77隧道施工组织设计

xxx隧道施工组织设计1工程概况xxx隧道为分离式隧道，左线（即上行线）长530米，起迄桩号为SK82+050～SK82+580，右线（即下行线）长485米，起迄桩号为XK82+040～XK82+525。左线进出口分各设40米明洞，右线进口设35米明洞，出口设40米明洞。隧道断面内轮廓为单心圆曲边墙断面形式，断面净宽10.75米，拱顶净高7.79米，衬砌内轮廓预留3cm的内部装饰层厚度。明洞采用模筑衬砌，暗洞采用复合式衬砌。隧道区属丘陵地貌，植被发育，基岩出露甚少，隧道最大埋深约90米，洞口处较平缓，自然坡面稳定，无滑坡、崩塌等不良地质现象。隧道区覆盖层为第四系残积亚粘土和第四系残积碎石土，下伏基层为泥盆系中统东岗组泥质粉砂岩夹灰岩、砂岩，分全～弱风化层。隧道穿越岩层分Ⅲ类和Ⅳ类围岩，初步设计情况如下：xxx隧道围岩类别划分情况表围岩类别Ⅲ类Ⅳ类长度（m）桩号长度（m）桩号上行线80SK82+050～SK82+130345SK82+130～SK82+475105SK82+475～SK82+580下行线70XK82+040～XK82+110330XK82+110～XK82+44085XK82+440～XK82+525合计长度3406752隧道总体施工方案隧道采用新奥法进行施工。由两个隧道工程队分进出口两个作业面施工，双向相对掘进。1、隧道进出口浅埋偏压地段施工方案对隧道进出口偏压地段采用单侧壁导坑法（CRD工法）施工。先施工压力较小的一侧，然后施工压力较大的一侧。2、隧道各分部工程施工方案（1）洞口开挖：采用挖掘机开挖，自卸汽车运输。石方采用人工钻眼小型松动爆破开挖。（2）洞身开挖及初期支护：本隧道所经地层为Ⅲ、Ⅳ类围岩，洞口处均为Ⅲ类围岩，且覆盖层较薄，为了进洞施工安全，施工时根据实际情况，洞口段采用小导管或管棚超前支护后再开挖，并在洞口处作2～5米的护拱。洞内开挖Ⅲ类围岩采用环形开挖中心留核心土法开挖；Ⅳ类围岩采用正台阶法开挖；初期支护采用喷锚、挂网、架立型钢拱架等方法。出碴采用人力手推车或装载机装碴、自卸汽车运输。（3）洞身衬砌：隧道衬砌在初期支护和围岩变形处于基本稳定的情况下进行，采用模板台车一次性整体衬砌。衬砌砼采用砼搅拌站集中拌制，砼输送车运输，泵送砼连续浇注。（4）结构防排水：洞身开挖后，根据隧道渗漏情况在初期支护与二次衬砌之间铺设土工布和LDPE复合防水板和安装弹簧排水管防排水，二次衬砌施工缝处全环设置止水带防水。明洞防水采用在拱外部铺设LDPE复膈防水板，然后再在其上回填粘土隔水层防水。（5）风、水、电：在每个隧道队洞口靠近变压器房附近设空气压缩机站，为各种施工风动机具提供足够的风压。分别在进出洞口处距隧道顶部不小于50米的山坡上修建蓄高压水池一个，以供隧道施工用水。用电采用绝缘电线供电，成洞地段，额定电压为220V；作业地段，额定电压为36V。（6）隧道通风、防尘、防有害气体：采用排风式供风方案，在进口和出口分别安装风机1台。3、施工进度计划隧道计划总工期19个月，比业主计划工期提前1个月。计划开工时间为2004年6月18日，竣工交验时间为2006年1月18日。各分部工程具体进度计划如下：1）施工准备（包括施工便道）：2004年6月18日～2004年7月15日，1个月。2）洞口拉槽及边、仰坡：2004年7月16日～2004年8月15日，1个月。3）洞身开挖及初期支护：2004年8月16日～2005年10月31日，14.5个月。4）洞门及明洞工程：2004年11月1日～2004年11月30日，1个月。5）洞身衬砌：2004年10月1日～2005年11月30日，14个月。6）洞内水沟及路面：2005年11月15日～2005年12月15日，1个月。7）洞内装饰等附属设施：2005年12月1日～2005年12月31日，1个月。8）竣工交验：2005年1月15日～2005年1月31日，半个月。3施工队伍及施工场地布置在隧道进出口各组建一个隧道工程队负责该隧道的施工，分左右洞实行双向相对掘进。