断层破碎带隧道专项施工方案_第1页
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文档简介

目录TOC\o"1-2"\u1编制依据、原则 91.1编制依据 91.2编制的原则 92工程概况 92.1工程概述 92.2设计工期 102.3主要技术标准 102.4自然条件 112.5施工条件 152.6主要工程数量 162.7建设相关单位 193工程特点、重难点分析及对策 194管理目标 194.1安全管理目标 194.2质量管理目标 204.3工期目标 204.4创优规划 204.5环境保护及文明施工管理目标 204.6节能减排目标 205组织机构 215.1组织结构 215.2组织机构框架图 215.3主要管理人员 216施工部署 236.1总体施工部署 236.2施工任务划分及队伍部署 237施工进度安排 238施工准备 248.1驻地建设 248.2搅拌站建设 248.3临时便道、便桥 248.4电力 248.5通信 258.6生产生活用水 258.7火工品库建设 258.8钢构件加工厂 268.9工程试验准备 268.10物资准备 268.11技术准备 268.12征地和拆迁 279资源配置 279.1劳动力配置计划 279.2主要机械设备配置计划 2810主要工程施工方案 2910.1总体施工方案 2910.2洞口工程 3110.3洞身开挖 3310.4支护 310.5衬砌施工 910.6隧道综合洞室施工 1110.7明洞施工 1110.8隧道防排水施工 1210.9特殊段落施工方案 1611特殊过程、关键工序的界定和管理措施 2312影响施工质量的因素分析及相关措施 2413重大危险源、重要环境因素识别及相关措施 114安全保证措施 114.1安全管理组织机构 114.2安全生产保证体系 114.3安全保证措施 215质量保证措施 815.1质量管理组织机构及体系 815.2质量保证措施 916工期保证措施 1116.1工期管理组织机构 1116.2工期保证措施 1117文明施工及环水保措施 1317.1文明施工保证措施 1317.2环境保护、水土保持管理组织机构及体系 1417.3环境保护、水土保持保证措施 1518节能减排措施 1718.1节能减排管理机构 1718.2主要节能减排措施 1819季节性施工保障措施 1819.1冬季施工技术措施 1819.2夏期施工技术措施 2019.3雨季施工措施 2120应急预案 221编制依据、原则1.1编制依据(1)新建宝鸡至兰州铁路客运专线(陕西段)站前工程BLZQ-2标《太宁隧道设计图》,共三册以及相关设计文件;(2)西兰铁路客运专线陕西有限责任公司编制的“新建宝鸡至兰州铁路客运专线(陕西段)站前工程《指导性施工组织设计》”;(3)标段《实施性施工组织设计》;(4)现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料;(5)国家有关方针政策和国家有关标准规范、规程和验标等;(6)国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规;(7)我集团公司以往积累的施工经验,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。(8)根据ISO9001质量标准、ISO14001环境管理和OHSAS18001职业健康安全标准建立的中铁四局质量、环境和职业健康管理体系。1.2编制的原则(1)认真贯彻执行国家方针、政策、标准和设计文件,严格执行基本建设程序,实现工程项目的全部功能;(2)施工方法及工艺先进科学,合理、可靠;(3)安全、质量措施可靠,确保施工安全及人身设备安全;及工期目标明确,计划安排合理,有效地集中施工力量,按期完成;(4)按照工序关系,合理安排施工顺序,统筹考虑。2工程概况2.1工程概述太宁隧道位于陕西省宝鸡市渭滨区境内,起始里程为DK655+448,终点里程为DK661+347,全长5899m。隧道洞身最大埋深330m,最小埋深96m。隧道平面位于直线段上;隧道自进口至出口单面上坡,纵坡依次为20‰、6.5‰,设置圆曲线形竖曲线,竖曲线半径为25000m。进口位于高家镇太宁沟解甲滩村委会对面陡坡;出口位于晁峪乡晁峪沟内段家磨村东南方向约300m处半山坡。进出口交通均较便利,进口有太宁沟村村通水泥公路通过,连接姜谭路通往310国道;出口有晁峪沟村村通水泥路通过,通往310国道。隧道概况见表2.1-1。表2.1-1太宁隧道概况表隧道名称隧道里程隧道长度(m)洞内线路情况进口里程中心里程出口里程坡度(‰)/坡长(m)曲线半径/长度(m)太宁隧道DK655+448DK658+397.5DK661+347589920.0/1026.5/5797全隧平面均在直线段内工程地质及水文地质概况洞门形式隧道通过区的地层按时代由新到老分别为燕山期花岗岩,下元古界宽群石英片岩夹大理岩。隧道洞身通过燕山期花岗岩四期侵入变质岩接触带、五条断层破碎带、五条节理密集带。隧道区地表水系发育,洞身段穿越五条断层破碎带、五条节理密集带构造极其影响带地段地下水发育,为中等富水区,其余地段地下水较发育,为弱富水区。地下水赋存类型主要为松散层孔隙水、黄土孔隙裂隙水和基岩裂隙水(以构造裂隙水为主)。隧道区地下水质较好,对圬工不具氯盐和化学侵蚀性,环境作用等级为按碳化环境T2考虑。进口形式及长度(m)出口形式及长度(m)正切式洞门斜切式洞门12(含明洞)16m(含明洞)围岩分级ⅡⅢⅣⅤ道床类型辅助坑道及长度(m)长度(m)337010601280189CRTS-I型双块式无渣轨道单车道无轨运输横洞30/1座比例(%)57.1317.9721.703.20轨道高度515mm2.2设计工期合同计划开工日期为2013年3月1日,合同计划竣工日期:2016年3月21日(不含联调联试和运行试验),总工期36.7个月。2.3主要技术标准(1)铁路等级:客运专线(2)正线数目:双线(3)速度目标值:250km/h(4)最小曲线半径:4500m(5)正线线间距:4.6m(6)最大坡度:20‰,个别困难地段25‰(7)建筑限界:满足新建时速250公里客运专线的建筑限界2.4自然条件2.4.1地形地貌该隧道地处渭河南岸中低山区,地面高程一般为736~1120m,自然坡度约20°~45°之间,隧道通过大部分地区山势陡峻,南北向沟谷深切,多呈“V”字型,山坡上多为风积黄土覆盖,斜坡下部及沟心多基岩裸露。隧道洞身最大埋深330m,最小埋深96m。2.4.2水文地质特征隧道进、出口分别为太宁河、晁峪河,太宁河流量约2.5万m3/d,晁峪河流量约3万m3/d,流量随季节变化大。隧址区地表水系发育,姚家沟、小牛沟、白桃石沟和苗石沟内均有常年流水,沟谷中地表水受大气降水与土石分界面出露的泉水和沿途基岩裂隙中渗出的地下水补给,泉水流量不大,一般小于0.3L/s,该区地下水较发育。隧道区地下水主要为构造裂隙水,构造裂隙水主要接受沟谷地表水和上部孔隙潜水、风化裂隙水的补给,一般富水性较弱,洞身施工中可能出现面状、线状渗漏水、滴渗水,但在隧道通过构造破碎带、节理密集发育带、侵入岩与变质岩接触带及甘峪水库段,不排除发生集中涌水的可能,施工中应做好防排水措施。从涌水量估算结果看,太宁隧道全隧属中等富水区段,正常涌水量在5408m3/d左右,可能最大涌水量在11691m3/d左右。