1、隧道大变形专项施工方案一、编制依据 1二、适用范围 1三、工程概况 1四、隧道变形段总体施工方案 21、总体施工方案 22、支护参数 3五、施工方法 41、施工顺序 42、施工工艺流程图 53、施工方法 5六、监控量测、超前地质预报实施方案 101、监控量测 102、超前地质预报 13七、资源配置 131、劳动力配置 132、设备配置 14八、质量保证措施 141、确保施工质量保证措施 14九、安全保证措施 15十、应急预案 161、编制目的 162、适用范围 163、应急工作原则 164、组织机构 175、各项风险预防措施 236、信息上报程序 267、应急物资储备 26长坪隧道斜井工区正洞
2、大变形试验段专项方案一、编制依据1、丽香铁路黄山哨隧道进口岩堆体段处理方案及软弱围岩隧道变形控制方案研讨会专家意见。2、新建铁路丽江至香格里拉线隧道大变形试验段设计方案。3、新建铁路丽江至香格里拉线施工变更设计大变形型衬砌（H2500m）施工图。4、铁路隧道监控量测技术规程（Q/CR9218-2015）。5、铁路隧道施工规范（TB10204-2002）。6、铁路隧道超前地质预报技术规程（Q/CR 9217-2015）。二、适用范围该方案实施选在长坪隧道斜井工区正洞往大、小里程方向，里程为DK61+362DK59+275、DK61+464DK61+706。三、工程概况长坪隧道斜井工区属高中山构造
3、剥蚀地貌，地表覆盖坡残积层粉质黏土、角砾土，厚08米不等，局部较厚，下伏基岩为三叠系片理化玄武岩，局部夹有凝灰岩，测区地质构造复杂，新构造运动强烈，地表不发育，主要为坡面沟槽水，地下水较发育，主要为基岩裂隙水，预计隧道一般涌水量1.74104 （m3/d）,最大涌水量2.09104 （m3/d）。水质一般对混凝土结构无侵蚀；不良地质有岩堆、危岩，无特殊岩土。隧道通过物探异常带，岩体破碎，易坍塌、掉块和突水突泥。隧道埋深较大处片理化玄武岩中有发生岩爆的可能性。根据5月26日业主、设计单位下发新建铁路丽江至香格里拉线施工变更设计大变形型衬砌（H2500m）施工图，我项目部计划长坪隧道DK61+36
4、2DK59+275、DK61+464DK61+706段参照大变形型衬砌施工。四、隧道变形段总体施工方案1、总体施工方案采用“大变形型衬砌断面图”，隧道内轮廓不变，预留变形量40cm，开挖轮廓线边墙曲率加大。全环采用I20b钢架，间距0.5m/榀，钢架间纵向连接钢筋采用25钢筋，Z形布置，设于钢架内侧（靠二衬侧），钢筋纵向接头应相互错开,锁脚采用42锁脚锚管，4m每根，与钢架焊接牢固；同时加强各台阶底部钢架纵向垫槽钢的施工工艺，确保钢架系统整体稳定性；拱部设42超前小导管，每根长3.5m，环向间距0.4m，纵向间距2m，系统锚杆采用药包锚杆，长度4.0m，非对称性施工。施工采用三台阶法，下台阶与
5、仰拱一次开挖成形并及时封闭成环，从上台阶开挖到仰拱初支封闭成环时间控制在12天左右。大变形型衬砌断面图及支护图如下图：图4-1 大变形型衬砌断面图2、支护参数超前小导管支护：拱部设42超前小导管，每根长3.5m，环向间距0.4m，每环31根，纵向间距2m,注水泥浆，注浆压力0.51.0MPa。I20b钢架支护：钢架架纵向间距50cm/榀。钢架间纵向连接钢筋采用25钢筋，Z形布置，设于钢架内侧（靠二衬侧），钢筋纵向接头应相互错开；同时，台阶底部钢架纵向垫设槽钢，确保钢架系统整体稳定性。锁脚锚管采用42钢管，钻孔直径不小于60mm，注水泥浆，注浆压力0.51.0MPa，拱脚和边墙脚两侧各2根，单根
