重庆某高速公路合同段分离式隧道实施性施工组织设计(低瓦斯隧道).doc

重庆三环高速公路永江至江津段第一合同段黄瓜山隧道施工组织设计路桥华祥国际工程有限公司重庆三环高速公路永江至江津段第一合同项目经理部二0一一年七月黄瓜山隧道施工组织设计1.编制依据1.1 黄瓜山隧道初步设计图。1.2国家、交通部现行技术标准、施工规范及工程质量检验评定标准。1.3国家、交通部、地方政府有关安全、环境保护、水土保持的规定、规则、条例。1.4黄瓜山隧道施工现场调查报告。1.5铁路瓦斯隧道施工规范2.工程概况2.1工程简介黄瓜山隧道穿越重庆市永川区境内的黄瓜山，进口位于重庆市永川区南大街双柏树村，其北270m有与永川区环城路连接的村级碎石路通过，交通一般，出口位于双竹镇天良村，紧邻与省道s205相通的村级沥青路，交通方便。黄瓜山隧道为分离式隧道，两洞净距25米，左线全长3138米（k9+596k12+734），右线全长3158米（k9+605.31k12+763.31）。黄瓜山隧道穿越煤层，根据初设图纸设计，瓦斯含量小，属低瓦斯隧道。2.1 地质概述2.1.1地形地貌隧道区属构造剥蚀低山地貌，黄瓜山为狭窄条状山，走向与构造线一致，至东北向西南延伸，低山顶部地形较平坦开阔，其两侧地形较陡，多形成陡坡及悬崖。沿隧道轴线地形起伏呈“n”字形，最低高程317米，相对高差约224米，隧道最大埋深208.6m。隧道进口位于黄瓜山北西侧斜坡脚处，线路基本垂直地型等高线进洞，地型较陡，斜坡坡向310左右，整体地形坡度1840。出口位于黄瓜山南东侧斜坡坡脚处，斜坡坡向70130，整体地形坡度1020。2.1.2地层岩性与地质构造1) 地质构造隧址区分布地层主要为第四系残坡积层、崩坡堆积层、侏罗系珍珠冲组、自流井组及三叠系上统须家河组，现将各层岩性由新至老分述如下：（1）、第四系（q4） 崩坡堆积层（q4c+dl）主要以含碎、块石的粉质粘土为主：黄色、灰白色等杂色，粉质粘土可塑状，切面稍有光泽，干强度韧性中等，含砂岩强风化形成的砂粒，手捻砂质感极强。其间含强中等风化的砂岩、泥岩碎、块石，碎块石直径一般1001000mm，部分地表块石甚至可达25m。碎、块石棱角状，排列杂乱无序，分布不均匀，含量2540不等。主要分布于隧道进洞口地形较陡的斜坡坡脚处，厚度1.78.2m。 残坡积层（q4el+dl）隧道出洞口处的斜坡地带以碎、块石的粉质粘土为主：黄色、紫红色，粉质粘土可塑硬塑状，干强度、韧性中等，含强中等风化泥岩、砂岩砾石、碎石、块石，砾石块石直径一般1600mm，棱角状，排列无序，分布不均匀，含量1030不等，局部达40。厚度约3.011.8m。（2）侏罗系中下统自流井组（j12z）岩性以泥岩为主：紫红色、黄灰色，泥质结构，薄层中厚层状构造，主要由粘土矿物组成。中风化岩体较破碎较完整，层间结合一般。主要位于出洞口。（3） 侏罗系下统珍珠冲组（j1z）岩性以泥岩为主：暗紫色、紫红色、灰绿色、黄灰色，颜色较杂，中厚层状构造，局部层理较发育，主要由粘土矿物组成，含砂质且分布不均匀，局部形成粉砂质泥岩条带及团块。全强风化岩体破碎，部分风化呈土夹碎石状，厚约0.809.20m。中等风化带岩体较完整，局部较破碎，层间结合一般。主要分布于进出洞口段，为隧道进出洞口穿越的主要岩层。（4） 三叠系上统须家河组（t3xj）岩性以砂岩为主夹泥页岩夹层。主要分布在隧道洞身段、出口段。砂岩：灰白色泥质结构，厚层巨厚层状构造，主要矿物成分为长石、石英及少量云母，钙质胶结。局部夹厚15mm的煤线。中等风化微风化带岩体较完整完整，岩质硬坚硬。单层厚度5.07m85.10m。泥页岩：灰黑色，泥质结构，薄层厚层状构造。含砂质，局部形成砂质页、泥岩。含炭质，局部夹煤线及厚约1030cm的煤层。为隧道穿越的含煤地层。中等风化带岩体较完整，质较硬且脆，含煤时强度较低。单层厚度1.009.20m。2.1.3气象、水文隧道地处四川盆地中亚热带湿润气候区，气候温和四季分明，雨量充沛，无霜期长，季风气候显著。春季气温回暖早，但不稳定，寒潮活动较频繁；夏热伏旱多，降雨集中，局部有洪涝；秋季降温快，晚秋多阴雨；冬季较暖，阴多寡照。湿度大。根据永川气象站资料：永川四季分明，冬季65112天，夏季13397天，春季9882天，秋季9866天。无霜期长，年平均无霜期312天。热量资源丰富，年平均气温18.2c，最冷月平均气温7.2c，最热月平均气温27.7c；历年极端最高气温44.1（1958年8月19日），极端最低气温-3.6（1975年12月6日）。雨量充沛，分布不均匀，年均降雨量1036毫米，其中夏季（510月）降雨量892.9毫米，占全年降雨量的80.9。全年日照1306.7小时，占可照时间数的30。年平均风速1.6米/秒，最多风向为nnw风，频率为13。黄瓜山隧道进出口洞口附近地势低洼平坦，黄瓜山顶部地势开阔平坦，分布着大量水田，堰塘及小型水库，接受大气降水补给，若隧道施工不当，易造成这些地表水体的渗漏，造成洞内涌水量增加，危害施工。2.1.5不良地质现象本隧道区及周围滑坡、崩塌、断层破碎带等不良地质现象，主要不良地质现象有；进出口稳定性、穿煤及瓦斯。