2.4.3工程地质特征(1)地层岩性该隧道通过区域地层条件较复杂,第四系、燕山期、下元古界地层均有出露,现按时代由新到老详述如下:1)第四系黏质黄土(Qeol3):浅黄色-褐黄色,主要分布于隧道顶部,厚度约5~20m,土质均匀,垂直节理发育,具有大孔隙,含虫孔,硬塑-坚硬,II级普通土,σ0=150kPa,具有Ⅰ级非自重湿陷性,湿陷土层厚度约5~12m,隧道洞身及洞口均未涉及到该地层。碎石土(Qdl4):黄褐色-灰黄色,主要分布于隧道、进出口斜坡地段,厚度约4~8m,土质不均,含少量粗角砾。碎石成分主要为石英片岩、花岗岩,稍密,Ⅲ级硬土,σ0=450kPa。2)燕山期主要分布于隧道中段至出口(DK656+425~DK661+347)之间,与隧道进口端宽坪群石英片岩呈侵入接触关系,该套地层内零星可见宽坪群石英片岩俘虏体存在。花岗岩(γ5):肉红色-灰黑色,细、中、粗粒花岗结构,矿物成分主要为钾长石,石英,云母,局部含有角闪石等,偶见石英岩呈条带状出现。表层为强-全风化,局部风化成土状,风化层厚度约5~15m,Ⅲ级硬土~IV级软石,σ0=800kPa;弱风化花岗岩,V级次坚硬石,σ0=1200kPa。3)下元古界宽坪群(Pt1)主要分布于隧道进口至DK656+425附近,与燕山期花岗岩呈侵入接触关系。岩性为石英片岩夹大理岩(PSc+Mbt1)。片岩多为黑云母石英片岩及绢云绿泥石石英片岩,灰黑色~灰白色,细粒隐晶质结构,片状构造,岩层为薄层~中厚层状,产状不稳定,一般N70°E/16°N,主要矿物含有石英,长石,岩质坚硬。受花岗岩侵入影响,岩体较破碎,完整性较差,表层为强风化,风化层厚5~10m,Ⅳ级软石,σ0=600~800kPa;弱风化片岩夹大理岩,Ⅴ级次坚石,σ0=1000kPa。大理岩呈厚层状夹于片岩层中,变晶结构,块状构造,主要矿物以方解石、白云石为主,岩质坚硬,岩层为薄层状,具有轻微溶蚀现象。(2)地质构造该隧道位于位西秦岭北麓中低山区。坪头-晁峪断层在隧道北侧距离隧道约2km处,对线路影响较小。定测阶段通过地表工程地质测绘及勘探发现在线路位置发育一段燕山期花岗岩四期侵入变质岩接触带、5条断层破碎带;5条节理密集带,分述如下:1)花岗岩侵入变质岩接触带洞身相交里程DK656+330~DK656+530段,隧道穿越燕山期花岗岩与下元古界宽坪群石英片岩侵入接触带,地质调绘及钻探成果表明,该接触带附近产状不规则,侵入岩与变质岩在地表交错出现(部分变质岩以捕掳体形式出现),影响范围较宽。带内岩体受挤压及热力变质作用影响,节理裂隙很发育,岩体破碎,热变质现象明显,多见压碎岩,花岗岩体破碎、风化呈砂砾土状,片岩部分高岭土化。2)断裂构造F1(逆断层):发育于片岩夹大理岩地层,断层走向为N41°E,倾角60°E,断层带宽度约15m,带内岩体节理裂隙极发育,部分石英脉充填,岩体破碎,并见断层角砾、压碎岩及断层泥。该断层在DK655+465~DK655+480段与线路呈49°交角相交。F2(正断层):该断层发育于进口附近石英大理岩地层内,断层走向为N29°W,倾角35°S,上下盘错动明显,破碎带宽度20m,见断层泥、镜面及擦痕,影响宽度约2~3m。该断层在DK655+455~DK655+475段与线路呈61°交角相交。F3(逆断层):发育于石英大理岩地层,断层走向为N21°W,倾角40°S,破碎带宽度约30m,带内岩体节理裂隙发育,岩石破碎,见灰白色断层泥。该断层在DK656+050~DK656+080段与线路呈69°交角相交。F4(性质不明断层):该断层发育于花岗岩体内,由钻孔DZK-03揭露,断层产状与附近Jm3节理密集带产状相近,走向N69°E,倾角75°N,断层带宽度约30m,影响带宽近20m,断层带物质主要为断层角砾、压碎岩及断层泥,糜棱岩化发育。该断层在DK658+875~DK658+900段与线路呈42°交角相交。F5(逆断层):断层上下盘均为花岗岩,断层走向为N50°E,倾角49°S,断层带及影响宽度约20m,断层带物质主要为断层角砾及断层泥,节理裂隙极发育。该断层在DK659+450~DK659+470段与线路呈41°交角相交。3)节理节理密集带(Jm1):该节理密集带发育于花岗岩地层内,带内岩体在地表呈强~全风化,节理裂隙发育,岩体破碎,节理多为张开-宽张节理,部分石英脉、方解石脉充填,密集带走向为N64°E,倾角55°N,宽度约25m。该节理密集带在DK657+785~DK657+810段与线路呈26°交角相交。节理密集带(Jm2):该节理密集带发育于花岗岩地层内,带内岩体在地表呈强~全风化,节理裂隙发育,岩体破碎,张开-宽张节理发育,石英脉、方解石脉充填,方解石脉见溶蚀现象。密集带走向N52°E,倾角80°N,规模较大,宽度约70m。该节理密集带在DK658+650~DK658+720段与线路呈38°交角相交。节理密集带(Jm3):该节理密集带发育于花岗岩地层内,带内岩体在地表呈强~全风化,节理裂隙发育,岩体破碎,节理多为张开-宽张节理,石英脉、方解石脉充填,方解石脉见溶蚀现象,密集带走向为N69°E,倾角75°N,宽度约20m。该节理密集带在DK659+180~DK659+200段与线路呈21°交角相交。节理密集带(Jm4):该节理密集带发育于花岗岩地层内,带内岩体在地表呈强~全风化,节理裂隙发育,岩体极破碎,张开-宽张节理发育,石英脉、方解石脉充填,密集带走向为N69°E,倾角75°S,宽度约25m。该节理密集带在DK659+525~DK659+550段与线路呈21°交角相交。节理密集带(Jm5):该节理密集带发育于花岗岩地层内,强~全风化,节理裂隙发育,岩体破碎,张开-宽张节理发育,节理间距5~10cm,石英脉、方解石脉充填,方解石脉见溶蚀现象,密集带走向为SN,倾角85°E,宽度约90m。该节理密集带在DK660+250~DK660+340段与线路呈90°交角相交。(3)不良地质及特殊岩土1)岩溶该隧道进口段洞身穿越下元古界宽坪群地层,岩性为片岩夹大理岩,其中大理岩有轻微溶蚀现象,地表主要表现为钟乳石析出基岩表面,见小型溶孔,溶孔最大直径约2~4cm。从其地表溶蚀程度判定,该地层在一般情况下不会对隧道施工带来危害,但施工中仍应加强其在洞身部位溶蚀程度的调查,发现较大规模溶蚀洞穴时,及早采取施工措施。2)花岗岩不均匀风化设计资料揭示,隧道区花岗岩残积层和风化岩中存在差异风化现象,主要表现为残积层中存在强风化、微风化花岗岩及全、强风化花岗岩中存在中等风化花岗岩和微风化花岗岩,一般表现为球状。2.4.4气象特征据宝鸡市气象站气象资料显示:隧址区属半干旱气候区,季节性温差较大,雨季和旱季分明,年降水量较少。年平均气温14.1℃,极端最高温度41.7℃,最热月平均气温27.7℃,极端最低温度-11.3℃,最冷月平均气温-2.0℃,年平均降雨量606.5mm,年平均蒸发量1370.6mm,平均相对湿度64%,最大积雪厚度11cm,最大季节冻土深度32cm。2.5施工条件2.5.1交通条件太宁隧道位于陕西省宝鸡市渭滨区境内,进口位于高家镇太宁沟解甲滩村委会对面陡坡,从连霍高速宝鸡西出口进入拥军路,村村通水泥路长度约6.5km到达洞口前;出口位于晁峪乡晁峪沟内段家磨村东南方向约300m处半山坡,经310国道1362公里处晁峪村沿晁西路进入,村村通水泥路7km到达洞口前方150m处。进出口交通均较便利。2.5.2施工用电太宁隧道进出口均有10KV隧道贯通线通过,就近“T”接,满足施工用电需求。2.5.3施工用水隧道进口有太宁河、出口有晁峪河,常年流水不断,施工用水采取就近取用河流水。2.5.4施工用燃料沿线燃料供应比较充足,中石油、中石化加油站(点)较多,施工机械所使用的燃料可就近购买。2.5.5当地建筑材料分部情况钢材:钢材可从宝鸡、西安购买,火车或汽车运到工地;钢材供应充足,能满足工程施工需要。水泥:水泥可从宝鸡购买,火车或汽车运到工地。碎石、片石:石料在前期主要利用甘峪李家楞采石场和晁峪朱家沟的花岗岩以及西安铁路局颜家河石碴场石料,后期利用隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩弃渣自行生产碎石,碎石加工厂设于洞口右侧弃渣场。砂:主要产于渭河河流,沿线主要分布有高家村、北滩窑上等砂场,储量能满足本线工程需要。渭河砂为质量较好的中粗砂,可满足高标号混凝土的需要。2.5.6其他和施工有关的情况本标段经过陕西省宝鸡市周边地区当地主要民族为汉族,当地治安较好。线路所经地区无可能波及施工人员身体健康的污染水源及区域性病疫。2.6主要工程数量太宁隧道全长5899m,起讫里程为DK655+448~DK661+347,主要工程数量见表2.6-1。

