竖井专项施工方案（专家论证后修改）

东莞轨道交通R2线【2310标】陈屋站～竂厦站区间 竖井及横通道施工专项方案

目 录

第一节 编制依据 .................................................................................................................... 1 第二节 工程概况 .................................................................................................................... 1 2.1.工程位置与规模 .............................................................................................................. 1 2.2.工程地质与水文地质情况 .............................................................................................. 2 2.2.1.工程地质情况 ............................................................................................................ 2 2.2.2.水文地质情况 ............................................................................................................ 6 2.3.支护结构设计概况 .......................................................................................................... 6 2.4.周边环境情况 ................................................................................................................ 10 2.5施工重、难点分析 ........................................................................................................ 11 第三节 竖井及横通道施工方案 .......................................................................................... 12 3.1.总体施工顺序 ................................................................................................................ 12 3.2.竖井主要施工工艺与方案 ............................................................................................ 13 3.2.1.锁口圈施工 .............................................................................................................. 13 3.2.2井架设计及加工安装 .............................................................................................. 15 3.2.3.竖井开挖支护 .......................................................................................................... 17 3.3.竖井进横通道马头门施工 ............................................................................................ 33 3.4.横通道进隧道马头门施工 ............................................................................................ 34 3.5.横通道施工 .................................................................................................................... 38 3.6.竖井回填施工 ................................................................................................................ 40 3.7 通风设备布设 ................................................................................................................ 41 3.7.1 通风计算 ................................................................................................................. 41 3.7.2 风管材质与连接方式 ............................................................................................. 42 第四节 监控量测 .................................................................................................................. 42 4.1.监控量测目的 ................................................................................................................ 42 4.2.监控量测计划 ................................................................................................................ 43 4.3.监控量测内容 ................................................................................................................ 44 4.4.监测项目及方法 ............................................................................................................ 44 4.4.1.施工监测项目 .......................................................................................................... 44 4.4.2.主要监测项目方法 .................................................................................................. 46 4.4.3.施工监测注意事项 .................................................................................................. 48 4.5.保证措施 ........................................................................................................................ 48 4.6.监控量测的组织 ............................................................................................................ 50 4.7.量测数据整理与信息反馈 ............................................................................................ 50 第五节 施工总体安排 .......................................................................................................... 53 5.1.施工进度计划 ................................................................................................................ 53 5.2.材料、机械、人员计划 ................................................................................................ 53 5.3.施工场地布置 ................................................................................................................ 54 第六节 质量安全环境保证管理措施 .................................................................................. 56 6.1.质量保证措施 ................................................................................................................ 56

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6.1.1.质量管理组织机构图 .............................................................................................. 56 6.1.2.质量目标 .................................................................................................................. 57 6.1.3.质量管理措施 .......................................................................................................... 57 6.1.4.格栅钢架质量保证措施 .......................................................................................... 58 6.1.5.喷射砼质量保证措施 .............................................................................................. 59 6.1.6.隐蔽工程质量保证措施 .......................................................................................... 59 6.1.7.监测质量保证措施 .................................................................................................. 60 6.2.安全管理措施 ................................................................................................................ 61 6.2.1.安全管理目标 .......................................................................................................... 61 6.2.2.安全管理组织机构 .................................................................................................. 61 6.2.3.安全管理措施 .......................................................................................................... 61 6.2.4.爆破安全防护 .......................................................................................................... 62 6.2.5.减震爆破开挖措施 .................................................................................................. 63 6.2.6.爆破作业安全保证措施 .......................................................................................... 63 6.2.7.防隧道坍塌安全措施 .............................................................................................. 64 6.2.8.防路面开裂、防沉降安全措施 .............................................................................. 65 6.2.9.防隧道突水、涌砂安全措施 .................................................................................. 65 6.2.10.临时用电安全保证措施 ........................................................................................ 66 6.2.11.物料提升安全保证措施 ........................................................................................ 66 6.2.12.水泥罐安全保证措施 ............................................................................................ 67 6.2.13.竖井花岗岩残积层开挖保证措施 ........................................................................ 67 6.2.14开挖降水对周边环境影响的安全保证措施。 .................................................... 68 6.3.文明施工保证措施 ........................................................................................................ 68 6.4.环境保护保证措施 ........................................................................................................ 69 6.5冬季施工保证措施 ........................................................................................................ 69 6.6雨季施工保证措施 ........................................................................................................ 70 第七节 安全应急预案 ........................................................................................................ 71 7.1.重大危险源分析 ............................................................................................................ 71 7.1.1.涌砂、涌水造成支护坍塌 ...................................................................................... 71 7.1.2.施工井内施工人员窒息 .......................................................................................... 72 7.1.3.高空坠物打击 .......................................................................................................... 72 7.1.4.机械或电伤人 .......................................................................................................... 72 7.1.5.基坑结构变形和沉降超限。 .................................................................................. 73 7.2.安全应急预案组织机构及职责 .................................................................................... 73 7.3.安全应急物资准备 ........................................................................................................ 75 7.4.应急救援程序 ................................................................................................................ 76 7.5.应急通讯 ........................................................................................................................ 77 7.6.培训和演练 .................................................................................................................... 78

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第一节 编制依据

1、东莞市城市快速轨道交通R2线工程2310标陈屋站~寮厦站区间相关施工设计图纸；

2、国家及现行施工及验收规范、规程、标准；

(1)《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003版） (2)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001） (3)《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002) (4)《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009） (5)《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）

