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鹅颈关隧道专项安全施工方案 中国中铁隧道局集团有限公司涪陵鹅颈关至涪陵西道路工程鹅颈关隧道专项安全施工方案编制： 审核： 批准： 中铁隧道局集团有限公司涪陵鹅颈关至涪陵西道路工程项目经理部二零一八年五月十日 目 录1 编制依据及编制原则11.1编制依据11.2编制原则12 工程概况22.1隧道布设与规模22.2地形地貌22.3水文、地质概况32.3.1地质构造32.3.2工程地质42.3.3水文地质82.3.4不良地质102.4洞口自然坡体稳定情况112.5隧道主要技术标准、建筑限界和内轮廓设计112.5.1主要技术标准112.5.2隧道建筑限界112.6隧道平、纵断面布置122.7技术保证条件123.1施工组织及进度计划143.1.1具体进度指标143.1.2工期安排143.2设备计划153.3材料计划164 总体隧道施工方案、施工顺序184.1总体施工方案184.2施工顺序（左线）194.3隧道围岩等级、衬砌类型及开挖方法194.4隧道围岩等级长度225 主要施工工艺及技术235.1洞口工程235.2洞身开挖及支护275.2.1隧道进口加宽段（CRD法）施工275.2.2隧道洞身V级围岩（CD法）施工315.2.3隧道洞身、IV级围岩（二台阶法、台阶+临时仰拱法）施工345.2.4紧急停车带、人行车行横洞施工355.2.5隧道不良地质段施工385.2.6爆破设计485.2.7洞身支护525.2.8防排水施工605.2.9仰拱及衬砌施工635.2.10超前地质预报696 危险因素辨识与分析707 施工安全保障措施707.1组织保证措施707.1.1 安全管理组织机构707.1.2 施工安全保证体系717.2技术保证措施727.2.1 施工现场727.2.2工序施工安全措施727.2.3应急逃生通道767.2.4安全步距767.3施工安全应急预案777.3.1基本原则与方针777.3.2工程概况777.3.3可能发生事故的确定777.3.4应急救援机构的组成、责任777.3.5隧道坍塌应急预案797.3.6隧道突泥涌水应急预案817.3.7瓦斯爆炸应急预案847.4安全培训及安全交底工作制度868 质量保证体系及工期保证措施878.1确保工程质量的措施878.1.1质量目标878.1.2质量管理组织机构及自检制度878.1.3保证质量技术措施888.2工期保证措施889 安全质量检查和验收899.1“三检”制程序控制899.2“三检”制执行要求909.3工程质量“三检”制记录表919.4奖罚制度9210 施工环境保护、水土保持9210.1生态环境保护及水土保持目标9210.2环境保护及水土保持方案9211 文明施工措施9311.1文明施工措施9311.2加强文明施工管理9311.3加强文明施工知识教育9411.4定期进行文明施工检查9411.5保证施工现场整洁有序的措施9411.6加强施工现场管理、落实成品保护责任制9412 监控量测9512.1 监控量测项目9512.2 测点布置9512.3 监测频率9612.4 监控量测方法9712.5 量测数据处理与应用9813 劳动力计划9814 计算书9914.1 隧道通风量计算9914.2 模板台车结构设计验算10014.2.1全液压自行式台车受力分析10014.2.2侧压力的确定10114.2.3边模的强度验算10214.2.4上拱板的强度验算10414.2.5上部台架10414.2.6门架：1061 编制依据及编制原则1.1编制依据中华人民共和国安全生产法；（2014.12.1施行）中华人民共和国环境保护法；（2015.01.01施行）中华人民共和国煤矿安全监察条例；（2000.12.1施行）公路隧道施工技术规范；（JTGF60-2009）公路隧道施工技术细则；（JTG/T F60-2009）煤矿安全规程(2011版)；地下工程防水技术规范（GB 50108-2008）锚杆喷射砼支护技术规范（GB 50086-2015）防治煤与瓦斯突出规定(国家安全生产监督管理总局令)与建设单位签订的工程承包合同、协议；建设单位提供的工程设计文件和图纸；工程现场施工调查报告；施工组织设计；工程项目经理部的组成、机械设备、各类技术人员配备及施工队伍施工能力的基本情况；国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土资源及文物保护、节能减排的要求；危险性较大的分部分项工程安全管理规定；中铁隧道集团有限公司专项施工方案管理办法。