表2.6-1主要工程数量表项目单位数量备注洞口工程开挖m37230衬砌C35钢筋混凝土m31460.3HPB235kg12502.8HRB335kg44504.8仰拱填充C25混凝土m3300防水防水板m2318仰坡防护10cm厚C25喷射混凝土m2542.7φ6.5钢筋网kg1745.9Φ22砂浆锚杆m1092地基加固C25混凝土回填m3110洞身工程超前支护φ108×6mm大管棚L=30mm2940φ42×3.5mm小导管L=3.5mm82880φ42×3.5mm大管棚L=4.0mm12364.8开挖m3731751.6初期支护C25喷射混凝土m323496.3φ6.5钢筋网kg137671.9φ8钢筋网kg18315.3φ25普通中空锚杆m128566φ22砂浆锚杆m51292HRB335格栅钢架kg98930.6工18型钢钢架kg870233.6工20b型钢钢架kg365102.3连接钢kg163659.6HRB335纵向连接筋kg157087.1φ42×3.5mm锁脚锚管m60365.3临时支护C25喷射混凝土m33184.8工18型钢钢架kg576199.8连接钢kg51679.9HRB335纵向连接筋kg60270.5二次衬砌C30,P10混凝土m361005.5C35,P10钢筋混凝土m318339.4C35,P10混凝土m38138.5HPB235kg405117.2二次衬砌HPB335kg1580390.8接驳器个47800拱顶压浆m31467.7防水1.5mmEVA防水板m2154524400g/m2无纺布m2154524中埋式橡胶止水带m43275.3外贴止水带m20609.5中埋式橡胶止水条m11742排水C30混凝土m316276.7表2.6-1主要工程数量表(续表)项目单位数量备注洞身工程排水C35钢筋混凝土m31203.2HPB235kg23674.2φ50mm打孔波纹管m17225.3φ80mm打孔波纹管m13068.6φ30mmPVC管m1409φ80mmPVC管m5166.5φ100mmPVC管m6927.8φ160mmPVC过水孔m939.4轨下结构C20素混凝土整平层m32797.1仰拱填充C25混凝土m324405.7踏步C25混凝土m3112.7弃渣防护C20片石混凝土m325650M10浆砌片石m36309综合洞室开挖m34093.9初期支护C25喷射混凝土m3350.7φ8钢筋网kg3366.5φ22砂浆锚杆m1978.5工12型钢钢架kg7200.1连接钢kg1038.7HRB335纵向连接筋kg1969.4二次衬砌C25混凝土m3203.4C30混凝土m3760.3HPB235kg1761.3HRB335kg18925.3防水1.5mmEVA防水板m21264.3350g/m2无纺布m21264.3中埋式橡胶止水带m333.2排水φ80打孔波纹管m734.7辅助坑道开挖m31887.9初期支护C25喷射混凝土m3140.1φ8钢筋网kg2448.3φ22砂浆锚杆m2100工14型钢钢架kg12386.1连接钢kg1717.5HRB335纵向连接筋kg1879.8辅助坑道二次衬砌C25混凝土m382.2C30,P10混凝土m3255.3HPB235kg2230.8HRB335kg26496.6排水C25混凝土m32.55C30钢筋混凝土m30.6HPB235kg662.7建设相关单位建设单位:西兰铁路客运专线陕西有限责任公司设计单位:中铁隧道勘测设计院有限公司图审单位:中铁第三勘察设计院集团有限公司监理单位:甘肃信达建设工程咨询有限公司宝兰客专监理站施工单位:中铁四局宝兰客专项目部监督单位:铁道部工程质量安全监督总站西安监督站3工程特点、重难点分析及对策表3-1工程重、难点及主要对策表序号工程重、难点拟采取的措施和对策1地质条件复杂(隧道穿越花岗岩与变质岩接触带、5条断层破碎带、5条节理密集带,甘峪水库下方)1、运用地质雷达、超前地质水平钻孔等先进技术设备,做好超前地质预报、地质分析工作,保证施工安全及人员的生命安全,作好隧道施工排水及通风工作。2、严格依照新奥法成洞原理,Ⅱ级围岩采用全断面法施工;Ⅲ、Ⅳ级围岩采用三台阶法施工;Ⅴ级围岩采用三台阶临时仰拱法及三台阶临时横撑法施工。3、隧道穿越特殊地质段落,严格按照设计支护形式组织施工,加强隧道超前地质预报和监控量测,确保支护稳定。2洞内排水困难1、编制专项排水设计方案;2、严格按照排水设计方案进行洞内排水设施安装布置,按方案备用排水设备;3、设置专门的排水班组,专人负责洞内水量监测和排水设备检查维修,确保排水设施完好。3沿线的环境保护、水土保持工作1、建立环境保护体系,强化施工环保管理;2、实行环保工作责任制;3、加强环保、水保工作宣传,提高环保意识;4、建立完善的环境监测体系,制定环境监测计划;5、施工过程中做好路基、隧道弃碴场、桥梁钻孔桩施工等的水土保持措施和防止水资源枯竭措施;6、严格按宝鸡市相关要求做好生产、生活废水的处理和排放工作,避免污染当地水系。4管理目标4.1安全管理目标(1)杜绝一般及以上施工安全事故(按国务院令第493号事故分类标准)。(2)杜绝重大及以上道路交通责任事故(按“公安部关于修订道路交通事故等级划分标准的通知”分类标准)。(3)杜绝有人员死亡或一次重伤3人以上或直接经济损失在10万元以上的火灾爆炸事故(按“火灾统计管理规定”分类)。(4)杜绝有人员死亡或直接经济损失10万元以上特种设备事故。(5)创宝兰铁路客运专线“项目样板示范工程”,创“集团公司安全标准工地”。4.2质量管理目标实现主体工程零缺陷、材料设备无隐患;线路工后沉降、差异沉降及结构变形有效控制,确保设计开通速度,全面满足运营需要。达到国家和行业现行的质量验收标准和设计要求,同时满足结构安全、系统功能、耐久性要求,且一次验收合格率达到100%。4.3工期目标按照甲方总体要求和部署对总工期目标进行适时调整,确保按期建成。4.4创优规划为全面贯彻局质量创优战略,坚持“质量兴企”,实现局“筑造精品工程”的质量目标,打造中铁四局优质品牌,全面开展工程项目质量创优活动。创优目标:确保省部级优质工程,争创国家优质工程。4.5环境保护及文明施工管理目标本着“不破坏就是最大的保护”思想,施工符合国家、陕西省、宝鸡市环水保的有关规定,对环境的不利影响减至最低限度,确保铁路沿线景观不受破坏,河溪水质不受污染,植被有效保护。具体目标如下:(1)污水排放国家二级排放标准。(2)噪声有明显场界时,施工场界噪声限制:早6点~晚10点,不超过70db;晚10点~早6点,不超过55db,夜间施工经过当地环保局审批。