3、东莞市有关环保、卫生、健康、消防、文明施工的规定和要求； 4、施工现场考察资料及有关调查材料。

第二节 工程概况

2.1.工程位置与规模

陈屋站~寮厦站区间为东莞市快速轨道交通R2线工程2310标的一子单位工程，区间北起陈屋站、南至寮厦站结束，区间里程YDK25+316.978～YDK27+463.404，左线全长2144.528m，右线全长2146.426m，区间隧道基本沿莞太路敷设，采用矿山法施工，施工竖井两座，1#竖井中心里程为YDK25+910、2#竖井中心里程为YDK27+095。1#、2#竖井呈微拱形，内净空均为6.1*7.2m，1#竖井深38.497m ，2#竖井深34.568m。1#施工竖井平面图见图2-1，2#施工竖井平面图见图2-2。

图2-1 1#施工竖井兼联络通道平面图

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图2-2 2#施工竖井兼联络通道平面图

2.2.工程地质与水文地质情况 2.2.1.工程地质情况

竖井穿越地层从上到下依次为素填土层、粉质粘性土、砂质粘性土和全风化花岗闪长岩、强风化花岗闪长岩、中风化花岗闪长岩、微风化花岗闪长岩。从地面向下岩层情况如下：

1号竖井地表下0.8m为沥青混凝土路面及基层；路面层下为1m厚素填土，1.8m厚可塑状粉质粘土,4.6m厚可塑状砂质粘性土，5.0m硬塑状砂质粘性土，9.06m全风化花岗闪长岩，8.1m强风化花岗闪长岩，以下至设计井底标高为中风化花岗闪长岩。

2号竖井地表下0.8m为沥青混凝土路面及基层；路面层下为2.4m厚素填土，3.95m厚可塑状粉质粘土,5.28m厚硬塑状砂质粘性土，3.8m强风化花岗闪长岩，6.77m为中风化花岗闪长岩，以下至设计井底标高为微风化花岗闪长岩。

岩土分层层描述如下： <1-1>素填土（Q4ml）

褐黄色、褐红色、灰黄色、暗红色等，主要由粘性土组成，局部地段为填砂或填石，结构松散，上部稍压实状，表层约20～80cm为混凝土，广泛分布于场地地表范围内，层厚0.5～5.7m。标贯修正击数平均值N=8.8击/30cm。

<6-5>可塑状砂质粘性土（Qel）

褐黄色、灰黄色、褐红色、黄褐色等，可塑状，局部夹硬塑状，由下伏花岗闪长岩风化残积而成，结构全部破坏，长石已风化成土状，主要由15~30%的石英颗粒及粘性土2

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组成，质地不均，遇水易软化、崩解，岩芯呈土柱状。段内共53个钻孔揭示该层，厚度变化大，厚1.0~8.1m，埋深0.5～14.1m。标贯修正击数平均值N=12.3击/30cm；根据室内试验：天然密度ρ=1.68～1.89g/cm3，天然含水率w=21.3～40.8%，天然孔隙比e0=0.733～1.193，液性指数IL=0.26～0.54，压缩系数a0.1-0.2=0.29～0.49MPa-1，压缩模量Es0.1-0.2=4.0～6.9MPa，直剪指标：凝聚力c=17.1～24.5kPa，内摩擦角Φ=16.5～21.0°，自由膨胀率Fs=10～36%。

<6-6>硬塑状砂质粘性土（Qel）

褐黄色、褐红色、黄褐色等，硬塑状，局部夹可塑状，质地不均，含15～30%的石英砂、砾，由下伏花岗闪长岩风化残积而成，岩石组织与结构已全部破坏，遇水易软化、崩解，岩芯呈土柱状、粘性土夹砂状。段内共120个钻孔揭示该层，厚度变化大，厚0.5～13.5m，埋深1.0～20.7m。该层局部见球状风化体（中等风化状），如M2-Z3-TCH-12孔揭示情况。标贯修正击数平均值N=20.5击/30cm；根据室内试验：天然密度ρ=1.66～1.89g/cm3，天然含水率w=21.2～30.4%，天然孔隙比e0=0.722～1.058，液性指数IL=0.03～0.24，压缩系数a0.1-0.2=0.23～0.47MPa-1，压缩模量Es0.1-0.2=6.0～7.6MPa，直剪指标：凝聚力c=17.6～22.7kPa，内摩擦角Φ=18.5～25.5°，自由膨胀率Fs=13～33%。

<9-1>全风化花岗闪长岩（γδ）

褐黄色、灰黄色、灰褐色、褐红色、褐色，原岩结构基本破坏，但尚可辨认，矿物中除石英外绝大部分已风化成粘性土，手捏砂感强。岩芯呈硬塑土柱状或密实砂土状，局部为呈坚硬状或可塑状，泡水易软化、崩解，合金钻进容易。段内共90个钻孔揭示该层，厚度及埋深变化大，厚0.5～14.0m，埋深2.7～25.5m。标贯修正击数平均值N=34.9击/30cm；根据室内试验：天然密度ρ=1.76～1.98g/cm3，天然含水率w=19.5～35.1%，天然孔隙比e0=0.642～0.983，液性指数IL=-0.02～0.43，压缩系数a0.1-0.2=0.24～0.36MPa-1，压缩模量Es0.1-0.2=4.7～6.9MPa，直剪指标：凝聚力c=17.4～25.4kPa，内摩擦角Φ=17.8～29.5°，自由膨胀率Fs=11～37%。