2.1.5.1隧道进出口稳定性隧道进口段崩坡堆积层厚0.88.2m，强风化带厚度0.86.2m，岩土界面坡度1728度，与斜坡一致。自然斜坡在长降雨+暴雨的工况下，沿岩土界面的稳定系数为1.181.50，自然斜坡稳定，隧道边仰坡开挖后，将使土体形成临空面，洞口以上土体稳定系数为0.90.99，斜坡土体不稳定，将沿岩土界面发生滑移。隧道出口段残坡积土层厚3.011.8m，强风化带厚度2.49.2m，岩土界面坡度1016度，与斜坡坡向基本一致。自然斜坡在长降雨+暴雨的工况下，沿岩土界面的稳定系数为1.36，自然斜坡稳定，隧道边仰坡开挖后，将使土体形成临空面，洞口以上土体稳定系数为1.14，斜坡土体不稳定，但稳定系数比安全系数安全储备不高。2.1.5.2穿煤及瓦斯问题黄瓜山隧道左线k9+372k9+431和k11+289k11+420共有59m、131m的穿煤段落，右线yk9+393yk9+456和yk11+294yk11+412 共有63m、118m穿煤段落。根据设计院提供的地质钻探资料表述，均为低瓦斯含量，煤层不自燃、有煤层爆炸性。2.3主要技术标准1)公路等级：双向四车道高速公路2)隧道设计速度：80km/h标准3)隧道建筑限界：（1）隧道主洞建筑限界见下图表主洞建筑限界表 设计速度项 目净宽(m)净高(m)行车道(m)侧向宽度(m)检修道(m)v=80km/h主洞10.2553.7520.5/0.750.752图7-1 主洞建筑限界（2）隧道紧急停车带、车、人行横通道建筑限界见下表紧急停车带及横通道建筑限界 名 称净宽(m)净高(m)加宽带(m)紧急停车带13.05.03.5(含侧向宽度0.75m)车行横通道4.55.0/人行横通道2.02.5/2.4主要工程数量：隧道正洞开挖：级围岩4513m，级围岩999m，级围岩704m。喷射混凝土：19182 m3；衬砌砼：钢筋网：241943kg；格栅钢架：455榀；工16钢架：306榀；工18钢架：828榀；25中空锚杆：17472米/4992根；22砂浆锚杆：265158米/95565根，。级围岩317472m3，级围岩87099m3，级围岩69412m3。防水板：147377 m2。3.施工安排与布署3.1.管理目标3.1.1质量目标确保全部工程达到国家、交通部现行的工程质量验收标准及设计要求，满足按设计速度开通的质量要求。在黄瓜山隧道的施工过程中，我部积极贯彻过程控制标准化、现场管理标准化、人员、资源配置标准化，以确保工程一次验收合格率达到100%，满足全线创优规划要求。3.1.2.工期目标2011年7月1日开工，2013年1月10日隧道贯通；2013年8月10日完工，达到竣工交付标准。3.1.3.安全目标无人身重伤及以上事故；无等级火警事故；无机械及交通事故；无责任行车事故；年负伤频率低于5。3.1.4.环保及水保目标施工过程中采取完善的环保、水保措施，废水、弃碴、泥浆以及工程垃圾按规定排放、处理，完工后及时恢复植被，确保工程所处的环境及沿线水域不受污染和破坏。保护水资源环境，保护绿地和植被，杜绝水土流失，达到国家环保标准，把本管段建成“健康、生态、绿色、环保”达标工地。3.1.5.文明施工目标 组织健全、目标明确、措施齐全、执行有力；施工场地布局合理、井然有序，材料堆放整齐、各类标志齐全；施工人员遵纪守法、文明用语、尊重民风、民俗，创安全文明标准工地。3.2.施工组织管理机构黄瓜山隧道由中交一公局华祥公司第一合同项目经理部施工，经理部由项目经理、项目副经理、总工程师组成领导层，下设工程室、计合部、机材部、安保部、人财部、综合办公室。经理部下辖2个隧道工区，在经理部的统一领导下，按照各自的施工任务及施工需要，组建专业施工班组。进行施工，确保黄瓜山隧道工程安全、优质、高效、按期完成。3.3.队伍部署、任务划分根据工程特点、施工条件及施工需要，黄瓜山隧道拟划分为2个施工工区，隧道进出口各一个工区，分别从隧道进出口左洞、右洞同时向隧道中部施工，每工区约施工正洞1574米。3.4.施工场地及临时工程黄瓜山隧道施工场地及大临设施充分考虑了工程分布、队伍部署、任务划分，交通运输条件、用水用电条件、环境条件等因素，以满足施工需要、压缩临建规模、减少临时占地、减少对生态环境影响为原则进行布置，力求经济合理，具体布置如下：3.4.1.施工场地黄瓜山隧道2个工区分别设在隧道进出口处路基红线外两侧，距隧道出口3km左右。隧道施工场地在征地拆迁解决后，即可予以平整，场地施工完成后，布置生产房屋。场地布置详见隧道各工区场地布置图。3.4.2.施工便道黄瓜山隧道进口处有一高填方路段，距洞口300处有一挖方地段，相关地段征地完成后，立即组织施工机械进行填方段低洼处的清淤工作及路基回填工作，此段路基初期填土高度不得少于3米，以便施工机械从永川一环路经地方道路及新修建的路基到达隧道进口；隧道出口处有一地方道路横穿隧道上方，但此道路较窄，弯道多，大型机械无法进入，隧道施工时必须改道从出口正面300米处永师一级公路新修便道400m至隧道出口。便道标准采用泥结碎石路面，路基宽4.5m，路面宽3.5m，最大纵坡8%，最小曲线半径50米，沿便道每100m设错车道一处，错车道宽6.5米，长度大于20米；便道设排水沟，地势陡峻处设上下挡护墙。