隧道的全断面开挖施工方案设计

xx高速公路二期工程

精彩文档隧道全断面开挖施工方案

中交路桥北方工程有限公司 xx高速xx标项目经理部 xx年xx月xx日

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目 录

一、编制依据 ............................................ 1 二、工程概况 ............................................ 1 三、施工方案 ............................................ 1 四、施工质量要求标准..................................... 9 五、机械设备及人员配备 ................................... 9 六、质量、安全、环保和职业健康保证措施 .................. 10 七、施工进度计划及保证措施 .............................. 13 八、施工平面布置图 ..................................... 14 附图 ................................................... 15

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一、编制依据

1.1、xx高速公路二期工程xx合同段两阶段施工图设计图纸，总监办下发的文件和要求。

1.2、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94） 1.3、《公路工程施工安全技术规范》（JTJ076-95） 1.4、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004） 1.5、《公路工程国内招标文件范本》（2003年版）。 1.6、现场踏勘及调查了解的施工环境、条件等。 1.7、xx省高速公路《隧道施工标准化指南（试行）》。 二、工程概况

xx隧道位于xx境内，为双向六车道分离式隧道。隧道洞身位于平曲线上，左洞位于R=1120米曲线上，右洞位于R=1110米曲线上。左右洞均部分洞身位于超高段，左洞横坡为4%~2%，右洞横坡为-4%~2%。左洞进口桩号为ZKxx+xxx，左洞出口桩号为ZKxx+xxx，长x米，纵坡采用-1.563%、+0.563%；右洞进口桩号为YKxx+xxx，右洞出口桩号为YKxx+xxx，长x米，纵坡采用-1.555%、+0.577%。

隧道建筑界限：行车道宽度为3×3.75m，左侧向宽度为0.5m，右测向宽度为1.0m，左侧设检修道宽0.75m，右侧设检修道宽1.0m，净高5m。

本隧道的Ⅰ级、Ⅱ级围岩采用全断面光面爆破的方法掘进；围岩为微风化花岗岩，坚硬岩，完整或较完整，围岩稳定。本隧道区地表水不发育，地下水主要为风化带网状孔隙裂隙水和基岩裂隙水，多呈潮湿或点滴状出水，无溶岩、涌水等不良地质。 三、施工方案

开挖支护按新奥法原理组织施工。根据设计及现场施工实际条件，本隧道的Ⅰ级、Ⅱ级围岩采用全断面光面爆破的方法掘进。开挖施工采用YZ28型气腿式凿岩机配合自制开挖台车钻爆开挖。

1、施工准备

1.1、导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。 1.2、围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全，洞口监控量测点

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已布设，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求。

1.3、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，可满足施工需要。

1.4、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。 1.5、对施工队伍进行技术交底。 2、钻爆设计 2.1、爆破材料

采用非电毫秒雷管（1～20段），炸药采用2号岩石硝铵炸药和2号乳化炸药，规格为φ32×20cm药卷。周边眼用2号乳化炸药，间隔装药，其它眼均用2号岩石硝铵炸药，连续装药。起爆系统采用导爆管传爆，以集束为主的混合联接引爆网络。

2.2、非电微差起爆网络设计

爆破震动与同段起爆的炸药量密切相关，采用非电微差起爆技术，不但控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波形不叠加。这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果，又能消除爆破震动的有害效应。网络起爆采用孔内微差的方式，选用1～20段非电毫秒雷管，段差控制在50～80ms。

2.3、掏槽形式及装药结构设计

“有无进尺看掏槽”，隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键，为减少钻眼数量，加快施工进度，掏槽设计均采用楔形掏槽形式。

