隧道开挖及支护安全专项施工方案培训资料.doc

隧道开挖及支护安全专项施工方案培训资料

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2020年4月19日
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目 录
1工程概况 1
1.1 工程简介 1
1.2工程地质与水文地质概况 1
1.3 不良地质作用及特殊岩土 4
1.4 隧道区工程地质评价 5
1.5 工程重难点及应对措施 6
1.6 地震等级 11
1.7 施工周边环境及相关建筑物情况 11
2 编制依据 12
2.1文件依据 12
2.2 规范依据 12
3 施工计划 14
3.1 施工进度安排 14
3.2 机械设备配置 15
3.3 施工材料配备计划 16
4 施工工艺 17
4.1 洞身开挖施工工艺 17
4.2 洞身支护参数 20
4.3 开挖方法 23
4.3.1 预留核心土开挖方法 23
4.3.2 CD法 24
4.3.3 三台阶开挖方法 26
4.3.4 台阶法施工 28
4.3.5 全断面开挖方法 28
4.3.6 横洞施工开挖方法 29
4.3.7 仰拱开挖 30
4.3.8 隧道开挖动态管理 31
4.4 隧道超前及初期支护施工 32
4.4.1 超前大管棚施工 32
4.4.2 超前小导管施工 36
4.4.3 锚杆施工 38
4.4.4 钢筋网片 42
4.4.5 钢拱架支护施工 43
4.4.6 喷射混凝土作业 45
4.4.7 各工序质量保证措施 48
4.5 钻爆施工 49
4.5.1 钻爆施工工艺流程 49
4.5.2 钻爆施工方法 49
4.5.3 钻爆效果检验 51
4.5.4 控制超欠挖措施 51
5 劳动力计划 52
5.1 施工人员配备 52
6、施工安全保证措施 53
6.1 安全管理组织机构 53
6.1.1 安全管理组织机构图 53
6.1.2 安全生产领导小组 53
6.1.3 安全管理部门及专(兼)职人员 54
6.2 危险源风险形成原因分析及预防控制措施 54
6.2.1 隧道风险源辨识和风险评价 54
6.2.2 隧道坍塌风险形成主要原因分析及预防控制措施 54
6.2.3突泥涌水主要形成原因分析及预防措施 55
6.2.4 岩爆主要形成原因分析及预防措施 57
6.2.5 岩溶主要形成原因及预防措施 58
6.2.6 断层破碎带主要形成原因及预防措施 60
6.2.7 程海活动断裂带主要形成原因分析及预防措施 61
6.2.8 岩堆主要形成原因分析及预防措施 61
6.2.9火灾风险主要形成原因分析及预防控制措施 62
6.2.10 触电风险主要形成原因分析及预防措施 62
6.2.11高处坠落风险主要形成原因分析及预防措施 63
6.2.12 环境污染主要形成原因及预防措施 63
6.2.13机械伤害风险主要形成原因分析及预防措施 64
6.2.14 爆破风险主要形成原因分析及预防措施 65
6.2.15 窒息风险主要形成原因分析及预防措施 65
6.2.16 物体打击风险主要形成原因分析及预防措施 65
6.3 安全生产措施 66
6.3.1 安全管理制度 66
6.3.2 开挖支护安全技术措施 66
6.3.3 ”三宝、四口、五临边”的管理 68
6.3.4 施工安全用电 68
6.3.5 消防安全措施 68
6.4 文明施工措施 69
6.5 各类突发事故应急处理 69
6.5.1 应急预案总则 69
6.5.2 组织机构及职责 70
6.5.3 应急预案 74
6.6 监控量测 103
6.6.1 监控量测主要内容 103
6.6.2监控量测方法 103
6.6.3 量测断面间距、测点布置 105
6.6.4 量测数据统计分析和信息反馈 106
6.6.5 工程安全性评价及应对措施 108
6.7 超前地质预报 109
6.7.1 超前地质预报方法选择 109
6.7.2 地质超前预报程序 109
6.7.3 地质调查法 111
6.7.4 地质素描 112
6.7.5 地震波反射法(TSP203) 113
6.7.6 红外探水 116
6.7.7 地质雷达 118
6.7.8高分辨直流电法 119
6.7.9 超前钻孔 120
7、计算书及相关图纸 123
