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黄草坪2#隧道洞身开挖施工方案一、工程概况黄草坪2#隧道全长917米，起讫桩号为K313+105~K314+022。隧道洞身穿越Ⅱ、Ⅲ类围岩，其中Ⅱ类围岩202米，占总长的22%，Ⅲ类围岩715米，占总长的78%。隧道最大埋深约154米，中部最浅埋深约50米，最大开挖断面86.61m2,最大开挖跨度11.24m。隧道进出口均位于R=250米的平曲线上，该半径为本等级路不加宽的极限半径，其余段均为直线。隧道纵坡为双向坡：进口端为+0.5%/435米，出口端为-1.6%/482米。二、黄草坪2#隧道施工方案（一）总体施工方案隧道拟由进口端单向掘进，Ⅱ类围岩采用台阶分部法开挖，Ⅲ类围岩采用正台阶法开挖。锚喷支护，无轨运输，防排水以排为主，防、排、截、堵相结合，全隧满铺LDPE防水层及无纺布，衬砌模板台车整体衬砌。进口端设置施工便桥一座，隧道施工前首先进行明洞段边坡开挖，并对边仰坡及时进行支护。待洞顶天沟及边坡防护完成后，随即开始暗洞施工。（二）隧道开挖施工1、Ⅱ类围岩洞身开挖Ⅱ类围岩采用台阶分部法开挖，施工中坚持“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”原则。Ⅱ类围岩施工前先作好超前支护，上断面环形开挖，预留核心土。采用人工配合风镐开挖，如遇个别孤石可采用微爆解体，台阶长度5~10米，循环进尺控制在0.8~1.0米以内，开挖后立即初喷3~5cm厚砼，施作系统锚杆，铺设钢筋网片，架设钢拱架或花拱，再复喷砼至设计厚度，初期支护紧跟开挖面，以抑制围岩的过大变形。下台阶采用挖掘机开挖，人工修凿断面，左右侧交替开挖并及时封闭支护。具体施工步骤为：（1）测量放样后沿拱部120°范围按设计图纸打入φ42超前小导管并注浆，小导管长5米，纵向搭接长度1米，外插角5~10度，环间距35cm。（2）开挖上部弧形导坑，预留核心土，开挖前准确定出中线及其标高，并用切线支距法放出开挖轮廓线，人工配合风镐开挖，每循环进尺严格控制在0.8~1.0米以内。（3）拱部初喷C20砼3~5cm，按设计图纸施作系统锚杆，铺设钢筋网片，架立格栅拱架，拱架与砼面之间应紧贴密实，空隙间用砼垫块楔紧，并及时施作锁脚锚杆，然后复喷至设计厚度。喷砼厚度用锚杆露出部分的长度进行控制。喷射砼应分段、分片，自下而上进行。（4）开挖上部核心土，进尺宜与上部弧形导坑同步，以保证掌子面稳定及支护工作平台的长度。核心土开挖后，密切监视掌子面及初期支护变化情况，如发现异常状况，应立即采取加长台阶长度及调整支护参数等加强措施。（5）挖掘机开挖下台阶，左右侧交错开挖，开挖进尺控制在钢拱架间距以内，即接长一榀钢架，再开挖一榀。严禁使两侧拱脚同时悬空，初喷及锚杆完成后，立即施做格栅拱架接腿，焊接纵向联结钢筋，挂网、复喷至设计厚度。仰拱设置钢架段应及时封闭成环，以便形成整体受力体系。2、Ⅲ类围岩隧道开挖Ⅲ类围岩采用正台阶法开挖。台阶长度5~15米。上台阶使用YT-28气腿式凿岩机钻孔，光面爆破，选用2号岩石硝铵炸药，采用楔形掏槽，φ32mm标准药卷连续装药。周边眼采用φ25小药卷间隔装药，施工中严格按爆破设计进行钻眼、装药，炮眼位置误差不超过5cm，周边眼严格控制外插角，尽量减少超挖或欠挖。采用定人定眼定位岗位责任制度，不断提高工人司钻技术水平与熟练程度。眼口用粘土炮泥堵眼，堵塞长度不小于20cm。非电毫秒雷管起爆，循环进尺2.5米。施工中严格控制药量，并根据地质情况和爆破效果及时调整爆破参数，尽量减少对围岩的扰动。开挖后立即初喷砼、施作系统锚杆、挂网、架设花拱、复喷至设计厚度。施工中合理安排工序，缩短循环时间，支护紧跟，实现安全、快速施工。下台阶采用预裂爆破，多功能作业台架进行钻爆作业，侧卸式装载机配合自卸汽车出渣，开挖后随即进行锚喷支护及格栅拱架接腿，仰拱设置花拱段及时封闭成环，以便形成整体支护体系，确保隧道施工安全。3、洞口软弱围岩偏压段开挖进口端岩体结构松散，多为碎石土，稳定性差。