金洞隧道标段施组

渝怀铁路二十一标段金洞隧道实施性施工组织设计一、编制依据和原则（一）编制依据1．新建铁路重庆至怀化线第二十一标段（金洞隧道标段）有关设计文件。2.铁道部颁发铁路隧道、桥涵、路基工程施工规范及验收标准。3.GB/T19002——1994idtISO9002：1994，本局质量保证手册、程序文件和相关的支持性文件。4.与铁道部工程管理中心签约的施工合同和有关承诺。5.中铁十六局新建渝怀铁路工程《项目质量计划》。6.根据设计工程量，现场踏斟资料及我局的施工能力和投入该工程的施工队伍、施工设备。（二）编制原则1.根据总体工期安排，科学合理地安排施工，确保施工所需的资源配制。实行机械化、专业化作业。2.根据施工现场实际情况，合理布置施工场地及临时设施，做好环境保护。3.应用网络技术实施各项目或工序的交叉与平行施工作业。二、编制范围重庆至怀化线第二十一标段金洞隧道标段起止里程为DK335+785～DK344+893，全长9108米。隧道设计辅助导坑有：平行导坑3602米;横洞55米;在DK343+000线路左侧设主斜井245.42米;副斜井228.58米。三、施工管理机构的组成四、工程概况及主要工程数量（一）工程概况1.概述本标段以金洞隧道为主，隧道起止里程DK335+785～DK344+893，全长9108m。隧道两端位于R=1200m的曲线上，曲线进洞长度进口端为652.6m，出口端为616.96m，中间夹直线长度7800m；隧道纵坡接近紧坡，依次为10‰（815m）、10.9‰(7450m)、4.9‰(450m)、-0.3‰(390m);党工委书记：王廷贤指挥长：易国华总工程师：陈炳祥常务副指挥长：常艄东副指挥长：高增发综合办公室主任：袁勇工程技术部安全质量部物资设备部部长：雷定高计划财务部副部长：王映福二工区指挥长：吴洪波四工区指挥长：汤世明部长：李冬华设计预留二线隧道条件;出口150m“燕尾”式隧道,双线一次建成。2.地形、地貌与气候本区系武陵山脉北西缘之山地，地貌形态为垄脊状低中山区，具有较强烈的侵蚀、剥蚀构造地貌特征。地形最高点1606.5m，隧道最高点土峰洞高程为1558.4m。以大岩口—土峰洞—笋子坳一线(五福岭)构成地表分水岭，分水岭东侧为悬崖绝壁，绝壁以东为相对平缓的近东西向的梳状窄谷地形。分水岭西侧多为顺向坡，局部地段形成与分水岭大致平行的浑圆形山包和溶蚀洼地。最低标高阿蓬江高程约400m。地形相对高程1200m。本区属乌江水系,阿蓬江在隧道进口西侧由北向南流过,河水流量14.6～2345m3/s。分水岭以东沟谷中均有溪流，汇入细沙河的支流中，在两河口处阿蓬江与细沙河汇合，最终流入乌江。区内属亚热带温暖潮湿型气侯,具有春雨、夏旱、秋绵、冬干的特点。多年平均气温17.6℃，最高温度44.1℃，最低温度-8.4℃。测区多年平均降雨量1210.2mm,降雨集中在5～9月,降雨量为200.7mm。3.工程地质概况（1）地层岩性隧道穿越地层主要有三迭系、二迭系、泥盆系和志留系，岩性主要为碳酸盐岩和碎屑岩类，地表分布各占一半。进口段为二迭系、三迭系地层，岩性以中厚层状灰岩、白云岩为主，夹有泥岩、铝土质粘土岩和两层薄煤，本段为Ⅳ级软石～Ⅴ级次坚石，长度为2865米，占隧道全长的31.50%。其余泥盆系、志留系地层主要由泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩组成，局部为含泥质灰岩和砂岩,本段主要为Ⅳ级软石,长度为6240米,占全隧道长的68.50%。（2）地质构造工程区隶属新华夏系构造体系，主体构造线呈NNE向展布。金洞隧道位于濯河坝向斜与咸丰背斜之间，斜穿濯河坝向斜东翼，可视为单斜岩层。隧道轴线与岩层走向交角45～60o。鹰家坝断层以西至进口段岩层产状N7～15oE/59～65oNW，鹰家坝断层至分水岭岩层产状N20oE/14～26oNW。隧道共穿过四条断层。鹰家坝断层是其中规模最大的断层，由F1、F2和F3三条近于平行的逆断层呈叠瓦式组成，造成二迭系灰岩及含煤地层的多次重复。断层产状N10oE/65～70oNW，地表总宽度近500m。