(3)汽车、机械尾气排放符合国家规定,施工现场目测15m以外无扬尘。(4)固体废物弃放:场内分类堆放,提高回收率;充分利用下脚料,减少废弃物;按指定位置排放,减少占地和环境破坏;运输途中无遗洒。4.6节能减排目标提高资源利用率,实现节能减排、保护环境、降本增效的可持续发展目标。合理配置资源、积极推广使用新型节能机具设备,避免无功消耗,废水废物利用,施工临时用地少占耕地、不占良田。5组织机构5.1组织结构本工程按项目法组织施工,执行铁道部《关于积极倡导架子队管理模式-指导意见》的有关规定,按架子队管理模式,项目部下设工区。工区领导班子由经理、书记、总工、安全总监、总会及2~3名副经理组成,工区下设“五部二室”,按管段工程量配置40~60名管理人员。工区根据施工作业面下设架子队,太宁隧道属一工区管辖,下设进、出口架子队。5.2组织机构框架图组织机构框架图如下:中铁四局宝兰客专项目部中铁四局宝兰客专项目部物机部隧道进口架子队隧道出口架子队安质部办公室试验室财务部工经部工程部一工区5.3主要管理人员中铁四局宝兰客专项目实行项目部、工区、架子队三级管理。太宁隧道属中铁四局宝兰客专项目部一工区管理,工区及架子队主要管理人员如下:

表5.3-1主要管理人员

序号管理层次职务姓名备注1项目部指挥长钱枞雄2总工栾光浩3常务指挥长章新生4安全总监季启俊5工程部长董洁6安质部长宋义群7试验主任刘磊海8物机部长陈华9工经部长魏丽丽10工区工区经理甘海峰11总工刘贵香12安全总监王辉13财务总会余裕14工程部长周昊15安质部长宋义群16试验主任徐文斌17物机部长晏青18工经部长马建波19综合办主任董瑜20隧道专业工程师李祖彪21进口架子队队长李宏副经理兼任22技术负责人戴阳23技术员闫倩24质检员赵国龙25安全员宋义群26材料员高江文27试验员李锋28施工员唐海军29工班长暴永贵30出口架子队队长陈尚杰副经理兼任31技术负责人高飞龙32技术员董元博33质检员韩翠34安全员左其彬35材料员秦际伟36试验员徐文斌试验主任兼任37施工员肖元福38工班长谢桥良说明:工区及架子队主要工程技术和管理人员均由本单位选派,抽调具有丰富的铁路干线和客运专线施工经验、专业技术能力强、综合素质高的工程技术人员和管理人员。6施工部署6.1总体施工部署根据本隧道进出口地形、地貌、工期等因素,采取进、出口双向掘进方式进行施工,隧道架子队驻地在洞口附近修建,在隧道洞口外附近布设风机房,变压器房以及料库等施工设施,具体详见出口场地布置图和进口场地布置图。6.2施工任务划分及队伍部署根据隧道设计资料和现场施工调查情况,采取进、出口双向掘进方式进行施工,设置架子队进行管理。进口架子队施工里程为DK655+448~DK658+900,长度3452m;出口架子队施工里程为DK658+900~DK661+347,长度2447m。7施工进度安排太宁隧道施工进度指标如下:表7-1太宁隧道各作业面施工进度指标表项目进度指标(m/月)备注Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅳ级Ⅴ级Ⅱ级围岩采用全断面法施工;Ⅲ级、Ⅳ级普通段围岩采用三台阶法施工;Ⅳ级过断层破碎带、软岩段、Ⅴ级围岩采用三台阶临时横撑法施工。隧道进口端正洞开开挖支护1351206912039隧道出口端正洞1351206912039隧道正洞衬砌120贯通后53天完成隧道附属沟槽180衬砌完后15天完成从而确定各几点工期如下:开工时间为:2013年3月1日;竣工时间为2016年1月23日。各段施工工期安排见附件:太宁隧道进度计划表。8施工准备8.1驻地建设太宁隧道进口架子队驻地设于线路DK655+300左侧200m处较平坦地域,距洞口约300m,搭建双层活动板房45间,宿舍和公共卫生区分离设置,满足生活需求。太宁隧道出口架子队驻地位于线路DK661+550左侧约150m处,距洞口约250m,搭建双层活动板房40间,宿舍和公共卫生区分离设置,满足生活需求。为确保住房消防安全,活动板房材料全部采用阻燃防火的岩棉彩钢板搭建,并按照消防要求配齐消防器材,落实专人负责,确保消防器材有效。8.2搅拌站建设根据中铁四局宝兰客专项目部《总体施工组织设计》,太宁隧道进口设置1#混凝土搅拌站,单机120型配置(与中建BLZQ-1标4#混凝土搅拌站联合供应混凝土),位于线路DK655+300左侧200m处,负责供应太宁隧道进口所需混凝土,供应量约8.5万m3。太宁隧道出口混凝土由2#混凝土搅拌站负责供应,2#混凝土搅拌站为双机120+90型配置,位于线路DK661+450左侧,距离太宁出口约120m。混凝土供应距离短,施工便利。8.3临时便道、便桥太宁隧道进出口交通较为便利,均有村村通水泥路至洞口附近,为节约用地,尽量利用既有道路作施工运输便道,不能满足运输要求的加宽加固,合理增设会车道,洞口段新修施工便道。由于洞口段车流量大,施工便道修建标准如下:双车道设置,路基宽7.5米,路面宽7米,地形特殊困难地段路面宽度不小于4.5m,洞口段100m范围采取20cm厚C20混凝土硬化。进口跨越太宁河和出口跨越晁峪河均设置工字钢便桥,桥面宽度4.5m,桥长12m,满足水流量和通行要求。8.4电力施工用电就近“T”接10KV贯通线,同时进、出口各配置1台300KW发电机作为备用电源。进口变压器设于线路DK655+420右侧100m处,配置1台800KVA变压器,进洞1.5km左右,增设1台400KVA箱式变压器至洞内。出口变压器设于线路DK661+340右侧20m处,配置1台800KVA变压器,进洞1km左右,增设1台500KVA箱式变压器(考虑凿岩台车用电)进洞。8.5通信隧道进、出口均有通信电缆经过,移动通信信号覆盖较好,对外联系采用移动电话、引入程控电话及宽带网络,信息传输方便快捷。隧道内通信采取每洞口引入2路程控电话线(一路使用、一路备用)至掌子面逃生通道附近,专人负责程控电话线维护和检查工作,每班作业前进行洞内外试通话,确保洞内洞外联系不断。8.6生产生活用水隧道洞口紧邻河道,常年流水,经检验水质良好,符合生产用水要求。生产用水采取在洞口河道就近处砌筑水井,高扬程水泵抽水至高山水池。进口在线路DK655+500左侧,高于洞口60m处设置一座高山水池,水池容量60t,出口在线路里程DK661+300右侧,高于洞口30m处设置一座高山水池,水池容量100t。φ100mm高压水管进洞,法兰盘连接。为防止洞外供水管冬期受冻,供水管埋地不小于30cm。必须外露部位采用保暖材料包裹。生活用水采用就近引接山泉水或打井取水,饮用前经检验合格,必要时设置净化处理设施。8.7火工品库建设为确保炸药使用安全,采用集中存放分散点供应的方式,经宝鸡市公安局批准,本工区监理一座火工品库,火工品库总容量5吨,周围无居民,交通便利,采用火工运输专用厢式卡车进行运输。依照国家及地方关于火工品存储、运输、使用的相关法律法规。火工品库位于晁峪隧道进口右侧山凹中,相对线路为:线路右侧DK661+700处,负担太宁隧道及晁峪隧道进口段火工品供应。火工品管理模式:火工品由民爆公司(陕西四方平安爆破工程有限公司)提供,运至工地库房负责看守,领用过程中库房至工地由民爆公司负责,专用车运输。交接到爆破点爆破员后由我方负责。退库运输由民爆公司负责、专用车运输,至工地库房交接后负责看守。我方在库房设库管员负责数量控制和保管情况监督。8.8钢构件加工厂按工期进度要求钢架使用主要集中在进洞后的前4个月。钢构件加工厂的规模和位置选择结合项目工期、施工组织、钢构件加工能力、工程钢构件产品总量和需用量的分布情况等因素进行统一规划,本标段设置一处钢构件加工厂集中加工,统一配送。