2.3.1、掏槽形式设计如下图：

掘进深度350cm303070703030

380265

2.3.2、装药结构设计：为更好地达到光爆效果，周边眼采用不耦合间隔装

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350实用标准文案

药结构。其余炮眼采用连续装药。如下图所示： 2.3、钻爆参数

2.3.1、炮眼深度L，孔径d

本隧道全断面掘进深度初步设计为3.5米，炮眼深度3.7米，掏槽眼加深10% 。

孔径d 使用钻头为42mm，确定d=42mm 。 2.3.2、炮眼布置

炮眼布置根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10%。

辅助眼、内圈眼、底板眼均比掏槽眼、周边眼稀一些，而与掘进眼相比， 适当加密，扩槽眼的作用是将槽腔进一步扩大，为后续的爆破提供良好的临空面条件；为保证爆破效果，扩槽眼适当加密。内圈眼装药量过大或过于集中，均会引起围岩的破坏， 因此必须适当加密，使炸药量能在内圈眼带均匀分布，减小围岩的爆破破坏。扩槽、掘进眼的爆破，有部分岩碴被抛出开挖面以外，还有部分岩碴堆积在底板上，增加了底板眼爆破的负荷，为克服这一现象及保证底部的爆破效果，底板眼也适当加密。它们的间距或抵抗线一般为掘进眼的80%左右。 掘进眼一般均匀布置，采用环形布置形式，周边眼参数经验计算式：

周边眼间距 E=（8～18）d（d 为炮眼直径）cm 抵抗线 W=（1.0～1.5）Ecm

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导爆索 炮泥 药卷 雷管 导爆索 炮泥 药卷 竹片 雷管 实用标准文案

抵抗线均小于同排炮眼间距，常为炮眼间距的80%～100%， 根据公式及经验本隧道的Ⅰ、Ⅱ级围岩取E=60cm，W=75cm； 各炮眼参数如下：

围岩类别 Ⅰ、Ⅱ级围岩 周边眼间距(cm) 60 周边眼参数表 周边眼抵抗线W(cm) 75

装药集中度(kg/m) 0.30 相对距离E/W 0.8 内圈眼间距75cm； 掘进眼间距90~100cm

底板眼间距60cm；围岩整体性较好段可取65cm，炮眼布置图按60cm布置，可根据情况调整；

掏槽眼间距90cm； 辅助眼间距110cm。 2.3.3、药量计算 (1)总炸药量的计算 Q=KLS

式中 Q—一次爆破总装药量；

K—单位岩石爆破炸药消耗量，Kg/m3； L—炮眼深度，m； S—断面积，m2；

炸药分配完后，按装药卷或半药卷的档次进行调整，以便于装药施工。 (2)单眼装药量的计算

隧道爆破，炮眼所在部位不同，所起的作用是不同的。掏槽眼要求抛掷；掘进眼只要求松动，而在掏槽部位的两侧与其上下各部份的炮眼要求又不一样，侧部要求松动，上部要求弱松动，下部要求加强松动，周边眼要求光面爆破，底板眼则要用抛掷爆破的药量，所以各部位炮眼的装药量是不同的。

硬岩炮眼药量的分配：

周边眼的线装药密集度系数一般为 q=0.2～0.4Kg/m，本设计取0.3Kg/m。 掏槽眼的装药，其长度约为炮眼深度的90%～95%。 其它眼的装药量按下式计算 q=KaWLλ

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式中；q—单眼装药量 K—炸药单耗，kg/m3 W—抵抗线，cm； a—炮眼间距，m; L—炮眼深度，m；

λ—炮眼所在部位系数，参见下表；

其它炮眼的装药长度参照软弱围岩药量分配公式，但炮眼所在部位系数λ按下表选取； 炮眼部位系数 λ 1～2 1.2 掏槽 扩槽 掘进 槽下 1.00 掘进 槽侧 0.95 掘进 槽上 0.90 内圈 底板 周边 0.85 1.05 0.6 最后再根据施工出发，将炸药量调整为半卷或整卷量。 根据公式及经验得Ⅰ、Ⅱ级围岩段各孔装药量见装药量计算表。 2.3.4、炮眼布置图及装药量表

60707515段13段423901100101001109011段9段7段4311106011011070901007510075809011090V形掏槽区17段60601515.5Z1型开挖炮眼布置图 横坡-4%精彩文档

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以上布置图和装药量计算表按Ⅰ级围岩Z1型复合支护构造的-4%横坡设计，

其他不同横坡段及Ⅱ级围岩Z2型复合支护构造稍做调整。

3、钻爆施工 3.1、测量放样布眼

中线、水平控制点布设：为便于检查开挖断面的尺寸及形状，在施工中设置控制点。中线施工控制点在直线地段每10米设一个，曲线地段每5米设一个，中线控制点应设在拱顶处，水平施工控制点每10米设一个。

