高速铁路工程隧道施工组织设计.docx

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高速铁路工程隧道施工组织设计

第一章编制依据、编制范围及设计概况

第一节编制依据

1、国家发展改革委发改基础【2010】483号《国家发展改革委关于新建×××至×××铁路客运专线可行性研究报告批复》；

2、铁道部工程设计鉴定中心（铁鉴函【2010】769号）《关于新建×××至×××铁路客运专线初步设计的批复》；

3、国家和铁道部现行的铁路客运专线设计规范、施工指南、验收标准、技术规程（暂规）等；

4、承发包合同、招投标文件；

5、×××隧道施工图和设计技术交底资料、纪要；

6、国家、铁道部、×××省政府的有关法律、法规和条例、规定。

7、×××工管〔2010〕17号文“关于推进×××铁路客运专线×××段隧道施工机械化的通知”；

8、铁建设[2009]226号文“关于发布《铁路工程施工组织设计指南》的通知”；

9、铁建设[2010]120号文“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”,建技[2010]13号文“关于印发《铁路隧道防水板铺设工艺技术规定》的通知”

10、×××隧道进出口计图，新建×××至×××客运专线（×××段）设计文件和图纸；

11，标准化管理的原则。

通过施工管理标准化，以建设目标和合同约定为纽带，全面推动标准化管理；

12，“六位一体”管理的原则。

将质量、安全、工期、效益、环境保护和技术创新分解细化为最佳匹配的实施目标；

13，线路勘察和现有技术水平、机械水平。

第二节编制原则

1、安全第一原则

施工方案的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则，特别是不良地质地段的隧道施工安全等。

在安全措施落实到位，确保万无一失的前提下组织施工。

2、优质高效原则

加强领导，强化管理，优质高效。

施工中强化标准化管理，控制成本，降低工程造价。

3、确保工期的原则

针对本合同段的工期要求，编制科学的、合理的、周密的施工方案，采用信息化技术，合理安排工程进度，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标，满足建设要求。

4、管理科学的原则

根据本隧道的工程量大小及各项管理目标的要求，在施工组织中实行科学配置，选派有隧道施工经验的管理人员和专业化施工队伍，投入高效先进的施工设备。

第三节编制范围

新建×××客运专线×××段×××标段×××隧道，包含×××隧道正洞、1#横洞、2#横洞、3#横洞、4#横洞、平行导洞工程。

第四节设计概况

×××隧道全长×××m,为单洞双线隧道，左右线线间距为5.0m，设计为×××m的平坡接××׉及××׉的上坡，再接××׉及××׉的下坡，全隧除×××段位于半径R=×××m的右偏曲线上外，其余地段均为直线，进口里程×××,出口里程×××。

隧道最大埋深约380m。

全隧共设置4座横洞1座平行导坑，在×××线路左侧设置长约×××m的1#横洞，横洞中线与左线线路中线小里程方向的平面交角为×××，采用无轨单车道；×××线路左侧设置长约×××m的2#横洞，横洞中线与左线线路中线大里程方向的平面交角为4×××，采用无轨单车道。

贯通平导长×××m，采用无轨单车道，位于线路前进方向右侧，平导中线与左线线路中线的距离为35m，平导中线与正洞中线平行。

限界及轨道：

本隧按速度目标值350km/h客运专线双线隧道设计。

隧道建筑限界及内轮廓执行《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009J971-2009）规定，洞内采用CRTS-I型板式无砟轨道，铺设60kg/m钢轨，设计内轨顶面至道床底面高度为515mm。

洞口段设计：

根据地形、地质条件，本隧进口采用斜切式洞门，边仰坡采用M10桨砌片石铺砌，厚30cm，出口边仰坡采用M10桨砌片石嵌补。

出口段仰坡面存在危岩落石，为确保施工及运营安全，施工前应将坡面危岩落石清除，然后采用嵌补、支顶等措施进行防护、并与天钩上方2~4m，隧道中线左侧15m，右侧50m范围设一道钢轨栅栏。

出口紧接×××，且下方有高速公路通过，施工中应该合理安排施工工序，避免施工干扰，确保施工安全。

出口采用斜切式洞门，边仰坡采用人字形截水骨架植草防护；隧道进出口浅埋段分别采用V级b型、c型衬砌进行加强，本隧洞内排水沟与洞外路基侧沟通过洞口设置的检查井实现连接，洞顶设置截水天沟，并以较短途径将洞顶地表水引排至自然稳定的沟谷中，若与路堑天沟或者涵洞入口相接时，施工时注意实际情况确保无缝顺接。