便道设专人养护，保证晴雨通畅。3.4.3.生产、生活房屋根据黄瓜山隧道工程量、施工特点及工期安排，遵循方便生产、便于管理的原则，各工区各设置一个生活区，办公区房屋尽量采用租民房，宿舍采用活动彩钢板房。生活区统一规划、集中管理。生活区垃圾集中堆放，定期用垃圾车运往指定处理点处理；生活区污水排入污水处理池处理，达标后排入附近沟谷。隧道进出口各设置生产区一处。生产区内设置的洞口配电室、发电机房砖瓦结构，空压机房、料库等生产房屋均采用彩钢房棚；生产区内砼拌和站、砂石料场、钢筋加工场、混凝土预制场等生产设施，集中加工钢构件和各种混凝土预制件，实现工厂化管理。根据需要隧道进口就近在k9+500右侧路基紧临红线外征地7.5亩，隧道出口在左洞门左侧地方路改移路基红线内。炸药库在隧道出口右侧500米华牧生态园内征地1亩建设。3.4.4.混凝土搅拌站隧道进出口处各设搅拌站1座，分别提供进出口二个工区的施工用砼、喷射砼、砂浆等拌合物，搅拌站场地采用砼硬化，隧道进口处设50型搅拌站由隧道施工工区自建，隧道出口处设190型搅拌站由项目部统一建设。3.4.5.施工用电黄瓜山隧道进出口洞口各设2台800kva变压器，分两期投入，并各配置200kw发电机一台，以供停电时使用。3.4.6.施工用水2个工区各设高山水池一座，高山水池容量均为80m3，输水管路均采用100mm钢管。进出口水源从当地就近沟渠抽水。3.4.7.施工通讯和监控各工区生产生活区、在4个隧道洞门内侧建立小型无线基站，保证施工通信畅通。视频监控采用先进无线监控系统，对施工的全过程进行现场监控。3.5组织机构及施工人员安排根据隧道工程特点、工程数量和工期要求，组建了“黄瓜山隧道进出口工区“。3.5.1人员安排项目经理部主要人员安排：项目部成立黄瓜山隧道领导小组。全面掌握施工全过程监理经理： 陈智发总工程师： 刘志勇 负责全面技术工作。副经理： 2名 分别负责各工区的隧道施工。工区主任： 2名 分别负责各工区的隧道施工具体事务管理工作安质工程师：2名；负责各工区安全质量管理工作。隧道工程师：2名；负责各工区的隧道施工技术工作。测量工程师：3名；负责各工区施工测量和控制测量工作。试验员： 3名；负责各工区工程材料的送检和砼试件取样工作。其他管理人员：25名。3.5.2施工各工班安排各工区工班设置如下：开挖班2个；喷锚加固班2个；防水、二衬砌班2个，机电班1个，运输班1个，钢筋班1个，炊事班一个。3.6工期进度安排根据施工各因素考虑，黄瓜山隧道工期安排25个月，计767天，2011年7月1日进场开始施工准备，2013年8月10日完工。黄瓜山隧道各工序、各级围岩施工平均开挖进度计划如下：正洞开挖：iii级围岩：150m/月(150m/月应该给出理论依据)；iv级围岩：75m/月；v级围岩：45m/月。考虑处理不良地质等不可预见时间延误1个月、春节放假每年1月。每工区单线共完成：明洞20米，v级围岩176米，iv级围岩250米，iii级围岩1128米。节点工期如下：1、施工准备:2011年7月1日2011年8月30日，计60天。2、洞口刷坡、套拱、管棚：2011年8月31日2011年10月9日，计40天，累计100天。3、v级围岩开挖、仰拱：v级围岩88天，考虑到煤层段施工特殊情况延误30天，春节延误30天。2011年10月10日2012年3月5日，计148天，累计248天。4、iv级围岩开挖、仰拱：2012年3月6日2012年5月27日，计83天，累计331天。5、iii级围岩开挖：2012年5月28日2013年1月8日，计226天，累计557天。6、二次衬砌：考虑到双洞不同步施工因素30天，2012年春节延误30天，隧道贯通后二衬30天内完成，水沟及电缆槽等小型构件盖板预制在洞外同时进行。2011年11月1日2013年4月8日，累计647天。7、水沟、电缆槽：二衬结束后1月内完成水沟、电缆槽施工，累计677天。2012年3月10日2007年5月8日。8、水泥砼路面、防火喷涂：隧道二衬施工结束后3月内完成砼路面及喷涂装修施工。2013年4月9日2007年7月7日，累计747天9、整理、验收等其它工作34天2013年7月7日2013年8月10日，累计771天详见黄瓜山隧道施工进度横道图。4主要工程施工方案、施工方法4.1总体施工方案隧道施工时采用综合超前地质探测预报系统进行地质探测和预报，采用先进的监控量测技术取得围岩状态参数，实行信息化施工。隧道正洞与横洞隧道级围岩采用全断面法施工，、级围岩采用短台阶法施工； v级围岩大跨地段采用cd法或crd法（地质条件困难时）施工。v级围岩及软弱围岩段的施工，坚持“预报超前，治水先行、管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、速反馈、控变形”的施工原则。隧道施工均采用无轨运输方式施工。隧道内供电采用高压电缆进洞，移动式变压配电室随隧道的延伸布置于避车洞内。螺杆空压机紧跟变压配电室设置于洞内，为隧道施工提供高压风动力。