隧道进口端总体施工技术方案培训资料.docx
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隧道进口端总体施工技术方案培训资料
缙云山隧道（进口端）总体施工技术方案
一、编制说明
1.1编制依据
1、《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）；
2、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；
3、《爆破安全规程》（GB6722-2014）；
4、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
5、《公路工程质量检验标准》（JTGF80/1-2012）；
6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）；
7、《中华人民共和国环境保护法》；
8、重庆九龙坡至永川高速公路JY1合同段《两阶段施工图设计》；
9、《重庆市公路工程质量控制强制性要求》（渝交委〔2015〕79号）；
10、《重庆市公路水运工程安全生产强制性要求》（渝交委〔2015〕81号）；
11、重庆市高速公路建设标准化指导意见；
12、工程前期对现场的施工调查资料；
13、工程建设业主、监理、总承包部的相关文件和要求。
1.2编制原则
1、确保安全施工的原则。
2、根据工程特点，合理配置生产资源，运用先进的技术装备，做好机具选型配套，提高机械化作业水平，实施标准化作业。
3、满足重庆市高速公路施工标准化技术指南的相关要求。
4、在确保安全的前提下，施工中积极推广“新设备、新技术、新材料、新工艺”。
二、工程概况
2.1工程简介
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。
隧道进口距离双福镇约3.6公里，项目驻地位于隧道洞口和双福镇之间，进洞口附近有村级水泥公路通达，交通较为便利。
本隧道轴线布置受地形和布线影响，进口位于曲线上，为更好的适应地形，采用设计线间距14.77m～30m的小净距+分离式组合隧道结构形式。
左线隧道ZK4+915～ZK7+629，全长2714m，右线隧道K4+895～K7+640，全长2745m，为JY1、JY2分部共同承建，本合同段负责施工进口段，其中左线起讫桩号为ZK4+915～ZK6+117.5，共1202.5m，右线K4+895～K6+120，共1225m。
该隧道为三车道大断面隧道，围岩结构较差，设计为III、IV、V级围岩，其中左线III级围岩257m，IV级围岩477.5m，V级围岩446m，明洞22m；右线III级围岩259m，IV级围岩495m，V级围岩448m，明洞23m。
表2-1缙云山隧道支护类别统计
线路
围岩级别
支护类型
单位
长度（m）
左线
削竹段
米
14
明洞
米
8
V
Xs5a
米
106
V
S5
米
75
V
S5w
米
263
V
Pr
米
79
Ⅳ
S4c
米
440.5
III
S3
米
152
III
ST3
米
50
III
SJ3
米
15
III
车型横洞
米
30
IV
人行横洞
米
57.01（两道）
V
人行横洞
米
30
右线
削竹段
米
14
明洞
米
9
V
XS5a
米
109
V
S5
米
80
V
S5w
米
239
V
Pr
米
80
Ⅳ
S4c
米
460.5
III
S3
米
168.5
III
ST3
米
50
III
SJ3
米
15
表2-2分离式隧道和一般小净距隧道隧道洞身主要支护参数设计表
支护
类型
围岩
级别
初期支护
二次衬砌
预留
变形
量
（mm）
喷射混凝土
锚杆（m）
钢筋网
（mm）
钢架
间距
（cm）
拱、墙
（cm）
仰拱
（cm）
（cm）
拱、墙
仰拱
长度
间距
Xs5a
Ⅴ级浅埋
28
—
4.5
1*1
Φ6.5@150×150
（双层）
50
（I22a）
70，钢筋混凝土
150
Xs5a
Ⅴ级浅埋
28
—
5
1*1
Φ6.5@150×150
（双层）
50
（I22a）
70，钢筋混凝土
150
S5
Ⅴ级深埋
26
—
4.0
1.4*1
Φ6.5@200×200
（双层）
70
（I20a）
