残坡积土,局部夹少量碎石,含少量植物根系。
本层主要分布于拟建隧道洞口两端平坦低洼处及洞身两侧缓坡。
厚度小于2m。
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石灰岩<ε):
中一厚层状,少量薄层状,微-细晶结构,质地坚硬,层间结合好,弱-微风化,在出洞口端夹少量钙质泥岩。
本层场区均有分布。
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隧道围岩类别划分:
Ⅳ类围岩总长406m,占53.6%,Ⅴ类围岩总长352m,占46.4%。
2.2.4水文地质
2.2.4.1地表水
场区地表水系仅有距隧道进口端100m余的忠建河,平均流量约4m3/s,历史最高洪水位为725m,远低于隧道设计高程。
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2.2.4.2地下水
场区地下水可分为三种类型:
孔隙潜水、基岩裂隙水及岩溶水,其特征如下:
孔隙潜水赋存于第四系松散堆积层中,与大气降水紧密相关。
总体上隧道场区孔隙潜水富水性差。
基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中,由于场区构造变动小,岩石节理、裂隙不发育,基岩裂隙水含量小。
岩溶水赋存于场区碳酸盐类岩石溶洞、溶孔中,场区内主要是碳酸盐岩,岩溶水分布广泛,主要接受降水补给和裂隙水补给注入为主,渗入为辅。
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2.2.5气象
高乐山隧道位于咸丰县境内,咸丰县年平均降雨量1500.0mm,多年平均气温13.5℃,极端最高气温37.6℃;极端最低气温-13.0℃。
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2.2.6地震烈度
根据国家地震局1992年出版的1∶400万《中国地震烈度区划分图》划分,拟建隧道所在地区地震基本烈度为Ⅵ度。
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2.3工程管理目标
2.3.1安全目标
杜绝因工亡人事故,避免重伤,因工受伤事故控制在0.5‰以下。
2.3.2质量目标
严格遵守国务院颁发的《建设工程质量管理条例》<国务院令第279号)及国家、交通部湖北省现行的公路工程质量验收标准,实现全线创优的质量目标。
全部工程确保一次验收合格率达到100%,优良率达到90%以上,并满足全线创优规划要求。
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2.3.3工期目标
本合同段工程安排施工工期10个月,比业主要求工期提前一个月。
2.4施工组织
2.4.1施工组织机构及管理职责
2.4.1.1施工组织机构
为安全优质按期完成本合同段的施工任务,本着精干高效的原则,我单位计划抽调理论和实践经验丰富、业务能力强、综合素质高的技术、管理、行政人员及具有丰富隧道施工经验的施工队伍完成本合同段的施工任务。
按工程法组建本合同段工程管理机构,全面负责本合同段工程的施工组织管理工作。
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工程经理部下设四部一室<工程技术部、安全质量部、计划财务部、设备物资保障部、综合办公室,工程技术部下设中心实验室和测量队)分别负责本合同段工程工程的施工技术、安全、质量、计划、财务、设备物资、行政管理、材料实验与检验、测量等工作,全面保证本合同段工程建设任务的优质、高效完成。
详见投标书附表1“拟在本标段工程设立的组织机构图”。
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2.4.1.2管理职责
2.4.1.2.1工程经理部
工程经理部代表我单位对本合同段工程实施组织、指导、协调与监控并对业主负责。
2.4.1.2.2工程经理
工程经理是我单位法定代表人的被授权人,在有关本合同段合同的实施、完成与缺陷修复等方面以我单位的名义执行一切与此有关的事务。
工程经理是本合同段工程安全保证的直接责任人,负责建立健全安全生产保证体系,建立和实施安全生产责任制,确保各项安全活动的正常开展。
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工程经理是本合同段工程质量保证的直接负责人,负责组织开展质量体系活动,确立本工程质量目标,组织编制实施性施工设计。
贯彻执行国家方针、政策、法规,坚持全面质量管理,推进各项活动正常开展,确保产品质量稳定提高,满足业主要求,争创名牌工程。
组织向业主提供质量依据,处理监理工程师、业主提出的有关质量方面的要求。
负责对工程工程进行资源配置,保证质量体系在本合同段工程上的有效运行及对人、财、物等资源的需要。
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工程经理是本合同段工程文明施工的直接负责人,负责施工现场全面的施工管理,组建施工现场文明施工领导小组,并结合本合同段工程特点,制定文明施工管理细则。
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工程经理是本合同段工程工期保证的直接负责人,负责按批准的施工计划,全面组织实施,并根据工程进展,适时调整资源配置,确保阶段、整体工期目标实现。
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2.4.1.2.3工程总工程师
