南湖隧道施工组织设计方案Word文档下载推荐.docx
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隧道靠近进洞口一侧有近平行的由北向南的三条冲沟，但冲沟切割深度均不大，靠近出洞口一侧有一沿南东向北西向的冲沟，冲沟最大切割深度近20m。
隧道区内最高点标高为478.50m，最低点标高为395.00m，相对高差达83.50m。
隧址区工农业较发达。
农产品有水稻、玉米、红苕、家禽、家畜等，粮食和肉类自给自足有余。
2.2气象、水文
隧址区属亚热带气候，温暖湿润，雨量充沛，具有春早夏长秋雨连绵、冬暖多雾之特点，多年平均气温17.5~18.5℃，极端最低气温-3.7℃，极端最高气温度42.2℃。
雾日全区年平均30~40天，最多达148天。
多年平均相对湿度80%，绝对湿度17.6毫巴。
多年平均降雨量1094.6毫米，最大平均降雨量达1378.3毫米，最小平均降雨量783.2毫米，降雨主要集中于5~9月。
多年平均风速1.3m/s，一般风力为3~4级。
隧道进洞口处于南湖西边，南湖坝顶高程约400m，而隧道进洞口高程约426m，相对高差约26m，且隧道进洞口距南湖水库最近约150m，进洞口与现南湖水库坝顶相对高差约26m，中间为一斜坡，斜坡岩性上覆第四系残坡积层低液限粘土，厚度较小，多为1m左右，下伏基岩主要为侏罗系中统沙溪庙组泥岩，低液限粘土及泥岩均为不透水层，地形坡度较缓，约30°
。
南湖水库按现有坝顶标高蓄水之后，不会对隧道进洞口产生不利影响。
隧道靠近进洞口一侧有近平行的由北向南的三条冲沟，但冲沟切割深度均不大，靠近出洞口一侧有一沿南东向北西向的冲沟，冲沟最大切割深度近20m，三条冲沟为隧址区地表水主要的排泄途径，其流量为0.013L/s~0.032L/s，水量随雨季变化明显，无用途。
3、工程地质
3.1地质构造
隧道位于广福寺向斜东翼，岩层呈单斜状产出，倾向245~330°
，倾角6~13°
，无断层通过，节理裂隙不发育，地质构造较简单。
在隧道进出洞口各有三组裂隙。
隧道进洞口段：
①产状为108°
∠85°
，主要发育于砂岩中，长5~25m左右，见3条，裂面较平，呈闭合至张开。
张开裂隙最宽约30cm，被粘性土所充填，贯通性较好，下雨时有水渗出；
②产状为70°
，在泥岩及砂岩中均可见到，长2~8m左右，间距约1~3m，裂面较平，多呈闭合，内无充填；
③产状为160°
∠73°
，主要发育于泥岩中，长1~5m左右，间距约2~3m，裂面较平，呈闭合至张开，张开裂隙最宽约5cm，局部被粘性土所充填。
隧道出洞口段：
①产状345°
∠82°
，为砂岩中的卸荷裂隙，最长约70m，一般为10m左右，大多张开，裂隙最宽约5cm，局部有少量充填物，贯通性较好，大多有基岩裂隙水渗出，间距2~3m；
②产状为284°
∠83°
，长1~3m左右，间距约2~5m，裂面较平，多呈闭合，内无充填；
③产状为230°
∠75°
，主要发育于泥岩中，长1~3m左右，间距约2~7m，裂面较平，呈闭合至张开，张开裂隙最宽约3cm，局部被粘性土所充填。
3.2地层岩性
沿线地表为第四系全新统残坡积层及少量填筑土覆盖。
下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组泥岩及砂岩。
分布隧道区绝大多数地段，只在进出洞口及中部少量地段为基岩直接出露区。
根据其形成原因，将其划分为填筑土（Q4me）及第四系残坡积层（Q4el+dl）低液限粘土。
A、填筑土（Q4me）：
