大独山高风险隧道专项施工组织设计.doc

新建沪昆客专贵州段新建沪昆客专贵州段 CKGZTJ 9CKGZTJ 9 标段标段 大独山高风险隧道专项大独山高风险隧道专项 施工组织设计施工组织设计 编制 编制 复核 复核 审核 审核 中铁二十局集团第二工程有限公司中铁二十局集团第二工程有限公司 20102010 年年 1111 月月 2424 日日 目目 录录 第一章第一章 编制依据 编制范围及设计概况编制依据 编制范围及设计概况 1 1 第一节第一节 编制依据编制依据 1 1 2 104 第二节第二节 编制原则编制原则 1 1 第三节第三节 编制范围编制范围 2 2 第二章第二章 工程概况工程概况 3 3 第一节第一节 技术标准技术标准 3 3 第二节第二节 自然条件自然条件 3 3 第三节第三节 建设条件建设条件 9 9 第四节第四节 设计概况设计概况 1010 第五节第五节 工程特点 重难点及主要风险工程特点 重难点及主要风险 1717 第三章第三章 总体施工组织安排总体施工组织安排 1919 第一节第一节 建设管理目标建设管理目标 1919 第二节第二节 施工管理机构与任务划分施工管理机构与任务划分 2020 第三节第三节 总体施工原则与顺序总体施工原则与顺序 2121 第四章第四章 施工进度计划施工进度计划 2323 第一节第一节 主要工效指标和技术要素主要工效指标和技术要素 2323 第二节第二节 分工作面施工进度安排分工作面施工进度安排 2323 第三节第三节 关键线路分析 关键工作面工期检算关键线路分析 关键工作面工期检算 2424 第四节第四节 进度计划图表进度计划图表 2424 第五节第五节 确定总工期和重要阶段工期确定总工期和重要阶段工期 2424 第五章第五章 临时工程与总平面规划临时工程与总平面规划 2727 第一节第一节 主要临时生产设施方案主要临时生产设施方案 2727 第二节第二节 施工总平面布置图施工总平面布置图 2929 第六章第六章 资源配置方案资源配置方案 3030 第一节第一节 人力资源投入计划人力资源投入计划 3030 第二节第二节 机械设备配置计划机械设备配置计划 3131 第三节第三节 主要材料供应计划主要材料供应计划 3434 第七章第七章 施工方案与方法施工方案与方法 3636 第一节第一节 洞口段施工洞口段施工 3636 第二节第二节 隧道开挖隧道开挖 3737 第三节第三节 装渣运输装渣运输 4242 第四节第四节 超前支护施工超前支护施工 4343 第五节第五节 初期支护初期支护 4848 第六节第六节 仰拱及填充仰拱及填充 5555 第七节第七节 系统防排水系统防排水 5656 第八节第八节 衬砌衬砌 5757 第九节第九节 施工通风 高压供风 供风 排水及管线布置施工通风 高压供风 供风 排水及管线布置 5757 3 104 第十节第十节 超前地质预报超前地质预报 5858 第十一节第十一节 监控量测监控量测 6060 第八章第八章 安全风险管理安全风险管理 6565 第一节第一节 安全管理体系与责任落实安全管理体系与责任落实 6565 第二节第二节 风险识别与评估风险识别与评估 6666 第三节第三节 风险控制措施风险控制措施 7474 第四节第四节 高风险地段施工方案与方法高风险地段施工方案与方法 7777 第五节第五节 主要应急预案主要应急预案 7878 第九章第九章 四化支撑手段四化支撑手段 8282 第十章第十章 保证措施保证措施 8484 第一节第一节 质量保证措施质量保证措施 8484 第二节第二节 工期保证措施工期保证措施 8585 第三节第三节 投资控制措施投资控制措施 8686 第四节第四节 环保 水保管理措施环保 水保管理措施 8686 第五节第五节 冬季雨季施工措施冬季雨季施工措施 8989 第十一章第十一章 存在的问题与工作建议存在的问题与工作建议 9292 第一节第一节 存在的问题存在的问题 9292 第二节第二节 拟开展的科研攻关项目拟开展的科研攻关项目 9292 第三节第三节 设计优化建议设计优化建议 9292 第十二章第十二章 附表附表 9393 第十三章第十三章 附图附图 9696 1 104 第一章 编制依据 编制范围及设计概况 第一节 编制依据 1 国家发展改革委发改基础 2010 483 号 国家发展改革委关于新 建长沙至昆明铁路客运专线可行性研究报告批复 2 铁道部工程设计鉴定中心 铁鉴函 2010 769 号 关于新建长 沙至昆明铁路客运专线初步设计的批复 3 国家和铁道部现行的铁路客运专线设计规范 施工指南 验收标 准 技术规程 暂规 等 4 承发包合同 招投标文件 5 大独山隧道施工图和设计技术交底资料 纪要 6 国家 铁道部 贵州省政府的有关法律 法规和条例 规定 7 沪昆工管 2010 17 号文 关于推进沪昆铁路客运专线贵州段隧 道施工机械化的通知 8 铁建设 2009 226 号文 关于发布 铁路工程施工组织设计指南 的通知 9 铁建设 2010 120 号文 关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路 隧道设计施工有关技术规定的通知 建技 2010 13 号文 关于印发 铁路 隧道防水板铺设工艺技术规定 的通知 10 大独山隧道进出口计图 新建长沙至昆明客运专线 