铁路标段坪隧道工程实施性施工组织设计.wps

新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 目录目录 1、编制说明.7 1.1、编制依据.7 1.2、编制范围.7 1.3、编制原则.7 2、工程概况.7 2.1、工程概述.7 2.2、自然地理特征.8 2.2.1 地理位置.8 2.2.2 地形地貌.8 2.2.3 气象、水文特征.8 2.2.4 地震动参数.8 2.3、地层岩性、地质构造及工程地质条件8 2.3.1 地层岩性.8 2.3.2 地质构造.9 2.3.3 工程地质条件.12 2.4 水文地质条件.13 2.4.1 含水岩组及地下水类型.13 2.4.2 水质及侵蚀性.14 2.4.3 隧道涌水量预测.14 2.5 主要工程不良地质问题.14 2.5.1 岩溶.14 2.5.2 采空区.15 2.5.3 有害气体.15 2.5.4 涌水突泥.16 2.5.5 顺层.17 2.6 环境工程地质.17 2.6.1 弃碴泥石流.17 2.6.2 其它生态环境破坏.17 2.7、设计标准.17 3、工程重、难点及对策.18 3.1、工程重难点.18 3.2 重难点对策措施。18 4、总体施工组织规划.18 4.1、施工目标.18 4.1.1、施工总目标.19 4.1.2、质量目标.19 4.1.3、安全生产目标.19 4.1.4、工期目标.19 隧道总工期安排为 27.5个月。.19 4.1.5、职业健康目标.19 4.1.6、文明施工目标.19 4.2、总体施工组织安排.19 4.2.1、总体组织安排.19 4.2.2、总体施工方案.20 4.3、施工工期计划.21 4.3.1、施工总工期.21 4.3.2、主要工程项目工期及进度安排21 4.4、主要材料来源.22 4.5、资源配置计划.23 - 1 - 1 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 4.5.1、主要材料供应计划.23 4.5.2、劳动力计划.23 4.5.3、机械设备计划.24 4.6、临时设施计划.19 4.6.1、施工场地布置.19 4.6.2、临时施工道路.19 4.6.3、生产、生活用水.19 4.6.4、拌合站设置.19 4.6.5、炸药库.19 5、隧道工程测量.20 5.1、隧道控制测量.20 5.1.1、控制网复测.20 （1）测量等级及要求.20 （2）控制网精度.20 （1）测量等级.20 （2）测量方法.21 5.1.2、施工平面控制测量.21 5.1.3、施工高程控制测量.22 5.2、施工测量.22 5.3、竣工测量.24 6、关键工程的施工方案和措施.25 6.1、 地质超前预报.25 6. 1.1、隧道地质超前预报的主要内容26 6.1.2、隧道地质超前预报方法的选取26 6.1.3、隧道地质超前预报方法的流程27 6.1.4 本隧道工程地质及水文地质条件28 6.1.5 地质复杂程度分级28 6. 1.6、隧道地质超前预报方法的方法与工艺29 6.1.7、瓦斯的超前探测.43 6.1.8、地质预报实施计划安排45 6.1.9、超前地质预报工作量及工作时间安排46 6.1.10、正确处理地质预报与施工的关系46 6.2、 通风方案.47 6.2.1 瓦斯含量的考虑47 6.2.2 通风的连续性47 6.2.3 通风方式47 6.2.4 施工通风方案48 6.2.5 通风设计48 6.2.6 风机布置54 6.2.7 通风管理55 6.3、 瓦斯监控方案.56 6.3.1 瓦斯监控要求和监控项目56 6.3.2 控系统的选型57 6.3.4 系统布设方案57 6.3.5 系统的安装与维护59 6.3.6 监控系统使用注意事项59 6.3.7 人工瓦斯监测60 6.4 机械的防爆性能改装方案65 6.4.1 机械要求.65 6.4.2 机械的改装和购买.66 6.5 涌突水防治方案67 6.5.1 设计情况.67 - 2 - 2 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 6.5.2 超前预注浆67 6.6 供电方案70 6.6.1 设计依据70 6.6.2 电力负荷及变压器容量选择71 6.6.3 隧道 10kv 电缆选择73 6.6.4 隧道施工低压供电方案74 6.6.5 电气设备保护接地75 6.6.6 供电电源及 10kv 主接线75 6.6.7 瓦斯隧道的电力、照明系统的选用的规定.76 6.6.8 供电示意图见附图77 6.7 其他施工方案.78 6.7.1 洞口路基及边仰坡加固78 6.7.2 进洞方法79 6.7.3 超前地质预报方案82 6.7.4 施工用风供应方案82 6.7.6 出碴方案84 6.7.7 超前支护和初期支护方案84 6.7.8 仰拱及填充84 6.7.9 衬砌施工方案84 6.7.10断层带施工方案85 6.7.11防排水方案96 6.7.12隧道弃碴和环保方案96 7、施工方法、工艺及措施.96 7.1 洞门施工方法96 7.2 超前支护97 7.3 洞身开挖98 7.3.1、级围岩.98 7.3.2、级围岩.100 