隧道紧急停车带专项施工方案.docx

1、隧道紧急停车带专项施工方案缙云山隧道（进口端）紧急停车带专项施工方案一、编制依据与原则1.1 编制依据本方案在符合我国国家相关法律、法规、条例，重庆市相关规定的基础上，主要以下列文件和资料为依据进行编制：（1）重庆九龙坡至永川高速公路两阶段施工设计图及相关文件；（2）公路工程技术标准（JTG B01-2014）；（3）岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范（GB 50086-2015）；（4）公路隧道施工技术规范（JTG/T F60-2009）；（5）建设工程安全管理条例；（6）施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；（7）爆破安全规程GB6722-2011；（8）爆破工程专项施工

2、安全方案；（9）公路水运工程安全生产监督管理办法；（10）重庆市公路工程质量控制强制性要求（渝交委201579号）；（11）重庆市公路水运工程安全生产强制性要求（渝交委201581号）；（12）重庆市高速公路施工标准化指南；（13）我部实施性施工组织设计；（14）我部对本项目现场和周围环境调查掌握的有关资料。1.2 编制原则（1）在充分理解设计文件的基础上，以设计图纸为依据，采用先进、合理、经济、可行的施工方案。（2）整个工程全过程对环境破坏最小，采取必要环境保护措施，避免周围环境的破坏。（3）充分应用先进的科学技术和施工设备，做到机械化作业、标准化作业、流水作业，坚持技术先进性、科学合理性、

3、经济适用性、安全可靠性相结合原则，施工遵循信息化和动态化施工的思想。（4）强化质量管理，树立优良工程观念，创一流施工水平，创精品工程。（5）实施项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、方案、信息、时间与空间条件的优化处置，实现成本、工期、质量及社会效益的预期目标。二、工程概况2.1 工程概述缙云山隧道进口位于江津区双福新区三界村冒水湖水库南侧，线路自东向西穿越缙云山中段，出口位于重庆市璧山县来凤镇安乐村境内。隧道进口距离双福镇约3.6km，出口距离来凤镇约2.4km，进口附近有村级水泥公路通达，出口有村级碎石公路通达，交通较为方便。缙云山隧道长2729.5m(取左右洞平均值)，为长隧道。其起

4、止桩号为左洞ZK4+915ZK7+629，长2714m；右洞K4+895K7+640，长2745m，总长5459m。隧道最大埋深约276m，线间距14.7730m，为分离式+小净距组合式隧道，暗洞段线间距均大于15m,其中本分部隧道隧道左线起讫桩号ZK4+915ZK6+117.5，长1202.5m，隧道右线起讫桩号K4+895K6+120，长1225m，总长2427.5m。本标段紧急停车带有一处，隧道左线紧急停车带里程ZK5+453ZK5+503段III级围岩（50m），右线紧急停车带里程K5+390.5K5+440.5段III级围岩(50m)，III级围岩紧急停车带开挖断面宽高=20.231

5、0.52m，图号SV-1-28。2.2 主要技术指标（1）公路等级：双向六车道高速公路；（2）隧道设计速度：100Km/h；（3）隧道建筑限界：表1 隧道紧急停车带建筑限界及车、人行通道建筑限界名称净宽（m）净高（m）加宽带（m）紧急停车带17.255.03.5（含侧向宽度1m）车行横通道6.55.0/人行横通道2.02.5/（4）隧道路面横坡：单向坡2%（直线段），超高不大于3%；（5）隧道内允许最大纵坡：3%；允许最小纵坡：0.5%；（6）设计荷载：公路I级；（7）隧道防水等级：二级；一般段二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P8。2.3 地形、地貌缙云山隧道呈近东西向横穿缙云山南段。缙云山为北碚

