雷家河隧道施工组织设计方案Word文档格式.docx

1、级普通土，0=150Kpa。砂岩夹泥质、砾岩（PSs+Ms+Cg）：青灰色，泥质胶结，中-粗粒结构，中厚层状构造；岩质一般，岩体尚完整，产状近于水平，节理较发育，产状零乱不可测量；强风化；风化层一般25m，级软石，0=400Kpa，完整岩层为级软石，0=800Kpa。2、水文地质特征隧道范围内地表水主要为岩基裂隙水渗出形成的沟内地表径流以及降雨和冰雪融化期的季节性地表漫流。地下水主要为基岩裂隙水，该隧道岩体比较完整，但勘察表明，隧道围岩裂隙水较丰富，山沟内均有基岩裂隙水渗出形成的地表径流，水量一般。3、气象资料及地震烈度据白水气象站资料显示：该地区最热月平均气温25.2，年平均降降雨量为555

2、.7mm，平均风速3.5m/s，风向NNW、E，最大积雪厚度16cm，最大冻结深度47cm。根据中国地震动参数区划图GB18306-2001,地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期0.45s，相当于地震基本烈度七度。4施工条件4.1筑路材料4.1.1前期所需砂、石料可从沿线采石场就近采购，今年冬季准备施工前期所需的砂石料。4.1.2水本项目施工用水较便利，经检验沟溪水，水质纯净，对砼无腐蚀性，满足施工要求。4.1.3施工用电本项目变压器拟采用630KVA二台，另备250KW发电机两台。4.1.4水泥、钢材、防水卷材、外加剂等材料均由西安购买运入。4.2运输条件路线所经区域交通条件欠

3、佳，距公路较远，运输条件受限。4.3通讯条件施工范围目前内大部分地方无无线通讯信号，项目已经安装三部程控电话机，用座机进行通讯。项目部正在与移动公司联系，尽早开通移动无线信号。5、工期要求5.1工期目标以开挖掘进为控制工序，安排总体工期和阶段工期，统筹安排各专业工期的衔接。5.2总体工期按投标文件施工总工期11个月，实际开工日期2008年03月01日，拟于2009年1月30日完工。二、工程特点、重点、难点分析1、工程特点序号特点内容1隧道两头掘进距离长雷家河隧道全长2223m，进口需独头掘进1111.5m。2隧道结构复杂多变，工程措施针对性强、质量标准要求高。隧道不同级别围岩段等洞身结构各不相

4、同；针对不同的地质地段，要采取各不相同的施工方法和措施，确保施工安全、快速、有序施工，隧道衬砌不渗不漏，表面无湿渍，质量标准要求高。3环境保护责任大、要求高。弃碴防护、污水处理、水资源保护和植被保护，避免水土流失和环境污染而引起环境、地质问题。2、工程重点、难点及对策2.1工程重点、难点雷家河隧道进口DK678+221DK+236为洞口浅埋段。是施工的重点、难点。2.2工程对策2.2.1洞口施工避开雨季，做好边仰坡的防护及洞顶排水，将洞门基础加深至基岩。2.2.2进入洞身前先施作超前支护措施，再进行洞身开挖。2.2.3.控制隧道开挖进尺，加强监控量测与超前地质预报工作。第三章施工方案及施工方法

5、一、施工顺序1、施工顺序施工测量洞口刷坡、防护超前支护开挖通风清帮、找顶初期支护出碴仰拱及填充、砼垫层边墙基础防水层铺设二次衬砌砼施工沟槽施工路面施工洞内装饰。2、大管棚施工程序施作钢架砼导向墙钻机就位钻孔清孔插入钢管孔口密封处理管棚钢管注浆。3、隧道结构防排水施工顺序隧道开挖初期支护设置纵环向透水盲管防水板铺设设置橡胶止水条、带二次衬砌防水砼浇注。4、洞身二次衬砌施工顺序测量放线铺设轨道台车就位调整并锁定涂刷脱模剂安装止水条、端模泵送砼入模、捣固养护脱模养护。二、隧道施工方法隧道施工方法概述:隧道施工严格执行隧道施工有关规范和标准，积极推广应用国内外隧道施工的新技术、新工艺，投入先进的钻爆、