隧道各个工区配置自制凿岩台架钻孔，挖掘机出碴机，15t自卸汽车倒运至弃碴场。隧道内锚喷支护采用sce7500型、tk961型湿喷机喷砼。隧道内一般地段砼衬砌采用仰拱铺底先行方法施工，洞身采用自制整体式模板台车浇注衬砌。洞内砼输送采用砼罐车运输，hbt60c型输送泵灌注。施工通风采用压入式通风方式。因隧道采用人字坡设计，排水采用自然排水方式。在隧道线路方向外侧边墙设200mm排水管道排至洞外的污水池，污水经沉淀处理达标后排放。特殊情况下可增加水泵进行抽排水。采用tsp203地质超前预报系统、红外线探水仪、地质雷达、超前钻孔等手段进行综合超前地质探测预报，提前分析地层岩性及含水状况，预测预报隧道施工前方不良地质情况（以上均为委外工作内容）。4.2开挖支护4.2.1.隧道进出口洞口段施工洞口段施工顺序：截水沟施工抗滑桩、仰坡地表注浆边、仰坡刷坡、防护套拱、大管棚cd法开挖进洞。隧道进出口在施做前，首先在进出口仰坡线外510m施作截水沟，以拦截地表水，避免雨水冲刷洞门造成危害，截水沟用浆砌片石砌筑，后施做洞口抗滑桩（2*1.5m方桩）及地表注浆处理。抗滑桩达到设计砼强度后对洞口边仰坡按设计进行刷坡，洞口边仰坡施工时，自上而下严格按设计坡度进行刷坡，刷坡面采用光面爆破，严格控制装药量，预防边坡围岩受扰滑塌，边仰坡采用锚、喷、网支护。进口边仰坡处理完毕后，洞口掌子面开挖留核心土，拉两侧边槽至明暗界面，施做套拱，套拱砼达到设计强度后，施做大管棚。洞口设置2米套拱，拱内设5榀18工字钢架，间距为45cm，纵向采用35根150钢管焊接固定钢架，环向间距为40cm。隧道进出口段通过岩体，全环设置型钢钢架（带仰拱）间距0.5m一榀，拱墙采用127*6mm钢管（内插420超前钢筋）大管棚注浆加固岩体，管棚导管每根长30m，环向间距40cm。为防止拱部局部坍塌，大管棚拱部径向设置中空注浆锚杆对岩体进行补强。管棚施工完成后，再开挖明洞基底，施做明洞。明洞衬砌完成后，抓紧施工进口洞门的施工，然后按要求施做洞门后与明洞拱顶回填。保证洞口的稳定。隧道进口端明洞段仰拱下采用基底加固，加固宽度为隧道开挖轮廓线，注浆深度为深入基岩1m，小导管间距1.5m1.5m，钢管采用外径42mm，厚4mm的热轧无缝钢管。4.2.2大管棚施工洞口浅埋地段拱部采用127热轧钢管超前长管棚注浆预支护，环向间距为40cm。初期支护采用型钢钢架加强，长管棚长度30m，导向墙长2米采用c30混凝土，为保证长管棚施工精度，导向墙内设工字钢架，钢架外缘设导向钢管。洞口长管棚布置示意见下图。洞口长管棚超前支护示意图200150孔口管127长管棚c30套拱c30套拱洞口长管棚采用外径127壁厚6mm的热轧无缝钢管及钢花管在现场加工制作，每节钢管两端均预加工成外丝扣，同一断面内接头数量不超过总钢管数的50，钢花管上钻注浆孔，孔径20mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。汽车运输到工作面。长管棚采用管棚钻机施工，利用套管(长管)跟进的方法钻进、长管安装一次完成，外插角为13，具体可根据实际情况作调整。利用专用高压注浆泵注浆，m30水泥砂浆，注浆压力为0.51.0mpa。注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。注浆结束后用m5水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。注浆按钢管施钻顺序从下而上逐孔进行，每孔注浆压力由小逐渐加大。洞口管棚在隧道暗洞开挖之前完成；钢管棚按设计位置施工，运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量，严格控制管棚打设方向，并作好每个钻孔地质记录；为保证长管棚支护效果，尽量减小管棚的外插角，可在型钢钢架腹板开孔以穿管棚；管棚施工时，对钢管主要材料进行材质检验；遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。施工准备管孔定位测量管棚钻机就位安装钻进退出钻杆安装止浆塞、注浆进入下一道工序钢花管制作注浆材料进场、试验安装钻杆、套管等管孔复测焊接环形套管钻头钻进成孔焊接套管跟进套环测斜仪控制钢管偏斜度注浆效果检查合格无孔管施工、注浆检测浆液配合比设计设置拌合站浆液拌制浆液运输不合格测量定位安装钢架固定孔口管立模浇注导向墙钢管充填注浆管棚验收洞口长管棚施工工艺流程图4.2.3隧道开挖支护洞身段iv、v级围岩采用台阶法开挖，进洞口段v级围岩采用cd法，当刷坡后发现v级围岩地质较差，成洞困难时采用cdr法开挖，iii级围岩采用全断面法开挖。施工严格按“短进尺，早封闭，强支护，快循环”的原则施工。为保证洞口安全，洞门尽早修建。cd法开挖施工步骤图代号代表部位工 作 内 容左上台阶(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁超前支护及导坑侧壁22水平锚杆超前支护；(2)弱爆破开挖部；(3)施作部导坑周边的初期支护和临时支护。