支护及施工方法：

1，本隧×××及×××采用明挖法施工，其余段采用新奥法施工，光面爆破法开挖，锚喷网支护。

2，隧道洞身穿越多处断层破碎带、地质构造带、可溶岩与非可溶岩接触带，且地表分部有很多村庄；根据地勘资料，结合地表村庄分布，对地表水敏感段按照“以堵为主，控制排放”的原则进行设计，采用超前帷幕注浆及开挖后径向注浆等措施尽量减少隧道开挖引起地下水的渗漏。

3，为改善工作面的环境，喷射混凝土采用湿喷工艺。

4，隧道开挖后应及时施做初期支护并封闭成环，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用台阶类法施工时，初期支护封闭成环位置距离掌子面不得大于35m，5，仰拱施工应超前拱墙二次衬砌施做，并紧跟开挖面。

全隧施工期间应积极展开施工量测工作，将监控量测作为重要及关键工序列入现场组织，并对支护体系的稳定性进行判别，监控量测必测项目包括以下内容：

对×××洞口及浅埋段开展地表开裂、沉降观测，观测点应在隧道开挖前布设，并与洞内观测点布置在同一个断面上里程，布点观测面不小于16个，对隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩段开展洞内外观测及拱顶下称，净空变化监控量测，Ⅲ级围岩断面间距不大于20m，Ⅳ级围岩测量断面间距不大于10m，V级围岩断面不大于5m。

超前地质预报：

为保证隧道施工安全、优化设计、实现信息化施工，施工期间应加强施工地质工作，并实施全隧超前地质预测预报，将其纳入正常施工工序进行管理。

通过超前地质预报工作，核实和预测掌子面前方的地质条件，以便及时调整工程措施，确保施工及结构安全。

结合本隧道工程特点以及工程地质、水文地质条件，开展下列超前地质预测预报工作：

预报的重点及其内容：

1，不同岩性接触带的位置，接触带岩体破碎程度，地下水赋存情况；2，断层破碎带的岩体破碎程度及地下水的赋存情况；3，岩溶发育程度、岩溶水赋存情况；4，隧道内围岩级别变化趋势。

