隧道施工方案

中铁七局集团郑州工程有限公司姬家湾隧道施工方案洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段第-1-页姬家湾隧道施工方案一、编制说明（一）编制依据1．洛阳至栾川高速公路嵩县至栾川段业主招标文件和施工设计图。2．根据我公司《施工技术管理细则》中关于编制实施性施工组织设计的有关要求。3．参与施工人员的技术状况、机构组成、机械设备、检测装置等安排。4．根据现场调查的有关资料（当地水文、气象、民俗、交通、材料供应、水源、场地情况）。5．建设单位提供的招标图纸以及招标期间招标单位与投标单位所有来往的函件及补遗资料；我单位积累的成熟技术、科技成果、施工方法以及多年来从事同类工程的施工经验；我单位可调用到本工程的各类资料。6．采用的施工规范、标准主要有：《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）《公路工程地质勘测规范》（JTJ064—98）《公路隧道施工技术规范》（JTGF60—2009）《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60—2009）国家其他与隧道施工相关的规范规定（二）编制原则a安全第一的原则施工方案的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。在安全措施落实到位，确保万无一失的前提下组织施工。b优质高效原则加强领导，强化管理，优质高效。根据所明确的质量目标，贯彻执行ISO9000质量体系标准，积极推广、使用“四新”技术，确保创优规划和质量目标的实现。施工中加强标准化管理，中铁七局集团郑州工程有限公司姬家湾隧道施工方案洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段第-2-页控制成本，降低工程造价。c方案优化的原则科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南，在施工组织设计编制中，对隧道开挖、建筑物保护、排水防护等关键工序进行多种施工方案的综合比选，在技术可行的前提下，择优选用最佳方案。d确保工期的原则根据总工期要求，编制科学的、合理的、周密的施工方案，采用信息化技术，合理安排工程进度，实行网络控制，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标，满足业主要求。e科学配置的原则在施工方案中实行科学配置，选派有浅埋隧道施工经验的管理人员，选择专业化施工队伍，投入高效先进的施工设备，确保流动资金的周转使用，并做到专款专用。选用优质材料，确保人、财、物、设备的科学合理配置。(三)编制范围适用于里程为L2K93+570—L2K93+880，K93+574—K93+870，围岩级别为Ⅴ级的姬家湾隧道。二、工程概况（一）工程简介姬家湾隧道所在地位于洛阳市嵩县旧县镇姬家湾，隧址区位于豫西山区，交通条件较差。隧道总体走向呈南北向曲线展布。采用小径距隧道（测设线间距：进口22.4m、出口22.9m）,其中:左线起迄桩号为：L2K93+570—L2K93+880,长310m；右线起迄桩号为：K93+574—K93+870,长296m.设计时速80km/h,采用灯光照明，自然通风，属短隧道。隧道左线平面位于R-950的圆曲线上，纵坡为2.4﹪的单向上坡，坡长540m.隧道右线平面位于R-900的圆曲线上，纵坡为2.4﹪的单向上坡，坡长620.281m.进口左右线洞门均采用端墙式洞门，出口左右线洞门均采用端墙式洞门。（二）地形地貌和地质条件中铁七局集团郑州工程有限公司姬家湾隧道施工方案洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段第-3-页1、地形地貌拟建隧道区属秦岭余脉之伏牛山区，山岭纵横，层峦叠嶂，河谷交织，地形起伏大，隧道区地形起伏大，地面标高基本在490-580之间，相对高差90.0m。隧道底标高在504.560-511.480米之间。2、地质条件2.1地质构造项目区在大地构造位置上属华北地台南缘与秦岭褶皱系北侧衔接部位。本区盖层褶皱构造主要属于加里东期褶皱，分布普遍，规模较大，奠定了本区构造基本框架。地质历史上，本区经历多次构造运动，其中以北西向和北东向最为发育，区内主要断裂构造有旧县-下蛮谷断裂带、马超营断裂带、坡前街-大沟河断裂带、叫河-陶湾-后坪断裂带。