关垭子隧道：软弱围岩段专项施工方案.doc

关垭子隧道 专项施工方案 2 目 录 1.1.工程概况工程概况.1 1.11.1 隧道概况隧道概况 .1 1.21.2 地质情况地质情况 .1 1.31.3 水文地质条件水文地质条件1 2.2.编制依据编制依据.1 3.3.施工计划施工计划.2 3.13.1 施工进度计划施工进度计划2 3.23.2 主要技术参数主要技术参数2 3.33.3 工期计划工期计划 .2 3.43.4 材料计划材料计划 .3 3.53.5 设备计划设备计划 .3 4.4.施工工艺技术施工工艺技术.4 4.14.1 总体施工方案总体施工方案4 4.24.2 洞身开挖洞身开挖 .5 4.34.3 初期支护与辅助工程措施初期支护与辅助工程措施 6 4.44.4 钻爆设计钻爆设计14 5.5. 施工安全保证措施施工安全保证措施17 5.15.1 监控量测监控量测17 5.25.2 超前地质预报超前地质预报23 5.35.3 安全保证措施安全保证措施23 5.45.4 安全技术交底安全技术交底25 5.55.5 防坍塌应急预案防坍塌应急预案35 6.6.施工节能减排措施施工节能减排措施36 6.16.1 节能减排施工原则节能减排施工原则36 6.26.2 管理体系管理体系 .37 6.36.3 管理内容管理内容 .37 6.46.4 节材与材料节材与材料 .37 7.7.劳动力计划劳动力计划.39 8.8.计算书及相关图纸计算书及相关图纸40 关垭子隧道 专项施工方案 1 关垭子隧道软弱围岩段专项施工方案关垭子隧道软弱围岩段专项施工方案 1.1.工程概况工程概况 1.11.1 隧道概况隧道概况 隧址所在地隶属位于竹溪县蒋家堰镇，隧道洞轴线走向方位角起点 274、止点 285。左幅隧道起讫桩号均为 ZK227+945ZK229+573.587，长 1628.587m，左幅最大 埋深 170m；右幅隧道起讫桩号均为 YK227+945YK229+571.587，长 1626.587m，右幅 最大埋深 152m。隧道穿过 3 座山体。 关垭子隧道 ZK229+120ZK229+450 为级围岩、ZK229+450ZK229+568 为级围 岩， YK229+050YK229+470 为级围岩、YK229+470YK229+566 为级围岩，目前 左线掌子面里程 ZK229+363，右线掌子面里程为 YK229+347，揭露围岩情况与设计不符， 现场判别为级围岩，本方案主要针对 ZK229+363ZK229+450、 YK229+347YK229+470 软弱围岩段专项施工方法。 1.21.2 地质情况地质情况 隧址区属于竹溪褶皱束，该褶皱束位于北大巴山加里东褶皱带的北部，从西至东 所涉及的地层主要为志留系，弱风化片岩，埋深较浅，节理裂隙较发育，岩体破碎， 为硬质岩。地下水出水状态为点滴状。BQ/BQ=297/277。 1.31.3 水文地质条件水文地质条件 所经区域属汉江流域，路线所经区域的主要河流有竹溪河。其它为山涧溪流，水 量受本区域季节性降雨影响，夏季水量较大、秋冬季水量小。地下水为孔隙潜水、上 层滞水、构造裂隙水和基岩裂隙水，主要是受大气降水补给。 2.2.编制依据编制依据 1、湖北省谷城至竹溪高速公路一期土建工程施工招标招标文件第 7 篇技术 规范及补充专用条款。 ； 2、中交第二公路勘察设计研究院编制的谷城至竹溪高速公路两阶段施工图设计 ； 3、施工合同及标前会议精神、补遗书；现场调查的有关资料； 4、国家及交通部现行有关设计、施工规范、验收规范、标准、规程、定额等. 公路工程国内招标范本( 2003 版 ) 公路工程技术标准(JTG B01-2003) 关垭子隧道 专项施工方案 2 公路隧道施工技术规范 （JTJ F60-2009） 公路隧道设计规范 （JTD70-2004） 公路工程施工安全技术规范 （JTJ 076-95） 公路工程质量检验评定标准 （JTG F80/1-2004） 3.3.施工计划施工计划 3.13.1 施工进度计划施工进度计划 表 3-1 级围岩施工循环时间表级围岩施工循环时间表 序号序号工序名称工序名称循环时间循环时间(h)(h)备备 注注 1测量放线0.3 2上半断面超前支护平均 1.5 3上半断面打眼、装药2.0 4上半断面通风、排烟0.25 5初喷0.5 6上半断面出碴2.0 7上半断面初期支护3.0施立 1 榀钢架 0.6m 8下半断面打眼、放炮、通风 可与上台阶同步进行， 爆破时间错开 9合 计9.55 级围岩进度安排 每循环进尺： 0.6m；每循环时间为：10 小时； 每月循环数：（3024）10=72 个循环； 每月进度：0.672=43.2 米，实际按 40 米计； 3.23.2 主要技术参数主要技术参数 初期支护主要技术参数表详见表表 3-23-2初期支护主要技术参数表初期支护主要技术参数表 。 表表 3-23-2 初期支护主要技术参数表（初期支护主要技术参数表（S5b:S5b:级围岩变更段）级围岩变更段） 初期支护衬砌 类型 围岩 级别 超前 支护锚杆钢筋网喷射砼钢拱架 预留变 形量 二次衬砌 S5b 级 深埋 108 大管棚 或 42 小导管 22 药卷锚杆 L=3.5m （纵）60120（环） 8 钢筋网 2020cm 双层 C20 喷射砼 厚 24cm 18 工字钢 间距 60cm (全封闭) 12cm 拱部、仰 拱 45cm（钢 筋） 关垭子隧道 专项施工方案 3 3.33.3 工期计划工期计划 工期计划见表表 3-33-3工期计划表工期计划表 。 