预报的方法：

全隧应采用地质调查法为基础，综合物探及钻孔为主进行综合超前地质预报。

第二章工程概况

第一节线路概况

×××隧道位于地处×××地带，属构造剥蚀、溶蚀中低山地貌，总体为地势北西高南东低，具构造剥蚀～溶蚀地貌特点。

第二节主要技术标准

（一）铁路等级：

客运专线；

（二）正线数目：

双线；

（三）速度目标值：

250km/h，基础设施预留进一步提速条件；

（四）正线线间距：

5.0m；

（五）最小曲线半径：

4000m；

（六）最大坡度：

20‰，特殊地段30‰；

（七）列车类型：

动车组；

（八）到发线有效长度：

650m；

（九）列车运行控制方式：

自动控制；

（十）运输调度方式：

综合调度集中。

第三节主要工程内容和数量

一、×××隧道主要工程内容

×××隧道全长×××m,里程为×××。

全隧共设置4座横洞1座平行导坑，在×××线路左侧设置长约×××的1#横洞，在×××线路左侧设置长约×××m的2#横洞，贯通平导长×××m，里程为：

×××采用无轨单车道，位于线路前进方向右侧，平导中线与左线线路中线的距离为35m，平导中线与正洞中线平行。

二、×××隧道主要工程数量

隧道长度、辅助坑道、弃碴主要工程量见表2-3-1；

洞口主要工程量见表2-3-2；

开挖、衬砌、围护结构、防排水等主要工程量见表2-3-3；

明洞段主要工程量见表2-3-4。

表2-3-1隧道长度、辅助坑道、弃碴主要工程量表

序号

工程项目

单位

数量

备注

1

隧道长度

米

×××

设计里程为×××；×××隧道进出口分别都有15m的斜切式洞门，×××共20m为斜切延伸段衬砌。

2

辅助坑道

个

×××

全隧设置4座横洞1座平行导坑，其中贯通平导长×××m，1#横洞长×××m，2#横洞长×××m。

3

弃碴

m3

×××万

其中站场利用×××万m3，进口及进口平导工区弃碴×××万m3，；横洞工区弃碴×××万m3，，出口及出口平导工区弃碴共×××m3。

表2-3-2洞口主要工程数量表

工程项目

单位

进口

出口

合计

斜切段洞门

开挖

明挖

土

m3

200

531

731

次坚石

m3

1861

2712

4573

衬砌

圬工

拱墙、仰拱、帽檐

C35钢筋砼

m3

480

480

960

仰拱填充

C20砼

m3

157

157

314

钢筋

HRB335

kg

21276

21276

42552

HPB235

kg

9410

9410

18820

沟槽

沟槽身

C30砼

m3

30

30

60

HPB235

kg

470

470

940

盖板

C35钢筋砼

m3

2

2

4

HPB235

kg

285

285

570

防排水

聚合物防水水泥砂浆

m2

337

337

674

Φ100P管

Φ100

m

30

30

60

Φ150纵向排水盲管

Φ150

m

30

30

60

边墙背后回填

M10浆砌片石

m3

44

44

88

夯填土石

m3

1100

0

1100

洞外工程

沟槽、盖板、沉淀池

C35钢筋砼

m3

17

17

34

HPB235

kg

1226

1226

2452

Φ200PVC管

m

4

4

8

Φ400PVC管

m

4

4

8

Φ300钢筋砼预制管

m

10

10

20

Φ600钢筋砼预制管

m

24

24

48

铸铁

kg

164

0

164

洞口过轨管线

Φ100钢管

根

6

6

12

m

101

101

202

直立开挖掌子面防护

喷砼

C20

m3

12

13

25

喷锚临时防护

天沟

M10浆砌片石

m3

217

95

312

天沟及边仰坡

骨架护坡

C20砼

m3

0

45

45

植草

m2

0

358

358

喷锚防护

C20砼

m3

9

55

64

危岩落石防护

危石清理

m3

0

200

200

表2-3-3开挖、衬砌、围护结构、防排水等主要工程量表

说明：

以下工程量统计不包括30m斜切洞门及20m明洞工程数量

工程项目及建筑材料规格

单位

双线工程数量

Ⅱ级

Ⅲ级

Ⅳ级

Ⅴ级

合计

长度

M

1240

2600

3700

4292

11832

开挖

土石

各级围岩

m3

168776

366464

560294

768439

1863973

二次衬砌

仰拱填充砼

C20

m3

10172

21111

30043

89017

150343

拱墙仰拱砼

C30耐腐蚀纤维

m3

11852

28758

0

0

40610

C35耐腐蚀纤维

m3

0

0

859

0

859

C30耐腐蚀

m3

8061

19260

121

130

27572

C35耐腐蚀

m3

0

0

510

0

510

拱墙仰（底板）钢筋砼）

C35耐腐蚀

m3

0

0

78976

155270

234246

衬砌钢筋

HRB335

Kg

205

603

5500404

8964058

14465270

HPB235

Kg

0

0

647860

1165387

1813247

纤维素纤维

Kg

10667

25882

773

0

37322

外加剂

耐腐蚀剂

