堡后隧道安全专项施工方案

太焦铁路TJZQ-7标堡后隧道安全专项施工方案

目录

一、编制说明................................................1

1.1编制依据.............................................1

L2采用的标准规范.......................................1

1.3编制目的.............................................1

1.4适用范围.............................................2

二、工程概况................................................2

2.1隧道概况.............................................2

2.2水文、气象条件、地震动参数..........................3

2.3施工条件.............................................4

2.4施工平面布置图.......................................4

2.5堡后隧道危险性较大分部分项工程分项分析..............4

2.6施工要求和技术保证条件...............................4

三、施工计划................................................7

3.1施工进度计划.........................................7

3.2材料与设备计划.......................................7

四、施工工艺技术...........................................10

4.1总体施工部署........................................10

4.2技术参数..........................................11

4.3施工方法及工艺流程..................................11

4.4检查验收............................................54

五、施工安全保证措施.......................................56

5.1.安全管理目标.....................................56

5.2施工安全组织保障....................................57

1

5.3施工安全技术措施....................................60

5.4监控量测............................................71

5.5安全保证技术措施...................................76

5.6应急预案............................................81

5.7.安全生产管理制度...................................94

5.8.安全生产保障措施..................................100

5.9资金保障系统，建立安全工作专项资金.................101

太焦铁路TJZQ-7标堡后隧道安全专项施工方案

堡后隧道安全专项施工方案

一、编制说明

1.1编制依据

为保证太焦铁路TJZQ-7标段堡后隧道工程施工安全，切实履行企业

安全生产的责任主体，根据《铁路建设项目安全生产管理办法》(铁总建

设(2014)168号)有关规定和《大西铁路客专公司工程建设危险性较大

的分部分项工程安全管理实施办法(修订)》的规定，结合本工程的特点，

制订太焦铁路TJZQ-7标段堡后隧道工程安全专项施工方案。

上述工程施工前，技术人员向班组长、作业人员进行书面安全技术

交底，双方签字，并由专职安全生产管理人员进行监督。

1.2采用的标准规范

(1)《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87；

(2)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；

(3)《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015；

(4)《铁路隧道工程施工机械配置技术规程》Q/CR9226-2015；

(5)《铁路隧道施工抢险救援指南》Q/CR9219-2015；

(6)新建太原至焦作铁路TJZQ-7标堡后隧道施工图、通用图、参考

图等设计文件资料；

(7)大西铁路客运专线有限责任公司承发包合同、招投标文件；

(8)中铁十七局集团编制的新建太原至焦作铁路站前工程TJZQ-7标

实施性施工组织设计；

(9)现场踏勘的水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资

料。

L3编制目的

为了在堡后隧道工程施工作业中，贯彻安全生产的方针，做到防护

1

太焦铁路TJZQ-7标堡后隧道安全专项施工方案

