高速鐵路隧道開挖專項施工方案

目錄第一章 編制依據 1第二章編制范圍 1第三章工程概況 1第四章重要施工方案及施工方法 24.1施工方案 24.2施工方法 24.2.1明洞段開挖方法 24.2.2臺階法 24.2.3.隧道圍巖分級、開挖方法及襯砌支護形式 4第五章施工進度安排 5第六章爆破設計 66.1爆破方案 66.2鉆爆設計 66.2.1光爆基本參數 66.2.2掏槽方式 76.2.3周邊眼 76.2.4掘進眼 86.2.5裝藥結構及堵塞方式 86.2.6炮眼布置 96.3爆破設計的優(yōu)化及爆孔布置 12第七章勞動力和機械設備配置 127.1勞動力配置 127.2機械配置 13第八章質量保證措施 14第九章安全、文明施工 15編制依據1、新建貴陽樞紐小碧經清鎮(zhèn)東至白云聯絡線《擺龍村一號隧道設計圖》；2、新建貴陽樞紐小碧經清鎮(zhèn)東至白云聯絡線第三冊《隧道附圖洞門及洞口工程》；3、《高速鐵路隧道工程施工技術指南》鐵建設（2023）241號；4、《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》（TB10753-2023）；5、《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》（TB10424-2023）；6、《鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術規(guī)程》TB10301-2023；7、《鐵路隧道工程施工安全技術規(guī)程》TB10304-2023；8、《\o"爆破安全規(guī)程(GB6722-2023)"爆破安全規(guī)程》GB6722-2023；9、新建貴陽樞紐小碧經清鎮(zhèn)東至白云聯絡線站前4標《實行性施工組織設計》第二章編制范圍新建貴陽樞紐小碧經鎮(zhèn)東至白云聯絡線站前Ⅳ標（D1K64+770～D1K65+275）擺龍一號隧道。第三章工程概況擺龍村一號隧道位于貴陽市金華新區(qū)金華鎮(zhèn)擺龍村境內，全長505米，隧道進出口里程分別為D1K64+770、D1K65+275。該隧道為時速200kmⅠ級鐵路雙線隧道，隧道內線間距為4.6m。洞內采用重型軌道碎石道床，鋪設Ⅲ型軌枕（2.6m）及60kg/m鋼軌，軌道結構高度766mm。隧區(qū)巖溶中檔至強烈發(fā)育，隧道進出口右側邊坡順層且洞身右側圍巖順層偏壓。洞身與梨木山斷層平行，相距30~80m,洞身位于地下水垂直滲流帶內，地下水對混凝土無侵蝕性。第四章重要施工方案及施工方法4.1施工方案根據設計規(guī)定，隧道除明洞段為明挖之外，隧道暗挖段采用錨噴構筑法施工、光面爆破開挖。暗挖段根據圍巖類別的不同分別采用IV級圍巖采用臺階法，V級圍巖采用臺階法+臨時橫撐。4.2施工方法4.2.1明洞段開挖方法擺龍村1號隧道明洞段進出口各15m共30米。明洞段均采用明挖法施工。擺龍村1號隧道明洞基本處在強風化灰?guī)r層，施工時采用挖機施工，每施工一個臺階立即進行噴錨支護。碰到有不易破除巖石的部位采用控制爆破開挖。4.2.2臺階法隧道開挖分上下臺階施工（除仰拱開挖外），上下臺階長度可以根據實際施工做適當調整。微臺階長度宜控制在5米左右，長臺階不宜超過14米。本隧道施工段臺階法施工合用于Ⅳ、Ⅴ級圍巖。1、施工工序（1）先開挖①部，然后進行①部臺階周邊的支護及臨時支護，即初噴4cm厚混凝土，鋪設鋼筋網，架立鋼拱架和I18臨時橫撐（I18臨時橫撐僅在Ⅴ級圍巖淺埋段或軟質巖地段設立），并設立鎖腳錨桿。待打入徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。