湘桂线隧道指导性施组设计.docx

1、湘桂线隧道指导性施组设计湘桂线隧道指导性施组1、隧道分布概况(1) 正线(不含柳州枢纽)共有新建双线隧道30座，总延长37.659 km，全线最长隧道为观音岩隧道，全长6282m；柳州枢纽共有新建双线隧道1座，长0.315km(时速为200km/h)。(2) 桂林货车外绕正线共有新建隧道4座，其中3座双线隧道，总延长2055m；一座单线隧道，长160m。(3) 赤江联络线共有2座新建单线隧道，总延长1030m(4) 田心里联络线共有3座新建单线隧道，总延长2380m，沿线隧道分布情况及隧道表详见下表：沿线隧道分布概况表序号设计范围区 段隧道隧道L500mL3000mL500m区段长度隧道比重备

2、注座数总长3000m 座（m）座/长度座/长度座/长度长度（km）1正线工程兰家村省界456851/33622/19601/36335.51216.00%双线200km/h省界香兰北26319742/1167214/1721710/3085292.10311.00%小 计30376593/1503416/1917711/3448327.61511.50%-2柳州枢纽香兰北柳州站中心1315-1/31522.5381.40%双线200km/h小 计1315-1/31522.5381.40%-3桂林货车外绕WDK343+450WDK364+00032055-2/18201/23525.188.5%

3、双线120km/hWDK364+000WDK368+8001160-1/160单线120km/h小计42215-2/18202/39525.188.5%-4赤江联络线路金杏南源头21030-1/6151/4157.0317.5%单线120km/h小计21030-1/6151/4157.0317.5%-5田心里联络线安山鹿田心里32380-2/21901/1907.94430%单线120km/h小计32380-2/21901/1907.94430%-隧道建筑限界、衬砌类型、洞内轨道结构1、隧道建筑限界本线正线标准为旅客列车设计行车速度200km/h。本线正线采用双线隧道，其建筑限界及衬砌内轮廓采

4、用“通隧（2005）0201-05”图，其轨面以上内净空有效面积为92m2，隧道衬砌内轮廓断面尺寸见下图：双线隧道建筑限界及内轮廓桂林货车外绕线及相关联络线，设计速度目标值120km/h，其中双线隧道采用国标GB146. 2-83之“隧限-2B”，单线隧道采用GB146. 2-83之“隧限-2A”。2、隧道衬砌类型全线隧道除明洞工程及斜切段外，其余均采用曲墙复合式衬砌。其中IIIV级围岩地段设置仰拱。II级围岩采用曲墙式带底板衬砌，其底板厚度不小于30cm，并设置钢筋。围岩较差地段衬砌一般向围岩较好段按隧规进行适当延伸。洞口段、浅埋段、不良地质段以及下穿高速公路构筑物等地段，衬砌结构予以加强。

5、 3、隧道洞内轨道结构形式或类型根据轨道专业对本线的相关要求进行。长度大于6km以上的隧道（观音岩6282m）洞内轨下基础采用无砟轨道，轨道结构高度为515mm；其余隧道均采用有碴轨道，轨道结构高度为766mm。2、施工总体要求(1)本线隧道按新奥法原理组织施工，并根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法。(2)隧道施工必须按照批准的设计文件进行施工，并根据水文地质情况制定地质预测、预报和监控量测计划，纳入施工工序。在施工中应根据地质预测、预报及监控量测信息实施动态管理。(3)隧道开挖采用光面爆破或预裂爆破，严格控制超欠挖，初期支护喷射混凝土应采用湿喷工艺。(4)对于长度小于500m的隧道，在不

6、影响相关工程施工的情况下，一般按单口单方向安排施工。(5)平面控制测量应结合隧道长度、平面形状、线路通过地区的地形和环境等条件，采用GPS测量、导线网测量、边角网测量、三角网测量等形式进行测量控制。(6)隧道施工机械的配备应针对铁路大断面的特点，以实现机械化均衡生产为目标。(7)隧道衬砌施工应配置能使仰拱超前的跨越设备，二次衬砌的施工应坚持仰拱超前的施工原则。(8)隧道防水等级必须达到国家标准地下工程防水技术规范(GB50108)规定的一级防水等级标准，衬砌结构不允许渗水，表面无湿渍。(9)监控量测纳入正常施工工序。加强隧道施工中的监控量测，隧道监控量测参照铁路隧道喷锚构筑法技术规范执行，掌握

