图山寺高瓦斯隧道施工组织设计(修改版)

目录1.总则(11.1编制依据(11.2.编制原则(11.3编制范围(22、工程概况(32.1工程概况及地质特征(32.1.1工程概况(32.1.2地形地貌(32.1.3底层岩性(32.1.4地质构造及地动参数(32.1.5水文地质特征(42.1.6工程地质条件评价(42.2工程建设条件(42.2.1交通条件(42.2.2施工用电(52.2.3通讯条件(52.2.4施工用水(52.2.5主要材料供应情况(52.2.6施工场地(52.3主要工程数量(53、重点、难点分析及施工对策(63.1重点、难点分析(63.2应对措施(84.总体施工方案(94.1总体施工方案(94.2管理目标(114.2.1质量目标(124.2.2进度目标(124.2.3安全管理目标(124.2.4环、水保目标(124.2.5文明施工目标(134.3总体施工安排(134.3.1总工期安排(134.3.2施工进度指标计划(134.3.3节点工期安排(134.3.4施工进度附图(144.4劳动力及机械设备配备(144.4.1管理人员配备(144.4.2现场劳动力安排(144.4.3机械设备配置表(155、主要工序施工工艺、工法及要点(185.1洞口段及明洞施工(185.1.1边仰坡及明洞开挖(185.1.2φ89超前大管棚施工(185.2洞身开挖(225.2.1正常地质段开挖(235.2.2钻爆设计(275.2.3出渣运输(345.2.4不良地质段防坍塌措施(345.3超前支护(355.4初期支护(365.4.1喷射砼(375.4.2锚杆施工(405.4.3钢筋网及格栅拱架安装(415.5防排水施工(425.5.1防水板铺设(435.5.2止水带施工(445.6二衬施工(455.6.1仰拱、填充及铺底(465.6.4砼浇筑与养护(505.6.5变形缝、施工缝施工(506、隧道通风方案(516.1通风要求(516.2方案概述(526.3通风计算(526.4风机及风管配置(546.5通风管理(547、超前地质预报方案(558、监控量测方案(578.1监控量测内容(578.2量测断面间距(588.3监控量测方法及要求(588.3.1洞内外观察(588.3.2拱顶下沉及水平相对净空变化量测(598.3.3地表下沉量测(608.3.4量测频率(618.4量测资料整理及信息反馈(619、瓦斯监测、检测方案(629.2监控方案总述(639.3自动监控系统(6410、施工供电与作业机械(7810.1施工供电(7810.1.1、正洞内施工供电安排如下:(7810.1.2、平行导坑内施工供电安排如下:(7810.2变压器容量计算(单口(7810.2.1、平导洞内、洞口通风机变压器容量计算:(7910.2.2、空压机、抽水、生活区变压器容量计算:(8010.2.3备用电源(8010.2.4照明用电:(8010.3安全用电技术措施(8210.4安全用电组织措施(8810..5作业机械(8910.6施工通讯方案(8911、施工防火(9011.1动火制度(9011.2施工防火(9011.2.1加强思想教育、提高防火意识(9011.2.2防止放炮火源(9112.2.3防止电气火源和静电火源(9111.2.4防止摩擦和撞击点火(9211.2.5防止明火点燃(9211.2.6防止其他火源(9211.2.7消防措施(9311.2.8火情处理规定(9312.1应急预案适应范围(9412.2应急救援组织机构(9412.3项目应急救援人员组成(9512.3.1紧急救援领导小组(9512.3.2抢险抢修组(9512.3.3技术指导组(9512.3.4通讯联络组(9612.3.5医疗救护组(9612.3.6疏散警戒组(9612.3.7后勤保障组(9612.3.8善后处理组(9612.4应急救援组织管理职责(9612.4.1应急救援领导小组(9612.4.2抢险抢修组(9712.4.3技术指导组(9712.4.4通讯联络组(9712.4.5医疗救护组(9812.4.6疏散警戒组(9812.4.7后勤保障组(9812.4.8善后处理组(9812.4.9矿山救护队(9812.5图山寺高瓦斯隧道瓦斯灾害的预测及特点(9912.5.1灾害的预测(9912.5.2灾害可能发生的原因和位置(10012.5.3灾害特点(10012.6灾害的预防和应急措施(10112.6.1灾害的预防(10112.6.2应急措施(10312.6.3应急程序(10512.6.4发生瓦斯爆炸的应急预案(10912.7报警、监控系统和报告程序(11112.7.1报警、监控系统(11112.7.2报告程序(11212.8保护措施程序(11212.9信息发布(11212.10培训和宣传、演练(11212.10.1培训内容(11212.10.2逃生演练(11312.11应急结束(11412.12后期处置(11412.12.1调查和总结(11412.12.2联合调查(11412.12.3事故处理(11413、冬季、雨季施工方案(11513.1冬季施工要点(11513.2雨季施工要点(11514、质量保证措施(11614.1质量保证体系(11614.2质量保证措施(11814.2.1施工工艺质量保证措施(11814.2.2砼质量保证措施(12014.2.3材料采购质量保证措施(12114.2.4加强施工过程中的质量控制(12214.2.5加强施工过程中的试验与检验(12415、安全保证措施(12415.1安全保证体系及框图(12415..2安全管理组织机构及框图(12615.3安全保证制度(12715.3.1建立健全各项安全制度(12715.3.2