6、长4m，具体部位及角度见附件设计图。钢筋网：拱墙采用8钢筋网，网格间距2020cm。边墙系统锚杆：采用22药包锚杆，不能成孔时可考虑采用自进式锚杆。锚杆长4.0m，间距纵向1.0m横向1.0m。喷射混凝土：采用C25喷射混凝土，拱墙及仰拱厚度均为27cm。五、施工方法采用三台阶施工方法，台阶高度确定为上台阶高度2.5m，中台阶高度4m，下台阶带仰拱高度4.02m。上台阶长度35m，中台阶长度5m。开挖方法选择挖掘机带破碎头开挖，在确需爆破段采用弱爆破的方式。开挖进尺控制在1榀拱架间距之内（即50cm）。1、施工顺序图5-1 三台阶法施工示意图2、施工工艺流程图图5-1 三台阶法施工工艺流程图3
7、、施工方法（1）超前小导管支护施工采用风钻钻孔，用锤击或钻机将小导管顶入，注浆泵注浆。图5-2 超前小导管施工工艺图小导管的纵向搭接长度不小于设计，外插角满足规范要求（1015），与线路中线方向大致平行。孔位钻设偏差不超过5cm，孔眼长大于小导管长，钢管顶入长度不小于管长设计长度，用高压风将管内砂石吹出。（2）I20b钢架施工制作：钢架按设计尺寸在钢构件加工厂下料分节焊接制作，制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后必须进行试拼检查，严禁不合格品进场。安装：钢架按设计要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程为5cm，
8、垂直度2。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下1520cm。拱脚及边墙脚加设槽钢垫块。图5-3 拱架施工工艺框图 （3）钢筋网铺设钢筋须经试验合格，使用前必须除锈，在钢构件加工厂分片制作，安装时搭接长度不小于一个网格。人工铺设贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固。钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧，确保整体结构受力平衡。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。（4）锚杆施工锚杆采用风钻钻锚杆孔， 锚杆钻孔利用台架施钻，按照设计间排距，尽可能垂直结构面打入，高压风吹孔。孔内锚固剂填塞必须饱满，再用风枪将锚杆送入孔内，并杆体位于孔
9、位中央然后安装垫板，垫板必须用螺帽紧固在岩面上，增强锚杆与喷砼的综合支护作用。锚杆尾端尽量焊接在拱架上，以便共同受力。锚杆施工工艺框图见图5-4。（5）喷射混凝土喷射砼采用湿喷工艺。工艺流程见图5-5。喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。用高压风水冲洗受喷面，设置控制喷砼厚度的标志。喷射作业分段、分片、分层，由下而上进行，有较大凹洼处，先喷射填平。喷嘴垂直于岩面，距受喷面0.81.2m，呈螺旋移动，风压0.50.7MPa。液态速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入。喷射混凝土时按照施工工艺段、分片，由下而上依次进行。一次喷射混凝土的最大厚度，拱部不
