东北东部新建铁路白河至和龙段工程DT3标段南山隧道实施性施工组织设计.doc

东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 1 - 施施 组组 目目 录录 第一章第一章 编制依据、工程概况及编制依据、工程概况及施施工重难点工重难点 2 2 第一节 编制依据.2 第二节 工程概况.2 第三节 施工重、难点及对策.5 第二章第二章 施工部署施工部署 9 9 第一节 组织机构9 第二节 劳动力配置10 第三节 机械设备配置.11 第四节 临时工程.13 第三第三章章 总体施工方案及施工进度总体施工方案及施工进度 1919 第一节 总体施工方案.19 第二节 主要施工方法概述21 第三节 施工进度计划.22 第四章第四章 分项工程施工方案及施工工艺分项工程施工方案及施工工艺 3030 第一节 洞口工程30 第二节 洞身工程掘进35 第三节 掘进辅助施工措施51 第四节 初期支护.54 第六节 二次衬砌施工.61 第七节 监控量测与施工测量.64 第八节 特殊围岩地段施工应急预案及风险源分析 .73 第九节 施工通风、防尘及洞内管道布置83 第十节 隧道附属施工.90 第五章第五章 保证措施保证措施 9393 第一节 确保工程质量的措施93 第二节 保证工期措施96 第三节 农忙季节的工作安排97 第四节 安全保证体系98 第五节 环境保护措施101 第六节 廉政建设实施措施103 第七节 防火灾措施103 第八节 预防疾病传播的措施104 第九节 缺陷责任期内的维护方案104 第十节 文明施工措施105 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 2 - 南山隧道实施性施工组织设计南山隧道实施性施工组织设计 第一章第一章 编制依据、工程概况及施工重难点编制依据、工程概况及施工重难点 第一节第一节 编制依据编制依据 一、东北东部新建铁路白河至和龙段工程招标文件、招标文件答疑资料、补遗资 料、招标技术资料，南山隧道施工图。 二、现场实地勘察调查所取得的资料。 三、铁道部颁发的现行有关“规范、规程、规则、验收标准和铁路施工定额、编 制方法”等。 四、铁道部、沈阳铁路局、招标文件明确及设计施工所涉及的有关既有线施工的 规定、规则、细则。 五、现拥有的科技成果、工法成果、管理水平、现有的技术装备力量、多年积累 的施工经验。 六、近期有关铁路建设“新技术、新工艺、新材料、新设备”方面的最新研究成 果和最新产品。 第二节第二节 工程概况工程概况 一、地理位置、地理位置 隧道位于延边朝鲜族自治州和龙市境内，所处山体地势起伏较大，最大埋深 411m。隧道入口前为沙金沟河，出口为冲沟，植被完好，森林茂密。 二、平纵设计二、平纵设计 南山隧道全长 7566m，起讫里程 DK68+928DK76+494，位于直线上，进口至出口 纵向坡度为 9.5的下坡。该隧为白和段铁路控制工期的关键性工程。隧道位于寒冷 地区，冬季时间长，难以高效施工。为保证工期采用“长隧短打”方案，于 DK74+086 处线路右侧设斜井一座，长度 812m，井身坡度 i=13%。根据运营需要于出 口设置两个通风支洞、进出口各设有消防设施，和守护营房等。 南山隧道平面布置示意图见图 1.2.1 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 3 - 三、工程水文地质三、工程水文地质 隧道围岩岩性为华力西晚期花岗闪长岩、花岗岩，块状构造。洞身通过四条断层， 断层带内存在大量断层角砾岩，岩石呈碎块状松散结构，断裂带中存在的构造裂隙水 为承压水，承压水头 2.0m 左右，涌水量约 150m3/d。 DK68+928 内轨顶面标高：819.36m DK76+494 内轨顶面标 高：749.84m 图1.2.1 南山隧道平面示意图 进口段掘 进2758m 出口段掘 进2378m 2个通风 支洞 说明： 1.为了确保施工中通风效果，在进出口各 增设一个通风竖井。 2.施工结束后，对竖井予以封闭处理。 斜井段掘 进2430m 另有斜井 掘进754m 通 风 竖 井 通风竖井 四、隧道预设计四、隧道预设计 1隧道限界按新建单线电化铁路隧线2A设计，同时设有下锚段、左錨右 锚段。 2采用整体道床，内轨顶面至道碴底面的高度为 61.4cm.采用 60kg/m 钢轨。 3采用新奥法设计，洞身围岩情况:正洞级围岩 4004m，占总长度的 53%； 级围岩 3013m，占 39%；级围岩 357m，占 5%；级围岩 182m，占 3%。围岩分布见 表 1.2.1 南山隧道设计概况。 4土壤最大冻结深度 1.5m。 5地震基本烈度度。 6隧道防排水采用“防、排、堵、截”结合，采取三道防水措施。设保温水沟、 止水带（条）等措施，确保防水效果。 7隧道出入口均设置隧道守护班营房。 8隧道设置机械通风。 9隧道内左侧每间隔 120m 由通信电缆槽至避车洞内预埋一根 G40 钢管，钢管头 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 4 - 出地面 50mm。 五、临近建筑物五、临近建筑物 隧道旁有一条规划的引水隧洞，其走向与隧道大致相同，最小净距点位于距隧道 出口 594m 处，最小净距 45m，隧洞底较路肩高出约 19.82m，对隧道施工影响不大。 