在钻孔中未揭露到，分布于进出洞口的居民房、公路附近，主要由亚粘土、砂土及碎石组成。
堆填年代较长，结构稍密~中密状。
厚约0~1m。
B、低液限粘土（Q4el+dl）：
分布于隧洞进出洞口及洞身段，呈暗红色至黄褐色，软塑~硬塑状，偶含少量碎石。
厚0~1.30m。
3.2.2侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩及砂岩：
由于其产状平缓，除进出洞口段外，其余地段较少见到。
砂岩呈灰白色，中粒结构，厚层~巨厚层状构造，主要矿物成份为长石、石英及云母等，钙泥质胶结，抗风化能力较强；
泥岩呈紫红色至暗红色，泥质结构，厚层状构造。
3.3不良地质现象
隧道区无滑坡、泥石流、岩溶、采空区、有害气体等不良地质现象。
隧道出口存在一由砂岩形成的危岩，位于出口两隧道之间，靠近左洞口，与左洞口相距约15m。
危岩体高约15m，长约35m，体积约2000m3。
危岩体内有一张开的卸荷裂隙发育，裂隙几乎将整个危岩体从上至下贯通，裂隙最宽处约3cm，局部被粘性土所充填。
危岩体现状处于稳定状态，但在隧道进出洞口施工影响下，有可能处于失稳。
隧道出口左洞左侧存在一倒崖，位于左洞西南面，与隧道轴线近于直交，倒崖底高程约405m，与隧洞顶板高程相差约11m。
倒崖由于砂岩岩交界处泥岩风化形成。
倒崖长约70m，最高处约7m，倒崖深约14m，原为当地居民居住，倒崖中部有一与倒崖走向近于平行的卸荷裂隙，裂隙长约50m，部份张开，内被粘性土及草充填，下雨时有水沿裂隙渗出。
倒崖现状虽处于稳定状态，但由于有卸荷裂隙的存在，对倒崖的稳定不利，进而危及到隧道出洞施工安全及行车安全。
3.4地震
据《中国地震动峰值加速度区划图》，隧址区地震动峰值加速度0.05g，场地抗震设防烈度6度。
按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），场地土为坚硬场地土，建筑场地类别为Ⅰ类，为建筑抗震一般场地，设计特征周期0.35s。
区内近年来未发生过破坏性的地震。
3.5水文地质条件
隧道位于广福寺向斜东翼，隧道穿越一宽缓丘陵，进出洞口地形较低，中部地形较高，宽缓，整个地形为北东面较高，其余三面较低,整个隧道为一个独立的水文地质单元。
隧道区地表大多为第四系土层所覆盖，下伏基岩为侏罗系砂岩及泥岩。
根据场区地形地貌及地层岩性综合分析：
地形地貌利于地表水的排泄，地层岩性及构造不利于地表水的下渗，故场区地下水较贫乏，水文地质条件较简单。
3.5.1隧道区井、泉分布
在隧道区砂岩中有两口井，均位于出洞口砂岩陡崖下，为砂岩裂隙水，出水点为砂泥岩交界处，标高为409m左右，流量为0.027L/s~0.207L/s，水量与大气降水有直接关系，雨季变大，天旱则变小，两口井均为当地居民生活饮用水。
在泥岩中有三个出水点，分别为位于隧道进出口，均为第四系土层中的松散孔隙水及泥岩强风化带内的裂隙水，其标高分别为422m、410m及401m，流量分别为0.006L/s、0.054L/s及0.012L/s，水量随雨季的变化而变化，天旱时基本干涸。
在第四系土层中有5口井，分布于宽缓丘陵顶部，标高为463m~472m，流量为0.009L/s~0.013L/s，均为第四系土层中的松散孔隙水及砂岩强风化带风化裂隙水，水量随雨季变化较明显：
雨季增大，天旱时变小甚至干涸，其用途均为居民饮用。
3.5.2地下水的类型与富水性
隧道进出洞口均处于泥岩中，上覆地层为砂岩，砂岩靠近地表，直接受大气降水补给，故在靠近地表的砂岩层中有少量裂隙水，由于倾角较平缓，裂隙较少，有利于地下水的富存。
