明洞施工方案.docx

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明洞施工方案

隧道明洞施工方案

第一章编制说明

1.1编制依据

⑴国家相关法律、法规和地方政府的有关政策、法规和条例、规定；

⑵国家和交通部有关现行设计规范、施工技术规范、施工指南、验收标准；

⑶《广东省仁化（湘粤界）至博罗公路仁化至新丰段TJ13标施工招标文件与投标文件》；

⑷广东省仁化（湘粤界）至博罗公路仁化至新丰段TJ13合同段两阶段施工图设计；

⑺《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；

⑻《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004）；

⑼本公司积累的施工经验，拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果；

1.2编制原则

⑴认真贯彻执行国家方针、政策、标准和设计文件，严格执行基本建设程序，实现工程项目的全部功能；

⑵全面履行工程合同，满足建设单位要求，有效地集中施工力量，按期交付使用；

⑶根据工程特点部署施工组织机构和优选先进可行的施工方案，从组织机构、施工方案、机械设备配备、工程材料供应等方面确保工程质量和施工安全；

⑷确保施工按期完成的原则。

优化资源配置，满足施工工期的要求，科学组织施工，合理安排施工进度，搞好工序衔接，实行平行作业、流水作业相配合，交叉组织施工，确保工期，均衡生产。

⑸积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备，提倡施工机械化、工厂化、整体化、标准化。

⑹保证工程质量，确保施工安全，重视环境保护，做到文明施工。

1.3编制范围

第二章工程概况

2.1工程简介

设计为分离式隧道，洞室净空14.75×5.0m，起讫桩号左线ZK340+815～ZK341+032，长217m；右线YK340+763～YK341+994，长231m，呈90°方向展开；进洞口设计标高左线242.34m、右线242.964m，出洞口设计标高左线247.586m、右线249.384m；隧道最大埋深约42.6m，属短隧道。

隧道进出口均采用端墙式洞门，洞门长度为22米，隧道进口偏压明洞12m，出口明洞10m（一般明洞5m，偏压明洞5m），隧道内V级围岩长度为102米，Ⅳ级围长度为120米，Ⅲ级围岩长度为226米。

2.2主要技术标准

隧道路面按双向六车道设置，设计行车速度为100km/h，设计荷载公路1级，隧道抗震设防烈度Ⅶ度；防水等级二级，隧道建筑限界14.75m，隧道净高5.0m。

2.3工程地质情况

2.3.1隧道进、出口地形地貌及地质评价

进口位于一北西向斜坡上，基岩裸露，斜坡自然坡度35°～50°,斜坡临空面方位324°，与路线走向呈52°大角度斜交。

岩层产状292°∠81°；洞口岩体裂隙发育，岩体较完整，坡顶为自然陡崖，洞口右侧约230m处为近直立陡崖（白面石），卸荷裂隙发育，发育一组倾向隧道洞口的宽大节理裂隙，裂隙产状305°∠55°，结合程度较差，施工中人工爆破可能引发小型崩塌，对隧道洞口有不利影响。

围岩分级为Ⅳ级，成洞条件较差，围岩易坍塌，处理不当可能出现大体积坍塌，进口仰坡为逆向坡，利于边坡稳定。

出口位于一南东向斜坡上，上覆残坡积粉质黏土层厚0.50～5.0m，斜坡自然坡度25°～35°,洞口斜坡临与路线走向近似垂直相交。

岩层产状292°∠81°。

洞口岩石裂隙发育，岩体较破碎，完整性差，围岩分级为Ⅳ级，成洞条件差，围岩易坍塌，处理不当可能出现大体积坍塌及冒顶，仰坡为顺层坡，坡度较陡。

出口段基岩出露，地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀，形成溶沟（或溶槽），原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋，在溶沟（或溶槽）中长期堆积了松散状的角砾。

