向莆铁路某隧道施工方案

1、尤溪隧道施工方案汇报材料二、场地平面布置出口向前施工段斜井向前施工段斜井向后施工段斜井辅助单方向开挖斜率图出口前挖、斜井后挖两工作面贯通二、场地平面布置出口向前施工段斜井向前施工段斜井向后施工段出口前挖、斜井后挖两工作面贯通斜井进入正洞辅助开挖斜井辅助双方向开挖斜率图目录工程概况1场地平面布置2工程特点3设计施工方案及工法介绍5存在问题及建议方案6今后施工可能存在问题及建议7工程照片附工程重难点4一、工程概况尤溪隧道位于福建省境内，起于三明市沙县南阳乡大基村，止于三明市尤溪县西城镇新坑村。进口里程DK369+670；出口里程DK382+644，隧道全长12974m。隧道设辅助坑道2座，分别为：

2、秀村口斜井，溪口尾斜井。本标段承担：尤溪溪口尾斜井至隧道出口端，里程DK375+899DK382+644，长度6745m；溪口尾斜井洞口位于尤溪县秀村原小学附近，与隧道相交里程为DK377+115，斜井长1211.74m，平面交角为60，平均坡度11.21%，斜井与隧道采用斜角单联式，无轨运输单车道衬砌断面，斜井共设二处错车道，错车道长30m。 向塘莆田溪口尾斜井二、场地平面布置斜井承担范围出口承担范围二、场地平面布置二、场地平面布置二、场地平面布置三、工程特点1、隧道出口下穿尤溪至沙县的公路，出口处裂隙发育、地形陡峭、埋深浅、地质较差；2、溪口尾斜井长度1211.74m，设计为单车道断面，且

3、斜井坡度11.21%，交通及排水难度大；3、地质复杂、断层多、水量大。本隧道穿越F5、F6、F7、F8、F9、F10等6个断层影响带，其中F8断层属区域性扭性断层，断层规模大，可见宽度约125米，该断层穿越溪口尾水库，预测为强富水段，施工时可能产生突水或涌水；4、场地布置困难。隧道出口在山谷密林中、地形陡峭、场地狭小，洞口用地和碴场布置困难；5、隧道工作面长，施工通风和施工调度难度大、工期紧。四、工程重难点分析1、设计标准高设计速度目标值高，结构的稳定性要求高，设计寿命长。隧道采用耐久性砼，保证结构物的耐久性。设计行车速度为200km/h，并预留进一步提速条件。2 、地质复杂 地质复杂、断层多

4、、水量大。本隧道穿越F5、F6、F7、F8、F9、F10等6个断层影响带，其中F8断层属区域性扭性断层，断层规模大，可见宽度约125米，该断层穿越溪口尾水库，预测为强富水段，施工时可能产生突水或涌水。各种不良地质段的施工是决定隧道施工安全、质量、工期的关键，施工中需要充分利用超前地质预报手段做好长大隧道不良地质的预报、处理工作。3、隧道独头掘进长，通风难度大 尤溪隧道为10Km以上长大隧道，为加快施工进度，实施长隧短打，分别设置了斜井辅助坑道。但每一个作业面的承担任务较大，独头掘进距离长，这样造成独头掘进距离长，给施工组织带来很大压力。施工通风难度加大，如何有效的解决施工中的通风问题也是我们的

5、难点。4、尤溪隧道工程施工任务重、工期紧 尤溪隧道既是本标段的重点工程同时又是向莆铁路的重点工程和控制性工程。合同工期42个月，包括隧道开挖、支护、衬砌、仰拱、沟槽及附属、无砟道床等。四、工程重难点分析5、斜井断面小、坡度大，交通、排水难度大 溪口尾斜井设计为单车道加错车道断面形式，斜井长1211.74m，综合坡度11.21%，施工机械及车辆交通困难，排水难度大。6、工法频繁转换 地层结构复杂，围岩类型多样，隧道跨度变化大，施工方法交错进行，工法频繁转换。施工组织是本工程的施工难点。四、工程重难点分析五、设计方案及工法 1、施工方案综述 采用钻爆法施工，风枪钻孔，钻爆法开挖，采用无轨运输。全断