表表 1.2.11.2.1 南山隧道设计概况表南山隧道设计概况表 序 号 里 程 围岩 类别 长度 （M） 工程地质水文地质 施工 方法 工程 措施 1 DK68+928 DK68+934 6 明拱暗 墙法 2 DK68+934 DK68+975 41 以全风化花岗岩为主，岩体 极破碎，呈松散结构。 在残坡积层，全风化 层存在孔隙水，出水 量约为80m3/d超短台 阶法 3 DK68+975 DK69+119 144 强风化花岗闪长岩、花岗结 构、块状构造、节理发育 含有基岩裂隙水，出 水量约40-80 m3/d 短台阶 法 4 DK69+119 DK70+758 1639 强风化、微风化花岗闪长岩， 花岗结构，块状构造，节理 较发育，主要为紧密节理。 岩体为块石状镶嵌结构。其 中 DK70+685DK70+695、DK70+9 75DK70+985段有两条物探 推断断层 节理裂隙中赋存少量 基岩裂隙水，水量较 少，随构造、节理连 通性影响，其涌水量 差别很大，断层处存 在基岩裂隙水，出水 量约40 m3/d 全断面 法 5 DK70+758 DK70+783 25 断层影响带，岩石呈碎块状， 岩体呈散体结构 含有基岩裂隙水，出 水量80 m3/d 短台阶 法 6 DK70+783 DK70+855 72 糜棱岩、断层角砾岩、受构 造影响，岩石呈砂状，岩体 呈碎石状散体结构 断层中有基岩裂隙水 存在，存在承压水， 涌水量约80-100 m3/d，在隧道开挖过 程中，涌水量会增大 超短台 阶法 分段 前进 式灌 浆 7 DK70+855 DK70+880 25 断层影响带，岩石呈碎块状， 岩体呈碎石状镶嵌结构 含有基岩裂隙水，出 水量80 m3/d 短台阶 法 8 DK70+880 DK71+492 612 微风化花岗岩，花岗结构， 块状构造，节理较发育不 发育，主要为紧密节理 为弱透水性岩体 全断面 法 9 DK71+492 DK71+517 25 断层影响带，岩石呈碎块状， 岩体呈散体结构 含有基岩裂隙水，出 水量80 m3/d 短台阶 法 10 DK71+517 DK71+558 41 断层角砾岩、受构造影响， 岩石呈碎块状，岩体呈散体 结构 断层中有基岩裂隙水 存在，存在承压水， 涌水量约80-100 超短台 阶法 分段 前进 式灌 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 5 - 序 号 里 程 围岩 类别 长度 （M） 工程地质水文地质 施工 方法 工程 措施 m3/d，在隧道开挖过 程中，涌水量会增大 浆 11 DK71+558 DK71+583 25 断层影响带，岩石呈碎块状， 岩体呈碎石状镶嵌结构 含有基岩裂隙水，出 水量80 m3/d 短台阶 法 12 DK71+583 DK72+002 419 未风化花岗岩，花岗结构， 块状构造，节理较发育不 发育，主要为紧密节理。岩 体呈块石状镶嵌结构 节理裂隙中赋存少量 基岩裂隙水，水量较 少。为弱透水性岩体 全断面 法 13 DK72+002 DK76+006 4004 未风化花岗闪长岩，花岗结 构，块状构造。节理较发 育不发育，主要为紧密节 理，岩体为大块状砌体结构 节理裂隙中赋存少量 基岩裂隙水，水量较 少。 全断面 法 14 DK76+006 DK76+349 343 微风化、未风化花岗岩，花 岗结构，块状构造，节理较 发育不发育，主要为紧密 节理。岩体呈块石状镶嵌结 构 节理裂隙中赋存少量 基岩裂隙水，水量较 少。为弱透水性岩体 全断面 法 15 DK76+349 DK76+462 113 弱风化花岗闪长岩、花岗结 构、块状构造、节理发育 含有基岩裂隙水，出 水量约40-80 m3/d 短台阶 法 16 DK76+462 DK76+479 17 超短台 阶法 17 DK76+479 DK76+494 15 以全风化花岗闪长岩为主， 岩体极破碎，呈散体结构。 在残坡积层，全风化 层存在孔隙水，出水 量约为80m3/d 明拱暗 墙法 附注： 1级围岩洞口段采用 42 小导管注浆超前支护。 2隧道出、入口段均为级围岩，有一定程度的偏压，出口设 15m 明洞，入口设 6m 明洞，采 用明洞衬砌。进口设 51m级围岩加强衬砌段，出口设 27m级围岩加强衬砌段。 3不同围岩衬砌相接时，较差围岩向较好围岩衬砌端延长 10m。 第三节第三节 施工重、难点及对策施工重、难点及对策 一、工期压力一、工期压力 1压力来源： 南山隧道长 7566m，属于长隧道，是全线控制工期的关键工程。隧道长，各工 作面独头掘进2400m；洞身断面小不利于快速排烟和出碴；辅助施工的管线布置要 求严谨；洞室交叉口多。所有这一切给隧道的施工管理增加了很大的难度。 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 6 - 根据钻探与物探工作结果共计 4 条断层。其中两处断层，有大量断层角砾岩， 岩石呈碎块状松散结构，断裂中的构造会有裂隙水且为承压水，承压水头约 2m 左右。 涌水量大，在隧道开挖过程中涌水量要增大，产生涌水现象的机率很大。不仅反坡施 工的工作面需要抽水，同时须采取超前支护来稳定掌子面。 隧道处于寒冷地区，有利的施工期短暂。 