施工前先做好明洞段边坡及洞口仰坡支护。同时完成洞顶天沟及排水沟的施作。洞口段采用φ108大管棚作超前支护并结合隧道周边注浆。开挖采用环形挖槽预留核心土。施工流程为：（1）紧靠洞口架设两榀钢拱架，拱架间用纵向钢筋焊接成为整体，拱脚用槽钢或钢板垫设平整，施做φ27自进式锚杆，并与钢架焊接牢固，钢架拱脚打设锁脚锚杆。（2）用管棚钻机将φ108钢管直接钻进并带入地层，φ108钢管长25米，加工成4~7米长，丝扣连接，接头交错布置，不能把接头布置在同一断面上，外插角1°，环向间距35cm。施工中采用经纬仪及水准仪严格控制顶进方向，防止管棚侵入开挖净空或外插过大。钢管尾部与钢拱架焊接牢固。管棚注浆从上往下进行，注浆压力1~2MPa。（3）上部环形开挖预留核心土，人工配合风镐开挖，核心土高度以便于安装架拱及支护为宜。循环进尺控制在1米以内。开挖后立即初喷4cm钢纤维砼，施作φ27自进式系统锚杆，架设工字钢钢架，钢架与喷砼面间用垫块楔紧，拱脚施做锁脚锚杆。然后复喷钢纤维砼至设计厚度。核心土开挖使用挖掘机直接开挖。（4）下断面采用挖掘机左右交错开挖，开挖进尺不超过1米，周边轮廓线人工修凿圆顺，严禁左右侧同时开挖，防止钢架两侧拱脚同时悬空。开挖后随即施作锚喷支护、钢架接腿封闭。（三）隧道洞内运输及弃渣洞内出渣运输采用无轨运输，装渣设备采用柳工ZLB50侧卸式装载机，自卸汽车运至指定弃渣场。洞内运输道路派专人进行养护，定期清理排水沟，保持道路平整干燥。弃渣场修筑浆砌挡墙，避免随意弃渣造成环境破坏。（四）隧道通风防尘措施1、隧道洞口安设55×2KW轴流式通风机一台，采用压入式通风，向洞内压入新鲜空气，风管选用φ1000维尼龙胶布风管，风管距工作面不大于15米。风速不小于0.15米/min，保证炮烟在30min内排出洞外，保证每人每分钟供应新鲜空气3m3/人。2、隧道通风技术要点（1）风机应安置在地基稳固、且不易扰动的地方，尽量避免移位和拆迁。（2）压入式通风管端头距离工作面控制在15米左右为宜。（3）通风管接头必须连接紧密，防止漏风，风管拐弯时尽量圆顺。（4）风管要经常检查，发现风管破损或老化应及时修补和更换。（5）风管吊挂要求平直、拉紧吊稳，避免出现摺皱增加阻力。（6）在进行砼衬砌或开挖放炮时，应将风管暂时拆除或从衬砌台车的门架下方穿过，以免对风管造成破坏。3、隧道防尘洞内开挖采用湿式凿岩，使岩粉湿润，减少扬尘。作到机械通风经常化，钻眼、出渣进行期间仍需经常通风，爆破后及装渣前喷雾撒水，冲刷岩壁。同时施工人员均应注意防尘，佩带防尘口罩，搞好个人防护。（五）隧道施工测量1、控制测量对设计院提供的导线控制点，及时进行复测，保证施测的准确性。在控制点设置醒目标志，并进行保护。在隧道洞口附近布设三角网作为进洞控制依据，三角网点应埋设牢固，测量成果须经监理工程师审核后使用，并经常复核。隧道洞内控制测量采用导线法，施工期间随时进行联测检查，以保证测量精度。隧道高程控制测量采用四等水准测量，在洞口设置水准基点，坚持测量三级复核制度，经常对各测量桩点进行检查。2、施工测量隧道施工中，使用经控制点测设的中线点进行施工放样，开挖轮廓线采用五寸台法或切线支距法，放样误差不超过5cm。定期进行开挖、支护断面的检查复核以保证隧道设计结构尺寸的准确性。（六）监控量测与不良地质段的施工1、监控量测隧道监控量测成立专门测量小组，由一名有丰富隧道施工经验的工程师任组长。测量组负责测点埋设、日常观测、数据处理和仪器保养工作，及时将测量信息反馈于施工，并上报监理工程师。根据测量信息反馈，决定下一工序施工时间及方法。如果需要变更施工方法必须报监理工程师批准后方可实施。（1）地质和支护状况观察在每次爆破后进行，由隧道工程师负责。对岩层种类、分布状况、岩层强度、风化和变形情况、节理裂隙发育方向、断层位置走向和破碎程度、充填物的状态进行观察；开挖面稳定状态，拱部有无危石滑落坍塌，对地下水进行观察；已施工段有无锚杆拉断，垫板有无松动或陷入危石现象，喷射砼是否产生裂缝、剥离和剪切破坏，喷射砼粘结情况，二次衬砌有无变形、开裂和破坏情况，漏水大小及范围；浅埋或洞口附近施工时，对地表下沉开裂、滑移及道路安全状况进行观察。