隧道施组风霜岭隧道施工组织设计.docx

1、隧道施组风霜岭隧道施工组织设计风霜岭隧道施工组织设计1.编制依据、编制范围及设计情况11编制依据（1）国家法律、法规相关规章制度；（2）风霜岭隧道施工设计图（3）公路隧道施工技术规范(JTGF60-2009) （4）锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB 50086-2001）（5）公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）（6）公路工程地质勘查规范（JTG C202011）（7）公路水泥混凝土路面施工技术规范( JTGF30-2003)（8）中铁五局机械化公司所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验 。（9）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质

2、、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。12编制范围风霜岭隧道洞口、明洞及暗洞工程的开挖、防护、初期支护、二次衬砌、防排水、电缆沟槽、照明等工程。里程为ZZK67+170.00 ZZK68+026.00,全长856m,YYK67+240.00YYK68+105.00，全长865m。2.工程概况2.1线路概况风霜岭隧道：起止桩号为右洞YYK67+240YYK68+105，长865米；左洞ZZK67+170.00 ZZK68+026.00,全长856m，属中隧道。采用分离式双洞布置，隧道右洞进口、出口分别处于边境为4300的平曲线和直线上，隧道左洞进口、出口分别处于直线和半径为2000米的平曲线

3、上；右洞纵坡为0.7%，左洞纵坡为1.05%。22主要技术标准（1）公路等级：高速公路（2）隧道设计速度：100公里/小时（3）隧道照明设计行车速度：100公里/小时（4）隧道建筑界限项 目净宽(m)净高(m)行车道(m)侧向宽度(m)检修道(m)主洞10.755.03.75*20.5+1.000.75+1.00紧急停车带13.255.03.75*2+3.5左0.50.75+1.00车行横通道4.55.0/人性横通道2.02.5/（5）隧道路面横坡：单向坡。（6）隧道内最大纵坡：1.05%；最小纵坡：0.70%。（7）设计荷载：公路-I级。（8）洞内中间段照明亮度：4.5cd/（9）洞内卫生标

4、准采用纵向通风方式。CO允许浓度：=150PPm；烟雾允许浓度；0.070m-1；稀释洞内异味换气次数为每小时3次，火灾排烟风速为2.5米/秒。隧道一般断面图23主要工程内容和数量左左洞进口里程ZK67+170，出口里程ZK68+026，中心里程ZK67+598，全长856米，明洞进口长15m,洞身级围岩长320m、级围岩长255m、级围岩长145m、级围岩长136m。右右洞进口里程ZK67+240，出口里程ZK68+105，中心里程ZK67+672.5，全长856米，明洞进口长15m, 明洞出口长15m,洞身级围岩长320m、级围岩长255m、级围岩长145m、级围岩长136m。24征地拆迁

5、数量、内别，特殊拆迁项目情况征地拆迁未启动25工程特点技术标准要求高，地质条件复杂，不良地质为节理裂隙发育，隧道涌水量较大。26控制工程及重难点工程隧道V级围岩段采用CD法开挖施工，中隔壁支撑在浇筑二衬混凝土是拆除，在施工过程中应对围堰进行监控量测，根据量测结果及时反馈信息给业主和施工单位，以求合理修正支护参数及开挖方法，指导施工和确保施工安全。隧道内涌水量较大，需定时对洞内涌水进行监控并绘制涌水量监控图。隧址区发育断裂构造一条，带内泥化、角砾岩化较严重地段岩石呈强风化状，角砾烟花作用明显，施工至该区域时应做好超前地质预报，做好超前水平钻孔，以探明掌子面前方工程地质和水文情况，以便在施工中根据