7.3.3、级围岩.101 级围岩台阶法施工工序.102 7.3.4、施工注意事项.102 7.4 钻爆103 7.4.1 常规地段钻爆设计103 7.4.2 煤系地段钻爆设计110 7.5 出碴运输113 7.6 初期支护113 7.6.1、锚杆施工.114 7.6.2、格栅钢架.115 7.6.3、钢筋网.116 7.6.4、喷射砼.116 7.7 隧道施工监控量测119 7.7.1、监控量测的目的.119 7.7.2、量测项目.119 7.7.3、量测方法及要求.120 7.7.4、量测频率.122 7.7.5、量测数据的处理与反馈124 7.8 防排水施工124 7.8.1、衬砌防水.124 7.8.2、衬砌排水.125 7.8.3、排水盲管安装.125 7.8.4、防水板铺设.125 7.8.5、施工缝防水.126 - 3 - 3 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 7.9 二次衬砌126 7.9.1、施工方法.126 7.9.2、砼施工工艺.126 7.9.3、质量保证技术措施.128 8、附属构筑物.129 8.1、水沟电缆槽.129 8.2、通信及接地极.129 8.3、综合洞室.129 9、安全保证措施.130 9.1、安全方针：“安全第一、预防为主”。130 9.2、安全目标：.130 9.3、安全管理机构和安全职责.130 9.3.1、组织机构.130 9.3.2、安全职责.130 9.3.3、安全保证体系.132 9. 4瓦斯隧道施工安全管理141 9.4.1 瓦斯隧道安全施工管理机构体系141 9.4.2 瓦斯隧道安全施工管理制度144 9.4.3 矿用电缆、开关、灯具的选用的规定161 9.4.4 整体及局部瓦电闭锁系统162 9.4.8 风电闭锁系统163 9.4.9 洞内值班电工管理制度163 9.4.10 各工种安全须知.164 9.4.11瓦斯隧道施工安全注意事项171 9.4.12职工安全教育与培训考核制度173 10、创优规划和质量保证体系.175 10.1、质量目标.175 10.2、质量管理机构及质量职责.175 10.3、建立健全质量保证体系.176 10.4、施工质量控制和保证措施.177 10.5、创优规划.177 10.5.1、创优目标.178 10.5.2、创优保证体系.178 10.5.3、创优控制措施.178 10.5.4、组织保证措施.178 11、铁路隧道风险评估与管理.179 11.1、编制依据.179 11.1.1、相关的国家和行业标准、规范及规定。180 11.1.2、隧道基础资料.180 11.2风险评估的阶段安排180 11.3隧道概况180 11.4风险评估程序和评估方法180 11.5风险评估内容181 11.5.1风险评估目标181 11.5.2安全风险评估因素181 11.5.3安全风险评估内容181 11.6风险对策措施及建议184 11.6.1风险对策措施184 11.6.2建议189 11.7风险评估结论190 11.8附件及附录190 12、文明施工措施.202 - 4 - 4 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 12.1、现场场容、场貌布置.202 12.2、施工道路与施工场地.202 12.3、大堆料存放.203 12.4、钢材、周转材料设备、水泥库203 12.5、施工设备存放.203 12.6、施工队伍管理.203 12.7、生活卫生.204 13、环境保护措施.204 13.1、文物保护措施.204 13.2 水土流失防治措施.205 13.3 居民区农田、耕地防尘保护措施205 13.4 废弃物及排污处理措施.205 13.5 驻地环境保护措施.205 13.6施工协调206 14、职业健康安全及卫生防疫措施206 15、保证交通安全运输及防止交通干扰措施207 16、管线调查、改移及加固.207 17、施工安全应急预案.208 17.1编制依据208 17.2适用范围209 17.3工作原则209 17.4 组织指挥体系及职责.209 17.4.1 组织体系.209 17.4.2 应急救援小组职责.210 17.5 预警预防机制.214 17.5.1 事故隐患信息监控与报告214 17.5.2 预警预防行动.214 17.5.3 预警支持系统.214 17.6 应急响应.214 17.6.1事故报告和前期处置214 17.6.2事故分级215 17.6.3分级响应215 17.6.4报警程序216 17.6.5启动条件218 17.6.6响应程序218 17.6.7 应急救援人员的安全防护219 17.6.8社会力量的动员与参与219 17.6.9 应急救援结束.219 17.7 后期处置.219 17.7.1 善后安置.219 17.7.2 保险.219 17.7.3 事故调查报告、经验教训总结及改进建议219 17.7.4 施工安全事故应急救援流程图220 .220 17.8 保障措施.220 17.8.1 通信与信息保障.220 17.8.2 应急支援与保障.221 17.8.3 宣传、培训和演习.223 17.9 专项应急救援预案.223 17.9.1 瓦斯事故灾难的应急救援预案223 17.9.2突水、突泥的应急救援预案231 17.9.3隧道内发生塌方时的应急救援预案.237 17.9. 