申嘉湖高速公路湖州鹿山至安吉孝源段第三合同长安隧道施工组织设计

目录第一章编制依据3第二章编制范围和编制原则3第三章工程概况、工程数量及施工条件4第一节工程概况4第二节工程数量7第三节施工条件7第四章施工总体方案及部署8第一节施工总体安排8第二节施工组织机构及施工队伍安排9第三节大临工程的分布及总体设计10第四节施工通风13第五节施工用电15第六节施工用水15第七节施工量测16第八节内业资料34第九节施工程序34第五章主要项目的施工方案、关键技术35第一节主要项目的施工方案35第二节隧道施工关键技术36第三节主要项目的施工工艺要求39第六章施工进度计划65第七章主要材料、工程设备的使用计划69第一节主要材料使用计划69第二节主要施工机械设备使用计划69第八章创优规划和质量保证措施70第一节创优规划和质量保证体系70第二节质量保证措施71第九章安全目标、安全保证体系及措施85第一节安全目标与安全保证体系85第二节安全生产保证措施87第十章工期保证措施91第十一章施工环保、水土保持措施93第十二章职业健康安全保障措施96第十三章文明施工、文物保护措施99第十四章施工应急预案102第一节事故事件应急救援措施102第二节安全事项104第十五章其它说明的事项105第一章编制依据国家、公路现行设计规范、施工规范、验收标准和有关规定；承发包合同、招投标文件；申嘉湖高速公路长安隧道设计文件和施工图纸；申嘉湖高速公路长安隧道现场调查所获得的地质、水文、气象等资料；公司以往类似工程的施工经验、工法；可资利用的新技术、新工艺、新材料、新设备等；国家及地方施工安全、工地保安、人民健康、环境保护等方面的具体规定与技术标准。第二章编制范围和编制原则一、编制范围申嘉湖高速公路第三合同段长安隧道左线（起讫里程为ZK122463ZK125580，全长3117M）、右线（起讫里程为YK122495YK125595，全长3100M）的土建工程。二、编制原则在充分理解设计意图的基础上，制定先进、合理、操作性强的施工方案。尊重科学，严格按新奥法原理组织施工，充分体现长大隧道、瓦斯隧道快速施工技术水平。组织机械化、专业化施工，力求施工组织科学、严密，施工进度快速、均衡、高效。加强地质超前预报及监控量测工作，根据信息反馈，实行动态化施工。加强过程监控，执行验标及有关公路规范、规程，确保工程质量。第三章工程概况、工程数量及施工条件第一节工程概况一、工程范围及工期要求长安隧道分离式隧道，左线ZK122463ZK125580,全长3117M；右线YK122495YK125595,全长3100。合同工期为34个月。隧道围岩分级统计表围岩级别及衬砌长度（M）序号隧道名称起讫桩号隧道全长（M）III紧急停车带明洞洞门左线ZK122463ZK125580311711024048421157224半明洞1长安隧道右线YK122495YK125595310011024078393157232半明洞二、设计技术等级采用高速公路双向行车四车道隧道（上下行分离）。隧道设计速度隧道几何线形与净空按120KM/H设计。隧道照明设计速度按120KM/H设计。隧道建筑限界根据公路隧道设计规范（JTGD702004及公路工程技术标准（JTGB012014规定确定隧道建筑限界基本宽度行车道W2375M侧向宽度LL075M,LR125M检修道JL10M,LR10M总体基本宽度为115M。净高行车道50M,检修道25M。隧道设计使用年限主体结构（衬砌、洞门）100年；可更换、修复构建（水沟、电缆沟槽、盖板等）30年。三、地理特征1、地形、地貌长安隧道位于低山丘陵区，地形坡度约1535，山体植被较发育，长安隧道隧址区地面最高点高程约为280M，属越岭隧道。