王家岭隧道二线施工组织.docx
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王家岭隧道二线施工组织
新建双线
宜昌至万州线土建工程
王家岭隧道Ⅱ线
实施性施工组织
中铁三局集团宜万N7标项目经理部
二○○六年五月
1．工程概况
王家岭隧道（Ⅱ线）起讫里程ⅡDK55+042～DK61+794，起点和终点路肩标高分别为：
633.75m和735.35m，隧道全长6752m。
隧道最大埋深为500m。
在洞身左侧设置头坪横洞和熊家湾横洞两座，头坪横洞长330m，与正洞正交，纵坡3‰，交点里程DK55+630；熊家湾横洞长273m，与正洞正交，纵坡5‰，交点里程DK59+650.68。
ⅡDK55+067～ⅡDK61+794段采用无碴轨道，内轨顶面至路基面高度为0.561m。
到2006年6月1日为止，I线王家岭出口工区与熊家湾工区已贯通，头坪工区与熊家湾横洞工区开挖剩余1450m，出口工区双线连拱段与小间距段已施工190m；隧道衬砌剩余2411m。
2.施工安排
王家岭隧道II线划分为三个施工工区，即王家岭隧道头坪横洞工区、王家岭隧道熊家湾横洞工区和王家岭隧道出口三个工区。
王家岭隧道头坪横洞工区，主要承担长I线2054m与II线1854m的正洞施工以及沙坡中桥的施工；熊家湾横洞工区主要承担长II线3753m的正洞施工；王家岭隧道出口工区，主要承担王家岭隧道出口II线长1145米的正洞与II线溶洞群处理的施工。
头坪工区I线1个开挖面、II线2个工作面，熊家湾工区I线1个开挖面，II线3个开挖面；出口工区1个开挖工作面。
3.工期进度安排
王家岭隧道各级围岩施工平均开挖进度考虑如下：
1）王家岭隧道头坪横洞与出口工区：
正洞开挖：
III级围岩：
110m/月；IV级围岩：
80m/月；V级围岩：
45m/月。
出口溶洞群处理时间4个月。
平均进度70m/月。
2）王家岭隧道熊家湾工区：
正洞开挖：
III级围岩：
105m/月；IV级围岩：
75m/月；V级围岩：
30m/月。
考虑处理不良地质时间3个月。
平均进度60～70m/月。
3）主要节点工期如下：
王家岭隧道I线于2007年3月31日贯通，2007年7月31日衬砌完毕，2008年8月1日达到铺轨程度。
王家岭隧道II线拟计划2006年6月30日完成施工准备，2006年7月1日开始施工。
2007年10月21日，进口与IIDK56+225工作面贯通，2007年9月31日，出口与熊家湾工区开挖贯通；2007年10月15日，头坪与熊家湾两工作面贯通；2008年4月30日，II线开挖全部贯通；2008年7月31日衬砌全部完成；2008年8月1日达到铺轨程度。
见：
“王家岭隧道施工进度平面示意图（2008年工期）”
4.辅助导坑设置
II线施工利用头坪及熊家湾横洞。
考虑隧道长度、施工工期、进出口施工场地及地形地质等因素，并结合Ⅰ线施工情况及施工其间通风、排水及运营其间的排水、求援等要求，本隧道设置车行横通道和行人横通道共18处。
结合Ⅰ线实际施工及围岩情况，为合理安排施工，施工横通道设置与行车横通道相结合，设置具体情况如下：
1）1＃横通道：
在DK55+280附近，与Ⅰ线小里程夹角约44°；
2）3＃横通道：
在DK56+200附近，与Ⅰ线大里程夹角约40°；
3）9＃横通道：
在DK58+168附近，与Ⅰ线小里程夹角约40°；
4）13＃横通道：
在DK58+650.68附近，与Ⅰ线小里程夹角约90°；
5.施工电风水供应
1）施工用电
王家岭隧道出口与头坪工区洞口各设1台400KVA与1台500KVA变压器，容量不变，熊家湾工区增加1台500KVA与1台800KVA（10/35）变压器，洞内设置在进口方向距横洞1200处设置两台400KVA变压器，供I、II线隧道施工用电；头坪、出口工区洞内各配置一台增压器，保证各工作面用电正常。
见“风电供应示意图”。
2）施工供风
出口工区洞口配置4台电动空压机；头坪工区洞口配置6台电动空压机；熊家湾工区洞口配置6台电动空压机，熊家湾向进口方向1200m处布置4台电动空压机，满足各工作面供风。
