1、开挖方案郑坑下隧道金丽温输气管道工程隧道工程F标郑坑下隧道开挖专项施工方案设计：审核：批准：核工业井巷建设公司金丽温输气管道工程隧道工程F标项目经理部二O一三年十二月一、工程概况1.1 项目概况金丽温输气管道起自与西二线上海支干线金华分输清管站毗邻建设的金华首站，途经浙江省金华市、丽水市，终止于温州市甬台温输气管道温州末站。金丽温输气管道由一干一支组成，干线管道全长216km，管线采用D813管径；丽水支线从干线8#阀室向丽水分输，至丽水支线末站，支线管道全长4km，采用D323.9管径。金丽温输气管道设计输量为45.0108m3/a（含金华市区），设计压力6.3MPa。干线共设6座站场，其中
2、金华首站1座，温州末站1座（与甬台温输气管道合建），武义、永康、缙云和青田分输站各1座，支线共设1座站场，为丽水支线末站；在金华设调控中心和维抢修中心1座。本工程输气规模约为45108m3/a。本工程干线穿越大、中型河流12处（定向钻2处，大开挖2处，水下隧道7处，顶管1处），新建山岭隧道29座，穿越高速公路共计约11次，穿越国省干道8次，穿越县道26次，铁路穿越13次（含在建金丽温高铁）；支线大型河流跨越1次（南明湖跨越），穿越国省干道1次，铁路穿越2次。1.2 郑坑下隧道简介郑坑下隧道位于丽水市青田县境内，隧道全长2183m，进洞口位于仁宫乡密溪村，坐标为（X=3 116379.01，Y=
3、518940.48），洞口地面高程为144.24m，隧道沿东南方向穿越山体，出洞口位于鹤城镇郑坑下村，坐标为（X=3115026.66，Y=520837.46），洞口地面高程为280.94m。隧道断面为城门型，净空尺寸3.03.0m，坡度为7.9（4.5），其中级围岩长度973.1m，占总长度的44.58%；级围岩长度735.4m，占总长度的33.69%；级围岩长度474.5m，占总长度的21.73%，隧道整体走向125,有乡村公路可直达洞口附近，该道路大部分为盘山水泥路，道路依托条件较好，有良好的施工场地，利于实施隧道工程。1.3 工程地质郑坑下隧道穿越主要基岩地层为侏罗系上统磨石山群西山头
4、组的熔结凝灰岩，洞口段穿越土层主要为第四系残坡积粉质粘土含碎石。隧道围岩除洞口段为粉质粘土含碎石层外，隧道洞身穿越的岩层为侏罗系上统磨石山群西山头组（J3x）的熔结凝灰岩，岩石破碎较破碎，局部较完整，相对坚硬，地下水补给条件较差，含水层富水性不佳。洞口选择在山间谷地的冲沟处，洞口地势稍平坦，无地质灾害。交通条件较好，排水、排渣方便。道路依托条件和施工场地又较好，是较理想的隧道穿越位置。隧道位置主要是由进出洞口的位置来确定的，本隧道进出洞口均位于山间沟谷位置，在同样满足接线标高要求位置中，隧道长度是最短的，从工程建设难易程度、经济效益、安全等多个方面来看均是最合适的。二、施工组织管理机构2.1
5、组织管理机构为确保安全、高效、按期完成施工任务，发挥专业化施工队伍的优势，我公司已选好具有丰富施工经验、控制能力强、办事果断、效率高、应变能力强的项目经理、总工及其他管理人员、技术人员、质量检验员、安全员等组建项目经理部班子，项目部下辖七个科室。施工管理组织机构见下图。项目副经理施工组织管理机构框架图2.2 各施工班组分工测量班：负责整个工程的测量放线工作；开挖班：负责隧道、洞口明挖的凿岩、装药爆破、危石清理等工作；装运班：负责隧道爆渣洒水、装岩、洞碴运输、砼运输、清底等工作；支护班：负责超前管棚（或小导管或超前锚杆）的钻孔、杆体制作安装、注浆、工字钢架的制作安装；锚杆钻孔、锚杆的制作安装、钢