7.1 爆破施工方法选择 123
7.2 隧道施工爆破设计 123
7.2.1 爆破器材的选择 123
7.2.2 装药结构与堵塞 123
7.2.3 爆破网络设计 123
7.2.4光面爆破参数设计 125
7.2.5 断面的钻爆设计和炮孔布置 126
7.2.6 起爆方式及顺序 126
7.2.7 土坯房在不同距离的爆破振动允许药量 126
7.2.8 爆破减振与降音措施 127
7.2.9 光面爆破施工工艺 127
7.2.10 爆破施工安全保证措施 128
7.3 通风系统 128
7.3.1 通风方案 128
7.3.2 具体施工方法 129
7.3.3 风量及风压的计算 130
7.3.4 风机选型 134
7.3.5 施工通风布置 134
7.4 供风系统 134
7.4.1 隧道空压机站容量确定 134
7.4.2 高压风管道的选择 135
7.4.3 高压风管道的布置 136
7.5 供电系统 136
7.5.1 变压器的选择 136
7.5.2 供电线路的布置 137
7.5.3 各种电器设备的布设 137
7.5.4 施工照明 138
7.6 隧道供水、排水 138
7.6.1 隧道施工供水 138
7.6.2 施工排水 138
7.7 逃生通道 139
8 附图及附表 140
附图1:CD法典型断面爆破设计图 140
附图2:全断面法典型断面爆破设计图 143
附图3:两台阶典型断面爆破设计图 145
附图4:三台阶法典型断面爆破设计图 147
附图5:逃生通道设计图 149
附表1:特种作业人员 151
附表2:风险源辨识及风险评价表 153

东马场1号隧道开挖支护安全专项施工方案
1工程概况
1.1 工程简介
东马场1号隧道左线起止点桩号:ZK70+180～ZK75+278,分界段全长5098m,右线起止桩号:K70+130～K75+335,分界段全长5205m,隧道区段位于程海东边,海拔在1869.951～2512.482m之间,相对高差642.53m左右。属于特长隧道。隧道地质条件复杂,主要地质问题有突泥涌水、断层、岩溶、塌方等,影响因素多,是本项目的重难点工程。施工时因注意做好监测预控,提前探明前方围岩地质情况,消除隐患,确保施工安全。
东马场1号隧道右幅Ⅲ级围岩所占比例30.7%,Ⅳ级围岩所占比例32.6%,Ⅴ级围岩所占比例36.5%,明洞10米;东马场1号隧道左幅Ⅲ级围岩所占比例31.4% ,Ⅳ级围岩所占比例32.8%,Ⅴ级围岩所占比例35.6%,明洞8米;车行横洞7个,人行横洞8个。
1.2工程地质与水文地质概况
1、 区域地质构造
拟建隧道区处于构造剥蚀断块高中山地貌区,区内程海断裂(F3)与隧道相交于K72+164(左幅ZK72+150),呈41°夹角;其次生永安压性断裂(F5)与线路相交于K75+600(左幅ZK75+580)呈 70°夹角,距离隧道出口约270m。隧道受程海断裂(F3)影响较大,永安压性断裂(F5)距离洞身较远,未与隧道相交,对隧道影响小。
根据<云南省活动断裂分布图>程海—宾川断裂F59(对应程海断裂F3)属全新世活动断裂、发震断裂。断层带宽度约95米,断层产状310°∠72°,属压性逆断层。断层带岩性为灰岩,受断裂影响,断裂带及其附近岩体极破碎,据物探与钻探成果表明该断裂带岩层风化强烈、节理裂隙发育,溶蚀发育,围岩等级低,稳定性差,富水性、透水性较好,且动态变化大。隧道开挖时,断裂带易成为导水通道,涌水风险大,断裂带及其附近岩体,突泥涌水现象严重。
根据物探成果K72+994～K73+169(左幅ZK73+009～ZK73+180)区段,隧道轴线附近电阻率低,为100～300欧姆米,推测为构造挤压破碎带,岩石破碎、岩溶强烈发育,富水性强。涌水、突泥风险大。
据<华丽高速工可地震安评报告>资料,程海断裂线性地形地貌清楚,控制晚更新世地层和盆地分布,沿断裂多处出现清楚的山脊、水系、冲沟同步左旋位错,位错量多在200～550m左右。探糟揭露4次古地震事件,并由此得出该断裂7～7.5级地震重复时间间隔为1500～ a,第四纪以来,左旋走滑运动速率为2.0 mm/a,为晚更新世～全新世活动断裂,因此认为该断裂具有7级左右发震能力。
2、气象
