隧道混凝土衬砌工程施工组织设计方案.docx

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隧道混凝土衬砌工程施工组织设计方案

XX隧道混凝土衬砌工程施工方案

1、工程概况

1编制说明

1.1编制依据

1.《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004）;

2.《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）;

3.《公路隧道施工技术规范》JTJ042—94；

4.地质勘查报告、设计图纸；

5.现场调查相关数据。

1.2编制原则

1.以设计意图为主导，采取合理可行的施工方案，

2.经济、实际施工方便可行、质量合格，

3.环保，尽量减小对周围环境及村民生活的影响，

4.用先进的设备及技术，以确保工程质量。

5.采实行科学管理、创建精品工程、确保优质服务。

XX隧道是XX公路工程的重要单位工程，位于干览。

本隧道为二级公路，设计车速80km/h，XX隧道全长321m，起始桩号为K5+832～K6+128，进洞口明洞长30m,出洞口明洞长25m，全段位于直线上，无超高，纵坡为-0.003%的单向坡。

洞口设计为削竹式和端墙式。

2、隧道主要技术标准

（1）隧道按规定的远期交通量设计。

（2）隧道设计速度

隧道几何线形与净空按80km/h设计。

（3）隧道建筑限界

（4）本隧道按二级公路标准设计，隧道建筑限界按照《公路隧道设计规范》（JTGD70～2004）及《公路工程技术标准》（JTGB01～2003）规定确定：

①建筑限界基本宽度

行车道：

W－2×3.75m；

侧向宽度：

L－2×0.75m；

人行道：

R－2×1.0m；

隧道建筑限界净宽：

11.0m。

②隧道建筑限界净高：

5m，人行道净高：

2.5m。

3自然地理条件

3.1地理位置

隧道区位于舟山本岛中北部。

3.2地形、地貌

拟建隧道区位于浙江省东部沿海，为海岛丘陵区，是天台山脉的余脉及其北东延入海的出露部分。

受流水作用、机械作用、风化作用、海水的冲蚀和搬运等外营力联合作用下，塑造了海岛区独特的地貌景观。

按地貌形态、成因类型分类，线路分区主要有侵蚀剥蚀地貌、堆积地貌和冲海积地貌。

隧道区地形高低起伏变化较大，海拔在1～180m。

3.3气象、水文

（1）、气象

隧道区位于浙东沿海北部，属亚热带海洋性季风气候区，气候温和湿润，四季分明，雨热同期，光照充足，无霜期长，冬暖夏凉。

据舟山气象局资料，多年平均气温为16.3℃，最热出现在八月份，极端最高气温为39.1℃，最冷月出现在1月份，月平均气温5.4℃，极端最低气温为-6.1℃。

据舟山气象站年降雨量资料分析，多年平均降水量1322.5mm，最丰年为1830.1mm（1997年），最枯年613.5mm（1967年），丰枯之比达3倍。

全年降水集中在5～6月及8～9月份，这四个月的降水量约占全年雨量的50%以上。

历史上一日降雨量在150mm以上的暴雨共有3次，主要发生在8～9月份，其中一日最大降雨日为453mm（2005年8月6日），同步最大24h降雨量476.7mm；最大三日降雨量在200mm以上的暴雨共有6次，其中最大值为534.3mm，出现在2005年9号台风“麦莎”期间。

因受季风影响，夏季多行东南风，频率为21～27%，冬季多行西北风，频率为20%，春、秋两季以北风为主，频率为12～19%。

强台风风向以东南风和西北风，最大风速24m/s（1979年3月30日），台风季节瞬时风速超过36m/s。

多年平均潮位0.22m，多年平均高潮位1.22m，多年平均低潮位-0.83m。

3～6月为雾季，年平均雾日数为16.3天，最多雾日数为29天。

年平均相对湿度在79～80%，日最小相对湿度为11～14%。

（2）、水文

隧道区水系多分布于沟谷，雨季水位猛涨，枯水期流量小，甚至干涸。

隧道周围小水库和水塘较多，主要分布于山麓沟谷区，一般水深5～10m；小河流一般水深0.5～2m，为小型天然小河流。

水库多分布在冲沟沟口，两者主要接受大气降水、沟谷地下水及地表水的补给。

4、隧道工程地质概况

根据浙江省工程物探勘察院提供的《定海小沙至白泉公路工程施工图设计阶段工程地质勘察报告》，隧道的地质概况与评价如下：

4.1区域地质

路线所经地区属华南地层区，前泥盆纪变质岩组成基底，但未出露，上侏罗统陆相火山岩系出露于山地；第四系冲海积地层组成上组，分布于平原及滨海区，在广泛的山麓地带及冲沟中，分布着坡积、坡洪积和冲洪积组成的上更新统上组，具有明显的二元结构。

