大断面隧道施工方案范文研究报告范文

大断面隧道施工方案范文研究报告范文施工方案附件3新建铁路兰渝线兰州至广元段四线浅埋段隧道施工技术研究关子岭隧道施工方案重庆交通大学二。。九年十一月口施工方案目录第1章编制依据及原则 11.1编制依据 11.2编制原则 1第2章工程概述 .22.1工程概况 22.2地形地貌 22.3气象特征 22.4地层岩性 32.4.1第四系全新统（Q4） 32.4.2下元古界（Ptl） 32.5地震及地震动参数 42.6地质构造 42.7水文地质条TOC\o"1-5"\h\z件 42.8特殊岩土和不良地质 42.8.1特殊岩土 42.8.2不良地质 42.9工程地质条件评价及围岩分级 4第3章施工组织计划 73.1工程主要工程量 73.2人员及机具配置 83.2.1劳动力组织及安排、管理模式及管理工作重点 83.2.2设备配置计划 103.3工期目标、施工进度安排及工期保证措施 113.3.1总工期目标 113.3.2总体施工进度安排 113.3.3施工顺序TOC\o"1-5"\h\z安排 11第4章具体施工方法 154.1施工测量 154.2洞口及洞身施工方法 154.2.1洞口与明洞工程 154.2.2洞身施工方法 164.3横洞施工 214.3.1施工方案 214.3.2施工方法 224.4超前地质探测和预报 224.4.1地质预报的内容 224.4.2围岩坍方前兆预测 234.5超前支护施工 234.5.1、大管棚施工作业指导书 234.5.2、大管棚预注浆作业指导书 244.5.3、超前小导管注浆作业指导书 25施工方案4.6出碴 ...254.7初期支护 264.7.1喷射砼 264.7.2锚杆施工 264.7.3钢拱架支护施工方法 274.7.4挂钢筋网 284.8防水层施作方法 284.9砼二次衬砌施工方法 284.9.1施工方法 294.9.2施工注意事项 294.9.3仰供及隧底填充 304.10防排水措施 314.10.1洞口防排水 314.10.2明洞衬砌外层设置土工布与塑料防水板 314.10.3洞内排水 324.10.4预防突水技术措施 324.10.5注浆堵水 324.11施工通风 334.12围岩监控量测及洞内观察 34现场监控量测的作用 344.12.2洞内观察 354.12.3选择监测项目 354.12.4量测方法及顺序 374.13不良地质地段处TOC\o"1-5"\h\z理 374.13.1概述 374.13.2松散地层施工 384.14冬季施工 384.14.1施工及生活用水 384.14.2生活取暖 384.14.3砼、喷砼的冬期施工措施 38第5章施工工艺框图 405.1隧道光面爆破工艺框图 405.2大管棚施工工艺框图 425.3小导管注浆超前支护施工工艺框图 445.4隧道喷锚支护施工工艺框图 455.5隧道湿喷混凝土施工工艺框图 465.6隧道衬砌施工工艺框图 485.7隧道防水板铺设的施工工艺框图 50第6章质量保证措施及安全体系 526.1质量保证措施 526.1.1质量目标、方针 526.1.2质量管理组织机构及工程质量管理责任制 526.2质量、安全保证体系 56质量保证体系 56施工方案安全保证体系 566.2.3防洪防汛的保证措施 566.2.4隧道特殊安全保证措施 57施工方案关子岭隧道施工方案第1章编制依据及原则1.1编制依据1、关子岭隧道标段《施工承包招标文件》。2、关子岭隧道标段(DK431+057〜DK433+782)施工设计图。3、招标答疑会议精神。4、施工所涉及的施工技术、安全、质量验收等方面的国家、铁道部及北京市建委等制定的规范、标准和法规文件等。6、类似工程施工经验及我单位设备、物资资源和经济技术实力等综合施工能力。