Kg

677035

1632618

2735803

5283585

10329041

踏步

C20

m3

40

83

118

137

378

沟槽

盖板钢筋砼

C35

m3

194

411

581

668

1854

沟槽身砼

C30耐腐蚀

m3

2505

5252

7474

13453

28684

盖板钢筋

HPB235

Kg

23974

50560

71709

82874

229117

沟槽身钢筋

HRB335

Kg

38862

81484

115958

134511

370815

外加剂

耐腐蚀剂

Kg

85163

178568

254116

457386

975233

中心排水钢筋预制管

Φ600（壁厚6cm）

M

1240

2600

3700

4292

11832

检查井盖板

铸钢

Kg

6779

14213

20227

23463

64682

橡胶垫圈（10mm）

m2

5

10

15

17

47

初期支护

喷耐腐蚀砼

C25

m3

2100

10512

42094

58930

113636

合成纤维

Kg

0

0

27565

38738

66303

外加剂

耐腐蚀剂

Kg

83996

420490

1683765

2357220

4545471

钢筋网

HPB235

Kg

0

86705

448221

552052

1086978

边墙锚杆

Φ22砂浆

根

0

16148

38107

51174

105429

M

0

48170

132763

204120

385053

拱部锚杆

Φ25中空

根

4960

25220

53481

80667

164328

M

12400

75660

187182

322668

597910

格栅钢架

钢筋

Kg

0

183672

50836

0

234508

型钢

Kg

0

39498

11415

0

50913

螺栓、螺母

套

0

9800

2240

0

12040

锁脚锚杆（Φ22锚管）

根

0

1633

560

0

2193

M

0

6533

2240

0

8773

砼垫块

m3

0

53

9

0

62

型钢钢架

钢筋

Kg

0

0

649915

798125

1448040

型钢

Kg

0

0

6085078

14571255

20656333

螺栓、螺母

套

0

0

254100

452926

707026

锁脚锚杆（Φ42锚管）

根

0

0

36300

64773

101073

M

0

0

163350

291480

454830

砼垫块

m3

0

0

584

1044

1628

超前支护

大管棚超前支护

C20砼导向墙

m3

0

0

0

34

34

Φ127钻孔

M

0

0

0

3570

3570

Φ108钢花管（壁厚6mm）

M

0

0

0

3570

3570

Kg

0

0

0

53871

53871

小导管超前支护

Φ42钢花管（壁厚4mm）

M

0

0

213597

371637

585234

Kg

0

0

800989

1393639

2194628

支护注浆

水泥浆

m3

0

0

3700

6588

10288

临时支护

喷砼

C25

m3

0

0

0

49900

49900

钢筋网

HPB235

Kg

0

0

0

186701

186701

锚杆

Φ22砂浆锚杆

根

0

0

0

21410

21410

M

0

0

0

85640

85640

临时钢架

Ⅰ18型钢

Kg

0

0

1805126

5912612

7717738

衬砌防排水

EVA塑料防水板

m2

37995

80478

116374

139481

374328

土工布

m2

37995

80478

116374

139469

374316

施工缝

外贴式橡胶止水带

M

3454

7316

10579

12782

34131

遇水膨胀止水胶

M

7660

16246

23108

27480

74494

中埋式橡胶止水带

M

2480

5200

7400

8584

23664

双壁打孔波纹管（外裹无纺布）

Φ50

M

3850

8163

11797

14092

37902

Φ150

M

2480

5200

7400

8584

23664

无纺布

m2

770

1633

2359

2880

7642

PVC引水管

Φ100

M

198

416

592

687

1893

站后

过轨钢管

Φ150

根

30

78

102

96

306

M

506

1350

1722

1620

5198

表2-3-4明洞段主要工程量表

工程项目

数量

长度

m

50

开挖

土

m3

0

软石

m3

0

次坚石

m3

10355

衬砌圬工

拱墙及仰拱

C35钢筋砼

m3

1811

仰拱填充

C20砼

m3

440

钢筋

HRB335

kg

97723

HPB235