<9-2>强风化花岗闪长岩（γδ）

褐黄色、黄褐色、褐红色、褐色夹灰白色，原岩结构大部分破坏，矿物成分显著变化，岩芯呈密实砂土状、角砾状土状，偶夹碎石状，手可折断或易击碎，泡水易软化、

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崩解，合金可钻进。段内共94个钻孔揭示该层，厚度及埋深变化大，层厚0.5~25.0m，埋深3.2~44.4m。标贯修正击数平均值N=74.1击/30cm；根据室内试验：天然密度ρ=1.75~1.94g/cm3，天然含水率w=16.6~33.6%，天然孔隙比e0=0.624~0.967，液性指数

IL=-0.49~0.14，压缩系数

a0.1-0.2=0.21~0.37MPa-1，压缩模量

Es0.1-0.2=4.9~7.6MPa，直剪指标：凝聚力c=21.3~27.4kPa，内摩擦角Φ=21.2~27.6°，自由膨胀率Fs=8~30%。根据波速测试资料，岩体完整性指数Kγ=0.08~0.09，岩体极破碎。

<9-3>中等风化花岗闪长岩（γδ）

灰黄色、青灰色、灰白色、灰、灰绿色夹浅肉红色，中粗粒结构，块状构造，矿物成分主要为石英、长石。裂隙发育，裂隙面铁锰质渲染，岩体破碎。岩芯多呈碎块状、块状、扁柱状，少量呈短柱状，合金钻进困难。岩石致密、坚硬，锤击声脆，岩面起伏大。段内共134孔揭示该层，层面起伏变化大，最小埋深4.8m，最大埋深大于42.3m。根据室内试验：天然密度ρ=2.57~2.72g/cm3，天然单轴抗压强度fc=27.8~62.3MPa，极大值86.8MPa，饱和单轴抗压强度fr=24.0~57.7MPa，极大值72.8 MPa，近似RQD值10~40%。根据波速测试资料，岩体完整性指数Kγ=0.24~0.27，岩体完整程度属破碎。

<9-4>微风化花岗闪长岩（γδ）

浅灰色、灰色、青灰色、灰白色，中粗粒变晶结构，块状构造。矿物成分主要为石英、长石、云母，裂隙发育。岩石致密、坚硬，锤击声脆，合金钻进极困难。段内共121个钻孔揭示该层，岩面起伏很大，最小埋深6.8m，最大埋深39.5m。钻探岩芯呈柱状、短柱状，部分为块状，柱状节长一般5~20mm，最长节长达40cm。根据室内试验：天然密度ρ=2.56~2.87g/cm3，天然单轴抗压强度fc=34.5~110.0 MPa，极大值152MPa，饱和单轴抗压强度fr=34.1~106.0MPa，极大值139MPa，近似RQD值40~80%。根据波速测试资料，岩体完整性指数Kγ=0.42~0.48，岩体完整程度属较破碎。

1#竖井地质剖面图见图2-3，2#竖井地质剖面图见图2-4。

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图2-3 1#施工竖井地质剖面

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图2-4 2#施工竖井地质剖面

2.2.2.水文地质情况

本区间范围内无地表水系。

地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。

第四系孔隙潜水主要赋存于冲洪积砂层（中砂<3-10>）中，以孔隙潜水为主，赋水性较好，含水量一般。人工填土层（填砂、填石）中存在上层滞水，残积土孔隙水含水层性质为砂质粘性土，透水性和富水性均较弱。

基岩裂隙水主要赋存于岩石强风化带的下部及中等风化带中。基岩的含水性、透水性受岩体的结构、构造、裂隙发育程度等的控制，由于岩体的各向异性，加之局部岩体破碎、节理裂隙发育，导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同。岩体的节理、裂隙发育地带，地下水相对富集，透水性也相对较好。总体上，基岩裂隙水发育具非均一性。

地下水主要受大气降水补给，其次是雨期地表水补给地下水。第四系孔隙砂层中地下水径流途径较好，基岩裂隙水中径流途径主要在强风化裂隙间，径流途径较好。地下水的渗流方向由相对较高水头处向相对较低水头处渗流，流速低，流量小，主要以蒸发的形式排泄。

根据设计图纸勘察期间量测地下水位埋深1.8~9.1m，地下水动态变化大，丰水期地下水位埋深较浅，枯水期地下水位埋深较深，年水位变幅一般在2~7m。

根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），按Ⅲ类环境类型及B类地层渗透性判定，地下水对混凝土结构具微腐蚀性；在干湿交替环境下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》，在环境作用类别为化学侵蚀环境、氯盐环境时判定，地下水对混凝土结构具酸性侵蚀性，环境作用等级为H1，CO2侵蚀性环境作用等级为H1。 2.3.支护结构设计概况

（1）竖井支护结构设计

1#、2#竖井均为6.1×7.2m微拱形断面，锁口圈采用C30钢筋模筑砼。竖井按临时

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辅助施工竖井设计，竖井及通道支护结构均采用喷锚及格栅钢架支护。井壁喷厚为0.15-0.4m，采用C20网喷砼。1#竖井深约38.497m，2#竖井深约34.568m。待区间隧道及联络通道施工完成后，回填竖井并按市政要求恢复路面。