3）施工用水
在头坪、出口、熊家湾工区设400m3高山水池2座（原有1座），满足施工用水。
4）搅拌站
在出口工区设置搅拌站2座（原有1座），熊家湾、头坪各1座（原有）供应洞内衬砌用混凝土施工。
衬砌配置6台衬砌台车（原有4台），配置3套整体衬砌台架，以保证隧道衬砌速度，提高衬砌的机动性应对多变的地质条件，保证隧道施工安全。
6.弃碴场设置
原有弃碴场已不能满足隧道弃碴，需要扩建弃碴场。
头坪横洞出碴置于Ⅰ线线路DK55+200左侧600m洼地，弃碴场弃碴约12.82万方，占地约42亩，平均运距约1.0km；熊家湾横洞弃碴约15.49万方，弃于横洞出口原弃碴场下方洼地，占地约23.4亩，平均运距约0.6km；出口弃碴约16.01万方，弃于线路Ⅱ线DK62+400右侧沟谷，占地约25.8万亩，平均运距约0.5km。
7.总体施工方案
王家岭隧道三个工区除进口单线明洞段采用明挖法施工外，隧道暗洞段按新奥法原理组织施工，Ⅲ级围岩单线地段采用全断面开挖施工；一般Ⅳ级围岩单线地段采用台阶法施工；V级围岩及软弱围岩段采用短台阶法施工，坚持“治水先行、管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、速反馈、控变形”的施工原则；隧道开挖采用光面爆破，严格控制超次挖，初期支护喷射混凝土应采用湿喷工艺。
王家岭隧道各工区施工均采用无轨运输方式施工。
王家岭隧道拟分王家岭隧道头坪横洞工区、王家岭隧道熊家湾横洞工区和王家岭隧道出口三个工区正洞配置自制凿岩台架钻孔，挖掘机出碴机，15T自卸汽车倒运至弃碴场。
其中隧道头坪横洞工区分为Ⅰ线向出口方向、Ⅰ线DK55+280
隧道内锚喷支护采用湿喷机喷砼。
隧道内一般地段砼衬砌采用仰拱铺底先行方法施工，洞身采用自制模板台车配合自制拱墙架衬砌，行人横通道和行车横通道采用组合钢模板配合自制拱墙架衬砌。
自动计量砼搅拌站生产砼，洞内砼输送车，型输送泵灌注砼。
施工通风：
前期压入式通风方式，后期利用行人横通道、行车横通道和Ⅰ线洞段采用混合式巷道通风方式。
王家岭隧道出口工区及熊家湾横洞工区进口方向隧道为反坡施工。
设计采用机械接力式排水。
结合隧道避车洞及辅助洞室的设置情况，线路左侧设置水仓及泵站，水仓容量按100m3进行考虑。
8.断层及强富水地段施工方案
针对ⅡDK56+445～ⅡDK56+555、ⅡDK58+040～ⅡDK58+115和ⅡDK58+445～ⅡDK58+520断层及强富水地段采用超前帷幕预注浆，ⅡDK59+705～ⅡDK59+905径向注浆，并采用加强复合式衬砌断面，提高结构承载水压能力。
8．1注浆前准备工作
注浆人员组织：
成立专门的注浆作业班，每班20人。
隧道预注浆机具设备包括钻孔机械、注浆泵、浆液搅拌机、止浆塞、混合器以及流量计、压力表、阀门、注浆管路等配套装置。
采用机械设备见下表：
注浆施工机械设备配备表
序号
名称
规格型号
产地
现状
数量（台）
备注
1
多功能台架
自制
良好
2
2
锚杆钻机
KR80412-3
德国
良好
1
3
电动空压机
40m3
中国
良好
2
4
发电机组
200GF
中国
良好
2
5
砼搅拌运输车
CWB520
中国
良好
3
7
砼输送泵
HBT60C
中国
良好
1
8
自行式液压衬砌台车
L-12m
中国
良好
1
9
高压注浆机
ZG6310、KBY50/70
中国
良好
1、1
10
混合器
11
止浆塞
12
水量表
中国
良好
2
13
水压表
中国
良好
2
14
搅拌机
中国
良好
1
8．2ⅡDK59+705～ⅡDK59+905径向注浆
8.2.1孔位布置
注浆孔按浆液扩散半径2m布设，按梅花型布置，每环17孔，孔底间距约300cm，孔深3m,纵向间距260cm。
具体布置见径向注浆图。
8.2.2钻孔
采用风机钻开孔，孔径φ52，成孔后用高压风吹干净。
8.2.3埋设孔口管
孔口管采用1米长φ50mm，壁厚3.5mm的热扎无缝钢管，孔口管埋设牢固，并有良好的止浆措施。
8.2.4确定注浆参数