7、参考规范《铁路隧道设计规范》(TB10003-99)；《铁路隧道施工规范》(TBTBJ204-96)；《铁路隧道锚喷构筑法技术规范》(TB10108-2002)；《铁路隧道辅助坑道技术规范》(TB10109-95)；《铁路隧道防排水技术规范》(TB10n9-2000)；《铁路隧道施工安全技术规则》(TBJ404-87)；口《铁路隧道工程质量检验评定标准》(TB10417-2003、TBJ284-2004)。1.2编制原则1、严格按照招标文件规定的内容和设计文件的要求，采用先进、合理、经济、可行的施工方案。2、严格按照止。9002国际质量认证体系和项目法施工要求，建立严密的工程质量保证体系和完善的安全保证体系。3、采用先进、配套的施工设备和技术，合理安排劳、材、机资源，确保工程质量和工期。4、合理安排施工顺序，抓住重点，突出难点，组织专业化施工，保证各项施工工序相互促进，紧密衔接，促进工程高效、均衡，加快施工进度。5、严格按照《环境保护法》要求，积极维护当地自然环境和生态环境，最大限度地减少占用场地和对环境的破坏，防止环境污染和水土流失。6、合理组织施工阶段的交通运输，减少施工与行车干扰问题，确保京通快速路畅通。施工方案第2章工程概述工程概况关子岭隧道位于甘肃省陇南市武都区境内，进口位于枫相院乡坪石板村东南侧侧S206省道边，与洛塘河车站特大桥相连，出口位于渭河沟右岸，与渭河沟大桥相连。兰州端洞口里程为DK431+057,重庆端洞口里程为DK433+782，隧道全长2725m。隧道进在S206省道附近，出口位于渭河沟公路附近，交通便利。地形地貌关子岭隧道地属西秦岭中山区，地势总体趋势北高南低，山体陡峻，沟谷深切多呈“V”字形。地面高程基本在950〜1320m范围内，相对高差约400m，隧道最大埋深在DK431+556约335m。隧道进、出口均位于山体坡面上，基岩裸露；表层局部为0.5〜1.5m的坡积碎石类土所覆盖，隧道洞身位于基岩中。气象特征关子岭隧道位于甘肃省东南部陇南市武都区境内，属北亚热带湿润向暖温半湿润过渡的季风气候，年平均气压893.6hpa；年平均气温14.6℃；年平均降水量471.9mm；年平均蒸发量1507.1mm,年最大蒸发量2239.0mm；平均风速1.5m/（主导风向ES）；土壤最大冻结深度13cm。口施工方案地层岩性关子岭隧道工程范围内分布的地层主要为：第四系全新统坡积、崩积碎石类土及下元古界砂质板岩夹砂质绢云千枚岩等，岩性特征详述如下：第四系全新统（Q4）口1、粗角砾土（Q4dl6、Q4col6）口分布于隧道进、出口斜坡处，厚度0.5〜2.5m,及DK433+146〜DK433+246段浅埋沟中，厚度20〜25m,棕黄一灰黄色等杂色，角砾主要成份为板岩及少量的千枚岩,呈棱角状及次棱角形，粒径大于200mm的约占25%,200〜60mm约占45%,60〜20mm约占10%,余为粉质粘土充填,松散一稍密,潮湿。III级硬土，V级围岩，。0=450kPa。坡面有零星块石分布。口2、块石土（Q4col8）口分布于DK433+146〜DK433+246段浅埋沟中，为岩堆体主要组成物质，厚度20〜25m,棕黄一灰黄色等杂色，角砾主要成份为板岩、灰岩，最大粒径20m,松散一稍密,干燥一潮湿。IV级软石，V级围岩，o0=700kPa。。2.4.2下元古界（Pt1）□砂质板岩夹千枚岩（Pt1Sl+Ph）：青灰色略带灰绿色，受变质重结晶作用改造,变余矿物为石英、长石、云母等；新生矿物主要为绢云母、绿帘石等,鳞片变晶结构,板状构造,片理面较发育。岩质较致密坚硬,夹有薄层千枚岩。表层强风化，风化层厚约7〜10m,IV级软石，。0=600kPa；弱-微风化，IV级软石，。0=800kPa。参考洛塘河车站特大桥D4Z—176、D4Z—178钻孔所取岩样试验，该板岩单轴饱和抗压强度（Rc）详见岩石物理力学统计表2。施工方案由上表可看出该板岩饱和单轴抗压强度（Rc）平均值为44.087Mpa；为硬岩。岩石片理产状稳定：N76〜86°E/54〜57°S,卸荷节理较发育。