隧道围岩为花岗岩与玄武岩，最大埋深超 400 米，致密的花岗岩不仅掘进困难， 而且深埋时（根据有关施工经验，花岗岩产生岩爆的埋深为200 米）有可能产生岩 爆。 2施工对策： 积极配合业主同林业方面协调，争取早日完成征地伐木工作。 落实隧道应急预案措施，确保隧道有序均衡生产。 充分发挥无轨运输机动、灵活的特点。 做好通风设计，采用压入和混合式通风相结合，同时设置必要的通风竖井，确 保通风效果。 采用高压进洞确保洞内正常用电。 优化爆破设计，采用高猛度的水胶炸药掏槽，确保循环进尺。 落实冬季施工措施，确保冬季施工正常开展。 二、洞口段施工二、洞口段施工 1难点来源：隧道洞口均为级围岩，存在一定程度的偏压，洞顶覆盖层薄， 给安全进洞造成一定的困难。 2施工对策： 进洞前先做好截水沟和地表处理，同时用挖掘机开挖地质探坑，根据揭露的地 质确定合理的坡比；开挖时分层开挖，边开挖边支护，并辅以地表观测，确保边仰坡 稳定。 进洞前采用超前小导管或超前管棚超前预支护，进洞采用超短台阶法作业，并 根据监控量测信息调整支护参数，施工方法，确保顺利穿越洞口薄弱地层段。 严格监控施工质量，确保施工措施的落实。 安全员跟班作业，逐日填写安全检查表格。安全检查设备以台、施工以工序为 单位。 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 7 - 将监控量测作为一道施工工序来管理，畅通信息渠道。 施工中增加随机支护和备足应急材料，确保施工安全。 三、隧道构造面不利洞室稳定段的防坍方措施三、隧道构造面不利洞室稳定段的防坍方措施 1难点来源：受断层的影响，局部地段的岩层破碎，隧道开挖时，局部岩石脱 落。 2施工对策： 做好超前地质预报工作。要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有 不利现象，及时调整施工方案。 加强围岩变形量测工作。通过对量测数据的分析处理，按照时间位移曲线规 律，及时调整和加强初期支护，必要时及时施作二次衬砌。 严格控制爆破装药量。尽量减小对软弱破碎段围岩的扰动和硬岩轮廓的损伤， 牢固地树立光爆出效益、光爆出质量、光爆保安全的施工理念。 保证施工质量。超前注浆固结止水，钢架制作、初期支护和混凝土衬砌混凝土 质量必须符合设计及验标要求。 严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。 施工期间，洞口备足一定数量的坍方抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急 用。 有下述现象发生时，应先撤出工作面上的施工人员和机械设备，指定专人观察 和进行加固处理。 围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。 围岩面不断掉块剥落。 初期支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，钢架严重变形。 四、不良地质段施工四、不良地质段施工 1不良地质：南山隧道主要不良地质不仅有断层破碎带及断层带内含承压水， 同时致密花岗岩在深埋时也是一种不良的地质。因为由于断层破碎带围岩强度低，在 高地应力作用下有可能产生变形；致密的花岗岩在超过 200 米埋深时，由于应力的释 放有可能产生岩爆的危害。 2施工对策： 断层破碎带及其影响带：超前钻探，超前支护，分部开挖，缩短循环进尺，采 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 8 - 用无爆开挖或微差控制爆破技术，随挖随护，仰拱紧跟，适时衬砌。必要时增设临时 仰拱抑制围岩变形，并尽可能减少对围岩的扰动。 涌水地段：进行超前钻孔探测，采用综合物探手段预测预报，判明具体位置， 水源补给、涌水量和突出水压等情况，并结合预测结果设置超前探水孔，判断是否有 发生涌水的可能。施工中采取相应的防水、排水措施。根据涌水量的大小，提前封堵 和疏排，同时做好应急准备，一旦发生涌水，在保证人员设备安全的前提下要尽快安 装设备，迅速排出。承压水地段采用分段前进式灌浆的辅助工法施工。 岩爆段：采用长短锚杆结合施作环向锚杆，并挂钢筋网；开挖前在掌子面施作 长锚杆预支护，开挖进尺小于长锚杆的一半，放炮后先对掌子面进行洒水降温和素喷 混凝土后再进行出碴。 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 9 - 第二章第二章 施工部署施工部署 第一节第一节 组织机构组织机构 根据担负施工任务，将组建成立“中铁十二局联合体第一工区”负责南山隧道施 工，工区实行现场经理负责制。现场经理全权代表项目经理部履行合同中规定的权利 和义务，达到使业主和监理工程师满意。工区施工组织机构详见图 2.1.1。 图图 2.1.1 隧 道 一 队 隧 道 二 队 隧 道 三 队 桥 梁 一 队 涵 洞 一 队 二 队 路 基 一 队 路 基 二 队 质量监察室：黄卫 勤 中铁十 二局联合体第一工区 现场经理：赵兴江 技术负责人：高建 平 安全 调度：丁建生 测量班：吴伟 技术室：李战军 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 10 - 第二节第二节 劳动力配置劳动力配置 根据本项目工程量结合合同工期要求，本承包人拟在南山隧道进口、出口与斜井 口各设一个施工队负责本工程的施工。