建筑工人安全操作规程DBJ50/T-155-2012重庆市房屋建筑与市政基础设施工程现场施工从业人员配备标准DBJ50-157-2013现浇混凝土桥梁梁柱式模板支撑架安全技术规范DBJ50-112-20161.2编制原则贯彻执行国家的方针、政策及相关的工程施工规范、规定，当地政府的相关制度；确保满足建设单位、监理单位、设计单位管理要求；严格按照实施性施工组织设计总体安排合理编制，确保履约；符合国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土资源及文物保护、节能减排的要求。优先考虑施工安全、质量、环保。精心组织施工，合理安排工序，确保不发生安全、质量、环保事故。在施工方案中，坚持施工技术先进、施工方法可行、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质高效、不留后患。2 工程概况2.1隧道布设与规模 鹅颈关隧道为分离式双洞单向二车道行驶的长隧道，左线长度为1910m，右线长度为1915m，左线起止里程为SZK+181.46SZK2+091.46，右线起止里程为SZK+183SZK2+098。鹅颈关隧道进口洞门设计为端墙式洞门结构，出口洞门设计为削竹式洞门结构。全隧道共设4个人行横通道及3个车行横通道及3对紧急停车带。2.2地形地貌鹅颈关隧道横穿大梁山，大梁山地貌属构造剥蚀脊状低山地貌，山脉两侧地势陡峻，山脊高程380634.7m，最高峰背斜顶部的大梁山，高程为634.7m。隧道洞身平面呈直线型，洞轴线走向约250，隧道顶板最大埋深约207.34m。两洞相距23.5m。隧道开挖洞宽12.48m，高9.7m。隧道进口段至SK0+780呈喇叭形，南北两侧均为山脊，中间为冲沟；出口段为较陡斜坡。鹅颈关隧道进口位于鹅颈关立交附近的殡仪馆附近，地形较平缓，与南涪公路相距约为170m，左、右线洞口位于一小沟槽边的坡地上，地表为第四系坡残积物。鹅颈关隧道进口左侧民房、洞口仰坡上方的厂房按拆除处理。图2.2-1 鹅颈关隧道进口鹅颈关隧道出口位于大梁山西翼，出洞口位于山脊缓坡上，整体地形起伏较小。山脊左侧各发育有小型冲沟。图2.2-2 鹅颈关隧道出口2.3水文、地质概况2.3.1地质构造隧址区位于新华夏系第三沉降带之四川盆地东部。属于川东弧形构造带的组成部分。区内构造形迹以北北东一北东向梳状褶皱为主，背斜近轴部局部伴生有逆冲断层，断裂多为大角度（5080）走向逆冲断层，南部因川黔经向构造带伸入。成生了一系列南北向压性构造形迹，与北北东一北东向构造形迹形成一系列复杂的复合关系。线路区地质构造部位见图2.3-1，隧道地质构造纵断面图见附图2。图2.3-1 区域构造纲要图2.3.2工程地质拟建鹅颈关隧道横穿大梁山，大梁山地貌属构造剥蚀脊状低山地貌，山脉两侧地势陡峻，山脊高程380634.7m间，最高峰背斜顶部的大梁山，高程为634.7m。大梁山是以苟家场背斜轴部隆起为主体的“背斜脊状山”。地貌形态受地质构造和岩性制约。山体两侧坡角3050，局部较陡，达到60以上。两侧斜坡均具上陡下缓形态，坡面为折线坡；进洞口段至SK0+780呈喇叭形，南北两侧均为山脊，中间为冲沟；出洞口段为较陡斜坡。区域沉积岩广泛发育，以三叠系和侏罗系地层为主，侏罗系地层主要包括新田沟组（J2X）、自流井组（J1-2Z）、珍珠冲组（J1Z）的泥岩、砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩为主，夹杂色的页岩。各地层岩性划分见图2.3-2。图2.3-2测区地层综合柱状图鹅颈关隧道围岩级别以IV、V级为主，级次之，其中级围岩长2173.0m，占隧道总长度的57.4%，级围岩长1336.0m，占隧道总长度的35.3%，级围岩长278.0m，占隧道总长度的7.3%。