6、面液压衬砌台车泵送砼衬砌，砼搅拌运输车运送砼。施工支护采用锚、网、喷支护，喷射砼采用湿喷工艺。全断面液压衬砌台车泵送砼衬砌，砼搅拌运输车运送砼。2、设计围岩情况 我施工管段隧道正洞施工范围内围岩情况为：级围岩3587m，级围岩2403m，级围岩600m，级围岩155m。3、开挖方法 设计级围岩采用光面爆破全断面开挖；级围岩采用正台阶法开挖，台阶长度以5m为宜。级围岩地段三台阶七部开挖法，级围岩采用双侧壁导坑法。 五、设计方案及工法 采用非电毫秒雷管微差爆破。采用楔形掏槽。周边眼采用导爆索、小药卷间隔装药。断面光面爆破法 全断面光面爆破法施工采用多功能作业台架配合风动凿岩机钻孔，砼喷射机械手、湿

7、喷机湿喷混凝土。采用挖装机装碴。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。复喷混凝土作业与钻爆作业拉开距离平行作业。台阶法开挖 首先进行上半断面开挖，并及时施作初期支护；再进行下半断面开挖，并及时进行初期支护；最后进行仰拱混凝土及二次衬砌。下半断面施工2025m后施做仰拱。根据围岩量测信息确定合理的衬砌时间，衬砌后根据施工进度需要施做水沟电缆槽。 上台阶支架式风钻钻孔，光面爆破开挖。下台阶钻孔台车钻孔，人工装药，非电毫秒雷管微差控制爆破，光面开挖爆破施工完毕后，初喷混凝土封闭围岩。待混凝土初凝后，按设计支护参数施作中空注浆锚杆。锚杆安装完，在锚杆外端挂设钢筋网片，复喷混凝土

8、达到设计厚度。开挖爆破后，采用挖掘机配合装载机装碴，自卸汽车运输。三台阶七部开挖法 首先进行超前支护及注浆加固地层，必要时封闭掌子面。整个断面分上、中、下三个台阶作业面，预留中心核心土最后开挖。首先开挖上台阶左右作业面，中、下台阶左右相错5米左右顺序开挖。每个台阶开挖后及时对开挖轮廓进行初期支护。核心土开挖后及时进行仰拱和隧底填充施工。中、下导左、右边墙开挖必须交错施工，严禁两侧同时对挖。五、设计方案及工法 三个台阶平行作业，仰拱施工实行短开挖、早支护、快封闭、勤量测，及时施做钢架支护，闭合成环。加强洞内施工抽排水，防止边墙失稳。双侧壁导坑法 首先进行超前支护及注浆加固地层，必要时封闭掌子面，

9、先分部开挖左（右）侧壁导坑土体，并进行初期支护及临时支护；再分部开挖右（左）侧壁导坑土体和初期支护、临时支护，左、右两侧壁导坑前后相错1520m；然后后分部开挖中部土体，并进行初期支护及临时支护；最后开挖下部土体，并进行初期支护及临时支护。在施作二次衬砌时，分段拆除临时支护，然后依次施作仰拱及拱墙二次衬砌混凝土。五、设计方案及工法4、衬砌 全断面液压衬砌台车泵送砼衬砌，砼搅拌运输车运送砼。IV、V级围岩地段仰拱超前施做，衬砌紧跟，二次衬砌施工距掌子面级围岩不得超过200m、级围岩不得超过120m、级以上围岩不得超过90m或设计要求。仰拱施工中距掌子面IV级以上围岩距离不超过50m、级围岩不超过

10、40m或设计要求。5、预支护措施 尤溪隧道出口DK382+622DK382+582段设计40m108长管棚。洞内级、级段根据衬砌类型的不同，采用25超前中空注浆锚杆、42超前小导管或50双层小导管预支护措施。 五、设计方案及工法6、超前地质探测措施尤溪隧道穿越6条断层或断层影响带。对隧道穿越软弱破碎带的地段，采用TSP-203长距离和地质雷达短距离相结合的预报手段，并进行中、短距离的超前钻孔，及时掌握破碎带的规模、性质、稳定性以及富水情况，提前制定合理的处理方案。采用以超前钻探为主的地质预报方法，包括：地形地貌踏勘、洞内掌子面地质素描，超前水平钻孔，以及常规地质综合分析。施工前预报：根据设计文