贵州段 设 计文件和图纸 11 标准化管理的原则 通过施工管理标准化 以建设目标和合同约 定为纽带 全面推动标准化管理 12 六位一体 管理的原则 将质量 安全 工期 效益 环境保 护和技术创新分解细化为最佳匹配的实施目标 13 线路勘察和现有技术水平 机械水平 第二节 编制原则 1 安全第一原则 施工方案的编制始终按照技术可靠 措施得力 确保安全的原则 特 别是不良地质地段的隧道施工安全等 在安全措施落实到位 确保万无一 2 104 失的前提下组织施工 2 优质高效原则 加强领导 强化管理 优质高效 施工中强化标准化管理 控制成本 降低工程造价 3 确保工期的原则 针对本合同段的工期要求 编制科学的 合理的 周密的施工方案 采用信息化技术 合理安排工程进度 搞好工序衔接 实施进度监控 确 保实现工期目标 满足建设要求 4 管理科学的原则 根据本隧道的工程量大小及各项管理目标的要求 在施工组织中实行 科学配置 选派有隧道施工经验的管理人员和专业化施工队伍 投入高效 先进的施工设备 第三节 编制范围 新建沪昆客运专线贵州段 CKGZTJ 9 标段大独山隧道 D1K852 772 D1K864 654 全长 11882m 包含大独山隧道正洞 1 横 洞 2 横洞 平行导洞工程 3 104 第二章 工程概况 第一节 技术标准 一 铁路等级 客运专线 二 正线数目 双线 三 速度目标值 250km h 基础设施预留进一步提速条件 四 正线线间距 5 0m 五 最小曲线半径 4000m 六 最大坡度 20 特殊地段 30 七 列车类型 动车组 八 到发线有效长度 650m 九 列车运行控制方式 自动控制 十 运输调度方式 综合调度集中 第二节 自然条件 大独山隧道位于地处黔西高原向黔中丘陵过渡地带 属构造剥蚀 溶 蚀中低山地貌 总体来看 地势北西高南东低 具构造剥蚀 溶蚀地貌特 点 隧址区内最高点位于隧道轴线中部的营盘山 海拔高程 1650 5m 最 低点位于隧道尾端南侧罗秧河 海拔高程 694 20m 相对高差达 956 3m 隧址区东部主要为溶蚀残丘 山间槽谷 槽谷底内呈串珠状分布有溶蚀洼 地 落水洞等岩溶形态 西部受罗秧河切割形成陡斜坡河流沟谷地貌 隧 址区内地面高程一般为 1000 1400m 坡麓自然斜坡陡峻 坡脚 25 50 个别地段形成陡崖 此外 隧址区内的其余地段溶蚀洼地 漏斗 落水洞 等岩溶地貌亦比较常见 一 工程地质及水文地质 一 一 地层岩性地层岩性 隧道区基岩大多裸露 为三叠系中统杨柳井 T2y 关岭组二段 T2g2 关岭组一段 T2g1 下统永宁镇组三 四段 T1yn3 4 下统永宁镇组二段 T1yn2 下统永宁镇组一段 T1yn1 下统夜郎组 T1y 地层 隧道进出口及 缓坡地带有少量覆土 二 二 地质构造地质构造 4 104 该隧道区域构造上位于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋扭构造 变形区 区域上为法郎向斜北东翼和新场 九头坡向斜南西翼 受褶曲挤压 作用 该区域断裂发育 受断层影响 节理裂隙发育 总体来看 测区地 质构造复杂 小箐背斜面 与隧道轴线相交于 DK858 913m 处 由于受后期断裂 的改造 使得基完整性较差 但地层的重复明显 两翼岩层倾角相反 南 西翼地层产状 S N N66 W 8 35 北东翼由于受断层破坏 产状变化 较大 断层 大新寨断裂 在隧道中部玉碗井一带与隧道轴线相交 长约 3 4 km 呈弧形 走向近南北 区内由郎家坟向北经过玉碗井 大新寨 向东延出区外 断层性质为正断层 破碎带宽度约 50m 与隧道轴线相交 于 D1K855 265 m 处 龙门地断裂 在隧道区中部长箐一带与隧道轴线相交 走向近南北向 长约 3 9km 断层性质为正断层 旁侧岩层有褶曲拖拉现象 向北延至与 大新寨断裂相连 与隧道轴线相交于 D1K856 086 处 垮岩断裂 在隧道区中部丘家窝子一带与隧道轴线相交 长约 3 7km 走向南东北西向 北西侧延至白坟包一带与东西向小断裂相连 南东侧经过猴子洞与龙门地断裂相连 受断裂影响 岩层产状变化较大 断层性质为正断层 与隧道轴线相交于 D1K856 727 处 大湾断裂 在隧道区中部弯腰树一带与隧道轴线相交 长约 2 4km 走向南东北西向 断层性质为逆断层 与隧道轴线相交于 D1K857 289 处 营盘坡断裂 在隧道区中部营盘坡一带与隧道轴线相交 长约 3 9km 走向南东北西向 南东侧经水落洞 大水洞延出区外 北西侧经 小水井延至雷神坡一带尖灭 断层性质为逆断层 与隧道轴线相交于 D1K857 747 处 杨家冲断裂 在隧道区中部杨家冲一带与隧道轴线相交 长约 2 4km 走向南东北西向 发育于北西侧杨家冲 南东侧经洗布塘 榜上 延出永宁镇与看哨坡断裂相连 断层性质为正断层 与隧道轴线相交于 D1K859 351 处 5 104 看哨坡断裂 在隧道区中部养马洞一带与隧道轴线相交 长约 12 2km 走向南东北西向 倾向北东 为区域性大断裂 断层性质为逆断 层 与隧道轴线相交于 D1K859 804 处 节理 受地质构造影响 区内岩石中节理裂隙较发育 根据调查观 测点统计 主要发育 2 3 组节理 三 三 水文地质水文地质 地表水 地表水可分为两个水系 1 D1K860 050 