大庄隧道进洞方案4.28

中铁一局集团有限公司 湖北利万高速公路第二合同段

大庄隧道进洞专项施工方案

编制：

复核： 审核： 审批：

中铁一局集团有限公司

湖北利万高速公路第二合同段项目经理部二分部

2013年4月

目 录

1 编制说明 ................................................................................................... 1 1.1 编制目的，适用范围 ............................................................................ 1 1.2 编制原则 ............................................................................................. 1 1.3 编制依据 ................................................................................................ 1 2 工程概况 ................................................................................................... 2 2.1 工程简介 ............................................................................................. 2 2.2 自然条件 ............................................................................................. 2 2.2.1 地形地貌 .......................................................................................... 2 2.2.2 隧道地质条件 ................................................................................... 2 2.2.3 水文条件 .......................................................................................... 3 2.2.4 气象条件 .......................................................................................... 3 2.3主要工程数量 ....................................................................................... 3 2.4 工程的主要特点及难点 ......................................................................... 5 2.4.1 工程主要特点 ................................................................................... 5 2.4.2难点工程 ........................................................................................... 5 3.临时工程安排 ............................................................................................. 6 3.1施工便道 .............................................................................................. 6 3.2 施工驻地 ............................................................................................. 6 3.3 施工供电 ............................................................................................. 6

3.4 施工供风 ............................................................................................. 7 4.主要施工技术方案 ...................................................................................... 7 4.1 测量放线 ............................................................................................. 8 4.2 截水沟施工 .......................................................................................... 9 4.2.1 施工工艺流程 ................................................................................... 9 4.2.2工序分述 ........................................................................................... 9 4.3 洞口开挖及边、仰坡开挖与支护 ......................................................... 11 4.3.1 明洞及边、仰坡开挖 ....................................................................... 11 4.3.2 边、仰坡支护 ................................................................................. 11 4.4长管棚施工 ......................................................................................... 12 4.4.1 套拱施工 ........................................................................................ 13 4.4.2 搭设钻孔作业平台及安装钻机 ........................................................ 14 4.4.3 钻进方法及注意事项 ....................................................................... 15 4.4.4 管棚钢管制作与安装 ....................................................................... 15 4.4.5 管棚注浆 ........................................................................................ 16 4.5暗洞进洞开挖与支护 ........................................................................... 17 5 施工工期安排 .......................................................................................... 18 5.1大庄隧道出口左洞施工工期安排 .......................................................... 18 5.2大庄隧道出口右洞施工工期安排： ...................................................... 18 6监控量测 .................................................................................................. 19 6.1监测方案 ............................................................................................ 19

6.1.1监测目的 ......................................................................................... 19 6.1.2监测的项目 ...................................................................................... 19 6.2 监测方法 ........................................................................................... 20 6.2.1 洞口浅埋段地表沉降观测 ............................................................... 20 6.2.2地质和支护状况观察........................................................................ 21 6.2.3超前地质预报 .................................................................................. 21 6.2.4 拱顶下沉与水平收敛监测 ............................................................... 21 6.2.5锚杆抗拔力监测 ............................................................................... 22 6.3 监测组织管理 .................................................................................... 23 6.3.1人员及设备管理 ............................................................................... 23 6.3.2监测质量的保证措施........................................................................ 23 7.施工组织结构及任务划分 .......................................................................... 24 7.1 分部组织管理机构图 .......................................................................... 24 7.2施工组织机构 ..................................................................................... 25 8.劳动力、机具安排计划 ............................................................................. 26 8.1 劳动力组织 ........................................................................................ 26 8.2主要机具设备表 .................................................................................. 26 9.施工质量保证措施 .................................................................................... 27 10.施工安全保证措施 .................................................................................. 29 11.施工进度保证措施 .................................................................................. 30

12.施工环保保证措施 .................................................................................. 31 12.1 环境保护措施................................................................................... 31 12.2 水土保持措施................................................................................... 31 12.3 文明施工措施................................................................................... 31 13.施工应急预案 ......................................................................................... 32 13.1应急救援领导小组 ............................................................................ 32 13.2 应急组织机构................................................................................... 33 13.3 应急组织程序................................................................................... 33 13.4触电事故应急预案 ............................................................................ 34 13.5坍塌应急预案： ................................................................................ 34 13.6 应急组织预案................................................................................... 35 14．附图表 ................................................................................................. 36 附图1 大庄隧道出口端施工横道图 ........................................................... 29 附表1 材料供应计划 ............................................................................... 30 附图2 大庄隧道出口原地面测量图 ........................................................... 31

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大庄隧道进洞专项施工方案

1 编制说明

1.1 编制目的，适用范围

针对工程特点，确定大庄隧道进洞施工难点以及业主要求的重点分项工程，结合我单位的施工经验、技术实力、设备能力，本着“安全为先，质量为本”的安全质量原则，以“确保安全，提高质量，均衡生产，文明施工、降低成本，如期高效”的项目管理思路为主导思想进行编制方案，用以指导工程施工，确保优质、高效、安全地完成施工任务。

1.2 编制原则

1）优先考虑施工安全、质量、环保。精心组织施工，合理安排工序，确保无安全、质量、环境事故发生。

2）在施工方案中，坚持施工技术先进、施工方案可行、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患。

3）现场施工的实际情况。 1.3 编制依据

1）湖北省利万高速公路TJ-2合同段合同文件及大庄隧道施工图设计； 2）地质勘测资料及施工现场踏勘和调查情况； 3）现行的施工规范、技术标准、安全规程； 4）《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009） 5）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001） 6）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）

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7)《公路工程技术标准》JTG B01-2003

2 工程概况

2.1 工程简介

利川至万州高速公路湖北段第二合同段二分部管段起点位于利川市谋道镇蚂蝗村，经马扎滩、鹿子坪、迎门寺至二分部终点谋道镇向阳村，起点桩号为：ZK30+120，终点桩号为：ZK38+191，全长8.071公里。设计标准为双向四车道高速公路，设计速度80Km/h，路基宽度24.5m，分离式路基12.25m。