表表 3-33-3 工期计划表工期计划表 序号序号工程项目及施工情况工程项目及施工情况开始日期开始日期结束日期结束日期工期工期 (d)(d)备注备注 1 关垭子隧道左线 ZK229+363ZK229+450 开挖 及初期支护 2013.1.152013.3.2265 2 关垭子隧道右线 YK229+347YK229+470 开挖 及初期支护 2013.1.152013.4.1992 3.43.4 材料计划材料计划 材料计划详见表表 3-43-4主要施工材料表主要施工材料表 。 表表 3-43-4 主要施工材料表主要施工材料表 序号序号材料名称材料名称规格型号规格型号单位单位数量数量备注备注 1 喷砼C20 喷射砼 m1236.9 2 钢筋网 8t19.44 3 砂浆锚杆 22m26216 4 超前小导管 42m12127 5 型钢 I18t154.26 正洞 3.53.5 设备计划设备计划 设备计划详见表表 3-53-5主要设备配置表主要设备配置表 。 表表 3-53-5 主要设备配置表主要设备配置表 序号序号设备名称设备名称规格型号规格型号数量数量备备 注注 1挖掘机卡特 3202带破碎头 2装载机ZLC-50C4 3通风机110KW2 4电动空压机20m316 5发电机250G-WD1 6变压器S11-6304 7变压器S11-5001 8变压器S11-3151 Comment U1: 如何施作仰拱二衬、 如何确保支护及时封闭？ 关垭子隧道 专项施工方案 4 序号序号设备名称设备名称规格型号规格型号数量数量备备 注注 9载重汽车15t8 10工程指挥车三菱1 11皮卡车四缸四驱2 12砼输送泵HBT602 13砼搅拌车10m34 14搅拌站JS10002 15模板台车9m2 16钢筋切断机GQ404 17钢筋调直机GT4-141 18木加工设备MB1064 19电焊机BX-50015 20农用车5T4 21湿喷机CPA-74 22弯拱机1 23注浆机KBY50/703 24钻床1 25套丝机1 26对焊机UN-1502 27滤油机1 28其他小型设备15 4.4.施工工艺施工工艺技术技术 4.14.1 总体施工方案总体施工方案 目前揭露围岩情况为：中强风化片岩，节理裂隙发育，成薄片状，层间结合较 差，手摸有滑腻感，炭化严重，含绢云母，围岩遇水极易软化。该段施工的关键问题 是围岩变形、坍塌的防治。 总体技术措施如下： 施工原则：早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤 量测的原则，步步为营，以防为主，稳步前进。 Comment U2: 实际如何做到？ 关垭子隧道 专项施工方案 5 加强超前预报工作，开挖前切实掌握软弱破碎带段围岩的情况，包括宽度、填 充物及地下水等地质特性，以便采取相应措施。 施工方法：针对软弱围岩可能发生大变形，采用增大预留变形量和采取喷射混 凝土、锚杆、钢筋网和工字拱架复合式衬砌手段，采用三台阶开挖方法，初期支护及 时封闭，加强监控量测，利用反馈信息指导施工。 如遇出露地下水，先治水，采用排堵结合等治理措施。开挖过程中配备有经验 的地质工程师 24 小时轮流值班，及时监控地质变化情况，指导现场施工。 加强监控量测，按业主要求，积极选定、上报具有合格资质和丰富施工经验的 监控量测队伍，编制切实可行监控量测方案。 根据量测数据，及时调整预留变形量及确定施作二次衬砌时间，按照业主要求， 二衬距离掌子面距离不大于 25m。 4.24.2 洞身开挖洞身开挖 1）施工工序 三台阶法施工工序示意图见图 4-1,施工工序流程框图见图 4-2. 2）施工要求 上台阶循环进尺应根据设计拱架间距确定，不应超过 2 榀拱架间距。 上台阶高度宜为 2.02.5m，中间台阶高度宜为 3.03.5m，上、中台阶长度宜 为 35m。 中台阶及下台阶施工参照上下台阶法下台阶的施工要求。 1 3 5 1 3 5 横断面图纵断面图 图 4-1 三台阶法施工工序横断面及纵断面示意图 施工顺序：1 上台阶开挖；上台阶初期支护；3 中台阶开挖；中台阶初期支护； 关垭子隧道 专项施工方案 6 5 下台阶开挖；下台阶初期支护；仰拱浇筑；全断面二次衬砌。 测量放线超前地质预报爆破设计 下上台阶钻 眼 断面检查、爆 破效果分析 断面处理 调整爆破设计 上中下台阶初支 支护 差 良好 施工准备 监控量测 下台阶钻眼 装药爆破 通风、找顶、初喷、出渣 中台阶钻眼 下一循环施工 差 图 4-2 三台阶法施工工序流程框图 4.34.3 初期支护与辅助工程措施初期支护与辅助工程措施 4.3.14.3.1 施工工序施工工序 初期支护施工工序流程见图 3.1-1。 关垭子隧道 专项施工方案 7 施工准备 初喷混凝土 测量放线 施工锚杆 挂钢筋网 钢架制作 锚杆制作 钢筋网片制作 安装钢架 质量检查 调整 是 复喷砼至设计厚度 下道工序 图 3.1-1 初期支护施工工序流程图 4.3.24.3.2 施工要点施工要点 4.3.2.14.3.2.1 喷射混凝土 1)施工工艺 喷射混凝土施工工序流程见图 3.2.1。 