小断面隧道工程施工方案

小断面隧道工程施工方案(总

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2.2.隧道工程施工方案

总体施工方案

(1)总体施工思路

坚持采用综合的超前地质预报措施；努力提高隧道施工的机械化程度；坚持围岩监控量测、实施隧道信息化动态设计施工。

(2)总体施工方案

本标段隧道采用小型运输机械无轨运输方案。根据工期安排，隧道全部安排平行施工。

隧道按新奥法组织施工，严格遵循“超前探、管超前、弱（不）爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。用先进的探测和量测技术取得围岩状态参数，通过对信息、数据的综合分析和处理，判定地质变化，反馈于设计和施工，实行动态管理信息化施工。

施工准备阶段完成临时施工便道，架设供电线路，铺设供水管路；洞口场地开挖完成后，安装和修建隧道供风、供水、供电、混凝土生产、钢构件加工等设备与设施；砌筑洞顶截排水沟，进行洞顶地表加固，开挖洞口土石方；尽早修建洞口段衬砌及洞门，以策安全。

明洞按明挖法施工，暗洞按锚喷构筑法施工，加强超前地质探测与预报，加强围岩量测，实现施工信息化，并实施掘进（钻、爆、装、运）、锚喷（拌、运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等三条机械化作业线。

运用开挖掌子面地质素描、TSP203地震波反射法、超前水平钻探等对崩塌、黄土、膨胀土、采空区等进行综合超前地质探测和预报，提前预测地层情况，根据不同的岩层和岩性及地质情况采取相应的措施进行有效处理以改善围岩状况，达到安全、高质量施工的目的。具体做法如下：

(1)针对隧道各种围岩级别选定出合理的钻爆及支护方案。保证隧道每次开挖进尺及超欠挖控制，在保证了隧道施工安全可靠的前提下控制支护循环时间，并做到经济合理。

(2)根据隧道空间断面的特点，隧道单口掘进小于1Km时采用压入式通风。隧道单口掘进长度大于1km，采用混合式通风。两台轴流风机分别供风、抽风的通风方式。尽量减小通风系统所占空间，又能满足通风要求。

(3)由于隧道净空小、宽度窄,不能满足大型施工机械的操作场地要求,考虑了采用小型运输机械无轨出渣方案，避车洞的设置数量和间距可根据现场实际

情况进行调整，选择合适的运输方法运输，使之做到车辆转换间不消耗施工时间。

(4)对施工每循环进尺所需用的机械、人员等配备情况进行了详细分析，并在此基础上计算出每月、每年的施工进度，保证工期要求。

(5)以类似隧道施工经验为基础，保证该隧道施工的各种方法、安全管理、文明施工等满足工期、质量、环保要求。

主要工序施工方案

隧道开挖方案

隧道开挖方案详见“表2-2-1隧道总体开挖方案表”。

隧道开挖作业施工工艺流程：开挖爆破→出渣→初支→下一循环。

隧道支护及衬砌方案

隧道支护及衬砌施工方案见“表2-2-3隧道支护及衬砌方案表”。

隧道出碴方案

(1)出碴机械的选择

综合考虑隧道空间、工期计划等因素，安排满足施工场地要求及保证施工循环时间的出渣机械，再以人工配合的出渣方案。目前市场上满足该隧道工程场地要求的扒渣机为WZL-60挖掘装载机，该机外形尺寸为4740mm长

*1550mm宽*1720mm高，装渣能力约为60m3/h，可以满足施工场地要求。谷堆坪隧道、史村沟隧道、王窑科采用有轨运输，梭式矿车出渣，电瓶车牵引。

黑子沟隧道采用无轨运输，自卸三轮车承担支洞进行材料运输及出碴，市场上最小的翻斗车辆车箱尺寸为2.0m长×1.5m宽×0.6m高，标准载重3.0t，隧道断面不能满足在车辆交叉的要求，加上隧道还需放置混凝土喷射机等较大型的作业机械。为此，在隧道内每隔一段距离开凿避车洞，作为隧道内出渣车辆交叉的需要，又能作为放置其它施工设备的临时场地。临时措施主要为增加避车洞及其相应的工作。

有轨运输布置：

1）施工过程中为了确保施工安全，要求二衬衬砌紧跟开挖面，部分隧道采用有轨运输方案。

①出渣运输采用轮轨式WZL-60挖掘装载机装渣，电瓶车牵引2.5 m3梭式矿车到弃渣场，梭式矿车自卸渣。

②混凝土施工用湿喷机、混凝土输送泵、混凝土输送车皆由电瓶车牵引运输。

③运输轨道采用22Kg/m钢轨，轨距600mm，采用木枕，枕木采用尺寸150 mm×150 mm×1200 mm。在装卸点前股道设置信号，在各列车梭式矿车尾部设置红色闪灯，机车凭信号行车，信号可人工控制。梭式矿车应安装自动制动装置(气压失压制动控制系统)，以防止梭式矿车溜车或在运行中脱钩后，造成安全事故。

