隧道施工组织设计

**隧道施工组织设计一、工程概况*隧道全长***m，主要穿越地层为第四系残坡积层砂粘土，硬塑厚0-1m下伏白垩系含砾砂岩极严重风化～颇重风化，地下水不发育。围岩级别Ⅴ级、Ⅲ级。隧道进口设置在R=800园曲线上，隧线中距在DK***～DK***段d=18.5cm,隧道加宽W=50cm，在DK***～DK***段d=9.5cmW=30cm,在DK***～DK***段d=0cm，隧道加宽W=0cm，出口设置在直线上，线路纵坡5.4‰。根据会议精神，结合现场实际情况，决定采用从**隧道出口往入口单方向打下坡。隧道采用喷锚作施工支护，薄型模筑衬砌。在模筑衬砌的背后，纵环向设置TR加劲型软式透水管盲沟。隧道洞口段设置格栅架加强支护。洞门进口设置端墙式带翼墙洞门，出口设置1：1.25斜坡式洞门。全部模筑衬砌施工缝采用NPJ腻子型遇水膨胀止水条，平均每8m设一环。二、施工原则1、*****隧道均按喷锚构筑法原则及全过程信息化组织施工，钻爆开挖，喷锚支护，模筑衬砌，施工顺序见图2.1。2、Ⅴ级围岩地段采用短台阶法或超短台阶法开挖施工；Ⅲ级围岩采用正台阶法开挖施工。（见附图）3、隧道进出口大部分都位于软弱围岩中，均为Ⅴ级土质或软弱破碎围岩，因而对洞口段地表采用竖直锚杆结合地表网喷射砼进行加固。对洞口段做到“短进尺、小循环、早喷锚、强支护、快封闭”，确保洞口段施工安全。4、土质及软弱破碎围岩隧道采用人工风镐开挖，尽量减少对围岩的扰动。石质隧道均采用上台阶光面爆破、下台阶预裂爆破，严格控制超挖。对软岩、破碎岩层，实施浅眼多循环，超前支护及强支护、早封闭的开挖原则。5、隧道洞内按无轨运输组织施工。6、挖、装、运，锚喷施工支护、衬砌等工序按配套完善、匹配合理原则组织机械化作业。7、施工过程中遵循“弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的原则，确保隧道施工安全。图2.1喷锚构筑法施工程序修改施工方法改变开挖步骤和程序修正支护系数否是三、主要工程项目施工方法㈠、控制测量1、洞外控制测量在洞外根据复测成果布设精测网点。隧道外采用五等主、副精密导线控制。导线各水平角及导线边采用尼康DTM-450ES全站仪进行观测，导线测角进行3个测回，导线边往返观测二个测回，要求精度1/20000以上。2、洞内控制测量洞内平面控制点利用洞外五等导线投3～4个基准点，洞内设主、副导线，形成角度闭合条件，洞内观测角采用J2级经纬仪，观测2个测回，导线边丈量采用DI2002光电测距仪，要求精度1/10000以上。3、高程控制测量采用五等高程控制测量，洞口设2～3个水准点。㈡、洞口工程确定施工方法开挖现场监控量测初期支护是否符合管理基准防水设施铺设衬砌结束施工准备1、地表预加固依据隧道洞口的工程地质现状和地面斜坡，进洞前需对洞口、洞顶地表进行预加固。首先在仰、边坡刷坡顶外5～8m作双向截水沟，以拦截地表水，防止流水冲刷洞门造成危害。对洞门四周地段采用横竖锚杆并结合地表网喷射砼进行加固。即从隧道洞口段至埋深小于10m地段，横向5m范围内设置竖向锚杆加固地表。锚杆长度为3－5m，呈梅花型布置，间距1.0×1.0m。根据实际地质情况，调整普通锚杆为注浆锚杆，并对地层注水泥净浆，同时将仰坡面刷到洞门端墙背，并挖至其拱脚标高，沿拱部开挖轮廓外0.1m处，设环向双层水平灌浆锚杆加固，长度4.0m，外露0.5m，外插角5°-10°，环向间距0.4m，层间间距0.3m，外露双层锚杆，用φ20钢筋连成整体钢构，同时仰坡挂钢筋网喷射5～8cm厚C20混凝土，根据洞口开挖边坡地质情况，必要时边坡面用网喷混凝土封闭洞口段,以确保洞口安全。2、洞口段施工隧道进出口均地处Ⅴ级围岩，土质或风化破碎岩层，地质条件差。进洞前先做好天沟，并完成地表预加固，进洞采用短台阶或超短台阶法施工，先施工上台阶，凡能用十字镐、风镐挖动者，不允许爆破，需爆破时，采用由隧道中心掏槽分段起爆，严格控制药量，人工风镐修边，控制超欠挖，减少对围岩的扰动。