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隧道工程专项施工方案
新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段CGZQSG4标段
隧道工程专项施工方案
编制：
审核：
批准：
中交第二航务工程局有限公司成贵铁路项目经理部
二〇一四年五月
一、编制依据、编制范围及设计概况
1.1编制依据
（1）新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程现场踏勘调查资料；
（2）新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程招标文件、补遗说明书及招标文件答疑书；
（3）新铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程设计图纸、工程量清单；
（4）国家有关方针政策和国家、铁路总公司有关标准规范、验标和规程等；
（5）我单位铁路工程的施工经验；
（6）中交二航局通过质量体系认证中心认定的ISO9001:
2000《质量手册》和《程序文件》；
（7）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）；
（8）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）；
（9）《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）；
（10）《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；
（11）《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；
（12）《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；
（13）《铁路隧道防水材料暂行技术条件第1部分防水板》（科技基[2008]21号）；
（14）《铁路隧道防水材料暂行技术条件第2部分止水带》（科技基[2008]21号）；
（15）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）；
（16）《铁路隧道防排水施工技术指南》（TZ331-2009）；
（17）《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设（2008）105号）；
（18）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；
（19）《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10005-2010）；
（20）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；
（21）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；
（22）《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设〔2010〕120号）、《铁路隧道防水板铺设工艺技术规定》（建技〔2010〕13号）等文件；
（23）新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段《指导性施工组织设计》、《标准化建设方案》、《标准化管理》、《施工图（站前工程）技术交底资料》、《施工图（站前工程）技术交底资料CGZQSG-标段》等文件。
1.2编制范围
本施方案适用于新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程CGZQSG-4标段（D2K101+805～D1K131+887.05）隧道工程施工。
1.3设计慨况
新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程CGZQSG-4标段设计行车速度250km/h，正线为双线，线间距4.6m，正线铺设CRTSⅢ型板式型板式无砟轨道。
本标段1座桥梁运架不通过的隧道（南厂沟隧道），总长3175m，不设加宽，设计轨面以上有效净空面积为92m2。
其余15座桥梁运架通过，总长4295m，加宽30cm，设计轨面以上有效净空面积为95.12m2。
二、工程慨况
2.1工程概述
新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程CGZQSG-4标段线路位于四川省宜宾市境内，沿途行经宜宾县、屏山县、宜宾市翠屏区。