大庄隧道位于湖北省利川市谋道镇上坝村，隧道洞轴线走向方位角约357度，左幅隧道起讫里程桩号为ZK26+862-ZK33+377,长6515m,最大埋深460m;右幅隧道起讫里程桩号为YK26+820-YK33+390，长6570m,最大埋深460m。隧道进口洞门采用台阶式，隧道出口洞门采用端墙式。

2.2 自然条件 2.2.1 地形地貌

大庄隧道区属构造剥蚀低山地貌，山岭地形，大庄隧道斜穿多条山岭，隧道穿越区地面高程881~1243m，区内峰峦叠嶂、峰丛林立、山高谷深。总体为构造剥蚀低中山区、构造剥蚀溶蚀中山区和构造剥蚀中山地貌区。

2.2.2 隧道地质条件

大庄隧道隧址区位于马头场复向斜南东翼，主要表现为单斜地层，岩层倾斜角较缓；未见断层穿过隧道地层。隧址出露地层主要为中统沙溪庙组（J2S）紫红色泥岩、长石砂岩、侏罗系中统下沙溪庙组（J2XS）及局部第四系残坡积物（Q4dl+el）。

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2.2.3 水文条件

1)地表水

隧道范围内无常年性地表水通过，地表水相对贫乏，大气降水很快会顺坡面向洼地汇集，通过地表冲沟进行排泄。 2)地下水

大庄隧道地下水不甚发育，少量地下水主要以裂隙水和松散孔隙水为主，地下水的补给主要靠大气降雨，排泄方式主要为地表径流、蒸发以及通过裂隙泉水向河流或坡脚排泄等方式。地表水及地下水对砼无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。

2.2.4 气象条件

大庄隧道出口出位于谋道镇境内，属亚热带大陆性湿润气候区，四季分明，潮湿多雨。多年平均气温15.5℃，极端高温34.5℃，极端低温-15.4℃，全年降雨量集中在5至9月。

2.3主要工程数量

表1 大庄隧道出口端洞口工程数量表（左线）

隧道洞单项目 位 面 m3 软石 m3

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门、成洞明洞 合计 开挖 硬土 965.5 2447 3412.5 736.75 1234 1970.75 3

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C20混凝土 m3 356 356 洞口端墙 M7.5浆砌片石（墙背排水沟） m3 21.17 21.17 M10浆砌料石 外墙涂料 kg ㎡ m3 91.1 33.66 91.1 33.66 洞顶截水沟 洞口 M7.5浆砌片石 60 60 C20喷混凝土 m3 29.1 29.1 φ22砂浆锚杆 φ6钢筋网 HPB235 m kg m3 577.5 512 577.5 512 C20喷混凝土 成洞面开挖防护 φ22砂浆锚杆 φ6钢筋网 HPB235 18.8 18.8 m kg 390 332.8 390 332.8 表2 大庄隧道出口端洞口工程数量表（右线）

隧道洞门、项目 单位 成洞面 合计 开挖 洞洞口端墙 硬土 软石 C20混凝土 M7.5浆砌片石（墙背排水沟） m3 m3 m3 m3 357.5 197 429.2 20 357.5 197 429.2 20 口

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M10浆砌料石 外墙涂料 洞顶截水沟 M7.5浆砌片石 C20喷混凝土 成洞面开挖防φ22砂浆锚杆 护 φ6钢筋网 HPB235 kg ㎡ m3 m3 m kg 115.1 13.21 90 12.5 258 221 115.1 13.21 90 12.5 258 221

2.4 工程的主要特点及难点

2.4.1 工程主要特点

大庄隧道位于鄂西南褶皱山地，总体为构造剥蚀低中山区、构造剥蚀溶蚀中山区和构造剥蚀中山地貌区，地质复杂，不良地质现象分布广泛。受区域构造、地层岩性、地形地貌及水文地质条件影响。山高谷深，地形陡峭，施工场地狭窄，施工便道条件差，便道投入大，安全风险高，隧道出口处施工临时工程设置困难，临时工程费用高，施工建设难度大。

2.4.2难点工程

大庄隧道洞口工程地质情况：隧道区属构造剥蚀低山地貌，山岭地形。斜穿多条山岭，穿越区地面高程881～1243m，隧道出口位于半山坡，所在斜坡为凹型坡。

地质条件复杂，依据地质资料分析，隧道出口部位，围岩级别为Ⅴ级，为覆盖层及强、中风化砂岩夹泥质粉砂岩，裂隙发育，遇水易软化、强度较差，洞口

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上方受危岩体影响，进洞风险高。 3.临时工程安排 3.1施工便道

大庄隧道出口端运输道路主要利用老318国道及新建6#便道进场。施工便道建设时严格按照指挥部标准化施工的要求进行修建，施工主便道及钢筋加工场、拌和站施工便道路基宽度7m，路面宽度6m；其他施工便道路基宽度4.5m，路面宽度3.5m，视地形和视距要求，依据现场便道条件每300m设置一处避车台。错车道路基宽度7.5m，路面宽度6.5m，长度20m。路面采用厚度30cm的泥结碎石、天然沙砾或石渣进行硬化处理，在陡坡、急弯等地方均采用25cm厚C30混凝土进行硬化，并对路面进行防滑处理，根据实际情况设置一定的纵坡和横坡，确保排水畅通，不积水，两侧设置边沟和排水沟。便道急弯、陡坡地段设置安全护栏和醒目的安全警示标志，岔路口设置方向指示牌。 3.2 施工驻地

作业队设置在大庄隧道出口左侧100m左右，修建生活及办公用房，生产用机库、油库、钢筋加工、机修、空压机房、拌合站等（见下图）

隧道施工及砼拌合站均有较大用水，因此供水设施必须满足以上施工需要。在大庄隧道进口山顶处设一座150m3的高山水池，并铺设Φ100主进水管路和Φ80出水管路，喷浆料拌合站位置设一座20m3的水池，铺设Φ50主进水管路。 3.3 施工供电