三条断层破碎带宽度依次为30m、40m、20m。据钻孔揭露，断层角砾岩由方解石脉填充，胶结良好，还发育一些小规模断层。隧道穿过鹰家坝断层的位置为DK337+695～DK338+260，受影响地段长度为565m。F4为马喇湖正断层的分支断层，产状N45oE/60～70oNW，断层规模不大，破碎带宽度10～20m，在DK343+235～+260与隧道近正交。此外，隧道还要穿过三条节理密集带，在DK336+650～+750可能遇到溶洞。工程区构造节理主要有NNE、NE、NW三组。（3）地应力、地温据钻孔地应力测试，孔内最大主应力为9.94～29.71Mpa,最大水平主应力方向为N14～35oW，与隧道夹角为23o，对隧道稳定有利。根据钻孔地温测试，孔深815m处地温19.5℃，推算在隧道埋深1000m时最高地温约为22.5℃。本隧道属地温正常区。（4）隧道围岩分级依据铁路隧道围岩分级规定,本隧道围岩分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四个级别。Ⅱ、Ⅲ级围岩长度为6495m，占全隧道的71.33%。Ⅳ、Ⅴ级围岩长度为2610m，占全隧道的28.67%。围岩划分是考虑了较差向较好围岩延伸5～10m。4．水文地质概况五福岭为测区地表分水岭。地下水以五福岭为界划分为东西两个水文地质单元。分水岭以东至出口为基岩裂隙水，岩性主要为碎屑岩类，地下水不丰富，为相对贫水段。分水岭以西至进口段为岩溶裂隙水，为富水段。进口段岩性以灰岩、白云岩为主，大气降水通过溶蚀洼地、落水洞、漏斗等补给地下水，由于泥岩和鹰家坝断层的阻水作用，隧道在穿过可溶岩与非可溶岩接触带、泥岩、溶洞、断层上下盘部位时都有可能产生突水。隧道平均总涌水量为40000m3/d，雨季涌水量79000m3/d，大部分集中在进口灰岩段，即DK335+785～DK338+650段，该段平均涌水量34500m3/d，雨季涌水量68400m3/d。坑道涌水量随降雨情况而变化，动态极不稳定。预测本隧道突水部位如下：隧道可能突水部位序号可能突水位置备注1DK336+650～+750溶洞2DK336+950～+980Tld泥岩顶底3DK337+210～+250Tld泥岩顶底4DK337+480～+520P2w泥岩含煤顶底5DK337+680～+700F1上盘6DK338+250～+270F3下盘7DK338+600～+650P11泥岩含煤顶底8DK338+850～+870D35石英砂岩地下水类型：隧道出口石灰岩段为HCO3-Ca型,碎屑岩段为HCO3-Ca-(Na+K)型，PH值为7.1～7.8，地下水对砼无侵蚀性，水质优，适宜生活和工程用水。5．主要地质问题（1）岩溶和岩溶水DK335+785～DK338+650，隧道穿过可溶岩地层，岩溶和岩溶水发育，在DK336+650～DK336+750可能揭露溶洞。（2）瓦斯与煤系地层隧道在DK337+480～+520（P2W）含煤地层，在DK338+600～+650（P11）含煤地层，两煤层有煤尘爆炸危险性，应按瓦斯隧道施工。（3）岩爆与软岩变形隧道在DK337+310～DK337+695和DK338+260～DK338+650两段硬岩埋深超过500m，有产生弱岩爆的可能。隧道DK338+650～DK340+600间，埋深在610m以上，围岩为软石，施工中易产生大变形。（4）垮帮和坍顶DK344+270～DK344+890，受马喇湖断层影响较重，地层产状平缓，隧道施工时，软石易于垮帮和坍顶。6．交通运输状况本区段交通条件较好，隧道进口端、陆家坝1#、2#大桥位于319国道旁边，只需修筑5公里便道即可至施工现场；出口端，既有黔江至金洞乡的乡村公路，可资利用。接乡村公路各修筑2公里施工便道便可到达斜井和隧道出口工地。7．水、电、地材资源利用情况本区段地下水丰富，进口临近阿蓬江，出口也有小河沟，水质较好，可供生活用水和工程用水。本地区电力资源充足，高压电三月二十日建设单位可供应到现场。在隧道进、出口及斜井洞口设变电站，并自备发电设备，满足施工生产的需要。施工所需主要钢材、水泥由建设单位物资部门供应，其他主材竟标订购。