即初喷4cm厚混凝土，架立i18临时钢架，并设锁脚锚杆；(4)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。左下台阶(1) 滞后35m弱爆破开挖部；(2)导坑周边部分初喷4cm厚混凝土；(3)接长i18临时钢架，并设锁脚锚杆；(4)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。左隧底(1)在滞后于部一段距离后，弱爆破开挖部；(2)接长i18临时钢架；(3)隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。右上台阶开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同。右下台阶滞后35m开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同。右隧底(1)在滞后于部一段距离后，弱爆破开挖部；(2)隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。仰拱施工根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除i18临时钢架，灌注部边墙基础与仰拱及隧底填充(仰拱与隧底填充分次施工)。拱、边墙二次衬砌利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。洞口段cd法施工如下图：4.2.3.1.级围岩开挖支护施工作业流程：超前地质探测预报超前小导管预注浆上台阶开挖初喷拱部22组合锚杆安设型钢钢架挂网复喷开挖下台阶初喷边墙径向砂浆锚杆立边墙、隧底型钢钢架复喷仰拱超前浇筑墙拱砼浇筑。开挖：采用短台阶法施工，上台阶用风铲及风镐配合开挖，下台阶用挖掘装载机挖装。台阶长度小于5m，进尺控制在1.0m以内，采用型钢42mm超前小导管注浆支护，型钢钢架及锚网喷联合支护。支护：、级围岩地段支护采用超前小导管注浆支护，小导管采用42mm，壁厚3.5mm，长3.5m无缝钢管，外插角515，纵向搭接长度大于1.0m，采用yt-28凿岩机钻孔。支护采用型钢架加强支护，间距0.50.8m/榀，两侧拱脚设锁脚锚杆，钢架在洞外制作。设超前小导管注浆、锚杆、钢筋网、喷砼支护。小导管长4.5m，每2.5m一环，拱部采用22砂浆锚杆（长3.03.5m），边墙采用22mm砂浆锚杆。施工安排：i级围岩循环进尺0.8m，v级围岩循环进尺0.5m，、级围岩每循环时间均为480min，每天3循环，级围岩日进尺2.4m，级围岩日进尺1.5m，综合考虑级围岩月进度安排60m。4.2.3.2.级围岩开挖支护施工作业流程：超前地质探测预报22超前锚杆上台阶开挖初喷拱部22砂浆锚杆安设格栅钢架（局部围岩破碎地段、页岩、泥岩软岩）挂网复喷开挖下台阶初喷边墙径向22砂浆锚杆安设格栅钢架（局部围岩破碎地段、页岩、泥岩软岩）挂网复喷仰拱超前浇注墙拱砼浇注。开挖：采用台阶法施工，上台阶用yt28凿岩机钻眼。下台阶用凿岩台架钻孔、预裂爆破、非电毫秒雷管起爆。312出碴机装碴。围岩局部破碎地段设置格栅钢架支护。支护：级围岩局部围岩破碎地段、页岩、泥岩软岩段支立格栅钢架加强支护，间距1.0m/榀，22超前锚杆，长度为4.5m，外插角510，纵向搭接长度大于1.0m，钢架在洞外加工厂加工，分片安装，钢架间用纵向连接钢筋焊接。墙拱设系统锚杆，钢筋网、喷砼支护。 施工安排：级围岩台阶法施工地段循环进尺1.6m，每循环时间480min，每天3循环，日进尺4.8m，考虑月进度安排90m。4.2.3.3.级围岩开挖支护全断面施工作业流程：超前地质探测预报台架、机具就位全断面测量画线布眼钻炮眼装药爆破（通气排烟）清危排险出碴安装22砂浆锚杆喷砼稳定安全检查下一循环。开挖：采用全断面法施工，采用凿岩台架钻孔，光面爆破，非电毫秒雷管起爆，全断面一次成型。支护：局部围岩破碎地段采用以网锚喷支护。级围岩循环进尺为2.8m，循环时间为410min，每天3.5循环，日进尺9.8m，综合考虑月进度安排级为180m（与前面150m/月进尺矛盾）。4.3.隧道衬砌隧道衬砌先进行仰拱、填充或铺底施工，而后进行拱墙混凝土施工。黄瓜山隧道为分离式隧道。均为单线复合式衬砌，砼抗渗标号大于s6。隧道各工区段各设两台整体式衬砌台车，衬砌台车按单线隧道设计加工，施工长度12m，衬砌台车在正洞口拼装，紧急停车带衬砌施工时，以衬砌台车为基架改装，人工配合起重设备立设拱墙架施工。横洞衬砌采用简易衬砌台架施工（将原有台车机架改装，不能满足紧急停车带衬砌要求，而且将原有台车改装不能保证其他段落衬砌的施工）。砼在洞外搅拌站集中控制，6m3轮式砼罐车运输混凝土；hbt60c砼输送泵泵送入模，插入式振捣器振捣（给出振捣器相应的型号和功率）。在模筑衬砌施工时，按设计要求准确施工作各种预埋件或预留孔。4.3.1.