分水岭隧道洞身开挖施工方案.docx
《分水岭隧道洞身开挖施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分水岭隧道洞身开挖施工方案.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
分水岭隧道洞身开挖施工方案
分水岭隧道洞身开挖施工方案
一、编制依据
1、洛阳至南阳高速公路寄料至分水岭段第十五合同段招标文件、两阶段施工图设计文件。
2、交通部颁发的有关规范、标准
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）
《公路工程施工安全技术规范》（JTJ076-95）
《公路勘测规范》（JTJ061-99）
3、国家及地方政府有关法律、法规
二、工程概况
1、地理位置
分水岭隧道处于南阳市和平顶山市的分界线上，同时也是黄河水系和淮河水系的分界点。
2、地形地貌
分水岭隧道属山区地貌，垭口较开阔，低于两侧山峰100～200m，分水岭隧道两边沟源呈扇形和槽形，多发育支沟，构成源头汇水区，冲沟在隧道左侧约40m处通过。
隧洞穿越右侧山坡。
设计为左右分离式、单向两车道，有效净高5.0m，有效净宽10.75m。
3、水文条件
1）地表水：
隧道区植被较发育，沟谷中可见水流，水量较小，受大气降水的影响较大，呈季节性变化。
2）地下水：
隧址区主要赋存基岩裂隙水，沟内可能存在覆盖层孔隙水，二者有密切水利联系，有大气降水补给，向沟的下游排泄。
在钻探过程显示岩层裂隙的渗透系数较大，在钻孔内进行抽水试验，孔内水位在10分钟内即接近稳定水位，估计洞室涌水量20～30m/h。
经水质分析，地下水对混凝土无腐蚀性。
4、地层及地质条件
根据地表工程地质调绘及钻孔揭露：
隧址区隧道进口、出口段山坡山有少量坡崩积碎石土，下伏基岩为元古宇中期二长花岗岩，为灰白色，岩体节理、构造片理、劈理发育、岩体破碎，风化较强烈。
5、气象
本项目处于北亚热带向暖温带过度带，属大陆性季风气候区，雨量充沛，日照充足，由于受季风影响，冬季盛吹偏北风，夏季盛行偏南风，一年四季分明。
区内年平均气温14.0～15.7℃，最低为1月份，冻结期一般仅10天左右，无冻结层；最热月为每年7月份，极端最高气温41.4℃。
多年降雨量665.3～1173.4毫米，雨季在6～9月份。
6、地震
根据《中国地震动参数区划图》，桥址区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s，地震基本烈度为Ⅵ度，隧道按Ⅶ度进行设防。
三、施工准备
1、技术准备：
熟悉、审查施工图纸中各项内容及技术要求；做好原始资料的调查分析；编制施工方案、施工进度计划、作业指导书；由项目经理部工程管理部对现场技术人员和工班逐级技术交底。
2、施工进度计划：
2006年1月10日开工，2006年9月15日完工。
3、劳动组织和物资准备
1）人员准备：
见附表《人员配备一览表》
2）机械设备准备：
见附表《机械配备一览表》
3）工程材料准备：
见附表《工程材料一览表》
主要原材料除业主供应外，余均从业主指定的合格材料供应商处购买，所有原材料进场后应按相关规范要求进行试验检测，不合格原材料一律清除出场，坚决杜绝不合格材料用于工程施工。
提前编制好材料使用计划，合理安排材料进场，做好备料工作：
对进场材料采取有效保护措施，防止损坏、变质。
现场原材料堆放整齐，设置标识牌注明产地、批号、规格、数量及检验状态等，材质证明书齐全。
4、现场准备
做到现场四通一平，临时设施完备，消防、安全设备齐全。
施工测量和试验检测工作满足施工需要。
洞口就近设砼拌和站和空压机房；布置好出渣道路，合理堆放材料和机具，做到现场布局合理、规划完善、文明施工。
原材料存放场地、钢材加工场地地面做硬化和防排水处理。
人员配备一览表
