矿山法隧道开挖施工方案

矿山法隧道开挖施工方案作为本项目的施工技术负责人，我干矿山法隧道开挖快十年了，经手过四座不同地质的山岭隧道，深知矿山法开挖最忌“粗疏大意”，地质条件千变万化，哪怕差一点点都可能出大问题。我们这次施工的隧道，是连接两个产业园区的重点民生通道，总长一千二百余米，最大埋深不到九十米，围岩以中风化花岗岩为主，局部有四处断层破碎带，还存在局部渗漏水情况，设计采用复合式衬砌结构，经过项目团队多次踏勘讨论，最终确定采用矿山法组织开挖，我们结合过往施工经验和现场实际情况，编制了这套开挖施工方案，从前期准备到过程管控都做了详细安排，确保施工安全、质量、进度都能达标。1工程概况与编制依据1.1工程基本情况本隧道进口位于山南坡，自然坡度大约35度，出口位于北坡，自然坡度大约28度，设计为双向两车道公路隧道，净空断面宽10.5米，高5米，采用“初期支护+二次衬砌”的复合衬砌结构。根据地质勘察报告和我们进洞前开挖边仰坡的实际核验情况来看，全隧道V级围岩占比42%，IV级占比48%，剩下少部分为III级围岩；V级围岩段主要集中在进出口和破碎带位置，岩体破碎、自稳能力差，还有局部渗水，是我们施工控制的绝对重点。说句实在话，我第一次上山顶踏勘现场的时候，就发现进口仰坡有几处已经开裂的浮石，当时就要求先清理浮石再做防护，就是怕留下隐患，所以整套方案我们都是围绕这种偏软弱破碎地质做的调整，绝不是照搬模板凑数。1.2编制依据本方案主要依据现行公路隧道施工技术规范、工程验收标准，本项目的地质勘察报告、设计施工图纸，现场控制桩复测成果编制，同时也整合了我们单位过往类似地质条件隧道施工的经验教训，更吸收了现场开挖班组老工人提的实操建议——毕竟天天在掌子面干活的人，最清楚现场什么情况，听听他们的想法做出来的方案才真的能用，不是摆给检查看的空架子。2施工准备工作前期准备做不扎实，后面开挖肯定乱，我们从三个方面做了全方面准备。2.1技术准备我们首先组织所有技术管理人员和带班班长完成了图纸会审和设计交底，把设计中不明确的地方逐一落实清楚；随后对业主提供的控制桩进行了双人复测，进出口的导线点、水准点都做了双备份，还用混凝土加固保护，防止被车辆碰坏、雨水冲坏。最重要的是三级技术安全交底，我明确要求必须交到每一个开挖工人手里，不能只让班长签个字就完事，讲的时候全部用大白话，不说听不懂的专业术语，比如告诉大家“进尺超了就是拿命换进度”“看见拱顶掉小碎块立马往洞外跑”，每个工人听完都签字确认，确保人人都清楚自己该做什么、该注意什么。2.2现场准备我们提前修通了连接进出口的临时便道，平整了出渣和堆料场地，接通了施工用电和生活用水，通风设备、抽水设备都提前进场调试完成；最关键的逃生管道，我们在开挖进洞前就已经运到了现场，我明确要求，只要开挖进洞超过5米，立马接上逃生管，每挖一个循环就接一节，一直通到掌子面，我跟安全员说了，要是开挖进了10米逃生管还没跟上，直接停班整改，这是保命的东西，不能等出事了再补。另外洞口的截水沟，我们也是在进洞前就全部做完了，就是怕雨季山上的汇水冲进洞里，泡软围岩引发塌方。2.3人员设备准备开挖班组我们配了12个工人，都是干过三年以上矿山法开挖的老工人，分两班倒，每班配一个带班班长，都是跟着我干过好几个项目的，责任心强、技术靠谱。风钻、挖掘机、装载机、出渣自卸车这些核心设备，都提前做了全面检修，易损件比如钻头、钻杆都备了双份，防止坏了耽误进度。监控量测用的全站仪、收敛计都送到专业机构校准过了，数据准确才能保证安全，这个钱绝对不能省。3开挖施工工艺要点准备工作全部到位后，核心就是开挖施工，我们根据不同围岩级别做了差异化安排，全程坚持稳字当头。3.1开挖方法选择结合本项目的围岩情况，我们针对不同段落选了不同的开挖方法：III级围岩段用短台阶全断面法开挖，IV级和V级围岩用上下台阶法开挖，V级围岩破碎段用环形开挖留核心土法开挖。之前有人跟我说，全断面开挖进度快，能不能多扩大点全断面的范围，我直接否定了这个提议，我们这围岩大半都是破碎的，全断面挖完之后掌子面暴露面积大，很容易掉块甚至塌方，出事了停个十天半个月，进度反而更慢，我们宁肯慢一点，也要保证稳，稳了才能谈进度。3.2常规段开挖施工流程3.2.1边仰坡开挖与防护我们严格按照从上到下的顺序开挖，绝对不允许掏底开挖，挖掉一层就及时喷一层混凝土封闭围岩，随后打锚杆挂钢筋网，做完边仰坡防护再做进洞的套拱和长管棚，管棚打完注浆后，必须等注浆强度达到设计要求的80%以上，才允许开始挖洞身，一步都不能乱。3.2.2循环进尺控制循环进尺是我们不能碰的红线，V级围岩每循环进尺严格控制在0.5到0.75米，正好跟一榀钢架的间距对上，IV级围岩控制在1到1.5米，绝对不允许超挖进尺。