铁路隧道施工组织设计双口对向掘进.docx
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铁路隧道施工组织设计双口对向掘进
xx1、2号隧道施工组织设计
一、编制依据原则：
1、国家有关法律法规，以及国家和铁道部有关规程、规范和验标等；
《新建客货共线铁路设计暂行规定》（铁建设[2003]76号）；
《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》（铁建设函[2003]439号）；
《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[20XX]8号）；
《新建客货共线铁路工程施工补充规定（暂行）》（铁建设［20XX］8）
2、铁道第四勘察设计院新建铁路xxxx线xx至xx段施工图设计及相关资料；
3、投标书及相关承诺；
4、长江三角洲城际铁路公司筹备组编制的《指导性施工组织设计》；
5、招标文件指定的现行国家、铁道部及江苏省颁发的施工规范、验收标准、操作规程等及现场调查情况。
二、工程概况：
1、技术标准：
1.铁路等级：
I级
2.正线数目：
双线
3.限制坡度：
6‰
4.旅客列车设计行车速度：
200km/h;正线线间距（4.6m）、限界、桥涵、隧道结构物预留提速250km/h条件；货车设计速度不超过120km/h。
5.最小曲线半径：
4500m
6.牵引种类：
电力
7.机车类型：
动车组
8.牵引质量：
4000t
9.到发线有效长度：
850m,预留1050m
10.闭塞类型：
自动闭塞
11.建筑限界：
满足开行双层集装箱列车条件
2、地形、地貌、地质、气候、水文等自然特征，工程特点
1.地形
低丘，植被发育，多为树木，自然坡度一般为25-40度。
2.工程地质、水文地质
表层el+dlQ粉质粘土，褐黄色，硬塑，厚0～1.0m，σ0=180kpa。
基岩较多出露，以Z3d2结晶灰岩为主，青灰色，深灰色，节理裂隙发育，有方解石脉穿插，岩性坚硬，弱风化，局部夹灰黄色细砂质泥岩，强风化，310-325°∠20-500°;局部为Z3d1千枚岩，炭质页岩夹煤层、炭质灰岩和Z2S含砾千枚岩、千枚岩，灰绿色，灰黄色，强风化～弱风化，地下水为基岩裂隙水，水位埋深5～9M，为地下水贫乏区。
（1）xx一号隧道地质情况
进口端DK1177＋337～DK1177＋370第四系坡残积粉质粘土夹碎石，下伏震旦系陡山沱组泥质灰岩，结晶灰岩夹粉砂质泥岩，强风化～弱风化，岩质较软；表面散落较多采石弃碴，地下水不发育，下部基岩弹性波速度Vp＝2461m/s。
出口端DK1177＋680～DK1177＋707第四系坡残积粉质粘土夹碎石，下伏震旦系陡山沱组泥质灰岩，结晶灰岩夹粉砂质泥岩，强风化～弱风化；地下水不发育，下部基岩弹性波速度Vp＝4154～4439m/s。
中间段DK1177＋370～DK1177＋680震旦系陡山沱组结晶灰岩，局部夹粉砂质泥岩，中厚层～巨厚层，有方解石脉穿插，节理不发育，岩石较完整，坚硬；岩溶不发育，见溶孔、小溶孔、石幔等溶蚀现象。
临近采石场发育一落水洞，洞径0.7～1.1米，近直立，走向305度，与线路走向平行，岩层富水性差，水量贫乏。
强风化～弱风化；地下水不发育，下部基岩弹性波速度Vp＝4154～4439m/s。
（2）xx二号隧道地质情况
进口端DK1177＋815～DK1177＋900第四系坡残积粉质粘土夹碎石，下伏震旦系陡山沱组上段结晶灰岩，洞室顶部为强风化，岩体较破碎，节理发育，洞身及以下弱风化，岩体较完整，坚硬；下部基岩弹性波速度Vp＝4259～4318m/s。
出口段DK1179＋430～DK1179＋450煤层夹炭质页岩、炭质灰岩，煤层较密实，岩质软，中等富水。
Vp＝2162m/s。
出口端洞外为第四系坡残积粉质粘土夹碎石，下伏震旦系苏家湾组含砾千枚岩，强风化～弱风化。
倒转背斜核部，岩层陡倾。
下部基岩弹性波速度Vp＝3258m/s。