隧道区地处北回归线以北,云贵高原西缘及西北缘,属横断山脉及横断山脉与滇西北高原接壤地带,总体地势为北高南低。地处气候特征表现为高原性气候,气候垂直分带特征较明显,冬春季寒冷而干燥,夏无酷暑,常有劲风;气候特征表现为干湿季节分明,山区气温较低,金沙江河谷两岸较炎热。据其差异性可分为三个带:(1)河谷亚热带,气候炎热,年平均气温18ºC;(2)盆地暖温带,气候温暖湿润,年平均气温13ºC;(3)山区温凉带,一般较冷冬雪夏雨,常阴云多雾。
据丽江、永胜、华坪等气象资料显示区内年平均气温最低月为1月(9.5ºC),最热月7月(最高气温31.2ºC),平均霜期117天,平均降雨量890～950毫米,雨水集中于7～9月;蒸发量2100～2400毫米;山区气候多变,十一月至次年四月为旱季。
3、地形地貌
隧道区段地形坡度较陡,一般在40～80°,山脊浑圆,山谷间发育溶蚀洼地。沿线基岩裸露,石牙发育,岩溶中等发育。
4、隧道区地层岩性
根据地质调查及钻孔揭露,东马场1号隧道隧道区范围内主要地层为上覆第四系坡残积(Q4dl+el)层、下伏泥盆系中统碳山坪组碳山坪组(D2l),侏罗系下统冯家河组(J1?f)地层,岩性为泥岩、泥质粉砂岩、砂岩、石英砂岩、砾岩、灰岩、白云质灰岩,以上各地层按照工程力学性能并结合工程特征共划分为①～⑩个工程地质单元层(单元层代号与隧道区纵断面图对应)。现自上而下分述如下:
1、第四系坡残积(Q4dl+el)层
(1)碎石土(单元层代号为①):黄褐色,稍密~中密状,碎石成分主要为泥质粉砂岩、泥质砂岩及石英砂岩;
(2)粘土(单元层代号为②):褐红色,稍湿,可塑状态,切面稍有光泽,干强度及韧性中等,局部含少量灰岩碎石。
2、侏罗系下统冯家河组(J1?f)岩层
(1)泥岩(单元层代号为③):紫红、红褐色,砂泥质结构,薄~中厚层状,强风化,节理裂隙极发育,多呈碎石土状,少量呈碎块状;
(2)石英砂岩(单元层代号为④):黄褐色,细粒结构,强风化,节理裂隙发育,多呈碎石~碎块状;
(3)泥质砂岩(单元层代号为⑤):黄褐色,中粒结构,强风化,节理裂隙发育,呈碎石状~碎块状,局部夹薄层泥岩;
(4)泥质粉砂岩(单元层代号为⑥):黄褐色,中粒结构,强风化,节理裂隙发育,局部夹薄层泥岩,多呈大块状,部分呈碎块状;
(5)泥质粉砂岩(单元层代号为⑦)黄褐色,中粒结构,中风化,节理裂隙发育,局部夹薄层泥岩,多呈大块状,部分呈碎块状;
(6)(Fbr)断层角砾(单元层代号为⑧):灰、褐灰、深灰色,具一定胶结作用,碎石、角砾成分主要为白云质灰岩、角砾岩、泥质粉砂岩、石英砂岩等,粒径一般为2～100mm,局部为块石。
3、泥盆系中统碳山坪组碳山坪组(D2l)岩层
(1)白云质灰岩(单元层代号为⑨):灰褐色,灰白色,隐晶质结构,强风化,节理裂隙发育,呈碎石状~碎块状;
(2)灰岩夹白云质灰岩(单元层代号为⑩)灰褐色,灰白色,隐晶质结构,中风化,节理裂隙较发育,多呈大块状,部分呈碎块状。
5、隧道区水文地质条件
(1)地表水
隧道区区域上属金沙江水系,左侧临近程海,大气降水顺山坡向沟底汇集。以隧道中部为分水岭。地下水主要由大气降水,以地下径流的方式汇集、排泄于沟谷低洼地段,是程海水的主要补给来源。
沿线断裂与褶皱构造较发育(程海断层F3区域内),规模大,延伸远,形成特有的水文地质条件。地下水沿构造带分布,水文地质条件复杂,各段不一。区内沿北西向发育于脆性岩石的张性、张扭性断裂及其交汇带与向斜核部富水性较强,补给源面积大、水量丰富,泉点发育。
K71+740处自然冲沟渗水,为松散堆积层汇集孔隙水。出露地层岩性为冲残坡积粉质粘土夹砂岩碎石土,沟水流向220°,流量约7.14L/s。
K71+750左侧440m下降泉(出露高程2060m),为程海大断裂构造裂隙水,从构造破碎带中流出,出露地层岩性为残坡积灰岩、砂岩,该泉水水质清澈,老乡用直径10cm水管接出作为饮用水,周边还有大量水散排渗出,泉水流向195°,流量约12.5L/s。
K72+100右侧50m渗水,为松散堆积层汇集孔隙水渗出,沟水流向220°,流量约7.14L/s。
(2)地下水类型及特点
程海湖为地下水的最低基准排泄面。隧道区地下水主要划分为第四系孔隙水、构造裂隙水及碳酸盐岩岩溶水三种类型。
第四系孔隙水多赋存于第四系松散土体中,多以潜水形式出现,富水量主要受大气降水影响,接受大气降雨的下渗补给,部分成为构造裂隙水、碳酸盐岩岩溶水,部分以下降泉的形式排出。隧址区第四系孔隙水整体富水性较差。