4 当隧道内发生火灾时的应急救援238 - 5 - 5 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 小范坪隧道实施性施工组织设计 1、编制说明 1.1、编制依据 1.1.1 设计文件、 合同文件、 招标文件、 投标文件与有关法律法规、 管理办 法等。 1.1.2 客运专线铁路隧道工程施工技术指南 tz214-2005、 铁路瓦斯隧 道技术规范 tb10120-2002、 煤矿安全规程 、 防治煤与瓦斯突出细则 、 铁 路隧道钻爆法施工工序及作业指南。 1.1.3小范坪隧道地质勘察成果报告。 1.1.4 现场调查资料。 1.2、编制范围 本施工组织设计编制范围为：新建贵广铁路小范坪隧道正洞掘进开挖、 支护、衬砌、洞口工程、附属工程以及临时工程。 1.3、编制原则 遵循“规范性、科学性、先进性、可行性、针对性、经济性”的原则。 2、工程概况 2.1、工程概述 贵广铁路小范坪隧道位于贵定县昌明镇新安村境内，隧道起止里程为 dk75+080dk76+720，全长为 1640m。 隧道洞身级围岩长360m，占全隧的比 例为 22%；级围岩长 978m,占全隧的比例为 59.6%；级围岩长 277m，占全 隧的比例为 16.9%；斜切及斜切延伸长 25m，占全隧的比例为1.5%。 小范坪隧道围岩分级统计表 工程名称 围岩级别长度(米)占全隧比例备注 小范坪隧道级围岩27716.9% - 6 - 6 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 （1639 米） 级围岩97859.6% 级围岩36016.9% 斜切及斜切延伸251.5% 2.2、自然地理特征 2.2.1 地理位置 隧道位于贵州省黔南州贵定县昌明镇，进口在蒙鼓冲附近，出口在厥 鸡坡附近；进出口 500m 外均有乡村便道。 2.2.2 地形地貌 剥蚀低山岩溶峰丛地貌，地形起伏较大，丘包与槽谷相间分布，海拔高 程 10301280m，高差达 200250m。大多植被不发育，部份山体灌木较茂密， 局部山坡陡峻；谷地内多果林、旱地。 2.2.3 气象、水文特征 测区属亚热带湿润季风气候区，干湿季节分明。 气候温和，雨量充沛， 冬无严寒，夏无酷暑。历年平均气温 15.9，历年平均霜冻期 8.6 天。隧区 处于苗岭腹部的高强度降雨中心区，58 月为雨季，其降雨量占全年的 60%，12 月次年 3 月为旱季，降雨量占全年的 11%，最长连续降雨日数是 15 天。年平均蒸发量 1288.2mm。 历年日平均降雨量见下表： 一月 二月 三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年平均 贵定 16.0 21.3 40.1 128.6 184.5 183.5 162.8 116.394.194.657.523.81123.1 都匀 25.7 30.0 55.9 153.1 202.5 248.3 202.8 184.0 106.1 129.876.333.61448.1 隧区无大的河流水系。进出口外均为山间小沟谷。 2.2.4 地震动参数 根据 1/400 万 中国地震动参数区划图 （gb18306-2001），测区内地震 动峰值加速度等于 0.05g，地震动反应谱特征周期为 0.35s。 2.3、地层岩性、地质构造及工程地质条件 2.3.1 地层岩性 段内上覆第四系全新统坡洪积（q4dl+pl）红黏土，坡残积（q4dl+el）红黏 - 7 - 7 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 土。 下伏基岩为二叠系下统栖霞、 茅口组（p1q+m）灰岩夹白云质灰岩、 泥质灰 岩，二叠系下统梁山组（p1l）石英砂岩夹页岩、炭质页岩及煤线，石炭系中 统黄龙群（c2hn）灰岩、 白云岩，石炭系下统大塘阶（c1d）石英砂岩、 砂岩夹 炭质页岩及煤线，泥盆系上统尧梭组（d3y）灰岩、白云岩夹页岩。 2.3.2 地质构造 隧址区所处大地构造位置为：扬子准地台、黔南坳陷、昌明向斜中段。主 体构造由宽缓背斜与紧密狭窄的向斜构成隔槽式褶皱，昌明向斜以西为龙里 复式背斜，以东为黄丝背斜。区域构造示意图如下。 小范坪隧道区域构造示意图 昌明向斜由走向近南北的复式褶皱与压性断裂组成。轴线走向 n3 15e，呈舒缓波状延伸；中段轴部从西向东分别由旧治向斜、尖山营背斜、 昌明向斜组成，两翼不尽对称，西翼稍缓，东翼陡，岩层倾角 3080， 局部直立、倒转；向斜轴部多被断层破坏。 隧址位于昌明复式向斜东侧次级褶曲昌明向斜的东翼上，处在紧密挤压 的陡立岩层向平缓开阔缓倾斜岩层转变中，隧址区中部至出口一段走向断层、 横断层将大塘组砂、页岩切割错移，加之断层的牵引褶曲使该层支离破碎， 分布零乱，地质构造较复杂。 隧址内岩层总体呈单斜构造，地层走向为n25 58e，倾向北西，倾角 1635。 