进洞口和出洞口处于斜坡位置，隧道进洞口位于沟谷内，轴线与坡面大角度相交，隧道进口段左侧于沟谷斜坡小角度相交，埋深较浅，且存在偏压；洞身K123465K123570段、K124455K124670段穿越深切沟谷；出洞段轴线与坡面斜交，交角较大，该隧道洞身段地形变化大，坡度大，出洞口外侧为平原区。2、地层岩性根据地质调查钻探，长安隧道隧址区基岩为硬质岩，岩质较硬坚硬，岩体较完整较破碎。岩性主要为长石石英砂岩、石英砂岩。其主要矿物成分为长石，石英次之，进洞口段硅化作用强烈，变质为石英岩，色偏白，层理清晰，岩质坚硬，局部夹青灰色薄层或透镜体状粉砂岩，为软弱夹层。第四系地层主要为残坡积含碎石粉质黏土和含黏土性土碎石，厚度较小，一般2M左右，陡坡处覆盖层较小，其中缓坡处厚度变大，越接近坡麓，厚度较大。3、地质构造根据区域地质资料、工程地质调绘，长安隧道隧址区揭露5条断层和3组节理密集带，宽度较大，多与隧道大角度相交，呈碎石土压碎状，岩体破碎，对隧道影响较大，节理痕隙很发育，水文地质条件复杂，稳点性差。4、水文地质条件长安隧道区域内的地下水根据其不同的赋存形式，埋藏条件和分布情况以及不同的水动力性质可分为两大类；松散岩类孔隙缝水、基岩列隙水。松散岩类孔隙水第四系残坡积（QCLDL）碎石孔隙潜水含水层，厚度小，且多处于地下水常水位以上，降雨时充水，雨后排泄，总体水量贫乏。基岩裂隙水基岩裂隙水主要由风化裂隙水和构造裂隙水组成，基岩裂隙水主要受大气降水补给和部分地段第四孔隙潜水补给，在地形切割较强烈处及山坡坡脚处等地排泄。基岩风化裂隙水主要储存在强中风化基岩中隧道区强化风化裂隙发育，岩体成碎块状，储水性好，厚度较小，多在地下水水位以上；中风化节理裂隙发育，一般水量贫乏，局部裂隙较密集，局部水量稍大。构造裂隙主要贮存在断裂带内，岩体破碎，呈碎块状碎石土状，储水性好，水量变化较大，受气象影响大。长安隧道日均涌水量预测Q1289M第二节工程数量隧道主要工程数量表序号工程项目说明单位数量1开挖土石方明洞及洞身开挖M37338342C15片石砼仰拱填充M3482903C25喷射砼初期支护M3377214C30砼洞身衬砌M3882475C40砼厚度24CM路面M2553466格栅钢架初期支护T138257工字钢初期支护T274498钢筋二衬T17501第三节施工条件一、交通条件方便隧道施工，在长安隧道进洞口右侧修建一条长度约500M的便道，便道宽度为7米，表面用片石加小碎石硬化处理。二、施工用电使用10KV高压线从变压器房引进配电房，再接入施工场地的配电箱内，供长安隧道进口端的生产和生活区的生活用电。配电箱分别控制地面的生活用电、生产用电和洞内的生产用电。施工现场供电线路采用架空线和部分埋设电缆，按用电安全技术要求进行布置。施工现场配1台250KW发电机，以保证停电后的应急用电。在电线路影响施工和车辆的地方树立标识牌安全生产，在需要埋设电缆的旁边设标识牌以防生产误挖电缆。三、施工用水在长安隧道进洞端建一座储水能力150M3的高山水池。就近取水用高压水泵抽至高压水池，铺设150MM供水管路至洞内。四、通信项目所在区域有无线网络覆盖，施工时可根据情况采用手机和座机以满足通讯需要，采用有线和无线相结合的方法实现对外联络，有线程控交换机实现洞内外联络。五、人文环境各级政府大力支持，宣传力度大，群众拥护，治安环境良好，民风淳朴。第三章施工总体方案及部署第一节施工总体安排针对本高速公路设计速度高、技术标准高的特点，以满足技术标准、一次达标为原则，并根据本工程特点及现场实际情况进行施工总体安排。隧道施工投入满足隧道施工的人员、机械设备及检测仪器，组成超前地质预报、瓦斯监控、围岩量测、挖、装、运、锚、衬等作业线。施工准备期内完成临建工程，隧道施工时，先行完成洞口段排水设施及坡面防护工程，再进行长管棚超前支护及正洞施工，加强超前地质预报及监控量测工作，及时调整施工方法和支护参数以策安全，确保工程质量和进度；初期支护紧跟，尽早形成闭合环；仰拱超前，根据监控量测结果适时施作二次衬砌；水沟电缆槽在二次衬砌施工三到四个月后开始安排；路面在与电缆槽施工不产生干扰的前提下通过开辟多处作业面适时安排浇筑。