构造裂隙水主要赋存于程海断裂(F3)断裂带附近及构造挤压形成的破碎岩体区,接受降水及上覆地层中的地下水补给,顺地形向坡下排泄。由于构造裂隙较发育,该区域富水性、透水性较好,且动态变化大,与气象关系密切,雨季富水及涌水量大。
碳酸盐岩岩溶水赋存于灰岩节理裂隙中,隧道K72+150(左幅ZK72+164) ～K75+305(左幅ZK75+280)穿越泥盆系中统碳山坪组灰岩、白云质灰岩。根据区域地质资料及钻孔揭露,隧道经过区段岩溶中等至强烈发育。岩溶水赋存于白云质灰岩、灰岩节理裂隙、岩溶管道中,埋藏较深,水量较丰富。
地下水主要接受大气降水补给,以构造裂隙、岩溶裂隙或岩溶管道进行迳流、排泄,主要排向左侧程海湖,排泄量较大。
(3)隧道涌水量预测
本隧道涌水量划分为侏罗系下统冯家河组(J1?f)泥质砂岩K70+130～K72+040区段,程海断裂影响K72+040～K72+320区段、泥盆系中统碳山坪组碳山坪组(D2l)灰岩、白云质灰岩K72+320～K75+330区段,三个区段。
将三区段的涌水量分别计算,然后叠加,得隧道正常涌水量为27177m3/d,雨季动态系数采用1.5,隧道最大涌水量约为40765m3/d。
1.3 不良地质作用及特殊岩土
根据地质调查显示:隧道区不良地质为岩溶,滑坡、岩堆等不良地质作用发育,未发现特殊性岩土。
1、岩溶:K72+164～K75+305段隧道洞身经过岩性为泥盆系中统碳山坪组碳山坪组灰岩、白云质灰岩,为可溶岩。野外调查,地表溶沟、溶槽、石牙发育,岩体表面多呈刀砍状。由于受区域上的多条断层挤压、切割,岩体较破碎,节理、裂隙、岩溶极发育,岩溶率4%～12%;地表溶蚀洼地、漏斗、落水洞较发育,每平方公里2-10个,断层崖及断裂沟谷等岩溶形态极发育,分布密度大。隧道经过地段大部位于岩溶垂直渗流带及地下水季节交替带,岩溶中等～强烈发育。
2、滑坡: K71+420～K72+020段滑坡,滑坡位于隧道之上洞身段,位于程海大断裂东盘山体斜坡地带,纵向长约700m,横向宽约600m,厚5～20m,体积约6.3×106m3,自然坡度20°～30°,为大型浅成滑坡。滑坡体内地表有水塘分布及多处渗水现象明显,冲沟发育,其中一流水冲沟沿沟已设有多个阶梯拦砂坝。滑坡体物质为块石土夹碎石、粉质粘土、局部含漂石,松散。滑床为侏罗系下统冯家河组(J1?f) 强风化中粒石英砂岩夹薄层泥岩。主滑方向为255°。受构造影响强烈,下伏基岩岩体破碎。滑坡后缘位置见紫红色泥岩出露,岩层风化强烈,节理裂隙极发育,多呈絮状。下伏基岩岩层产状236∠66°,岩层倾向与滑坡主滑方向小角度相交,该滑坡为顺层大型重力推移式土质滑坡。
3、岩堆: 隧道出口K75+270～K75+400为古崩塌堆积体,堆积体纵向长约100m,横向宽约130m,厚度约10～20m,体积约1.95×105m3。发育于泥盆系中统碳山坪组(D2l)白云质灰岩中,属古崩塌堆积体,当前坡体基本稳定。崩塌方向为280°,坡面有岩石裸露,自然坡度50°较陡。
1.4 隧道区工程地质评价
1、隧道区稳定性评价
隧道区主要受程海断裂F3及其次生断层的影响,断层破碎带基岩破碎;K72+164～K75+305段隧道洞身经过岩性为泥盆系灰岩、白云质灰岩,由于受区域上的多条断层挤压、切割,岩体较破碎,节理、裂隙、岩溶中等～强烈发育,隧道开挖不排除遇竖井状溶洞,易受突然涌水、涌泥的危害。
K71+420～K72+020发育一浅层滑坡,滑坡体厚5～20米,隧道埋深160～180米左右,滑坡对隧道影响较小;在隧道出口位置K75+270～K75+400发育一处古崩塌堆积体,当前坡体基本稳定,隧道施工开挖对其稳定性影响较大。
综合各个因素评定隧道区工程地质条件较差。
2、隧道区地基均匀性评价
隧道区第四系覆盖层厚度分布不均匀,下伏基岩以泥质粉砂岩、灰岩、白云质灰岩为主。基岩面起伏较大,风化程度不均,风化差异明显,隧道区各岩(土)层间变化较为复杂,层次厚度及水平延伸不甚稳定,局部岩溶发育成岩溶破碎带,综合判定为不均匀地基。
3、隧道进出口边坡稳定性评价
(1)进口端边坡稳定性评价
隧道进口K70+130(ZK70+180)处于山体斜坡上,坡体坡向137°,坡角26°,坡体岩性为侏罗系下统冯家河组(J1?f)浅棕色薄～中厚层状砂岩,节理较发育,强～中风化。