7、开挖过程中围岩应力、应变的动态变化规律和支护结构体系的受力状态，及时预测和评估支护体系的受力状态，据此调整相关支护参数和施工方案，确保施工及结构体系的安全。(10)隧道洞口原则不设置缓冲结构。有特殊要求时，根据空气动力学检算，结合洞口地形和环境要求，必要时预留缓冲结构设置条件。(11)超前地质预报纳入正常施工工序，通过综合超前地质预报手段探明掌子面前方地质条件，以便采取有效的施工措施，避免施工突发灾害的发生。对于不良地质及特殊地质隧道应超前做好施工方案和应急抢险预案。弱岩爆段采用洒水、局部加深炮眼，中等岩爆段采用局部增设钢筋网等措施处理。对高地温地段，采取洒水、加强施工通风等措施降温。对于煤系

8、地层可能有瓦斯突出、天然气出露等地段，加强施工过程监测、施工通风和施工人员的劳动保护。(12)积极改善隧道施工条件，加强通风、防尘、照明、防有害气体，遵守国家有关劳动保护法规，确保作业人员的身体健康。(13)隧道开挖前应先做好洞口的防排水设施，及时做好洞口边仰坡防护，尽早修建洞门及洞口段衬砌，以确保洞口稳定和施工安全。(14)施工过程中，施工便道、施工工棚及作业场地的设置，应尽量维护自然地貌，即使占用荒地也应少开挖、少刷方，以保护植被。(15)隧道弃碴应最大程度地利用，如用作混凝土骨料、路基或站场填料。弃碴场尽量少占或不占耕地，弃碴场周围施做挡碴墙，碴顶和碴场周围设排水沟，以防弃碴流失；弃碴完

9、毕后，弃碴场碴顶平整、绿化，占用耕地的，应在碴场表面回填耕植土，达到造田的目的。3、施工进度安排(1)施工进度指标单线隧道施工进度参考指标级围岩：200m/月；级围岩：150m/月；级围岩：100m/月；级围岩：50m/月。双线隧道施工进度参考指标级围岩：150160m/月；级围岩： 130m/月；级围岩：80m90m/月；级围岩：30m40m/月。辅助坑道本身施工进度指标横洞(或斜井)：级围岩200m250m/月；级围岩180m/月；级围岩130m/月；级围岩80m100m/月。观音岩隧道通过横洞施工的正洞(正洞分主、负两个工作面掘进)负攻方向的施工进度，进度指标值按90 %计；梅子坳隧道通

10、过斜井施工的正洞(斜井辅助正洞开一个工作面)施工进度，按正常正洞施工进度指标计。反坡施工的隧道正洞，水量不大时，施工进度按条中施工进度指标不必折减；地下水较发育时，考虑一定折减。(2)一般隧道洞口施工准备按1个月计，进场条件较差的隧道或辅助坑道洞口，施工准备按2个月计。(3)各项施工进度指标值根据具体情况作适当调整，当遇到瓦斯地层和岩溶地段时，考虑降低进度指标或预留一定的处理时间。(4)湘桂线施工总工期按3年(36个月)安排，根据铺架基地设置等情况，隧道施工总工期(包括无碴轨道施作)原则上按不大于27个月考虑。根据以上施工进度指标及考虑各种因素，本线最长隧道为观音岩隧道，观音岩隧道全长6282

11、m，为加快施工进度，满足工期要求，有利于施工通风，并解决施工场地问题，该隧于DK420+250线路前进方向左侧设置一平长288m横洞，综合计算考虑观音岩隧道的土建工期(不含无碴道床的铺设)为23月，双块式无碴道床施工进度按100米/天作业面计算，采用两套施工设备，约需2.6月，全隧施工总工期为27月。梅子坳隧道全长5390米，为加快施工进度，满足工期要求，解决施工通风，于DK429+350线路右侧设长518m斜井一座，施工总工期为23月。4、隧道开挖洞口斜切洞门及明洞段均采用明挖法施工，并控制刷坡高度，临时坡面采取锚网喷防护。洞身段采用新奥法施工，、级围岩采用台阶法或全断面法；级围岩采用台阶法