6、筋网制作安装、拱架、喷砼等支护工作，还负责截水天沟、排水沟、挡墙等相关砌筑工作；混凝土班：负责砼钢筋制安、拆模立模、砼搅拌、砼浇筑施工及养护等工作；机修班：负责整个工程所有机械设备保养维护修理、施工用电线路的架设、拆除及管理等工作；辅助班：负责供水、排水、供风、通风、洞内外道路维护、渣场防护及碎石场碎石等各项辅助工作。2.3 主要管理人员及部门职责1、项目经理（1）、贯彻执行国家和地方政府的政策、法规，执行公司的规章制度和指令；（2）、组建项目部，代表公司行使本项目施工合同所规定的所有职权，履行各项义务，确保公司各项管理制度真正落实到位和项目各项目标的实现；（3）、组织编制项目实施性施工组织设
7、计、制定项目质量、环保、安全、工期、成本、文明施工等各项措施，并报请公司有关部门审核批准后严格执行；（4）、积极组织各类宣传、学习、教育、培训，开展QC小组活动，推广应用“四新”技术； （5）、实施项目标准化管理，执行GBT19001（2000版）质量管理体系标准、 GBT24001（2004版）环境管理体系标准、GBT28001（2001版）职业健康安全管理体系标准，确保公司QES体系和公司要求的活动有计划地实施，严格监控工序，确保工程质量，实行项目经理质量责任终身制；（6）、搞好安全生产，保护国有资产完好无损，保障职工人身财产的安全；组织开展环境因素、危险源辨识与评价，组织制定项目经理部的
8、环境、职业健康安全管理方案；（7）、加强现场管理，做到文明施工，重视环境保护、场容、场貌、企业形象、企业文化建设；（8）、抓好社会治安和综合治理；（9）、合理组织生产，确保施工工期；（10）、加强项目的基础管理工作，根据公司年度各项工作指标，制订、完成和总结本单位年度各项工作计划，及时上报有关报表，保证各种文件、资料、数据等信息准确及时地传递和反馈，对项目各项目标进行全过程控制；（11）、负责项目的日常工程结算及竣工决算，建立项目成本核算体系和核算制度，强化项目的财务管理，严格控制非生产性开支，严格财经纪律，正确处理国家、企业、项目与个人的利益关系，不得安排亲戚、朋友在本项目承担施工任务，对在
9、项目施工期间形成的所有债权、债务承担责任；（12）、协调外部关系，在上级单位授权范围内与顾客洽谈工程有关事项，签署相应文件；（13）、项目完工后，及时搞好资产清算工作并向公司提交清算报告以便审计和交接，及时做好竣工工程的交验工作，按时进行项目工程竣工资料的提交与归档；（14）、随时接受公司的监督。2、技术负责人（1）、贯彻执行国家、行业的规范、规程、技术标准、合同技术要求和公司技术文件；（2）、负责项目施工过程的技术管理，参与产品实现的策划，主持编制施工组织设计及项目部QES管理目标实施方案的相关文件； （3）、主管项目部工程技术文件的控制，包括图纸、图纸会审记录、设计变更、技术交底、作业指导
10、书、标准、规范、图集等的控制；（4）、组织产品监视和测量活动，主管项目监视和测量装置的控制； （5）、编制项目不符合处理方案并组织实施，制定项目部的纠正和预防措施；对产生不合格品的现象进行纠正；（6）、负责工程技术方面的顾客沟通，协调项目的产品保护；（7）、负责产品防护和环境、职业健康安全行为和活动的控制；（8）、督促做好记录、各种统计和文件的编目、登记、上报、存档和借阅等工作；（9）、负责组织工程竣工资料的编制、整理、归档等工作；（10）、项目经理部规定的其它职责。3、技术部（1）、严格执行国家有关的行业政策、规章、规程和标准，协助项目总工做好项目部的技术管理工作，负责工程技术交底，工程变更
11、设计联系单，记好施工日记；（2）、负责项目部技术性文件的归口管理，负责数据分析工作及对统计技术应用的指导，负责工程施工过程中的施工技术、技术难题、技术创新、技术攻关；（3）、参与制定项目部实施性施工性组织设计的编制，负责组织生产中的关键技术难题攻关，审查重大工程施工技术方案；（4）、会同监理工程师、质量员，及时做好工序的自检工作。参与对重大不合格（项）的性质、严重程度的评审和处理，参与审查纠正、预防措施方案；（5）、协助协调各工种交叉施工，填写物料需求计划。4、质安部（1）、贯彻执行国家颁发的规范、规程、标准以及业主、当地主管部门的环境职业健康安全方针政策及法律、法规；（2）、主管项目部年度Q
