探測工程隧道施工方案設(shè)計(jì)一、施工總體部署1.1施工順序規(guī)劃隧道施工遵循"先探測后施工、先支護(hù)后開挖、分層分段推進(jìn)"的原則，總體流程如下：施工測量→洞門刷坡與防護(hù)→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→洞身開挖→初期支護(hù)→防水層施工→二次襯砌→洞內(nèi)設(shè)施安裝→竣工驗(yàn)收。左右線隧道采用平行作業(yè)方式，左線超前右線40米施工，以便通過左線地質(zhì)情況指導(dǎo)右線施工參數(shù)調(diào)整。1.2施工分區(qū)劃分根據(jù)隧道長度及地質(zhì)條件，將工程劃分為三個(gè)施工段：洞口段（K0+000~K0+100）、淺埋段（K0+100~K0+300）、深埋段（K0+300~K1+200）。每個(gè)施工段配置獨(dú)立的作業(yè)班組，分別負(fù)責(zé)開挖、支護(hù)、襯砌等專業(yè)化施工。1.3施工平面布置洞口區(qū)域設(shè)置拌合站（JS750型強(qiáng)制式拌合機(jī)2臺(tái)）、空壓機(jī)房（4L-120/20型空壓機(jī)3臺(tái)）、材料倉庫、機(jī)械設(shè)備停放區(qū)及生活區(qū)?；鸸て穾旆吭O(shè)置在距離洞口500米以外的隱蔽位置，炸藥庫與雷管庫間距不小于30米。供水系統(tǒng)采用高位水池（容量50m3）重力供水，供電系統(tǒng)配置1250KVA變壓器1臺(tái)，確保洞內(nèi)施工用電負(fù)荷。二、洞口工程施工2.1邊仰坡開挖與防護(hù)洞口明挖段采用分級(jí)開挖方式，邊坡坡度按1:0.75控制，開挖前先施工洞頂截水溝（斷面尺寸0.6m×0.8m）。開挖采用人工風(fēng)鉆打眼，非電毫秒雷管起爆，裝載機(jī)配合自卸汽車出碴。坡面防護(hù)采用"錨網(wǎng)噴"聯(lián)合支護(hù)：Φ22砂漿錨桿（長度3.5m，間距1.2m×1.2m）、Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格間距20cm×20cm）、C25噴射混凝土（厚度10cm）。仰坡區(qū)域鋪設(shè)三維固土網(wǎng)進(jìn)行植草綠化，防止水土流失。2.2套拱施工為確保進(jìn)洞安全，設(shè)置C30鋼筋混凝土套拱（長5m，厚80cm），內(nèi)埋設(shè)I20b工字鋼拱架（間距50cm）。套拱施工流程：測量放線→拱架安裝→模板支護(hù)→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)。拱架安裝時(shí)確保其中線與隧道設(shè)計(jì)中線一致，偏差控制在±3cm以內(nèi)，高程偏差不超過±5cm。2.3超前支護(hù)洞口段采用Φ42超前小導(dǎo)管（長度4.5m，環(huán)向間距40cm，外插角5°~10°）注漿加固。小導(dǎo)管采用熱軋無縫鋼管，管壁鉆設(shè)Φ8注漿孔（間距15cm，梅花形布置）。注漿材料選用1:1水泥漿（水灰比1:1），注漿壓力控制在0.5~1.0MPa，單孔注漿量不小于2.5m3。導(dǎo)管安裝完成后與套拱工字鋼焊接固定，形成整體支護(hù)體系。三、洞身開挖施工3.1開挖方法選擇根據(jù)圍巖級(jí)別采用差異化開挖方案：Ⅲ級(jí)圍巖：全斷面開挖法，循環(huán)進(jìn)尺3.0m，采用光面爆破技術(shù)Ⅳ級(jí)圍巖：臺(tái)階法開挖，上臺(tái)階高度3.5m，循環(huán)進(jìn)尺1.5mⅤ級(jí)圍巖：環(huán)形開挖預(yù)留核心土法，環(huán)向開挖進(jìn)尺0.5~1.0m，核心土面積不小于開挖斷面的50%3.2鉆爆設(shè)計(jì)采用毫秒微差爆破技術(shù)，周邊眼間距50cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m。