口1、隧道进口主要卸荷节理有：J1:N30°E/62°N,L>10m,d=0.2〜1.0m,节理面光滑，微张，无充填；J2:N60°W/67°S,L>5m,d=0.5〜1.5m,节理面光滑，微张，无充填;J3:N16°W/13°N,L=3〜5m,d>5m,节理面较粗糙，微张，无充填。2、隧道出口主要卸荷节理有：J1:NS/±,L>10m,d=0.3〜0.5m；节理面平直、密闭，局部有石英脉充填；J2:N56°E/75°N,=1〜2m,d=0.2〜0.5m；节理面平直、粗糙、密闭,局部有石英脉充填。地震及地震动参数地质构造本区地属秦岭褶皱系之南秦岭冒地槽褶皱带。关子岭隧道通过区地质构造相对简单,无褶皱、断层等地质构造,基岩稳定,产状单一,岩石较为完整。水文地质条件1、隧道进出口沟谷内均为季节性流水,工程范围内地表水不发育。2、隧道洞身岩体卸荷节理及风化裂隙较发育，地下水主要为基岩裂隙水等，受大气降水的补给，水量较小，沿隧道洞身也未发现泉水等渗出，参考附近地下水水质试验报告，依据《铁路工程地质勘察规范》TB10012_2007环境水、土对混凝土侵蚀性的判定标准，隧道处地下水无侵蚀性。2.8特殊岩土和不良地质2.8.1特殊岩土隧道工程范围内无特殊岩土。.2不良地质隧道DK433+146〜DK433+246段浅埋沟沟脑位置，发育一巨型岩堆，长200m,宽100m,厚度大于20m,物质组成为块石夹巨石，最大直径达20m,以灰岩块石为主，由于沟谷阻滞，能量未完全释放，该隧道在此处浅埋，对隧道安全影响极大。2.9工程地质条件评价及围岩分级该隧道洞身无断裂及褶皱等大的地质构造现象,岩性单一,产状稳定,隧道进、出口位于沟谷岸坡上,裸露的基岩卸荷节理发育,易构成零星危石；隧道洞身基本位于基施工方案岩中,工程地质条件较好。1、根据隧道洞身岩性特点及地下水发育情况对隧道岩体工程地质条件、围岩级别划分详述见表3。2、关子岭隧道鹿寨横洞围岩级别划分详述见表4。表4关子岭隧道鹿寨横洞围岩级别划分表施工方案3、工程措施及建议（1）影响隧道进出口岩质边坡稳定性的结构面：1）顺坡片理面：隧道出口存在顺坡片理面，洞门开挖，右侧存在顺层问题；鹿寨横洞洞口存在顺层片里面，洞门开挖，左侧顺层。需采取防护措施。2）基岩表层卸荷节理发育：①、隧道进口主要卸荷节理有：口J1:N30°E/62°N,L>10m,d=0.2〜1.0m,节理面光滑，微张，无充填；J2:N60°W/67°S,L>5m，d=0.5〜1.5m,节理面光滑，微张，无充填;J3:N16°W/13°N,L=3〜5m,d>5m,节理面较粗糙，微张，无充填。②、隧道出口主要卸荷节理有：J1:NS/±,L>10m,d=0.3〜0.5m；节理面平直、密闭，局部有石英脉充填；J2:N56°E/75°N,=1〜2m,d=0.2〜0.5m；节理面平直、粗糙、密闭,局部有石英脉充填。卸荷节理和片理面组合将岩体切割呈大块状结构,部分与山体结合力较差,并有零星孤石分布。建议对坡面零星孤石加固或清除。并对隧道进、出口影响岩质边坡稳定性的结构面段加强洞身支护和挡护措施。施工时应科学合理控制爆破量,建议短进尺、勤支护,及时衬砌,爆破时安排专人沿该段道路巡视,避免施工时产生的落石伤及公路的行人和行车。（2）地震动峰值加速度为0.20g（相当于地震基本烈度八度），地震动反应谱特征周期采用0.40。土壤最大冻结深度采用0.13cm。口（4）仰坡坡率：板岩风化层1：1；完整基岩1：0.75。施工方案第3章施工组织计划为确保隧道按期、优质、安全的完成施工，我们抽调专业化隧道施工队伍并对隧道工程实行专业化作业分组，抽调经验丰富、专业性强的人员参加隧道施工，配足人员、设备。工程主要工程量本工程的主要工程量见表5。施工方案人员及机具配置劳动力组织及安排、管理模式及管理工作重点1、劳动力组织及安排主要劳动数量见表6。表6劳动数量表施工方案经理部组织机构见图1。