兰渝铁路某隧道进口段开挖施工方案.docx
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兰渝铁路某隧道进口段开挖施工方案
新建铁路兰州至重庆
XX隧道
开挖施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁XX团兰渝铁路XX标项目部
二〇〇九年八月
XX隧道进口段开挖施工方案
1编制依据
1．国家、铁道部和地方政府（省、直辖市）的有关政策、法规和条例、规定；
2．铁道部批准的设计文件和指导性施工组织设计；
3．招标文件及承包合同；
4．国家和铁道部现行高速铁路、客货共用线路技术标准，设计规范，施工规范，施工指南，验收标准和有关规定；
5．现行铁路施工、材料、机具设备等定额；
6．设计文件；
7．进场后，进一步对施工现场进行详细调查所掌握的全面现场资料；
8．其它相关依据。
2工程概述
2.1工程概况
XX隧道位于甘肃省XX县城东边，于洮河右岸XXXX村东侧山坡进洞，在XX正龙骨料饲料厂后山坡出洞。
隧道位于西秦岭中山区，山高沟深，地形起伏很大，洞身最大埋深248m，梁顶植被覆盖较好。
隧道起讫里程DK201+817~DK206+955，全长5135m，隧道进口段DK201+817~DK202+854.809、出口段DK206+154.144~DK206+955位于R=4000m的曲线上，其余段落位于直线上，隧道进口位于5.5%0。
隧道进出口位于212国道路边，交通方便。
为极高风险长隧。
该隧道采用新奥法原理设计，圆弧形复合式衬砌结构，翼墙式洞门，并设有供电、通风、照明设施。
该隧道计算行车速度为200Km/h，隧道净宽12.46m，隧道净高8.61m。
2.2工程地质与水文气象
1.地层岩性
隧道洞身经过地层有第四系全新统坡积粉质粘土。
破碎土、三叠系下统碳质板岩、板岩、砂岩、三叠系中统板岩、砂岩。
山坡表层覆盖第四系全新统坡积黏质黄土，坡积、滑坡堆积粗角砾土、碎石土等。
2.水文地质特性
隧道区域内山体冲沟发育，沟床纵坡比降较大，但汇水面积较小，常年流水仅有四条沟，沟水量随季节变化大。
本区地下水类型为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水。
3.地震动参数
本标段主要穿越两大地震带，即北西向展布的天水~兰州地震带和南北向展布的武都~马边地震带。
地震带为北西西向和北东向两组断裂的交汇部位，以北西西向断裂为主。
这两条地震带具有地震活动频率高，复发期短，强度大的特点。
地震动参数划分详见下表地震动参数分段划分表。
地震动参数分段划分表
序号
里程
地震动峰值加速度
地震动反应谱特征周期
地震基本烈度
1
DK173+200~DK220+460
0.15g
0.45s
七度
4.气候
主要气象条件表
项目\地名
漳县
XX
宕昌
平均气压（hpa）
811.8
770.1
812.2
气温
（°C）
年平均
7.4
9.3
14.6
最高
34.6
35
38.6
最低
-22.6
-16.9
-8.6
相对湿度（%）年平均
67
66
58
降水量
（mm）
年平均
440.9
583.9
471.9
年最大
663.1
724.5
689.3
年最小
257
388.3
270.5
月最大
258
200
191.6
一次最大
75.3
59.5
59.55
蒸发量
（mm）
年平均
1357.3
1234.1
1897.5
年最大
1712.4
1524.8
2239
最大积雪厚度（cm）
16
14
13
最大季节冻土深度（cm）
84
90
45
平均雷暴日数
28
5
39.5
2.3施工条件
2.3.1交通条件
现有212国道经过本合同段所在区域，本工程位于XX境内，施工设备及外来材料通过国道运至XX再运至现场，交通较便利。
2.3.2水、电供应及通讯条件
（1）水：
本合同段地处洮河旁边，河水可直接供施工和生活使用。
（2）电：
沿线电力采用高压电供应。
（3）通讯：