12、ES管理目标、指标的制定和分解，掌握各项目标、指标的分解和落实情况，并组织考核；（3）、负责组织环境因素的识别、危害辨识与危险评价控制；负责施工项目的工作环境、施工过程的安全生产、文明施工等监视和测量；（4）、负责制定项目部的环境管理方案和职业健康安全管理方案，并负责实施、监督检查和考核；（5）、配合公司质安部进行项目开工前的安全验收，通晓施工各阶段、各工序安全生产的薄弱环节和注意事项； （6）、全面负责管理施工现场的安全文明生产。编制安全施工组织设计并负责实施；做好员工进场三级教育、安全技术交底、岗位安全技术交底；按照“五同时”要求和配合施工技术负责人抓好工地安全文明生产；严格按规范检查落实
13、施工现场的电器线路设置、安装工作，确保安全用电；认真检查落实施工现场平面布置是否符合安全生产要求；做好施工现场的防火安全工作，认真检查落实民工工棚灭火设备；做好施工现场安全检查工作，发现隐患及时纠正，做好记录；管理旖工现场各类安全运输工作，之前检查，之后保养，落实工作；做好施工现场的交通管理；抓好工地安全宣传工作及安全路标、路牌、安全标志工作；抓好工地安全生产活动，提高现场管理人员及民工的安全意识，管理现场安全，保卫工作及文明生产工作；（7）、全面负责工程的全面质量管理工作，认真做好质量管理工作中的组织协调、检查落实工作；认真做好每道工序的质量检查和技术资料验收，及时办理好技术资料和签证手续；
14、及时做好材料的送检及试压件的制作、保养和送检工作。5、试验室本工程工地设简易试验室。（1）、负责开工前的原材料质量检验工作。对建筑材料（包括库存材料、新购材料、建筑成品与半成品）和砂石料场等按要求进行检验，并按有关要求提出检验报告送监理工程师审核。（2）、依据现行有关施工技术规范、工程验收标准、试验规程做好各项试验检测工作，及开工前的工艺试验、工艺参数试验；（3）、对所有分项、分部、单位工程，按有关技术要求、质量评定标准和检测规定的检测项目和标准，逐项检验；（4）、认真填写各项检查和测试原始记录，提供单项工程、隐蔽工程验收所必需的有关资料；（5）、做好试验检测资料的填写、整理工作；按要求业主和
15、监理做好报表工作；（6）、配合和协助监理工程师进行见证、抽检、平行试验工作，并为此项工作提供各种方便；（7）、参与新技术、新工艺、新材料的试验研究工作；（8）、工程开工前，组织本项目试验检测人员、施工一线人员进行岗前培训，熟悉试验标准、规范，统一操作方法，制定严格的工地试验管理工作制度；（9）、设计选定混凝土、砂浆配合比，并报送监理工程师验证审批，审批后才允许使用。6、物料部（1）、统计生产计划和生产实际情况，及时编制机械设备需用计划，做好机械设备的进退场工作，确保工程正常施工。（2）、周密安排设备，合理调用机械设备，提高设备利用率。（3）、根据施工进度和生产计划，及时编制出材料需用计划，做好
16、落实工作。（4）、办理好各类材料的验收工作，材料领用符合手续。（5）、办理好各类材料的运输工作，做好进场及时，堆放合理，多余材料清理迅速。7、计划统计部（1）、熟悉设计图纸、合同文件，具体掌握各项工程特点；（2）、建立台帐，按要去及时上报各类报表，按照施工现场情况及时调整施工进度计划；（3）、熟悉施工现场及其进度情况，并及时进行统计和分析，提出对策及意见供项目部领导决策使用；（4）、了解机械设备的生产能力、生产状况及人员配置并及时进行统计和分析；（5）、统计数据要准确及时，实事求是；（6）、完成领导交给的其他任务。8、综合部（1）、协助项目部领导处理和安排日常事务工作，负责组织项目部各种会议，
