洞口施工方案

1、西部开发省际公路通道重庆长沙公路武水高速公路B13合同段白云隧道洞口工程施工技术方案编 制： 复 核： 审 批： 中隧股份武水高速公路B13合同段项目经理部2005年 9月30日白云隧道洞口工程施工技术方案一、编制依据及原则1.1、编制依据1）西部开发省际公路通道重庆至长沙公路武隆至水江段（B13合同段）两阶段施工图设计文件；2）我国现行的公路工程设计、施工规范，工程质量评定验收标准及安全技术规程；3）现场实际施工准备情况。1.2、编制原则1）遵守合同文件各项条款要求，全面响应合同文件，认真贯彻业主或监理工程师及其授权代表的指示和要求，确保实现建设单位要求的质量、安全、工期、环境保护、文明施工

2、等各方面的目标，到达“优质、文明、和谐、规范”的目的。2）贯彻执行国家和当地政府的方针政策，遵守法律法规，尊重当地的民风民俗。3）严格执行合同文件明确的相关设计、施工规范、规程和质量评定与验收标准等要求。4）实施项目法管理，充分发挥我单位的优势，做到依靠科技，精心组织，合理安排施工生产各工序，保证施工连续均衡地进行。二、工程概况2.1、设计概况隧道出口地处溶蚀垄岗地貌斜坡坡脚，覆土层小于3m，基岩为白云质灰岩，溶蚀破碎。洞口处于左偏的曲线上，线路纵坡为0.5%的上坡，横坡为2.0%的单面坡。隧道单洞净宽10.5m，净高5.0m，洞门处两隧道轴线间距为36.88m，洞口开挖宽度近80m。2.2、

3、地形地貌隧道口地处溶蚀垄岗地貌斜坡坡脚，地形陡峭、植被发育。2.3、工程地质、水文条件1）开挖区段岩性为强风化灰岩夹极薄层泥页岩，岩石较破碎。2）此段洞口部位地表水主要表现为季节性大气降水补给，水量较丰富；地下水因洞口地势相对较低，可能会在洞口开挖时出现渗水或滴水，随裂隙或孔隙渗出，地表水及地下水对钢筋和混凝土结构均无腐蚀性。3）右洞右侧距离洞轴线6m处有一溪沟，自东向西延伸，接受上游泉水补给，溪沟内有常年性水流，溪沟河床高于隧道洞口，洞口工程施作前必须进行改沟处理。三、工程特点、难点及对策3.1、工程特点、难点1）白云隧道出口端地处溶蚀垄岗地貌斜坡坡脚，覆土厚度13米，植被发育，水保责任大；

4、2）施工便道路面狭窄，坡度大，交通条件较为不便；3）隧道左洞洞口设计高程相对地面高程比较较低，右洞设10m明洞，洞口工程开挖土石方量大；4）隧道洞口地段围岩破碎，施工难度大，安全责任重。3.2、施工对策1）在进行开挖洞口土石方前，先施作截水沟，避免雨水冲刷边坡，防止水土流失；2）严格按设计，自上而下分台阶进行边仰坡开挖，并尽可能地保持山体地表植被原貌；3）在边坡开挖过程中，及时进行边坡防护，确保边坡稳定；4）精心组织安排，并设专人指挥交通，以保持洞口工程作业紧张有序；四、资源配置与组织4.1、组织机构设置项目部组建隧道作业一队负责右线隧道施工，隧道作业二队负责左线隧道施工，项目部负责下达工作计

5、划，并落实协调各方面工作，推动施工顺利开展，隧道作业一队与隧道作业二队同时进行隧道施工作业。4.2、人力资源配置作业主要人员配置见表1。 表1：主要人员配备表序 号工 种人员配置备 注隧道作业一队隧道作业二队1行政管理10持证上岗2技术管理 12持证上岗3钻 爆 工3030持证上岗4运输司机88持证上岗5挖机司机22持证上岗6装载机司机44持证上岗7测 工33持证上岗8内 燃 工44持证上岗9钢 筋 工88持证上岗10机 械 工55持证上岗11普 工1515小计7979合计1804.3、施工机械洞口工程主要施工机械见表2。表2：洞口工程施工主要机械一览表 机械名称规格型号额定功率或容量或吨位厂