6、装运等大型机械设备，形成“钻、装、运、支护、二衬”等机械化作业线，实现机械化快速施工，以装备的技术进步促进施工的技术进步。施工中加强围岩量测，并对断层破碎带和节理发育岩体破碎地段进行综合超前地质预报，实行信息化施工，通过对数据的分析和处理，及时反馈指导施工。开工后首先进行洞口段路堑开挖，场地平整，施工设施建设和设备安装，为施工创造条件。同时完成洞口洞顶截排水沟，洞口开挖后及时对边仰坡施作锚喷支护。级围岩洞口段采用超前大管棚注浆加固，采用环形开挖留核心土法开挖，洞口段衬砌和洞门在雨季之前及早施做；洞身级围岩地段采用台阶法施工，风动凿岩机钻孔，控制弱爆破辅以人工和机械开挖。洞身级围岩采用全断面法开

7、挖，采用人工手持YT-28凿岩机配以自制用多功能台架进行钻眼，爆破采用非电毫秒雷管微差起爆光面爆破技术。断层破碎带施工坚持“先预报、短进尺、弱爆破、紧支护、快封闭、勤量测”的原则。初期支护及时成环，根据围岩量测结果及时施做二次衬砌。为保证开挖断面尺寸，采用激光导向仪和激光断面仪等辅助手段确定开挖轮廓线和炮孔位置。洞内采用无轨运输，装碴用挖掘机配合装载机，自卸汽车运输。喷射混凝土采用湿喷法，均采用ZSP-6D型湿喷机进行湿喷砼作业，全断面开挖时配以多功能台架进行，采用台阶法、环形开挖留核心土法开挖时可直接利用碴堆对围岩进行喷射砼。锚杆施工采用YT-28凿岩机钻孔，配以简易平台或多功能台架人工安设

8、。防水板采用移动式工作平台铺设复合防水板。洞内衬砌采用9m全断面液压衬砌台车，每循环9m。砼采用自动计量砼拌合站集中拌合，砼罐车运输，输送泵入仓灌注砼。仰拱和填充超前施工，仰拱一次施工长度控制在46m，施工采用无干扰架空栈桥，以保证掌子面施工正常进行。隧道通风采用110KW可调轴流式通风机压入式通风，供风管采用1500mm的软管。隧道洞内排水：本隧道包头端施工方向为下坡，施工中在掌子面附近开挖集水坑，然后用抽水泵将积水排至洞外。隧道洞口排水：采用永临结合的截水沟排水。污水须通过洞外沉淀池净化方可排放。1、隧道开挖及初期支护施工1.1洞口段施工1.1.1施工方法1.1.1.1洞口开挖前，先做洞顶

9、截水天沟，处理洞顶危石天沟采用人工开挖，孤石采用小药量解体，禁止大爆破扰动边仰坡稳定，开挖后及时进行砌筑，要求如下：1.1.1.1.1所选用的片石应质地坚硬，不易风化，无裂纹，中部厚度不得小于15cm，表面应清洁，如遇有泥垢应用高压水冲洗干净。1.1.1.1.2浆砌片石时，底层应大面朝下，相互交错衔接在一起，搭接紧密。1.1.1.1.3具体做法：基底夯实或座于坚实岩层，底层先铺设34cm砂浆，然后安放高度大致相等的片石，用手压浆，空隙处先填满较稠的砂浆，再用适当的小石块卡填紧实，做到砂浆密实、饱满；然后再铺上层砂浆，以同样的方法再铺砌上层片石。1.1.1.2洞门边、仰坡土石方施工采用明挖法施工

10、，土方用挖掘机挖装，石方用风钻打眼弱爆破，挖掘机装碴，自卸汽车运碴。自上而下分层开挖、分层防护，分层高度23m。按设计要求施做防护。1.1.1.3洞门混凝土施工结束后，选择晴朗干燥天气施作外层防水层。外防水层采用2.5mmSBS型改性沥青防水卷材，铺设前先对混凝土表面找平，防水板现场拼焊铺设，铺设完后施作水泥砂浆保护层，然后进行回填。1.1.2主要技术措施1.1.2.1洞口施工避开雨天进行。如确需在雨天施工采取以下措施：对工地进行防洪检查，完善排水设施，保持排水系统畅通；指定专人巡视，发现积水或水沟阻塞的地方，及时疏通放水；加强与气象部门联系，时刻注意气候变化；开挖土石方边坡自上而下按设计坡度

11、分层开挖刷坡，并及时对边坡进行覆盖，避免边坡受雨水冲刷，损坏边坡。1.1.2.2进洞的各个桩点进行复核，准确无误。1.1.2.3处理好洞顶危石，加固好边仰坡，确保其稳定。1.1.2.4在洞口低洼处设集水井及抽水机、准备一些沙袋等。1.1.2.5开工前进行详细技术交底；人员、机具、设备、材料等及时到位。1.1.2.6施工浆砌石时，片石宜放在沟内，防止滚落伤人。1.1.2.7砌筑时严禁在截水沟内用水，确保边坡稳定。1.2V级围岩段施工1.2.1V级围岩分布在洞口浅埋部位，围岩整体性很差，为确保进洞安全，在拱部开挖轮廓线外打设超前大管棚，进行超前预注浆加固，在大管棚超前支护下采用环形开挖留核心土法进

