冷開(kāi)挖隧道專項(xiàng)施工方案一、編制依據(jù)與原則1.1編制依據(jù)（1）《公路隧道工程施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF60-2009）（2）《錨桿噴射砼支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB50086-2001）（3）《鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)指南》（4）《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（TB10304-2009）（5）項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)踏勘資料（6）企業(yè)現(xiàn)有施工工藝、設(shè)備及類似工程經(jīng)驗(yàn)1.2編制原則（1）遵循"弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)"的新奧法施工原則（2）根據(jù)圍巖級(jí)別動(dòng)態(tài)調(diào)整開(kāi)挖工法，優(yōu)先采用機(jī)械開(kāi)挖減少對(duì)圍巖擾動(dòng)（3）實(shí)行全員、全過(guò)程監(jiān)控，確保施工安全與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定（4）兼顧技術(shù)先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)合理性，優(yōu)化資源配置二、工程概況2.1地質(zhì)條件隧道全長(zhǎng)17545m，穿越云貴高原喀斯特地貌區(qū)，海拔800-1000m。洞身主要穿越三疊系中統(tǒng)松子坎組白云巖，覆蓋層為第四系紅粘土。圍巖分級(jí)以Ⅲ-Ⅴ級(jí)為主，其中：Ⅴ級(jí)圍巖段：占比約25%，主要為斷層破碎帶、巖溶發(fā)育區(qū)，巖體完整性差，可能存在涌水、突泥風(fēng)險(xiǎn)Ⅳ級(jí)圍巖段：占比約40%，節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部夾軟弱夾層Ⅲ級(jí)圍巖段：占比約35%，巖體較完整，以中風(fēng)化白云巖為主2.2水文地質(zhì)隧址區(qū)地下水類型包括松散層孔隙水、基巖裂隙水及巖溶水，受大氣降水補(bǔ)給明顯。暴雨季節(jié)可能引發(fā)巖溶管道涌水，最大涌水量預(yù)計(jì)達(dá)500m3/h。施工期間需重點(diǎn)監(jiān)測(cè)掌子面涌水、突泥征兆。三、施工總體部署3.1施工順序洞口工程→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→洞身開(kāi)挖→初期支護(hù)→防水層施工→二次襯砌→洞內(nèi)附屬工程3.2施工分區(qū)洞口段：采用明挖法施工，施作截水溝、邊仰坡防護(hù)及大管棚超前支護(hù)正洞段：根據(jù)圍巖級(jí)別選擇CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法或臺(tái)階法施工特殊段：斷層破碎帶采用管棚+小導(dǎo)管聯(lián)合支護(hù)，巖溶段采用超前鉆探+注漿加固3.3機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備類型規(guī)格型號(hào)數(shù)量用途鑿巖臺(tái)車HC3122臺(tái)Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖鉆孔作業(yè)挖掘機(jī)PC2003臺(tái)土方開(kāi)挖、裝碴濕噴機(jī)TK9614臺(tái)噴射混凝土支護(hù)管棚鉆機(jī)ZLJ3501臺(tái)洞口大管棚施工注漿泵HJB-62臺(tái)小導(dǎo)管注漿通風(fēng)機(jī)SDS-No11.52臺(tái)壓入式通風(fēng)，風(fēng)量≥2000m3/min監(jiān)控量測(cè)儀器全站儀、收斂計(jì)等1套圍巖變形監(jiān)測(cè)四、主要施工方法4.1洞口工程施工邊仰坡防護(hù)開(kāi)挖前施作洞頂截水溝（C20砼，斷面50×60cm）采用"開(kāi)挖一級(jí)、防護(hù)一級(jí)"原則，坡面噴射10cm厚C25砼，布設(shè)Φ8@20×20cm鋼筋網(wǎng