福仁山隧道施工组织设计

新建西成客专西安至江油段（陕西境内）站前工程（XCZQ-5标段）【福仁山隧道施工组织设计】中国水利水电第十四工程局有限公司PAGE280目录5298目录 1223361概述 744721.1编制依据 798771.2工程概况 7326701.2.1隧道概况 7164671.2.1工程地质和水文地质 871611.2.2不良地质及特殊岩土 11276881.2.3地震动参数及气象资料 11237791.2.4工程设计情况 1117411.3主要工程量 15299361.4施工重点、难点及对策 2116192.施工总布置 2583092.1施工运输便道 255452.2施工拱水 25153822.3施工拱电 25255302.4施工拱风 26217502.5施工排水 26201512.5.1斜井反坡排水 26100522.5.2平导支洞反坡排水 304172.6施工通风 32261572.7场地布置 32160152.8弃砟场 34165202.9施工通讯 354312.10洞内三管两线布置 35285962.11火工品库 35156562.12主要临时工程数量 36190643施工组织安排 37196983.1施工总目标 37255843.2施工组织机构与任务划分 38109123.2.1项目部组织机构 38160703.2.2架子队任务划分 38266603.2.3架子队的设置及构成 3980064施工总体安排 43292125隧道开挖、支护施工措施 4469335.1洞口工程 44238535.1.1洞口情况的概述 44152445.1.2洞口部位的施工程序 45244265.1.3洞口部位的施工方法 49286835.2洞身工程 53240405.2.1施工方案 53142705.2.2施工方法 55306935.2.3施工主要工序措施 70262805.3超前地质预报 8410665.3.1.超前地质预报内容及范围 84184195.3.2.地质预报方法 85231935.4隧道二次衬砌 94122465.4.1仰拱 94212495.4.2拱墙 96249755.4.3主要工序措施 96275605.5基础沉降及观测措施 10946735.5.1观测内容及测点布置 109224575.5.2观测要求 109202055.6接口工程 11026645.6.1综合接地施工 110136055.6.2电缆槽 11071845.6.3过轨管埋设 111301746无砟轨道 112125336.1概述 11224606.1.1无砟轨道结构设计 112306176.1.2轨枕及轨道结构高度 112175916.1.3道床板 112233696.1.4曲线超高设置 11351856.1.5综合接地 113204766.1.6排水设计 11348216.2施工准备 113108446.2.1人员准备 114156236.2.2机械、工装准备 114196976.2.3材料、试验准备 11426556.2.4标准、制度、报批文件准备 114316846.2.5现场准备 11458776.3无砟道床施工方法 115291736.4质量检查和控制标准 129110526.5施工组织 132289477施工进度计划 13766957.1施工进度安排原则 137657.2施工总工期及计划开、竣工日期 137299217.3施工进度安排 1373587.3.1工程项目施工进度指标 137161507.3.2进度计划 138135647.3.3工程项目施工进度分析 138318348隧道施工安全风险技术对策 140187478.1隧道塌方风险事件的技术对策 140243458.2突泥突水风险技术对策 142142568.3隧道大变形施工对策及安全技术措施 144287488.4第三方损失处理技术对策 14632038.5岩爆风险技术对策 147322998.6窒息风险技术对策 149197078.7机械伤害风险对策 150207768.8工期风险对策 15079298.9其他对策 151250709施工安全措施 15285839.1安全目标 152246429.2安全管理组织机构 15299059.2.1安全管理组织机构设置 15266409.2.2安全管理职责 153166999.3安全管理体系 15326109.4安全生产管理制度 155278929.4.1安全生产责任书制度 15537639.4.2安全生产技术交底制度 156206029.4.3安全生产教育制度 156126199.4.4安全生产检查制度 159247909.4.5安全生产奖惩制度 161202069.4.6安全生产交接班制度 161303149.4.7安全事故报告和处理制度 161130189.4.8安全风险预测设计制度 16231539.5不良地质段的开挖与支护 16274959.6出砟与运输安全技术措施 163300179.7衬砌安全技术措施 163255839.8通风与防尘 164119059.9洞内拱电与电气设备安全技术措施 164234639.9.1电路敷设 164316379.9.2接地与防雷 165317079.9.3电器设备设置 16662159.9.4漏电保护器设置 167294329.9.5电器设备的安装 167317339.9.6配电箱及开关箱的设置 168232979.9.7电器装置的选择 170164579.9.8低压带电检修工作安全措施 171306859.9.9电器设备使用与维护安全措施 17137889.9.10临时用电防火措施 172299969.10隧道贯通前爆破安全措施 