隧道轴线与地层走向呈 6283大 - 8 - 8 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 角度斜交。隧址构造示意图如下。 小范坪隧道隧址构造示意图 隧址次级褶曲较发育，在隧道南西 c1d、d3y地层发现一组向南倾伏的蕨 箕坡背斜及蕨箕坡向斜、 出口左侧有一打锡山背斜。 其中打锡山背斜：位于出 口段左侧 30m 附近，轴向n73w。 蕨箕坡背斜(s1)：位于隧址区中部偏东，隧 道以南的蕨箕坡山脊上，背斜轴线走向 n45e，向北东在交于 f5断层，向 南西在交于 f3断层，走向长 0.3km。蕨箕坡向斜(s2)：位于隧址区中部偏东蕨 箕坡南坡上，在 s1背斜以东 7080m 处，呈平行状排列。 区内断层发育，断层成组出现，相互斜截交错，已发现断层 5 条，多为 压扭性断层。 鱼洞山断层：为区域性的正断层，大致沿 neesww 方向发育，在线路左 侧约 400m 外与线路平行通过，该断层断距大，切割多套地层，并造成断层带 附近岩层层理混乱。 因掩盖，断层带宽度及带内物质不明。 现场调查根据出露 地层的不连续判断而出。隧道位于断层上盘。 打锡山逆断层：断层近 n66w 向延伸，与线路大致并行通过，位于线路 出口外右侧，相距 1050m 不等，断层破碎带宽 510m，由压碎岩、断层角 砾岩组成，隧道区断层切割 p1l、c2hn、c1d2、c1d1、d3y 地层，推测断距不大。 高坡断层(f1)：位于隧址区中部，线路于 dk75+876 附近穿越该断层，为 压扭性走向逆冲断层，断层呈舒缓波状展布，向北东在高坡山脊上消失，向 南西在交于 f2断层，区内走向长在 0.6km。断层产状：走向 n3747e， - 9 - 9 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 倾向北西，倾角 6070，与线路交角约 71。由深孔钻探揭示：断层破 碎带岩石揉皱为鳞片状糜棱岩及砂岩角砾，偶见有擦痕。 断层带两侧1020m 裂隙极为发育，常有溶蚀漏斗沿两侧分布，断层破碎带形成沟槽、 缓坡、 垭口 等负地形。 龙井冲断层(f2)：位于隧址区中部偏东，线路于 dk76+236 附近地表穿越 该断层，与线路呈 25小角度斜交。 断层发育在黄龙组、 大塘阶地层中，造成 黄龙组白云岩厚度减薄 150200m。断层呈舒缓波状展布，断层向南西与 f3 断层相截，向北东交于鱼洞山断层，走向长1.1km。 断层走向n5075e， 倾向南东，倾角 7080，为扭性逆断层。断层通过处岩层产状陡立，断 层破碎带宽 13m，由挤压角砾岩及大量方解石脉组成，偶见有擦痕，常形 成小沟槽地形，破碎带岩体完整性差。 蒙古冲逆断层(f3)：位于隧道南200300m，与隧道大致平行分布。断层 发育在栖霞茅口组、梁山组、 黄龙组、大塘阶地层中，造成黄龙组灰白色白云 岩与栖霞茅口组深灰色石灰岩大面积接触，梁山组砂、 页岩错移470m。 断层向 西与贵定断层相截，向东交于 f4 断层，走向长 2.5km。断层走向 n57 85w，倾向南西，倾角 7080，为压扭性逆断层。 断层通过处岩层产状 陡立，断层破碎带宽 13m，由挤压角砾岩及大量方解石脉组成，偶见有擦 痕，常形成小沟槽、垭口等负地形。 蕨箕坡断层(f4)：位于隧道出口以东地段，线路于 dk76+780790 穿越 该断层，与线路呈 40小角度斜交。 断层斜切地层，穿过栖霞茅口组、 梁山组、 黄龙组、 大塘阶、 尧梭组地层，最大水平位移约200m。 断层向南西延伸出工作 区，向北东交于鱼洞山断层，区内走向长大于 3.6km。断层走向 n 60 85e，倾向北西，倾角 7080，为扭性逆断层。断层破碎带宽 25m，由 挤压角砾岩及网状方解石脉组成，见有大量水平方向的擦痕，常形成沟槽、 垭口等负地形。 陡沟断层(f5)：位于隧址区中部偏东靠近出口一带，线路于 dk76+253 附 近穿越该断层，与线路呈 37小角度斜交。 断层横切黄龙组、 大塘阶、 尧梭组 - 10 - 10 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 地层中，造成黄龙组灰白色白云岩与尧梭组灰色石灰岩对接。断层两端均被 限制，断层向西被 f2断层相截，向东交于f4断层，走向长 0.5km。断层走向n 37w，倾向南西，倾角 7080，为扭性横断层。断层破碎带宽 0.51m， 由挤压碎裂岩、 角砾岩、 糜棱岩组成，常见擦痕，形成小沟槽地形，破碎带岩 体完整性差。 隧道岩层产状在 n1075w/1035sw，n564e/22 50nw 变化。 隧 区 节 理 主 要 有 四 组 ： 1 、 n15 80w/90 ， 2 、 n15 80e/90，3、 ew/90，4、 sn/90，间距均大于 1m，多为张开型，少数 有红黏土充填。 2.3.3 工程地质条件 2.3.3.1 2.3.3.1 洞身洞身 dk75+070+560：基岩为浅灰至深灰色中厚层至厚层状灰岩，夹白云质 灰 岩 ， 节 理 较 发 育 。 地 表 溶 蚀 发 育 程 度 强 烈 ， 其 中 dk75+325m 右 63m、 dk75+343m左20m、 dk75+422左141、 dk75+427右206m、 dk75+463右304m发育 漏斗，dk75+474左178m发育一大型洼地，dk75+477右50m及dk75+486右75发 育溶洞，dk75+577左301m发育落水洞。 