6、东向条形山，山体狭长。工程布设段宽约2.9Km。侵蚀构造低山呈单面山及列峰脊状低山形态，分布于山体两侧，东翼岭脊地势较低，最高点标高654.50m，西翼岭脊地势较高，最高点标高676.20m。溶蚀岩溶地形主要为岩溶槽谷地形，在隧址区地貌上形成了南、北两个相对完整的岩溶槽谷。南北槽谷总长约6Km，北槽谷地形分布高程在480558m，槽谷宽350460m。南槽谷地形分布高程在511575m，槽谷宽50530m，槽谷形态，宽度不一、多宽平、延伸远、落水洞较发育，并有溶蚀槽丘，槽洼等岩溶地貌形态。岩溶槽谷段为干谷，而两侧山体横向冲沟发育，冲沟发育密度约0.51.0 条/Km，且常年有水。隧道穿过地带相

7、对高差达319m，隧道最大埋深约276m。进洞口位于一斜坡中下部，斜坡坡向约85，地形坡角约5-15，局部形成基岩陡坎。左线出洞口位于一冲沟右岸斜坡中下部，冲沟走向约242，斜坡坡向345356，坡角2233，局部形成基岩陡坎。右线出洞口位于一冲沟中下部，冲沟走向约241，斜坡坡向213282，坡角2231，局部形成基岩陡坎。2.4 气象、水文隧址区属亚热带温暖湿润区，气温高、湿度大、雨量充沛。廊道区多年平均气温17.8，七月最高，一月最低，极端最高气温41.1，极端最低气温-3.3。年平均降水量10001200mm，最大日降雨量为255.7mm，降雨集中在59月，占全年降水量的65%以上。相

8、对温度多年平均值为81%。据气象资料，公路廊道区冬季有雾、霜，一般雾日为1831 天，霜日57 天，主要出现在12月份。隧址区大型地表水体主要为分布东侧的梁滩河、西侧的璧南河及测区周边的水库。东侧的常年性河流为梁滩河，由南向北发育，为嘉陵江的一级支流。梁滩河发育于沙坪坝区白市驿一带的缙云山东麓和中梁山西坡，由南向北流经西永镇、陈家桥镇，最后于北碚汇入嘉陵江。梁滩河全长80.24km，流域面积380km2，河口高程约242.78m。璧南河发育于西侧璧山县境内河边镇一带的缙云山西麓和云雾山东麓，由北向南流经璧山县城、狮子镇、广普镇，最后于江津区油溪镇汇入长江，该河为长江的一级支流。璧南河在调查区附

9、近延伸32.87Km，流域面积750Km2。隧址区地下水类型为松散岩类孔隙水、基岩(红层)裂隙水、碎屑岩孔隙裂隙层间承压水、碳酸盐岩岩溶水，其中以碎屑岩孔隙裂隙层间承压水和碳酸盐岩岩溶水为主。2.5 地质情况缙云山隧道横穿温塘峡背斜，该背斜走向北15东，北段为并报华夏构造系，南至江津长江南岸的油溪镇，长48Km，褶曲宽3.006.00Km，为典型的线形褶曲。轴部地层为三叠系下统嘉陵江组（T1j）和三叠系中统雷口坡组（T2l）的可溶性碳酸盐岩类，两翼岩层由老至新依次出露三叠系上统须家河组（T3xj）和侏罗系下统的珍珠冲组（J1z）、中下统自流井组（J12z）、中统新田沟组（J2x）和沙溪庙组（J

10、2s）的泥岩夹砂岩、页岩等。隧址一带温塘峡背斜岩层产状较陡，西翼岩层走向北1020东，倾北西，倾角4250；东翼岩层产状走向北1020东，倾南东，倾角5062。2.6 紧急停车带地质描述表2隧道紧急停车带设计图纸纵断面地质描述序号起讫桩号设计图纸纵断面地质描述1ZK5+453ZK5+503隧道穿越三叠系上统须家河组第4段（T3xj4）地层，主要为厚巨厚层状中粒石英岩屑砂岩，属较坚硬岩,岩层层间结合一般，节理较发育，岩体较完整，围岩为块状砌体和块状镶嵌结构，为含水岩组，隧道出水形式以股状或滴状出水为主。2K5+390.5K5+440.5隧道穿越三叠系上统须家河组第4段（T3xj4）地层，埋深较大