犍为龙孔制梁场位于DK64+240，宜宾古柏制梁场位于DK97+600，宜宾屏山制梁场位于DK116+100。
线路自宜宾县古柏乡（起点桩号D2K101+805，南厂沟隧道进口）引出，跨越溪河，至菜坝岷江特大桥起点为本线终点（终点桩号D1K131+887.05），线路长度30.661km（含长短链）。
2.2主要技术参数见表2-1
表2-1主要技术标准一览表
序号
项目
内容
备注
1
铁路等级
客运专线
2
正线数目
双线
3
正线线间距
4.6m
4
旅客列车设计行车速度
250km/h
5
最小曲线半径
一般地段4000m，个别地段3500m，枢纽加减速地段合理选定。
6
限制坡度
一般地段20‰，困难地段25‰，个别地段30‰。
7
到发线有效长度
650m
8
牵引种类
电力
9
列车运行控制方式
自动控制
10
行车指挥方式
综合调度集中
11
轨道类型
无砟轨道
12
结构类型
CRTSⅢ型板式
2.3主要工程数量
具体隧道设置如表1-1所示。
表1-1成贵4标隧道数量表
标段
编号
隧道名称
进口里程
出口里程
全长
轨道形式
CGZQSG-4标
1
南厂沟
D2K101+805
DK104+980
3175
CRTSⅢ型板
2
石盘上
D1K105+736
D1K106+105
369
CRTSⅢ型板
3
斑竹园
D1K106+210
D1K106+290
80
CRTSⅢ型板
4
廖家坡
D1K106+417
D1K106+640
223
CRTSⅢ型板
5
新田湾明洞
D1K107+315
D1K107+370
55
CRTSⅢ型板
6
何家山
D1K108+650
D1K108+710
60
CRTSⅢ型板
7
大屋基明洞
D2K109+780
D2K109+855
75
CRTSⅢ型板
8
茶叶坡
D2K110+513
D2K110+768
255
CRTSⅢ型板
9
桂花湾
D2K111+020
D2K111+093
73
CRTSⅢ型板
10
白竹山一号
D2K119+137
D2K119+911
774
CRTSⅢ型板
11
白竹山二号
D2K119+987
D2K120+240
253
CRTSⅢ型板
12
邓银坳
D2K124+095
D2K124+220
125
CRTSⅢ型板
13
虎形山
DK126+245
DK126+398
153
CRTSⅢ型板
14
八块田
DK126+495
DK126+565
70
CRTSⅢ型板
15
手爬岩
DK128+160
D2K129+845
1685
CRTSⅢ型板
16
斑竹咀明洞
D2K130+985
D2K131+030
45
CRTSⅢ型板
1km数量（座）
2
4860
L≤1km
数量（座）
14
2610
合计
7470
三、自然特征
3.1沿线地形地貌
本标段位于乐山～兴文段，位于“四川盆地南缘丘陵区”，线路地面高程260～800m，相对高差50～300m。
该段为丘陵，地形起伏小，以低矮缓丘为主。
沿线岷江岸边分布五级阶地，阶地面平坦。
线路主要跨越越溪河。
3.2工程地质
3.2.1地层岩性
线路在红层中通过，以白垩系（K）、侏罗系（J）砂泥岩为主。
白垩系上统高坎坝组（K2gk）、白垩系下统窝头山组（K1w）、侏罗系上统蓬莱镇组（J3p）、侏罗系上统遂宁组（J3s）为含石膏底层。
构造以南北向弧形褶皱为主，主要不良地质有：
有毒有害气体、顺层、危岩落石、隧道浅埋，局部地段有软土分部。
3.2.2不良地质及特殊岩土
（1）不良地质
线路走行于四川盆地丘陵区，不良地质现象是有毒有害气体、顺层、危岩落石、隧道浅埋等。
（2）特殊岩土
本线特殊岩土主要为人工弃填土、软土（松软土）、膨胀土（岩）、石膏等。
1、人工弃填土
主要为碎石土、块石土、粉质黏土等，色杂，松散，主要为既有铁路、公路路基挖方、隧道弃渣，分布于既有公路两侧，局部为房屋建筑弃渣，厚2~30m不等，分布范围广，对线路影响较大。
2、软土、松软土
本线的松软土，在丘间槽谷、堰塘、水田浅表层广泛分布，据静力触探揭示，软土、松软土呈透镜状或软硬互层状（夹层状）分布，单层厚2～8m，最大可达12m，总厚可达2～20m。
具有土质不均、含水量及空隙比大、有机质含量小、厚度变化大等特点，沿线软土受季节性影响较大，主要是因排水不畅形成的谷底相软塑状粉质黏土，赢按工点检算处理，特别注意硬底横坡较陡对工程的不利影响。
3、膨胀（岩）土
白垩系、侏罗系“红层”泥岩矿物成分有蒙脱石、水云母等，岩石易风化剥落，具遇水易软化崩解，失水收缩开裂等特性。
其风化物具一定膨胀性，但一般膨胀性较小，对工程影响不大。
深挖方及隧道洞身处可见此层，设计时应考虑其对路堑边坡支护，隧道洞身的衬砌及洞及洞口边，仰坡的影响。
3.3水文地质特征
本标段地表水以河流为主，地下水以第四系松散砂卵砾石层为主，含水量丰富，可溶岩中的岩溶水及砂泥岩中的基岩裂隙水次之，其中岩溶水较为丰富，暗河、岩溶泉十分发育。