173214909.11与宋家堰水电站引水洞交叉洞段安全措施 17319529.12监控量测 173111449.13隧道施工塌方事故预防、处理原则及主要措施 175138629.14斜井施工安全措施 176229709.14.1斜井抽排水 176290369.14.2斜井拱电 177319969.14.3道路及运输 17852549.14.4其他 179185999.15.1急救箱（包） 179327009.15.1逃生管道 1802176310质量保证措施 1811812111工期保证措施 1921461111.1征地拆迁配合措施 1923022711.2缜密超前施工准备措施 19287111.3组织保证措施 1922013211.4管理保证措施 193478511.5技术保证措施 194587011.6设备保证措施 195512111.7物资保证措施 1962012111.8后勤保证措施 1962349911.9冬雨季施工工期保证措施 1961791011.10特殊条件下保证工期的措施 1981436912施工环境保护措施 1992400912.1施工现场环境标准 199353312.1.1噪声标准 199677912.1.2污水排放标准 1992436812.1.3空气标准 1991997712.1.4固体废弃物标准 199487112.1.5隧道施工标准 1993023812.2减小生态破坏 1991704312.3加强对噪声、粉尘控制 200619912.4水环境保护 2012091112.5大气环境保护 2022964512.6弃砟、取弃土和固体废弃物处理 2022683513水土保持 2042529513.1水土保持的内容 2042666113.2水土保持的措施 2051714114文明施工及文物保护 2072559514.1文明施工目标 2072220114.2文明施工保证体系 2073237914.3文明施工管理措施 2081713814.4文物保护管理措施 2122029015施工资源配置 2131392516附件：文明施工标志图例 2152078916.1禁止标志图例 2152938716.2警告标志 2232045816.3指令标志 2302741816.4提示标志 2352286116.5明示标志 237233217应急预案 247752817.1组织指挥体系 2473188317.2险情类别、预防措施、处置措施 2471369117.2.1触电事故应急预案 2471851517.2.2火灾应急预案 2492170117.2.3易爆品、火工品爆炸事故应急预案 250990017.2.4隧道塌方应急预案 2521451517.2.5隧道瓦斯爆炸应急预案 2552537517.2.6防洪应急预案 256698017.2.7隧道岩爆应急预案 25845117.2.8突水突泥应急预案 2601687817.2.9隧道作业窒息应急预案 261131817.2.10高处坠落及物体打击 2622157317.2.11机械伤害事故 2642886617.3应急通信 2651668517.4应急响应标准 2702149517.5应急响应的启动形式 2702826517.6应急响应的内容 2701890017.6.1指挥和协调 270351517.6.2紧急处置 2713180717.6.3医疗卫生救助 271306317.6.4群众的安全防护 2712795817.6.5社会力量的动员与参与 2712910717.6.6现场检测与评估 271799917.6.7应急响应的结束形式 272268718附表 27315944表18-1拟为承包本工程设立的项目实施组织结构图 2733779表18-2劳动力计划表 27313437表18-3总体施工进度计划横道图 27311709表18-4总体施工进度计划网络图 27313028表18-5主要材料拱应计划表 27347表18-6拟配备本工程的实验和检测仪器设备表 27313242表18-7分年、分季度资金使用计划表 27329119表18-8福仁山隧道施工程序形象图 27327886表18-9福仁山隧道纵断面图 2731概述1.1编制依据（1）新建西安至成都铁路西安至江油段（陕西境内）站前工程施工总价承包招标文件、补遗（答疑）书、工程量清单、福仁山隧道设计图等；（2）当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；（3）中国水利水电第十四工程局有限公司所拥有的技术装备力量、机械设备、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验；（4）相关技术标准、施工指南及西成客运专线有限责任公司下发的相关文件；《铁路工程施工施工组织设计指南》（铁建设【2009】226号文）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》TB10754-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设（2010）241号《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设（2010）241号《高速铁路轨道工程施工技术指南》铁建设（2010）241号《高速高性能混凝土技术条件》科技基［2005］101号《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009《铁路工程测量规范》TB10101-2009《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005-2010《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301-20091.2工程概况1.2.1隧道概况福仁山隧道地处秦岭南麓低中山区，隧道范围平均海拔1200m，最高海拔1634.1m。