综合分析得出场区靠近地表层砂岩为含水岩组，以基岩裂隙含水为主，但含水量不丰富，泥岩为相对隔水层。
3.5.3地下水的补给、迳流、排泄条件
砂岩在地表出露区接受大气降水和地表水的补给，沿向斜倾向向深部运移形成地下水。
由于其分布位置高，含水层均被沟谷切穿，在砂泥岩接触面往往以泉水的形式排泄。
3.5.4地下水的动态变化
由于区内地下水接受补给的来源单一，主要为大气降水，故地下水的动态变化同大气降水密切相关，一般随着降雨量的变化而变化，受大气降水控制显著。
3.5.5地下水水质类型及其腐蚀性
区内地下水化学类型为HCO3-Ca型水。
测试结果表明：
隧道区内地下水及地表水按《公路工程地质勘察规范》JTJ064—98附录D环境水对砼腐蚀评价标准判定：
地下水及地表水对混凝土无腐蚀性。
3.6隧道主要工程地质问题评价
3.6.1洞口工程地质问题评价
进口（长沙端）洞口工程地质问题评价
隧道进洞口位于反向坡上，地形坡度角为39°
至近于直立，部份地方为基岩直接出露区，土层较薄（多小于1m），强风化带厚1.30~4.20m。
隧道进洞口多处于泥岩段，属易软化的软质岩石，由于进洞口标高接近于泥岩与砂岩交界面，砂岩裂隙水长期浸泡泥岩使得其变软，且由于岩层倾角平缓，顶板泥岩易垮塌。
洞口边仰坡开挖后稳定。
出口（重庆端）洞口工程地质问题评价
隧道出洞口位于一砂岩陡崖下泥岩斜坡上，土层较薄，约为1m左右，强风化带厚度最大为2.70m，出洞口由于外倾御荷裂隙使部份砂岩形成危岩，施工前将其清除；
另外由于砂岩与泥岩交界面附近的泥岩在砂岩裂隙水的浸泡及风化作用之下，已使砂岩形成一倒崖，且倒崖内发育有一组卸荷裂隙，该裂隙贯通性较好，对倒崖今后稳定不利。
隧道开挖之后倒崖下底板与隧道顶板高程相差约11m，以泥岩为主。
隧道洞口施工前处理危岩和倒崖，边仰坡开挖后稳定。
3.6.2洞身稳定性评价
隧道洞身段穿越岩性为砂岩及泥岩近于互层，岩层倾角较缓，以厚层状为主，弱风化带较完整，但偶有碎块及裂隙，施工中应加强临时支衬措施，以防隧道顶板冒顶，隧道施工中不会出现涌水现象。
本隧道埋深较浅，顶板最大埋深约为72m；
岩层呈单斜产出，地质构造简单；
岩石为砂、泥岩互层，其中，泥岩饱和单轴抗压强度平均值为12.4MPa，砂岩饱和单轴抗压强度平均值为30.3Mpa，不会产生岩爆现象，不会有有害气体产生。
隧道围岩的分类与分布
根据岩石等级、围岩受地质构造影响程度、隧道埋深、弹性波速、RQD及水文地质条件，按《公路工程地质勘察规范》JTJ064－98附录G、《公路隧道设计规范》JTJ026－90附录一及《工程岩体分级标准》GB50218－94中有关分类标准，将隧道围岩分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三类。
在对隧道围岩进行分类时，考虑到隧道轴线方向与岩层走向以小角度相交，沿隧道轴线岩层近于水平，对隧道围岩稳定不利，故隧道围岩类别均酌情作降级处理。
（1）隧道进出洞口因属隧道浅埋段，围岩类别降低一类，为V类围岩。
（2）隧道洞身段泥岩为IV类，砂岩为III类，石以厚层状泥岩及砂岩为主，本段岩层由于倾角较缓，隧道侧壁易稳定，顶部易坍塌。
（1）Ⅱ类围岩洞身稳定性
在洞口由于洞顶岩层厚度薄，因受风化影响，这类围岩岩体较破碎，呈碎块状松散结构，洞顶易坍塌，侧壁经常小坍塌，浅埋时易出现地表下沉（陷）或坍塌至地表。
（2）Ⅲ类围岩洞身稳定性
构成Ⅲ类围岩的地层岩性为砂、泥岩互层。