施工队伍安排及劳力配置详见表 2-2-1。 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 11 - 施工队伍安排及劳力配备表施工队伍安排及劳力配备表 表 2-2-1 工区工班名称人数担负主要任务 掘进工班32钻眼、装药、爆破、超前小导管、锚杆钻眼安装等 支护工班40导管及锚杆注浆、钢筋网、钢架安设，喷射混凝土作业等 钢筋工班20衬砌钢筋施工 防水板工班10防水板焊接、吊挂 衬砌 混凝土工班28 衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模；仰拱、填充、底板混凝 土施工 附属工程施工工班40附属洞室、水沟电缆槽、整体道床施工 运输工班30出碴、运输、调度、维修、保养等 自动计量拌合站20砼拌合及小型构件预制 综合保障工班12风、水、电及其设备维修、保养，道路养护 钢构件加工工班10各种钢构件加工及预制 进 口 工 区 隧 道 1 队 小计242 掘进工班32钻眼、装药、爆破、超前小导管、锚杆钻眼安装等 支护工班40导管及锚杆注浆、钢筋网、钢架安设，喷射混凝土作业等 钢筋工班20衬砌钢筋施工 防水板工班10防水板焊接、吊挂 衬砌 混凝土工班40 衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模；仰拱、填充、底板混凝 土施工 附属工程施工工班30附属洞室施工 运输工班30出碴、运输、调度、维修、保养等 自动计量拌合站20砼拌合及小型构件预制 综合保障工班18风、水、电及其设备维修、保养，道路养护 钢构件加工工班10各种钢构件加工及预制 斜 井 工 区 隧 道 2 队 小计250 掘进工班32钻眼、装药、爆破、超前小导管、锚杆钻眼安装等 支护工班40导管及锚杆注浆、钢筋网、钢架安设，喷射混凝土作业等 钢筋工程20衬砌钢筋施工 防水板工班12防水板焊接、吊挂，安装止水条，止水带等 衬砌 混凝土工班28 衬砌台车就位、混凝土灌筑、拆模；仰拱、填充、底板混凝 土施工；水沟电缆槽的施工等 附属工程施工工班40附属洞室、水沟电缆槽、整体道床施工 运输工班26出碴、运输、调度、维修、保养等 自动计量拌合站20砼拌合及小型构件预制 综合保障工班12风、水、电及其设备维修、保养，道路养护 钢构件加工工班10各种钢构件加工及预制 出 口 工 区 隧 道 3 队 小计240 合计732 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 12 - 第三节第三节 机械设备配置机械设备配置 一、设备配置原则一、设备配置原则 1以确保施工进度为前提，能满足项目均衡生产需求； 2以隧道几何尺寸和洞内使用机械相互间的限界要求综合选定； 3根据公司现有设备资源、设备工况，结合在本项目施作时间及其在公司的任 务而选定； 4调查当地及项目所在地周边设备租赁价格、设备完好率同自投设备必选； 二、设备配置设备配置 根据工程需要本隧道施工投入设备按照供风、钻眼，出碴和混凝土自动计量搅拌， 运输，浇注为两条主线，其它设备辅助的思路进行配置。共配置 323 台（套），具体 见计划上场机械表 2.3.1。 三、设备配备说明三、设备配备说明 1开挖采用钻爆法：采用地质钻探探明地质，采用人工手持风枪，掘进台架配 合，12 台风枪同时施钻，全断面一次施钻约 90 个眼，循环进尺根据围岩级别而定， 、级围岩确保进尺在 2.5 米以上，钻眼放炮在 3.5 小时内结束。 2出碴采用无轨运输：装碴采用一台挖掘机清顶、找底，装碴，装载机收碴； 运输采用自卸汽车，按 4 公里运距配置车数，备用一台。 3支护设备配置：考虑超前及初期支护所需配备。 4加工设备：考虑隧道施工所需钢木构件加工所需设备配置。 5衬砌设备：按混凝土自动计量拌合、罐车运输、输送泵泵送，二衬台车全液 压收缩张开、自行式就位配置，满足每口每月 120 米衬砌工作需要。 6通风设备：每口掘进 1500 米内，采用大功率风机压入式供风；掘进超过 1500 米后，采用混合式通风。 7供电设备：按洞口固定一台 800KVA，洞内配置一台 500KVA 移动式变压器。 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 13 - 南山隧道施工的主要机械设备表南山隧道施工的主要机械设备表 表 2.3.1 序 号 机械设备名称 单 位 进口 出 口 斜井备注 1掘进台架台121自制 2风动凿岩机（YT-28）台203020 3m3/mi n 3风镐（G10）台101510 4地质钻 RPD-150C台1 5 20m3/min 电动空压机 （4L20/8） 台555 6 开挖 设备 20m3/min 内燃空压机台111 7侧卸装载机（柳工ZL50C）台111145kw 8挖掘机（CAT320）台222120kw 9 装运 设备 自卸车 CQ326002台88812t 10湿喷机（TK-500）台2227.5kw 11支护台架台111自制 12 喷锚 支护 双液注浆泵（KBY-50/70）/ 砂浆泵（3NS） 台1/11/11/1 13钢筋弯曲机（WJ-40）台111 14钢筋调直机台111 15钢筋切断机（QJ-40）台111 16电焊机（BX300500）台666 