倉邊隧洞施工方案（1）

最新 01-07

1 概述

1.1 工程概況

倉邊隧洞總長K15+988.24-K16+225.24（237m），最大開挖高度2.15m，最大開挖寬度2.0m，進口底板高程998.713m，開挖斷面為馬蹄形，出口底板高程998.595m，比降0.5‰。

本工程主要以III、Ⅳ類圍岩為主，隧洞為城門洞，內徑1.50m：Ⅳ類圍岩總長130m，採用厚度為0.25m的C20鋼筋砼進行襯砌（A型），底板厚為0.2m的C20砼；III類圍岩段總長110m，採用厚度為0.25m的C20砼對直牆進行襯砌，襯砌高度1.43m，洞頂圓弧採用0.1m厚為噴C20水泥砼（B型）。

本標段倉邊隧洞的施工，主要包括隧洞開挖、錨噴支護、隧洞襯砌、隧洞灌漿。

1.2 編製依據

《水工建築物止水帶技術規範》

《水工混凝土施工規範》（DL/T5144-2001）

《水工建築物水泥灌漿施工技術規範》（L62-94）

《水利水電工程錨噴支護技術規範》（SL377-2007）

《水工建築物岩石基礎開挖工程施工技術規範》（SL47-94）

《水工建築物地下開挖工程施工技術規範》（DL/T5099-1999）等相關技術規範

1.3 地質概況

洞室圍岩新鮮，岩體中隱藏裂隙教發育，岩體多呈破碎狀、互層狀結構，以III、Ⅳ類圍岩為主。圍岩穩定性差，成洞條件差，存在斷續掉塊、小型楔型失穩體及局部塌方等問題。由於埋深較大，地應力較高，二雲片岩洞段存在塑性變形問題，施工開挖後需進行及時有效支護處理。 2 施工布置 2.1供風采用施工隧洞進出口各布置空壓機（1台4.5m3/min移動式電動空壓機）供風。

· 2.2供水

施工用水從施工隧洞進出口附近修建水池，再從水池用Φ30mm鋼管進洞，延伸至工作面供水。

2.3供電及照明

施工用電由發包人在施工隧洞進出口附近提供1個電源接線點，從施工隧洞進出口布置一台ZGS9-Z(H)-315/10變壓器，接線進入隧洞。

動力線：採用50mm2鋼芯鋁絞線架設進洞，接配電盤後為風機、噴射機、水泵等供電。

照明線：照明線用25mm2塑膠線架設進洞接配電盤，然後接線，洞身段每10m設1個100W燈泡照明。開挖面用1000W鎢燈照明。

2.4通風

為改善洞內工作條件，排除和稀釋有害氣體、供給工作人員充足的新鮮空氣，做好施工通風工作十分重要。

根據規範規定，通風設備選擇的依據為：隧洞內最低風速不小於0.15m/s；隧洞內最大風速應小於4m3/s；確保供應隧洞內工作人員每人不小於3 m3/min的新鮮空氣；對隧洞內的有害氣體進行有效的稀釋；弔掛風管平、直、緊、穩，風管轉彎半徑不小於風管直徑的3倍。

隧洞採用雙向掘進方式。根據隧洞施工特點，本工程採用壓入式通風方式。在施工隧洞進出口各用一台BDKN015型（2×55KW）軸流式風機配Φ800風筒壓入式通風。

2.5 棄碴場

根據招標文件規定，各隧洞進出口征地作為棄碴場。棄料前應在碴場周邊挖好排水溝及防護工程，以防止沖刷和水土流失，並設置照明。棄渣時應分區棄料，分層堆放，嚴禁亂卸亂倒，渣場頂面及時平整。

2.6排水

在隧洞施工時應採用水泵串接分級排水方式，根據洞內地下水分布情況，在洞內每隔一定的距離設一個集水坑，將每個工作面積水引排至集水坑內，用2＂水泵接力抽排至洞外排水溝排水。

2.7進度計劃

2.8 人員配備

2.8.1 主要人員及職責

2.8.2 擬投入勞動力數量表

3 施工程序

3.1 洞挖開挖施工方法

本工程採用雙向掘進方式，在進行洞室開挖前先進行爆破評估，根據爆破評估的要求，採用新奧法施工，全斷面鑽爆開挖，設計邊線採用光面爆破，光爆可避免對圍岩產生大的擾動，有利於圍岩穩定，並有效的控制超欠挖。開挖施工方法詳見附圖《隧洞開挖施工方法示意圖》。 3.1.1 測量