安全生产教育与培训(12715.3.3安全生产检查(12715.3.4安全事故报告制度(12815.3.5安全奖惩制度(12815.4安全保证措施(12815.4.1安全保证技术措施(12815.4.2机械设备安全保证措施(13015.4.3交通安全保证措施(13115.4.4防洪渡汛安全措施(13115.4.5异常及紧急情况下的管理措施(13215.4.6危爆物品管理措施(13316、环保、水保文物保护措施(13416.1环保、水保管理体系(13416.2环境保证措施(13516.2.1维护自然生态平衡的措施(13516.2.2合理规划施工用地(13516.2.3临时工程环境保护(13516.2.4生活区环境保护措施(13616.2.5植被保护(13716.2.6施工中的环保措施(13716.2.7竣工环境恢复措施(13816.2.8防止大气污染措施(13816.2.9防止噪声污染措施(13816.2.10防止水污染的措施(13817.工期保证措施(13917.1工期保证方案(13917.2保证工期的主要措施(14017.2.1、组织机构及人员选配(14017.2.2、施工管理(14118、附图、附表(142图山寺高瓦斯隧道施工组织设计1.总则1.1编制依据(1新建兰渝铁路图山寺隧道设计图《兰渝施隧南高-02》及《兰渝南高施隧参(0902~04》。(2业主关于兰渝线线下工程工期安排要求。(3中华人民共和国主席令《中华人民共和国安全生产法》(第70号。(4中华人民共和国国家标准《爆破安全规程》(GB6722-2003。(5国务院令《建筑工程安全生产管理条例》(第393号。(6铁道部《铁路隧道施工技术指南》(TZ1204-2008。(7铁道部《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002。(8铁道部《铁路工程施工安全技术规程》(TB10401.1-2003。(9当地气候环境及现场踏勘资料。(10我单位综合管理、施工技术和机械装备水平以及类似工程施工中的经验和工法成果。(11作业施工、通风方案及施工管理严格按设计要求施作,并要符合《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》。1.2.编制原则(1确保图山寺高瓦斯隧道施工安全。(2本施组按照高瓦斯隧道编制,供电和检测系统均按瓦斯隧道施工条件配置。(3本隧道按照无轨运输方式编制。(4遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定及铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容。满足建设工期和工程质量标准,符合施工安全、环境保护、水土保持和地质灾害防治等要求。(5积极与建设、设计、监理及其它单位、部门联系,搞好协调配合工作;理顺进度与质量、进度与安全之间的关系,使三者协调统一;(6遵循“百年大计、质量第一”的原则,建立完善的质量保证体系,严格按照设计资料和国家、铁道部现行的技术规范要求施工,以优良的工程质量和优质的服务满足全线创优规划的要求;(7建立完善的安全保证体系,推行安全标准工地建设,确保施工全过程的安全;(8投入足够的技术装备和人员,采用机械化施工,科学安排施工工序,合理安排劳力、材料和机械设备,优化资源配置,确保工期要求。(9实行文明施工,重视环境保护,珍惜土地,合理利用,严格执行GB/T24001-2004环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系。严格遵循有关环保和水保法规,及建设单位对本工程环境保护、节能的要求,配合当地政府和有关部门做好环保和水保工作。(10以标准化管理为基础,现代化科技为手段,合理组织,抓住施工关键工序,超前安排,确保标段工期及总工期的实现。1.3编制范围新建兰渝铁路LYS-13标图山寺隧道,里程ID2K785+710~ID2K788+926,全长3216m。2、工程概况2.1工程概况及地质特征2.1.1工程概况图山寺隧道起讫里程:ID2K785+710~ID2K788+926,长3216m单线隧道,隧道进出口各设800m的平导,平导与正洞距离为30m,平导主要用于排风,平导采用无轨运输,隧道最大埋深约160m,最小埋深77m。2.1.2地形地貌本隧道位于南充市境内,进口在南充市老君镇,出口在南充市万家乡。隧道位侵蚀-剥蚀低山区,水平状岩层迭岭地貌,地面高程307~542m,相对高差约235m,最大埋深160m,最小埋深77m。进口坡面平缓,地面坡度15°~30°,局部有小陡坎,洞身穿越被枝状沟谷切割的长条状、桌状山梁,山顶平缓,地面横坡10~20°,沟壁达25~40°,局部为陡崖,多村落及耕地,地表多为柏树林及灌木荆藤。出口位于万家沟上游两溪沟交汇处,地势陡峻。进出口附近无居民点分布及乡村道路通过,交通条件较差,年平均气温17.1°,年平均降雨量1200mm,隧道埋深最大160m。2.1.3底层岩性隧道洞身属第四系全新统坡洪积层、坡残积层、滑坡堆积层松软土、粉质粘土、下付基岩为侏罗系上统遂宁组泥岩夹砂岩。2.1.4地质构造及地动参数隧道地质构造属扬子准地台四川中坳川中台拱区。区内构造线方向以东西向为主,位于西山向斜北东翼的单斜构造中,岩层产状稳定,地层近水平状,岩层倾角一般2~5°、局部7~9°未见断层构造,西山向斜分布于南充西山至西方坡一带,轴长41KM,轴向北56~82°西,轴部及两翼地层为侏罗系上统遂宁组,向斜宽缓,两翼略不对称,北翼1~3°,南翼30′~2°,轴部1°左右,根据《中国地震动峰值加速区划图》,地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。