边坡现状基本稳定,人工开挖形成临空面后边坡稳定性差,洞口边仰坡须作防护,并设置天沟疏排地表水。
(2)出口端边坡稳定性评价
隧道出口K75+330(ZK75+278)位置陡坡地带,坡体坡向270°,坡角50～60°,坡体岩性为泥盆系中统碳山坪组(D2l)灰岩、白云质灰岩,节理较发育,强～中风化,岩溶较发育,坡面分布有崩积松散状大块石、块石及碎石。
该斜坡天然状态下整体稳定性较好,施工开挖后形成凌空面后,因岩体较破碎,风化裂隙较深,在重力作用下易崩塌掉块,洞口边仰坡须加强防护。
1.5 工程重难点及应对措施
1、地表箐沟分布、泉眼出露
东马场1号隧道洞顶地表有多处箐沟分布,这些箐沟为季节性冲沟,偶有短暂性流水,沟内水为大气降水补给、地表汇集产生;隧址区地表有多处渗水、泉眼,沿北西向发育于脆性岩石的张性、张扭性断裂及其交汇带与向斜核部富水性较强、补给源面积大、水量丰富、泉点发育,K71+740处自然冲沟渗水,K71+750左侧440m分布下降泉为程海大断裂构造裂隙水从构造破碎带中流出,K72+100右侧50m渗水。
对策及注意事项:
（1） 前述段落或位置施工过程中应做好施工组织,尽可能避开雨季;
（2） 箐沟不可堵塞,针对东马场1号隧道华坪端进口右线菁沟进行改移后方可进行左洞进洞施工;
（3） 为防止隧道施工时出现涌突水,前述段落和点隧道施工过程中应做好注浆堵水的预案;
（4） 施工过程中需配备抽水设备。
2、下穿乡村公路
概况:东马场1号隧道有多段从乡村公路下方穿过,施工过程中或会对这些公路产生影响。
对策及注意事项:在穿越公路位置隧道洞顶地表设置观测点,加强观察和观测;施工过程中应采用微差控制爆破。
3、华坪端左幅洞口邻沟、右幅隧道下穿沟并邻民房
东马场1号隧道华坪端洞口有邻沟、下穿沟、邻近村子等较为复杂的情况;有一由北南流向的箐沟先后从右幅隧道浅埋段洞顶、左幅隧道洞门前洞口经过;右幅隧道K70+220北侧20m、K70+400北侧60m地表分布有邻近村子的民房
对策及注意事项:
(1） 洞口下穿箐沟、邻近箐沟的问题,经与本项目主体设计部门沟通,对该箐沟将做改移处理,隧道须在改沟后才可进洞施工;
(2） 邻近民房的问题,施工前委托第三方进行房屋评估,施工中对房屋进行监测和观测,
(3） 当隧道施工至邻近对应段落(对应里程前后各20m范围)时,应结合具体地质条件,采用机械开挖施工;
(4） 当选择控爆开挖时,应进行爆破振动监测,且地面建筑物的爆破振动安全允许标准应满足GB 6722— 的要求。
4、岩 溶
根据地勘资料,隧道K72+164～K75+330段岩性为泥盆系中统碳山坪组灰岩、白云质灰岩,为可溶岩。地表溶沟、溶槽、石牙发育,岩体表面多呈刀砍状。由于受区域上的多条断层挤压、切割,岩体较破碎,节理、裂隙、岩溶极发育,岩溶率4%～12%;地表溶蚀洼地、漏斗、落水洞较发育,每平方公里2～10个,断层崖及断裂沟谷等岩溶形态极发育,分布密度大;隧道经过地段大部位于岩溶垂直渗流带及地下水季节交替带,岩溶中等～强烈发育;隧道施工开挖过程中不排除遇竖井状溶洞,雨季易受突然涌水、涌泥的危害;该不良地质对隧道施工影响较大。
措施及注意事项:
(1)设计针对岩溶规模和位置不同,分别做了六种岩溶水和洞穴处治设计的预案。预案(一)适用于隧道开挖面外(拱腰以上)的溶洞发育深度小于1.0m的地段,及在边墙处发育的溶洞;预案(二)适用于隧道开挖面外(基础及路面下)的溶洞发育深度小于2.0m的地段;预案(三)适用于拱腰以上隧道开挖面外溶洞发育深度大于1.0m、溶洞宽度小于隧道开挖面、溶洞内无填充物或填充物可清除的地段;预案(四)适用于拱腰以上隧道开挖面外溶洞发育深度大于1.0m、溶洞宽度小于隧道开挖面、溶洞内有填充物的地段;预案(五)适用于基础及路面下大型溶洞、溶洞在某一方向宽度较窄、且其中大量充填松软不稳定的冲积物的地段;预案(六)适用于基础及路面下大型溶洞、溶洞发育相对较宽、且其中大量充填松软不稳定的冲积物的地段。施工中应根据地质超前预报成果及时调整施工方案和采取针对性的处治设计方案。
(2)施工中应加强超前地质预报;对于岩溶发育地段,采用”地质描述+地震波反射法+地质雷达+超前水平钻孔”的综合预报模式。施工开挖中可对每循环掌子面上的少数炮眼加深5～6m作为预报探测孔,若发现钻孔渗水或异常,不得急于爆破,应立即上报有关部门,谨慎分析后确定下一步措施。
5、滑 坡