kg

35195

踏步

C20砼

m3

2

沟槽

沟槽身

C30砼

m3

101

HPB235

kg

1567

盖板

C25钢筋砼

m3

8

HPB235

kg

950

中心管沟

三级预制管

m

50

防排水

外贴式橡胶止水带

每道变形缝及施工缝

m

291

中埋式橡胶止水带

环向施工缝

m

0

遇水膨胀止水胶

环、纵向施工缝

m

100

外贴式橡胶止水带

纵向施工缝

m

100

界面剂

纵向施工缝

m2

75

中埋式钢边止水带

每道变形缝

m

265

双组分聚硫密封膏

每道变形缝

m

249

聚苯板

每道变形缝

m2

199

M10水泥砂浆保护层

m2

20

粘土隔水层

m3

672

复合防水板加土工布

m2

1674

Φ100PVC管

m

8

Φ100双壁打孔波纹管

m

200

Φ50竖向打孔波纹管

m

146

砂夹卵石反滤层

m3

5

夯填土石

m3

1100

边墙背后回填

M10浆砌片石

m3

250

喷锚临时防护

喷砼

C20

m3

11

边仰坡

骨架护坡

C20砼

m3

45

植草

m2

358

喷锚防护

C20砼

m3

43

明洞顶绿化

植草

m2

405

第四节征地拆迁数量、类别，特殊拆迁项目情况

×××隧道拆迁数量、类别，特殊拆迁项目如下表2-4-1

表2-4-1隧道进口拆迁数量、类别，特殊拆迁项目

序号

拆迁类别

数量

1

×××隧道洞口临时用地

12亩

2

×××隧道弃渣场

118亩

3

房屋拆迁

34户

4

坟地拆迁

24座

第五节工程特点

一、地质情况复杂、施工风险大

根据工程地质及水文地质情况，本隧为岩溶隧道，可溶岩长度为×××m，占全隧长度的×××%，隧道最大埋深约×××m，洞身断层破碎带发育，发育区域断层×××处，物探解译断层×××处，可溶岩与非可溶岩接触带×××处，下穿暗河×××处，地表村庄分布广泛，岩溶漏斗发育，隧道通过可溶岩段，岩溶及岩溶水对隧道影响较大，遇到大型岩溶管道及溶洞可能性较大，可能发生突水、突泥现象，地表局部地段发生塌陷，在断层破碎带、可溶岩与非可溶岩接触带多为地下水富集区，易发生突水、突泥、岩溶塌陷，隧道中段洞身埋深大，地应力相对较高，在高地应力下可能发生岩爆。

因此本隧主要风险为塌方，突水突泥，岩爆，危岩落石等风险，为×××级风险隧道。

二、工期紧任务重，施工组织难度大

标段总工期×××个月。

×××隧道全长×××m，按进、出口和4个横洞共6个作业面组织施工施工，工期紧任务重。

其中1#、2#、3#、4#横洞需双向施工，施工场地狭窄，洞外场地的布置和施工中的出渣、材料运输、设备调度、用电、道路、工程衔接等诸多相互干扰因素交织在一起，必须紧密协调配合，方能正常组织施工。

三、工程重、难点对策

1.严格按照铁道部颁布的风险评估规定开展各个阶段的隧道风险评估，制定切实有效的风险对策及措施，充分提高风险管理水平。

2.进行专项地质加深工作，并召开专项地质工作专家评审会，提高不良地质的判断精度。

3.制定合理的工期和施工进度指标，选择安全可靠的施工工法。

4.对可能发生岩溶、突水、突泥、特殊软弱围岩等不良地质，应加强应急预案设计。

5.施工过程中，及时核对施工揭示的围岩状况，如与原设计不符时要及时进行变更设计。

6.实施信息化动态施工管理。

7.精心施工，严格作业程序，落实安全措施。

不良地质段的开挖作业，应在超前支护的保护下进行，开挖后，及时喷射混凝土封闭岩面，施作锚杆，安装钢拱架、钢筋网，复喷混凝土至设计厚度。

分部开挖时，应使初期支护尽快封闭成环。

初期支护封闭后，可尽快施工仰拱和填充，并尽早施作二次衬砌。

8.加强设备投入，提高机械化施工作业水平，如高效率的超前钻机、钻孔台车、锚杆作业台车、混凝土喷射手，减少劳动力的使用，消除安全隐患。

9.采用综合手段认真做好隧道施工地质超前预报，安排经验丰富的专业队伍开展超前地质预报工作。

10.对可能发生地质灾害的作业面，配备防灾报警系统，制定防灾预案。

11.强化现场建设管理，加强安全知识培训，及时消除安全隐患，发挥监理的作用，实行安全生产一票否决制。

12.合理的安排工程工期，实事求是核定工程投资，制定科学的建设管理办法，为安全管理提供前提。

13.加强围岩监测和信息反馈。

14.对于存在岩溶、塌方、突泥、突水等特殊及不良地质的，应加强围岩支护体系和监控量测，动态设计动态施工。

15.采用轴流风机与射流风机相结合的方案保证洞内的空气的畅通。

根据通风计算配备性能良好的风机与管道，并设专人测定控制点的风速，当发现通风效果与计算不符时，及时分析研究，采取补救措施。

根据工程地质及水文地质情况，本隧为岩溶隧道，岩溶漏斗发育，隧道通过可溶岩段，岩溶及岩溶水对隧道影响较大，遇到大型岩溶管道及溶洞可能性较大，可能发生突水、突泥现象，地表局部地段发生塌陷，在断层破碎带、可溶岩与非可溶岩接触带多为地下水富集区，易发生突水、突泥、岩溶塌陷，隧道中段洞身埋深大，地应力相对较高，在高地应力下可能发生岩爆。

第六节控制工程及重难点工程

一、工程重、难点及分析

1、地形复杂，临时工程规划难且工程量大。

工程位置偏远，地形起伏大，山高、坡陡、路窄，交通条件较差。

临建布置难度大、工程量大。

2、隧道穿越地层地质条件复杂多变，施工安全是重点。

防涌水突泥、防坍塌是施工的重点所在。

3、环境保护、水土保持任务重。

工程所在地植被发育、水系发育，环境保护十分重要。

二、工程重、难点应对措施

表2-6-1工程重