12、行暗洞开挖，该段围岩严格按照“管超前，严注浆，小断面，短进尺，强（紧）支护，早封闭，勤量测”的原则组织施工。洞口V级围岩段结合护拱一次打入长度15m的108超前大管棚。1.2.2108大管棚施工方法1.2.2.1施作套拱在洞门洞身交界处架立三榀20号工字钢套拱，用连接筋焊接成一个整体，套拱紧贴掌子面施作。在钢支撑上以40cm大管棚间距安装127mm,长2m的孔口导向钢管，与管棚位置方向一致，然后浇注100cm厚的C25砼包裹钢支撑和导向管。套拱完成后,喷射15cm厚C20砼封闭周围仰坡面，作为注浆时的止浆墙。1.2.2.2搭设钻孔平台架、安装钻机用方木搭设钻孔平台架，平台上满铺木板，搭设牢固，

13、以防钻孔时钻机晃动。施工时可保留洞口或洞内下半部分土石方，减少平台架设高度，具体方法根据现场施工实际情况选定。1.2.2.3钻孔采用水平地质钻机，从导向管向内钻入。1.2.2.4安装管棚钢管管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，钢管接头错开。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它堵塞严密，以防注浆冒出。堵塞时预留进浆孔和排气孔。1.2.2.5注浆浆液采用注浆机灌注。当排气孔流出浆液后，关闭排气孔,继续灌注浆,达到设计注浆量或注浆压力时（初压0.5-1.0MPa，终压1.0-2.0MPa）,稳定35分钟后停止注浆。1.2.2.6施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一

14、个孔，随即就安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。1.2.2.7注浆结束后打设检查，以检查注浆质量，达不到设计要求处补孔重注。1.2.3在大管棚超前预注浆支护下，采用环形开挖留核心土法开挖1.2.3.1环形开挖留核心土法施工顺序上半断面环形导坑开挖拱部初期支护施作核心土开挖下半断面及仰拱开挖下半断面仰拱初期支护仰拱二次衬砌浇筑、仰拱填充铺设防水层、拱部及侧墙二次衬砌施作沟槽、路面垫层施作连续循环。1.2.3.2施工方法：V级围岩一般采用人工开挖，口部3榀拱架每循环进尺0.6m，其后每循环进尺0.8m，如遇块石采用风镐或风钻打眼小药量弱爆破，导坑上部采用人工出碴，下部可以适当考虑机械出碴

15、，施工方法见图3-2-1雷家河隧道V级围岩施工方法示意图。拱架、锚杆及喷射砼施工方法详见本节第9部分内容。1.2.3.3注意事项1.2.3.3.1施作小导管前，先在开挖面初喷约4cm厚砼，确保小导管注浆浆液不外溢。1.2.3.3.2严格按设计施作小导管，确保外插角、打设深度和注浆压力等。1.2.3.3.3导坑拱部严禁采用机械开挖，遇孤石严禁大爆破，确保周边围岩稳定。1.2.3.3.4必须严格控制超欠挖，孤石个别突出部分（每平方米不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm，拱脚和墙脚以上1m内不得欠挖。隧底无欠挖，超挖控制在10cm以内。1.2.3.3.5施工中必须加强监控量测，断面布设按设计及规范

16、执行。1.2.4注意事项：1.2.4.1开挖过程中，要密切注意周边围岩稳定程度，发现异常情况及时将人员和设备撤离至安全地方；1.2.4.2在注浆及喷射砼过程中，要确保高压管路及接头位置牢靠，以免爆管伤人；1.2.4.3架立拱架时，如底板较松软则须加设纵向工字钢托梁或增大托板面积，以增加拱脚的承载能力，减小拱架下沉量，另外拱架加工及架设须满足精度要求，横向联接钢筋严格按设计要求进行。1.3IV级围岩段施工IV级围岩段采用上下台阶法施工，光面爆破，台阶长度为1520m，各台阶采用人工手持风钻开挖；施工方法及施工顺序见图3-2-2雷家河隧道IV级围岩施工方法示意图。图321图3221.4III级围岩