2.2地层岩性隧址区地层属华北地层区，区内上覆盖层为第四系全新统的残积和坡积碎石，分布不连续主要分布在坡脚和隧道进出口等处，下伏基岩为元古界（Pt）英安岩。2.3水文地质隧道区域内主要发育有基岩裂隙水，其特点是大气降水补给，通过岩体裂隙连同受重力影响，由高处向低处汇集，当有裂隙在低地面处出露时流出岩体。2.4围岩级别隧道进出口段山体坡度较陡，坡度25°-55°，地表覆盖粉质粘土薄层，洞身轴线与岩体节理裂隙面呈60°~80°交角，隧道围岩为中铁七局集团郑州工程有限公司姬家湾隧道施工方案洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段第-4-页砾岩夹泥岩，岩体风化裂隙发育，岩体破碎。水位主要受季节性降水影响，雨季时地表水沿裂隙面流动，洞壁可能有滴水。隧道围岩等级属Ⅴ级。洞身段围岩主要为砾岩夹泥岩，块状或似层状，根据洞身埋深和风化程度，围岩定级主要为Ⅴ级。隧道围岩分级见下表：围岩级别分类表里程围岩级别左线L2K93+570—L2K93+644Ⅴ级L2K93+644—L2K93+685Ⅴ级L2K93+685—L2K93+798Ⅴ级L2K93+798—L2K93+846Ⅴ级L2K93+846—L2K93+880Ⅴ级右线K93+574—K93+645.5Ⅴ级K93+645.5—K93+698.5Ⅴ级K93+698.5—K93+805.5Ⅴ级K93+805.5—K93+850.5Ⅴ级K93+850.5—K93+870Ⅴ级（三）主要工程数量中铁七局集团郑州工程有限公司姬家湾隧道施工方案洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段第-5-页主要工程数量表工程项目单位数量开挖土、石方m3130000衬砌防水混凝土m315418衬砌钢筋吨1632初支钢筋网吨178初支护喷砼m310812砂浆锚杆m8715超前锚杆m4987中空注浆锚杆m179075工字钢吨1749防水板m232238土工布m234757电缆槽及边沟钢筋吨149三、施工组织机构为保证姬家湾隧道如期完成，同时保证工程的安全和质量，项目部成立“隧道施工领导小组”，技术、施工、材料、机械、质检全面配合，统一协调，坚决保证工程的进度和质量，领导小组对内指挥生产，对外负责履行合同。小组成员及分工如下：组长：宋林辉负责隧道的整体计划、协调；副组长：彭勇提供技术方案，负责全面技术问题；副组长：孙杰负责现场施工组织安排及机械调配；组员：范有强负责现场施工组织安排以及技术问题组员：王庆海负责监控量测与测量放线组员：王纪亭负责材料物质供应组员：高国旺负责监控现场施工质量组员：齐欢负责监控现场施工安全组员：王聚坤负责监控量测中铁七局集团郑州工程有限公司姬家湾隧道施工方案洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段第-6-页组员：张建华负责材料及现场实验四、工期安排姬家湾隧道工期安排以满足洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段总体施工组织设计的要求,以科学合理为原则。计划开工日期:2010年11月15日。计划竣工日期:2011年06月30日。施工准备阶段：2010年11月15日至2010年11月30日洞门及明洞施工：2010年12月01日至2011年01月31日洞身施工阶段：2011年02月01日至2011年06月30日五、施工方案（一）总体施工方案1、按新奥法原理组织指导施工，采用无轨运输方式。根据大断面隧道机械化作业的技术要求配备施工机械，组织实施开挖、喷锚支护、二次衬砌、砼路面四条机械化作业线，拉开一定距离平行流水作业，实现主要工序机械化作业，充分发挥大型机械设备的优势。施工采用预裂爆破、光面爆破的方法降低爆破对围岩的扰动，采用中空直眼掏槽以提高进尺和爆破效果。通风采用大功率通风机、大口径软管、压入式隧道供风技术。2、明洞采用明挖法施工。洞口V级围岩采用超前大管棚加固防护，地表注浆加固，CD法开挖，开挖以机械开挖为主模板台车完成后进洞。洞内V级围岩段、后行洞Ⅴ级围岩段采用环形开挖留核心土法，非电毫秒雷管光面爆破，严格控制超欠挖。