1#竖井初期支护参数表

深度 0～15m 15～20m 20～29.8m 地层 喷砼 锚杆 φ32注浆锚管l=4.5m,@0.5×0.8m φ32注浆锚管l=4.5m,@0.5×0.8m φ32注浆锚管l=4.5m,@0.5×0.8m φ22砂浆锚杆L=3.0m,@1.0×0.8m φ22砂浆锚杆L=2.5m,@1.0×0.8m 钢筋网 φ8，150×150mm（单层） φ8，150×150mm（单层） φ8，150×150mm（单层） φ8，200×200mm（单层） φ8，200×200mm（单层） 格栅钢架间距 A型，间距500mm B型，间距500mm C型，间距500mm / / <1-1、<6-5>、400 <6-6>、 <9-1>、<9-2> 400 <9-2>、<9-2-1> <9-3> 400 200 150 29.8～38.5m <9-4>

2#竖井初期支护参数表

深度 0～15m 15～20m 20～25.1m 地层 喷砼 锚杆 φ32注浆锚管l=4.5m,@0.5×0.8m φ32注浆锚管l=4.5m,@0.5×0.8m φ32注浆锚管l=4.5m,@0.5×0.8m φ22砂浆锚杆L=3.0m,@1.0×0.8m φ22砂浆锚杆L=2.5m,@1.0×0.8m 钢筋网 φ8，150×150mm（单层） φ8，150×150mm（单层） φ8，150×150mm（单层） φ8，200×200mm（单层） φ8，200×200mm（单层） 格栅钢架间距 A型，间距500mm B型，间距500mm C型，间距500mm / / <1-1、<6-5>、400 <6-6>、 <9-1>、<9-2> 400 <9-2>、<9-2-1> <9-3> 400 200 150 25.1～34.6m <9-4> （2）施工横通道支护结构设计

1#竖井横通道位于<9-2>、<9-3>强、中风化花岗闪长岩中，采用直墙拱形断面，内净空宽5.8m，高9.876m，长约31.86m。其主要支护参数如下：

1#竖井横通道主要支护结构参数表

初期支护 项目 系统锚杆（纵向间距*环向间距） 钢筋网 喷射砼 格栅钢架 辅助措施 Φ42超前小导管 广东水电二局股份有限公司 7

竖井及横通道施工专项方案 东莞轨道交通R2线【2310标】陈屋站～竂厦站区间 φ22砂浆锚杆Φ8@0.25×0.15m，全环布置 普通段 L=3m,@0.5×0.8m，边墙布置 φ22砂浆锚杆C20早强砼，厚0.3m 间距0.5m L=3.5@0.3×1.5m拱部120°布置 接口处 L=3m,@0.5×0.8m，边墙布置 Φ8@0.25×0.15m，全环布置 C20早强砼，厚0.3m 3榀密排 L=3.5@0.3m拱部120°布置 2#竖井横通道位于<9-4>微风化花岗闪长岩中，采用直墙拱形断面，内净空宽5.8m，高4.8m，长约11.4m。其主要支护参数如下：

2#竖井横通道主要支护结构参数表

初期支护 项目 系统锚杆（纵向间距*环向间距） φ22砂浆锚杆辅助措施 喷射砼 C20早强格栅钢架 Φ22超前小导管 钢筋网 拱墙普通段 L=2.5m,@1.2×1.2m，布置 φ22砂浆锚杆Φ8@0.25×0.25m，全环布置 砼，厚0.15m C20早强\\ \\ 拱墙接口处 L=2.5m,@1.2×1.2m，布置 Φ8@0.25×0.25m，全环布置 砼，厚3榀密排 0.25m L=3.0@0.3m拱部120°布置 8

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图2-8 1＃横通道初支断面示意图

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图2-9 2＃横通道初支断面示意图

（3）主要工程数量

1#施工竖井及横通道主要工程数量表

序号 1 2 3 项目 竖井开挖土方 竖井开挖石方 超挖回填 材料规格 开挖及运输 开挖及运输 C20素喷砼 3:7土石回填 粘土 4 竖井回填 C15素砼 联络通道C20素砼 C25钢筋砼 HPB235，HRB335 6 7 8 9 10 锁口圈砼 锁口圈钢筋 格栅钢架 钢筋网 初支喷砼 强度等级C30 HPB235，HRB335 HPB335, φ22 HRB235，φ8 喷射砼C20 数量 1654.63 2309.98 1845.79 20.11 426.71 90.31 24.20 3390.82 144.64 5849.30 114695.07 10127.05 623.72 单位 m m m m m m m m kg m kg kg kg m 3333333333 备注 开挖及运输 开挖及运输 2#施工竖井及横通道主要工程数量表

序号 1 2 3 项目 竖井开挖土方 竖井开挖石方 超挖回填 材料规格 开挖及运输 开挖及运输 C20素喷砼 夯实土石 粘土 4 竖井回填 C15素砼 联络通道C20素砼 C25钢筋砼 HPB235，HRB335 6 7 8 9 10 锁口圈砼 锁口圈钢筋 格栅钢架 钢筋网 初支喷砼 强度等级C30 HPB235，HRB335 HRB335, φ22 HPB235，φ8 喷射砼C20 数量 1299.89 910.01 28.28 1347.84 20.11 59.4 60.13 12.38 1683.83 144.64 5849.30 52626.66 5086.3 321.43 单位 m m m m m m m m kg m kg kg kg m 3333333333 备注 开挖及运输 开挖及运输 3：7土石回填 2.4.周边环境情况