17、并做好会议记录；（2）、负责通讯联络、办公用品管理；（3）、负责外来文件的签批及信息收集、整理、反馈、沟通、公关接待等工作，组织和督促有关人员做好文件和记录的归档、贮存、保管工作；（4）、负责项目部驻地区域水、电资源及环境卫生日常管理，负责项目部建筑维护、维修管理及消防安全、防盗、社会治安等综合治理工作；（5）、项目经理部规定的其它职责。9、财务部（1）、严格执行国家的有关财务制度，处理一切与本合同工程有关的财务活动。（2）、及时处理与业主之间、外单位之间的经济结算和金融、税务往来。（3）、及时做好各种财务报表和资金统筹安排，向项目经理提出项目成本分析与控制文件。（4）、定期收集、审查、核对、
18、整理财务会计档案，编制本项目工程的财务移交清册。三、主要施工方案3.1 隧道掘进方式隧道开挖采用全断面光面爆破掘进。炮眼钻孔采用YTP-28手风钻钻孔，钻头42mm，钻孔孔深2.3米，每个工作面3-4台风钻同时作业，按照设计要求和炮眼顺序钻孔。钻孔前准确放样测画开挖轮廓线，点出掏槽眼和周边眼的位置。掏槽眼采用直眼方式，共布5个眼，其中空孔眼不装药，增大爆破临空面确保掏槽效果。3.2 施工原则 隧道施工遵循新奥法的原理，坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测、衬砌紧跟、信息反馈、及时修正”的原则，开挖前做好探测和保护工作。3.3 隧洞爆破施工3.3.1 爆破开挖施工工艺隧洞开挖采用
19、钻爆法，以新奥法理论指导施工。采用光面爆破，全断面一次性开挖。爆破开挖施工工艺见下图。3.3.1.1测量放样用全站仪准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，并用激光指向仪控制边线。距开挖面 50m埋设中线桩，每100m设临时水准点。每次测量放线时，要对上次爆破效果检查一次，并及时将结果告知技术主管和爆破人员，技术人员将测量数据输入计算机处理后，及时修正爆破参数，以达到最佳爆破效果。3.3.1.2钻孔作业1、钻孔爆破中，钻孔孔位应依据测量定出的中线、腰线及开挖轮廓线确定；2、炮眼位置及数量严格按照光爆设计图施作。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及个数，未经主管技术工程师的许可不得随意改
20、动。3、周边孔应在开挖轮廓线上，沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm，其它炮孔孔位的偏差不得大于10cm；4、周边眼钻孔外插角度控制在4以内。5、炮孔的孔底应落在爆破图规定的平面上；6、炮孔经检查合格后，方可装药爆破。爆破开挖施工工艺流程图地质调查放样布眼初步爆破方案定位开眼光爆参数选择钻 眼掏槽眼设计清 孔周边眼设计装 药联起爆网络修改爆破设计起 爆通 风不符合要求光爆效果检查继续实施3.3.1.3清孔装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。3.3.1.4装药及堵塞装药采用分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管“对号入座
21、”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于50cm。周边眼装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采取非连续装药结构。施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数控制在1.42.0范围内。装药时应注意：1、成立光爆小组，实行定人、定位、定标准、定段别的岗位责任制，不准乱装药。2、装药前，仔细检查炮孔的位置、深度、角度是否符合设计要求，有不正确者采取补救措施或废弃重钻。同时认真进行清孔，将所有炮孔中的残碴积水排除干净，用高压风吹净尘沫。3、装药时严格按照设计的装药结构和装药量施作。4、掏槽眼和辅助眼采用连续装药，周边眼采用不偶合装药，炮眼直径42 mm，药卷直径采用25mm的小直径药卷