6、牌及出厂时间数量推土机TY220D/85/162KW山工机械厂2003.31装载机ZLC50D3m3/斗柳工2005.72装载机3m3/斗厦工2005.72挖掘机PC200-70.8m3/斗卡特2005.72自卸汽车18t8强制拌合机JS7502管棚钻机MKD-52注浆机KBY50-702砼湿喷机PZ-52内燃空压机10m31电动空压机4L-22135KW陕西咸阳2005.72凿岩机YT28型25发电机285康明斯2003.81五、总体施工方案5.1、总体施工方案为确保安全，严格按设计自上而下分台阶进行边、仰坡开挖，开挖后及时支护。边、仰坡开挖前先进行洞口场地的平整、水渠的改移及洞顶截排水沟的

7、施工。隧道边仰坡采用挖掘机开挖，必要时采用浅层多眼爆破开挖，隧道采用风钻打眼、弱爆破开挖，挖掘机、装载机配合自卸汽车出渣。喷射混凝土采用湿喷工艺，混凝土采用JS750强制式搅拌机拌和、农用车运输。5.2、总体施工安排 白云隧道洞口工程施工计划安排：2005年10月1日 2005年10月20日；六、施工技术措施6.1、施工顺序测量放线洞外排水系统施做（含右洞右侧溪沟改沟）洞口边仰坡开挖、支护超前大管棚预支护洞口开挖6.2、施工工艺及方法6.2.1、施工测量1）首先对设计院提供的测量桩点进行复核，确认无误后采用精密全站仪按照设计图纸对洞口边、仰坡进行精确测量放样，确定边、仰坡坡顶开挖线；2）在边、

8、仰坡开挖过程中随时检查边仰坡开挖尺寸，防止出现欠挖或超挖现象；3）边仰坡开挖支护到位后，采用精密全站仪在隧道开挖断面上标出设计断面尺寸线，开挖工作完成后及时测量并绘出断面图。6.2.2、右洞右侧溪沟改沟施工为达到快速进行右线洞口边仰坡开挖条件，在改沟工程设计图纸未到位情况下，首先根据现场地形修建一临时溪沟，临时溪沟采用挖掘机挖坑，人工整平，必要时采用风钻打眼，微装药、浅层多眼爆破的方法进行施工。6.2.3、洞外排水工程施工1）边、仰坡外的截水沟或排水沟在洞口边仰坡开挖前安排施工；2）首先根据设计图纸和现场实际地形确定洞顶截水沟的位置；3）清除截水沟位置处的灌木、表土等，再进行人工按设计坡度放坡

9、开挖截水沟基坑，必要时采用风钻打眼，微装药、弱爆破的方法进行施工；4）基坑开挖到位后经检查合格后即进行砌筑，砌筑采用M7.5浆砌片石，所有片石施工前都用水冲洗干净并使之彻底饱和，其垫层也应干净并湿润，所有石块都座于新拌砂浆之上，砂浆砌筑饱满，并且进行勾缝处理；5）勾好缝或灌好浆的砌体在施工完工后，必须进行养生处理，保持砌体表面湿润，视天气情况养生714天。6.2.4、洞口边、仰坡施工1）按照要求，在洞口施工测量放线的线位上进行边、仰坡自上而下分台阶逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖；2）清除边、仰坡上方有可能滑动的表土、灌木及山坡危石、浮石等，坡面凹凸不平处应予整修平顺，以免留有后患；3）边

