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隧道出洞专项方案

编号：

ZJGF.LLZLSPGS-03-

贵州省遵义市乐理至冷水坪高速公路项目

三分部

石坝沟隧道贯通施工方案

编制人：

审核人：

批准人：

1.工程概况

1.1工程概述

贵州省遵义南环高速公路是贵州省规划的“遵义绕城”高速公路中的一段，全长60多公里。

施工项目总经理部南环三分部起点桩号为K27+930、终点桩号为K43+100。

路线全长15.170公里，该施工段两座隧道。

1.2工程简介

石坝沟隧道位于贵州省遵义市三岔镇红光坝村所辖。

隧道贯穿脊状山体，总体地势西高东低，进出口都位于山间冲沟边缘、斜坡地带。

石坝沟隧道为分幅式隧道，属于小净距隧道，左幅起迄桩号为ZK37+805.00~ZK38+235.00，全长430.00m,进出口地板设计标高为912.271、909.700m,最大埋深58m。

右幅起迄桩号为YK37+790~YK38+280.00，全长490.00m。

进出口地板设计标高分别为908.539m、901.260m,最大埋深68.22m。

单幅建筑界限11.00*5m。

隧道进、出口段为V级围岩，中间段为IV围岩，根据不同围岩等级，采取相应的衬砌结构类型。

整个隧道单向掘进，根据地理位置及施工便利，选择隧道出口端开始进洞，隧道左洞作为先行洞，V级围岩采用留核心土环形开挖，IV级围岩采用留核心土环形开挖施工（IV级围岩硬质岩采用台阶法施工）。

右洞作为后行洞，V级围岩采用单侧壁导坑法（CD法），IV级围岩采用留核心土环形开挖施工。

表1.2-1隧道概况一览表

石坝沟　隧　道

起讫桩号

右线

左线

YK37+790～YK38+280

ZK37+805～ZK38+235

长度（m）

490

430

洞门

型式

乐理端

端墙式

冷水坪端

端墙式

衬砌级别

长度

明洞

Ⅴ级

280

215

Ⅳ级

200

Ⅲ级

石坝沟　隧　道

坡度（％）坡长（ｍ）

1.9/210；-2.8/280

1.9/195；-2.8/235

平曲线半径（m）/平曲线长度

4000/490

4000/430

通风方式

机械通风

照明方式

灯光照明

车行通道

无

人行通道

无

1.3施工环境

1.3.1气候气象

本分部属中亚热带湿润季风气候区，冬无严寒、夏无酷暑、雨量充沛。

气温与所处地理位置及海拔高度密切相关，年平均气温随海拔高度的变化而变化。

各地平均气温14.9～17.5℃，历年极端最高气温39.1℃，极端最低气温-5.1℃，历年平均日照时数1116.9小时，历年最大积雪厚度15cm，雨季明显、降雨较多，年降雨量在1000～1600mm，日照年均约定1200小时，无霜期长，为290～330天。