12、，必要时设置临时仰拱；一般级围岩段采用台阶法加临时横撑、临时仰拱施工，级围岩全风化段、偏压地段、断层破碎带段采用CRD法施工，石头岗及大青茅下穿高速公路段采用双侧壁导坑法施工。各级围岩均采用锚喷初期支护，拱墙一次衬砌，仰拱超前二次衬砌施作。当隧道断面内地层为上软下硬时(部分短隧道经常有该情况)，根据超前支护措施、地表加固措施、上软下硬段的长度等的不同，灵活选择施工方法，包括大拱脚台阶法、半断面临时仰拱(设钢架)法等。5、支护与衬砌全线隧道除明洞工程及斜切段外，其余均采用曲墙复合式衬砌。其中IIIV级围岩地段设置仰拱；II级围岩采用曲墙式带底板衬砌，其底板厚度不小于30cm，并设置钢筋。围岩较差

13、地段衬砌一般向围岩较好段按隧规进行适当延伸。洞口段、浅埋段、不良地质段以及下穿高速公路构筑物等地段，衬砌结构予以加强。 为充分利用和提高岩体自稳能力，各级围岩均采用锚网喷支护，当浅埋偏压及围岩软弱时，采用格栅钢架(型钢拱架)及超前支护予以加强。隧道衬砌结构设计使用年限级别为一级，设计使用年限为100年。隧道建筑材料按主体结构100年设计使用年限的耐久性要求选取。施工中砼的配合比应根据现场取水化验结果，对所采用胶凝材料、骨料特性以及选用外加剂的技术要求进行调整配置，并取样试验，确保所采用混凝土的各项耐久性指标满足铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定及其补充规定(铁建设2007140号)的要求。监测、

14、养护、维修也应严格按铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定、铁路混凝土工程施工技术指南、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准的相关要求办理。当地下水土环境对混凝土具有侵蚀性时，根据其侵蚀类型及程度，采用相应的耐腐蚀砼(耐腐蚀砂浆)，并满足铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定及其补充规定“铁建设2007140号文”的有关要求。其余同一般地段。6.防水及排水的措施(1)总体要求隧道防水等级必须达到国家标准地下工程防水技术规范(GB50108)规定的一级防水等级标准，衬砌结构不允许渗水，表面无湿渍。隧道防排水采用“防、截、排、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水可靠，经济合理，不留后患的目的。隧道二次

15、衬砌均采用防水混凝土，抗渗等级不低于P8。隧道拱墙初期支护与二次衬砌间铺设设复合防水板和无纺布，明洞衬砌外贴PVC防水卷材。全段隧道二次衬砌施做时拱顶预埋注浆管，对拱部进行充填注浆(水泥砂浆)。(2)地下水治理地下水治理原则对于隧道穿过岩溶、断裂破碎带，预计地下水较大，当采用以排为主可能影响生态环境时，根据实际情况采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。在岩溶发育地段，则采用“以疏为主、以堵为辅”的原则，应尽量维系岩溶暗河的既有通路，严禁随意封堵溶洞、暗河。在地下水的治理中突出“综合预报、先探后掘，全程跟踪、突出防突，预案在先、规避风险，试验先行、快速决策，安

16、全第一、确保进度”的处理原则。确定地下水治理方案的原则按超前探孔判定，对流量不大的裂隙水，无补给源的，采用先挖后防的方法施工；对裂隙水，有补给源的，采用先堵后挖的方法，用注浆法先堵住通往隧道的过水通道，注浆达到一定强度后再开挖。对水压水量较大、岩体破碎、隧道施工可能发生涌水、突泥等灾害事故地段，实施超前预注浆(局部或帷幕)堵水加固措施。当查明地表水为溶洞水主要供给来源，有条件时在地表采取设置截水沟、整平嵌补沟谷、回填、铺砌地表溶蚀洼地等措施以减少地表水进入隧道。对地质未预报到的突然性涌水，采用“变动水为静水”的处理原则。对于可能遭遇的超前地质预报未探明的较大突发性出水点，采用分流降压措施，然后