)及Φ22砂漿錨桿（L=3.5m，間距1.5m×1.5m）管棚施工采用Φ108×6mm熱軋無(wú)縫鋼管，管長(zhǎng)30m，環(huán)向間距40cm，外插角1-3°管棚施工前架立3榀I20b鋼拱架，鋼管與鋼拱架焊接固定注漿材料為1:1水泥漿，注漿壓力0.5-1.0MPa，單孔注漿量≥300L4.2洞身開(kāi)挖工法4.2.1CRD法（適用于Ⅴ級(jí)圍巖偏壓段）施工工序：施作超前小導(dǎo)管（Φ42×4mm，L=5m，環(huán)向間距30cm）及導(dǎo)坑側(cè)壁Φ22水平錨桿（L=4m）分六部開(kāi)挖：①左上導(dǎo)坑→②右上導(dǎo)坑→③左下導(dǎo)坑→④右下導(dǎo)坑→⑤中央核心土→⑥仰拱每部開(kāi)挖進(jìn)尺控制在0.5-0.75m，開(kāi)挖后立即初噴4cm厚C25砼封閉掌子面架立I18型鋼鋼架（間距50cm），鋪設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格20×20cm），復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度25cm關(guān)鍵控制：各導(dǎo)坑開(kāi)挖步距≥5m，左右導(dǎo)坑對(duì)稱施工，避免偏壓臨時(shí)橫撐采用I18型鋼，與主鋼架螺栓連接，拆除前需確認(rèn)二次襯砌強(qiáng)度達(dá)80%4.2.2雙側(cè)壁導(dǎo)坑法（適用于Ⅴ級(jí)圍巖淺埋段）施工工序：先行開(kāi)挖兩側(cè)導(dǎo)坑（寬×高=5m×6m），施作Φ42小導(dǎo)管超前支護(hù)（L=4.5m）導(dǎo)坑初期支護(hù)：20cm厚C25噴砼+I16型鋼鋼架（間距60cm）+Φ25中空錨桿（L=4m，間距1.2m×1.2m）滯后導(dǎo)坑50m開(kāi)挖中洞，采用臺(tái)階法施工，上臺(tái)階高度3.5m，下臺(tái)階高度4.5m關(guān)鍵控制：側(cè)壁導(dǎo)坑底部設(shè)臨時(shí)仰拱（厚15cmC25砼），確保鋼架封閉成環(huán)地表沉降控制值≤30mm，監(jiān)測(cè)頻率1次/天4.2.3臺(tái)階法（適用于Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖）Ⅲ級(jí)圍巖：全斷面開(kāi)挖，循環(huán)進(jìn)尺3m，光面爆破成型Ⅳ級(jí)圍巖：三臺(tái)階七步開(kāi)挖，上臺(tái)階高3m，中臺(tái)階高3.5m，下臺(tái)階高2.5m，步距2-3m4.3鉆爆設(shè)計(jì)4.3.1爆破參數(shù)（以Ⅳ級(jí)圍巖為例）炮眼類型直徑(mm)深度(m)間距(cm)裝藥量(kg/孔)裝藥結(jié)構(gòu)掏槽眼423.5401.2連續(xù)裝藥輔助眼423.2600.8間隔裝藥周邊眼423.0500.3空氣間隔裝藥底板眼423.2551.0連續(xù)裝藥4.3.2控制措施采用非電毫秒雷管起爆，周邊眼采用導(dǎo)爆索起爆，確保光面爆破效果硬巖段周邊眼殘留率≥80%，中硬巖≥70%，超挖控制在15cm以內(nèi)爆破振動(dòng)速度：Ⅲ級(jí)圍巖≤15cm/s，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖≤10cm/s4.4初期支護(hù)4.4.1支護(hù)參數(shù)（按圍巖級(jí)別）圍巖級(jí)別噴射砼錨桿類型鋼拱架型號(hào)鋼筋網(wǎng)Ⅴ級(jí)C25，厚25cmΦ25中空錨桿，L=4.5mI18，間距50cmΦ8@15×15cmⅣ級(jí)C25，厚20cmΦ22砂漿錨桿，L=4mI16，間距80cmΦ8@20×20cmⅢ級(jí)C25，厚15cmΦ20砂漿錨桿，L=3m無(wú)Φ6@25×25cm4.4.2施工工藝噴射混凝土：采用濕噴工藝，速凝劑摻量3-5%，初凝時(shí)間≤5min，終凝時(shí)間≤10min錨桿施工：鉆孔孔徑比錨桿直徑大15mm，注漿飽滿度≥90%，抗拔力≥150kN鋼拱架：安裝偏差控制在：高程±5cm，中線±3cm，垂直度±2°4.5防排水施工4.5.1排水系統(tǒng)環(huán)向排水：每10m設(shè)Φ50彈簧排水管，接入縱向排水溝縱向排水：雙側(cè)設(shè)Φ100HDPE管，坡度≥2‰路面排水：設(shè)單側(cè)排水溝，斷面30×40cm，C20砼澆筑4.5.2防水系統(tǒng)防水層：采用1.5mm厚EVA防水板+400g/m2土工布，無(wú)釘熱粘法施工施工縫：設(shè)中埋式鋼邊