钢构件加工厂厂址设在310国道边,国道里程K1367位置计划钢构件加工厂计划2800平米。负责管段内钢架、管棚、小导管、钢筋网、钢筋骨架等钢构件加工。8.9工程试验准备项目部设立中心试验室,工区设立工地试验室,试验人员、设备、仪器由总部中心试验室统一协调、配备,以保证现场施工需要。进场后及时组建工地试验室,包括设备的安装、调试、标定,并取得工地试验室资质后投入使用。8.10物资准备由于工区物资由材料厂统一进行施工所需材料的购买与储备。因此本隧道主要物资材料由架子队技术员根据施工计划安排向材料厂提报材料计划,材料厂根据材料计划组织材料供应至施工现场,架子队材料员负责材料的进场验收。8.11技术准备技术准备工作分为内业技术准备和外业技术准备。内业技术准备主要包括:认真阅读、审核施工图纸和施工规范,编写审核报告;进行临时工程设施的具体设计;编写单位工程施工方案;编写各种针对性的质量、安全保证措施;结合工程施工特点,编写技术管理办法和实施细则,备齐参考图、标准图、施工规范、验收标准、施工手册等必要的参考资料。编写施工安全手册,施工人员岗前技术培训。外业技术准备主要包括:现场详细调查;现场桩橛交接埋设与复测;进行地材调查、室内混凝土配合比优选、砂石料取样工作、试验;各种检测仪器设备的标定,办理计量合格证书;各种混凝土、砂浆配合比的配制选定;施工作业中所涉及的各种外部技术数据准备。8.12征地和拆迁进场后组织参与征拆人员学习国家及地方政府关于征拆方面的法律、法规及相关政策,合法、合理快速的展开征拆工作。根据施工安排,分步完成征地拆迁工作,保障工程按期开工。9资源配置9.1劳动力配置计划根据工程特点和施工总体部署,太宁隧道采取进、出口两端掘进贯通的施工方案,分别成立两个架子队负责施工。进口架子队拟采取气腿式凿岩机钻眼,挖机、装载机、自卸车出渣,湿喷机喷射混凝土的施工工艺,主要人员配置如表9.1-1。表9.1-1太宁隧道进口人员配置表工班名称工种人数工班名称工种人数管理人员队长1初支班喷枪手4技术负责人1安钢架、锚杆工20技术员2喷射混凝土工6安全员2配合工1质检员1衬砌班挂防水布工6材料员1立(拆)模工20试验员2混凝土地泵司机2施工员2输送车司机6工班长4配合工4开挖班风枪手30配属工班机修工4装药工10电工2爆破员4电焊工6出渣班装载机司机4其它4汽车司机10其他杂工10挖掘机司机4合计173出口架子队拟采取三臂凿岩台车钻眼,挖机、装载机、自卸车出渣,机械喷锚手喷射混凝土的施工工艺,主要人员配置如表9.1-2。

表9.1-2太宁隧道出口人员配置表工班名称工种人数工班名称工种人数管理人员队长1初支班喷枪手4技术负责人1安钢架、锚杆工20技术员2喷射混凝土工6安全员2配合工1质检员1衬砌班挂防水布工6材料员1立(拆)模工20试验员2混凝土地泵司机2施工员2输送车司机6工班长4配合工4开挖班凿岩台车手4配属工班机修工4装药工10电工2爆破员4电焊工6出渣班装载机司机4其它4汽车司机10其他杂工10挖掘机司机4合计1479.2主要机械设备配置计划针对不同的工序施工按专业化组织流水作业,以性能好、效率高、机况良好的大型设备装配挖装运、锚喷、衬砌、辅助作业等主要作业线,实现各机械化作业线的有机配合,用机械化程度的提高来实现隧道施工的安全、进度。主要机械设备计划配置见表9.2-1,太宁隧道进口主要机械设备配置见表9.2-1。表9.2-1太宁隧道进口主要机械设备配置表序号设备名称规格型号功率(KW)数量(台/套)备注1装载机厦工953-Ⅲ18022挖掘机PC20026013自卸车20m318064风钻TY280355湿喷机TK6007.556水泵扬程80米3027污水泵150WQ150-40-303028混凝土输送泵HBT8011019轴流风机SD-Ⅱ-140132×2110射流风机SDS90K-4P-2220611空压机20m3/min-0.8MP110412发电机300KW300113电焊机18KVA18614变压器800KVA115箱式变压器400KVA1高压引入洞内太宁隧道出口主要机械设备配置见表9.2-2。表9.2-2太宁隧道出口主要机械设备配置表序号设备名称规格型号功率(KW)数量(台/套)备注1装载机厦工953-Ⅲ18022挖掘机PC20026013自卸车20m318064凿岩台车Bomer-XL3D20015喷锚机械手TJK-155016湿喷机TK6007.51备用7水泵扬程80米3028污水泵150WQ150-40-303069混凝土输送泵HBT80110110轴流风机SD-Ⅱ-140132×2111射流风机SDS90K-4P-2220612空压机20m3/min-0.8MP110313发电机300KW300114电焊机18KVA18615变压器800KVA116箱式变压器500KVA1高压引入洞内主要监测设备配置计划见表9.2-3。表9.2-3主要监测设备配置计划序号仪器设备名称规格型号单位数量备注1水准仪DSZ2台22全站仪TC402台23收敛仪WPm-3台24风钻YT28台310主要工程施工方案10.1总体施工方案太宁隧道为本标段控制性工程及重难点工程,其地质情况复杂,穿越一段花岗岩侵入变质岩接触带、5条断层带和5条节理密集带,中间还穿越甘峪水库上游,属中等富水地层。隧道施工时可能出现塌方、落石、突泥、涌水事故,施工时必须做好超前地质预报工作,把超前地质预报纳入施工工序进行管理,真正指导施工。太宁隧道按新奥法组织施工,采取进、出口两个工作面掘进,进口负责DK655+448~DK658+900段(跨越甘峪水库段)施工,掘进长度3452m,出口负责DK658+900~DK661+347段施工,掘进长度2447m。开工后首先进行洞门施工,为隧道洞身开挖创造条件。同时完成各洞口洞顶截排水沟,洞口采用明挖法开挖后及时对边仰坡施作锚喷支护。隧道洞口段按设计采用Φ108超前大管棚进行注浆加固,管棚套拱基础置于稳定的基础上。洞口段衬砌和洞门尽量避开雨季施做。施工方法:Ⅱ级围岩采用全断面法施工,Ⅲ、Ⅳ级围岩采用三台阶法施工,Ⅳ级过断层破碎带、软岩段、Ⅴ级围岩采用三台阶临时横撑法施工。不良地质段施工坚持“先预报、管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、快封闭、强支护、勤量测”的原则。初期支护及时成环,根据围岩量测结果及时施做二次衬砌、调整支护参数和开挖工法。钢拱架等钢构件采用项目部钢构件加工厂集中加工制作,自卸汽车运至施工现场进行安装。洞内采用无轨运输,装碴用挖掘机配合装载机,大型自卸汽车运输。喷射混凝土均采用湿喷,采用机械喷锚手、湿喷机作业。锚杆采用锚杆台车和锚杆钻机钻孔安装。防水板采用移动式工作平台铺设复合防水板。洞内衬砌采用12m全断面液压衬砌台车,每循环11.8m。混凝土采用自动计量混凝土拌合站集中拌合,混凝土罐车运输,输送泵入仓灌注混凝土。仰拱和填充超前施工,仰拱一次施工长度控制在4~6m,施工采用仰拱栈桥过渡,以保证掌子面施工正常进行。隧道通风方案:进、出口均配置SD-Ⅱ-140型轴流风机进行压入式通风,风管直径φ1800,成洞段采用硬质风管,减小风阻,增强通风效率。根据掘进深度,增加SDS90K-4P-22型射流风机吸除洞内烟尘,射流风机2台1组,具体位置合理布置。施工排水方案:隧道开挖前施作洞口排水系统。隧道进口为顺坡排水,出口为反坡排水。顺坡排水,利用潜水泵将开挖面水抽至衬砌段排水沟自然排水至洞外污水处理池净化后排放;反坡排水,将开挖面污水用潜水泵抽至移动水仓,利用抽水机通过管道排出至洞外污水处理池净化后排放。