要求明确，技术合理和经济适用，保证施工过程中人员的安全，确保本

项目部安全目标的顺利实现，制订本方案。

1.4适用范围

堡后隧道工程专项施工方案适用于太焦铁路TJZQ-7标项目经理部堡

后隧道工程施工作业。

二'工程概况

2.1隧道概况

（一）、工程概况

堡后隧道位于山西省长治市襄垣县堡后村附近，隧道进口里程DK165

+963,出口里程DK166+704,隧道全长741m,为单洞双线隧道，隧道最

大埋深34.0m。堡后隧道全线位于R=4500的左偏曲线上，隧道进口至出口

范围内纵坡为20%。下坡。隧道出口与堡后沟大桥相连，桥梁台尾里程

DK166+704.32,隧道进口里程DK165+963,隧道DK166+400-DK166+560处

下穿堡后村，埋深30.6m。隧道DK166+225处下穿水泥路，埋深42.2m,

道路宽度3.6m。隧道内铺设有碓轨道，轨下断面采用有碓轨道衬砌结构，

轨道结构高度766nlm（内轨顶至道床板底面）。

1、堡后隧道围岩分级：

本隧道长度共741m。V级围岩541m,占比73.01%；IV级围岩200m,

占比26.99%0

2、堡后隧道进出口洞门类型：

堡后隧道进口采用喇叭口倒斜切式洞门（1:1）,隧道出口采用喇叭

口倒斜切式洞门（1:0.75）。

（二）、地质概况

堡后隧道位于中低山丘陵区、黄土台嫄，海拔高程最高为969.7m,

隧道最大埋深约34m。隧道进出口自然坡度约60。-80°0

2

太焦铁路TJZQ-7标堡后隧道安全专项施工方案

隧道主要通过地层为第四系上更新统洪积层黏质新黄土，第四季中

更新统洪积层老黄土、细圆砾土。

不良地质地段有黏质新黄土。

特殊岩土有黏质新黄土、老黄土。

隧道穿越区内无地表水；根据地下水赋存条件，含水介质及水力特

征地下水可分为第四系潜水。

2.2水文'气象条件、地震动参数

(一)、气象条件

本区属于暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，昼夜温差大，

冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，降水量多集中在七八月份，季风气候明

显，隧道位于襄垣县，主要气象要素见表2-2-1：

表2-2-1主要气象要素表

雷暴日数14.8

历年平均气温(℃)9.5

累年极端最高气(℃)39.1

累年极端最低气(℃)-22.6

最冷月平均气温(℃)-14.8

最热月平均气温(℃)28.9

历年平均相对湿度(％)65

历年平均降水量(mm)513

历年平均蒸发量(mm)1751

最大积雪深度(cm)28

历年平均风速(m/s)1.1

隧道所在地区土壤最大冻结深度0.81m0

(二)、水文条件

(1)地表水

隧道穿越区内无地表水系，地表水受大气降水影响，雨季时有水。

⑵地下水分布及特征

根据地下水赋存条件，含水介质及水力特征可分为：第四系潜水。

分述如下:

3

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第四系孔隙潜水分布于坡洪积新黄土及洪积老黄土中，土石分界处

含水量相对稍大，受大气降水及地表水入渗补给，以蒸发及地下水下渗

为主要排泄方式。

（三）、地震动参数

n类场地条件地震动峰值加速度为o.05g（地震基本烈度VI度），地震

动反应谱特征周期分区为三区。

2.3施工条件

附近铁路主要有既有太焦线作为本线材料运输的主要铁路网络干线,

可作为远距离运输的主要方式。沿线道路交通较发达，与本隧道平行或

者交叉的省级以上道路有207国道、208国道、309国道、102省道等，

可作为材料运输通道。

本区沿线地区石料、成、石灰丰富，可就近供应；沿线有多处砂场，

合格中粗砂缺乏，高标号混凝土用砂需从河北、河南等地远运。

2.4施工平面布置图

堡后隧道施工平面布置图2-4-1o

2.5堡后隧道危险性较大分部分项工程分项分析

1、DK165+963〜DK166+240、DK166+440〜DK166+704段共541m洞身为黏

质新黄土，老黄土，坚硬〜硬塑，呈松软结构，易坍塌；DK166+240〜

DK166+440段共200nl洞身为老黄土，坚硬〜硬塑，呈松软结构，易坍塌，

施工时加强超前支护。

2、堡后隧道下穿建筑物、构筑物，为保证施工期间构筑物安全，施

工时有关地段及部位加强支护、监控量测。

2.6施工要求和技术保证条件

2.6.1施工要求

4

太焦铁路TJZQ-7标堡后隧道安全专项施工方案

城

孝

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窦

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4

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9

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8-

壬QJ

姻

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运

喇

一

会

事

图2-4-1堡后隧道施工平面布置图

(1)隧道施工安全的总体要求：

(2)建立风险管理制度，做好风险防范工作；

5

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（3）做好隧道的超前地质预报工作，落实超前地质预报责任；

