井礦快速路隧道施工方案一、工程概況本隧道為井礦快速路關鍵控制性工程，設計為雙向四車道分離式隧道，左線長1280m，右線長1320m，最大埋深165m。隧道穿越地層以Ⅲ-Ⅴ級圍巖為主，其中Ⅳ-Ⅴ級軟弱破碎段占比約42%，存在斷層破碎帶3處，最大涌水量預計達800m3/d。設計時速80km/h，建筑限界凈寬10.25m，凈高5.0m，采用復合式襯砌結構。二、施工總體部署（一）施工分區(qū)洞口區(qū)：設置截水溝、邊仰坡防護及洞門結構，左線洞口采用端墻式洞門，右線采用削竹式洞門，洞口50m范圍采用管棚超前支護。洞身段：根據(jù)圍巖分級劃分為三個施工段：Ⅰ段（K0+000-K0+300）：Ⅴ級圍巖，采用雙側壁導坑法施工Ⅱ段（K0+300-K0+800）：Ⅳ級圍巖，采用臺階法施工Ⅲ段（K0+800-K1+280）：Ⅲ級圍巖，采用全斷面法施工輔助設施區(qū)：在隧道右側30m處設置施工便道，洞口左側布置拌合站、材料倉庫及機械設備停放區(qū)，距離洞口500m處設置棄渣場。（二）施工順序采用"先左后右、雙向掘進"的施工組織方式，左線先行施工150m后啟動右線施工。每個作業(yè)面按照"超前地質預報→開挖→初期支護→仰拱施工→二次襯砌"的循環(huán)流程組織施工，循環(huán)進尺嚴格控制為：Ⅲ級圍巖3m/循環(huán)，Ⅳ級圍巖2m/循環(huán)，Ⅴ級圍巖0.5-1m/循環(huán)。三、關鍵施工技術（一）超前地質預報與圍巖分級預報體系：建立"長距離預報+中距離預報+短距離驗證"的三級預報體系：長距離預報：采用TSP203地質超前預報系統(tǒng)，每100m進行一次，探測前方地質構造中距離預報：采用地質雷達，每30m掃描一次，判斷巖層完整性及富水情況短距離驗證：采用超前水平鉆探，每10m鉆孔驗證，測定圍巖強度及涌水量動態(tài)分級：每循環(huán)開挖后由地質工程師現(xiàn)場判定圍巖級別，當實際圍巖與設計不符時，立即啟動變更程序，調整支護參數(shù)。（二）開挖施工全斷面法（Ⅲ級圍巖）：鉆爆參數(shù)：周邊眼間距40cm，抵抗線50cm，裝藥集中度0.25kg/m，采用毫秒延期雷管起爆循環(huán)工序：測量放線→鉆孔→裝藥爆破→通風排煙→出渣→初期支護，循環(huán)時間控制在12小時內設備配置：2臺三臂鑿巖臺車、1臺側卸式裝載機、2臺20t自卸汽車臺階法（Ⅳ級圍巖）：臺階劃分：上臺階高度5m，下臺階高度3.5m，臺階長度控制在5-8m施工要點：上臺階采用光面爆破，下臺階采用預裂爆破，上下臺階平行作業(yè)時差不小于30m出渣方式：上臺階采用人工配合小型裝載機裝渣，下臺階采用側卸式裝載機裝渣雙側壁導坑法（Ⅴ級圍巖）：導坑尺寸：側壁導坑寬3.5m、高5m，中隔壁厚度1m，導坑間距2m施工順序：先開挖左側導坑→左側導坑初期支護→開挖右側導坑→右側導坑初期支護→開挖中隔壁→核心土開挖→全斷面初期支護控制要點：導坑開挖后立即施作鎖腳錨桿，中隔壁拆除應在初期支護變形穩(wěn)定后進行，每次拆除長度不超過10m（三）初期支護噴射混凝土：材料要求：采用C25噴射混凝土，水泥選用P.O42.5R普通硅酸鹽水泥，骨料級配為0-5mm細骨料占30%，5-10mm粗骨料占70%，摻加8%速凝劑施工工藝：采用濕噴工藝，分兩層施工，初噴3-5cm封閉巖面，復噴至設計厚度（Ⅲ級圍巖15cm，Ⅳ級20cm，Ⅴ級25cm），噴射壓力控制在0.3-0.5MPa，噴頭與受噴面保持1.0-1.5m距離質量控制：每50m做一組噴射混凝土試塊，采用鉆芯法檢測強度，厚度采用超聲波測厚儀檢測錨桿施工：系統(tǒng)錨桿