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中阳县万年饱至吴家峁公路改建工程第五合同段石狮岭隧道小里程贯通施工方案K9+238—K8+878）编制：审核：批准：中阳县万年饱至吴家峁公路改建工程五标项目经理部二0一四年七月目录一、编制依据........................................1二、工程概况........................................1三、主要技术管理人员及机械设备组合..................2四、隧道贯通方案....................................5五、监控量测......................................133六、质量标准及保证措施.............................17七、安全与环保措施.................................18一、编制依据1、新建山西中南部铁路通道(瓦塘至汤阴东段)站前工程施工总价承包招标文件、招标文件答疑书、补遗及设计文件、图纸等。2、国家强制性标准及铁道部现行技术标准和铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规则、标段实施性施工组织设计等。3、现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料。4、铁三院山西中南部铁路通道施工图（有碴轨道）《双线铁路隧道复合式衬砌参考图》、《双线隧道明洞衬砌参考图》、《双线隧道洞门参考图》、《辅助施工措施及施工方法设计参考图》。5、前山隧道实施性施工组织设计。二、工程概况前山隧道位于山西省吕梁地区柳林县，地势总体北低南高，坡陡谷深，地形起伏大，一般高差30～150m。隧道起讫里程为DK173+376～DK174+220，隧道长844m。隧道进口位于高家沟乡刘家垣村山坡上，洞口处为黄土，山脚出露基岩，山体植被较茂盛，为杂草及枣树。进口前方有一小冲沟，沟底出露基石，沟内植被茂盛。出口里程DK174+220，位于曲线上。隧道除DK173+980.26至出口段位于左偏曲线上外其余均位于直线上，隧道进口至DK173+950段为5.7‰的上坡，DK173+950至出口为5.0‰的上坡。进出口内轨顶面设计标高分别为830.046m和834.668m，隧道DK173+885～DK173+960段为浅埋最小埋深约19～25m。DK174+182～DK174+212段30m为Ⅴ级偏压复合式衬砌。三、主要技术管理人员及机械设备组合1、主要管理及技术人员表主要管理及技术人员表表1序号姓名职务备注1曹立峰项目经理2牟来顺项目书记3姜振福项目总工程师4栾天彦办公室主任5黄毅工程部部长6陈杰安质部部长7肖田计划合同部部长8薛志远试验室主任9黄兴江测量队长10黄武江测量员11朱保全技术员12张跃试验员13侯德礼物资部部长14白朗隧道工程师15王跃出纳16王彬州隧道工程师2、主要机械设备主要施工机械表2机械名称规格型号数量（台）开挖风动凿岩机YT-2825风镐G1010挖掘机SK200-81装载机ZL-502自卸汽车8T4通风机55×2KW2初期支护空压机20m3/135KW4自动计量砼搅拌机JS500L1注浆机BM-250型2湿喷机成都岩峰TK6003管棚钻机XY-28-30001型钢冷弯机自制1钻孔台车自制2二次衬衬砌台车全断面液压式2砼拌合站JS750L2砼输送泵HBT602砌砼输送车6m32变压器S9-6301发电机200kw1钢筋切割机1防水板焊机2电焊机BX1-4004钢筋调直机GJ4-10A1围岩收敛量测设备JSS30-10/15A13、主要测量、试验、质检、监测仪器设备拟投入本工程的主要测量、试验仪器配备表表3序号仪器设备名称规格型号单位数量备注一、测绘仪器1全站仪LeicaTC1201+台22数字水平仪瑞士LEICA台1光学水平仪瑞士LEICA台13三棱镜台14GPS接收机瑞得R90台35GPS接收机LEICA1230台3二、建筑材料类1水泥沸煮箱台12水泥细度负压筛析仪FSY-150台13水泥稠