隧道开挖及支护施工方案

沪昆客专长昆湖南段CKTJ-Ⅷ标隧道工程开挖及支护施工方案编制：＿＿＿＿＿复核：＿＿＿＿＿审批：＿＿＿＿＿沪昆客专长昆湖南段第四项目分部综合作业队二〇一〇年十二月隧道开挖及支护施工方案一.编制依据、编制范围1.1编制依据⑴本项目管段内隧道设计图纸、图纸会审会议纪要及图纸会审记录。⑵详细勘察阶段《岩土工程勘察报告》；⑶国家有关方针政策和国家、铁道部现行高速铁路、客运专线技术标准，设计规范，施工规范，施工指南，验收标准和相关规定等。⑷现场踏勘调查的相关资料。⑸我单位对已建及在建客运专线高速铁路的研究及本单位的技术力量、设备能力等。⑹沪昆客专长昆(湖南段)《指导性施工组织设计》。⑺沪昆客专长昆(湖南段)CKTJ-Ⅷ标《实施性施工组织设计》。1.2编制原则在现场调查基础上，按照“标准化、机械化、工厂化、信息化”的要求，合理布置总体施工组织规划、资源配置，按照专业化组织施工的要求建立科学、可行的施工管理模式及资源配置。⑴按标准化管理要求组织施工，全面实现“六位一体”管理目标严格执行铁道部铁建设[2009]154号《关于推进铁路建设标准化管理的实施意见》文件精神，结合建设项目特点，制定标准化管理实施方案，建立施工管理的目标体系、责任体系、分级控制系统和评价评估体系。⑵坚持安全第一、预防为主的原则在总结、吸取多年施工经验教训的基础上，执行“安全第一、预防为主”的方针和国家、部、行业一系列安全规章制度。⑶坚持百年大计、质量第一的原则坚持安全至上、质量第一的原则，确立安全质量目标，建立健立健全ISO9000质量体系，制定创优规划，全项目全过程实行全面质量管理。⑷保证工期的原则本项目采用机械化施工，科学安排施工工序，合理安排劳力、材料和机械设备，优化资源配置，按优化的施工计划网络对资源、工期进行管理控制，确保工期要求。⑸坚持合理利用资源，成本有效控制的原则结合本隧道工程特点，采用先进的施工技术，应用科学的组织方法，资金、劳动力、大型施工机械设备、物资等资源本着满足施工要求并略有富余的原则进行配置，按成本最小化、效率最大化的原则合理地安排施工顺序、优化施工方案，组织均衡、连续生产；以关键线路为中心，建立数学模型进行工期、资源优化；节能降耗，实现低投入、高产出的目标。⑹文明施工、环境保护的原则实行文明施工，重视环境保护，珍惜土地，合理利用，严格执行GB/T24001-2004环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系。严格遵循有关环保和水保法规，及建设单位对本工程环境保护的要求，配合当地政府和有关部门做好环保和水保工作。⑺实现标准化、机械化、工厂化施工的原则建立机械化混凝土搅拌站、工地材料厂，改传统的分散流动施工为专业化、工厂化施工，确保工程质量。⑻信息化施工原则充分利用成熟的高科技手段，科学合理规划上级与下级、铁路与地方、部门与部门之间、管理层与一线作业面的信息化施工系统，信息渠道畅通，确保施工信息采集与返馈及时有效，提高施工管理水平与质量。⑼创新、发展的原则积极采用、鼓励研发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。⑽路地和谐，共建文明广泛宣传修建沪昆客运专线意义，合理协商利用水、土、电力以及地材资源，最大限度争取地方各级政府、相关部门及广大人民群众对铁路建设工程的支持，和谐路地关系，创建文明施工环境，顺利实现施工管理目标。1.3编制范围新建长沙至昆明铁路客运专线湖南段站前工程CKTJ-8标段第四分部五、六、七综合作业队管辖内隧道区间。二.