應執行主要技術標準和規範

《水利水電工程施工測量規範》（DL/T5173-2003）；《國家三角測量和精密導線測量規範》；

《國家三、四等水準測量規範》（GB12898-91）；

《中、短程光電測距規範》（ZBA76002-87）；

以及招標文件相應規定、設計圖紙、修改通知、監理部門的其它技術要求。校核測量及施工控制網

由項目總工帶領測量工程師和測量人員，會同監理工程師接收各控制網點，並用全站儀進行校核測量，必要時加密控制網，增設水準點，建立首級平面及高程式控制制網。測量精度應符合規範要求。

測繪縱橫斷面圖並校核工程量。所有測量成果資料準確及時報送監理工程師審批，作為測量放線及結算的依據。

導線布設

洞內布設基本導線和施工導線，直接與首級網聯接進洞。施工導線每50m埋設一點，基本導線沿洞壁兩側布成自由導線，並及時算出各導線點平行洞軸線的指向角和左、右偏離值以指導施工，自由導線組成閉合環以資校核。

測量放線

A、明挖造孔前先根據施工設計圖會同監理工程師進行隧洞口開挖輪廓線、中心線、高程腰線的放線；

B、洞挖造孔前由測量放出開挖輪廓線、中心線、高程腰線，並根據爆破設計布孔圖放出鑽孔孔位。施工過程中加強洞挖斷面控制，以減少超欠挖，保證洞挖貫通誤差控制在規範值內。

資料提供

及時、準確提供中間及竣工驗收資料讓監理工程師同步簽字確認。 3.2.1 隧洞開挖 3.2.1.1洞口土石方施工

施工前應做好邊仰坡的排水河坡面加固工作，嚴禁大開挖以免施工擾動後破壞洞口邊仰坡原狀岩石土體的穩定性。洞頂截水溝要事先完成，避免水流沖刷、滲漏而導致坡面失穩，危及洞口安全。洞口邊仰坡施工要求：

1、隧洞進出口明挖應該自上而下開挖。在高於2m的邊坡上作業時應採取相應的安全技術措施。覆蓋層採用挖掘機挖裝，石方採用少藥量鬆動爆破或風鎬破碎開挖並且用人工配合清邊坡；

2、邊坡開挖按設計坡度範圍自行控制；

3、洞頂臨時排水溝的開挖：洞口邊仰坡開挖前先沿開挖邊線外做好洞頂臨時排水溝。

4、棄渣運輸：棄渣利用自卸汽車沿棄渣施工便道運至棄渣場。 3.2.1.2洞身開挖

因倉邊隧洞開挖斷面不大，寬×高為2.1m×2.4m，洞內作業時要保證洞內通風，照明和排水，防止滾石和洞外地表水進入洞內。洞內開挖遵循「弱爆破，短進尺，強支護」原則，確保施工安全。並按150M設置一個會車道，方便出渣運輸。 3.2.1.3鑽孔

採用簡易鑽架平台，造孔選用YT-28型手風鑽，全斷面光面爆破法開挖。施工中應保證鑽孔質量，嚴格按爆破設計控制炮孔間距，誤差不得大於5cm，嚴格控制周邊頂孔鑽孔位置、鑽孔角度及鑽孔方向，做到位置準確、角度合適、方向不偏。此外，應對鑽工進行質量和安全教育，提高鑽工的素質；建立嚴格的技術交底制度，嚴格按照鑽爆設計實施；實施定人、定位鑽孔，周邊孔、掏槽孔由經驗豐富的鑽工承擔。加強檢查，對不合格的炮孔，堅持堵塞返工重打，杜絕邊頂部嚴重超挖。 3.2.1.4裝葯爆破

人工裝2#岩石硝銨炸藥，非電塑料導爆管微差爆破。

Ⅲ類圍岩循環進尺2.0m~2.5m，Ⅳ、Ⅴ類圍岩循環進尺1.5m~2.0m。光爆孔採用Φ32mm光爆炸藥，引爆線串聯線狀間隔不耦合裝葯，塑料導爆管引爆導爆索同時起爆，掏槽孔和崩落孔均採用Φ32mm岩石硝銨炸藥，連續裝葯結構，塑料導爆管分段起爆，採用8#電雷管引爆。

