广东龙怀高速公路两礤隧道施工方案毕业设计.docx
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广东龙怀高速公路两礤隧道施工方案毕业设计
题目：
广东龙怀高速公路两礤隧道施工方案
系别：
轨道工程系
专业：
地下工程与隧道工程技术
班级：
隧道3131
学生名字：
刘欢
指导教师：
杨波
完成日期：
2015年12月
陕铁院教务处制
第一章工程概况
1.1隧道技术标准
1.2隧道工程地质概况
1.2.1地形地貌
1.2.2气候
1.2.3区域地质简述
1.2.4水文地质条件
1.3施工条件
1.3.1交通条件
1.3.2施工用水
1.3.3施工用电
1.3.4材料供应
1.3.5季节影响
1.4工程特点及工程难点介绍
1.4.1工程特点
1.4.2施工重点
1.4.3施工难点
第二章施工总体部署
2.1管理目标
2.1.1安全目标
2.1.2质量目标
2.1.3工期目标
2.2施工组织机构及职责
2.2.1施工组织机构设置
2.2.2主要人员及各部室职能
2.3总体施工顺序安排
2.4施工总体计划安排
2.4.1施工总体进度计划
2.4.2生产要素配置
第三章两礤隧道工程
3.1施工思路
3.2施工方法及工艺
3.2.1洞口开挖
3.2.2洞口边、仰坡防护
3.2.3洞门与明洞施工
3.2.4超前支护
3.2.5洞身开挖
5.2.6初期支护
3.2.6二次衬砌
3.2.7仰拱及填充
3.2.8防排水
3.2.9隧道内装饰
3.2.10附属工程
3.2.11路面工程
3.3施工测量
3.3.1测量控制网等级
3.3.2测量实施方法
3.3.3细部施工放样
3.3.4竣工测量
3.4监控量测
3.4.1监控量测目的
3.4.2监控量测项目
3.4.3监控量测方案设计图
3.4.4监控量测频率
3.4.5监控量测注意事项
5.5超前地质预报
5.5.1浅孔钻探法
5.5.2地震波法探测
3.5.3地质雷达探测
3.6重难点方案
3.6.1隧道洞口浅埋段施工
3.6.2光面爆破设计与施工
3.6.3隧道开挖突水处理及施工方法
3.6.4隧道破碎带的施工
第四章工期保证体系及保证措施4.1一般措施第五章编制依据及原则
5.1编制范围
5.2编制依据
5.3编制原则
第一章工程概况
1.1隧道技术标准
1.1.1道路/隧道设计速度：
100km/h；
1.1.2隧道主洞建筑界限：
净宽0.75+0.75+2×3.75+1.0+1.0=11m；净高5.0m。
1.1.3隧道紧急停车带建筑界限：
净宽0.75+0.75+2×3.75+1.0+3.0+1.0=14m；净高5.0m。
1.1.4隧道行车洞建筑界限：
净宽4.5m，净高5.0m。
1.1.5隧道行人横洞建筑限界：
净宽2.0m，净高2.5m；
1.1.6隧道防水等级：
二次衬砌抗渗等级不小于S8；
1.1.7路基宽度：
新建四车道断面，路基宽度26m；
1.1.8设计荷载：
公路-I级；
1.1.9地震动峰值加速度：
0.05g；
1.2隧道工程地质概况
1.2.1地形地貌
本标标段起止里程桩号K13+900～K23+500，项目区分属丘陵地貌间山间谷地（K13+900～K16+650、K17+700～K17+860）、低山地貌（K13+900～K16+650、K17+700～K17+860）、河流阶地地貌（K17+860～K19+430、K19+680～K23+500）。
本标段线路范围地势总体东高西低。
1.2.2气候
项目区受季风气候的影响，属亚热带季风气候，气候温和，雨水丰沛阳光充足。
由于项目区地地形多样，气候的季节性和地方差异性也明显，春季的低温阴雨、5-6月份的龙舟水、夏季高温、秋末的寒露风、隆冬的低温霜冻、春季和秋季的干旱、夏季的局地雷雨大风以及暴雨等自然灾害。
1.2.3区域地质简述
依据钻探资料，场地区揭示地层主要的第四系坡残积土，局部部位分布有软土，山间谷地分布有冲洪积粘性土、砂土、圆砾土及卵石土。
下伏基岩有燕山期花岗岩，工程性质较好。
近场区历史上未记载到破坏性地震。
场区地震动峰值加速度0.05g，相当抗震设防烈度6度，地震反应谱特征周期0.35s。
1.2.4水文地质条件
区内地表水系发育，以义都河及其支流为主，山间溪水次之，整体呈树枝状，均为雨源型河流，河川迳流主要由降水补给，降水对迳流量及时空分布和变化有着决定性的影响。
