太行山隧道施工组织设计方案

一、施工组织设计1.工程概况1.1.线路概况新建铁路石家庄至太原客运专线重点工程起自石家庄北站K4+475.7，途经河北省石家庄市、鹿泉市，再经山西省盂县、寿阳县、阳曲县，止于太原站K228+213，正线全长188.4km。运营初期承担着石家庄与太原间的大部分客运量和部分货运量，与既有的石太线构成我国煤炭运输的主要通道之一。1.2.隧道概况太行山隧道为本线最长的隧道工程，隧道左线起讫里程为DK69+255~DK97+094，右线起讫里程DK69+271~DK97+119，隧道全长27839m。隧道位于石太客运专线小寨车站和盂县车站之间，是本线的重点控制工程，隧道通过该段太行山山脉的主峰越宵山，隧道最大埋深445m，设计为双洞单线隧道，两线线间距35m，太行山隧道是目前我国设计的最长山岭隧道。Z3标段为太行山隧道中的一段，起讫里程：DK73+201~DK80+901，YDK73+201~YDK80+901，线路全长7.7km，为单线双洞。隧道均位于直线上，纵坡均为14.3‰。1.3.自然地理状况及岩性1.3.1.气象特征隧道区内地处温暖带亚润湿区，属高寒山气候，降水稀少，气候垂直分带不明显，这里四季分明，夏季炎热少雨，冬季寒冷干燥，年降水量在350~800mm。降水集中在5~9月份，约占全年降水量的64%~97%。冬季以西北风为主，夏季以东北风为主。冻结期11月中旬至第二年3月中旬，沿线土壤最大冻结深度1.01m。1.3.2.地震根据1：400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，太行山隧道所在区地震动峰值加速度为0.1g，地震基本烈度Ⅶ度。1.3.3.地形、地貌及自然环境Z3标段坪上斜井洞口附近起迄点均与304省道相连，施工进场相对容易，但寺坪斜井、嘴子上斜井均需修建较长便道方可进入洞口，交通较困难。隧道区位于太行山脉中南段剥蚀中低山区及盂县~寿阳黄土盆地堆积区两大地貌单元内，地形起伏较大，最大高差约600m，峡谷中无水，均为干谷。山上植被较茂密，基岩裸露，呈现山地地貌的典型特征。1.3.4.工程地质隧道区地层岩性地层表覆第四系松散堆积层冲洪积层马兰黄土、离石黄土，下伏石炭系中统本溪组、奥陶系、寒武系及太古界地层。太古界为一套花岗片麻岩及黑云斜长片麻岩相结合。奥陶系、寒武系为灰~深灰色中厚~厚层状白云岩、石灰岩、紫红色薄层状竹叶状灰岩、角砾状泥灰岩。石炭系中统本溪组为砂岩、泥岩及铝土质泥岩组成。其中DK73+201~DK79+360段，洞身位于寒武系上、中统的一套薄至中厚层状为主的白云岩、石灰岩类为主夹页岩的碳酸盐地层中，岩体完整至较完整。DK79+360~DK80+901段受仙人村~红贝岭断裂及岭底西至香炉寺断裂影响，洞身所提供的该段地层为太古界浅变质的一套花岗片麻岩吉黑云花岗片麻岩变质岩区，岩体完整。1.4.交通、水源、电源Z3标交通条件较差，仅在3#坪上斜井有304省道通过，其它2座斜井仅有碎石小路通向2#嘴子上斜井，需加宽和新修碎石便道。施工用电采用从业主提供的沿线路走向电力干线引入，并考虑部分采用自发电。施工用水主要采取打深井取水，并抽至高山水池。1.5.主要技术标准铁路等级：客运专线，近期兼顾货运正线数目：双线设计坡度：上行限坡13.5‰,下行最大坡度18‰；本标坡度13.4‰最小曲线半径：5000m到发线有效长度：1050m，双机地段1080m；牵引种类：电力；机车类型：高速列车动车组，中速列车SS9，货车DJ1。列车运行方式：自动控制行车指挥方式：调度集中1.6.主要工程数量太行山隧道Z3标段主要工程数量表序号工程项目单位数量备注一新建隧道m7700单洞双线1左线DK73+201~DK80+901m77002右线YDK73+201~YDK80+901m7700二辅助坑道m430311#寺坪斜井m109322#咀子上斜井m170033#坪上斜井m15101.7.工程特点、重点（难点）及对策1.7.1.