强烈推荐隧道工程项目施工设计.docx

1、强烈推荐隧道工程项目施工设计一.编制依据.1二.编制原则.1三.工程概况.1四.本隧道设计情况.2五.施工组织计划.5六、施工进度计划安排.10七、主要工序的施工方案、方法.12八.隧道塌方预防措施.43九.隧道施工临时设施.40十.工期及其它保证措施.48十一.冬季和雨季施工安排.50十二.质量保证体系.52十三.安全保证体系.59十四.环境保护措施.61十五.文明施工措施.63*隧道施工组织方案一.编制依据1.1 招标文件1.2 (新建铁路兰州至重庆线)兰州至广元段施工图1.3 铁路隧道施工技术指南铁路隧道工程施工质量验收标准、铁路混凝土工程施工技术指南 1.4现场实际踏勘情况二.编制原则

2、按招标文件和实施性施工组织设计的要求，结合现场实际情况，合理安排各施工工序，确保隧道顺利进洞，确保施工质量，确保施工安全，保证后续工序的顺利进行。三.工程概况3.1概述*隧道位于渭源县北寨乡（进口兰州端）和七圣乡（出口重庆端）境内，隧道起讫里程DK113+222DK119+052，全长5830米，为双线隧道，洞内线路为-0.3%、-1.28%、-1.3%、-1.28%的单面下坡，隧道除洞身DK113+475.79DK113+857.106、DK115+303.216DK117+329.375两段位于直线上外，其余均位于R=4500米的曲线上。3.2地形地貌隧道位于黄土高原区，地表高程一般为21

3、302420m。总体地形北低南高，阶地区地形较为平缓，其它地段地形陡峭，自然坡度一般大于45度，沟壑交织，沟谷多呈狭窄的U型、V型，局部段滑坡较发育。隧道进口位于北寨乡陈家铧尖村内，为暖阳河左岸二级阶地，出口位于七圣乡东北侧约500米处的山前缓坡，隧道洞身最大埋深256米。 3.3气象及水文地质隧道属半干旱大陆性气候，雨量集中，蒸发量远大于降雨量，温差变化大，多风。年平均气温5.8，极端最高温度33，极端最低温度-23.6，最冷月平均温度-7.2，年平均降雨量507mm，年平均蒸发量1326mm，平均相对湿度68%，最大风速20ms，年平均八级以上大风日数2.7天，最大积雪厚度15cm，最大季

4、节冻土深度91cm。隧道通过区地表冲沟发育，沟身纵坡比较大，但汇水面积小。地下水类型为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水。综合分析水文地质条件较好。3.4.施工便道及用电、用水。3.4.1*隧道出口、入口在地方道路旁，隧道入口、出口距定西至渭源二级公路10公里。施工便道标准是：施工便道路面宽8m，路面土质部分铺设泥结碎石。完全满足施工车辆通行需要。3.4.2施工用电及施工用水施工用电从渭源供电所提供的高压电力干线T接变压器及施工用电支线。*隧道入口处设一台800KVA变压器、出口处设一台800KVA变压器，接线至施工现场，供施工生产用电。沿线施工用水及生活用水采用打井，采用的井水已提前进行了检验

5、化验，可以内用。四.本隧道设计情况4.1洞门型式： 为耳翼墙式洞门，洞口边仰坡采用1：1.25刷坡，采用锚喷网防护。洞口基础处于砂质黄土，隧道与路基过度段采用2.5m厚级配碎石，级配碎石掺入3%-5%的水泥。级配碎石下采用1-3m厚的三七灰土换填。4.2隧道采用全断面整体式复合式衬砌结构，钢筋砼衬砌。即以锚杆、钢筋网、喷射砼、钢拱架等为初期支护，使其与衬砌达到共同受力。主要有：V级，IV级围岩衬砌断面（其中加宽断面分别为加宽20、10、0三个不同断面）。4.3防护型式：洞口地段边仰坡采用1：1.25刷坡，坡面采用锚喷网防护措施；洞口段两侧边坡防护与相邻路基顺接，确保排水顺畅，保证进洞施工安全。

6、4.4隧道围岩类别 *隧道围岩主要有两种：V级、IV级围岩分布见表4-2 隧道围岩类别分布表 表4-2里程长度（米）围岩类别施工方法DK113+222DK113+252三台七阶法DK113+252DK113+430三台七阶法DK113+430DK114+042台阶法 DK114+042DK114+193台阶法DK114+193DK115+349台阶法DK115+349DK115+500台阶法DK115+500DK116+656台阶法DK116+807DK117+963台阶法DK117+963DK118+114台阶法DK118+114DK118+370台阶法DK118+370DK118+982三

