北庄2号隧道洞身开挖专项施工方案.doc

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新建蒙西至华中地区铁路煤运通道MHTJ-14标工程

北庄2号隧道

洞身开挖专项施工方案

编制:

复核:

批准:

中铁七局集团有限公司

蒙华铁路MHTJ-14标段项目经理部

二〇一六年七月

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道MHTJ-14标北庄2号隧道洞身开挖专项施工方案

目录

一、编制依据 1

二、工程概况 1

2.1工程概况 1

2.2自然特征 2

2.3主要工程数量 3

三、施工组织机构 4

四、施工进度计划 5

五、施工资源配置 5

5.1人员安排 5

5.2机械配置 5

5.3主要材料 6

六、施工工艺与方法 6

6.1超前地质预报 7

6.2超前支护 10

6.3隧道开挖方案及工艺 17

七、各类保证措施 36

7.1质量保证措施 36

7.2安全保证措施 37

7.3环境、水土保持措施 44

7.4文明施工保证措施 48

八、应急预案 49

8.1应急小组组织机构及职责 49

8.2道路管线事故应急措施 52

8.3火灾、爆炸事故应急措施 52

8.4坍塌倒塌事故应急措施 55

8.5触电事故应急措施 56

8.6高处坠落事故应急措施 56

8.7突发性停电的应急措施 57

8.8大型机械设备倒塌应急措施 57

8.9应急物资 58

8.10通讯联系 59

九、附件 59

附件1：

主要工程数量表 59

附件2：

人员配置计划表 59

附件3：

主要材料计划表 59

附件4：

机械设备计划表 59

II

北庄2号隧道洞身开挖专项施工方案

一、编制依据

1、新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道三门峡至荆门段施工图：

《北庄2号隧道设计图》

2、《双线隧道超前支护、防排水、施工工法参考图（有碴轨道）》（蒙华肆隧参施Ⅱ（Y）04）

3、《隧道附属洞室设计图》（蒙华肆隧参施Ⅲ01）

4、《隧道格栅钢架通用图》（MHGS）

5、《双线隧道复合式衬砌（有碴轨道）变更设计》（蒙华肆隧参施Ⅱ（Y）01变SJ1）

6、《双线黄土隧道复合式衬砌（有碴轨道）变更设计》（蒙华肆隧参施Ⅱ（HY）01变SJ1）

7、《铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR9218-2015）

8、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）

9、《铁路隧道超前地质预报技术规程》（Q/CR9217-2015）

10、《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）

11、新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程隧道施工监控量测实施方案（试行）

12、施工图现场核对纪要（2016年（核）MHTJ-14标-06号）

二、工程概况

2.1工程概况

北庄2号隧道位于河南省三门峡市下辖灵宝市庄里镇境内，进出口里程分别为DK682+311,DK682+918，最大埋深85m。

明暗交界里程分别为DK682+322、DK682+905，隧道设计为双线隧道。

开挖平均断面在110m2以上,属特大断面隧道。

隧道洞身V级围岩338m、Ⅳ围岩235m，掘进指标不高，隧道进、出口洞口V级浅埋围岩段依据施工图现场核对纪要（2016年（核）MHTJ-14标-06号）取消长管棚，将洞内钢架延伸至洞口，进口洞门段结合地形设置护拱。

V级围岩施工采用三台阶大拱脚法、Ⅳ围岩施工采用三台阶法进行开挖，施工工艺复杂，等诸多因素制约工期。

2.2自然特征

2.2.1地质特征

隧道区出露的地层有第四系上中更新统（Q2-3），下第三系中下统项城组（E1-2X）等。

沿线出露的地层岩性由新至老分述如下：

1、第四系上中更新统

上中更新统冲洪积层（Q2-3al+pl）砂质黄土，分布于沿线坡顶、山坡地带，灰黄色、棕黄色、稍密～密实，稍湿～潮湿，黏质黄土，硬塑，垂直节理发育，多虫孔，局部夹姜石，直立性好，一般约为3～20m。

2、下第三系中下统项城组

该时代地层主要为泥质砂岩夹粉砂岩质泥岩，局部与砂砾岩、含砂砾岩互层，强风化层约为3～10cm，其下为弱风化，泥沙质结构，层状结构，属极软岩夹软岩，单轴饱和抗压强度为14.6～15.1Mpa，节理较发育，岩体较破碎。

2.2.2水文特征

1、地表水特征

隧道区域地表水系欠发育，主要为冲沟内的溪流，接受大气降水补给。

2、地下水类型

地下水类型为基岩裂隙水，基岩裂隙水可分为风化裂隙水和构造裂隙水，由于本隧道未见明显构造发育，基岩裂隙水类型为风化裂隙水，其主要赋存于基岩风化裂隙中，岩体受风化影响而破碎，透水性较强，含水较均匀。

3、地表水，地下水无化学侵蚀性，无盐类结晶破坏作用。

仅根据氯离子含量判定，地表水、地下水无氯盐侵蚀性。

2.2.3气象特征

隧址区属温带大陆性半湿润季风气候。

气候温和，四季分明。

年平均气温12.6℃左右，极端最高气温42.1℃,极端最低气温-19.1℃，最冷月平均气温0.7℃,年平均降水量约为647.8mm,主要集中于7-9月；由于受地形和气候带的影响，降水量南北差异较大。