大部分地表水对混凝土无侵蚀性，部分地段地表水及含煤层、石膏、岩盐及铁矿等地层中的地下水一般具有侵蚀性。
对砼具弱～强硫酸型酸性侵蚀及弱～中等溶出性侵蚀，按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》，其侵蚀等级为H1～H3。
3.4地震动参数
沿线地震动峰值加速度值及地震动反应谱特征周期值详见表3-1。
表3-1沿线地震动峰值加速度值及地震动反应谱特征周期值表
里程
地震动峰值加速度
里程
地震动反应谱特征周期
乐山市区～犍为县
（起点～DK68+500）
0.1g
乐山市区～五通桥区
（起点～DK30+000）
0.4s
犍为县～屏山县
（DK68+500～DK88+200）
0.05g
五通桥区～宜宾大塔乡（DK30+000～DK117+500）
0.45s
屏山县～长宁县
（DK88+200～DK188+200）
0.1g
宜宾大塔乡～长宁县相邻镇
（DK117+500～DK194+000）
0.4s
3.5气象特征
沿线气候属亚热带湿润季风气候。
从乐山至贵阳，随着地势的不断增高，以及海洋面的远离，各地气候也存在一些差异。
随着线路的南行，沿线气候从亚热带温热湿润气候以及亚热带湿润季风气候逐渐过渡为亚热带季风性湿润气候。
沿线主要气候指标见表3-2。
四、施工方法与工艺
本标段隧道按新奥法组织进行施工，施工过程中全面贯彻新奥法施工原则，充分利用围岩的自承能力和开挖面的约束作用，采用锚杆及喷混凝土为主要施工支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工。
其施工流程见图4-1。
表3-2沿线气象资料主要指标汇总表
项目
乐山
犍为
宜宾
气温（℃）
年平均
17.2
17.5
18.0
极端
最高
39.7
39.3
40.0
最低
-2.9
-2.4
-1.4
最热月平均
25.9
26.1
26.9
最冷月平均
7.1
7.4
7.8
最大月平均日较差
9.1
9.8
7.9
湿度
相对（%）
年平均
81
81
81
月最大
92
91
92
月最小
19
20
60
降雨量（mm）
年平均
1264.2
1141.3
1028.6
年最大
1948.4
1601.3
1462.4
年最小
913.3
831.1
704.4
日最大
326.8
260.6
221.9
最大24小时降雨量
326.8
260.6
221.9
蒸发量（ml）
年平均
1076.1
1072.8
865.2
年最大
1241.2
1212.2
1224.6
其他
年平均日照时间（天）
43
40
180
年平均雾天日数（天）
45
35
17
最大积雪深（cm）
5
7
4
年平均暴雷日数（天）
33
31
35
4.1隧道洞身开挖
本标段隧道围岩情况复杂，均采用钻爆法开挖，为确保开挖质量，减少对围岩的扰动，可根据情况采取光面爆破。
对于不同围岩采用不同的开挖方法，Ⅴ级围岩洞口段采用双侧壁导坑法，一般Ⅴ级围岩采用台阶法加临时仰拱；Ⅳ级围岩采用台阶法；Ⅲ级围岩采用全断面或台阶法；Ⅱ级围岩采用全断面或台阶法。
并根据围岩情况，及时修正爆破参数，以期达到最佳爆破效果，并形成整齐准确的开挖面，严格控制超挖，杜绝欠挖。
隧道工程开挖方法见表4-1。
钻爆开挖工艺流程如图4-2所示。
图4-1成贵4标隧道工程施工工艺流程图
表4-1成贵4标隧道工程开挖方法一览表
序号
隧道名称
开始里程
结束里程
开挖方式
围岩
开挖方法
备注
1
南厂沟
D2K101+805
D2K101+825
明挖法
明洞
D2K101+825
D2K102+200
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
D2K102+200
D2K102+300
钻爆法
Ⅳ
台阶法
D2K102+300
D2K102+440
钻爆法
Ⅲ
台阶法
D2K102+440
D2K102+550
钻爆法
Ⅳ
台阶法
D2K102+550
D2K102+610
钻爆法
Ⅲ
台阶法
D2K102+610
D2K102+700
钻爆法
Ⅳ
台阶法
D2K102+700
D2K102+760
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
D2K102+760
D2K102+810
钻爆法
Ⅳ
台阶法
D2K102+810
D2K102+900
钻爆法
Ⅲ
台阶法
D2K102+900
D2K102+990
钻爆法
Ⅳ
台阶法
D2K102+990
D2K103+390
钻爆法
Ⅲ
台阶法
D2K103+390
D2K103+500
钻爆法
Ⅳ
台阶法
D2K103+500
D2K103+650
钻爆法
Ⅲ
台阶法
D2K103+650
D2K103+750