洞身遇溶洞、 溶腔的可能性极大，应加 强工程措施、采取超前地质预测预报工作，防止岩溶突水、突泥砂事故发生。 dk75+560+620：基岩为泥质灰岩夹泥灰岩、灰岩，薄至中厚层状，岩 质较软，遇水易软化，岩层倾家角较缓，易发生坍顶、掉块现象。 dk75+620+700：基岩为石英砂岩、 砂岩夹页岩、 炭质页岩及煤线，岩石 软硬相间，岩体破碎，岩层倾角较平缓，易发生坍塌、 掉块现象。 地下水对砼 具酸性侵蚀性，侵蚀等级 h1；有瓦斯聚集的可能，为低瓦斯设防段。 dk75+700+940：基岩为浅灰、 灰白色中厚层至厚层状灰岩、 白云岩，岩 质坚硬，节理不发育，岩层倾角较平缓。地表溶蚀发育程度强烈，其中 dk75+884左70m及dk75+985左141m处发育漏斗。受高坡逆断层及上部酸性地下 水下渗侵蚀的影响，岩体破碎、 岩溶发育，围岩易发生掉块、 剥落现象，洞身 - 11 - 11中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 遇溶洞、溶腔的可能性极大,应加强超前地质预测预报，防止岩溶突水、突泥 砂现象发生。 dk75+940dk76+390：灰岩、 白云岩、 白云质灰岩，中厚层至厚层状，岩 质坚硬。 受高坡逆断层、 龙井冲逆断层、 陡沟逆断层及蕨箕坡背斜、 蕨箕坡向斜 影响，岩体破碎、岩溶强烈发育，围岩稳定性差。 dk76+390dk76+540：石英砂岩、 砂岩夹页岩、 炭质页岩及煤线，偶夹泥 灰岩，岩石软硬相间，节理裂隙发育。受陡沟逆断层、蕨箕坡平移断层、打锡 山背斜影响，岩体极破碎，围岩稳定性极差，极易发生坍塌现象；据钻探揭 示：岩芯呈砾砂状。地下水对砼具酸性侵蚀性，侵蚀等级为h1；为高瓦斯设 防段。 dk76+540dk76+720：灰岩、 白云岩偶夹页岩，中厚层至厚层夹薄层状。 受线路右侧蕨箕坡平移断层、左侧打锡山背斜影响，岩层扭曲较严重，节理 发育，岩体破碎，地下水对砼具酸性侵蚀性，侵蚀等级h1。 2.3.3.2 2.3.3.2 进口进口 隧道进口基岩出露，以灰岩为主，岩质坚硬、完整，仰坡存在顺层，施 工开挖易发生顺层滑动。 2.3.32.3.3.3.3 出口出口 基岩为灰岩、白云岩为主，受断层、背斜构造影响严重，岩体较破碎。 2.4 水文地质条件 2.4.1 含水岩组及地下水类型 测区地下水主要为岩溶裂隙水及第四系孔隙水，含水量均较弱，地表未 见地下水露头；地下水受大气降水及沟水、 河水补给，通过岩溶裂隙、 孔隙径 流，在低处向沟及河排泄。 隧道穿越一山体，两侧斜坡较陡，山体中仅有季节性岩溶裂隙水。 据钻 孔地下水位分析，洞身基本处于山体地下水以下，但考虑到是雨季钻孔， 地下水位应属偏高，另所有洞身孔作抽水试验出量均极小致使抽水试验失 - 12 - 12 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 败而改为注水试验。 故分析洞身附近地下水主要为裂隙水，含水量不大，地 下水位波动大，因此认为隧道洞身处于岩溶水的季节变动带内。 2.4.2 水质及侵蚀性 取地表沟水分析，水质属 hco3- - ca2+型水，对砼无侵蚀性。但 dk75+760dk76+820、dk76+160+450 段夹炭质页岩及煤线，地下水对砼具 酸型侵蚀性，侵蚀等级为 h1。故建议全隧道地下水质按地下水对砼具酸型侵 蚀性，侵蚀等级为 h1 考虑。 2.4.3 隧道涌水量预测 根据隧道地质勘测报告，仅用大气降水入渗法作粗略预测。 采用公式：q=2.74 a w a（m3/d） a: 降水入渗系数，取值 0.5； w：年平均降水量，本测区取1500mm； a: 集水面积，取 3.5km2； q平常=2.74 0.5015003.5 =7193（m3/d）7200（m3/d） q洪=72002.50（m3/d）=18000（m3/d） 2.5 主要工程不良地质问题 2.5.1 岩溶 dk75+070+980、 dk76+030+545、 dk76+615+720 段地表基岩为中厚层 至厚层状灰岩、 白云岩、 白云质灰岩，质纯，地表岩溶发育程度强烈，溶蚀洼 地、漏斗、 落水洞、岩溶泉等星罗棋布，线路附近见大型的水平状干溶洞发育， 并有地下暗河发育，据勘探中发现基岩发育溶洞，溶洞的最大直径为 3.3m。 其中：dk75+266 右 320m 处发育暗河出口， dk75+343m 左 20m、dk75+422 左 141、 dk75+427 右 206m 处发育漏斗，dk75+463 右304m 发育漏斗及两个暗河进 口，dk75+474 左 178m 发育一大型洼地及漏洞，洼地呈椭圆形，长轴 84m，短 轴 67m，dk75+477 右 50m 及 dk75+486 右 75 发育溶洞，dk75+577 左 301m 发育 落水洞，dk75+535 右 238m 左右发育性质不明小断层，dk75+884 左 70m 及 - 13 - 13 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 dk75+985 左 141m 处发育漏斗， dk76+500 右 214m 和 dk76+514 右 209m 分别 为干溶洞入口。 