7、台七阶法DK118+982DK119+022三台七阶法DK119+022DK119+052三台七阶法五.施工组织计划5.1施工组织机构及人员配置5.1.1现场组织机构设置 5.1.2施工人员组成*隧道全长5830m，采取进口、出口双向同时掘进，施工人员组成见下表：*隧道进口施工人员组成序 号岗 位人 数备 注1队 长1管 理2工程技术3现场技术指导3质 检3自检、报验4试 验2取样、送样5资 料1质检资料6安 全2安 全7初期支护22开挖、支护、喷锚8二 衬16二 衬9仰 拱10仰 拱10司 机16出碴车、砼泵送车等合 计76*隧道出口施工人员组成序 号岗 位人 数备 注1队 长1管 理2工程

8、技术3现场技术指导3质 检3自检、报验4试 验2取样、送样5资 料1质检资料6安 全2安 全7初期支护20开挖、支护、喷锚8二 衬16二 衬9仰 拱9仰 拱10司 机16出碴车、砼泵送车等合 计735.2施工平面布置施工现场内，根据实际情况，本着合理利用空间及施工安全、“少占地、少拆迁、少扰民、注重环保和减少对既有道路交通的干扰”的原则，布置变压器、空压机房、钢筋及钢支撑加工场、木工场、搅拌站、施工便道以及施工管线等。（详见后*隧道进、出口施工平面布置图）5.3施工临建隧道架子三队（*隧道进口）生活、办公用房设在渭源县北寨乡麻地湾，DK112+750，线路右侧约15m处，拌和站设在线路右侧约5

9、m处，共占地面积约8500 m2；隧道架子五队（*隧道出口）生活、办公用房设在渭源县七圣乡，DK119+200线路左侧约30m处，拌和站设在线路右侧约5m处，共占地面积约7800m2（见下主要临建项目及数量表）。*隧道进口主要临建项目及数量序 号项 目单 位数 量1办公用房m24002生产、生活用房m27503库 房m233004钢筋及构件加工棚m22605其他m24590合 计9300*隧道出口主要临建项目及数量序 号项 目单 位数 量1办公用房m23002生产、生活用房m28703库 房m232004钢筋及构件加工棚m23005其他m24330合 计90005.4施工主要机械设备*进口主要

10、施工机械设备表序号机械设备名称规格及型号数量技术状况进场日期使用工点1挖掘机三一重工SY215C-81良好2009.4.1*隧道进口2装载机夏工9532良好2009.4.1*隧道进口3红岩车CQ3253TMG3843良好2009.4.1*隧道进口4发电机组KHI250-141良好2009.4.1*隧道进口5搅拌机500型1良好2009.4.1*隧道进口6搅拌机750型2良好2009.5.7*隧道进口7空压机LGY-228G2良好2009.4.1*隧道进口8湿喷浆机GSP-D21良好2009.5.19*隧道进口9喷射机P2-70-22良好2009.5.19*隧道进口10钢筋弯曲机GWW-401良

11、好2009.5.18*隧道进口11搅拌机JW2001良好2009.5.15*隧道进口12混凝土切割机HLQ-181良好2009.4.1*隧道进口13切割机J3G-4001良好2009.4.1*隧道进口14火焰切割机CG1-30cutter1良好2009.4.1*隧道进口15钢筋调直机GT3-12型1良好2009.4.1*隧道进口16管彭钻机Q2J-100D2良好2009.4.1*隧道进口17台钻STQ25型1良好2009.4.1*隧道进口18电焊机3良好2009.4.1*隧道进口19电焊机3良好2009.4.1*隧道进口20钢筋切断机GQ401良好2009.4.1*隧道进口21工字钢冷弯机WJ

12、G2501良好2009.4.1*隧道进口22注浆机1良好2009.4.1*隧道进口23凿岩机YT284良好2009.4.1*隧道进口*隧道出口主要施工机械设备表序号机械设备名称规格及型号数量技术状况进场日期使用工点1挖掘机日立2X330-32良好2009.04.1*隧道出口2装载机徐工4002良好2009.04.1*隧道出口3混凝土配料机JS500001良好2009.04.1*隧道出口4混凝土配料机JS7502良好2009.04.1*隧道出口5发电机250KW1良好2009.04.1*隧道出口6北奔汽车ND325CS4良好2009.04.01*隧道出口7喷射机CSP-A62良好2009.04.