对拟建公路施工和道路营运安全有害性天气主要为：

春旱、暴雨、绵雨、多雾及冰雹。

综合考虑天气、节假日和少数民族风俗习惯等不利施工因素，初步计划每年有效工作时间约为330天,占全年时间的90%，即后续施工计划影响因素按1.1倍系数考虑。

1.3.2水文条件

隧道进出口皆有地表水发育，其流量受季节影响大，其中进口端地表河水测时流量约5~10L/s,出口端溪沟水测时流量约3~5L/s。

地表水水位高程皆低于隧道设计标高，对隧道建设无影响。

（1）地表水

隧道穿越脊状山岭，不存在对隧道建设和运营有影响的地表水。

（2）地下水

场区地下水类型为基岩裂隙水、溶溪水和第四系松散土层孔隙水，地下水主要靠大气降水补给。

大气降水向下补给给第四系松散土层，向下伏基岩节理、风化裂隙、溶蚀裂隙、岩溶管道运移，最后以泉点或散流形式排泄。

场区地势较高、起伏较大，地下水补给范围较大，受季节影响变化较大，雨季基岩裂隙水、岩溶管道水较丰富，水量较大；枯水期补给差，流量相对较小。

场区地下水对混凝土结构物具有微腐蚀性。

（3）隧道涌水

隧道涌水量最大为ZK37+805-ZK37+920段1.26m3/d/m,涌水量与气候密切相关，在岩溶发育地段有突水的危险。

隧道涌水呈管流、线状形式出现，主要集中在雨季，由于其补给范围较大，水量也较大。

1.3.3地质情况

（1）地层岩性

桥位上覆第四系残坡积层粉质粘土，三叠系中统狮子山组黄黑色泥质灰岩，强风化、中风化泥质灰岩。

（2）地质构造及地震

隧道所在区域主要受安场向斜的影响，该向斜轴部为二叠系地层，两翼为二叠系下统岩层较陡立，轴部总体走向为北东30°-50°，属川黔经向构造体系，由现场调查及区域地质资料显示，隧址区属于安场向斜的核部偏东翼区域，隧道分布的地层为二叠系下统茅口组（P1m）泥灰岩，该地层为单斜地层，岩层产状120°∠56°。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）查得测区地震加速度为0.05g,峰值频谱0.35s,对应地震基本烈度为

度区。

（3）地形地貌

场区地处贵州中北部黔北山地高原，轴线通过地段地面海拔高程介于904.84~974.46m之间,相对高差69.62m,地貌类型属侵蚀-溶蚀低山河谷地貌，地表受侵蚀、溶蚀作用强烈，地势较起伏。

隧道区地表植被较发育，多为灌木、乔木，隧道进出口距公路远，交通不便。

（4）不良地质现象

场区隐伏溶洞发育的可能性较大，开挖揭露溶洞易发生涌水、突泥。

应加强超前超前地质预报及围岩监测工作，发现溶洞，及时处理。

1.4工程技术标准

根据本项目工程可行性研究报告结果以及本项目在国家高速公路网中的功能、作用，并结合区域社会经济特点、沿线地形条件，经通行能力及服务水平分析，本项目全线按双向四车道高速公路标准建设，主要技术指标见下：