（1）、地层岩性

漫长的地质时期，受地理位置、古地形、新构造运动、海面升降等因素影响，经受频繁的岩浆活动，地质构质较复杂。

路线经过地层主要广布上侏罗统陆相火山岩系。

其岩性以中酸性、酸性火山碎屑岩，分布有上侏罗统西山头组（）和高坞组（）。

上侏罗统西山头组（）：

主要为中酸性火山碎屑岩夹火山沉积岩。

下部为流纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩夹玻屑凝灰岩、含角砾熔结凝灰岩、凝灰角砾岩，含少量集块岩；中部为英安质含晶屑玻屑熔结凝灰岩和英安质含碎石晶屑玻屑熔结凝灰岩，夹凝灰质砂岩、粉砂岩或砾砂岩、沉凝灰岩，上部为流纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩深灰色玻屑熔结凝灰岩凝灰质砂岩、粉砂岩。

上侏罗统高坞组（）：

主要为浅灰—灰紫色流纹质晶屑凝灰岩、晶屑熔结凝灰岩，呈厚层块状，风化后貌似“花岗岩”。

（2）第四纪地层

路线经过的地层大部分为山麓沟谷区，为丘陵区向平原区过渡地带，属上更新统坡洪积，局部为冲洪积形成。

少部分属滨海环境，在海陆交互作用下沉积形成。

全新统上组（）：

局部分布，自滨海直到山麓河谷区，组成滨海冲海积平原。

表层为海积的黄或灰色软-硬可塑粉质黏土、灰色流塑淤泥质粉质黏土，局部为坡（冲）洪积砂砾石，碎石土，平均厚度5～7m。

上更新统上组（）：

广泛分布于山体坡麓上及冲沟内。

岩性为坡—洪和冲—洪积含角砾粉质黏土、含碎石粉质黏土和碎石土。

（3）、区域构造

拟建路线通过区域位于华南褶皱系浙东南褶皱带，丽水—宁波隆起的新昌至定海断隆的北东端。

区域构造控制区内山脊、冲沟及水系的展布方位。

在线路区周边通过的深部基底构造，有北东、北西、近南北和近东西向，并伴有相同方向的隆起及凹陷，交织组成区内深部主要构造格架，主要断裂构造有：

沥港北东向断裂、定海东西向断裂、普陀-筲箕湾北西向断裂、岱山南侧东西向断裂和定海-小湖南北向断裂。

据区域地质资料，它们为非活动性断层。

线路区及周边盖层断裂构造十分发育，主要有北北东、北东、北西和近南北向的断裂。

它们不但控制了该区的岩层分布、地貌山岭及岩体的走向，而且控制了海弯、岬、水道的形成。

（4）、断层构造

线路区的构造主要为线性断裂构造，主要有北东、北北东、北西、北东东和近东西向断裂，其分布及特征分述如下：

F2断裂：

分布在K4+556附近，断裂走向NW，断面近直立。

在地貌上表现为沟谷，断裂两侧岩石节理、裂隙十分发育，破碎带宽2～5m，视电阻率（ρs）＞1500Ω·m。

与羊山隧道呈小角度相交。

F3断裂：

分布在K4+740附近，断裂走向约20°、倾向约290°、倾角约60°。

在地貌上表现为沟谷，带内分布构造成角砾岩、断层泥,两侧岩石节理、裂隙十分发育，见硅化、绿帘石化。

视电阻率（ρs）＜1000Ω·m。

与羊山隧道呈大角度相交。

F4断裂：

分布在K5+250附近，断裂走向约20°、倾向约110°、倾角约85°。

在地貌上表现为沟谷，带内岩石十分破碎，带宽约1～5m。

视电阻率（ρs）＞1500Ω·m。

4.2水文地质条件

拟建的定海区小沙至白泉公路工程所在区，地形高差变化大，地表迳流条件好，地表水部分渗入地下。

总体来说，区域水文地质条件简单。

（1）、地表水

拟建公路区段内地面水系不发育，地表水流极为缓慢，在一般情况下，地表水位（河水面）总是低于潜水位，在汛期或短暂暴雨时节，河水位快速高于潜水位。

根据对XX隧道地表水系中取水样作水质分析结果：

水质无色透明，无异味。

从结晶类（SO42－的含量4.97～15.71mg/L）腐蚀评价,判定地表水（土）对混凝土无腐蚀性；从分解类（PH值6.63～7.07、侵蚀性CO2的含量4.05～8.10mg/L、HCO3含量56.14～453.38mg/L）腐蚀评价,判定地表水（土）对混凝土无腐蚀性；对结晶分解复合类腐蚀评价，判定地表水对混凝土无腐蚀性。