以西 通过地表沟谷和地 下暗河直接汇入北盘江 2 D1K860 050 以东 通过地表沟谷和地下暗 河排入打邦河 然后汇入北盘江 罗秧河是隧道出口地下水的排泄基准面 其中有多条 NNE 支沟汇入 罗秧河 最终排入北盘江 支沟时有流水 主沟常年有水流 地表水和地 下水向河中排泄 加剧了隧道区地表溶蚀的发育 地下水 本区地下水类型主要为第四系松散土层孔隙水 基岩裂隙 水 岩溶水 a 第四系松散层孔隙水 含水岩层为第四系松散土层 岩性主要为坡残积粘土 含碎石粉质粘 土 砂 砾石等 富水性差 水量贫乏 b 碳酸盐岩裂隙溶洞水 含水岩组为永宁镇组一段 T1yn1 三 四段 T1yn3 4 关岭组二段 T2g2 杨柳井组 T2y 和竹杆坡组 T2z 岩性主要为灰岩 白云质 灰岩 白云岩 泥质白云岩 泥质灰岩 富水性中等至强 c 碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙水 赋存于三叠系下统夜郎组 T1y 永宁镇组二段 T1yn2 三叠系中 统关岭组一段 T2g1 等的灰岩 白云岩及泥质白云岩等组成的含水岩组 中 含水岩组的富水性一般属弱 中等富水 地下水的补给 径流 排泄 区域内地下水主要接受大气降水补给 在碳酸盐岩裸露地区 大气降 水通过落水洞 漏斗 溶洞 溶隙迅速落入地下 补给地下水 在非可溶岩分布区 大气降水沿岩石的细小裂隙渗入地下 地表水也 6 104 是地下水的补给来源 特别是在可溶岩与非可溶岩接触带尤为明显 非可 溶地区的溪沟水进入可溶岩区后 多数通过落水洞 溶蚀裂隙潜入地下 补给地下水 由于岩性条件的差异 地下水的径流方式差别也很大 在厚层灰岩分 布区 岩溶管道发育 地下水多集中于地下岩溶管道中径流 并以岩溶大 泉及暗河的形式排泄于河谷中或沿与非可溶岩的接触带排出地表 区域主要的河流属珠江流域北盘江水系 最大河流为北盘江 其次是 北盘江支流白水河和西泌河 广泛分布于岩溶地区 是地表水和地下水的 主要排泄通道 由于隧道水文地质条件较复杂 综合考虑区内地下水的出 露特征 岩性 构造 地形地貌以及岩层的富水程度 临近施工区域各地 下水系统与隧道洞身相关关系见下表 其中 D1K855 300 D1K858 020 段发育 1 处暗河 为张家寨暗河 该暗河与隧道大角度相交 推测相交里程 D1K856 630 D1K856 650 进 口位于石丫口 标高为 1580 出口位于张家寨附近 出口标高为 1306m 出口流量约为 1 3m3 s 2009 年 8 月 22 日 暗河长 2 4 Km 根 据梯度来推测 隧道与暗河相交处 暗河大致位于隧道洞顶以上 43m 大独山隧道岩溶水系统分区见表 2 1 1 表表 2 1 12 1 1 大独山隧道岩溶水系统分区表大独山隧道岩溶水系统分区表 岩溶水系统划分地下水补 径 排特征与拟建隧道的关系 水文单元内 隧道与地下 水位的关系 D1K852 780 D1K855 300 北部和西部是单元的补给区 在纳丙寨槽谷中径流 向南东 方向排泄 补给区高于隧道 对隧 道进口段岩溶涌突水有 较大影响 季节交替带 D1K858 020 D1K860 050 接受北边高山地表水和基岩裂 隙水的补给 沿近南北向沟谷 向南径流排泄 单元地下水水位高于隧 道 但总体流量较小 且地面有非可溶岩发育 整体来看对隧道岩溶涌 突水影响小 水平径流带 D1K855 300 D1K858 020 接受北部高山沟谷地表水和串 珠状洼地地下水的补给 沿断 裂带径流 在张家寨一带暗河 出露 其补给区经过隧道 雨 季高于隧道 流量大 对隧道岩溶涌突水贡献 大 需特别注意 水平径流带 D1K860 050 D1K864 640 接受单元东部高山沟谷地表水 和成片洼地地下水的补给 沿 补给区流量大 其补给 区高于隧道 暗河出露 季节交替带 7 104 近东西向岩层径流 在老鹰岩 南西方向及下九达寨以暗河方 式排泄于罗秧河 高程低于隧道 隧道施 工可能会袭夺地下水 水化学特征 本隧道区域地下水类型为 HCO3 Ca2 HCO3 Ca2 Mg2 矿化度 较低 地下水多不具侵蚀性 三叠系中统关岭组二段 T2g2 泥质灰岩 下统永宁镇组三四段 T1yn3 4 溶塌角砾岩及其二段 T1yn2 泥灰岩中具 石膏假晶 板柱状石膏晶簇及针状次生石膏 地下水具 SO42 HCO3 a2 Mg2 水的水化学特征 建议硫酸盐对混凝土结构侵蚀等级按照 H3 考 虑 隧道涌水量预测 正常涌水量 Q 正 84065m3 d 预测最大涌水量 Q最大 168129m3 d 其 中 DK855 300 DK858 20 和 DH860 050 DK864 640 段 地表岩溶形态 和地下岩溶管道发育 预测涌水量较大 二 不良地质 不良地质现象为岩溶及岩溶水 岩爆 危岩落石等 分述如下 岩溶及岩溶水 D1K853 600 D1K855 230 D1K856 050 D1K856 770 D1K860 2 90 D1K860 930 这些段落为非可溶岩段外 其它段落均为可溶岩 穿越 的可溶岩地层主要为三迭系中统杨柳井组 T2y 三叠系中统关岭二段 T2g2 三叠系下统永宁镇组第三 四段 T1yn3 4 永宁镇组一段 T1yn1 属于岩溶中等发育至强烈发育地层 据野外调查 地表岩溶形 态主要为岩溶洼地 落水斗 溶沟 溶槽 