公路等级：

高速公路

路基宽度：

26m

设计速度：

100Km/h

路面结构：

沥青砼路面

路线长度：

15.17km

设计荷载：

公路-I级

其余技术指标均符合部颁《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）的规定值。

1.5工程数量

表1.5-1石坝沟隧道主要工程数量表

项　　目

单位

工程量

项　　目

单位

工程量

洞口及洞门工程

土　方

m³

1500

洞　身　工　程

明洞衬砌

C30砼

拱部及边墙

m³

470

石　方

m³

6200

仰拱

m³

133

7.5#浆砌片石

m³

535

钢筋

HRB400

㎏

30610

回填碎石土

m³

2595

HPB300

㎏

3508

C20喷射混凝土

m³

140

M20砂浆

m³

Φ28砂浆锚杆

10761

套管及管棚

C25混凝土套拱

m³

139

Φ42*4mm钢花管

Φ127*4孔口管

㎏

3563

Φ6.5钢筋网

3300

HRB400钢筋

㎏

1385

主动柔性防护网

I18工字钢

㎏

11367

植草

㎡

506

钢架连接钢材

1385

C25混凝土洞门墙

m³

1557

Φ108*6钢花管

84520

C25钢筋砼

Φ102*6套丝管

3162

HPB300钢筋

水泥浆

m³

150

HRB400钢筋

水玻璃

C20混凝土挡土墙

m³

M30水泥砂浆

2cm厚花岗岩饰板

㎡

851

水泥乳胶漆

㎡

主洞开挖

Ⅴ级围岩

m³

55140

交叉洞口及横洞工程

横洞开挖

Ⅳ围岩

m³

41680

Ⅲ围岩

m³

超前支护

Φ42*4m小导管

超前支护

Φ42*4mm钢花管

㎏

165705

注水泥浆

初期支护

C25喷射混凝土

m³

6873

初期支护

C20混凝土

Φ6.5钢筋网

㎏

61274

Φ6.5钢筋网

Φ22药卷锚杆

㎏

82240

I16工字钢

Φ25中空注浆锚杆

长度

73187

I14工字钢

垫板、止浆塞

套

14840

钢筋连接钢材

I20b工字钢架

㎏

607121

1.6主要衬砌结构

隧道洞身衬砌结构按新奥法原理进行设计，即以系统锚杆、喷砼、钢筋网、钢架等组成的初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌结构。

综合考虑工程地质条件、隧道衬砌断面、支护衬砌结构受力特点、施工条件等，并充分利用围岩的自承能力。

初期支护：

对于Ⅴ、Ⅳ级围岩由钢支撑，径向锚杆，钢筋网及喷射混凝土组成，钢支撑之间用纵向钢筋连接，并与径向锚杆及钢筋网焊为一体，与围岩密贴，形成承载结构。

二次衬砌：

Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩洞口浅埋段及高水压力段，采用钢筋混凝土结构，以确保隧道支护结构的安全。

二次衬砌施作的合理时间应根据施工监测量测数据最后确定（校核），尽可能发挥初期支护的承载能力，但又不能超过其承载能力。

本隧道围岩分为IV、V级，IV围岩地质及分布情况见下表。

表1.6-1V围岩地质及分布情况见下表

隧道名称

起讫桩号

围岩级别

长度（延米）

地质情况

石坝沟隧道左洞

ZK37+805-ZK37+920

Ⅴ

115m

隧道进口前埋段，围岩为中风化泥质灰岩，节理裂隙很发育，岩体破碎，围岩稳定性差。

无支护时易坍塌，处理不当时出现大坍塌，侧壁易失稳。

ZK38+140-ZK38+235

Ⅴ

95m

隧道出口潜埋段，洞顶最大埋深30m，围岩为强-中风化泥质灰岩，岩石节理很发育，岩体破碎，围岩自稳能力差，无支护时易坍塌，处理不当时出现大坍塌，侧壁易失稳。

石坝沟隧道右洞

YK37+820-YK37+920

Ⅴ

100m

隧道进口潜埋段，洞顶最大埋深40m，围岩为中风化泥质灰岩，该段岩体破碎-较破碎，围岩自稳能力差，无支护时易坍塌，处理不当时出现大坍塌，侧壁易失稳。

YK38+140-YK38+280

Ⅴ

140m

石坝沟隧道左幅进口浅埋段（ZK37+810-ZK37+894）、左幅出口浅埋段（ZK38+130-ZK38+225）衬砌类型均采用XS5a；

石坝沟隧道右幅进口潜埋段（K37+795-K37+852）、右幅出口潜埋段（K38+166-K38+275）衬砌类型均采用XS5a。

（如上图）

石坝沟隧道左幅进洞89m至进洞125m（ZK37+894-ZK37+930）、衬砌类型均采用XS5c。

石坝沟隧道右幅进洞62m至进洞140m（K37+852-K37+930）、右幅出口段（K38+130-K38+166）衬砌类型均采用XS5c。

（如上图）

1.7支护参数表

2.编制依据

2.1编制目的

为确保贵州省遵义南环高速第三合同段石坝沟隧道在质量、进度、安全、文明、环保等方面施工目标的实现，规范本桥施工管理，提高投资效益及工程管理水平，参照遵义南环高速合同文件、设计文件、总体施工组织设计及相关的技术标准、规范等，特制定本施工组织设计。