2.3.2隧道洞口边仰坡设计断面

洞口边仰坡设计断面见图2.3.2-1。

明洞边、仰坡均采用喷锚防护，喷射C25混凝土厚度为10cm，挂φ8钢筋网。

2.3.3主要岩性组成

根据野外调查及钻探、物探资料，隧道区出露地层为第四系残坡积粉质黏土，石灰系中统壶天群（C2）灰岩，溶洞。

第①层，强风化角砾岩：

较为破碎，位于洞顶段落，岩体破碎，岩体工程地质性质一般。

第②层，弱风化灰岩：

该层为主要的隧道围岩，岩体较完整，岩体工程地质性质较好。

表2.3.3-1岩体组成一览表

里程桩号

围岩

级别

长度（m）

设计主要岩性组成、性质

备注

左线

ZK340+815～ZK340+835

Ⅴ

20

隧道进口，上覆可塑状粉质黏土，洞身穿越地层为强风化、中风化灰岩，岩体破碎，节理裂隙发育，呈镶嵌碎裂状结构，围岩自稳能力较差，易坍塌、掉块及冒顶，侧壁易滑落，围岩宜加强衬砌、支护；地下水为基岩裂隙水及岩溶水，受大气降水补给，水量较小，季节性变线较大。

隧道开挖以点滴状渗水，雨季可能突水突泥。

ZK340+835～ZK340+865

IV

30

隧道深埋，洞身穿越地层为中风化灰岩，岩体较破碎，节理裂隙较发育，围岩自稳能力一般，易坍塌、掉块及冒顶，侧壁易滑落，围岩宜加强衬砌、支护；地下水为基岩裂隙水及岩溶水，受大气降水补给，水量较小，季节性变线较大。

隧道开挖以点滴状渗水，雨季可能突水突泥。

ZK340+865～ZK340+972

Ⅲ

107

隧道深埋，围岩为中～微风化灰岩，岩体完整，节理裂隙较不发育，呈块状或厚层状结构，围岩自稳能力较好，局部可能掉块，隧道开挖需及时衬砌、支护。

ZK340+972～ZK341+002

IV

30

隧道深埋，洞身穿越地层为中风化灰岩，岩体较破碎，节理裂隙较发育，围岩自稳能力一般，易坍塌、掉块及冒顶，侧壁易滑落，围岩宜加强衬砌、支护；地下水为基岩裂隙水及岩溶水，受大气降水补给，水量较小，季节性变线较大。

隧道开挖以点滴状渗水，雨季可能突水突泥。

ZK341+002～ZK341+032

V

30

隧道出口，上覆可塑状粉质黏土，洞身穿越地层为强风化、中风化灰岩，岩体破碎，节理裂隙发育，呈镶嵌碎裂状结构，围岩自稳能力较差，易坍塌、掉块及冒顶，侧壁易滑落，围岩宜加强衬砌、支护。

右线

YK340+763～YK340+788

V

25

隧道进口，上覆可塑状粉质黏土，洞身穿越地层为强风化、中风化灰岩，岩体破碎，节理裂隙发育，呈镶嵌碎裂状结构，围岩自稳能力较差，易坍塌、掉块及冒顶，侧壁易滑落，围岩宜加强衬砌、支护；地下水为基岩裂隙水及岩溶水，受大气降水补给，水量较小，季节性变线较大。

隧道开挖以点滴状渗水，雨季可能突水突泥。

YK340+788～YK340+823

IV

35

隧道深埋，洞身穿越地层为中风化灰岩，岩体较破碎，节理裂隙较发育，围岩自稳能力一般，易坍塌、掉块及冒顶，侧壁易滑落，围岩宜加强衬砌、支护；地下水为基岩裂隙水及岩溶水，受大气降水补给，水量较小，季节性变线较大。

隧道开挖以点滴状渗水，雨季可能突水突泥。

YK340+823～YK340+942

Ⅲ

119

隧道深埋，围岩为中～微风化灰岩，岩体较完整，节理裂隙较不发育，呈块状或厚层状结构，围岩自稳能力较好，局部可能掉块，隧道开挖需及时衬砌、支护。

YK340+942～YK340+967

IV

25

隧道深埋，洞身穿越地层为中风化灰岩，岩体较破碎，节理裂隙较发育，围岩自稳能力一般，易坍塌、掉块及冒顶，侧壁易滑落，围岩宜加强衬砌、支护；地下水为基岩裂隙水及岩溶水，受大气降水补给，水量较小，季节性变线较大。