石芽 溶洞 溶蚀裂隙 区内 发育一条暗河管道 进口位于石丫口 入口标高为 1580 出口位于张家 寨附近 出口标高为 1306m 出口流量约为 1 3m3 s 2009 年 8 月 22 日 暗河长 2 4 Km 与隧道大角度相交 一般的泉点 岩溶强发育点多在碳酸 盐岩与碎屑岩接触带附近出现 说明可溶岩与非可溶岩接触带也是岩溶强 烈发育的重点地段 该隧道有 T2g2与 T1g1 T2g1与 T1yn1 T1yn1与 T1y T1yn3 4与 T2g1等可溶岩与非可溶岩接触带 隧道可溶岩非可溶岩接 触带较多 地应力及岩爆 8 104 根据区域地质数据 本区地应力不高 隧道影响区域内构造线呈 NW 向展布 隧道出口外侧为相对深切的河谷地貌 其谷底标高均低于隧道标 高 地应力在近谷方向应有一定的释放 隧道中段埋深大 地应力相对较 高 但中段岩性为灰岩 为地下水活跃的岩溶裂隙含水层 对地应力的调 整和释放有利 综合分析认为地应力对隧道的影响不大 主要以深埋段的 岩体剥落为主 危岩落石 隧道出口上方地势较陡 出露地层为三叠系中统杨柳井组 T2y 白云岩 岩层单斜 岩层产状 N45 W 27 SW 偶有零星孤石分布在洞口上方 孤 石最大约 7m3 对隧道出口有一定的影响 综上所述 本隧为岩溶隧道 可溶岩长度为 9063m 占全隧长度的 76 隧道最大埋深约 380m 洞身断层破碎带发育 发育区域断层 7 处 物探 解译断层 11 处 可溶岩与非可溶岩接触带 6 处 下穿暗河 处 位于隧 道拱顶上约 43m 地表村庄分布广泛 岩溶漏斗发育 隧道通过可溶岩 段岩溶及岩溶水对隧道影响较大 遇到大型岩溶管道及溶洞可能性较大 可能发生突水 突泥现象 地表局部地段发生塌陷 在断层破碎带 可溶 岩与非可溶岩接触带多为地下水富集区 易发生突水 突泥 岩溶塌陷 隧道中段洞身埋深大 地应力相对较高 在高地应力下可能发生岩爆 因 此本隧主要风险为塌方 突水突泥 岩爆 危岩落石等风险 三 地震动参数 根据 中国地震动参数区划图 1 400 万 GB18306 2001 划定 测区地震动峰值加速度为 0 05g 地震动反应谱特征周期为 0 04s 四 气象条件 本管段所处地区属亚热带湿润季风气候 气温及降雨等各地虽有差异 但变幅不大 总的特点是 冬无严寒 夏无酷暑 气候温和 雨量充沛 阴雨天多 四季不甚分明 年平均气温 14 16 极端最高气温一般为 34 37 黔东玉屏局部高达 39 极端最低气温一般为 7 10 年 平均降雨量 1200 1500mm 5 10 月份为雨季 占年降雨量的 80 大独山隧道位于地处黔西高原向黔中丘陵过渡地带 属构造剥蚀 溶 蚀中低山地貌 总体来看 地势北西高南东低 具构造剥蚀 溶蚀地貌特 9 104 点 该隧道区域主要为溶蚀残丘 山间槽谷 槽谷底内呈串珠状分布有溶 蚀洼地 落水洞等岩溶形态 西部受罗秧河切割形成陡斜坡河流沟谷地貌 隧道区域内地面高程一般为 1000 1400m 坡麓自然斜坡陡峻 坡脚 25 50 个别地段形成陡崖 此外 区内的其余地段溶蚀洼地 漏斗 落水洞等岩溶地貌亦比较常见 第三节 建设条件 一 交通条件 既有贵昆铁路与新建沪昆客专基本平行 以贵昆铁路为主干 联结了 渝黔 黔桂 内昆等铁路干线 本管段施工时 可通过上述铁路将主要材 料运至施工工地附近的货站 再转运至工地 且与既有沪昆高速公路平行 从顶云乡关包县道行车 1km 到达纳炳村 从顶云乡关包县道新修 1km 便道即可到达进口施工现场 从永宁镇国道 320 行车 7 2km 到达黄丰村 黄丰村至苦田组只需加宽 3km 便道 新修 4 3km 便道即可到达出口施工现场 四队施工区位于关岭县黄蜂村枯田组 原山村路改造一条 从 320 国 道到 4 号拌合站长 2 45 公里 原山村路为一条满足农用车及牲畜通行的 泥泞路 承载能力差 下雨容易积水 且弯道急路面窄 根据 沪昆客专 贵州段大临便道建设标准 的通知 原山村路基本上全部要改修 二 建筑材料 砂石料 大独山隧道砂石料源有关岭县旧场砂石场等 距离隧道约 15km 总体上不缺石料 但符合高性能混凝土质量的既有砂 石料场不多 大部分需二次加工 粉煤灰 贵州境内粉煤灰资源稀缺 虽在大龙 凯里 盘县等有火力 发电厂分布 但粉煤灰数量及质量难以满足要求 部分需外购 石灰 本管段主要经过石灰岩地区 石灰供应充足 三 沿线水源电源燃料等资源获得情况 施工用水 本隧拟采用高压水池供水 充分利用周边水源 地表水及 岩溶水 水质经专业评估师评估可用作施工用水 满足施工要求 大独山 隧道隧道出口位于高山上 供水十分困难 综合各方面考虑供水拟从石板 10 104 桥水库引入 经老树偆 穿洞坡 马槽地共计 4 2km 到达大独山隧道出口 2 横洞洞顶垂直 73m 处有一处永宁镇白岩村村民用水水源 主要为岩溶裂 隙水 经分析满足施工使用 大独山 1 横洞洞口有一处暗河 可考虑用于 施工用水 大独山隧道进口处水源较少 经现场考察通过打井来解决施工 用水问题 施工用电 所经地区电网分布情况较好 沿线覆盖有 220kv 110kv 35kv 和 10kv 电力线路 相应变电站分布有序 供电营业 区均属南方电网贵州电网公司管辖 下辖安顺市供电营业区 但由于本隧 道施工用电量大 负荷高 故准备拉设专有线路 油料 施工所需的大量油料可从安顺市购买 沿线县城 