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兰新铁路第二双线甘青段LXS-5标大坂山隧道3#斜井交叉口施工方案编制人：审核人：批准人：中铁十八局集团有限公司兰新铁路大坂山隧道项目指挥部二0一0年九月二十五日11中铁十八局集团大坂山隧道项目部3#斜井交叉口施工方案第1页3#斜井交叉口施工方案一、工程概况（一）隧道概况大坂山隧道起点位于青海省西宁市大通县境内，由东南向西北走行，终点位于青海省海北州门源县境内。通过地区为大坂山中高山区，隧道洞身穿过大坂山主脊。平均海拔约3000m，最高海拔为4211m。隧道起讫里程为DK259+255～DK275+152，总长15897m，最大埋深1085.5m。洞身经过地带地形起伏较大，自然坡度20°～40°，工地范围内山高坡陡，基岩裸露，沟壑纵横，地形复杂，植被茂密。大坂山隧道3#斜井与正洞左线交点的设计里程为DK272+000,与大里程方向线路平面交角为49°16′7″，斜井沿正洞走向跨度14.9米。斜井施工到正洞后，根据设计资料显示，该段围岩为Ⅲ级围岩（DK271+130～DK272+650为Ⅲ级围岩，其中DK271+985～DK272+015喇叭段30米采用Ⅳa-2衬砌支护类型进行加强支护），且交叉口开挖完毕后由于其承担着出碴通道的特殊任务将不能及时施作二次衬砌，因此必须加强斜井交叉口处的初期支护，保证施工安全及交通畅通，保障施工生产的顺利进行。斜井与正洞交叉口段地质围岩较好，拟采用台阶法施工，先利用斜井断面进入正洞，然后沿45°方向继续施工通过横通道进入平导，其后一方面沿正洞大里程方向进行正洞挑顶，然后扩大到正常断面施工；另一方面待平导锁喇叭口加强后按设计进行平导施工。（二）工程及水文地质特征1、工程水文地质22中铁十八局集团大坂山隧道项目部3#斜井交叉口施工方案第2页3#斜井与隧道出口段交叉口，位于Ⅲ级围岩段中，大坂山隧道工点范围内岩性主要为片麻岩夹片岩、石英闪长岩、安山岩、砂岩、板岩等，断层带内分布有断层碎裂角砾，山坡坡面及冲沟内分布有第四系碎石类土等。此段洞身为奥陶系（O）：安山岩（α），灰绿色，隐晶质结构，节理发育，Ⅳ级软石，主要分布于隧道洞身。洞身穿过弱富水区(Ⅱ-3)，接受大气降水补给,单泉流量为0.127~0.16L/s,预测最大涌水量5190.6m3/d，正常涌水量1730.2m3/d。此段地下水没有硫酸盐中等侵蚀性。2、不良地质（1）突然涌水目前3#斜井施工已基本完后，井身开挖累计长度1047m，已开挖段岩层穿过f4-1断层影响带及岩层接触带，围岩均较为破碎，节理裂隙较发育，地表多处出现受构造影响的风化深槽及软硬互层的侵入接触面。围岩变化频繁，地下水丰富，斜井内的涌水量为3500～4000ｍ³/d左右，应做好有突然涌水的所有防备。（2）围岩失稳、坍塌在断层带、断层附近和节理密集带，岩体破碎，节理、裂隙发育，特别是大断面交叉口处,在地下水出露的情况下，如果没有进行加强支护措施,可能发生坍塌、掉块等围岩失稳现象。二、工程特点、难点及对策（一）工程特点、难点1、地质构造复杂、不良地质地段较多在断层带、断层附近和节理密集带，岩体破碎，节理、裂隙发育，特别是这些地段有地下水出露的情况下可能发生坍塌、掉块等围岩失33中铁十八局集团大坂山隧道项目部3#斜井交叉口施工方案第3页稳现象。2、高程落差大、反坡排水困难井口与井底高差112.8m，纵向下坡综合坡度12%，运输困难，从而出碴难度大。根据资料显示，该隧道水文地质条件复杂，局部地段有突然涌水的可能。洞内涌水和施工用水的排水量大，因此必须制定周密的防排水措施，保证施工生产的顺利进行。（二）施工对策1、加强地质预报、优化施工方案根据设计加强隧道的地质调查，加强分析，反馈信息，指导施工，以确定科学、合理的掘进支护参数，对断层破碎带、涌水等地质不良地段，早做预防。2、加强施工调度、文明行车洞口设有总调度，洞内设专职调度，负责各施工队的车辆调配。