洞身地表起伏较大，地表自然坡度30°~40°，分布有众多基岩“V”弄侵蚀谷，多为南北展布，隧道区域山高坡陡，基岩裸露，沟壑纵横，地形复杂，植被茂密。隧道起讫里程为DK159+625.95~DK172+725.5，13101.55进口位于金水河牛角坝，出口位于酉水河宋家堰，最大埋深929m，最小埋深46m。洞身均位于直线上，隧道以3‰上坡进洞至DK162+900后以8‰下坡出洞。进口位于金水河右岸坡地上，无既有道路到达洞口处，但距村村通水泥路较近，交通便利，场地开阔，出口下临酉水河，无施工场地，无便道可利用。隧道出口平导，为本标段的重点控制隧道。本隧道建筑限界采用《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）中规定的限界尺寸，隧道内轮廓采用“通隧（2008）0201”中的衬砌内轮廓，轨面以上有效净空面积为92㎡，隧道内线间距为4.6m,曲线上隧道衬砌内轮廓不加宽。按防灾要求设置双侧救援通道，救援通道宽度不小于1.5m，高2.2m，其外侧距线路中线不得小于2.3m。1.2.2工程地质和水文地质（1）地层岩性隧道工程范围涉及主要岩性为第四系全新统坡积膨胀土，冲积卵石土、坡积碎石土、洪积块石土，志留系下统片岩及片岩夹大理岩、大理岩、元古界中上统变粒岩夹大理岩、片麻岩夹云母石英片岩、片岩夹片麻岩、大理岩夹片麻岩、片麻岩夹片岩、片麻岩夹大理岩、片岩夹大理岩、片麻岩夹片岩片麻岩、上太古界片麻岩夹大理岩，分布在断层带内的断层角砾、断层泥及碎裂岩。岩性特征见设计图纸。（2）地质构造本隧道主要断层：f66、f67、f68、f69、f70、f70-1、f71、f71-1、f71-2。其中f66：逆断层，断层产状N65°~N80°W/65°~75°N，断层破碎带宽10~30m。断层带成份为碎裂岩，局部夹断层角砾组成，断带内岩体较为破碎，隧道洞身通过地段为DK159+856~DK159+878.4。f67：逆断层，断层产状N60°~N80°W/50°~65°N，断层破碎带宽30~40m。断层带成份为断层角砾组成，隧道洞身通过地段为DK160+281~DK160+318。f68：逆断层，断层产状N70°~N75°W/50°~60°N，断层破碎带宽30~45m。断层带内物质主要为碎裂岩，隧道洞身通过地段为DK160+575~DK160+610。f69：逆断层，断层产状N50°~N85°W/50°~80°N，断层破碎带宽30~45m。结构面粗糙，断层面上有挤压膜，局部已糜棱岩化，断层带内物质主要为断层角砾，岩体节理很发育，较为破碎，隧道洞身通过里程为DK161+297~DK161+338。F70：逆断层，断层产状N65°~N88°W/35°~45°N，断层破碎带宽10~25m。断层带内物质主要为断层泥，局部可见糜棱化现象，物探反应明显，隧道洞身通过里程为DK162+250~DK162+270。F70-1：逆断层，断层产状N65°~N88°W/35°~45°N，断层破碎带宽10~25m。断层带内物质主要为断层泥，局部可见糜棱化现象，物探反应明显，隧道洞身通过里程为DK167+943~DK167+968。F71：正断层，断层产状N20°~N45°W/40°~60°N，断层破碎带宽10~40m。断层带内物质主要为断层角砾，局部可见糜棱化现象，隧道洞身通过里程为DK168+500~DK168+525。F71-1：正断层，断层产状N55°~N75°W/55°~75°N，断层破碎带宽50~70m。断层带内物质主要为碎裂岩，局部可见糜棱化现象，隧道洞身通过里程为DK171+255~DK171+322。F71-2：正断层，断层产状N45°~N55°W/60°~80°S，断层破碎带宽25~40m。断层带内物质主要为碎裂岩，局部可见糜棱化现象，隧道洞身通过里程为DK171+977~DK172+009。（3）褶皱构造隧道段发育两处背斜及一处向斜，背斜核部洞身中心里程DK165+543、DK169+062，岩体破碎，节理发育。向斜核部未穿过洞身，富水，岩体破碎。节理发育。（4）节理由于隧道区各地质体的发育时代，构造运动强烈，区域性大断裂贯穿东西，发育数条低序次断裂，岩石节理裂隙较发育-发育，分布较多节理密节带，岩体较破碎-较完整，具体见隧洞设计图纸。（5）地下水特征隧道区地下水的形成，分布受地形地貌、岩性、构造、植被、降水量等多种因素控制和影响。特别是在构造作用下，断层破碎带、岩性接触带、节理密集带以及岩溶发育地区，为地下水贮存和运移创造了良好的地质条件，地下水赋存类型主要为基岩裂隙岩溶水。涌水量预测见下表：隧道分段涌水量预测结果表里程长度km富水性分区单位长度可能最大涌水量q0隧道可能最大涌水量Q0单位长度涌水量qs隧道正常涌水量Qsm3/dm3/dm3/dm3/dDK159+625.95~DK161+6302.00405弱28765635575.21127DK161+630~DK171+5509.920中等145391442252907.828845DK171+550~DK172+727.51.1775弱4267.55085853.51017合计13.1015515494530989辅助坑道涌水量预测结果表辅助坑道长度km隧道可能最大涌水量Q0隧道正常涌水量Qsm3/dm3/d1号斜井2.0040556351127平导9.92014422528845平导支洞0.6862971279.4横洞1.1775508510171.2.3不良地质及特殊岩土隧道范围内不良地质主要为隧道进口处左侧分布的大理岩岩溶。