故隧道岩溶发育等级为强烈，洞身遇溶洞、 溶腔的可能性极大。 2.5.2 采空区 隧址区穿越两个含煤地层，含煤地层厚度薄，含煤性差，煤层不稳定， 煤厚变化大，呈透镜状、鸡窝状煤层，没有形成连续的可采段，因此本隧道 区内无生产矿井存在。 隧址区内梁山组仅有煤线和炭质泥岩产出，沿梁山组露头线一带未见老 窑开采迹象。在大塘组含煤段当地老百姓沿煤层露头线浅表进行过小煤窑开 挖，主要集中在隧道中段偏东的冲沟中和隧道出口北侧，经调查小煤窑开采 含煤段底部和上部煤层，煤厚 01.2m，厚变化大，并时常尖灭，这些小窑 均为当地老百姓冬季取暖所开采的季节性煤窑，当厚度较大时一个洞口可采 23 年，采到煤层变薄或巷道垮塌就自然倒闭。 这些小煤窑无通风、 排水等安 全措施，加上煤层厚度变化大，煤质差，开采范围小、 规模小、 数量少，部份 自然垮塌倒闭，部份在整顿矿山秩序中，被强令关闭、封停，但到季节仍有 人上山采煤。 据调查：距线路最近的小煤窑为 dk76+470+653m 左 50m 外，现场可见 四个采煤洞口，但已被封闭；据多次访问村民，有两个煤窑向线路方向开采， 另一煤窑平行线路开采，距线路较近的一个煤洞开挖长度已超过 50m（距线 路最近硐口距离为 60m），斜井深 1020m，并有支洞，故采煤坑道有可能延 伸至隧道洞身，但据设计地勘资料中的分析，其开采标高为 11301190m， 在隧道顶 60m 以上。 另据设计地勘资料，洞身附近无明显有人工坑洞的迹象， 附近小煤窑采空区对隧道影响不大。 鉴于当地老百姓上山采煤的事件时有发生，需联系当地相关部门关闭隧 道附近所有小煤窑，禁止在线路附近开采煤矿。 2.5.3 有害气体 隧道洞身 dk75+620+700、dk76+390+540 段含炭质页岩、煤层，根据 小范坪隧道煤层瓦斯勘察报告（四川省煤田地质工程勘察设计研究院， - 14 - 14 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 2008 年8月）得出本隧道有关瓦斯参数如下： 瓦斯压力：计算推测隧道瓦斯压力为 0.56mpa。 瓦斯含量：据调查本区相同地层煤线及生有矿窑井，进行煤层瓦斯含量 统计，计算值为 4.67m3/t，生产矿井瓦斯相对涌出量为 3.965.40 m3/t.d。 考虑隧道区具体情况煤层瓦斯含量采用 4.67m3/t，含炭泥岩 0.2m3/t，故本 隧道属于低瓦斯隧道。 瓦斯涌出量：根据有关公式计算，dk75+620700 段(梁山组) 通过隧道 瓦斯涌出量估算，煤层涌出量 0.17m3/min，顶底板灰黑色含炭页岩瓦斯涌出 量 0.24m3/min，每日在开挖断面上总涌出量 0.41 m3/min，按铁路瓦斯隧道 技术规范瓦斯涌出量小于 0.5 m3/min 为低瓦斯工区，隧道通过含煤段为低瓦 斯工区；dk76+390540 段(大塘阶) 通过隧道瓦斯涌出量估算，煤层涌出量 0.32m3/min，顶底板灰黑色含炭页岩瓦斯涌出量 0.29m3/min，每日在开挖断 面上总涌出量 0.61 m3/min，按铁路瓦斯隧道技术规范瓦斯涌出量大于 0.5 m3/min 为高瓦斯工区，隧道通过大塘阶含煤段为高瓦斯工区。 瓦斯突出危险程度：按 铁路瓦斯隧道技术规范 ，隧道内无煤与瓦斯突 出危险。 煤层自燃与煤尘爆炸性：根据邻区煤样自然发火倾向性试验，煤样的吸 氧量为 0.500.53cm3/g、 干煤，按照 煤的自燃倾向性规程 mt/t707-1997 规 定，煤的自燃倾向性为自燃，煤的自燃倾向性等级为级。按煤质指标计算， 煤层的爆炸性指数（va）为 17.95，小于 20的界限指标，无煤尘爆炸危 险性。 2.5.4 涌水突泥 隧区岩溶强烈发育，隧顶地表岩溶漏斗、 洼地发育，洞身遇溶洞、 溶腔及 岩溶管道的可能性大，有岩溶突水、突泥砂的可能；雨季隧道顶部份地表水 将通过岩溶漏斗、洼地渗入隧道，发生涌水突泥的危险性大。 2.5.5 顺层 隧道进口岩层走向与线路大角度相交，岩层倾向小里程，进口仰坡顺层， - 15 - 15 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 真倾角与视倾角均为 2530，基岩为中厚层至厚层状灰岩、白云岩，施 工开挖易发生顺层滑动，综合内摩擦角26。 2.6 环境工程地质 2.6.1 弃碴泥石流 隧道弃碴场位于山间沟谷中，山洪暴发时有发生水土流失、泥石流的可 能，弃碴时先挡后弃，严格按设计施工。 2.6.2 其它生态环境破坏 进出口开挖、施工临时用地可能对山体自然植被造成破坏，特别是隧道 出口山体岩体破碎、施工开挖易发生局部坡体失稳，严格按设计做好防护施 工。 2.7、设计标准 小范坪隧道设计行车速度 250km/h，预留提速“300km/h 客运专线双线隧 道”设计，内轮廓采用 时速250 公里客运专线铁路双线隧道复合式衬砌 ， 洞内采用无碴轨道，轨道结构高度51.5cm，铺设 60kg/m重型钢轨。 