沿线有通讯线路通过，通讯条件便利，中国联通公司移动电话信号已覆盖隧道洞口范围，可使用移动电话联系，项目部安装有线电话及传真机进行联络。
（4）地材供应条件
XX境内河砂和碎石生产能力不足，我们将利用隧道弃碴以及开采块石生产碎石，解决地材供应，满足施工生产要求。
2.4设计概况
2.4.1隧道横断面设计
详见时速200公里客货共线电气化铁路双线隧道复合式衬砌断面设，图号为兰渝施隧参I-100。
2.4.2隧道纵断面设计
XX隧道洞身纵断面设计详见XX隧道纵断面设计图。
3施工组织机构及资源配置
3.1施工管理模式
项目部作为承包商派出机构，行使对本工程的管理职能，下设进口工区作为本隧道工程施工作业单位，对开挖、衬砌、机修等各工作环节实行内部工费承包，并对材料以及机械台班实行定额消耗，节约奖励，超耗罚款，充分调动工班人员的积极性和能动性，控制工程成本。
3.2施工组织机构
在中铁七局一公司法人代表的授权下成立以施工组织机构：
说明：
粗实线为该项目技术管理网络图；该项目组织机构工区设开挖班、衬砌班、机修班和运输班；工班领工员编入工班内，但受工区长和工区技术组双重领导。
3.3资源配置
3.3.1人员配备
（1）项目部管理人员
项目部管理人员含项目部本部管理人员、工区工区长、技术负责人、试验、质检、测量人员，共计65人。
（2）工区作业人员
隧道工区开挖班作业人员配备15人，支护班作业人员配备13人，衬砌班作业人员配备40人，其他人员40人共计108人。
3.3.2机械设备配备
机械设备配备表
类别
序号
机械名称
型号规格
单位
数量
用途
到场时间
备注
开挖
1
凿岩机
YT28
台
20
开挖
2009-3-12
机具，自购
2
风镐
G10
台
10
开挖
2009-3-12
机具，自购
3
通风机
SDF-6
台
2
隧道通风用
2009-4-25
设备，处调
4
开挖台架
套
4
开挖
2009-4-1
机具，自制
5
电动空压机
RHP825E
台
2
开挖
已到
设备
6
挖掘机
PC210
台
2
洞内作业
2009-3-4
处调或外租
7
装载机
ZLC50C
台
2
洞内出碴
2009-3-4
设备，处调
8
自卸汽车
4.5t
台
2
运杂
2009-3-12
自购
9
自卸汽车
15~18t
台
2
洞内出碴用
2009-3-12
处调
10
注浆泵
1000*600*550
台
1
注浆用
2009-3-21
设备，处调
11
喷射机
PZ-5
台
2
喷射砼用
2009-3-12
备用
12
湿喷机
TK500
台
1
喷射砼用
2009-3-12
设备，处调
13
离心泵
IS100-65-315
台
4
高压水池
2009-3-12
设备，处调
14
潜水泵
4.5KW
台
4
洞内排水用
已到
机具
15
潜水泵
7.5KW
台
4
洞内排水用
已到
机具
16
泥浆泵
50NL
台
4
洞内排水用
已到
机具
17
混凝土搅拌机
750
台
2
喷砼用
已到
设备
机械加工
18
钢筋调直机
φ3-φ12
台
1
机械加工用
2009-3-12
机具，自购
19
电焊机
BX1-300
台
10
机械加工用
已到3台
机具
20
钢筋切断机
GQ40
台
1
钢筋加工用
2009-3-12
机具，自购
21
钢筋弯曲机
GQW40
台
1
钢筋加工用
2009-3-12
机具，自购
22
发电机组
WHI-250-14
台
2
备用电源
2009-3-6
设备，处调
23
变压器
S9-630/10
台
1
供电
已到
设备
24
控制柜
GGD1500A
台
1
供电
已到
机具
25
指挥车
CJY6421D
台
1
指挥
2009-3-1
设备
4总体施工进度规划
4.1总体施工安排
对软弱围岩采用短进尺、多循环的施工方案，而对于Ⅳ类围岩为控制超欠挖亦采用短进尺、多循环的施工方案，Ⅳ类围岩循环进尺不超过1.2m。
Ⅴ类围岩循环进尺不超过0.6m。
洞口前V级炭质板岩开挖三台阶法施工，其余段开挖支护根据围岩状况V级采用三台阶法，IV级采用正台阶法。