掏槽眼采用楔形掏槽，深度較周邊眼加深20cm。炸藥選用乳化炸藥（直徑32mm，藥卷長20cm），非電毫秒雷管起爆。爆破參數(shù)按以下標(biāo)準(zhǔn)控制：Ⅲ級(jí)圍巖單循環(huán)炸藥用量120kg，Ⅳ級(jí)80kg，Ⅴ級(jí)50kg。爆破后掌子面平整度控制在15cm以內(nèi)，超挖量不大于10cm/㎡。3.3出碴作業(yè)采用無軌運(yùn)輸方式，配置側(cè)卸式裝載機(jī)（ZLC50C型）裝碴，15t自卸汽車運(yùn)輸。出碴前對(duì)碴堆進(jìn)行灑水降塵，洞內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆凡捎?0cm厚C20混凝土硬化，并設(shè)置排水溝。出碴作業(yè)循環(huán)時(shí)間控制：Ⅲ級(jí)圍巖1.5h/循環(huán)，Ⅳ級(jí)2.0h/循環(huán)，Ⅴ級(jí)2.5h/循環(huán)。四、初期支護(hù)施工4.1噴射混凝土采用濕噴工藝，C25混凝土配合比為水泥:砂:碎石:水=1:2.0:2.5:0.45，速凝劑摻量3%。噴射作業(yè)分初噴和復(fù)噴，初噴在開挖后立即進(jìn)行（厚度4~5cm），復(fù)噴在錨桿、鋼筋網(wǎng)安裝完成后進(jìn)行（達(dá)到設(shè)計(jì)厚度）。噴射機(jī)工作壓力控制在0.4~0.6MPa，噴頭與受噴面距離保持1.0~1.5m，以螺旋式軌跡均勻噴射。4.2錨桿施工根據(jù)圍巖條件選用不同類型錨桿：Ⅲ級(jí)圍巖：Φ22砂漿錨桿，長度3.0m，間距1.5m×1.5mⅣ級(jí)圍巖：Φ25中空注漿錨桿，長度3.5m，間距1.2m×1.2mⅤ級(jí)圍巖：Φ25自進(jìn)式錨桿，長度4.0m，間距1.0m×1.0m錨桿施工采用"先注漿后插桿"工藝，注漿壓力0.8~1.2MPa，漿液水灰比1:1。錨桿安裝后外露長度不大于10cm，每300根錨桿抽樣一組進(jìn)行抗拔試驗(yàn)，試驗(yàn)荷載不小于設(shè)計(jì)值的90%。4.3鋼拱架安裝Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段設(shè)置型鋼拱架：Ⅳ級(jí)采用HW150型鋼（間距1.0m），Ⅴ級(jí)采用HW175型鋼（間距0.8m）。拱架安裝前清除拱腳虛碴，設(shè)置20cm×20cm槽鋼墊板。拱架連接采用螺栓（M20×80mm）連接，連接板貼合緊密（縫隙不大于2mm）。安裝偏差控制：高程±5cm，中線±3cm，垂直度±2°。拱架安裝后及時(shí)噴射混凝土包裹，保護(hù)層厚度不小于4cm。4.4鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)采用Φ8盤條鋼筋（網(wǎng)格20cm×20cm），在初噴混凝土后鋪設(shè)，與錨桿外露端焊接固定。網(wǎng)片搭接長度不小于20cm，搭接處用扎絲綁扎（間距20cm）。鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)應(yīng)緊貼巖面，起伏地段隨巖面鋪設(shè)，確保噴射混凝土后無空洞。五、防排水施工5.1防水層施工采用"土工布+EVA防水板"復(fù)合防水體系，施工在初期支護(hù)表面處理后進(jìn)行。土工布（規(guī)格400g/㎡）采用點(diǎn)粘法固定，搭接寬度不小于10cm；EVA防水板（厚度1.5mm）采用無釘熱合鋪設(shè)工藝，焊接溫度控制在180~200℃，行走速度1.5~2m/min。