2.2适应性

本施工组织设计适用于贵州省遵义南环高速雷家槽隧道工程施工，包括质量、进度、安全、文明、环保等各方面。

2.3编制依据

（1）遵义南环高速公路施工项目总经理部第三合同段工程设计图纸；

（2）遵义南环高速公路施工项目标准化实施细则；

⑶《公路工程技术标准》JTJB01—2014；

⑷《公路桥涵施工技术规范》JTG_TF50-2011；

⑸《公路路基施工技术规范》JTJF10—2006；

⑹《公路隧道施工技术规范》JTJF60—2009；

⑺《公路工程施工安全技术规范》JTJ076—95；

⑻《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004；

⑼《公路工程石料试验规程》JTJ054—94；

⑽《公路工程集料试验规程》JTJ058—2000；

⑾《公路工程水泥混凝土试验规程》JTJ053—94；

⑿《工程测量规范》GB50026—2007；

⒀中国建筑股份公司质量、环境和职业健康安全管理手册和体系文件；

⒁中国建筑股份有限公司及中建四局第三工程有限公司的有关规定；

⒂本地区地形、地貌、水文、地质、气候、材料供应等施工条件的详细调查；

⒃我单位目前的技术水平、施工管理水平、物资供应及机械配备能力；

⒄其它相关国家标准、行业标准等。

3.施工计划

为了更好的开展工地施工，项目施工所需的人员、材料、机械设备、施工临时道路、供水供电及资金等计划如下：

3.1材料准备

本工程所使用的钢材、水泥和外加剂等均为入围厂家所生产产品，每批所进的材料均有合格证明材料，并经工地试验室抽样检验合格后才使用。

经检验前段时间所进材料均为合格产品，能满足施工生产要求。

所使用的砂、石料均为我部中心主料场所产，该料场的生产能力能保证我部各工点的需求。

我分部位于三岔镇红光坝村，料场比较近，交通较好，材料进场用汽车直接通过便道运输到现场。

3.2主要施工机械及测量试验仪器的准备

（1）施工机械设备

表3.2-1隧道各工序施工机械设备清单

序号

工序名称

机械名称

型号规格

额定功率、（KW）容量（m3）、吨位（t）

数量

备注

开挖掘进

凿眼台车

自制

风动凿眼机

YT-28

挖掘机

卡特320D

1.2m3

电动空压机

4L-20/8

130KW/20m3

出碴

侧卸式装载机

龙工855

3.0m3

自卸汽车

红岩

15t

初支

管棚钻机

KB80512

单面共用

注浆泵

BW-250/50

7.5kw

单面共用

砼搅拌机

JS750

砼湿喷机

TK-961

10KW

二衬、仰拱、仰拱填充等砼施工

全断面液压整体钢模衬砌台车

液压加工

20KW/10.05m

砼运输罐车

砼输送泵

HB60型

75KW/60m3/h

插入式振动棒

D775MH

1.5KW

热合机

ZPR-210

仰拱栈桥

自制

2副

正卸装载机

ZLC50C

拌和站上料

多功能作业台车

自制

电子计量砼拌和站

JS750

通风排水

离心式水泵

15KW

根据实际情况现场确定

通风机

津93-1

110KW

附属工程

变压器

830KWA

（2）、测量仪器配置

表3.4-2拟投入施工的主要测量仪器

序号

名称

制造单位

规格型号

等级

单位

数量

全站仪

宾得

R-422

2〞

套

水准仪

苏一光

DSZ2

NAL100系列

≤±0.3″

±0.5″

套

水准尺

苏一光

1mm

对

对讲机

对

脚架

木质/铝合金

个

塔尺

苏一光

个

卷尺

个

卷尺

50m

个

测量仪器进场使用前应送往具有相关计量检测的机构进行校正标定，取得校正标定证书后，方可进场使用。

3.4施工主便道

2#主便道主要是为方便石坝沟隧道出口施工而修建，从苏山村沿村道向红光坝方向约2.5公里修建便道，途经红光坝至三道拐大桥再至石坝沟隧道进口。

目前已经全部修建完成。