乡镇及高速 公路 G320 国道 省道及县道上均有加油站 可满足工程油料需求 其他 本管段沿线均可接收到移动信号 通讯可采用移动电话和程控 电话相结合方式 有条件接入宽带进行网上信息的传送 第四节 设计概况 大独山隧道全长 11882m 为单洞双线隧道 左右线线间距为 5 0m 设 计为 78m 的平坡接 7 5 及 25 的上坡 再接 21 4 及 14 99892 的下坡 全隧除 D1K853 132 2929 D1K864 654 段位于半径 R 7005m 的右偏曲线 上外 其余地段均为直线 进口里程 D1K852 772 出口里程 D1K864 654 隧道最大埋深约 380m 全隧共设置 2 座横洞 1 座平行导坑 在 D1K856 500 线路左侧设置长约 1043m 的 1 横洞 横洞中线与左线线路中 线小里程方向的平面交角为 81 28 50 采用无轨单车道 在 D1K861 500 线路左侧设置长约 1240m 的 2 横洞 横洞中线与左线线路中 线大里程方向的平面交角为 49 59 14 采用无轨单车道 贯通平导长 11829m 采用无轨单车道 位于线路前进方向右侧 平导中线与左线线路 中线的距离为 35m 平导中线与正洞中线平行 限界及轨道 本隧按速度目标值 350km h 客运专线双线隧道设计 隧 道建筑限界及内轮廓执行 高速铁路设计规范 试行 TB10621 2009 J971 2009 规定 洞内采用 CRTS I 型板式无砟轨道 铺设 60kg m 钢轨 设计内轨顶面至道床底面高度为 515mm 11 104 洞口段设计 根据地形 地质条件 本隧进口采用斜切式洞门 边仰 坡采用 M10 桨砌片石铺砌 厚 30cm 出口边仰坡采用 M10 桨砌片石嵌补 出口段仰坡面存在危岩落石 为确保施工及运营安全 施工前应将坡面危 岩落石清除 然后采用嵌补 支顶等措施进行防护 并与天钩上方 2 4m 隧道中线左侧 15m 右侧 50m 范围设一道钢轨栅栏 出口紧接大 花地钢构中桥 且下方有高速公路通过 施工中应该合理安排施工工序 避免施工干扰 确保施工安全 出口采用斜切式洞门 边仰坡采用人字形 截水骨架植草防护 隧道进出口浅埋段分别采用 V 级 b 型 c 型衬砌进行 加强 本隧洞内排水沟与洞外路基侧沟通过洞口设置的检查井实现连接 洞顶设置截水天沟 并以较短途径将洞顶地表水引排至自然稳定的沟谷中 若与路堑天沟或者涵洞入口相接时 施工时注意实际情况确保无缝顺接 洞身衬砌 1 洞身 D1K852 787 807 段埋深较浅采用 V 级明洞衬 砌作为缓冲结构 2 洞身多次穿越富水带 D1K853 310 830 D1K854 030 260 D1K854 435 781 采用 1 0Mpa 抗水压衬砌 D1K855 255 375 等极度富水段采用 2 0Mpa 抗水压衬砌 3 其余段落采用一般符合式衬砌 支护及施工方法 1 本隧 D1K852 772 807 及 D1K864 639 654 采 用明挖法施工 其余段采用新奥法施工 光面爆破法开挖 锚喷网支护 2 隧道洞身穿越多处断层破碎带 地质构造带 可溶岩与非可溶岩接触 带 且地表分部有很多村庄 根据地勘资料 结合地表村庄分布 对地表 水敏感段按照 以堵为主 控制排放 的原则进行设计 采用超前帷幕注 浆及开挖后径向注浆等措施尽量减少隧道开挖引起地下水的渗漏 3 为 改善工作面的环境 喷射混凝土采用湿喷工艺 4 隧道开挖后应及时施 做初期支护并封闭成环 级围岩地段采用台阶类法施工时 初期支 护封闭成环位置距离掌子面不得大于 35m 5 仰拱施工应超前拱墙二次 衬砌施做 并紧跟开挖面 全隧施工期间应积极展开施工量测工作 将监控量测作为重要及关键 工序列入现场组织 并对支护体系的稳定性进行判别 监控量测必测项目 包括以下内容 对 D1K852 772 906 及 D1K864 639 554 洞口及浅埋段 开展地表开裂 沉降观测 观测点应在隧道开挖前布设 并与洞内观测点 12 104 布置在同一个断面上里程 布点观测面不小于 16 个 对隧道 级围岩段开展洞内外观测及拱顶下称 净空变化监控量测 级围岩断面 间距不大于 20m 级围岩测量断面间距不大于 10m V 级围岩断面不大 于 5m 超前地质预报 为保证隧道施工安全 优化设计 实现信息化施工 施工期间应加强施工地质工作 并实施全隧超前地质预测预报 将其纳入 正常施工工序进行管理 通过超前地质预报工作 核实和预测掌子面前方 的地质条件 以便及时调整工程措施 确保施工及结构安全 结合本隧道 工程特点以及工程地质 水文地质条件 开展下列超前地质预测预报工作 预报的重点及其内容 1 不同岩性接触带的位置 接触带岩体破碎 程度 地下水赋存情况 2 断层破碎带的岩体破碎程度及地下水的赋存 情况 3 岩溶发育程度 岩溶水赋存情况 4 隧道内围岩级别变化趋势 预报的方法 全隧应采用地质调查法为基础 综合物探及钻孔为主进 行综合超前地质预报 大独山隧道主要工程内容 大独山隧道全长 11882m 里程为 D1K852 772 D1K864 654 全隧共 设置 2 座横洞 1 座平行导坑 在 D1K856 500 线路左侧设置长约 1043m 的 1 横洞 在 D1K861 500 线路左侧设置长约 1240m 的 2 横洞 贯通平 导长 