关垭子隧道 专项施工方案 8 施工准备 施喷面清理 喷射料拌制及装运 混凝土初喷 混凝土复喷 质量检查 合格 养护 厚度不足 配合比设计 图 3.2.1 喷射混凝土施工工序流程图 2)施工要求 （1）喷射混凝土作业前，应做好以下准备工作： 检查开挖断面净空尺寸。 清除松动岩块和墙脚岩渣、堆积物，并冲洗受喷面（当岩面受水容易潮解、泥 化时，应采用高压风清扫） 。 设置控制喷射混凝土厚度的标志。 检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，喷射机应具有良好的密封性 能，输料连续、均匀，附属机具的性能应能满足喷射作业需要。 岩面如有渗漏水，应予妥善处理。 对于大股涌水，宜采用注浆堵水后再喷射混凝土，一般情况下，可顺涌水出露 点打孔，压注速凝浆液（水泥一水玻璃浆液）进行封堵。 对于小股水或裂隙渗漏水，视具体情况宜进行岩面注浆（布孔宜密，钻孔宜浅） ， 关垭子隧道 专项施工方案 9 或采用小导管沿隧道周边环形注浆进行封堵。 对于集中出水点，可顺水路（节理、裂隙）设排水半管或线形排水板，将水引 到隧底水沟或纵向排水管。 （2）喷射混凝土配合比设计必须同时满足混凝土性能和喷射混凝土工作度（可喷 性）要求，喷射混凝土配合比应通过试验确定。 （3）混凝土喷射作业应参照以下要求进行： 喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序自下而上进行，每次作业区段纵向长 度不宜超过 6m。喷射时采用螺旋移动方式进行，喷嘴与岩面保持垂直，且距受喷面 0.61.2m 为宜。 一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定，初喷厚度宜控制在 46cm，复 喷一次喷射厚度拱部不得超过 6cm，边墙不得超过 1Ocm。 喷混凝土时控制好风压和速凝剂掺量，减少回弹，喷射压力以控制在 0.150.2MPa 为宜。 分层喷射混凝土时，后一层喷射混凝土应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝 1h 后再喷射，应先用风水清洗喷射混凝土表面。 钢架与壁面之间的间隙应用混凝土充填密实；喷射混凝土应由两侧拱脚向上对 称喷射，并将钢架覆盖。 喷射作业紧跟开挖作业面时，下一循环爆破应在喷射混凝土终凝 4h 以后进行。 对有渗水和大面积潮湿的岩面与喷射混凝土不易黏结，为了增加其黏结性，初 喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量。 （4）喷射混凝土完成后，应及时进行养护，其养护应符合下列规定： 混凝土喷射终凝 2h 后，应进行湿润养护，养护时间不得少于 7d。 黄土或其他土质隧道，以喷雾养护为宜，以防止喷水过多软化下部土层； 隧道内环境气温低于 5时，应采取保温措施，不得进行喷水养护。 4.3.2.24.3.2.2 锚杆 1)施工工艺 药卷锚杆施工工艺流程见图3.23.2.2。 关垭子隧道 专项施工方案 10 施工准备 锚杆钻孔定位 钻机就位 钻孔 高压风清孔 安装锚杆杆体 锚杆制作 待复喷后安装垫板、螺母 放入药包 药包浸泡 图3.23.2.2-3 药卷锚杆施工工艺流程图 2)施工要求 （1）为保证锚杆的施作质量，拱部锚杆应采用锚杆机进行施作，侧墙及拱腰部位 可采用一般气腿式凿岩机钻孔。 （2）锚杆施作应在初喷后进行，钻孔前应采用红漆对锚杆孔位置进行标识。 （3）锚杆钻孔方向宜与开挖面垂直，当岩层层面或主要结构面明显时，应尽可能 与其成较大交角，但与开挖面的垂直偏差不应大于 20；局部锚杆应尽可能与岩层层 面或主要结构面成大角度相交。钻孔完成后应对锚杆孔位、孔深等进行检查。 （4）锚杆的垫板应在复喷完成后安装，安装垫板时，应确保垫板与锚杆轴线垂直， 确保垫板与喷射混凝土层紧密接触。 （5）锚杆安设后不得敲击，其端部不得悬挂重物。 （6）普通水泥砂浆锚杆 普通水泥砂浆锚杆宜选用螺纹钢筋作锚杆。锚杆外露端应加工 120150mm 的标 准螺纹，并采用配套标准螺母。 砂浆应随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完，已初凝的砂浆不得使用。 采用单管注浆工艺，灌浆管应插至距孔底 50100mm 处，开始注浆后反复将注 关垭子隧道 专项施工方案 11 浆管向孔底送，使砂浆将孔内多余的水挤压出孔外，之后随水泥砂浆的注入缓慢匀速 拔出。灌浆压力不宜大于 0.4Mpa。 注浆开始或中途暂停超过 30min 时，应用水润滑灌浆罐及其管路。 砂浆灌注后应及时插入锚杆杆体，锚杆杆体插到设计深度时，孔口应有砂浆流 出，若孔口无砂浆流出，则应将杆体拔出重新灌浆。 （7）中空注浆锚杆 中空注浆锚杆施工时应保持中空通畅，并留有专门排气孔。螺母应在砂浆初凝 后拧紧，并使垫板与喷射混凝土面紧密接触。 注浆过程中，注浆压力应保持在 0.3MPa 左右，待排气口出浆后，方可停止注浆。 （8）水泥砂浆药包锚杆 应对药包做泡水检验，药包包装纸应采用易碎纸。 