2.1.5水文地质特征隧道洞身无大的地表水系,主要为进出口地段的水田水及沟水,接受大气降雨补给,地下水主要有第四系土层空隙潜水,基岩裂隙水,隧道正常涌水量=1932m3/d,雨季最大涌水量=3865m3/d,隧道进口平导正常涌水量=507m3/d,雨季最大涌水量=1014m3/d,隧道出口平导正常涌水量=460m3/d,雨季最大涌水量=918m3/d2.1.6工程地质条件评价(1在外力作用下,泥岩呈碎屑状剥落,局部形成浅表层坍滑。(2有毒有害气体隧道位于川东浅层天然气发育地区,钻孔测试结果显示有天然气溢出,单孔天然气最高浓度9500ppm,计算隧道天然气含量6087m3,瓦斯压力0.2kPa,天然气绝对涌出量3.03m3/min,确定为高瓦斯隧道。2.2工程建设条件2.2.1交通条件隧道进口距318国道较远,约5.8Km,利用改建既有乡村水泥路3.3Km,新建便道0.4Km,图山寺出口改扩建便道7.4Km,新修便道6.5Km。2.2.2施工用电图山寺隧道进口ID2K785+710处线路左侧50m设置一台1250KVA和一台360KVA变压器,出口ID2K788+926处线路左侧50m设置一台1250KVA和一台630KVA变压器,高压线由三电迁改单位引入。2.2.3通讯条件隧道进口移动通讯信号较好,出口已安设临时信号发射塔,移动信号良好,可满足现场施工通讯条件。2.2.4施工用水隧道进出口均有河流,长年流水,水质较好,施工用水可就近利用。隧道供水采用在进出口洞顶各设100m3高压水池1座,采用高压泵从河流抽入。供水管路采用φ100钢管,管节采用法兰连接。2.2.5主要材料供应情况根据实际调查,附近无合格地材分布,砂石料主要从南充市嘉陵江河道购买,其中进口运距为27km,出口运距为49km。水泥、钢材主要从外地依靠火车运至南充东站,再由汽车运至各工点或者直接汽车运至工地。2.2.6施工场地图山寺隧道进出口场地狭小,进口拌合站、生活区均设置在线路左侧,出口生活区、拌合站设置在线路右侧,详见施工场地平面布置图。2.3主要工程数量表一图山寺高瓦斯隧道工程数量表(iD2K785+710~iD2K788+922序号项目名称单位数量备注1.开挖M32184162.衬砌M3308033.仰拱M371624.填充M3122705.网喷混凝土M3144226钢筋T241表二图山寺高瓦斯隧道临建工程数量表序号项目名称单位数量备注1.新修便道Km6.92.既有便道加宽及硬化Km12.83修建生产、生活房M212004生活、施工区基础硬化M26000表三图山寺隧道主要材料计划年度水泥砂碎石粉煤灰3#煤矿炸药煤矿延时雷管钢筋钢架Tm3m3m3T发TT2009年240040909338930231340036772010年11300197004333943781121348049702011年310056501167112154553600310合计:1680029440643476522180201804164773、重点、难点分析及施工对策3.1重点、难点分析⑴风化岩剥落隧区出露地层基本为泥岩、砂岩,泥岩易风化剥落成细粒及碎片状,对洞口边坡稳定性有一定影响。⑵有毒有害气体隧道位于川中产油产气地层,一般埋深2000~2800m。天然气等有害气体可能顺着岩层构造裂隙上逸,并在隧道洞身范围基岩裂隙或隙缝中局部游散富集,形成气囊,并具有随机性和不均匀性,危及隧道施工。根据西南石油大学提供的《浅层天然气分布特征咨询研究》,对隧道深孔天然气测试结果,单孔天然气最高浓度9500ppm,计算隧道天然气含量6087m3;参照达成线既有炮台山隧道出口平导,瓦斯压力0.2KPa,天然气绝对涌出量3.03m3/min。确定该隧道为高瓦斯隧道。⑶施工便道引入困难隧道进、出口距离318国道较远,便道引入困难,需改、扩建便道距离长及新修便道难度大。⑷环保、水保要求高该隧道范围内植被茂盛,灌木杂草丛生,水土保持良好,环境工程地质条件良好,铁路建设易造成植被破坏,水土流失,对环境地质造成一定程度上的破坏,具体表现为:①、隧道进出口施工将会大量砍伐林木,破坏植被,易造成水土流失。②、隧道洞身开挖,形成排水廊道,降低地下水位,对附近居民的生活用水及植物生长造成一定影响。③、隧道施工将会产生大量的弃碴,弃碴应定点堆放;弃碴场的选择至关重要,选择不当,将会诱发新的环境地质问题,如:滑坡、泥石流等。④、隧道进、出口零星散布居民,隧道的施工及运营将带来一定的噪音污染。⑸瓦斯隧道塌方图山寺隧道为高瓦斯隧道,隧道塌方处易造成瓦斯积聚,从而导致瓦斯浓度超标。3.2应对措施⑴洞口临时边坡采用锚喷进行临时防护,采用挂锚网喷砼8cm,钢筋网网格间距25cm³25cm;φ22砂浆锚杆3.0m/根,间距1.0m,梅花形布置。土质边坡仰坡采用骨架护坡,喷播植草。⑵隧道施工时采用钻孔超前预报及检测,人工检测和自动检测相结合(KJ90安全监控系统,隧道通风采用压入式和巷道式相结合的通风方式。加强通风和防爆、防燃措施,确保施工安全。⑶合理安排各施工顺序,配备充足的人员、机械,并提前做好材料计划,保证材料供应及时;制订详细的网络计划,找出关键线路,合理指导工程施工,并在施工过程中根据实际情况及时调整修改,做到快速施工,保证工期目标的实现。