11829m 里程为 D1K852 768 D1K864 597 采用无轨单车道 位于 线路前进方向右侧 平导中线与左线线路中线的距离为 35m 平导中线与 正洞中线平行 一 大独山隧道主要工程数量 隧道长度 辅助坑道 弃碴主要工程量见表 2 4 1 洞口主要工程量见表 2 4 2 开挖 衬砌 围护结构 防排水等主要工程量见表 2 4 3 明洞段主要工程量见表 2 4 4 表表 2 4 12 4 1 隧道长度 辅助坑道 弃碴主要工程量表隧道长度 辅助坑道 弃碴主要工程量表 序号工程项目单位数量备注 13 104 1 隧道长度米 11882 设计里程为 D1K852 772 D1K864 654 大独山隧道进出 口分别都有 15m 的斜切式洞门 D1K852 787 D1K864 807 共 20m 为斜切延伸段衬砌 2 辅助坑道个 3 全隧设置 2 座横洞 1 座平行导坑 其中贯通平导长 11829m 1 横洞长 1043m 2 横洞长 1240m 3 弃碴 m3 226 5 万 其中站场利用 21 9 万 m3 进口及进口平导工区弃碴 72 5 万 m3 横洞工区弃碴 36 7 万 m3 出口及出 口平导工区弃碴共 91 万 m3 表表 2 4 22 4 2 洞口主要工程数量表洞口主要工程数量表 工程项目单位进口出口合计 土 m3200531731 开挖明挖 次坚石 m3186127124573 拱墙 仰拱 帽檐C35 钢筋砼 m3480480960 仰拱填充C20 砼 m3157157314 HRB335kg212762127642552 衬砌 圬工 钢筋 HPB235kg9410941018820 C30 砼 m3303060 沟槽身 HPB235kg470470940 C35 钢筋砼 m3224 沟槽 盖板 HPB235kg285285570 聚合物防水水泥砂浆 m2337337674 100P 管 100m303060 防排水 150 纵向排水盲管 150m303060 边墙背后回填M10 浆砌片石 m3444488 斜切段洞 门 夯填土石 m3110001100 C35 钢筋砼 m3171734 沟槽 盖板 沉 淀池 HPB235kg122612262452 200PVC 管 m448 400PVC 管 m448 300 钢筋砼预制管 m101020 600 钢筋砼预制管 m242448 洞外工程 铸铁 kg1640164 14 104 工程项目单位进口出口合计 根 6612 洞口过轨管线 100 钢管 m101101202 直立开挖掌子面防护喷砼 C20m3121325 喷锚临时防护天沟M10 浆砌片石 m321795312 C20 砼 m304545 骨架护坡 植草 m20358358天沟及边仰坡 喷锚防护C20 砼 m395564 危岩落石防护危石清理 m30200200 表表 2 4 32 4 3 开挖 衬砌 围护结构 防排水等主要工程量表开挖 衬砌 围护结构 防排水等主要工程量表 说明 以下工程量统计不包括 30m 斜切洞门及 20m 明洞工程数量 双线工程数量 工程项目及建筑材料规格单位 级 级 级 级合计 长度 M124026003700429211832 开挖土石各级围岩 m31687763664645602947684391863973 仰拱填充砼 C20m310172211113004389017150343 C30 耐腐蚀纤 维 m311852287580040610 C35 耐腐蚀纤 维 m3008590859 C30 耐腐蚀 m380611926012113027572 拱墙仰拱砼 C35 耐腐蚀 m3005100510 拱墙仰 底 板 钢筋砼 C35 耐腐蚀 m30078976155270234246 HRB335Kg2056035500404896405814465270 衬砌钢筋 HPB235Kg0064786011653871813247 纤维素纤维 Kg1066725882773037322 外加剂耐腐蚀剂 Kg67703516326182735803528358510329041 二次 衬砌 踏步 C20m34083118137378 盖板钢筋砼 C35m31944115816681854 沟槽身砼C30 耐腐蚀 m32505525274741345328684 盖板钢筋 HPB235Kg23974505607170982874229117 沟槽身钢筋 HRB335Kg3886281484115958134511370815 外加剂耐腐蚀剂 Kg85163178568254116457386975233 沟槽 中心排水钢 筋预制管 600 壁厚 6cm M124026003700429211832 15 104 工程项目及建筑材料规格单位 双线工程数量 级 级 级 级合计 长度 M124026003700429211832 铸钢 Kg677914213202272346364682 检查井盖板 橡胶垫圈 10mm m2510151747 喷耐腐蚀砼 C25m32100105124209458930113636 合成纤维 Kg00275653873866303 外加剂耐腐蚀剂 Kg83996420490168376523572204545471 钢筋网 HPB235Kg0867054482215520521086978 