防排水施工本隧道穿越须河组砂岩夹页岩层，出现突水的可能性非常小，但由于隧道洞顶水田、鱼塘密布为防目止隧道施工造成地表水体漏失而影响生态环境，采用“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则；对于隧道穿过岩溶断裂破碎带，预计地下水较大，当采用以排为主而影响生态环境时，根据实际情况采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到有堵水有效、防水可靠经济合理的目的，在裂隙水较发育地段，采取小导管注浆和开挖后径向补注浆等形式，将大面积淋水或局部股流封堵，减少水土流失。对于注浆材料。全隧拱墙采用高分子复合防水板，二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不小于s6。隧道衬砌地段在二次衬砌背后环向采用1-350单壁打孔波纹管盲沟，设置间距812m，施工时根据地下水出露情况进行调整。沿隧道纵向两侧侧沟泄水孔标高处设贯通的116/100hdpe双壁打孔波纹管透水管盲沟，该盲沟需与环向盲沟及泄水孔连通，施工时避免堵塞盲沟。全隧拱墙于初期支护（或施工支护）与二次衬砌（或衬砌）间设eva防水卷材和无纺土工布，二次衬砌施工缝采用遇水膨胀止水带，沉降缝设e型止水带，明洞防水是在明洞衬砌背后满铺两层无纺布夹一层eva防水卷材，明洞顶外露部分拱墙背满涂一层2mm灰色srw防水膜。洞口防排水：为截排地表水，洞口采取引排和防渗、防冲淤措施，在洞门顶部设截水沟，以形成完善的防排水系统。截水沟沟设于边仰坡坡顶以外不小于5m，其坡度根据地形设置，不小于3，以免淤积，在削竹式洞门回填平台后设置排水沟。洞口雨水经截、排水沟汇入路基自然沟渠中。洞内水沟：衬砌背后地下水通过环向盲沟汇集到纵向排水盲沟，通过横向排水支管排入中心排水管排出洞外，。4.3.2.仰拱、填充及铺底施工仰拱、填充或铺底超前施工期间，为保证洞内出碴车辆的通行，在施工地段设自制栈桥桥。栈桥采用工字钢制作，一端支撑在枕木垛上，另一端支撑在已浇筑完的砼上，下面设橡胶垫对砼面进行保护。栈桥移动利用机械牵引，桥下预留满足仰拱、填充及铺底施工需要的空间。砼浇筑前，对隧底进行清理，经监理工程师检查合格后方可浇筑。砼浇筑采用泵送浇注，从前到后一次浇注成型，人工摊铺，振捣器捣固，初凝之前抹平压光。为保证仰拱曲率，采用纵向挂线控制。铺底砼施工期间，开挖工作面采用台阶法开挖，只施工上台阶，出碴作业停止。到铺底混凝土达到设计强度时，恢复出碴作业。4.3.3.二次衬砌砼施工（未提出对预留洞室的预留和预埋管件安装等措施）复合式衬砌施作时间以满足下列要求确定：各测试项目所显示的位移率明显减缓并已基本稳定。已产生的各项位移已达到预计位移量的80%90%。水平收敛(拱脚附近)速率小于0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.15mm/d。当支护变形量大，支护能力又难以加强，变形无明显收敛趋势时，在报请监理工程师批准后，提前施作二次衬砌。衬砌台车由工厂设计加工制造，单件最大重量不超过5t，以便于运输和洞内现场拼装。砼在洞外搅拌站集中拌制，6m3罐车运输，hbt60c泵送入模，插入式振捣器振捣。砼施工为保证砼具有良好的密实性，耐久性，达到设计要求的抗压、抗拆、抗渗指标，开工前进行砼配合比的选配，按要求添加砼外加剂，确保最优配合比方案。砼灌注采用两侧对称灌注，保证两侧灌注高差不超过1m，防止侧压及台车移位。混凝土灌注过程防止过捣和漏捣，保证混凝土密实，表面光滑，无蜂窝麻面。砼灌注至拱顶采用挤压式倒退逐一泵送砼，确保拱顶砼密实。输送泵供砼时保持连续运转，输送管宜直，转弯宜缓，接头严密，泵送前润滑管道。灌注后清理现场，及时检修，保养输送泵和清洗管道，以备下循环使用。砼灌注完成后，及时按规范进行养生。4.3.4.紧急停车带变断面大跨段衬砌施工大跨段衬砌施工采用大跨度衬砌台车，其骨架由一般段台车及加宽构件拼装组成，其模板按大跨断面拼制，衬砌台车长度与一般地段衬砌台车长度相同。横洞采用自制衬砌台架配组合钢模板施工。台架采用i18工字钢，对口支撑采用150mm钢管，模板采用加强型3015组合钢模板。钢架间距1.5m，安装时垂直线路。钢模板与钢架的连接采用u型卡件，模板之间的连接采用穿销和卡件，模板缝之间设止浆胶条。为固定钢架，防止浇注砼时跑模，下部砼未凝固前上浮力使模板变形、移位，加设木支撑，木支撑一端支顶在钢架上，一端支顶在初期支护上。为防止木支撑顶坏防水板，支撑端部加设橡胶垫。4.3.4.水沟、电缆槽施工在模筑衬砌完成地段，根据施工组织安排，先期可进行单侧水沟、电槽缆施工，后期进行单线另侧水沟、电缆槽施工。沟、槽立模采用专用大块组合模板立模。砼洞外搅拌站提供，砼灌注采用在砼罐车后接长溜槽直接入模的方式，插入式振捣，洒水养生。沟、槽盖板在洞外预制场集中预制，运至洞内后，人工挂线砂浆找平铺设。沟槽盖板采用统一定做的塑料模具进行预制，以保证砼外观及尺寸统一（路缘水沟和电缆槽要分别写出其施工工艺，施工细节是完全不同的）。沟槽施工时，按设计间距在电缆槽沟底及隧底填充（铺底）顶面位置向侧沟内预埋pvc泄水孔，并保证流水坡度。4.4出碴运输隧道各工区均采用洞内运输采用无轨运输：挖掘机装碴，15t自卸汽车运输，直接弃至弃碴场。