在有地下水洞段均選用2#乳化炸藥。通風排煙及安全撬挖

每茬炮爆破後，立即進行通風排煙30min，通風排煙後，恢復並加強掌子面的照明，讓經驗豐富的撬挖工清撬開挖面上殘留的鬆動岩塊，確保施工安全。

出碴

隧洞開挖石碴選用人工裝載1t自卸汽車運至棄碴場。

為改善洞內工作條件、減少裝渣及運輸時的揚塵，除採用軸流風機通風外，爆破

後還採用水幕降塵法進行洞內降塵。

具有代表性的Ⅲ類圍岩炮孔布置見圖3-2。炮孔特性及工序作業時間見表3-1和表3-3。Ⅳ類圍岩炮孔布置見圖3-3。炮孔特性及工序作業時間見表3-3和表3-4

3.3 支護施工

3.3.1支護型式

本標段隧洞以Ⅳ類圍岩為主，Ⅲ類圍岩次之。Ⅲ類圍岩採取初期支護與永久支護相結合的施工方式。

Ⅲ類圍岩地段：隧洞開挖層圍岩穩定性較好，在施工中視開挖後地質情況，在岩層完整且無滲水地段，為加快施工進度，在距掌子面40-50m距離範圍內施作錨桿，岩層破碎、有滲水地段，及時作施工支護，設置拱部錨桿和掛網噴射100mm厚C20水泥砂漿。

Ⅳ類圍岩地段：台階法開挖後在台階上施作拱部初期支護，先初噴50mm厚M20水泥砂漿，按設計鑽錨孔施作系統錨桿（φ22，L=2.5）,在掛拱部鋼筋網（φ22，200×200mm的方網），最後再 50mm厚水泥砂漿。 3.3.2支護時間

Ⅲ類圍岩支護工作面一般應靠近開挖面，一般在開挖面出渣後進行支護；Ⅳ類圍岩支護工作面應緊跟開挖面，在開挖面出渣前進行支護。 3.3.3支護施工程序

Ⅲ類圍岩段：噴C20素混凝土2～3cm厚噴C20混凝土達到設計厚度（10cm）。 Ⅳ類圍岩段：噴C20混凝土5cm厚20×20cm格柵鋼架系統注漿錨桿鋼筋網噴C20混凝土25cm厚。 3.3.4支護施工方法 3.3.4.1 錨桿和掛網

a、施工中嚴格按照如下順序進行：造孔清孔注漿錨桿設置掛網。 b、測量放線確定錨桿位置，用YT-28手風鑽鑽孔。鑽孔完畢用高壓風將孔吹乾凈。 c、用注漿器灌注砂漿。注漿時，注漿管應插至距孔底50～100mm，隨砂漿的注入緩慢勻速拔出；桿體插入後，若孔口無砂漿溢出，應及時補註。砂漿應拌和均勻，隨拌隨用，一次拌和的砂漿應在初凝前用完，並嚴禁石塊、雜物混入。

d、注漿開始或途中停止超過30min時，應用水或稀水泥漿潤滑注漿罐及其管路。 e、錨桿桿體使用前除銹、除油污。錨桿安裝後，不得隨意敲擊，不得懸掛重物。錨桿施工完後，按規定進行拉拔試驗。

f、用Φ8鋼筋在錨桿外露部位距洞壁5cm部位焊接骨架筋，人工在骨架筋的基礎上綁紮鋼筋網，要求鋼筋網牢固、不變形，在鋼筋網上焊埋控制噴射混凝土厚度的標尺。

鋼筋網架設完畢後，用高壓水沖洗受噴面（若岩體有軟弱夾層時不能使用水沖洗時，該用高壓風吹洗噴護面），清除灰塵、泥屑等雜物。

3.3.4.2 噴C20混凝土 a、場地

噴射混凝土拌和場地設在倉邊隧洞出口附近，設1台JDY-350型拌和機。 b、噴射混凝土拌制及運輸

噴射混凝土在倉邊隧洞出口附近拌和，噴射混凝土配合比、摻量、外加劑配比等，應通過室內試驗和現場多次試驗選定。噴混凝土的細骨料採用堅硬耐久的粗、中砂，細度模數為大於2.5，使用時含水率控制在5%～7%。粗骨料採用耐久的卵石碎石，粒徑不大於15mm，噴砼中不得使用含活性二氧化碳的骨料。水泥標號不低於32.5mpa為提高混凝土強度並減少回彈量，擬在噴混凝土中摻硅粉及稠度穩定劑，硅粉摻量為水泥量的4%～8%﹪(噴混凝土強度可提高一倍，邊牆回彈量

c、噴混凝土面清理

用人工撬除危石及鬆動石塊，剔除斷層及有害夾層中碎石和軟弱夾層，引排出滴、滲、淋水，用高壓風水槍清洗岩面附著的岩屑，岩粉及其它污物，經驗收後進行噴混凝土。

d、混凝土噴射施工

噴射混凝土選用TK961型濕噴機進行噴護，噴混凝土施工方法見圖5.2-7。按先底角後頂拱然最後邊牆的順序施工。噴射時噴槍應垂直壁面，噴嘴距受噴面0.8～1.0m，噴槍作螺旋運動，先填平凹坑，然後逐層加厚至設計厚度。濕噴工藝如下框圖：

