雙向開挖隧道施工綜合技術方案一、工程概況與地質(zhì)條件分析本隧道為雙向四車道分離式特長隧道，左線全長1294米，右線全長1275米，設計凈寬10.25米，凈高5米，設計車速80km/h。隧道穿越區(qū)域地質(zhì)條件復雜，主要涉及Ⅴ類、Ⅳ類及Ⅲ類圍巖，其中Ⅴ類圍巖段以強風化灰?guī)r為主，巖體破碎呈碎塊狀散體結構，節(jié)理裂隙發(fā)育，存在滴水及滲水現(xiàn)象；Ⅳ類圍巖為中風化白云質(zhì)灰?guī)r，呈鑲嵌結構，自穩(wěn)能力較好；Ⅲ類圍巖為微風化巖層，完整性良好。隧道最大埋深約320米，左線縱坡2.406%，右線縱坡2.4%，采用新奧法原理組織施工，遵循"少擾動、早錨噴、勤量測、緊封閉"的基本原則。二、施工總體部署2.1施工組織架構設立項目經(jīng)理部，配置技術負責人、安全總監(jiān)、施工調(diào)度等核心崗位，下設鉆爆作業(yè)隊、支護作業(yè)隊、襯砌作業(yè)隊及機電保障隊。采用左右洞獨立作業(yè)、同步推進的施工模式，每個作業(yè)面配置專業(yè)化施工班組，實行"三班制"24小時連續(xù)作業(yè)。2.2施工平面布置洞口區(qū)域劃分辦公區(qū)、生活區(qū)、材料加工區(qū)及機械設備停放區(qū)，設置2套混凝土攪拌站（HZS90型）、鋼筋集中加工棚（30m×15m）及炸藥庫（距洞口500m以上）。洞內(nèi)設置臨時排水溝、通風管道（Φ1.5m軸流風機）及照明系統(tǒng)（每隔50m布置2盞250W防水投光燈），確保施工環(huán)境符合規(guī)范要求。2.3施工進度計劃總工期控制在18個月，關鍵線路為：洞口工程（2個月）→洞身開挖及初期支護（10個月）→二次襯砌（4個月）→附屬工程（2個月）。左右洞開挖面保持50-80m的安全距離，每月計劃進尺：Ⅴ類圍巖80m/月，Ⅳ類圍巖150m/月，Ⅲ類圍巖200m/月。三、關鍵施工技術3.1開挖方法選擇根據(jù)圍巖級別差異采用分級開挖工藝：3.1.1Ⅴ類圍巖段（三臺階臨時仰拱法）上臺階：開挖高度3.5m，采用環(huán)形開挖留核心土，核心土面積不小于開挖斷面的50%，循環(huán)進尺控制在0.6-0.8m中臺階：分左右兩部開挖，寬度各4.5m，臺階長度5-8m下臺階：左右錯開開挖，步距3-5m，及時施作臨時仰拱（C25噴射混凝土，厚20cm）仰拱及填充：全斷面一次開挖，緊跟下臺階施工，距離掌子面不超過30m3.1.2Ⅳ類圍巖段（長臺階法）上臺階高度4.0m，循環(huán)進尺1.5m，采用光面爆破下臺階滯后上臺階30-50m，一次開挖成型仰拱施工距離掌子面不超過50m3.1.3Ⅲ類圍巖段（全斷面法）全斷面一次開挖，循環(huán)進尺3.0m，采用深孔光面爆破技術仰拱施工距離掌子面不超過80m3.2鉆爆施工技術3.2.1鉆爆參數(shù)設計圍巖類別炮孔直徑周邊眼間距抵抗線裝藥量起爆方式Ⅴ類Φ42mm40-50cm50-60cm0.15kg/m非電毫秒雷管Ⅳ類Φ42mm50-60cm60-70cm0.20kg/m非電毫秒雷管Ⅲ類Φ50mm60-70cm70-80cm0.25kg/m導爆管雷管3.2.2爆破作業(yè)控制采用2號巖石乳化炸藥，周邊眼采用Φ25mm小直徑藥卷，空氣間隔裝藥結構。掏槽眼采用楔形掏槽，深度較其他炮孔深20cm。爆破后及時通風排煙（時間不少于15分鐘），采用激光斷面儀檢測開挖輪廓，超挖量控制在15cm以內(nèi)（平均線性超挖≤10cm）。3.3初期支護體系3.3.1支護參數(shù)設計Ⅴ類圍巖：I18工字鋼拱架（間距60cm）+Φ25中空注漿錨桿（L=4.5m，間距80×80cm）+Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格20×20cm）+C25噴射混凝土（厚25cm）Ⅳ類圍巖：I16工字鋼拱架（間距100cm）+Φ22砂漿錨桿（L=3.5m，間距100×100cm）+Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格25×25cm）+C25噴射混凝土（厚20cm）Ⅲ類圍巖：Φ20藥卷錨桿（L=3.0m，間距120×120cm）+Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格25×25cm）+C25噴射混凝土（厚15cm）3.3.2支護施工工藝噴射混凝土采用濕噴工藝，初噴在開挖后立即進行（厚度不小于4cm），復噴分2-3次完成。錨桿施工采用風動鑿巖機鉆孔，注漿壓力控制在0.5-1.0MPa。