隧道贯通方案

成昆铁路永仁至广通段扩能工程站前工程Ｉ标隧道贯通施工方案中国路桥工程有限责任公司永广铁路工程指挥部二零一六年五月1目录1编制依据..........................................22工程概况..........................................23人员及机械设备配置.................................24隧道贯通方案......................................44.1贯通面的选择及贯通误差估算....................44.1.1洞外控制测量.............................44.1.2洞内控制测量............................54.1.3横向贯通误差估计........................54.1.4测量操作原则及平差方法...................74.2贯通前的施工方案..............................84.3实际贯通误差测定.............................124.4贯通误差调整.................................124.4.1平面贯通误差调整.......................124.4.2高程贯通误差调整.......................125质量标准及保证措施................................125.1洞身开挖质量检验评定标准.....................125.2洞身开挖质量保障措施.........................136安全与环保措施...................................136.1隧道安全施工保证措施.........................136.2环境保护.....................................156.3文明施工.....................................162永广铁路站前I标第二项目部隧道贯通方案1编制依据①成昆铁路永仁至广通段扩能工程隧道施工图及相关隧道通用图；②《工程测量规范》GB50026-2007;③国家有关方针政策和国家、中国铁路总公司有关标准规范、规程和验收标准等；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我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法、科技成果和多年积累的施工经验。2工程概况站前I标段起讫里程：DK631+145～DK666+854.85，标段全长35.709km，其中第二项目部承建隧道工程12875m，分别为：永仁隧道斜井区、出口区、石头房隧道、楼梯田隧道进口区、楼梯田隧道出口区、班别隧道进口区、斜井区。3人员及机械设备配置隧道贯通前，洞内超前支护、开挖、出渣、喷锚支护、钢拱架、防排水、二次衬砌等工序要保证平行流水作业。施工劳动力配置要求130人，单口劳动力计划见表3-1。表3-1单口劳动力计划配置表3序号班组名称人数配置(人)工作内容备注1开挖班38钻孔、装药爆破2出渣班12装、运洞渣3支护班28安装钢拱架、锚杆（锚管）、钢筋网喷射砼4钢筋班9锚杆（锚管）、二衬钢筋制作安装5砼衬砌班18防水板安装、立模、衬砌砼6杂工班12便道维护、通风、清理7电工班3电线安装、跟班值日8测量、试验工5测量、试验9水沟、电缆槽5水沟、电缆槽合计：单口需投入劳力130人针对隧道贯通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，实现隧道的稳步前进和顺利贯通。主要机械设备配置见表3-2。表3-2主要机械设备配置序号名称规格、型号、功率数量(台)备注1装载机ZL50c、侧翻、154KW22挖掘机PC200、1.2m313凿岩台架自制，4层1钻孔、挂布4空压机电动20m3/min55风动凿岩机YT28306自卸汽车东风3242、15t77喷浆机PZ-5448模板台车12m、整体液压2委外加工9搅拌站1供衬砌砼10搅拌站1供喷射砼11砼输送泵HBT60A112砼运输车8m3413通风机SDF(D4)-NO11.5、75KW4SDF(C)-NO12.5、110KW214洞外变压器800KVA115洞内变压器315KVA116发电机组400KW14隧道贯通方案4.1贯通面的选择及贯通误差估算根据永广I标第一、二、三项目部界定的分界里程和施工情况，隧道贯通里程如下表：表4-1各隧道贯通分界里程表隧道名称分界里程永仁隧道斜井小里程DK641+900永仁隧道斜井大里程DK643+885.6楼梯田隧道DK651+860班别隧道进口DK657+3094.1.1洞外控制测量隧道进口与出口分别建立了三等GPS平面控制网和二等高程控制网。洞内采用左右洞串联四等平面控制网和四等高程控制网。根据《工程测量规范》GB50026-2007对各等级控制的精度要求做贯通误差估算。5洞外三等GPS控制点联测，形成大地四边形控制网形。表4-2各隧道平面控制网坐标表4.1.2洞内控制测量洞内控制网采用洞口控制点引入隧道，在洞内200m设置一个控制点，洞内控制网采用莱卡全站仪TCR402测量四等平面控制和四等水准高程控制。