中间段DK1177＋860～DK1178＋950为Z3d1震旦系上统陡山沱组下段结晶灰岩，局部夹细砂质泥岩，中厚层～巨厚层，岩石坚硬，较完整；有方解石脉穿插，节理不发育，岩溶不发育，见溶孔、小溶孔、垂直向溶蚀裂隙等现象。
临近采石场及公路边各发育一落水洞，洞径1.0米左右。
岩层富水性差，水量贫乏。
弹性波速度Vp＝4005～4753m/s。
中间段DK1178＋950～DK1179＋430为Z3d1震旦系陡山沱组下段薄层千枚岩、局部薄层夹白云质泥质灰岩，节理发育，岩质软。
倒转背斜北西翼，岩层倾角变化较大。
岩层富水性差，水量贫乏。
基岩弹性波速度Vp＝2967～3413m/s。
3.地震烈度
隧道所在地区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周
期为0.35s。
4.气象特征
本隧道所经地区属江淮之间的亚热带季风气候区，比较突出的特征是六月为江淮流域的梅雨季节，在此期间雨量集中，降水强度大，往往因雨量过于集中，造成洪涝灾害。
由于冬夏季风交替，影响木地区气候变化。
本段多年平均气温14.6℃～15.7℃，最冷月一月，平均气温1.60℃～1.9℃，最热月七、八月，平均气温27.5℃～28.5℃，极端最低气温-16.6℃～-23℃，极端最高气温41℃～42℃。
年平均降水量为1100mm,年最大降水量为1621mm。
本段全年降水量以五月至八月最多，可占全年的50%以上。
汛期多西南风，冬季多西北风，最大风速可达18m/s左右。
5.工程特点
xx一号隧道、xx二号隧道位于xx至xx铁路xx至xx段，隧道中心里程分别为DK1177＋522和DK1178＋632.5，为双线铁路隧道,线间距4.6米；xx二号隧道出口段自DK1179＋419.75起从右线引入支线，DK1179＋320～DK1179＋450为三线喇叭口，隧道采用台阶过渡方式；DK1179＋425～DK1179＋435线间距为5.5米，DK1179＋435～DK1179＋450线间距为5.9米。
（1）xx一号隧道（进口里程DK1177＋337，出口里程DK1177＋707）全长370米，位于曲线（左线半径为4500米，右线半径为4495.4米）上，隧道设计纵坡坡度由进口向出口呈4.6‰上坡，进口端DK1177＋337～DK1177＋370、出口端DK1177＋680～DK1177＋707为Ⅴ级围岩，DK1177＋370～DK1177＋680为Ⅱ围岩。
隧道设计为圆弧拱曲墙断面，最大净高11.45m，净跨12.40m，最大埋深78m，进出口均为斜切式洞门。
（2）xx二号隧道（进口里程DK1177＋815，出口里程DK1179＋450）全长1635米，进口段位于曲线（左线半径为4500米，右线半径为4495.4米）上，隧道设计纵坡坡度由进口向出口呈4.6‰上坡和4.7‰下坡，变坡点里程为DK1179＋000，进口端DK1177＋815～DK1177＋860、中间段DK1178＋950～DK1179＋430为Ⅳ围岩，出口段DK1179＋430～DK1179＋450为Ⅴ级围岩，中间段DK1177＋860～DK1178＋950为Ⅱ级围岩。
隧道设计为圆弧拱曲墙断面，最大净高11.45m，净跨12.40m，最大埋深218m，进口为斜切式洞门，出口为端墙式洞门。
三、工程范围及工程量；
四、本段xx一号隧道起讫里程DK1177+337～+707，长370m，为双线隧道；xx二号隧道起讫里程DK1177+815～DK1179+450，长1635m，隧道大部分地段为双线，出口部分为三线。
主要工程数量见表3-1。
五、施工队伍的部署，施工任务的划分、总体安排部署及施工次序；
1、施工队伍部署与任务划分
根据隧道的地形地质情况，以及工期要求，安排三个作业分队。
各分队任务划分如下：
一分队：
xx一号隧道；进口DK1177+337～DK1177+707出口；
二分队：
xx二号隧道进口DK1177+815～DK1178+990；
三分队：
xx二号隧道DK1178+990~DK1179+450出口。
隧道作业队各作业分队、作业组施工任务安排见表4-1。
主要工程数量表表3-1