编号
姓名
职务
职责
人数
1
杨俊
项目经理
总指挥
1
2
罗加凯
总工程师
技术指导
1
3
齐东
安全站站长
安全总指挥
1
4
何裕发
队长
施工负责人
1
5
罗泽远
技术主管
现场技术负责人
1
6
刘海涛
质检工程师
质量检查
1
7
何成强
专职安全员
安全监察
1
8
陈增茂
现场安全员
安全检查
1
9
田候征
钢筋班班长
钢筋切割、焊接
8
10
谭振林
木工班班长
加工木制材料
7
11
李晓勇
模板班班长
支、拆模
10
12
何成强
爆破班班长
爆破
12
13
余修斌
支护班班长
支护
14
机械配备一览表
编号
设备名称
规格型号
数量
单位
1
风动凿岩机
TY28
10
台
2
挖掘机
CAT320
1
台
3
空压机
4L-40/8
3
台
4
风镐
G10
2
个
5
管棚潜孔钻机
MG-50A
1
台
6
装载机
ZL50
1
台
7
自卸汽车
东风
4
台
8
混凝土拌和站
HZS50
2
台
9
钢筋切断机
GJ40
1
台
10
钢筋弯曲机
GW40
1
台
11
钢筋调直机
GT4-10
1
台
12
交流电焊机
BX-300
6
台
13
柴油发电机
200KW
2
台
14
混凝土输送泵
HB80D
1
台
15
混凝土湿喷机
TK-961
1
台
16
多功能台车
自制
2
台
17
轴流通风机
JAN-88
2
台
18
空压机
ZLB-1.8Z
1
台
四、施工程序及主要施工工艺
1、总体施工原则
施工过程严格遵循“少扰动、管超前、短进尺、严注浆、快封闭、弱爆破、勤量测、紧衬砌”的施工原则，充分保护和利用围岩的自稳能力。
A、少扰动。
一是在开挖机械的选用上，使用对围岩震动小的机械，V级软岩使用风镐或挖掘机开挖；需钻眼时选用一般风动凿岩机松动爆破，以免用水量大、压力大、震动大导致围岩过大扰动；二是在循环施工工序的先后安排上，要利用围岩的稳定；三是弱爆破。
B、管超前。
包括两层意思即及时对开挖前方岩体进行探测和对前方岩体进行预加固，确保在岩溶地貌施工中的施工安全。
C、短进尺。
IV、V级围岩洞口结合设计钢拱架、钢格栅的纵向间距确定循环进尺，IV、V级围岩段循环进尺0.5~1.0m。
D、严注浆。
注浆加固围岩是确保超大断面隧道施工的一个重要手段，可以提高围岩的整体性和自承能力，注浆必须严格施作，以确保其加固效果。
E、快封闭。
即强调支护的实效性，它是制服软弱围岩坍塌的有效措施。
除立即按设计要求进行初期支护外，对于主洞还要及时落底施做仰拱。
同时做好防排水，防止围岩浸水软化。
F、弱爆破。
即采用微震光面爆破技术，加强爆破震动监测，减少爆破震动对围岩的影响，并确保已经施作了的二次衬砌的安全。
G、勤量测。
即通过精心、规范的监控量测和快速灵敏的信息反馈体系，随时掌握围岩和支护的变形情况，科学修正支护参数，调整施工方案，确保施工安全。
H、紧衬砌。
即在监控量测的指导下，及时进行二次衬砌，以发挥其作用。
2、施工方法
隧道安排一个隧道专业化施工队，分别从左、右线进口二个工作面同时开挖主洞，超前支护、开挖、初期支护、出碴、衬砌、路面施工作业机械化。
Ⅴ级围岩段先开挖洞身采用留核心土环形台阶开挖法，后开挖洞身采用内侧弧形导坑开挖法。
Ⅳ级围岩段采用上下断面正台阶法施工。
应用水压爆破、光面爆破及预裂爆破技术，非电毫秒微差雷管起爆；挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运输出碴。
洞身防水层铺设采用无锚钉铺设新工艺。
采用全断面液压衬砌台车，拌和站集中拌制砼，输送车、输送泵入模灌注。
挖排水沟自然坡度排水，压入式通风。
在施工中要坚持“弱爆破、短开挖、强支护、早封闭”的原则。
施工过程加强监测，及时处理分析数据，并根据分析结果调整支护参数。