对本合同段工程质量、施工技术、计量测试负直接技术责任,指导施工队工程技术人员开展有效的技术管理工作;提出贯彻改进工程质量的技术目标和措施。
负责新技术、新工艺、新设备、新材料及先进科技成果的推广和应用。
具体负责组织对本合同段工程工程施工方案、施工设计及质量计划进行编制及经批准后的实施。
对施工中可能存在的质量通病及其纠正、预防措施进行审核。
解决工程质量中的关键技术和重大技术难题。
负责本合同段工程工程的验工计价。
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对本合同段工程的劳动保护和安全生产的技术工作负责,结合工程特点及施工进度,及时下达劳动保护和安全生产技术方案措施,并认真贯彻落实。
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2.4.1.2.4工程技术部
负责本合同段工程工程的施工过程控制;制定施工技术管理办法及工程工程的施工设计及调度工作;对测量、实验、量测监控等专项技术工作负领导责任并直接领导。
负责技术交底、过程监控,解决施工技术疑难问题;参与编制竣工资料和进行技术总结,组织实施竣工工程保修和后期服务;组织推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,努力开发新成果。
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中心实验室负责本合同段工程工程检验、实验、交验及不合格品的检验控制,按检验评定标准对施工过程实施监督并对检验结果负责。
负责现场各种原材料实验和混凝土试件的样品采集和测试、检验及质量记录。
根据现场实验资料,提出各种混凝土的施工配合比,土方施工最佳含水量等实验数据,并在施工过程中提出修正意见。
负责实验设备的核定、校准及使用管理工作。
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测量队负责本合同段工程的中线、高程控制测量和指导、检查、校核施工队测量班的施工放样工作。
开工前做好交接桩以及复测工作,施工中做好中线、高程布点,完工后做好竣工复测及资料汇整交验。
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2.4.1.2.5安全质量部
负责依据安全目标制定本合同段整个工程的安全管理工作规划,负责安全综合管理,编制和呈报安全计划、安全技术方案和具体安全措施,并在施工队中认真贯彻落实。
组织每周、每月安全检查,发现事故隐患,及时监督整改。
负责安全检查督促,负责对危险源点提出预防措施,定期对施工队进行安全教育,关键工序提出安全施工防范的技术交底。
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依据质量方针和本合同段工程质量目标,制定质量管理工作规划,负责质量综合管理,行使质量监察职能。
确保产品在生产、交付及安装的各个环节以适当的方式加以标识,并保护好检验和实验状态的标识。
负责产品的标识和可追溯性、最终检验和实验、不合格品的控制、质量记录的控制,按照质量检验评定标准,对本合同段全部工程质量进行检查指导;负责全面质量管理,组织工程工程的QC小组活动。
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2.4.1.2.6计划财务部
负责对本合同段工程工程承包合同的管理。
按时向业主报送有关报表和资料。
负责本合同段工程工程施工计划制定、实施管理,根据施工进度计划和工期要求,适时提出施工计划修正意见报工程领导批准执行,负责验工计价工作。
同时负责本合同段工程工程的财务管理、成本核算工作。
参与合同评审,组织开展成本预算、计划、核算、分析、控制、考核工作。
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2.4.1.2.7设备物资保障部
负责物资采购和物资管理及制定本合同段工程工程的物资管理办法,检查指导和考核施工队的物资采购和管理工作,负责本合同段工程工程施工设备的管理工作,制定施工机械、设备管理制度。
在总部设备物资管理部门的指导下,参与设备的安装、检验验证标识及记录。
参与本合同段工程工程验工计价,对各施工单位的材料消耗和机械使用费用情况提出计量意见,评价各单位机械设备管理情况。
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2.4.1.2.8综合办公室
主要处理工程经理部一切生活、后勤工作,负责党政、文秘、接待及对外关系协调等工作。
2.4.2劳力组织及任务划分
见表2-1及文字说明。
2.4.3主要施工机械及检测仪器配备
2.4.3.1主要机械设备
主要机械设备根据设备生产能力大于进度指标要求,设备功能全面满足工程需要的原则,从我局即将完工或已完工工点选配调入本工程。
见投标书附表3“拟投入本标段工程主要施工机械表”。
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2.4.3.2主要实验测量仪器
表2-1劳力组织及任务划分
组织
人数
任务
局工程经理部
20
负责本合同段工程施工组织管理、协调与业主、监理、设计单位的合作
进口
隧道掘进队
65
负责隧道开挖、出碴运输、初期支护等
隧道衬砌队
65
负责二次模筑衬砌、铺底、路面、水沟、设备安装及洞门施工
路基施工队
25
负责隧道外接线段路基、涵洞及附属工程施工
劳力合计
155