中线、水平基点布设：距开挖面每50米埋设一个中线桩，每100米设一个临时水准点。

钻眼前定出开挖断面中线、水平线，用红油漆准确绘出开挖断面轮廓线，并

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标出炮眼位置，经检查合格后方可钻眼。

3.2、定位开眼

采用人工搭建施工平台配多台风动凿岩机钻眼，其轴线与隧道要保持平行。就位后按炮眼布置图正对钻孔。对于掏槽眼和周边边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差控制在5cm内。

3.3、钻眼

按照不同孔位，将钻工定点定位。钻工需熟悉炮眼布置图，能熟练的操作凿岩机械，特别是钻周边眼，要由有较丰富经验的老钻工开钻，有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。

施工时控制好炮眼的角度、深度、密度，使之符合设计要求，是保证光爆质量的关键之一，为此，需符合下列精度要求：

①掏槽眼：眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm。 ②辅助眼：眼口排距、行距误差均不大于5cm。

③周边眼：沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不大于5cm；眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm；眼深误差不宜大于100mm。

④内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。

⑤当开挖面凹凸较大时，按实际情况调整炮眼深度，并相应调整药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。

3.4、清孔及成孔检查

钻眼完成后，严格成孔检查。按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后才能装药爆破；装药前，用高压风、水将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。

3.5、装药

装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”，要定人、定位、定段别，不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

3.6、联结起爆网路

按设计的联结网络实施。起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确

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性。联结时要注意：导爆索的连接方向和联结点的牢固性；导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网路联好后，要有专人负责检查。

3.7、引爆

非点炮人员撤离安全区后才能引爆。爆破后，如有瞎炮，进行专门处理，并及时检查厚度光爆效果，分析原因，调整爆破设计。

3.8、出碴

隧道出碴采用无轨运输方式,根据现场施工条件及弃渣场距离，本工程配斗容3m装载机两台装碴,挖机清底，10吨自卸汽车6台运输。

4、爆破施工控制要点

4.1、采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。

4.2、隧道开挖每个循环都进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。并采用激光准直仪控制开挖方向。

4.3、钻眼按设计方案进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制3°～4°以内。掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。

4.4、装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。装药时，专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞。

4.5、起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆。

4.6、开挖过程中注意观察围岩的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计参数。

4.7、控制隧道底超欠挖，保证隧道开挖轮廓圆顺。及时排除隧道内的积水，减少积水浸泡围岩。

5、通风

本隧道左线长xxm，右线长xxm，通风距离较长，根据本工程实际情况，采

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用压入式通风。选用x台SDF（B）NO12.5型双级轴流风机分别左右线供风，该型号风机高通风能力为1550～2912m3/min，风压1378～5355Pa，功率110×2KW。开挖洞身深度超过200米开始通风，大于500米时左再增设一台风机。风管采用高强度、低摩擦阻力的新型风管和密封性好操作方便的拉链式接头。 四、施工质量要求标准

1、隧道洞身开挖时严格控制爆破震动；开挖轮廓要预留支撑沉落量，并利用量测反馈信息及时调整。

2、严格控制欠挖，当石质坚硬完整并确认不影响衬砌结构和强度时，允许岩石个别凸出部分（1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面；拱脚、墙脚以上1米内严禁欠挖。

3、实测项目 项次 1 拱部超挖（mm） 边墙超挖（mm） 检查项目 硬岩 （Ⅰ、Ⅱ级围岩） 每侧 全宽 规定值或允许差 检查方法和频率 平均100，最大200 +100，-0 +200，-0 激光断面仪： 每20米抽一个断面，测点间距≤1米。 水准仪： 每20米检查3处 2 3 边墙、仰拱、隧底超挖（mm） 平均100，最大250 五、机械设备及人员配备

机械设备及人员配备见下表： 项 目 开挖作业班 支护作业班 开挖台车 空压机 凿岩机 风镐 精彩文档

型 号 自制 22M3 YZ-28 单位 人 人 台 台 台 数 量 x x x x x x 备注 熟练工人 熟练工人 性能良好 全新 全新 实用标准文案

挖掘机 装载机 自卸汽车 CAT320 ZL50-II 10t 台 台 辆 x x x 性能良好 性能良好 性能良好 六、质量、安全、环保和职业健康保证措施

1、质量保证措施

1.1、建立完善的质量管理体系及质量保证体系

项目成立以项目经理和总工程师为核心的TQC领导小组， 建立严格的质量承包责任制，同经济挂钩，加强对工程质量的全面管理的指导。建立质量检查机构，制定严格的工程质量内部监理制度，严格执行自检、互检与专业检查相结合的质量“三检”制度和工前试验、工中检查、工后检测的试验工作制度。质量工程师行使质量一票否决权，项目经理、总工程师对质量工作全权负责。