（2）在滯后①部一段距離之后（可根據施工機械配置、人員安排等情況適當調整），開挖②部，待②部開挖完后進行臺階周邊部分初噴4cm厚混凝土，鋪設鋼筋網，接長鋼拱架，打入徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。（3）在滯后②部一段距離后，開挖③部，待碴土清除干凈后，施作隧底混凝土。2、施工注意事項（1）工序變化處鋼架應設鎖腳錨桿，以保證鋼架基礎穩(wěn)定。在Ⅳ級圍巖偏壓地段也應注意下臺階安全，防止塌方。（2）臺階高度、長度可根據施工機具，人員等安排進行適當調整。（3）鋼架之間縱向連接鋼筋應及時施作并連接牢固。（4）各部臺階開挖長度一般不宜超過14m，圍巖條件變化時可酌情縮短或延長臺階長度。（5）復合襯砌段在施工時，需按有關規(guī)范及標準圖的規(guī)定進行監(jiān)控量測，根據監(jiān)控量測的結果進行分析，擬定灌注二次襯砌的時機及調整支護參數，必要時可噴混凝土封閉掌子面。必要時可在上臺階底部設10cm厚的噴混凝土臨時仰拱。（6）I18橫撐連接處或與鋼架連接處均設立鋼墊板（240×500×16mm）。（7）大拱腳采用鋼墊板（240×500×16mm）與斜撐焊接連成整體。（8）I18橫撐為臨時支護,施工中應盡量倒換使用。4.2.3.隧道圍巖分級、開挖方法及襯砌支護形式1、隧道圍巖分級及開挖方法擺龍村一號隧道圍巖分級及開挖方法見表2-1。序號起訖里程長度(m)襯砌類型開挖工法備注1D1K64+770～D1K64+78515單壓式明洞襯砌明挖2D1K64+785～D1K64+80015Ⅴc型襯砌臺階法+臨時橫撐3D1K64+800～D1K64+82020Ⅴc型襯砌臺階法+臨時橫撐4D1K64+820～D1K65+220400IVay型襯砌臺階法5D1K65+220～D1K65+23515Ⅴc型襯砌臺階法+臨時橫撐6D1K65+235～D1K65+26025Ⅴc型襯砌臺階法+臨時橫撐7D1K65+260～D1K65+27515偏壓式明洞襯砌明挖2、襯砌支護形式隧道D1K64+770~785，D1K65+260~275明洞襯砌，隧道洞身采用噴錨支護、復合式襯砌結構。Ⅴ，Ⅳ級圍巖采用曲墻帶仰拱襯砌斷面形式。復合式襯砌支護參數見表2-2。襯砌形式ⅤcⅣay二次襯砌拱墻55，C35鋼筋砼45，C35鋼筋砼仰拱（底板）60，C35鋼筋砼50，C35鋼筋砼初期支護C25噴砼設立部位/厚度拱墻：27拱墻：23仰拱：25仰拱：0鋼筋網規(guī)格φ8φ6設立部位拱墻拱墻網格間距20×2020×20錨桿設立部位拱墻拱墻長度4.03.5間距（環(huán)向m×縱向，m）拱墻：1.2×1.0拱墻：1.2×1.2鋼架規(guī)格I20b型鋼160格柵設立部位拱墻、仰拱拱墻縱向間距（m）0.61.2注：1.拱部錨桿采用φ22組合中空錨桿，邊墻錨桿采用普通砂漿錨桿；2.Ⅳ、Ⅴ級圍巖地段拱部系統錨桿根據地層巖性、風化限度、覆蓋層厚度等情況進行設立。第五章施工進度安排堅持經濟、合理與實用相結合的原則。采用先進的施工技術和管理技術，應用科學的組織方法，合理安排施工順序。下表為洞身開挖作業(yè)循環(huán)時間表。開挖支護作業(yè)循環(huán)時間表圍巖項目時間(h)Ⅳ級Ⅴ級備注超前地質預報11測量放線0.50.5開挖及出碴75找頂0.50.5初噴0.50.5初期支護97合計18.514.5（1）Ⅳ級圍巖進度指標為（單個工作口）:720小時/月×2.0m/循環(huán)≈78m/月18.5小時/循環(huán)考慮工序銜接、其它等因素的影響，計劃進度指標采用75m/月。