项目名称
单
位
xx一号隧道
xx二号隧道
洞口土石方
m3
6175
7286
洞门混凝土
m3
1126
446
洞门钢筋
t
49
18.6
洞内开挖
m3
45961
211946
洞内模筑混凝土及铺底填充
m3
5783
31365
喷混凝土
m3
1215
8791
洞身钢筋
t
58.8
530.9
型钢钢架
t
139.6
467
超前长管棚
t
43
26.8
超前小导管
m
—
40631
注浆量
m3
41.6
521.85
锚杆
延米
15522
134808
水沟电缆槽及盖板混凝土
m3
893
4201
沟槽钢筋
t
11.6
55.5
拱顶回填注浆
m3
170
浆砌片石
m3
106.4
338
岩溶处理M5浆砌片石
m3
—
1248
岩溶处理C15回填混凝土
m3
—
1040
隧道作业队施工安排一览表表4-1
作业分队名称
作业组名称
任务范围
第一
隧道
作业
分队
开挖支护作业1组
承担xx一号隧道开挖与初期支护
衬砌作业1组
承担xx一号隧道衬砌、铺底作业
钢构件加工1组
承担xx一号隧道初期支护中钢筋网、锚杆、小导管、钢管棚加工制作和模筑衬砌中钢筋弯制、绑扎等
风水电作业1组
负责xx一号隧道供风、供水、供电、通风、排水等设备及管道系统的安装、维修、管理和作业区的机具加工等工作
运输1组
负责xx一号隧道出碴、材料及机具设备运输、混凝土运输等。
第二
隧道
作业
分队
开挖支护作业2组
承担xx二号隧道进口段开挖与初期支护
衬砌作业2组
承担xx二号隧道进口段衬砌、铺底作业
钢构件加工2组
承担xx二号隧道进口段初期支护中钢筋网、锚杆、小导管、钢管棚加工制作和模筑衬砌中钢筋弯制、绑扎等
风水电作业2组
负责xx二号隧道进口段供风、供水、供电、通风、排水等设备及管道系统的安装、维修、管理和作业区的机具加工等工作
运输2组
负责xx二号隧道进口段出碴、材料及机具设备运输、混凝土运输等。
第三
隧道
作业
分队
开挖支护作业3组
承担xx二号隧道出口段开挖与初期支护
衬砌作业3组
承担xx二号隧道出口段衬砌、铺底作业
钢构件加工3组
承担xx二号隧道出口段初期支护中钢筋网、锚杆、小导管、钢管棚加工制作和模筑衬砌中钢筋弯制、绑扎等
风水电作业3组
负责xx二号隧道出口段供风、供水、供电、通风、排水等设备及管道系统的安装、维修、管理和作业区的机具加工等工作
运输3组
负责xx二号隧道出口段出碴、材料及机具设备运输、混凝土运输等。
隧道作业队中每个隧道作业组劳力配备见表4-2。
（每个）隧道作业组劳力配备表
表4-2
项目
名称
人数（人）
职责
开挖、
支护
钻孔
42
负责打眼工作
爆破
18
负责制作起爆药卷、运送炸药、装药、联线、起爆
装碴
6
负责装碴
扒碴（洞内）
6
负责洞内扒碴
支护
21
负责超前支护、初期支护、注浆堵水加固地层等
修理工
6
一般维修工作
电工
3
负责设备供电
开挖支护作业组
96
衬砌
拌合站
2
操作拌合站
装料工
3
砂石料及外加剂上料
砼泵司机和辅助工
3
操作砼输送泵及装拆管
防水板工
6
安设防水板铺设盲沟
台车司机和辅助工
7
台车的移动、定位
砼震捣工
2
捣固砼
模板工
2
避车洞模板架立及台车端头模板的安装
电工
1
负责设备供电
修理工
1
负责设备维修
电焊工
1
负责焊接作业
衬砌作业组
28
钢构件加工
钢筋工
16
钢筋制作和绑扎
钢构件加工
6
锚杆、小导管、钢花管、其它钢件等加工制作
钢筋加工作业组
22
风水电
及设备
保障
风、水、电
15
高压风、水、电的供给管理，高压风、水管的安装
通风排烟等
12
通风机、风管、排水、管路安装维修
修理工
9
作业区的主要维修工作
机加工
12
作业区的所有机加工工作
电焊工
3
焊接作业
风水电作业组
51
出碴、材料、砼运输
自卸车司机
5
出碴
砼搅拌运输车司机
2
砼运输
货车司机
1
材料、机具运输
工地调度兼小组长
1
负责工地运输车辆（包括水泥、砂石料运输车辆）的指挥、调度
运输组
9
2、主要机械设备
本标段隧道工程主要机械设备配备见表4-3。