地下水主要为孔隙水及基岩中的裂隙水，孔隙水赋存于碎石层中，接受大气降水补给，裂隙水赋存于基岩的节理裂隙中，主要靠大气降水补给，以沿裂隙渗流形式或受地形切割排出地表。
1.3施工条件
1.3.1交通条件
沿线有县道173、乡道694和乡道691，但乡道道路宽度较窄，且线型弯曲，利用难度大。
1.3.2施工用水
沿线义都河及其支线流水较为充裕，桥梁桩基及下部构造养护用水采用河流水或就近钻井取水，预制场养护用水也采取钻井取水。
1.3.3施工用电
沿线有10KV义都718线，电网发达，可提供临时施工用电。
K7+500右侧月落塘有220KV变电站，可与当地电力部门协商解决，确保用电专线进场。
1.3.4材料供应
砂石料在沿线就近的石料厂、砂场提供，钢材、水泥由业主甲供；甲供之前材料使用按规定程序自购。
1.3.5季节影响
本合同段工程工期较紧，工程施工难度较大。
该区干湿季节明显，春夏多雨，4-9月为雨季集中季节，降水量较大。
施工过程中做好雨季施工安全保障工作，科学有序的组织雨季施工中安全工作，确保雨季施工时作业人员的人身安全和生产设备安全。
雨季施工总原则是“做好排水、防汛、防灾、防事故工作”。
施工便道、搅拌站、钢筋加工场和施工现场要采取设置完善的排水系统，路基填方施工应避开雨水集中季节，尽量以挖方施工为主，坡顶截水沟要提前施工，其他排水工程应与路基工程同步进行，并与原有水系之间形成较完善的排水系统；涵洞与防护工程应提前开工，以便为路基成型创造条件，其余防护工程要随路基的进度见缝插针逐段成型。
1.4工程特点及工程难点介绍
1.4.1工程特点
（1）本项目工期仅17个月，且跨越两个雨季，工期异常紧张；
（2）外部干扰因素多，征地拆迁、便道修建困难；
（3）两礤隧道IV、V级围岩占比37%，施工工艺复杂；
1.4.2施工重点
（1）隧道进出口段表层均为全风化岩，洞顶板及围岩为强风化岩，岩体破碎，结构松散，浸水易软化、崩解，围岩自稳能力差，拱部和侧壁存在大塌方的可能性，为进洞施工带来较大安全隐患。
（2）隧道洞身部分IV级围岩段因受浅埋及不均匀风化影响，拱部和侧壁易产生崩塌，存在塌方和冒顶的可能性，给施工造成不可预见的困难。
（3）现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一，起到反馈和指导施工的作用，同时，也是控制隧道贯通误差的重要方法。
超前地质预报是了解掌子面前方工程地质及水文地质的重要手段，可以避免出现安全事故，确保施工安全。
所以，监控量测和超前地质预报是隧道顺利贯通的有力保证。
（4）路基挖方地段高边坡段落较多，且岩性风化严重，防冲刷能力差，坡体稳定性差，爆破安全和施工作业安全是重点控制内容；路基高填地段也较多，路基填筑质量是施工质量控制重点。
（5）义都圩特大桥和义都河大桥桥址位于山间沟谷，跨越河沟，部分墩身在50m以上，最高达56.5m，属高墩施工范畴，其施工难度和安全风险大，施工前需编制高墩施工专项技术、安全方案，报总监办审批，通过后照方案施工。
1.4.3施工难点
（1）隧道施工防突涌：
隧道单洞最大涌水量约2297.9m³，正常涌水量约1397.4m³，在隧道施工过程中，特别是丰水期，对于风化破碎带以及浅埋段发生突涌可能性较大，对隧道施工安全带来隐患。
隧道施工防突涌和突涌应急处理是隧道施工难点。
（2）隧道超欠挖的控制：
隧道超挖会对围岩造成过度的扰动，影响施工安全和进度，也增加施工成本；隧道欠挖则影响施工质量，对隧道结构带来隐患。
能否将整个隧道洞身的开挖控制在设计图纸要求的范围内是本标段的难点。
第二章施工总体部署
2.1管理目标
2.1.1安全目标
无因公死亡和重大伤亡事故，无机械设备事故，无火灾事故，无重要设备器材被盗和爆炸事故，年重伤率为零。
2.1.2质量目标
标段工程交工验收的质量评定：
合格且评分90分以上；竣工验收的质量评定：
优良（评分90分以上）。
2.1.3工期目标
计划开工日期为2015年8月1日，计划完工日期为2016年12月31。
2.2施工组织机构及职责
2.2.1施工组织机构设置
我集团公司组建“中铁十二局集团有限公司广东省龙川至怀集公路TJ3合同段项目经理部”，按照项目法组织施工，实行项目经理负责制，全权代表本单位按合同要求履行权利和义务。
