隧道专项方案施工通风防尘.docx

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隧道专项方案施工通风防尘

南充~大竹~梁平高速公路

铜锣山隧道

实施性施工组织设计

施工通风防尘

专项方案

四川公路桥梁建设集团有限公司

南大梁高速公路TJ-E标项目经理部

2011年6月

第1章编制的范围、原则及依据

1.1编制的范围

本施工组织设计编制范围为：

南充～大竹～梁平高速公路铜锣山特长公路隧道TJ-E17标段、TJ-E18标段施工期间的通风、除尘相关的技术方案、设备配置及管理措施等。

1.2编制的原则

1）严格执行现行的《公路隧道施工技术规范》、《公路隧道施工技术细则》等相关规范和标准，运用现代科学技术优化施工通风、除尘方案。

2）以满足本标段工程施工通风、防尘需要为目的，根据本工程特点合理配置施工通风设备及其相关资源。

3）、积极推广施工通风节能技术，努力降低成本，提高经济效益。

4）、统一部署，科学管理，分工区制定不同施工阶段的合理通风方案，确保按各施工阶段的通风效果。

5）、突出应用新技术、新设备、新工艺，提高施工通风、除尘的技术水平。

6）、树立环保和安全意识，严格执行国家和合同关于隧道施工洞内外环境保护、安全施工的相关规定。

1.3编制的依据

1）、南充～大竹～梁平（川渝界）高速公路两阶段施工图铜锣山隧道汇报简本。

2）、南充～大竹～梁平（川渝界）高速公路铜锣山隧道洞口施工准备资料。

3）、南充～大竹～梁平（川渝界）高速公路铜锣山隧道两阶段施工图设计。

2）、本单位进场后现场勘察、调查及实际测量所了解的实际情况。

4）、本工程设计、施工及验收采用的标准和规范：

（1）《公路工程主要技术标准》（JTJ001-97）

（2）《公路隧道设计规范》（JTJ026-90）

（3）《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）

（5）《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）

（6）《公路工程技术标准》JTGB01--2003

（7）《公路土工试验规程》JTGE40—2007

（8）《公路工程岩石试验规程》JTGE41—2005

（9）《公路路基路面现场测试规程》JTGE41—2008

（10）《公路路基施工技术规范》JTGF10—2006

（11）《公路路面基层施工技术规范》JTJ034—2000

（12）《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000

（13）《公路隧道施工技术规范》JTGF60—2009

（14）《公路隧道施工技术细则》JTG/TF60—2009

（15）《公路工程质量检验评定标准第一册（土建工程）》JTGF80/1—2004

（16）《公路工程施工安全技术规程》JTJ076—95

（17）《工程测量规范》GB50026-2007

（18）《煤矿安全规程》

（19）《铁路瓦斯隧道技术规范TB10120-2002》

5）、国家和交通部、建设部有关隧道、桥梁、路基、交安、照明、监控等施工规范、规程及质量检验标准，国家、四川省政府关于工程建设的有关法律、法规以及有关质量、安全、文明施工、环境保护等方面的管理文件。

6）、本单位现有技术力量、队伍素质、施工生产能力和资源状况等。

7）、本单位类似项目施工管理经验。

8）、本单位内部《质量手册》、《程序文件》。

9）、设计院技术交底及业主的相关要求。

10）、四川省建设工程质量监督总站等单位对建设工程的相关要求。

第2章铜锣山隧道工程概况

2.1概述

铜锣山隧道位于南充~大竹~梁平（川渝界）高速公路，隧道进、出口分别位于大竹县余家镇麂子坝煤矿和石桥铺二煤厂附近。

左、右线最大埋深分别为468m和478m。

隧道进口~中部~隧道出口的线间距为15.3m~38.1m~30m。

隧道共设车行横通道5个，人行横通道8个，车行横通道位置的隧道异侧设紧急停车带5处，紧急停车带长40m，有效长30m。

隧道出口端左右线之间设置一座泄水洞，全长2045m，起讫里程为泄XSK135+193（K135+193）和XSK137+238（K137+236.739）。

与G210国道相连的麂子坝煤矿支道碎石路距隧道进口约800米，交通较为不便；与G318国道相连的石桥铺二煤厂支道碎石路距隧道出口约100米，交通较方便。

本标段为TJ-E17标，位于南充～大竹～梁平（川渝界）高速公路TJ17-E合同段内，在K132+095处设置铜锣山隧道入口；终点止于石河镇五通村，桩号K134+600，与TJ-E18标段起点衔接。