当地石料丰富，砂缺乏，可自制砂以保证施工需要。（二）主要工程数量1、开挖①、洞口次坚石:1629m3②、洞口软石:1586m3③、洞内(Ⅱ～Ⅴ级)围岩：541740m32、支护C20喷射混凝土:24248m33、模筑衬砌C20混凝土：93936m3C10～C15混凝土：21320m34、浆砌片石：33095m3五、总体施工方案隧道设计贯通里程DK340+220;进口端DK335+785～DK340+220,长度4435m,平导3602m,横洞55m,由二工区担负施工。长隧短打，平导至正洞开设8个横通道。为减少干扰，加快出碴和进料的速度,横洞进口至第一横通道1000m段改设双车道。出口端DK340+220～DK344+893,长度4673m。主斜井245.42m、副斜井228.58m由四工区担负施工。主斜井至进口（DK340+220～DK343+000）2780m为一个施工区段(全隧道施工控制工期的区段);主斜井至出口(DK343+000～DK343+600)600m为一个施工区段;出口段(DK343+600～DK344+893)1293m为一个施工区段。采用钻爆开挖;有轨运输;简易衬砌台架立模衬砌,砼集中拌和,泵送灌注混凝土;轴流式通风机通风;进口端有侧沟自流排水,出口端抽水机及管路将水排出洞外。六、各工序的施工方法（一）洞口工程施工方法隧道施工,洞口工程是施工的关键,为确保施工安全,顺利进洞,洞口施工应慎之又慎。施工步骤:1.开挖天沟,搞好洞外排水;2.清理仰坡的杂草浮土;3.布置锚杆、挂网、喷射混凝土支护加固仰坡;4.先上弧导开挖,开挖到起拱线1.0m的标高,随挖随喷,封闭开挖面;5.隧道进口要设10m钢格栅,设环向和超前锚杆、挂网、喷砼支护;6.隧道出口石质较差,在洞口设格栅支撑,做40cm厚砼套拱,顶住仰坡。仰坡设锚杆、挂网、喷射砼与套拱联成一个整体。（二）洞身工程施工方法1．平行导坑（含横洞）金洞隧道能否按期完成任务，平行导坑的施工起着重要的作用。平行导坑先行，可开通横通道，增加工作面，长隧短打；可提前探明地质情况，有利于通风排烟和施工排水。为了加快平导的施工进度，减少相互干扰，满足出碴和进料的需要。横洞口至第一个横通道约500段变更为双车道断面施工，断面尺寸5.1×3.8m。2.副斜井原设计副斜井进洞位置石质破碎不宜做洞口位置,经设计单位同意平移10m,在石质较完整的地方进洞,有利于施工安全。为了加快施工进度,副斜井同样采用主斜井的开挖断面。3.开挖根据围岩级别的不同,采用不同的施工方法。在施工过程中,认真研究工程地质情况,合理地选择施工方法。Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用全断面开挖,设计光面爆破,优选爆破参数。Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用正台阶法工施工。自制作业台架,手持风枪钻眼,塑料导爆管、毫秒雷管非电起爆。瓦斯地段根据煤炭工业部制定的有关规定执行。（1）光面爆破、预裂爆破参数表光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)硬岩55～7060～800.7～1.00.30～0.35中硬岩45～6560～800.7～1.00.20∽0.30软岩35～5045～600.5～0.80.07∽0.12预裂爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)至内排崩落眼间距W(cm)周边眼装药集中度q(kg/m)硬岩40～50400.30～0.40中硬岩40～45400.20～0.25软岩35～40350.07～0.12预留光面层光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)硬岩60～7070～800.7～1.00.20～0.30中硬岩40～5050～600.8～1.00.10～0.15软岩40～5050～600.7～0.90.07～0.12Ⅱ、Ⅲ级,Ⅳ、Ⅴ级围岩的