隧址区K71+420～K72+020段为滑坡;该滑坡在隧道洞身之上,位于程海大断裂东盘山体斜坡地带,纵向长约700m,横向宽约600m,厚5～20m,为大型浅层滑坡;滑坡体内地表有水塘分布及多处渗水现象明显,冲沟发育,其中一流水冲沟沿沟已设有多个阶梯拦砂坝;滑坡体物质为块石土夹碎石、粉质粘土、局部含漂石,松散;受构造影响强烈,下伏基岩岩体破碎;该滑坡为顺层大型重力推移式土质滑坡。
措施及注意事项:经地质勘察判定,滑坡对隧道基本无影响;但考虑该段受构造影响强烈、下伏基岩岩体较破碎,滑坡体内地表有水塘分布及多处渗水现象、且冲沟发育,该段隧道的围岩为砂岩,与活动断裂设防段邻近或相交等因素,施工中应加强超前地质预报,采用”地质描述+地震波反射法+地质雷达+超前水平钻孔”的综合预报模式;施工开挖中可对每循环掌子面上的少数炮眼加深5～6m作为预报探测孔,若发现钻孔渗水或异常,不得急于爆破,应立即上报有关部门,谨慎分析后确定下一步措施。
6、岩 堆
隧道出口K75+270～K75+400为古崩塌堆积体,堆积体纵向长约100m,横向宽约130m,厚度约10～20m,体积约1.95×105m3。发育于泥盆系中统碳山坪组(D2l)白云质灰岩中,属古崩塌堆积体,当前坡体基本稳定。崩塌方向为280°,坡面有岩石裸露,自然坡度50°较陡;该不良地质对隧道出口边坡稳定影响较大。
措施及注意事项:
（1） 隧道洞口岩堆位于该岩堆的边沿位置,岩堆下伏基岩为白云质灰岩;
（2） 施工过程中对洞口上方的堆积体采取清除措施;
（3） 为防止施工期及运营期洞顶上方边仰坡碎块石掉落,采用主动防护网作为永久防护挂于边仰坡上;
（4） 施工期还需对该岩堆体的范围、规模以及与隧道的相对位置、影响关系再做详细调查和分析,若岩堆对隧道洞身安全及洞口边仰坡稳定有很大影响,须进行专项处治。
6、高地应力
概况:根据地勘报告,东马场1号隧道ZK70+510～ZK70+760(K70+500～K70+760)、ZK72+350～ZK73+280(K72+305～K73+280)、ZK74+430～ZK74+790(K74+440～K74+820)段为高应力区;ZK70+760～ZK72+290(K70+760～K72+260)、ZK73+280～ZK74+430(K73+280～K74+440)段为极高应力区;据分析,在隧道ZK73+523～ZK73+993(K73+500～K73+970)、ZK74+203～ZK74+430(K74+180～K74+440)段为中等风化白云质灰岩,岩爆级别为Ⅲ级,该段为坚硬岩,极高地应力区,开挖过程中,可能有岩爆发生;另据分析,隧道的ZK70+510～ZK70+760、K70+500～K70+760段为轻微大变形段,ZK70+760～ZK70+940、K70+760～K70+900、ZK71+240～ZK71+620、K71+200～K71+580、ZK72+040～ZK72+230、K72+000～K72+190段,为中等大变形段。
措施及注意事项:(1)对于岩爆:隧道施工过程中,应严格遵循”安全第一、全面防护、防治结合、多种手段、综合治理”的原则,根据地勘资料加强对有可能发生岩爆地段的地质超前预报和监控量测;岩爆地段开挖后,应及时对外露围岩及掌子面挂网初喷,以达到”以柔克刚”的目的,并构成”第一道防线”,保证施工人员和设备的安全;增设临时防护设施,对靠近开挖工作面、易发生岩爆区段的主要施工机械安装防护网和防护棚架,施工人员配发钢盔和防弹背心;岩爆段施工严格控制施工进尺,轻微、中等岩爆段一次进尺控制在2～2.5m之间;强烈、剧烈岩爆段一次进尺控制在2m以内;采用光面或预裂爆破、减少药量和减少爆破频率、在掌子面和洞壁喷洒水、在岩面外露后(局部)及时初喷3cm后钢纤维混凝土等辅助防治措施;在每循环开挖进尺预留1.0m炮孔作为应力释放孔;另外,超前预报方法方面,岩爆的预测采用声发射监测法,并结合洞内监测成果、已发送岩爆情况,综合评定岩爆发生的可能性及等级。
(2)对于大变形:上述大变形段落均位于Ⅴ级围岩段,施工时遵循”先预报,预加固,短进尺,弱爆破,强支护,早封闭”的原则,配备水平钻机、陆地声纳仪,采用常规地质法、钻探法、物探法相结合的综合手段进行地质超前预报,按动态原则组织施工;同时加强监控量测,根据监控量测结果及时分析、调整支护参数,确保施工安全顺利进行二次衬砌根据量测结果确定施做时间。
