隧道实施性施工组织设计完整版.docx

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隧道实施性施工组织设计完整版

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XXX隧道实施性施工组织设计

一、工程概况

1、编制依据、编制原则及编制范围

1.1编制依据

1.1.1.1《改建铁路娄底至邵阳铁路扩能改造工程站前工程LSZQZH-Ⅰ标段施工合同》

1.1.1.2铁道部第四勘察设计院娄底至邵阳铁路扩能改造工程站前工程LSZQZH-Ⅰ标段隧道施工图纸及有关设计文件。

1.1.1.3国家、铁路现行设计规范、施工规范、验收标准和有关规定。

1.1.1.4《爆破安全规程》（GB）。

1.1.1.5现行铁路工程预算定额及劳动定额。

1.1.1.6现行国家及省、市、行业的有关法律、规定。

1.1.1.7现场踏勘调查的相关资料。

1.1.1.8投入的机械设备力量，施工技术能力及管理水平。

1.2编制原则

1.1.2.1遵守国家、铁道部和省政府的政策法规和条例。

1.1.2.2遵循本工程的招标文件和设计文件的内容及要求，严格履行标书及合同承诺。

1.1.2.3严格按照ISO9001质量系列标准项目法施工的要求，进行施工管理和质量控制。

1.1.2.4认真贯彻党和国家的有关政策和法规，加强水土保持和环境保护。

1.1.2.5坚持实事求是原则，结合当地自然环境及气候条件，因地制宜地制定切实可行的施工方案，合理安排施工顺序。

1.1.2.6依靠科技进步，应用“四新”技术，提升工艺水平。

1.1.2.7统筹全局，突出重点，强调施工组织设计的科学性、实施性、操作性、严密性和可靠性。

1.3编制范围

娄底至邵阳铁路扩能改造工程站前工程LSZQZH－1标XXX隧道工程，里程为DK0+000-DK1+000。

2.工程简介

2.1工程简介

XXX隧道起讫里程DK0+000～DK0+000，全长1037m为单线隧道。

隧道为直线隧道。

隧道内纵坡为单面上坡，坡度为6.0‰，坡长1037m。

本隧道位于湖南省娄底市娄星区百亩乡，隧道最大埋深约为50m。

隧道进出口均有简易公路通达隧道，交通方便。

V级围岩地段782m，IV级围岩地段255m。

2.2隧道建筑限界及衬砌内轮廓：

路段旅客列车设计行车速度不大于140km，山坡坡度10~45°。

隧道区内最高点标高为178.27m，最低点位于隧道出口南东方向冲沟底部，标高为124m,隧道区丘坡植被较发育，多生长有茶油树及灌木杂草，部分开辟为旱地，村舍，谷地呈阶梯状分布，均开垦，辟为水田，水塘，隧道进出口及中段冲沟处均有居民聚居。

3.2地震动参数

据GB《中国地震动峰值加速度区划图》，《中国地震动反应谱特征周期区划图》。

娄邵线地震动峰值加速度为0.05g（相当地震基本烈度Ⅵ），地震动反应谱特征周期0.35。

4.工程地质及水文地质

4.1地层岩性

沿线揭露的地层岩性从新至老为：

a第四系洪冲积（Q4al+pl）

（2）5-3粉质黏土、黏土，黄褐色～灰褐色，硬塑，含少许角砾，层面埋深0m,层面标高136.09～147.69m，层厚7.0～10.7m，平均8.56m,主要分布于隧道进口DK0+490～DK0+530、洞身中部DK0+890～DK0+280段表层，土石等级II。

（2）5-2粉质黏土、黏土，黄褐色～灰褐色，硬塑，含少许角砾，层面埋深7.0～7.8m层面标高130.08～139.89m,层厚2.7～12.3m,平均7.5m，主要分布于洞身中部DK0+900～DK0+990、DK0+146～DK0+254段，土石等级II.