鋼拱架安裝前進行中線及高程復核，拱腳置于牢固基巖上，必要時設置鎖腳錨桿（每側2根L=3.0m）。3.4二次襯砌施工采用12m液壓模板臺車（行走式），混凝土強度等級C30P8，抗?jié)B等級不低于S8。施工前對初期支護表面進行處理，鋪設EVA復合防水板（厚度≥1.5mm）及土工布（300g/m2）?；炷敛捎幂斔捅脻仓謱雍穸?0cm，振搗采用插入式振搗器（Φ50mm），確保密實度。拱頂設置注漿管，在混凝土強度達到設計值70%后進行回填注漿（水泥漿水灰比1:1）。四、監(jiān)控量測與超前地質(zhì)預報4.1監(jiān)控量測體系4.1.1必測項目洞內(nèi)外觀察：每日開挖后進行掌子面地質(zhì)描述及支護狀態(tài)檢查周邊位移：采用收斂計測量，測點布置在距開挖面10m范圍內(nèi)，初期1-2次/天拱頂下沉：水準儀測定，與周邊位移同步觀測凈空變化：每50m設置一個量測斷面，數(shù)據(jù)異常時加密至20m4.1.2量測數(shù)據(jù)處理建立監(jiān)控量測數(shù)據(jù)庫，采用回歸分析預測最終位移值，當出現(xiàn)以下情況時立即停止開挖并采取加固措施：周邊位移速率＞5mm/d拱頂下沉速率＞3mm/d累計位移達到預留變形量的80%4.2超前地質(zhì)預報采用"地質(zhì)雷達+超前鉆探"的綜合預報方式：長距離預報：TSP203系統(tǒng)，探測距離100-150m，每50m進行一次中距離預報：地質(zhì)雷達（RAMAC/X3M），探測距離30-50m，每20m掃描一次短距離預報：超前水平鉆探，采用Φ76mm鉆頭，鉆探深度5-8m，循環(huán)搭接長度2m五、質(zhì)量安全控制措施5.1質(zhì)量管理體系原材料控制：鋼材、水泥等主要材料實行"二維碼"追溯管理，每批材料需經(jīng)第三方檢測合格后方可使用工序驗收：實行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），關鍵工序（如鋼拱架安裝、防水層施工）需監(jiān)理工程師驗收簽證試驗檢測：建立工地試驗室，開展混凝土抗壓強度（每50m3一組試塊）、錨桿拉拔力（每300根一組）等常規(guī)檢測5.2安全保障措施5.2.1施工安全爆破作業(yè)：嚴格執(zhí)行"一炮三檢"制度，爆破警戒半徑不小于300m，爆破后等待15分鐘方可進入高風險作業(yè)：設置臨邊防護（高度1.2m）、安全通道（寬度2m），作業(yè)人員配備GPS定位安全帽用電安全：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，洞內(nèi)每隔100m設置應急配電箱，配備2套柴油發(fā)電機（200kW）作為備用電源5.2.2應急預案編制坍塌、突水、瓦斯突出等專項應急預案，每月組織一次應急演練。洞口設置應急物資儲備庫，儲備救生衣、擔架、應急照明等器材，與就近醫(yī)院建立聯(lián)動機制。5.3環(huán)境保護措施揚塵控制：出洞口設置洗車平臺（長15m，寬4m），運輸車輛必須覆蓋篷布噪聲防治：破碎機等設備安裝隔音罩，晝間噪聲控制在70dB以下，夜間55dB以下廢水處理：設置三級沉淀池（總容積50m3），施工廢水經(jīng)處理后回用，不外排六、施工機械設備配置主要施工機械設備配置表：開挖設備：3臺三臂鑿巖臺車（AtlasBoomerXE3C）、2臺挖掘機（PC220）支護設備：4臺濕噴機（TK500）、2臺錨桿鉆機（MDL-150）運輸設備：8臺自卸車（20t）、2臺梭式礦車襯砌設備：2臺12m液壓模板臺車、4臺混凝土輸送泵（HBT60）監(jiān)測設備：1套TSP203地質(zhì)超前預報系統(tǒng)、2臺全站儀（LeicaTS60）七、季節(jié)性施工措施7.1雨季施工洞口設置截水溝（寬1m，深0.8m），洞內(nèi)排水溝加深至0.5m，配備2臺排水泵（揚程50m）炸藥庫設置防雨棚，爆破器材運輸車輛配備防雨布混凝土施工調(diào)整配合比（減少用水量5-8kg/m3），摻加早強劑（摻量1%）7.2冬季施工拌合水采用蒸汽加熱（水溫≤80℃），骨料覆蓋保溫，確保混凝土入模溫度≥10℃噴射混凝土采用熱水拌合，輸料管包裹保溫棉鋼拱架焊接作業(yè)在-5℃以下時采取預熱措施（預熱溫度150-200℃）八、施工技術經(jīng)濟指標開挖循環(huán)時間：Ⅴ類圍巖12小時/循環(huán)，Ⅳ類圍巖8小時/循環(huán)，Ⅲ類圍巖6小時/循環(huán)混凝土損耗率：控制在3