13、14*隧道出口8开山空压机2CY22182良好2009.04.05*隧道出口9电焊机5006良好2009.04.20*隧道出口10钢筋切断机CQ401良好2009.04.13*隧道出口11钢筋调直机CT121良好2009.04.14*隧道出口12钢筋弯曲机CW401良好2009.04.13*隧道出口13湿喷浆机GSP-D21良好2009.5.19*隧道出口14切割机1良好2009.04.13*隧道出口15注浆机2良好2009.04.13*隧道出口16天水风钻机Y-285良好2009.04.06*隧道出口17变压器800KW1良好2009.04.27*隧道出口5.5施工期间风水电计划5.5.1隧

14、道供风采取洞外压风站集中供风的方式，空压机站内根据供风距离和用风量配备相应数量的空压机，本隧道每个洞口配备2台22m3min的空压机。 5.5.2沿线施工用水及生活用水采用打井，采用的井水已提前进行了检验化验，可以内用。5.5.3施工用电从渭源供电所提供的高压电力干线T接变压器及施工用电支线。*隧道入口处设一台800KVA变压器、出口处设一台800KVA变压器，接线至施工现场，供施施工生产用电。六、施工进度计划安排6.1施工准备施工准备期安排3个月，2009年3月1日2009年5月31日完成施工便道、便桥、各种临时房屋、混凝土搅拌站、工地试验室、隧道风、水、电供应设施建设等。6.2工期安排*隧

15、道（DK113+222DK119+052）计划工期2009年6月1日2012年7月7日，具体见*隧道施工计划横道图。6.3隧道施工进度指标隧道开挖施工进度指标表围岩级别级级正洞双线50m月90m月*隧道施工计划横道图序号项目名称时间月（2009年3月2012年10月）2468101224681012246810122468101便道施工2平整场地及施工准备3洞门施工4开挖及初期支护5衬砌6自检验收七、主要工序的施工方案、方法7.1总体施工方案全隧均采用仰拱复合式衬砌，其中DK114+042DK114+193、DK115+349DK115+500、 DK116+656DK116+807、 DK1

16、17+963DK118+114段采用非绝缘锚段衬砌；其余采用一般复合衬砌。（具体衬砌类型见下*隧道衬砌类型设计表）*隧道衬砌类型设计表序号分段里程长度(m)围岩分类衬砌类型1DK113+222DK113+25230级加强衬砌2DK113+252DK113+430178级加强衬砌3DK113+430DK114+042612级衬砌4DK114+042DK114+193151级非绝缘锚段衬砌5DK114+193DK115+3491156级衬砌6DK115+349DK115+500151级非绝缘锚段衬砌7DK115+500DK116+6561156级衬砌8DK116+656 DK116+807151级

17、非绝缘锚段衬砌9DK116+807DK117+9631156级衬砌10DK117+963DK118+114151级非绝缘锚段衬砌11DK118+114DK118+370256级加强衬砌12DK118+370DK118+982612级加强衬砌13DK118+982DK119+02240级加强衬砌14DK119+022DK119+05220级加强衬砌本隧道采用无轨运输、喷锚支护及湿喷技术，级围岩均采用三台阶七部开挖法施工，级围岩均采用台阶开挖法施工，施工中加强对围岩及支护体系的监控测量及分析，及时调整支护参数；隧道开挖后仰拱、二衬紧跟，隧底先行施工，拱墙衬砌采用整体台车一次性立摸灌注，土石分界处设

18、置变形缝一条。隧道加强施工地质工作，开展超前地质预测预报和地质核查工作，通过对地质系统数据的处理、分析，及时调整施工方案。7.2各分项工程施工方案及施工方法7.2.1、隧道进洞方案及施工方法*隧道进、出口位于埋深较浅，主要为砂质黄土，滑坡堆积，DK113+222DK113+430进口208m、DK118+370DK119+052出口682m的范围内为V级围岩，衬砌类型采用V级加强衬砌，进洞采用大管棚超前支护。结合当地地质情况，洞口施工尽量减少对周围地形的破坏，坚持强支护、后开挖短进尺、快封闭、勤量测。7.2.2、洞口施工方案及施工方法（1） 洞口防排水边、仰坡周围的排水沟、截水沟应在边、仰坡开