隧道弃碴原则上在工区管段内就近利用,设置碎石生产设备向拌和站供应碎石,多余弃碴弃于指定弃碴场内,挡护工程按照设计结合施工进度安排施作,并坚持先防后弃的原则,避免水土流失和环境污染。弃碴完毕后按设计施作弃碴顶部及边坡填土恢复植被。10.2洞口工程(1)施工准备工作先测放出边、仰坡开挖轮廓线及洞顶截水沟位置,然后施作截水天沟,引排地表水于开挖线外侧,防止地表水冲刷坡面。仰坡坡底做临时排水沟,防止洞口积水。(2)土石方开挖与防护洞口边、仰坡与明洞开挖采用明挖施工,自上而下分层开挖,分层厚1.5m左右,随挖随护。土方采取人工配合挖掘机开挖,石方用风钻打眼弱爆破,挖掘机装渣,自卸汽车运渣。为确保原地表稳定,在开挖面以外覆盖植物尽量不要破坏,减少开挖扰动,防止滑坡、塌方。边仰坡临时防护为锚喷网防护,锚杆为Φ22砂浆锚杆,长度3m,间距1.5m×1.5m,φ8钢筋网,间距25cm×25cm,喷射混凝土为C25混凝土,厚度10cm。自上而下,随开挖分层及时施作。(3)长管棚施工洞口暗挖段埋深浅,易塌方,采用超前管棚进行防护。在隧道进、出口明暗分界及超浅埋段拱部采用一环长管棚超前支护。长管棚长30m,φ108×6mm,环向间距40cm,管内填充水泥单液浆。边仰坡开挖支护至拱顶高度后,开挖导向墙基础,施工导向墙。导向墙设计为C20混凝土,截面尺寸1m×1m,内半径为718cm,预留30cm沉降量,按内半径748cm施工。为保证长管棚施工精度,在导向墙内设置2榀I18工字钢架,钢架外缘设φ140×5mm导向钢管,长度1m,钢管与钢架焊接牢固。根据现场实际地质情况,主要为砂砾状土质,承载力较差,管棚钻进难以成孔。施工时对导向墙基础进行加固处理,增设导向墙基础,基础尺寸为2m×1m,向外侧加宽,厚度60cm,顶面高度为工字钢架底面标高。导向钢管变更为φ160×5mm,以防不能正常成孔时加设φ140mm套管钻孔,确保长管棚按设计长度钻进,安装到位。施工班组根据测量交底及现场桩点,安装洞口工字钢拱架,间距为0.5m,连接钢板安装牢固。用全站仪、水准仪将长度为1米的φ140×5mm导向钢管按照考虑线路纵坡后2°的外插角精确定位,并用Φ25钢筋与工字钢牢固焊接成整体。导向管安装完毕后,经测量人员复测,满足精度要求后,安装模板。导向墙底模采用150×30cm组合钢模拼装,底部支撑采用2榀I18工字钢架,工字钢架外半径为748cm。工字钢架下设置钢管支撑,顶部与钢架焊接牢固,底部设置宽20cm、厚5cm木板支垫,支撑面要求密实。侧面采用1.5cm厚竹胶板,按导向墙弧形切割后安装。顶面两侧边墙需安装外模,顶部预留混凝土浇筑窗。要求模板拼缝严密,尺寸准确,加固牢靠。混凝土采用自动计量拌合站拌制,混凝土运输车运至现场,泵送入模。浇筑过程专人值班,并安排模板工全过程值守,检查模板变形情况,并及时采取加固措施,防止模板变形。混凝土分层浇筑,振捣密实。浇筑完成后及时养护,养护时间不少于7d。侧面拆除混凝土强度不得低于2.5MPa,底模拆除强度不小于设计强度的100%,根据同条件养护试件确定拆模强度。长管棚施工选用KM5型钻机和HS-4型挤压式注浆泵,钻孔前准确测定钻机工作平台的标高和方位,防止钻杆偏斜。钻孔时,从两侧先钻奇数孔,在钻偶数孔。管棚设置注浆孔,孔眼间距为15cm,纵向三排布置,孔径为10~16mm,呈梅花形布置。孔深应达到设计要求深度(30m),钻孔结束后用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,用高压气从孔底向孔口清理钻渣,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。然后顶进大管棚钢管,钢管规格为φ108×6㎜,第一管节奇数孔长度4m,偶数孔长度6m,后续管节长度全部为6m,调整管节接头不在一个断面。长管棚连接用外套管丝扣连接,外套管规格φ114×6㎜,管节长度30cm,全长车丝,管棚两端丝扣长度为15cm,最后一节尾管1.1m长度不设注浆孔,作为止浆段。管棚顶进完毕之后,对其进行注水试验。经检查合格之后方可注浆,或通过现场试验按实际情况确定,必要时掺入速凝剂。注浆初始压力为0.5~1MPa,终孔压力为2.0MPa,注浆开始时应低压注浆,然生再高压注浆。当注浆压力达2.0MPa且持续10min后无进浆量时方可停止注浆。奇数孔全部注浆完成后,再钻偶数孔,以便检查注浆质量。为防止钻孔塌孔,成孔后及时安装管节。管棚注浆完成后,采用M10水泥砂浆封孔,形成钢管混凝土,提高管棚刚度。(4)洞口永久防护工程洞口永久防护形式为拱形骨架护坡,要求洞门衬砌完成后,立即施作明洞顶面排水设施和永久防护工程,避免雨季造成洞口冲刷,影响明洞结构安全。拱形骨架人工挖槽,立模浇筑混凝土,要求线形顺直,内实外美。10.3洞身开挖10.3.1超前地质预报成立以经理为组长,总工为副组长,工程部长、安质部长、测量主管工程师为组员的超前地质预报小组,负责本隧道的超前地质预报工作。施工中将超前地质预报工作委托于有资质的检测机构,超前地质预报小组负责监督超前地质预报严格按照设计和相关规范实施。超前地质预报工作流程如图10.12-1。设计和设计和施工施工地质资料处理(软件)超前地质预报(软件)信息反馈施工期地质超前预报系统地质水文资料采集系统有孔探测系统(钻探等)图10.3-1超前地质预报工作流程图本隧道超前地质预报包括如下内容:(1)超前地质预报应当以地质素描、加深炮孔为基本手段,全隧贯通。(2)TSP长距离探测:正洞全隧施做TSP贯通。(3)超前钻孔短距离验证探测:对于5条断层破碎带、5条节理密集带、过甘峪水库段、侵入岩接触带及进口可溶岩发育段等不良地质地段采用超前探孔进行短距离验证探测。(4)红外探测:5条断层破碎带、5条节理密集带、过甘峪水库段、侵入岩接触带及进口可溶岩发育段等不良地质地段应用红外探测辅助。(5)高分辨电法:5条断层破碎带、5条节理密集带、过甘峪水库段、侵入岩接触带及进口可溶岩发育段等不良地质发育地段应用高分辨电法。超前地质预报建立一个地质信息系统,通过各种方法收集地质信息,进行综合分析、判断,并将处理结果反馈给施工。通过地质信息系统的及时、准确预报,为施工提供决策依据,及时调整施工方法和支护参数。10.3.2洞身开挖施工开挖工法:Ⅱ级围岩采用全断面法施工;Ⅲ级、Ⅳ级普通段围岩采用三台阶法施工;Ⅳ级过断层破碎带、软岩段、Ⅴ级围岩采用三台阶临时横撑法施工。隧道开挖爆破采取光面爆破技术。全断面开挖全断面施工工序示意图见图10.3-1。图10.3-1全断面法施工工序示意图Ⅱ围岩长度3370m,占57.13%,采用全断面光面爆破法施工,全断面开挖采用凿岩台车或凿岩机钻孔,光面爆破,开挖断面采用激光断面仪进行断面测量,及时修正钻爆设计,严格控制超欠挖。台阶法开挖(1)二台阶法二台阶法开挖施工工序示意图如图10.3-2。在围岩情况较好时采用,如Ⅲa支护形式。图10.3-2二台阶法施工工序示意图第一步:上台阶施工①开挖1部台阶,同时每循环进尺一次,均应做好超前支护。②施作1部洞身结构的初期支护,即初喷混凝土4cm,施作系统锚杆,铺设钢筋网,复喷混凝土至设计厚度。第二步:中台阶施工在滞后于上台阶5~8m时,分侧开挖2部台阶,分侧施作洞身结构的初期支护。第三步:仰拱、仰拱填充施工①开挖3部台阶。②灌注该段内Ⅳ部仰拱,第3部台阶开挖后仰拱应紧跟。③灌注该段内Ⅳ部隧底填充。第四步:二次衬砌根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅴ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。