第二节施工组织机构一、工区组织机构施工组织机构图421配置精干高效的管理人员，配备专业化施工队伍和机械设备，实行项目法管理，全面负责工区各项工程的组织管理工作。科学管理，严密组织，精心施工，确保工程优质、安全、高效、按期完工。二、劳动力配置及使用计划根据本工程的工作量、合同工期以及机械设备配置情况，结合工程专业特点和现代科学管理理论，精心筹划、科学安排，进行动态管理、弹性编组、灵活组织，实施平行、流水、交叉作业。施工队施工人员以熟练的技术工人为骨干组成，各工种配置合理齐工区负责刘向阳技术负责郭文惠仓库管理安全负责开挖班组二衬班组支护班组施工负责财务测量负责材料负责机电负责实验检测全。根据不同项目不同工种实行专业化施工作业，充分发挥专业优势和机械作用。隧道施工队伍人员将根据施工进度安排和工程进展情况分期分批进场。项目主要管理人员及技术人员于2016年6月1日前进场，进行施工准备；第一批施工人员40人，于2016年6月1日前进驻现场，修建各种临时设施；第二批施工人员100人在2016年8月15日前进驻现场，完善施工准备工作，尽快形成生产能力，确保隧道按计划进洞；第三批施工人员在工程全面展开后根据工程进度要求及施工进展情况及时进入施工现场。工区所有进场施工人员先进行安全生产、质量意识、验收标准、施工规范、操作规程、治安消防、法则法规、文明施工、安全维护、环境保护等教育和培训。三、人员素质构成及特点施工队伍抽调思想好、身体健康、具有丰富施工经验的职工组成，人员素质构成比例特种工5，技术工人75，普工20。施工人员均从事过类似工程的施工，经验丰富、技术过硬、素质较高。管理层人员精干高效、年富力强，在类似工程施工中有丰富工作经验。技术人员均具有较高的理论水平和深厚的技术功底，接受能力强，工作作风严谨，廉洁负责。第三节大临工程的分布及总体设计一、施工总平面布置及规划原则1、严格按设计规划范围合理安排、节约用地。2、各种临时工程与设施符合国家环保要求并且能够适应当地气候条件。3、施工现场规划原则节省投资、节约用地、因地制宜、就地取材、方便施工、尽量利用既有设施。4、隧道洞口场地平面规划主要内容施工便道、供电线路、施工供水、生活生产房屋、有轨运输线路、临时弃碴场、配电房、维修间、拌合站、材料库、火工品库等。（一）施工供风、供电、供水洞内（包括正洞、斜、竖）临时设施包括洞内高压电缆、照明线路、高压风水管路、通风管路及施工抽排水管等，隧道洞内管线布置详见图431。隧道洞内管线布置图4311、高压电缆及照明线路布置工区供电配置双路电源，采用双电源线路，电源上不得分接隧道以外的任何负荷。隧道正洞和平导均采用10KV高压进洞经变压后供设备使用，高压电缆由隧道右侧进入移动变电站，移动变电站距掌子面400M以内。洞内动力线路采用三相五线制。照明电压作业地段不得大于36V，成洞和不作业地段采用127V；电缆全部采用铠装不延燃橡胶套铜芯防爆电缆。2、高压风管布置灯泡定位器动力照明线200高压风管扁钢高压电缆基底标高隧道中线挂钩通风管150020600150高压水管3005012020长安隧道正洞高压风管均采用200MM钢管由洞口左侧进入洞内。3、高压水管及排水管布置高压水管选用直径为150MM钢管，为满足施工用水水压要求，在进口管道适当位置设一处管道增压泵。排水管道采用200MM钢管，布置在高压水管上方。（二）、砼拌和站依据本工程混凝土量及工程特点，配置满足工程需要的喷射混凝土和衬砌混凝土拌合站。进口搅拌站配置1套HZS120、1套JS750组成混凝土拌合站。喷射混凝土拌合站和衬砌混凝土拌合站并排布置，不同规格砂石料用浆砌条石墙分隔，以防相互混掺影响混凝土级配与计量；料场采用C15混凝土硬化。