6、现场情况选择是否采用隧道裂隙透水封堵注浆等相应措施。31自然特征（地形地貌、工程地质、水文地质、地震等）1）地形地貌隧址区属侵蚀剥（1）地形地貌蚀丘陵地貌，地形呈波状起伏。丘陵地天然坡度一般约为25-35左右，植被较发育，地表表层覆盖2-4m残坡积粘性土，偶夹滚石，隧道进出口均已开辟为香蕉园，隧道右线YK67+600YK67+750右侧约3040m处地表存在3个鱼塘。2）工程地质经地表调绘、浅层地震物探及钻探成果，隧址区未发现活动性构造迹象，区域地质相对稳定。隧址区发育断裂构造一条。3）水文地质隧址区地下水主要为进、出口段残积层、基岩风化层中的空隙裂隙水及洞身基岩裂隙水、水量较贫乏。隧道双洞正

7、常涌水量建议取值为620m3/d。4）地震及洞口自然坡体稳定性情况本测区地震基本烈度为7度，地震峰值加速度为0.10g，中硬场地土，地震动反应谱特征周期为0.40s。隧道的地下水对砼具有微腐蚀性，对混凝土中的钢筋具有微腐蚀性，地表水侵蚀性CO2对混凝土具弱腐蚀性，对混凝土中的钢筋具有微腐蚀性。隧道进口段开挖后边坡、仰坡稳定性一般，建议采用台式放坡，坡率1:0.51:1.0；出口段存在一小型土质滑坡，若进一步发展将硬性隧道洞口岩土稳定性，出口段开挖边坡、仰坡高度小于10m，应采取放坡开挖，建议边仰坡开挖坡率1:0.751:1.25，洞口仰坡开挖应加强防护，洞口开挖后坡顶设截排水天沟。并结合衬砌防

8、护坡等措施，防止坍塌。场区坡残积层为高液限土，期房拟作为路基填料时建议采用进行CBR等指标测试。3.2交通运输情况隧道出口距离乡村便道较远，交通情况一般。3.3沿线水源、电源、燃料等可资利用的情况沿线水源、电源、燃料等满足施工需要。3.4当地建筑材料的分布情况3.5其它与施工有关的情况（卫生防疫、地区性疾病、民俗等）4施工组织安排4.1.工作面布置1）施工场地布置（1）施工便道：出口作业面：利用路基红线内施工场地修筑施工便道，顺接乡村公路，不需拆迁构造物，但红线内路基穿越香蕉林，征地难道较大。出口作业面：打井抽水，在左左洞口左侧，右右洞右侧设置储水箱，供隧道施工用水及消防用水。（2）施工用电：

9、出口端：YYK68+170右侧40米，安装800KVA的变压器，需要空架70米电力线到右右洞口，架设200米电力线到左左洞口。（3）混凝土供应：两个隧道洞口混凝土由拌合站集中提供，采用砼灌车运输到现场。（4）钢筋加工：在预制场钢筋加工场加工制作。（5）隧道弃碴场：进口弃土场：位于距进洞口左侧100米的沟谷。（6）后附现场场地布置图2）施工方案 （1）工作面布置方案1、左左洞和右右洞两洞同时施工，单一洞口掘进，两洞口均从隧道设计出口（金山端）进洞，隧道设计进口（天宝端）出洞。隧道右右侧利用正线路基红线内用地修筑4KM施工便道可直接通至隧道右右洞，红线范围外施工用路顺接既有村道，需使用村道1.5k

10、m接至拌合站。横穿既有高速有通道涵一座可连通右右洞与左左洞。两隧道进口端场地较为开阔，可就地征地搭设临建设施。施工用电可从拌合站牵电直接接至右右左左洞口，并且通过高速公路通道直接架线至左左洞口。由于此方案的掘进方向为隧道顺坡方向，且隧道内涌水量较大，隧道掘进过程中无法自排水，需要在隧道左侧开挖一条水沟，并分段设置集水井，及时用水泵抽水，防止掌子面被水侵泡。水排入既有排水沟。4.2施工总体方案隧道采用新奥法施工，按“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测、及时反馈修正”的原则实施。软弱围岩地段按“短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测、强支护、紧衬砌”的原则实施。隧道施工机械设备配套，加强施工管理，实现快速掘进。