b第四系残坡积（Q4el+dl）

（4）2-3粉质黏土、黏土，褐红～褐黄色，软塑，含少许角砾，表层含少许植物根系，层面埋深0m,层面标高140.48～149.16m，层厚1.0～14.1m,平均6.45m，主要分布于DK0+525～DK0+903、DK0+267～DK0+600段丘坡表层，土石等级为Ⅱ。

（4）8-1岩溶漏斗充填物，主要为粉质黏土夹细角砾，褐黄色，角砾含量约60%，粉质黏土胶结，根据物探资料及钻探揭露，该层于DK0+840～DK0+920（Jz-Ⅲ揭露）分布，层面埋深2.4m,该层标高146.76m，层厚35.4m，土石等级Ⅱ。

（4）8-2细角砾土，褐红色，稍密，局部呈中密，稍湿，角砾含量约50～70%，粉质黏土胶结，仅Jz-Ⅲ揭露该层，层面埋深1.0m，层面标高141.93m，层厚13.6m，结合物探资料初步判定该层分布于隧道进口DK0+525～DK0+633段表层，土石等级II。

隧道进口各类土层及风化层厚度约7.9～14.6m,隧道出口各类土层及风化层厚度约12.8～14.7m。

C、二叠系下统棋子桥组（P1q）：

（12）2-1页岩，全风化，灰褐～灰黑色、主要矿物为黏土矿物，泥质结构，薄层状构造，层厚0.8～7.2m钻孔揭露：

分布于隧道进口里程DK0+490～DK0+655段。

（12）4-3泥灰岩，弱风化，灰黑色，主要矿物为方解石，泥质隐晶质结构，厚层状构造，钻孔揭露：

分布于隧道洞身至隧道出口里程DK0+490～DK0+750地层浅部。

（12）1-3灰岩，弱风化，灰白～灰色，主要矿物为方解石，隐晶质结构，厚层状构造，钻孔揭露:

分布于隧道洞身至隧道出口里程DK0+650～DK0+600段。

4.2水文地质

隧道区地下水类型为第四系孔隙水和岩溶、节理裂隙水，按其赋存空间及区内地层岩性及构造可分为孔隙水、岩溶裂隙水。

（1）孔隙水赋存于第四系地层及页岩全风化层中，但全风化层较薄，水量匮乏；

（2）岩溶，节理裂隙水主要赋存于弱风化灰岩、泥灰岩的岩溶裂隙、溶洞及节理裂隙之中，溶洞及裂隙透水性取决于其连通性，部分孔揭露钻至溶洞或溶蚀裂隙时，无返水，可见岩溶水匮乏；

页岩和泥灰岩接触部位裂隙亦较发育，局部地下水可能较发育。

4.3地质构造

隧道区地层为单一斜构造。

通过钻孔Jz-Ⅲ09-17显示：

14.6m以下为二叠系下统栖霞组（P1q）全风化页岩及弱风化泥灰岩，钻孔Jz-Ⅲ显示：

37.8m以下为二叠系下统栖霞组（P1q）弱风化岩。

隧道进口至DK0+700有构造行迹，进口段附近在地形地貌上由丘间谷地变化成丘坡地貌。

5.施工条件

5.1交通条件

隧道由出口端掘进，出口端交通条件便利，由娄底市X023县道扩建既有村道130m，新建便道300m至施工场地。

5.2当地建筑材料分布情况

隧道附近河沙缺乏，娄底市当地无河砂可用，需从株洲集中调运，采取汽车结合火车运输至娄底，再经汽车运输至工地。

当地碎石丰富，经检验合格后可加工用于隧道施工。

水泥、钢材等可外购后从公路运输，再经施工便道运至工地。

燃料沿线公路的各级市、县均有加油站，燃料供应充分。

5.3施工用水

施工生活用水：

生产生活用水就近打井取水。

5.4施工用电

出口端引接当地高压供电网，安装一台630KVA变压器作为施工用电；另配备1台200KW发电机，以便停电时供电。

5.5施工通讯

当地可通程控电话，通讯方便。

项目经理部与施工队内部采用小型程控交换机和无线电话相互联系；对外联系在当地电讯部门安装程控电话，洞内与洞口值班采用无线对讲机相互联络，联络范围约2km，满足洞内与洞外联络要求。