17、快速封堵涌突水点洞段，将突发性出水问题转化为受控状态、把动水变为静水进行超前预注浆处理。注浆方案、方式及适用条件针对不同地段的外水压力、流量，分别拟采用超前帷幕注浆、径向注浆、后注浆、局部注浆、补注浆四种方式或四种方式相结合的注浆方案。各注浆方式适用条件见如下判定表。注浆方式及适用表条件判定注浆方式方式及加固范围注浆材料适 用 条 件8m预注浆纵向30m，开挖轮廓线外8m以内无收缩多液固堵剂、发泡注浆抢堵剂、抗分散型TGRM浆、超细水泥浆或一般水泥浆，水灰比0.51可溶岩与非可溶岩接触带、暗河下部、断层破碎带可能突水突泥等地段。5m预注浆纵向30m，开挖轮廓线外5m以内可溶岩与非可溶岩接触带、

18、暗河下部、断层破碎带可能突水突泥等地段。5m围岩注浆径向，开挖轮廓线与轮廓线外5m之间开挖后可自稳，但涌水量大于控制值。3m围岩注浆径向，开挖轮廓线与轮廓线外3m之间开挖后可自稳，但涌水量大于控制值。补注浆预注浆及围岩注浆的补充注浆注浆后，流量仍大于控制排水量，注浆固结圈综合渗透系数大于设计控制值或仍有局部出水点时。局部注浆径(斜)向，根据裂隙及水量调整水量不大、渗水范围较小，有股水或面状淋渗水。7.隧道综合超前地质预测预报本线隧道地质情况复杂，广泛分布碳酸盐岩地层，全线共11座岩溶隧道，岩溶较发育，同时沿线有11座隧道通过含炭质页岩地层，含炭质页岩地层可能聚集瓦斯气体，以及存在断层破碎带、深

19、埋隧道高地温、高地应力等不良地质，需结合施工地质工作予以查明。为此，针对本线各隧道的具体情况，开展综合超前地质预测预报，并将综合超前地质预测预报纳入施工工序。(1)地质预测预报方法主要内容有掌子面施工地质素描(数码成像)、物探(TSP、HSP、地质雷达及红外线探水等)、超前水平钻探等，并进行瓦斯等有害气体、地下水、高地温及高地应力的超前预报、监测及试验。综合监测结果，即时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险，确保工程质量和运营安全。(2)超前地质预测预报措施及方法和程序针对隧道具体的工程特点，拟采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法，进行定性预测。A、具体采取的措施有：对洞体上方岩溶表现

20、形态进行调查，对照纵断面推断岩溶可能发育洞段，为岩溶预测和处理做好做准备。对开挖全过程进行综合预测、预报，方法有超前导洞预报、TSP长期预测预报、红外线探水、地质雷达中短期预报、超前探孔近距离预报及前兆法预报等。开挖后对隧底和洞体周边进行探测，隧底岩溶可采用隧底钻探或地温探查、地质雷达等方法对岩溶发育地段进行探测隧底岩溶的分布情况，发现隧道底部距底板较近有溶洞或洞体周边有溶洞后及时通知设计单位，由设计单位拿出处理方案，确保隧道质量。隧道通过含煤地层或可能有瓦斯、天然气等有害气体逸出地层时，施工中应按铁路瓦斯隧道技术规范的要求加强施工通风，并开展瓦斯监测工作。当综合超前预报探明掌子面前方有煤层瓦

21、斯影响时，加密钻孔，分析气体危害性，判断是否有瓦斯突出等危险性，根据判断结果，若有突出危险，则按铁路瓦斯隧道技术规范、煤矿安全规程、防止煤与瓦斯突出细则等规定、规范组织施工。B、超前地质预报的方法和程序：采用地震波勘探等方法对掌子面前方30m100m范围内的不良地质体的位置、规模、性质作超前综合物探预报，预报围岩破碎情况、断层岩溶发育情况及地下水赋存情况，每100m施作一次，当有异常情况时适当加密。 在地震波勘探的基础上采用超前探测验证。对掌子面前方30m左右范围的地质情况作更准确的预报，先进行红外超前探水，然后每个断面布设35个探测孔(其中一孔取岩芯)，25m一个循环，单孔长度为30m左右，

