隧道洞身掘进施工方案

隧道洞身掘进施工方案我干隧道现场技术管理快十年了，现在负责这个山区高速项目的隧道施工，结合本项目洞身的实际地质条件，还有这么多年踩过坑、攒下的经验，整理出这套适配本项目的隧道洞身掘进施工方案。整个方案从现场实际出发，不搞花架子，每个环节都明确了操作标准和管控要求，下文从各个部分具体说明。1工程概况做掘进施工第一件事就是摸透自己要挖的是什么情况，不能上来就动工，我们这个隧道是双线分离式，单洞总长近4公里，洞身穿越的山体地形起伏大，埋深从几十米到几百米不等，掘进难度不小。1.1项目基本参数我们这个隧道单洞开挖宽度14.2米，高度11.3米，设计是双向四车道，洞身掘进从进出口两个作业面同时向中间推进，总开挖量近30万立方米，要求18个月内完成洞身掘进任务，进度和质量压力都不小。1.2洞身地质条件我们提前补做了三次地质复核，把洞身分段摸得清清楚楚：进出口的500米范围都是Ⅴ级软弱围岩，以全风化花岗岩和粉质黏土为主，围岩松散承载力低，局部地段渗水量能达到每天几十立方米，容易变形坍塌；中间大概三分之一的段是Ⅳ级围岩，强风化岩层，整体性一般，局部有节理裂隙发育；剩下的中间段是Ⅲ级及以上的完整硬岩，整体性好承载力高，没有大的不良地质。摸清楚这个情况，我们才敢定不同段的掘进方法，绝对不搞一刀切。2施工前期准备我常跟班组说，不打无准备的仗，掘进施工出问题十个有八个是准备没做好，我们对准备工作的要求卡得特别严，具体分三个部分落实。2.1技术准备拿到设计院的资料之后，我带着测量和地质组把整个洞身的地质资料逐段核对，每50米就补做一次物探复核，把每个分段的围岩级别、渗水量、风险点都标得明明白白。交底也不是开个会念稿子就完事儿，我们给每个作业班组都印了口袋大小的作业卡，把对应段的掘进参数、注意事项写得清清楚楚，还在掘进作业面入口的墙上贴了整段的地质风险示意图，哪里可能掉块、哪里可能渗水，工人上班抬头就能看见，比把资料存在电脑里有用多了。开工前我们还在试验段做了爆破和掘进试验，调整好了参数才开始全面动工，避免上来就走歪。2.2人员与机械设备准备我们两个作业面各配了一套完整的掘进班组，每个班组都有经验丰富的凿岩工、排险工、出渣司机，每个岗位都定了责任人，不随便找人顶班。机械设备方面，每个作业面配了一台三臂凿岩台车、两台挖掘机、一台50装载机、四台自卸车，还有配套的注浆机、喷锚机、通风机，每台设备都安排了专人保养，每天下班司机都要检查一遍油路、电路，坏了马上修，绝对不让设备带故障作业，我每天都会查保养台账，谁偷懒漏检我肯定要说，毕竟耽误事是小事，出安全事就是大事。2.3安全与应急物资准备每个作业面都备齐了应急物资，救生衣、应急灯、防毒面具、撬棍这些都放在离掌子面不到50米的专用储藏箱里，软弱段我们按要求接了φ800的逃生管，逃生管端头一直跟着掌子面走，离掌子面最多不超过20米，这个是硬性要求，哪怕耽误半个小时进度也要接到位，绝对不能打折扣。做好了所有准备工作，接下来就是整个方案的核心部分，也就是洞身掘进的具体施工工艺，我们根据不同等级的围岩用不同的工法，层层推进稳扎稳打，具体要求如下。3洞身掘进施工工艺3.1Ⅴ级软弱围岩段掘进进出口的软弱段是风险最高的，我们用三台阶七步开挖法，配合超前小导管预注浆支护，我之前在别的项目见过工人图快，少打小导管省工序，结果挖的时候拱部掉了大半，差点出人命，所以这里我盯得特别紧。我们要求小导管环向间距40厘米，外插角控制在10度到15度，每根长4.5米，每掘进一循环就打一次，注浆压力控制在0.5到1MPa，压力太高会挤裂围岩，太低又注不进去，每一根注浆完都要检查压力和注浆量，达不到要求就得补注。开挖的时候，上台阶一次进尺最多不超过1榀拱架的间距，也就是60厘米，绝对不贪多进尺，挖完第一时间排险，立拱架打锁脚锚管，然后喷混凝土封闭，从来不让掌子面空着过夜，这个是铁律。中台阶和下台阶要左右错开开挖，不能两边同时挖扰动拱脚，每次挖的长度不超过2米，仰拱必须及时跟进，要求最远离掌子面不能超过30米，我们一般控制在25米以内，早点闭合形成整体受力结构，挖着心里才踏实。