采用超前小钢管进行超前支护，配合格栅钢架及锚、喷、网综合加固方式，先拱后墙喷锚支护进洞，然后先墙后拱分段完成模注混凝土，确保洞口段施工安全。（1）DK***～DK***段，L=11M，洞门进口～拱顶起点，V级岩土，按设计洞门做成斜坡形，两侧外露坡面表面将松散土清理，清水洗干净，C20小石子喷锚砼。靠洞门1～2M范围内设置2-3M锚杆，并加喷加钢筋的网喷砼。（2）DK***～DK***段，L=20M，极严重风化层，岩面裂隙水不发育。隧线中距由DK***～DK***，每5m加宽d=3cm逐加至DK***，隧线中距为0.095m，W=30cm。①施工做到“短进尺，小循环，早喷锚，强支护，快封闭”，全段人力开挖，人力出碴，确保洞口段施工安全。上导坑做到开挖0.7M，支护0.5M：a.用0.5m台法检查开挖断面尺寸，修整至设计要求；b.初喷砼2～3cm；c.架设上导钢格栅架，并加φ6mm的钢筋网；d.喷设砼至设计厚度，将钢格栅间填平，厚度0.21m～0.22m厚。②按洞门坡度要求从DK***开始立第一排钢格栅（洞外）并按每0.5m间距布设钢格栅架。共设置格栅架42榀，第1，2榀格栅与顶部超前锚杆电焊成一整体。③按要求设置φ22螺纹钢筋超前锚杆，长度为3-5m，环向间距40cm，外插角5-10°纵向相邻两排锚杆保证不超过1m的水平搭接长度。④由于此段顶部土层较簿，为安全保证，将施工误差考虑5cm，预留沉落量按2cm设置。⑤拱部边墙设置经向锚杆，锚杆采用φ22mm，L=3m，梅花型布置，环向间距1m，纵向间距1m,顶部、边墙采用φ6mm网格，间距20×20cm。(三)洞内施工1、洞身开挖(1)开挖方法和钻爆设计对V、VI级围岩段采用超短台阶法施工，台阶长3～5m，用风镐和十字镐人力开挖，确需爆破时采用短进入（1.0～1.5m）分阶段起爆的控制爆破。III级围岩段采用正台阶法施工，应用光面预裂爆破技术。(2)开挖超前支护根据设计文件，在进、出口围岩破碎段，采用4m长的超前锚杆进行超前预支护。对于隧道其它地段，结合现场地质实际情况，对浅埋、破碎及断层等地质不良地段，会同设计、监理，共同制定超前支护方法，稳妥掘进，确保施工安全。(3)洞内施工①DK***～DK***段，L=170m，a.线路中心与隧道中线由DK***～DK***l=30m范围内逐步增加，d=9.5cm至d=18.5cm顺接设置。拱顶、边墙采用喷锚支护。b.施工中采用喷锚防护，台阶法施工，每次掘进1.2m，开挖放爆，按爆破设计布眼，光面爆破，岩层变好，逐步加长打眼深度，作到早成型，早喷锚支护。c.施工误差按5cm设置。②DK***～DK***段L=15m,d=18.5cm，W=50cm。钢格栅按每0.5m间距布设格栅架。共设置格栅架31榀。本段按肆隧0051-17图施工。比照DK***～DK***段施工方法施工。(4)开挖施工机械台阶法施工时上台阶采用简易操作平台配7655型风钻进行爆破钻眼、装药施工，下台阶及全断面施工时采用自制工作平台（载重汽车底盘架设钢管工作平台）配7655型风钻进行爆破钻眼、装药施工。7655型风钻配备：隧道每工作面上台阶为4台，下台阶为8台；隧道全断面为12台。2、装碴运输采用无轨运输方式，用ZL-30侧卸式装载机装碴，5t自卸汽车配合运输出碴，利用洞内避车洞布设汽车调头、会车及设备避让场所。进洞的汽车、装载机等设备均安装废气净化装置，以减少尾气中一氧化碳等有害气体含量。拟配置5台汽车出碴，隧道弃碴用作黄龙车站填方。3、喷锚支护喷锚支护作为稳定围岩，确保施工安全的必要措施，必须在开挖后立即进行。支护作业视围岩稳定程度，依据设计文件，采用不同的支护参数。Ⅴ、Ⅵ级围岩喷锚施工支护必须紧跟开挖面实施，安设系统锚杆，拱墙部挂钢筋网加设格栅钢架，喷C20早强速凝混凝土。Ⅲ级围岩拱部安设随机锚杆，视围岩地质情况，局部挂网喷C20早强速凝混凝土。