（2）Ⅴ級圍巖進度指標為（單個工作口）：720小時/月×0.8/循環(huán)≈40m/月14.5小時/循環(huán)考慮工序銜接、其它等因素的影響，計劃進度指標采用38m/月?？傮w計劃：2023年3月10日-5月10日邊仰坡開挖2023年5月11日-6月10日導向墻及進口大管棚施工2023年6月11日-2023年4月31日初支2023年7月15日-2023年5月25日襯砌2023年3月10日-2023年6月20日附屬第六章爆破設計6.1爆破方案爆破方案的選擇以如何提高炮眼的運用率和如何控制開挖輪廓和爆破振動對地層的擾動為指導思想。本施工段隧道洞口淺埋段土質圍巖采用人工配合機械明挖法施工，遇個別孤石進行松動爆破，挖機配合開挖。本施工段隧道洞身Ⅳ、Ⅴ級圍巖采用臺階法施工，臺階法開挖采用光面爆破。人工手持風鉆配合多功能臺架鉆孔，2#巖石乳化炸藥（Φ32mm×2406.2鉆爆設計6.2.1光爆基本參數隧道初步開挖時，炸藥單耗量和光面爆破參數參照下表“巷道掘進單位炸藥耗藥量”“光面爆破參數表”，實際施工時根據相應各級圍巖爆破效果對本參數進行適當調整。巷道掘進單位炸藥耗藥量（2＃巖石硝銨炸藥，kg/m3）掘進斷面（m2）巖石堅固性系數（f）～34～68～1012～1415～20＜41.231.772.482.963.364～61.051.502.152.642.936～80.891.281.892.332.598～100.781.121.692.041.3210～120.721.011.511.902.1012～151.660.921.361.781.9715～200.640.901.311.671.85＞200.600.861.261.621.80光面爆破參數標準表巖石種類周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線W(cm)相對距離E/W裝藥集中度q(kg/m)極硬巖50～6055～750.8～0.850.25～0.3硬巖40～5050～600.8～0.850.15～0.25軟質巖35～4545～600.75～0.80.07～0.126.2.2掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作較簡樸，鉆孔方向易掌握，被廣泛采用，洞身開挖采用直眼掏槽。因本工程隧道斷面大，采用人工手持風鉆鉆孔，采用三級復合楔形掏槽方式。各級圍巖掏槽眼深度如下1、Ⅳ級圍巖第一級掏槽眼深1.9m，第二級掏槽眼深2.5m，第三級掏槽眼深2.3m。2、Ⅴ級圍巖第一級掏槽眼深1.3m，第二級掏槽眼深2.1m，第三級掏槽眼深1.7m。6.2.3周邊眼周邊眼盡也許靠幫布置，眼距適當縮小，并減少炮眼內的裝藥量。保證爆破后巖壁平直、成型規(guī)整，減少對圍巖的擾動。因在施工現場周邊眼鉆孔時機械位置的限制，鉆孔方向可適當外插，眼底可偏出輪廓線5～10cm。巖性較軟時，周邊眼眼位可在設計開挖輪廓線以內5cm左右，爆破后采用風鎬修整洞壁。根據隧道圍巖情況，周邊眼間距選取如下：Ⅳ級圍巖45cm、Ⅴ級圍巖40cm。6.2.4掘進眼掘進眼介于掏槽眼和周邊眼之間。它的作用是擴槽和破碎巖石。掘進眼根據隧道圍巖與巖石性質，均勻排列，深度跟每循環(huán)進尺相同。最外一圈掘進眼與周邊眼間距的圈距按下式計算：D=E/M式中：E——按光面爆破規(guī)定擬定的周邊眼孔間距；M——光面爆破炮眼密集系數，選取M=0.8。其余掘進眼的圈距大體可按80～100cm均勻布置，平均為90cm。6.2.5裝藥結構及堵塞方式周邊眼裝藥結構：采用不偶合和間隔裝藥結構、不偶合系數為1.8。詳見下圖“光面爆破周邊眼裝藥示意圖”其它眼：均采用連續(xù)裝藥結構。