分离式高速公路隧道进洞技术方案

广东省江门至罗定高速公路第十二合同段

三岔顶隧道进洞

施工专项方案

中国铁建

中铁十一局集团有限公司

江门至罗定高速公路第十二合同段项目经理部

二零一三年十月

目录

一、编制依据..............................................................-1

二、编制范围..............................................................-1

三、工程地质及水文特性.....................................................-2

四、工期计划...............................................................-4

4.1三岔顶隧道江门端进洞计划.............................................-4

4.2三岔顶隧道罗定端进洞计划............................................-5

4.3台车拼装计划.........................................................-6

4.4、施工组织............................................................-6

五、隧道进洞施工方案......................................................-8

1、临时工程建设..........................................................-8

1.1施工便道.............................................................-8

1.2施工队驻地..........................................................-9

1.3施工用电............................................................-9

1.4拌和站..............................................................-9

1.5生产及生活用水......................................................-9

1.6空压机..............................................................-9

1.7通风机..............................................................-9

1.8炸药库.............................................................-10

2、洞口施工顺序........................................................-10

3、施工方案............................................................-13

3.1洞口动态施工流程..................................................-13

3.2核实地形..........................................................-13

3.3施工测量..........................................................-13

3.4截水沟............................................................-14

3.5洞口开挖.........................................................-14

3.6洞口防护.........................................................-15

3.7洞口偏压段施工....................................................-16

3.8导向墙施工.......................................................-17

-1-

3.9管棚施工.........................................................-20

3.10大边墙施工......................................................-25

3.11隧道暗洞施工....................................................-25

3.12超前支护.........................................................-29

3.13初支.............................................................-30

3.14明洞............................................................-35

3.15.防排水施工......................................................-36

3.16二衬............................................................-38

3.17.监控量测........................................................-44

3.18超前地质预报.....................................................-47

六、质量保证措施.........................................................-48

1、质量目标............................................................-48

2、质量保证体系........................................................-48

3、质量管理制度........................................................-48

3.1开工前的技术交底制度..............................................-48

3.2建立“五不施工”、“三不交接”及工序“三检”制度................-50

3.3建立质量计划制度..................................................-50

3.4建立严格的隐蔽工程检查签证制度....................................-50

3.5建立测量资料换手复核制度..........................................-50

3.6建立严格的“跟踪监测”制度........................................-50

3.7原材料、成品和半成品进场验收制度..................................-50

3.8建立健全原材料、成品、半成品管理制度..............................-51

3.9建立原材料采购制度................................................-51

3.10建立仪器设备的检定制度..........................................-51

3.11建立原始资料和质量记录的保存制度................................-51

4、施工过程质量保证措施................................................-52

4.1洞口开挖.........................................................-52

4.2初期支护........................................................-52

4.3隧道仰拱及填充...................................................-52

4.4测量及量测控制...................................................-52

-2-

4.5原材料............................................................-53-

4.6混凝土............................................................-53-

七、安全保证措施.........................................................-53-

1、安全实施目标........................................................-53-

2、安全保证体系........................................................-53-

3、组织管理保证措施....................................................-54-

3.1安全组织........................................................-54-

3.2建立严格的安全生产责任制。.......................................-54-

4、施工现场安全管理....................................................-54-

4.1临时场地布置....................................................-54-

4.2临时宣传栏......................................................-55-

4.3排水系统........................................................-55-

4.4门禁系统........................................................-55-

4.5洞内管线临时布置................................................-55-

4.6危险源分析.......................................................-56-

4.7对策.............................................................-56-

4.8隧道施工安全保证措施............................................-57-

5、重大危险源控制措施..................................................-60-

5.1危险源评估......................................................-60-

5.2减轻措施及对策...................................................-60-

6、应急预案............................................................-63-

A.环境保护、水土保持措施...............................................-63-

1、环境保护、水土保持体系..............................................-63-

2、防止水土流失措施....................................................-63-

3、环境保护措施........................................................-65-

-3-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

三岔顶隧道进洞方案

一、编制依据

1、三岔顶隧道两阶段施工图设计

2,公路隧道施工技术规范(JTGF60-2009)

3、公路隧道技术细则(JTG/TF-60-2009)