11、喷射混凝土采用湿喷混凝土工艺。施工中采用超前钻探和掌子面地质素描、TSP203超前地质预报、信息化施工等综合手段搞好超前地质预报工作。做好隧道的控制测量和引线测量。采用GPS全球卫星定位测量系统实施地表控制测量。做好隧道的施工通风，通风采用大功率风机、大管径风管长距离压入式、混合式通风。4.3隧道开挖采用多功能作业平台风钻钻眼，光面爆破。洞内装碴运输采用无轨运输；采用大型履带式挖装机装碴，大吨位自卸汽车运碴。4.4风、水、电方案1）通风方案隧道出口工作面均采取压入式通风方案。2）供水方案 在进口洞口距隧道右侧约50米的地方放置蓄水箱一个，进、出口将井水抽入蓄水箱，供隧道施工用水。抽水及洞内采用

12、100的铸铁管（隧道拱脚上方位置布置）作为供水干管，靠近掌子面处采用软管连接。3）照明方案采用以外接电为主、备用电源为辅的施工方案。隧道洞内施工用电:采用三相四线系统供电。洞内施工照明：成洞地段，额定电压220V；作业地段，额定电压36V。在隧道作业洞口各设1台500kVA变压器，并配400KW的发电机作为备用。照明和动力线分层架设，电缆线悬挂高度距行人地面不小于4m。动力干线上的每一分支线装设开关及保险，禁止在动力线路上加挂照明设施。同时做到“一机一箱一闸一漏”。作业面采用36V低压照明设备，36v低压变压器设在安全、干燥处，机壳接地。抽水机、照明双回路双电源双保险。在施工中除了质量标准化、

13、规范化外，还特别对工地文明施工做到规范化、形象化，尤其对洞内“三管两线”按标准化布设，加强洞内通风，作好洞内排水、洞内路面清理及道路维护工作。4）管线布置管线布置按照合理、实用、安全的原则布设，详见下图。4.5排水方案因隧道出口高，进口低，故隧道出口采用洞内尽量设置排水沟，并采用水泵抽水配合的排水方案。4.6超前及初期支护 超前大管棚施工采用电动油压钻机钻孔，外插角13，人工配合机械顶入管棚，偶数号孔采用无缝钢管，奇数号孔采用注浆钢花管。管棚施工应按设计位置施工，钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根长钢管。管棚施工顺序为自下而上。拱部管棚施工前必须架设拱部管棚施工平台。管棚施工先钻设

14、刚花管，注浆凝固后再钻设无孔钢管（注浆压力0.52MPa）。在无孔钢管钻设过程中应检查钢花管的注浆质量，当注浆质量达到要求时，在安装无孔钢管，并注浆使管周边浆液饱满；当注浆质量达不到要求时，则安装钢花管并进行补充注浆。 超前小导管施工采用锚杆钻机或风钻钻孔，人工打入小导管，注浆机注浆；钢管环向间距50cm,搭接长度不小于1m,外插角15；注浆液一般选用水泥砂浆（水灰比W/C=0.51，注浆压力0.51MPa）;地下水较大时为水泥-水玻璃双液注浆（注浆压力1.21.5MPa）超前小导管尾端应与初期纸盒钢拱架焊接牢固，以增强整体刚度，发挥其最佳支护效能。 4.7砼衬砌采用12m长全断面模板台车衬砌

15、，拱墙混凝土整体灌注。混凝土运输车运送混凝土，泵送混凝土入模，插入式捣固器及附着式震捣器捣固。5.工期计划1）工期目标隧道计划2015年4月30日开工，2016年10月30日完工，总工期为18个月。2）开挖指标分析级围岩:90-120m/月; 级围岩:75-90m/月;级围岩:35-40m/月;级围岩:20-25m/月。3）施工进度横道图：见附件。5.劳动力组织5.1劳动力计划按照工期计划要求，人员配置如下：隧道双洞施工人员配备表序号工班工作内容一个作业面人数1管理后勤人员行政、后勤管理162综合技术室测量（含量测）、试验、施工、安全、质量203钻爆班钻孔（含锚杆钻孔）、装药、爆破、找顶304

