隧道施工总体安排及施工方案和程序.docx

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隧道施工总体安排及施工方案和程序

隧道施工总体安排及施工方案和程序

第一章：

施工总体安排

本工程其中涉及到十座隧道，具体情况如下：

序号

中点里程

隧道名称

长度

1

ZDK4+264

渠江明洞

68m

2

ZDK4+395

新渠江1号隧道

140m

3

ZDK4+840.5

新渠江2号隧道

121m

4

YDK3+992.5

大坝口隧道

865m

5

YDK4+877.5

新渠江3号隧道

215m

6

DK5+345

新渠江4号隧道

256m

7

YDK11+752.5

新土溪隧道（双线）

125m

8

YDK12+676

新场家湾隧道2

388m

9

ZDK26+529.5

漏米垭隧道

2551m

10

YDK26+537.5

新漏米垭隧道

2555m

第二章：

总体施工方案

隧道施工按照新奥法原理组织。

软岩地段施工始终坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。

在施工中积极推广应用国内外隧道施工新技术、新工艺，投入大型施工机械设备，组成钻、爆、挖、装、运、锚、衬等机械化作业线；喷砼采用湿喷机，降低回弹量和粉尘；砼衬砌全部采用液压钢模衬砌台车和泵送砼作业，施工中进行超前地质预报，采用先进的量测、探测技术取得围岩状态参数，通过对数据的分析和处理，及时反馈信息指导施工。

新奥法施工程序见流程图1.1。

I、II类围岩地段采用短台阶法施工。

上台阶在钻进式注浆锚杆超前预支护下，采用弧形导坑预留核心土法施工，中、下台阶实行左右侧槽相错式开挖，喷锚网、钢架初期支护。

III类围岩地段采用正台阶法开挖，喷锚网、钢架初期支护；对弱水、贫水、围岩整体性较好地段采用全断面法开挖。

IV、V类围岩地段采用全断面法开挖，一般地段设局部钢筋网喷锚支护，富水地带拱部设钢筋网喷锚支护。

钻爆采用两或三臂液压钻孔台车，塑料导爆管毫秒雷管微差爆破开挖，周边轮廓采用光面爆破技术。

有轨运输采用ITC312H挖装机装碴，大吨位内燃机车或电瓶车牵引梭式矿车出碴；无轨运输采用ITC312H挖装机装碴，VOLOVA20自卸车出碴。

喷砼采用TK－961湿喷机配机械手作业；全断面液压钢模衬砌台车、泵送砼灌注二次衬砌砼。

砼全部采用自动计量拌合站生产，输送罐车运输。

通风采用大功率风机、大管径软管压入式通风，独头掘进距离超过1000m的长隧道采用压入式和压出式混合通风方式。

图1.1新奥法施工程序框图

1、洞口开挖

一、开挖

洞口段采用分层开挖，施工机械以CAT320L挖掘机为主；洞口场地用装载机辅以推土机整平压实；遇坚硬石质地层人工钻眼爆破，运输采用自卸车，挖方弃往指定的弃土场。

洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要，合理布置供风、供水、供电设施、材料存放及加工场地、机械停放场地。

洞口施工程序见流程图1.2。

图1.2洞口施工程序框图

洞口段为Ⅳ类及以上围岩时，在洞口边仰坡及支护施作完毕后，即可直接进洞。

为确保施工安全，一般采用正台阶法或超短台阶法进洞，上部开挖超前3～5m，掘进10～20m后，先在洞口段全断面衬砌8～10m，然后采用全断面施工方法。

如围岩整体性好则可直接采用全断面施工方法。

洞口段为Ⅲ类及以下围岩时，采用“套拱法”进洞。

所谓“套拱法”就是在洞口段隧道洞身上下衬砌轮廓线以外，立模架灌注厚30～50cm的砼（或者钢筋混凝土），长度3～5m，嵌进山体0.5～1.0m，外露0.5～4.5m，以确保洞口段山体稳定，防止坍塌和洞顶危石伤人，确保施工安全，然后采用台阶法施工。