4、本合同段实施性施工组织设计

5、广东省高速公路建设标准化管理规定

6、施工现场实际及施工准备情况。

7、我公司拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力设备、技术能力，以及长期从事

高速公路建设所积累的丰富的施工经验。

二、编制范围

L严格遵守部颁规范、规程和规则等技术标准的原则

交通部颁发的现行各项施工技术规范、规程和规则是指导本项目施工的权威性行业标准,

技术方案编制中将严格遵守这些行业标准并将其贯穿于整个技术标书中。

2.节约资源和可持续发展的原则

贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策，依法用地、合理规划、

科学设计，少占土地，保护农田；搞好环境保护、水土保持和地质灾害防治工作；支持矿床

保护、文物保护、景点保护；维持既有交通秩序；节约木材。

3.符合性原则

必须满足建设工期和工程质量标准，符合施工安全要求。

4.科学、经济、合理的原则

树立系统工程理念，统筹分配各专业工程的工期，搞好专业衔接；合理安排施工顺序，

组织均衡、连续生产；以关键线路为中心，进行工期、资源优化；管理目标明确，指标量化、

措施具体、针对性强。

5.引进、创新、发展的原则

积极采用、鼓励研发旨在提高工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加

快施工进度、降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。

6.指导性纲领与动态控制相结合的原则

施工组织设计是指导工程建设全过程施工的技术、经济、组织、协调和控制的综合性文

件。同时，针对实施进展情况，进行动态管理与控制。

7.以超前地质预报与监控量测指导施工的原则

-1-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

重视隧道的工程地质、水文地质调查、超前地质预报及监控量测工作，建立以地质工作

内容为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系。

8.保持生态环境的原则

重视生态环境，在施工期间及竣工通车后保证不发生水土流失，保证不破坏当地环境。

三、工程地质及水文特性

3.1、地形地貌

隧道位于低山丘陵区，地面标高约为235〜558m,相对高差约为323m,隧道呈近东西走

向穿越山体，山体地形陡峻，山体植被发育。

3.2、设计概况

三岔顶隧道为分离式隧道，左线隧道里程LK107+434〜LK110+625,长度3191m,进口设

计标高约232.505m,出口设计标高约262.273m,纵坡坡度1.6%—0.6%,右线隧道里程

RK107+449RK110+641,长度3192m,进口设计标高约232.541m,出口设计标高约261.309m,

纵坡坡度1.6%〜-0.6虬江门端洞门采用端墙式，罗定端洞口采用削竹式。

洞门边、仰坡均采用三维网喷播植草。

3.3、地层岩性

隧址区覆盖层主要为耕植土、粉质粘土、卵石，覆盖层厚度较薄，基岩主要为震旦系变

质砂岩、燕山期花岗岩及其风化层。地震折射法将波速差异界面以上归并为覆盖层，由坡积

土、全风化、强风化岩组成，纵波波速在340m/s~700m/s之间，较松散，稳定性较差，以下

归并为基岩，由中~微风化岩组成，纵波波速为3830m/s~4540m/s。

按钻探揭露顺序由上至下对各岩土层分述如下：

(1)粉质粘土(Q4al)：褐色，稍湿，可塑，土质较均匀，粘性较差，局部夹少量碎石,

上部0.30m可见少量植物根系。零星分布，厚度0.50〜3.50m,地层编号为2。

(2)碎石土(Q4al)：褐色，密实，稍湿，碎石成份以变质砂岩，块径l-3cm,粉质粘

土含量约40%o零星分布，厚度1.70~3.50m。

(3)粉质粘土(Qdl)：红褐色，稍湿，可塑，切面粗糙，砂感强，其中表土0.30m为耕

植土，含少量植物根系。局部分布，厚度0.80〜3.00m。

(4)粉质粘土(Qel)：灰黄色，稍湿，可塑，切面粗糙，粘性一般，砂感强，其中表土

0.20m为耕植土，含少量植物根系。零星分布，厚度0.80〜3.80m。

(5)粉质粘土(Qel)：灰黄色，稍湿，硬塑，切面粗糙，粘性一般，母岩结构可辨，遇

水软化，局部夹少量石英岩块，为喷出岩体。局部分布，厚度0.80〜9.00m。

(6)粉质粘土(Qel)：灰黄色，稍湿，硬塑，切面粗糙，粘性一般，砂感强，母岩结构

-2-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

可辨，遇水软化。零星分布，厚度为2.10m。

(7)强风化花岗岩(丫52(3))：灰褐色,岩芯呈半岩半土状，局部碎块状，岩石风化强