钻爆法
Ⅳ
台阶法
D2K103+750
D2K103+850
钻爆法
Ⅲ
台阶法
D2K103+850
D2K103+890
钻爆法
Ⅳ
台阶法
D2K103+890
D2K103+920
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
D2K103+920
D2K103+970
钻爆法
Ⅳ
台阶法
D2K103+970
D2K104+200
钻爆法
Ⅲ
台阶法
D2K104+200
D2K104+600
钻爆法
Ⅳ
台阶法
D2K104+600
D2K104+975
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
D2K104+975
D2K104+980
明挖法
明洞
2
石盘上
D1K105+736
D1K106+095
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
D1K106+095
D1K106+105
明挖法
明洞
3
斑竹园
D2K106+210
D2K106+275
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
D2K106+275
D2K106+290
明挖法
明洞
4
廖家坡
D1K106+417
D1K106+437
明挖法
明洞
D1K106+437
D1K106+640
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
5
新田湾明洞
D1K107+315
D1K107+370
明挖法
明洞
6
何家山
D1K108+650
D1K108+655
明挖法
明洞
D1K108+655
D1K108+703
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
D1K108+703
D1K108+710
明挖法
明洞
7
大屋基明洞
D2K109+780
D2K109+855
明挖法
明洞
8
茶叶坡
D2K110+513
D2K110+543
明挖法
明洞
D2K110+543
D2K110+768
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
9
桂花湾
D2K111+020
D2K111+026
明挖法
明洞
D2K111+026
D2K111+093
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
10
白竹山一号
D2K119+137
D2K119+187
钻爆法
V
台阶法
D2K119+187
D2K119+197
明挖法
明洞
D2K119+197
D2K119+328
钻爆法
V
台阶法
D2K119+328
D2K119+348
钻爆法
V
拱上明挖
拱下暗挖
D2K119+348
D2K119+645
钻爆法
V
台阶法
D2K119+645
D2K119+665
明挖法
明洞
D2K119+665
D2K119+911
钻爆法
V
台阶法
11
白竹山二号
D2K119+987
D2K120+003
明挖法
明洞
D2K120+003
D2K1120+028
钻爆法
V
大拱脚台阶法
D2K1120+028
D2K120+135
钻爆法
V
台阶法
D2K120+135
D2K120+155
钻爆法
V
大拱脚台阶法
D2K120+155
D2K120+180
明挖法
明洞
D2K120+180
D2K120+200
钻爆法
V
大拱脚台阶法
D2K120+200
D2K120+210
钻爆法
V
台阶法
D2K120+210
D2K120+235
钻爆法
V
大拱脚台阶法
D2K120+235
D2K120+240
明挖法
明洞
12
邓银坳
D2K124+095
D2K124+105
明挖法
明洞
D2K124+105
D2K124+214
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
D2K124+214
D2K124+220
明挖法
明洞
13
虎形山
DK126+245
DK126+250
明挖法
明洞
DK126+250
DK126+388
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
DK126+388
DK126+398
明挖法
明洞
14
八块田
DK126+495
DK126+500
明挖法
明洞
DK126+500
DK126+555
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
DK126+555
DK126+565
明挖法
明洞
15
手爬岩