（4）加强隧道的监控量测工作，强化施工过程的安全控制；

（5）加强施工安全培训，落实施工安全责任；

（6）强化施工组织设计，规范施工现场管理。

2.6.2技术保证条件

为确保正常施工，预防突发事件以及某些预想不到的、不可抗拒的

事件发生，事前要有充分的技术措施保证、抢险物资的储备，以最

大程度地减少人员伤亡、国家财产和经济损失，必须进行风险分析和技

术保证措施。

1）组织保证。成立安全管理领导小组，制定本项目安全管理工作计

划，制定全员的安全培训计划，定期召开安全生产专题会等组织措施。

2）应急物资与装备保障。根据实际情况以及应急救援工作的实际需

要有针对、有选择地配备救援物资、设备，并进行经常性维护、保养。

启动应急救援预案后，项目部所属机械设备、运输车辆统一纳入应急救

援工作之中。

3）培训与演练。应急预案和应急计划确立后，应经过有效地培训与

定期演练。每次演练结束后，针对施工的变化及预案中暴露的缺陷，及

时作出总结，不断更新完善和改进应急预案。

4）突发事件、紧急情况逃生预案。为确保隧道施工在出现紧急情况

下救援工作的顺利实施，在隧道施工时设紧急通道。

a.沿隧道墙角地面处至少设置一条救生应急管道，管道直径不小于

800mm,壁厚不小于15mm钢管。应急管道内设应急水管（饮用）、电话线，

照明线等。

b.管道纵向设置范围：管口距掌子面距离不大于12m,另一端延伸至

已施作衬砌段外1〜2倍洞径。

c.掌子面附近设应急救工具包：存应急电筒、灯具、活动扳手、钢

6

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锯、锤子、钢钎、电话机等应急工具。

d.掌子面设应急救生包：内存放10人左右一天应急食物及饮用水;

箱内备包扎纱布、消毒药水、常见外伤用药等。应急食品定期更换。

e.救生通道需跟随掌子面的前移而移动。应急管道结合施工工法妥

善设置，必须确定在紧急情况下畅通。

三'施工计划

3.1施工进度计划

堡后隧道施工进度安排见下表

仰拱完成主体工程

队伍名称施工区段开工日期贯通日期

时间完成时间

堡后隧道出口

隧道作业2016-12-22018-02-02018-03-12018-04-1

DK165+963―

一队1509

DK166+704

3.2材料与设备计划

3.2.1主要材料管理措施

材料及设备的质量是影响工程进度和工程质量的重要因素，为保证

本项目能够按期、保质、保安全的完成任务，我项目经理部将根据现场

施工情况从材料的采购、运输、储藏和保管的各个环节对材料及设备的

供应与管理进行控制。

主要材料管理措施

序号材料控制环节主要材料管理措施

•根据现场平面布置图，认真做好材料的堆放和临时仓库的

搭设，做到方便施工，避免或减少二次运输。

•材料进场时，根据进场计划、送料凭证、质量保证书或产

品合格证，进行数量、质量的把关验收。

1•材料的验收工作，按公司《进场材料检验程序》，结合质量

材料进场验收验收规范和计量检测规定进行。

•验收要求严格实行验品种、验规格、验质量、验数量的“四

验”制度。对不符合计划要求或质量不合格的材料，拒绝

验收。

•进库的材料须验收后入库，并建立台帐。

•现场堆放的材料，有必要的防火、防盗、防雨、防变质、

2防损坏措施。

材料储存保管

•现场材料按平面布置图放置，保管处置得当，符合堆放保

7

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管制度。

•对材料做到日清、月结、票期盘点、帐物相符。

•收发料具及时入帐上卡，手续齐全。

•施工设施用料，以设施用料计划进行总控制，实行限额发

3

材料领发料。

•建立收发台帐，记录领发情况和节超情况

•物设部对现场材料进行分工监督、检查。

•是否按施工场地平面布置图堆料，按要求的防护措施保护

材料。

•是否按规定进行用料交底和工序交接。

4•是否严格执行材料配合比，合理用料。

材料使用监督•是否做到工完场清，要求“谁做谁清、随做随清、操作环

境清、工完场地清”。

•每次检查都做到情况有记录、原因有分析，明确责任，及

时处理。

•施工班组须回收余料，及时办理退料手续，在领料单内登

记扣除。

5

材料回收•设施用料、包装物等，在使用周期结束后组织回收。

•建立回收台帐，处理好经济关系。

•施工技术部按工程量、施工方案编报需用计划。

•各种周转材料均应按规格分别整齐码放，垛间留用通道。

•露天堆放的周转材料应有规定限制高度，并有防水等防护

措施。

6

•零配件装入容器保管，按计划发放，按退库验收标准回收、

周转材料控制

做好记录。

•建立维修制度。

・周转材料需报废时，按规定进行报废处理。

-3.2.2主要设备及进场计划

序

规格国别制造进场时生产能用于施

号设备名称备注

型号产地年份间力工部位

.