16、挖装班爆破后的挖装、运输305钢筋班钢筋制作、安装506衬砌班初期支护、防水设施安装、二次衬砌607机电班机电设备维护、养护88综合班风、水、电设施施工、管理6合计6.主要设备配备按照工期要求，配备主要设备如下：序号机械名称规格单位1个作业面数量1挖掘机PC200台22装载机ZL50台23推土机D85台14自卸汽车8t台85管棚钻机台16支腿风动凿岩机YZ28台207空气压缩机台68混凝土喷射机台39防水板作业台车台210混凝土输送泵HBT60台211模板衬砌台车12m台212钢筋切割机DYJ-32台213钢筋弯曲机GC-40台214钢筋调直机GT4-8台215交流电焊机台616通风机50Kw

17、台417水泵台818木工设备台119超前地质水平钻机台120围岩量测仪器设备台121注浆机台222发电机400Kw台223油罐车5t台124吊车16t台125型钢弯曲机台17.通风方案7.1通风总体方案隧道进、出口工作面均采取压入式通风方案。主风机110千瓦，通风布置如下图：通风布置图因进口掘进距离L=860m，出口洞口配置1台255Kw轴流风机，配置一道1200mm的风管压入式通风；风管用便于装卸和维修的PVC拉链式软风管。进口通风分二个阶段：第一阶段采用1台风机压入式通风，每个洞口设1台BD-6-NO16型轴流通风机；第二阶段，即通风距离较长后，采用两台BD-6-NO16型轴流通风机串联，

18、长管路独头压入式通风。风机安放在洞口15m外，风机支架高度及其下净空满足车辆通行要求。通风管采用1.5m胶皮软管。7.2施工通风计算1）运渣车辆计算出碴车辆台数相当于公路隧道运营通风交通量,推导同时在洞内运行的自卸汽车车辆计算如下：N=2(S1/V1)/T+1N：运渣车辆台数（辆）S1：隧道掘进长度（km）V1：运碴车辆洞内行走速度（km/h）T：装碴时间（h）隧道装碴按4min装一车计算，将施工组织情况代入上式可得：N=2(1.515)604+14。即洞内自卸车最多为4台。2）耗风量计算（1）设备耗风量计算运碴车辆功率为228kw，每1kw配3m3/min风量Q=PNW34228=2736（

19、m3/min）考虑进料车、装碴机、罐车内燃机械、作业人员以及车辆使用年限等因素，修正系数取1.2，则单洞掌子面耗风量为。27361.23283（m3/min）正洞内风速：3283120600.46m/s洞内风速0.25m/s排尘风速，排尘需风量计算省略。（2）爆破作业耗风量计算按一次爆破最大炸药用量验算:工作面风量计算：Q:工作面风量t:洞内排烟时间(取30min)G:同时爆破的炸药量(G=470kg)A:巷道断面积(按出碴断面取70m2)L:巷道长或临界长度，取200m通过上式计算得：Q=1172m3/min。7.3通风设备配备单洞隧道通风设备表工区风机型号风机台数备用台数直径1.5m风管长

20、度（m）功率（KW）进口BD-6-NO16118703007.4通风管理加强环境意识，重视通风工作，向煤矿学习，成立专业的通风队伍，采取专项技术承包，负责通风机、通风管安装，维护，以及通风方式变换，并承担通风后果的责任。通风监测是搞好通风除尘的重要工作，通风技术人员负责日常的有害气体浓度，根据浓度调整风量，合理供风。爆破后、喷射混凝土时用水幕降尘器灭尘，该方法还可以溶解部分H2S，氨等可溶气体,降低粉尘的浓度，增加能见度。炮眼采用水炮泥封堵,既可减少残眼,又可使污染在源头得到治理。8.排水方案该隧道出口高，进口低，出口采用顺坡排水方案。逆坡排水：逆坡排水段在线路左侧挖排水沟，利用水沟坡度排水，