4.5洞内管线布置洞内左侧边墙架设动力电缆及照明电缆，高低压电缆上下分开，并悬挂整齐。洞内右侧墙脚铺设150mm高压风管及100mm高压水管。拱腰处悬挂通风管。洞内管线布置详见“洞内管线布置图”。4.6通风洞内通风原则：洞内人员最多时，保证每人4m3/min新鲜空气；开挖面放炮，保证在30min内通风完毕。各工区施工前期均采用压入式通风，在洞口各安设2110kw轴流通风机一台，采用1200mm软风筒将新鲜空气送至工作面。因黄瓜山隧道属低瓦斯隧道，施工通风详见4.8.3隧道瓦斯、有害气体地段施工方法”中 4.8.3.2.1 通风节。管道布置图如下图：4.7.隧道施工测量与监控量测4.7.1.隧道施工测量施工测量中，严格遵守公路工程测量规范的规定，保证施测精度。4.7.1.1.隧道洞外控制测量隧道洞外控制测量采用gps测量。在隧道进、出口布设控制网点。施测时将加强和相邻路基段的贯通测量工作。测量前收集好各种地形资料和测设资料，并布设好洞口控制点，做好埋石、检校好仪器，仪器选用gps12lc型，施测时严格按照gps测量规程操作，收集数据后及时进行处理，并提供成果报监理工程师审查。4.7.1.2.洞内控制测量隧道内中线测量采用莱卡tcra1102全站仪进行精密导线测量，及时进行洞内控制网平差和中线调整，连续布设导线基线。隧道内高程测量采用水准测量。由洞外高程控制点传递，洞内每隔100m设立一对高程控制点，利用导线基线控制点兼作高程控制点，进行往返观测，观测限差和精度符合规定等级的精度。4.7.2.监控量测本隧道需开展的量测的项目有：洞内外观察、隧道周边位移、拱顶下沉、地表下沉（隧道洞口、其他浅埋段）。具体内容如下：隧道围岩变形量测：通过洞内外观察与洞内变形收敛量测来监控洞室稳定状态和评价隧道变形特征，属必测项目，包括净空收敛量测、拱顶下沉量测和围岩内部位移量测。4.7.2.1.周边位移量测（净空水平收敛量测）使用仪器：采用tcra1102无尺监测系统，可达到及时埋点立即观测的要求。测试断面及测点埋设：每1050米一个断面，每断面23对测点。测点在复喷砼终凝后一小时内尽快埋设，保证及时收集初始数据。方法：tcra1102无尺监测系统自带计算软件并可输入比较值进行评估。对测点布置图的测点进行量测，每条线间的测试长度与初始长度之差为变化值，该变化值与初始长度之比为相对收敛值，据此计算收敛变化速度，来判断围岩的稳定性。隧道开挖支护后，在测点位置打入锚杆，在锚杆头贴上返光片。返光片和棱镜的作用相同。用全站仪测出至各返光片的距离和角度，可以计算出测点之间的收敛值。频率：净空位移和拱顶下沉的量测频率见上表。二次衬砌在围岩和初期支护变形基本稳定后施做。变形基本稳定符合下列条件：水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.1mm/d，围岩已基本稳定。4.7.2.2.拱顶下沉量测使用仪器：精密水平仪，铟钢塔尺。量测断面及测点埋设：在级围岩断层破碎带地段510m一般级围岩地段1020m，级围岩地段2030m，级围岩段4050m一个断面，每断面1个测点。测点采用钢桩预埋在拱顶初期支护中，用精密水准仪和经校验的钢尺进行测量。测点在复喷混凝土终凝后1小时内埋设。量测方法：用精密水平仪观测测试断面拱顶测点的高程变化，其下降值为拱顶下沉量。读数精度0.01mm。量测的后视点必须稳定，且定期对高程进行核定。测频：按“量测项目及要求表”测量频度执行。当地质条件变差，或测量出现异常情况时，量测频度加大，必要时一小时或更短的时间量测一次，后期量测间隔时间可加大到几个月量测一次。4.8、不良地质隧道施工方法4.8.1软弱破碎围岩(含断层破碎带)地段施工方法黄瓜山隧道地质条件复杂，围岩较差，存在多处软弱围岩带，其施工按照“化大为小、短进尺、多循环、弱爆破、强支护、快衬砌”的原则；并严格按“先排管、后注浆、再开挖、注浆一段、开挖一段、支护一段、封闭一段”的作业程序通过软弱围岩地段。施工工艺见“软弱破碎围岩(含断层破碎带)地段施工工艺框图”。采用地质素描、tsp203、超前钻孔探测、地质雷达、红处探水等超前地质预测预报手段，了解工作面前方地质、地下水情况，对富水地层采用注浆堵水，并结合超前钻孔限量排水，防止地下水造成塌方，确保施工安全。开挖采用控制爆破技术，短进尺、弱爆破，特别松散的围岩采用局部松动爆破或利用挖掘机、风镐等进行开挖。开挖方法采用小断面开挖，即双侧壁导坑法、中隔壁法(cd法)和中隔壁交叉法(crd法)，掘进循环进尺控制在0.51.0m之间。采用超前小导管、管棚、钢架、锚网喷等多种支护手段，构成强支护体系；并根据拱顶下沉、净空位移和钢架内力等监控量测结果评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，及时调整支护参数。开挖后随即浇筑仰拱，形成封闭结构；复合式衬砌根据监控量测结果确定施作时间。软弱破碎围岩(含断层破碎带)地段施工工艺框图软弱破碎围岩(含断层破碎带)地段施工技术超前地质预测预报采用tsp203、红处探水、超前钻探、地质雷达等地质预测预报手段。