烈，岩质较软，手折易断，手易捏碎，节理裂隙局部发育，其中0.30m含少量植物根系。零

星分布，厚度5.70〜12.30m。

(8)中风化花岗岩(丫52(3))：中风化混合花岗岩：花斑白色、灰褐色，岩芯呈短柱状

-碎块状，粗粒花岗结构，块状构造，节理裂隙较发育，钻致6.70m开始漏水，岩质较硬，局

部夹微风化岩块，柱状岩芯节长5-15cm,节长不小于10cm的岩芯约占50双零星分布，厚度

7.30~11.00mo

(9)微风化花岗岩(丫52(3))：青灰色，中-粗粒结构，层状构造，岩芯较完整，多呈

柱状，节长10-30cm不等，节长不小于10cm的岩芯约占90%,岩石节理裂隙稍发育，隙面轴

心角约45度，密度约1条/米，在83.00-83.20m处可见一组近轴向节理发育，岩质坚硬。零

星分布，厚度2.75〜5.70m。

(10)全风化变质砂岩(Z)：灰褐色，稍湿，岩石风化完全，呈硬塑土状，母岩结构可

见，手易捏碎。零星分布，厚度1.00〜4.70m。

(11)强风化变质砂岩(Z)：灰褐色，岩芯以半岩半土状为主，局部碎块状，岩石风化

强烈，岩质较软，节理裂隙局部发育，手易捏碎，手折可断，其中局部夹为微风化变质砂岩,

局部为侵入岩脉，局部夹较多石英，灰白色。局部分布，厚度1.30〜55.20m。

(12)石英岩(Z)：石英岩脉：灰白色，呈次棱角状，岩芯呈碎石状，极破碎。零星分

布，厚度为2.30m。

(13)中风化变质砂岩(Z)：灰色，变余结构，层状构造，岩芯破碎，多呈柱状夹碎块

状，节长5-20cm不等，节长不小于10cm的岩芯约占60%,碎块状块径3-5cm之间，岩石片

理发育较明显，节理裂隙发育，隙面轴心角约45度，密度约5条/米，岩质较硬。局部分布,

厚度0.60〜11.50m。

(14)微风化变质砂岩(Z)：深灰色，变余结构，层状构造，岩芯完整，多呈长柱状，

节长lOTOOcm,节长不小于10cm的岩芯约占90%,其中局部岩芯较破碎，多呈块状夹短柱状,

岩石节理裂隙较不发育，130m以上常见一组裂隙,裂隙面与轴向夹角约30-45度,密度约3-5m/

条，其中局部常见一组裂隙，与轴心夹角约85-90度，此段节理裂隙较发育，岩质坚硬，局

部可见白色石英脉充填。夹有微风化花岗岩(丫52(3),层号为13D_35)O局部分布，厚度

10.30-204.46mo

3.4、水文地质

隧道位于河流侵蚀基准面以上。隧址区地下水类型主要为基岩裂隙水，以潜水为主，含

-3-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

水层主要为中〜微风化岩，以大气降水和山谷汇水下渗补给为主，排泄方式则以蒸发和侧向

迳流排泄为主。隧址区气候温和，雨量充沛，山间洼地地下水稳定水位埋藏浅。根据相邻工

点的水质分析成果，地下水对险不具腐蚀性。

3.5、气象及气候

本隧址区属亚热带季风气候，年平均气温约为21.5℃,最热月为7月，月平均气温高达

36℃o最冷月为1月，月平均气温为6℃。年均降雨量1610毫米，多集中在夏秋季节。受沿

海地区台风影响，常有大风暴雨天气。

洞门边、仰坡均采用三维网喷播植草。

3.6、主要工程数量

三岔顶隧道进洞施工工程量表

序号项目名称单位数量

1截水沟M7.5浆砌片石水沟m116

2开挖土石方边仰坡、明洞m313287

4C20喷险m3223

5边仰坡华钢筋网kg5647

6022砂浆锚杆m6487

7118b拱架kg9200.4

8022连接钢筋kg764

9导向墙以6定位钢筋kg742.4

10C20碎m3163.2

110127X5mm导向管m392

12管棚C108X6mm钢花管m4851

13大边墙C20片石碎m3230

14水泥碎石土m3460

四、工期计划

根据设计图纸及工期要求,并结合实际情况，具体施工计划如下：

4.1三岔顶隧道江门端进洞计划

三岔顶隧道计划从2013年10月1日〜2013年11月30日（60天）完成洞口边仰坡防护、

-4-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

截水沟施工、大边墙、反压回填土、导向墙及管棚施工达进洞条件。

4.2三岔顶隧道罗定端进洞计划

从2013年11月10日〜2013年12月20日（40天）完成洞口土石方开挖、边仰坡防护、

截水沟施工、导向墙及管棚施工达进洞条件。

以左线为例：

三岔顶隧道左线

困

序石开挖开始掘进时完成掘进时

里程衬砌内型长度备注

号级用时间间

别

1VLK107+434.0-LK107+464.0B30532013-11-152014-1-7

2VLK107+464.0-LK107+497.0C33592014-1-82014-3-8

3IVLK107+497.0-LK107+657.0D1601132014-3-92014-6-30

4IIILK107+657.0-LK107+886.0E229892014-7-12014-9-28

