖不前進，支護不完全開挖不前進，支護變形原因未查明開挖不前進的4不開挖原則，即時讓洞身形成封閉的環形結構。（4）超前預測預報地質變化情況，即時修正爆破方案各項參數。（5）嚴格實施監控量測有關技術規定，作到勤觀察、勤量測、勤整理，隨時掌握圍巖的變形發展情況，用以修正臨時支護方案，指導開挖進度。（6）對鉆孔、裝藥、錨噴等關鍵工序進行崗前技術培訓，并嚴格按設計要求進行工序質量檢查，將引起隧道坍方的因素消滅在工序質量控制中。（7）施工注意事項：1、先排水。在施工前和施工中均應采取相應的防排水措施，盡可能將坑外之水截于坑道之外。2、短開挖。各部開挖工序間的距離要盡量縮短，以減少圍巖暴露時間。3、弱爆破。在爆破時，要用淺眼、密眼、并嚴格控制用藥量或用微差毫秒爆破。4、強支護。針對地壓情況，確保支護結構有足夠的強度。5、快襯砌。襯砌工作須緊跟開挖工作面進行，力求襯砌盡快成環。6、勤檢查、勤量測。對圍巖發現有變形或異狀，要立即采取有效措施及時處理隱患。1.5.2.2 坍方前的征兆1、量測信息所反應的圍巖變形速度或數值超過允許值。2、拱頂巖石掉塊或裂縫逐漸擴大；噴射混凝土產生縱橫向的裂紋或龜裂。3、頂板巖石開裂，裂縫旁有巖粉噴出或洞內無故塵土飛揚。4、支撐拱架變形或發生聲響。6、干燥圍巖突然涌水,坑道內滲水、滴水突然加劇或變渾等。1.5.2.2 坍方的處理措施（一）一般處理坍方的步驟及方法1、防止坍方擴大坍方發生后，首先應防止坍方范圍繼續擴大：（1）在坍方范圍的頂部與側壁危石及大裂縫，應先行清除或錨固。（2）加強原有支護。對坍方范圍前后原有的支護進行加固，以防止坍方擴大。（3）在坍方范圍內架設支撐或噴射混凝土，必要時加設錨桿。（4）加快襯砌。對坍方兩端應盡快作好局部襯砌，以保證坍方不再擴大。2、處理坍方如坍方體積較小，且坍方范圍內已進行噴錨或已架設好較為牢固的構件支撐時，可由兩端或一端先上后下地逐步清除坍碴，隨挖噴射混凝土，隨架設臨時構件支撐支頂。如坍方體較大，或地表已下沉，或因坍體堵塞無法進入坍方范圍進行支護時，則可注漿加固坍體，然后用“穿”的辦法在坍體內進行開挖、襯砌。（二）處理坍方常用的支護方式1、噴錨處理采用噴錨處理較大型的坍方，較之采用架設支撐，更加安全快速，且省工省料。（1）由外向內、由上而下，逐段隨清坍碴隨向巖壁先噴射一薄層砂漿，然后再噴射混凝土。混凝土宜分層噴射，每層每5左右。（2）噴射12層混漿土后，可隨即加設錨桿再噴射混凝土。（3）坍碴清除后，隨即做好襯砌。2、構件支撐處理（1）在坍體不太高、坍穴略呈錐形、坍壁不太松散的情況下，使用人字架支撐。（2）當坍體較高，但坍體兩側壁形狀較整齊，且側向壓力不大時，可按垂直于隧道中線的方向架設橫向排架。先將坍體頂的石碴扒平，鋪上橫梁，再在其上架設排架。排架間距根據坍穴圍巖情況而定，一般為12m左右。須注意在排架間用剪刀撐撐穩，下部橫梁要隨坍碴的清除隨時倒換撐穩。（3）當坍方較大，且圍巖壓力也較大時，宜在坍方范圍內全部用縱向棚架支撐。先將坍碴頂部適當扒平，沿隧道中線方向平行設置縱地梁數根（地梁下預鋪橫梁），于縱地梁上按照導坑支撐的形式以1m左右的間距架設箱形棚架。以后逐層向上架設至坍方頂部，用填塞木塞緊。隨著坍碴的清除，加設立柱，并以縱撐撐牢。（三）襯砌施工1、襯砌施工（1）隨著坍碴的逐漸清除，襯砌逐段推進，快速成環。最好由坍體的兩端對向施工，隨即回填密實。在坍穴最高處或兩端襯砌接頭處應預留回填及進出料孔。（2）如坍方范圍的圍巖不夠穩定，在處理坍方中有繼續坍塌的可能時，可在坍方范圍內選擇適當位置做坍體護拱，以掩護施工操作。護拱上應以碎碴鋪填2m厚左右作為緩沖層（圖12-47）。（3）如坍體未進行預先注漿加固而采用“穿過”的施工法時，拱腳處的襯砌圬工應加寬灌抵開挖輪廓壁（開挖輪廓不過大時），以便保證拱腳穩定。2、坍體回填（1）坍方清除坍碴后，則拱背應先以漿砌片石回填23m厚，其上再用干砌片石回填，回填高度盡量填滿坍方范圍，坍體內木支撐應盡量拆除。（2）在坍體的護拱與拱圈間應全部回填密實，坍體護拱以上回填厚度可根據具體情況而定，但不應小于2m。（3）如坍方范圍高大，在坍穴內進行回填操作不便時，可選擇適當位置另行開鑿專供回填用的坑道。（4）如坍方直達地表，除按規定做好拱部回填外，另用一般土石回填夯實至距地表12m，再用粘土回填至略高于地表并向四周傾斜，周圍做好排水溝。1.6、通風和散煙、除塵及空氣監測安全措施1.6.1 通風和散煙為充分保證通風效果，采用壓入式通風方式。在隧道進出洞口兩側各安設2臺主風機sdf(b)-no11和2根1000mm的風管，將新鮮空氣壓入工作面，稀釋后的廢氣沿隧洞排出洞外。1.6.2 除塵及空氣監測安全措施隧道除塵除加強通風外，同時采用濕式鑿巖、噴霧灑水、個人防護等措施，并對工作面的風流量、風速、風壓等進行測量，保證洞內工作環境達到國家規定標準。工作面安設我單位自制的放炮捕塵器，放炮時利用爆破沖擊波使之開啟，可降低灰塵30以上。放炮裝藥設水炮泥，利用塑料袋裝水，替代部分炮泥，爆破使水霧化達到降塵的目的。1.7、照明設施生活、施工照明設計遵循適用、經濟的原則，在潮濕和易觸及帶電體場所的照明采用安全電壓和燈具的防潮、防爆。生活區照明采用熒光燈，加工廠、輔助系統