17车床（C6140）台11 18 钢筋 加工 钻床（N32-K）台11 19全液压钢模衬砌台车（10.5m）台111 20混凝土输送泵（HBT60）台11175kw 21 混凝土搅拌站 （JS1000+PL1600） 台1 22 混凝土搅拌站 （JS500+1200） 台111 23装载机（ZL40B）台111 24自卸车（东风 15t）台222 25 衬砌 设备 混凝土运输车（NNJ5260）台2236 方 26 轴流风机（SDF(C)- No12.5,1102KW） 台111 27轴流风机（2132KW）台111 28 通风 设备 射流风机（30KW）台333 29 30 潜水泵（150QJ20-102/17）台222 31污水泵（WQ40-15-30）台2020 32 抽排 水设 备 碴浆泵（GMJ150-182-90）台22 33变压器（S9-800-10/0.4）台111 34移动变压器（500KVA）台111 35 供电 设备 内燃发电机（250GF29）台222 36其他 自行防水板爬焊机 ANEISTEN CH-6060 台222 37设备防水板热风焊机 TRIACS台222 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 14 - 第四节第四节 临时工程临时工程 一、施工便道一、施工便道 进口工区 进口里程 DK68+928，位于南岗山脉许家洞林场侧，从新建铁路线与既有林场路 的交接处开始，沿林场原有的支线修建便道 500m，进入施工洞口场地。施工场地与 洞口左侧空地上布置。场区便道及弃碴便道 410m。 进口工区处于草垫子，由于地下水位高，雨季会有大量的存水，为保证雨季施工 畅通，便道采用清淤后，回填片石 1.01.5m 厚，再采用碎石填筑 50cm 厚。便道宽 5m，间隔 200m 设置错车道，错车道宽 6.5m。便道两侧设侧沟排水。侧沟为 40*40cm 梯形水沟。 出口工区 出口里程 DK76+494，位于南岗山脉许家洞林场侧，前期沿既有林场小山路线进 行整修便道 300m，进入施工洞口场地。施工场地与洞口左侧空地上布置。后期用改 移公路作施工便道。场区便道修筑 730m。 3斜井工区 从出口工区整修林场便道前行 2000m，进入斜井口，场区便道 200m。 二、供排水系统二、供排水系统 生活用水 进、出口及斜井工区采用打井取水作为生活用水。 施工用水 隧道施工用水主要为高压水，以满足掘进中的钻眼、爆破作业及二衬作业面的水 幕降尘、混凝土的施工用水及洒水除尘，施工机具的清洗等。 隧道供水系统为：水源泵房加压高山水池各作业面（空压机站水池、掘 进面、支护作业面、二衬作业面、洒水作业面、停车场、搅拌站）。进口打井作为水 源，出口及斜井利用沟谷常流水作为水源。斜井口不设高山水池，前期利用空压机水 池，设水泵加压供水，后期在斜井侧向开挖水池。 隧道排水系统为：洞内作业面废水收集洞口沉淀池洞外用水场所废水收集 沉淀池处理排放。 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 15 - 洞内施工排水：南山隧道正洞全长为 9.5的下坡；斜井井身有 812m 为 13%下坡。 施工时正洞进口段及斜井下坡段为反坡排水，出口段、斜井主洞及井底车场为顺坡排 水。 隧道出口顺坡排水施工地段，洞内废水顺隧道两侧边沟自然排至洞口，经污水处 理站沉淀达标后排放至自然冲沟中；进口反坡排水施工地段采用分段设置泵站机械接 力抽排方式。在右侧边墙每隔 500m 设置汇水仓，利用排污泵多级接力排水。斜井井 身施工时将掌子面积水用多台小型移动潜水泵抽至附近水箱式移动水仓（容量 46m3）内，再用潜污泵抽至下一级泵站水仓，如此接力抽排至洞外污水处理站。斜 井转入正洞施工后，在井底设抽水机站（内设集水池），斜井中部设集水池一个，采 用高扬程、大流量 GMZJ150-182-90 型碴浆泵将水抽排至洞外。各处泵站工作水泵均 配 2 台，1 台使用，1 台备用。 冬季用水:冬季施工时洞内利用空压机循环水作为水源，空压机水池用铁皮焊， 下设火炉以备加温需要。洞内利用避车洞安装移动水箱，并设水泵加压供水。 施工用水计算： 掘进钻眼 凿岩机用水：每天按 2 个循环，每循环 12 台风枪同时作业，每循环钻眼用时 2.5 小时。共计用水：12*2.5*2*0.2=12 方。 喷雾洒水用水：每次放炮喷雾用时 30 分钟，则每天用水： 2*30*0.03=1.8 方。 衬砌用水：每天混凝土浇筑 30 方(含铺底，喷射混凝土)，每方用水 2.2 吨， 则每天用水：30*2.2=66 方。 空压机用水：采用循环用水，每台每天用水 5 方，每天共计用水 25 方。 机具清洗用水：内燃挖掘机每次 0.3 方，汽车每台每次 0.7 方，装载机每次每 台 0.5 方，其他每次 2.0 方。则每天用水：2*(2*.3+6*.7+2*.5+2)=16 方。 每天总计施工用水：12+1.8+66+25+16=121 方。 供排水系统主要工程量： 二座 80 方高山水池。施工高潮每天抽二次水可满足施工。高山水池和最不利 点高差 50 米。考虑水头损失后，可满足风枪掘进时水压不小于 0.30MP 的要求； 水池。按 40 方修建 10 座，供泵房、空压机循环用水、机具清洗、混凝土拌和。 