11、件给出的隧道地质资料，认真分析隧道的地质断面图、平面图，掌握隧道的地质特点和水文特点，长距离宏观预报各段隧道可能出现的不良地质情况。超前水平钻孔：根据钻进过程中的钻速和出水量情况判断前方水文、地质情况；钻取岩芯作试样进行试验，对钻孔范围的地质状态进行判断。五、设计方案及工法超前水平钻孔：根据钻进过程中的钻速和出水量情况判断前方水文、地质情况；钻取岩芯作试样进行试验，对钻孔范围的地质状态进行判断。施工中地质核对及预报：主要完成洞内掌子面的地质素描和地质展开图，现场获取准确的地质资料，对前方地质情况进行短距离预报,并结合超前钻孔资料,进行地质分析预报,与作为设计依据的地质资料相对照 地质雷达探测：

12、用于短距离预报掌子面前方的不良地质，如：断层、裂隙带、岩溶、夹层等与其周围介质有较大差异的地层。通过地质雷达可以分析、判断掌子面前方的大致地质情况，为制订施工方案和支护措施提供参考依据。五、设计方案及工法五、设计方案及工法工程地质分析预测超前水平钻孔根据优化设计施工根据设计施工前方地质与设计文件吻合是结束综合分析预报否反馈优化设计综合超前地质预报系统程序图监控量测预报参数修正地质雷达预测六、问题及建议方案1、溪口尾斜井断面尺寸为单车道，施工不便 溪口尾斜井长度1211.74m，综合坡度高达11.21%，设计采用无轨运输单车道加错车道断面形式。该斜井工作面承担斜井自身1211.74m，正洞双线单

13、洞铁路隧道3380m（DK375+856DK379+236）的施工任务，整个施工过程中所有的施工车辆和人员、设备均从此斜井通过，极易造成行车安全。特别是运输车辆容易形成溜坡，造成恶性事故。 为了满足合同工期要求，斜井进入正洞以后，需要向两个方向同时施工，每工作面按照160m/月的进度计划，每天平均开挖完成10.7m，每天出碴方量（虚方）为1740m3。单车道的出碴能力满足不了施工进度要求。同时与二次衬砌混凝土运输车行车干扰比较大，影响工效。 六、问题及建议方案 斜井进入正洞形成两个工作面，隧道通风需要量增大，单车道断面增加风筒很比较困难；施工排水需要建立多级泵站，排水困难，施工难度大。建议方案

14、： 采用双车道断面，上下行车辆互相不干扰，车辆各行其道。 无轨运输斜井内净空根据运输要求、机械设备、各种管线设置、人行道、安全间隙等因素，同时兼顾考虑大型挖装机、混凝土搅拌车等要求拟定，隧道宽度=6m（车行道）+0.75m（人行道）+0.25m（余宽）+0.252（侧向宽度）=7.5m，车辆高度取3.8m，风管直径取1.5m，风管与车辆间的安全距离为0.3m，即采用向莆铁路辅助坑道参考图中的双车道断面以及相应的支护类型。2、隧道出口为偏压浅埋段，且上部为公路，难以保证施工安全 尤溪隧道出口洞口位置隧道进出口采用帽檐式斜切式洞门，洞口里程为DK382+644，隧线分界里程DK382+644,明暗

15、分界处里程DK382+622。设计衬砌采用C30钢筋混凝土。洞口位于坡面上且坡面较为陡峭，出口上方紧邻746县道，明暗交接处线路中心距县道11.4m,此处隧道埋深7.5m，隧道出口属典型偏压浅埋、顶部有动载隧道洞口。建议方案： 设计导向墙为高1m厚1m的C20混凝土结构，在施工导向墙施工过程中将偏压侧导向墙拱脚位置扩大至2m高、2m厚，并加长嵌入硬岩中。 六、问题及建议方案 为了防止仰坡的滑移或坍塌，在导向墙和长管棚施工完毕时。整个过程中必须保留核心土。在开挖暗洞前向大里程方向施作5m套拱，并在右侧偏压侧施作混凝土挡墙与套拱浇筑成一整体。套拱及挡墙施工完毕后，洞顶及时回填并封闭，防止仰坡坍滑。