药包不应有受潮结块现象，药包宜在清水中浸泡 12 分钟，随用随泡，待不冒 气泡时，取出药包，使药包充分湿润但又不能凝固，其外观判断为用手轻捏柔软均匀。 第一节药包用木棍捅到孔底，装入药包到 2/3 孔深，再将锚杆插入，并缓慢转 动以破碎药包，连续转动时间不少于 1 分钟，以保证充分搅拌均匀。在搅动完毕 20 分 钟之后将锚杆焊接固定在已安设好的钢架上。 4.3.2.34.3.2.3 钢架 1)施工工艺 钢架施工工艺流程见图3.23.2.3。 2)施工要求 （1）钢架应在洞外集中加工场分节段制作，每节段长度应根据设计尺寸及开挖方 法确定，不宜大于 4m，每片节段应编号，注明安装位置，钢架不宜在受力较大的拱顶 及其他受力较大的部位分节。型钢钢架宜采用冷弯法制作成型。格栅钢架应按 1：1 胎 模控制尺寸，所有钢筋节点必须采用对称焊接。 （2）拱架接头钢板厚度及螺栓规格必须符合设计要求；连接钢板必须采用机械切 割，其螺栓孔必须采用机械钻孔，严禁采用气割冲孔。 （3）钢架加工完成后，应放在平地上试拼检查，周边拼装允许偏差为30mm，平 关垭子隧道 专项施工方案 12 面翘曲应小于 20mm，严禁不合格品进场。 施工准备 测量放线 清除拱脚虚渣 安装钢架 位置检查 钢架与系统锚杆焊接定位 钢架洞外集中加工 安装前试拼 调整 不合格 施工锁脚锚杆焊纵向连接筋 下一道工序 图3.23.2.3 钢架施工工艺流程图 （4）钢架安装前应清除底脚的虚渣及杂物。钢架应按设计要求安装，安装尺寸允 许偏差应满足相关规定。当拱脚开挖超深时，应加设钢板或混凝土垫块，安装后利用 锁脚锚杆定位。 （5）钢架在初喷混凝土后及时安装，应尽可能与初喷面密贴，间隙必须用喷射混 凝土填充密实；钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度满足设计要求。 （6）各节钢架间按设计要求连接，连接板应密贴，连接板局部缝隙不得超过 关垭子隧道 专项施工方案 13 2mm，连接钢板平面应与钢架轴线垂直。 （7）钢架立起后，应进行检查，钢架应垂直于隧道中线，竖向不倾斜、平面不错 位，不扭曲。上、下、左、右允许偏差50mm，钢架倾斜度应小于 2。 （8）预留洞室位置的钢架应在施工二衬时拆除。 （9）钢架应经常检查，如发现破裂、倾斜、弯扭、变形以及接头松脱、填塞漏空 等异状，应立即进行处理。 4.3.2.44.3.2.4 钢筋网 1 钢筋网在集中加工场采用胎膜胎架分片制作。 2 钢筋网搭接长度不得小于 35 倍钢筋直径，并不得小于一个网格长边尺寸。 3 钢筋网应在初喷混凝土后铺挂。 5 采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被喷射混凝土覆盖后铺设。 6 钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固，与钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一 侧。 7 喷射混凝土时，应调整喷头与受喷面的距离、喷射角度，以减少钢筋振动。 8 喷射混凝土过程中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。 4.3.2.54.3.2.5 辅助措施（超前小导管） 1)施工工艺 超前小导管注浆施工工艺流程图见图3.23.2.5。 2)施工要求 超前小导管严格按设计要求加工，和钢架联合支护时，宜从钢架腹部穿过，尾 端与钢架焊接。 钻孔完成后应对孔位、孔深以及外插角度等进行检查，确保满足设计要求。 安装小导管后，管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙，管口安装封头和 孔口阀，并能承受规定的最大注浆压力和水压。 注浆前，应对开挖面及 5m 范围内的坑道喷射厚为 50100mm 混凝土或用模筑混 凝土封闭，以防止注浆作业时，发生孔口跑浆现象。 注浆自两侧向拱顶方向施工，为防止串浆情况发生，应采取隔孔注浆的顺序进 行注浆。注浆压力为 0.51.0Mpa。 关垭子隧道 专项施工方案 14 注浆过程中，应派专人观察工作面及管口情况，发现漏浆和串浆及时进行封堵。 注浆结束标准： 单孔注浆结束标准：注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐减少，当压力达到注 浆终压，注浆量达到设计注浆量的 80%以上，可结束该孔注浆；注浆压力未能达到设计 终压，注浆量已达到设计注浆量，并无漏浆现象，亦可结束该孔注浆。 本循环注浆结束标准：所有注浆孔均达到单孔注浆结束标准，无漏注现象，即可 结束本循环注浆。 注浆后至开挖的时间间隔，应视浆液种类决定。当采用单液水泥浆时，开挖时 间为注浆后 8h，采用水泥水玻璃浆液时为 4h 左右。开挖时应保留 1.52.0m 的止浆 墙，防止下一次注浆时孔口跑浆。 施工准备 喷射混凝土封闭掌子面 钻孔打小导管 安孔口止浆塞 连接止浆管 注浆 开挖 注浆站布置 浆液配置 设备准备 管材加工 材料准备 机具准备 制定施工方案进入施工 现场试验 效果检查 地质调查 浆液选择 配比试验 注浆参数 注浆设计 图5.3.5 超前小导管注浆施工工艺流程图 4.44.4 钻爆设计钻爆设计 4.4.1 炮眼深度 L 关垭子隧道 专项施工方案 15 爆破设计的炮眼深度主要受爆破地震动强度控制，考虑循环进尺要求确定。 