22、相邻探测孔之间的搭接长度为5m。当有异常情况时，结合预测结果判释，适当加密钻孔或加长钻孔。在上述超前预测、预报的基础上，还应采用常规地质法进行短距离超前地质预报，根据掌子面开挖揭示的地质条件及部分炮眼加深23m的探测情况，如地层岩性特征、岩体破碎程度、地下水发育情况、结构面性质、洞型变形破坏特征等，对掌子面进行地质素描，并进行地质作图(几何作图、快体坐标作图、赤平投影作图、洞身地质展示图等)，结合地表调查情况，对掌子面前方一定范围(约520m)的地质条件进行预测、预报。每一开挖循环，均应进行一次，定期形成预报成果报告。对多项预测预报手段所得的资料进行综合分析与评判，相互印证，并结合掌子面揭示的

23、地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断，根据超前地质预测预报结果，相应优化调整措施，以确保施工安全及结构安全，确保工程顺利实施。重点预报预测范围：断层破碎带，岩溶发育地段等不良及特殊地质区段。施作时可具体工点具体分析，根据实际情况采取不同超前地质预报方法或几种方法的组合。8.耐久性混凝土控制(1)主要控制原则隧道衬砌结构设计使用年限级别为一级，设计使用年限为100年。依据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定、铁路混凝土工程施工技术指南、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准进行组织施工。地下水土环境对混凝土具有侵蚀性地段，隧道衬砌混凝土、喷混凝土及锚杆用砂浆等根据其侵蚀类型、侵蚀程度采用相应的耐

24、腐蚀砼(耐腐蚀砂浆)，并满足铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定及其补充规定“铁建设2007140号文”的有关要求。其余同一般地段。(2)设计要求隧道衬砌结构设计使用年限级别为一级，设计使用年限为100年，为满足100年使用年限的要求，在主体结构类型、构造、建筑材料上做到结构耐久、并有利于阻挡或减轻环境侵害。施工中砼的配合比应根据现场取水化验结果，对所采用胶凝材料、骨料特性以及选用外加剂的技术要求进行调整配置，并取样试验，确保所采用混凝土的各项耐久性指标满足铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定及其补充规定(铁建设2007140号)的要求。(3)结构构造和裂缝控制措施采用抗渗等级不低于P8的防水混凝土，

25、拱墙初期支护与二次衬砌间铺设柔性防水板(满足“铁路隧道防水材料暂行技术条件”(科技基200821号)有关要求)，拱墙、仰拱采用带补偿收缩功能的外加剂，隧道施工缝采用外贴式止水带中埋式止水带复合构造防水；变形缝采用外贴式止水带钢边止水带嵌缝材料复合防水构造等综合防水措施，尽量隔绝环境水土侵蚀介质对隧道结构的作用。钢筋混凝土结构主筋采用HRB400钢筋，迎水面钢筋保护层厚度控制在不小于55mm，背水面控制不小于50mm。裂缝宽度严格控制不得大于0.2mm，并不得贯通。(4)施工要求控制混凝土耐久性的关键因素是施工质量。施工前，施工单位应会同建设、监理、设计等单位，针对工程特点、施工环境和现场条件研

26、究制定施工全过程和各个施工环节的质量控制要点与质量保证措施，商定质量检验方法和管理办法。施工时，爆破采用光面爆破，严格控制超欠挖，积极保护围岩，提高围岩自身长期承载能力。加强施工管理，通过对耐久性混凝土的试配试制，检验合格后开工。施工过程中，从原材料采购、混凝土搅拌、运输、浇注、捣固到养护等各个环节进行严格把关，严格按照施工程序和质量标准操作，规范施工，切实保证施工质量。(5)使用及维护要求作为重要的基础工程-隧道工程，应在100年的使用期限内，定期对其结构及材料的使用状态、环境条件的变化进行检测及监测，并就隧道工结构的安全性、可靠性和适用性进行综合评估，判明隧道结构的维护时机。必要时，根据需