⑷施工过程中注意做好文明施工和水土保持工作,尽量少破坏现有植被,边坡、弃碴场等及时修筑防护工程;严禁废水、废液、废碴乱弃乱排⑸在施工中须按照“先探后掘,缩短进尺,超前支护,及时封闭,加强量测,加强通风、随时检测”的原则,施工隧道开挖前每30m打设φ100超前钻孔,预留10m安全作业面,针对局部软弱围岩段施工开挖前并打设φ42mm超前小导管进行超前加强支护。施工方案编制计划序号计划编制时间计划审批时间编制人方案名称审查、审批范围备注12009-10-202009-10-29侯超华通风方案局、公司、专家论证、监理22009-10-202009-10-29侯超华瓦斯检测方案局、公司、专家论证、监理32009-10-202009-10-29李小泉供电方案局、公司、专家论证、监理42009-10-202009-10-29孙国力安全施工方案局、公司、专家论证、监理52009-10-202009-10-29孙国力应急预案局、公司、专家论证、监理制表:侯超华项目总工:袁贵松4.总体施工方案4.1总体施工方案隧道正洞及平导施工总体方案:“先探后掘、超前支护、缩短进尺、快速封闭、加强通风、随时检测”。隧道正洞通风采用压入式和巷道式相结合的通风方式;瓦斯检测采用人工检测和自动检测相结合的检测方式;隧道施工采用新奥法施工,Ⅲ级围岩采用全断面开挖,Ⅳ级围岩采用上下台阶开挖,V级围岩段采用三台阶法开挖,采用湿喷工艺喷射砼支护,人工风钻打眼,3#煤矿炸药、煤矿延时电雷管起爆,光面爆破,出碴采用防爆挖掘机辅助防爆装载机挖、装,防爆自卸汽车运输,二次衬砌采用防爆模板台车衬砌,砼在洞外集中拌和,防爆砼运输车运输,泵送入模,混凝土采用气密性混凝土。隧道仰拱、二次衬砌在开挖、初期支护完成并满足有关要求后尽快封闭,减少瓦斯溢出量。初期支护紧跟掌子面。Ⅲ级最前掌子面至仰拱距离≤90m,最前掌子面至二衬距离≤120m;Ⅳ级最前掌子面至仰拱距离≤50m,最前掌子面至二衬距离≤90m;Ⅴ级最前掌子面至仰拱距离≤40m,最前掌子面至二衬距离≤90m;平导采用全断面开挖,光面爆破,支护采用湿喷工艺喷射砼,人工风钻打眼,3#煤矿炸药、煤矿延时电雷管起爆,出碴采用防爆挖掘机辅助防爆装载机挖、装,防爆自卸汽车运输。平导通风采用压入式通风,瓦斯检测采用人工及自动检测相结合。平导铺底、衬砌在开挖与初期支护完成并满足有关要求后尽快施做,形成封闭,减少瓦斯溢出量。当下一个通风巷施工完成后,应对上个通风巷进行全封闭处理,防止漏风。施工准备4.2管理目标4.2.1质量目标按照验收标准,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%;主体工程质量质量零缺陷;实车检测速度达到设计速度的110%,开通速度达到线路设计速度。在合理使用和正常维护条件下,主体工程结构的施工质量,应满足不少于100年设计使用寿命期内正常使用维护时的运营要求。隧道衬砌杜绝渗漏水。4.2.2进度目标计划开工日期:2009年11月15日,计划完工日期:2011年06月10日。4.2.3安全管理目标始终把“安全第一、预防为主”的安全方针落到实处,杜绝生产安全特别重大事故和重大事故;遏制较大生产安全事故;减少一般生产安全事故。杜绝因建设引起的特别重大和重大铁路交通事故;遏制因建设引起的较大铁路交通事故;减少因建设引起的一般铁路交通事故。4.2.4环、水保目标严格执行国家《环境保护法》和《水土保持法》和地方政府有关规定,坚持做到“少破坏、多保护,少扰动、多防护,少污染、多防治”,实现环境监控达标,确保环境保护、水土保持设施与主体工程“同时设计、同时施工、同时投入使用”,把兰渝铁路建设成为绿色、环保工程。4.2.5文明施工目标工地现场施工设备材料堆、放整齐,工地生活设施清洁文明;创建兰渝铁路文明工地,争创省(部级文明工地。4.3总体施工安排4.3.1总工期安排计划开工日期:2009年11月15日,计划完工日期:2011年06月10日。4.3.2施工进度指标计划进度安排的主要依据是业主关于兰渝铁路线下工程工期要求、相关设计文件、设计图进度安排的主要原则是合理配置资源、平行交叉、流水作业、均衡生产。⑴开挖及初期支护进度指标Ⅴ级围岩浅埋段按1.0m/循环;50m/月;Ⅴ级围岩一般段按1.5m/循环;70m/月;Ⅳ级围岩2.0~2.4m/循环,100m/月;Ⅲ级围岩2.4~2.8m/循环,120m/月。⑵仰拱、仰拱填充进度指标仰拱采用长12m栈桥施工,120m/月。⑶二次衬砌进度指标二次衬砌采用长12m液压台车施工,120m/月。⑷水沟电缆槽进度指标水沟电缆槽150m/月。4.3.3节点工期安排2009年11月15日开工,2011年4月15日贯通,2011年6月10日竣工,2011年6月31日前完成场地清理及竣工验交准备工作。4.3.4施工进度附图详见附件施工进度横道图。4.4劳动力及机械设备配备4.4.1管理人员配备4.4.2现场劳动力安排(1根据隧道进出口施工各工序按下表所列拟配备施工人员。