铜锣山隧道位于四川自流盆地东部，为典型的梳状褶皱山地形。

背斜成山，紧密狭窄；向斜成谷，宽广平缓，构造地貌明显。

顶部灰岩（T1f～T2l）经溶蚀后成为槽谷，两侧砂岩（T3xj）为脊，两者常组合而成“一山两岭”或“一山三岭”之特有形态。

背斜灰岩出露区，山体多呈孤立的贝壳状浑圆形山峰；两翼主要为砂、泥岩出露，山体多呈不规则状连成片状的浑圆山体。

穿越麂子坝久通煤矿南端，局部段过煤层采空区，含瓦斯。

同时，地下水主要为第四系孔隙潜水入下伏基岩裂隙水，埋深浅，富水性一般，受地表水及降雨影响明显。

隧道段以碳酸盐岩类裂隙溶洞水为主，碳酸盐岩系水文地质条件较复杂，水量较丰富，构面隧道重要涌水或突水层段。

隧道施工中存在瓦斯、采空区及涌水突泥等高风险，施工难度大。

隧道左洞平面线性为半径为3350米的曲线，坡度为+1.7%及-0.8%的人字坡，全长5015米；隧道右洞平面线性为半径为2950米的曲线，坡度为+1.7%及-0.8%的人字坡，全长5032米。

铜锣山隧道为高瓦斯隧道，隧道主体构造穿越铜锣山背斜，区域断层（F2）和各种次级褶皱、节理裂隙。

隧道存在断层破碎带、岩溶、岩溶水、石膏及盐溶角砾岩、软弱围岩、煤层瓦斯、采空区、有害气体等不良地质和特殊地质。

预测铜锣山隧道的稳定涌水量为201618m3/d，开挖初期的最大涌水量为590838m3/d。

2.2主要地质状况

2.2.1地形地貌

隧址区位于四川盆地东部，横穿铜锣山背斜北段，路线走向与越岭山脊走向近于直交。

铜锣山为典型的梳状褶皱山地形。

背斜成山，紧密狭窄；向斜城谷，宽广平缓，构造地貌明显。

山岭陡峭，峰峦层叠，顶部灰岩（T2L~T1J）经溶蚀成为槽谷，两侧砂岩（T3xJ）为脊，两者常组合成“一山两岭”或“一山三岭”形态。

隧址区地势总体表现为难高北低、中部高两侧低的地貌特征，地貌单元属侵蚀——构造岭脊中低山区，地形地貌展布与构造线基本一致。

区内最高标高1015.2m，最低侵蚀基准面标高320m，相对高差达700m。

背斜轴部为三叠系雷口坡组、嘉陵江组等碳酸盐岩地层形成的岩溶槽谷地貌，标高一般为995m~650m；两翼主要为三叠系须家河组的部分侏罗系砂岩、泥岩形成的高陡峭或单面山地貌，标高一般为460m~780m，地形切割较强烈，植被茂密，山体两侧羽状V形冲沟较发育。

隧道进口处位于背斜两翼山麓斜坡等待，其附近标高约为430米，斜坡比出口处平缓。

2.2.2地层及岩性

隧道穿越地层主要有第四系全新统松散堆积层（Q4），侏罗系中、下统自流井组（J1-2z）、珍珠冲组（J1z），三叠系上统须家河组（T3xj）的非可溶岩，三叠系中、下统的雷口坡组（T2l）及嘉陵江组（T1j）的可溶岩，可溶岩的碳酸盐在隧址区出露较广。

与施工通风影响较大的是隧道穿越的须家河组煤层瓦斯地段。

在碳酸盐岩区段，局部可能含有天然气。

2.2.3地质构造

铜锣山隧道位于四川台拗褶皱带东北部，属新华系的次级沉降带。

区域构造体系由一系列北东——北北东向不对称褶皱组成，一般南东翼陡，北西翼缓，轴面多扭曲。

背斜成山较紧密，为长条梳状或箱状；向斜成谷开阔，组成隔挡式构造。

隧道处于铜锣山背斜北段，主体构造为铜锣山背斜、区域断层（F2）和各种次级褶皱、节理裂隙等。

2.3气候水文状况（指气候、气温、降雨量等）

铜锣山隧道隧址区气候属于亚热带温暖、湿润山地气候，雨量充沛，年常平均气温17.50C，日气温最高42.70C，最低气温6.40C，年平均降雨量1215.5mm，最大1529.8mm，最小622.5mm，降雨多集中在5～10月，占年降雨量的70%。