隧道施工主要机械配备表
表4-3
工序
名称
设备名称
机械型号
数量（台）
备注
xx一号隧道进口
xx二号隧道进口
xx二号隧道出口
钻孔
凿岩机
7655
16
16
16
多功能台架
自制
1
1
1
装、运碴
耙斗装岩机
P60B（A）
1
1
1
侧卸装载机
ZL50B
1
1
1
自卸汽车
红岩CQ3191T
4
5
3
自卸汽车
LZ3110M
3
3
5
衬砌
混凝土搅拌站
HZS60
1
备用一台
混凝土运输车
JSC30-Ⅰ
1
2
2
混凝土运输车
HDJ5340GJBVO
1
混凝土输送泵
HBT60
1
1
1
液压衬砌台车
9m
1
1
1
施工
通风
轴流通风机
SDF（B）-4-NO9.6
1
2
1
电力、电器
变压器
500KVA
1
1
1
柴油发电机
120kw
1
1
1
电动空压机
3L-20/8
2
3
3
空压机
W-10/7
1
1
1
锚、支护
潜孔钻机
KQJG165
1
1
1
风动凿岩机
7655
4
4
4
湿喷机
TK-961
1
1
1
注浆机
UB3
1
1
1
高压双液注浆泵
康达CGD70
1
1
1
强制式拌合机
JS500
1
1
1
其它
液压锻钎机
PYZ-20
1
1
1
离心泵
IS65-40-25
1
1
4
潜水泵
QX30福建
1
1
4
地质雷达
SIR-Ⅱ
共用1台
电焊机
BX3-300
1
1
1
钢筋弯曲机
GW-40
1
1
1
钢筋切断机
GQ-40
1
1
1
钢筋调直机
GJT4-14
1
1
1
载重汽车
EQ1090
1
1
1
工字钢冷弯机
1
1
1
3、总体安排
xx一号隧道采用单口掘进施工，从出口向进口掘进。
xx二号隧道采用双口对向掘进。
隧道视围岩级别分别采用双侧壁导坑法、CRD法、CD法、三台阶临时仰拱法、台阶法、全断面法开挖；衬砌采用液压衬砌台车全断面衬砌，xx二号隧道出口端三线喇叭口采用简易衬砌台车衬砌；混凝土采用混凝土搅拌站集中拌制，混凝土搅拌运输车运输，混凝土输送泵泵送入模，机械振捣。
xx一号隧道于20XX年8月完成，xx二号隧道工程于20XX年12月完成。
xx一号出口与二号进口相隔108米，根据地形、地质和工期，先开工xx二号隧道进口，掘进200米后再开一号隧道出口，以减少相互干扰。
变压器、空压机、仓库根据满足两个洞口施工的需要进行配置。
六、施工进度计划
1、隧道掘进、支护作业循环时间
本标段隧道工程洞身围岩属Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，分别采用了全断面法、台阶法、三台阶临时仰拱法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法和明挖法开挖，液压凿岩机组或风动凿岩机钻眼、人工装药爆破、机械出碴；根据地质条件和设计资料，隧道施工循环进尺和循环作业时间见表5-1~表5-5。
表5-1
序号
作业项目
作业时间（min）
全断面法
正台阶法
上台阶
下台阶
1
测量布眼
40
40
40
2
钻眼
140
120
120
3
装药放炮
60
50
50
4
通风排烟
30
30
30
5
清理危石
20
20
20
6
初喷砼
60
60
50
7
出碴
200
120
110
8
打锚杆挂网
50
60
60
9
临时仰拱
40
40
10
二次喷砼
120
80
70
每循环进尺（m）
3
2
2
每循环作业时间（min/h）
720
620
590
掘进速度
6.0米/天
2.4米/天
表5-2
序号
作业项目
作业时间（min）
三台阶临时仰拱法
超前支护
上台阶
中台阶
下台阶
一
超前锚杆
160
二
开挖及支护
1
测量布眼
40
40
40
2
钻眼
80
80
80
3
装药放炮
50
50
50
4
通风排烟
30
30
30
5
清理危石
20
20
20
6
初喷砼
50
50
40
7
出碴
90
90
70
8
打锚杆挂网
80
80
80
9
临时仰拱
60
60
二次喷砼
70
70
60
每循环进尺（m）
2