4.2施工进度指标
1深埋Ⅳ类围岩衬砌结构
隧道深埋Ⅳ类围岩衬砌结构采用正台阶法施工，每循环进尺1.8m，每循环用时11小时，平均日进尺3.6m，月进尺108m。
2深埋Ⅴ类围岩衬砌结构
隧道深埋Ⅴ类围岩衬砌结构采用三台阶法施工，每循环进尺按0.6m，每循环用时8小时，平均日进尺1.8m，月进尺54m。
5施工方案与工艺
5.1洞口段施工
5.1.1三台阶法施工
三台阶七步法施工工序说明：
1、利用上循环架立钢架施做超前支护
2、弱爆破分部开挖1部，同时每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚混凝土封闭
3、分部施做1部周边初期支护。
4、滞后于1部一段距离弱爆破左右交错开挖2、3部。
喷5cm厚混凝土封闭掌子面，施做初期支护。
5、滞后于3部一段距离弱爆破左右交错开挖4、5部，施做初期支护。
6、分台阶开挖6部。
7、开挖7部，及时封闭初期支护。
8、灌注该段内仰拱机隧底填充。
9、根据监控量测资料分析，待初期支护收敛后，利用衬砌台车一次性灌注二次衬砌。
三台阶七步法施工施工注意事项：
1、隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测，衬砌紧跟”的原则。
2、开挖方式均采用弱爆破或人工开挖，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
3、导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。
4、工序变化处钢架应设锁脚锚管，以确保钢架基础稳定。
5、钢架间纵向连接钢筋应及时施做并连接牢固。
6、各分部循环进尺0.6m，预留核心土长度以3~5m为宜。
7、应注意开挖过程中初期支护结构及核心土稳定性，必要时应利用核心土加设环形临时支撑。
三台阶七步法施工工序如下图：
施工工序时间：
三台阶开挖，上台阶开挖高度为3.54米，中台阶开挖高度3.37米，下台阶开挖高度3.27米。
上台阶每循环进尺60公分，大概需要8小时完成一个循环，每天完成3个循环1.8米。
其时间及工序安排如下：
开挖出渣需要2小时，人工修理欠挖及测量需要1.5小时,立架及挂网打锚杆需要2小时,喷浆需要2.5小时。
在不影响上台阶施工的情况下开挖中台阶其距上台阶大概6米左右，中台阶每次单侧开挖1.2米施作2榀，时间及工序安排如下：
人工修理上台阶时开挖中台阶大概需要1.5小时左右,上台阶立架时修理中台阶需要1小时左右，上台阶打锚杆时中台阶立架挂网打锚杆需要3小时,喷浆需要2.5小时左右.中台阶左右错5米进行施作.在不影响其他工序的时段时施作下台阶,下台阶单侧每循环完成2.4米4榀拱架，左右错开5米进行施工。
仰拱每次开挖2.4米4榀拱架，完成喷浆后再开挖2.4米完成喷浆，然后仰供衬砌4.8米绑扎钢筋进行混凝土浇筑，其时间安排如下：
开挖仰拱需2小时，人工修理立架需要2小时，喷浆需要3小时，绑扎钢筋需要5小时，浇筑砼需要2.5小时.浇筑完后等24小时凝固后回填仰拱进行下道工序施工。
即仰供到掌子面距离大约为23米。
这样流水作业，即每个月整体完成54米。
注意：
a、与到变形过大时又不能及时施做仰供，必须防止变形加临时仰供。
b、开挖到断层破碎带时，超前小导管注浆必须及时，边墙加设锚管注浆使破碎围岩成整体，稳固围岩，防止变形。
5.2.2正台阶法
先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。
正台阶法施工工序说明：
1、利用超前小导管做超前支护
2、上台阶测量放线
3、上台阶机械开挖，人工修整
4、上台阶初期支护
5、下台阶测量放线（上台阶初支混凝土达到强度）
6、下台阶机械开挖，人工休整
7、下台阶初期支护
8、仰供测量放线（下台阶初支混凝土达到强度）
9、仰供机械开挖，人工休整
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