劳动力安排表(2劳动力安排图见下页:时间月人200400600420420300150803204.4.3机械设备配置表(1施工机械侧翻装载机ZLC50C2.3m3辆6防爆性能砼输送车6m3辆8防爆性能挖掘机PC200辆2防爆性能汽车EQ153辆12隔爆性能全风动潜孔钻机ф100HQF110台6隔爆性能湿喷机TK500台8防爆性能防爆双液注浆泵FBY-50/70台4防爆性能砼输送泵HBT60A台2防爆性能衬砌台车12m个2防爆性能空压机LWJ20/8台10高压水泵、扬州150m3/h台2(2配电设备供配电系统设备材料配置表序号设备名称规格型号单位数量备注1箱式变电站S9M-1250KVA台12变压器S9M-630KVA台13进线柜GGD面1与630配套4出线柜GGD面1与630配套5电容补偿柜GGD面1与630配套6发电机并列运行柜GGD面17发电机370KW台28变压器S9-250台1自发电升压用9隔爆变压器KBSZY-250台1洞内移动变电站1010KV隔爆开关PBG4050/10台111隔爆开关BKD20-400Z/380Z台1洞内主开关12检漏继电器JIB只613隔爆开关QBZ-350Z/380台1洞内分路总开关14隔爆开关QBZ-200Z/380台315隔爆开关QBC-80/380台1216隔爆开关QBC-40/380台217隔爆开关QBC-30/380台218手控隔爆开关CHBS-11/380台519阻燃电缆MY0.38/0.66-3*70+1米80020阻燃电缆MY0.38/0.66-3*25+1米40021阻燃电缆MY0.38/0.66-3*16+1米40022双色PE线MBV25㎜2米15002310KV铠装电缆YJLV22-3³35-8.7/15KV米1300(3检测设备序号设备、材料名称规格型号单位数量备注1隧道瓦斯监控系统KJ90套22光干涉瓦斯检测仪QJG-10A台243便携式瓦斯检测仪CAJ10台244一氧化碳检测仪GASMANⅡ台125二氧化碳检测仪GASMANⅡ台126防爆手电台1007电池1号个5008防静电工作服套6009防爆启动器FD150-3台2(4消防设备序号设备名称规格型号单位数量备注1隔绝式压缩氧气自救器AZA-45台302机械电子风速表CFJD25台23防毒面具硫化氢套304干粉灭火器4kg个405便携式自救器个40(5通风设备序号设备名称规格型号单位数量备注1通风机SDF(C-N013台62通风机SDF(C-N012.5台43射流风机SDS-Ⅱ-NO10.0台6防爆4局扇FBD60-II-N06台6防爆5双抗通风管Ф1.5m米70006双抗通风管Ф1.5m米22005、主要工序施工工艺、工法及要点5.1洞口段及明洞施工5.1.1边仰坡及明洞开挖5.1.1.1洞口及边仰坡施工开挖前清除洞口仰坡及以上的悬浮土体,在距仰坡刷坡线5m以外施作截水沟,水沟与路堑、路堤侧沟连接,沟身用砂浆抹面。洞口边、仰坡段施工采用挖掘机纵向分段自上而下分层开挖,人工整修边仰坡,按设计要求一次到位,挖掘机配合自卸车装运弃渣。洞口段边仰坡整修到位后,按设计进行加固、防护,进暗洞前洞口采用超前加强支护,首先沿开挖轮廓线安装钢架,沿钢架外缘安装超前在距明暗洞分界里程8m处留管棚工作平台,待套拱和管棚施做完成后再落底形成洞脸进洞。。5.1.2φ89超前大管棚施工ID2K785+710~ID2K785+735、ID2K788+911~ID2K790+926拱部设置全环φ89超前管棚,间距0.8m,环向间距0.4m,每环26根。在初期支护外缘设1m³1m导向墙,中间设置2榀I16工字钢作为导向管固定支架,在工字钢上焊接导向管。(1导向墙施工导向墙采用C20模筑砼,截面尺寸为1m³1m,环向深入起拱线喷混凝土封闭工作面连接注浆管路、调试测量放样安装导向管、浇筑套拱钻孔清孔顶入棚管、安装止浆塞注浆作业钻孔验收搭设工作平台、钻机就位注浆效果分析确定浆液配合比原材料进场检验浆液制备回填或其他措施调整注浆参数丝扣连接合格棚管加工压水试验不合格施工准备不合格合格初选浆液配合比初配浆液试验注浆封孔、连接钢架结构结束超前长管棚施工工艺流程图以下1米,保证基础稳定。导向墙内设2榀16的工字钢架,工字钢架按照图纸进行加工,分4单元,各单元之间采用Φ26螺栓连接。钢架外缘设1m长Φ121mm壁厚5mm导向钢管,根据线路纵坡设置钢管外插角2°,平行于线路方向。施工导向墙时应根据设计图纸先在开挖线5米以外施作水沟,并对边、仰坡进行刷坡。按照设计在洞口宽1m范围内开挖拱部设计轮廓线,轮廓线开挖至拱顶高程处。在已开挖成型的拱部轮廓线上立筑底模,底模采用I16工字钢架设,立好后安设钢拱,钢拱每80cm安设1榀,共2榀,钢拱分4单元,各单元连接采用Φ26螺栓连接,并安设导向钢管,拱脚采用6根[25a槽钢,单根长度1m,并布设φ22锁脚锚杆进行固定,锚杆长度3米,钢拱安设后进行底模安装,底模采用5.5cm厚10*150cm定型钢模板;然后进行侧模安装,模板采用5cm厚木板制作,分节长度不小于1m,现场拼装。混凝土采用拌合站集中拌和,砼运输车运至工地,人工入模,插入式振捣器振捣密实。当混凝土强度达到设计70%后,进行管棚施工。(2管棚施工管棚采用水平地质钻机钻孔,钻孔前搭设作业平台,钻机安装要牢固,防止不均匀下沉、移位、倾斜等影响钻孔质量的现象发生,钻机距离掌子面不超过2m。钻进时产生坍孔、卡钻,需补注浆后再钻进。钻机开钻时,可低速低压,待成孔5~10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的情况及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故。钻进过程中确保动力器,扶正器、合金钻头按同心圆钻进。认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报,作为指导洞身开挖的依据。管棚钻孔允许误差表钢花管应在专用的管床上加工好丝扣,棚管按梅花型钻Φ10出浆孔,间距20cm,管头焊成圆锥形,便于入孔。钢管分节顶入,钢管接头同一断面的接头数应不超过50%,相邻钢管的接头至少错开1米。管棚钢管分节长度4~6m,安装前应在地面预先排好并进行编号再依次安装,保证接头分布符合要求。采用水平地质钻机低速顶进钢管。接长钢管应满足受力要求,钢管接头采用丝扣连接,丝扣长20cm,相邻钢管的接头应前后错开,同一横断面内的接头数不大于50%。