隧道口開挖專項施工方案一、工程概況1.1項目基本信息本隧道為雙向四車道分離式隧道，左線全長1280m，右線全長1320m，隧道最大埋深168m。洞口段設計為Ⅴ級圍巖，采用明洞暗挖結(jié)合的施工方式，明洞段長度35m，暗洞段采用臺階法開挖。隧道凈空斷面尺寸為10.25m（寬）×5.0m（高），設計時速80km/h，抗震設防烈度Ⅶ度。1.2地質(zhì)水文條件洞口段覆蓋層為第四系殘坡積層（Qel+dl），厚度2.5-5.8m，下伏基巖為燕山期花崗巖（γ53），巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，呈碎裂結(jié)構(gòu)。地下水位埋深3.2-6.5m，主要接受大氣降水補給，雨季可能產(chǎn)生短暫涌水。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，圍巖飽和單軸抗壓強度15-25MPa，巖體完整性系數(shù)0.35-0.45。1.3主要工程量項目名稱單位數(shù)量（左線）數(shù)量（右線）備注洞口土石方開挖m328503120含明洞及邊仰坡開挖噴射混凝土m3420450C25早強混凝土系統(tǒng)錨桿m38504120Φ22×3500mm中空注漿錨桿鋼筋網(wǎng)m2680720Φ8@200×200mm鋼拱架榀4245I20b工字鋼超前小導管m520560Φ42×4mm，L=4.5m二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設立項目經(jīng)理部，配置隧道工程師3名、安全工程師2名、測量工程師2名、質(zhì)檢工程師2名，下設開挖作業(yè)隊（35人）、支護作業(yè)隊（25人）、機械保障隊（12人）及后勤保障組（8人）。實行項目經(jīng)理負責制，建立"橫向到邊、縱向到底"的質(zhì)量管理體系。2.2施工平面布置洞口區(qū)域劃分：①材料堆放區(qū)（20m×15m），設置鋼筋加工棚、水泥罐（100t×2）、砂石料倉（分隔為4個區(qū)）；②機械設備停放區(qū)（30m×20m），停放挖掘機、裝載機、自卸車等；③辦公生活區(qū)（采用集裝箱式臨建，面積350m2）；④棄渣場（距離洞口500m，容量1.2萬m3）。2.3施工進度計劃第1-7天：施工準備（場地平整、臨時設施搭設、測量放樣）第8-15天：截排水溝施工、邊仰坡開挖及支護第16-25天：超前地質(zhì)預報、管棚施工第26-60天：明洞段開挖及初期支護（日進尺1.5m）第61-120天：暗洞段上臺階開挖支護（日進尺1.2m）第91-150天：暗洞段下臺階開挖支護（滯后上臺階30m）第130-180天：二次襯砌施工（分段澆筑，每段12m）三、施工準備3.1技術(shù)準備組織圖紙會審，編制《隧道口開挖作業(yè)指導書》，進行三級技術(shù)交底。測量控制網(wǎng)復測采用全站儀按二等導線精度建立洞口控制網(wǎng)，布設6個平面控制點和4個高程控制點。超前地質(zhì)預報采用地質(zhì)雷達（分辨率0.1m）和超前鉆探（3個鉆孔，深度20m）相結(jié)合的方式。3.2物資準備主要材料儲備：水泥（P.O42.5R）500t、砂子（中粗砂）1200m3、碎石（5-20mm連續(xù)級配）1800m3、鋼筋（HRB400E）85t、鋼拱架（I20b）45t。材料進場實行"三檢制"，每批水泥需提供出廠合格證及3天強度報告，砂石料進行級配、含泥量檢測，鋼筋進行力學性能試驗。