针对实际交通情况对劳动力进行动态安排，科学、合理地转换施工工序；加强司机的行车安全教育，礼貌行车，确保洞内、弃碴场便道交通畅通，保障施工生产的顺利进行。3、加强排水和通风、确保施工生产的安全、顺利对于反坡排水采用机械抽水，备足抽水设备及管路，并做好应急排水设施和方案的准备，为此我们制定了《3#斜井排水方案》。通风采用双风筒的通风系统。隧道开挖采用湿式凿岩与洒水降尘，加强通风排烟和劳动防护，保证生产。三、施工方法（一）交叉口处斜井、正洞、横通道及平导的加固斜井临近正洞地段受加大断面的影响，围岩X0+000～+030及DK271+985～DK272+015设计采用Ⅳ级支护类型进行加强支护；因斜44中铁十八局集团大坂山隧道项目部3#斜井交叉口施工方案第4页井开挖至正洞边时需加宽加高断面，故斜井喇叭口处必须加强支护，安装I20型钢架7榀，靠近喇叭口位置3榀钢架间距0.5米，其它按1.0米/榀安装,在围岩比较好的情况下，拱架加强支护不少于5米，喷射混凝土28cm，采用超前小导管进行超前支护。又由于正洞开挖断面顶部比斜井开挖断面顶部高3.67米，需向上挑顶，为保证挑顶安全，视围岩情况，施作超前小导管预注浆，小导管长度4.0米，排距2.5米，搭接长度不小于1.5米，间距0.3米,因涌水量不大,故采取单液浆，注浆压力0.5～1.0Mpa；其它几个工作面的支护加强参数及措施同上。具体工序见下图所示：I20加强段共7榀I20加强段共7榀I20加强段共7榀I20加强段共14榀123主攻4辅攻53上坡至拱顶然后回扩大坂山隧道头塘沟斜井喇叭口施工示意图（附图一）IIDK272+000施工横通道错车道泵站56不少于15m不少于45m5工序安排（二）交叉口处正洞的挑顶及钢架安装1、采用台阶法施工到正洞另一侧边线后，按设计与正洞交叉90度角进入横通道，再对横通道的喇叭口进行支护加强锁口，具体支护参数同斜井喇叭口支护相同；锁住横通道喇叭口之后，继续开挖横通I20加强段共7榀I20加强段共7榀I20加强段共7榀I20加强段共14榀123主攻4辅攻53上坡至拱顶然后回扩大坂山隧道头塘沟斜井喇叭口施工示意图（附图一）IIDK272+000施工横通道错车道泵站56不少于15m不少于45m5工序安排55中铁十八局集团大坂山隧道项目部3#斜井交叉口施工方案第5页道直至平导，再锁横通道出口的喇叭口，支护参数同斜井；再继续往平导出口进行开挖支护，在喇叭口处支护加强不少于5米，再按设计往前施工至安全距离以外之后，再进行往平导进口方向施工，先锁喇叭口，加强支护同上不少于5米，再按设计及施组进行正常施工。2、在斜井及横通道的喇叭口处支护加强稳固完成后，方可进行挑顶施工，拟采用正台阶法进行施工，按7%的坡度往上挑顶进行开挖支护，直至正洞顶的设计开挖轮廓线，这段长度约为50米左右，再进行反向扩挖上半断面，按设计进行支护；在DK271+985~DK272+015段需进行30米的加强支护，采用I20工字钢代替I18的工字钢进行支护，其它支护参数不变按设计施工。同时为了加快正洞挑顶速度，正洞挑顶导坑采用钻爆开挖，挖掘机扒碴、装载机出碴进行施工。为了减少对围岩及初支的扰动，采用多打眼、少装药、弱爆破的方式掘进。视围岩情况每次开挖进尺控制在2~3m，每次开挖后施作超前小导管并注浆，然后挂网喷混凝土或安装拱架，素喷混凝土厚度不小于10cm，网喷不小于15cm，以加固围岩确保安全，因交叉口处为关键部位，是绿色通道的关键位置，在开挖掘进时，应避免坍塌，以改善交叉口处围岩受力情况。（正洞开挖方法见下图）（三）喇叭口处正洞上断面的开挖及钢架安装上坡至拱顶反向扩挖头塘沟斜井喇叭口I-I剖面图（附图二）即正洞开挖纵断面图单位：cmDK272+00066中铁十八局集团大坂山隧道项目部3#斜井交叉口施工方案第6页在进行正洞反向扩挖时，视围岩情况确定支护方式，但在交叉口处左右15米范围内必须进行加强支护，上断面钢架安装完毕后进行下断面开挖及钢架接腿，钢架接长时每次不得超过2榀，钢架底脚必须坚实、可靠，钢架锁脚锚杆质量必须合格。