施工时，配合超前支护（锚杆、小导管及大小管棚）和钢架支护。

然后按设计要求进行洞身开挖支护。

洞口浅埋地段避开雨季施工，施工中采用人工开挖（必要时放小炮），短开挖，强支护，衬砌紧跟，步步为营，稳扎稳打，以策安全。

二、边仰坡施工

截水沟施作完毕后进行边仰坡开挖，按设计坡度一次整修到位，并分层进行边仰坡防护，以防围岩风化，雨水渗透而坍塌。

围岩破碎部位增设网喷，以稳定边仰坡。

刷坡防护到路基面标高。

三、洞门修筑

隧道洞门在进洞施工正常后，结合地形地质及考虑洞口美化等条件，安排在雨季前施工。

洞门施工应与不少于5m的洞内拱墙衬砌同时灌注施工，连成整体。

2、洞身开挖与支护

一、上部弧形导坑预留核心法施工

㈠施工工序

I类围岩、Ⅱ类围岩和洞口Ⅲ类围岩地段，采用上部弧形导坑预留核心法施工。

上部弧形导坑预留核心法施工程序见图1.3,施工工序见图1.4a、1.4b。

图1.3上部弧形导坑预留核心法施工程序框图

隧道工程

第一节总体施工方案

隧道施工按照新奥法原理组织。

软岩地段施工始终坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。

在施工中积极推广应用国内外隧道施工新技术、新工艺，投入大型施工机械设备，组成钻、爆、挖、装、运、锚、衬等机械化作业线；喷砼采用湿喷机，降低回弹量和粉尘；砼衬砌全部采用液压钢模衬砌台车和泵送砼作业，施工中进行超前地质预报，采用先进的量测、探测技术取得围岩状态参数，通过对数据的分析和处理，及时反馈信息指导施工。

新奥法施工程序见流程图1．1。

I、II类围岩地段采用短台阶法施工。

上台阶在钻进式注浆锚杆超前预支护下，采用弧形导坑预留核心土法施工，中、下台阶实行左右侧槽相错式开挖，喷锚网、钢架初期支护。

III类围岩地段采用正台阶法开挖，喷锚网、钢架初期支护；对弱水、贫水、围岩整体性较好地段采用全断面法开挖。

IV、V类围岩地段采用全断面法开挖，一般地段设局部钢筋网喷锚支护，富水地带拱部设钢筋网喷锚支护。

钻爆采用两或三臂液压钻孔台车，塑料导爆管毫秒雷管微差爆破开挖，周边轮廓采用光面爆破技术。

有轨运输采用ITC312H挖装机装碴，大吨位内燃机车或电瓶车牵引梭式矿车出碴；无轨运输采用ITC312H挖装机装碴，VOLOVA20自卸车出碴。

喷砼采用TK－961湿喷机配机械手作业；全断面液压钢模衬砌台车、泵送砼灌注二次衬砌砼。

砼全部采用自动计量拌合站生产，输送罐车运输。

通风采用大功率风机、大管径软管压入式通风，独头掘进距离超过1000m的长隧道采用压入式和压出式混合通风方式。

第二节洞口开挖

一、开挖

洞口段采用分层开挖，施工机械以CAT320L挖掘机为主；洞口场地用装载机辅以推土机整平压实；遇坚硬石质地层人工钻眼爆破，运输采用自卸车，挖方弃往指定的弃土场。

洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要，合理布置供风、供水、供电设施、材料存放及加工场地、机械停放场地。

洞口施工程序见流程图1.2。

洞口段为Ⅳ类及以上围岩时，在洞口边仰坡及支护施作完毕后，即可直接进洞。

为确保施工安全，一般采用正台阶法或超短台阶法进洞，上部开挖超前3～5m，掘进10～20m后，先在洞口段全断面衬砌8～10m，然后采用全断面施工方法。

如围岩整体性好则可直接采用全断面施工方法。

洞口段为Ⅲ类及以下围岩时，采用“套拱法”进洞。

所谓“套拱法”就是在洞口段隧道洞身上下衬砌轮廓线以外，立模架灌注厚30～50cm的砼（或者钢筋混凝土），长度3～5m，嵌进山体0.5～1.0m，外露0.5～4.5m，以确保洞口段山体稳定，防止坍塌和洞顶危石伤人，确保施工安全，然后采用台阶法施工。