之前有次带班班长为了赶当天的任务，多挖了一米，我去检查的时候发现了，当场就让他停下来，所有人撤出来，开了现场安全教育会，不是我故意找事，进尺大了初期支护跟不上，围岩变形快，真塌了，不仅活白干，还可能伤到人，这个红线谁都不能碰。3.2.3钻爆施工我们全部采用光面爆破，这样对围岩的扰动小，爆完之后轮廓平整，超挖少。周边眼的间距我们控制在40厘米左右，最小抵抗线50厘米，采用不耦合装药，周边眼的装药量严格控制，防止把围岩炸碎。每次爆破之后我们都会检查光面爆破效果，要求周边眼半孔率达到80%以上，达不到的话下一次就调整炮眼间距和装药量，毕竟每一段地质都不一样，参数不能一成不变，得跟着地质调整。3.2.4出渣通风爆破之后首先要通风排烟，最少通风20分钟，等炮烟全部排干净了，安全员才可以进洞检查，先查有没有瞎炮，再查拱顶和掌子面有没有松动的危石，把危石撬下来确认安全了，才允许出渣班组进洞。出渣我们用装载机装，自卸车运，出渣全部运到指定的弃渣场，不堆在洞口附近，防止堆载压坏边仰坡。通风我们配了两台大功率轴流风机，一直跟着开挖面往前移，保证洞内每个位置的风量都够，夏天洞内温度高，我们还加了移动式喷雾降温，不能让工人在闷得喘不上气的环境里干活。3.3特殊不良地质段开挖处理我们现场有四处断层破碎带，还有两处渗水量比较大的区段，针对这些地段我们做了专门的安排。3.3.1破碎段处理开挖前先做超前小导管注浆，把破碎的岩体胶结起来，提高自稳能力，注浆结束后要检查注浆效果，效果不好的话补注浆，然后每循环进尺缩小到0.5米，采用环形开挖留核心土，核心土留够大小，用来支撑掌子面，防止掌子面滑移，钢架间距缩小，每榀钢架的锁脚锚管都按要求打到位，保证初期支护的稳定性。3.3.2渗漏水段处理小量渗水我们就在开挖轮廓打泄水孔，把水引到排水沟排走，不让水一直泡着围岩，渗水量大的话，我们提前做周边预注浆，把裂隙堵住，减少渗水量，再开挖，要是涌水量太大，我们就打超前降水孔，把水位降下去再挖，绝对不盲目带水开挖，水是隧道的头号敌人，我见过好几个塌方都是水惹的祸，所以绝对不能大意。4监控量测与安全保障开挖过程中，我们必须随时掌握围岩和支护的变形情况，做好安全保障，才能及时发现问题处理问题。4.1监控量测控制开挖之后我们第一时间在拱顶和边墙布设监控量测测点，V级围岩每天测两次拱顶下沉和周边收敛，IV级围岩每天测一次，变形稳定之后才改成两三天测一次。每次测完我都会亲自看量测数据，画变形曲线，要是变形速率超过每天5毫米，或者累计变形超过设计允许值，我们立马停工，所有人员撤到洞外，随后分析原因，采取加强支护的措施，等变形稳定了再复工。这个监测数据就是隧道的“体温表”，我每天上班第一件事就是看前一天的数据，干了这么多年，我知道哪怕晚一天发现变形，都可能出大事，所以我天天盯着，不敢松懈。4.2安全保障措施4.2.1人员防护所有进洞人员必须戴安全帽、穿反光背心，登高打锚杆必须系安全带，隧道内的用电全部采用三相五线制，用防爆照明灯具，电缆全部架在边墙上，不拖在地上，防止被水泡了漏电，每天电工都要查一遍用电，排除隐患。4.2.2应急保障洞口我们设了专门的应急值班室，24小时有人值班，备了急救包、担架、矿泉水、压缩饼干这些应急物资，对讲机都保持电量充足，随时能用，逃生管一直保持畅通，管口没有杂物堵塞，我们每个月都组织一次应急逃生演练，让每个工人都知道出事了往哪跑、怎么自救，这不是摆样子给检查看的，真出事了能多一分活路就是积德。4.2.3日常隐患排查我们实行三级排查制度，每天上班前带班班长排查一遍，每天下班后安全员排查一遍，每周我带队，整个洞子从进口走到掌子面，查危石、查初支开裂、查设备隐患，发现隐患立马整改，整改不合格绝对不开工。说句掏心窝子的话，出来干活都是上有老下有小，我们做管理的就得对人家负责，让大家平平安安上班，安安全全回家，这是我们最基本的责任。5质量控制要求除了安全，质量我们也一点不能放松，开挖是隧道施工的第一道工序，开挖质量不好，后面的支护衬砌都做不好。5.1超挖控制，我们要求一般地段超挖不能超过15厘米，破碎地段也不能超过25厘米，超挖太多不仅浪费混凝土，还会造成支护和围岩之间有空隙，影响支护受力，所以我们通过光面爆破严格控制超挖，绝对不允许乱挖。5.2开挖轮廓控制，每一个循环开挖完，我们都会用断面仪测量开挖轮廓，不符合要求的地方及时处理，不能等初期支护做完了才发现轮廓不对，那时候再改就费工费力了。5.3地质记录，每挖一个循环我们都有专门的技术人员记录地质变化，跟原来的勘察报告对比，要是地质跟设计差得比较多，立马通知设计和监理，调整施工参数，绝对不闷头蛮干，隐瞒地质