根据全面满足工程检验、检测及测量的需要,提高检验、检测及测量的精度和速度,配备实验及测量仪器设备。
见投标书附表4“拟投入本标段工程主要的材料实验、测量、质检仪器设备表”。
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2.4.4总体施工进度安排
根据我局所选调投入本合同段工程的施工队伍和机械设备,综合其施工能力,结合本工程实际情况,我们安排工程15天的施工准备时间,正式开工日期为2003年6月10日,竣工日期为2004年4月10日,总施工工期为10个月,分三个阶段实施:
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2.4.4.1施工准备阶段。
自2003年5月26日至2003年6月9日,计15天。
完成部分施工队伍、机械、仪器设备上场、临时设施布设与施工图审核、编制实施性施工设计、进行技术交底、线路控制桩交接和复测、混凝土配合比的选择和进场材料的实验、对施工人员进行教育和培训等工作。
达到正式工程开工条件。
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2.4.4.2主体工程施工阶段。
自2003年6月10日至2004年3月31日,计9个月20天。
完成本合同段主体工程。
2.4.4.3收尾竣工阶段。
自2004年4月1日到2004年4月10日,计10天。
完成本合同段工程的修整及竣工文件编制等,全部工程达到验交程度。
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进度安排见施工设计表7“施工总体计划表”、施工设计表8“双代号时标网络图”。
2.5临时工程
2.5.1施工道路
本工程属新建二级公路,隧道位于县城边,拟由现有道路引入修建施工便道<长约60m)至进洞口,工程前期使用的机械设备及生活设施、部分材料可由此运抵进洞口,进洞口接线外路基已接近成型,待路基成型后,工程中期使用的大型设备及材料可通过路基直接运抵现场。
隧道出口外接线路基可由合同段交接处直接展开施工,不需修筑便道。
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2.5.2施工用电
本合同段工程施工用电,由业主提供农网电源,施工单位通过换接300m高压线至隧道进口。
并于隧道进口处建一所10KV变电站,配1台400KVA、1台200KVA变压器,由变电站统一对洞内外用电设施进行供电。
隧道出口段路基土石方施工采用自备电源,配一台75KW内燃发电机。
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为防止电网临时停电,拟在隧道进口配备一台120KW的柴油发电机作为备用电源,供应急使用。
2.5.3施工供水
高乐山隧道进口山体上常年有基岩裂隙水流出可供施工用水,拟在出水口附近修建一容积为200m3的蓄水池,并在比进洞口高50m左右的山坡上修建一100m3高位水池,连接输水管道用高压水泵将蓄水池内的水抽至高位水池,再经输水管道送至洞内外供施工生活使用。
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由于山体裂隙水随季节性发生变化,为防止枯水季节山体渗流满足不了施工用水,采用连接距洞口100m的县城自来水管线,将自来水接引至施工现场以备急用。
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输水管路采用Ф80mm钢管,法兰盘加胶垫螺栓连接。
2.5.4高压供风
隧道进口设一个集中空压站,配备三台4L-20/8型电动空压机,敷设Ф150mm无缝钢管作为集中送风管道至洞内作业面,提供施工高压风。
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2.5.5生产生活用房
生产生活房屋包括职工生活用房、办公室、调度值班室、各种材料存放库房等,除材料加工房采用敞式大棚外,其余房屋均采用活动板房或帐篷。
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2.5.6拌合站和预制场
本合同段工程需要砼量较大,为保证砼施工质量,拟在隧道进口设一自动计量砼拌合站,集中供应砼。
拌合站配备两台双轴卧式500L砼搅拌机及自动计量装置。
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在砼拌合站附近建一砼构件预制场,用于生产隧道水沟盖板及涵洞盖板等砼构件。
2.5.7砂石料加工场
鉴于高乐山隧道洞轴穿越岩层主要为寒武系下统石龙洞组灰岩,岩石强度高,层间结合紧密,无软弱夹层,可用于改制圬工用料。
拟在弃碴场设置一砂石料加工场,通过加工洞内弃碴为需用的砂石料,以满足工程施工需要。
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2.5.8施工场地布置
本隧道进口外场地比校宽阔,同时又为本合同段洞外路基接线段范围,故各项临时生产、生活设施都集中在隧道进口处统一布置。
布置方式见施工设计表4“施工平面布置图”。
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2.6施工方法
2.6.1隧道施工
本合同段隧道全长758m,属于Ⅳ类、Ⅴ类围岩,按新奥法原理组织施工,采用风动凿岩机钻孔,塑料导爆管非电起爆,实施全断面一次开挖、光面爆破法,出碴采用装载机配合自卸车无轨运输,初期支护采用拱、墙网喷混凝土并设拱部系统药包锚杆,二次模筑砼衬砌采用曲墙整体式衬砌。