1.2、严格实行质量责任制

实行项目经理、总工、各级技术人员及工班负责人对工程质量负相应责任，层层签订质量终身责任书，做到责任落实到位、责任落实到人，从而提高全员的质量意识。坚决做到奖优罚劣，规范化施工，实行持证上岗。使各级参建人员在实施组织指挥施工中始终坚持“质量第一”的方针，确保工程质量。

1.2.1、实行施工质量责任挂牌制，注明管理者、操作者，谁施工谁负责。 1.2.2、严格材料采购，检验制度，无检验材料严禁进入全体工程。 1.2.3、坚持施工过程的三检制度，做到“检查上道工序，做好未班工序，服务下道工序”。

1.2.4、工序间实行质量否决制，确保每道工序100%合格。 1.3、施工控制中的技术保证

1.3.1、施工前，施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件，了解设计意图，明确施工技术重点、难点，进行技术交底。

1.3.2、严格测量放线工作，测量要求准确，放线及时，做到正确指导施工。 1.3.3、严格按设计边线布置周边线，控制一次起爆药量，控制开挖深度，减小超挖量和炸药对围岩的挠动破坏。

2．安全保证措施 2.1、建立安全保证体系

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项目设立安全管理机构，建立现场安全监督、检查小组，针对工序特点，进行安全交底，严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定，经理部与每个作业人员签订安全生产责任书。

2.2、安全教育和培训

2.2.1、对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，考核合格后，方准许其进入操作岗位。

2.2.2、对爆破等特殊工种的工人，进行专门的安全操作培训。持证上岗。 2.2.3、在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进行新操作方法和新工作岗位的安全教育。

2.2.4、设立每周一次的安全活动日，在班前班后会上检查安全生产的活动情况，并对职工进行经常性的安全教育和安全宣传活动。

2.3、落实安全责任制，制定安全管理的各项规章制度

建立健全各项安全生产的规章和管理制度，体现“全员管理、安全第一”的基本思想，明确安全生产责任，做到职责分明，各负其责。施工中除操作人员本身加强各种安全措施外，经理部也将加大检查力度，搞好各方面的协调工作，坚决杜绝各种事故的发生。严格执行施工安全操作规程。

2.4、各项安全技术措施

2.4.1、施工操作人员进入现场时必须佩戴安全帽，电工、电焊工必须穿绝缘鞋。电源接线连接必须规范。

2.4.2、现场施工配置专职安全员，负责现场的安全管理工作，并建立安全保证体系。

2.4.3、对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的安全，所有施工机械由专人负责，其他人不得擅自操作。

2.4.4、在设备显著位置悬挂操作规程牌，规程牌上标明机械名称、型号种类、操作方法、保养要求、安全注意事项及特殊要求等。

2.4.5、装药与钻孔不得平行作业；爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物。进行爆破时，所有人员撤离现场。

2.4.6、装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固；炮眼内的泥浆，石粉应吹洗干净；刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药。发现流砂、流泥未经妥善处理，或可能有大量溶洞涌水时，严禁装药爆破。

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2.4.7、装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种。无关人员与机具等均应撤至安全地点。

2.4.8、为防止炮烟中毒和药包迟爆事故，爆破后，爆破员按规定的等待时间进入爆破地点。当发现“盲炮”时，必须由原爆破人员按规定处理。

3、环保和职业健康保证措施

3.1、建立健全管理组织机构。工地成立以项目经理为组长，各业务部室和生产班组为成员的文明施工和环保管理组织机构。

3.2、加强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环保意识。 3.3、制定各项规章制度，并加强检查和监督。

3.4、加强文明施工管理，合理布置施工场地，合理放置各种施工设施。 3.5、建立通风岗位责任制和奖惩制度，制定施工通风管理细则，明确岗位职责、技术标准和安全操作规程，实施与通风质量挂钩并定期兑现的奖惩办法，增强管路班组的责任心。