5IILK107+886.0-LK108+243.5F357.51062014-9-292015-1-13

6IILK108+243.5-LK108+259.5G1652015-1-142015-1-19

7IILK108+259.5-LK108+300.5II41132015-1-202015-2-2

贯通

8IILK108+300.5-LK109+023.5F6832012015-2-32015-8-23

时间

9IILK109+023.5-LK109+039.5G56172015-6-282015-7-15

10IILK109+039.5-LK109+080.5II41132015-6-142015-6-27

11IILK109+080.5-LK109+803.5F7232132014-11-122015-6-13

1211LK109+803.5-LK109+819.5G1652014-11-62014-11-11

13IILK109+819.5-LK109+860.5H41132014-10-232014-11-5

14IILK109+860.5-LK110+236.0F375.51112014-7-32014-10-22

15IIILK110+236.0-LK110+559.0E3231262014-2-262011-7-2

16IVLK110+559.0-LK110+597.0D38272014-1-292014-2-25

17VLK110+597.0-LK110+610.0B13232014-1-52014-1-28

明

18LK110+610.0-LK110+625.0A15452013-11-202014-1-4

洞

合

193191646

计

-5-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

4.3台车拼装计划

2013年11月10日前，二衬台车厂制完成，分解运输至工地，2013年11月30日前完

成拼装、试运行和验收。

4.4、施工组织

4.4.1组织机构

为适应本工程施工的需要，确保江罗高速建设工程质量、施工安全和工程进度，设立二、

三工区负责本工程的施工。

工区按照“管理有效，监控有力，运作高效”的原则组建。工区设置专职队长、技术主

管，配置技术、质量、安全、试验、材料、领工员、工班长等主要组成人员。以上主要成员

由我单位具有相应的作业技能的正式职工担任，并经过岗位培训合格后持证上岗。各岗位明

确职责，落实责任。组织机构设置详见下图。

组织机构设置

工区队长

技术主管

质

量

安

全

室

安

材

试领工

料

全

班

验工

员

员

长

员员

各施工工班

-6-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

4.4.2现场劳动力，设备配置

三岔顶隧道进场人员、机械计划

工种进场人数机械名称型号数量

班组长4开挖台车4

全液压模版

技术主管44

台车

陕西机械

材料员8超前钻设备2

YG-80

混凝土喷射郑州旭达

试验员48

机PZS-2

气腿式凿岩

测量员6西安探矿70

机

电工8碎输送泵三一HBT-80C2

施工员8锚杆打孔机成都路辉60

服务人员8机装载机〃心WA380-34

人员

开挖班60械挖掘机日立EX-2004

初支班12自卸车斯太尔3251DFL16

木工班12污水泵QW型5

阿特拉斯

钢筋工12空压机16

20m3

轴流式风机2

混凝土工16防水板爬焊

LST8006

机

机手22电焊机BX14005

监控设施4

杂工15人员定位系

4

统

小计196门禁系统4

4.4.3洞口面布置

-7-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

隧道施工队驻地

三岔顶隧道进口端洞口平面布置图

三岔顶隧道出口端洞口平面布置图

五、隧道进洞施工方案

1、临时工程建设

1.1施工便道

从枫木嘴至大围村新修便道通往三岔顶隧道进口，从高壁村新修便道至三岔顶隧道出口O

便道宽为6m,采用设2%排水坡，单侧配有完善的临时排水设施;便道每300m设一处会车道。

-8-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

施工期间，定期维护本段施工便道，确保道路畅通；并设醒目的警示标志，以保证行车安全。

1.2施工队驻地

三岔顶隧道进、出口驻地均用房均采用彩钢活动板房，驻地建设严格按照建设部相关标

准执行。

1.3施工用电

施工用电由地方高压电网接入，在三岔顶隧道进、出口左、右线之间设置1000KVA和

630KVA变压器各一台，共四台；在2#、3#拌和站设置一台400KVA变压器，共两台；同时配