大庄隧道出口、混凝土拌和站等主要地点以接引当地电力为主，同时配备发电机以备急用。大庄进出口分别设置4个500KVA变压器，集中混凝土拌和站位置设置一台400 KWA变压器，确保满足现场正常施工生产。前期在大电未能牵进时，大庄隧道出口配备1台400kw

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发电机，以满足前期施工需要。

3.4 施工供风

在大庄隧道进口设6台20m3/min的电动空压机，以满足隧道开挖和喷射砼用风需要。隧道进口左右线各设一台的通风机作压入式通风，进洞500m采用2×75Kw通风机,之后改为2×110Kw通风机,通风管采用φ1200mm的软式风管。

附注：1.本图尺寸均以m计2、钢筋彩钢棚高度为6米，尺寸为6米*12米。3、围墙采用砖砌，并用白色涂料进行粉刷进行粉刷。图1 大庄隧道场地布置图

4.主要施工技术方案

大庄隧道出口受上方危岩体和崩塌堆积体威胁，存在较大安全风险，进洞施工前应首先清除洞口上方小块危石，巨块状岩体进行局部锚固后，再严格按设计图纸施作仰坡防护及洞顶截水沟，截水沟施工采用人工挖土，开挖后及时施工

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M7.5浆砌片石水沟，截水沟位于边仰坡开挖线5米外的实地上，具体位置根据实际地形进行调整布置。

大庄隧道出口段围岩为强中风化砂岩夹粉砂岩，岩体裂隙发育，泥岩遇水易软化，围岩强度较差，进洞前需先完成边、仰坡支护。

大庄隧道出口左洞里程桩号为ZK33+377,采用30m超前大管棚进洞，洞身衬砌类型为Z5+。

大庄隧道出口右洞设计里程桩号为YK33+390，33m超前长管棚进洞，洞身衬砌类型为Z5+。洞口为块石堆积体，大面积开挖影响边仰坡稳定,易产生滑坡，对超前长管棚施工存在安全隐患。为减少大开挖对洞口边仰坡的扰动，右洞成洞面根据现场边仰坡开挖实际情况，大庄隧道出口左线暗洞进洞里程为ZK33+370(设计洞门里程ZK33+377),右线暗洞进洞里程为YK33+383(设计洞门里程YK33+390)。 大庄隧道出口地质条件差，进洞后洞口段开挖按两台阶弧形导坑法开挖，并及时做好初期支护及仰拱，使初期支护尽早成环。 4.1 测量放线

开工前，首先对设计单位交付的地面控制桩及永久性水准点进行复测，桩位复核无误后，在隧道口布设不少于3个固定式中线控制点和2个以上控制点，同时定期对控制点进行检查，保证其精度。

测量组首先对进洞的各个桩点进行复核，做到准确无误，并测出边、仰坡开挖线、隧道中线、开挖断面以及截水沟位置，进洞前需经监理工程师复核后方可采用。

洞口隧道轴线及高程布点测量：大庄隧道出口洞轴线测量放样布点里程分别为ZK33+377(YK33+390)、ZK33+372(YK33+385)、ZK33+367(YK33+380)、

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ZK33+362(YK33+375)、ZK33+357(YK33+370) 、ZK33+352(YK33+365)、ZK33+347(YK33+360)共七个断面。经放样测量，所测点位坐标及高程与设计相符。 4.2 截水沟施工 4.2.1 施工工艺流程

测量放线→基槽开挖→验基→浆砌片石砌筑→勾缝→验收 4.2.2工序分述 1）测量放线

为确保“零开挖”施工及洞口自然景观和谐，必须由测量组根据施工图及现场实际地形放出截水沟基槽开挖线及浆砌片石砌筑位置。

2）基槽开挖、清理

（1）按照测量组的放样位置及尺寸进行基槽开挖； （2）基槽应分段进行开挖，软基部位应进行加固处理；

（3）基槽挖到位后先报质检人员检查，再由质检人员向驻地监理工程师对基槽底地质及基地承载力核实，基槽修整验收合格后方可进行下道工序；

（4）在进行砌筑之前必须确保基底无淤泥，虚渣杂质及积水； 3）浆砌片石砌筑施工

（1）水沟砌体尺寸按照技术交底施工，浆砌片石采用M7.5砂浆砌筑。在片石砌筑前，必须挂盘角、挂线，保证浆砌片石接缝规范，避免假缝、通缝的出现，确保砌筑坡度规范；

（2）水沟每隔20m设置沉降缝一道，缝宽2cm，沉降缝沥青麻絮进行填塞，沉降缝必须顺直、无搭接。

（3）在砌筑时选用较大的石块作为砌筑面石；各砌层应先砌外圈定位砌块，

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并与里层砌块交错练成一体；定位砌块选用表面平整且尺寸较大的石料，各砌块的砌缝应互相错开，严禁通缝，砌缝砂浆应饱满密实。

（4）施工中定位砌块砌完后，应先在砌体底部铺一层砂浆，其厚度应使石料在挤压安砌时能紧密连接，且砌缝砂浆密、饱满。砌筑腹石时，石料间的砌缝应互相交错、咬搭，砂浆密实、饱满。石料不得无砂浆直接砌筑，也不得干填石料后在铺灌砂浆；石料应大小搭配。

（5）砌筑必须严格按照相关规范和技术标准进行，必须保证砌体的内实外美，教宽的砌缝可用小石块挤填，挤浆时可用小锤敲打石料，将砌缝挤紧，不得留有孔隙。

（6）浆砌片石的砌缝，应符合下列规定：a.定位砌块表面砌缝的宽度不得大于4cm、砌体表面与三块相邻石料相切的内切圆直径不得大于7cm、砌体的搭接不得小于8cm（两层间的错缝不小于8cm）。b.填腹部分的砌缝宜减小，在较宽的砌缝中可用小石块塞填，砂浆必须饱满。