3.2Ⅳ级围岩段掘进Ⅳ级围岩的整体性比Ⅴ级好一些，我们用两台阶开挖法，围岩完整性好的地段只做超前锚杆支护，不用注浆预加固，节省时间成本。一次进尺可以控制在1到2榀拱架，也就是1米到1.2米，挖完上台阶赶紧做初支，等上台阶初支沉降稳定了再挖下台阶，下台阶同样单侧错开开挖，不让拱脚长时间悬空，控制开挖对围岩的扰动。3.3Ⅲ级及以上硬岩段掘进硬岩段整体性好强度高，我们用全断面开挖法，采用光面爆破控制轮廓，光面爆破的效果直接决定超挖量，超挖多了不仅浪费混凝土，还会造成轮廓不平整影响后期二衬，所以我们专门找了经验丰富的凿岩班，提前在试验段调整了炮眼间距和装药量，周边眼用小直径药卷，间隔装药，最后成型的轮廓偏差能控制在10厘米以内，效果特别好，全断面一次进尺能做到3米左右，进度快了很多。3.4出渣运输管控挖完之后第一时间出渣，我们安排了专门的洞内调度，错车点设在提前预留的加宽段，自卸车进洞速度不能超过15公里每小时，转弯和交汇的地方都贴了反光标识，挖机先把渣倒到便于装车的位置，装载机装料不装太满，防止掉渣堵路，每天下班都有专人清理洞内地面积渣和积水，保证第二天进出顺畅，出渣完测量班马上放线，画好下一次开挖的轮廓线，马上进入下一个循环。掘进工艺定好了，还要严格卡质量，不然干得快也没用，我们把质量控制落实到每个循环每个环节，具体要点如下。4掘进施工质量控制要点4.1开挖轮廓精度控制每次钻眼之前，测量班必须现场放出中线、水平和开挖轮廓线，精度控制在5厘米以内，我要求必须放完线核对无误才能开钻，绝对不准老工人凭经验瞎打，之前有个干了十几年的凿岩班长觉得不用放线，结果打偏了30厘米，最后花了两天时间修整，耽误了进度还费了料，从那以后再也没人提不用放线的事了。4.2超欠挖控制欠挖绝对不允许，必须处理干净，不然后期二衬厚度不够，留下质量隐患，超挖我们也尽量控制，除了优化爆破参数，每循环挖完我们都会测量超挖值，超过允许偏差的就要分析原因，是打眼偏了还是地质突变，马上调整施工参数，超挖过多的地方按要求用同级混凝土回填，绝对不准随便填废渣糊弄，这点我从来不让步。4.3支护跟进控制我们要求掘进和支护必须匹配，挖完一段支护必须跟上，上台阶挖完四个小时内必须完成初支喷浆，锁脚锚管必须注满浆，不准有虚空，仰拱和二衬跟掌子面的距离我们也卡死，软弱段二衬离掌子面不能超过70米，硬岩段也不超过200米，不让围岩长时间暴露变形，避免出现沉降超标。隧道掘进安全是天大的事，所有的进度质量都要建立在安全的基础上，我们这套方案的安全措施都是踩过坑总结出来的，非常具体。5安全保障与应急管理5.1超前地质预报常态化我们除了前期的地质勘查，每掘进30米就做一次长距离超前预报，每个循环挖开掌子面都要做短距离地质核查，看看前面有没有溶洞、断层、涌水，一旦发现异常立刻停工处理，绝对不冒进，之前我们碰到过一段隐伏渗水区，提前预报出来，提前做了注浆堵水，没出任何事，如果没提前发现就挖过去，后果真不敢想。5.2通风防尘管控洞里面空气不流通，我们每个作业面配了两台110千瓦的通风机，风袋一直伸到离掌子面不到10米的位置，保证足够的新鲜空气，每班上班前都要检查风袋有没有破漏，破了马上补，之前有一次工人刮破了风袋没说，结果上班的时候好几个人头晕，从那以后我们就定了规矩，每班必须查风袋，还备了一台备用通风机，再也没出过这事。另外每天出渣之后都要洒水降尘，所有工人必须戴防尘口罩，大家出来干活都不容易，保护好身体是第一位的，这点我们绝对不省成本。5.3应急管理进洞所有人必须戴安全帽、穿反光背心，不准穿拖鞋进洞，挖完掌子面必须先排险，把松动的石块撬干净才能进人作业，我们有专门的排险工，都是经验丰富的老工人，不准没排险就作业。洞里面每隔50米就设一个应急电话，逃生通道随时保持畅通，我们每月做一次应急演练，让每个工人都知道出事了往哪跑、怎么自救。我常跟班组说，安全是给自己干的，多留一分钟的心，就能平平安安回家，别嫌麻烦。总的来说，这套隧道洞身掘进施工方案是完全结合本项目实际情