岩容现象主要发育在隧道进口左侧金水河右岸的大理岩中，以溶洞形式发育，溶洞直径约1~3m，可见延伸深度大于10m，不完全充填，充填物为角砾及杂砂土。隧道范围内的特殊岩土为膨胀土，具弱-中等膨胀性。1.2.4地震动参数及气象资料本工点地震动峰值加速度值为0.05g(相当于地震基本烈度六度)，地震动反应谱特征周期采用0.45s。隧道工点年平均气温14.4℃,极端最高气温39.4℃,极端最低气温-11.9℃,最冷月平均气温2.3℃,最大积雪厚度17cm,土壤最大冻结深度50cm。1.2.5工程设计情况（1）洞口工程进口采用斜切式洞门，并设置明洞段，出口采用倒斜切式，洞门边仰坡设置截水天沟，边坡采用锚网喷支护。具体支护设计及参数详见相关设计图纸。（2）洞身工程隧道内轮廊采用“通隧（2008）0201”中的衬砌轮廊，轨道面以上有效净空面积为92m²，隧道内线间距为4.6m。按防火要求设置两侧救援通道，救援通道宽度不小于1.5m，高2.2m，其外侧距线路中线不得小于2.3m。隧道采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护，设置喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢架、二次衬砌等，各衬砌类型均预留变形量。特殊地形地质地段，对支护措施采用管棚、小导管等等措施进行了加强，具体支护参数详见表1-1。表1-1衬砌支护参数表衬砌类型预留变形量（cm）初期支护二次衬砌喷混凝土钢筋网锚杆钢架拱墙（cm）底板/仰拱（cm）施做部位厚度（cm）设置部位网格间距（cm）钢架规格设置部位间距（环向×纵向）（m）长度（m）设置部位钢架类型间距（m）Ⅱa型3～5拱墙5拱部局部：1.5×1.52.53530※Ⅲa型5～8拱墙12拱部25×25φ6.5拱墙1.2×1.53.04050Ⅲb型5～8拱部180°23拱部180°25×25φ6.5拱墙1.2×1.53.0拱部180°四肢格栅1.54050边墙12Ⅳa型8～10拱墙25拱墙20×20φ6.5拱墙1.2×1.23.5拱墙四肢格栅1.04555仰拱10Ⅳb型8～10拱墙25拱墙20×20φ6.5拱墙1.2×1.23.5拱墙Ⅰ18型钢1.045※50※仰拱15Ⅴa型10～15全断面28拱墙20×20φ8拱墙1.2×1.04.0全环Ⅰ20a型钢0.850※60※Ⅴb型10～15全断面28拱墙20×20φ8拱墙1.2×1.04.0全环Ⅰ20b型钢0.850※60※（3）隧道防排水隧道防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合制理的原则，满足一级防水标准。具本防排水设计见相关设计图纸。（4）监控量测现场监控量测不仅监测各施工阶段围岩和支护动态，确保施工安全，而且是调整初期支护设计参数、确定二次衬砌和仰拱的施做时间的依据。量测项目：洞内外观察、水平相对净空变化值的量测及拱顶下沉量测为必须进行的监控量测项目；DK170+396~+596、DK172+496~+536浅埋地段应进行地表下沉量测，根据施工需要必要时增设隧底上鼓及围岩内部变形等量测项目；施工完成后应进行沉降观测，以确定无砟轨道的铺轨时间。量测间距：Ⅴ级围岩地段为5m、Ⅳ级围岩地段为10m、Ⅲ级围岩地段为30~50m、Ⅱ级围岩地段为50m。（5）辅助坑道本隧道采用1座无轨运输斜井+出口平导+平导支洞+1座无轨横洞辅助施工。其中斜井长度1826m、出口横洞长567.361m、出口平导长5409m、平导支洞长445m，平导段共设置4个施工横通道，15个永久横通道。断面形式斜井和出口横洞为双车道，断面7.3×6.5m。出口平导为单车道+错车道，断面5.0×5.9m。斜井一般地段采用喷锚衬砌，井底、洞口段、断层带及其影响带、Ⅳ级围岩双车道、Ⅴ级围岩段采用模筑衬砌；出口平导作为永久工程，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用喷锚衬砌，Ⅳ、Ⅴ级围岩采用模筑衬砌，横洞、施工横通道、永久横通道均采用模筑衬砌。具体支护衬砌参数见表1-3。表1-2辅助坑道设置表辅助坑道名称斜井出口横洞出口平导平导支洞里程DK163+000DK171+716DK171+757～DK166+348DK170+055综合坡度（﹪）8.0-2.7310平面角度45°45’29”37°55’39”33°3’17”坑道与线路先对位置左左左左运输方式无轨无轨无轨无轨辅助坑道长度（m）1826.00567.3615409445后期用途避难所紧急出口紧急出口紧急出口断面形式双车道双车道单车道+错车道单车道表1-3辅助坑道支护支护参数车道类型围岩级别断面代号衬砌类型喷层厚度（cm）Φ22全螺纹砂浆锚杆钢筋网φ8钢架底板厚度(cm)衬砌厚度(cm)位置长度（m）间距（m）位置间距（cm）位置间距（m）单车道ⅡⅡ-DP喷锚8局部220ⅢⅢ-DP12拱部21.5×1.5拱部25×2525ⅣⅣ-DM模筑20拱墙2.51.2×1.2拱墙25×25拱墙Ⅰ121榀/1.2m3030ⅤⅤ-DM23拱墙31.0×1.0拱墙20×20拱墙Ⅰ161榀/m3535双车道（错车道）ⅡⅡ-SP喷锚12局部2.5局部25ⅢⅢ-SP