施工时，配合超前支护（锚杆、小导管及大小管棚）和钢架支护。

然后按设计要求进行洞身开挖支护。

洞口浅埋地段避开雨季施工，施工中采用人工开挖（必要时放小炮），短开挖，强支护，衬砌紧跟，步步为营，稳扎稳打，以策安全。

二、边仰坡施工

截水沟施作完毕后进行边仰坡开挖，按设计坡度一次整修到位，并分层进行边仰坡防护，以防围岩风化，雨水渗透而坍塌。

围岩破碎部位增设网喷，以稳定边仰坡。

刷坡防护到路基面标高。

三、洞门修筑

隧道洞门在进洞施工正常后，结合地形地质及考虑洞口美化等条件，安排在雨季前施工。

洞门施工应与不少于5m的洞内拱墙衬砌同时灌注施工，连成整体。

图1.1新奥法施工程序框图

图1.2洞口施工程序框图

第三节洞身开挖与支护

一、上部弧形导坑预留核心法施工

㈠施工工序

I类围岩、Ⅱ类围岩和洞口Ⅲ类围岩地段，采用上部弧形导坑预留核心法施工。

上部弧形导坑预留核心法施工程序见图1.3,施工工序见图1.4a、1.4b。

图1.3上部弧形导坑预留核心法施工程序框图

㈡施工方法

I类围岩地段采用超短台阶法施工，台阶长度控制在5m以内。

在钻进式注浆锚杆超前预支护下，上台阶采用弧形导坑预留核心土法开挖，以人工风镐开挖为主。

开挖后及时喷砼封闭岩面及核心土，及早施作拱部喷锚网、钢架初期支护，喷砼采用湿喷工艺。

开挖上部弧形导坑时，同时开挖中台阶或中、下台阶，循环进尺相同。

开挖后立即喷砼封闭岩面，及时施作边墙喷锚网、钢架初期支护。

左右侧槽不能对称开挖，须错开2~3m。

每循环进尺0.6~1.2m。

为提高工效，上台阶开挖出碴采用CAT320挖掘机扒碴到下台阶，由ITC-312H隧道挖装机装碴。

施工中认真进行围岩量测工作，根据围岩变化，及时调整初期支护参数。

Ⅱ、Ⅲ类围岩均采用短台阶法施工，首先施作拱墙初期支护，然后施作砼仰拱，最后全断面施作模筑砼二次衬砌；台阶长度5m。

Ⅱ类围岩地段在钻进式注浆锚杆超前预支护下，上台阶采用弧形导坑预留核心土法开挖，以人工风镐开挖为主。

开挖后及时喷砼封闭岩面，及早施作拱部喷锚网、钢架初期支护，喷砼采用湿喷工艺。

为提高工效，上台阶开挖出碴利用CAT320挖掘机将碴扒到下台阶，由ITC-312H挖装机出碴。

上部弧形导坑预留核心掘进喷锚作业循环时间见图1.5。

上部弧形导坑预留核心喷锚作业循环时间图（单线）

图1.5

工序

作业时间（min）

循环时间（min）

60

120

180

240

300

360

420

480

540

600

660

测量放线

30

超前支护

90

开挖

120

初喷

60

出碴

90

架钢架、挂网、打锚杆

120

喷砼

120

上部弧形导坑预留核心喷锚作业循环时间图（双线）

图1.5

工序

作业时间

（min）

循环时间（min）

60

120

180

240

300

360

420

480

540

600

660

720

测量放线

30

超前支护

90

开挖

120

初喷

60

出碴

120

架格栅、挂网、打锚杆

150

喷砼

150

二、正台阶法施工

洞身Ⅲ类围岩地段采用正台阶法施工，上台阶开挖采用YT-24凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。

每循环进尺1.2～2.4m。

上下台阶由CAT320挖掘机和ITC-312H挖装机装碴，施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。