19、挖前修建完成，为防止冲沟的地表水冲刷隧道边仰坡，在洞口边仰坡外缘设环形截水沟拦截地表水，截水沟开挖线距边仰坡边缘510m，进口长80m，出口长76m，沟底以地形顺坡，排水沟与路基排水系统相衔接。（2） 拉槽开挖前，先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石。开挖时要避免大面积开挖，使临空面过大，造成边坡滑塌。开挖前，先进行测量放样，放出护桩，做好标高控制点，准确定出洞门位置，画出洞门边坡轮廓线，洞开挖采用先沿线路留斜坡开挖至洞口。采取挖掘机分层开挖法，拉成台阶形式，上台阶高为56m，坡度比为1：0.15，下台阶高为45m，坡度比为1：1（见附图1*隧道洞口开挖示意图）。附图1 *隧道

20、洞口开挖示意图（3） 边仰坡刷坡刷坡前先进行测量放样，放出护桩、开挖边线、开挖深度；洞口段侧坡及仰坡均应避免大挖大刷（边坡分两次刷坡），挖掘机分层开挖，人工用风镐修整边坡，维护好原有的生态地貌。（4）边仰坡支护开挖边仰坡并及时进行防护，采用锚喷网支护。锚喷网防护应自上而下，采用L=3.0m的22砂浆锚杆，间距100cm100cm呈梅花形垂直打入坡面，及时施做250250mm的8钢筋网片，喷射15cm厚C25混凝土进行坡面加固，施工时应特别注意坡顶喷砼防护层与原坡面的衔接。（5）施做导向墙*隧道洞口均处于浅埋偏压地段、地质条件差，导向墙设置由设计120度范围变为180度范围，长管棚结合导向墙施工

21、，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m1m。为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I20b工字钢架，钢架外缘设140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。导向墙及长管棚布置图、纵断面图如附图2、3所示。附图2 洞口段导向墙及长管棚布置图附图3 洞口段导向墙及长管棚纵断面图（6）洞口大管棚施工程序与工艺流程洞口前准备工作完成后进行大管棚超前支护。a管棚施工施工工艺框图（如下图）。b施工要点：在拱部衬砌开挖轮廓外侧1m范围内设一环108mm壁厚6mm的管棚，长30m，向上倾斜角度1，环向间距40cm，管棚导管采用每段长46m的热扎无缝钢管以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。钢

22、管按跳孔设钢花管注水泥浆加固围岩。（7）洞身段大管棚施工程序与工艺流程适用于DK118+982DK119+022段级围岩。a洞身段管棚施工施工工艺框图（如下图） 洞身段长管棚施工流程图b施工要点：超前支护采用外径89mm壁厚5mm节长10m的热轧无缝钢管。两环节之间搭接长度不小于3m，环向间距40cm，外插角68。同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。注水泥浆加固围岩。c洞身段大管棚施正面布置图、纵向布置图如下：7.2.3、洞身开挖支护方案及施工方法(1)DK113+222DK113+252、DK113+252DK113+430、DK119+022DK119+052、DK118+982D

23、K119+022、DK118+370DK118+982为V级围岩，衬砌类型为V级加强衬砌。采用三台阶七步法开挖，预留1015cm的变形量（根据围岩量测情况及时进行调整），初衬采用I20b工字钢，纵向间距0.6m；工字钢采用22纵向连接筋连接，环向间距1.0m；初期支护拱部采用L=4m的25组合中空锚杆，环向间距1.2m，纵向间距1.0m ，边墙L=4m的22砂浆锚杆，环向间距1.2m，纵向间距1.0m ，打入方向垂直于岩面；超前支护采用4m长42mm壁厚3.5mm的注浆小导管结合30m长108mm注浆大管棚，环向间距0.4m，小导管纵向间距2.4m；喷射C25混凝土厚度至27cm。(2)DK113+430DK114+042、DK114+193DK115+349、DK115+500DK116+656、DK116+807DK117+963为级围岩，衬砌类型为级衬砌。采用台阶法开挖，预留810cm的变形量（根据围岩量测情况及时进行调整），初衬采用格栅钢架，纵向间距1.2m；格栅钢架采用22纵向连接筋连接，环向间距1.0m；初期支护拱部采用L=3.5m的25组合中空锚杆，环向间距1.2m，纵向间距1.2m ，边墙L=3.5m的22砂浆锚杆，环向间距1.2m，纵向间距1.2m ，打入方向垂直于岩面；超前支护采用4m长42mm壁厚3.5mm的注浆小导管，环向间距0.5m；喷射C25混