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中铁二十局纳黔高速公路C18标项目经理部大石板隧道施工组织设计-1-大石板隧道施工方案一、工程概况本标段线路起讫里程：K121+100～K125+850，线路长度4.744123km，标段内隧道1座，双洞单向行车，左线ZK121+646～K123+305长1659m，右线YK121+630～YK123+340长1710m，是本标段主要控制性工程。最大埋深100m，隧道设计速度80km/h，设计荷载公路-Ⅰ级。（一）工程地质条件1.地形地貌隧址区高点在大石板隧道出口一带陡崖上，高程为475.00m，低点在出洞口低谷一带，高程约为370.00m,相对高差为105.00m,地形起伏较大。隧道区地貌上属侵蚀剥蚀低山丘陵地貌。隧道进洞口段为一陡崖，地形坡角约70～80°，地面高程约为475.00～370.00m，相对高差为105.00m,倾向约238°。隧道出洞口段为一斜坡，地形坡角约30～50°，地面高程约为410.00～450.00m，相对高差为40.00m，倾向约40°。进洞口右侧为一陡崖。2.地质构造大石板隧道隧址区地质构造位于沙溪沟向斜南翼。岩层产状13°∠4°。经地表调绘及钻探揭露，隧道区岩石较完整，主要发育有两组裂隙：Ⅰ组：产状110～120°∠70～85°，张开，裂面平直，有褐色铁质侵染，水平延展3～5m，裂隙间距为3.00～4.00m；Ⅱ组：产状20～30°∠75～85°微张，裂面呈弧形，无充填，水平延展3～5m，裂隙间距为3.00～5.00m。3.水文地质条件（1）地表水隧址区内无大的地表水系，主要以隧道进出洞口及凹槽等低洼地带的水田为主，接受大气降水补给。（2）地下水隧址区第四系土层层厚较薄,其空隙水不发育,地层岩性为白垩系中统中铁二十局纳黔高速公路C18标项目经理部大石板隧道施工组织设计-2-夹关组(K2j1)的砂岩和侏罗系上统蓬莱镇下段（J3P1）的泥岩，基岩裂隙水为隧道区的主要地下水，主要赋存于强风化基岩裂隙中。基岩浅部风化带及沿裂隙水在岩层露头部分为补给区，接受大气降水的补给，并通过风化裂隙迅速向低洼处径流，其流量受大气降水的控制，具有就近补给就近排泄的特点。弱～微风化基岩裂隙水主要接受上部风化带裂隙水的补给和大气降水补给，在水压力作用下，沿岩层裂隙向下径流，在相对地势低洼地段分散排泄或以泉、井方式自然排泄，隧道区地下水贫乏。（3）水文地质试验有注水试验成果表明：砂岩地层渗透系数K=0.091～0.156m/d;泥岩地层渗透系数K=0.099m/d，隧址区地下水较贫乏，水文地质条件较简单。4.隧道区围岩分级隧道区范围内无明显的活动断裂构造、构造破碎带和软弱夹层等不良地质现象，现状整体稳定。进洞口段覆盖的第四系块石土较厚，杂色，主要由强风化泥岩、砂岩碎块石及粘性土组成。泥岩地表风化为暗紫红色，层理较发育，该段未发现滑坡、崩塌等不良地质作用，斜坡现状稳定。在雨季洞口所覆盖的块石及泥岩强风化层的地下水将对施工产生较大的影响。出洞口段覆盖的第四系土层较薄，以砂岩为主，泥岩多为透镜体夹层，砂岩、泥岩地表风化均为紫红色，新鲜面呈鲜红色，层里较发育。该段未发现滑坡、崩塌等不良地质作用，斜坡现状稳定。隧道洞身由Ⅳ、Ⅴ类围岩构成，构成Ⅳ类围岩的地层岩性为白垩系中统夹关组的砂岩，其厚度较厚，完整性好；地下水一般呈滴状或局部呈线状。构成Ⅴ类围岩的地层岩性为泥岩和砾岩。大石板隧道左线Ⅳ、Ⅴ级围岩所占比例分别为55%、45%；右线Ⅳ、Ⅴ级围岩所占比例分别为69%、31%。围岩级别统计见表1、表2。此外在后期施工过程中，如遇有围岩地质和设计不符时，由施工方及时通知监理、业主和设计四方现场观察确定围岩级别后另行定制相关方案。（二）洞内救援通道根据设计要求，在隧道中部布置了2处车行横通道和3处人行横通道（车行横通道兼做人行横通道）。车行横通道、人行横通道设置见表3。