（7）每次收工前应用旧麻袋将新砌的砌体覆盖好，免雨淋或受冻。 4）砂浆勾缝、抹面

（1）浆砌片石水沟表面砌缝在勾缝前，应先清除砌体表面虚渣、浮浆等杂质以及砌筑缝间的舌头浆，然后以清水冲洗其表面。

（2）浆砌片石镶边砌体必须及时浇水，保持表面湿润，常温下养护期不得少于7天；砂浆未达到设计强度前，不得受到碰撞震动，以免妨碍砂浆凝结。

（3）片石要求冲洗干净不带泥，片石厚度不小于20cm，大面面积在400 cm2-600cm2

内为宜，片石强度不小于30Mpa，勾缝宽度要求一致，外观要求整齐圆顺、

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美观。

（4）在砌体砌筑时留出2cm深的空缝，勾缝采用凹缝，勾缝采用M10砂浆。

4.3 洞口开挖及边、仰坡开挖与支护 4.3.1 明洞及边、仰坡开挖

1）由测量组根据施工设计图对洞口段纵、横断面进行复测并放出边仰坡开挖边线，如实测洞口地面线与设计不一致，及时上报，严禁盲目大挖大刷，造成人为高边坡，确保洞口边、仰坡与地面线自然衔接。

2）边、仰坡开挖前，先清除边、仰坡上的浮土、危石，然后做好边、仰坡支护，确保边、仰坡稳定。

3）边、仰坡开挖开挖坡率控制在1：0.5，自上而下开挖，边开挖变防护，刷坡以少挖为原则。

4）土方及强风化石方采用反铲挖掘机开挖，人工配合，硬质石方采用浅孔弱爆法开挖，挖掘机装渣，自卸汽车运渣。

5）明洞临时边坡开挖坡率控制在1：0.75，开挖、防护自上而下逐步进行，每开挖一段及时进行锚、网、喷支护，确保边、仰坡稳定及施工安全。

6）明洞及边仰坡开挖到位后及时设置临时排水设施，以免洞口积水，明洞开挖到

7) 明洞开挖应避开雨季施工。 4.3.2 边、仰坡支护 1）砂浆锚杆支护

采用Ф22砂浆锚杆，施工程序如下：

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施工准备→锚杆孔测量放样→钻孔→清孔→注浆→安装锚杆及垫板→锚杆验收。开挖后先进行第一层喷射砼施工,待该层砼终凝并形成一定强度后,按设计要求布置锚杆位置,用红油漆标示清楚。

进行钻孔施工,钻孔完成后采用高压风清孔，清孔后向锚杆孔内注满砂浆，注浆压力控制在0.5～1.0MPa,并随时排除孔中空气,保证锚杆砂浆饱满。

将安装好锚头的锚杆插入孔内至设计深度,打紧后安装止浆塞。 2）钢筋网施工

钢筋网采用φ6 HPB235钢筋在加工房集中加工焊接成片，现场安装，网片的网格尺寸为200mmx200mm，网片安装搭接长度不得小于1个网格尺寸，钢筋网与锚杆尾部连接牢固，紧贴初喷面，以确由保喷射混凝土时不发生位移和松动。

3）喷射混凝土施工

（1）喷射混凝土采用湿喷工艺：一开始先给风，再给电，后送料；结束时先停料，再停电，然后关风。施工时连续均匀供料，机械运转时料斗内保证足够的存料。

（2）坡面开挖到位后即可进行混凝土喷射，喷射前应清除坡面松动杂质，设置控制喷射混凝土厚度的标志。喷射作业分段，上而下交错进行，先初喷4cm厚的混凝土；当坡面有较大凹洼时，先喷射填平，待锚杆与钢筋网安装好后再复喷射6cm的混凝土。

（3）喷射混凝土时保持适当的距离和喷射压力，喷嘴与受喷面距离控制在0.8m—1.2m，混凝土喷射完成后及时洒水养护。 4.4长管棚施工

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4.4.1 套拱施工

1）开挖管棚工作平台（见右图）：挖出套拱工作面，掌子面中部预留核心土，减少应力突变面面积并作为套拱施工模板支撑平台。

2）混凝土套拱：套拱在衬砌外轮廓线以外施作，厚80cm，在套拱内埋设四榀I18工字钢钢支撑，钢支撑架设之前对基底采用浆砌片石进行处理，钢支撑安装在浆砌片石之上，钢支撑纵向间距为0.5m，钢支撑采用纵向连接钢筋（φ22螺纹钢）焊接牢固。 3）浇灌混凝土前预埋φ127×4mm孔口导向管，钢管焊接在I18工字钢上，作为管 棚钻进定位管。（见下图） 4）孔口导向管安装必须与工字钢焊接牢固，以免浇筑混凝土时发生位移，从而影响大管棚施工质量； 5）孔口管的平面位置、倾角及外插角的准确度直接影响管棚的质量，用经纬仪以坐标法

在工字钢架上定出其平面位置，用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角，用前后差距法设定孔口管的外插角。

6）导向墙模板采用5cm厚方木板，模版安装之前按照设计画出导向墙的轮廓线，确保模版安装位置正确，模板必须具有足够的强度和刚度，满足承受混凝土自重及施工荷载。

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7）导向墙采用C25混凝土进行浇筑，混凝土采用机械拌和，插入式捣固器进行捣固，浇筑混凝土时必须两侧对称进行，以免产生偏压而导致导向墙横断面中心及标高位移。

8）导向墙拆模后喷射15cm厚C20混凝土封闭仰坡及掌子面作为注浆时的止浆墙，防止浆液从周围仰坡渗漏。

孔口管

图2 管棚立面图

4.4.2 搭设钻孔作业平台及安装钻机

1）钻机平台用枕木或钢管脚手架一次性搭好，钻孔由两台钻机从高孔位向低孔位对称进行，缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位

2）平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定，具有足够的强度和刚度，防止

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施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动位移等影响钻孔质量及机械损坏。