根据地貌、岩层、构造特征、地下水发育情况及围岩特征等对隧道洞身进行分段叙述如下：（1）SZK0+182SZK0+356（右线 SK0+184SK0+354）段长174m，属T2l地层，岩性以灰黑色炭质色泥岩与泥灰岩为主。为隧道进口段，隧道洞身浅埋，该段顶部覆盖层厚度大，岩体破碎，成洞条件较差，易产生洞顶坍塌。围岩级别为V级，在泥岩与泥灰岩地层交界处发生突、涌水概率比较大。（2）SZK0+356SZK0+520（右线 SK0+354SK0+530）段长164m，属T2l地层，岩性以灰色薄层页岩与泥灰岩互层为主。页岩为极软岩，岩体力学性质较差，成洞困难，易产生洞顶坍塌，围岩级别为V级；泥灰岩为软岩，中-中厚层状构造，由于受构造影响岩体较破碎，有溶蚀现象，地下水较丰富，可能出现突水和突泥现象，尤其在页岩与泥灰岩地层交界处，发生突、涌水概率比较大。泥灰岩围岩级别为IV级。（3）SZK0+520SZK0+866（右线 SK0+530SK0+872）段长346m，属T2l地层，岩性以灰色薄层页岩、泥灰岩以及灰黑色钙质页岩互层为主。本段发育有两个次级褶皱，受构造影响极严重，岩体破碎；页岩和钙质页岩为极软岩，岩体力学性质较差，易产生洞顶坍塌，应加强支护措施，围岩级别为V级；泥灰岩为软岩，中厚层状构造，受构造影响岩体较破碎，有溶蚀现象，地下水较丰富，施工可能出现突水突泥和掉块现象，尤其在页岩与泥灰岩地层交界处，发生突、涌水概率比较大。泥灰岩围岩级别为IV级。（4）SZK0+866SZK0+985（右线 SK0+872SK0+993）段长119m，属T2l地层，岩性以深灰色薄层页岩、泥灰岩以及盐溶角砾岩互层为主，岩层受构造影响较严重，岩体较破碎；页岩为极软岩，岩体力学性质较差，易产生洞顶坍塌，围岩级别为V级；盐溶角砾岩岩体坡碎，岩溶发育，地下水较丰富且有腐蚀性，岩体力学性质差，易产生洞顶坍塌，围岩级别为V级；泥灰岩为软岩，中厚层状构造，受构造影响岩体较破碎，有溶蚀现象，地下水较丰富，施工可能出现突水突泥和掉块现象，泥灰岩围岩级别为IV级。本段在页岩与泥灰岩或盐溶角砾岩地层交界处，发生突、涌水概率比较大。（5）SZK0+985SZK1+227（右线 SK0+993SK1+234）段长242m，属T1j地层，岩性以厚层状灰岩为主，部份为泥灰岩，为苟家场背斜核部地层，岩层受构造影响严重，灰岩为较硬岩，岩体较破碎较完整，溶蚀作用发育，岩溶现象明显，钻探提示地下水位在隧道底板以下，（许多工程实例可溶岩隧道在钻孔时钻孔无水，但施工时却存在较大的涌水），故本隧道穿越时也可能会有出现管道涌水和突水突泥现象，核部灰岩地层围岩级别为V级，紧邻核部依次为为IV、级。泥灰岩为软岩，中厚层状构造，受构造影响岩体较破碎，有溶蚀现象，地下水较丰富，泥灰岩围岩级别为IV级。在T1j与T2l地层交界处施工时发生突、涌水概率比较大。（6）SZK1+227SZK1+602（右线 SK1+234SK1+610）段长375m，属T2l地层，岩性以灰色薄层页岩、泥灰岩、钙质页岩以及盐溶角砾岩互层为主，本段紧邻背斜西翼，查口石断层从本断经过，岩层受构造影响严重；页岩为极软岩，岩体力学性质较差，易产生洞顶坍塌，围岩级别为V级；盐溶角砾岩岩体坡碎，岩溶发育，地下水较丰富且有腐蚀性，岩体力学性质差，易产生洞顶坍塌，围岩级别为V级；泥灰岩为软岩，中厚层状构造，受构造影响岩体较破碎，有溶蚀现象，地下水较丰富，施工可能出现突水突泥和掉块现象，泥灰岩围岩级别为IV级。钙质页岩为软岩，岩体较破碎，泥岩围岩级别为IV级。断层破碎带岩石呈碎块状、角砾状，该段地表有水塘存在，受地表水的补给地下水丰富，施工期间可能产生大范围的坍顶与涌水涌泥现象。本段在页岩、泥灰岩、盐溶角砾岩以及断层破碎带附近地层交界处，发生突、涌水概率比较大。（7）SZK1+602842（右线 SK1+610SK1+854）段长240m，属T3xj地层，岩性主要为砂岩、钙质页岩、页岩、薄层煤。其中T3xj2、T3xj4段岩性为砂岩,为较软岩，岩体较破碎，灰白、黄灰色，中厚厚层状构造，局部裂隙较发育，开挖时可产生掉块，地下水较丰富且有腐蚀性，围岩级别为IV级。T3xj1、T3xj3段岩性为页岩、砂岩夹煤线、薄层煤等，围岩级别为V级。 