石坝沟隧道进口小桩号方向为路基挖方区域，接3#预制场，施工便道便利。

3.5供水、供电和通讯设施

石坝沟隧道施工用水主要从2#拌和站抽取，并设立储水池。

石坝沟隧道出口左侧设2台630KVA变压器用于施工用电。

隧道施工用电从苟江高压线设专线引入，各施工工点已能正常使用，为防止施工中电力中断，我部于石坝沟隧道附近设立350KW临时发电机备用。

施工及驻地区域配电源线根据现场具体情况，采取埋地或架空设置，并已按照相关要求设置。

各施工现场电器设备、手持电动工具设移动配电箱。

4、施工安排

4.1、组织机构及职责

4.2施工部位

石坝沟隧道左右洞施工出口段左线ZK37+894-ZK37+810、右线K37+866-K37+809（路线进口端）洞身施工开挖衬砌、洞门及边仰坡施工。

4.3、施工流水组织

该隧道左右洞均从出口端开始进洞施工，左洞先进洞作为先行洞，右洞后进洞作为后行洞，左洞开挖至ZK37+894掌子面，右洞开挖至K37+866掌子面后进行掌子面封闭，组织隧道开挖班组、衬砌班组从进口端进场进行洞门施工，组织测量班组进行洞门的测量放线，标记出洞门位置后进行洞口仰坡及大管棚施工，同时组织开挖班组进行进洞处边坡开挖，开挖一级防护一级，洞口大管棚施工完成后，再继续从反方向掌子面继续掘进、防护衬砌，隧道出洞口开挖方法采用单侧壁导坑法进行施工。

隧道贯通后相继完成后续的仰拱、二衬施工，隧道贯通后进行明洞及洞门施工。

4.4、施工目标

　在施工过程中，合理的布置施工现场，根据工期、质量、文明施工的要求，加强施工过程中的动态管理，合理安排劳动力和施工设备的投入，在确保每道工序工程质量的前提下，立足抢时间、争速度，科学地组织交叉施工。

严格劳动纪律，严肃施工调度命令，严格控制关键工序施工工期，确保按期、优质、高效地完成工程施工任务。

　4.4.1质量计划

　　在业主的大力支持、配合以及我公司的严格管理下，争创优质结构工程。

　　4.4.2工期目标

充分发挥我公司施工、技术管理上的优势，将总工期最后一天作为后墙，以后墙不倒的原则，倒排施工中的分部、分项工程工期，把总工期分摊到各分部分项工程中，并将年进度、季进度、月进度、挂牌上墙，控制周进度，采取科学的施工工艺，确保总工期目标的实现。

左洞ZK37+894-ZK37+850段洞身施工：

2017.8.9-2017.9.10

左洞施工出洞洞口边仰坡施工：

2017.9.10-2017.10.10

左洞ZK37+810-ZK37+850大管棚施工：

2017.10.1-2017.10.20

左洞ZK37+850-ZK37+810洞身段施工：

2017.10.20-2017.11.20

左洞明洞施工：

2017.11.10-2017.11.20

左洞洞门施工：

2017.11.20-2017.12.1

右洞K37+866-K37+849段洞身施工：

2017.9.20-2017.10.20

右洞洞口边仰坡施工：

2017.10.20-2017.11.30

右洞K37+809-K37+849大管棚施工：

2017.12.1-2017.12.20

右洞K37+849-K37+809段洞身施工：

2017.12.15-2018.1.05

右洞明洞施工：

2018.1.6-2018.1.13

右洞洞门施工：

2018.1.13-2018.1.23

　4.4.3安全文明施工目标

　　建筑工地的文明施工，安全生产同样是企业在社会上极其重要的窗口，在施工中从抓现场管理入手，进场施工人员进行安全三级教育，每天做好班前教育。

创出自己的品牌工程，现场文明施工从现场办公室、职工生活、材料堆放、机具设备布置、临时用电、用水、施工场地的规划布置着眼于高标准、严要求，同时认真贯彻执行本公司已推广应用的企业识别视觉形象设计系统，并进一步提高特色及创新意识，同时为职工的工作、生活提供较好的环境，促进安全生产，文明施工，并作为在施工期间一项十分重要的工作由专人来抓，将工作落到实处，做到不扰民，不损坏绿化，维护周边环境卫生，本工程的文明施工目标是争创市级标化文明工地。