综合判定地表水（土）对混凝土无腐蚀性（详见水质分析报告）。

（2）、地下水

根据地下水的赋存方式，水理性质等，本区地下水可划分为松散岩类孔隙潜水（松散岩类孔隙微承压水）和基岩裂隙水。

（3）、基岩裂隙水

基岩裂隙水主要赋存在燕山晚期第三次侵入花岗岩（）、上侏罗统西山头组第一段（）和高坞组（）凝灰岩的风化裂隙及次节理裂隙带中，据对古德岭隧道区和羊山隧道区基岩裂隙水流量观察测量，其日出水量约在1～2t/d，枯水期水量略偏小。

含水层为燕山晚期第三次侵入花岗岩（）、上侏罗统西山头组第一段（）和高坞组（）凝灰岩，含水及透水性均较差。

低山丘陵区基岩裂隙水由大气降水直接沿构造裂隙和风化裂隙渗透补给，降雨是其主要补给来源，降雨沿基岩裂隙渗透，大部分就地排泄，以下降泉的形式补给地表水，少部分下渗形成地下径流。

山麓沟谷区第四系含水层组直接裸露地表，除受大气降水补给外，还受基岩裂隙水补给，滨海平原区地下水主要受大气降水和地表水补给，因其含水层透水性极差，基本为滞水带，地下水以垂直运动为主，蒸发是其主要的排泄方式。

4.3隧道工程地质条件

隧道区工程地质条件

XX隧道区出露的主要岩土层为：

表部为残坡积层，岩性为含角砾粉质黏土、含碎石粉质黏土，下伏基岩为上侏罗统高坞组（）凝灰岩。

岩性总体上表现为较完整，岩质质地坚硬，但是，隧道穿越段断裂构造较发育，主要为F3、F4断裂构造破碎带，内见构造角砾岩和断层泥，两侧岩体主要地质构造表现为节理裂隙较十分发育，发育硅化和绿帘石化，隧道的工程地质条件一般。

5、隧道平面线形及纵断面线形

XX隧道全长321m，起始桩号为K5+832～K6+128，进洞口明洞长30m,出洞口明洞长25m，全段位于直线上，无超高，纵坡为-0.003%的单向坡。

6、隧道净空与横断面

6.1净空

隧道横断面除应满足隧道建筑限界的规定以外，还应考虑洞内排水、通风、照明、装饰、管线电缆等附属设施所需的空间，并考虑土压力影响，施工方法等必要的富裕量，使确定的断面形式及尺寸符合安全、经济、合理的原则。

经过优化分析确定隧道内轮廓线，拱部为单心圆（半径R＝5.75m），边墙为大半径圆弧（半径R＝8.25m），仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接（半径R＝1.00m），仰拱为大半径圆弧（半径R＝15.00m），详见《隧道标准横断面总体布置图》。

6.2横断面总体布置

隧道横断面采用复合式衬砌，由初期支护和二次衬砌及中间夹防水层组合而成的衬砌形式。

路面采用双向坡，坡度为2.0％。

隧道两侧设置电缆槽，电缆槽深为65cm，宽为60cm。

通风配电洞室、照明配电洞室及消防设备洞室等均设置在隧道侧墙的壁龛内，需扩挖和加强断面。

7、隧道衬砌结构

7.1明洞

明洞结构为现浇钢筋混凝土衬砌结构。

明洞结构计算方法采用荷载结构模型，根据作用在支护结构上的荷载按弹性

地基上的拱型平面杆系结构计算结构内力，并据此进行截面设计和配筋设计。

荷载种类：

①土压力；

②结构或构造自重；

荷载组合：

土压力＋结构自重

结构计算按《隧规》JTGD70－2004规定进行。

7.2暗洞衬砌结构

隧道暗洞支护参数的确定按新奥法原理，采用复合式支护结构形式。

初期支护以锚杆和钢筋网喷砼组成联合支护体系，二次衬砌采用模筑砼结构，初期支护与二次衬砌结构之间设防水排水夹层，具体支护参数按工程类比法结合有限元计算后综合确定。

①初期支护

初期支护参数根据地质资料及有关经验值选定。

②二次衬砌

二次衬砌Ⅳ、Ⅴ级围岩区段按部分承载结构计算，计算模型为荷载结构体系，初期支护与二次衬砌之间防水层只传递径向力。

计算按《公路隧道设计规范》（JTGD70-20