11、，约87-162m，主要为厚巨厚层状中粒石英岩屑砂岩，属较坚硬岩,岩层层间结合一般，节理较发育，岩体较完整，围岩为块状砌体和块状镶嵌结构，为含水岩组，隧道出水形式以股状或滴状出水为主。图1 ZK5+453ZK5+503（地质）纵断面图图2 K5+390.5K5+440.5（地质）纵断面图2.7 施工准备工作1、技术准备（1）施工技术设计文件的复核及技术资料的准备在技术负责人的主持下，召集全体技术人员审核图纸，领会设计意图，根据设计针对工程项目的特点，编制本施工方案；全面分析，统筹安排，科学分解工序，合理确定作业循环时间，绘制施工网络图；制定技术和质量管理制度，以及质量目标责任制；做好施工前施工

12、和安全技术交底工作和各种记录簿和工程检查表格的编制工作。（2）交接桩的复测工作为确保复测精度，组建一支隧道测量队，负责隧道工程的测量工作。交桩工后，测量队及时对所交平面及高程控制成果进行复测。施工过程中，对测量成果定期复测，确保成果精度。在征得监理工程师的认可后，对前期开工的分项工程进行细部测量放样。2、劳动力组织、机械配置及调配（1）劳动力及作业组织方式本隧道由2个隧道作业队担负施工任务。每个作业面设掘进、支护、衬砌、机修、综合五个班。掘进支护班负责隧道开挖、支护及洞内出碴；衬砌工班负责隧道衬砌，机修班负责风、水、电及设备维修保养；洞外的出碴运输，场外材料的二次倒运等工作由综合工班负责。各工

13、班劳力安排如下。表3 单个作业队开挖支护劳力组织及分工表序号名称人数职责1工班长1负责施工组织指挥工作2安全员2负责安全工作，发现和排除事故3电工2负责洞内外电线路、机械线路连接及维修4钻孔、爆破22负责钻孔、运送炸药、装药、联线、起爆5装碴8负责洞碴装车6支护12负责安拱架、锚杆、挂网、喷砼、注浆堵水加固地层等7守库员1看守雷管、炸药库、保管发放火工材料8司机6负责洞内挖碴、出碴运输9修理工1负责洞内外机械设备检查维修10辅助工2负责洞内外文明施工及配合表4 单个作业队砼工班劳力安排表序号名称人数职责1工班长1负责组织指挥2拌合站司机1负责砼拌合3装载机司机4装载机装碴4砼罐车司机3负责混凝

14、土运输5电工1负责拌合站供电6维修工1负责机械保养、维修2、机械设备配置及调配根据本隧道的工程量配备适宜的施工机械，配置主要施工机械设备根据理论计算与实际相结合，确保生产能力大于进度指标，即设备数量充裕，性能优良，配套齐全，保证施工机械数量满足工程进度和工程质量的需要。机械设备由项目部统一调配使用，充分发挥机械设备的能力。根据施工进度计划，提前安排机械设备进场、调试，根据各施工队施工进度，进场机械设备在各施工队之间进行合理调配，确保施工连续、顺利进行。表5 主要设备配置表序号名称规格型号单位数量备注1电动空压机4L-22/7台10断面开挖2风动凿岩机YT28台30断面开挖3管棚钻机KR5041

15、2-3台2隧道支护4挖掘机小松PC-120台4断面开挖5装载机夏工XG951台8断面开挖6自卸汽车红岩金刚辆8运输7多功能作业台架自制台2隧道开挖8湿喷机CHP25B（A3）台2断面湿喷9砼输送车JC8辆8混凝土运输10压入式轴流风机SDF-12.5台2隧道通风11锚杆机YT28台2隧道钻孔12加宽衬砌台车定制台26m13仰拱栈桥-台2左右洞各1台14注浆泵-台22.8 隧道结构设计1、结构形式及稳定分析结构形式：本隧道结构按新奥法原理进行设计，采用复合支护，以锚杆、钢拱架、湿喷混凝土（挂钢筋网）等为初期支护，必要时辅以大管棚、注浆小导管等施工辅助措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测