陈屋站～寮厦站区间东北起陈屋站、西南至寮厦站，区间线路大体呈东北～西南走

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向，区间线路沿莞太路敷设，道路中央与两侧绿化带均宽阔，无控制性建（构）筑物，采用矿山法施工。

1#竖井施工场地及竖井位于莞太路和厚道路交叉口附近，施工场地范围内管线：一根雨水管800*800，一根电信管28孔700*400四条、一条电信管φ100，两条电信管2孔200*100、一根直径1200mm铁质给水管。

2#竖井位于东莞冠亚企业有限公司前边的人行道与车行道上，施工场地范围内管线：一根雨水砼φ800，埋深1.5～2.5m；一根电信光纤φ100，埋深0.53m；六条电信铜/光32孔800X400，埋深0.6m；一根电力φ150，埋深0.42m；一根给水铸铁φ200，埋深1.34m。最近管线离竖井开挖约为3.5m。 2.5施工重、难点分析

（1）本工程暗挖隧道处于莞太路正下方，确保道路安全是重点。

本工程施工竖井位于莞太路车行道上，暗挖隧道处于莞太路正下方，施工期间要严格按设计图施工，加强施工监测，根据监测信息及时调整施工参数，必要时可在路面铺设钢板，防止道路沉降与塌陷，确保施工期间道路安全。

（2）洞内物料均采用竖井提升架电动葫芦垂直运输，确保施工安全是重点。 本工程洞内所有物料均采用竖井提升架电动葫芦用为垂直运输，电动葫芦使用率较高，任务非常饱满。为了确保井架在使用过程中的安全，提升系统通过有关的单位验收合格后方可使用，并在使用期间安排专人对电动葫芦、吊钩、钢丝绳、各部件进行定期与不定安全检查，对各部件进行保养维修，损坏严重的部件进行更换处理。提升司机、信号员应培训合格后方可上岗，并持证上岗。物料提升采用统一信号，井底与井口信号确认后方可进行物料提升。物料提升过程中井底严禁站人，以防物料滑落伤人。

（3）施工竖井较小且井很深，所有物料均从竖井提升，各工序干挠太大，施工组织难度大。

2#竖井为6.1×7.2m微拱形断面，竖井深约34.642m。竖井较小而且又很深，井内临时辅助生产设施（如上下楼梯、风水管等）相对困难。井内开挖装渣时挖机作业受到限制，加上井内爆破作业，机具设备需吊出井，所有物料只能采用一台电动葫芦提升，各工序施工相互干挠较大，施工组织难度大，施工进度较缓慢。

（4）前期施工准备太长，施工进度受竖井空间限制，总体工期压力大。 城市文明施工要求严格，业主对本项目的起点要求标准高、期望高。前期施工受到

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征地、拆迁及交通疏解等各施工因素的影响，占用了约半年时间。正线隧道施工期间4个作业面均依靠竖井来作垂直运输通道，由于竖井小且深，竖井提升架电动葫芦提升速度限制，材料运输可能无法满足洞内四个工作面施工需求，只能安排错开工序施工或停止1-2个作业面的施工，存在窝工现象，肯能无法满足业主对本项目工期要求，工期压力较大。

（5）本工程部分穿越中、微风化花岗岩，需进行爆破作业，施工风险较大 从地质勘察报告显示，本工程的竖井、隧道均穿越中、微风化花岗岩地层，该地层需要进行爆破施工，周边有管线、民房、交通干线等，爆破防护要求高。爆破时采用钢板密铺盖竖井口并压实防止飞石出井，竖井爆破作业前提前10分钟应对公路上距离竖井中心约100m以外的两端过往车辆、行人拉警戒线进行临时交通管制，禁止车辆与人行通过，等爆破作业完成后方可恢复交通。

火工品的管理和使用必须由持证专业爆破员负责进行。作业完成后清走所有的爆破器材，并立即退还库房，杜绝带入宿舍和放在作业场地内。盲炮处理由专职爆破员进行处理，严禁利用残眼打孔，以免钻爆残眼中的残留炸药。

（6）横通道进主线隧道马头门采用小断面扩挖法，施工风险高

横通道与主线隧道位于<9-4>微风化花岗闪长岩地层中，右线隧道边距竖井边仅3.55m，两隧道间横通道长7.8m。设计图中横通道进入主线隧道马头门施工采用小断面扩挖法，若地层存在软弱地层或破碎带，爆破作业时可能出现塌方、涌水突泥现象，施工风险极高。开挖初支时坚持“早预报、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、紧封闭、勤量测、快反馈”的原则，稳步前进。

（7）竖井施工如何顺利穿越花岗岩残积土层是本工程的难点

竖井开挖初支需穿越较厚的遇水易软化、崩解的花岗岩残积土层。竖井开挖时，做好井内临时排水沟与集水坑的设置，并安排专人进行抽水管理，确保井内积水泡软土层。合理安排，精心组织施工，为缩短初支工序时间，对每一循环土方可分区、分幅开挖，开挖完成后，立即初喷封闭开挖面，必要时挂网喷浆，防止开挖面吸收空气的水份达到饱和后软化。分区施工循环施工直至完成该整榀拱架范围初支。开挖过程中的始终坚持超前注浆加固后再开挖的原则，竖井初支成型每2m后进行一次初支背后注浆回填。