图1经理部组织机构示意图施工方案2、管理模式及管理工作重点由经理部直接管理作业工班，财务实行单独核算。作业工班人员采用员工内部承包方式组织，各承包人由经理部在出口工区选择产生。装碴及运输由机电分公司承担，经理部与机电分公司采取单价承包。管理工作重点：（1）确保安全无事故，质量零缺陷，进度无滞后，效益最大化指标。（2）加强与四公司协调，保证运输车辆顺利运输，各种材料的供给不受影响。（3）现场管理人员靠前指挥，坚持日交班会议逐一落实会议内容。（4）规范施工，确保工程质量，严格按设计施工。设备配置计划主要机具及设备进场时间见下表。所有设备均由机电分公司进行调试完好后方能进场。主要施工机具见表7。表7主要施工机具施工方案工期目标、施工进度安排及工期保证措施总工期目标开工日期、竣工日期根据工程实际情况确定，总工期:20个月。总体施工进度安排1、安排原则分阶段，按照平行流水作业方式安排的原则，狠抓特殊过程，确保控制工期。同时，遵循施工程序，符合施工工艺要求，并与施工方法和施工机械相协调，充分发挥劳力和机具的效率，考虑工程施工质量和安全，尽量缩短工期，减少施工成本，提高经济效益。2、分阶段施工进度安排本标段工程计划总工期为20个月，总体施工进度计划分为五个阶段：第二阶段：拟用一个月时间完成洞口、明洞及洞口相关附属设施。第三阶段：拟用两个月的时间完成DK431+057〜DK431+180段的开挖及初期支护。第四阶段：拟用15个月完成剩余隧道的全部开挖，施工支护、混凝土衬砌、洞内路面、内装及附属工程的施工。第五阶段：拟用最后一个月的时间验收、评估、竣工。3.3.3施工顺序安排施工方案1、工点施工顺序施工准备f明洞及洞门施工f洞身开挖及支护f仰拱及填充一二次衬砌一洞内装饰一竣工验收2、专业施工顺序口（1）施工准备阶段的施工顺序见图2。图2施工准备阶段的施工顺序示意图（2）隧道工程施工顺序1）洞口及明洞工程施工顺序坡顶排水系统f明洞路堑土石方开挖f边、仰坡开挖及加固f砼衬砌f防水层f回填f隔水层f洞顶截水沟口2）洞门施工顺序洞门挖基f洞门墙施工（含锁口圈梁）f护面墙一边沟、截水沟3）隧道开挖、支护作业施工顺序①双侧壁导洞开挖、支护作业施工顺序口小导管预注浆超前支护一双侧壁导坑开挖f锚、喷、网、钢格栅联合支护f开挖中洞核心土一临时钢支撑f拱部锚、喷、网、钢格栅联合支护f拆除临时钢支撑f出碴口②导洞超前扩挖开挖、支护作业施工顺序口超前小导管注浆加固围岩一中心部分土体开挖ff出碴中心部分土体向外扩挖f出碴f最外层土体开挖f出碴f锚、喷、网、钢格栅联合支护口③环形开挖留核心土法开挖、支护作业施工顺序口超前注浆小导管或超前中空注浆锚杆f上弧形导坑开挖f出碴f拱部锚喷支护、架立钢支撑、铺设环向盲沟及防水层f中部核心土开挖f出渣f下部土体开挖f出渣f锚杆、挂网、喷射砼支护口具体施工顺序见4.2节。3.3.4工期保证措施施工方案1、加强组织领导，选派精锐施工队伍，以组织保工期。2、认真编制实施性施工组织设计和进度计划，以计划保工期。3、投入足够精良施工机械，提高劳动生产率，以机械化施工保工期。4、加强材料管理，以提前供应合格材料保工期。5、建立健全质量管理体系，营造全员全过程全方位质量管理的氛围，加强每道工序的质量监控，以“开工必优、一次成优”确保工期。《工期保证体系框图》见图3。6、建立安全管理体系,以安全保工期。7、大力采用新工艺、新技术、新材料、新设备，不断优化施工方案，选用正确合理的施工工艺，以“四新”技术保工期。8、对比进度，随时调整9、强化施工管理，加强工序衔接，以管理保工期。施工中严格按施工组织设计和网络进度计划展开工序流水作业，各工序环环紧扣、协调配合，全面展开施工。10、协调好与业主、监理、设计单位及地方政府的关系，作好与相邻标段的配合工作，保证工程正常有序地进行，以“人和”保工期。11、隧道不良地段保证工期技术措施(1)针对隧道不良地质地段展开科技攻关，加快施工进度。