10、、仰坡土方开挖采取挖掘机挖掘，必要时采用风钻打眼，浅层多眼爆破的方法进行施工；4）为防止爆破振动引起边、仰坡崩塌、剥落，不得采取多药量深孔爆破；5）开挖过程中应随时检查边、仰坡，如有滑动、开裂等变化及时采取措施（优化方案、调整爆破参数、减少围岩扰动、加强支护措施等）以保证边、仰坡稳定和施工安全。6）开挖后及时支护，开挖一段支护一段。边仰坡前期采用喷锚支护，支护参数为：锚杆采用22螺纹钢，L=3.0m，间距为1.21.2m，梅花型布置；钢筋网与锚杆焊接，网格为2020cm；喷砼厚15cm，后期采用喷播植生防护。7）开挖后首先初喷5cm厚C20混凝土；按照设计锚杆，锚杆安设采用风钻打眼，钻孔方向与

11、岩层主要结构面垂直，采用锚固剂进行锚固，锚杆的出露长度不大于10cm,复喷10cm厚C20混凝土； 8）为确保边、仰坡坡度满足设计要求，每循环检查边、仰坡坡度；9）严格按照爆破操作规程要求进行开挖爆破作业，防止出现意外情况。6.2.5、超前大管棚施工超前大管棚支护参数为：隧道拱部180范围内，采用超前大管棚预支护，其环向布置间距为50cm，管棚超前预支护采用外径108mm，壁厚4.5mm的热扎无缝钢尖管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊接10加劲箍，管壁四周钻2排20mm压浆孔。管棚布置如图1。图1：管棚布置断面图超前大管棚施工工艺流程见图2。1）、套拱施工紧靠仰坡面（YK49+351、ZK49+37

12、7）架设2榀I20b钢拱架，纵向间距60cm，用16mm钢筋连接成整体，并将41个150mm超前大管棚导向管按设计要求焊接在钢拱架上，安装组合钢模板后浇筑C25砼形成套拱，作为管棚的固定端，抵抗开挖面及仰坡向外的倾滑。钢拱架拱脚架立在平整基岩面，垫25a槽钢，严禁翘扭安设。套拱开挖不得随意切坡，只有待管棚施作完以后才能扩挖。钻机退回原位套管内注水清洗分节装入钢花管管接长钻杆及套管一节钻孔结束继 续 钻 进开挖周边放样布孔钻机就位安装内钻杆及套管取 出 钻 杆取 出 套 管顶驱双作用冲击回转下一根管棚钻进 注 浆隧 道 开 挖钻至设计长度钻进结束达到注浆压力施作套拱图2 超前大管棚施工程序框图2

13、）、管棚施工待套拱C25砼达到设计强度后即进行108超前大管棚施工。大管棚导管制作大管棚采用108热扎无缝钢管制作，分段安装，每段长46米，两段之间用“V”型对焊连接，钢管总长30m。导管上梅花形布置20mm注浆孔，孔间距为20cm。钢管尾部1.05m不钻孔作为止浆段。钢管前端呈尖锥状，导管内增设钢筋笼，并注满砂浆以提高其抗弯能力。纵向两组导管间留有不小于1.5m的水平搭接长度。施工机具超前大管棚钻孔采用煤碳科学研究总院西安分院生产的全液压管棚钻机，型号MKD5，最大钻孔深度100m，单根钻杆长度1.5m，主臂钻孔倾角090，最大钻孔直径200mm。该机械采用顶驱双作用冲击及回转,把套管及钻具

14、同时冲击回转钻入软弱围岩内，钻孔时采用大扭矩回转套管钻进穿孔,提高了孔向精度及钻深能力。钻架配置两度液动夹头，方便夹紧及卸拧钻具丝扣，减少劳动强度；内置液动注水泵，简化清孔排渣及洗孔工序。管棚施工在洞口采用脚手架作为管棚钻机的工作平台，管棚钻机安装就位后沿隧道周边以1外插角安放钻杆并钻进。待钻进深度达到设计要求后取出钻杆并用高压风进行清孔；管棚安设好并清理干净后，插入钢筋笼，并用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在管棚附近及工作面喷射混凝土，防止工作面坍塌；管棚注浆1）注浆机具及材料注浆采用KBY-50/70双液注浆机，浆液为30号水泥砂浆，由水泥砂浆拌合机和TBW50/15混浆机拌制。2）注浆