项目经理部领导层由项目经理、党委书记、总工程师、副经理、总经济师、财务总监、安全总监组成，共设九个职能部室：
工程部、安质环保部、计划合同部、财务部、物资部、设备部、试验室、综合办公室、测量队。
图2-2-1施工组织机构图
2.2.2主要人员及各部室职能
表2.2.2-1主要人员及各部室职能一览表
项目经理
1、贯彻公司的质量方针和目标，组织制定项目经理部的管理措施；
2、根据质量计划，健全组织机构，落实质量责任制；
3、全面履行项目工程的质量管理职责；
4、定期组织安全质量大检查，主持制定改进方案和措施，并督促检查。
副经理
负责工程项目的地方关系、施工进度、施工安全的控制和管理工作；
总工程师
1、认真贯彻公司的质量方针和目标，组织制定项目工程的质量保证措施；
2、严格项目工程的施工技术和质量检验管理，并对其工作质量负责；
3、组织编制项目工程的实施性施工组织设计，加强施工全过程的工序控制；
4、监督检查采购物资、设备的检验和试验的控制，主持对不合格品的评审和处置；
5、推广应用“四新”技术，确保工程质量；
计划合同部
负责工程的合同管理，计量支付、变更、索赔、成本核算等工作
工程部
1、在总工程师的领导下，负责整个项目的施工技术管理工作，对本部工作质量负责；
2、组织制定满足合同要求的施工（技术）方案；
3、组织制定综合的实施性施工组织设计，对其中的技术问题的准确性、完整性、符合性负责；
4、对重点、难点部位，关键和特殊工序进行施工技术交底，并督促项目队搞好施工过程的技术服务和文明施工管理工作，为过程控制提供足够的技术支持；
5、组织技术文件、资料的收集、供应和状态管理工作，督促项目队做好技术资料的收集管理；
6、参与工程质量评定与验收，提供有关技术资料。
安质环保部
1、认真贯彻执行国家和上级有关保证安全生产、优质施工的法令指示和决议、决定；
2、严格按设计文件、技术文件、工艺要求和有关标准，组织对检验及状态控制，并对其工作质量负责；
3、严格按验收标准评定质量等级，统计各项质量指标的完成情况，提出工程质量检验分析报告，反馈工程质量信息；
4、坚持“三检制”，行使安全质量检查权力，监督施工部门做好工艺评定和搞好工序质量管理；
5、负责施工现场的文明施工和环境保护工作；
物资部
1、组织材料员的业务培训。
2、组织对材料供应商的评价，建立供应商档案；
3、严格控制供应商提供的原材料质量；
4、确保节假日的物资供应；
5、负责整个项目的物资供应，对其工作质量负责；
设备部
1、对采购的物资、机械进行控制，做到采购、订货、验收、搬运、贮存、发放、使用手续完备，记录齐全，并具有可追溯性；
2、负责整个项目的机械设备的管理、维修、保养，对其工作质量负责；
财务部
1、负责项目工程的施工预算、验收计价和计划统计工作；
2、对提高工程质量的各项技术管理措施提供资金保证，并指导和监督其合理使用；
3、组织整理与工程有关的资料，并保证资料的完整性、连续性和可追溯性；
4、负责研究和开展质量成本核算工作，积极向项目队提供降低成本的建议，并进行财务监督。
试验室
1、负责工程项目检验、试验、交验、及不合格品的检验控制，按检验评定标准对施工过程实施监督并对检验结果负责。
2.3总体施工顺序安排
2.3.1施工准备阶段
2015年6月1日至2015年7月31日为施工准备阶段，开工前完善相关内外业工作，具体如下：
（1）征地重点、逐个突击，项目部、控制性工程、便道、拌合站、钢筋加工厂征地尽快拿下。
（2）导线点复测及复测资料上报审批；临时配合比上报审批；水泥、地材、钢材厂家确定及上报相关资料；试验室加快筹建速度并验收通过；完成搅拌站临建以及标定。
（3）编制总体施工组织设计、大小临方案并报审，具备开工条件的桩基、路基施工方案及开工报告上报，达到开工条件；各种技术交底提前通过施工技术交底会下发作业队。
（4）建设炸药库并验收，专项施工用电安装尽早开始。
（5）严格按“双标”进行现场组织和上报相关内业资料。
2.4施工总体计划安排
2.4.1施工总体进度计划
开工日期以总监办下达的开工令为准，计划开始施工日期为2015年8月1日，计划完工日期为2016年12月31日。
（1）两礤隧道施工进度计划
①工期计算：
根据现场实际情况和工期要求，采取双向掘进。
表2.4.1-1各项工法进度参数