16、信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。2、隧道复合式围岩参数在设计中，以工程类比为基础，针对隧道的地质情况对设计围岩参数进行进一步优化，确定支护如下：表6 缙云山隧道紧急停车带围岩级别概况表序号中心桩号长度衬砌类型围岩级别施工方案超前支护类型1K5+47850ST3环形导坑预留核心土法/2ZK5+515.550ST3环形导坑预留核心土法/表7级围岩洞身开挖技术指标序号围岩衬砌类型开挖面积（m3）预留变形量（cm）喷射混凝土（cm）模筑钢筋混凝土（cm）备注1ST3174.05824502.9 施工计划根据施工各因素考虑，隧道紧急停车带施工方法采用环形导坑预留核心土法，施工功效为：III级围岩

17、2.3m/循环。加宽段二衬施工待正常段落掘进70m满足施工正常段落二衬的长度后将正常段落二衬台车移动越过加宽段，正常段落照常施工。加宽段落开始拼装台车，台车拼装计划工期为15天，拼装完成通过验收后开始浇筑加宽段二衬混凝土。计划3天一模，整个浇筑周期为25天时间。台车拆除计划工期为12天。其中加宽段全部开挖完成初支后搁置时间为45天。加宽段落开挖完成后加强需初期支护稳定性的监控量测工作。三、施工工艺流程及工艺要点3.1 施工工艺3.1.1 施工工艺流程本隧道紧急停车带的洞身施工遵循“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的施工原则。施工应体现动态设计与信息化施工的思想，制定地质观察和监

18、控量测的总体方案；地质条件复杂的隧道，应制定地质预测方案，以及时评判设计的合理性，调整支护参数和施工方案。通过动态设计使支护结构适应于围岩实际情况，更加安全、经济。本隧道设计强调了动态设计，动态施工的隧道施工理念，施工中可根据开挖后实际地质情况进行合理调整，开挖工法在经各单位（业主、设计、监理、施工）同意的情况下可进行合理调整。紧急停车带同隧道标准段一样采用人工钻爆法开挖施工，开挖时采用环形导坑预留核心土法左右分部爆破法。其施工顺序为：测量放线标注炮眼位置钻孔及清孔检查装药连接起爆网路爆破排险出渣二次排险测量放线初喷立工字钢钻孔打锚杆挂钢筋网复喷挂防水板二衬进入下一循环。3.1.2 洞身开挖隧

19、道紧急停车带围岩级为级；围岩情况主要为砂岩，属较坚硬岩，岩层层间结合一般，节理较发育，岩体较完整。台阶长度控制在1.5倍洞身跨径以内。其施工工艺流程如下图所示：图3 洞身开挖流程图紧急停车带采用风动凿岩机钻孔，爆破开挖，以机械开挖辅助爆破施工。先针对不同地质情况、不同断面形式进行钻爆设计，并通过爆破试验确定爆破参数，实施中不断修正其钻爆参数。严守“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”原则，在施工中加强监控量测，根据量测结果，及时调整开挖方式和修正支护参数。爆破时要严格控制装药量，具体见爆破方案炮眼布置及钻爆参数图。及时有效地做好初期支护工作，严禁盲目掘进。同时注意如下几点：开工前，

20、对围岩状况进行充分的研究分析，准确预测围岩类别，尤其对工程力学特性进行研究，进而制定周密、可靠的施工方案，并决定是否采取相应的辅助措施，并严格要求按设计图纸施作钢架，保证安全。对洞身的水文地质情况进行认真研究，对地下水情况做到心中有数，并制定详细的防排水措施，避免造成危害。不良地质段，开挖前在掌子面超前探孔，孔长30m，设3孔，防止突然涌水造成危害。随时注意观察岩性的变化情况，根据围岩的完整性、岩石坚硬程度、地下水情况综合判定围岩级别，并据此及时调整施工方法。为保证衬砌厚度及衬砌结构不侵限，开挖轮廓按设计要求预留8cm变形量。施工时，结合测量结果及时予以修正。初期支护必须紧跟掌子面。仰拱、二衬