21、在未施工仰拱填充与混凝土交接附近设积水坑，用抽水泵将水抽到混凝土水沟排到洞外，在洞口修建污水沉淀池和污水处理池，废水经过处理达标后排放。9.出碴方案因隧道开挖断面较大，故采用ZL50装载机或PC200挖掘机装碴，8吨自卸汽车运输。级围岩采用全断面开挖，、级围岩地段台阶法开挖，上部石碴采用挖掘机扒碴至下部，与下部一起采用装载机装碴，自卸汽车运输。级围岩洞口段采用CD法开挖，如地质及水文条件较好则采用台阶法施工。所有弃碴从洞内直接运至弃碴场。出口端弃碴于D1K800+780线路左侧100m碴场，弃碴运距800m。弃碴挡墙采用M10浆砌片石，坡面采用M10浆片护坡。弃碴完毕后，坡顶向外作3的排水坡，

22、顶面回填厚度不小于50cm的覆土，进行绿化。10.施工方法及工艺10.1施工方法根据设计文件，风隧岭道右右洞全长865m，其中：明洞30m，占全隧3.5，级围岩段长270m占全隧31.2，级围岩段长190m占全隧21.97，级围岩段长195m占全隧21.97，级围岩段长210m占全隧24.27。风隧岭道左左洞全长856m，其中：明洞15m，占全隧1.75，级围岩段长300m占全隧35，级围岩段长255m占全隧29.8，级围岩段长145m占全隧16.94，级围岩段长156m占全隧16.94。仰拱开挖采用支架式风钻钻眼爆破，为避免施工干扰，每个仰拱开挖配备仰拱栈桥。采用无轨运输。全隧支护采用喷、锚

23、、网联合支护，级围岩设22砂浆超前锚杆支护，级围岩设42的超前小导管支护。全隧除洞口段采用斜切或斜切延伸衬砌外，其余段落均采用复合式衬砌。将超前地质预测、预报和监控量测纳入正常施工工序中，隧道钻爆开挖前利用超前地质预测预报前方工程地质及水文地质情况，开挖后及时埋设量测元件，对围岩和支护结构的受力变形情况进行量测。全隧展开超前地质预测预报工作。围岩类别及施工方法见下表。附图表10.2钻爆设计爆破开挖时遵循“短进尺、弱爆破、勤观测”的原则，根据围岩的稳定情况，选用不同的进尺，开挖前进行爆破设计。1）钻孔机具选择、级围岩地段采用风动凿岩机钻孔，、级围岩地段用风动凿岩机钻孔。2）炸药及雷管选型为减少爆

24、破对围岩的扰动和对周边构（建）筑物的影响，拟选用爆速低的炸药，采用32mm二号岩石乳化炸药和 22mm二号岩石小药卷炸药两种药卷。雷管采用国产的型系列非电毫秒雷管。3）装药结构选定为达到良好的光爆效果，周边眼采用直径32mm标准药卷间隔装药结构或采用22mm小直径药卷连续装药结构，其余炮眼均采用直径32mm标准药卷连续装药结构，装药均采用反向装药。 4）装药量计算（1）每循环爆破用药量根据以下公式进行计算：KSL 式中：K-爆破1m3岩石炸药用量(kg/m3)，、级围岩取1.1，、级围岩取1.3；S开挖断面积(m2) L爆眼眼深(m)，取2米。（2）每孔装药q量计算：q=L 各部炮眼炮眼装药系