在正式注浆前，选择几孔进行注浆试验，初步掌握浆液充填率，注浆量，浆液配合比，凝胶时间，浆液扩散半径，注浆终压等指标。
试验时注浆参数暂按：
1采用双液浆，水泥浆液：
水玻璃=1：
1（重量比）。
2注浆压力：
0.5～1.0Mpa.
试验后根据实际情况调整注浆参数。
8．2．5注浆
①注浆顺序：
间隔施工。
②每孔注浆要连续。
③注浆结束标准：
每孔注浆压力达到设计终压，并持压10分钟以上，使浆液
充分充满空间。
8.3ⅡDK56+445～ⅡDK56+555、ⅡDK58+040～ⅡDK58+115和ⅡDK58+445～ⅡDK58+520段帷幕注浆
以隧洞中轴为中心将注浆孔呈伞形布置，注浆长度长为27m，开挖24m，并保留3m止浆岩盘。
分两环注浆，第一环长13m，第二环长27m，全断面布孔根据设计和实际情况布孔55个。
8．3．1混凝土止浆墙的施工
第一次注浆时采用C20混凝土现施工止浆墙，墙厚1m。
8．3．2注浆孔的布设
拆模后，按下表（表一）参数布置钻孔。
8．3．3钻孔
钻机就位：
根据孔口坐标在掌子面上用红油漆标出孔口位置，并注明孔号；利用钻机首尾坐标差值控制竖直及水平角。
孔位布好，采用ZYG-60型锚杆钻孔和扫孔,将孔口管顶进。
8．3．4埋设孔口管
先钻孔3.2m深，再将3m长一端焊上法兰盘，直径108
超前帷幕注浆钻孔参数表（表一）
孔号
孔口坐标
终孔坐标
水平面上投
影长度（m）
长度L（m）
平面角θ
（度）
仰角ψ
（度）
x1
y1
z1
x2
y2
z2
11
0.00
2.94
0.00
0.00
2.94
18.00
18.00
18.00
0.00
0.00
21
0.00
3.64
0.00
0.00
5.94
18.00
18.00
18.10
0.00
4.87
22
-0.49
3.43
0.00
-2.12
5.06
18.00
18.05
18.10
-3.45
3.44
23
-0.70
2.94
0.00
-3.00
2.94
18.00
18.10
18.10
-4.87
0.00
24
-0.49
2.44
0.00
-2.12
0.81
18.00
18.05
18.10
-3.45
-3.44
25
0.00
2.24
0.00
0.00
-0.06
18.00
18.00
18.10
0.00
-4.87
26
0.49
2.44
0.00
2.12
0.81
18.00
18.05
18.10
3.45
-3.44
18
0.70
2.94
0.00
3.00
2.94
18.00
18.10
18.10
4.87
0.00
28
0.49
3.43
0.00
2.12
5.06
18.00
18.05
18.10
3.45
3.44
31
-0.31
4.30
0.00
-1.28
8.54
18.00
18.02
18.35
-2.05
8.92
32
-0.87
4.03
0.00
-3.59
7.43
18.00
18.14
18.35
-5.74
7.14
33
-1.26
3.54
0.00
-5.18
5.43
18.00
18.28
18.35
-8.26
3.96
34
-1.40
2.94
0.00
-5.75
2.94
18.00
18.35
18.35
-9.15
0.00
35
-1.26
2.33
0.00
-5.18
0.44
18.00
18.28
18.35
-8.26
-3.96
36
-0.87
1.84
0.00
-3.59
-1.56
18.00
18.14
18.35
-5.74
-7.14
37
-0.31
1.57
0.00
-1.28
-2.67
18.00
18.02
18.35
-2.05
-8.92
38
0.31
1.57
0.00
1.28
-2.67
18.00
18.02
18.35
2.05
-8.92
39
0.87
1.84
0.00
3.59
-1.56
18.00
18.14
18.35
5.74
-7.14
310
1.26
2.33
0.00
5.18
0.44