4.4.4环境保护目标

　　在确保工程质量和工期的前提下，树立全员环保意识，采取有效措施，减少施工噪音和环境污染，自觉保护涉农设施，建筑及生活垃圾指定地点堆放，及时清运，不对场外水源造成污染。

4.5、安全施工条件

安全施工条件对保障施工人员生命及财产安全，减少和防止各种安全事故的发生具有重要意义。

施工人员施工须正确佩戴安全带，施工场地设置安全施工警示牌、施工顺序牌、重难点施工注意事项牌，机械设备禁止违规进行操作。

用水用电按照施工技术要求进行操作施工。

成立安全保障体系，施工班组进场进行三级安全教育，进行各项交底：

包括技术交底、试验交底、安全交底、环保交底。

开工前召开现场技术交底会，第一次交底由总工、质检部、安全部负责人及生产经理向技术员、质检员、安全员和施工负责人进行交底、第二次由桥梁施工负责人和现场技术员向所有参与0#块施工的各项专职班组组长和操作人员交底。

并每天进行班前教育。

4.6检测及试验

配备一名专职试验员，进行钢筋、混凝土、型钢、砂石料、防水板等原材料的检测。

施工过程必须严格执行施工工艺，检查施工记录，施工完毕必须进行检测，以检验处理效果。

主要检测锚杆的抗拉拔试验、钢筋网片、钢筋搭接接头抗拉试验、混凝土抗压强度试验检测、沉降观测等。

5、出洞施工方案

5.1总体施工方案

石坝沟隧道为隧道出口向进口单向掘进。

计划掌子面上台阶开挖至ZK37+850（右洞为K37+849）处，根据掌子面设计围岩情况拟定以下出洞方案。

左洞掌子面上台阶开挖至ZK37+850（右洞为K37+849，V级围岩、衬砌类型XS5a，超前支护为XS5a与长管棚交界）处，停止洞身掘进施工，进行掌子面封闭。

待ZK37+810-ZK37+850洞口大管棚施工完后，ZK37+850掌子面继续向前单侧壁导坑法掘进、同时出口段明洞继续开挖支护。

5.2单侧壁导坑开挖

根据设计图纸所示地质情况隧道进口表层为粉质黏土厚约0～1.0m。

下伏基层为强风化泥灰岩厚约1.2～2.7m，其下为弱风化，节理裂隙发育。

岩体破碎。

根据该段地质情况出洞段采用机械配合人工开挖，局部弱爆破分上下台阶开挖。

挖掘机装渣，自卸车出渣。

在接近贯通8m时每循环打超前探孔以探明前方距明洞距离。

①工法说明

CD法是在软弱围岩大跨度隧道中先分部开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开挖另一侧的施工方法。

其施工步骤见下图。

单侧壁导坑法施工工序横断面及纵断面示意图

②施工顺序说明

A先行导坑上部开挖；B先行导坑上部初期支护；C先行导坑下部开挖；D先行导坑下部初期支护；E后行导坑上部开挖；F后行导坑上部初期支护；G后行导坑下部开挖；H后行导坑下部初期支护；I仰拱超前浇筑；J全断面二次衬砌。

③施工要求

a上部导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.75～0.8m），下部导坑的开挖进尺可依据地质情况适当加大。

b单侧导坑法施工时，初期支护完成后方可进行下一分部开挖，地质较差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱；各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺；应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖；左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于20m；当开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。

c导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

应配备适合导坑

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