采用KBY50/70型双液注浆泵进行注浆。注浆前进行现场注浆试验,并根据实际情况确定注浆参数、浆液配合比、注浆压力。注浆时在孔口处设止浆塞,注浆管的外露长度为10cm。以便连接孔口阀门和管路。注浆从拱脚开始向拱顶逐孔注浆,如遇窜浆或跑浆,则间隔一孔或几孔进行注浆。注浆压力根据埋深及裂隙张开程度确定,一般压力越高,浆液充填饱满,结体强度高、不透水性好,并能减少注浆孔数。但压力过高,会使裂隙增大,浆液流失过远以及工作面冒浆等。注浆压力逐步升高,达到设计终压并继续注浆15min以上。若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,直至符合注浆质量标准,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填,方可终止注浆。注浆结束后及时清除管内浆液,并用20号水泥砂浆充填,增强管棚的刚度和强度。5.2洞身开挖隧道施工采用新奥法施工,洞身Ⅲ、Ⅳ围岩地段采用上下台阶法施工,光面爆破,人工钻眼,人工装药,直眼掏槽,3#煤矿炸药、煤矿延时电雷管起爆。循环进尺为2.4m。洞身Ⅴ级围岩地段采用三台阶法施工,光面爆破,人工钻眼,人工装药,直眼掏槽、3#煤矿炸药、煤矿延时电雷管起爆,辅以风镐开挖,循环进尺为1.0m。防爆挖掘机辅助防爆装载机挖、装碴,防爆自卸汽车运输。平行导坑与正洞横向距离为30m,平导开挖与正洞平行作业,平导采用全断面开挖方式,光面爆破,直眼掏槽、3#煤矿炸药、煤矿延时电雷管起爆。5.2.1正常地质段开挖图山寺高瓦斯隧道在开挖前必须遵循“先探后掘、仰拱超前、衬砌紧跟”的原则施工。在隧道施工前须对隧道周边进行地质调查,预测出有可能出现天然气的地段,并做好详细记录指导施工。隧道正洞在开挖前采用加深炮眼探测是否有瓦斯、天然气等气体,每个断面加深炮眼的个数不小于5个,均匀分布于掌子面,炮眼深度不小于5m。当加深炮眼探测到有瓦斯、天然气等有害气体后,应采用3台ф100HQF110全风动水平钻钻孔进行超前地质探测进行验证,孔长度为20m,搭接长度不小于5m,并在超前地质钻孔处设置检测点,检测是否有有害气体涌出,并检测瓦斯涌出的浓度及压力是否超标。每个循环工序必须做好记录、地质素描和影像资料。隧道开挖循环网络图如下:819118平导开挖采用全断面开挖方式,光面爆破,在开挖前必须“先探后掘”,在掌子面上也采用加深炮眼探测是否有瓦斯、天然气等气体,每个断面加深炮眼的个数不小于3个,均匀分布于掌子面,炮眼深度不小于5m。当加深炮眼探测到有瓦斯、天然气等有害气体后,应采用3台ф100HQF110全风动水平钻钻孔进行超前地质探测进行验证,超前钻孔后的施工长度为20m,留出5m的安全距离,随时监测探孔的瓦斯溢出量。再进行下一次的超前钻孔。运输方式采用无轨运输。5.2.2钻爆设计根据隧道地质条件,Ⅲ级围岩段采用中深孔光面爆破,Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用浅孔微振动控制爆破。根据围岩条件选用不同的炸药,瓦斯隧道爆破作业必须采用煤矿许用炸药。钻爆设计图见下页。(1爆破器材的要求①瓦斯隧道在煤层与距离煤层10m内的开挖工作面,以及瓦斯浓度大于0.3%的石质坑道,爆破作业时必须使用取得产品合格证的3#煤矿炸药和煤矿电雷管,并采用专用放炮器起爆,严禁采用普通导爆索或非电导爆管起爆。②隧道爆破作业严禁使用非煤矿许用炸药和电雷管、非电毫秒雷管。③严禁使用含水量大于0.5%的铵梯炸药和硬化的硝铵类炸药。④瓦斯工区的爆破作业必须采用3#煤矿硝铵炸药。⑤严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷在同一串联网路中使用。在同一串联网路上,必须使用同厂、同批、同牌号的电雷管。⑥瓦斯工区必须采用专用放炮器起爆,并使用煤矿许用电雷管。严禁使用秒或半秒级电雷管。使用煤矿许用电雷管时,最后一段的延期时间不得大于130ms。⑦采用电雷管起爆时,严禁反向起爆,采用正向连续装药结构时,雷管以外不得装药卷。必须使用防爆型起爆器作为起爆电源,一个开挖工作面不得同时使用两台或多台起爆器起爆。起爆器必须按规定检查,经试验,电流、电压符合要求后允许使用,并严禁将其带入爆破器材库。⑧爆破网路和连线,必须符合下列要求:必须采用串联连线方式。线路所有连线接头应相互扭紧,明线部分应包覆绝缘层并悬空;母线和连线不得与轨道、金属管、钢丝绳等导体接触。母线与电缆、电线、信号线应分别挂在坑道的两侧,若必须在同一侧时,母线必须挂在电缆下方,并应保持0.3m以上的间距;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,严禁将其固定。母线的长度,必须大于规定的爆破安全距离;必须采用绝缘母线单回路爆破,严禁使用单线把轨道、金属管、水或大地等当回路;严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷管在同一串连网路中使用。⑨雷管的电阻值测量和网路的导通检查,必须用爆破专用仪表。仪表的工作输出电流应小于30mA。(2爆破作业瓦斯工区钻孔作业符合下列规定:①开挖工作面附近20m风流中瓦斯浓度必须小于1.5%;②采用湿式钻孔;③炮眼深度不小于0.6m;④打钻等作业人员必须配备自救器和矿灯。瓦斯工区装药与爆破作业应符合下列规定:①爆破地点20m范围内,风流中瓦斯浓度必须小于1%;②爆破地点20m范围内,矿车、碎石、煤碴等物体阻塞开挖断面不得大于1/3;③通风应风量足,风向稳,局扇无循环风;④炮眼内煤、岩粉应清除干净;⑤炮眼封泥不足或不严不得进行爆破。