：Ⅲ級圍巖采用φ22藥卷錨桿，長度3m，間距1.2×1.2m；Ⅳ、Ⅴ級圍巖采用φ25中空注漿錨桿，長度4-5m，間距0.8×0.8m施工工藝：采用風動鑿巖機鉆孔，錨桿安裝后及時注漿，注漿壓力0.5-1.0MPa，確保注漿飽滿特殊錨桿：在斷層破碎帶增設預應力錨索，每2m設置一組，每組3根，張拉力150kN鋼支撐：規(guī)格型號：Ⅲ級圍巖采用I18工字鋼，間距1.2m；Ⅳ級采用I20工字鋼，間距0.8m；Ⅴ級采用I22工字鋼，間距0.5m安裝工藝：在地面預拼裝，采用機械吊裝就位，底部設置鋼墊板，采用鎖腳錨桿固定，每榀鋼支撐設置4根鎖腳錨桿，與圍巖間隙采用噴射混凝土填充連接方式：采用螺栓連接，節(jié)點處增設加強板，確保整體穩(wěn)定性（四）二次襯砌施工施工時機：根據(jù)監(jiān)控量測結果確定，當圍巖變形速率≤0.15mm/d，累計變形量達到預計總變形量的80%時，方可進行二次襯砌模板體系：采用12m長液壓整體式襯砌臺車，模板厚度10mm，面板采用6mm鋼板，支撐系統(tǒng)采用型鋼骨架，臺車走行采用電動葫蘆牽引混凝土施工：配合比：C30混凝土，水灰比0.45，砂率45%，摻加粉煤灰和減水劑澆筑工藝：采用泵送混凝土，分層澆筑，每層厚度不超過50cm，振搗采用插入式振搗棒，振搗時間控制在20-30s/點養(yǎng)護：澆筑完成后12小時內覆蓋灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于14天，當環(huán)境溫度低于5℃時采取蒸汽養(yǎng)護（五）防排水施工防水體系：采用"防水板+止水帶+排水盲管"的復合防水體系：防水板：選用1.5mm厚EVA防水板，采用無釘鋪設工藝，搭接寬度10cm，雙縫焊接，焊縫寬度不小于1cm止水帶：施工縫設置中埋式鋼邊止水帶，變形縫設置背貼式止水帶+中埋式止水帶的雙重止水構造排水系統(tǒng)：環(huán)向每10m設置φ50mm軟式透水管，縱向設置φ100mm雙壁波紋管，通過橫向排水管引入隧道側溝施工控制：防水板鋪設前對初期支護表面進行處理，確保平整無尖銳物；止水帶安裝時確保位置準確，固定牢固，避免澆筑混凝土時移位。四、監(jiān)控量測（一）量測項目必測項目：洞內外觀察：每日進行，記錄圍巖狀況、支護開裂情況周邊位移：采用收斂計，每5-10m設置一個監(jiān)測斷面，Ⅲ級圍巖1-2次/周，Ⅳ級1次/天，Ⅴ級2次/天拱頂下沉：采用水準儀，與周邊位移同步監(jiān)測，精度控制在±1mm凈空變化：采用測桿，每循環(huán)開挖后測量選測項目：圍巖體內位移：采用多點位移計，在代表性斷面布置，深度5-10m鋼架應力：采用應變計，每10榀鋼架布置一個監(jiān)測斷面二次襯砌應力：采用混凝土應變計，在拱頂、拱腰及邊墻布設測點（二）數(shù)據(jù)處理與反饋建立監(jiān)控量測數(shù)據(jù)庫，采用Excel進行數(shù)據(jù)整理，繪制位移-時間曲線當出現(xiàn)以下情況時立即停止施工，采取加固措施：周邊位移速率大于5mm/d拱頂下沉速率大于3mm/d位移累計值超過設計允許值每月提交監(jiān)控量測報告，根據(jù)量測結果優(yōu)化支護參數(shù)和施工工序五、施工機械設備配置設備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途三臂鑿巖臺車H1382臺全斷面開挖鉆孔挖掘機PC2003臺土方開挖、裝渣裝載機ZL504臺洞內出渣自卸汽車20t8臺棄渣運輸濕噴機TK9614臺噴射混凝土襯砌臺車12m2臺二