3）钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。 4.4.3 钻进方法及注意事项

1）为了便于安装钢管，钻头直径采用φ115mm。

2）开孔：开孔前必须检查设备，保证设备状况良好，对组合好的钻具要检查丝扣联结是否紧密，偏心扩孔器转动是否灵活。在架设好钻机、调整好孔位的水平位置及仰角后，采用大于钢套管直径1~2级的潜孔钻，钻凿2~3m深的孔口，然后退出潜孔钻。

3）钻进：钻机加压进入正常钻进作业后，要注意排屑是否正常，要经常调整钻压，力求保持一个恒定的排屑速度。

4）加接钻杆和钢套管：当跟管钻进至钢套管尾端距导向墙墙面约30cm时停钻，然后反转收偏退钻、卸杆，动力头后退至尾端加接钻杆或钢套管，此时应先拧紧钻杆，然后再拧紧联接套管。为提高加接套管的效率，可制作专用工具。

5）退钻：在退钻倒换钻具或退出孔口之前，冲击器应后退进行吹孔或注水清洗，把环状空间的岩屑清除干净后，再把钻杆及钻具退出。反转钻具时不要太猛，防止钻杆或冲击器脱扣。 4.4.4 管棚钢管制作与安装 1）管棚设计参数

（1）钢管规格：热轧无缝钢管φ108mm，壁厚6mm，节长6m、3m。 （2）管距：环向间距为50cm。

（3）外插角：钢管轴线与洞门外缘线夹角1～3°

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（4）钢管布设在拱部132°33′圆心角范围内；

（5）钢管施工误差：定位不大于4cm，端头不大于20cm； （6）钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。 2）管棚安装

（1）钢管顶进采用钻机的冲击力和推力低速顶进。

（2）相邻钢管的接头前后错开，同一断面内的接头数不大于50%，两端之间采用丝扣连接。

（3）管棚打进顺序：先打进有孔钢管，注浆后再打无孔钢管，无孔管作为检查管，检查注浆质量。

（4）为使钢管错接，在每孔的第一节管搭设时，奇偶孔分别用3m和6m的钢管，以后每节

均采用6m长钢管，钢管顶端必须打入较好的围岩2m以上。 （5）两节有孔钢花管之间为φ108x6mm无孔钢管。

（6）在拱脚部位，选2个孔作为试验孔，找出地层特点，并进行注浆和砂浆充填试验。 4.4.5 管棚注浆

1）按固结管棚周围内有限围岩设计。注浆采用孔口封闭一次性注浆，先对有孔钢花管注浆，再钻进无孔钢花管时对注浆效果进行检查。注浆机械采用BW-250/50型注浆机，水泥与水玻璃体积比为1：0.5, 水泥浆水灰比为1:1。注浆压力为初压0.5～1.0MPa，终压2.0MPa，

2）为保证管棚注浆处理效果，管棚注浆必须随打随注，避免串浆。 3）φ108×6mm有孔钢花管构造图：

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图3 钢管构造图

4）注浆管棚施工工艺框图：

施工准备 测量放样定位 安装工字钢和导向管

导向墙施工 支 模 安装钻机就位 钻 眼 钢管安装 钢管加工 制 浆 注 浆

进入下一工序 图4 注浆管棚施工工艺流程图

4.5暗洞进洞开挖与支护

洞口施作完毕后，即开始洞身开挖作业。由于该部位处于堆积体位置，开挖采用反铲直接挖除的形式，部分反铲不能开挖的部位，采用人工挖除至设计断面。

暗洞开始部位采用预留核心土分部开挖的方式，分序开挖及支护如下图所

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示：

Ⅰ序支护Ⅰ序开挖Ⅱ序支护Ⅱ序开挖Ⅳ序开挖Ⅲ序开挖Ⅲ序支护Ⅴ序开挖Ⅳ序支护

图5 暗洞进洞开挖及支护分序示意图

单循环进尺控制在75cm，每开挖一循环，及时进行素喷封闭层面，厚度约2cm，然后在支立钢拱架及锚杆施工，再挂网喷护封闭。需续接钢拱架的端部注意保护不被覆盖，以便下部续接方便。

5 施工工期安排

5.1大庄隧道出口左洞施工工期安排

边、仰坡开挖及支护：2013年5月21日至2013年5月24日 套拱施工：2013年5月24日至2013年5月28日 有孔钢管施工：2013年5月28日至2013年6月2日 无孔钢管施工：2013年6月2日至2013年6月6日 5.2大庄隧道出口右洞施工工期安排：

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边、仰坡开挖及支护：2013年6月1日至2013年6月4日 套拱施工：2013年6月4日至2013年6月8日 有孔钢管施工：2013年6月8日至2013年6月12日 无孔钢管施工：2013年6月12日至2013年6月16日

6监控量测 6.1监测方案 6.1.1监测目的

为了确保施工期间周围环境及隧道的施工安全，由专职人员组成监控量测组，在项目总工程师的直接领导下负责测点的设置、日常量测工作和数据处理、信息反馈工作，进行信息化施工，确保工程施工的安全。监测的主要目的如下：

1）将监测数据与预测值相比较，判断前一步施工工艺和支护参数是否达到符合预期要求，以确定和调整下一步施工，确保施工安全。

2）将现场测量的数据、信息及时反馈，以修改和完善设计，使设计达到优质、安全、经济合理。

3）将现场测量的数据与理论预测值比较，用反分析法进行分析计算，使设计更符合实际，用以指导今后的工程建设。 6.1.2监测的项目

为全面收集掌握隧道在施工中围岩及支护的变形和受力状况，以及洞内钻爆开挖震动对地表建筑物的影响，结合本隧道地形地质条件、支护类型、施工类型、施工方法等特点，选择确定下列量测项目。

1）洞口浅埋段地表沉降观测

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2）地质和支护状况观察； 3）超前地质预报；

4）拱顶下沉与水平收敛监测； 5）锚杆抗拔力 6.2 监测方法

6.2.1 洞口浅埋段地表沉降观测

隧道洞门套拱工作面开挖前，在洞门顶上纵向每5米设置1个观测断面，共设置5个断面，每个横断面间隔3米设置一个测点，使用水平仪、塔尺对洞口浅埋偏压段进行沉降观测。

观测频率为：开挖面前>30米，1次/2天；开挖面前后<30米，2次/1天；开挖面后30～80米，1次/2天；开挖面后>80米。1次/7天。监测精度要求△h=0.1mm。监控点布置图见下：