15拱部2.51.5×1.2拱墙25×2530ⅡⅡ-SM模筑5局部2.5局部2530ⅢⅢ-SM10拱部2.51.5×1.2拱部25×253030ⅣⅣ-SM23拱墙31.2×1.2拱墙20×20拱墙Ⅰ161榀/1.2m3535ⅤⅤ-SM23拱墙31.0×1.0拱墙20×20拱墙Ⅰ161榀/m40401.3主要工程量主要工程量见下表福仁山隧道工程工程量统计表分项工程项目单位福仁山隧道合计洞口工程洞身工程斜井洞口横洞洞口斜井洞身横洞洞身平导洞身开挖立方米1072517324617775086164197972155582065532喷混凝土网喷C25立方米7442967101.536139451023057840.5素喷C25立方米216171397144406827226网喷C30立方米59595959素喷C30立方米26432643挂网φ8t1.45487.4480.2040.03368.92220.182213.238391.481φ6.5t526.1526.1锚杆φ22砂浆锚杆米102219659925842355191104296926341408中空锚杆米416424416424钢支撑钢支撑吨3386.979134.66751.446339.5633912.655连接钢筋吨1596.00621.6568.29876.1641702.124连接钢板吨802.28316.2866.22734.581859.377螺栓套1854845440208011640204644φ42锁脚锚管吨781.86372.775854.638衬砌混凝土C30钢筋砼立方米4531683824152222710124185338C35衬砌钢筋砼立方米18185641065423242758686衬砌钢筋HRB335吨115.5263831.4993.7712.36831.1743984.338HPB225吨21.906559.7940.1230.0821.6631.721585.289钢筋接驳器个1500135300136800预埋件预埋钢筋HPB2257.4877.487预埋钢筋HRB335吨532.652532.652预埋等边角钢吨47.5270.35647.883设备基础C25砼立方米613906862873913568水沟C25砼立方米308152.5122.8583.3填充C20砼立方米631102564103195其它C20砼立方米150.5116653495436769.51防排水M10水泥砂浆保护层立方米3939M10水泥浆抹面（厚30mm）平方米1616水沟、电缆槽及侧沟C30衬砌钢筋砼立方米1663938536712939723电缆槽及侧沟C35衬砌钢筋砼立方米12.2228172829.22水沟、电缆槽及侧沟钢筋吨2.214549.6677.4231.55426.922587.78回填注浆立方米32623262径向注浆φ42*3.5mm钢管吨13.413.4φ6钢筋箍吨0.1670.167注浆立方米11611161525号普通硅酸盐水泥吨870.375870.375速凝剂吨17.40817.408超前小导管φ42*3.5mm钢管米28621712653478014620318270φ6钢筋箍吨12.970.5540.2080.69514.427注浆立方米506294303245510525号普通硅酸盐水泥吨3796.473796.47速凝剂吨75.9291.4130.4464.85782.645导向墙墙身C25混凝土立方米1919φ140*5mm导向钢管t0.8330.833工字钢架t1.0581.058连接钢板t0.0680.068φ108管棚φ108*6mm钢管吨22.63522.635φ114*6mm接头钢管吨1.1991.199φ42*3.5mm钢管吨0.1760.176φ18钢筋吨11.98811.988封孔M10水泥砂浆立方米11111:1水泥浆注浆立方米3535洞身T76L长管棚φ76*9.5mmL=15m管棚根450450φ92*15mm连接套115EX钻头个450450φ16接地钢筋吨43.70643.70616槽钢吨3.1983.198防护门座20321742C20片石混凝土立方米400280680骨架护坡C25砼立方米9393骨架护坡空心砖C25砼立方米55喷播植草平方米106106穴植灌木穴914914覆种植土立方米1111被动防护网平方米400200600主动防护网钢绳网平方米450400850格栅网平方米450400850φ50锚孔米10896204坡面防护C30砼立方米261339φ16（基础）钢筋吨5.7712.9078.678φ28锚杆钢筋吨3.941.975.91M30水泥砂浆立方米125.3563.2188.55溶洞回填C20砼立方米200200溶洞回填注砂浆立方米60506050C15片石混凝土立方米0M10浆砌片石立方米105700.910570.9碎石垫层立方米14041404φ100透水管米140714071.4施工重点、难点及对策重点（关键）工程和难点工程分析及主要对策见下表：表1.3-1工程重难点分析及对策表工程重难点及分析主要应对措施施工通风隧道长，平导段辅助坑洞众多，如何保证通风风流不紊乱，满足施工要求，是本工程施工难点合理进行风机选择，风机选型满足拱风要求，合理布置压入式通风和吸出式通风风口的位置，尽可能避免通风风流紊乱，满足施工要求。施工排水根据本工程设计资料，极端情况下本工程涌水量大，且有突涌水的可能。如何保证上述情况下施工安全是本工程的重、难点。施工中加强超前地质预报，探明前方水文地质情况，提前疏排或注浆止水。