施工时遵循“先预报、重治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、早成环、勤量测、稳扎稳打”的原则，施工中要对不良围岩进行超前预报、超前支护，根据围岩状况，设置长大管棚、超前注浆小导管、超前锚杆等制定切实可行的施工方案，合理组织，稳扎稳打，严格按规定程序安排各工序，严禁盲目冒进，避免塌方，安全稳妥地顺利通过不良地质地段，以保证工期。(2)穿越洞口超浅埋地段时，侧壁导坑先行穿越，到围岩较好地段，开辟另一工作面，使掘进施工进度不受破碎带影响。施工时用超前小导管注浆预加固，爆破并清除危石后，及时喷射厚度不小于5cm的混凝土护面,喷锚支护完成后，及时装设钢架支撑，加强支护，改善衬砌结构。(3)穿越软岩地段，施工时采用侧壁导坑法开挖，开挖后立即喷射混凝土封闭围岩，钢拱架支撑，锚喷支护，同时尽早作好施工排水，避免地下水浸泡墙角而造成塌方。施工方案图3工期保证体系框图施工方案第4章具体施工方法4.1施工测量4.2.1洞口与明洞工程1、施工方案根据我公司多年隧道施工的经验及关子岭隧道出口位置具体情况，经过经济性、安全性，综合分析比较后，决定明洞开挖前先完成地表排水系统，采取分层开挖，分层支护，自上而下，边挖边护的明洞边坡加固处理方法。明洞与仰坡开挖同时进行，洞门与明洞整体浇筑。进洞采用先施作超前小导管、短进尺、弱爆破、快循环、早封闭的施工方案。2、进洞施工进洞施工前根据设计先采用中140超前管棚注浆加固。进洞时，采用钢支撑紧贴开挖面，形成假拟洞口并将管棚与钢支撑焊接打入明洞砼套拱中。开挖顺序如下图4所示。(1)开挖上半部边、仰坡，见图4(a)；口(2)架设进洞型钢拱架，打入超前钢管并注浆，见图4(b)；(3)施作套拱衬砌形成假拟洞口，施作明洞衬砌，上半部开挖。1:0.5(a)上部边、仰坡开挖示意图口(b)架设型钢拱架及口图4开挖顺序示意图注：1、超前管棚；2、型钢拱型支架3、施工方法首先开挖并施作洞口边仰坡截水沟，以截排地表水，截水天沟开挖线距倾坡边缘不小于5m,沟底纵坡不小于3%。，排水沟与路基排水系统相衔接。(1)明洞及仰坡开挖由外向里，从上而下分台阶、分层分段开挖，分层分段支护。根据地形条件，土方和强风化岩采用PC200-5挖掘机挖装，人工配合清理边仰坡开挖面，局部陡坡地带采用人工开挖，石方采用浅孔台阶钻爆法开挖，明挖梯段边坡外预留1〜口施工方案1.2m光爆层，钻孔采用YTP-28风动凿岩机钻孔，采用毫秒微差线型爆破技术，“一”型起爆。槽挖梯段根据地形条件取2〜4m,“V”形起爆，两侧边坡及基底面以上各预留1〜1.2m光爆层。开挖台阶高度2〜4m左右。开挖形成的坡面按设计及时进行封闭防护，避免长时间暴露造成坡面坍塌。(2)明洞开挖与仰坡开挖同步进行。挖到设计标高后，及时清理基底，检验基底地质和承载力情况，并按设计要求进行地基处理，经监理工程师检查，合格后立即立模绑扎钢筋，架立外模，灌筑明洞钢筋混凝土。当拱圈砼达到设计强度的70%以上后拆除内外支模，拱圈背部用砂浆找平，敷设防水板并应粘贴紧密，相互错缝搭接良好，搭接长度不小于100mm，并向隧道内拱背延伸不少于500mm,再涂抹水泥砂浆层。口(3)明洞回填采用两侧对称法，由人工分层夯实，每层厚度不得大于0.3m,回填至拱顶齐平后，应立即分层满铺填筑至要求高度，机械回填应待拱圈砼强度达到设计强度且由人工夯实填至拱顶1m后方可进行。拱背回填按设计要求做好洞顶铺砌层，应与边仰坡搭接良好。(4)端墙式式洞门与明洞同时浇筑。(5)沿暗洞开挖轮廓打超前小导管(长3.5m-4m)注浆，小导管间距40cm，外露1m以便于与钢格栅相连接。口(6)用II类超浅埋围岩段的施工方法开挖暗洞2m，完成支护体系。(7)定位放线，组装台车，绑扎钢筋，浇注暗洞衬砌混凝土。4.2.2洞身施工方法洞身开挖根据围岩及断面情况采用双侧壁导洞开