22、，用塑料翼片扩张式套管将药卷固定在炮孔中央部位，底部装加强药卷。5、无论采取何种形式的装药结构形式，都必须堵塞密实。堵塞炮孔所用的材料，结合现场条件用黄泥堵塞，堵塞长度不小于最小抵线。6、严格按设计的联接网络实施起爆，注意导爆索的连接方向和联接点的牢固性。3.3.1.5联线起爆保证起爆的可靠性和准确性。联线时要注意：1、导爆管不能打结和拉细；2、各炮眼雷管连接次数应相同；3、引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端15cm以上处；4、网路联好后，专人负责检查。且各警戒点人员到位并保证警戒区域内无人员和机械设备后，通知爆破员起爆。3.3.1.6炮后检查及爆破设计优化起爆后进行排烟，在起爆15分
23、钟之后，由爆破技术人员进入爆破现场检查。发现安全隐患（如盲炮等）立即处理，无安全隐患后进行下道工序施工。1、爆破效果检查检查项目主要有：断面周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；爆破进尺是否达到爆破设计要求；爆出石碴块是否适合装碴要求；炮眼痕迹保存率，硬岩80，中硬岩60并在开挖轮廓面上均匀分布；两次爆破衔接台阶不大于15cm。2、爆破设计优化每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼。根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼底基本落在同一断
24、面上。3.3.1.7 控制超欠挖的技术措施1、根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正爆破孔距，用药量，特别是周边眼。2、根据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数分布。3、根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，尽量使除掏槽眼外的所有炮孔底部基本上落在同一横断面上。4、钻眼前画出开挖轮廓线，标出炮眼位置，安装激光指向仪，保证测量精度，严格控制周边眼外插角和装药量，使开挖轮廓圆顺。5、简历严格的施工管理制度：在解决好超欠挖技术的同时，必须有一套严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，形成人人关心超欠挖，人人为控制超欠挖而努力。组成隧洞的围岩主要为凝灰岩。大溪隧道围岩为级。其中级围岩长度占
25、总长度的78.25%；级围岩长度占总长度的21.75%。隧道开挖级围岩以台阶法人工配合风镐凿挖为主，局部采用光面爆破作业。级采用光面爆破法全断面开挖。爆破按照设计开挖轮廓线布置周边炮眼，间距0.45-0.65m，辅助眼间距为0.6-0.7m。每个工作面采用3至4台YT-28型气腿式凿岩机钻眼平行作业。岩石粉状乳化炸药（有水时采用防水炸药），周边眼采用光爆小药卷，导爆管簇联非电半秒雷管起爆。3.3.2 洞身爆破设计 隧洞开挖采用钻爆法，采用光面爆破，全断面一次性开挖。以新奥法理论指导施工，短进尺、强支护、勤量测。3.3.2.1 掏槽方式本工程隧道净空3.03.0m，断面较小采用直线螺旋掏槽。直线