所有裝藥炮眼用炮泥堵塞，周邊眼堵塞長度不小于25cm。光面爆破周邊眼裝藥示意圖一般炮孔裝藥結構示意圖6.2.6炮眼布置Ⅳ級圍巖臺階法開挖炮眼布置圖Ⅴ級圍巖臺階法開挖炮眼布置圖起爆網絡聯結示意圖所有炮孔按規(guī)定裝入炸藥和非電毫秒雷管，保證段數對的，做好炮孔堵塞，然后按區(qū)域將雷管腳線理順，集中在一起用傳爆雷管聯結，傳爆雷管盡量選用低段的非電毫秒雷管（其延時誤差相對較?。⒈ＷC段數相同，最后所有傳爆雷管用火雷管聯結。6.2.9用藥量計算Ⅳ級圍巖上臺階開挖藥量計算表炮孔類型炮孔深度間距炮孔個數單孔藥條數單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg掏槽眼119067.51.59掏槽眼2250610212輔助掏槽23068.51.710.2掘進眼200904061.248內圈眼200603261.238.4周邊眼200405830.3620.88底板眼200801981.630.4合計167每循環(huán)裝藥量(kg)168.88炸藥單耗指標(kg/m3)1.09Ⅳ級圍巖下臺階開挖藥量計算表雷管段別炮孔深度間距炮孔個數單孔藥條數單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg12009075173200907517520090751772009045149200907517周邊1120040830.362.88中線1120050930.65.41320080981.614.4合計58每循環(huán)裝藥量(kg)54.68炸藥單耗指標(kg/m3)0.91V級圍巖上臺階開挖藥量計算表炮孔類型炮孔深度間距炮孔個數單孔藥條數單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg掏槽眼1130430.62.4掏槽眼2210640.84.8輔助掏槽17043.50.72.8掘進眼16090502.50.525內圈眼16060212.50.510.5周邊眼160454820.419.2底板眼160802330.613.8合計156每循環(huán)裝藥量(kg)78.5炸藥單耗指標(kg/m3)1.07V級圍巖下臺階開挖藥量計算表雷管段別炮孔深度間距炮孔個數單孔藥條數單孔藥量同段藥量cmcm個條kgkg11601201240.89.631601201140.88.851601201040.887160120940.87.29160501620.46.411160602520.410合計83每循環(huán)裝藥量(kg)50炸藥單耗指標(kg/m3)0.76.3爆破設計的優(yōu)化及爆孔布置爆破效果檢查項目重要有：斷面周邊超欠挖檢查；開挖輪廓圓順度，開挖面平整檢查；爆破進尺是否達成爆破設計規(guī)定；爆出石碴塊是否適合裝碴規(guī)定；炮眼痕跡保存率，硬巖≥80％，中硬巖≥60％，并在開挖輪廓面上均勻分布；兩次爆破銜接臺階不大于10cm。爆破設計優(yōu)化：每次爆破后檢查爆破效果，分析因素及時修正爆破參數，提高爆破效果，改善技術經濟指標。根據巖層節(jié)理裂隙發(fā)育、巖性軟硬情況，修正眼距，用藥量，特別是周邊眼。爆孔布置優(yōu)化：根據爆破后石碴的塊度大小修正爆孔及裝藥參數。若爆破后石碴塊度較大則曾密炮眼數量、并相應減少每炮孔用量量。根據開挖面凹凸情況修正鉆眼深度，使爆破眼底基本落在同一斷面上。