围岩
工法
循环进尺（米）
日循环数
日进尺
月进尺（米）
备注
（米）
Ⅴa
留核心土台阶法
0.6
2
1.2
36
CD法
Ⅳa
留核心土台阶法
1
2
2
60
Ⅲ
上下台阶法
3
2
6
180
Ⅱ
全断面
3
2
6
180
表2.4.1-2二衬施工进度参数
围岩
类型
循环时间（日）
月进尺（米）
备注
Ⅴa
钢筋砼
4
90
12m台车
Ⅳa
素砼
3
120
Ⅲ
素砼
2
180
Ⅱ
素砼
2
180
②开挖进度计划
表2.4.1-3开挖工期计划一览表
里程
长度（m）
围岩类别
理论用时
开始时间
结束时间
计划用时（d）
两礤隧道
左线
ZK21+750~ZK21+900
150
Ⅴa
125
2015/9/1
2016/1/24
146
ZK21+900~ZK21+990
90
Ⅳd
45
2016/1/25
2016/3/18
53
ZK21+990~ZK22+520
530
Ⅲ
88
2016/3/19
2016/6/30
103
ZK22+520~ZK22+550
30
Ⅱ
5
2016/7/1
2016/7/7
6
ZK22+550~ZK22+680
130
Ⅲ
22
2016/7/8
2016/8/2
25
ZK22+680~ZK22+700
20
Ⅲ
3
2016/8/3
2016/8/7
4
ZK22+700~ZK22+800
100
Ⅲ
17
2016/7/15
2016/8/3
19
ZK22+800~ZK22+900
100
Ⅳd
50
2016/5/17
2016/7/14
58
ZK22+900~ZK23+040
140
Ⅴa
117
2016/1/1
2016/5/16
136
右线
K21+734~K21+890
156
Ⅴa
130
2015/10/1
2016/2/29
152
K21+890~K22+000
110
Ⅳd
55
2016/3/1
2016/5/4
64
K22+000~K22+510
510
Ⅲ
85
2016/5/5
2016/8/13
99
K22+510~K22+530
20
Ⅱ
3
2016/8/14
2016/8/27
4
K22+530~K22+550
20
Ⅱ、Ⅲ
3
2016/9/7
2016/9/11
4
K22+550~K22+672
122
Ⅲ
20
2016/8/24
2016/9/6
24
K22+672~K22+800
128
Ⅲ
21
2016/7/29
2016/8/23
25
K22+800~K22+880
80
Ⅳd
40
2016/6/12
2016/7/28
47
K22+880~K23+015
135
Ⅴa
113
2016/2/1
2016/6/11
131
③两礤隧道施工总体进度计划
左线贯通时间2016年8月7日；右线贯通时间2016年9月11日。
表2.4.1-4两礤隧道施工进度一览表
进口端
出口端
项目
工期（d）
开始时间
结束时间
项目
工期（d）
开始时间
结束时间
两礤隧道
左线
洞口工程
30
2015-8-1
2015-8-31
洞口工程
30
2015-12-1
2015-12-31
洞身开挖及初支
341
2015-9-1
2016-8-7
洞身开挖及初支
216
2016-1-1
2016-8-3
二次衬砌
319
2015-11-1
2016-9-15
二次衬砌
198
2016-3-1
2016-9-15
路面及附属
183
2016-5-1
2016-10-31
路面及附属
183
2016-5-1
2016-10-31
右线
洞口工程
30
2015-9-1
2015-9-30
洞口工程
30
2016-1-1
2016-1-31
洞身开挖及初支
331
2015-10-1
2016-8-27
洞身开挖及初支
224
2016-2-1
2016-9-11
二次衬砌
320
2015-12-1
2016-10-15
二次衬砌
198
2016-4-1
2016-10-15
路面及附属
183
2016-5-1
2016-11-15
路面及附属
143
2016-6-10
2016-11-15
2.4.2生产要素配置
（1）劳动力投入计划
根据本合同段工程内容、数量及工期要求，结合本企业定额水平，经测算本标段平均投入劳力1200人，最高峰达1360人。