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通过现场勘察及业主要求,采用从进口单方向组织施工的方法。
2.6.1.1开挖
2.6.1.1.1洞口<含明洞)开挖、进洞方法与步骤
进洞时采用先支护后开挖法施工。
洞口仰坡、明洞边坡采用锚杆、喷混凝土防护,明洞挖方在满足机械开挖的条件下,使用挖掘机开挖,装载机配合自卸车装运,人工辅助修坡。
不能直接用机械开挖的次坚石采用弱爆破,人工辅助机械装运弃方。
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如洞口地质条件较差,则采用超前小导管预注浆,分步架设钢格栅支撑并设置护拱,实施短台阶双侧壁保留核心土开挖,采用短进尺,弱爆破,强支护,早封闭,快循环的施工方法,稳扎稳打,步步为营。
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施工步骤:
施工顺序如图2-1所示。
图2-1洞口工程施工示意图
2.6.1.1.1.1首先处理危石,并施作洞口边仰坡截水沟①,以截排地表水,截水天沟距边仰坡开挖边缘不小于5m,沟底纵坡不小于3‰。
排水沟与天然排水系统相衔接或排入洞口河沟中。
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用人工自上而下开挖并修整坡面。
开挖形成的坡面按设计要求及时进行喷混凝土封闭,避免长时间暴露,造成坡面坍塌。
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2.6.1.1.1.2从上至下施作洞外明洞部分<Ⅰ)并进行边仰坡防护②,其标高至上台阶底。
2.6.1.1.1.3沿外轮廓线,施作L=4.0~5.0m,φ43超前小导管③<其环向间距30~40cm、外露1m)并注浆或施做超前锚杆。
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2.6.1.1.1.4开挖上台阶仰坡脚④,从两侧开挖,宽度不超过1.5m,深度至明暗洞交界处止并喷混凝土封闭岩面。
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2.6.1.1.1.5架立2榀格栅支撑⑤并与超前小导管焊接,其纵向施焊纵向连接筋,使其成为一个稳固的框架。
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2.6.1.1.1.6开挖暗洞上台阶⑥2m,施作系统锚杆,立洞内格栅支撑⑦,施焊连接筋。
2.6.1.1.1.7吊模施作混凝土护拱⑧,开挖洞外<Ⅱ),接立洞口格栅支撑与吊模打混凝土;开挖洞内下台阶,接钢支撑,吊模打混凝土。
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如洞口地质条件较好,则直接采用台阶法开挖,施做砂浆锚杆、喷混凝土、钢筋网等支护手段进行支护。
2.6.1.1.2明洞与洞门施工
洞口护拱施作后即可施作明洞,其施工顺序为:
首先定位放线,衬砌台车就位,绑扎钢筋,整体浇注明洞及2m暗洞拱墙混凝土;当混凝土达到设计要求时拆模,施做明洞防水层。
两侧对称回填土并夯实。
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在明洞施工完成后,安排合理时间进行防水层、回填、洞门施工。
混凝土施工采用组合大模板,集中拌合混凝土,泵送入模。
并做好景观设计,同时恢复植被及防排水设施,搞好绿化。
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2.6.1.1.3Ⅳ、Ⅴ类围岩段开挖方法
本隧道为Ⅳ、Ⅴ类围岩,采用全断面一次开挖。
Ⅳ、Ⅴ类围岩爆破设计见图2-2。
图2-2Ⅳ、Ⅴ类围岩爆破设计示意图
2.6.1.2初期支护
2.6.1.2.1喷射混凝土
2.6.1.2.1.1施工方法
在喷射混凝土之前要按照设计及规范要求对开挖断面进行检验,隧道所有地段均按湿喷工艺施工。
施工机械采用湿喷机。
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2.6.1.2.1.2工艺流程
湿式喷射混凝土工艺流程见图2-3。
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图2-3湿式喷射混凝土工艺流程
2.6.1.2.1.3施工要点
选用普通硅酸盐水泥,细度模数大于2.5的硬质洁净砂,粒径5~12mm连续级配碎<卵)石,化验合格的拌合用水。
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喷射混凝土严格按设计配合比进行拌和,配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。
喷射前认真检查隧道边墙拱部岩面,对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙角虚碴,并用高压水或风冲洗岩面。
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喷头距岩面距离以0.8m~1.2m为宜,喷头垂直受喷面,第一遍施喷时,可将喷头稍加偏斜,角度大于70°。
喷射路线按先边墙后拱部,分区、分段“S”形运动,喷头作连续不断的圆周运动,后一圈压前一圈1/3,螺旋状喷射。
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喷射混凝