这类围岩的裂隙较发育，层间结合一般，特别是砂泥岩接触部位结合较差，拱部无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定。
（3）Ⅳ类围岩洞身稳定性
组成Ⅳ类围岩的地层岩性以砂岩为主呈厚层状，由于受地质构造影响，位于向斜轴部附近的砂岩层节理裂隙较发育，层面结合较好，岩体较完整。
拱部无支护时可产生小坍塌及掉块，侧壁基本稳定，爆破震动过大易坍塌。
3.6.3水文地质评价
（1）隧道区地下水水力特征及富集条件
隧道开挖后，在砂岩段会出现淋水及股状流水，其余地段以滴水为主。
（2）隧道涌水量预测
据场地实际情况，按地下水动力学法计算结果作隧道涌水量预测值，左隧道涌水量平常243.92m3/日，最大635.62m3/d，右隧道涌水量平常241.64m3/日，最大531.61m3/日。
隧道在开挖过程中不会出现大的突然涌水现象，但开挖过程中应作好疏排水措施。
3.6.4隧道建设对环境的影响评价
隧道进出口洞口段边仰坡开挖，将改变边坡的自然稳定性。
引起稳定性下降，但只要及时作好必要的防护处理和地面排水工作，即可避免由于坡形改变所带来的不利影响。
由于隧址区地表大多为第四系粘性土层所覆盖，下伏基岩为砂、泥岩互层（局部泥岩为主要岩层），且基岩岩层倾角缓，裂隙不发育，地下水水力联系差，而隧址区井泉出露点大多第四系土层松散孔隙及及基岩强风化带裂隙水，故隧道施工完毕之后，不会出现隧址区地下水疏干及土壤砂化问题。
隧道弃碴对环境存在一定的影响，因而弃渣场必须做好防护、排水措施，并尽可能绿化，以改善生态环境。
3.7天然建筑材料及施工用水电
3.7.1条（块）石料
隧道区沙溪庙组（J2s）砂层分布广，可开采范围较大，石料成材率高，运输方便。
3.7.2砂砾石料场
隧址区砂料及卵砾石料资源缺乏，需从巴南区木洞镇长江河漫滩采集，运距约50m，隧道混凝土用砂也可采用机制砂。
3.7.3施工及生活用水
隧道进洞口为南彭水库，水库容量大，现为附近居民及场镇生活用水，根据水质分析成果，该水源对砼物无腐蚀性，故可作为隧道施工期间施工用水及生活用水。
3.7.4施工用电
隧道进出口附近均仅有220V照明线路及动力线路，建议业主结合隧道营运用电，进出口均架设一回路10Kv高压线至隧道口，架设线路长度约1Km。
4、主要工程数量如下表：
洞口浅埋加强段支护参数表
项目
Ⅱ类围岩
Ⅲ类围岩
初
期
支
护
20号喷砼
25cm
20cm
φ6.5钢筋网
@20×
@25×
锚杆
HBC22N组合式中空注浆锚
@80×
80cm,L=3.5m
Φ22全粘接药卷锚杆
@100×
100cm,L=3.0m
二次衬砌
50cm
45cm
仰拱
初支加劲措施
18工字钢
14工字钢
铺助措施
超前小导管
超前锚杆
注：
偏压段二次衬砌为钢筋混凝土，无偏压段为素混凝土。
按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，初期支护以喷、锚、网为主，二次衬砌为模筑混凝土。
支护参救根据结构分析与工程类比相结合确定，Ⅲ类衬砌为设仰拱，同时Ⅲ类衬砌向Ⅳ类围岩地段延伸10米，以保证结构和施工方法过渡安全。
洞身深埋段各类围岩隧道衬砌支护参数见表3。
洞身深埋段复合式衬砌支护参数表表3
Ⅳ类围岩
15cm
10cm
/
@120×
120cm,L=2.5m
35cm
5预埋件与预埋洞室设计
预埋件包括通风、照明、消防及供配电工程所需预埋件，但不包括隧道交通工程预埋件（业主另行单独委托设计），必须在二次衬砌施工时安装预埋，预埋件位置原则上要求准确，在施工中根据实际情况可适当移动位置。