隧道对于V级围岩段施工开挖宜采用留核心土环形开挖，IV级围岩段施工开挖宜采用上下断面正台阶法施工，对于IV、V级围岩施工开挖时特别注意超前支护，及时施做初期支护。
施工过程中严格控制超、欠挖，初期支护及时可靠，二次衬砌采用泵送混凝土和整体式摸板台车的机械化配套施工方案，确保二次衬砌质量达到内实外光。
严格按照新奥法原理组织施工，加强监控量测工作，用量测信息指导施工，及时反馈信息以修正设计和采取应急措施。
施工中的必测项目为：
洞外观测，地表下沉量测，拱顶下沉量测，净空收敛量测，每一施工循环工作面地质描绘。
量测数据应及时整理分析，并及时预报变位状况，以便修改设计，或制定加强措施，防止坍塌。
3、隧道临时设施
1）临时房屋、施工便道布置见《隧道洞口平面布置图》。
2）建泵站、高位水池供施工和生活用水。
3）施工用电和照明用电
利用沿线高压电力线路，在隧道进口安装一台600KVA变压器，建配电房解决施工用电和照明用电。
另配备1台200KW发电机备用。
4）施工用高压风
在隧道进口处修建风机房，各安装2台20m3/h的电动空压机，
铺设管路供风。
5）洞内通风
进口左、右洞口各安置1台JAN-88型风机，配Φ1300mm软质风管向洞内压入式通风。
经计算通风量及风压，通风设备配置见表h。
风机型号
风量（m3）
全压（pa）
功率（kw）
数量（台）
备注
JAN-88
2000
5000
110×2
4
进出口左右洞口各一
通风管
Φ1300mm软质风管，洞口300m为加强型
主洞风管
6）洞内排水
隧道左右线为“一”字坡，采用挖排水沟自然坡排水至沉淀池。
7）砼拌合站
我标段在隧道进口临近G207国道建造一个中型砼拌和站，集中拌制混凝土，专供隧道施工用混凝土。
4、隧道控制测量
本隧道为分离式隧道，左右线分别设控制网。
隧道左线长279.1m，右线长328.7m洞内控制测量布置边长约为150m的支导线。
N161、洞口投点及隧道中点为导线点。
贯通误差估计：
洞内测量引起的贯通误差m内=±8mm，平差误差对贯通误差的影响约为m平=±30mm。
贯通中误差估计值：
m=√m内2+m平2=±32mm≤75mm满足规范要求
洞内高程控制：
洞内高程控制测量采用水准仪实施三等几何水准精度控制。
5、主要施工工艺及控制要点
主要施工工艺框图见附图
隧道工程地质、水文地质情况较复杂，在施工中建立超前地质预测、预报系统，通过超前地质预报，结合掌子面围岩的变化，对前方工程地质和水文地质情况做出推断，为确定合理的施工方案提供依据。
成立超前地质预测预报小组，由具有丰富施工经验的地质工程师组成，并配备TSP203地质超前预报仪、红外探水仪、超前水平地质钻机、数码相机、数码摄像机等先进仪器设备组成完善的超前地质预测预报体系，全面实施本隧道的超前地质预测预报工作。
在设计地质资料和地质复勘的基础上，采用地质分析法、综合物探法、超前探孔相结合的方法进行地质超前预报。
以TSP203作长距离地层探测，结合地质调查、地质素描进行综合判断；频率为1次/200m。
红外探水仪作近距离探测，探测重点为岩溶分布、地下水存赋特征，频次1次/30m。
在工程地质与水文地质较复杂地段，采用TPS与超前地质钻探（1孔）组合进行地质预报；对特殊的工程地质、水文地质复杂地段采用超前探孔（3孔），确认围岩性质、不良地质构造、溶岩分布、地下水量、水压等情况。
上述工作均辅以地质素描，数码成像分析等手段加以预测、验证。
采用工前超前预报，工后验证的方法，逐步提高判断水平，不断提高预报精度。
图
超前支护
本隧道超前支护形式有超前小导管、超前锚杆二种形式。
超前小导管用于Ⅴ级围岩段，超前锚杆用于Ⅳ级围岩深埋段。
超前小导管施工
本隧道对Ⅴ级围岩浅埋段、Ⅴ级围岩深埋段设计超前小导管。
通过打入小导管及注浆形成管棚支护环，改善围岩力学性能，封堵地下水，加固拱部软弱岩体，然后再进行开挖。
一次开挖不大于1.5倍钢支撑间距，断面形成后立即进行初期支护。
升级会员 