15、工艺注浆管用高压把水泥浆液压入钢管内，注浆前进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，浆液通过钢管孔眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，注浆时采用先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔的方法进行施工，固结时间由现场试验确定。注浆压力0.51.2Mpa，采用30号水泥砂浆，水泥标号为P.O.325R。施工时，当每孔注浆量达到设计注浆量时，可以结束注浆。6.2.6、洞口开挖洞口开挖采用上下台阶进行作业，上下台阶开挖时均采用风钻钻眼、微量装药，光面预裂爆破，挖掘机、装载机配合自卸汽车出渣。1）管棚施工完毕后，先用精密全站仪进行测量放线，确定出开挖轮廓线； 2）开挖应顺帮钻眼，掏槽眼眼口间距

16、误差和眼底间距误差不得大于5cm，辅助眼眼口排距、行距误差不得大于5cm，周边眼外斜率不得大于5cm/m，眼底不超出开挖断面轮廓线10cm；3）装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净，已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封，周边眼的堵塞长度不小于20cm；4）采用反铲扒渣，由装载机配合自卸汽车出渣。七、爆破设计7.1、爆破设计原则洞口工程开挖严格按新奥法原则施工，爆破采用浅层多眼爆破，采取减振措施，尽可能不破坏围岩的自稳能力，并尽可能减少对周围岩石的扰动，减少对周围环境的冲击影响。减振爆破主要采用微差减振控制爆破技术，采用起爆时间大于50ms的分段微差非电毫秒雷管，使各段爆破产生的振动叠加范围大大减少，

17、同时控制单段允许装药量，降低了爆破震动速度值，达到基准值要求。同时通过爆破效果监测，及时调整爆破参数优化爆破设计，达到既保证施工安全又保证施工进度，按期完成施工任务的目的。7.2、爆破参数的选择7.2.1、最小抵抗线WW=(0.50.9)H 本洞口工程爆破施工时采用：W=0.8H H=1.5m故选取的最小抵抗线W=1.2m7.2.2、孔深 L本洞口工程爆破施工时打眼孔深为：L=1.000H=1.5m7.2.3、孔间距AA=(0.82.0)W本洞口工程爆破施工时取A=1.0W=1.2m7.2.4、每孔装药量QQ=K/W3eQ=0.51.231=0.9kg7.2.5、爆破安全距离根据爆破安全规程中

18、相关规定：爆破个别飞石安全距离不小于200m，选取本洞口工程爆破安全警戒距离为200m。7.3、爆破器材的选择7.3.1、炸药本洞口工程爆破选择2号岩石乳化炸药。7.3.2、雷管起爆雷管选用带塑料导爆管脚线的分段微差非电毫秒雷管。考虑到分段微差爆破冲击波叠加程度对振动速度的影响，借鉴以往经验，采用相邻两段间爆破间隔时间大于50ms的非电毫秒雷管，115段充分利用、合理搭配使用，以减少震动波的叠加而不产生较大的震动。7.4、爆破施工工艺7.4.1、钻孔按照设计钻孔网路参数由专门技术人员进行布设，采用“梅花型”布孔，按照布孔桩位进行风钻钻孔，平面位置允许误差不超过0.1m，钻孔角度和方向应与作业面

19、平行。同时要尽量使每排孔钻在同一平面上必须按设计方向和角度钻孔。7.3.2、装药及堵塞1）装药结构：采用小直径药卷连续装药结构或不隅合间隔装药结构，且按照设计药量及设计装药结构进行装药。装药前必须进行技术交底,进行专人负责。2）堵塞方式：所有装药炮眼均采用炮泥堵塞，堵塞长度不小于30cm。7.3.3、起爆网路起爆网路是爆破成败的关键，起爆网路必须保证全部药包均起爆且能改善爆破效果，本隧道工程起爆网路根据起爆材料采用电爆微差起爆网路。7.3.4、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。