焊縫采用雙縫焊接，寬度10mm，中間留空腔用于充氣檢測（壓力0.2MPa，保持30min壓力降不大于10%）。5.2排水系統(tǒng)環(huán)向排水：每10m設(shè)置Φ100mm彈簧排水管，沿拱墻輪廓線安裝，通過三通與縱向排水管連接縱向排水：隧道兩側(cè)各設(shè)1條Φ150mm雙壁波紋管（坡度與隧道縱坡一致），外包透水土工布橫向排水：每隔30m設(shè)置Φ100mm橫向排水管，將縱向排水管內(nèi)的水引入中心排水溝中心排水溝：設(shè)置于仰拱填充層內(nèi)，斷面尺寸0.4m×0.6m，采用C25混凝土澆筑5.3施工縫處理環(huán)向施工縫設(shè)置中埋式橡膠止水帶（寬度30cm）和背貼式止水帶（寬度40cm），縱向施工縫設(shè)置遇水膨脹止水條（直徑20mm）。止水帶安裝時(shí)確保位置準(zhǔn)確，固定牢固，避免澆筑混凝土?xí)r移位。施工縫表面鑿毛處理，涂刷界面劑后再進(jìn)行混凝土澆筑。六、二次襯砌施工6.1模板臺(tái)車采用10m長液壓模板臺(tái)車，模板厚度10mm，面板平整度誤差不大于2mm/m。臺(tái)車軌道安裝時(shí)軌距偏差控制在±5mm，軌道高程偏差±10mm。臺(tái)車就位后檢查其中心線、高程及凈空尺寸，符合要求后固定牢固，并在臺(tái)車與圍巖間設(shè)置支撐，防止?jié)仓r(shí)移位。6.2鋼筋施工拱墻鋼筋采用Φ22主筋（間距20cm），Φ10箍筋（間距25cm），保護(hù)層厚度5cm。鋼筋綁扎前在模板上標(biāo)出主筋位置，確保間距準(zhǔn)確。主筋連接采用直螺紋套筒連接，絲頭加工長度符合規(guī)范要求，連接后外露絲扣不大于2個(gè)螺距。鋼筋骨架安裝完成后設(shè)置墊塊（強(qiáng)度不低于C30），確保保護(hù)層厚度。6.3混凝土施工采用C30泵送混凝土（坍落度180±20mm），配合比為水泥:砂:碎石:粉煤灰:外加劑=1:1.8:2.6:0.3:0.01?；炷翝仓捎梅謱訉?duì)稱澆筑，每層厚度不大于50cm，振搗采用插入式振搗器（振搗時(shí)間20~30s）。澆筑過程中設(shè)專人觀察模板變形情況，發(fā)現(xiàn)異常立即停止?jié)仓⒉扇〖庸檀胧??；炷琉B(yǎng)護(hù)采用噴淋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。6.4仰拱與填充仰拱施工采用"仰拱棧橋"全幅澆筑，避免分幅施工產(chǎn)生的施工縫。C30仰拱混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后進(jìn)行C20填充混凝土施工，填充表面按設(shè)計(jì)坡度（1.5%）找平。仰拱與拱墻襯砌施工縫應(yīng)錯(cuò)開不小于1.0m，確保結(jié)構(gòu)整體性。七、監(jiān)控量測7.1量測項(xiàng)目必測項(xiàng)目：凈空變化、拱頂下沉、地表沉降、地質(zhì)素描選測項(xiàng)目：圍巖壓力、錨桿軸力、鋼拱架應(yīng)力、混凝土應(yīng)變7.2測點(diǎn)布置凈空變化與拱頂下沉測點(diǎn)布置在同一斷面，Ⅲ級(jí)圍巖段間距30m，Ⅳ級(jí)20m，Ⅴ級(jí)10m。地表沉降測點(diǎn)沿隧道中線兩側(cè)布置，橫向范圍為H0+B（H0為隧道埋深，B為隧道寬度），測點(diǎn)間距2~5m。測點(diǎn)采用Φ20鋼筋（長30cm）埋入巖層，頂部磨平并刻劃十字線。7.3量測頻率根據(jù)位移速度確定量測頻率：位移速度≥5mm/d：2次/d1~5mm/d：1次/d0.5~1mm/d：1次/2d0.2~0.5mm/d：1次/3d<0.2mm/d：1次/7d量測數(shù)據(jù)及時(shí)整理分析，繪制位移-時(shí)間曲線，當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)立即采取加強(qiáng)措施：①日位移量超過5mm；②累計(jì)位移量達(dá)到預(yù)警值（Ⅲ級(jí)圍巖80mm，Ⅳ級(jí)120mm，Ⅴ級(jí)150mm）；③位移速度無明顯減緩趨勢。