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 16 - 二座泵房。建筑面积 24 平方。 安装高压水泵 6 台。 安装 80mm 上水管 1200m，洞内安装供水管 8500m。 修建沉淀池 3 座，每座 300 方。 三、高压风系统三、高压风系统 设备布置见洞口布置图。 施工用风：进、出口及斜井口各设一座 100m3/min 空压机站，配 150mm 钢管送 风，解决高压动力用风，供风距离超过 1500m 后设调压风包。 隧道供风工况考虑为：12 台 YT28 型风枪同 3 台 TK961 湿喷机同时作业，共 需风量 12*3+12*3=72m3/min 考虑漏风系数 1.1 则需风量为 79.7m3/min。再备用一台 20m3/min 空压机作为检修替用，故在进出口及斜进各配置五台 20m3/min 空压机组成 空压机站。设 40 m3水池一个供空压机循环用水，空压机房采用砖墙石棉瓦屋顶，同 时配备值班室。 四台空压机四台为一组，另一台备用。采用150mm 钢管并联接至洞口，设闸阀 串联。洞内风管采用150mm 焊接钢管（壁厚 3mm）。掘进面每六台风枪用一根 50mm 高压软管同分风器相连。每一台喷锚机用一根50mm 高压软管同分风器相连， 以防风压不足。交叉作业需架设临时软管代替主风管时，软管的根数要保证前方作业 需要，防止出现风因软管不能等面积代替通风钢管而增开空压机的浪费行为。 高压风系统主要工程量： 安装空压机 15 台。 修建房屋 300 平米。 安装150mm 钢管 8500 米。 四、供电系统四、供电系统 施工用电:在三个口各设一台 800KVA 变压器和一台移动式 500KVA 变压器，就近 引入高压电网电源，解决施工用电。当开挖长度大于 1200m 以后，利用已施工大避车 洞设置一台 500KVA 移动变压器，直接接入高压动力用电，满足洞内施工用电要求。 在进、出口及斜井口各配置 2 台 250KW 发电机组，以备电网停电后向施工作业面临时 供电。 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 17 - 隧道用电工况：四台空压机（515KW）、一处搅拌站（50KW）、一台输送泵 （75KW）、二衬台车（15KW）、洞内照明（80KW）、加工厂（30KW）、洞内支护及挂 防水板（35KW）、洞内通风（382KW）、同时工作，合计功率：1182KW。所以配置一 台 800KVA、一台移动式 500KVA 变压器。 出口端高压电前期用地方农网电，进口及斜井口自发电。后期用铁路电网。工地 用电设有值班室、配电房。其结构采用砖墙，石棉瓦屋顶。每个配电房均设九个配电 盘往各作业点送电。 洞内动力：单口施工最长距离不超过 1300m 时，根据施工经验此时不需要高压 进洞，供电采用三相四线制，动力用 2150mm2铝芯线，零线采用 35mm2铝芯线，将 变压器电压调整为 410v 进洞，洞内末端电压可保持在 370V，满足洞内工作需要。 洞内用电负荷考虑 160KW（工况为：一台输送泵 75KW、一台通风机 30KW 间歇作 业不计功率、台车工作 15KW、支护作业 22KW、照明 40KW、备用 8KW）；供电采用三 相四线制，动力用 2150mm2铝芯线，零线采用 35mm2铝芯线。洞内配电箱每 90 米设 一个，作业面和配电箱间根据工况负荷，用不同规格电缆连接；每个配电箱都设有漏 电保护开关。每个作业台车都设有独立配电箱。台车本身电路采用固定电缆和固定插 座、闸刀相连来满足工况需要。 洞内施工超过 1300 时，采用高压进洞，将移动变压器移至避车洞，此时洞内通 风采用混合式，用电负荷为：一台 2132KW 通风机（考虑单机工作）往外压污风、 一台 2110KW 通风机往掌子面送新鲜风。一台输送泵 75Kw 浇筑混凝土，一台 55KW 水泵抽水，支护挂防水板 35KW、二衬浇筑 15KW、施工照明 30KW。总用电功率为 694KW。施工中合理调整用电组合，配置一台 500kvA 变压器即可。 洞内照明：成洞段每 90 米，从配电箱引一条 50 mm2铝芯线来照明，严禁从动 力线上开口接灯，灯泡每六米一个 100W，未成洞段采用移动灯照明，工作台架照明 采用碘钨灯和灯泡相结合，并安装行车指示标志灯。 主要工程量： 修筑配电房及值班室 90m2平房。 架设场区用电 1500 米。 洞内动力用电 8300 米。 五、搅拌站五、搅拌站 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 18 - 进口工区： 工况考虑衬砌混凝土 30000 m3，喷射混凝土 5000 m3。根据混凝土量，配置一套 JS1000+PL1600 和一套 JS500+PL1200 组成搅拌站。料场分四个区，沙、515mm 石子、 1030mm 石子及 2040mm 石子。料存量 600 m3。料场采用 C20 混凝土硬化。不同规 格料用墙分隔，以防材料混掺影响混凝土级配。水泥库库存量按 300T 考虑，袋装水 泥堆在架空木板上，堆放高度不超过 12 袋。搅拌站设于洞口。 出口、斜井工区 工况考虑衬砌混凝土 50000 m3，喷射混凝土 7000 m3。配置 2JS500+PL1200 供 二衬施工。洞口各设一套 JS500+PL1200 供喷射混凝土施工。