礦山法隧道開挖施工方案

礦山法隧道開挖施工方案作為本項目的施工技術負責人，我干礦山法隧道開挖快十年了，經手過四座不同地質的山嶺隧道，深知礦山法開挖最忌“粗疏大意”，地質條件千變萬化，哪怕差一點點都可能出大問題。我們這次施工的隧道，是連接兩個產業園區的重點民生通道，總長一千二百余米，最大埋深不到九十米，圍巖以中風化花崗巖為主，局部有四處斷層破碎帶，還存在局部滲漏水情況，設計采用復合式襯砌結構，經過項目團隊多次踏勘討論，最終確定采用礦山法組織開挖，我們結合過往施工經驗和現場實際情況，編制了這套開挖施工方案，從前期準備到過程管控都做了詳細安排，確保施工安全、質量、進度都能達標。1工程概況與編制依據1.1工程基本情況本隧道進口位于山南坡，自然坡度大約35度，出口位于北坡，自然坡度大約28度，設計為雙向兩車道公路隧道，凈空斷面寬10.5米，高5米，采用“初期支護+二次襯砌”的復合襯砌結構。根據地質勘察報告和我們進洞前開挖邊仰坡的實際核驗情況來看，全隧道V級圍巖占比42%，IV級占比48%，剩下少部分為III級圍巖；V級圍巖段主要集中在進出口和破碎帶位置，巖體破碎、自穩能力差，還有局部滲水，是我們施工控制的絕對重點。說句實在話，我第一次上山頂踏勘現場的時候，就發現進口仰坡有幾處已經開裂的浮石，當時就要求先清理浮石再做防護，就是怕留下隱患，所以整套方案我們都是圍繞這種偏軟弱破碎地質做的調整，絕不是照搬模板湊數。1.2編制依據本方案主要依據現行公路隧道施工技術規范、工程驗收標準，本項目的地質勘察報告、設計施工圖紙，現場控制樁復測成果編制，同時也整合了我們單位過往類似地質條件隧道施工的經驗教訓，更吸收了現場開挖班組老工人提的實操建議——畢竟天天在掌子面干活的人，最清楚現場什么情況，聽聽他們的想法做出來的方案才真的能用，不是擺給檢查看的空架子。2施工準備工作前期準備做不扎實，后面開挖肯定亂，我們從三個方面做了全方面準備。2.1技術準備我們首先組織所有技術管理人員和帶班班長完成了圖紙會審和設計交底，把設計中不明確的地方逐一落實清楚；隨后對業主提供的控制樁進行了雙人復測，進出口的導線點、水準點都做了雙備份，還用混凝土加固保護，防止被車輛碰壞、雨水沖壞。最重要的是三級技術安全交底，我明確要求必須交到每一個開挖工人手里，不能只讓班長簽個字就完事，講的時候全部用大白話，不說聽不懂的專業術語，比如告訴大家“進尺超了就是拿命換進度”“看見拱頂掉小碎塊立馬往洞外跑”，每個工人聽完都簽字確認，確保人人都清楚自己該做什么、該注意什么。2.2現場準備我們提前修通了連接進出口的臨時便道，平整了出渣和堆料場地，接通了施工用電和生活用水，通風設備、抽水設備都提前進場調試完成；最關鍵的逃生管道，我們在開挖進洞前就已經運到了現場，我明確要求，只要開挖進洞超過5米，立馬接上逃生管，每挖一個循環就接一節，一直通到掌子面，我跟安全員說了，要是開挖進了10米逃生管還沒跟上，直接停班整改，這是保命的東西，不能等出事了再補。另外洞口的截水溝，我們也是在進洞前就全部做完了，就是怕雨季山上的匯水沖進洞里，泡軟圍巖引發塌方。2.3人員設備準備開挖班組我們配了12個工人，都是干過三年以上礦山法開挖的老工人，分兩班倒，每班配一個帶班班長，都是跟著我干過好幾個項目的，責任心強、技術靠譜。風鉆、挖掘機、裝載機、出渣自卸車這些核心設備，都提前做了全面檢修，易損件比如鉆頭、鉆桿都備了雙份，防止壞了耽誤進度。監控量測用的全站儀、收斂計都送到專業機構校準過了，數據準確才能保證安全，這個錢絕對不能省。3開挖施工工藝要點準備工作全部到位后，核心就是開挖施工，我們根據不同圍巖級別做了差異化安排，全程堅持穩字當頭。3.1開挖方法選擇結合本項目的圍巖情況，我們針對不同段落選了不同的開挖方法：III級圍巖段用短臺階全斷面法開挖，IV級和V級圍巖用上下臺階法開挖，V級圍巖破碎段用環形開挖留核心土法開挖。之前有人跟我說，全斷面開挖進度快，能不能多擴大點全斷面的范圍，我直接否定了這個提議，我們這圍巖大半都是破碎的，全斷面挖完之后掌子面暴露面積大，很容易掉塊甚至塌方，出事了停個十天半個月，進度反而更慢，我們寧肯慢一點，也要保證穩，穩了才能談進度。3.2常規段開挖施工流程3.2.1邊仰坡開挖與防護我們嚴格按照從上到下的順序開挖，絕對不允許掏底開挖，挖掉一層就及時噴一層混凝土封閉圍巖，隨后打錨桿掛鋼筋網，做完邊仰坡防護再做進洞的套拱和長管棚，管棚打完注漿后，必須等注漿強度達到設計要求的80%以上，才允許開始挖洞身，一步都不能亂。3.2.2循環進尺控制循環進尺是我們不能碰的紅線，V級圍巖每循環進尺嚴格控制在0.5到0.75米，正好跟一榀鋼架的間距對上，IV級圍巖控制在1到1.5米，絕對不允許超挖進尺。