混凝土喷射采用TK961型湿式喷射机，施工时认真优化混凝土配合比设计，控制计量，混凝土初凝不大于5min，终凝不大于10min，在作业面采用LKKG30除尘机净化空气。锚杆施工采用风钻钻眼，拱部锚杆锚固采用早强锚固药卷，边墙锚杆采用早强砂浆锚固。喷锚前作好以下准备工作：⑴、检查开挖断面尺寸。⑵、清除松动岩块和墙脚岩碴，用风或水清洗待喷面。⑶、埋设喷混凝土厚度的标尺桩。⑷、检查机具设备并试运转。喷射作业分段、分片由下而上顺序进行，每段长度根据围岩情况控制在1～5m。喷射作业一般分为两次完成，第一次在开挖后随即初喷一层厚约5cm，然后安锚杆、挂网、架拱架，随后复喷到设计厚度。喷射后4小时方能进行爆破作业。对于软弱破碎围岩喷射混凝土作业应紧随工作面，随挖随喷，当工作面岩体自稳时间小于一个掘进循环时，除加强量测和修改施工方法外，工作面应及时采用喷射砼加固，锚杆安装应采用速凝早强砂浆锚杆，锚杆施工应尽早安排，一般不超过24h。4、清底、仰拱、铺底在整个断面开挖、喷锚支护完成后，及时清底施作仰拱和铺底，为避免与开挖面工作相干扰，该项工作视围岩软硬安排在开挖面20～50m后进行。5、隧道衬砌根据设计文件，该隧道采用薄型模筑衬砌。模筑衬砌的施工时间根据施工工序安排，原则上与开挖面的距离不大于50m，在洞口浅埋、破碎带，适当布点进行监控量测，量测项目为拱顶下沉周边收敛量测，用以指导施工，尽早进行模筑衬砌。对有明显流变或未胶结松散地层，由于围岩压力大和支护变形无收敛趋势时，应及时提前做二次衬砌。并会商有关部门对这类二次衬砌进行加强。模筑衬砌采用衬砌台车，采用混凝土输送泵灌注，机械振捣。(1)本隧道衬砌采用****公司自行设计制造，符合《****隧道施工规范》和《结构设计规范》GBJ17-88，台车全长8m，宽度能满足W=10～50cm加宽要求，满足本隧道边墙为曲墙、直墙的要求：衬砌台车采用大块钢模板制成，有足够的刚度，浇注成型接缝少，表面平整，光滑。衬砌台车采用机械螺旋顶，丝杆等立、折模，并设有附着式振动器，振动简便，折装件单重部件最重6T，折装运输方便。衬砌台车门架内净宽2.6m，净高4m，能满足出碴车运输要求。(2)衬砌台车操作程度①组装衬砌台车a.在隧道口平整的路基上铺设约10m长，轨距2.9m±5mm，水平±5mm，轨缝±8mm，P43或P50轨。先行轨铺设符合线路的一般要求。b.安装好架体后，利用支架逐块安装模板，从顶部到边板顺序安装。安装完毕后，清理模板，机油涂刷表面（或脱模剂）。②浇注混凝土a.衬砌台车利用葫芦牵引到位后，用机械螺旋顶将台车走行横染顶起，并用硬杂木抄实。b.衬砌台车顶模用机械螺旋顶立模，并左右平移对中，用连接杆件将上I字钢与台车龙门架固定，中间两组门架用千斤顶顶进（垫实）。c.使用丝杆立边模板，调整至设计位置，将全部丝杆顶实。d.将台车最后一块模板用螺栓连接好，调平到位。e.浇注砼应左右对称施工，其高差不得超高0.3m。f.拆模顺序与立模相反操作。(3)衬砌台车操作要求①对有关作业人员需进行培训上岗，知道其性能和操作程序。认真学习操作规程。②衬砌与前方爆破作业要有20m以上的距离。③衬砌过程中，尽量不安排出碴，出碴运输时，车辆通过衬砌台车必须有专人指挥通过。④每次拆模后，应认真清洗模板，并刷好机油待下次再用。衬砌工序时间安排为：a、每循环灌筑8m，约需10～15小时。b、每循环脱模时间，当砼强度达到2.5Mpa时即可拆模。c、台车脱模后清洗，用时8～12小时。d、每循环总计作业时间48～72小时。模板台车施工工艺流程见图3.3。严格按照设计设置排水盲沟、控制隧道双侧排水沟纵坡，保证洞内主排水渠道畅通。所有的工作缝、沉降缝和伸缩缝均应按设计要求埋设橡胶止水带，进行防水处理，按施工规范认真施作，确保不渗不漏。在地质变化的围岩分界处，洞口范围及衬砌断面变化处应按设计要求设置沉降缝。衬砌施工应与设计的沉降缝、伸缩缝相结合布置。㈣、施工辅助设施1、供高压风及供高压水根据钻岩、锚喷、压浆、泵送砼等各工序的总用风量和工作面风压不小于0.5Mpa的要求,在各洞口附近设空压机站,以直径150