根 0161483810751174105429 边墙锚杆 22 砂浆 M048170132763204120385053 根 4960252205348180667164328 拱部锚杆 25 中空 M1240075660187182322668597910 钢筋 Kg0183672508360234508 型钢 Kg03949811415050913 螺栓 螺母套 098002240012040 根 0163356002193 锁脚锚杆 22 锚管 M06533224008773 格栅钢架 砼垫块 m30539062 钢筋 Kg006499157981251448040 型钢 Kg0060850781457125520656333 螺栓 螺母套 00254100452926707026 根 003630064773101073 锁脚锚杆 42 锚管 M00163350291480454830 初期 支护 型钢钢架 砼垫块 m30058410441628 C20 砼导向墙 m30003434 127 钻孔 M00035703570 M00035703570 大管棚超前 支护 108 钢花管 壁厚 6mm Kg0005387153871 M00213597371637585234小导管超前 支护 42 钢花管 壁厚 4mm Kg0080098913936392194628 超前 支护 支护注浆水泥浆 m3003700658810288 喷砼 C25m30004990049900 钢筋网 HPB235Kg000186701186701 根 0002141021410 临时 支护 锚杆 22 砂浆锚 杆 M0008564085640 16 104 工程项目及建筑材料规格单位 双线工程数量 级 级 级 级合计 长度 M124026003700429211832 临时钢架 18 型钢 Kg00180512659126127717738 EVA 塑料防水板 m23799580478116374139481374328 土工布 m23799580478116374139469374316 外贴式橡 胶止水带 M34547316105791278234131 遇水膨胀 止水胶 M766016246231082748074494 施工缝 中埋式橡 胶止水带 M248052007400858423664 50M38508163117971409237902 150M248052007400858423664 双壁打孔波纹管 外裹无纺布 无纺布 m27701633235928807642 衬砌 防排 水 PVC 引水管 100M1984165926871893 根 307810296306 站后过轨钢管 150 M5061350172216205198 表表 2 4 42 4 4 明洞段主要工程量表明洞段主要工程量表 工程项目数量 长度 m50 土 m30 软石 m30 开挖 次坚石 m310355 拱墙及仰拱C35 钢筋砼 m31811 仰拱填充C20 砼 m3440 HRB335kg97723 衬砌圬工 钢筋 HPB235kg35195 踏步C20 砼 m32 C30 砼 m3101 沟槽身 HPB235kg1567 C25 钢筋砼 m38 沟槽 盖板 HPB235kg950 中心管沟三级预制管 m50 外贴式橡胶止水带每道变形缝及施工缝 m291 中埋式橡胶止水带环向施工缝 m0 防排水 遇水膨胀止水胶环 纵向施工缝 m100 17 104 工程项目数量 长度 m50 外贴式橡胶止水带纵向施工缝 m100 界面剂纵向施工缝 m275 中埋式钢边止水带每道变形缝 m265 双组分聚硫密封膏每道变形缝 m249 聚苯板每道变形缝 m2199 M10 水泥砂浆保护层 m220 粘土隔水层 m3672 复合防水板加土工布 m21674 100PVC 管 m8 100 双壁打孔波纹管 m200 50 竖向打孔波纹管 m146 砂夹卵石反滤层 m35 夯填土石 m31100 边墙背后回填M10 浆砌片石 m3250 喷锚临时防护喷砼 C20m311 C20 砼 m345 骨架护坡 植草 m2358 边仰坡 喷锚防护C20 砼 m343 明洞顶绿化植草 m2405 第五节 工程特点 重难点及主要风险 一 地质情况复杂 施工风险大 根据工程地质及水文地质情况 本隧为岩溶隧道 可溶岩长度为 9063m 占全隧长度的 76 隧道最大埋深约 380m 洞身断层破碎带发育 发育区域断层 7 处 物探解译断层 11 处 可溶岩与非可溶岩接触带 6 处 下穿暗河 处 位于隧道拱顶上约 43m 地表村庄分布广泛 岩溶漏斗 发育 隧道通过可溶岩段 岩溶及岩溶水对隧道影响较大 遇到大型岩溶 管道及溶洞可能性较大 可能发生突水 突泥现象 地表局部地段发生塌 陷 在断层破碎带 可溶岩与非可溶岩接触带多为地下水富集区 易发生 突水 突泥 岩溶塌陷 隧道中段洞身埋深大 地应力相对较高 在高地 应力下可能发生岩爆 因此本隧主要风险为塌方 突水突泥 岩爆 危岩 落石等风险 为 级风险隧道 二 工期紧任务重 施工组织难度大 标段总工期 48 1 个月 大独山隧道全长 11882m 按进 出口和 2 个 18 104 横洞共 4 个作业面组织施工施工 工期紧任务重 