60，钢筋混凝土
120
S5w
Ⅴ级深埋
26
—
4.0
1.4*1
Φ6.5@200×200
（双层）
70
（I20a）
60，钢筋混凝土
120
Pr
弱膨胀岩
26
—
5
1*1
Φ6.5@200×200
（双层）
50
（I20b）
70，钢筋混凝土
250
S4c
IV级深埋
18
—
3
1*1
Φ6.5@250×250
100
格栅
50，钢筋混凝土
80
S3
III级深埋
18
—
3
1.2*1
Φ6.5@250×250
120
格栅
45，砼
60
ST3
紧急停车带
24
—
3.5
1*1
Φ6.5@250×250
100
（I18）
50，钢筋混凝土
80
SJ3
III级深埋
18
—
3
1*1
Φ6.5@250×250
100
格栅
45，钢筋混凝土
60
2.2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480～558m，槽谷宽350～460m。
南槽谷地形分布高程在511～575m，槽谷宽50～530m，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0.5～1.0条/Km，且常年有水。
隧道穿过地带相对高差达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345～356°，坡角22～33°，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213～282°，坡角22～31°，局部形成基岩陡坎。
2.3水文地质条件
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。
2.4气候情况
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1000～1200mm，最大日降雨量为255.7mm，降雨集中在5～9月，占全年降水量的65%以上。
相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18～31天，霜日5～7天，主要出现在1～2月份。
2.5隧道地质情况
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3.00～6.00Km，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（J1－2z）、中统新田沟组（J2x）和沙溪庙组（J2s）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10～20°东，倾北西，倾角42～50°；东翼岩层产状走向北10～20°东，倾南东，倾角50～62°。
2.6不良地质作用及特殊岩土
根据详勘资料，隧址区主要不良地质为岩溶及岩溶水、采空区、隧道瓦斯以及石膏岩层。
（1）岩溶及岩溶水
缙云山隧道隧址区自温塘峡背斜穿过，顶部嘉陵江组可溶岩分布广泛，可溶岩出露地段未见大型溶洞、落水洞、漏斗、岩溶洼地等岩溶现象，隧道设计标高位置存在岩溶管道或暗河的可能性小～中等。
同时穿越背斜核部区域时，埋深大、断层、纵张裂隙发育，地下水静储量应较大，发生大规模涌、突水灾害的可能性中等。
对隧道工程影响大。
（2）煤层采空区
隧址区的小煤窑大多已于上个世纪80年代前后停采，大部分煤洞的洞口已垮塌，对这些煤窑进行确切的调查难度非常大。
绝大部分的矿洞洞口标高都远远高于隧道顶板标高，由于采煤技术的限制，小煤窑主要以采上山煤为主，即说明一般情况下洞内的底板标高高于隧道设计标高。
据调查分析，与隧道有直接关系的老煤窑是进口段冒水洞煤矿。
隧道范围分布的采空区对隧道的主要影响为穿越煤层采空区段时岩体的完整性差，采空区内的集水及有毒有害气体对隧道施工的影响。
（3）隧道瓦斯
缙云山隧道要在不同里程穿越区域内的三叠系上统须家河组（T3xj）的含煤层位，经收集到的成渝高速缙云山隧道（位于拟建隧道以北约3Km）竣工资料和壁山十余处煤矿瓦斯检测资料印证：
瓦斯浓度（CH4）一般为0.15～0.35%，二氧化碳（CO2）为0.12～0.43%，通风不良时仅达到0.62～0.74%，也在临界范围之内。