4.4.2 炮眼数目 N 单位面积钻眼数为 1.5 个（未包括周边眼） 。 4.4.3 炮眼布置 1）周边炮眼 采用经验公式和工程类比法确定：间距：E=（812）d（d 为炮眼直径） ，抵抗线： W=（1.01.5）E，装药集中度：q=0.1O.15kg/m。 2）掏槽眼 本段施工采用三台阶预留核心土发施工，因此不设掏槽眼。 3）掘进炮眼 炮眼深度 L：为降低爆破地震动强度，循环进尺根据开挖部位不同来确定，掘进 炮眼深度取 L 根据循环进尺来确定。 确定抵抗线 W：抵抗线通常均小于炮眼深度，否则各个炮眼将成为各自专项的漏 斗爆破，达不到理想的爆破效果。当炮眼直径在 3542mm 的范围内时，抵抗线 W 与炮 眼深度有如下关系式： W=（1525）d，或 W=（0.30.6）L 在坚硬难爆的岩体中，或炮眼较深时，取较小的系数，反之则取较大的系数。 4）单眼装药量的计算 隧道爆破，炮眼所在的部位不同，所起的作用是不同的。掏槽眼要求抛掷；掘进 眼只要求松动，而在掏槽部位的两侧及其上、下部位各部分的炮眼要求又不一样，侧 部要求松动，上部要求弱松动，下部要求加强松动，周边眼则要求预裂爆破，底板眼 则要求用抛掷爆破的药量，否则可能底板爆破失败。所以各部位炮眼的装药量是不同 的。 除周边眼之外的炮眼装药量均可按以下公式计算： q=kawL（kg） 式中 q单眼装药量（kg）： k炸药单耗（kg/m） ； a炮眼间距（m） ； w炮眼爆破方向的抵抗线（m） ； 关垭子隧道 专项施工方案 16 L炮眼深度（m） ； 炮眼部位系数（参照表 4-1 选取） 。 表 4-1 隧道炮眼部位系数 炮眼 部位 掏槽 眼炮 扩槽 炮眼 掘进 槽下 掘进 槽侧 掘进 槽上 内圈 炮眼 二台 炮眼 底板 2 炮眼 值 1.5 2 1.01 .2 1.01. 2 1 0.81. 0 0.50 .8 1.21. 5 1.52. 0 5）炮眼堵塞 堵塞作用使炸药在受约束条件下作充分爆炸应力提高能量利用率，因此堵塞长度 不小于 50cm，堵塞材料采用炮泥（组分 砂:粘土:水=3:1:1） 。堵塞质量要求密实，不 能有空隙和间断。 6）爆破器材的选择 根据减振爆破的特点及爆破部位的不同，选用不同的爆破器材： 炸药：采用二号岩石乳化炸药；炮眼采标准药卷 32mm（乳化） 。 雷管：孔外采用脉冲电雷管起爆，连接件及孔内均采用非电毫秒微差雷管。 起爆器起爆。 7）装药结构 采用反向起爆。掘进眼与周边眼装药结构一致。 4.4.4 爆破监测及设计优化 4.4.4.1 爆破效果检查 1）超欠挖检查。 2）开挖轮廓是否圆顺，开挖面是否平整检查。 3）爆破进尺是否达到爆破设计要求。 4）爆出石碴块是否适合装碴要求。 5）炮眼痕迹保存率，硬岩80，中硬岩60，并在开挖轮廓面上均匀分布。 Comment U3: 本方案适用于软弱围 岩 关垭子隧道 专项施工方案 17 6）两次爆破衔接台阶不大于 15cm。 7）爆破效果要符合表 4-2 要求。 表 4-2 爆破效果检查项目表 序号项目中硬岩软岩 1平均超挖量（cm）1510 2最大超挖量（cm）2515 3炮眼痕迹保存率（%）60 4局部欠挖量（cm）55 5炮眼利用率（%）9095 4.4.4.2 爆破设计优化 每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技 术经济指标。 1）根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、用药量，特别是周边眼。 2）根据爆破后石碴的块度修正参数。石碴块度小，说明辅助眼布置偏密；块度 大说明炮眼偏疏，用药量过大。 3）根据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数。 4）根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。 5.5. 施工安全保证措施施工安全保证措施 5.15.1 监控量测监控量测 5.1.15.1.1 现场监控量测工作程序 1)现场情况的初始调查 施工前对隧道工程的地质条件、地下水状况及施工影响区域内的周边环境进行 关垭子隧道 专项施工方案 18 初始调查，掌握工程特点和难点，为监控量测工作的顺利开展做好准备。 2)编制实施细则 现场监控量测小组按照监控量测设计的要求，结合初始调查结果编制实施细则， 经监理工程师审查批准后实施。 3)布设测点并取得初始监测值 基准点、测点的埋设须严格按照相应规范进行，以确保监控量测数据可靠。测 点埋设后应及时取得初始监测值。 4)现场监控量测及分析 现场监控量测工作由现场监控量测小组实施，并根据监控量测数据对隧道施工 安全及结构的稳定性做出分析评价。 5)提交监控量测成果 监控量测小组一般以周报(特殊情况要形成日报)的形式提交监控量测成果(包括 纸质和电子文件)。当出现异常现象时，应及时反馈，以便采取相应的对策。 现场监控量测工作停止后，应在一个月内编写出该工程的施工监控量测总结报 告。 