（2）水平净空变化测量每次开挖后尽早进行，最迟不大于24小时，在下一循环开挖前完成初始读数。（3）拱顶下沉测量拱顶下沉测量应与水平净空变化测量在同一断面内进行，其测量频率应相同，当地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，还应同时进行测量拱腰及地基隆起量。当拱顶下沉速率小于或等于0.07～0.15mm/h，周边位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，及时施作二次衬砌。（4）浅埋段地表下沉量测：洞口浅埋段每5～50m一个断面，每个断面7个测点。地表下沉用精密水平仪测，测试时间按设计和“规范”办理。（5）锚杆轴力及抗拔力测试：选择地质有代表性的地段作为测量断面，每个断面设2～5个测点，轴力量测用电测锚杆及电阻片。锚杆抗拔力试验按每300根锚杆抽验一组，每组3根。（6）洞内围岩内部位移量测，在断面内部埋设单点或多点位移计，每代表性地段1～2个断面，每断面2～5个测点，测试时间符合实际要求。2、不良地质地段施工措施（1）断层带及挤压破碎带施工隧道穿越断层带地段采用台阶分部法开挖，φ42注浆小导管做超前支护，小导管长5米，搭接长度1米，环向间距35cm，外插角5~10°，拱部120°范围内布置。开挖后立即进行锚喷、架设格栅拱架，并及时施作隧道底部初期支护，使全断面初期支护封闭成环，以提高其承载能力。此段施工应加强监控量测，若发现异常情况立即加强支护参数。（2）地下涌水的处理黄草坪2#隧道洞身出水状态多以滴水为主，但断层带、挤压破碎带有可能出现涌水。对地下涌水处理原则是宜疏不宜堵。为防止地下涌水突然袭击，施工中可采取超前钻孔探测，排水减压，同时准备足够的抽水设备，以策施工安全。三、施工进度计划安排见附图《洞身开挖施工形象进度图》四、人员、机械及材料准备情况见人员、机械及材料进场报验单五、质量保证措施为确保黄草坪2#隧道工程的施工质量，切实加强工程质量管理工作，认真贯彻实施ISO9002质量管理和质量保证体系，明确各职能部门人员的质量体系主控要素及质量职责，进一步开展全面的质量管理，使全合同段质量管理工作体系化、规模化、程序化,强化质量自控能力，严格按照设计文件、施工规范、技术质量标准进行施工，以工程施工全面创优为目标，确保质量承诺兑现。1、质量保证体系建立健全全面的质量管理与质量保证体系，成立以项目经理、项目总工为首的质量管理领导小组，积极开展全面质量管理活动，优化施工工艺，提高工程质量，对全体施工人员及施工过程进行质量管理。建立起一整套全面的质量管理保证体系（见图）和科学的管理系统（包括质量教育，PDCA等）。（1）认真贯彻落实“质量第一”的方针，把创优工作贯穿到施工生产的全过程，对施工队伍在开工前进行分项目、分工序进行专项质量教育，作到有的放矢，明确质量要求，清楚质量标准和总体质量目标要求，实施领导把关，建立健全质量奖惩规章制度、质量控制检测体系。（2）PDCA制度施工过程中将质量管理计划层层落实到各个工序，确定各工序的质量标准，并严格执行有关质量标准。各个工序完成后，严格按照质量标准进行检查，包括工班“三检”，质检工程师检查合格后，报监理工程师检查。具体质量控制程序见质量控制程序图（3）技术标准化在施工过程中，依照施工技术规范、检验及验收标准制定作业指导书，向全体施工人员详细交底，使其熟悉作业规程，操作规范化。根据洞口工程实际情况，针对影响工程质量的边坡土方开挖、喷射砼、锚杆施工、洞门墙砼施工及防排水工程成立QC小组，进行质量管理。2、质量保证措施（1）思想保证措施增强全体员工的质量责任意识，牢固树立“百年大计，质量第一”的观念，使创建优良工程，实现质量总体目标真正成为每位建设者的自觉行为。树立上道工序为下道工序服务，管理工作为现场工作服务的思想。用工作质量保工序质量，工序质量保工程质量，确保分项工程质量达到优良标准，从而实现既定质量目标。（2）组织管理机构为了保证质量体系持续运行，实现工程质量