DK128+160
DK128+170
明挖法
明洞
DK128+170
DK128+400
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
DK128+400
DK128+440
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时横撑
DK128+440
DK128+555
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
DK128+555
DK128+665
钻爆法
Ⅳ
台阶法
DK128+665
DK128+680
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时横撑
DK128+680
DK128+755
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
DK128+755
DK128+775
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时横撑
DK128+775
DK128+845
钻爆法
Ⅳ
台阶法
DK128+845
DK129+485
钻爆法
Ⅲ
台阶法
DK129+485
DK129+535
钻爆法
Ⅳ
台阶法
DK129+535
DK129+555
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时横撑
DK129+555
DK129+720
钻爆法
Ⅴ
台阶法
临时仰拱
DK129+720
DK129+845
明挖法
明洞
16
斑竹咀明洞
D2K130+985
D2K131+030
明挖法
明洞
4.1.1光面爆破施工工艺
本标段隧道钻爆法开挖段均采用光面爆破。
光面爆破施工顺序如图4-3所示。
光爆施工前，先根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材及环境要求等进行光爆设计。
光爆设计内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼）的布置、深度、斜率和数量，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。
掏槽形式一般分为直眼掏槽和楔形掏槽，具体根据钻眼机具、隧道断面大小、循环进尺、围岩级别及爆破振动等要求进行选择。
图4-2钻爆开挖工艺流程图
爆破参数通过试验确定，当无试验条件时，可参照表4-3选用有关参数。
光爆过程中，根据爆破效果不断调整光爆设计的爆破参数。
光面爆破前，根据钻爆设计图标出或用凿岩台车准确定位炮眼位置。
钻孔时按钻爆设计图严格控制炮眼的间距、深度和角度。
具体要求如表4-4所示。
炮眼装药作业不得与钻孔作业在同一开挖工作面进行。
装药前应进行清孔，清除炮眼内的岩粉、积水。
装药的炮眼采用炮泥堵塞，不得采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。
起爆采用非电毫秒雷管、导爆管或导爆索系统。
4.1.2台阶法施工工艺
台阶法开挖施工方法：
先进行上部开挖，进行上部喷锚支护，再进行下部开挖，随即进行下部初期支护。
开挖台阶长度根据施工机具条件与围岩情况确定，当围岩自稳能力较好时，台阶长度宜控制在10～50m以内，围岩稳定性较差时，台阶长度宜控制在3～10m。
图4-3光面爆破施工工艺流程
表4-3光面爆破参数
岩石类别
周边眼间距
E（cm）
周边眼抵抗线
W（cm）
相对距离
E/W
装药集中度
q（kg/m）
极硬岩
50～60
55～75
0.8～0.85
0.25～0.40
硬岩
40～55
50～60
0.8～0.85
0.15～0.25
软质岩
30～45
45～60
0.75～0.8
0.04～0.15
表4-4光面爆破炮眼允许偏差
炮眼类型
间距偏差
深度偏差
掏槽眼
5cm
5cm
辅助炮眼
10cm
周边眼
5cm
不应超出开挖断面轮廓线10cm
台阶法施工工艺流程见图4-4所示；台阶法及台阶法带临时横撑施工工序见图4-5所示。
图4-4台阶法施工工艺流程图
台阶法带临时横撑
适用于：
Ⅲ级围岩无拱部钢架地段、Ⅳ级围岩及Ⅴ级深埋、浅埋段地段。
适用于：
Ⅲ级围岩缓倾岩层拱部设钢架地段。
图4-5台阶法施工工序横断面图
4.1.3台阶法带临时仰拱施工工艺
施工工艺流程如图4-6所示，施工工序如图4-7所示。
图4-6台阶法带临时仰拱施工工艺流程图
图4-7台阶法带临时仰拱施工工序横断面图
4.1.4大拱脚台阶法施工工艺
施工工艺流程如图4-8所示，施工工序
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