7.4數(shù)據(jù)反饋建立量測數(shù)據(jù)反饋機(jī)制，每次量測結(jié)果經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人審核后報(bào)送監(jiān)理工程師，當(dāng)發(fā)現(xiàn)圍巖穩(wěn)定性不足時(shí)，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)：①加密鋼拱架間距；②增加錨桿長度或數(shù)量；③提前施作二次襯砌。八、施工進(jìn)度計(jì)劃8.1關(guān)鍵線路洞口工程（30d）→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)（持續(xù)）→洞身開挖與支護(hù)（600d）→防水層施工（120d）→二次襯砌（150d）→洞內(nèi)設(shè)施安裝（60d）。總工期控制在800d以內(nèi)。8.2循環(huán)作業(yè)時(shí)間Ⅲ級(jí)圍巖：開挖（4h）→出碴（2h）→支護(hù)（6h）→循環(huán)時(shí)間12h，日進(jìn)尺2.5mⅣ級(jí)圍巖：上臺(tái)階開挖（3h）→出碴（1.5h）→支護(hù)（4h）→下臺(tái)階開挖（3h）→出碴（1.5h）→支護(hù)（4h）→循環(huán)時(shí)間17h，日進(jìn)尺1.5mⅤ級(jí)圍巖：環(huán)形開挖（3h）→出碴（1h）→支護(hù)（5h）→核心土開挖（2h）→出碴（1h）→支護(hù)（4h）→循環(huán)時(shí)間16h，日進(jìn)尺0.8m8.3進(jìn)度保障措施配置備用機(jī)械設(shè)備（鑿巖臺(tái)車1臺(tái)、裝載機(jī)1臺(tái)），確保故障時(shí)能及時(shí)替換采用兩班制作業(yè)（每班12h），節(jié)假日不休息建立進(jìn)度獎(jiǎng)懲制度，對(duì)提前完成任務(wù)的班組給予獎(jiǎng)勵(lì)，延誤工期的進(jìn)行處罰每月召開進(jìn)度分析會(huì)，及時(shí)調(diào)整資源配置，解決施工瓶頸問題九、安全保證措施9.1洞口安全防護(hù)洞口設(shè)置防護(hù)欄桿（高度1.2m，間距2m），懸掛安全警示標(biāo)志。進(jìn)洞人員必須佩戴安全帽、反光背心，嚴(yán)禁酒后進(jìn)洞。洞口值班房配備應(yīng)急物資（擔(dān)架、急救箱、手電筒等），并設(shè)置門禁系統(tǒng)記錄人員進(jìn)出情況。9.2爆破作業(yè)安全爆破作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行"一炮三檢"制度（裝藥前、爆破前、爆破后檢查）。爆破警戒范圍：淺埋段300m，深埋段200m，警戒區(qū)內(nèi)設(shè)置明顯標(biāo)志和崗哨。爆破后等待15min方可進(jìn)入掌子面檢查，確認(rèn)無瞎炮、危石后方可解除警戒。9.3用電安全洞內(nèi)供電采用三相五線制，設(shè)置三級(jí)配電箱，實(shí)行"一機(jī)一閘一漏保"。照明線路采用絕緣導(dǎo)線，掌子面采用36V安全電壓照明。定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行絕緣檢測，接地電阻不大于4Ω。