主要技术标准表 序号项 目技术标准 1铁路等级客运专线 2正线数目双线 3路段旅客列车设计行车速度250 公里/小时（预留提速300公里/小时） 4曲线半径左线 dk75+080dk76+720为5500m 5 线路纵坡dk75+080dk76+000段为3， dk76+000dk76+679段为-3.5 6牵引种类电力 7牵引质量不大于4000吨 8闭塞方式自动闭塞 9建筑限界满足开行双层集装箱列车运输要求 3、工程重、难点及对策 3.1、工程重难点 3.1.1、隧道基岩主要为泥质灰岩夹泥灰岩、灰岩，薄至中厚层状，岩质 较软，遇水易软化，岩层倾家角较缓，易发生坍顶、掉块现象。 - 16 - 16 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 3.1.2 隧道洞身 dk75+620+700、 dk76+390+540 段含炭质页岩、 煤层， 局部有有害气体集聚的可能，该段应重点加强瓦斯（天然气）探测、监测和 施工通风。 3.1.3、 dk75+070+980、 dk76+030+545、 dk76+615+720 段地表溶蚀发 育强烈，洞身遇溶洞的可能性大；根据设计地质资料，隧道附近有暗河分布， 洞身极有可能出现暗河，不利安全组织施工，施工难度大。 3.2 重难点对策措施。 3.2.1、 开挖采用台阶法、 大拱脚台阶法施工。 加强隧道支护，重点加强初 期支护，二次衬砌及时跟进。 3.2.2、 采用tsp203 地质超前预报系统，结合地质分析、 地震波和红外线 探测进行超前地质预报，施工过程中加强监控量测，及时分析处理数据，调 整支护参数。防止溶洞、突泥、突水等不良地质灾害事故的发生。 3.2.3、加强瓦斯探测、监测和施工通风，严禁火源进入洞内，供电线路 采用绝缘塑胶包裹的铝芯线。 3.2.4、 加强地质超前预报，根据溶洞或溶洞群的分布、 走向、 规模填充物 及围岩风化情况，采用喷锚封闭、 干砌片石或浆砌片石填充、 加强支护以及设 置缓冲层等综合措施进行处理。 4、总体施工组织规划 4.1、施工目标 4.1.1、施工总目标 全面实施“六位一体”管理，以创建精品工程、安全工程为载体，精心 组织，精心施工，精心管理，打造百年不朽工程。 4.1.2、质量目标 符合国家和铁道部有关标准、规定及设计文件要求，检验批、分项、分部 工程施工质量检验合格率 100%，单位工程一次验收合格率 100%，主体工程质 量零缺陷；铁路实车检测速度达到设计速度的 110%，开通速度达到设计速度 - 17 - 17 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 目标值。 4.1.3、安全生产目标 建立健全安全管理体系，对本单位安全生产负全面责任，施工过程中杜 绝较大及以上事故，遏制安全生产一般事故；杜绝因施工引起的特别重大和 重大铁路交通事故，遏制因施工引起的较大铁路交通事故。 4.1.4、工期目标 隧道总工期安排为 27.5 个月。 4.1.5、职业健康目标 注重职工的职业健康，保证文明施工，保障劳动保护，杜绝职业病发生； 加强卫生监控，确保无大的疫情，无传染病流行。 4.1.6、文明施工目标 遵守法律、法规和有关工程建设的规定，自觉维护社会公共利益和人民 群众的合法权益。不扰民、 不损害公众利益。施工现场临时设施建设统筹规划， 合理布局，永临结合，节约用地，注重实用，符合标准。 满足发包人关于 贵 广铁路工程文明工地建设管理办法的相关要求。 4.2、总体施工组织安排 4.2.1、总体组织安排 由于隧道所处地理位置及地形条件限制，出口端与已通车的黔桂铁路及 厦蓉高速紧邻,先期无法进入现场组织掘进，结合本隧道高瓦斯工区距离出 口端仅 170 米的有利条件，本隧道的总体施工安排为：隧道前期从进口端向 出口端掘进施工，根据施工时采用瓦斯超前探孔对瓦斯涌出量的检测，一旦 达到 0.5m3/min 时，立即停止施工；如果瓦斯涌出量小于，施工到距离高瓦 斯工区 60 米（即到达 dk76+330 处）时，也要停止施工，待打锡山一号贯通 后，转从出口端往进口端掘进。进口段 dk75+080dk76+330 段在采取加强通 风、加强瓦斯检测的同时按常规隧道利用非防爆设备组织施工；出口段 dk76+330dk76+710 段按高瓦斯隧道组织施工。 - 18 - 18 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 隧道总体施工布置见纵断面总体施工布置图。 4.2.2、总体施工方案 4.2.2.14.2.2.1、施工通风施工通风 采用压入式通风方式，在洞口设置 2*135 kw 的轴流风机 sdz-125 型两 台，配直径 1800mm风筒。 风机安装在距洞口 20米处，风机设置双回路电源。 4.2.2.24.2.2.2、施工供电和用电、施工供电和用电 无论是前期从进口往出口段施工，还是后期从出口往进口段施工，供电 配备均配备双电源线路独立系统，即一条来自公用变电站和一条来自自备发 电站的两条电源线路，当系统电出现停电情况时，自备电源立即启动，取代 系统电源供电。 自始至终洞内电器线路全部采用防爆型，利用专用变压器、 专 用开关、 专用供电线路和瓦斯浓度超标时与供电的闭锁、 局扇通风与供电的闭 锁，即“瓦电闭锁”及“风电闭锁”，以保证瓦斯隧道安全施工。 