第七章勞動力和機械設備配置7.1勞動力配置工班名稱擔負重要任務管理及技術人員10工程的各種管理協調、技術工作，測量等掘進工班15鉆眼、裝藥、爆破和人工開挖等支護工班15超前小導管、錨桿、鋼筋網、鋼架安設，噴射混凝土作業(yè)等襯砌工班鋼筋組10襯砌鋼筋安裝和綁扎防水組6防排水管、止水帶的安裝，無紡布的掛設，防水板焊接、吊掛混凝土組8襯砌臺車就位、混凝土澆筑、拆模；仰拱、填充、底板混凝土施工；水溝電纜槽的施工等運送隊8出碴、運送、調度、維修、保養(yǎng)等綜合保障隊4風、水、電及其設備維修、保養(yǎng)，道路養(yǎng)護鋼結構加工工班8各種鋼結構加工及預制小計84根據工作面的具體情況，人員可作機動調整7.2機械配置序號設備名稱規(guī)格型號臺數備注1電動空壓機20m3/min52小型拌和機JS7501洞口噴射混凝土材料拌和站3管棚鉆機KQG16524挖掘機PC2001備用1臺5自卸汽車ND326036側卸裝載機ZLC50C1備用1臺7混凝土濕噴機YSP4-8SA28多功能作業(yè)臺架自制19防水板作業(yè)臺車自制110液壓襯砌臺車12m111仰拱棧橋12m112軸流通風機110X11備用1臺13柴油發(fā)電機組75kw114混凝土輸送泵HBT601備用1臺15水平鉆機PD-50A116雙液注漿泵GZJB1備用1臺17地質預報探測儀TSP203118風動鑿巖機YT-28419地質雷達CU-2120污水泵250JQC140321型鋼冷彎機HD251第八章質量保證措施1、技術交底工程開工前，在認真熟悉設計圖紙和規(guī)范標準的基礎上，由各工點技術負責人向全體施工人員進行技術交底，講清該項工程的設計規(guī)定、技術標準、以及各種爆破參數等。2、測量、量測測量資料必須經換手復核無誤，再報監(jiān)理工程師審查認可，方可用于施工，并對中線樁、水準點建立定期復測檢查制度，測量與施工應建立聯系制度。做好隧道預留沉降量控制，根據現場實際監(jiān)控量測資料對預留沉降變形可以進行適當調整。3、各級圍巖施工段施工前，組織作業(yè)班組人員、現場管理人員、工程技術人員召開專項施工交底會議，具體準確做好交底工作。4、當前方地質出現變化跡象或接近圍巖分界線時，必須用地質雷達、超前探孔等方法先探明隧道的工程地質和水文地質情況，才干進行開挖。5、應嚴格控制超欠挖，當石質堅硬完整且?guī)r石抗壓強度大于30MPa并確認不影響襯砌結構穩(wěn)定和強度時，允許巖石個別凸出部分(每1m2不大于O.1m2)凸入襯砌斷面，錨噴支護時凸入不大于30mm，襯砌時不大于50mm，拱腳、墻腳以上lm內嚴禁欠挖，超挖值應符合表8-1表中允許超挖值的規(guī)定。6、開挖輪廓要預留支撐沉落量及變形量，并運用量測反饋信息進行及時調整。7、做好鉆爆設計分析總結，及時調整優(yōu)化鉆爆設計，嚴格控制隧道成形質量。8、洞身開挖在清除浮石后應及時進行初噴支護。隧道洞身允許超挖值圍巖級別開挖部位ⅠⅡ～ⅣⅤ～Ⅵ拱部平均線形超挖（cm）101510最大超挖（cm）202515邊墻線形超挖（cm）101010仰拱、隧底平均線形超挖（cm）10最大超挖（cm）259、硬巖無剝落，中硬巖基本無剝落，軟弱圍巖無大的剝落或坍塌，開挖面平整。第九章安全、文明施工1、貫徹“安全第一，防止為主”指導方針，對的解決好進度、質量、安全三者之間關系，做好開挖面施工安全保證措施，杜絕塌方。2、斷層破碎帶及其它不良地質段，施工前制定具體的切實可行的技術交底和作業(yè)指導書。3、加強監(jiān)控量測的管理，嚴格按設計及規(guī)范規(guī)定進行布點，天天及時進行量測的分析、反饋，及時調整圍巖支護參數，對的安全指導施工。4、做好超前地質預報工作，采用超前水平鉆、地質雷達等綜合預報手段對開挖面前方的地質情況作出具體的預報。每個工點配一名工程師跟班，保證各種措施、技術交底的貫徹，保證標準化作業(yè)。開挖