第三节 竖井及横通道施工方案

3.1.总体施工顺序

竖井的开挖及支护采用倒挂井壁法施工，马头门（施工横通道）的施工在竖井开挖12

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支护时，在正线破洞侧采用密排3榀钢架进行加强，并排钢架范围内，间距500×500mm，纵向连系筋加密为500mm。2#竖井，从竖井向通道拱部120度范围内施做一圈超前锚杆，锚杆采用φ22砂浆锚杆，长3.0m，环向间距0.3m，外插角5～20度。待完成受力体系转换后进入破洞开挖联络通道。

主要工序施工步骤见图3-1：

竖井、横通道以下开挖初支 竖井集水坑、沉渣坑施工及封底 横通道下部进洞开挖初支 竖井、横通道以上开挖初支 竖井开挖初支至横通道顶部下2m 横通道上部进洞开挖初支3m 横通道拱部加固 竖井锁口圈梁开挖浇注 提升井架安装

横通道上、下部平行开挖初支 图3-1 竖井主要施工步序图

3.2.竖井主要施工工艺与方案 3.2.1.锁口圈施工

（1）施工工艺流程图

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监控量测实隧道设计 现场调查与资

施细则 监控量测方案编制 料调研 隧道施工 监控量测 判定基准 经验类比 是 环境及工程安全性判理论分析 特殊要求 环境及安全是否满足要求 否 上报监理、业主及设计单调整设计参数，提出变更设计建议 设计变更 图4-1 监控量测作业测流程

4.3.监控量测内容

监控量测策划的内容包括：量测项目及方法、量测仪器的选择、测点布置、量测频率、数据处理及量测作业人员的组织等。施工中，当地质条件发生显著变化时，应及时修改量测计划。 4.4.监测项目及方法 4.4.1.施工监测项目

包括以下三个方面：

a.支护结构水平位移（收敛）监测，图示符号“○”。

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b.土体侧向位移测量，图示符号“□”。 c.爆破震动观测，图示符号“△”。 竖井施工监测点位布置见图4-2示意。

图4-2 竖井施工监测点位布置图

图4-3 横通道施工监测点位布置图

监测项目及监测频率表 测量项目 测量仪器 精密水准仪 SD-IA数显式收敛计 经纬仪 精密水准仪 铟钢尺 测点 要求 测点布置 开挖面距量测断面前后<2D 监测频率 开挖面距量测断面前后<5D 开挖面距量测断面前后>5D 拱顶下沉 水平收敛 地表沉降 临近建筑物倾斜、裂缝 不少于2个断面，每断面1-3个测点 喷射砼时布设 不少于2个断面，每断面2个测点 1～2次/d 1次/2d 1次/周 地表下沉、地表管线水平位移及沉降测点沿线路中线布设，测点间距为10m；房屋倾斜测点，距线路中线10m以内的A3级及四层以上的房屋均需布设。 广东水电二局股份有限公司

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竖井及横通道施工专项方案 东莞轨道交通R2线【2310标】陈屋站～竂厦站区间 洞内围岩及支护状况观察 每开挖循环 描述 全站仪、管线变形 管线恢复前2次/1天，其余1次/2天 水准仪 水位管、地下水位 开挖过程中1次/2天 水位计 爆破振速 声波仪 前三次爆破均监测，以后每10次爆破监测1次 测斜管，竖井土体侧向变形 开挖及回筑过程1次/1天 测斜仪 竖井锁口圈水平位移 全站仪 开挖及回筑过程1次/1天 监测项目及监测容许值 测量项目 拱顶下沉 水平收敛 地表沉降 临近建筑物倾斜、裂缝 管线变形 地下水位 爆破振速 竖井土体侧向变形 竖井锁口圈水平位移 设计值 30mm 20mm 30mm 0.7%:0.3mm 30mm 一般砖砌体结构≤2~3cm/s 钢筋混凝土框架结构≤5cm/s 30mm 30mm 报警值 21mm 14mm 21mm 0.4% 20mm 累计2000mm。或变化速率500mm/d 设计值的70% 21mm 21mm 4.4.2.主要监测项目方法

?沉降监测

沉降监测包括地表沉降、管线沉降、建筑物沉降及桩顶沉降。观测仪器采用WILD-N3精密水准仪和铟钢尺，观测精度按《地下铁道轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999第17章中划分的Ⅱ等变形测量要求进行观测，技术要求及指标按该规范第17章的有关要求执行。在车站基坑开挖前，应在地形变形影响范围外，便于长期保护的稳定位置，埋设基准点，进行水准网布设，首次观测时，应适当增加测回数，一般取2-3次的数据作为测点的初始读数。

对在施工影响范围内的建（构）筑物布置测点，测点一般布置在建筑物的四角或其它结构物周围基础上，对于长大建（构）筑物监测点加密布置。

在进行沉降测点埋设时，先用冲击钻在建（构）筑物的基础或墙上钻孔，然后放入直径200~300mm，20~30mm的半圆头弯曲钢筋，四周用水泥砂浆填实固牢。地下管线测点埋设在管线的正上方，沿管线长度每5m布设一个监测点，埋设方法与地表测点相同。

测点的埋设高度应以方便观测为原则，对测点应采取保护措施，避免在施工过程中46

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东莞轨道交通R2线【2310标】陈屋站～竂厦站区间 竖井及横通道施工专项方案 受到破坏。测点的布设如图示。 图4-4 建筑物沉降测点示意图 ?支护结构水平位移监测