20、2）根据爆破后石碴的块度修正钻爆参数。石碴块度小，说明钻眼布置偏密；块度大说明炮眼偏疏，用药量过大。3）根据爆破振速监测，调整单响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。八、事故预防及处理8.1、事故预防预防和防止工程事故的发生，首先要抓事故苗头的出现。在施工过程中除了加强监测外，还要加强现场巡视肉眼观察。因此在洞口工程施工前应预先确定事故苗头的监控标准，除了必要的理论计算和仪器监测外，在施工全过程中，经常进行现场巡查，在施工中对地层动态应进行监控，检查各种处理措施的可靠性，一旦出现事故苗头，应立即采取应急措施，阻止事故的发展扩大。8.2、事故

21、处理8.1.1、山体滑坡 当发现可能出现山体地层滑坡时，现场负责人应立即组织人员采用地表锚杆、深基桩、挡墙、土袋或石笼等加固补救措施进行加固，当有可能对作业人员的安全构成威胁时应组织相应部位的作业人员、设备撤离。8.1.2、崩塌 当发现可能出现崩塌时，现场负责人应立即组织人员采用喷射混凝土、地表锚杆、锚索、防落石棚、化学注浆等加固补救措施进行加固，当有可能对作业人员的安全构成威胁时应组织相应部位的作业人员、设备撤离。8.1.2、偏压 当发现可能出现偏压时，现场负责人应立即组织人员采用采取平衡压重填土、护坡挡墙或对偏压上方地层挖切等加固补救措施进行加固，以减轻偏压力。当有可能对作业人员的安全构成

22、威胁时应组织相应部位的作业人员、设备撤离。8.3、应急资源配置1）、应急电话，对事故的及时急救、控制事故的严重度具有很大的作用，发生事故现场重病人抢救报救拨打120救护电话。2）、保证电话在事故发生时能应用和畅通。3）、配备应急照明，如可充电工作灯、电筒、油灯等。4）、配置安全带、安全绳等。5）、备足有效的消防灭火器材，以防机电事故诱发火灾。6）、劳动力、抢险设备、应急物资。劳动力配备：全部参建职工，共146人。抢 险 设 备序号设备名称规格型号单位数量备注1喷浆机PZ5台2湿喷、支护兼用2发电机250KW台13潜水泵7.5KW台24潜水泵2.2KW台55反铲PC2007台2土石方开挖兼用6自

23、卸汽车18T台8土石方开挖兼用7内燃空压机10m3台1抢 险 物 资序号材料名称单位数量备注1普通硅酸盐水泥(32.5级)T52中砂m373米石m374速凝剂kg5005编织袋个50006方木m327棉纱kg508水玻璃T1九、质量、安全保证措施9.1、质量保证措施1）根据本工程具体情况，结合工程有关质量规定以及有关质量条款要求进行施工作业。2）严格按照有关作业规章、条款进行施工，发现问题及时纠正、调整并解决施工当中存在的不足等因素造成的影响，真正达到并控制好工程各方面沿预定质量目标有条不紊地开展。3）加强员工质量意识教育，严格规范作业程序和行为，加强工程质量监控，宣传推广质量管理理念，真实体

24、现质量重要性。4）建立健全质量保证体系，成立由项目经理为组长、生产副经理、总工为副组长，各职能部门以及作业队为成员的质量保证小组，各部门相关人员围绕质量控制规定要求进行操作。5）定期和不定期的进行工程质量检查，发现问题及时纠正并整理成文字处理意见，严格按照设计图纸以及规范、验评标准等方面质量要求进行操作、验收。6）加强施工场地的管理，控制好原材料、成品、半成品等构件，严格按照有关要求进行堆码、标识、储存、使用，采取挂牌等方式方法进行操作，做到清晰明了、合格使用到工程当中。7）工序质量控制见附图2质量保证体系框图。9.2、安全保证措施1）项目部安全生产工作严格按照安全生产三级管理制度执行：项目部