(D+h)m控制桩D mX(D+h)mφ/2h2φ/45+

图6 监控点布置

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45+20

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6.2.2地质和支护状况观察

隧道开挖后进行工程地质与水文地质观察描述，确定围岩类别，对初期支护状态观察。

根据开挖后围岩的结构、构造及产状，隧道内渗涌水情况进行描述记录，判定工作面的稳定状况。每20m一个横断面，贯通后作一个纵断面。 6.2.3超前地质预报

根据钻孔掘进速度、泥浆颜色以及钻孔时风钻声音判断围岩。在围岩变化或遇到特殊地质情况（如溶洞）时，将TSP地质雷达、钻孔作为勘探手段，进一步探明前方地质情况。

6.2.4 拱顶下沉与水平收敛监测

拱顶下沉点埋设于拱顶中心线上，用φ25的钢筋制成埋设于拱顶中心线上。纵向间距20m。测试方法：采用水准仪和钢尺进行水准测量。测试频率，开挖面距测量断面L＜2B时，1次/天，L＜5B时，1次/2天，L＞5B时，1次/周，允许下沉值为30mm。点位在开挖后即设置。

水平收敛监测点，用φ25的钢筋制成埋设于拱墙上。纵向间距20m。测试方法：采用收敛仪进行测量。测试频率，开挖面距测量断面L＜2B时，1次/天，L＜5B时，1次/2天，L＞5B时，1次/周，点位在开挖后即设置。

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利川至万州高速公路一期土建工程第二合同段 大庄隧道进洞方案 E隧道中线ABD钢卷尺250C塔尺重锤周边位移、拱顶下沉量测侧线布置图水准点水准仪 图7 周边位移、拱顶下沉量测线布置图

6.2.5锚杆抗拔力监测

锚杆施工后，等28天强度用锚杆拉拔仪测量锚杆抗拔力。每10米一个断面，每断面测三个点。

表1 监控量测项目及方法一览表

方法及工具 岩性、结构面产状及布 置 地质及支护状况观支护裂隙观察和描察 应测周边位移 项目 拱顶下沉 杆 锚杆拉拔力 各种锚杆测力计 每10m一个断面，每个断面至少做3根锚杆 测杆 水平仪、水准尺或测每10～50m一个断面，每断面2～10对测点 述，地质罗盘等 各种类型收敛计或每10～50m一个断面，每断面2～3对测点 全长度开挖后及初期支护后进行 表2 量测频率

测量间隔时间

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测量间隔时间 1～15d 16d～1个月 1～3个月 大于3个月 每次爆破后及初期支护后 1～2次/d 1～2次/d － 1次/2d 1次/2d － 1～2次/周 1～2次/周 － 1～3次/月 1～3次/月 － 开挖面距量测断面前后＜2B时，1～2次/d；开挖面距量测断面前后＜5B时，1次/2d；开挖面距量测断面前后＞5B时，1次/周 1～2次/d 1～2次/d 1～2次/d 1次/2d 1次/2d 1次/2d 1～2次/周 1～2次/周 1～2次/周 1～3次/月 1～3次/月 1～3次/月 6.3 监测组织管理 6.3.1人员及设备管理

针对本工程监测项目的特点，成立专职监测组，监测小组由7人组成，设组长一名，组内按进口和出口监测工作分成两个监测小组，各设一名专项负责人，在课题组长指导下负责日常监测工作及资料整理工作，其余人员在专项负责人指导下工作。

6.3.2监测质量的保证措施

1）坚持按计划、有步骤的进行，监测前编制工程监测实施性计划，包括监测程序、方法、使用仪器，监测精度，监测点的布置，监测的频率和周期。

2）使用的仪器及传感器在施工监测过程中要保证其精度和可靠性，组织有经验的监测工程技术人员参与监测小组，确保施工监测质量。

3）所监测的数据必须保证真实、可靠，监测人员对监测数据负责。

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4）根据施工具体情况确定监测项目，设定变形值，内力值及其变化速率预警值，当发现超过预警值时，及时报告总工程师和监理工程师，并采取应急补救措施。

5）安排有经验的工程技术人员按要求进行现场观测，并作好记录，检查影响基坑侧向位移，不利于支护结构稳定的因素，如支护结构稳定的施工质量、施工条件的改变，管道本身渗漏和不适当的排水以及气候条件变化等，在日常的现场观察中都能及时发现。此外，工程事故影患，如地面裂缝，支护裂缝变形等，通过现场观察中都能及时发现，及时处理，消除可能出现的事故。

6）每个项目的监测资料保持有完整清晰的监测记录、图表、曲线、监测文字报告，并报送监理审查。

7）测点变形值采用回归分析，求出变形与时间回归方程和变形与开挖深度的回归方程，以推算最终位移和掌握位移变化规律。对大量的监测信息，使用计算机绘图和分析，将结果及时反馈指导施工。

7.施工组织结构及任务划分 7.1 分部组织管理机构图

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分部经理:陈宝兰分部副经理:李宏伟分部总工程师:凤 淼财务管理部：许粉红安全环保部：任保卫工程技术部：李佳升质量管理部：梁波试验室：陈一龙合同管理部：张杰物机部：田宁涛综合办公室：倪彤珍资金筹措与运用成本核算与控制安全生产环境保护施工方案工程测量工程变更竣工文件质量意识教育施工质量监控质量检验评定取样检测工程试验仪器检验合同管理计划管理计量支付预算与结算材料采购材料管理与发放组织设备进退场零配件的采购机电设备管理总务后勤公共关系人事劳资图8 分部组织管理机构图