18.00
18.28
18.35
8.26
-3.96
311
1.40
2.94
0.00
5.75
2.94
18.00
18.35
18.35
9.15
0.00
312
1.26
3.54
0.00
5.18
5.43
18.00
18.28
18.35
8.26
3.96
313
0.87
4.03
0.00
3.59
7.43
18.00
18.14
18.35
5.74
7.14
314
0.31
4.30
0.00
0.00
11.44
18.00
18.00
18.93
-0.66
14.80
41
0.00
5.04
0.00
-3.25
10.79
18.00
18.20
18.80
-6.87
11.94
42
-0.80
4.88
0.00
-6.01
8.95
18.00
18.50
18.80
-10.92
8.42
43
-1.48
4.42
0.00
-7.85
6.19
18.00
18.74
18.80
-13.18
3.65
44
-1.94
3.74
0.00
-8.50
2.94
18.00
18.79
18.80
-13.66
-1.66
45
-2.10
2.94
0.00
-7.85
-0.32
18.00
18.61
18.80
-12.03
-6.72
46
-1.94
2.13
0.00
-6.01
3.07
18.00
18.31
18.80
-8.57
-10.80
47
-1.48
1.45
0.00
-3.25
-4.92
18.00
18.06
18.80
-3.75
-13.24
48
-0.80
1.00
0.00
0.00
2.94
18.00
18.01
18.08
1.70
4.11
49
0.00
0.84
0.00
0.00
5.94
18.00
18.00
18.48
0.00
10.70
410
0.80
1.00
0.00
-2.12
5.06
18.00
18.16
18.46
-6.18
8.51
411
1.48
1.45
0.00
-3.00
2.94
18.00
18.37
18.41
-9.43
3.11
412
1.94
2.13
0.00
-2.12
0.81
18.00
18.30
18.34
-8.55
-2.76
413
2.10
2.94
0.00
0.00
-0.06
18.00
18.08
18.25
-4.45
-6.32
414
1.94
3.74
0.00
2.12
0.81
18.00
18.00
18.16
0.38
-6.18
415
1.48
4.42
0.00
3.00
2.94
18.00
18.04
18.08
3.21
-3.14
416
0.80
4.88
0.00
2.12
5.06
18.00
18.03
18.03
2.79
0.38
51
0.00
5.74
0.00
-1.28
8.54
13.00
13.06
13.36
-5.62
1.12
52
-1.07
5.52
0.00
-3.59
7.43
13.00
13.24
13.38
-10.94
8.20
53
-1.98
4.92
0.00
-5.18
5.43
13.00
13.39
13.40
-13.83
2.20
54
-2.59
4.01
0.00
-5.75
2.94
13.00
13.38
13.42
-13.68
-4.58
55
-2.80
2.94
0.00
-5.18
0.44
13.00
13.22
13.45
-10.38
-10.69
56
-2.59
1.86
0.00
-3.59
-1.56
13.00
13.04
13.48
-4.39
-14.71
57
-1.98
0.96
0.00
-1.28
-2.67
13.00
13.02
13.51
3.08
-15.56
58
-1.07
0.35
0.00
1.28
-2.67
13.00
13.21
13.55
10.25
-12.87
59
0.00
0.14
0.00
3.59
-1.56
13.00
13.49