中铁二十局纳黔高速公路C18标项目经理部大石板隧道施工组织设计-3-表1大石板隧道左线围岩级别统计表起止里程围岩级别长度（m）主要工程地质问题ZK121+646ZK121+757Ⅴ111强风化泥岩、砂岩碎石块及粘性土、弱风化泥岩、弱风化砾砂岩ZK121+757ZK121+990Ⅳ233弱风化泥岩、弱风化砂岩ZK121+990ZK122+250Ⅴ260弱风化砂岩、弱风化砾砂岩ZK122+250ZK122+824Ⅳ754弱风化砾砂岩ZK122+824ZK122+941Ⅴ117弱风化泥岩ZK122+941ZK123+040Ⅳ99强风化泥岩、弱风化泥岩、弱风化砂岩ZK123+040ZK123+305Ⅴ265弱风化泥岩、弱风化砂岩表2大石板隧道右线围岩级别统计表起止里程围岩级别长度（m）主要工程地质问题YK121+630YK121+743Ⅴ113强风化泥岩、砂岩碎石块及粘性土、弱风化泥岩、弱风化砾砂岩YK121+743YK121+985Ⅳ242弱风化泥岩、弱风化砂岩YK121+985YK122+239Ⅴ254弱风化砂岩、弱风化砾砂岩YK122+239YK122+820Ⅳ581弱风化砾砂岩YK122+820YK122+893Ⅴ73弱风化泥岩YK122+893YK123+250Ⅳ357强风化泥岩YK123+250YK123+340Ⅴ90弱风化泥岩、弱风化砂岩表3车行横通道、人行横通道设置一览表横通道编号左洞右洞衬砌类型桩号间距（m）桩号间距（m）黔川界洞口ZK121+646YK121+630318.73301#人行横通道ZK121+964.7YK121+960Ⅳ人323.53091#车行横通道ZK122+288.2YK122+269Ⅳ车Ⅳ车加强246.82562#人行横通道ZK122+535YK122+525Ⅳ人259238.12#车行横通道ZK122+794YK122+763.1Ⅳ车Ⅳ车加强276.3286.93#人行横通道ZK123+070.3YK123+050Ⅴ人234.7290纳溪端洞口ZK123+305YK123+340中铁二十局纳黔高速公路C18标项目经理部大石板隧道施工组织设计-4-二、施工队伍安排及任务划分安排两个施工队完成，进出口各一个施工队，每个施工队安排两个作业面同时施工，并拉开一定距离。每个施工队设掘进工班、支护工班、衬砌工班（钢筋、防水、混凝土）、运输工班、综合保障工班、钢构件加工工班等六个工班。每个班人员配置采用24小时三班轮休制度，保证有足够的体力保证正常安全施工，严禁疲劳作业。其中隧道一队管理负责人为项目隧道工程师王世军，隧道二队管理负责人为项目隧道工程师张从礼。施工队伍安排及任务划分情况见表4。工班任务划分表5。表4施工队伍安排及任务划分情况表序号工区名称队伍名称人数担负主要施工任务1进口隧道施工1队248左线ZK121+646～K122+475.5长829.5m，右线YK121+630～YK122+485长855m。3出口隧道施工2队248左线ZK121+475.5～K123+305长829.5m，右线YK121+485～YK123+340长855m。表5大板石隧道工班任务分配及劳动力配置表施工队伍工班名称人数(个)担负主要任务隧道施工1队掘进工班60开挖等支护工班48地表加固、管棚、小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设，喷砼作业等衬砌工班60防水层、钢筋安装、衬砌、附属工程等运输工班40出碴、运输、调度、维修、保养等综合保障工班30风、水、电及其设备维修、保养，道路养护钢结构加工工班30各种钢结构加工及预制管理服务人员20小计248隧道施工2队掘进工班60开挖支护工班48管棚、小导管、锚杆、钢筋网、钢架安设，喷砼作业等衬砌工班60防水层、钢筋安装、衬砌、附属工程等运输工班40出碴、运输、调度、维修、保养等综合保障工班30风、水、电及其设备维修、保养，道路养护中铁二十局纳黔高速公路C18标项目经理部大石板隧道施工组织设计-5-钢结构加工工班30各种钢结构加工及预制管理服务人员20小计248三、机械设备配备施工设备作为生产力的重要要素，是施工企业生产的重要手段，是企业完成施工任务的重要物质基础。