4.1.3横向贯通误差估计导线的终点是导线精度的最弱点，横向贯通中误差是由导线测角中国路桥永广铁路I标二分部WGS-84坐标系中央子午线：101°45′00″投影面大地高程：1470mX0=0km；Y0=500km点号坐标高程备注工点XYCPI415-42883816.8688496623.42861567.8709BM414-4CPI415-52883802.5232495751.23291540.7001BM414-5CPI415-62881325.1778494984.87801496.133BM414-7YRXJ12885923.2972496696.49301627.9966YRXJ22886913.7137496842.4482YRXJ32886087.1200497108.6871YRCK12884042.0071496456.4367YRCK22883694.4147495881.1480LTT22880742.876494729.0908LTT12880886.143495146.2514LTTXJ12877659.926495377.6609LTTXJ22877566.394495669.7765LTTXJ32877308.689495581.2477BBRK32875435.569496035.232BBRK12875822.456495935.1059BBRK22875564.314496267.0312BBXJ22873988.282496226.6588BBXJ12874027.345496991.8822BBXJ32873667.042495707.2703永仁隧道出口永仁隧道出口楼梯田隧道进口永仁隧道斜井永仁隧道斜井永仁隧道斜井永仁隧道出口永仁隧道出口楼梯田隧道进口楼梯田隧道进口楼梯田隧道斜井楼梯田隧道斜井楼梯田隧道斜井班别隧道进口班别隧道进口班别隧道进口班别隧道斜井班别隧道斜井班别隧道斜井6误差及导线边长误差所引起，而横向贯通中误差主要影响隧道的贯通精度，下面主要分析横向贯通中误差。根据误差传播定律，导线测角及测边是相互独立的两个量，则可得导线测角中误差所引起的横向贯通中误差ysm为:2XybRmm4-1-1式中:m—导线测角中误差;2XR—观测角度的导线点到贯通面的垂直距离平方的总和。导线测边误差所引起的横向贯通中误差ysm为：2sysydsmm4-1-2式中:sm—导线边长相对中误差；∑d2y—各导线边在贯通面上的投影长度平方和的总和那么,导线测量误差在贯通面上所引起的横向贯通中误差my为:22ymysybmm4-1-3由于隧道贯通误差受到洞外控制网的误差和洞内控制网的误差影响，而且是有各点误差累计形成。洞外控制网采用相应的GPS数据处理软件进行平差处理分析。洞内控制网采用《南方平差易2002》进行平差处理。根据《工程测量规范》GB50026-2007要求长度大于4000m的隧道贯通限差为150mm。按照一般测量精度要求将中误差的2倍作为限差，则规范中误差应为150÷2=75mm，最弱点的误差必须小于规范7中误差方可满足贯通误差规范要求。4.1.4测量操作原则及平差方法1、测量操作原则①严格执行测量规范；遵守先整体后局部的工作程序，先确定平面控制网，后以控制网为依据，进行各局部轴线的定位放线。②必须严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。③定位工作执行自检、互检合格后再报检的工作制度。④测量方法要简捷，仪器使用要熟练，在满足工程需要的前提下，力争做到省工省时省费用。⑤明确为工程服务，按图施工，质量第一的宗旨。紧密配合施工，发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。2、平差方法施工测量可采用简易平差方法平差，控制网测量必须采用间接平差方法精密平差，具体如下：nnnnnnnXXXLdtbavnn则得误差方程为)21(∧2∧1∧nilxtxbxavitiiii，，，=+++=经过一系列的加设和运算后得出，按最小二乘法原理，上式的x必须满足minPVVT的要求，因为t个参数为独立量，故可按数学上求函数自由极值的方法，得80∂∂2∂∂∧∧===PVVxVPVxPVVTTT转置后得0PVBT经计算后得到PlBPBBxTT1∧)(=4.2平差步骤：⑴选定t个独立量作为参数，确定必要的观测个数t。⑵写出平差方程dXBVLLˆˆ⑶令∧0∧xXX+=列出误差方程lXBVˆ，0X由已知坐标和观测值求得近似值。⑷组成方程0ˆ=PlBXPBBTT⑸解法方程得参数改正数WNx1ˆ=⑹将Xˆ代入lXBVˆ得VLL+=ˆ⑺精度评定0协因数阵，函数协因数iiQ202。4.2贯通前的施工方案在掌子面相聚30米时，停止隧道相对应掌子面的掘进，分别由我项目永仁隧道斜井小里程、永仁斜井隧道大里程、楼梯田隧道出口、班别隧道进口等工点单向掘进贯通。施工时采用短进尺，弱爆破，每循环进尺1.5米,贯通面采用台阶法开挖，支护紧跟；当隧道爆破作业接近贯通作业面时，考虑到双向掘进各自洞内施工场地、临时设施的布置，特别是对方洞内人员的安全等因素，在隧道爆破贯通前安排专职人员统一指挥、协调配合，爆破时把双方洞内9作业人员及其他设备全部撤至振动及飞石伤害的地点。隧道爆破贯通后通风排烟时间不得小于30分钟，经安全人员检查后，双方工作人员才能进入工作面。4.2.1爆破开挖采用台阶法开挖，循环进尺1.0～1.5m，掘进过程中随时掌握开挖面前方的地质情况，及时调整爆破参数，优化爆破设计，尽量采用弱爆破，从而达到减少爆破对岩体的扰动。并做好对出现断层裂隙涌水、塌方等不良地质情况的应对措施。4.2.2超前支护Ⅲ级围岩超前支护采用φ25超前锚杆，环向间距0.5m，纵向间距2m，单根长3.5m，Ⅳ级围岩超前支护采用Φ42小导管，环向间距0.5m，纵向间距2m，单根长3.5m。注浆采用水泥砂浆，其浆液的配比为水泥:砂:水=1:1:0.54，注浆压力为0.5～1.0Mpa，注浆时在孔口处设止浆塞。先注无水孔，从拱顶向下注，如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔进行注浆。每次超前支护后间隔4～8h后方可开挖或下一工序。小导管注浆量计算：Q=2πRLη式中：R—浆液扩散半径，取1.5m；L—小导管长度，取3.5m；η—岩体孔隙率，取15%。注浆异常现象处理：1)发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔注浆。102