在基坑开挖前，采用全站仪在其周围地层变形影响范围外，便于长期保护的稳定位置，埋设基准点，作为水平位移监测的基本依据，测量测点与基点的边长和方位角，确定支护结构的水平位移。观测精度按《地下铁道轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999第17章中划分的Ⅱ等变形测量要求进行观测。

?支护结构内力监测

根据监测点应力计算值，选择钢筋计的量程。在安装前对钢筋计进行拉和压两种受力状态的标定，将钢筋应力计串联焊接在被测主筋上，安装时应注意尽可能使钢筋应力计处于不受力状态，特别不应处于受弯状态。将应力计上的导线逐段捆在邻近的钢筋上，引到地面的测试匣中，支护结构砼浇注后，检查应力计的电阻值和绝缘情况，做好引出线和测试匣的保护措施。

基坑开挖前完成后，对应力计进行2-3次稳定测试，作为监测应力变化的初始值。测试一直进行到最上一层支撑拆除为止。

?地下水位、土压力及桩体变形监测 ①地下水位监测

采用电测水位计测量水位距孔口的距离，用水准测量方法测出孔口标高，从而确定水位标高，进一步计算水位变化情况。施工前，应对所有观测井统一联测静水位，统一编号。

②土压力监测

土压力的监测用埋设土压力盒的方法进行测试，压力盒埋设前，根据压力变化幅度确定压力计的量程，并进行稳定性和防水密封性检验及压力和温度标定。埋设后经过多次测量确定压力初始值。

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墙体水泥砂浆5cm20cm沉降测点竖井及横通道施工专项方案 东莞轨道交通R2线【2310标】陈屋站～竂厦站区间

在基坑开挖前，观测压力传感器的安装受力状态，检验传感器的稳定性。隔2-3天观测一次，每次观测3-5次稳定读数，当一周前后压力数值基本稳定后，该数值作为基坑开挖前土体土压力的初始值。开挖过程中，根据土方开挖及内支撑的施工阶段确定观测周期。

③土体变形监测

采用测斜管直接埋设在墙身砼中，安装和埋设时，检查测斜管内的一对导槽，其指向应与欲测位移一致，及时修正。在未确认导槽畅通时，不得放入真实的测头。埋设结束后，量测导槽方位、管口坐标及高程，及时做好孔口保护装置，并做好记录。

测试时，联接测头和测度仪，检查密封装置，电池充电量、仪器是否工作正常，将测头放入测斜管内进行测试，测试应从孔底开始，自下而上沿导管全长每一个测段固定位置测读一次,测段长度为500mm，每个测段测试一次数据后，将测头提转180°插入同一对导槽重复测试，两次读数应数值接近，符号相反，取数字平均值，作为该次监测值，在基坑开挖前，以连续三次测试无明显差异读数的平均值作为初始值。观测间隔根据位移的绝对值或位移增长速率而定。当位移增大时，应加密观测次数，并向监理报告。 4.4.3.施工监测注意事项

（1）量测项目在竖井施工前应测量初始值，且不应少于两次； （2）测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严禁爆破损坏； （3）量测数据整理、分析与反馈应符合下列要求：

a 每次量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线；

b 对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度； c 数据异常时，应根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。

（4）围岩和初期支护基本稳定应具备以下条件： 1）隧道及竖井周边收敛速度有明显减缓趋势； 2）收敛量已达到总收敛量的80％以上；

3）收敛速度小于0.15m/d或拱顶位移速度小于0.1mm/d。

（5）监控量测工作必须，按设计要求进行布点和监测，并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。 4.5.保证措施

（1）工程监测根据计划、有步骤的进行，在监测前编制“工程监测实施性方案和

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法光面爆破，井身采用非电导爆管微差光面爆破，起爆时采用电雷管起爆，钻孔采用YT-28风钻，钻孔直径φ42mm，炸药采用φ32mm的硝铵炸药。其中周边眼采用φ25mm的小直径炸药与导爆索间隔不偶合装药。炮孔眼口堵塞均采用砂与粘土合制的炮泥。爆破施工完毕后采用小型挖掘机将碴土装入吊斗，由电动葫芦垂直提升吊斗至井口，经提升架倒入临时弃碴场暂存。再用挖掘机装入自卸汽车内，运至指定弃土场。

2）爆破开挖 A、爆破方案选择

选择合理的爆破方案对保证工程质量和保护周边环境起着决定性作用，施工时必须严格控制爆破飞石、振动等有害效应等对周围环境造成的影响，因此选用采用多段微差松动控制爆破的施工方法，并分层进行爆破施工作业，遵循“密布孔、少装药、短进尺、多循环”的原则，并采取适当的近体防护措施，避免爆破飞石对周边环境的影响。