工程特点(1)本标段正洞均由斜井开辟工作面，独头掘进长，最长达4700m，多工作面施工，施工干扰大。(2)本隧道设计为无轨运输，通风、排烟困难。(3).隧道排水困难，正洞排水均要通过斜井向外集中排放。(4).工程质量标准高，太行山隧道为石家庄至太原客运专线的重点工程，设计速度200km/h以上。1.7.2工程重点(难点)及采取的对策与措施本节简单列述工程重点、难点及2采取的对策与措施，详细内容参见“5.7重点（关键）、难点的施工方案、方法及措施”章节内容。工程重点、难点及采取的对策与措施工程重点、难点拟采取的对策与措施断层破碎带突泥、涌水1、成立专门的预报小组，实行三级动态地质探测和预报管理。2、施工临近断层至预计位置150m时采用TSP进行预测，然后每20m采用红外探水。3、加深炮孔5～7m进行验证。4、每30m一循环进行水平超前钻探，并记录钻速和出水变化。5、采取“管超前、预注浆、弱爆破、强支护、快循环”的施工策略。长隧道快速施工1、出碴根据设计采用无轨方式，加强通风，各作业线均配备高效率机械化施工，精心组织。2、加强监控量测。不良地段稳扎稳打，地质良好段加快施工进度。3、洞内外采用有线、无线通讯方式，及时将掌子面附近的情况报告调度室，提高施工调度的效率。4、采用激光断面仪修正光爆参数，控制超欠挖。2.总体施工组织布置及规划2.1项目管理目标和承诺工程名称项目管理目标和承诺新建铁路石家庄至太原客运专线重点工程Z3标总工期计划于2005年6月1日开工，至2008年8月31日完成本标段，共计39个月。工程质量⑴、单位工程合格率100％。⑵、全部工程优良率达到95％以上，且主要工程项目全部达到优良。⑶、消灭质量事故和质量隐患。⑷、本合同工程达到部优，争创国优。安全生产杜绝人身重伤及以上事故；杜绝汽车行车重大责任事故；轻伤事故控制在1‰以内。文明施工达到业主要求的文明工地施工现场标准。环境保护确保各项环保措施达到当地环保部门的要求。人员、设备到场按时足量到达现场，不任意更换。资金准备足够的运营资金投入本工程施工2.2.施工准备阶段组织措施2.2.1.施工动员周期若我公司有幸中标，立即按照投标书承诺，组织设备、人员进场，督促本合同项目经理部及各作业队的领导成员，加速开展工作，并对参加本合同段的施工人员进行项目动员，明确分工，责任到人，各尽其责，使各项准备工作高效、有序地进行。在投标阶段，已对工地进行了工地调查，并就前期准备工作做出了相应的安排，拟定了施工动员计划。人员：首批以项目经理和主要技术人员为主，开展前期各项施工准备工作，其余人员按照标书承诺，根据工程进度分期进场。施工技术人员和管理人员在中标后3天内到位,普通作业人员和技术工人5天以内到达工地。本标段主要管理人员和专业技术人员已经客运专线施工管理和技术培训。设备：本单位已有的主要隧道施工机械设备，已进行了维修保养，做好待命调遣的准备，大型专用的隧道施工机械设备已与专业生产厂商签订了供货意向协议，中标后即可签订设备采购合同，保证按期10天内进场。到场。按照投标书中的“主要施工机械设备表”，分批分期组织到场。材料：对用量大的砂石料，已进行了料源、材质、供应能力的调查。资金：集团公司以专项流动资金支持本项目做好施工动员和必须的准备用款。2.2.2.员工技术培训为适应高速铁路建设的需要，我单位积极开展了相关的技术培训，邀请专家到集团公司作讲座、授课，积极参加铁道部和业主主办的相关培训，组织有关干部和技术人员到已建成的秦沈客运专线和正在进行的合宁客运专线试验段参观学习，集团公司组织本单位专家讲授客运专线施工技术、标准，运用各种渠道加大岗位培训做好人才和技术储备工作，主要开展的工作有：（1）聘请铁道部科学研究院教授对集团公司机关及所属单位党政领导进行了铁路客运专线建设专题培训，内容包括国际高速铁路的发展情况、我国发展高速铁路的背景与规划、对施工企业的技术要求等等。并将培训录像制作成光盘，发到集团各单位，为在全员中进行客运专线基本知识普及。