17、段施工1.4.1III级围岩稳定性较好，拟采用全断面开挖方法，开挖采用YT-28凿岩机配多功能台架钻孔，非电毫秒雷管光面微差爆破，挖掘机扒碴，装载机装碴，自卸汽车运输出洞，III级围岩每循环进尺控制在3.0米左右，施工及施工方法见下页图3-2-3雷家河隧道级围岩施工方法示意图。1.4.2锚杆及喷射砼施工方法详见本节第9部分内容。1.5各类围岩钻爆破设计1.5.1各级围岩开挖方法V级围岩采用环形开挖留核心土法开挖，该类围岩一般采用人工配风镐开挖，个别孤石采用微药量解体；IV级围岩采用台阶法开挖，III级围岩采用全断面法开挖，另外对于IV级围岩地段为确保控制洞身爆破对周边围岩的影响，爆破采用减震控

18、制爆破技术措施及控爆设计，其它一般地段采用光面控制爆破。1.5.2减震控制爆破技术措施及控爆设计1.5.2.1利用萨氏公式Qmax=R3min（V安全/K）3/a，以及对已浇注好的砼结构及初期支护结构规范允许安全震速，反算出单段最大装药量，必要时适当增加雷管段数，减少单段最大装药量。1.5.2.2根据爆破技术规程并结工程合工程实际情况，既要保证施工半成品的安全，又要消除附近村民的恐惧心理，以质点允许振速控制在Vmax=10cm/s为计算依据，检算最大装药量（Q）的合理性，确保振速得以控制。图3231.5.2.3控制爆破设计1.5.2.3.1循环进尺严格控制每一循环爆破进尺，本设计V级围岩循环进

19、尺为0.6米，IV级围岩循环进尺为1.0-1.5米，III级围岩循环进尺为3米。1.5.2.3.2爆破器材选择掏槽眼、掘进眼选用32乳化炸药，周边眼选用低爆速、低密度、高爆力、小直径、传爆性好的20光爆专用小药卷。起爆雷管选用微差非电毫秒雷管。分段微差爆破中，各相邻段间的爆破间隔时间的选择十分重要，间隔越长，振动信号越不易叠加，但爆破效果差，不利于进度和质量控制；反之，信号叠加范围越大，但不利于降低振动速度，借鉴以往经验，采用相邻两段间爆破间隔时间大于50ms的非电毫秒雷管，以大大减少震动波的叠加而不产生较大的震动。1.5.2.3.3接力式起爆破网络设计通常隧道开挖起爆网络均采用中心对称法，每

20、圈炮眼同时起爆单段用药量大，不利于减振，本隧道IV级围岩在雷管段数足够的情况下可采用中心轴不对称起爆法，相当于将爆破网络中的用药量较大的一圈掘进眼分成了两次起爆，减少了每段的用药量。1.5.2.3.4单段允许药量的限制利用萨氏公式Qmax=R3min（V安全/K）3/a，式中Qmax为最大一段允许用药量；V安全为振速控制标准，这里采用10cm/s；R为爆源中心到振速控制点的距离，这里取30米；K与爆破技术、地震波传播途径介质的性质有关的系数，这里根据岩性经验值取250；爆破振动衰减指数，这里取1.9。将上述参数代入公式得出单段最大允许用药量为167kg，本隧道各级围岩单段最大装药量为71.3K

21、g，远远小于167kg，满足控制震速要求。1.5.2.3.5掏槽方式选择IV级围岩台阶法开挖时采用直眼掏槽，III级围岩全断面法开挖时采用楔形掏槽，掏槽眼比其它眼深1020cm。1.5.2.3.6炮眼布置形式周边眼间距4550cm,抵抗线5060cm,其它眼距7090cm。周边眼采用不耦合间隔装药，为实现间隔装药，使药卷居中在孔内，采取预先加工周边眼药串的办法，按设计将药卷用传爆线串联在竹片上，让药串架空居中于钻孔中心。周边眼参数经验计算式如下：间距：E（812）d（d为炮眼直径），cm;抵抗线：W（1.01.5）E，cm;装药集中度：q= 0.040.19Kg/m。1.5.2.3.7掘进眼、

22、内圈眼及底板眼的装药结构及装药量计算孔眼直径为42mm，周边眼装药采用间隔不耦合装药，其它眼采用集中装药。掘进眼、内圈眼及底板眼的装药量可按下式计算：qKaWL（Kg）式中q单眼装药量，kg；K比装药量，可参考其它类似工程统计数据，这里可选取0.470.61之间；a炮眼间距，m;W炮眼爆破方向的抵抗线，m；L炮眼深度，m；炮眼所在部位系数，可参考下表选取。炮眼部位掏槽扩槽掘进槽下槽侧槽上内圈二台底板值231.521.01.20.81.00.50.81.21.51.52.01.5.2.3.8起爆顺序掏槽眼掘进眼内圈眼周边眼底板眼。1.5.2.3.9爆破参数表及设计图爆破设计见图3-2-4图3-2