3.6、加强机械废气净化，减少污染源。尽可能使用低污染的机械设备， 3.7、在施工区和生活区设置污水处理系统，不将有害物质和未经处理的施工废水直接排放。并备有临时的污水汇集沉淀设施（见图），过滤施工、生活排水。

3.8、对空压机、柴油机等安装防漏油设施，对机壳进行覆盖围护，对油料库、库房地、墙面做防渗漏处理，避免漏油污染。

隧道污水达标排放 沉淀池集油槽过滤池化学净化池检测合格不合格污水沉淀集油过滤化学净化达标排放 除泥沉淀物除油污二次除污剔除超标成分精彩文档

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隧道洞口污水处理示意图

七、施工进度计划及保证措施

1、工期目标

根据隧道洞身的工程特点及地质状况,拟按下表计划施工： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 桩号 ZK4+702～ZK4+737 ZK4+850～ZK4+938 ZK5+060～ZK5+120 ZK5+214～ZK5+2.5 ZK5+382～ZK5+472 YK4+710～YK4+737 YK4+905～YK5+228 YK5+415～YK5+550 ZK4+737～ZK4+850 ZK5+295.5～ZK5+382 YK4+737～YK4+905 YK5+228～YK5+239.5 YK5+280.5～YK5+415 计划施工时间 2008.3.5-2008.3.15 2008.4.5-2008.4.20 2008.5.10-2008.5.20 2008.6.15-2008.6.20 2008.7.10-2008.7.20 2008.3.10-2008.3.20 2008.4.10-2008.5.15 2008.6.10-2008.6.25 2008.3.15-2008.4.5 2008.6.25-2008.7.10 2008.3.20-2008.4.10 2008.5.15-2008.5.17 2008.5.25-2008.6.10 备注 实际施工时间视围岩水文、地质情况变化而确定。 2、工期保证措施

2.1、实行动态网络管理，及时调整劳力、机械、确保工程按时完工。 2.2、做好材料、机械设备的各项保障工作，它们是完成工期的物质保证；同时狠抓施工管理，做到文明、科学、安全施工，这是保证工期的软件措施。

2.3、根据施工计划，下达日计划、旬施工进度计划、月施工进度计划，以日进度保旬进度，以旬进度保月进度，一旦发现滞后现象，及时、果断地采取弥补措施。

2.4、加强施工生产调度，合理地安排各项目、各工种、各工序，排除一切干扰，合理安排机械设备、施工材料、人力，最大限度地发挥各职能部门的作用。

2.5、积极开展劳动竞赛，挖掘施工人员内部潜力，高效完成自己的工作。

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2.6、通过教育、学习，以提高工人的技术及操作水平，进而加快工程进度，确保工期。

2.7、搞好内部经济责任制，提高工作效率。完善奖惩制度，落实好按劳分配的原则。实行不同形式的计件工资、计时工资、承包工资，以经济为杠杆，充分发挥施工人员积极性和主动性，提高生产效率，提前工期有奖，延误工期受罚。 八、施工平面布置图

见附图。

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附图1：

全断面光面爆破施工工艺流程图

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爆破参数设计 测量放线 台车就位打眼 钻孔 装药计算与调整 钻孔质量验收 爆破材料准备 装药与堵塞 准备填塞材料 网络检查 连接起爆网络 设置警戒 起爆 通风 排险 光爆效果与质量检查 实用标准文案

附图2

质量保证体系图

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总工程师：xxx 项目经理：xxx 内部监理：xxx 副总工程师：xxx 生产副经理：xxx 工程部：质检部：测量组：试验室：工 工 区：xxx 区：xxx 经营部：机材部：xxx xxx xxx xxx xxx xxx 实用标准文案

附图3

安全保证体系图

安保：xxx 项目：xxx 项目经理：xxx 总工程师：xxx 生产副经理：副总工程师：xxx xxx 工 程部 ：

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质检部：测量组：试验室：安保部：工 工 区：xxx 区：xxx 办公室：xxx xxx xxx xxx xxx xxx 隧道安全员隧道安全员 实用标准文案

附图4

环境保证体系图

总工 xxx 项目经理 xxx xxx 副总工 xxx 生产副经理 xxx 机材部 xxx 精彩文档

试验室 xxx 工程部 xxx 工区工区综合办 xxx 经营部 xxx xxx xxx 实用标准文案

快安隧道进口施工平面布置图高压水池隧道进口空压机房仓库房变压器破碎设备施工便道

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