3.3機械設備配置設備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率/能力用途液壓挖掘機PC220-82臺110kW土石方開挖裝載機ZL50GN2臺162kW裝渣運輸自卸汽車斯太爾3366輛250kW棄渣運輸濕噴機TK9612臺15kW噴射混凝土錨桿鉆機MGT-1203臺22kW錨桿鉆孔注漿泵ZBYS50/152臺7.5kW錨桿注漿空壓機LGF-20/82臺132kW提供壓縮空氣地質(zhì)雷達SIR-40001臺-超前地質(zhì)預報全站儀TS601臺測角精度0.5"施工測量3.4臨時設施洞口截排水溝采用M7.5漿砌片石砌筑，斷面尺寸50cm×60cm，縱坡3‰，設置沉砂池（1m×1m×1.2m）3處。施工便道采用20cm厚C20混凝土硬化，寬度4.5m，每200m設置錯車道。臨時用電采用315kVA變壓器，配置2套柴油發(fā)電機（120kW+200kW）作為備用電源。四、主要施工工藝4.1邊仰坡開挖與支護4.1.1施工流程測量放樣→截排水溝施工→坡面清理→分層開挖→錨噴支護→坡腳擋墻施工4.1.2關鍵技術(shù)參數(shù)開挖坡率：仰坡1:0.75，邊坡1:1.25分層高度：2.0m/層，采用臺階式開挖錨桿：Φ25×3000mm砂漿錨桿，間距1.5m×1.5m，梅花形布置噴射混凝土：厚度10cm，C25混凝土，初凝時間≤10min擋墻：M10漿砌片石，基礎埋深1.5m，頂寬1.2m4.1.3施工要點采用挖掘機配合人工刷坡，每開挖一層立即進行支護。錨桿鉆孔采用風動鑿巖機，孔徑Φ42mm，孔深超設計5cm，注漿壓力0.3-0.5MPa。噴射混凝土分兩次施作，初噴5cm封閉巖面，復噴至設計厚度，噴射角度控制在60°-90°，距離工作面1.5-2.0m。4.2超前支護4.2.1管棚施工（明洞段）管棚參數(shù)：Φ108×6mm熱軋無縫鋼管，環(huán)向間距40cm，仰角1°-2°，長度15m施工工藝：測量放樣→導向墻施工→鉆孔→清孔→頂進鋼管→注漿→封口注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'，注漿壓力1.0-1.5MPa4.2.2超前小導管（暗洞段）小導管參數(shù)：Φ42×4mm無縫鋼管，長度4.5m，環(huán)向間距30cm，外插角5°-10°注漿參數(shù)：水泥漿水灰比1:1，注漿壓力0.5-1.0MPa，單管注漿量Q=πr2Lη（r為導管半徑，L為導管長度，η為孔隙率0.3-0.5）施工要點：采用風動鑿巖機鉆孔，鉆孔深度比導管長30cm，導管前端制成錐形，管壁鉆Φ8mm注漿孔，梅花形布置。4.3洞身開挖4.3.1開挖方法選擇根據(jù)圍巖級別（Ⅴ級），采用臺階法開挖，具體分為：上臺階：高度3.5m，采用環(huán)形開挖留核心土法，核心土面積不小于整個斷面的50%下臺階：分左右兩部開挖，滯后上臺階5-8m，左右兩部錯開2-3m循環(huán)進尺：0.8-1.0m/循環(huán)，每日2個循環(huán)4.3.2鉆爆設計炸藥選擇：2#巖石乳化炸藥，藥卷直徑Φ32mm，長度200mm，重量150g/卷雷管：非電毫秒雷管，段別1-15段，延期時間25-500ms布孔參數(shù)：周邊眼間距40cm，抵抗線50cm，裝藥集中度0.25kg/m；掏槽眼采用楔形掏槽，深度1.2m；輔助眼間距80cm×80cm裝藥結(jié)構(gòu)：周邊眼采用空氣間隔裝藥，藥卷間隔20cm，導爆索串聯(lián)；其他炮眼采用連續(xù)裝藥起爆網(wǎng)絡：孔內(nèi)毫秒雷管延時，孔外導爆管傳爆，采用"V"型起爆順序4.3.3出渣作業(yè)采用挖掘機裝渣，裝載機配合，自卸汽車運輸。