9.4通風(fēng)防塵采用壓入式通風(fēng)，配置2×55kW軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)管選用Φ1.2m塑膠軟風(fēng)管，風(fēng)筒口距掌子面距離不大于15m。爆破后進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)（時(shí)間不少于30min），掌子面配置噴霧降塵系統(tǒng)，作業(yè)人員佩戴防塵口罩。9.5應(yīng)急預(yù)案制定隧道塌方、涌水、火災(zāi)等應(yīng)急預(yù)案，每季度組織一次應(yīng)急演練?，F(xiàn)場儲(chǔ)備應(yīng)急物資：大功率水泵（5臺(tái)）、應(yīng)急照明設(shè)備、自救器（50臺(tái)）等。建立應(yīng)急通訊系統(tǒng)，確保洞內(nèi)與洞外24h通訊暢通。十、質(zhì)量保證措施10.1原材料控制水泥、鋼筋、防水材料等主要材料必須有出廠合格證和檢驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)場后按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)試，合格后方可使用。砂石骨料嚴(yán)格控制含泥量（砂≤3%，碎石≤1%），外加劑專人保管，按配合比準(zhǔn)確計(jì)量。10.2工序質(zhì)量控制實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），上道工序不合格不得進(jìn)入下道工序。重點(diǎn)控制：①錨桿抗拔力（每300根一組）；②噴射混凝土厚度（每10m檢查一個(gè)斷面）；③防水層焊接質(zhì)量（充氣檢測）；④襯砌混凝土強(qiáng)度（留置試塊，每100m3一組）。10.3測量控制建立三級(jí)測量控制網(wǎng)，定期對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核。隧道開挖采用全站儀放樣，每循環(huán)進(jìn)行中線、高程檢查，確保開挖輪廓符合設(shè)計(jì)要求。二次襯砌施工前進(jìn)行凈空檢查，不合格地段進(jìn)行處理。10.4試驗(yàn)檢測工地試驗(yàn)室配備混凝土抗壓強(qiáng)度、鋼筋力學(xué)性能、防水材料等檢測設(shè)備，試驗(yàn)人員持證上崗?；炷涟韬险景惭b自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)，定期進(jìn)行校驗(yàn)，確保計(jì)量精度（水泥、外加劑±1%，砂石±2%）。10.5質(zhì)量通病防治針對(duì)隧道施工常見的超挖、噴射混凝土空鼓、防水層破損等質(zhì)量通病，制定專項(xiàng)防治措施。如超挖部分采用同級(jí)混凝土回填，噴射混凝土采用濕噴工藝，防水層施工時(shí)設(shè)置臨時(shí)保護(hù)措施等。十一、環(huán)境保護(hù)措施11.1噪聲控制施工機(jī)械設(shè)備采取減振、降噪措施，空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音棚。夜間（22:00~6:00）禁止進(jìn)行爆破作業(yè)，確需施工時(shí)辦理夜間施工許可，并公告附近居民。11.2廢水處理設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3）處理施工廢水，廢水經(jīng)沉淀后回用（用于降塵、洗車）。生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)，嚴(yán)禁直接排放。11.3棄碴管理?xiàng)壊陥鲞x址符合環(huán)保要求，設(shè)置擋