隧道开挖后及时施作喷锚支护，下半断面开挖后仰拱施工紧跟。

正台阶法掘进喷锚作业循环时间见图1.6。

三、全断面法施工

Ⅳ、Ⅴ类围岩地段采用全断面法光面爆破施工，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。

每循环进尺2.8～4.6m。

Ⅳ类围岩开挖采用H－178两臂或三臂液压钻孔台车钻眼，初期支护采用芬兰产H530锚杆台车施作锚杆，湿喷机进行喷砼作业。

洞内作业供电采用630KVA可移动变压器、10KV高压进洞。

砼衬砌采用全断面液压钢模衬砌台车、泵送砼作业。

全断面法掘进作业循环时间见图1.7。

施工程序见图1.8。

III类围岩台阶法施工循环作业时间图（单线）

图1。

6

工序

作业时间

（min）

循环时间（min）

60

120

180

240

300

360

420

480

540

600

660

720

测量放线

30

开挖

180

初喷

60

出碴

120

架格栅、挂网、打锚杆

180

喷砼

150

正台阶法掘进喷锚作业循环时间图（双线）

图1.6

工序

作业时间（min）

循环时间（min）

60

120

180

240

300

360

420

480

540

600

660

720

780

测量放线

60

开挖

150

初喷

90

出碴

150

架钢架、挂网、打锚杆

180

喷砼

150

全断面法掘进作业循环时间图（单线）

图1.7

工序

作业时间（min）

循环时间（min）

60

120

180

240

300

360

420

480

540

测量放线

30

钻眼

180

装药

60

水幕降尘通风

60

清危喷砼

60

出碴

150

全断面掘进施工作业循环时间图（双线）

图1。

7

工序

作业时间（min）

循环时间（min）

60

120

180

240

300

360

420

480

540

600

660

测量放线

30

钻眼

180

装药

90

通风

60

清危初喷

60

出碴

180

复喷砼

60

在全断面爆破作业中，采用水幕降尘，确保作业面粉尘含量达到标准。

施工中采用“W”型水幕降尘器喷雾降尘。

每个爆破作业面共设两道水幕降尘，距离掌子面分别为20m和40m；每道共设4个水幕降尘器，左右边墙各1个，基底2个；在爆破工点炮后离开时逐组启动喷水系统，开始水幕降尘作业。