隧道开挖以点滴状渗水，雨季可能突水突泥。

YK340+967～YK340+994

V

27

隧道出口，上覆可塑状粉质黏土，洞身穿越地层为强风化、中风化灰岩，岩体破碎，节理裂隙发育，呈镶嵌碎裂状结构，围岩自稳能力较差，易坍塌、掉块及冒顶，侧壁易滑落。

2.4水文地质

2.4.1地表水

隧道区地表水系较不发育，隧道进口端和出口端沟谷均发育山间小溪沟，溪沟均与线路近于垂直，常年有流水，由分水岭向进出口两侧坡脚汇入山间小溪流，根据调查统计，隧道区地表水对隧道涌水可能造成影响不大。

地表水主要以气候降水形成为主，且径流条件较好，对隧道施工影响较小，现场需做好洞口截水沟、排水沟，确保暴雨暴雨季节的洞口周围的截流、疏排顺畅。

2.4.2地下水

该隧道地下水为表层残坡积、崩坡积碎石土中的孔隙水及基岩风化带内的裂隙水、岩溶水，水量大小、受孔隙率、裂隙发育程度及季节变化影响，补给来源主要为大气降水下渗补给，由于洞身较短，穿越地层时代较简单，岩性差异风化不明显，因此隧道区裂隙水渗入较小。

隧道区基岩为灰岩含水层，水量较丰富，地下水对隧道施工影响一般；但由于受浅埋地段节理裂隙发育的影响，局部形成透水带，在隧道施工时可能产生涌水；地下水对隧道施工具不利影响，隧道水纹地质条件较简单。

隧道区地表水主要为大气降水补给，水质PH值7.0，侵蚀性CO23.84mg/L,总硬度277.87mg/L,矿化度159.1mg/L,水化学类型为Ca-Mg-HCO3型，属微硬弱碱性淡水，地表水、地下水对砼结构具有微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。

2.5不良地质条件

隧道进口处地势陡峭，坡顶为自然陡崖，且岩层倾向与坡向形成顺向坡，区域地质资料显示进口段坡上陡崖发育推测平移断层，目前处于基本稳定状态，但隧道施工时将降低其稳定性，影响洞口的稳定，施工时应注意采取防护措施。

2.6气象、气候及地震情况

2.6.1气象、气候

本区属于亚热带季风性湿润气候，气候温暖、湿润、多雨、水系发育，年均气温19.6～21.8℃，年均降雨量1400～2000mm，丰水期4～8月。

2.6.2地震情况

隧址区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应的地震基本烈度为6度，隧址区未发现新断裂构造和活动断裂；近代无中强震记录，属相对稳定地块。