埋设预埋管时，先在管内穿φ5mm镀锌铁丝。
5.1施工监测
a量测目的
隧道施工监测是新奥法的重要组成部分，在隧道施工中，通过对隧道围岩动态的监控量测（洞口地段还应对地表沉降进行观测），掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用量测结果调整设计支护参数，指导施工；
通过量测预见事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，确保隧道的安全，达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。
b量测项目
根据南湖隧道的地质特征、围岩特点，设计考虑进行如下项目的量测：
（1）拱顶下沉量测
（2）围岩周边收敛量测
（3）锚杆抗拉拔实验
（4）洞口浅埋段地表沉降观测
（5）开挖掌子面及坑道周壁地质观测
5.2临时工程与洞渣处理
施工临时用房及材料堆放、加工场地可于洞外路基范围和附近缓坡地带布置，但不得妨碍洞口及截、排水等构造物的设置，施工用电应与隧道营运用电统一考虑，施工用水采用南湖水库水。
进口（长沙端）位于南彭至石岗公路旁，无需便道，出口（重庆端）需结合路基施工修筑1Km施工便道。
隧道弃渣尽量利用作为路基填方，余者可设置挡土墙堆置于隧道进出口沟谷中，并做好防护排水设施。
6.隧道施工准备
6.1一般规定
，应熟悉设计文件，领悟设计意图，做好现场调查和图纸核对工作。
，应编制实施性施工组织设计，并做好技术准备和组织落实工作。
，技术要求等建立实验室。
，重视跟踪地质调查与超前地质预报。
6.1.5施工过程中，应完整收集原始数据，资料，做好事故记录，编写施工技术总结。
6.2施工场地与临时工程
，工期，地形，特点，弃渣场合水源等情况合理布置
，环保的要求，并方便弃渣
，泥石流，塌方滑坡及雪崩等地段
6.3主要建筑材料
洞门端墙：
10号砂浆砌块石，表面细加工
路堑挡墙：
帽石：
20号现浇混凝土
水沟：
7.5号砂浆砌片石，10号水泥砂浆勾缝
水沟平台：
5号浆砌片石
洞口平台：
护坡：
喷砼：
20号混凝土
锚杆：
R25N中空注浆锚杆，全粘接药卷锚杆
钢筋网：
φ6.5A3Ⅰ级钢筋
6.4人员投入
劳动力投入计划表
名称
人数
备注
现场值班
5
测量班
开挖班
30
出渣班
8
8车，司机8人
喷射工班
12
电焊班
4
杂工班
6
后勤
总计
82
（五）机械准备
主要机械投入计划表
数量
挖机
3
PC220、SY215C
装渣机
XG953
出渣机
15t自卸式汽车
气腿式凿岩机
10
喷浆机
搅拌机
2
JDY750
电动空压机
拉料车
L3.5-8/20
7.施工方法说明及流程图（开挖、钻爆、通风出碴、支护、衬砌）
7.1洞口工程
施工工序见洞口施工程序框图
隧道施工便道修至洞口附近后，近洞口侧60M范围内及两洞口中间地带，用装载机辅以挖掘机整平压实，修建供风、供水、供电设施，并用作材料存放场地和机械停放场地。
洞口及明洞在开挖过程自上而下分层开挖。
施工机械以挖掘机为主，遇地层坚硬石质人工打眼松动爆破，运输采用15t太脱拉自卸车。
洞口开挖后的边仰坡面按设计整修平整，及时按设计进行防护，以防风化、雨水渗透而坍塌或滑坡。
本隧道洞门修筑在进洞施工前完成，并完成明洞回填工作，作好洞口范围的排水工作，以确保洞口稳固、安全。
洞口土方分层开挖
挖至路基
设计高度
洞门装饰
护面墙施工
洞门施工
洞口施工程序框图
7.2明洞工程
开挖拱部以上土方（挖至拱脚）
灌注拱圈
做外贴式防水层