两队分别组建变电站、发电机、空压机、高压水泵及高压水池、料场及拌和站等生产设施。4洞内施工辅助设施布置1、洞内施工排水顺坡排水时在隧道两侧开挖排水沟，反坡排水采用在洞内较低一侧的边墙处每隔一定距离开挖集水井存水，再用潜水泵将水从集水井逐级抽出洞外的排水方法，排出洞外的水进行过滤处理后，再排放至洞外既有排水系统。洞外施工排水为开挖边、仰坡截水沟，直接将水排出路基外。2、洞内施工用电采用三相四线系统供电，电线全部为绝缘电线，路固定于成洞地段边墙上部，为了维持正常电压，采用高压电进洞，成洞地段一侧每隔一定距离在避车洞室设移动变压器调压。洞内施工照明:洞内施工照明线路的电压，按下述要求设置：成洞地段，额定电压为220V；作业地段，额定电压为36V。运输道路照明在未成洞地段每隔6米设挂灯，成洞地段每隔10米设100W白炽灯。电力线路悬挂于指定高度和位置处。3、通风、防尘、防有害气体本隧道独头掘进短，采用压入式供风方案。拟选用轴流式通风机，风机安设在距洞口不小于12米处，高度距隧底4m，边墙上设?1000mm软风管，进风口距隧道开挖工作面不大于30m，以保证通风效果。洞内爆破后和机械作业过程中，会产生对人体有害气体物质，施工时将通过通风排烟和水幕降尘等措施来减少洞内污染。5各分部工程施工方法及措施5.1洞口开挖及边、仰坡施工隧道洞口处岩层风化严重，隧道埋深浅，为保证洞口的施工安全，洞口开挖前，首先作好地表防排水，按设计图纸和实际地形，修筑洞顶截水沟，将地表水排至路基范围以外。洞口开挖采用挖掘机自上而下分层开挖，自卸汽车运输。边、仰坡采用人工修刷边坡，并及时作好洞顶排水设施和浆砌护坡面防护工作。洞口施工措施：1）洞口开挖前，搞好线路复测工作，确保施工放样准确。2）开挖后边、仰坡若为松软地层，出现不稳定等情况时，采取打设锚杆、挂钢筋网、喷射砼加固的处理措施，必要时将采取地表注浆加固地层的措施；5.2进洞施工方法在边、仰坡施工完毕后，实施隧道洞身开挖。1、本隧道洞口坡度较缓，围岩软弱，施工时将根据开挖后的实际情况，进洞前在洞口处施作2～5米环形护拱，用以加固洞口，实现安全进洞。护拱采用格栅钢架作骨架，C25号砼浇筑。2、根据洞口段地质情况，进洞前先在环向打设超前小导管或管棚进行超前支护，并采用30#水泥浆注浆。3、进洞时先开挖上半断面，采用人工环形开挖法，每开挖1～1.5米后及时施作钢拱架、挂网、喷射砼进行初期支护。第一品型钢拱架架立在洞口处，然后根据围岩稳定情况以一定的间距依次架立第二榀、第三榀或更多的型钢拱架，按短进尺、强支护、早成环的原则进行施工，确保安全进洞。5.3洞身开挖1、开挖方法采用钻爆法开挖法开挖。施工中遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的原则。Ⅲ类围岩采用台阶分部开挖，即环形开挖中心留核心土台阶法，Ⅳ类围岩采用正台阶法开挖。行人横洞采用正台阶开挖，初期支护紧跟。施工时实行流水作业。Ⅲ类围岩地段采用手风枪钻眼，人工装药，人力手推车或自卸汽车运碴。开挖前用小导管超前支护，水泥浆单液注浆。Ⅳ类围岩地段实行光面爆开挖，钻孔台车钻眼，人工装药，自卸汽车运碴。开挖时上台阶超前20～40m。2、钻爆开挖爆破开挖时遵循短进尺、弱爆破、勤观测的原则，根据围岩的稳定情况，选用不同的进尺，施爆时采用光面爆破，施工前进行爆破设计。1）钻孔机具选择根据本隧道围岩的特点，Ⅲ类围岩地段采用手风枪钻眼；Ⅳ类围岩地段采用钻孔台车钻孔。2）炸药及雷管选型为减少爆破对围岩的扰动和对周边构（建）筑物的影响，结合本隧道地质情况，拟选用低爆速炸药，采用φ32mm二号岩石硝铵炸药和φ22mm二号岩石小药卷炸药两种药卷。雷管采用国产的Ⅱ型系列非电毫秒雷管。3）装药结构选定为达到良好的光爆效果，周边眼采用直径φ32mm标准药卷间隔装药结构或采用φ22mm小直径药卷连续装药结构，其余炮眼均采用直径φ32mm标准药卷连续装药结构，装药均采用反向装药。4）掏槽形式拟采用楔形掏槽结构。