7、突泥涌水
概况:东马场1号隧道部分地段存在突泥涌水的可能性。
(1)措施及注意事项:加强对有突泥涌水可能性地段的地质超前预报工作,主要手段为超前地质钻孔;
(2)当发现钻孔有涌水时根据水量大小采用原孔灌浆、先注浆堵水,再考虑引水分流;
(3)引水分流封堵、超前帷幕注浆等方法进行注浆堵水,确保施工安全;
(4)对突泥涌水不良地质须引起重视的段落包括:详勘成果中已提出的涌水量较大的段落,以及施工过程中经过地质预报探测、判定的存在涌水量较大的其它段落。
8、程海活动断裂带
概况:拟建东马场1号隧道区处于构造剥蚀断块高中山地貌区,区内程海断裂与隧道相交于K72+164(左幅ZK72+150),呈41°夹角;该断裂为全新世活动断裂、发震断裂,对隧道影响较大。
措施及注意事项:(1)将断裂带两端300m范围考虑为发震影响范围,也即设防段;为提高隧道的使用和可修复性能,设防段内轮廓断面较普通非设防段外扩(加大)50cm;对穿越活动断裂带发震影响范围的隧道段,根据影响程度拟定与之对应的设防型结构:影响区段1,即发震核心影响区(断裂带及两端各50m长度范围)采用 SDsf-1型衬砌;影响区段2,即非核心影响区砂岩、泥质砂岩围岩段采用 SDsf-2型衬砌;影响区段3,即非核心影响区灰岩围岩段采用 SDsf-3型衬砌。
(2)施工时遵循”先预报,预加固,短进尺,弱爆破,强支护,早封闭”的原则,配备水平钻机、陆地声纳仪,采用常规地质法、钻探法、物探法相结合的综合手段进行地质超前预报,按照”岩变我变”的动态原则组织施工;同时加强监控量测,根据监控量测结果及时分析、调整支护参数,确保施工安全顺利进行二次衬砌根据量测结果确定施做时间;施工开挖方法推荐采用CD法。
(3)对于该断裂活动带,隧道施工过程中,当出现或可能出现突泥涌水不良地质情况时,应采取前述突泥涌水的措施。
1.6 地震等级
根据<中国地震动参数区划图>(GB18306－ )和<云南省地震动峰值加速度、地震动反应谱特征周期区划图>,本区地震动峰值加速度为0.30g、地震动反应谱特征周期为0.45s,抗震设防烈度为Ⅷ度,根据云南省区域地壳稳定性分区图永胜区域地壳稳定性分级属不稳定区,设计地震分组为第二组,各人工构造物按相关地震动参数抗震设防。
1.7 施工周边环境及相关建筑物情况
1、周边交通情况
本标段东马场1号隧道进出口引入便道已经全部拉通,路幅宽7米,为泥结碎石路面。华坪端进口进场道路顺接S220,距离永胜县13km,丽江端洞口顺接S308,距离梁官镇19km。
2、周边环境
华坪端洞口西北方向约30m有民房,民房主要为粘土建成的土坯房和砖砌房,东南方向150m左右由粘土建成的土坯房和砖砌房,部分土坯房已产生裂缝,处于一种扰动即倒的状态,距离采用爆破开挖施工处的直线距离约70m。该几处危房已经多次跟永胜县永北镇政府沟通,建议对部分危房进行拆迁。隧道采用爆破开挖前要求对所有的危房进行安全评估或拆迁。当隧道施工至邻近对应段落(对应里程前后各20m范围)时,应结合具体地质条件,采用机械开挖、控制爆破开挖或静态爆破开挖方式施工。同时对房屋构筑物加强监测和观测。
丽江端洞口距离村庄较远,东北方向为程海,有部分民房,洞口为崩塌体,坡度陡峭,洞口施工前对堆积体进行清除。距居民点较远,施工对居民点影响不大。线路左侧为程海,环保要求高。
2 编制依据
2.1文件依据
1、国家高速公路网G4216成都至丽江高速公路颁发的华丽高速公路华坪至丽江段施工招标文件、补疑及答疑
2、华坪至丽江高速公路K70+000至K75+500段两阶段施工图设计文件第四册
3、东马场1号隧道实施性施工组织设计
4、安监[ ]104号<隧道施工安全九条规定>
5、云南省高速公路施工标准化实施要点第二册(工程施工)
6、<危险性较大的分部分项工程安全管理办法>建质[ ]87号
7、<公路水运工程安全生产监督管理办法>(交通部 第1号)
8、<公路工程基本建设项目设计文件编制办法>交公路发[ ]358号
9、<工程建设标准强制性条文>(公路工程部分)
10、<建设工程安全生产管理条例>国务院令 (第393号)
2.2 规范依据
1、<公路工程技术标准>(JTG B01- )
2、<公路隧道设计规范>(JTG D70- )
3、<公路隧道施工技术规范>(JTG F60- )