2.3主要工程数量

北庄2号隧道主要工程数量表

序号

项目

单位

数量

1

开挖

m3

66451.32

2

φ89长管棚

Kg

104774.13

3

Φ50超前小导管

m

9566.67

4

Φ42超前小导管

m

14452.5

5

φ42锁脚钢管

m

17093.29

6

C25喷射砼

m3

5471.92

7

模筑砼C30

m3

2399.4

8

模筑砼C35

m3

7740.66

9

C20混凝土

m3

4897.81

10

复合式防水板

加土工布1.5mm

m2

15063.5

11

中埋式橡胶止水带

m

2408

12

背贴式橡胶止水带

m

2514.4

13

φ50环向透水盲管

m

3347.87

三、施工组织机构

1、组织机构及人员安排

工区项目部设立质量管理部、安全环保部、工程技术部、物资设备部、计划合同部、财务部、协调部、综合办公室、试验分室等职能部门。

2、组织机构框图

工区负责人：

刘劲松技术负责人：

贺敏刚

测量负责人：

周垒试验负责人：

张中强

质检负责人：

刘同斌作业班长：

张虎

安全负责人：

李平

技术人员：

苏文鹏、齐良玉、高科峰、张浩杰、王彬彬、张昭阳

专职质检人员：

刘同斌、李金科、古来成、李海川

班组长：

潘严新

四、施工进度计划

计划开工日期2016年8月21日，计划竣工日期为2017年9月30日共计406天。

（隧道进口边坡防护及洞口施工31天，即2016年8月21日至2016年9月20日，隧道正洞施工Ⅴ级围岩按照1.5m/d、Ⅳ级围岩按照3m/d共需312天，即2016年9月21日至2017年7月29日（其中Ⅴ级围岩348m、Ⅳ级围岩235m），隧道采取进口单头掘进作业。

隧道出口边仰坡及洞门施工63天，即2017年7月30日至2017年9月30日，施工隧道二衬及附属施工计划273天，即2017年1月1日至2017年9月30日。

五、施工资源配置

5.1人员安排

管理

人员

现场副经理

1

施工员

2

技术员

5

施工

人员

开挖班

20

支护班

15

衬砌班

10

电工班

2

机械班

5

杂工班

10

5.2机械配置

序号

设备名称

规格型号

数量

用于施工部位

1

自制台架

开挖、

防水板铺挂

1

隧道

2

仰拱栈桥

长度不小于24m

1

隧道

3

自动喷

淋台车

1

隧道

4

手持钻机

YT-28

20

隧道

5

空压机组

ZL3.5-20/8

3

隧道

6

发电机组

BF412-400KW

1

隧道

7

轴流通风机

SDF-55KW×2

2

隧道

8

挖掘机

1

隧道

9

装载机

50铲

3

隧道

10

出碴车

5

隧道

11

混凝土罐车

8～12m3

4

隧道

12

湿喷机械手

HPS3016/15m3

1

隧道

13

注浆机

KBY-50/70

2

隧道

14

电焊机

12

隧道

15

吊车

25T

1

隧道

5.3主要材料

材料名称

规格型号

单位

数量

Φ14

HRB400

t

155.71

Φ16

HRB400

t

99.05

Φ18

HRB400

t

181.27

Φ20

HRB400

t

26.08

Φ22

HRB400

t

585.29

锁脚钢管

φ42mm

t

101.9

螺栓、螺母

M24

套

32

螺栓、螺母

M22-M30

套

38013

砂浆锚杆

φ22

m

18128.49

六、施工工艺与方法

北庄2号隧道为双线隧道，隧道从进口采取单向掘进，按照围岩级别不同，主要采用三台阶大拱脚法、三台阶法及三台阶临时仰拱法施工。

双线隧道内空间相对富余，主要采用挖掘机开挖、装载机配合自卸车运输出碴，碴土运至赵家沟弃碴场，隧道开挖采用开挖台架作业，湿喷机械手喷射混凝土支护，钻爆采用非电毫秒雷管弱爆破，采用轴流风机压入式通风，混凝土在洞外拌和站集中拌制，罐车运输，泵送浇筑，机械振捣。

隧道施工方案的制定结合现场实际情况，以超前地质预报为先导，以防坍塌为关键，科学组织、统筹优化、动态管理，实现快速均衡生产，确保隧道施工安全质量。

北庄2号隧道各段围岩级别及开挖工法表

序号

起点里程

终点里程

长度

围岩

类型

处理措施

施工方案

1

DK682+311

DK682+322

11

倒切式洞门

贴壁进洞钢架延伸至洞口

贴壁进洞（土）

2

DK682+322

DK682+352

30

Vhb

φ50超前小导管，格栅钢架间距0.6m

三台阶大拱脚法（土）

3

DK682+352

DK682+390

38

Vhb

φ89长管棚，格栅钢架间距0.6m

4

DK682+390

DK682+420

30

Vhb

5

DK682+420

DK682+430

10

Vb

φ50超前小导管，格栅钢架间距0.6m

三台阶大拱脚法（石）

6

DK682+430

DK682+450

20

Vb

7

DK682+450

DK682+490

40

Ⅳa

φ42超前小导管，格栅钢架间距1.2m

三台阶法

8

DK682+490

DK682+515

25

Ⅳa

9

DK682+515

DK682+625

110

Va

φ50超前小导管，格栅钢架间距0.75m

三台阶临时仰拱法

10

DK682+625

DK682+795

170

Ⅳa

φ42超前小导管，格栅钢架间距1.2m

三台阶法

11

DK682+795

DK682+875

80

Va

φ89长管棚，格栅钢架间距0.75m

三台阶大拱脚法（石）

12

DK682+875

DK682+905

30

Vhb

φ50超前小导管，格栅钢架间距0.6m

三台阶大拱脚法（土）

13

DK682+905

DK682+918

13

倒切式洞门

贴壁进洞钢架延伸至洞口

贴壁进洞（土）

在施工过程中按照