16、套拱厚度0.8m，采用C30混凝土，套拱内缘尺寸采用明洞衬砌的外缘尺寸。套拱内立I22a钢架，钢架架设在套拱内缘到外缘的中心位置，每两榀钢架间距0.5m。相邻钢架的纵向连接筋采用22螺纹钢，间距1m布置，与钢架夹角成60布置，并焊于钢架内翼缘处。六、问题及建议方案 同时加强对洞口、公路以及左侧高边坡进行监控量测，出现变形、位移立即采取其他加固措施。六、问题及建议方案3、溪口尾斜井为11.21%的反坡施工，施工排水困难 斜井为综合坡度11.21%的反坡施工段，斜井长度1211.74m，正洞DK375+856DK377+115为5的反坡施工，正洞DK378+600DK379+917为3的反坡施工，

17、从斜井洞口最大高差达到140.2m，施工排水非常不便。建议方案： 斜井和正洞施工基本均为反坡排水，采用机械排水，设多级泵站接力排水。 六、问题及建议方案 施工掌子面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或临时集水坑内，已施工完成的段出水经临时集水坑自然汇集到泵站水池内，由工作泵将水经管路抽排至前一级泵站内，如此接力抽排到洞外经污水处理后排放。泵站水仓容量按15min用水量设计，并考虑施工和清淤方便综合确定，临时集水坑根据汇水段水量大小确定。工作泵按使用一台、备用一台配备；同时，为了防止断层突水，在可能发生突水的断层位置设置一套应急排水系统。设专业排水队伍进行管理和操作。六、问题及建议方案 根据施工坡

18、度和洞内水量大小，计划斜井设置永久性泵站2处，分别为1号X2DK0+600、2号X2DK0+000=正洞DK377+115（斜井底），正洞设永久性泵站2处，分别为3 号DK376+500、4号DK379+200。 泵站水仓容量计算按该段15min的汇水量加上施工用水合计确定，其结构尺寸为：5m（长）4m（宽）2.5m（深），容量为50m3.泵站设于洞内左侧。考虑在管理、操作维修上的方便，在泵站间高差相近，选择型号相同的水泵，只在数量上相应的增加。掌子面移动水泵，取用移动轻便的水泵，实际操作根据水量大小在数量上予以增减。 六、问题及建议方案 根据洞内水量结合、选配的抽水设备，正常施工排水采用两套

19、管路：一套为150mm，一套为80mm的的管路，管材均采用无缝钢管。移动式水泵管路采用50mm的消防软管。 抽水设备配备表泵站1号2号3号4号移动式水泵位置X2DK0+600X2DK0+000= DK377+115DK376+500DK379+200掌子面水泵型号KNPK100-115KNPK100-60WQXN25-75/3-11流量（m3 /d）/扬程（m）100/115100/6025/75数量44226六、问题及建议方案 1、断层影响段较多，施工过程中可能发生涌水突泥现象 根据施工图纸，我单位负责施工段共需经过F5、F6、F7、F8、F9、F10等6个断层影响带，地质复杂、断层多、水量

20、大。其中F8断层属区域性扭性断层，断层规模大，可见宽度约125米，该断层穿越溪口尾水库，预测为强富水段，施工时可能产生突水或涌水。建议方案： 施工过程中加强隧道施工超前地质预报工作，成立专门的地质预报小组，统一规划隧道施工的地质预报工作，确保隧道施工安全。 采用隧道地质调查地质分析与宏观预报、隧道洞身不良地质长期（长距离）超前地质预报、隧道不良地质短期（短距离）超前地质预报、超前钻探和重大施工地质灾害临近警报，共五个完整的、缺一不可的、系统的超前地质预报方案。六、问题及建议方案 隧道施工过程中全程进行地质素描，重点在尤溪隧道DK375+899DK376+080、DK376+850DK377+120、DK377+880DK378+080、DK379+538DK379+732、DK379+860DK380+175、DK380+355DK380+560、DK381+780DK381+920七个风险区段进行TSP-203探测，隧道超前钻探575m3孔。潜在风险区段根据地质素描情况确定超前地质预报的地点和方式。六、问题及建议方案七、今后问题及建议2、隧道施工长度较大，通风困难 尤溪隧道我施工管段施工长度为6745m，为增加施工工作面，设溪口尾斜井与正