度仪套14数控水泥标准养护箱HBY-40B台15石子标准筛φ300套16砂子标准筛φ300套17震击式标准震筛仪ZBSX-92套18砂浆试验模70.7×70.7×70.7组109混凝土试验模150×150×150组1010锚杆拉力计ML20台111喷大板试模组1512电子秤ACS-15台213电子天平JY50001台214台秤TGT-100台1三、环境检测仪器1温、湿度测定仪台12水质分析仪台13气温计个10四、隧道贯通方案DK174+182～DK174+212段Ⅴ级偏压复合式衬砌贯通前的施工技术措施1、前山隧道开挖到DK174+182隧道剩余30m时，停止掌子面开挖，施做一环超前小导管，整修好开挖面，并做好临时支撑。网喷封闭掌子面，挂设20×20cmφ8钢筋网，喷射C25混凝土10cm。2、在出口DK174+212拱部140°范围内施作Φ108mm大管棚超前支护（30m），环向间距为3根/m。待管棚施工完成后从进口向出口按原设计的双侧壁法施工。3、双侧壁施工工法及工艺前山隧道DK174+182—DK174+212Ⅴ级偏压段采用双侧壁导坑施工方法。先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的方法。详见施工工艺流程见图1、施工工序见双侧壁导坑方法图1、2、3。架立周边钢架，必要时设底部横撑施作锚喷支护依次开挖③④⑤部喷砼封闭掌子面，施作锚喷支护，闭合成环开挖Ⅵ部，接长临时钢架，拆除下部横撑拆除临时钢架（5～6m），浇筑仰拱浇筑填充混凝土浇筑二次衬砌施作防水层监控量测开挖②部左，进尺同钢架间距图1双侧壁导坑施工工艺流程图清理掌子面，测量放线开挖①部左，进尺同钢架间距开挖①部右，进尺同钢架间距喷砼封闭岩面喷砼封闭岩面施作洞身锚杆施作洞身锚杆架立钢架、临时钢架及横撑架立钢架、临时钢架及横撑锚喷支护，闭合成环施作超前支护、注浆监控量测监控量测锚喷支护，闭合成环开挖②部右，进尺同钢架间距超前地质预报5ⅦⅥⅥ双侧壁导坑法施工工序横断面示意ⅣⅡⅡⅢⅢⅤ此段未示初期支护之钢架及临时支护二次衬砌喷混凝土拱部超前支护仰拱初期支护仰拱二次衬砌隧底填充仰拱栈桥双侧壁导坑法施工工序纵断面示意喷8cm厚C25砼封闭掌子面喷8cm厚C25砼封闭掌子面喷8cm厚C25砼封闭掌子面隧底支护喷混凝土临时支护喷混凝土临时支护喷混凝土初期支护喷混凝土边墙基底隧底填充拱墙二次衬砌约（或衬砌台车长度）双侧壁导坑施工工法工序平面示意（1）、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。⑵机械开挖1部左（右）侧导坑上部土方。⑶喷8cm厚混凝土封闭掌子面。⑷施作Ⅱ部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架及临时钢架，并设锁脚锚杆（管）。⑸钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（2）、⑴在滞后于1部一段距离后，开挖2部左（右）侧导坑下部土方。⑵喷8cm厚混凝土封闭掌子面。⑶导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。⑷架设钢架及临时钢架⑸钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（3）、⑴开挖3部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同㈠。（4）、开挖4部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同㈡。（5）、⑴开挖5部土方。⑵喷8cm厚混凝土封闭掌子面。（6）、待初支封闭变形稳定后，逐段拆除临时支护6（7）、灌注Ⅶ部仰拱及隧底填充Ⅵ（仰拱与隧底填充应分次施做）。