表2.4.2-1劳动力投入计划一览表
序号
施工队伍
主要施工任务
人数
备注
1
路基施工队
本标段路基土石方工程、地基处理
200
2
综合施工队
本标段改路、路基防护与排水工程
250
3
桥梁基础施工队
本标段桥梁桩基施工
120
4
桥梁墩台施工队
本标段桥梁墩台、桥面系施工
180
5
现浇梁施工队
本标段桥梁工程支架现浇梁施工
300
6
预制架梁施工队
预制箱梁、T梁的预制、运输、架设
150
7
涵洞施工队
本标段涵洞、通道施工
200
8
隧道施工队
本标段两礤隧道左右线施工
300
合计
1700
针对本工程特点，将组织8个施工队参加施工。
即路基施工队、综合施工队、桥梁基础施工队、桥梁墩台施工队、现浇梁施工队、预制架梁施工队、涵洞施工队、隧道施工队。
随着工程的进展和情况变化，各队人员实行弹性编制，动态管理。
（2）机械设备投入计划
根据本标段工程内容，以及工期要求，我标段将合理组织投入一批性能优良、生产率高、故障率低的施工机械及其配套设备及各种测试器材，充分满足工程任务的需求，确保施工工期。
若满足不了施工进度要求则按业主要求增加。
表2.4.2-2隧道主要机械设备投入一览表
序号
设备名称
单位
隧道进口
隧道出口
备注
（一）
喷锚设备（含供风设备）
1
22m3螺杆式空压机
台
7
7
2
钻孔机
台
40
40
3
混凝土喷射机
台
8
8
4
2JS750＋PL1200
台
1
1
5
装载机
台
1
1
6
翻斗车（运输喷锚料）
台
2
2
（二）
出碴、平碴设备
1
挖机
台
2
2
2
装载机
台
2
2
3
出碴车
台
8
4
（三）
通风设备
1
2*37kw轴流风机
台
2
2
（四）
砼设备
1
9m二衬台车
台
/
2
2
12m二衬台车
台
2
/
3
输送泵
台
2
2
4
人行横洞衬砌台架（6m）
套
1
1
5
车行横洞衬砌台架（6m）
套
1
1
（五）
钢结构及钢筋加工设备
1
钢构件加工设备
套
1
1
（六）
供电设备
1
250KW发电机
台
1
1
2
630kVA变压器
台
/
1
3
1000kVA变压器
台
1
/
第三章两礤隧道工程
两礤隧道起止桩号为K21+734～K23+015（ZK21+750～ZK23+040），累计单洞长2571m，其中左线长1290m，其中Ⅱ级围岩30m，占2.3%，Ⅲ级围岩780m，占60.5%，Ⅳ级围岩190m，占14.7%，Ⅴ级围岩290m，占22.5%；右线长1281m，其中Ⅱ级围岩30m，占2.4%，Ⅲ级围岩770m，占60.1%，Ⅳ级围岩190m，占14.8%，Ⅴ级围岩289m，占22.7%。
该隧道为双向四车道设计，其断面内轮廓采用三心圆设计，最大开挖高度8.68m，最大开挖宽度16.18m。
该隧道为分离式隧道，左右线开挖净距为19～28m，最大埋深约为137m，隧址区主要以花岗岩为主，属坚硬岩，岩体较破碎～较完整，对围岩的稳定较为有利，隧道洞身发育1条不均匀分化带，岩体破碎，对围岩稳定不利。
3.1施工思路
两礤隧道施工工艺复杂，工期紧，是本工程的重点和难点。
隧道V级围岩x先行洞采用采用CD法开挖，后行洞留核心土台阶法开挖；Ⅳ级围岩段采用留核心土台阶法开挖；Ⅲ级围岩段采用上下台阶法开挖；Ⅱ级围岩采用全断面法开挖；紧急停车带Ⅲ级围岩采用采用台阶分步法开挖。
本隧道采用新奥法施工，其施工严格遵循“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测及时反馈和修正”以及“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则。
施工中贯彻“光面爆破是基础，初期支护保安全，围岩量测明情况，施工通风出效率，铺底先行造环境，二次衬砌质量树形象”的工作思路。
隧道主要采取人工钻爆，挖掘机配合装载机出渣，土方车运输施工方案，规划2处弃土场，分别在隧道进口右侧500m处和隧道出口左侧700m处，选址均位于常年流水但流量不大的沟谷中，在沟底设置渗沟，弃土时分层弃置并压实，弃土后平整植草种树绿化，在沟谷口设置挡土墙，弃土。
3.2施工方法及工艺
施工工序：
施工测量→修筑
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