除T3xj1、T3xj3段围岩为软弱岩体需及时加强支护外、T3xj4与T3xj3、T3xj3与T3xj2、T3xj1与T2l接触带可能发生突、涌水现象，还可能遇到煤层、瓦斯等不良地质作用。（8）SZK1+842987（右线 SK1+854SK1+999）段长145.0m，属J1z地层，岩性主要为泥岩夹砂岩、粉砂岩和一层厚约13米的钙质页岩构成，泥岩为极软岩，岩体较破碎，层间结合较差，泥岩遇水易软化，可能产生掉块，该段围岩等级为级；钙质页岩薄层状，夹煤线，质软，力学性质差，存在低瓦斯，围岩级别为V级。（9）SZK1+987SZK2+072（右线 SK1+999SK2+082）段长85.0m，属J1-2z地层，岩性以紫红色泥岩为主,夹砂岩，岩体破碎，力学性质差。为隧道出口，隧道洞身浅埋，成洞条件较差，易产生坍塌，围岩级别为V级。2.3.3水文地质鹅颈关隧道水文地质条件由其独特的地形、构造和岩性条件控制。隧道所穿越的大梁山脉大致呈南北向延伸，北部被长江切割，长江为本地区的侵蚀基准面，西翼陡倾侏罗系地层为隔水层，核部与东翼的三叠系地层为含水层，该岩层结构决定了背斜核部的地下水径流方向总体为沿岩层走向(近南北方向)运动向长江排泄，地下水横向（东西方向）运动不明显，局部地形切割后以泉点出露。背斜两翼地下水含水层间水力联系较差，在相对隔水层间的含水层能维持相对稳定，形成独立的地下水赋存、补给、运移、排泄体系主要径流方向仍然是南北向。2.3.3.1含水岩组2.3.3.1.1含水层根据各含水岩体在空间的组合关系、地下水赋存特征以及地下水的水动力特征和对工程的影响性，隧址区可划分为两个含水层：（1）碳酸盐岩岩溶水含水层：主要由嘉陵江组、雷口坡组（T2l）灰岩、白云质灰岩、白云岩、岩溶角砾岩等组成，厚度大。分布于苟家场背斜轴部。属中等富水性弱透水性岩溶裂隙含水层。在隧址区内出露里程桩号：SZK0+182SZK1+554(左线)，总宽度774m，占隧道总长的40.8%，为隧址区主要含水层。（2）砂岩孔隙裂隙含水层：主要由须家河组二、四段（T3xj）为中厚层砂岩以及侏罗系地层中的砂岩地层，呈条带状展布于陡崖及陡倾的斜坡地带。由于构造原因，苟家场背斜西翼须家河组砂岩岩层产状近直立，不易接受大气降水补给，富水性中等。砂岩含水层属中等富水性弱透水性砂岩裂隙含水层。在隧址区内出露里程桩号：SZK0+554SZK1+830 (左线)，宽度276m，占线路总长的14.6%，为隧址区次要含水层。2.3.3.1.2 相对隔水层（1）侏罗系各组地层：以紫红色泥岩为主，夹薄层砂岩。渗透性与富水性贫乏，为相对隔水层。（2）须家河组（T3xj）隔水层：为该组一、三段，以页岩、钙质页岩为主夹薄层粉砂岩，为相对隔水层。（3）雷口坡组（T2l）的页岩、钙质页岩，深灰色，薄层状，渗透性与富水性贫乏，为相对隔水层。2.3.3.1.3 断层的导水性查口石断层影响带宽地面约30m，断层的上下盘均为雷口坡的泥灰岩地层，断层影响带内岩层胶结较好，该断层为微透水层，该断层具压扭性断裂特征的逆断层，该断层为止水构造。2.3.3.2碳酸盐岩岩溶水在天灯堡背斜、天灯堡向斜以及苟家场背斜轴部极为可能岩溶发育，存在较大的溶洞和地下水通道，存在产生突水、突泥的条件。2.3.3.3碎屑岩孔隙、裂隙层间水隧址区碎屑岩主要为须家河、珍珠冲组和自流井组地层，碎屑岩孔隙、裂隙水主要赋存在须家河组的砂岩地带。其含水性和裂隙发育成正比，随着深度的增加，裂隙发育减弱含水性减弱。2.3.3.4隧道涌水量预测表1.4-1 隧道分段涌水预测表 里程隧道长度（m）地下水类型平水期涌水量Q(m3/d)丰水施工期涌水量Q(m3/d)施工期雨洪涌水量Q(m3/d)SK0+182-SK1+6071425岩溶水7952.715905.423858.1SK1+607-845238潜水531.31062.61593.9SK1+845-SK2+072227潜水253.4506.8760.2单洞合计8737.417474.826212.2双洞总合计17474.834949.652424.4表1.4-2 隧道分段涌水方式预测表里程隧道长度（m）出露地层渗水位置涌水方式SK0+182-SK1+607