上臺階出渣通過臨時坡道（坡度≤15%）至下臺階，再由下臺階運出洞外。出渣前必須進行危石清理，洞內(nèi)運輸速度不超過15km/h，設置警示燈及限速標志。4.4初期支護4.4.1噴射混凝土材料配合比：水泥:砂子:碎石:水=1:2:2.5:0.45，摻加5%速凝劑（占水泥用量）施工工藝：清理巖面→初噴（4cm）→掛鋼筋網(wǎng)→復噴至設計厚度（25cm）技術(shù)要求：噴射作業(yè)分段自下而上進行，噴頭與受噴面垂直，距離1.0-1.5m，回彈率控制在≤15%，混凝土強度達到8MPa后方可進行下道工序4.4.2錨桿施工中空注漿錨桿施工流程：鉆孔→清孔→安裝錨桿→注漿→安裝墊板技術(shù)參數(shù)：孔徑Φ42mm，孔深3.5m，注漿壓力0.5-1.0MPa，水泥漿水灰比0.5:1質(zhì)量控制：錨桿拉拔力≥150kN（抽檢1%，且不少于3根），注漿飽滿度≥90%4.4.3鋼拱架安裝鋼拱架加工：在鋼筋加工棚分段制作，每榀分3段，法蘭盤連接，螺栓采用M20×60mm高強螺栓安裝工藝：測量放樣→安裝定位錨桿→架設鋼拱架→掛防排水板→噴射混凝土覆蓋技術(shù)要求：拱架間距80cm，安裝偏差：高程±5cm，中線±3cm，垂直度±2°，每榀拱架設置4處鎖腳錨桿（Φ22×3.0m）4.5二次襯砌4.5.1施工準備圍巖變形穩(wěn)定判斷：拱頂下沉速率≤0.15mm/d，凈空變化速率≤0.2mm/d，持續(xù)時間不少于7d基面處理：清除初期支護表面浮渣，修補凹凸不平處，確保平整度≤5cm/2m防水層施工：采用EVA復合防水板（1.5mm厚）+土工布（300g/m2），環(huán)向搭接寬度10cm，縱向搭接寬度15cm，采用熱熔焊接4.5.2模板施工模板體系：采用12m長液壓整體鋼模臺車，面板厚度12mm，支撐間距60cm安裝調(diào)試：模板定位偏差≤3mm，接縫錯臺≤2mm，預留沉降量10-15mm脫模要求：混凝土強度達到設計強度的80%以上，且齡期不少于7d4.5.3混凝土施工配合比設計：C30混凝土，坍落度160±20mm，摻加粉煤灰（替代20%水泥）和聚羧酸減水劑（0.8%）澆筑工藝：分層對稱澆筑，每層厚度30cm，采用插入式振搗器振搗，振搗時間20-30s/點養(yǎng)護：覆蓋灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于14d，混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度差≤25℃五、質(zhì)量控制措施5.1原材料質(zhì)量控制建立材料臺賬，實行"二維碼"追溯管理。水泥、鋼筋等主要材料必須有出廠合格證和檢驗報告，每批水泥進行安定性、凝結(jié)時間、強度試驗；鋼筋進行屈服強度、抗拉強度、伸長率檢測；砂石料進行級配、含泥量、泥塊含量檢驗，各項指標合格后方可使用。5.2開挖質(zhì)量控制超欠挖控制：采用光面爆破，周邊眼間距40cm，抵抗線50cm，裝藥集中度0.25kg/m。硬巖地段允許超挖值：平均10cm，最大20cm；軟巖地段：平均15cm，最大25cm；拱腳以上1m范圍內(nèi)嚴禁欠挖。斷面檢測：每循環(huán)開挖后采用激光斷面儀檢測，每5m一個斷面，繪制斷面圖與設計對比，超挖部分采用同級混凝土回填。