7.2施工组织机构

本项目按项目法进行管理，组建一支精干、高效的作业队，派遣一名中

级职称的工程师出任作业队长，以确保本工程按期、优质、安全的完成。作业队管理层设9大员：即队长、副队长、技术主管、安全员、技术员、领工员、测量员、试验员、工班长。

大庄隧道出口端由一支作业队施工进口，下设开挖班、出渣班、衬砌班、支护班、钢筋班、电工班、杂工班共7个班组，施工组织机构见附图。 副队长 技术主管 队 长 利万高速公路第二标段中铁一局项目经理部 25 安全员技术员领工员试验员测量员工班长

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图9 施工组织机构图

8.劳动力、机具安排计划 8.1 劳动力组织

1）开挖班60人，每班30人。

2）运输班：装载机司机3人、挖掘机司机2人、汽车司机6人，两班制共22人。

3）杂工班：两班制共10人。

4）喷锚支护班：每班15人，两班制共60人。 5）钢筋班：共10人。 6）电工班：共5人。 7）衬砌班：共40人。

8）现场管理人员（作业队9大员）：共23人。 8.2主要机具设备表

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表2 主要机具设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 设备名称 空压机 作业台架 风枪 管棚钻孔机 挖掘机 装载机 大吨位自卸汽车 作业台架 湿喷机 交流电焊机 全站仪 水准仪 塔尺 20M3 20M3 自制 YT-28 XY-28-300 WA320-3 WA320-3 20T以上 自制 TK550 数量(台) 6 1 25 1 1 1 6 1 2 2 1 1 2 备注 9.施工质量保证措施

9.1施工前对要使用的测量控制点进行复测，确认无误后方可进行施工测量放样。

9.2进场材料必须经过检验合格后方可使用，严禁含泥量或含粉尘量过高的河砂、米石进入工程主体。

9.3喷射混凝土尽可能在搅拌站集中生产，采用自动计量系统，确保施工

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配合比准确。

9.4喷锚支护做到喷料随拌随用，时间不超过规定。喷射前清理岩面。厚度较大时分层喷射。严格掌握水压、风压和喷射距离，作到厚度符合设计和安全要求，表面平顺。

9.5严格按照设计、技术交底所规定的参数进行支护，钢架施工时作到加工正确，间距。

9.6倾斜度和垂直度符合要求，钢架的底脚落在原状地层；接头板密贴，上齐连接螺栓。对锚杆的方向、数量和深度进行严格控制。

9.7为保证本工程项目顺利实施和兑现本投标文件确定的工程质量目标，根据ISO9001质量管理体系标准和我公司质量管理体系文件规定，结合我公司以往从事类似工程的经验，从组织机构、思想教育、技术管理、施工管理以及规章制度等五个方面建立符合本工程项目的质量保证体系（见下图） 质为QC小组活动 量班组质量小组 TQC教育 项目经理部质量管理领导小组 各项工作制度和标准 经济责任制 提高质量意识 贯彻ISO9001系列质量标准，推行全面质量管理 创优规划 经济法规 思想保证 组织保证 技术保证 施工保证 制度保证 质量保证体系框图 检查岗熟悉图纸掌握规范技术交底质量计划测量复核应用新技术工艺创优效果 制定创优措施 明确创优项目 优质优价 下制质前道定量技用量工教工 术户序育作培第是 服 检训用计利万高速公路第二标段中铁一局项目经理部 一务户划查 检查落实 28 质量责任制 完善计量支付手续 制定奖罚措施 签定包保责任状 技术岗位责任制 接受业定期不进行自充加分强利奖优罚劣 利川至万州高速公路一期土建工程第二合同段 大庄隧道进洞方案

10.施工安全保证措施

1）坚持安全交底制度和班前安全教育制度，提高进场作业人员的安全意识，增强应对发生危险的处理技能。

2）现场施工作业人员安全防护用品要有效、齐全，并按有关规定佩戴、使用。

3）洞口浅埋段坚持“弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。 4）机械设备均应安置在安全地带，基础必须落在稳定地基上。 5）严格按设计要求及时施作初期支护，严禁偷工减料，确保施工安全。 6）严格按设计要求对地表沉降、拱顶下沉、水平收敛等方面进行监控量测，根据量测结果及时采取相应的措施，保证施工安全。

7）建立健全应急救援体系，制定完善的应急措施，在隧道内发生掉块坍塌时启动应急救援体系，确保把灾害损失降至最低程度。

安全保证体系框图 组织保证 思想保证 利万高速公路第二标段中铁一局项目经理部 工作保证 29 制度保证 国家安全法律法规 各项安全生产经济保证 包保责任制 提高全员意识 经理部安全管理领导小开工前检查 利川至万州高速公路一期土建工程第二合同段 大庄隧道进洞方案

图10 安全保证体系框图

11.施工进度保证措施

11.1对浅埋段施工的各个工序进行详细的分析,合理安排施工顺序、科学组织施工。

11.2根据实际施工需要配齐各种机械设备和工具，特别是要配齐大型施工机具，提高机械化施工水平，保证施工进度，平时加强机械维修和保养，保证施工机具的完好率。

11.3对工程进行动态控制。牢牢抓住关键工序的管理与施工，合理安排施工时间，控制循环作业时间，减少工序搭接时间，提高施工效率。优化施工方案，提高施工进度。

11.4加强监控量测，在开挖前制定出相应具体的对策和措施，施工中及时

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调整施工方法和支护措施，避免延误施工时间。 12.施工环保保证措施 12.1 环境保护措施

施工前组织对全体员工进行生态资源环境保护知识学习，增强环保意识，强化环保宣传和思想教育工作，使环保意识全面深入人心，真正认识到环保的重要作用。

由环保工程师组织相关管理人员对施工可能对环境产生的危害进行分析，制定针对性的措施，并施工过程中监督实施。

施工便道晴天经常洒水处理，避免扬尘。

施工中产生的污水处理达标后，向指定的地方排放。控制施工注浆使用的水泥浆泄漏，并对进入隧道排水系统中的注浆废液做净化达标处理，避免浆液污染洞外居民的生活、生产用水。