二衬搅拌站设于青山里 附近。由于出口交通较为便利，沙石料场地按 500 m3存量、水泥库按 400T 存量修建。 主要工程量： 硬化场地 3600 平米。 安装搅拌站五套。 水泥库 450 平方。 M7.5 浆砌隔墙 380 方。 表表 4.2.14.2.1 混凝土集中拌合站配备表混凝土集中拌合站配备表 拌合设备 序号 型 号产量数量 混凝土供应工点 1JS1000+PL160050m3/h1 2JS500+PL120025m3/h1 南山隧道进口 33(JS1000+PL1600)100m3/h1 42（JS500+PL1200）50m3/h2 南山隧道出口、斜井、海兰江 1 号特大 桥、西沟大桥、南山隧道 六、试块标养室六、试块标养室 在进口、出口与斜井口三个工作区各设一间标养室。每间进深 5 米，开间 3.3 米， 共修建房屋 49.5m2。试验统一由项目部试验站试验。 七、其他工程七、其他工程 火工品库 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 19 - 炸药存量按 10T，雷管库存 10000 发设计，两个库间距满足不小于 25 米的需要， 按火工品管理条例要求修建。火工品设看守房，24 小时值班。三个房外围用铁丝网 围护。配置四个手持式灭火器，消防砂子 2 m3，两把消防铁锹。安装报警装置和四个 红外线探头，炸药库及雷管库安装防爆灯泡，配警犬一条。 进口工区利用路电队火工品库，出口与斜井共建一个。 油库 每个洞口各设 10T 油罐一个，配备自动计量机一个，并按消防要求配备消防器材。 加工场 硬化场地，所有钢材均离地 20cm 存放，搭设加工棚及存放场顶棚，确保钢材质 量。 工地卫生、保健设施 为保证施工人员和现场工程师代表的身体健康，在总部设卫生保健室，配备常用 的药品和急救设备，以便在人员出现伤病的情况下，及时得到医治，同时加强同附近 医院的联系，必要时得到帮助。 文化、娱乐设施 在施工驻地设一些文化、体育娱乐设施，配置电视房，报刊杂志阅览室。备有扑 克、象棋、羽毛球、篮球等，同时配备一些健身器材，丰富广大施工人员的业余生活。 工地临时排水设施 工地生活及生产房屋，选择在雨季不受洪水影响的地方，并且高出地面，在房屋 四周设置排水沟，以便将场地内积水排入原有排水系统；同时在施工道路两侧（或单 侧）设置临时排水系统，确保道路畅通以利于工程正常进行。 工地污水和垃圾处理 在生活区和施工区内设垃圾池，将其区域内的污物、垃圾按类弃置在垃圾池内并 定期喷洒消毒药水，待池满后用封闭的垃圾罐车运至监理工程师指定的地点。施工污 水经现场处理后再排放。 工地防火、防风、防爆、防暑、防冻安全设施 工程位于林场内，工地防火特别重要，新工人上场必须进行林场区内防火安全教 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 20 - 育，进入场地一律严禁明火、抽烟。工地炊事班房设置在工地驻地的中部，杜绝一切 发生火情的因素。厂区周围设防火隔离带，并尽量设置消防供水管道。工地临建房屋 施设缆绳，并采用木条、竹子加固以防大风天气损坏房屋，危及人员安全，在施工现 场采用一切有效的防火消防措施，配备一定数量的灭火器。并在施工机械车辆上配备 适当数量的手持灭火器。进场爆炸物品设专人昼夜看护，安装报警装置，在其存放区 设柵栏进行围护。生活房屋屋顶选用反光材料，防止高温。冬天室内采用锅炉集中供 暖。 9.通讯联络 施工现场均有无线通讯网络覆盖，手机通讯方便，既有铁路线旁均有程控电话线 路覆设，与当地电信部门联系后，就近接驳通讯线路，安装程控电话用于施工通讯联 络。 八、进口工区施工总平面布置见附图一，出口工区施工总平面布置见附图二，斜井工八、进口工区施工总平面布置见附图一，出口工区施工总平面布置见附图二，斜井工 区总平面图见附图三。区总平面图见附图三。 各工作区临时工程数量见各附图。各工作区临时工程数量见各附图。 第三章第三章 总体施工方案及施工进度总体施工方案及施工进度 第一节第一节 总体施工方案总体施工方案 一、工程内容一、工程内容: : 本隧道工程主要划分为:洞口，洞身，电缆沟、铺底，整体道床，设备安装等。 二、施工顺序：二、施工顺序： 根据工程内容，施工中遵循的施工顺序是：洞口施工洞身（含辅助洞室）施工 铺底施工边沟、电缆沟施工整体道床施工设备、四电施工。其中通风支洞及 附属洞室同主洞平行作业，不占用循环时间。具体施工流程见南山隧道施工流程图附 图 3-1-1。 三、隧道施工原则：三、隧道施工原则： 采用地质超前预报技术、量测技术判释围岩的稳定；用监控量测技术及时掌握 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 21 - 围岩的动态，优化支护参数。 采用控制爆破、超前支护爱护和保护围岩、充分发挥围岩的自承能力。 采用初期支护充分调动和提高围岩的自承能力。 遵循“防、排、堵、截”相结合的原则，达到洞内基本干燥，不渗不漏的目的。 衬砌做到内实外美。 尤其注重动态施工，做到岩变我变。综合考虑地质情况、开挖断面几何尺寸、 机械设备配置、作业班组施工能力，确定开挖断面尺寸，确保在一定的时间内及时完 成支护，使掌子面受控。 重视洞内、洞外施工环境；重视洞内施工环境，改善作业条件，确保施工有序 安全、作业人员的健康，重视洞外施工环境，搞好环保工作。 