25、设专职安检工程师负责进行安全生产制度制定、总体管理、监督控制工作；作业队设置专职安检员，负责日常安全管理、监督防范工作；班组严格按照有关安全制度执行。2）加强火工品材料运输、入库、发放、使用等安全管理工作，定期进行帐物检查、核实，并对相应的防范措施进行监控，确保火工品材料的安全使用正常。3）严格按照有关安全操作程序进行施工作业，设置安全标识警示牌以及专职人员防护， 特殊地段、特殊作业制定相应的防护措施，以确保工程有序进行。4）配备相应的安全防护设施以及佩戴相应的防护用具，提供必要、合理的施工条件和环境，严禁违章操作，避免造成不良后果和隐患。5）进行定期和不定期的安全检查，制定相应的防范措施和整

26、改措施，并加以落实和实施。6）修改施工当中不合理、有隐患的条款和措施，进行不断调整和总结，避免类似情况重复出现。7）加强安全方面的宣传力度，组织学习、培训，提高员工安全觉悟，自觉遵守安全操作规程。8）安全质量控制见附图3安全保证体系框图。十、工期保证措施1）制定施工计划，合理组织安排人员、机械设备、材料的使用。2）根据工程进展情况，不断调配工程各工序，并协调解决施工当中存在和出现的问题和矛盾。3）加强各方面的组织协调工作，充分发挥各方面潜力，减少不必要的影响，有节奏的开展工程建设。4）避免雨季对工程施工的影响，加强对施工现场的了解，提前做好相应的准备工作和防范措施。5）加大检查力度，并制定相应

27、的预防方案，防患于未然，同时做好相应的记录。6）设专职人员，负责协调工程施工，确保工程有序进行。十一、文明施工保证措施1）施工期间严格按照文明施工标准工地要求进行组织施工，确保各项指标满足有关规定。2）制定和落实文明施工标准工地实施方案，做到工地设施齐全、规划合理、堆放整齐、场地平整、干净、材料标识清晰、设备完好无故障、道路、排水畅通。3）加大对文明施工宣传力度，组织学习文明施工先进条规、方法，增进对文明施工重要性的认识，真正做到文明工地文明建的目标。十二、环保措施1）坚持遵循“GB/T24001-2004环境管理体系”的要求。并有较周密的环保、水保措施。2）成立以项目经理为组长的环境保护领导

28、小组，建立环境保护控制体系，环保达到国家标准。3）强化环保宣传和思想教育工作，使环保意识深入人心。4）对有害物质（如染料、油料和垃圾等）处理后运至当地环保部门所指定的地点进行掩埋，防止泄露、腐蚀造成对生态资源的破坏。5）施工废水、废气、废油、生活圬水、垃圾经严格净化处理符合环保标准后，方可由场内排水沟排出。6）施工影响范围内的地下水露头，如水井等水源敏感点，设疏导保护措施，防止在施工时填土散落污染，影响饮用水和农田灌溉水的水质。7）对易松散和易飞扬的建筑材料、运输使用中用彩条布、蓬布等覆盖严密，并存放于居住区下风处，避免造成空气污染8）混凝土拌和站应选择在人口稀少，自然通风，远离河流的开阔平坦地方，搅拌机应设有防尘措施。9）施工现场严格按GB12523-90建筑施工场界噪声限值中的有关规定和要求进行。在居民区附近，一般不进行夜间施工。对于噪声影响大的施工，合理安排施工组织计划，尽量减少其不利影响。附图一：质量保证体系框图质量保证体系组织保证质量领导小组成员：项目经理生产副经理总工程师工程部长质