根据设计资料显示，交叉口处向进口方向受f4-1断层影响相对较小，且向进口方向的开挖掘进为关键节点工序，因此交叉口处施工正常以后首先向进口方向掘进，在有条件的时候再向出口方向开挖。（四）施工中的注意事项1、认真组织劳力、机械设备，在整个的施工过程中，不得出现待工窝工现象。2、设置专职安全员，加强防护和观察，发现异常情况，撤除所有作业人员，确保人身安全。3、交叉口处支点钢架及正洞钢架落在斜井钢架上的加固，锁脚、锁拱锚杆的施工均为关键工序，现场技术员及现场施工员必须认真负责监督检查，对质量应严格把关。4、在下断面开挖及钢架接腿时，挖掘机不得破坏或撞击已支护好的钢架，特别不得碰撞钢架墙脚。5、加强量测工作，准确定出每一榀梁的位置及确保钢架不得侵入二衬断面内。6、加强拱顶下沉及位移观测，并作好量测记录，绘出时态曲线图，当量测情况发生异常时，现场技术员必须及时上报，以便及时提出处理措施，确保安全。四、围岩量测数据分析及应用因3#斜井与正洞交叉口地处F4-1断层带，岩层切割厉害，围岩破碎，且此交叉口施工断面大，横跨三个断面，故需加强围岩量测。77中铁十八局集团大坂山隧道项目部3#斜井交叉口施工方案第7页1、若发现地表位移量过大或下沉速度无稳定趋势时，对下部结构应采取补强措施：A增加喷砼厚度，或加长加密锚杆，或加大钢筋网直径及间距；B提前施作二次衬砌，要求通过反分析较核二次衬砌厚度；C提前施作仰拱。2、若发现地表下沉速度具有稳定趋势时，应据此求出隧道结构初期支护及二次衬砌上的最终荷载，以便对结构的安全度作出正确的判断。3、若经过地表及隧道内的量测数据联合反分析后，发现初期支护或二次衬砌偏于保守，在经过设计人员同意后，可对下一步与此地地质类型相近的支护参数进行适当调整。五、质量保证措施：质量是企业的信誉，是企业的生命。保证工程质量，是我们的根本宗旨。施工中我们将严格按照施工规范中的有关条款及现场监理工程师的要求，实行标准化作业，开展全面质量管理活动，做到科学安排，杜绝质量隐患。（一）组织措施1、成立以指挥长为首，总工程师、各业务部室负责人参加的QC小组，定期活动，分析质量管理和工程质量情况，找准影响质量的因素，采取对策和改进措施，并付诸实施，以保证本工程优质达标。2、项目部和各施工队逐级成立创优小组，配备专职质量管理和检查人员，并制定创优规划和措施，层层分析，做到纵向到底，横向到边，形成自上而下的质量管理网络。在队与队、组与组之间深入开展创优工程活动竞赛，确保工程一次成优。3、对技术工种进行岗前培训考核，并加强对施工管理人员全面、系统、全方位的质量教育；不断强化质量意识，牢固树立“质量第一，88中铁十八局集团大坂山隧道项目部3#斜井交叉口施工方案第8页用户至上”和“今天的质量，明天的市场”的思想；严格施工质量管理，施工规范化标准化，精心组织，精心施工，做到“大工程创名牌，小项目出精品”。4、认真执行自项目经理、各级主管领导、技术负责人、质量检查、工程试验、物资供应人员直到施工人员的工程质量责任制，明确各自的质量责任，奖罚分明。5、坚持隐蔽工程检查签证制度，项目部负责重点工程，队负责一般工程的质量检验评定，对隐蔽工程未经监理工程师及现场质检人员的技术负责人检查签证不准覆盖。施工班组认真执行“三检”（自检、互检、交接检）制度和定期质量检查制度，把“事后把关”改为“事前控制”，上道工序不符合质量标准，下道工序不准施工。（二）管理措施1、开展全面质量管理，加强全员质量意识，牢固树立“百年大计，质量第一”的观念，把全面质量管理的思想、方法确实应用到施工的全过程。为此我们建立了质量管理保证管理体制。从材料的采购供应、质检验收到各个工序的施工生产过程、竣工验交等执行全过程管理，用良好的工作质量来保证工序质量，从而保证工程质量。2、开展标准化作业，做到工序有标准，有检查，各项工程的工序，严格按照作业标准进行操作，把新技术、新工艺、新方法，运用到各项施工生产中去，保证作业质量。3、严格技术标准、尊重监理人员，按照施工图施工，遵守