相对湿度80%，无霜期292天，多东北风，平均风力一般1.6～2.1级，最大达8级。

2.4设计概况

本标段隧道桩号K132+095～K134+600（YK132+095～YK134+600）单线2505米（双线5010米）。

本标段隧道内路面纵坡为1.7%的上坡，路面横坡2%；标段包括正洞洞门，洞身开挖、支护、衬砌，相关附属工程：

4个人行横通道、3个车行横通道、1个变电所、6个紧急停车带。

2.5主要技术标准

1）道路等级：

四车道高速公路；

2）设计车速：

80km/h；

3）隧道型式：

双向四车道；

4）路基宽度：

24.5m；

5）设计荷载：

公路-I级；

6）设计基准期：

100年

7）地震基本烈度：

Ⅵ度

8）隧道建筑限界：

一般地段隧道建筑限界净宽10.25m，净高5.00m；

紧急停车带段隧道建筑限界净宽13m，净高5.00m

人行横通道建筑限界净宽2m，净高2.5m

车行横通道建筑限界净宽4.5m，净高5m

2.6地震烈度

场区不存在地震地表断层活动的危害。

据《中国地震动参数区划图》（GB18306--2001）及中国地震局地壳应力研究所2008年11月对南大梁高速公路场地《地震安全性评价报告》，本隧址区处于地震反映特征周期0.35S、地震动峰加速度值0.05g，其对应地震基本烈度为Ⅵ度。

2.7隧道施工环境

1）交通情况

本标段临近从石河镇至麂子坝久通煤矿，需修建施工便道一条与该道路在五通村相通方能满足施工需要。

2）施工、生活用水

施工区内水资源丰富，能够满足本项目建设的需要，环境水对混凝土工程无腐蚀性。

3）施工、生活用电

施工用电采用外接附近10KV电网线路，在隧道进口靠右侧约50米处布置2台800KVA、一台500KVA变压器和一个配电站用作整个标段的施工及生活用电电源。

第3章国内外长大隧道施工通风技术现状

3.1国外长大隧道施工通风技术调研

国外近些年修建的长大隧道较多，多数集中在美国、澳大利亚、日本和欧洲等发达国家，欧洲的德国、意大利、瑞士、奥地利和挪威等国修建了很多长度超过10km的隧道，但是基本都是采用掘进机开挖，日本修建的长大隧道采用人工钻爆法施工的较多。

从施工通风的角度来看，国外近些年修建的长大隧道多数采用大直径和大功率的管道压入式通风，尤其是欧美一些国家，施工通风方式方法比较单一，主要依靠通风设备具有优良的达标性能。

这是由于国外的制造业较为发达，其生产的通风管漏风很低，约为国内风管漏风率的20％～50％，所以其通风系统解决长距离施工通风的适应性很强，且价格相对较为低赚，而开辟辅助坑道的造价及人工费相对较高的缘故。

3.2国内隧道及地下工程施工通风技术调研

国内近些年修建的长大隧道也比较多，已经建成的有秦岭隧道、圆梁山隧道、乌鞘岭隧道、太行山隧道、大别山隧道、新大瑶山隧道和包家山隧道等，在建的有关角隧道、象山隧道、中天山隧道等，以上隧道长度均超过10km，所采用的施工通风方式也多种多样。

秦岭隧道以管道独头压入式为主，还涉及到了高地温影响；圆梁山隧道成功采用了巷道式通风；乌鞘岭隧道竖井和斜井通风都有；其它隧道主要是斜井辅助坑道通风，其中太行山隧道7＃斜井采用了主副井通风、包家山隧道模拟了单斜井双正洞新型通风方式、在建的关角隧道正在采用新型的斜井中隔板风道式通风方式。

运输方式有轨和无轨都有，可参考借鉴的成功经验很多。

3.2.1大瑶山隧道

在隧道发展史上具有划时代意义的大瑶山隧道全长10081米，采用三个工区同时施工，其中进口工区的施工任务最重，承担了3910米的正洞施工任务。

在隧道进口端距左线50m处的线路右侧设置一座平行导坑，长2268m。

其施工通风方式为：

进口正洞与平导洞在