5.1.25.1.2 监控量测方法 隧道监控量测的主要项目及采用的仪器见下表。 序号项目名称常用量测仪器 1 洞内、外观察现场观察、罗盘仪等 2 拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪 3 必测 项目 周边位移收敛计、全站仪 1）洞内、外观察 施工过程中应进行洞内、外观察。洞内观察可分开挖工作面观察和已施工 地段观察两部分。 开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、 数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比。其主要内容 包括： 围岩类型及分布特征，结构面位置和产状，节理裂隙发育程度，节理裂隙的填 充物的性质和状态等； 关垭子隧道 专项施工方案 19 开挖工作面的围岩稳定状态，顶板有无剥落、掉块现象； 是否有涌水，涌水量大小，涌水位置，地下水的物理性质（颜色、气味、色度 等） 。 对已施工地段观察每天至少进行一次，应记录喷射混凝土、锚杆、钢架变 形和二次衬砌等的工作状态。其主要内容包括： 有无锚杆被拉断或垫板陷入围岩内部的现象； 喷混凝土是否产生裂隙或剥离，喷射混凝土是否产生剪切破坏； 钢拱架有无被压变形现象； 是否有底鼓现象。 洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡 及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建(构)筑物进行观察。 2）变形监控量测 变形监控量测可采用接触量测或非接触量测方法。 隧道净空变化量测可采用收敛计或全站仪进行。 采用收敛计量测时，测点采用焊接或钻孔预埋。 采用全站仪量测时，测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶标粘附在 预埋件上。 拱顶下沉量测可采用精密水准仪和铟钢挂尺或全站仪进行。在隧道拱顶轴 线附近通过焊接或钻孔预埋测点。测点应与隧道外监控量测基准点进行联测。采用 全站仪量测时，测点及量测方法与隧道净空变化量测相同。 地表沉降监控量测可采用精密水准仪、铟钢尺进行，基准点应设置在地表 沉降影响范围之外。测点采用地表钻孔埋设，测点四周用水泥砂浆固定。 当采 用常规水准测量手段出现困难时，可采用全站仪量测。 5.1.35.1.3 监控量测断面及测点布置 1）控制点的布设 水准基点的埋设 确定水准基点点位时，必须保证点位所在地的地基坚实稳定、安全可靠，并利 于标石标示，长期保存与观测。水准基点应尽可能远离工程施工影响范围。 工作基点的埋设 Comment U4: 监测点的布置频率是 多少米一组？以图示说明每个断面上 监测点如何布置？ 关垭子隧道 专项施工方案 20 工作基点应根据地层土质状况确定，应采用混凝土水准标识，位于靠近观测目 标便于联测观测点的稳定，工作基点标石顶面的中央为圆球状不锈钢的金属水准标 志。 2）监测点的埋设 水平收敛、拱顶下沉测点应在被测结构面上用风钻或冲击钻成孔，孔径为 4080mm，深 20cm，在孔内填塞水泥砂浆后插入收敛预埋件。 拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上。监控量测断面间距为 510m。 拱顶下沉测点设置在拱顶轴线附近，水平收敛点每台阶布置一条水平测线。 5.1.45.1.4 监控量测频率 监控量测频率应根据量测时间、测点距开挖面的距离及位移速度分别按下表确 定，应采用较高的频率值。 按时间确定的监控量测频率 监控量测频率 项目名称 115d 16d1 个 月 13 个月大于 3 个月 拱顶下沉12 次/d1 次/2d12 次/周13 次/月必测 项目周边位移12 次/d1 次/2d12 次/周13 次/月 按距开挖面距离确定的监控量测频率 监控量测断面距开挖面距离(m)监控量测频率 (01)B2 次/d (12)B1 次/d (25)B1 次/2 一 3d 5B1 次/7d 注:B 为隧道开挖宽度。 按位移速度确定的监控量测频率 位移速度 (mm/d)监控量测频率 5 2 次/d 151 次/d 0. 511 次/23d 0. 20. 51 次/3d Un2/3） 数据采集 位移是否超过级管理（即 Un/3U0Un2/3） 数据分析处理 上报监理工程师，立即停止开挖并会商决策 采 取 特 殊 措 施 继续施工 通报监理和施工单 位并加强监测 否 否 安全 否 不 安 全 监控量测三级管理程序框图 当施工中出现下列情况之一时，也应采取级管理： 初支结构开裂达 5mm 或二次衬砌有开裂； 洞口边仰坡出现较大开裂； 洞内围岩压力有明显异常现象； 监控量测数据连续 3d 大于 3mm 或 1d 大于 20mm。 根据工程安全性评价的结果，需要变更设计时，应根据有关变更管理办法及时进 行设计变更。 工程对策主要应包括下列内容： 一般措施 Comment U5: 建议每循环增加超前 探孔和地质素描 关垭子隧道 专项施工方案 24 稳定开挖工作面措施; 调整开挖方法; 调整初期支护强度和刚度并及时支护; 降低爆破振动影响; 围岩与支护结构间回填注浆。 