10、得超过10cm，边墙不得超过15cm。分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产。混凝土搅拌车运输混凝土，卸入湿喷机，机械手配合湿喷机喷混凝土。图5-4 砂浆锚杆施工工艺流程图图5-5 湿喷混凝土工艺框图六、监控量测、超前地质预报实施方案1、监控量测（1）监控量测的项目和方法监测项目以收敛变形监测为主，以便掌握施工中结构的内力情况，并结合变形监测结果综合判断结构的稳定性及可靠性，检验和修正采用的设计与施工方法。根据本工程特点，主要监测项目见表7-1。表7-1 监测项目表必测项目（A）序号监控量测项目常用量测仪器备注1洞内、外观察现场观察、数码相机
11、、罗盘仪初期支护完成后观察喷砼表面裂隙及其发展、渗水、变形等。2拱顶下沉全站仪+反光膜片、3围岩收敛变形全站仪+反光膜片 （2）隧道围岩收敛变形监测目的：隧道开挖后，周边点的位移是围岩和支护力学形态变化的最直接、最明显的反映，净空的变化（收缩和扩张）是围岩变形最明显的体现。监测仪器：全站仪。隧道周边收敛监测点布置见图7-1。图7-1 台阶法开挖隧道位移监测点布置图全站仪测试方法：测点埋设：测点由基座和反射膜片组成，基座由5cm*5cm钢板及16mm的钢筋焊接而成，待掌子面开挖完毕后，将基座固定在初支上或锚固在岩壁上，然后把反射膜片粘贴到基座上面。数据采集：数据采集和拱顶一起采用全站仪自由设站的
12、方式进行测量，在能看到测点的地方自由架设全站仪，对中整平，量测收敛水平线两端点的相对坐标为（Xa、Ya、Za）和（Xb、Yb、Zb）。 （3）隧道拱顶下沉监测监测目的：拱顶下沉量测值是反映隧道安全和稳定的重要数据，是围岩和支护系统力学形态变化的最直接、最明显的反映，易于实现量测信息的反馈。监测仪器：全站仪1）测点埋设：测点由基座和反射膜片组成，基座由5cm钢板及22mm的钢筋焊接而成，待掌子面开挖完毕后，将基座固定在初支上或锚固在岩壁上，然后把反射膜片粘贴到基座上面。2）数据采集：测点埋设完毕后，采用全站仪自由设站的方式进行测量，每次测量时，将全站仪架设于后视点与量测断面的中间位置，对中整平，
13、后视基点1，（基点高程H1已知，随着隧道向前开挖，基点一直向前变化），得到相对高程Z1，再前视量测断面拱顶反射片，得到相对高程Z0，则量测断面拱顶反射片中心的高程：H=H1+Z0-Z1（4）监控量测断面布置拱顶沉降、围岩收敛变形量测断面布置在同一个断面上，布置见表7-2。表7-2 净空变化量量测断面间距围岩级别断面间距（m）大变形试验段型衬砌5注：按每5米一个断面（5）监控量测频率 (1)围岩收敛变形量测、拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率见表7-3，实际量测频率应根据变形速度和距开挖面距离选择。表7-3项目量测频率变形速度（mm/d）量测断面距开挖工作面距离量测频率51B12次/d15
14、12B1次/d0.2125B1次/（23）d0.25B1次/周说明：B为隧道开挖宽度对于大变形地段，加强监测，加大监测频率，必要时进行实时监控。（6）信息反馈监控量测信息反馈应根据监控量测数据分析结果，对工程安全性进行评价，并提出相应工程对策与建议。现场对施工负责人交底并签认。2、超前地质预报长坪隧道属级高风险隧道，由湖南科技大学检测中心负责进行超前地质预报，长坪隧道斜井工区采用方法为: (1)综合地质法；（2）物探法(3)超钻探法。现场施工人员必须如实做好地质素描，并形成记录。架子队技术负责人认真核对实际里程，当需进行其它超前预报时，及时联系超前地质预报单位进行超前地质预报。七、资源配置1、