④隧洞采用单线，主洞内每300m设调车道，调车道长30m。

2）行车调度

单车错车道布置及调车方法详见图2-2-1。

①在倒运渣场设调度车场、检修线和存车场。

②出渣和其它各种轨行车辆必须严格按照在施工过程中编制的运行图运行，保证行车安全。

③在进入工作面和侧向通过道岔时，减速行驶。

行统计，如不能满足要求，对辅助人员、运输设备等进行调整。

由于隧道空间狭窄，出渣施工时特别注意机械与配合人员的相互配合，保证安全。出渣运输车辆经过其它施工地点和相互交叉时，提前报警通知。尽量做到不相互干扰，快速流畅。

避车洞数量可根据循环时间做调整。避车洞数量越多，循环时间越短。相应的临时措施要增加，主要取决于计划工期。

在装渣过程中，由于需要操作人员相互配合，考虑到需要统一指挥但工作面噪音大的特点，在扒渣机司机、皮带运输台架司机、运输车司机之间配置对讲机方便联系。另外，由于各种设备之间相对距离比较紧凑，各种设备在隧道内的移动速度在接近时控制在5km/h以内。

施工测量方案

本标段隧道测量工作配测量工程师和测量技工，共同完成测量工作。主要测量及监测仪器配置为：全球定位系统、全站仪、水准仪、数显式收敛计、激光隧道限界检测仪测量作业程序流程见“图2-2-2测量作业程序流程图”。

(1)控制网复测

施工前根据设计院和业主技术部门现场进行的交接测量控制桩橛点及办理的相关手续，组织测量人员对交接的导线网点和水准基点进行反复复核测量，复核导线点的坐标和水准基点高程的准确性，测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比，完全无误后作为施工用控制点。隧道每掘进300m或雨季前后各进行洞内外导线控制点联测一次。

(2)高程控制

图2-2-2测量作业程序流程图

洞内测量控制点，及时向开挖面传递中线和高程；由测量班用断面测量仪测设隧道开挖轮廓线、支护钢架架立前后和二次衬砌立模前后轮廓尺寸，进行复核，确认准确后方可进行下道工序施工，并对混凝土净空断面应用激光隧道限界检测仪检查。

在洞内进行施工放样时随时配带气压标、温度计，随时根据实际情况对仪器进行气压、温度的修正。

(4)竣工测量

每20m对已衬砌段隧道净空采用激光限界检测仪进行洞身净空检查，隧道洞身开挖贯通后,及时组织测量人员进行贯通测量。

依据有关测量规范及测量结果,调整贯通误差,并将结果及时上报监理和业主有关部门。

依据设计图纸检查完工后的结构物尺寸,如实填写检查结果,并将检查资料作为竣工资料一部分存档。

(5)测量质量的保证措施

测量桩点的交接，必须双方参与，持交桩表逐桩核对，交接确认，遗失的坚持补桩，无桩名者视为废桩，资料与现实不符的应予以更改。

执行有关测量技术规范，按照规范技术要求进行测量作业检测，保证各项测量成果的精度和可靠性；测量放样的依据是施工图纸及相关规范，要求使用的图纸及规范必须盖“受控”章，确保其有效。

定期组织测量人员与相邻施工单位共同进行洞内外控制点联测，保证控制点的准确性。所有现场测量原始记录，必须将观测者、记录者、复核者记录清楚且须是各岗位操作人员自己的签名。加强仪器的维修和保养，保持其良好状态，制定仪器维修和保养制度及周检计划，按时送检。

超前地质预报及监控量测方案

隧道超前地质预报及监控量测方案见“表2-2-4隧道超前地质预测预报及、监控量测方案表”。

表2-2-4隧道超前地质预测预报及、监控量测方案表

机械化配套方案

本着“实用先进、选型科学、着重工效、优化合理”的原则。根据本标段隧道工程量及工期要求，主要配备扒渣机，可移动皮带运输平台，电瓶车，翻斗运输车，湿喷机，风动凿岩机、TSP超前地质预报系统，超前地质钻机等先进机械设备。形成超前地质预报、开挖、出碴、支护多条机械化作业线，以提高

机械化作业程度，保证隧道工程按期完工。机械化配套方案见“表2-2-5机械化配套方案表”。

本项目机械设备配备要充分体现本投标人的管理水平，确保施工机械的相

互匹配和效率的充分发挥。拟投入本工程的主要施工机械、设备见“表2-2-6各

工作面拟投入主要施工设备表”。

表2-2-6各工作面拟投入主要施工设备表

劳动力配置方案

根据本标段工程特点进行任务划分和组织劳动力。

见表“表2-2-7劳动力配置计划表”