表明缙云山隧道穿越的三叠系须家河组（T3xj）第一、三、五段含煤层位属低浓度瓦斯煤层，由于瓦斯含量低，瓦斯压力测试十分困难，据收集壁山区十处煤矿瓦斯鉴定资料及相关地质条件类似隧道的测试结果，其压力<0.15Mpa，在采煤矿和废弃小煤窑记录均未发生过瓦斯燃烧、爆炸、窒息等事故，已建隧道施工过程中也未发生瓦斯突出的情况，本隧道瓦斯突出危险性较小。
（4）膏岩膨胀性及腐蚀性
根据区域地质资料及收集到的楠木沟石膏矿表明在嘉陵江组四段盐岩溶角砾岩底部分布有蜂窝状石膏层，厚约11～16m厚，石膏层由硬石膏吸水变成石膏过程中具有一定膨胀性，根据重庆地区经验，该层石膏属弱膨胀性岩体，膨胀力约100-200Kpa。
分布段落：
左线ZK5+889～ZK5+914（25m）、右线K5+879～K5+905（26m）。
三叠系嘉陵江组岩溶角砾岩地层由于石膏的存在地下水具有强腐蚀性。
三、施工部署
3.1临时设施布置
为提升公路建设项目工程质量、安全管理及文明施工管理水平，规范公路建设项目现场管理工作与管理工作行为，确保工程质量、安全，生产及文明环保施工，本项目部建设以《中交集团视觉识别系统》和《重庆市高速公路标准化建设指南》为准绳，结合现场实际情况，项目部缙云山隧道施工的设施建设进行了统一的部署和设计。
1、临时驻地：
为便于集中管理，按照现场文明施工管理的要求，营造良好的工作环境，驻地租用民房，并在驻地、生产区和运输车辆里配备有效的防火与消防设施及一定数量的手持灭火器。
2、施工便道：
结合隧道施工地理环境、地理位置和所涉及的地方社会环境因素，协调当地政府与村民，使用原乡村水泥公路，以便各类施工机械、材料的运输。
3、搅拌站：
在K3+750段右侧350m处位置规划一个初喷站，距离隧道洞口1500米，面积约1200m2配备HZS60型搅拌机，负责洞内喷射混凝土。
4、钢筋加工场：
在主线K3+300段路线右侧规划一个钢筋集中加工厂，负责洞内所有钢筋及钢拱架的加工、存放和安装任务。
面积约2880m2。
5、2号弃土场：
位于K4+300右侧350m处，占地约65亩，供K4+500（冒水湖大桥桥尾）至K4+915（缙云山隧道进口）段路基及缙云山隧道弃渣，容量约为46.53万方。
6、洞口设置门禁系统，左右侧适当位置作宣传牌布设并设置空压机房，库房、五牌一图等。
详见附件。
3.2资源配置
（1）人员配备
隧道主要管理人员包括：
项目生产副经理、安全员、质检员、测量人员、技术人员。
主要管理人员框架图
表3-1劳动力配置表
序号
工种
数量（人）
1
爆破工
8
2
风枪手
32
3
喷锚工
24
4
钢筋工
10
5
电焊工
8
6
砼工
13
7
模板工
12
8
修理工
5
9
电工
4
10
其它工种
8
11
各种台车司机
4
12
装载机司机
5
13
挖掘机司机
4
14
各种汽车司机
11
15
空压机司机
3
16
拌合机司机
2
17
砼输送泵司机
4
18
配料机司机
4
20
测量人员
2
21
试验员
3
22
安全员
5
23
质检人员
2
24
管理人员
4
合计
174
（2）主要施工机械、试验、测量、质检设备配备
由于缙云山隧道地质条件主要为Ⅳ、Ⅴ级围岩，地质情况复杂，我部计划配备45台YT28气腿式凿岩机及自制开挖台车钻架，充分利用其灵活快速的特点，以加快隧道钻孔速度，配备4台砼喷射机以加快锚喷支护速度，配备2台BD-6-NO16型轴流风机进行排烟、尘、气，每个洞分别采用两台ZLC50装载机装碴以加快出碴速度，采用自制仰拱作业防干扰平台以减少工序干扰，采用2台穿行式全液压衬砌台车配备2套模板以加快衬砌速度。
表3-2隧道施工机械设备配备一览表
序号
设备名称
机械型号
功率
单位
左洞
右洞
1
凿岩台车
自制
台
1
1
2
凿岩机
YT-28
2.4m3/h
台
22
23
3
潜孔钻机
乌卡斯30
Φ100mm
台
2
3
4
风镐
G-10A
台
15
15
5
空压机
4L-22/7
132kW
台
5
5
6
挖掘机
小松PC-120
114kW
台
1
1
7
装载机
夏工XG951
155kW
台
2
1
8
侧卸装载机
ZL50C
154kW
台
1
1
9
混凝土喷射机
PZ-5
11kW
台
6
6
10
注浆泵
UBH
4kW
台
1