15、劳动力配置劳动力配置见表8-1：表8-1 长坪隧道斜井工区单个掌子面劳动力配置表序号管理/工班名称人数备注1架子队管理人员52开挖班12采用挖掘机配合人工3立拱、锚杆、钢筋网、超前支护12分成2个班组轮流作业4喷浆班65出渣班66其他操作司机47普工6包含电工合计512、设备配置单个掌子面主要设备配置见表8-2表8-2 单个掌子面主要设备配置表序号设备名称规格型号单位数量备注1空压机20m3台42钻机YT-28台123挖掘机225台14挖掘机台15装载机50台16挖装机台17出渣车辆48搅拌站套19混凝土运输车辆510湿喷机台411风机台1八、质量保证措施1、确保施工质量保证措施喷混凝土采用湿
16、喷工艺，外加剂掺量及喷混凝土抗渗等级符合设计要求。做钢架支护时，确保拱架间距符合设计及规范要求。钢架与岩面不得紧贴，钢架背后混凝土保护层不得小于3cm，钢架外层混凝土保护层不得小于4cm，才能有效的保证钢筋与喷混凝土较好的连接在一起。加工好的钢架由质检工程师进行检测，合格的钢架方可运进洞内进行使用，洞内钢架施工时做到间距、倾斜度和垂直度符合要求。钢架的底脚不得悬空，在悬空时必须用块石填实，且及时喷混凝土进行回填密实；钢加及时跟紧，尽早封闭成环。钢架连接时，接头板必须密贴，连接螺栓上齐且连接紧固。钢筋网片采用加工厂加工，洞内进行安装，安装时网片连接采用焊接连接，搭接长度为1-2个网格，网片必须平
17、顺，且与钢架也进行绑扎连接。喷射混凝土运输时间不超过规定。喷射前清理岩面，用高压风将岩面灰尘吹干净。厚度较大时分层喷射。严格掌握风压和控制喷射距离，做到厚度符合设计和安全要求，表面平顺。为了有效的控制喷混凝土平整度，每个喷浆班组配置2m铝合金方尺，及时检查喷混凝土平整度。锚杆的间距和深度符合设计，施工系统锚杆时做到灌浆充填饱满。九、安全保证措施由于二衬厚度比正常衬砌增厚不少，边墙厚0.8m，核查衬砌台车承受能力，若强度不够，通过增设斜撑等措施予以加固，避免台车变形侵限，甚至爆模。1、隧道开挖后必须及时进行支护。支护质量必须达到设计规定标准。2、施工期间，现场值班负责人员每天应同安全质检人员对开
18、挖面地质以及各部支护情况进行一次检查。不良地质地段每班检查一次，当发现支护变形或损坏时立即加固处理并作出详细记录。3、量测人员发现量测数据有突变或异变时，应于量测后及时向技术负责人或现场负责人汇报，并立即采取应急措施或通知施工人员暂时撤离危险地段。4、钢拱架架立时不得置于虚碴或活动石上，软弱围岩地段基底夯实加设垫板或加设木楔楔紧。锚杆支护，孔深、间距、方位必须达到设计要求，注浆要饱满，钢筋网初喷混凝土必须达到设计厚度。5、洞内支护，坚持“随挖随支护”的原则，支护紧跟开挖面，尽量缩小支护工作面。6、喷射支护前，清除危石及松动石块，喷射手配戴防护用品；机械各部完好正常，压力保持在0.4MPa左右，
19、喷浆管喷嘴严禁对人放置。7、随着隧道各部开挖工作的推进，及时进行衬砌或压浆。8、机械转动部分设置防护罩，电动机必须有接地装置，移动或修理机器及管线路时，先停电，并切断电源、风源。9、加强洞内通风、照明管理，确保达到符合国家相关标准的工作环境。十、应急预案1、编制目的为规范施工生产安全事故的应急管理与应急响应程序，提高项目经理部的应急处置能力，做到快速、有序、高效地实施应急救援工作，最大限度地避免或减少人员伤亡和财产损失。2、适用范围 长坪隧道斜井工区正洞3、应急工作原则（1）以人为本，安全第一。把保障人民群众的生命安全和身体健康、最大程度地预防和减少生产事故造成的人员伤亡作为首要任务，切实加强