4.2.2.34.2.2.3、施工设备和火工产品的利用、施工设备和火工产品的利用 前期从进口往出口端施工时，在采取加强通风、加强瓦斯检测并采用防 爆电器线路的条件下，在非瓦斯工区和低瓦斯工区采用常规设备进行施工， 利用普通火工产品进行爆破作业。后期从出口端往进口端施工在进入高瓦斯 工区设防段，所有设备均利用防爆设备进行施工，采用煤矿专用炸药和专用 电雷管进行爆破作业。 4.2.2.44.2.2.4、砼供应、砼供应 所有砼均通过拌合站集中拌制，高瓦斯工区采用防爆砼运输车运输，经 过防爆改装的输送泵泵送入模。 4.2.2.54.2.2.5、超前地质预报、超前地质预报 该项工作委托有资质的中铁隧道院采用地质分析法物探法水平钻孔 法相结合的手段进行预测和预报。 4.2.2.64.2.2.6、施工中瓦斯检测施工中瓦斯检测 采用人工检测和瓦斯自动检测系统相结合的检测方式。 - 19 - 19 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 4.2.2.74.2.2.7、隧道开挖隧道开挖 隧道开挖采用台阶法施工，利用自制多功能台架人工风钻钻孔；非瓦斯 工区和低瓦斯工区采用常规爆破开挖方式，利用非电毫秒雷管和矿用炸药进 行施工；高瓦斯工区采用电力起爆，使用煤矿许用炸药及煤矿许用电雷管， 光面爆破。 4.2.2.84.2.2.8、初期支护初期支护 初期支护采用锚、 网、 喷，结合型钢钢架及格栅钢架进行支护，喷射砼采 用湿喷技术，对于断层带和高瓦斯工区还要增加超前注浆小导管或大管棚等 技术措施。 4.2.2.94.2.2.9、二次衬砌二次衬砌 隧道衬砌采用 12m 全断面液压衬砌台车施工，仰拱、 填充先行，拱墙一次 成型。 高瓦斯工区二次衬砌在开挖、 初期支护完成并满足有关要求后立即施工， 尽快封闭，减少瓦斯溢出量。 4.3、施工工期计划 4.3.1、施工总工期 小范坪隧道安排于 2009 年 3 月 10 日开工，2011 年 2 月 28 日全断面贯通， 2011 年6月 15 日完工，工期 27.5 个月。 4.3.2、主要工程项目工期及进度安排 小范坪隧道进口进度计划表 序号工程项目长度 （m） 开工时间完工时间施工历时 （天） 备注 1进口边仰坡及明洞252009.3.52009.3.2520天 2洞身开挖16152009.3.262011.10.14932天 3初期支护16152009.3.262011.10.14932天 4隧道衬砌16402009.5.52011.10.31909天 5水沟及电缆沟16402010.8.102011.11.10457天 6出口边仰坡及洞门/2011.11.102011.11.3020天 施工进度指标表 - 20 - 20 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 工 程 项 目进度指标(m/月) 施工时间 （月） 备注 前期施工准备 1.0 洞口及斜切段（进口 25米） 1.0 开挖及支护 (1615) 级02200.0 级2771252.2 级9788012.3 级360458 小 计1640 31 不良地质处 理按8.5 月 计，总计 31 月 模筑衬砌1640/30.3 水沟及电缆槽1640/15.2 4.4、主要材料来源 （一）、该地区周边地区水泥、钢材厂家较多，统一按局指招标的厂家 供给，为缓解施工高峰期带来的材料紧张，在工地设材料存放点。周边木材 较丰富，可根据实际从就近的厂家采购。 （二）、 前期用的砂、 碎石、 片石在当地石场购买，当地石料丰富，工地 附近石料加工场多，据调查，现有昌明镇隆博石场、 昌明镇忙顶石场、 尖山营 石场，其中昌明镇忙顶石场日产两千立方米，材质已通过检验，我部已与其 签了供货协议，保证前期材料用量，并在 dk75+000 线路左侧设置一砂石料场， 保证工程砂石用量。 （三）、油料直接从附近加油站购买，用油罐车运送至隧道进口蓄油点。 （四）、我部管段内设置一个炸药库,炸药由贵州建翔爆破工程有限公 司供应。根据施工进展情况，火工产品每天按实际需求量直接从炸药库配送 到作业面。 4.5、资源配置计划 4.5.1、主要材料供应计划 我部将按设计数量结合工程项目施工进度要求，建立年度、季度、月度 - 21 - 21 中铁二局有限公司贵广铁路工程指挥部三项目部 新建贵阳至广州铁路 ggtj-1 标段（小范坪隧道工程）实施性施工组织设计 材料采购报表，同时对于水泥、钢材类易造成紧缺的材料，根据设计用量及 现场施工进度安排在作业区附近计划预存一定的数量，以免造成停工待料现 象的发生。详见下表:主要材料供应计划表。 主要材料供应计划表 序 号 材料 名称 单 位 总数 量 供 应 计 划 2009 年2010 年2011年 1季 度 2 季 度 3 季 度 4 季 度 1季 度 2 季 度 3 季 度 4 季 度 1季 度 2 季 度 1钢筋t 4017 190 638 294 469 515 578 450 556 294 35 2水泥t 249591150 33543698286228963494248