⑥放炮必须严格执行“一炮三检”(装药前、放炮前、放炮后制度;⑦放炮必须严格执行“三人连锁放炮”(放炮员、班组长、瓦检员制度。(3爆破工作必须由经过专门训练,取得爆破合格证的人员担任。(4电雷管必须由药卷的顶部装入,不得用电雷管代替竹、木棍扎眼。电雷管必须全部插入药卷内,严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。(5在含瓦斯工区采用电雷管起爆时,严禁反向装药。采用正向连续装药结构时,雷管以外不得装药卷。在本隧道爆破,当炮眼深度为0.9m以下时,装药长度不得大于炮眼深度的1/2,炮眼深度为0.9m以上时,装药长度不得大于炮眼深度的2/3。在煤层内爆破,装药长度不得大于炮眼深度的1/2。所有炮眼的剩余部分均应用炮泥堵塞。(6炮泥应用水炮泥或粘土炮泥。水炮泥外剩余的炮眼部分,应用粘土填满封实。严禁用煤粉、块状材料或其它可燃材料作炮泥。(7电力起爆连线前,母线与起爆器的连接端必须扭结成短路,并应检查开挖工作面及母线沿经地段的杂散电流,若大于30mA,应查明原因,采取安全措施后,允许进行网路连接。(8爆破30min后应巡视爆破地点,检查通风、瓦斯、支护、煤尘、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%,解除警戒后,工作人员方可进入开挖工作面工作。(9使用电雷管进行爆破作业进时,距爆源150m范围内不得同时进行电焊作业,并不得采用步话器等无线通信方式在近区进行通信联系。炮眼布置图3#709010085805#5#5#4#4#2#1#6570505065φ26*250正洞Ⅲ级围岩全断面法开挖钻爆设计图50.7561.266871.21.21.61.432.29.89.610.83639.6138本图尺寸均以厘米计;本图仅适用于正洞Ⅲ级围岩斜眼掏槽。扩槽眼2.4m单位用药量预计进尺炮眼密度开挖面积炮眼名称炮眼深度装药类型单孔药量(Kg总药量(Kg药卷数量周边眼二圈眼辅助眼底板眼合计掏槽眼240cm240cm250cm260cm270cm260cm个数43333096712863.81m22.0个/m20.9kg/m3竹片3#煤矿炸药炮泥说明周边眼装药结构示意图钻爆设计参数表φ35*250φ35*250φ35*250φ35*250φ35*2502#4#76矿许用电雷管隧道正洞Ⅳ级围岩台阶法开挖钻爆设计图本图尺寸均以厘米计;本图适用于隧道IV级围岩斜眼掏槽2235503705050说明:炸药选用3#煤矿炸药,炸药选用ф26和ф35的炸药。雷管选用煤矿专用雷管且段数不大于5段。V级围岩三台阶法开挖炮眼布置图322V5.2.3出渣运输出渣采用无轨运输方式,PC200防爆型挖掘机扒渣,ZL50防爆型侧翻装载机装渣,8t防爆自卸汽车运渣,在出碴过程中必须加强瓦斯浓度检测,当瓦斯浓度超过规定值时停止出碴作业。5.2.4不良地质段防坍塌措施根据超前地质预报的反馈情况,对有可能发生塌方的地段的施工遵循:“管超前、短开挖、弱爆破、快衬砌、勤检查、勤量测”的原则施工。5.2.4.1预防塌方施工措施预防隧道施工塌方,首先做好地质预报,选择相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中其次主要采取以下措施:○1超前小导管注浆配合钢架;为了确保掌子面稳定,超前支护采用φ42小导管,环向间距30cm,长3.5m,搭接长度1.5m,外插角5°~10°。注双液浆:水泥浆与水玻璃的体积比1:1,水泥浆为水灰1:1,注浆压力为0.2~2MPa。○2优化施工工序,采用短台阶法施工为了及时封闭成环,减少围岩暴露时间,采用短台阶法施工。上台阶长度不大于5m,仰拱和边墙紧跟下台阶。○3及时衬砌仰拱施工须紧跟开挖工作面进行,衬砌距掌子面不得超过步长要求。Ⅲ级最前掌子面至仰拱距离≤90m,最前掌子面至二衬距离≤120m;Ⅳ级最前掌子面至仰拱距离≤50m,最前掌子面至二衬距离≤90m;Ⅴ级最前掌子面至仰拱距离≤40m,最前掌子面至二衬距离≤90m;○4弱爆破在爆破时,要用浅眼、密眼,并严格控制药量或微差毫秒爆破。○5勤检查、勤量测若围岩发现有变形或异状,要立即采取有效措施及时处理隐患。加强变形监控,瓦斯的检测,加强通风,瓦斯浓度达到0.5%以下。5.2.4.2图山寺高瓦斯隧道塌方处理措施⑴对塌方体上方聚积的瓦斯设置局部通风排除;⑵对塌方地段的岩隙加强监测工作,掌握瓦斯浓度变化情况,及时发出险情报告。⑶对塌腔裸露围岩及时采用喷射混凝土进行封闭围岩,喷射混凝土不小于20cm(分次喷射。(4塌方地段尽快衬砌,封闭瓦斯。5.3超前支护ID2K785+735~ID2K785+751、ID2K788+829~ID2K788+845Ⅴ级全封加强衬砌段、ID2K788+845~ID2K788+911Ⅴ级加强衬砌段拱部设置φ42超前小导管加强支护,超前小导管2.4m一环,ID2K785+751~ID2K788+788、ID2K788+798~ID2K788+829Ⅴ级全封、ID2K785+826~ID2K785+850Ⅳ级射流风机衬砌段拱部设置φ22超前锚杆加强支护,超前小导管2.0m一环。PDK785+721~PDK785+751、PDK788+432~PDK788+477、PDK788+830~PDK788+855设置拱墙I14型钢钢架及φ22超前锚杆支护,钢架间距1.2m,超前锚杆2m一环,每环15根3m。