采用管棚钻机施作中长管棚，风动凿岩机施作超前小导管。开挖采用控制爆破技术，短进尺、弱爆破，特别松散的围岩采用不爆破开挖；开挖方法选用cd法、crd法和大拱脚台阶法。采用超前小导管、管棚、钢架、锚网喷等多种支护手段，构成强支护体系；并根据监控量测结果评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，及时调整支护参数。进行拱顶下沉、净空变形和钢架内力量测，量测数据经分析处理后再反馈于施工，并指导施工。防排水施工满足质量要求，并根据监控量测结果确定施作时间，仰拱及早施作形成封闭环。信息化动态设计超前预支护施工技术超前预注浆施工技术开挖方法初期支护衬 砌监控量测采用管棚钻机钻孔，进行帷幕注浆。注浆采用纯水泥、超细水泥浆液。 4.8.2突水突泥施工方法本标段隧道有泥岩、砂岩结构，由于泥岩为隔水层、砂岩为含水层，岩层单斜，存在承压水，可能引起塌方、突水突泥事故的发生。根据已判别的可能出现突水、突泥的位置，提前采用超前预注浆的方法进行封堵，同时不间断地进行水量及水压监测，当逼近突水点时，除预注浆外，再对局部进行补充注浆，直到完全封堵突水口。对于已经出现的突水、突泥现象，要及时撤出作业面人员及机具，保证人员及设备安全。然后到地面相应位置寻找是否存在积水洼地与突水口相连通。如果有，则予以封堵，切断地下水的补给源头。当突水、突泥现象减弱时，即可进洞清理，寻找出水口，注浆封堵。4.8.2.1钻孔突水处理方案快速封堵方案：当钻孔推进中遇涌水，但涌水量不大压力不高时，钻杆不拔出，随即在孔口插小直径注浆管，实施顶水压浆(采用凝胶时间短的水泥-水玻璃双液浆)，将钻孔已施钻部分封住，不让水涌出。尔后在其周围另行钻孔实行前进式注浆，即钻一段压注一段，逐步推进。当钻孔施钻过程中，孔内涌水大压力高，钻杆被冲出孔外，出现突涌水时，按以下步骤处理。增设混凝土止浆墙分流减压注浆方案：涌水孔孔口紧贴开挖面增设260、长4.6m左右的钢管汇水引流，将涌水的大部分从钢管内引排；在孔口钢管四周拼组木箱，作为涌水散流部分的汇水箱，以免影响第一段混凝土止浆墙的浇筑质量。在工作面位置，沿隧洞轴向分两段浇筑混凝土止浆墙。第一段紧贴开挖面浇筑，厚度2.5m左右，并在汇水木箱内布置2根108钢管作为涌水的补充引流管；第二段止浆墙厚度2m左右，墙内预埋周边注浆管，以便注浆封堵止浆墙与开挖面之间的空隙，防止止浆墙漏浆。在止浆墙上按帷幕灌浆方案布孔施钻，并从下而上逐管前进式分段压浆。先注水泥浆，后注双液浆。压注某孔时，其它孔开闸放水减压，以便该孔压浆。压注最后一个涌水孔时，其它孔的管口闸阀均关闭，对该孔实施高压顶水压浆方法封堵。4.8.2.2钻孔突泥处理方案由于地质条件本身的复杂性和超前地质预报的有限性，开挖时可能出现涌泥现象。涌泥量较大时，大量的涌泥将掌子面附近隧洞封堵，此时可在掌子面附近用砂袋(紧急情况下可用袋装水泥)临时封堵涌泥，后用混凝土做止浆墙，注浆固结后开挖。4.8.2.3涌水、涌泥时人员、设备的应急措施隧道施工中加强地质超前预报，根据预报结果及时采取预防措施，同时发出危险警报。对预测可能涌水段进行超前预注浆后，应检查注浆效果及涌(突)水的封堵情况。在经检查注浆效果符合标准后进行隧道开挖，同时将洞内重要设备调出洞外，洞内施工人员分批进洞作业，以确保人员及设备的安全。4.8.3隧道瓦斯、有害气体地段施工方法黄瓜山隧道左线k9+372k9+431和k11+289k11+420共有59m、131m的穿煤段落，右线yk9+393yk9+456和yk11+294yk11+412 共有63m、118m穿煤段落。根据设计院提供的地质钻探资料表述，均为低瓦斯含量。因此低瓦斯段的施工成为制约隧道施工安全的主要因素之一。按照现行的公路隧道施工技术规范的要求，瓦斯隧道施工应参照煤矿安全规程执行，但是，矿井施工使用长达几十年的防爆型机电设备均较固定。公路隧道施工工期较短，通风空间大且顺直，所用机械、设备在没有发现超过0.5%瓦斯含量和通过瓦斯段以后，不必要完全采取煤矿那种安全保护模式。如果教条的套搬煤规，我部对黄瓜山隧道施工将结合工程实际和现场瓦斯含量采取瓦斯浓度限值防爆施工模式组织施工。4.8.3.1.瓦斯的基本特性4.8.3.1.1 瓦斯基本特征瓦斯是一种无色、无味、无臭的一种混合气体，主要成分为甲烷(ch4）与乙烯（c2h2)，比重为0.554（含量不同比重也有差异，但比普通空气要轻），具有能燃烧，能爆炸，能使人窒息的多种危害性，但它的最主要的危害是燃烧爆炸。瓦斯极易燃烧，但不能自燃，当与空气混合到一定浓度时，遇火源能燃烧或爆炸。当坑道中的瓦斯浓度小于5或大于16时，遇到火焰只是在火源附近燃烧而不会爆炸；瓦斯浓度在56到1416时，遇到火源便会爆炸，9.5左右时爆炸威力最大，但瓦斯浓度大于43时，一般遇火也不能燃烧。4.8.3.1.2 瓦斯的释放类型瓦斯的释放是地层中的瓦斯气体在地应力作用下沿岩体构造裂隙外漏的表现。归纳起来，发生瓦斯释放有两个主要因素：地应力、瓦斯和围岩结构，而地应力和围岩中瓦斯的存在是引起瓦斯释放的主要原因。根据瓦斯从岩层中释放过程，可分为3种类型：a. 瓦