次襯砌注漿機ZJB-33臺錨桿注漿、超前注漿通風機2×110kW2臺洞內通風空壓機20m3/min4臺提供壓縮空氣地質雷達SIR-30001臺超前地質預報六、質量保證措施（一）原材料控制建立材料進場檢驗制度，水泥、鋼筋、防水材料等主要材料必須有出廠合格證和檢驗報告，進場后按規(guī)定進行抽樣復試，合格后方可使用骨料采用分級堆放，不同規(guī)格材料之間設置隔離墻，防止混料拌合站采用全自動計量系統(tǒng)，定期校驗計量設備，確保配合比準確（二）工序質量控制實行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），每道工序完成后經監(jiān)理工程師驗收合格方可進入下道工序開挖輪廓線偏差控制在±15cm內，初期支護厚度不小于設計值的90%二次襯砌表面平整度控制在5mm/2m，混凝土強度達到設計強度的100%方可拆模（三）試驗檢測建立工地試驗室，配備必要的檢測設備，主要檢測項目包括：混凝土抗壓強度：每50m3留置一組試塊鋼筋力學性能：每60t抽樣一次錨桿抗拔力：每300根抽樣一組，每組3根委托第三方檢測機構進行隧道斷面尺寸、襯砌厚度等關鍵指標檢測七、安全管理措施（一）危險源辨識與控制辨識重大危險源：塌方、突水突泥、瓦斯爆炸、火災、高處墜落等，制定專項防控措施針對Ⅴ級圍巖段制定"短進尺、強支護、快封閉"的專項施工方案，循環(huán)進尺嚴格控制在0.5m以內（二）安全防護措施洞口設置值班室，實行24小時門禁管理，嚴禁非施工人員進入洞內每隔50m設置避難硐室，配備應急照明、通訊設備和急救物資高風險作業(yè)面配備瓦斯檢測儀、一氧化碳檢測儀，當瓦斯?jié)舛瘸^0.5%時立即停止作業(yè)，撤離人員所有施工人員必須佩戴安全帽、反光背心，高空作業(yè)時系好安全帶，腳手架搭設后必須經過驗收方可使用（三）應急管理成立應急領導小組，編制專項應急預案，包括：塌方事故應急預案突水突泥應急預案火災事故應急預案人員傷亡應急預案配備應急救援物資：擔架2副、急救箱4個、滅火器20個、應急燈10臺、救援繩索500m每季度組織一次應急演練，演練內容包括塌方救援、人員疏散、傷員救治等科目，提高應急響應能力八、環(huán)境保護措施噪聲控制：對破碎機、空壓機等強噪聲設備設置隔音棚，施工場界噪聲控制在晝間70dB、夜間55dB以內粉塵控制：拌合站設置降塵噴霧系統(tǒng)，出渣車輛必須加蓋篷布，棄渣場采取灑水降塵措施廢水處理：在洞口設置沉淀池，施工廢水經三級沉淀后排放，懸浮物濃度控制在150mg/L以下生態(tài)保護：棄渣場采取擋渣墻+截水溝+植被恢復的綜合治理措施，工程完工后對臨時用地進行復墾九、施工進度計劃（一）關鍵線路洞口工程（60天）→超前地質預報（持續(xù)）→洞身開挖（360天）→初期支護（與開挖平行作業(yè)）→仰拱施工（滯后開挖30m）→二次襯砌（滯后仰拱50m）→洞內附屬工程（60天）（二）工期保證措施采用兩班制連續(xù)作業(yè)，每天作業(yè)時間不小于16小時，重要工序實行三班制配備備用設備，關鍵設備如鑿巖臺車、裝載機等保持10%的備用量建立進度考核機制，每周召開進度分析會，當實際進度滯后計劃5%以上時，采取增加資源投入、優(yōu)化施工工藝等趕工措施十、雨季及夜間施工措施（一）雨季施工洞口設置截水溝和排水溝，確保排水暢通，邊仰坡設置防雨布覆蓋拌合站料場設置防雨棚，骨料含水率實時監(jiān)測，及時調整混凝土配合比雨后對施工便道進行修整，必要時鋪設碎石墊層，確保車輛通行雷雨天氣停止高空作業(yè)和爆破作業(yè)，所有電氣設備加裝防雷裝置