之前有次帶班班長為了趕當天的任務，多挖了一米，我去檢查的時候發現了，當場就讓他停下來，所有人撤出來，開了現場安全教育會，不是我故意找事，進尺大了初期支護跟不上，圍巖變形快，真塌了，不僅活白干，還可能傷到人，這個紅線誰都不能碰。3.2.3鉆爆施工我們全部采用光面爆破，這樣對圍巖的擾動小，爆完之后輪廓平整，超挖少。周邊眼的間距我們控制在40厘米左右，最小抵抗線50厘米，采用不耦合裝藥，周邊眼的裝藥量嚴格控制，防止把圍巖炸碎。每次爆破之后我們都會檢查光面爆破效果，要求周邊眼半孔率達到80%以上，達不到的話下一次就調整炮眼間距和裝藥量，畢竟每一段地質都不一樣，參數不能一成不變，得跟著地質調整。3.2.4出渣通風爆破之后首先要通風排煙，最少通風20分鐘，等炮煙全部排干凈了，安全員才可以進洞檢查，先查有沒有瞎炮，再查拱頂和掌子面有沒有松動的危石，把危石撬下來確認安全了，才允許出渣班組進洞。出渣我們用裝載機裝，自卸車運，出渣全部運到指定的棄渣場，不堆在洞口附近，防止堆載壓壞邊仰坡。通風我們配了兩臺大功率軸流風機，一直跟著開挖面往前移，保證洞內每個位置的風量都夠，夏天洞內溫度高，我們還加了移動式噴霧降溫，不能讓工人在悶得喘不上氣的環境里干活。3.3特殊不良地質段開挖處理我們現場有四處斷層破碎帶，還有兩處滲水量比較大的區段，針對這些地段我們做了專門的安排。3.3.1破碎段處理開挖前先做超前小導管注漿，把破碎的巖體膠結起來，提高自穩能力，注漿結束后要檢查注漿效果，效果不好的話補注漿，然后每循環進尺縮小到0.5米，采用環形開挖留核心土，核心土留夠大小，用來支撐掌子面，防止掌子面滑移，鋼架間距縮小，每榀鋼架的鎖腳錨管都按要求打到位，保證初期支護的穩定性。3.3.2滲漏水段處理小量滲水我們就在開挖輪廓打泄水孔，把水引到排水溝排走，不讓水一直泡著圍巖，滲水量大的話，我們提前做周邊預注漿，把裂隙堵住，減少滲水量，再開挖，要是涌水量太大，我們就打超前降水孔，把水位降下去再挖，絕對不盲目帶水開挖，水是隧道的頭號敵人，我見過好幾個塌方都是水惹的禍，所以絕對不能大意。4監控量測與安全保障開挖過程中，我們必須隨時掌握圍巖和支護的變形情況，做好安全保障，才能及時發現問題處理問題。4.1監控量測控制開挖之后我們第一時間在拱頂和邊墻布設監控量測測點，V級圍巖每天測兩次拱頂下沉和周邊收斂，IV級圍巖每天測一次，變形穩定之后才改成兩三天測一次。每次測完我都會親自看量測數據，畫變形曲線，要是變形速率超過每天5毫米，或者累計變形超過設計允許值，我們立馬停工，所有人員撤到洞外，隨后分析原因，采取加強支護的措施，等變形穩定了再復工。這個監測數據就是隧道的“體溫表”，我每天上班第一件事就是看前一天的數據，干了這么多年，我知道哪怕晚一天發現變形，都可能出大事，所以我天天盯著，不敢松懈。4.2安全保障措施4.2.1人員防護所有進洞人員必須戴安全帽、穿反光背心，登高打錨桿必須系安全帶，隧道內的用電全部采用三相五線制，用防爆照明燈具，電纜全部架在邊墻上，不拖在地上，防止被水泡了漏電，每天電工都要查一遍用電，排除隱患。4.2.2應急保障洞口我們設了專門的應急值班室，24小時有人值班，備了急救包、擔架、礦泉水、壓縮餅干這些應急物資，對講機都保持電量充足，隨時能用，逃生管一直保持暢通，管口沒有雜物堵塞，我們每個月都組織一次應急逃生演練，讓每個工人都知道出事了往哪跑、怎么自救，這不是擺樣子給檢查看的，真出事了能多一分活路就是積德。4.2.3日常隱患排查我們實行三級排查制度，每天上班前帶班班長排查一遍，每天下班后安全員排查一遍，每周我帶隊，整個洞子從進口走到掌子面，查危石、查初支開裂、查設備隱患，發現隱患立馬整改，整改不合格絕對不開工。說句掏心窩子的話，出來干活都是上有老下有小，我們做管理的就得對人家負責，讓大家平平安安上班，安安全全回家，這是我們最基本的責任。5質量控制要求除了安全，質量我們也一點不能放松，開挖是隧道施工的第一道工序，開挖質量不好，后面的支護襯砌都做不好。5.1超挖控制，我們要求一般地段超挖不能超過15厘米，破碎地段也不能超過25厘米，超挖太多不僅浪費混凝土，還會造成支護和圍巖之間有空隙，影響支護受力，所以我們通過光面爆破嚴格控制超挖，絕對不允許亂挖。5.2開挖輪廓控制，每一個循環開挖完，我們都會用斷面儀測量開挖輪廓，不符合要求的地方及時處理，不能等初期支護做完了才發現輪廓不對，那時候再改就費工費力了。5.3地質記錄，每挖一個循環我們都有專門的技術人員記錄地質變化，跟原來的勘察報告對比，要是地質跟設計差得比較多，立馬通知設計和監理，調整施工參數，絕對不悶頭蠻干，隱瞞地質