工程概况2.1工程简介本管段内隧道位于湖南省芷江县竹坪铺乡至土桥乡，其中包括杨家湾1号、杨家湾2号、赵角湾1号、赵角湾2号四座隧道，正线长度5614m，每座隧道工程概况如下表：表2.1.1各隧道工程概况2.2主要技术标准铁路等级：客运专线；速度目标值：250km/h，基础设施预留进一步提速条件；最小曲线半径：8995m；最大坡度：1.5‰；牵引种类：电力；机车类型：动车组；编号工点名称里程围岩类别（m）合计（m）起止ⅡⅢⅣⅤ1杨家湾1号DK373+832DK374+170902483382杨家湾2号DK374+233DK374+675180165974423赵角湾1号DK375+080DK375+9585002601188784赵角湾2号DK376+119DK380+07515024958554563956合计5614m列车运行控制方式：自动控制2.3工程地质和水文地质及气象条件（1）工程地质隧道范围地表为第四系统坡积层（eldlQ4），下伏为元古界板溪群五强溪组第一段（1tbnwP）:下部灰色、浅灰色、肉红色含砾长石砂岩为主，夹少量砂质板岩、粉砂质板岩；中部灰色、灰绿色粉砂质板岩，夹变余粉~细砂岩；上部灰色块状长石砂岩、含砂砾岩为主，夹少量砂板岩，凝灰质板岩。板溪群马底驿组第三段（3tbnmP）：灰绿色后层块状凝灰岩夹条带状凝灰质板岩，岩石风化后形成白色、灰色、黑色相间的条纹，构成本段特有的标志。（2）水文地质舞水为区域内主要水系，常年流水，由西向东横贯全区。沿岸土地肥沃，水源丰富，人烟较密，为主要的农作区。河水主要接受大气降水的补给和山谷两侧覆土层中的孔隙水和几眼裂隙水的侧向补给。区域内地下水根据赋存条件，含水介质及水力特征可分为第四系松散岩类的孔隙水，基岩浅部的裂隙水以及构造带中的裂隙水。（3）气象条件项目区属中亚热带湿润气候区，具有气候温和、热量丰富、雨量集中、雨热同季，四季分明的特点，多年平均气温16～18℃，一般东南部高于西北部1.5～2℃，1月气温最低，月平均气温4～8℃，极端最低气温为-16℃，七月气温最高，月平均气温27～30℃，极端最高气温为43.7℃，多年平均降水量为1200～1700mm，4～6月为雨季，7～8月高温多暴雨，9月至次年3月为旱季。2.4工程重难点及防范对策2.4.1工程特点及重难点分析赵角湾2#隧道进出洞口段覆盖较薄，为浅埋暗挖隧道，岩性为残坡积层，下伏为元古界板溪群五强溪组第一段，透水性好，雨季施工，可能出现涌水，加之开挖跨径较大，容易造成洞室坍塌，确保施工安全，是本工程难点。2.4.2防范对策主要对策分析，见下表：表1防范对策序号项目主要对策1隧道防坍塌及地质灾害风险防范断层破碎带及浅埋段施工①加强超前地质预报，加强洞内外监控量测工作，注意对监控量测的数据进行分析、整理，发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案及制定相应的施工措施。②施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭、快衬砌”原则组织施工。③浅埋段采用管棚超前支护，注水泥浆液加固地层。④采用型钢钢架、锚杆、钢筋网、喷射砼一体的联合支护体系。⑤选择合理的开挖方法，如三台阶临时仰拱法或双侧壁导坑法，加强监控量测，据以指导施工。⑥仰拱及时施工，二次衬砌紧跟。富水地段施工①综合预报，先探水后掘进。②采用综合注浆技术（全断面帷幕注浆、局部注浆、径向注浆、补充注浆）进行岩体加固和堵水。③设置完善的排水系统，配备足够的排水能力。滑坡影响隧道施工①结合滑坡整治工程修建临时和永久排水设施，避免坡面流水、施工用水和洞内流水进入滑坡体。②洞门施作前，对坡面进行预加固后方可进洞，并加强支护措施和施工工艺，防止坡面变形；③施工过程中，按照设计文件中的监控量测要求对洞内围岩和支护结构的位移、变形、受力情况实施施工过程的完整监测，并增设滑坡体的监测，监控量测结果及时反馈，指导设计与施工。软岩大变形地段①采用超前水平钻孔和孔径变形法，建立大变形时空预测系统，掌握大变形的规律。②采用浅孔控制爆破，降低一次爆破用药量，减轻围岩扰动。③按“先放后抗”的原则，增大初期支护预留变形量。④采用注浆长锚杆、喷钢纤维混凝土加强初期支护。⑤全环布置型钢钢架、架设足够强大的横撑或临时仰拱等使支护，尽早封闭成环。2生态环境保护及文明施工①加强对地表水的保护与监测，隧道、桥梁等各施工点设污水处理池，废水、废液必须经处理达标后排放。②隧道断层破碎带及可能影响生态环境和居民生活用水的隧道段，采用帷幕注浆堵水，防止地下水流失。