反坡段排水系统满足设计排水能力，并设备用的水泵和排水管，做好应急准备。隧道进洞施工本标隧道洞口部位地质条件差，洞口边仰坡有顺层、浅埋、偏压、进洞困难，施工风险高，如何保证安全进洞是本标隧道施工的重点1、隧道洞口开挖前，做好隧道洞口截排水沟，对于上方可能滑塌的地表土围岩等先清除，必要时，对隧道洞口开口线外地表进行加固处理；2、开挖自上而下分层开挖，石质地段开挖加强爆破控制，防止爆破影响边坡和仰坡稳定，爆破完成后及时进行边仰坡的锚喷支护，尽早固结洞口；3、正洞开挖前，严格按照设计要求做好洞口的超前管棚支护（明暗分界处）；4、洞口段施工严格控制循环进尺和台阶高度，破碎带施工采取短进尺、弱爆破、强支护、勤测量施工原则。DK159+625.95~+671DK172+717~+727.5明挖节理裂隙发育，岩石破碎施工中容易坍塌、滑坡甚至引起塌方、支护变形侵限施工过程中对施工安全隐患较大除按以上进洞施工主要应对措施外，还应做到：（1）尽量避免雨季施工，当必须在雨季施工时，应加强防护，随时监测、检查边坡稳定情况；（2）明洞回填时不得任意抛填，保护好已做好的防水层；（3）回填土顶层的隔水层应封闭严密，并与边坡搭接良好。洞顶设置的截水、排水设施应配合明洞施工，及早完成劣质围岩施工在隧道中有部分地质条件复杂，在施工中进度及安全均受影响，如何做好劣质围岩隧道工程的施工质量控制是本标隧道工程施工的难点1、加强隧道围岩超前预报，根据超前预报围岩变化情况，适时采取恰当的超前支护措施，并调整相应围岩的支护参数；2、加强施工管理，遵循采用弱爆破，强支护，勤测量，短进尺的原则进行施工；3、加强断面的收敛监测；4、劣质围岩开挖后，根据围岩收敛情况，采取加强支护或及时施工二衬混凝土，争取尽早成环。DK170+446~+596洞身通过浅埋沟段施工不当容易造成塌方、冒顶、支护变形侵限除按以上劣质围岩施工应对措施外，还应做到：（1）加强洞内及地表变形观测；（2）施工中控制爆破，短进尺，加强超前支护、预注浆堵水措施；（3）严格控制开挖后围岩暴露时间，尽快进行初期支护和二次衬砌封闭，衬砌背后回填密实，避免围岩变形失稳；（4）有异常情况应立即停工，采取应对措施。DK159+671~+716土石分界段施工不当容易造成围岩坍塌、突水突泥、支护变形侵限除按以上劣质围岩应对措施外，还应加强排水及采取以下措施：（1）加强土石分界范围的初期支护措施，配合钢架，采取超前小导管支护；（2）按照“管超前、预注浆、短开挖、弱爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的原则施工。（3）必须做好锁脚锚管，尽量采用机械或人工开挖，需放炮时采取小炮以防坍塌。仰拱及时跟进，初期支护尽早封闭成环。（4）加强监控量测，并依据量测数据分析判定支护稳定情况，以便调整支护参数。DK163+431~DK166+878根据设计图纸福仁山隧道超前地质预报项目综合表显示该洞段有地应力测试及岩爆分析，所以岩爆施工是本工程施工预防的重难点采取以防为主，防治结合的原则，根据围岩特性进行预报和预测。总结岩爆洞段规律，采取针对性的防护措施。对岩爆地段采取洒水、打注水孔、喷灌高压水等措施，软化围岩，加快围岩内部应力释放；采取分部开挖、光面爆破等施工方法，降低岩爆发生的强度。监控量测监控量测是隧道施工安全保障的关键环节，所以做好监控量测是本工程施工的重点（1）及时布设观测点、及时观测数据、及时分析数据、及时反馈结果、及时采取措施；（2）施工过程中把监控量测纳入施工工序中，做好设计与施工间的信息传递与反馈，以便修正开挖方法和参数，实现优化设计和安全施工；（3）监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，按设计要求进行布点和监测，并根据现场情况及时进行量测项目和内容的调整。量测数据应及时分析处理，并与工程类比法相结合，及时调整支护参数和施工对策；（4）当拱顶下沉，收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进，及时分析原因，采取措施。超前地质预报灾害地质的施工探测，是不良地质隧道施工的重要工作，是防止重大安全事故的重要手段，所以超前地质预报是本工程施工重点（1）对照设计图的地质资料，根据预报地质条件的变化情况及对施工的影响程度调整施工方案；（2）断层及断层影响带的位置、规模及其性质以便及早做好施工准备；（3）预报可能出现突泥突水地点、涌水量大小、地下水泥砂含量及对施工的影响及时制定应对措施。（4）不同岩性、围岩级别变化界面的位置；（5）浅埋段地面出现下沉或裂缝时，预报其对隧道稳定和施工的影响程度；（6）及时了解工程地质灾害可能发生的位置和规模以便制定应对措施。塌方施工过程中一旦发生塌方，不但影响人员设备安全，工程结构安全，也影响工程进度，所以预防和处理塌方是本工程的重难点（1）对临近断层、破碎带、浅埋沟谷等特殊地段，加强支护、监控量测及施工管理，并及时调整支护措施及工法；（2）长时间停工前，应对掌子面采用喷混凝土进行封闭处理，衬砌尽量接近掌子面，土质不大于30m，石质不大于35m，二衬端头至掌子面间初支结构在原设计基础上加强1~2级以防止塌方事故发生；（3）塌方处理贯彻“宁强勿弱、稳扎稳打、安全第一”的宗旨，遵循“先加固、勤测量、管超前、短开挖、强支护、早封闭、确保施工和结构安全”的原则；（4）塌方发生后，除非是堵住人员需要抢险，否侧不宜盲目急于处理，避免塌方范围扩大。