2.7施工条件

2.7.1沿线交通情况

隧道位于，交通较为发达，与省道S341交叉，物资、设备可通过县道运往施工场地。

2.7.2自然条件、社会经济

隧道洞口离村庄较远，隧道洞身开挖爆破对村里房屋无震动影响。

种植果树、菜地为主，经济条件相对较好，居民比较富庶。

当地居民以汉族为主，民风淳朴，治安状况较好。

2.8建设相关单位

本工程项目参建单位见表2.8-1。

表2.8-1各参建单位表

序号

参建方

责任主体单位

备注

1

建设单位

2

设计单位

3

勘察单位

4

监理单位

5

检测单位

6

施工单位

第三章施工进度计划

3.1施工进度计划

根据总工期要求，坪山隧道计划从出口单向进洞后进行掘进。

计划开工时间为2016年2月10日，计划竣工时间为2016年10月10日，工期约8个月（仅坪山隧道完工时间）。

明洞施工安排见下表：

表3.1-1施工计划安排表

序号

工程项目

开始日期

完成日期

工期（d）

1

左线深圳端

清表、洞顶截水沟

2016/2/10

2016/2/15

5

2

边仰坡开挖支护

2016/2/15

2016/2/24

10

3

反压回填

2016/2/15

2016/3/1

15

4

套拱及长管棚

2016/3/1

2016/3/20

20

5

明洞

2016/4/20

2016/4/30

10

5

右线

深圳端

清表、洞顶截水沟

2016/2/10

2016/2/15

5

6

边仰坡开挖支护

2016/2/15

2016/2/24

10

7

套拱及长管棚

2016/3/15

2016/4/3

20

8

明洞

2016/7/15

2016/7/25

10

9

左线武汉端

清表、洞顶截水沟

2016/6/20

2016/6/15

5

10

边仰坡开挖支护

2016/6/15

2016/6/24

10

11

反压回填

2016/6/15

2016/6/30

15

12

套拱及长管棚

2016/6/30

2016/7/25

25

13

明洞

2016/7/1

2016/7/10

10

1

右线

武汉端

清表、洞顶截水沟

2016/6/20

2016/6/15

5

15

边仰坡开挖支护

2016/6/20

2016/6/30

10

16

反压回填

2016/6/20

2016/6/30

10

17

套拱及长管棚

2016/6/30

2016/7/25

25

18

明洞

2016/10/1

2016/10/10

10

3.2施工人员计划

根据施工进度及工程量合理安排主要管理人员及各种劳动力。

要求进场作业人员必须进行安全教育，特种作业人员必须培训合格，持证上岗。

表3.2-1主要管理人员一览表

序号

姓名

职务

技术职称

工作职责

备注

项目经理

高级

项目总体负责

总工

高级

技术总体负责

副总工

高级

现场技术指导

副总工

中级

现场技术指导

现场负责人

高级

现场生产安排

隧道工程师

高级

施工质量控制

质检工程师

中级

施工质量控制

安全负责人

中级

现场施工安全

计划工程师

中级

现场计划安排

测量工程师

中级

现场测量控制

试验工程师

中级

现场检测控制

机械工程师

中级

机械设备组织

表3.2-1施工人员安排表

工班名称

工种

人数

工班名称

工种

人数

管理人员

队长

1

初支班

喷枪手

4

技术人员

2

安钢架、锚杆工

6

试验员

1

配合工

1

工班长

3

衬砌班

挂防水布工

6

开挖班

风镐手

4

立（拆）模工

12

风枪手

2

混凝土地泵司机

2

挖掘机司机

1

配属工班

机电工

1

装载机司机

1

其他

杂工

5

自卸车司机

3

合计

55

3.3主要机械设备、质量检测设备配置计划

表3.3-1主要机械设备配置表

序号

设备名称

设备型号

单位

数量

用途

备注

1

风钻

YT-28

台

12

钻眼

2

多功能台架

自制

台

1

防水板铺设

3

装载机

ZL50C

台

1

装出石碴

4

自卸式汽车

双桥

台

3

出碴

5

挖掘机

220

台

1

开挖装石碴

6

湿喷机械手

台

1

喷射砼

7

拌合站

HZS180

台

2

砼拌合

8

空压机

20m3

台

6

开挖、喷砼

9

输送泵

50

台

2

二衬砼浇筑

10

台钻

台

1

钢板钻孔

11

潜水泵

台

2

抽水

12

热合机

台

1

防水板焊接

13

水带封口机

KPS-60

台

1

制作水袋

14

衬砌台车

定制

台

1

二衬施工

15

压浆机

BM-250型

台

2

压浆

16

管棚钻机

XY-28-3000

台

2

管棚钻孔

表3.3-2测量仪器配置表

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

电子水准仪

苏光DSZ2

台

2

正常

2

全站仪

莱卡Ts06-2

台

1

正常

3

断面仪

台

1

正常

4

收敛仪

台

2

正常

第四章施工准备工作

4.1工区驻地

本隧道为短隧道，仅在出口洞口设置一处驻地，驻地设置于距ZK341+032左侧，场地较平坦，距洞口约30m，规划有搭建双层活动板房20间，房屋规格采用3.64×6m，设置生活区和办公区，同时配置厨房、淋浴间、洗衣间、卫生间等生活设施。