③尽量压缩租用地范围，减少对植被的破坏。④尽早做好弃碴场的挡护及排水设施，边弃碴边防护。⑤在居民区附近安装的振动大的机械，如空压机、汽锤等基础必须有减震措施。⑥施工过程中，确保当地老百姓的生命财产安全；合理安排噪声、震动、强光等影响老百姓正常休息的机械作业时段。⑦运料车经过的弯道处，除有必要的警示标志外，要配备安全员值班；应注意生产、生活垃圾的排放和管理。三.施工组织安排3.1任务的划分及作业安排赵角湾2#隧道安排2个施工作业队同时从进口、出口进行施工，赵角湾1#隧道安排1个作业队从进口进行施工，杨家湾1#及杨家湾2#安排1个作业队，由杨家湾1#出口开始施工，同时由杨家湾2#进口开始进行杨家湾2#隧道的施工，管段内共设置4个隧道综合施工作业队。3.2施工进度及工期安排3.2.1具体进度指标见下表隧道施工指标（平均）项目围岩项目Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅴ级开挖(m/月)1501208040衬砌(m/月)120仰拱及填充(m/月)1203.2.2工期安排赵角湾2号隧道为本管段内控制性工程，计划2010年12月1日开工，2013年4月30日全部隧道工程完工，方案中以赵角湾2号隧道为代表进行阐述。3.3劳动力组织、机械配置及调配3.3.1劳动力及作业组织方式本管段内隧道由4个隧道作业队担负施工任务。每个作业面设掘进、支护、衬砌、机修、综合五个班。掘进支护班负责隧道开挖、支护及洞内出碴；衬砌工班负责隧道衬砌，机修班负责风、水、电及设备维修保养；洞外的出碴运输，场外材料的二次倒运等工作由综合工班负责。各工班劳力安排如下。表3.3.1单个作业队开挖支护劳力组织及分工表序号名称人数职责1工班长2负责施工组织指挥工作2安全员2负责安全工作，发现和排除事故苗头3电工2负责洞内外电线路、机械线路连接及维修4钻孔、爆破44负责钻孔制做起爆药卷、运送炸药、装药、联线、起爆5装碴6负责洞碴装车6支护24负责安拱架、锚杆、挂网、喷砼、注浆堵水加固地层等7守库员2看守雷管、炸药库、保管发放火工材料8司机12负责洞内挖碴、出碴运输9修理工2负责洞内外机械设备检查维修10辅助工4负责洞内外文明施工及配合合计100表3.3.2单个作业队砼工班劳力安排表序号名称人数职责1工班长2负责组织指挥2拌和站司机4负责砼拌合3装载机司机2装载机装碴4砼灌车司机6负责混凝土运输5电工2负责拌合站供电6维修工2负责机械保养、维修合计183.3.2机械设备配置及调配根据本隧道的工程量配备适宜的施工机械，配置主要施工机械设备根据理论计算与实际相结合，确保生产能力大于进度指标，即设备数量充裕，性能优良，配套齐全，保证施工机械数量满足工程进度和工程质量的需要。机械设备由项目部统一调配使用，充分发挥机械设备的能力。根据施工进度计划，提前安排机械设备进场、调试，根据各施工队施工进度，进场机械设备在各施工队之间进行合理调配，确保施工连续、顺利进行。主要机械设备配置见下表。表3.3.5主要设备配置表1电动空压机3L-20(22)/8台10断面开挖2风动凿岩机YT28台40断面开挖3管棚钻机KR50412-3台2隧道支护4挖掘机PC220台4断面开挖5装载机ZL50C台4断面开挖6自卸汽车北方奔驰辆20运输7多功能作业台架自制台4隧道开挖8湿喷机TK600台10断面湿喷9砼输送车JC8辆8混凝土运输10砼泵HBT60台2混凝土输送11压入式轴流风机SDF（C）N012.5台2隧道通风12移动式变压器S9-400/10台2施工供电四.施工方法、工艺及要求4.1施工方案概述4.1.1施工方法隧道按照“新奥法”原理组织施工，并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法，按全标段重点控制工期点，合理划分作业段，科学统筹，采取平行流水作业法施工。隧道开挖前，首先完成洞顶截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一