2
2
每循环作业时间（min/h）
160
572
572
472
掘进速度
1.6米/天
表5-3
序号
作业项目
作业时间
双侧壁导坑法
①④
②⑤
③⑥
⑦
⑧
⑨
一
测量布眼
30
30
30
30
30
二
弱爆破开挖
1
钻眼
40
40
40
50
40
30
2
装药放炮
20
30
30
30
30
30
3
通风排烟
20
20
30
30
30
30
4
清理危石
15
15
20
5
出碴
30
30
30
40
30
30
三
施作导坑周边的初期支护和临时支护
1
初喷砼
30
30
40
30
30
2
架立钢架及临时钢架，立锁脚钢管，安设横撑
30
30
30
50
30
30
四
钻设系统锚杆
40
40
40
五
复喷砼至设计厚度
30
30
30
30
20
每循环进尺（m）
1
1
2
1
2
2
每循环作业时间（min/h）
285
295
220
360
190
230
掘进安排
①②⑦④⑤⑦①②⑦④⑤⑦③⑥⑧⑨
掘进速度
0.62
米/天
表5-4
序号
作业项目
作业时间（min）
CD法
超前支护
①④
②⑤
③⑥
一
测量布眼
60
二
超前（小导管）预支护
120
三
弱爆破开挖
1
钻眼
60
60
60
2
装药放炮
40
40
40
3
通风排烟
30
30
30
4
清理危石
15
10
5
出碴
40
40
30
四
施作导坑周边的初期支护和临时支护
1
初喷4cm厚砼
30
30
2
架立钢架及临时钢架，立锁脚钢管，安设横撑
30
30
30
五
导坑底部喷10cm厚砼
10
/
/
六
施作临时仰拱
40
/
/
七
钻设系统锚杆
40
40
八
复喷砼至设计厚度
40
40
40
每循环进尺（m）
1
1
2
每循环作业时间（min/h）
180
375
320
230
掘进安排
超前支护、①②④⑤①②④⑤③⑥
掘进速度
0.90
米/天
表5-5
序号
作业项目
作业时间（min）
CRD法
超前支护
①③
②④
⑤⑦
Ⅵ、Ⅷ
一
测量布眼
60
60
60
60
二
超前（小导管）预支护
120
三
弱爆破开挖
1
钻眼
60
60
60
2
装药放炮
40
40
40
3
通风排烟
30
30
30
4
清理危石
15
10
5
出碴
40
30
30
四
施作导坑周边的初期支护和临时支护
1
初喷4cm厚砼
30
30
2
架立钢架及临时钢架，立锁脚钢管，安设横撑
30
30
30
七
钻设系统锚杆
40
40
八
复喷砼至设计厚度
40
40
40
每循环进尺（m）
1
1
3
3
每循环作业时间（min/h）
180
385
370
290
120
掘进安排
超前支护、①②③④①②③④⑦（①Ⅷ）②⑤（③Ⅵ）④
（①Ⅷ）、（③Ⅵ）为同步施工
掘进速度
0.82
米/天
2、隧道施工进度计划安排
（1）xx一号隧道施工进度计划安排
施工准备及进洞洞口土石方及仰坡安排在20XX年1月1日～20XX年1月15日施工；
洞身开挖及初期支护（含超前预支护）安排在20XX年1月16日～20XX年6月8日施工；
防水层、二次衬砌安排在20XX年3月1日～20XX年8月15日施工；
沟槽安排在20XX年6月1日～20XX年8月30日施工。
（2）xx二号隧道进口段施工进度计划安排
施工准备及斜切式洞门洞口土石方及仰坡安排在20XX年8月28日～20XX年9月11日施工；
洞身开挖及初期支护（含超前预支护）安排在20XX年9月12日～20XX年10月23日施工；
防水层、二次衬砌安排在20XX年10月15日～20XX年11月30日施工；
沟槽安排在20XX年6月1日～20XX年12月28日施工。
（3）xx二号隧道出口段施工进度计划安排
二号隧道出口路堑开挖后，为隧道进洞创造条件。
施工准备及进洞洞口土石方及仰坡安排在20XX年11月16日～20XX年12月30日施工；
洞身开挖及初期支护（含超前预支护）安排在20XX年12月1日～20XX年1
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