5.3支護質(zhì)量控制噴射混凝土：采用現(xiàn)場試塊法（每50m3制作1組試塊）和回彈儀檢測強度，厚度采用鑿孔法檢查（每10m檢查一個斷面，每個斷面3點）。錨桿施工：按規(guī)范要求進行拉拔試驗，每300根錨桿抽檢1組（3根），最低拉拔力不小于設計值的90%。鋼拱架：安裝前檢查型號、規(guī)格，安裝后檢查間距、位置、垂直度，每榀拱架檢查4個點。5.4監(jiān)控量測5.4.1量測項目及頻率量測項目量測儀器量測頻率控制標準洞內(nèi)外觀察目測、相機每次開挖后無明顯裂縫、掉塊拱頂下沉水準儀+鋼尺1-15d：1次/d；16-30d：1次/2d累計≤100mm凈空變化收斂計1-15d：1次/d；16-30d：1次/2d速率≤0.2mm/d地表沉降水準儀開挖面前后2B范圍內(nèi)：1次/d累計≤30mm5.4.2數(shù)據(jù)處理與反饋建立監(jiān)控量測數(shù)據(jù)庫，采用回歸分析方法（一般用指數(shù)函數(shù)或雙曲線函數(shù)）預測最終位移值，當實測值達到預測值的80%時，及時調(diào)整支護參數(shù)。量測成果及時反饋給設計單位，作為優(yōu)化設計的依據(jù)。六、安全保證措施6.1危險源辨識與控制主要危險源：坍塌、高處墜落、物體打擊、爆破傷害、觸電。針對各危險源制定專項控制措施，如：邊仰坡設置截排水系統(tǒng)防止雨水入滲；高空作業(yè)設置安全網(wǎng)和防護欄桿；爆破作業(yè)嚴格執(zhí)行"一炮三檢"制度。6.2爆破作業(yè)安全爆破器材管理：建立"雙人雙鎖"管理制度，領用、退庫必須登記，爆破工持證上崗。爆破參數(shù)控制：嚴格按照爆破設計施工，裝藥前檢查孔位、孔深、角度，不合格孔位重新鉆孔。安全警戒：爆破前30min設置警戒區(qū)（半徑300m），配備4名警戒人員，確認無人后方可起爆，爆破后15min方可進入工作面檢查。6.3洞口防排水截排水系統(tǒng)：洞頂截水溝與邊坡平臺排水溝相連，形成環(huán)形排水系統(tǒng)，防止雨水沖刷邊坡。洞內(nèi)排水：設置雙側(cè)排水溝（斷面30cm×40cm），配備2臺Φ150mm潛水泵（揚程30m），雨季增加至4臺。6.4通風與照明通風：采用壓入式通風，風機功率110kW，風筒直徑1.2m，風量≥3m3/min·人，保證洞內(nèi)粉塵濃度≤2mg/m3。照明：洞口采用2個2000W投光燈，洞內(nèi)每10m設置1盞100W防水防塵燈，作業(yè)面采用3個300W聚光燈局部照明。6.5應急預案編制《隧道坍塌應急預案》《涌水應急預案》等專項預案，配備應急物資：擔架2副、急救箱2個、應急燈10盞、備用發(fā)電機1臺、抽水機4臺。每月組織1次應急演練，提高應急響應能力。七、環(huán)境保護措施7.1揚塵控制施工便道每天灑水3次（早、中、晚），出入口設置洗車平臺（長15m，寬4m，配備高壓水槍）。棄渣場設置擋渣墻（高度3m）和截排水溝，表面覆蓋防塵網(wǎng)（2000目），棄渣完成后進行綠化恢復。7.2噪音控制選用低噪音設備，破碎機、空壓機等設置隔音棚，噪音控制在晝間≤70dB，夜間≤55dB。爆破作業(yè)盡量安排在晝間進行，確需夜間施工時，提前辦理夜間施工許可，并公告周邊居民。7.3廢水處理施工廢水：設置三級沉淀池（總?cè)莘e50m3），廢水經(jīng)沉淀后回用（用于灑水降塵），不外排。生活污水：采用一體化污水處理設備