20、应急救援人员的安全防护，充分发挥人的主观能动作用，充分发挥专业救援力量的骨干作用和职工的基础作用。（2）统一领导，协调行动。突发安全事件的处置工作要在项目部应急救援领导指挥部统一领导、统一指挥下进行，事发单位积极配合，其他有关部门分工协作。（3）自救互救，安全抢救。事故发生初期，应积极组织抢救，并迅速组织遇险人员沿避灾线路撤离，防止事故扩大。在事故抢救过程中，应采取措施，确保救护人员的安全，严防抢救过程中发生事故。（4）依靠科学，规范有序。采用先进技术，充分发挥专家作用，实行科学民主决策。（5）预防为主、平战结合，贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。（6）坚持事故应急与预防工作相结
21、合，做好预防、预测、预报和预警工作，将日常管理和应急救援工作结合起来，做好常态下的风险评估、物资准备、队伍建设、完善装备、预案演练等工作。充分利用现有专业力量，努力实现一队多能，培养兼职应急力量，并发挥作用。4、组织机构成立试验段应急救援指挥机构（即应急救援领导小组），应急救援领导小组组长由项目经理担任，副组长由书记、总工、安全总监、副经理、担任，成员由项目各部门负责人及各工区主要管理人员担任。应急救援领导小组下设九个专业应急救援小组：技术支持组、抢险救援组、医疗救护组、现场警戒组、后勤保障组、善后处理组、事故调查组、信息发布组、调度联络组。（1）应急救援组织机构及成员构成项目部建立应急救援领
22、导小组：组 长：方水保副组长：刘庆国 彭泽波 刘赶平 牛耀田 熊高生 小组成员：苌海涛、徐平甲、李彬、李金和、马磊磊、王佳、马磊磊 文宇 陈仁文应急救援领导小组设应急救援办公室，设在项目部安质部。应急救援办公室电话：（2）应急救援组织机构图（3）应急救援小组通讯录3.1.4项目部应急小组通讯录项目部应急小组通讯录应急机构职务姓名联系电话备注组长方水保总体协调指挥副组长刘庆国分管：医疗救护组、信息发布组、副组长刘赶平分管：技术组、调度联络组副组长牛耀田分管：抢险组、后勤保障组副组长彭泽波分管：事故调查组副组长熊高生分管：善后处理组技术组负责人文 宇抢险组负责人徐平甲后勤保障组负责人李金河调度联络
23、组负责人苌海涛信息发布组负责人陈仁文现场警戒组负责人王佳医疗救护组负责人王志田善后处理组负责人李 彬事故调查组负责人马磊磊主要成员孙小勇主要成员袁志军 主要成员刘祥主要成员文彦起主要成员官立强主要成员景培云主要成员施键主要成员吴正春工区在接到报警后应立即向项目部组长、副组长、调度联络组报告，组长在接到报警后应立即向调度联络组发出启动相应等级应急预案的指令，项目部24小时应急值守联系人:刘庆国,电话（4）应急救援组职责1)组长职责负责突发事件发生后批准本预案的启动与终止；迅速、及时、准确评估事故规模，科学指挥各应急小组，负责人员、设备和物资的调动。2)副组长职责协助应急救援领导小组组长完成突发事
24、件应急工作，负责分管应急救援小组的日常管理工作。3)成员职责完成领导交办的突发事件应急工作，承担各自的应急救援职责。（5）各专业应急救援小组职责1)技术组职责了解掌握判断事故发生的原因，制定防止事故蔓延扩大的技术措施。事故发生后，及时向抢险组提供有效的技术方案和技术支持。根据各工区施工生产内容及特点，制订防止事故发生的技术措施。总结技术组在应急处置工作中的不足，持续改进。2)抢险组职责寻找受害者并转移至安全地带。在事故有可能扩大进行抢险或救援时，高度注意避免意外伤害。参与编制应急处置方案，提出建议。严格执行应急处置方案，不可盲目抢险。抢险或救援结束后，报告联络调度组并对结果进行复查和评估。总结