止水帶（寬35cm）+遇水膨脹止水條（寬20mm）變形縫：采用背貼式止水帶+可卸式止水帶雙重防水4.6二次襯砌襯砌時(shí)機(jī)：根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果確定，Ⅴ級(jí)圍巖段位移速率≤0.15mm/d，Ⅳ級(jí)≤0.2mm/d時(shí)施作施工工藝：采用12m液壓模板臺(tái)車，C30P8防水砼，泵送澆筑，分層厚度≤50cm，振搗密實(shí)養(yǎng)護(hù)：灑水養(yǎng)護(hù)≥14d，強(qiáng)度達(dá)80%后方可拆模五、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與監(jiān)控量測(cè)5.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)短距離預(yù)報(bào)：掌子面地質(zhì)素描+超前水平鉆探（孔深5-8m，每循環(huán)搭接2m）中長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)：地質(zhì)雷達(dá)（探測(cè)距離20-30m）+地震波CT（探測(cè)距離50-100m）巖溶段專項(xiàng)預(yù)報(bào)：采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆探，孔數(shù)3-5個(gè)，呈扇形布置，探明前方溶洞位置及充填情況5.2監(jiān)控量測(cè)5.2.1必測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)項(xiàng)目?jī)x器類型監(jiān)測(cè)頻率控制值洞內(nèi)外觀察目測(cè)+相機(jī)記錄1次/天無(wú)周邊位移收斂計(jì)1-2次/天（初期）Ⅴ級(jí)≤150mm拱頂下沉水準(zhǔn)儀+銦鋼尺1-2次/天（初期）Ⅴ級(jí)≤100mm地表沉降全站儀1次/天≤30mm5.2.2數(shù)據(jù)處理建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)臺(tái)賬，繪制位移-時(shí)間曲線當(dāng)位移速率異?；蚪咏刂浦禃r(shí)，立即停止開(kāi)挖，分析原因并加強(qiáng)支護(hù)六、質(zhì)量安全保證措施6.1質(zhì)量控制原材料：鋼材、防水材料等進(jìn)場(chǎng)需提供合格證，按規(guī)定頻次送檢開(kāi)挖質(zhì)量：超挖量控制在15cm內(nèi)，欠挖嚴(yán)禁出現(xiàn)支護(hù)施工：錨桿抗拔力抽檢頻率1%，噴砼厚度采用鉆孔法檢測(cè)，合格率≥90%6.2安全控制超前支護(hù)：斷層破碎帶施工前必須完成超前注漿，確認(rèn)無(wú)涌水、突泥風(fēng)險(xiǎn)后方可開(kāi)挖爆破安全：爆破作業(yè)設(shè)警戒區(qū)，人員撤離至300m以外，爆破后通風(fēng)15min方可進(jìn)洞用電安全：洞內(nèi)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，照明電壓≤36V應(yīng)急管理：配備應(yīng)急抽水設(shè)備（功率≥150kW）、逃生通道（直徑≥80cm）及急救物資七、施工進(jìn)度計(jì)劃總工期：720天關(guān)鍵線路：洞口工程（60天）→Ⅴ級(jí)圍巖段施工（300天）→二次襯砌（200天）進(jìn)度保障：配置2個(gè)作業(yè)面平行施工，每月計(jì)劃進(jìn)尺：Ⅴ級(jí)圍巖80m，Ⅳ級(jí)150m，Ⅲ級(jí)200m八、環(huán)境保護(hù)措施噪音控制：晝間≤70dB，夜間≤55dB，爆破作業(yè)避開(kāi)周邊居民休息時(shí)段粉塵控制：出碴車輛加蓋篷布，洞內(nèi)安裝噴霧降塵系統(tǒng)廢水處理：設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e≥50m3），處理后水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放棄碴管理：棄碴場(chǎng)選址于距隧道口5km外山谷，分層碾壓，頂面覆土綠化九、應(yīng)急預(yù)案9.1涌水突泥應(yīng)急處置立即啟動(dòng)掌子面應(yīng)急閘門，切斷電源，撤離人員采用Φ200鋼管引流，同步施作環(huán)向帷幕注漿（水泥-水玻璃雙液漿）待涌水穩(wěn)定后