1
11
轴流风机
BD-6-NO16
2×75kW
台
1
1
12
衬砌台车
ZZ-90
12m
台
1
1
13
钢筋切断机
6-40mm
5.5kW
台
1
1
14
交流电焊机
JW-50
3.5kW
台
5
6
15
工字钢冷弯机
WGJ-250
11.5kW
台
1
1
16
混凝土输送泵
三一泵
60m3/h
台
1
1
17
混凝土搅拌站
JS500
50m3/h
台
1
1
18
砼搅拌运输车
JC-6
6m3
台
2
2
19
自卸汽车
东风
20t
辆
4
4
20
通风机
SDS112K-4P-45
45KW
台
1
1
21
变压器
800KVA
台
1
22
变压器
500KVA
台
1
23
变压器
315KVA
台
1
表3-3隧道施工的主要测试仪器设备一览表
序号
仪器名称
型号规格
单位
左洞
右洞
1
全站仪
R-322NX
台
1
1
2
水准仪
AP-128
台
1
1
（3）生产和生活用电
本工程所经区域农网电力设施发达，工程用电以架设专线接引至缙云山隧道进口左侧安装1台800KVA变压器、1台500KVA变压器及一台315KVA变压器作为隧道施工用电，同时自备1台300KW发电机作为停电时备用电源。
用电计算
按照最大用电量计算，根据隧道施工特点，在钻孔及二衬同时施工时用电量最大，拟定隧道左右洞同时钻孔及二衬作业。
钻孔作业单洞四台空压机满足施工要求，一台维修备用。
二衬浇筑混凝土60KAV输送泵。
故用电量=4台*132kW*2+60kW*2=1176kW。
配备为800KVA+500KVA+315KVA=1615KVA。
考虑电损，也能满足施工要求。
（4）生产和生活用水
生产用水：
在洞顶修筑蓄水池，从主线K5+170段右侧420m位置处天然泉水处取水，用水泵抽至隧道处使用，抽水管线沿村道布置，进洞400m内采用φ80无缝钢管供水至掌子面，在进洞400m之后调整为φ57无缝钢管。
生活用水：
缙云山隧道右侧为度假区，多为闲置，隧道驻地直接租赁较近的房屋，生活用水方便。
（5）供风、通风、除尘
供风：
在缙云山隧道进口左幅路基外侧建一座空压机房，配备10台22m3空压机，采用φ121无缝钢管供风至掌子面。
通风与降尘：
隧道左右洞各配备一台2*75KW轴流风机，采用D1200软质风管悬挂于边墙一侧，进行压入式送风。
在洞内掌子面设置喷淋设备，用以降尘。
掘进超过1000米或轴流风机不能满足通风要求时，在距掌子面30～50米处台车上安装一台SDS112K-4P-45型射流风机，射流风机固定在简易台车上移动方便。
3.3施工进度计划
表3-4施工进度计划表
工程名称
施工起止日期
时长（天）
开始日期
结束日期
备注
施工准备
45
2016/2/3
2016/3/18
因为隧道大面积施工后附近村道会中段，所以隧道进口改路对隧道施工存在制约性，考虑施工计划安排，改路需在2016年3月15日完成
右洞洞口边仰坡及管棚
35
2016/3/19
2016/4/22
右洞洞身开挖、支护
502
2016/2/19
2017/7/4
右洞洞身衬砌
502
2016/3/19
2017/8/4
右洞边沟及附属
103
2017/2/1
2017/5/15
右洞路面
46
2017/5/15
2017/6/30
左洞洞口边仰坡及管棚
30
2016/12/15
2016/1/14
左洞洞身开挖、支护
506
2016/2/14
2017/7/3
左洞洞身衬砌
506
2016/3/14
2017/8/4
左洞边沟及附属
134
2017/2/1
2017/6/15
左洞路面
46
2017/6/15
2017/7/31
四、具体施工方案
4.1总体施工方案
（1）隧道施工工序流程：
施工测量→洞顶截水沟、洞口段刷坡、防护→超前大管棚超前支护→洞身开挖→初期支护→仰拱及填充→边墙基础→明洞施工→防水层铺设→二次衬砌混凝土施工→沟槽施工→洞内混凝土路面施工。
（2）主要施工辅助措施
Φ127超前大管棚、φ42超前注浆小导管、φ22超前锚杆。
（3）开挖方法
分离式隧道III级围岩采用台阶法、三台阶七步作业法、CD法（加宽段）开挖，IV级围岩深埋段采用CD法、三台阶七步作业法、台阶法施工，V级围岩采用双侧壁导坑法、CD法及三台阶七步作业法施工。