辅助施工措施 地层预处理，包括注浆加固、降水、冻结等方法; 超前支护，包括超前锚杆(管)、管棚、超前插板、水平高压旋喷法、预切槽法等。 5.25.2 超前地质预报超前地质预报 为保证隧道施工安全、优化设计、实现信息化施工，并进一步查清隧道开挖工作 面前方的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行；降低地质灾害发生的 机率及危害程度；为优化工程设计提供地质依据，对本隧进行超前地质预报。 根据不同的地质复杂程度分级,针对不同的地质问题,选择不同的物探方法和手段 开展超前地质预报，采用多种方法的组合探测有利于互相印证，提高对掌子面前方地 质情况的认识水平。 根据隧道的开挖方式、工期要求和各物探方法的优缺点，本线采用的物探方法为 以地震反射波法（TSP）为主（100120m 长距离预报） 、地质雷达法、红外探测法 （2030m 短距离预报）为辅，隧道需里程连续开展超前地质预报工作。 5.35.3 安全保证措施安全保证措施 5.3.15.3.1 组织措施组织措施 项目部成立安全生产委员会及安全管理领导小组，负责隧道施工的全面安全管理 工作。 安质部负责日常安全管理工作。安质部设专职安质部长 1 名、安检工程师 1 名， 负责关垭子隧道进口及平导安全工作的监督、检查及落实。 5.3.25.3.2 管理措施管理措施 采用新工艺、新方法、新设备或工人调换工作岗位、新工人上岗时，必须进行新 操作方法的培训和新工作岗位的安全教育，未经教育、不达标准不得上岗。 及时和监理、业主建立对应联系制度，严格执行施工安全协议书和批准的施工计 Comment U6: 把里面不适合本隧道 施工的内容全部删去 关垭子隧道 专项施工方案 25 划，遵守安全规定，互相监督，协调及时和业主建立对应联系制度，严格执行施工安 全协议书和批准的施工计划，遵守安全规定，互相监督，协调配合，尽职尽责，堵塞 漏洞，消除不安全因素。 认真接受运输、设备管理单位和部门安全检查人员的监督检查，对检查出的问题 要立即整改。 安全组织制度建立积极有效的安全生产管理机构，切实可行的把安全意识落 实到位。 安全生产责任制度以岗位责任制为中心，任务到人，责任到人，奖罚分明。 安全教育培训制度坚持定期进行安全学习活动，对施工现场安全隐患以及场 内外的安全事故展开讨论，总结反思，做到警钟长鸣，防患于未然；对既有线施工的 安全员、防护员、爆破员、带班人员和工班长必须经过铁路局有关部门培训考试合格 后持证(合格证)上岗。 安全生产值班制度做到时时有监督，分分讲安全； 安全生产奖罚制度提高员工安全生产警惕性与责任心。 重大安全事故上报制度一旦发生重大伤亡事故，须立即报告上级主管部门和 当地劳动部门、检察机关，并通知甲方代表。 安全保证金制度为安全生产提供资金保障 安全技术措施的编制、实施、总结制度切合实际的科学的编制安全生产技术 措施、并予以实施、定期总结。 安全生产检查验收制度定期、不定期的进行安全检查、评比，及时发现和处 理不安全因素，杜绝违章作业和违章指挥。 安全生产资料归档、备案制度统计数据、总结经验，更好的实施安全施工。 5.3.35.3.3 安全技术措施安全技术措施 (1)贯彻“不坍就是进度”的指导思想， “安全第一，预防为主，综合治理”指导 方针，正确处理好进度、质量、安全三者之间关系，做好开挖面施工安全保证措施， 杜绝塌方。 (2)施工区域设置警示标牌，严禁非工作人员出入，施工人员必须佩戴安全帽和防 护用品。 (3)施工严格控制进尺，每次开挖一榀钢架间距并尽快施作初期支护，做到“管超 Comment U7: 前面有个地方说是 2 榀？到底是 1 还是 2 榀？ Comment U8: 前面哟个地方说是二 衬距离掌子面 25m？ 关垭子隧道 专项施工方案 26 前、短进尺、强支护、勤量测、早封闭” 。 (4)规范施工用电管理。要做到“一机、一闸、一箱、一漏” ，进洞电缆都要采用 绝缘电缆线架空进洞。 (5)开挖成型后要及时进行初喷混凝土封闭开挖面，防止围岩风化。初期支护和临 时支护要及时施作，控制围岩的初期变形量，提高隧道围岩的自稳能力。 (6)严格按照机械设备的操作规程合理使用施工机械，对各种机械设备要定期进行 检查，保证机械设备在正常状况下工作。 (7)隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护，及时完成洞口边仰坡加固、防 护及防排水工程。 (8)隧道采用 CRD 法和三台阶七步法开挖时，应严格控制好各台阶长度，各部开挖 顺序及错开距离必须满足设计及规范要求。 (9)上台阶每循环开挖时，V 级围岩开挖进尺不得大于 1 榀钢架间距，级围岩不 得大于 2 榀钢架间距；边墙每循环开挖进尺不得大于 2 榀钢架间距。仰拱开挖前必须 完成锁脚锚管，每循环进尺不得大于 3m。隧道开挖完成后必须及时施作初期支护并封 闭成环。级、级围岩封闭位置距离掌子面不得大于 35m。 (10)CRD 法开挖时必须施作临时支撑和临时仰拱。 (11)根据铁路隧道监控量测技术规程 （TB10121-2007）和设计要求编制监控量 测实施方案，并按批准的方案执行。 (12)二次衬砌距掌子面的距离：级围岩不得大于 70m，级围岩不得大于 90m。 