21、施工一定要及时。3.1.2.1 环形导坑预留核心土法1、环形导坑预留核心土法施工概述环形导坑预留核心土法施工顺序如下：1.上断面开挖；2.上断面初期支护；3.下断面左侧导坑开挖；4.下断面左侧导坑初期支护；5.下断面右侧导坑开挖；6.下断面左侧导坑初期支护；7.下断面核心土开挖；8.二次衬砌浇注。图4 环形导坑预留核心土法开挖施工横断面图图5 环形导坑预留核心土法施工纵断面示意图2、环形导坑预留核心土法施工方法（1）施工步骤环形导坑预留核心土法：先开挖上半断面，每循环开挖进尺详见下表。开挖完毕，即喷射混凝土封闭开挖面，进行立拱架、喷锚、挂网及锁脚锚杆施工。上、下半断面同步并进时要注意控制上台阶

22、的步距，上台阶长度应不大于26.6m（1.5倍隧道开挖宽度）。表8 每循环开挖进尺控制表围岩等级III级围岩IV级围岩段落紧急停车带紧急停车带开挖进尺2.3m1.5m图6 环形导坑预留核心土法施工工艺流程图（2）施工要点根据围岩条件，合理确定台阶长度，当顶部围岩破碎，施工支护须紧跟时，可适当延长台阶长度，减少施工干扰，以确保开挖、支护质量及施工安全。环形导坑预留核心土法开挖：级围岩采用18工字钢作为初期支护的加劲措施，其纵向间距为1.0m，拱墙定位、锁脚利用系统锚杆，两侧墙脚各增加2根长3.5m的C20药卷锁脚锚杆；上台阶采用弱爆破及人工配合机械开挖，施做拱部初期支护，下台阶左右导坑错位开挖及

23、施做边墙初期支护；二衬砌及时紧跟。台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，并在开挖掘进过程中根据实际情况进行调整。上台阶施工钢架时，应采用扩大拱脚或施做锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形。下台阶导坑应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时，应采取缩短进尺及掌子面喷射混凝土，必要时上台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护。施工中认真进行围岩量测，实行信息化施工，动态化管理，及时反馈信息，调整支护参数，确定仰拱模板拆除时间，确保施工安全。 上台阶采用简易钻架、人工YT-28凿岩机钻眼，非电毫秒微差爆破开挖，下台阶人工风枪钻眼，爆破开挖，无轨运

24、输出渣。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装渣、运输”机械化一条龙作业。开挖后及时进行系统锚杆、格栅钢架支撑及喷混凝土支护，人工清底。施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。3、爆破设计概述隧道爆破设计参数的确定采用理论计算法、工程类比法与现场试爆相结合，在保证爆破震动速度符合安全规定的前提下，提高隧道开挖成型质量和施工进度。（1）炮孔深度L隧道爆破循环进尺根据隧道围岩情况情况作相应调整，爆破设计的炮孔深度根据爆破部位不同而确定。（2）炮孔数目N本爆破设计炮孔直径采用42mm，单位面积钻孔数为1.52.5个(未包括光面爆破炮孔)。采用计算公式N=k式中N 炮孔

25、数目个数（光面爆破适当增加612%）；k 参数。1个自由面k=33.3；2个自由面k=2.9；三个自由面k=2.4；f 岩石坚固系数，810；s 隧道爆破断面面积，本标段隧道开挖面积为分部多断面开挖，根据各自分部断面大小进行计算；隧道周边采取光面爆破，因此，根据布孔原则，可适当增加10%15%炮孔数目。（3）炮孔布置类似工程地质的装药集中度：q=0.10.15kg/m，由于本设计周边炮孔间距为50cm，因此设计装药集中度取最小值(q=0.15kg/m)。掏槽炮孔的布置原则掏槽炮孔主要针对工人习惯以及便于作业，一般选择在断面的中下部位，并尽量考虑掏槽以上的炮孔为压顶炮。掏槽设为一、二级、三级楔形