超前小导管采用φ42mm冷轧无缝钢管,壁厚3.5mm,小导管利用风钻钻孔,钻进至设计孔深后利用高压风吹净孔眼内的粉尘及岩石碎屑,然后再采用人工锤击或风钻钎尾顶入小导管。顶入长度不小于管长的95%,尾部焊接于钢架腹部,以增强共同支护能力。注浆时在孔口处设置浆塞,采用水泥砂浆,注浆压力、浆液配合比由现场试验确定。注浆时从下向上注,如遇窜浆或跑浆,则间隔一5.4开挖面处理→初喷混凝土→打设径向锚杆→挂设钢筋网架设钢架→复喷至设计→检查验收。5.4.1喷射砼采用湿喷施工,分初喷、复喷和终喷(保护层三阶段进行,喷射机选用防爆型湿喷机。湿喷混凝土施工工艺流程详见《湿喷混凝土施工工艺流程图》砂选用颗粒坚硬、干净的中、粗砂;碎石选用坚硬耐久、最大粒径不大于10mm的豆石;水泥采用普通硅酸盐水泥。速凝剂、减水剂等外加剂均选择质优、性能优良的产品。速凝剂在使用前,做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验,控制初凝时间小于5min,终凝时间小于10min。施工配合比按现场实际情况根据试验数据进行调整确定。⑴喷射混凝土前应做好如下准备工作①检查开挖断面净空尺寸,清除松动岩块和拱、墙脚处的岩屑等杂物,对个别欠挖突出部分进行凿除,对个别超挖部分用混凝土补平;采用高压风吹净受喷面,保证混凝土与围岩粘结良好;②当岩面有渗漏水时,应采用凿槽、埋管等方法将水引导疏干;③设置控制喷射混凝土厚度的标志;④检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转,保证作业区内具有良好通风和照明条件。⑵喷射混凝土作业的过程控制基本要求①喷射混凝土应紧跟开挖工作面及时施工,并应分段、分片、分层,由下而上顺序进行,当岩面有较大凹洼时,应先填平;一次喷射混凝土厚度拱部不大于8cm,墙部不大于10cm,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行;②在喷射结束后4h内不得进行下一循环的爆破作业;③严格按配合比掺加速凝剂,添加均匀,不得随意增加或减少;④喷嘴应与岩面垂直,同时应保持与受喷面距离为1.5~2.0m;⑤喷射采用人工掌握喷头时,喷头的后座力大,风压变化也较大,喷头需要不断旋转运动,为保证施工安全,应使用两人合力操作或采用简易支架;供料必须连续均匀,并经常检查速凝剂管是否畅通,喷在岩面上的砼是否凝结,机械正常运转时,料斗内应保持足够的存料,添加速凝剂时要停风,然后加速凝剂;⑥洞内喷射作业时温度宜在15℃以上。⑦采用钢筋网喷射混凝土时,钢筋网应在先初喷厚4~6cm一层混凝土后铺挂,而后再进行复喷,如围岩比较平整时,亦可先铺挂钢筋网后喷射混凝土,开始喷射时,应减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,保证钢筋保护层不小于2cm,当有脱落的岩块或混凝被钢筋网架住时,应及时清除后再喷射;⑧采用钢架喷射混凝土时,钢架与围岩间的间隙必须用混凝土预制块进行填塞,再用喷射混凝土充填密实,喷射顺序应从下向上对称进行,先喷射钢架与围岩间的空隙,后喷射钢架与钢架间的混凝土,钢架应被喷射混凝土覆盖,其保护层不得小于4cm;⑨在有水地段喷射混凝土时,应先对渗漏水进行处理,当渗漏水范围大时,可设树枝状排水导管或导水槽将水引离岩面后再进行喷射;当渗漏水严重时,设置泻水孔,边排水边喷射,盲沟宽度应小于10cm,间距5~10m;喷射时应先从远离渗漏出水处开始,逐渐向渗漏水逼近,将散水集中,安设导管,使水引出,再向导管逼近喷射;在特殊情况下,可由现场技术人员现场调整,改变混凝土配合比,增5.4.2锚杆施工锚杆采用风钻钻孔,人工配合风钻入孔。普通砂浆锚杆采用螺纹钢筋现场制作,长度根据围岩状况及设计确定。砂浆拌合均匀,随拌随用,注浆时注浆管要插至距孔底5~10cm处,开始注浆后,徐徐均匀地将注浆管抽出,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免砂浆出现空洞,随即迅速将杆体插入,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%,实际粘结长度亦不应短于设计长度的95%,若孔口无砂浆流出,应将杆体拔出重新注浆;灌浆工作连继不中断,保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。Φ22中空组合锚杆由中空锚杆体经连接套与钢筋连接组合而成,连接套上设出浆口,出浆口不少于2个,直径不应小于16mm。连接套与中空锚杆体、钢筋间的连接应采用直螺纹机械连接。5.4.3钢筋网及格栅拱架安装钢筋网片、格栅钢架及型钢钢架的钢材种类、型号等符合设计要求。钢筋网在加工场加工成型,现场人工安装,网片大小按1.5m³1.0m加工,安装时应随受喷面的起伏铺设,用电焊点焊固定在钢架及锚杆外露头上,以防喷射砼时晃动。需电焊时严格遵守瓦斯隧道动火制度。在焊接、切割等工作地点前后各20m范围内,有检测人员现场检测,瓦斯浓度必须小于0.5%。由值班工区长、现场值班员签字确认后方可施工,并不得有可燃物,两端各设一个供水阀门和灭火器,并在作业完成前由专人检查,对焊接部位进行降温,确认无残火后方可结束作业。网片间搭接长度不小于20cm。根据设计要求,格栅和型钢钢架在洞外加工厂利用台架按设计加工制作成型,经检查加工拱度满足要求后存放于构件场内备用,利用汽车运到洞内,现场机械配合人工架设。钢格栅安装在初喷混凝土之后进行,钢架拱脚必须放在牢固的基础上,安设时钢架垂直隧道中线,其倾斜度不大于±2°,钢架的任何部位偏离铅垂面不大于±10cm;