本项目先施工右洞，后施工左洞，洞身开挖不宜两洞并进，宜分别前后开挖，先行洞开挖与后续洞掌子面纵向距离控制在25m～50m。
在满足围岩稳定的情况下，先行洞二衬宜落后于与后行洞掌子面25m以上。
后续洞的初期支护（落底成环后）宜超前先行洞的二衬20m以上。
仰拱采用全幅一次性施工方式，一次性移动栈桥架空仰拱施工部位。
施工严格按照重庆市关于隧道安全步距的规定，严格控制隧道安全步距。
具体要求参数为：
Ⅳ级及以上围岩仰拱每循环开挖长度不得大于3m，不得分幅施工。
仰拱到掌子面的距离，Ⅲ级围岩不得大于90m，Ⅳ级围岩得大于50m，Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于40m。
二次衬砌距掌子面的距离，Ⅳ级围岩得大于90m，Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70m。
4.2洞口工程施工
洞口开挖前先完成洞口排水系统。
按要求进行边仰坡放线，自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖。
洞口坡面支护紧跟开挖进行，做到开挖一级防护一级。
注意观察洞口顶上方是否有可能滑塌的表土、灌木、及山坡危石等，以尽早清除，不留后患。
洞口开挖严禁深眼大爆破开挖，尽量采用挖掘机开挖，人工修整，挖掘机无法开挖的石质地层采用松动爆破。
具体的施工步骤为：
洞顶截水沟开挖砌筑→洞口其他排水工程→洞口土石方开挖→边仰坡及成洞面临时防护→洞口套拱、管棚棚架式体系等辅助进洞措施施工→明洞基础及洞口段路基硬化→明洞仰拱及仰拱回填施工→明洞衬砌施工→明洞防排水施工→明洞回填。
（1）排水工程
边仰坡外的截水沟和排水沟于洞口土石方开挖前完成，防止地面水冲刷而导致边仰坡落石、塌方。
截水沟及排水沟的上游进水口与原地面衔接紧密或略低于原地面，下游出水口妥善的引入排水系统。
（2）洞口土石方开挖
1）隧道洞顶以内植被禁止砍伐破坏，隧道中间山体尽可能保护，严禁大开大挖。
2）洞口边仰坡采用明挖法施工，自上而下分阶段、分层进行开挖。
第一阶段挖至设计临时成洞面，并视围岩情况，结合暗洞开挖方法，预留进洞台阶；第二阶段开挖其余部分，形成永久边仰坡。
不得掏底开挖或上下重叠开挖。
在进洞前对地表及边仰坡进行加固防护，松软地层开挖边仰坡随挖随支护，随时监测、检查山坡稳定情况。
当洞顶可能出现地层滑坡、崩塌时，及时采用地表砂浆锚杆、地表注浆等稳定措施对土体进行加固。
3）施工时，注意观察洞口上方是否有可能滑塌的表土、灌木、及山坡危石等，以尽早清除，不留后患，洞口在雨季施工要特别注意对边仰坡稳定、地表沉陷等情况的观测。
（3）边仰坡及洞面临时防护
由于洞口边仰坡成型后，距永久防护到位时间较长，为防止地表水渗入开挖面，保证此间洞口土体稳定性，采取锚喷网防护形式。
具体要求如下：
1）坡面临时防护施工前，将岩面浮渣及危岩清除干净并用高压风将坡面清理干净。
2）锚杆施工时，先在坡面上确定锚杆位置，并控制钻孔方向进行钻孔，孔深及孔径符合设计要求，钻孔结束将孔内岩粉吹干净。
3）如坡体含水量较大或有地下水，坡面渗漏水较多，增设泄水孔。
4）边仰坡防护，洞口削竹段以内采用锚网喷形式，做到开挖一级防护一级。
边仰坡锚网喷支护参数：
φ22砂浆锚杆，间距150×150cm，长度400cm，梅花形布置；φ6.5钢筋网，25×25cm；C20喷射混凝土厚10cm。
（4）套拱施工
套拱施工流程如图4.2所示。
图4.2套拱施工工艺流程图
1）钢架的安装
按照设计图纸进行弯制4榀I22a导向拱架，工字钢拱架由钢筋加工厂加工制后现场安装，安装时根据测量人员测定的高程和拱架安装控制线准确定位，并严格检查拱架的垂直度，严格将拱架控制在同一平面，采用锁脚锚杆固定安装。
型钢拱架与套拱基础槽钢连接牢靠，两工字焊接在连接钢板上，连接钢板之间采用M16螺栓连接，每榀工字钢由Ф25钢筋进行连接，连接钢筋环向间距为1m。
2）基础部分
1、根据测量放样开挖套拱基坑，按1：
0.5坡率放坡开挖，基坑底部两侧加宽50cm。
基础承载力不得低于300KPa，当地基承载力不满足要求时需要继续开挖
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