同时还将培训资料制作成课件放在集团远程教育平台上。（2）集团公司总工程师带队参加了由铁道分会和总公司主办的客运专线建设工程技术学术研讨会，对中国铁路客运专线的设计、施工技术理论基础特点、难点有了更进一步的理解和掌握，更新了理念，更加明确客运专线技术准备的方向，也坚定了能建好客运专线的信心。（3）选派专业技术人员参加了中国铁道工程建设协会举办的铁路客运专线施工管理人员、技术人员培训班，共参加了6期，计划送培200人，目前已培训101人。（4）选派6名管理级专业技术人员参加了铁道部有关单位举办的高速铁路技术培训班，并到秦沈铁路客运专线进行了学习考察，对高速铁路的设计、关键技术有了全面的了解。（5）针对高速铁路施工的高标准、高要求，集团公司举办了隧道工、电焊工、钢筋工、材料物理性能检验工、土石方机械操作工、机修钳工、维修电工等工种的高级工、技师、高级技师培训班，共培训156人，为高速铁路施工储备高级技能人才。2.2.3前期准备接到业主的中标通知书后，及时与业主签订施工承包合同，在接到业主的进场通知书后，由公司分管领导组织，7天内项目经理带领工程技术、试验、机械、材料及行政等有关人员进驻工地，开展以下工作。（1）办理有关土地征用、租用手续。（2）开辟施工场地、搭设栈桥、填筑便道、建设生产和生活临时设施。（3）管段内线路复测和增设施工控制点。（4）办理地方道路使用的有关手续。（5）递交用电用水申请报告，选择变压器、水池、空压站设置位置，确定临时电力线路走向，把电源接进施工场地。（6）编制材料、施工设备调运计划和施工人员进场时间表，调运前期投入本工程的各种材料、机械设备及时运达施工现场。并进行有关材料取样试验的工作。（7）签署地方筑路材料及其他有关材料的购货合同。（8）等待监理工程师的开工令，尽快进入施工阶段。2.3施工阶段组织措施2.3.1劳动力组织措施(1)按照工程特点和工期目标要求,合理组织劳动力按期进场施工.(2)确保施工高峰期,劳动力数量和技术能力满足施工工期需求.(3)劳动力组织必须合理组织,挖掘最大施工潜能,充分发挥主观能动性.(4)根据季节变化特点,采取经济措施,确保农忙季节劳动力满足施工需要.2.3.2材料组织措施(1)本工程材料需求量大,必须确定长期稳定的采购、供应渠道,确保材料充足供应.(2)对需求量大的材料,必须派专材料人员进驻料源地组织供应.(3)材料运输采用单位和社会车辆共同组织运输,实施优势互补,均衡运输.(4)对新材料和紧缺的材料必须提前组织供货,以适应市场变化.(5)施工现场必须设置材料储备场地和储存仓库.2.3.4机械组织措施(1)采用大型、高效、配套、性能优良的设备，以施工机械化保障施工快速化，以保证工期。(2)配备专业设备维修人员，备足易损配件，在工地设配件库，建立机修车间，加强对设备的维修和保养，确保设备始终处于完好状态。保障水、电供应，架设必要临时电力线，并配备足够的运输车辆，通风、排水及备用发电设备。确保工程不间断施工。(3)作好设备的选型和配件供应工作，设备选型力求实用、高效、耐用、易修，型号宜少不宜杂，以便于统一管理，设一定数量的备用设备，防止待机误工，在施工中备足易损件，做到随坏随修。(4)充分发挥机械施工高效率的特点,做到施工、保养统筹兼顾,关键控制性工程必须采用大型机械设备的优势,以缩短节点工期.2.3.5其他组织措施(1)积极做好地质超前勘探,提早做好施工方案和技术交底工作.(2)积极做好与驻地设计代表和监理的工作关系,提高各方工作效率,以缩短设计变更和质量检查的中间环节.(3)组织科研活动,为施工阶段提供技术支持.(4)不断完善施工组织体系,为施工提供必须的组织保证.2.4竣工阶段组织措施（1）竣工文件的编制按国家及铁道部有关文件规定执行。（2）竣工文件编制由总工程师领导，工程技术部具体负责，并设专人负责竣工文件编制的日常工作。各项目队工程技术人员负责有关资料的形成与积累；项目经理部负责竣工文件的审核、汇总、组卷、移交工作。（3）将竣工文件的编制纳入各级总工程师