5.6生产生活房屋

生产生活房屋采用活动板房，材料加工房采用敞式大棚。

5.7砼拌和站

根据本隧道工程分布情况，XXX隧道出口端施工场地设置1台500型小型搅拌机，满足洞内喷射混凝土供应。

在娄底市娄星区经济开发园设置1#集中拌合站，2台1200型搅拌机，到XXX隧道出口端为4km。

满足XXX隧道洞内二衬、仰拱等混凝土需求；搅拌站设置见下表：

搅拌站设置表

序号

搅拌站位置

搅拌机型号

数量

备注

1

娄底市娄星区经济开发园

1200型

2

供应XXX隧道二衬、仰拱等混凝土

2

XXX隧道出口（娄底市百亩乡百亩村）

500型

1

供应XXX隧道进口喷射混凝土

5.8火工品管理

按火工品管理规定，娄底市娄星区百亩乡大井村设置一处火工品库。

包括雷管库、炸药库和看守房，按当地公安部门安全要求规定布置，并报经当地公安部门核准。

由项目部正式员工看守和发放，严格执行火工品储存、管理和发放制度。

5.9消防设施

根据消防要求，在办公区、生活区、仓库等地按规定配备足够数量的手持灭火器、防火砂等消防器材。

二、整体地质分析与判断

2.1意义

施工中对整体地质分析与判断从而降低安全风险，首先对隧道围岩岩性、地质构造、节理发育程度、水文地质条件有个初步的认识，根据设计文件和对地表现场调查的资料，确定对隧道工程地质条件有影响的主要构造和不良地质构造。

在施工中通过采取综合地质超前预报措施进一步确认，制定有针对性超前预报和开挖、支护及应急预案，加强过程控制，从而降低施工安全风险。

2.2隧道沿线地层岩土

DK0+000～DK0+570段，表层为第四系残坡积厚约5.0m，其下为p1q页岩，全风化，岩芯呈硬塑土状；再下为泥灰岩，灰白-灰黑色，弱风化，泥结构，中厚层状构造，溶沟溶槽发育，大小约为13m，充填物为角砾土。

进口共布置2孔，其中17#孔的钻探情况与物探结果基本相符，该围岩性质差。

DK0+570～DK0+710隧道洞身穿越二叠系下统P1q泥灰岩，灰白-灰黑色，弱风化，泥质结构，中厚层状构造；灰褐-灰黑色，全风化，原岩结构完全破坏，岩芯呈硬塑土柱状，遇水易软化。

物探判释：

电阻率较低，推测洞身围岩节理裂隙，岩溶较发育，岩石较破碎。

DK0+710～DK0+805隧道洞身穿越二叠系下统P1q灰岩，灰白色，隐晶质结构，厚层状构造，地下水主要为季节性岩溶水。

物探判释：

电阻率较低，推测洞身围岩节理裂隙，岩溶较发育，岩石较破碎。

隧道施工中应加强地质超前预报工作，确保安全后方可施工。

DK0+805～DK0+350丘间谷地，为水田，本段为浅埋段，埋深0～10m，上部为粉质粘土夹碎石，厚10～20m，上部为硬塑，基岩面附近为软塑，下伏二叠系下统栖霞组灰岩地层，弱风化，节理裂隙发育，岩溶发育。