多功能钻

1C6山东20142016.12隧道完好

机

湿喷机械

2手》HZSP山东20142016.1230ms/h隧道完好

20m'/h

3湿喷机PZS-II河北20142016.12隧道完好

自行式仰有效长度

4成都20142017.1隧道完好

拱栈桥大于20米

防水板作

5定制自制20152017.1隧道完好

业台架

6养护台车定制河南20142017.1桥隧完好

混凝土衬

712m山西20142017.112m隧道完好

砌台车

8

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-

序

规格国别制造进场时生产能用于施

号设备名称备注

型号产地年份间力工部位

多功能作

8开挖洛阳20142016.12隧道完好

业台架

管棚、锚

多功能钻

9杆、注浆钻成都20122016.11隧道完好

机

机

10装载机ZL50C厦门20132016.11隧道完好

11挖掘机CAT320济宁20132016.11隧道完好

12自卸车>15t天津20142016.11隧道完好

13注浆泵单、双液郑州20132016.11隧道完好

锚孔注浆

14砂浆泵郑州20102016.12隧道完好

泵

15通风机132KW侯马20122017.3隧道完好

16空压机22m3/min上海20142016.12隧道完好

混凝土输

17三60nl7h徐州2017.1隧道完好

送泵

18手持钻机河北20132017.1隧道完好

19爬焊机25西安20142017.1隧道完好

沟槽滑移

20>20m自制20152017.5隧道完好

台车

3.2.3主要材料供应计划

堡后隧道主要材料供应计划详见下表:

堡后隧道主要材料供应计划表

材料名称钢筋药包锚杆型钢砂子碎石

单位tmttt

总需要量18631691529234763271415

2016年4季度93.15845.75146.152381.63570.75

1季度279.452537.25438.457144.810712.25

2季度372.63383584.69526.414283

2017年

3季度372.63383584.69526.414283

4季度372.63383584.69526.414283

9

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1季度279.452537.25438.457144.810712.25

2季度93.15845.75146.152381.63570.75

2018年

3季度00000

4季度00000

项目部安排隧道作业一队负责堡后隧道的施工，施工高峰期安排约

130人。施工中可根据工程进度情况实行动态计划，根据具体情况进行调

整，确保劳动力充足，保证工程按计划进度实施。

具体劳动力安排详见附表1。

四'施工工艺技术

4.1总体施工部署

施工作业采用项目统一管理、分区段施工、机械化专业化作业的施

工组织方式，考虑本工程的特点、工期要求、总平面布置和工程施工的

连续性，将施工全过程总体安排如下：

4.1.1施工准备阶段

施工合同签定后，最快速组织施工人员和机械设备集结到位，最早

进行测量放线的准备工作。在前期施工全面展开的同时，可组织一部分

人员按施工组织设计要求在临时用地内修建搅拌站、临时生活区、办公

区、平整场地、设置排水系统、水电供应系统等临时设施。

4.1.2工程施工阶段

配置足够的施工人员及支撑、模板等周转材料，调配先进适用的施

工设备，控制工程安排二班及三班制循环作业，充分利用时间、空间资

源以确保工程质量及进度。合理安排施工区段，展开平行作业。

4.1.3交工验收阶段

工程全面施工阶段完成后，进入交工验收阶段，此阶段的施工程序

为：先内部预验收，严格检查工程质量，整理各项技术经济资料；然后

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会同建设单位、设计单位、地勘单位、质检站交工验收，经检查合格后，

施工单位和建设单位办理交工验收手续及相关事宜。本工程内部预验收

将由公司组织，相关职能部门参加。

4.2技术参数

4.2.1主要技术标准

(1)铁路等级：［Wj速铁路；

(2)正线数目：双线；

(3)设计行车速度：250km/h；

(4)线间距:4.6m；

(5)最大坡度：一般20%。,困难30%。；

(6)最小曲线半径：一般3500m,困难3000m；

(7)牵引种类：电力；

(8)列车类型：动车组；

(9)到发线有效长度：650m；

(10)列车运行控制方式：自动控制；

(11)行车指挥方式：综合调度集中。

4.2.2堡后隧道钢架规格及间距参数

序号衬砌类型型钢规格部位间距m

1IVb工20型钢全环0.8

2VbX25型钢全环0.6

4.2.3堡后隧道洞身衬砌及辅助工程参数

堡后隧道洞身衬砌及辅助工程参数见附表2。

4.3施工方法及工艺流程

4.3.1洞口段施工

(1)洞口段土石方施工

洞口工程施工前，应先检查边仰坡周围山体的稳定情况、清除松散

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体、不稳定土体以及危岩落石，对洞口附近的黄土陷穴、人为坑道、裂

