玉皇庙公路隧道施工方案

玉皇庙隧道施工方案中铁七局集团第三工程有限公司第1页玉皇庙隧道施工方案一、编制说明（一）编制依据1．洛阳至栾川高速公路洛阳至嵩县段业主招标文件和两阶段施工设计图。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、施工工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）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—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）等。（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，玉皇庙隧道施工方案中铁七局集团第三工程有限公司第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，确保流动资金的周围使用，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。二、工程概况（一）工程简介玉皇庙公路隧道采用上下行分离设置的隧道，为小净距隧道+独立双洞隧道，小净距段设计线最小间距为15.2m。右线隧道长809m（K59+970~K60+779），其中V级围岩段长39m，Ⅳ级围岩段长82m，Ⅲ级围岩段长688m，沿线路方向设计纵坡为-2.5%/350m、-3.0%/459m；左线隧道长815m（F2K59+968~F2K60+783），其中V级围岩段长33mⅣ级围岩段长79m，Ⅲ级围岩段长703m，设计纵坡为-2.7%/347.42m、-3.0%/467.58m。（二）地形地貌和地质条件1、地形地貌该项目位于洛阳市南部，属于丘陵地貌，向西南沿伊河河谷进入低山丘陵区和南部伏牛山区，沿线地形复杂，地貌多变。伊河和洛河之间是熊耳山山地北部的黄土丘陵地貌，伊河与汝河之间属于外方山山地地貌。其隧道处于河南西部外方山浅山地貌，属中起伏低山工程地质区。为东西向山脊，植被较少。进口处半山坡，坡度较陡（70~80度），呈台阶状，高差约100米；出口为坡角，山势较缓。隧道底标玉皇庙隧道施工方案中铁七局集团第三工程有限公司第3页高在375~395米之间。2、地质条件2.1地质构造项目区受小秦岭-嵩山东西向构造带、伏牛-大别弧形构造带影响，处于持续缓慢上升阶段，新华夏系表现不强裂。主要地质构造为伊河断裂及九皋山至温泉街构造。区域性构造近期无活动迹象，隧址区近场构造属非活动性断裂，设计未考虑断裂构造对隧道工程场地稳定性的影响。2.2地层岩性隧址区山体为燕山区火山熔岩，岩性为褐红色、青色大块状安山岩及安山玢岩，节理发育。山顶为全风化碎石土，无基岩出露。洞口处以覆盖层为主，局部基岩出露。2.3水文地质项目区地下水类型为基岩裂隙水，附近无地表水且远离地表水体，无集水现象，属贫水区，补给来源为大气降水。仅在雨期施工期间，局部破碎段有滴水现象的出水状态。2.4围岩级别隧道所在山体顶部被第四系地层所覆盖，两侧沟边及半坡有基岩裸露，岩体完整性好，局部破碎，以坚硬岩为主，山体围岩级别为Ⅲ级，局部破碎带为Ⅳ级。沿线路方向表层为褐红色粉质粘土，无基岩出露。进口：0-3.5m为红褐色夹灰褐色安山岩，强风化；3.5-20m为红褐色夹灰褐色安山岩，中风化；出口：0-1.0m耕植土，黄褐色，玉皇庙隧道施工方案中铁七局集团第三工程有限公司第4页夹风化岩屑，1-4.5m为红褐色夹灰褐色安山岩，强风化，4.5-20m为红褐色夹灰褐色安山岩，中风化。隧道围岩分级见下表：围岩级别分类表玉皇庙隧道分段围岩级别右线K59+970~K60+017Ⅳ级K60+017~K60+705Ⅲ级K60+705~K60+740Ⅳ级K60+740~K60+779V级左线F2K59+968~F2K60+015Ⅳ级F2K60+015~F2K60+718Ⅲ级F2K60+718~F2K60+750Ⅳ级F2K60+750~F2K60+783V级（三）主要工程数量主要工程数量表工程项目单位数量开挖土、石方m3160000衬砌防水混凝土m316000衬砌钢筋吨390初支钢筋网吨128初支护喷砼m35280砂浆锚杆吨220超前锚杆吨20中空注浆锚杆吨12工字钢吨182防水板m215万土工布m215万电缆槽及边沟钢筋吨113玉皇庙隧道施工方案中铁七局集团第三工程有限公司第5页三、施工组织机构为保证玉皇庙公路隧道的如期完成，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：魏跃东负责隧道的整体计划、协调；副组长：唐定提供技术方案，负责全面技术问题；副组长：虞文中负责现场施工组织安排及机械调配；组员：肖洋负责现场施工组织安排以及技术问题组员：赵广志负责监控量测与测量放线组员：刘井有负责材料物质供应组员：陈峰负责监控现场施工质量组员：饶正理负责监控现场施工安全组员：李金山负责监控量测组员：李中义负责材料及现场实验四、工期安排玉皇庙公路隧道工期安排以满足《洛栾高速洛嵩段LSTJ.9标段》总体施工计划为原则，计划2010年3月20日开工，2011年5月31日完工。《施工总体计划横道图》见附图玉皇庙隧道施工方案中铁七局集团第三工程有限公司第6页五、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，人工配合机械预留核心土分部开挖；洞内小净距地段Ⅲ级围岩后进洞段和IV级围岩地段采用分部开挖法开挖，简易台车和人工风枪钻眼；Ⅲ级围岩正常地段采用台阶法开挖，非电毫秒雷管光面爆破，严格控制超欠挖。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、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。隧道施工方案详见《隧道施工方案框图》玉皇庙隧道施工方案中铁七局集团第三工程有限公司第7页（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，洞外控制测量等级三级，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投点引入洞内，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，并用水泥沙玉皇庙隧道施工方案中铁七局集团第三工程有限公司第8页浆进行护桩。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处路面标高，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同口段、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。玉皇庙隧道施工方案中铁七局集团第三工程有限公司第9页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。2.3小净距隧道施工监控量测设计方案见附图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、地质雷达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。预报突水突泥及断层破碎带具体位置及可能带来的灾害程度；提供必要的地质参数如：地下水压力、涌水量等；提供施工掌子面前方地质信息，进一步确定保证围岩稳定性的工程措施及合理的施工方法；为优化施工方案提供依据，指导施工顺利进行，确保施工安全。目标：准确预报掌子面前方围岩地质情况及富水情况，重点预报突水突泥及断层破碎带等不良地质的具体位置、规模及影响程度，控玉皇庙隧道施工方案中铁七局集团第三工程有限公司第10页制掌子面前方30m范围内不良地质体预报误差在1m以内。3.2超前地质预报的主要方法3.2.1地震波反射法TSP超前地质预报系统是目前隧道及地下工程地质预报工作中采用的较为先进的设备，其工作原理是利用地震波在不