25、数，、级围岩掏槽眼取0.5，周边眼及辅助眼取0.4；级围岩掏槽眼取0.6，周边眼及辅助眼取0.5。药卷单位长度质量，32mm药卷取0.78kg/m。L爆眼眼深(m)。根据围岩稳定情况选取定，软岩取2米，硬岩取3-5米。5）炮眼数目N计算根据各炮眼平均分配炸药量进行计算，其计算公式为：N=Q/q。6）掏槽形式设计掏槽眼爆破是爆破中关键问题，它的设计和布置是否适当直接影响到爆破效果。施工时根据隧道穿越地层的岩石结构情况，采用楔形掏槽或中空直眼掏槽等形式。7）光面爆破参数先根据围岩的坚硬程度确定最小抵抗线W，周边眼间距E视岩石的抗爆性、炸药性能、炮眼直径和装药而定，一般取E=818倍炮眼直径。、级围

26、岩光面爆破参数可参考下表：、级围岩光面爆破参数参考表爆眼深度(m)周边眼间距E (m)最小抵抗线W（m）不偶合系数（D）装药集中度(kg/m)3.50.61.00.60.175施工时，要根据围岩情况和每次爆破的实际效果，随时调整爆破参数，以达到最佳光面爆破效果。（6）爆眼布置及起爆顺序按光面爆破设计进行爆眼布置。爆眼布置时，辅助炮眼由内向外逐层布置，周边眼沿隧道开挖外轮廓线布置。起爆采用延时毫秒雷管隔段起爆。即掏槽眼最先起爆，后续依次为辅助眼起爆，最后周边眼起爆。10.3施工工艺10.3.1明洞及洞口段施工工艺1）一般洞口隧道口明洞采取明挖法施工成洞面采用超前大管棚预加固后采用CD法进洞施工。

27、隧道洞门形式为削竹式。洞门及洞口段施工顺序为：测量放线洞口开挖（地表处理截水天沟洞口土石方开挖）边仰坡刷坡与防护超前大管棚施工暗洞进洞施工洞口段基底处理明洞衬砌洞门回填。（1）地表处理及截水天沟进出口洞门施工前先进行测量放线，根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟，以利截排水，同时将洞口段开挖线以外1015米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理，防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全，确保边仰坡稳定。（2）洞口土石方开挖洞口土石方用挖掘机挖装，开挖方法采用自上而下分层分台阶进行，台阶高度23米，石方采用弱爆破，挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运碴。（3）边仰坡刷坡与支护边仰坡刷坡自上而下分层

28、进行，每层高度23m，随开挖及时进行锚网喷等支护。做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。2）明洞施工（1）施工顺序明洞全部采用明挖法施工。具体施工顺序：测量放线排截水沟施作边仰坡开挖、支护（锚网喷支护及抗滑桩施工）基底处理仰拱、填充施工拱墙衬砌明洞防水层施工洞顶回填施工。施工工序具体见“洞口段明洞施工工序及支护施工示意图”。（2）施工方法明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工，采用挖掘机开挖，必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡，装载机装碴自卸汽车出碴。按照设计施作边仰坡防护。开挖完成后进行基底处理，基底承载力达到要求后施作仰拱、填充砼，填

29、充砼在仰拱砼终凝后进行浇筑。隧道进出口明洞衬砌在仰拱填充完成后由洞内向洞口方向先仰拱后拱墙的顺序施工；全部为明洞的衬砌自一端向另一端施作。明洞衬砌均采用模板台车作内模（喇叭口段采用组合钢模作内模），外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌注，混凝土由自动拌合站生产，罐车运输，泵送入模，插入式振捣器振捣。洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工。明洞回填分层填筑，每层层厚不大于1m，左右对称回填。码砌及浆砌分层错缝进行、夯填密实，确保施工质量。3）洞门施工为保证隧道洞口的安全和形象，二次衬砌50m后，施工洞门。10.3.2隧道洞身开挖施工工艺1）施工顺序一般地段洞身开挖、出碴及初期支护施工工序流程：超前地质预测预报洞身开挖出碴运输洞身支护施工衬砌施工下一轮开挖施工。2）洞身开挖（1）不同围岩地段的开挖方法本标段隧道开挖全部采用新奥法原理组织施工，隧道开挖采用光面爆破。针对不同