土石方明挖施工方案

山西省辛安泉

供水改扩建工程长治支线隧洞土石方明挖施工方案

建设单位：山西省漳河水利工程建设管理局

设计单位：山西省水利水电勘测设计研究院

监理单位：山西省水利水电工程建设监理公司

施工单位：中铁隧道集团有限公司

中铁隧道集团有限公司山西省辛安泉

供水改扩建工程长治支线隧洞项目经理部

二〇一三年五月二日

一、工程概述

山西省辛安泉供水改扩建工程是山西省“十二五规划”大水网建设中的一项重要工程，辛安泉供水改扩建工程地处山西省长治市，工程主要供水对象为黎城县、平顺县、潞城市、屯留县、长治市市区、长治市郊区、长治县和壶关县共八个县（市、区），供水任务为长治市八个县（市、区）城乡生活、工业用水和农业灌溉用水。工程年供水量1.58亿m3，设计流量为5.0m3/s，工程等别为Ⅲ等。

本标段为山西省辛安泉供水改扩建工程长治支线隧洞施工标，标段起讫里程为CZ21+998.87～CZ28+583.34，总长6.58km。主要工程内容包括：长治支线隧洞主洞全长约6.58km，永久及临时建筑物工程、弃渣场等。

本标段土方明挖主要为进口段施工临时便道修建、洞口边仰坡开挖；出露段临时便道修建、明洞开挖及边仰坡开挖。石方明挖主要为出口段施工便道修建、洞口边仰坡开挖。

二、气象条件

工程所在区域属温带大陆性季风气候，四季变化明显，雨热同季，光热资源丰富，其特点是冬季漫长、寒冷、干燥；春季短促、多风沙，常干旱；夏季高温多雨，秋季天气温和。根据本工程区1970～2000地面气候资料统计，多年平均气温7～10.9℃，由于受水汽来源、地形等因素的影响，区内降水含量分布不均，多年平均降水量为503.7～567.7mm，汛期降水量占全年的50%左右，最大月降水量多发生在7、8两个月。区内20cm蒸发皿年蒸发量为1537.2～1740.4mm。初霜期10月上旬至10月中旬，终霜期4月上旬至4月下旬，无霜期153～184天左右，最大风速16～27m/s，最大冻土深63～84cm。

三、地质、地貌及水文特征

供水线路经过的主要地貌单元为剥蚀中山区、山前倾斜平原区、沟谷，地形海拔高程910.0～1220m，剥蚀中山区基岩裸露，山体多为灰岩、铝土页岩、石英砂岩等，山势较缓。山顶高度1220～1142.0m，冲沟发育，呈树枝状分布。受区域地质构造影响，供水线路地层总体为SE向倾斜的单斜构造。岩层产状N45°E/SE∠7～18°。根据含水类型，本区地下水为碳酸盐类岩溶裂隙水和松散岩类孔隙水，主要接受大气降水补给。碳酸盐类岩溶裂隙水含水层主要为奥陶系中通碳酸页岩；松散岩类孔隙水含水层主要为全新统洪冲积卵石混合土、级配不良砾、级配不良砂、含砂低液限粉土等。线路上地下水水位均位于管（洞）底以下，但极少数过沟地段地表有积水或排放水，可能受水影响。在经过沟谷段，受洪水作用，易产生冲刷淘蚀，在黄土分布区，因黄土具有一定程度的湿陷性，受水的作用将发生沉陷变形问题。四、土方开挖

（一）、施工准备

（1）建好施工平面控制网、高程系统，按设计要求精确的放出开挖高程及开挖边线；根据隧洞位置修建施工便道；按截排水方案实施截、排水沟施工，即进行土方开挖工作。

（二）、测量放样

开挖前先采用全站仪进行测量放样，确定开挖范围、高程，并放开挖范围、开挖深度控制装线。

（三）、场地清理

土方开挖的场地清理施工包括植被清理和表土清理。植被清理为开挖区内的树根、杂草、垃圾、废渣等。表土为含细根须、草本植物及覆盖草等植物的表层有机土壤。场地清理采用挖掘机清除最大开挖

边坡边线范围内及其外3m范围内的杂草及表层土等，用挖掘机或者自卸汽车运至指定地方堆放并进行处理。

（四）、土方分层开挖施工措施

土方开挖之前先做好坡顶的截、排水系统，然后用挖掘机从上往下分层开挖，装自卸汽车，运往弃渣场，比较分散的土料，辅以装载机集料然后装车，严禁自下而上或倒悬的开挖方法。

土质边坡开挖，采用挖掘机进行削坡，并留有10~20cm保护层，保护层用人工进行修整，至满足施工图纸要求的坡度和平整度，并且把坡边的风化岩块、坡积物和滑坡体按施工图纸要求进行清理。

根据施工现场地形、地貌和地质条件布置临时排水系统，开挖层面向坡外做成一定的坡度以利排水，避免边坡稳定范围形成积水，保证边坡的稳定。

边坡随开挖分层及时施作，随开挖随支护。

（五）、土方分层开挖施工措施

（1）土方开挖前，总工程师及施工技术员仔细研究施工图及相关技术资料，对施工作业人员进行技术交底；测量人员根据设计图纸进行测量放样，测量放出开挖轴线、边线和开挖深度、坡度等控制线和控制桩。

（2）根据现场水源、流量、地形、地貌和地质条件并结合永久排水布置排水系统，在开挖范围外根据地形设置引水沟，排除山水。

（3）在开挖过程中，密切注意边坡稳定情况，对软弱地带、存在滑坡和坍塌的边坡立即暂停开挖并及时报告有关人员，采取放缓边坡、加强支护。

（4）基础开挖过程中，如有积水则根据现场情况和水量设置排水沟、集水坑并用抽水机排除，保证基础面平整、干净。

（5）开挖过程中密切注意出现的各种情况并做好记录，及时采取措施进行处理。

（六）、安全文明

（1）加强地质监测，收集地质情况，指导和调整施工方案，确保施工安全。

（2）根据现场具体情况并结合永久排水设置排水沟、截水沟等，防止山水、雨水、渗水进入工作面。

（3）根据开挖深度情况，采取分层开挖、阶梯开挖，严禁掏洞开挖，开挖边坡的坡度达到自然稳定，对软弱、松散边坡及时进行锚杆和喷砼支护。施工过程中，机械设备站立稳定后方进行挖掘作业，及时运走挖土，并派专人在开挖面对边坡稳定情况进行巡视，发现危情，及时指挥设备、人员撤离。雨前、雨后疏通截、排水沟，避免雨水（山水）直接冲击开挖面。在坡顶影响边坡稳定的范围内不堆土或者堆放其他重物。

（4）加强现场安全检查、巡视，发现事故隐患及时排除。

（5）夜间作业配备足量的照明器具，保证夜间作业安全。

（6）加强施工道路维护，确保畅通。

五、石方开挖

（一）、施工方法

（1）施工工艺流程

石方开挖施工工艺流程图见图1