26、掏槽形式（根据循环进尺而定），掏槽位置置于断面的下部位置，距开挖底面0.6m0.8m；采用连续延期段位雷管均可，掏槽延期段别间隔时差必须保证35ms，其抛碴距离控制在1520m范围内，可满足各项施工作业要求，同时可减小爆破振动。周边炮孔的布置原则周边炮孔是控制隧道开挖轮廓的关键炮孔，它既可以控制围岩超欠挖，又可以达到减小爆破对围岩的扰动的目的。根据岩质和围岩类别，周边炮孔孔距E取（1015）d（d为炮孔直径），最小抵抗线=E/。炮孔间距为50cm，炮孔直径为42mm，能满足E值要求。扩槽、内圈、二台、底板炮孔的布置原则扩槽、内圈、底板炮孔的布置原则均比掏槽、周边炮孔稀，而与掘进炮孔相比，又要适

27、当加密。为了控制爆破引起对围岩的破坏，内圈炮孔设计间距为0.60.7m，使炸药量能在内圈炮孔带均匀分布，底板炮孔由于积压碴的原因，也必须适当加密，间距或抵抗线一般为掘进炮孔的80%左右，设计为0.600.70m。掘进炮孔的布置原则掘进炮孔一般均匀布置即可，采用线形布置和环形布置相结合的形式。抵抗线均为同排（或同一环形）炮孔间距的80%100%。单每茬炮循环进尺控制根据围岩及地表建筑物情况作相应调整。上半断面和下部左中右三部分断面开挖钻爆设计具体布孔示意图见下图，具体开挖爆破参数根据围岩情况进行适当调整。图7 III级围岩上半断面炮眼布置示意图图8 III级围岩下部左、中、右炮眼布置示意图4、一

28、次爆破总装药量计算与炸药的分配装药量的计算及分配炮眼装药量的多少是影响爆破效果的重要因素。目前多采取先用体积公式计算出一个循环的总药量，然后按各种类型炮眼的爆破特征性进行分配，在再爆破实践中加以检验和修正，直到取的良好的爆破效果的方法。计算总药量的公式为： Q=qV 式中： Q-一个爆破循环的总用药量（kg/m）； q-爆破每立方米岩石所需炸药的消耗量（kg/m），一般取 q=1.01.2kg/m，查表； V-一个循环进尺所爆落的岩石总体积（m）在距离建筑物较远时，可根据爆破震动监测数据结果，适当调整循环进尺、参数及装药量，但必须应依照国家规定，根据对周围建筑物的允许最大震动速度要求进行控制调

29、整。在进入含有瓦斯的隧道爆破段，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，采用电力起爆，并严格按照瓦斯隧道施工安全技术规范进行爆破作业。（3）单孔装药量校核的计算周边炮孔装药参数在上面已确定，其它炮孔的装药量均可按下列公式计算:公式：q=kawL(kg)式中：q单孔装药量(kg)；k炸药单耗(kg/m3)；a炮孔间距(m)；w炮孔爆破方向的抵抗线(m)；L炮孔深度(m)；炮孔部位系数(参照下表选取)。表9 中硬岩隧道炮孔部位系数炮孔部位掏槽炮孔扩槽炮孔掘进槽下掘进槽侧掘进槽上内圈炮孔二台炮孔底板炮孔值1.521.01.21.01.21.00.81.00.50.81.21.51.52.0（4）爆破参数为了严格控制隧道周边超、欠挖，减少浪费，控制成本，保持围岩的自身稳定性，隧道周边宜采取光面爆破，合理选择周边炮孔间距、最小抵抗线、装药结构、不偶合系数、装药集中度等。光面爆破参数如下表所示：表10 光面爆破参数表岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)硬