严禁盲目洞内清方，以防掌子面继续塌方；（5）塌方处理过程中必须安排专人进行变形观察记录，发现异常现象要立即安排人员撤离；（6）塌方处理完成后，应暂停掌子面施工，加强超前地质预报，查明前方地质情况，以便确定支护措施；（7）塌腔回填措施按照设计要求及时进行，拱顶回填一次不超过3m，严禁人员在未回填的塌腔下作业；（8）严禁在未编制塌方处理安全施工组织的情况下无序施工。2.施工总布置2.1施工运输便道施工便道选定按照既满足施工需要，又节省投资的原则，尽量利用地形条件，减少对洞口植被的影响。福仁山隧道进口位于金水河右岸坡地上，无既有道路到达洞口，但距村村通水泥路较近，交通便利、场地开阔，出口下临酉水河，无施工场地，无便道可用。新建便道标准：主要交通道路路基宽6m，路面宽5m；困难地段和次要道路路基宽4.5m，路面宽3.5m，隔300米设汇车道，泥结碎石路面。完善排水设施。陡坡地段便道外侧设置防护墩。进口端接既有线便道，长1.2km；斜井处接既有线便道，长6.5km；横洞处接既有线便道，长5.6km；出口端接既有线便道，长0.4km。2.2施工拱水各洞口位置均位于河道或沟谷附近，沟中地表水发育，流量较大，可作为施工用水。拟在各混凝土拌合站设置200m3的蓄水池，隧道施工洞口设置200m3的高山水池，生活驻地设置50m3的蓄水池。上水管用2×φ100mm钢管，下水管用Φ150mm钢管。高压水管安装在高压风管上部，为满足施工用水水压要求，在管道进入洞内适当位置设管道增压泵。2.3施工拱电福仁山隧道电源从附近高压线搭火、接入，进口、横洞、斜井、平导、平导支洞，分别安装800kvA、630kvA变压器，兼顾施工营地和拌合站施工拱电。施工用拱电相当方便。各用电线路除符合《电力施工规范》外，并有保证安全的措施。施工拱电线路采用400／220V三相五线系统，动力设备采用380V，照明采用220V、隧道掌子面照明采用36V电压拱电。附近均有高压线可接入。为防止因特殊情况高压电源停电而影响施工，在进出口各安装200kw发电机组。2.4施工拱风在隧道进出口和适当位置设计轴流、射流风机，本隧道配置110kw的轴流风机10台，55kw的轴流风机13台37kw的射流风机6台，风袋形式有Ф1500mm、Ф1000mm。2.5施工排水施工排水主要为地下渗水和施工用水的排水。根据本工程设计资料，福仁山隧道区段内涌水量大，隧道洞身从进口以3‰上坡DK162+900后以8‰下坡出洞。排水方式：顺坡排水时，正洞涌水通过临时侧沟引入泵站，再由辅助坑道口泵站排出洞外。2.5.1斜井反坡排水斜井反坡段采用移动潜水泵、集水仓、泵站、水管等设施分级接力将水抽排出洞外。泵站设置位置详见泵站设置图，可根据实际情况做适当调整。水仓尺寸按15min设计涌水量设计，并考虑施工和清淤方便综合确定。工作水泵按满足计算的泵站排水能力和设计扬程配备，能应急处理突发的涌水，并设置备用的水泵和排水管，排水管采用承压铸铁管。洞内在施工断层破碎带或穿过隔水地层时，有突然涌水的可能。施工中，一方面通过地质超前预报探明前方水文地质情况，提前疏排或注浆止水；另一方面，要做好应急准备，编制应急预案，一旦发生涌水，尽快安装抽水设施，迅速排出，确保安全。泵站设置图（1）斜井放坡排水根据设计图纸，该段泵站设置及分段水量见下表：隧道分段涌水量预测结果表位置里程泵站号最大可能分段水量泵站水量泵站的抽水能力Q扬程粗值m3/dm3/dm3/hm正洞成都端掌子面移动泵112140.0712140.07637.0013.42西安端掌子面移动泵21512.061512.06105.65.77DK164+6651-1号泵站12140.0724280.131244.0113.42DK163+8301-2号泵站12067.3736347.501847.3813.37DK163+0001号泵站6629.7845943.242327.1665.611号斜井斜14+202号泵站5175.8851119.122585.9652.40斜10+663号泵站5175.8856295.012844.7552.40斜7+124号泵站5175.8861470.893103.5452.40斜3+585号泵站5180.2566651.143362.5652.44（2）水仓容量根据设计，正洞设置3级泵站，取最大分段涌水量12140.07m3/d，同时洞内湿式掘进、洒水降尘等施工用水按400m3/d考虑，则设计施工排水能力要大于12540.07m3/d。斜井设置4级泵站，取最大分段涌水量5180.25m3/d，同时洞内湿式掘进、洒水降尘等施工用水按400m3/d考虑，则设计施工排水能力要大于5580.25m3/d。抽水设备按20小时排除本段24小时最大可能涌水量的能力选配，水仓容量按照15min汇水量设计，确保斜井不被淹井。斜井工区涌水量预测表位置施工排水能力（m3/d）15min汇水量（m3）正洞12540.07130.631号斜井5580.2558.13根据以上计算，正洞水仓容量取140m3，1号斜井水仓容量取60m3。斜井工区水仓尺寸表（净尺寸）位置设计深度（m）设计宽度（m）计算长度（m）正洞1.843.422.381号斜井1.843.49.59根据以上计算，正洞水仓长度（净尺寸）取23m，1号斜井水仓长度（净尺寸）取10m。（3）设备选型配套、选型原则a、隧道排水主要为隧道渗水，同时考虑到施工用水。水质除地下水的本身成份外，还有岩石石硝、泥浆、喷射混凝土的回弹物，所以，除考虑到需排出的水量外，还应考虑到排水的成分组成。b、掌子面抽水选用潜水泵，泵站均为离心式水泵。选用水泵特性要求：强耐磨、耐腐蚀，使用时间长。c、各级泵站排水能力应充分配备，并有一定的储备能力。d、隧道施工后通过对洞内水的成分组成分析，其主要水质除地下水的本身成分外，主要还有岩石、石屑、泥浆等，应考虑应选用污水污物潜水电泵。