其中 1 2 横洞需双向 施工 出口为一大深沟 竖直距离约为 167m 施工场地狭窄 洞外场地 的布置和施工中的出渣 材料运输 设备调度 用电 道路 工程衔接等 诸多相互干扰因素交织在一起 必须紧密协调配合 方能正常组织施工 19 104 第三章 总体施工组织安排 第一节 建设管理目标 一 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 工 程质量零缺陷 二 安全目标 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 三 工期目标 根据招标工期要求和本标段进度计划总体安排 大独山隧道计划开始 时间为 2010 年 10 月 1 日 结束时间为 2014 年 10 月 3 日 总体施工时间 为 48 1 个月 包含施工准备时间 2 个月 大独山隧道施工工期计划见表 4 3 1 四 科研目标 1 I 级高风险特大长岩溶隧道涌水 突泥预防难题 隧道位于碳酸盐 岩地层 岩溶强烈发育 隧道最大涌水量为 170000m3 d 另外溶蚀破碎带 等不可见强富水体 涌水量会成倍增 甚至十倍的增加 而且位于隧道拱 顶上约 43m 的暗河系统复杂 可能遇到大规模的岩溶空腔或填充型洞穴 并可能遭遇管道流 涌水突泥等 因此对水的治理成为一个技术攻关难题 2 I 级高风险特大长岩溶隧道安全 快速施工难题 大独山隧道地 质十分复杂 在保证安全 质量的情况下进行快速施工 在各个施工工序 上加大投入技术改进措施 3 由于大独山隧道地质复杂 地质预报工作十分必要 但依据现 有的预报方法和业主对工期要求 需要在地质预报方法上做创新 4 新奥法施工的最大特点是把量测 观察技术和方法引进到施工 中 并作为施工中一个重要而不可缺少的环节予以实施 其目的之一是要根 20 104 据观察 量测等得到的资料对已开挖的区间和掌子面前方的围岩状况进行 预测 用来指导施工 可根据测量结果与高校等科研机构进行合作 建立数 值计算模型 指导隧道施工以及进行稳定性分析 5 I 级高风险特大长岩溶隧道各种溶洞的处理方法 五 环保目标 严格执行环境保护和水土保持 三同时 制度 严格执行本项目 环 境影响报告书 及批复意见 水土保持报告书 及批复意见及 环水保 文物保护管理办法 有关要求 严格按照设计文件及批准的施工组织设计 组织施工 将环水保 文物保护及土地复垦措施落实到施工全过程 自觉 接受并积极配合国家及地方环保 水保行政主管部门的监督检查 六 投资目标 在确保工程安全 质量 工期 环保 科技创新目标前提下 严格把 总投资控制在国家和铁道部批准的范围之内 七 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 第二节 施工管理机构与任务划分 一 建设组织机构和任务划分 大独山隧道根据招标文件和施工组织要求 本隧道由 4 个隧道施工队 施工完成施工任务 隧道施工队任务划分如下 隧道施工一工班负责大独山隧道 D1K852 735 D1K856 170 进口 平导及附属工程施工 隧道施工二工班负责大独山隧道 D1K856 170 D1K859 295 1 横洞 平导 正洞以及附属工程施工 隧道施工三工班负责大独山隧道 D1K859 295 D1K861 880 2 横洞 平导 正洞以及附属工程施工 隧道施工四工班负责大独山隧道 D1K861 880 D1K864 647 出口 平导及附属工程施工 根据本隧道工程量及施工进度要求 本隧道分为 4 个隧道施工队组织 施工 大独山隧道拟投入劳动力配置见表 3 2 1 21 104 表表 3 2 13 2 1 大独山隧道拟投入劳动力配置表大独山隧道拟投入劳动力配置表 序号工种 隧道施工一 工班 隧道施工二 工班 隧道施工三 工班 隧道施工四 工班 工作内容 1 队长 1111 负责全队协调 管理工作 2 技术负责人 1111 负责全队技术工作 3 调度 2222 负责现场调度 4 技术员 4444 负责技术指导工作 5 质量员 4444 负责质量监督检查 6 安全员 4444 负责现场安全监督检查 7 试验员 4444 负责材料检测检验工作 8 材料员 2222 负责材料保管发放工作 9 领工员 8888 负责工地整体安排 10 工班长 14141414 负责现场指挥 11 测量工 6666 负责隧道测量 12 机械司机 30303030 负责各种机械设备操作 13 汽车司机 20202020 人员上下班 材料运输 14 风枪工 40404040 负责隧道爆破打眼作业 15 爆破工 18181818 负责隧道爆破 16 锅炉工 4444 负责司炉作业 17 喷射工 20202020 负责隧道混凝土喷射及压浆 作业 18 电焊工 12121212 负责现场焊接施工 19 模板工 20202020 负责模板安装及拆洗 20 钢筋工 30303030 负责钢筋加工及安装 21 防水工 12121212 负责洞内防水作业 22 木工 12121212 负责模板制作安装 23 混凝土工 40404040 负责混凝土浇筑及养护 24 修理工 6666 负责现场机械修理 26 电工 6666 负责现场用电管理 27 普工 40404040 负责现场综合性事物 28 合计 360360360360 第三节 总