27、要对隧道结构进行加固、补强，甚至更旧换新。9、一级防水施工控制防水工程是控制工程质量的关键，本线隧道工程防水要求满足地下工程防水技术规范(GB501082001)规定的一级防水标准，衬砌表面无湿渍，其抗渗等级不小于P8。隧道防排水采用“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则。(1)洞外防排水洞口工程应按设计先行完成洞口截排水工程，做到排水系统完备、顺畅，使地表水尽早排离洞口，防止地表水在洞口附近形成新的陷穴。洞外水做到不通过隧道进行引排，隧道反坡段洞口端外侧沟做成不小于2的反坡排水。洞顶刷坡线以外设置截水沟，以拦截地表水，减免冲刷。(2)截堵水施工根据不同地段的防排水设计原则、地质情况

28、和地下水水压、水量大小，分别采取超前预注浆(局部或帷幕)堵水加固、超前小导管注浆、开挖后径向注浆等措施进行封堵。对注浆方式、材料、工艺、参数选择，按照设计图纸和超前预测预报结果进行选择实施。(3)初期支护防水施工喷射混凝土施工前，视受喷面渗漏水情况，预先采用引排或封堵措施，受喷基面处理满足施工要求。喷射混凝土配合比及外加剂掺量经试验确定，抗渗等级不小于P6，拌制喷射混凝土的原材料满足设计和规范要求。初期支护应确保施工质量，保证喷射混凝土的均匀、密实性。喷射混凝土局部表面低洼处用防水砂浆填平，外露钢筋头、钢管头切掉后用防水砂浆补平，喷射混凝土表面局部渗水严重处进行注浆堵漏处理，然后在初期支护表面

29、全环采用2cm厚防水砂浆抹平，确保在防水层施工时无水作业和基面平整。(4)防水板及防水混凝土施工拱墙采用穿行式防水板台车铺设柔性防水板。隧道二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不低于P8，即拱墙混凝土掺加防水剂，仰拱混凝土掺加高效抗裂防水膨胀剂。防水混凝土结构的衬砌厚度不小于30cm。防水混凝土钢筋保护层厚度为50mm。二衬混凝土在设计和施工过程中，采取切实有效的防裂、抗裂措施，并保证混凝土良好的密实性、整体性，减少结构裂缝的产生，提高结构自防水能力。(5)防水混凝土工程质量保证措施施工管理措施配备防水专业施工队，施工人员进行岗前培训，没有上岗证不许从事防水作业。选择经过试验和鉴定并符合标准的防水

30、材料。严格按照操作规程施工，作到工前认真处理好基面，工中严格按施工步骤作业，工后认真防护，每到工序严格检查。建立健全施工质量监督控制体系，使防水施工每一道工序均在受控状态下进行。施工技术措施混凝土全部采用自动计量拌合站混凝土，混凝土输送车运输，输送泵浇注。施工时控制好钢筋的保护层厚度和定位精度。混凝土分层浇筑，分层机械振捣。不得漏振、欠振和超振。10、本段重点隧道工程施工组织方案与安排观音岩隧道、梅子拗隧道、石头岗隧道和大青茅隧道为本线重点隧道工程，其中观音岩隧道全长6282m，为本线控制工期工程。(1)观音岩隧道工程概况该隧为本线控制工期工程。隧道位于永福车站与黄蜡车站之间，双线隧道全长6282m，最大埋深约460m。进口里程DK415+605，出口里程DK421+887。隧道位于人字坡上，进口2245m位于5之上坡，出口4037m位于4之下坡，全隧均处于直线上。工程地质及水文地质特征隧道范围内覆土主要有第四系全新统崩坡积(Q4dl+col)粉质粘土、粗角砾土，冲洪积(Q4al+pl)卵石土、坡残积(Q4dl+el)粉质粘土，下伏下泥盆统莲花山组(D1l)砂岩夹页岩及寒武系清溪组下段(q1)砂岩夹页岩、硅质岩，偶夹炭质页岩。隧道区内构造主要表现在寒武系清溪组地