26、螺旋掏槽是由柱状掏槽发展而来，由若干个垂直于开挖面的炮眼所组成，掏槽深度不受围岩软硬和开挖断面大小的限制，可以实现多台钻机同时作业、深眼爆破和钻眼机械化，从而为提高掘进速度提供了有利条件。其特点是中心眼为空眼，邻近空眼的各装药眼至空眼之间的距离逐渐加大，其联线呈螺旋形状，如下图所示。螺旋形掏槽眼布置示意图装药眼与空眼之间的距离分别取 a=15cm；b=25cm；c=40cm；d=50cm。爆破按1、2、3、4由近及远顺序起爆，能充分利用自由面，扩大掏槽效果。3.3.2.2 炮眼布置中空孔直径52mm；其他炮眼钻孔直径为42mm，中空孔与掏槽孔孔深加深40cm，其他炮孔加深20cm。炮眼数目N，
27、按下式计算：N=qs/r式中：q炸药单耗量，见表3-5s开挖面积，级10.46，级11.59，级12.49，r每米长度炸药的重量，2号岩石乳化炸药r=0.78kg/m炮眼装药系数，取=0.7根据计算结果，以及炮眼的均匀布置、光面爆破需增加周边眼等因素综合考虑，级围岩取炮眼N3=43，级围岩取炮眼N4=45，级围岩取炮眼N5=48。周边眼间距40-60cm，排拒40cm，其他眼间距60-80cm，排拒60cm。具体炮眼布置图详见下图。级围岩炮眼布置示意图图中：1-11数字表示雷管段别（起爆顺序），中心孔为孔空。级围岩炮眼布置示意图级围岩炮眼布置示意图3.3.2.3 装药量及炮眼堵塞装药量的分配炮
28、眼装药量的多少，是影响爆破效果的重要因素。药量不足，会出现炸不开，炮眼利用率低和石碴块度过大；装药量过多，则会破坏围岩稳定，崩坏支撑和机械设备，使抛碴过散，对装碴不利，且增加了洞内有害气体，相应地增加了排烟时间和供风量等。合理的药量应根据所使用的炸药的性能和质量、地质条件、开挖断面尺寸、临空面数目、炮眼直径和深度及爆破的质量要求来确定。目前多采取先用体积公式计算出一个循环的总用药量，然后按各种类型炮眼的爆破特性进行分配，再在爆破实践中加以检验和修正，直到取得良好的爆破效果为止的方法。1、计算总用药量Q的公式为：Q=qv式中：Q爆破循环的总用药量，kg； q炸药单耗，爆破每立方米岩石所需炸药的消
29、耗量，见下表； 爆破岩石所需的单位耗药量（kg/m3）开挖部位和开挖面积（m2）围岩类别一个自由面的水平和倾斜隧道467910121315162040431.51.31.21.21.11.81.61.51.41.32.32.01.81.71.61.12.92.52.252.12.01.4多个自由面部位扩大挖底0.60.520.740.620.950.791.21.0V爆破岩石体积，m。经计算，取级围岩每循环药量Q 3=58.1kg，IV级围岩每循环药量Q 4=44.6kg，V级围岩每循环药量Q 5=29.7kg。2、计算单孔装药量：Q单=qabH式中：Q单单孔装药量；q单炸药单耗,见表3-2；
30、a炮孔间距；b炮孔排拒；H炮孔深度。3、根据总装药量、单孔药量计算公式和炮眼布置图，对每循环炮孔装药布置，具体布置详见表3-6、3-7、3-8。其中掏槽眼及辅助眼采用连续装药，周边眼采用间隔装药。装药采用分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于50cm。装药结构详见下图。装药结构图结构形式示 意 图说 明不耦合间隔装药（周边眼）25mm小药卷32mm药卷炮泥导爆索1、此图为光爆眼装药结构图；2、导爆索起爆；3、导爆索由非电导爆雷管引爆。不耦合连续反向起爆装药结构炮泥32mm药卷导爆管此图为掏槽眼、辅助眼、底眼装药结构。3.3.2.4 联线起爆隧洞爆破采用孔内延时，非电毫秒导爆管雷管配合导爆索连线。周边眼孔内采用导爆索传爆，孔外采用2发9段雷管传爆导爆索。其他孔全部采用雷管传爆，孔内延时，具体雷管段别详见下表。各雷管间传爆采用“一把抓”形式连线，分左右两片簇，最后把这两簇的起爆雷管连接在一发雷管上进行起爆。级围岩开挖爆破参数表炮 眼雷管段别炸 药名称数量（个）眼深（m）与掌子面夹角（度）类 型每孔装药量（kg）总装药量（kg）中空眼12.990掏槽眼42.9901-42#乳化2.18.4辅助眼72.7