(2)三台阶法三台阶法分普通三台阶和三台阶临时横撑法两种形式,施工工艺设计图见图10.3-3。图10.3-3三台阶临时横撑法施工工艺设计图具体施工步骤如下:第一步:上台阶施工①开挖1部台阶,同时每循环进尺一次,均应做好超前支护。②施作1部洞身结构的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立初期支护钢架及临时支架,并设置锁脚锚管。③钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第二步:中台阶施工在滞后于上台阶3~5米时,分侧开挖2部台阶,分侧接长钢架,施作洞身结构的初期支护。第三步:下台阶施工中台阶施工至适当距离后,分侧开挖3部台阶,分侧接长钢架,施作洞身结构的初期支护。第四步:仰拱开挖、填充①开挖4部台阶,及时封闭初期支护。②灌注该段内Ⅴ部仰拱,第4部台阶开挖后仰拱应紧跟。③灌注该段内Ⅵ部隧底填充。第五步:二次衬砌根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅶ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。开挖一般要求(1)爆破开挖时严格按照《爆破作业专项施工方案》进行施工。(2)隧道施工过程中坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。(3)开挖作业应尽量减少对围岩的扰动,保护围岩的自乘能力,岩石隧道钻爆开挖应采用光面爆破技术,控制循环进尺及一次同时起爆药量;软岩或土质围岩隧道,宜采用机械开挖。(4)隧道开挖断面应符合设计要求,开挖断面应以包括预留变形量在内的设计轮廓线为基准,考虑贯通测量误差和施工误差等因素适当放大。(5)开挖轮廓线应采用隧道激光断面仪、全站仪等测量仪器进行有效控制。(6)开挖爆破作业不得危及支护结构、机械设备及人员的安全。钻眼及装药作业应分区定人。爆破后应及时清理危石,清理工作宜先采用机械作业,最后人工清理检查。(7)隧道贯通前,两开挖工作面距离小于40m时,应加强联系、统一指挥,距离15m时,应从一端(进口端)开挖贯通。(8)施工中应按有关规范及标准图的要求进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、灌注二次衬砌的时机提供依据。(9)隧道开挖应严格控制超挖和欠挖。岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)欠挖不应大于5cm。允许超挖值应符合表10.3-1要求。表10.3-1隧道允许超挖值(cm)围岩级别开挖部位Ⅱ~ⅣⅤ拱部平均线形超挖1510最大超挖2515边墙平均线形超挖1010仰拱、隧底平均线形超挖10最大超挖25出渣运输(1)隧道出渣采用无轨运输方式,侧卸装载机配合挖掘机装渣,20m3自卸汽车运输,根据掘进深度配置运输车辆,洞口段配置4台,掘进超过1km后配置6台,并根据掘进长度和出渣时间要求适时增加运渣车数量。(2)开挖爆破后及时进行通风排烟,洞内空气质量满足施工要求后,开始出渣作业。(3)隧道运输建立运输调度,根据施工进度编制运输计划,协调组织,统一指挥,提高运输效率。(4)设置警示标识标牌及声光信号。(5)运输车辆应定期检查制动、转向系统和安全装置的完好性,大型自卸汽车应设置示宽灯或标志。(6)洞内运输严格执行限速制度,施工作业地段行驶速度不大于15km/h,成洞地段不大于25km/h。(7)运输车在工作面装车时应符合以下要求:①待进入装车位置的汽车应停在挖掘机最大回转半径范围之外;正在装车的汽车应停在挖掘机尾部回转半径之外。②正在装载的运输车应制动,司机不得将身体的任何部位伸出驾驶室外,严禁其他人员上下车和检查维修车辆。③运输车应在挖装机械发出信号后,方可进入或驶出装车地点。④等待装车时,车与车之间应保持一定的安全距离。光面爆破(1)Ⅱ级围岩全断面法开挖钻爆设计隧道Ⅱ级围岩全断面法采用光面爆破开挖,光面爆破受多种因素影响,包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素,爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数,做为初步依据,每一循环爆破作业都要根据上一循环爆破效果,以及本循环围岩特征进行适当调整,选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。周边眼采用φ25mm小直径药卷不偶合装药方式,其余炮眼采用连续装药,掏槽眼采用复式楔形掏槽。爆破材料采用1~15段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆,周边眼采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药(φ25mm直径),富水地段采用乳化炸药,炮泥堵塞,导爆管复式网路联接,各部一次起爆。围岩光面爆破通过不断的进尺,不断来调整、优化,根据以往施工经验,周边眼间距宜控制在60~65cm、底板眼间距宜控制在65~70cm之间、抵抗线控制在75cm左右;上台阶内圈眼间距为70~90cm,每环间距控制在75~100cm之间根据,中、下台阶内圈眼间距可根据出碴能力灵活控制,一般为110~130cm之间,每层之间为70~110cm。Ⅱ级围岩掘进长度为3.5m的钻爆设计如图10.3-4。周边眼:采用小直径2号岩石硝铵炸药(φ25mm直径),富水地段采用φ25mm乳化炸药,采用不耦合装药,不耦合装药系数取值为1.4,则周边眼孔径为:25×1.4=35cm;极硬岩中,周边眼间距取值为65cm。周边眼深度为3.5m,总数为48个。内圈眼:K=E/W,K取0.7~1.0,则光爆层厚度W取为75cm;内圈眼间距一般为周边眼间距的1.5倍,取为90cm;采用φ32mm长度20cm的乳化炸药,连续装药。炮孔直径为42cm,钻孔深度为3.5m,内圈眼总数28个。辅助眼:辅助眼间距控制在100cm左右;采用φ32mm长度20cm的乳化炸药连续装药,炮孔直径为42cm,钻孔深度为3.5m;抵抗线控制在75~100cm之间,辅助眼总数52个。掏槽眼:采用三级楔形掏槽,如图所示,第一级掏槽眼夹角尽可能小。三级掏槽眼一般较其它眼垂直深20cm左右,钻孔长度为400cm,掏槽眼总数12个。底板眼:底板眼间距控制在80cm,采用φ32mm长度20cm的乳化炸药,连续装药,炮孔直径为42cm,钻孔深度为3.5m;抵抗线控制在75~90cm之间。底板眼总数为50个。Ⅱ级围岩全断面爆破开挖设计参数及综合爆破参数分别如表-1~表-3。