对生活垃圾和污水进行合理处理，保证周围环境整洁卫生。

4.2施工便道及便桥设置

隧道出口利用省道S341为主要进场道路，标砼便道，在坪山大桥右线10号墩位置通过新建纵向便道绕行至坪山隧道出口，洞门距搅拌站6.4Km，距离项目经理部驻地约9Km。

4.3拌合站设置

全线拌合站按照“三集中”要求布置，拌合站设位于K337+750右侧600m处，位于省道S341旁，配置2台HZS180型搅拌机，负责隧道二衬、仰拱砼供应。

另在出口设置一个喷射砼拌合站，采用1台HZS75搅拌机。

4.4钢筋加工场

隧道内钢筋统一由2#钢筋棚进行集中加工配送，并在坪山隧道出口设置一处小型钢结构加工场，用于隧道出口的钢架加工及其他材料加工等（如钻头、钻杆加工）。

4.5材料库房

洞口均设置材料库房，包含防水材料库房、周转材料库房、其他材料库房等。

防水材料库房用于防水板、土工布、排水管、打孔波纹管、止水带、止水条等存放；周转材料库房用于污水管、高压风水管、通风带、模板、脚手架、扣件等存放；其他材料库房用于各种五金材料、锚杆药卷、机械零部件等存放。

各库房设置灭火器，特别是防水材料库房进行重点防火。

4.6炸药库

为确保炸药使用安全，采用民爆公司统一配送管理，现场不设火工品仓库，炸药使用经韶关市公安局批准，火工品运输，采用火工运输专用厢式卡车进行运输，运输交通便利，全过程由民爆公司负责管理。

依照国家及地方关于火工品存储、运输、使用的相关法律法规。

4.7施工供风、供水及供电

4.7.1施工供风

坪山隧道采用单向掘进，洞口配置3台20m3电动空压机，配φ80mm供风钢管。

管道安装高度为施工道路顶面上400mm。

4.7.2施工供水

隧道洞口左侧有山间河流，常年流水，经检验水质良好，符合生产用水要求。

为避免枯水期河流断水影响施工生产，计划在洞口右侧设置1口水井，通过高扬程水泵抽水至高山水池。

同时，高山水池与设计的消防水池进行永临结合，以达到节能环保的目的。

生活用水采用就近打井取水，饮用前需抽样委外检测，检测合格方可使用，必要时设置净化处理设施。

4.7.3施工供电

隧道施工施工电力干线“T”接35KV贯通线（TJ14标坪山隧道高压线），同时出口配置1台300KW发电机作为备用电源。

原则上采用高压至洞口，低压进洞。

洞外变电站设置防雷击和防风装置，且设在靠近负荷集中地点和设在电源来线一侧；当变电站电源线需跨越施工地区时，其最低点距人行道和运输线路的最小高度应满足：

电压400V时6m。

照明和动力线路安装在同一侧，严格按照要求分层架设。

电线悬挂高度应满足：

110V以下电线离地面距离不应小于2m，400V时应大于2.5m，6～10kV时不应小于3.5m。

供电线路架设一般要求高压在上、低压在下，干线在上、支线在下，动力线在上、照明线在下。

施工期间“三管两线”应架设、安装顺直、整齐。

施工期间“三管两线”在洞内布置示意见图4.7.3-1。

图4.7.3-1“三管两线”布置示意图

4.8污水排放设施

洞口设置一处三级沉淀池，施工污水经三级沉淀池澄清后排放；洞内临时排水采用沟槽结合集水坑抽水排水。

4.9洞口应急物资

洞口配备工字钢、小导管、水泵、消防用的水池、消防砂、灭火器、铁锹、木方等抢险物资。

第五章施工工艺、方案

施工过程中严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早成环、勤量测”的原则，安全第一，质量为主，稳扎稳打，步步为营。