进行初步回填
暗挖拱脚以下石方
灌注边墙
明洞施工工艺流程图
1.明洞边坡开挖应根据设计要求采取岩土加固措施。
明洞衬砌施工应仰拱先行，拱墙整体加固
2.明洞实质开挖应防止爆破影响边仰坡的稳定。
3.明洞边墙地地基承载力应满足设计要求、边墙基础混泥土灌注前应排除坑内积水，完成后应及时回填。
4.明洞衬砌施工应符合规范的有关规定。
明洞衬砌和暗洞衬砌应连接良好
5.明洞拱圈外膜拆除后，应及时按设计做好防水层及纵向盲沟保证排水畅通
6.明洞拱圈混泥土达到设计1m，方可采强度后由人工夯实回填至拱顶以上用机械回填
7.隧道洞口段围岩预加固措施洞口段围岩的自支护能力比较弱,有的甚至没有自支护能力。
因此,在洞口段施工中最重要的是提高围岩的自支护能力,保证开挖及后续作业的进行
7.3、开挖工程
Ⅱ级围岩采用全断面开挖，开挖循环进尺控制在3.5m～4m之间，开挖出渣后即对岩面素喷一道C25级砼封闭岩面，为了消除施工工序之间的相互干扰，实现平行流水作业，加快工程进度，初期支护锚杆、钢筋网及砼复喷等工序可与开挖适当拉开一定的距离，距离一般控制在25m以内；
Ⅲ级围岩相对Ⅱ级围岩岩性更弱，因而全断面循环进尺宜控制在2.5m～3m之间，开挖出渣后即进行锚杆、钢筋网、喷射砼等初期支护工作；
Ⅳ级围岩比Ⅲ级、Ⅱ级围岩更差，因而为了防止隧道坍塌、保证施工的安全，应遵循“短进尺、弱爆破、初期支护紧跟、及时闭合成环、加强监控量测”的原则，开挖采用中长台阶的方式，即先开挖上断面并初期支护，而后进行下断面及仰拱的开挖，开挖循环进尺控制在2.5m以内。
为了控制隧道的超挖和欠挖导致补炮多次扰动围岩，一定要做好光面爆破设计，使爆破后轮廓线最大程度接近测量弧线。
1.开挖程序图
这种方法分成上下两部分，但上台阶仅超前3~5m，只能采用交替作业。
超短台阶法施工作业顺序为：
用一台停在台阶下的长臂挖掘机或单臂掘进机开挖上半断面至一个进尺。
安设拱部描杆、钢筋网或钢支撑。
喷拱部混凝土。
用同一台机械开挖下半断面至一个进尺。
安设边墙锚杆、钢筋网或接长钢支撑，喷边墙混凝土（必要时加喷拱部混凝土）。
开挖水沟、安设底部钢支撑，喷底拱混凝土。
灌注内层衬砌。
也可采用小型机具交替地在上下部进行开挖，由于上半断面施工作业场地狭小，常常需要配置移动式施工台架，以解决上半断面施工机具的布置问题。
超短台阶法初期支护全断面闭合时间更短，更有利于控制围岩变形。
能更有效地控制地表沉陷。
7.4、出渣工程
（1）机械装渣作业应严格按操作规程进行，并不得损坏已有的支护及临进设备；
（2）采用有轨式装渣打机械时，轨道应紧跟开挖面，调车设备应及时向前移动，或采用梭式矿车、转载机等设备进行边疆装渣；
（3）漏斗装渣时，漏头处应有防护设备和联络信号，装渣结束后漏斗处应加盖；
（4）在台阶或棚架上向下扒渣时，渣堆应稳定，防止滑坍伤人
1.为保证爆破质量，炮眼应符合以下要求：
a.掏槽眼：
深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm。
b.辅助眼：
深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不大于5cm。
c.周边眼：
炮眼间距误差不大于5cm，外斜率不应大于5cm/n，与内圈最小抵抗线误差不大于10cm。
1.钻爆作业时注意事项
a.首先应对炮眼布置、数目、角度和深度、用药量，引爆方式、爆破顺序等应事先作好钻爆设计。
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