图10.3-4II级围岩光面爆破布孔图表-1Ⅱ级围岩全断面爆破开挖设计参数表(进尺3.5m)序号炮眼分类炮眼数(个)雷管段数(段)炮眼长度(m)炮眼装药量装药结构每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg)合计药量(Kg)1掏槽眼411.671.46.4连续2掏槽眼432.31028连续3掏槽眼454183.614.4连续4扩孔眼1073.5122.424连续5扩孔眼1093.5122.424连续6扩孔眼14103.5122.433.6连续7扩孔眼18113.5122.443.2连续8内圈眼28133.5102.467.2连续9周边眼48153.540.628.8间隔10底板眼509-153.5122.4120连续合计190654.6109368.8表-2综合爆破参数表岩石级别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W周边眼装药集中度(kg/m)Ⅱ65750.870.21表-3II级围岩光面爆破主要经济技术指标(进尺3.5m)序号项目单位数量1开挖断面积m2116.222预计每循环进尺m3.53每循环爆破石方m3406.84炮眼总数个1905钻孔总长度m654.66雷管用量发1997炸药用量Kg368.88比钻眼数个/m21.619比钻眼量m/m31.8510比装药量Kg/m31.0211单位体积岩体耗雷管量发/m30.5612预计炮眼利用率%90采用凿岩台车施工时,掘进长度能达到4.5~5.0m,这时,楔形掏槽在实际施工当中是很难实现的,所以采用直眼掏槽方式。在中心炮孔周边布置5个大孔径空孔,空孔直径为120mm,掏槽眼均连续装药。Ⅱ级围岩凿岩台车全断面爆破开挖设计参数及综合爆破参数分别如表-4~表-5。

表-4Ⅱ级围岩全断面光爆参数(进尺4.5m)序号炮眼分类炮眼数(个)雷管段数(段)炮眼长度(m)炮眼装药量装药结构每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg)合计药量(Kg)1掏槽眼115224.44.4连续2空眼553掏槽眼634.820424连续4掏槽眼454.6183.614.4连续5扩孔眼1074.5163.232连续6扩孔眼1094.5163.232连续7扩孔眼14104.5163.244.8连续8扩孔眼18114.5163.257.6连续9内圈眼28134.5163.289.6连续10周边眼48154.560.943.2间隔11底板眼509~154.5183.6180连续合计194878.262522表-5全断面光爆主要经济技术指标(进尺4.5m)序号项目单位数量1开挖断面积m2116.222预计每循环进尺m4.53每循环爆破石方m3522.994炮眼总数个1945钻孔总长度m878.26雷管用量发1997炸药用量Kg5228比钻眼数个/m21.679比钻眼量m/m31.6810比装药量Kg/m31.0011单位体积岩体耗雷管量发/m30.3812预计炮眼利用率%90图10.3-5II级围岩光面爆破布孔图(凿岩台车)(2)Ⅲ级围岩台阶法开挖钻爆设计Ⅲ级围岩采用台阶法开挖,围岩光面爆破通过不段的进尺,不断来调整、优化,根据以往施工经验,周边眼间距宜控制在60~65cm、底板眼间距宜控制在65~70cm之间、抵抗线控制在75cm左右;上台阶内圈眼间距为70~90cm,每环间距控制在75~100cm之间根据,中、下台阶内圈眼间距可根据出碴能力灵活控制,一般为110~130cm之间,每层之间为70~110cm。Ⅲ级围岩掘进长度为3.0m的钻爆设计如图10.3-6。周边眼:采用小直径2号岩石硝铵炸药(φ25mm直径),富水地段采用φ25mm乳化炸药,采用不耦合装药,不耦合装药系数取值为1.4,则周边眼孔径为:25×1.4=35cm;硬岩中,周边眼间距取值为60cm。周边眼深度为3.0m。内圈眼:K=E/W,K取0.7~1.0,则光爆层厚度W取为80cm;内圈眼间距一般为周边眼间距的1.5倍左右,取为80cm;采用φ32mm长度20cm的乳化炸药,连续装药。炮孔直径为42cm,钻孔深度为3.0m。辅助眼:辅助眼间距控制在100cm左右;采用φ32mm长度20cm的乳化炸药连续装药,炮孔直径为42cm,钻孔深度为3.5m;抵抗线控制在75~100cm之间。掏槽眼:采用三级楔形掏槽,如图-4所示,第一级掏槽眼夹角尽可能小。三级掏槽眼一般较其它眼垂直深20cm左右,钻孔长度为350cm。爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。上台阶周边眼采用φ25mm小直径药卷(RJ-2乳胶炸药,直径25mm,长度165mm,质量80g),光面爆破;其它炮眼采用φ32mm药卷(RJ-2乳胶炸药,直径32mm,长度200mm,质量190g)。下台阶周边眼采用φ25mm小直径药卷,预裂爆破,其它炮眼采用φ32mm药卷。Ⅲ级围岩台阶法施工典型断面爆破设计、装药结构如图10.3-7、图-4。爆破药量分配见表-6所示,主要经济技术指标见表10.6-7。图10.3-6Ⅲ级围周边眼装药结构示意图图10.3-7Ⅲ级围岩台阶法施工爆破设计示意图表-6Ⅲ级围岩开挖光面、预裂爆破装药参数表上台阶:序号炮眼炮眼数雷管段数(段)炮眼长度(m)炮眼装药量装药结构分类(个)每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg)合计药量(Kg)1掏槽眼611.3516连续2掏槽眼632.081.69.6连续3掏槽眼653.5142.816.8连续4扩孔眼973.010218连续5扩孔眼1293.010224连续6扩孔眼15103.010230连续7扩孔眼20113.010240连续8内圈眼23133.081.636.8连续9周边眼36153.040.621.6间隔10底板眼17153.012234连续合计150436.862236.8下台阶:1掘进眼141310228连续2掘进眼143310228连续3掘进眼125310224连续4掘进眼87310216连续5底板眼229310244连续6侧帮眼1211361.214.4间隔合计82246154.4表-7Ⅲ级围岩光面爆破主要经济技术指标序号项目单位数量上台阶1开挖断面积m279.22预计每循环进尺m33每循环爆破石方m3237.64炮眼总数个1505钻孔总长度m186.36雷管用量发1597炸药用量Kg236.88比钻眼数个/m21.899比钻眼量m/m30.7810比装药量Kg/m31.0011单位体积岩体耗雷管量发/m30.6712预计炮眼利用率%90下台阶1开挖断面积m254.62预计每循环进尺m33每循环爆破石方m3163.84炮眼总数个825钻孔总长度m1286雷管用量发887炸药用量Kg154.48比钻眼数个/m21.509比钻眼量m/m30.7810比装药量Kg/m30.9411单位体积岩体耗雷管量发/m30.5412预计炮眼利用率%90(3)Ⅳ级围岩三台阶法开挖钻爆设计掏槽眼:Ⅳ级围岩采用三台阶法,上台阶开挖采用直眼掏槽,掏槽区中心钻设四个空孔,不装药,掏槽眼深度为:第一级掏槽眼垂直深度2.4m,第二级掏槽眼垂直深度2.4m,第三级掏槽垂直深度2.2m。掏槽眼数量见表-8。掏槽眼装药为φ32mm的乳化炸药,连续装药,炮孔直径42cm。Ⅳ级围岩掘进长度为2.0m的钻爆设计如图-9。表-8掏槽眼数量岩石种类一级掏槽(个)二级掏槽(个)三级掏槽(个)总数(个)Ⅳ级围岩45817辅助眼:上台阶辅助眼介于掏槽眼和周边眼之间。它的作用是破碎岩石。辅助眼根据隧道围岩与岩石性质,均匀排列,深度跟循环进尺相同。内圈眼:K=E/W,K取0.7~1.0,则光爆层厚度W取为60cm;内圈眼间距取为100cm左右;采用φ32mm长度20cm的乳化炸药,连续装药。炮孔直径为42cm,钻孔深度为3.0m,抵抗线70cm。掘进眼:掘进眼间距控制在100cm左右;采用φ32mm长度20cm的乳化炸药连续装药,炮孔直径为42cm,钻孔深度为3.5m;

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