本段共布5孔，钻探揭示本段岩溶发育，其中+880左右有一大型溶沟溶槽漏斗，底部高程111.36m，充填物为角砾土，松散状，钻探时冲洗液流失。

本段围岩较差，施工中极易发生塌方冒顶，加强地质超前预报，确保安全后方可施工。

该段最大涌水量约14244

d,正常涌水量约为1260

d，物探判释：

DK0+825~DK0+320段，电阻率低，风化强烈，推测洞身围岩节理裂隙，岩溶发育，岩石破碎。

DK0+870~DK0+918、DK0+950~DK0+030和DK0+110~DK0+240推测是节理裂隙，岩溶集中发育区。

DK0+350～DK0+000表层为粉质粘土，夹少许碎石，黄褐色，硬塑，厚10~15m；二叠系下统茅口组灰岩，弱风化，隧顶围岩较薄，隧道施工中应加强地质超前预报工作，确保安全后方可施工。

地下水主要为季节性岩溶水。

物探判释：

电阻率较低，推测洞身围岩，节理裂隙、岩溶发育，岩石教破碎。

2.3围岩级别

XXX隧道围岩级别分为Ⅳ～

级，其中Ⅳ级围岩长255m，占24.6%；

级围岩长683m，占65.8%，明洞99m，占9.6%，整体地质条件复杂，岩性变化频繁。

具体分布情况如下：

XXX隧道沿线围岩统计表

序号

起止里程

长度

围岩级别

1

DK0+000

～

DK0+558

30

Ⅴ

2

DK0+558

～

DK0+680

122

Ⅴ

3

DK0+680

～

DK0+805

125

Ⅳ

4

DK0+805

～

DK0+870

65

Ⅴ

5

DK0+870

～

DK0+910

40

Ⅴ

6

DK0+910

～

DK0+009

99

Ⅴ

7

DK0+009

～

DK0+039

30

Ⅴ

8

DK0+039

～

DK0+150

111

Ⅴ

9

DK0+150

～

DK0+170

20

Ⅴ

10

DK0+170

～

DK0+220

50

Ⅴ

11

DK0+220

～

DK0+240

20

Ⅴ

12

DK0+240

～

DK0+320

80

Ⅴ

13

DK0+320

～

DK0+350

30

Ⅴ

12

DK0+350

～

DK0+480

130

Ⅳ

13

DK0+480

～

DK0+540

60

Ⅴ

14

DK0+540

～

DK0+000

25

Ⅴ

2.4地质构造

隧道区地层为单一斜构造。

通过钻孔Jz-Ⅲ09-17显示：

14.6m以下为二叠系下统栖霞组（P1q）全风化页岩及弱风化泥灰岩，钻孔Jz-Ⅲ显示：

37.8m以下为二叠系下统栖霞组（P1q）弱风化岩。

隧道进口至DK0+700有构造行迹，进口段附近在地形地貌上由丘间谷地变化成丘坡地貌。

2.5不良地质及特殊地质

根据物探资料及钻探揭示:

隧道洞身岩溶发育或节理裂隙较发育,岩石较破碎隧道施工中应加强地质超前预报工作,确保安全后方可施工。

三、风险评估

3.1风险评估依据

《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设[2007]200号）

《关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》“铁建设[2007]102号”（）

《铁路隧道设计施工有关标准补充规定》“铁建设[2007]88号文件”（）

《铁路隧道施工作业要点手册》（铁道部工程管理中心、中铁隧道集团有限公司20072）

铁道部第四勘察设计院娄底至邵阳扩能改造工程LSZQZH-Ⅰ标XXX隧道施工图纸及有关设计文件

中铁二十五局集团公司《工程项目管理制度》

中铁二十五局集团公司隧道施工安全管理若干规定

中铁二十五局集团有限公司娄邵铁路工程项目部安全生产管理办法实施性施工组织设计

现场勘察调查的相关资料

3.2风险评估原则

施工阶段的风险评估，在施工全过程根据风险识别情况，分阶段进行风险监控和管理，力求在确保安全、质量、工期的前提下把残余风险控制在可接受的水平上。

3.3风险评估流程

根据设计阶段的评估结果，进一步评估设计确定的主要风险源、风险等级以及采取的降低风险措施的实施可能性，提出施工阶段的风险评估结果及措施。

风险评估流程见下图（下页）：

风险评估流程图

3.4典型风险因素识别

结合XXX隧道设计文件及风险评估依据，XXX隧道中施工风险因素如下表所示。

XXX隧道施工风险因素核对表表1

风险事件风险因素

坍塌冒顶

垮塌

房屋损坏

其他

施工准备情况

见表2

★

★

★

施工地质勘察

见表3

★

★

★

开挖情况

开挖方式

★

★

★

循环进尺

★

★

★

爆破器材检查

★

★

★

和落实

预留变形量

　★

★　

掌子面减压措施

★　

应力释放措施

★　

地下水处理

爆破方法

★

★

★

隧道超挖情况

★

★

★

进洞

　★

落底

★

★

挑顶

★

★

断面变化处或工法转化处

★

★　

其他

施工期防排水

注浆堵水措施

★

排水措施

★

降水措施

★

其他

火源控制

洞口火源检查

措施

焊接切割等危险作业规章制度及执行

进洞人员禁穿化纤服装

其他

支护及衬砌情况

支护刚度

★

超前支护

★

★

预注浆

★

隔离措施

气密性混凝土

施工缝沉降缝处理

地层与加固与改良

★

支护时机

★

★

支护方法

★

★

支护质量

★

★

闭合成环周期

★

★

防护情况

机械设备防护

★

人员防护

★

其他

电器设备与业

电缆选型

机械

设备选型

电器与保护情况

风电闭锁

其他

监控量测

水量

★

水质

★

水压

★

掌子面稳定情况

★

★

量测器材及布置

★

★

量测频率

★

★

规范要求监测项目

★

★

监控量测制度

★

★

信息反馈及处理

★

★

其他

施工管理

见表4

★

★

★

隧道特征

见表5

★

★

★

其他

见表6

施工准备情况风险因素核对表表2

施工准备情况

气象调查

与施工有关法令调查

设计文件的核对情况

实施性施工组织设计

其他

施工地质勘察风险因素核对表表3

施工地质勘察

资料收集情况

常规地质法情况（地质素描）

超前地质预报情况

其他

施工管理风险因素核对表表4

施工管理

培训情况

检测情况

应急预案情况

人员管理情况

施工队伍状况

机械装备程度

施工质量

施工经验辅助工法的掌握与应用

监理情况

其他

隧道特征风险因素核对表表5

隧道特征

埋深

断面大小

长度

坡度

辅助坑道

其他

其它风险因素核对表表6

交通事故

司机

运输设备

交通管理

道路状况

通风照明情况

洞外天气

其他

用电事故

用电设计

施工组织

设备状况

用电管理

其他

火灾事故

火源及传播途径

消防教育

消防措施

消防器材

人员管理

其他

其他

综上所述，XXX隧道存在的典型风险类型有：

坍塌冒顶、垮塌、房屋损坏。

3.5初始风险评价

通过风险分析，对XXX隧道各段落中存在的初始风险评价结果见下表。

XXX隧道初始风险等级表表10

初始风险等级表

编号

SD-01

日期

2010.11.10