四、洞口施工：四、洞口施工： 认真复核设计，调查地质情况。尽量少开挖，早进洞。宜先完成明洞衬砌，再进 行暗洞施工。采用挖掘机开挖为主，人工采用 YT-28 型风枪光面爆破刷边为辅，挖掘 机和装载机装碴运至弃碴场。开挖自上而下进行，边开挖边支护，确保边仰坡稳定。 五、洞身施工：五、洞身施工： 遵循的施工程序为：现场鉴定围岩级别；采用同围岩相适应的断面和支护参数 开挖；围岩监控量测信息化施工。 施工中采用光面爆破预留爆破层技术保护围岩，充分发挥围岩的自承能力，设 备选型时从开挖、支护、各施工环节上，根据洞室断面来综合配套。 本隧道开挖根据地质条件、位置及洞室断面大小，分别采用：超短台阶法、短 台阶法、导洞超前预留光爆层法、全断面法，并根据地质条件辅以必要的超前及随机 支护，确保开挖面处于稳定状态。本隧道开挖支护施工方法及使用范围表见表 3-1- 2。 采用监控量测手段跟踪监测，建立计算机管理系统不断优化施工参数，确保施 工安全。 洞室爆破：采用弱震动控制爆破，并结合岩质、断面尺寸，开挖方法不同确定 采用光面爆破、预裂爆破、预留光爆层爆破，每循环进尺和装药量根据围岩情况确定。 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 22 - 钻眼：采用自制钻孔台架配备多台 YT-28 型风枪钻眼。 出碴：按断面不同采用侧卸式装载机、挖掘机装碴，红岩 15t、东风 15t 自卸 汽车运输。采用无轨运输，利用避车洞加大做错车道，间距 300m。 锚杆：采用风枪钻孔。注浆采用注浆泵。 喷射混凝土：采用 TK-961 型湿喷机湿喷。 现浇混凝土：现场集中拌和，用砼运输车运输至施工面，砼输送泵泵送，插入 式振捣器捣固联合作业。 根据动态设计、动态施工的特点，施工中采取工作面前推法、围岩量测反馈信 息来指导施工，建立信息化管理系统，确保开挖、支护的有序和安全稳定。围岩量测 采用收敛仪、全站仪配合预埋棱镜片,精密水准仪等精密观测、计算机处理，根据围 岩量测结果，动态施工。在保证质量、安全前提下，优化支护参数，最大程度地节约 投资；施工中如探明有不良地质（如断层），则采用小导管注浆法加固围岩，同时辅 以拱架支护加强，并严格遵循“先预报、预支护、多分部、短进尺、弱(或不)爆破、 强支护、早封闭、勤量测、早衬砌”的软岩施工原则。 隧道除尘采用湿式钻眼，洒水出碴等技术。 通风超常配置大功率风机、大口径软管，压入式及混合式通风技术。 施工方法及使用范围表施工方法及使用范围表 表 3-1-2 施工方法施工方法使用部位使用部位使用范围使用范围 超短台阶法洞口浅埋段、设有超前支护段、级围岩 导洞超前预留光爆层开挖法附属洞室及交叉口级及以上围岩 短台阶法洞身级围岩 全断面法洞身、级围岩 第二节第二节 主要施工方法概述主要施工方法概述 一、导洞超前预留光爆层一、导洞超前预留光爆层 1适用范围：级及以上围岩，断面尺寸小于 15m（宽）10m（高）。 2施工流程：测量放样超前导洞和扩挖同时钻爆出碴施工支护下一循 环。 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 23 - 3工法特点： 通过导洞的超前开挖，给扩挖部分提供了足够的临空面，减少了爆破对洞室周 边的扰动，减少了隧道开挖周边轮廓的超挖量，利用了围岩的自稳能力。 超前导坑和扩挖部分同时工作，由于工作面的增加，有利于隧道快速掘进。 作业面宽敞，便于大型机械作业。 导洞超前预留光爆层开挖由于导洞超前提供了大的临空面，与全断面开挖相比 此工法优点为： 开挖轮廓线超挖平均减少 5cm 以上； 每循环炸药用量节约 7%左右； 对周边围岩的扰动大大减小，减震达 20%以上。 工法缺点：对围岩要求高，当围岩有片帮剥落时，需增加临时支护，等扩挖工 序到位后才能按设计加固。 二、全断面法二、全断面法 适用范围：级及以上围岩，断面尺寸小于 15 m（宽）8 m（高）。 施工流程：测量放样全断面开挖全断面支护。 工法特点： 由于围岩稳定，利用围岩的自稳能力，可将掘进面和永久支护分为两个作业区， 有利于加快施工进度。 作业面空间大，钻爆、支护、出碴能实现机械化作业，同时便于风、水、电管 线的布置。 三、超短台阶法三、超短台阶法 适用范围：级及以下围岩。 施工流程：详见第四章超短台阶法示意图。 工法特点： 对围岩适应能力强，围岩低于级时，将分部增加使分部断面同围岩类别相适 应，确保掌子面的稳定；由于减少了围岩暴露面，有利于快速支护。 将大断面分成小断面，增加了工作面，能同时作业，极大地加快施工进度。 其余同导洞超前预留光爆层法。 四、台阶法四、台阶法 东北东部新建铁路白河至和龙段工程 DT3 标段南山隧道实施性施工组织设计 - 24 - 适用范围：级及以上围岩。 工法特点：同分部开挖法。 第三节第三节 施工进度计划施工进度计划 南山隧道全长 7566m，起讫里程 DK68+928DK76+494，斜井 783 米,为全线控制 工期的关键性工程，隧道较长，工期紧，各工作面独头掘进均在 2000m 以上。根据设 计，该隧道有 4 条断层，其中两处断层，有大量断层角砾岩，岩石呈碎块状松散结构， 断裂中会有构造裂隙承压水，承压水头约 2m 左右，涌水量大，在隧道开挖过程中涌 水量将会增大，产生涌水现象的机率很大。所以本隧道的施工压力与管理难度大。为 确保工期，本隧道采用三个工作