13.59
15.42
-7.17
510
1.07
0.35
0.00
5.18
0.44
13.00
13.63
13.63
17.54
0.39
511
1.98
0.96
0.00
5.75
2.94
13.00
13.54
13.68
16.17
8.32
512
2.59
1.86
0.00
5.18
5.43
13.00
13.26
13.73
11.28
15.06
513
2.80
2.94
0.00
3.59
7.43
13.00
13.02
13.78
3.46
19.04
514
2.59
4.01
0.00
0.00
11.44
13.00
13.25
15.19
-11.25
29.18
515
1.98
4.92
0.00
-3.25
10.79
13.00
14.01
15.19
-21.93
22.74
516
1.07
5.52
0.00
-6.01
8.95
13.00
14.80
15.19
-28.58
13.02
孔口管插入，外露20～30cm，管壁与孔口接触处用麻丝填塞，再向孔口管内注双液浆固结。
孔口管起着导向作用，钻孔安装时要控制好外插角度。
8.3.5注浆材料及配比
根据设计选用注浆材料。
施工中拟用水泥浆液、水泥-水玻璃双液浆进行注浆。
水泥选用R32.5，水玻璃浓度采用35波美度。
8．3．6注浆参数控制
注浆压力及单孔扩散半径：
终孔压力为静水压力的2～3倍，单孔注浆有效扩散半径为2m。
浆液单孔注浆量：
Q=π·R2·h·n·α·（1+β）
式中：
Q--浆液注入量（m3）；R--浆液有效扩散半径（m）；h--注浆段长度（m）；n--围岩孔隙率；α浆液充填系数；β—损失率
8、3．7注浆具体工艺：
地质参数、注浆参数推荐选用表
序号
围岩地质条件
裂隙率
（空隙率）
浆液
充填率
浆液
损失率
1
裂隙带
2-5％
70-80％
5-10％
2
断层破碎带
10-20％
70-80％
5-10％
3
溶洞、岩溶发育带
30-40％
70-80％
10-20％
注浆设备：
选用ZG6130往复式注塞泵（单液注浆机）和KBY50/70全液压双液注浆泵。
各注浆机技术参数见后表。
钻机摆放在多功能钻孔台架（既可钻孔爆破，又能钻孔注浆）上，钻机既可左右移动，又可随台架平台上下移动，满足全断面钻孔要求。
注浆泵、搅拌机、储浆桶及配套设备置于平板车上。
注浆机参数表
技术参数
KBY50/70
ZG6310
工作压力
0.1～7.0MPa
4～12MPa
流量
0～50L/min
0～180L/min
（0～76L/min）
功率
11Kw
18.5Kw
外型重量
300kg
930kg
用途
用于流量较小的双液注浆
用于大流量注浆，可两台联注单液，也可通过混合器注入双液浆
帷幕注浆作业工序如下图。
帷幕注浆作业平台示意图
钻孔：
开孔时按照轻加压、速度慢、给水要多的操作要点施工。
钻孔时，严格做好钻孔记录：
孔号、进尺、起讫时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力。
施钻过程中，单孔出水量小于0.5L/s，继续施钻；单孔出水量大于0.5L/s，立即停钻进行注浆。
注浆施工时，当涌水量大，进浆快时，选用较浓浆和凝胶时间短的配比；反之，当涌水量较小且进浆量较慢时，则选用凝胶时间长一些的配比。
注浆方式：
注浆有分段前进式注浆、分段后退式和一次全孔注浆三种方式。
钻孔中未出现泥夹层或涌水量小于0.8L/s，就一钻到底，全孔一次压入注浆封孔；钻孔中遇泥夹层或涌水量大于0.8L/s立即停止钻进，采取钻一段注一段的分段前进式注浆，直至终孔。
钻孔注浆顺序：
根据施工试验，先注外圈，后内圈，先近后远，同一圈的孔由下而上间隔施作，同时外孔各孔间距离要尽可能大一些。
注浆速度：
当钻孔涌水量大于0.8L/s，注入速度80～150L/min；当涌水量小于0.8L/s，注入速度30～80L/min。
注浆
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