23、-7所示。1.5.2.4爆破效果检查每次爆破后，对爆破效果进行仔细检查，分析爆破参数的合理性，以确定出适合本岩层最佳爆破参数。一般从以下各方面进行检查、核定及分析：1.5.2.4.1超欠挖情况。1.5.2.4.2开挖轮廓圆顺，开挖面平整。1.5.2.4.3爆破进尺是否达到爆破设计要求。1.5.2.4.4爆出石碴块是否适合装碴要求。1.5.2.4.5炮眼痕迹保存率，III级围岩90，IV级围岩70，并在开挖轮廓面上均匀分布。图324图325图326图3271.5.2.5爆破设计优化根据每次爆破后检查情况，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。1.5.2.5.1根据岩层节理裂隙

24、发育、岩性软硬情况，修正眼距、装药量，特别是周边眼的有关参数。根据爆破后石碴的块度修正参数：石碴块度小，说明辅助眼布置偏密；块度大说明炮眼偏疏，用药量过大。1.5.2.5.3根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼眼底基本上落在同一断面上。1.6不良地质段施工1.6.1洞口及断层破碎带软弱围岩段施工措施1.6.1.1施工原则：早预报、先治水、管（锚杆）超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测，步步为营，以防为主，稳步前进。1.6.1.2加强超前地质预报工作,进一步判明地质情况,获取施工中掌握的参数,采取相应的处治措施。1.6.1.3施工前切实掌握断层破碎带的情况，包括断层破碎带的宽度、填充

25、物、地下水以及隧道轴线与断层构造线方向的组合关系，以便采取相应措施。1.6.1.4V级软弱围岩及隧道断层破碎带地段采用分部、台阶法开挖，且尽量采用风镐开挖，掘进循环进尺控制在0.5m1.0m，当人工开挖困难确需爆破时则采用减震控制爆破，严格掌握炮眼数量、深度、和装药量，尽量减少爆破对围岩的震动。1.6.1.5通过断层地段的各施工工序之间的距离尽量缩短，尽快地使全断面衬砌封闭，减少岩层暴露时间，抑制围岩过大变形。1.6.1.6如断层破碎带富水时，则施工前必须先治水，治水采用排堵结合的治理措施。1.6.1.7软弱围岩段需采取辅助施工措施：采用超前小导管预注浆或超前锚杆加固围岩，及时施作喷锚支护，并

26、辅以工字钢支撑加强措施，构成强支护体系，及时形成封闭结构。1.6.1.8仰拱和二次衬砌紧跟开挖，以使永久支护体系尽早发挥作用。1.6.1.9当隧底为松散、夹软塑状的粘土或砂粘土等沉积物时，为了防止列车运营过程中结构产生固结沉降，须加强对隧底的处理，隧道底部的处理可采用注浆加固、换填等方法。1.6.1.10加强监控量测,根据位移量测结果，评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，当量测结果显示围岩和支护体系变形异常时,及时调整支护参数，确保施工安全。1.6.2水平岩层防塌落措施加强监控量测，采用拱顶下沉量测和岩面观察，及时发现问题并及时处理。在破碎围岩段采用超前锚杆，锚杆外插角在1015之间，挂钢筋网及

27、时喷射砼。级围岩用系统锚杆，拱部开挖后及时施做系统锚杆并注浆，及时喷射砼。局部不稳定岩层段，施做局部锚杆挂钢筋网，及时喷射砼。1.7V级围岩段108超前大管棚、本隧道洞口V级围岩段由于围岩整体性很差，洞口V级围岩段结合护拱一次打入长度15m的108超前大管棚。1.7.1108超前大管棚施工方法洞口V级围岩段结合护拱一次打入长度15m的108超前大管棚，具体施工方法详见前V级围岩段施工。1.7.242超前小导管施工方法本隧道级围岩段采用L=3.5米,42超前小导管进行纯水泥浆注浆加固。1.7.2.1施工方法1.7.2.1.1喷混凝土封闭掌子面，以免注浆时浆液外溢。1.7.2.1.2测量放样：按设计要求，在掌子面上准确画出本循环需施设的小导管孔位。1.7.2.1.3