开挖施工安全技术专项方案设计

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1、郴宁高速公路第八合同段羊角脑隧道开挖施工安全技术专项方案中铁十三局郴宁项目经理部（2008年12月1日）本合同段主要工程为羊角脑隧道，右洞起讫桩号为YK151+155～YK154+025，长2870m，左洞起讫桩号为ZK151+160～ZK154+090，长2930m，属长隧道。隧道进口为端墙式洞门，出口为削竹式洞门。出口端左、右洞曲线半径分别为2350m、2450m，超高为2%。隧道建筑限界净宽:10.75米，净高5米,采用曲墙复合式衬砌。隧道的右线YK151+842、YK152+562、YK153+282和左线ZK151+886.39、ZK152+62

2、8.37、ZK153+364.58设置了六处紧急停车道，并在紧急停车带前方设置贯通两洞的车行横洞，同轴线方向角度约为60度；同时每相距约720m设置一条人行横洞用于发生事故时疏散人群，共计4条人行横洞，与主轴线相垂直。羊角脑隧道采用新奥法施工。施工坚持“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测、及时反馈和修正”的原则。采用快速高效的大型机械配套施工，实现开挖出碴机械施工作业线，喷锚机械配套作业线相配合一条龙作业。软弱围岩坚持“短进尺，弱（不）爆破，快封闭，强支护，勤测量，紧衬砌”的原则，及时封闭成环。施工过程中，进行监控量测和超前地质预报，采用先进的监控探测技术，对围

3、岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。根据断面设计及地质条件，洞身采用气腿式风枪钻孔，光面爆破，汽车运输方式出碴。主洞Ⅲ级围岩段采用台阶法开挖，围岩较好时为保证开挖进度可采取全断面开挖，IV、V级围岩采用环形开挖预留核心土法开挖；人行横洞和车行横洞IV级围岩采用台阶法,在开挖Ⅲ级围岩段采用全断面法开挖，及时调整爆破参数。V级围岩洞口浅埋段采用φ108长管棚超前支护，V级围岩深埋段采用φ42超前小导管注浆超前支护。IV级围岩段采用20MnSiΦ22钢筋锚杆超前支护。砼衬砌采用衬砌台车整体模板进行施工。洞内采用无轨运输方式，配以砼输送车、装载机、砼输送泵等性能良

4、好的设备，形成隧洞“钻、爆、装、运、喷、锚、衬”一条龙机械化作业线。加强监控量测工作，及时处理分析数据，调整支护参数；开挖前要做好超前地质预报工作，根据实际围岩情况采取相应的施工方案。5.1.隧道开挖5.1.1.洞口段开挖首先应对洞口需开挖部分进行测量放线，并根据设计要求对边、仰坡及防、排水设施等进行测量放线；根据测量放线的标准要求，洞口段的边、仰坡排水沟和截水沟要先做，洞口土石方施工采用挖掘机配自卸汽车自上而下分层开挖，不能一次到位，遇中硬岩时，辅以浅孔松动爆破，减弱对边、仰坡的扰动。明洞段开挖在仰坡与边坡相交处采用圆角法开挖，人工刷坡，边刷坡边支护，避

5、免坡面岩体暴露时间过长造成危险；施工时随时注意边、仰坡的变化，做好开挖中的支护和防塌工作；避开在雨季施工，做好防、排水设施，减少地面水对洞口段施工的影响。5.1.2.洞身开挖5.1.2.1.施工进洞前准备进洞前，在洞口段测量放线，确定暗洞进洞位置。按设计进行2m套拱及洞口长管棚施工，采用环形开挖预留核心土的开挖方法掘进。5.1.2.2.隧道洞身主体开挖5.1.2.2.1.环形开挖预留核心土法⑴主洞IV、Ⅴ级围岩环形开挖预留核心法施工工序如图5.1.1、5.1.2所示。图5.1.1主洞环形开挖预留核心土法横向示意图ⅡⅢⅠⅤⅥⅤ级围岩<30mⅣ级围岩<50mⅤ

6、级围岩<30mⅣ级围岩<50m,并在初期支护趋于稳定后施作Ⅴ级围岩<10mⅣ级围岩<20mⅣ超前支护Ⅶ图5.1.2主洞环形开挖预留核心土法纵向示意图⑵施工工序说明①环形开挖上断面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，施作上断面初期支护①。②开挖上断面核心土Ⅳ。③跳槽开挖下断面Ⅴ，施作下断面初期支护②。④跳槽开挖下断面Ⅵ，施作下断面初期支护③。⑤开挖仰拱Ⅶ，施作仰拱④。⑥仰拱回填混凝土⑤。⑦整体模筑二次衬砌⑥。⑶IV级围岩紧急停车带环形开挖预留核心法施工工序如图5.1.3、5.1.4所示。图5.1.3紧急停车带环形开挖预留核心土法横向示意图图5.1.4紧急停车带环形开挖预留核心土法纵

7、向示意图⑷施工工序说明①环形开挖上断面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，施作上断面初期支护①。②开挖上断面核心土Ⅳ。③跳槽开挖下断面Ⅴ，施作上断面初期支护②。④跳槽开挖下断面Ⅵ，施作上断面初期支护③。⑤开挖下断面核心土Ⅶ。⑥开挖仰拱Ⅷ，施作仰拱④。⑦仰拱回填混凝土⑤。⑧整体模筑二次衬砌⑥。⑸施工要点①隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、早封闭、勤量侧”的原则。②开挖方式均采用弱爆破或人工开挖，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。③导坑开挖孔径及台阶高度根据施工机具、人员安排进行适当调整。④工序变化之钢架设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定。⑤钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。⑥注意开挖过

8、程中初期支护及核心土的稳定性，必要时利用核心土体加设全断面环形临时