缝等应提前处理；当地表土层松散，开挖后易失稳时，应采用先加固后

开挖的施工方法，严格控制洞口及浅埋、偏压段施工开挖。装载机装楂，

自卸汽车运输，为保证边仰坡稳定，边开挖边支护，并做好洞顶截水沟，

将地表水引排至线外水沟内。

(2)明洞施工

明洞施工采用明挖法施工，基础开挖到设计标高后，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。明洞拱墙采

用整体模板台车整体浇筑，钢筋在钢筋加工场弯制，就位绑扎。碎浇注

采用泵送碎，捣固采用附着式震动器和插入式震动器联合振动。明洞衬

砌强度达到设计后，方可移走模板台车。按设计文件要求施作防水层，

明洞顶回填按照自下而上顺序填筑，两侧对称填筑。回填采取人工配振

动打夯机分层夯实，厚度不大于20cm,施工中严格保护防水层不被破坏。

4.3.2正洞开挖

土质地段采用机械配合人工开挖，IV级围岩采用三台阶法，V级围

岩采用三台阶临时横撑法或临时仰拱法

支护采用先拱后墙自上而下的顺序施工，采用锚杆+钢筋网+型钢钢

架及湿喷混凝土支护形式。超挖在规定范围内时用与衬砌同级混凝土回

填，超挖较大时按有关规范回填密实。为确保施工安全，施工中采取加

强监测，施做超前地质探测。

1、三台阶法开挖

三台阶法施工工序示意见下图4-3-1,三台阶法施工工艺流程见图

4-3一2。

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太焦铁路TJZQ-7标堡后隧道安全专项施工方案

4-3-1三台阶法施工工序示意图

i-超强小导管；「上台阶开挖；n-上台阶初期支护；2-中台阶开挖;

ni-中台阶初期支护；3-下台阶开挖；iv-下台阶初期支护；4-仰拱开挖;

v-仰拱初期支护；iv-仰拱填充混凝土施工；vn-拱墙混凝土

।施工准备।

।超前地质乎报、测量।

।分部钻爆设计（需要时）।

।拱部.前支护।

I''J

।上部弧形导坑开捶一।।两侧错位开挖中台阶।।两侧错位开挖下吾隔

।地质素描.轮廓检查।।地质素描j轮廓检查।।地质素描j轮廓检置

।初向支护一।।初承护।।初期支护一।

।仰拱开挖、初期支护、仰拱、，壁、拱部初期支护闭合成环।

।监矗:测।

।变形超过规范.求

।判定围:稳定性.1•

,T,调整开挖

I下一循环,挖、支护I*~及支护参数

I施作钢筋混凝土，拱，填充混凝■目

V

I施作复.衬砌I

I结1I

图4-3-2三台阶七步开挖法施工工艺流程

2、三台阶临时仰拱法

施工顺序：上台阶开挖一支护一临时仰拱一中台阶开挖一支护一下

台阶开挖一支护一隧底开挖一隧道支护一仰拱、填充一拱墙衬砌。

开挖方法：采用机械加人工辅助开挖方式。台阶长5m,每循环进尺

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按1根钢架间距控制。

三台阶临时仰拱法施工工艺见图4-3-3,施工工艺流程流程见图

4一3-4。

试验验证

上中下台阶测量放线

测量放线

上台阶钻眼中台阶钻眼下台阶钻眼

信

息装药爆破

反

馈

初喷后出罐

上断面检查和中断面检查和下断面检查和

爆破效果评价爆破效果评价爆破效果评价

否

良好

上中下断面支护临时仰拱施作

否T良好

下一循环

图4-3-3三台阶临时仰拱法施工工艺框图

4.3.3超前支护

（一）、超前长管棚

长管棚采用热轧无缝钢管及钢花管，外径108mm,壁厚6nim,环向间

距40cm,外插角1〜3度，压注水泥浆。钢管及钢花管同一截面内的接头

14

计

液

0辩

4辞

—

3

T

—

J

4

Z

Q

—