装碴作业面和倒运碴场，人工配合专用洒水器洒水降尘，确保施工环境良好。

装载机装碴时，人工配合专用洒水器洒水降尘，确保作业面环境良好。

四、光面爆破

根据围岩走向、层厚、石质等地质情况及支护施工方法，设定爆破方法如下：

㈠Ⅲ类围岩采用正台阶法掘进。

爆破器材选用2#岩石硝铵炸药、塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。

正台阶炮孔布置、雷管段别布置、爆破网络布置见正台阶炮眼布置图1.9、1.9a；Ⅲ类围岩断面开挖药量分配表见表1.1；Ⅲ类围岩断面主要技术经济指标见表1.2。

㈡Ⅳ、Ⅴ类围岩采用全断面法掘进，坚硬岩石施工加强掏槽爆破，控制周边光爆孔，确保无超欠挖。

爆破器材选用2#岩石硝铵炸药，塑料导爆管非电起爆系统毫秒微差有序起爆。

全断面炮孔布置、雷管段别布置、爆破网络布置见全断面炮眼布置图1.10、1.10a、1.10b。

Ⅲ类围岩正台阶光面爆破炮眼药量分配表（单线）

表1.1

序号

上下台阶

炮眼

分类

炮眼数

雷管

段数

炮眼

长度

炮眼装药量

每孔

药卷数

单孔

装药量

合计

药量

个

段

cm

卷/孔

Kg/孔

Kg

1

上

台

阶

掏槽眼

4

1

165

7

1.10

4.40

2

4

3

285

13

2.03

8.12

3

扩槽眼

9

5

250

11.5

1.80

16.20

4

内圈眼

10

7

250

11.5

1.80

18.00

5

周边眼

23

9

260

11×∮25

1.21

27.83

6

底板眼

6

11

260

12.5

1.90

11.40

7

合计

56

85.95

8

下

半

断

面

掘进眼

5

2

250

11.5

1.80

9.00

9

4

4

250

11.5

1.80

7.20

10

6

6

250

11.5

1.80

10.80

11

周边眼

10

8

260

11×∮25

1.21

12.10

12

底眼

5

10

260

12.0

1.90

9.50

13

合计

30

48.60

合计

134.55

III类围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表（双线）

表1.1

序号

炮眼分类

炮眼数

（个）

雷管段数

（段）

炮眼深度

（cm）

炮眼装药量

每孔药卷数

（卷/孔）

单孔装药量

（Kg/孔）

合计药量

（Kg）

1

中空眼

1

310

2

掏槽眼

2

1

310

7

3.50

7.00

3

2

3

310

7

3.50

7.00

4

4

5

310

7

3.50

14.00

6

扩槽眼

6

7

300

7

3.50

21.00

7

辅助眼

12

9

300

6

3.00

36.00

8

18

10

300

6

3.00

54.00

9

11

11

300

6

3.00

33.00

10

11

12

300

6

3.00

33.00

11

10

13

300

6

3.00

30.00

12

内圈眼

40

14

300

1

3.00

120.00

13

周边眼

53

15

300

9.25×12

小药卷

1.32

69.96

14

底板眼

25

15

320

7

3.50

87.50

15

合计

195

512.46

Ⅲ类围岩正台阶光面爆破主要经济技术指标（单线）

表1.2

序号

项目

单位

数量

1

开挖断面积

m2

52.12

2

预计每循环进尺

m

2.50

3

每循环爆破石方

m3

130.30

4

炮眼总数

个

86.00

5

钻孔总数

m

217.40

6

雷管用量

发

100.00

7

炸药用量

Kg

134.55

8

比钻眼数

个/m2

1.65

9

比钻眼量

m/m3

1.67

10

比装药量

Kg/m3

1.03

11

单位体积岩体耗雷管量

发/m3

0.77

12

预计炮眼利用率

%

96%

III类围岩全断面光面爆破主要经济技术指标（双线）

表1。

2

序号

项目

单位

数量

1

开挖断面积

m2

97.94

2

预计每循环进尺

m

2.90

3

每循环爆破石方

m3

284.00

4

炮眼总数

个

194.00

5

钻孔总数

m

639.70

6

雷管用量

发

226.00

7

炸药用量

Kg

512.46

8

比钻眼数

个/m2

1.98

9

比钻眼量

m/m3

2.25

10

比装药量

Kg/m3

1.80

11

单位体积岩体耗雷管量

发/m3

0.80

12

预计炮眼利用率

%

97%

Ⅳ、Ⅴ类围岩采用两臂或三臂钻孔台车钻孔时，其光面爆破设计如下：

钻爆采用平行直眼掏槽方法，中部设大直径中空孔，中空孔直径为102mm。

2#岩石硝铵炸药；遇水采用乳胶炸药，不偶合系数为1.14～1.20。

1、爆破参数选择

⑴掏槽眼型式选择及其装药参数

⑵周边眼孔距E的选择

周边孔间距一般为0.3～0.65m，本设计取E=0.6m。

⑶抵抗线W的选择

W=E/MM为周边孔密集系数，一般取0.7～0.9，本设计M取0.8，

W=0.6/0.8=0.75。

⑷炮孔深度L的选择

初步设计循环进尺不低于3.5m，故周边孔L=3.6m，掘进主炮孔L=3.6m，掏槽孔底板眼采用L＝3.6m。

2、爆破材料采用15段系列塑料导爆管毫秒雷管。

周边孔采用传爆线竹片。

小直径间隔装药，孔外网路采用复式网路联接，全断面一次起爆。

3、爆破药量分配

全断面开挖药量分配见表1.3。

4、各断面光爆主要技术经济指标表

全断面光爆主要技术经济指标见表1.4。

IV类围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表（单线）

表1.3

序号

炮眼分类

炮眼数

（个）

雷管

段数

（段）

炮眼深度

（cm）

炮眼装药量

每孔

药卷数

（卷/孔）

单孔

装药量

（Kg/孔）

合计

药量

（Kg）

1

掏槽眼

4

2

360

16．5

2.60

10.40

2

4

4

360

16．5

2.60

10.40

3

扩槽眼

8

6

350

16

2.50

20.00

4

辅助眼

10

8

350

16

2.50

25.00

5

6

10

350

16

2.50

15.00

6

内圈眼

20

12

350

16

2.50

50.00

7

周边眼

33

14

360

8

1.25

41.25

8

底板眼

9

14

360

16．5

2.60

23.40

9

合计

9