（8）、⑴根据监控量测结果分析，利用衬砌模板台车尽早一次性灌筑Ⅶ部衬砌（拱墙衬砌同时施作）4、前山隧道DK174+182—DK174+212段Ⅴ级偏压复合式衬砌原设计情况（1）、初支：超前小导管拱部140°范围内设置Φ42小导管，L=3.5m，环向间距3根/m，每1.2m施作一环；每延米开挖方量为110.42m³，拱墙、仰拱为C25喷射混凝土厚25cm，临时钢支撑喷射C25混凝土厚20cm；钢筋网采用Φ8xΦ8（环向x纵向），钢筋网设置部位为拱墙、仰拱，钢筋网间距为20cmx20cm（环向x纵向）；锚杆拱部为Φ25中空注浆锚杆单根长3.5m，边墙为Φ22砂浆锚杆单根长3.5m，间距为0.75mx0.75m（环向x纵向）；型钢钢架为I20a工字钢，设置部位为全环，临时钢架采用I16工字钢，型钢钢架间距为0.6m/榀。（2）、二次衬砌：二次衬砌拱墙、仰拱采用C35钢筋混凝土厚度为50cm；二次衬砌钢筋环向钢筋为Φ22间距为20cm设置部位为全环，纵向钢筋为Φ14间距为25cm设置部位为全环，勾筋采用Φ8间距为25cmx20cm（环向x纵向）。（3）、锁脚锚管采用t—5mm，Φ42小导管L=4m/根，单处锁脚由2根增加至4根。施工中仰拱距掌子面距离控制在20m以内，二衬距仰拱距离控制在15m以内。接近贯通时仰拱距下台阶不超过5m。当隧道施工至中间部分剩余5m左右时，中、下侧壁台阶停止掘进，小导管每1.2m（隔2榀）施作一环超前小导管，保证超前小导管搭接长度，直至上侧壁台阶贯通。上侧壁台阶贯通后，中、下侧壁台阶继续掘进，每次开挖为1榀间距，左右向错开2~3榀开挖，至全隧贯通，及时施作仰拱及二次衬砌。五、监控量测为了真实反映监测结果，从而合理指导施工,确保安全，施工中派专人进行监控量测及信息反馈。在取得监测数据后，及时整理分析监测数据。结合黄土、支护受力及变形情况，进行分析判断，及时绘制各种变形或应力～时间关系曲线，预测变形发展趋向及黄土和隧道结构的安全状况，并向有关人员提供相关切实、可靠的数据和记录，保证量测数据的真实可靠及连续性。（1）基本要求观测人员之间密切配合工作，观测数据应及时整理分析，及时向主管领导报告情况，并提供切实可靠的数据和记录，保证量测数据的真实可靠及连续性。观测数据均现场检查，室内复核合后方可上报，如发现观测数据异常，应立即复测，并检查观测仪器、方法及计算过程，确认无误后，立即上报，以便采取措施。（2）监控量测的项目本贯通段的监测项目列表如下。隧道贯通段观测项目汇总表序号监测项目测试方法测试精度1地表下沉水准测量法，水准仪、水准尺1mm2拱顶下沉水准测量法，水准仪、水准尺、钢尺1mm3二次衬砌前净空变化收敛计0．01mm4二次衬砌后净空变化收敛计1mm5仰拱沉降水准测量法，水准仪、水准尺1mm（3）观测点布置隧道工程的观测点主要有：地表下沉、拱项下沉、仰拱沉降及净空收敛。这些测点必须设在同一断面上，其量测断面间距及测点数量应根据围岩级别、隧道埋深开挖方法等确定，本隧道贯通段量测断面间距和每断面测点数量如下表。隧道贯通段量测断面间距和每断面测点数量表围岩级别断面间距（m）每断面测点数量净空变化拱项下沉仰拱沉降黄土52条基线3点1点（4）观测方法及频率①沉降监测采用精密水准仪和铟钢条码尺按三等水准测量进行，在未施工前应进行水准网布设，埋设水准点时，应埋在不受地面变形影响，和便于长期保护的稳定位置。首次观测时，适当增加测回数，一般取3次数据的平均值作为测点的初始读数。②拱顶下沉及净空收敛监测拱顶下沉量主要采用精密水准仪和钢尺，量测各测点与基准点之间的相应高程差，本次所测高差与上次所测高差相比较，差值即为本次沉降值。本次所测高差与初始高差相比较，差值即为累计沉降值。净空收敛是采用收敛计量测测点的距离。③观测频率本贯通断观测频率见下表。隧道贯通段观测频率表序号监测项目监测频率（距开挖或模筑后的时间）1～15天16～30天30～90天1洞内外观察开挖及支护后立即进行2地表下沉1～2次/1天1次/2天2次/7天3拱顶下沉1～2次/1天1次/2天2次/7天4二次衬砌前净空变化1～2次/1天1次/2天2次/7天5二次衬砌后净空变化1～2次/1天1次/2天2次/7天6仰拱沉降1～2次/1天1次/2天2次/7天（5）观测项目控制标准在信息化施工中，观测后应对各种观测数据进行整理分析，判断黄土的稳定性，本贯通断按如下标准控制。净空变化速度持续大于5mm/天，拱部下沉速度大于5mm/天，黄土处于急剧变形状态，应加采取措施，强初期支护系统。水平收敛速度小于是0.2mm/天，拱部下沉速度小于0.15mm/天，黄土基本稳定。六、质量