置250KMi20kw发电机，作为生产和生活的备用电源。

1.4拌和站

三岔顶隧道进口拌合站在上蔗坑高架桥线路右侧600米处，设置一座拌合站，拌合站内

配置两台生产能力为120m3/h(JS1200)的混凝土拌合机，供应隧道进口端碎的使用。三岔

顶隧道出口拌合站在LK110+500左侧100米处，设置一座拌合站，拌合站内配置两台生产能

力为120nl3/h(JS1200)的混凝土拌合机，供应隧道出口端碎的使用

1.5生产及生活用水

三岔顶隧道进口施工生产用水采取山间溪流水解决，并在山顶设置高位水池一座(100m3/

座)，用DIOOmm钢管分别将水引入隧道，以供隧道施工用水。

1.6空压机

三岔顶隧道进口端配置8台空压机，每台空压机生产力21m3,供隧道施工用风。三岔顶

隧道出口端配置8台空压机，每台空压机生产力21m3,供隧道施工用风

1.7通风机

三岔顶隧道进口端配置2台110KW的通风机，供隧道施工通风及洞内工作人员使用。三

岔顶隧道出口端配置2台110KW的通风机，供隧道施工通风及洞内工作人员使用

-9-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

1.8炸药库

征得当地公安部门许可后，隧道出口、出口设一处火工品库房，位置由当地公安、民爆

公司会同项目部联合确定，严格按照民用爆破品管理、储存规定建设库房，并设置值班房、

围墙、避雷，及其他安全防护设施。

2、洞口施工顺序

施工结合洞口地形、地貌和地质条件，并针对洞口段工程的特点和难点，制定以“超前

预报，长管棚支护，洞身开挖，加强支护，尽早封闭，监控量测，衬砌跟紧”为原则的总体

施工方案。详见“洞口施工顺序图”

洞口施工顺序图

我部根据现场施工情况，认为三岔顶隧道江门端左线具备先暗洞施工，再施工洞门端墙

式洞门的条件，右线由于属于偏压洞门，先进行明洞施工，再施工暗洞；三岔顶隧道罗定端

左、右线两个洞口都先进行暗洞施工，再施工明洞的顺序；

目前我部江门端暗洞开挖、初支人员及机械设备已经基本进场，左线洞口可以进行暗洞

-10-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

施工。

三岔顶隧道各洞门形式如下图:

三岔顶隧道江门端左线洞门图

三维网喷播植草

［砂浆锚杆（又2,L=3.5m,01.5mXl.5no

i钢筋网R8,620cmX20cm）

I喷10cm厚冷临时防护

50cm厚粘土隔水层

7

I［回填嬴石垄2§

尬二|、X_设计开投线

120|^6X100____十226■卜192十637.5879.^十

3056-砂浆锚杆(应2：【尸3.0m,&1.5mXl.5m）

」*钢筋网(t'8,«20cmX20cm)

-10cm—时防护

三岔顶隧道江门端右线洞门图

-11-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

i维网哦播机草

明暗分界

DU10+610明科回填土

引入被水泞

•.裁同喷播机草

温网、

洞口里程

UU10-623

LK110+629

三岔顶隧道罗定端左线洞门图

三维网喷播植草

1:1

明暗分界

RK110+624

明洞回填土

引入截水沟

二推网电播桶草

三联网咬播植草

1:1.5

,

洞1I里程

RK110+611

设计分界里程

豚II。々再

三岔顶隧道罗定端右线洞门图

-12-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

3、施工方案

3.1洞口动态施工流程

3.2核实地形

3.2.1已在施工前对图纸、资料及隧道所处的位置、地形、地貌、工程地质和水文地质、

钻探图表、隧道进口位置和其它相关工程的情况进行核对。

3.2.2调查了核实水、电、交通运输及通讯设施可资利用的情况，当地生产、生活、劳

动力可以供应的情况。

3.2.3调查收集当地气象、水文资料。

3.3施工测量

3.3.1施工前的平面复核和控制测量由我公司精测队进行，施工中测量将由测量工程师

-13-

江罗高速公路第十二合同段三岔顶隧道进洞施工专项方案

组织操作并由项目总工定期复核。

3.3.2根据施工设计图纸和有关勘测资料，对交付使用的隧道中线桩、平面控制三角网

基点桩、以及标高控制的水准基桩等，已进行详细的测量检查和核对，并将测量结果报送监

理工程师。

3.3.3隧道每个洞口设立中线标点及两个以上的后视点和两个水准点。并进行联测，核

对其是否达到精度的要求。

具备开工条件后，对现场进行地形测量，测量按照明暗分界处横断面、左右开挖坡脚线

纵面、隧道中心线纵断面等地形要素，绘制横纵断面。

3.4截水沟

按设计，洞顶截水沟断面采用矩形，截水沟距边仰坡开挖边缘不小于5m,按照《三岔顶

隧道1/500洞门平面图布设。地表水通过截水沟引入路基边沟或洞门外端自然沟谷，以此