5.45.4 安全安全技术交底技术交底 5.4.15.4.1 隧道开挖作业隧道开挖作业 (1)进洞前做好洞口工程，确保洞口的边坡和仰坡稳定，做好天沟等排水设施，确 保地表水不致危及隧道的施工安全。 (2)隧道施工各班组间建立完善的交接班制度。在交接班时，交班人将本班组工作 情况及安全状况向接班人详细交代，并记载于交接班记录本内。工地值班负责人应认 真检查交接班情况。 (3)所有进入隧道施工现场的人员，必须按规定配带安全防护用品，遵章守纪，听 从指挥。 (4)遇到不良地质时，应按照短开挖、弱爆破、先护顶、强支护、早衬砌的原则稳 关垭子隧道 专项施工方案 27 步前进。发现隧道有险情，必须立即报告施工领导人员及时采取处理措施。若情况严 重时，应立即将工作人员全部撤离危险地段。 (5)必须严格按照爆破设计及施工技术交底施工。现场管理人员应向广大作业人员 贯彻“不坍才有进度”的指导思想，切勿片面追求进度而忽视质量，造成因施工质量 问题而坍方，给工程造成损失。 (6)作业人员到达地点后，应首先检查工作面是否处于安全状态。仔细检查支护是 否牢固，隧道拱顶和两边墙是否稳定，如有松动的石块、土块或裂缝应先予以清除或 加强支护。 (7)作业人员必须互相配合，并保持必要的安全操作距离。 (8)站在碴堆上作业时，应该注意碴堆的稳定性，防止滑坍伤人。 (9)用风钻作业时，应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好。管子 接头是否牢固，有无漏风。钻杆有无不直、带伤以及钻孔堵塞现象，防止作业时断钎 伤人。风钻卡钻时，应用板钳松动拔出，不可敲打。未关风前不得拆除钻杆。风钻的 供水是否正常，不合要求者应予修理或更换。 (10)风钻钻头未入岩壁前，风门不宜开大。操作时做到退钎子与凿岩机一条线， 风钻工要在风钻的左侧方，严禁骑着气腿操作风钻，钻眼时先开水后开风，停钻时先 关风后关水；不得在工作面拆卸修理风钻。 (11)用风镐开挖时，工作前检查气压及风镐的连接。工作中，要防止空打，卡钎 时不可猛摇风镐，要及时更换磨钝的镐钎，发现滤风网被污物堵塞，应及时排除。 (12)钻孔前应检查残孔，有爆破物品应立即清除，严禁在残眼中继续钻眼。 (13)洞内爆破必须统一指挥，并由经过专业培训且持有爆破操作合格证的专业爆 破人员进行作业。 (14)爆破作业和爆破器材加工人员，严禁穿着化纤类衣物。 (15)爆破时，所有人员与机具等均应撤离至安全地点，爆破时所有的人员应撤至 不受有害气体、震动飞石伤害的地点，安全距离不少于 400m。 (16)装药前，应检查爆破工作面附近的支护是否牢固。炮眼内的泥浆、石粉应吹 洗干净，装药离放炮时间不得过久。 (17)刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药。严禁用明火照明。如遇工作面照明 不足，工作面岩面破碎未及时支护，发现流砂、泥流未经妥善处理，可能有大量溶洞 关垭子隧道 专项施工方案 28 水涌出时，严禁装药爆破。 (18)起爆必须采用电起爆。 (19)装有雷管的起爆药包禁止冲击和猛力挤压，禁止从起爆药中拔出或拉动导爆 索。 (20)起爆后必须通风排烟 1530min 后才准工作人员进入工作面，检查有无盲炮 及可疑现象，有无残余炸药或雷管，顶板两帮有无松动石块，支护有无损坏与变形。 在妥善处理并确认无误后，方可进入工作面。 (21)当发现盲炮时，必须由原爆破人员按规定处理。 (22)装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种。 (23)两个工作面接近贯通时，两端应加强联系与统一指挥。两工作面距离接近 15m（软岩为 20m）时，一端装药放炮，另一端人员应撤离到安全地点。导坑已打通的 隧道，两端施工单位应协调放炮时间。放炮前要加紧联系和警戒，严防对方人员误入 险区。 (24)爆破器材加工，在洞外远离洞口 50m 以外的加工房工作台上操作。装配起爆 管时必须先试验。计算引线长度，每批分卷进行。导爆管凡有过粗、凡管体压扁、破 损锈蚀、加强帽歪斜者，严禁使用。加工好的起爆管分段装入木箱内，防止混段(不准 把段数标签失落)。 (25)汽车运送爆破器材时应遵守下列规定：炸药与雷管应分别由木板车厢运入洞 内，车厢应垫胶皮，只准平放一层。必须由爆破工专人护送，其他人员不得搭乘。运 送途中要显示红灯与鸣笛。汽车排气孔应加防火罩。炸药与雷管不准同车运送。 (26)洞内大断面开挖，雷管段数量、装药量大时，爆破指挥人员应先明确分工， 自上而下分区分段装药各负其责，防止混段和漏装，禁止超量装药。 (27)装药完毕，工作面所有的机具、材料撤离，经检查无漏装，炮口堵塞完后进 行网络连接，网络连接好后，应专人检查是否合格，经确认连接无误，人员机具已撤 至安全地带即可起爆。 (28)爆破器材的领取必须由有合格证的人员办理，一定要帐物相符，双方签字。 每次装药完毕后未用完的爆破器材立即退回库房，并办理清库签字手续。 (29)各类进洞车辆必须处于完好状态，制动有效，严禁人料混载。 (30)进洞的各类机械与车辆，宜选用带净化装置的柴油机动力，燃烧汽油的车辆 关垭子隧道 专项施工方案 29 和机械不得进洞。 (31)所有运载车辆不准超载、超宽、超高运输