表2-2-7劳动力配置计划表（每个工作面）

隧道施工辅助作业方案

施工供风方案

在各隧道施工洞口处分别设一座空压机站，根据隧道的长度、用风量联装22m 3/min 电动空压机，供应洞内施工面所需高压用风。

在施工前期高压电源未接通时均采用自备发电机驱动电动空压机供风。 隧道开挖面工作风压不小于0.5MPa 。高压风管采用φ50mm 的无缝钢管，设在边墙底脚处，管子下面采用托架将其托起，托架固定在底脚的边墙上。

随着洞子的延伸，高压风管分段接至工作面附近，在管端安装闸阀以便接至用风机具，闸阀至用风机具之间用高压皮管连接。

主管道每隔200～300m 分装闸阀和三通，以备出现涌水时作为应急排水管使用，管道前段距开挖面30m 距离主风管头接分风器，用高压软管接至各风动工具。空压机配备按洞内风动机械同时工作最大耗风量及管道漏风系数等计算。

()m k k Q Q ??+?=∑δ1δ

：安全系数电动取0.3～0.5。

k ：空压机本身磨损的修正系数取1.05～1.10。

m k ：不同海拔高度的修正系数取1.0。

∑Q ：风动机具同时工作耗风量总和。

n q ：管道漏风系数取1.15。 同时工作的各种风动工具耗风量2

1K K q N q ???=∑

N ：使用台数。 q ：每台耗风量。

1k ：同时工作系数取0.85。 2k ：风动机磨损系数取1.10。

一般隧道总风量按各工作面全部采用风动工具凿岩，开挖工作面按4台风枪考虑，每台耗风按4m 3/min 计；喷射混凝土每工作面配备1台湿喷机，每台耗风量按16m 3/min 计，根据计算所得总耗风量，每个隧道施工洞口需设一台22m 3/min 高压风机。

施工供水方案

采用高山水池或无级供水泵站供水。根据洞口附近水源情况，采用地面水源或地下水源，在每个洞口设60m 3蓄水池一座，铺设Φ50mm 钢管输水供隧道用水，管道设在边墙底脚处，与输电线路另侧，管子下面采用托架将其托起，托架固定在底脚的边墙上，隧道工作面的水压不小于0.3MPa 。

施工防、排水方案

(1)地表防、排水

①隧道覆盖层地表积水应先处理。按图纸要求修筑截水沟、排水沟及其他排水建筑物，洞口附近不得积水。

②地表的坑洼、钻孔、探坑等应以不透水材料或土壤填塞，并分层夯实。

③边坡、仰坡坡顶的截水沟、排水沟应于路堑土石方开挖前施工，以确保截、引地表水，防止出水口顺坡漫流。

④洞口排水应与场内排水组成系统。

(2)洞内排水

①设置施工临时排水沟

a．洞内施工时应设置临时顺坡排水沟，水沟断面应满足洞内渗水和排出施工废水的需要，水沟位置按施工图设置。围岩松软或裂隙发育地段的沟应铺砌，或用管槽代替。施工中排水沟应经常清理。

b．当洞内需设置反坡排水沟时，应使用机械设备。可根据距离、坡度、水量和设备等因素布置排水管道，或一次或分段接力将水排出洞外。配备水泵的功率，应大于排水量的20％以上，并应有备用水泵。

反坡排水布置见“图2-2-3反坡排水布置示意图”。

②渗漏水的处理

开挖中洞内渗水的面积较大时，宜采用钻孔将水集中汇流人排水沟内。应将钻孔位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等做详细记录，用以确定衬砌施工时制定相应的排水措施。

③承压水的排放

图2-2-3反坡排水布置示意图

a．当预计开挖工作面前方有承压水，而且排放不会影响围岩稳定，或进行注浆前排水降压，可采用超前钻孔或辅助坑道排水。

b．超前钻孔及辅助坑道应保持10～20m的超前距离，最短亦应超前1～2倍掘进循环长度。

④地下水的处理

a．地下水不大时可引入临时排水沟内排出。

b．地下水较丰富，无法排出或排水费用昂贵，以及不允许排水的情况下，经技术、经济比选，可采用注浆堵水措施。根据隧道埋深，或采用地面预注浆，或开挖工作面预注浆。

⑤高压涌水的处理

a．隧道施工中遇有高压涌水危及施工安全时，宜先采用排水的方法降低地下水的压力，然后用注浆法进行封堵。

b．封堵涌水注浆应先在周围注浆，切断水源，然后顶水注浆，将涌水堵住

施工中备足抽水设备及管道，以防突水。在突水情况下除启用全部排水设备和备用设备外，同时将高压风管、水管切断，将其改装为临时排水管路。

(3)施工污水处理

洞内施工排放的污水经抽排系统抽至洞外后，经沉淀过滤和净化合格后排放或再次利用。滤渣由龙门架抓斗机装至自卸车上运至指定场地。