25、抢险组在应急处置工作中的不足，持续改进。3)后勤保障组职责保障应急救援物资装备的调配、购置。保障车辆，以最快的速度将救出的伤员护送到附近医院。负责所有救援人员的衣食住行安排。负责提供必要的办公用品、交通工具、通讯（信）工具、器材等。总结后勤保障组在应急处置工作中的不足，持续改进。4)调度联络组职责对整个过程进行跟踪拍照，建立影像、文字资料。及时传达应急救援进度给组长。负责传达应急响应级别给各应急小组。负责各应急小组之间的联络和各应急小组之间与组长的联络。负责应急抢险信息的上传、下达。总结调度联络组在应急处置工作中的不足，持续改进。5)信息发布组职责主要负责收集、确定信息发布材料，正面引导舆论。
26、主要负责现场救援进展信息和和新闻报道素材的及时收集，经组长及上级单位同意后发布相关信息；负责与救援工作有关的当地政府部门（如：安监局、气象局、环保局、地震局等）联系，及时获取相关信息，如获取到对救援工作不利的因素，第一时间要反馈至副组长或组长处。经批准后负责对外信息的发布。总结信息发布组在应急处置工作中的不足，持续改进。6)现场警戒组职责负责各道防线的警戒，控制进出的人员和车辆，无关人员坚决不许进入；负责现场救援的安全盯守及安全巡视；负责现场安全文明施工的管理；负责现场交通工具的指挥和管理。设置事故现场警戒线、岗，维持抢险救护的正常运作。保持抢险救援通道的通畅，引导抢险救援人员及车辆的进入。发
27、生事故时，做好现场疏散引导工作，维护现场救援秩序。抢救救援结束后，封闭事故现场直至收到明确解除指令。7)医疗救护组职责负责联系、配合医疗机构的工作，在外部医疗救援机构未到达前，对受害者进行必要的抢救(如人工呼吸、包扎止血、防止受伤部位受污染等)。负责伤员的救治配合工作，负责定时向组长汇报伤员救治情况。使重度受害者优先得到外部救援机构的救护。协助外部医疗救援机构转送受害者至医疗机构，并指定人员护理受害者。救援期间，保障与项目部及医疗、交通管制、抢险救灾等社会救援部门的联系畅通，必要时寻求帮助。8)善后处理组职责负责做好险情、伤亡人员家属的思想情绪稳定工作。负责事故处理协议的签订及理（索）赔工作。
28、负责其他需要善后处理的事宜。9)事故调查组职责对现场的有关实物资料进行取样封存。调查了解事故发生的主要原因及相关人员的责任。按“四不放过”的原则对相关人员进行处罚、教育、总结及制定预防措施。5、各项风险预防措施1）物体打击预防措施认真贯彻文明施工管理规定，材料堆放整齐、平稳，作业场地及时清扫，每天做到工完场清。多层高处施工，在计划安排上要尽量避免立体交叉作业，确需进行立体交叉作业时，应事先采取隔离防护措施。施工工程靠近必须通行的道路时，应在道路上方搭设坚固、密封的防护棚，防止落物伤害行人。为了防止坠物伤害头部，安全规程明确规定进入施工现场的所有人员，必须戴好符合安全标准、具有检验合格的安全帽，
29、并系牢帽带，否则，不得进入施工现场。高处作业人员应配带工具袋，使用的小型机具及小型材料、配件等，必须装入工具袋内，防止坠落伤人。清理的杂物，应集中放入垃圾桶或斗车内，并及时吊运到地面。2）触电事故预防措施施工临时用电,线路导线或电缆不能随地拖拉,以防意外事故发生。配电箱内电器绝缘外壳,不能因高温而变色、裂纹、缺损、且无带电体外露，必须设有专用工作和保护接零端子。箱内接线，必须排列整齐，不得有松动，各电源支路应有标志铭牌，以保证在紧急情况下，准确切断电源。非电工人员不得私自乱接、乱拉灯头线路，在灯头损坏时，应通知电工及时更换。在地下室等危险场所施工，应使用安全电压照明。金属照明灯具外壳应作保护接零，室内灯具高度不低于2.5m,室外不低于3m。电工要熟悉所管辖范围内的用电设备及其配电设备的电气性能,坚持巡回检查制度,发现隐患及时处理。进入设备的电源线应穿管保护,管口密封,防止油