隧道名称

XXX隧道

审核

XXX

阶段

施工准备阶段

序号

风险因素

风险

事件

安全风险

投资风险

工期风险

环境风险

第三方风险

概率等级

后果等级

风险等级

概率等级

后果等级

风险等级

概率等级

后果等级

风险等级

概率等级

后果等级

风险等级

概率等级

后果等级

风险等级

1

洞口

坍塌冒顶

4

2

高度

4

2

高度

4

2

高度

　4

2d　

高度　

　3

2　

中度　

2

洞口

房屋损坏

3

2

中度

3

2

中度

3

2

中度

　3

　2

中度

3

　2

中度　

3

Ⅳ级深埋

坍塌冒顶

3

2

中度

3

2

中度

3

2

中度

4

岩溶发育

坍塌冒顶

4

3

高度

4

3

高度

4

3

高度

5

岩溶发育

坍塌冒顶

4

2

高度

4

2

高度

4

2

高度

6

浅埋

垮塌

3

2

中度

3

2

中度

3

2

中度

7

岩溶发育

坍塌冒顶

4

2

高度

4

2

高度

4

2

高度

8

岩溶发育

坍塌冒顶

4

2

高度

4

2

中度

4

2

中度

9

岩溶发育

坍塌

4

3

高度

3

2

中度

3

2

中度

10

岩溶发育

坍塌

3

2

中度

3

2

中度

3

2

中度

11

浅埋段

坍塌冒顶

4

2

高度

3

2

中度

3

2

中度

综上所述，本隧道中的典型风险事件为坍塌冒顶、房屋损坏、垮塌主要风险因素为隧道所穿越的深埋段、浅埋段、岩溶发育段。

3.6风险控制措施

由风险分析及初始风险评估结果可知，本隧道风险事件主要为坍塌冒顶、房屋损坏、垮塌。

为减缓本隧道中的坍塌冒顶、房屋损坏、垮塌，降低风险危害程度，本隧道有针对的对各段围岩采用了以下风险控制措施及实施方法，制定方案，严格按照设计施工。

（1）DK0+000~DK0+680段

1）加强超前地质预测预报,及时调整方案和支护参数，坚持仰拱超前，衬砌跟进的原则组织施工。

2）φ42超前小导管预支护。

3）采用上下断面短台阶法施工。

（2）DK0+680~DK0+805段

1）加强超前地质预测报告，及时调整方案和支护参数，坚持仰拱超前，衬砌跟进的原则组织施工。

2）上下断面台阶法施工。

（3）DK0+805~DK0+870段

1）加强超前地质预测预报,及时调整方案和支护参数，坚持仰拱超前，衬砌跟进的原则组织施工。

2）φ42超前小导管预支护，加强基地地质探测。

3）采用上下断面短台阶法施工。

（4）DK0+870~DK0+910段

1）加强超前地质预测预报,及时调整方案和支护参数，坚持仰拱超前，衬砌跟进的原则组织施工。

2）洞口φ108超前长管棚预支护，加强基地地质探测。

3）上下断面短台阶法施工。

（5）DK0+910~DK0+009段

1）加强基底地质探测，加强开挖坡面防护。

2）施工避开雨季，做好截排水措施。

3）及时施做明洞及回填。

（6）DK0+009~DK0+039段

1）加强超前地质预测预报,及时调整方案和支护参数，坚持仰拱超前，衬砌跟进的原则组织施工。

2）洞口φ108超前长管棚预支护，加强基地地质探测。

3）上下断面短台阶法施工。

（7）DK0+039~DK0+350段

1）加强超前地质预测预报,及时调整方案和支护参数，坚持仰拱超前，衬砌跟进的原则组织施工。

2）φ42超前小导管预支护，加强基地地质探测。

3）采用上下断面短台阶法施工。

（8）DK0+350~DK0+480段

1）加强超前地质预测预报

2）台阶法施工

（9）DK0+480~DK0+000段

1）加强超前地质预测预报,及时调整方案和支护参数，坚持仰拱超前，衬砌跟进的原则组织施工。

2）DK0+535~DK0+000洞口段采用φ108超前长管棚预支护，其余地段采用φ42超前小导管预支护。

3）上下断面短台阶法施工。

（10）DK0+880~DK0+260段

1）爆破震动速度控制在5cms内。

2）对拆除范围以外的民房及地表设置监测网点并实施监测。

在采取了风险控制措施以后，对本隧道中残留的各种风险进行评估，残留风险评估结果如下表所示：

XXX隧道残余风险等级表表11

残余风险等级表

编号

SD-02

日期

201011.10

隧道名称

XXX隧道

审核

XXX

阶段