B、爆破作业流程

爆破作业流程见图3-6爆破工艺流程图。

业主审查 现场勘测 爆破设计 施工准备 公安部门审批 爆破器材准备

撤除警戒 警戒、防护 机具人员配备 钻 孔 装 药 起 爆 检查处理瞎炮 清 碴 联接起爆网络 据爆破效果和地质变化修正爆破参数 图3-6 爆破工艺流程图

C、爆破设计

采用钻爆法光面爆破，本爆破设计适应于中风化及微风化围岩地段，若在施工中岩层与设计不相符，对爆破参数做可适当调整。

按光面爆破设计，间距E=400mm，W=500mm，E/W=0.80

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①炮孔直径（d）

d =38～40mm，本工程取d =38mm。 ②最小抵抗线（w） w =（7～20）d

根据以往工程施工已取得的控爆经验，系数取13，则： w = 13×38 = 494mm，取w = 500mm。 ③炮孔间距（α）

α=（0.6～1.4）w = 500mm。 ④炮孔排距（b） b = 500 mm ⑤炮孔深度（L）

依据循环进尺，炮孔利用率按0.9计，

取L = L0/0.9，L0—循环进尺0.5m（实际施工中应根据围岩条件等各种因素确定循环进尺）。

L =0.6m

⑥炮孔布置和掏槽形式

竖井炮孔布置采用线形布置和线形起爆。采用半边竖井爆破法，形成台阶以增加临空面，达到最佳爆破效果。炮孔平面布置图见图3-7。

图3-7 炮眼布置示意图

钻爆参数表分别见下表如示。 20

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竖井钻爆参数表（每次掘进0.5m）

开挖 顺序 炮眼名称 掏槽眼 掘进眼 周边眼 合计 单耗(kg/m m) 3炮眼深度（m） 0.75 0.6 0.6 每孔装药量（kg） 0.12 0.085 0.06 28.45m 0.505 3炮孔 个数 4 131 46 小计装药量(kg) 0.48 11.135 2.76 14.23 ⑦单孔装药量（g）（按体积公式计算） g = kαwL

式中：g—单孔装药量（kg/孔）

k—单位炸药量（kg/m3），由于本工程采用微差、光面爆破，竖井爆破单位炸药量取值在0.5～1.0 kg之间，本风井确定取0.7 kg。

a—周边孔间距 w—最小抵抗线 L—炮孔深度

g = 0.7×0.4×0.5×0.6 ≈ 0.084kg，实取85g ⑧装药结构

所有爆破孔均采用连续装药。见下图3-8。

图3-8 装药结构示意图

⑨起爆顺序

竖井爆破顺序为先起爆掏槽眼，起爆掘进眼，最后周边眼。 ⑩起爆网络

采用并串联联合起爆，最大段发药量确定为2.16kg，见(并串联联合起爆网络示意图3-9)。

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1段3段5段7段9段11段 导爆管爆 孔起爆雷管起爆器 并串联联合起爆网络示意图图3-9 并串联联合起爆网络示意图 11起爆方式： ○

选用非与电两用的GM—300型起爆器起爆。 12爆破施工要点 ○

a、采起“短进尺，弱爆破”的原则，严格控制炮孔深度。

b、钻爆开挖时，要防止爆破震动引起周边软弱地层的坍塌，危及施工人员和机械设备的安全。加强监测，及时反馈信息，以便优化爆破参数，指导爆破作业。

c、竖井爆破时采用编织袋装砂对爆点进行第一层覆盖，然后，用厚10mm钢板再对爆点进行第二层覆盖，以防止飞石对人员、设备、周围建筑物的安全影响。见图3-10。

图3-10 竖井爆破防护示意图

d、爆破施工期间，需要走访相临单位，做好协调工作，以得到各方谅解、支持施工，同时在各主要通道口张贴爆破通告，爆破时将通知相应单位或相关人员，不引起恐慌，同时少扰民。

e、洞内进行凿岩、爆破和出碴施工过程中，伴有大量粉尘产生，其中含硅粉尘进

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入肺泡将引起矽肺病，危害人体健康，必须对粉尘进行处理。采取措施如下：

a)、钻眼时采用湿式凿岩； b)、爆破后洒水喷雾降尘； c)、出碴前洒水喷雾；

f、在爆破过程中有可能发生盲炮或瞎炮，预防盲炮首先对储存的爆破材料定期检验，爆破前选用合格的炸药和雷管及其它起爆材料。在爆破施工过程中，要清理好炮眼中积水和岩粉，在装药和堵塞时必须小心，防止损坏药包和折断雷管的起爆线。

g、发生盲炮或瞎炮的处理措施：产生盲炮应由爆破员针对装药时的具体情况，找出拒爆原因，采取相应处理措施。一般采用二次爆破法，即找到原来的导爆管检查确认完好后，进行二次起爆。也可在距离瞎炮不小于0.3 m处另打同瞎炮平行的新炮眼，重新装药放炮。

h、严禁用风镐、铲蚀或从炮眼中取出原放置的引药或从引药中拉出雷管，严禁将炮眼残底（无论有无残余炸药）继续加深，严禁用打眼方法往外掏药，严禁用压风吹这些炮眼。

D、爆破施工程序

针对爆破工作技术性强，工序多，为了保证爆破工作有条不紊地进行，必须有良好的施工组织。

a、技术交底

首先对钻孔工人进行技术交底，将布孔原则，钻孔允许偏差等技术要求传达给所有施工人员。

b、炮孔定位

设计及有关人员事先将炮孔中心位置按设计图用锄头挖小孔准确标在爆区内。 c、钻孔施工

使用有经验的钻工，严格按炮孔布置设计图钻孔。 d、炮孔验收

炮孔钻好，由技术人员验收，偏差不大于20cm ,偏差大的孔应废弃，验收合格后方可装药施工。

e、装药施工警戒

为了现场机械设备及施工人员的安全，装药爆区范围内必须初步警戒，并进行现场清理工作。

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