为保证本工程顺利开展，施工机械设备的配备显得至关重要。施工过程中必须按照工程进度计划编制设备配备计划以及设备的维修保养计划，确保设备运转正常。同时，要按照ISO9001体系的要求，做好现场设备的管理，控制成本，做到在确保工程需要的前提下，提高设备的利用率。（一）设备配备原则根据本工程建设规模大、设计标准高、施工质量要求严、施工难度大、科技含量高等特点和特殊的施工环境，为确保工程工期、质量和工艺要求，施工设备配置遵循科技含量高、性能优良、生产效率高、环保性能好、采用先进的机械设备原则进行设备组合匹配，使施工设备的配置充分体现先进性、适用性，配置数量以满足施工需要为前提，使用过程中充分挖掘设备的潜力，做到均衡生产，综合利用，降低机械使用成本。（二）设备选型施工本着“实用先进、选型科学、着重工效、优化合理”的原则，布署开挖、运输、支护三条主作业线，供水、供风、供电及排烟、排水五条辅助作业线，主要以风动凿岩机进行分部开挖，工作效率高；侧卸装载机装碴，自卸车无轨运输，符合断面尺寸要求。各作业线综合机械化配套方案见表6。表6各作业线综合机械化配套方案表分类作业线名称主要设备配套方案主作业线钻爆开挖作业线钻孔平台、YT28风动凿岩机、风镐、挖掘机。装碴运输作业线ZLC50C侧卸装载机、自卸车。支护作业线单、双液注浆机、压浆机、砼湿喷机、砼喷射机械手、管棚钻机、地质钻机。衬砌作业线液压模板衬砌台车、防水板台车、混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵辅助调压供水作业线变频调压供水系统。高压供风作业线电动压风机、高压风管。中铁二十局纳黔高速公路C18标项目经理部大石板隧道施工组织设计-6-作业线供电作业线变压器、内燃发电机、动力电缆、高压电缆。通风排烟作业线轴流通风机、隧道集尘器、通风管。排水作业线各种水泵组成泵站、排水管超前地质预报TSP203系统、地质雷达、地质钻机（三）设备配备主要施工机械设备配备见附表7。表7投入大石板隧道施工的主要机械设备表设备名称型号进口工区出口工区合计电动空压机20m3/min6612注浆泵YZB-80336管棚钻机金星9000224地质钻机TXU-100426挖掘机PC220224装载机ZLC50C224自卸汽车EQ3260G121224多功能作业台车简易自制336液压衬砌台车12m224风动凿岩机YT-28303060风镐G10404080高压双液注浆泵ZTGZ-60/120224砼喷射机TK5006612砼运输车HTM8048816砼泵HBT60224轴流通风机2×90kw224四、施工进度安排（一）工期安排大石板隧道开工日期工程计划开工时间为2009年2月1日，竣工时间2010年10月31日，施工总工期为21个月。详见施工进度计划横道图。（二）进度指标分析1.台阶开挖法施工进度指标分析台阶法开挖施工进度指标见表8。台阶法开挖循环时间为18h，Ⅳ、Ⅲ停每循环进尺3m，每天1.33个循环，日进尺4m。考虑月有效施工时间25天，月进尺100m。中铁二十局纳黔高速公路C18标项目经理部大石板隧道施工组织设计-7-表8台阶法开挖施工进度指标分析作业名称时间循环时间（h）123456789101112131415161718地质超前预报、测量放线0.5超前支护2上下台阶打眼4上下台阶装药起爆1.5通风排烟0.5上台阶出碴3下台阶出碴3上下台阶初期支护3.5合计182.侧壁导坑法施工进度指标分析侧壁导坑法开挖施工进度指标见表9。侧壁导坑法开挖循环时间为12h，Ⅴ偏加强每循环进尺0.5m，每天2个循环，日进尺1m，考虑月有效施工时间25天，月进尺25m；Ⅴ加强每循环进尺0.6m，每天2个循环，日进尺1.2m，考虑月有效施工时间25天，月进尺30m；Ⅴ、Ⅳ停每循环进尺0.8m，每天2个循环，日进尺1.6m，考虑月有效施工时间25天，月进尺40m。3.衬砌施工进度指标分析衬砌施工进度指标分析见表10。衬砌一循环时间为68h，平均每3天完成1循环，台车长度12m，日进