4、<锚杆喷射混凝土支护技术规范>(GB50086- )
5、<公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施>(JTG D70/2- )
6、<公路隧道消防技术规程> (DBJ 53-14-- )
7、<地下工程防水技术规范> (GB 50108- )
8、<混凝土结构设计规范>(GB50010- )
9、<混凝土结构耐久性设计规范>(GB/T50476- )
10、<公路工程抗震规范>(JTG B02- )
11、<公路水泥混凝土路面设计规范>(JTG D40- )
12、<公路沥青路面设计规范>(JTG D50- )
13、<混凝土结构防火涂料>(GB 28375- )
14、<公路工程地质勘察规范>(JTG C20- )
15、<公路隧道设计细则>(JTG/T D70- )
16、<公路隧道施工技术规范>(JTG F60— )
17、<公路工程施工安全技术规程>(JTJ076—95)
18、<公路工程质量检验评定标准>(JTG F80— )
19、<生产过程中危险和有害因素分类与代码>(GB/T13861- )
20、<企业职工伤亡事故分类标准>(GB6441-86)
21、<施工现场临时建筑物技术规范>(JGJ/T188- )
22、<高处作业分级>(GB/T3608－ )
23、<安全色>(GB2894- )
24、<安全标志及使用导则>(GB/T2894- )
25、<建筑施工作业劳动防护用品配备及使用标准>(JGJ184- )
26、<生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则>(GB29639- )

3 施工计划
3.1 施工进度安排
东马场1号隧道采用两头掘进,左右线共4个工作面从两头向中间掘进。结合地形、地质条件及设计文件,选取华坪端及丽江端均为右幅隧道先行掘进。先行隧道与后行隧道掌子面的距离不得小于30m,且先行隧道二次衬砌施作完成并达到设计强度以后,方可进行相应段落后行隧道的开挖作业。
主体工程计划于 12月30日开工,2020年3月30日完工。各隧道劳务队伍施工准备与洞口工程施工同步展开。本标段隧道计划土建工期为39个月(不含施工准备、隧道沥青路面施工)。
表3-1 隧道每循环开挖进尺表
围岩级别
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅴ级(深埋段)
Ⅴ级(浅埋段)
Ⅳ级(加宽段)
Ⅴ级(加宽段)
断裂影响带
开挖方法
全断面
台阶法
三台阶
CD法
留核心土台阶法
CD法
CD法
每循环进尺(m)
2.8
1.6～2.4
1.2～1.8
0.6
1.6～2.4
0.6
0.6
依照隧道掘进指标,隧道工程进度计划安排如表3-2。
表3-2 隧道工程施工进度安排表
隧道名称
工序名称
长度(m)
开工日期
完工日期
工期(天)
东马场1号隧道右幅进口(K70+130-K72+170)
隧道进洞准备

/12/30
/1/30
31
明洞工程
5
/4/10
/5/20
40
洞身掘进
2035
/1/30
2020/1/30
1095
仰拱及填充
2040
/2/20
2020/2/20
1095
二次衬砌
2035
/2/28
2020/3/5
1101
水沟、电缆槽
2040
/1/15
2020/3/15
790
路面基层
2040
/3/30
2020/3/30
366
东马场1号隧道左幅进口(K70+180-K72+180)
隧道进洞准备

/12/30
/1/30
31
明洞工程
5
/4/10
/5/20
40
洞身掘进
1995
/1/30
2020/1/20
1085
仰拱及填充

/2/20
2020/2/10
1085
二次衬砌

/2/28
2020/2/25
1092
水沟、电缆槽

/4/15
2020/3/10
695
路面基层

/3/30
2020/3/25
361
东马场1号隧道右幅出口(K72+170-K75+335)
隧道进洞准备

/12/30
/2/15
47
明洞工程
5
/4/10
/5/20
40
洞身掘进
3160
/2/15
2020/1/10
1059
仰拱及填充
3155
/3/5
2020/1/30
1061
二次衬砌
3155
/3/1