3.3.4.3格柵鋼架施工

在Ⅳ類圍岩中，採用短進尺、弱爆破的開挖施工方法。出渣後，首先噴3~5cm厚C20素混凝土對圍岩進行封閉，然後架立格柵拱架，並進行系統錨桿施工，要求鋼拱架與系統錨桿焊連牢固，並及時填塞加固鋼架，鋼拱架之間採用Φ22mm螺紋鋼做聯繫筋(間距50cm)，最後噴10cm厚混凝土包裹格柵拱架。

鋼拱架的加工在倉邊隧洞出口附近的加工廠完成，採用1t自卸汽車運至施工現場。

確保格柵鋼架支護施工質量的注意事項：

a. 鋼架應儘可能與相臨系統錨桿焊接牢固；

b. 鋼架平面應與洞軸線垂直；

c. 鋼架背後與岩面間的空隙，應該用鐵件（工字鋼或短節鋼格柵）按點接觸方式焊接加固支撐；

d. 掛鋼筋網盡量與岩面緊貼，確保噴混凝土施工質量，減少回彈。

3.4 超前勘探

為查清洞室中尚未開挖岩體的地質情況，選擇掌子面後的開挖斷面尺寸和支護措施，在監理工程師指定的掌子面鑽設勘探孔。超前勘探孔用XY-2PB地質鑽機鑽孔，鑽孔孔徑100mm，鑽孔深度15m左右。完成超前勘探後，立即通知監理查看鑽孔岩芯及鑽進記錄，並及時將超前勘探資料報送監理。

根據地質超前勘探資料，及時調整施工方案，並報送監理工程師批准後執行。

3.5 管棚及超前小導管施工

管棚安裝在岩石破碎軟弱地帶，在洞頂輪廓線外10cm處，鑽外傾角為10°的孔，孔徑φ48mm，L=4m，孔距45cm，孔內的鋼管為φ42mm花管，花管前端加工成扁尖形，用風鎬按要求打入孔內，灌注水泥砂漿，外露端用φ16mm鋼筋焊連並與錨桿焊接，待凝固後進行弱爆破開挖或機械直接開挖。超前小導管外插角10°~15°，每米布置3~4根，搭接長度不小於2m，同時與格柵拱架焊接形成整體。

3.6 不良地質洞段施工根據本標段地質資料，在隧洞開挖過程中可能存在以下問題：薄層～鑲嵌破碎結構，局部具次塊狀結構，圍岩穩定性差，存在斷續掉塊，小型楔型失穩及局部塌方等問題。針對以上可能出現的情況，採取措施如下：

3.6.1層面控制段

在進行該段施工時要特別重視隧洞頂拱的安全，防止局部塌方，開挖時改為「短進尺、多循環、弱爆破」，並在頂拱打減震孔，以減小爆破對圍岩的擾動，可同時採用超前錨桿。開挖後及時噴混凝土封閉圍岩，系統錨桿跟進支護，如有必要可安設鋼支撐，確保隧洞施工安全。

在洞挖施工期間，在鋼筋加工廠預先按隧洞設計斷面焊接加工好一定數量的鋼支撐備用，確保每個工作面有隨時可投入使用的鋼支撐及構件。當遇圍岩穩定性差、不利結構面發育等不良地質條件時，及時採用鋼支撐支護，鋼支撐支護後進行錨桿及噴混凝土支護，確保隧洞安全。鋼支撐頂拱部位要與岩石面支撐牢固、緊密，榀間用Φ14鋼筋間隔1m進行焊接形成整體，共同承受岩石壓力。

3.6.2 地下水活躍洞段

遇地下水活躍洞段，爆破採用乳化炸藥。並及時在有水部分打3m～4m深的排水孔，集中引排。開挖5m左右進行噴混凝土封閉。在地下水湧出量可能大的洞段，打超前勘探孔探明地下水的活動規律，測定漏水量，以防止突然暴涌。

3.6.3 岩爆防治

隧洞局部深埋的岩體完整洞段，有發生岩爆的可能。及時進行初期支護，適時加設錨桿、鑽應力釋放孔、分部開挖等措施進行防治。具體為：

改善圍岩應力條件，提高邊頂拱光爆質量；撬挖後結合支護，立即噴5～10cm混凝土；在可能岩爆處鑽密布的應力釋放孔，孔深大於8m。 3.7 開挖支護工期

隧洞（隧）洞挖及支護施工2013年5月10日～2014年04月30日。 3.8 施工機配置

隧洞開挖施工機械設備見表3-5。