5）光面爆破参数爆破前根据围岩的坚硬程度确定最小抵抗线W，周边眼间距E视岩石的抗爆性、炸药性能、炮眼直径和装药而定，一般取E=8～18倍炮眼直径。本隧道暂定光面爆破参数见下表，施工时根据每次爆破后的爆破效果对各参数进行调整。光面爆破参数表爆眼深度(m)周边眼间距E(m)最小抵抗线W（m）不偶合系数（D）装药集中度(kg/m)3.00.61.00.60.1756）爆眼布置及起爆顺序按光面爆破设计进行爆眼布置。爆眼布置时，辅助炮眼由内向外逐层布置，周边眼沿隧道设计轮廓线布置。起爆采用延时毫秒雷管隔段起爆。即掏槽眼最先起爆，后续依次为辅助眼起爆，最后周边眼起爆。7）洞身开挖技术措施（1）钻爆开挖前，根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、爆破对围岩及构造物振动速度要求、钻眼机具和爆破材料由隧道工程技术人员进行钻爆设计。在施工中通过对炮痕保存率、炮眼利用率、装药量、残眼深度、抛碴距离、块度等方面数据分析，不断修改爆破设计，选择合理的钻爆参数。（2）由测量人员严格按隧道设计轮廓和钻爆设计图精确布眼。（3）实行轮班制，做到钻孔、装药、爆破连续作业。其循环作业时间按下表进行控制。洞身开挖循环时间安排表顺序作业项目需用时间（h）1测量、布眼0.52钻眼（循环进尺2.5m）2.53装药连线1.04避炮、人员撤离、爆破0.55通风排烟0.56找顶0.57初喷砼1.58出碴29施作锚杆、挂网、架立钢架310复喷砼311其它不可预计时间112合计165.4洞身初期支护洞身开挖后及时进行初期支护施工，对软弱围岩地段下半断面落底时，及时开挖并施作仰拱，使其与初期支护一起及时闭合成环。1、管棚施工方法：当隧道洞口围岩极其软弱，采用超前锚杆或小导管超前支护均无法正常进洞时，则采用管棚进行超前支护后再进行开挖。1）布孔、钻孔先在隧道拱顶两侧沿开挖设计轮廓线以不定的间距进行布孔，然后使管棚钻机就位，采用成孔孔径大于管棚直径的钻头成孔，钻孔外插角控制在2～5°以内，钻孔深度比管棚长度稍大一些。2）钢管制作管棚钢管一般采用直径φ89mm钢管，长度根据软弱围岩长度情况决定，制作时底端制成尖型，管身按15×15cm打注浆孔,孔直径为8mm,管的另一端加工丝扣。3）吹孔：成孔后，用高压风通过风管插入孔底进行吹孔，将孔内残渣清除干净，以使插管顺利进行。4）插管：采用钻机顶进的方法插管，插管时，将钢管对准确孔口，调整钢管方向与孔道方向一致，用钻机液压杆对淮钢管端头，由液压杆逐渐加力顶进。5）注浆：采用压浆泵进行压浆，注浆液采用C30纯水泥浆液。其注浆参数如下:水泥浆水灰比：1∶1注浆压力:初压0.5～1.0Mpa，终压2.0～2.5Mpa。注浆时用套环将注浆管孔口与钢管端头通过丝扣连接牢固，防止漏浆而造成浆液压不进去和压浆不密实等现象的发生。必要时在孔口处设置止浆塞，止浆塞应能承受住最大注浆压力。6）施工工艺见表5-2隧道长管棚超前支护施工工艺框图7）长管棚施工应注意以下事项（1）施工前，应根据设计洞门的里程和标高刷好洞门仰坡，并根据设计要求作好边、仰坡的加固，保证其稳定。（2）搭设钻孔操作平台时，应根据钻机钻最低眼标高和安钻杆长度的要求设置，宽度必须满足插管的要求。（3）钻孔钻进时，必须随时检查孔眼的方向与仰角,以免超过误差限度。钻眼达到设计深度后,用高压风管将孔内残渣清除干净。（4）注浆前要仔细检查注浆导管口和钢管端头是否连接牢固，注浆过程中要随时观察注浆压力情况，开始时采用较小的压力，然后逐步加压到所要求的压力值为止，注浆完成后要及时封堵管口。（5）在进行下一环管棚施工前，注意预留管棚的搭接长度，且预留的搭接长度不少于1.5米。2、超前小导管注浆施工方法超前小导管采用Ф50热轧无缝钢管，钢管长4～6米，其形式与长管棚钢管相似。小导管在隧道顶部沿环向布设。1）钻孔采用钻孔台车钻孔，钻头采用钻孔直径为58mm的大钻头，钻孔时，外插角控制在5～7°。钻孔深度应大于钢管长度。2）小导管安装钻孔完成后，用高压风管