生产生活垃圾按要求进行集中处理，不乱丢乱弃。 弃碴必须运到指定地点，严禁随意倾倒，掩埋植被。 12.2 水土保持措施

尽可能减小边坡开挖影响范围，保护周边地表植被；对已开挖坡面及时进行防护，避免雨水冲刷造成水土流失。

隧道弃碴按指定位置和设计堆放要求，分层堆放，逐层压实、防护。 12.3 文明施工措施

建立以项目经理为首的文明施工组织机构。结合本工程实际情况，在各级负责人中明确分工，落实文明施工现场责任区，制定相关规章制度，确保文明

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施工现场管理有章可循。

施工中，加强对施工人员的文明行为教育，做到管理程序化，作业标准化。 尊重当地民众的生活、生产习惯、禁忌、宗教信仰，协调好与当地居民的关系。

在现场施工过程中，施工人员的生产管理符合施工技术规范和施工程序要求，不违章指挥，不蛮干。对不服从统一指挥和管理的行为，按处罚条例严格执行。

认真开展“5S”活动，对施工现场不断地进行整理、整顿、清扫、清洁和素养，有效地实现文明施工。按照工程特点，加强现场文明施工的综合管理，减少现场施工对周围环境的干扰和影响。

加强检查监督，从严要求，持之以恒，使文明施工现场管理真正抓出成效。 合理布置场地。各项临时设施必须符合规定标准，做到场地整洁、道路平顺、排水畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。

及时调整设备、机具和材料的位置，保证摆放整齐，保持工作面宽敞，提供良好的工作环境。施工现场坚持工完料清，垃圾杂物集中堆放，及时处理。 13.施工应急预案

为了保证施工生产的顺利进行，当发生触电、坍塌、外伤、中毒等人身伤害等紧急情况时，最大限度地挽救员工生命及财产损失，特制定本预案。 13.1应急救援领导小组

应急救援领导小组由组长、副组长、成员三部分组成：组长由项目经理担任，副组长由副经理、总工程师担任。

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成员由项目其他领导、各部门负责人、安全员、质量员、管线工程师、电器工程师、现场管理人员组成。 13.2 应急组织机构

以应急救援领导小组为基础，成立应急反应指挥部，下设应急处理工作小组，应急处理技术组、应急处理监测组、应急处理物资设备组、应急处理保卫组、应急处理疏散撤离小组。应急处理工作组24小时值班，接到应急通知迅速组织各应急处理组、应急处理突击队赶到现场进行抢险救援。应急处理组织机构见下图：

应急处理组织机构应急反应指挥部应急救援工作小组联络调度应急处理技术组应急处理监测组应急处理物资设备组应急处理保卫组应急处理撤离组医疗救护队义务消防队突击队撤离组织队图11应急处理组织机构图

13.3 应急组织程序

应急处理程序工作流程图见下图。

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出现突发事件应急救援领导小组开始工作报告有关单位及部门报告现场监理报告业主报告工程师加强监测分析原因制定应急处理方案、措施实施应急处理方案观察处理效果完成应急处理恢复正常施工调整应急处理方案、措施实施应急处理方案图12 应急处理程序工作流程图

13.4触电事故应急预案

13.4.1发现人员触电时，首先使伤者脱离电源，注意不要接触触电者裸露的皮肤或身上的金属物。

13.4.2脱离电源后，立即就地进行心肺复苏，并通知医疗单位到场救护（不应将触电者送医院，以免耽误抢救时机）和现场领导。

13.4.3在医生到来前，不要中断抢救。 13.5坍塌应急预案：

13.5.1发生坍塌事故，应首先抢救受伤人员。

13.5.2创伤急救原则上应先抢救，后固定，再搬运。

13.5.3出血外伤首先采用压迫血管的方法止血，然后用干净的织物包扎。

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13.5.4骨折外伤止血后，应用木棍等将伤者骨折处固定，然后迅速转运至医院。

13.6 应急组织预案

13.6.1呼救或求救

当发生事故时，最先发现情况的人员或当事人应大声喊叫或电话向120或119以及项目部事故救援领导小组办公室求援，呼叫或求援内容要明确：某某地点发生事故啦！将事故的信息准确传出。

项目部事故应急抢险队负责组织现场应急救援工作。 13.6.2报警

（1）报警人员负责打报警、求援电话120以及项目部事故应急救援领导小组办公室电话，报告发生事故的地点、事故情况，同时必须告知事故地点附近最醒目的标志建筑，以利急救中心及抢险设备迅速判断方位，到达事故现场。

（2）安质部长负责将事故情况及时报告公司安全保卫部。 13.6.3接车

接车人员迅速到路口等待、迎接抢救、抢险车辆，引领车辆从具备驶入条件的道路迅速到达现场。

13.6.4自救

（1）为急救医生留出通道，使其可以最快到达伤员处。 （2）由相关在场人员迅速切断电源。

（3）将人员救出后，立即检查可能的伤害部位，发现出血，应迅速采取止血措施，可在伤口近心端结扎，但应每半小时松开一次，避免坏死。动脉出血应用指压大腿根部股动脉止血。

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（4）在急救医生到来后，应将伤员受伤原因和已经采取的救护措施详细告诉医生。

13.6.5现场保护

在事故现场内设立警戒区域，禁止无关人员进入，保护好现场，配合相关部门调查事故原因。

13.6.6设备/设施保障

（1）保证救护器材的配备与完好；

（2）保证伤员救护以及物质设备等工作的运输车辆。 13.6.7信息发布

（1）负责在应急过程中对媒体和公众发言人的工作； （2）向媒体和公众发布事故应急救援的有关信息。 13.6.8事故后的恢复工作

（1）事故后负责终止应急活动，恢复正常秩序； （2）负责事故中受伤人员的善后处理。 14．附图表

附图1：施工进度横道图 附表1：大庄隧道材料供应计划 附图2：大庄隧道出口端原地面测量图

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附图2 大庄隧道出口端洞口原地面测量图

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