施工总体施工顺序为：

边坡及仰坡放样→开挖排水系统基坑→砌筑截水沟、排水沟→边坡仰坡清表→开挖边坡、仰坡（预留核心土）→检查坡度及稳定情况→初喷砼→搭设简易钻孔工作架→钻孔→清孔→注浆→安装砂浆锚杆→挂设钢筋网→喷射混凝土→锚喷支护成品验收→开挖护拱基础→基底标高及地基承载力检验合格→浇筑护拱基础砼→制作安装护拱钢拱架及孔口管→测量放线定位→支立模板→验收合格→浇筑护拱砼→管棚钻孔→管棚安装及注浆→准备进洞。

表5.1-1坪山隧道洞口工程统计表

里程桩号

部位

衬砌类型

长度

辅助施工

开挖方法

左线

ZK340＋815

武汉端起点

ZK340+815～ZK340+819

一般明洞

端墙式

4

三台阶预留核心土法

ZK340+819～ZK340+824

半明半暗

XS-Ⅴb

5

18m长管棚+超前小导管

ZK340+824～ZK340+845

洞身

XS-Ⅴb

21

三台阶预留核心土法

ZK340+845～ZK340+860

洞身

XS-Ⅳb

15

超前小导管

ZK340+860～ZK340+875

洞身

S-Ⅳc

15

超前砂浆锚杆

三台阶法

ZK340+875～ZK340+962

洞身

S-Ⅲa

87

上下台阶法

ZK340+962～ZK340+992

洞身

S-Ⅳc

30

超前砂浆锚杆

三台阶预留核心土法

ZK340+992～ZK341+022

洞身

S-Ⅴa

30

18m长管棚+超前小导管

三台阶预留核心土法

ZK341+022～ZK341+027

洞身

S-Ⅴa

5

ZK341+027～ZK341+032

偏压明洞

端墙式

5

ZK341+032

深圳端终点

右线

YK340+763

武汉端起点

YK340+763～YK340+771

一般明洞

端墙式

8

三台阶预留核心土法

YK340+771～YK340+798

洞身

S-Ⅴb

27

18m长管棚+超前小导管

YK340+798～YK340+833

洞身

XS-Ⅳc

35

超前砂浆锚杆

三台阶法

YK340+833～YK340+932

洞身

S-Ⅲa

99

上下台阶法

YK340+932～YK340+957

洞身

S-Ⅳc

25

超前砂浆锚杆

三台阶法

YK340+957～YK340+989

洞身

S-Ⅴa

32

30m长管棚+超前小导管

三台阶预留核心土法

YK340+989～YK340+994

一般明洞

端墙式

5

YK340+994

深圳端终点

5.1施工方案

5.2.1总体方案

1、坪山隧道出口左线、右线，进口右线V围岩段地质条件较差，进口位于一北西向斜坡上，上覆粉质黏土0.5～2.6m，斜坡自然坡度25°～40°，斜坡临空面方位286°。

出口位于一南东向斜坡上，上覆残坡积粉质黏土层厚0.5～2.3m，钻探揭露强风化层厚18.6m，斜坡自然坡度25°～35°。

洞口设有工字钢大管棚，为施工安全和便于架设钢支撑，开挖采用环形开挖留核心土施工.

2、根据隧道地理位置、地形地貌工期特点，由出口向进口双向掘进，采用“新奥法”施工。

Ⅴ级围岩段采用三台阶预留核心法施工，IV级围岩段采用三台阶发施工，Ⅲ级围岩采用上下台阶法或全断面法施工，“实行短进尺、弱爆破、勤支护、早封闭的原则”，严格按施工技术规范操作，控制开挖放炮的装药量，避免对软弱围岩产生过大的扰动，确保安全。

3、进洞时要采用先支后挖法施工，洞外刷坡要从上至下逐步开挖与支护；开挖震动时易发生岩体坍塌，施工时及时对顶部危岩进行清除和采取防护措施，防止崩塌。

4、在对洞门、边仰坡按设计放线后，采用以挖掘机开挖为主，如遇岩层较硬或遇较大孤石，则采用松动爆破，将孤石震裂，岩石震松，然后以挖掘机挖掘，并用风镐开挖。

以此来减少对洞口风化