根据扬程合理选用水泵型号。工作面移动水泵，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。水泵配置水泵配置见下表。除正常施工用水泵外，配备备用水泵和排水管，以满足设备检修及处理突发涌水。水泵配置表位置泵站号泵站的抽水能力Q扬程粗值水泵类型扬程出水管径流量数量m3/hmmmmm3/h台正洞移动泵1637.0013.42潜水泵301502004移动泵2105.65.77潜水泵201005031-1号泵站1244.0113.42多级离心泵3015030051-2号泵站1847.3813.37多级离心泵3020040051号泵站2327.1665.61多级离心泵8020050051号斜井2号泵站2585.9652.40多级离心泵8020060053号泵站2844.7552.40多级离心泵8020060054号泵站3103.5452.40多级离心泵8020065055号泵站3362.5652.44多级离心泵802007005、排水管路根据洞内水量情况，结合选配的抽水设备，正常施工排水采用3套管路（可根据隧道施工后洞内涌水情况增加管路）：2套为φ200mm管材均为无缝钢管（一路检修备用，一路日常使用）；1套为φ80mm消防软管（工作面上移动集水）。（4）排水拱电为确保洞内排水正常进行，不因电路问题导致抽排工作的间断，设置两条拱电系统，一路运行，一路备用。由于水泵功率较大，新用电源电压为380V(±5％)，所以泵站用电从洞外引入380V稳定电源。2.5.2平导支洞反坡排水平导支洞进入平导段施工以后，大里程方向pk22+17处为岩性接触带（物探资料低阻，存在富水可能），小里程方向pk15+37处为阳河沟，浅埋，施工中突水、涌水风险较大，应做好反坡排水设计，平导段施工排水需要将洞内涌水通过平导支洞排出，所以应加大施工时抽排水机械设备配置及备用机械设备。（1）排水设计福仁山隧道平导支洞为反坡排水，采用机械排水，采用移动潜水泵、集水仓、泵站、水管等设施分级接力将水抽排出洞外。在平导支洞中部设置一个1#水仓200m3，支洞下部西安侧设施一个2#水仓300m3，按15分钟出水量设置，在DK170+330设置一个高位排水站，DK170+078～DK170+346段作为突发水储3#水仓，容量1400m3-2100m3。设置排水站两级，一级水泵设置在2#、3#水仓，容量为800m3/h(备用400m3/h)，二级为1#水仓900m3/h(备用400m3/h)，管线按备用容量设置，并且有扩容的空间。为方便清淤，在水仓内设置检查梯一座，采用Φ18的钢筋，间距为35cm。（2）隧道反坡排水的特点反坡排水施工即向洞内施工前进方向为下坡，洞内水向工作面汇集，需要及时抽排，以防止施工掌子面水积聚过深，影响隧道围岩的稳定和危及隧道施工的机械设备及施工人员的安全，影响正常的施工生产。（3）施工工序施工程序：平导支洞洞身爆破开挖开挖至泵站位置进行泵站跟水仓开挖并喷锚支护（衬砌）安装型钢跟木板泵站口封堵。（4）主要施工方法a、泵站、水仓基坑开挖与喷锚支护衬砌基坑开挖后，先喷混凝土4cm，挂网，然后架立钢架、打锚杆，随即喷混凝土至设计厚度，钢架处加厚喷层以包裹钢架，确保钢架稳定。钢架之间需用Φ22纵向拉杆焊接在一起，拉杆环向间距1m。同时配合“西成客专施隧参106-30”施工，水泵基座水仓仓身浇筑。b、安装I16型钢跟木板在泵站范围内水仓上部放置I16型钢，每根长370cm，工字钢上放置木板，并与工字钢进行绑扎。木板采用18mm竹胶板，竹胶板朝上一面上钉上窄边木条，增加表面抗滑力。为了方便清淤，在水仓内设检查梯一座，采用φ18螺纹钢筋，间距为35cm。c、泵站口封堵平导支洞工施工完成后，泵站及水仓采用弃碴袋装码砌回填密实，泵站口2m范围内采用C20的片石混凝土进行封堵，模筑衬砌地段封堵后恢复支洞模筑衬砌。(5)排水管路根据支洞内水量情况，结合选配的抽水设备，正常施工排水采用3套管路（可根据隧道施工后洞内涌水情况增加管路）：2套为φ200mm管材均为无缝钢管（一路检修备用，一路日常使用）；1套为φ80mm消防软管（工作面上移动集水）。(6)排水拱电为确保洞内排水正常进行，不因电路问题导致抽排工作的间断，设置两条拱电系统，一路运行，一路备用。由于水泵功率较大，电源电压为380V(±5％)，所以泵站用电从洞外引入380V稳定电源。2.6施工通风进口端：进口通风以压入式通风，配置轴流2×110KW，Φ1500mm风袋。斜井端：斜井进口通风以压入式通风，配置轴流2×110KW+2×55KW（上下各55KW），Φ1500mm变Φ1000mm×2风袋（上下游各一个）。出口端：横洞轴流2×110KW+3×55KW由Φ1500mm变Φ1000mm×3风袋+射流风机2×37KW前期（后期2×37KW与支洞共同）。支洞轴流2×110KW+3×55KW+55KW（三级，其中第二级为双向），Φ1500mm变Φ1000mm×3风袋。后期2×110KW+3×55KW+55KW（三级，其中第二级为双向）+射流风机4×37KW后期（其中2×37KW为前期横洞投入）。通风时间：前期在支洞与横洞未贯通前，支洞与横洞各16小时以上。后期贯通后，支洞轴流16小时以上，横洞轴流10小时以上，射流风机4×37KW10小时以上。隧道通风设备布置见图。2.7场地布置福仁山隧洞共配置三座拌合站和三座砂石系统，分别在隧道进口配置一座2×120拌合楼和生产能力大于220m3/h的砂石系统一座、斜井配置一座2×90拌合楼和生产能力大于80m3/h的砂石系统一座、横洞及平导位置一座2