中铁七局集团郑州工程有限公司姬家湾隧道施工方案洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段第-7-页3、超前支护主要采用超前大管棚、超前小导管、超前锚杆三种形式；初期支护采用锚杆、型钢和工字钢钢架、钢筋网及喷射砼形成联合支护，喷射砼全部采用湿喷法。初期支护紧跟开挖面，减少围岩暴露时间，缩短围岩变形时间；仰拱、铺底先于二衬施工，防止基底弱化；二次衬砌混凝土采用自动计量拌和站拌合，混凝土运输车和输送泵输送，液压整体钢模台车模筑。（二）、测量放线及监控测量1、施工测量1.1方向控制测量采用坐标测量法，测量等级二级，导线边长不短于300m，贯通精度控制在10mm以内。在大里程方向洞口附近测设三个以上平面控制点，作为洞内测量的起测依据，并与小里程方向洞口处控制点进行联测，闭合差满足测量要求。1.2高程控制测量在洞口附近测设二个高程控制点，作为洞内测量的起测依据，并与小里程方向洞口处控制点进行联测，洞外控制测量等级四级，每公里水准测量中误差≤±3.0mm，线路闭合差≤±3√L。1.3洞内施工测量1.3.1施工中线测量进洞后沿掘进方向每隔50~100m设置一个方向控制点，且每进尺100m与洞外控制点进行联测复核。施工测量利用全站仪坐标法放样，向洞内延伸，开挖时在掌子面和距离其10m处各放样一个中线点，两中铁七局集团郑州工程有限公司姬家湾隧道施工方案洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段第-8-页点相连确定进尺方向。在掌子面处两侧各放样一个边桩，以确定开挖端面尺寸。1.3.2施工水准测量高程由洞外水准控制点引入洞内，进洞后沿掘进方向每隔100m左右设置一个高程控制点，且每进尺100m与洞外控制点进行联测复核。高程控制点用钢桩埋设于隧道易保护的地方，并用水泥沙浆进行护桩。测量精度为三等水准，每公里水准测量高差中误差不大于3mm，观测方法用往返测。根据线路纵断面图和开挖里程计算出路面标高，将放样标高点测设于掌子面上，再根据中桩及边桩位置，绘出开挖断面。2、监控量测2.1监控量测目的隧道施工现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一，通过施工现场监控测量可以掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度，为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据。同时通过施工监控测量预见事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，确保隧道的安全，达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。2.2量测方法根据本项目隧道的地质特征、围岩特点、设计文件等具体条件考虑进行如下项目的量测：2.2.1隧道围岩变形测量和地表沉降观测中铁七局集团郑州工程有限公司姬家湾隧道施工方案洛栾高速嵩栾段SLTJ.5标段第-9-页洞内变形收敛测量来监控洞室稳定状态和评价隧道变形特征，该项属于主要测量项目，包括净空收敛测量、拱顶下沉测量和围岩内部位移测量以及洞口段、浅埋段地表沉降观测。2.2.2应力~应变测量采用应变计、应力盒、测力计等监测钢拱架、锚杆和衬砌受力变形情况，进而检验和评价支护效果。2.2.3围岩稳定性和支护效果分析2.2.4中岩壁稳定性监测和爆破震动对相邻洞室影响检测。通过对测量数据的整理与回归分析，找出其内在的规律，对围岩稳定性和支护效果进行评价，然后采用位移反分析法，反求围岩初始应力场及围岩综合物理力学参数，并与实际结果对比，验证。3、超前地质预报隧道施工中的超前地质预报关系到工程安全、质量和进度，是防止隧道开挖突发性灾害（塌方、涌水、采空区、断层等），保证施工安全，保证施工工期，确保工程施工质量，优化和调整支护参数，评判围岩稳定的有效措施。在隧道施工过程中计划利用TSP202或TSP203隧道地震探测仪进行远距离较宏观长期预报、采用EKKO-Ⅳ型（SIR-2000）地质雷达进行近距离较微观近期预报和水平超前地质钻孔三种方法开展隧道地质超前预报工作。这三种方法结合起来运用，可以相互补充，不断提高预报的准确性，为信息化施工提供第一手资料，达到超前地质预报的良好效果。3.1超前地质预报的目的和目标目的：超前探测地层岩性、软弱层的位置、岩体完整程度、断裂带位置、宽度、破碎程度、富水性，为围岩变更提供依据。预报突水中铁七局集团郑州工程有