水泥采用库存和水泥罐储存，水泥库设置防雨、防潮措施，袋装水泥堆在架空木板上，堆放高度不超过1520；设2个100T水泥罐，1个100T粉煤灰罐。（三）、生产、生活房屋等临时设施生活住房及办公房屋采用二层塑料彩钢活动板房，室内地板混凝土硬化20CM厚。工区生活区内设垃圾箱及垃圾筒集中堆放，定期用垃圾车运往指定地点进行处理；生活污水排入污水处理池处理后并拉到指定地点排放；同时设置防火、防风、防爆、防暑、防冻、避雷等安全设施。在隧道洞口附近设钢构件加工间和混凝土预制生产厂，集中加工各种钢结构件及各种混凝土预制件，实现工厂化管理，保证加工、生产的质量。在隧道洞口附近设置机械设备维修间，进行各种机械设备的日常维修保养工作，保证各种机械设备的正常运转，保障隧道内施工生产的正常进行。在隧道洞口附近设置现场指挥所，在隧道洞口设置值班室，保证施工生产有序进行。（四）、火工品库炸药库、雷管库按相关要求进行选址并经过当地公安部门批准，两库间距不小于30米，按火工品管理条例要求修建，砖砼结构预制板房，四壁留通风小气孔（5CM10CM），气孔采用钢筋与铁丝网封堵。火工品设看守房，24小时值班。三个房外围用铁丝网或砖墙围护。配置手持式灭火器，消防砂及消防铁锹，安装报警装置和红外线探头，炸药库及雷管库安装防爆灯泡及避雷设施等。第四节施工通风一、施工通风监测施工期间必须建立通风检测的组织系统，测定气象参数、风速、风量等参数。管道通风监测用13M比托管、U型压力计以五环10点法测试管道全压和静压，用13M比托管、DGM9型补偿式微压计测试通风管内风的动压。通风量监测与管道通风测点相同截面用电子风速仪以9点法测试风速、风量。气象条件测试用数字式温度计测试管道内、外气温，用空盒气压表、干湿球温度计测试巷道内各点气压的湿度值。隧道内炮烟及有害气体扩散规律测试用P5型数字粉尘计自动记录各测点烟尘每分钟浓度动态变化，远红外线CO测试仪记录每个测点炮烟中一氧化碳浓度动态变化。对不同施工阶段的施工通风进行监测，根据测试结果进行系统改进。通风检测设备见表441。表441通风检测设备数量序号名称型号单位进口斜、竖井备注1比托管13M个342压力计U型个343补偿式微压计DGM9个234风速仪台235温度计数字式个236气压表空盒式个237干湿球温度计个238粉尘计P5型数字式套339CO测试仪远红外线套33二、施工通风管理长安隧道式特长隧道，施工通风是隧道施工的重要环节，是保障长大隧道快速施工和正常进行的关键。结合以往瓦斯隧道的通风经验及成熟的工艺、工法，对长安隧道施工通风进行科学管理，制定科学、合理的通风方案和切实可行的保障措施。通风机安装支架稳固，避免运转时振动摇晃。风机出口设置刚性风筒连接，风机和风筒接口处法兰间加密封垫。刚性风管与软风管接合处绑扎三道，以减小局部漏风和阻力。通风机经验收合格后方可投入使用，通风机必须执行专人管理制度，按规程要求操作风机，如实填写各种记录。严禁随意停开，并实行挂牌管理。通风机应按规定实现“三专”，即专用变压器、专用线路和专用开关。通风机应设两路电源，当一路停止供电时，另一路应在15MIN内接通，保证风机正常运转。在隧道施工期间，通风机应实施连续通风，保证隧道内空气及施工环境质量。通风机风管必须采用抗静电、阻燃式风管，有标准的出厂合格证。通风机风管口到开挖掌子面距离应小于40M，严禁放炮作业时摘取掌子面通风管。风管吊挂和维护每班应明确专人负责。每班必须对全部风管进行检查，发现破损等情况及时处理，损坏的风管必须及时更换。风管百米漏风率不应大于2。挂设风管要平、顺、直。在作业时，按洞内管线布置图测设风管中线位置，每隔5M打眼安装高强膨胀螺栓，布6MM钢筋拉线，用紧线器拉紧。风管吊挂在拉线下。为避免6MM钢筋受冲击波振动、洞内潮湿空气腐蚀等原因造成断裂，增设10MM尼龙绳挂圈。拐弯处要设弯头或缓慢拐弯，不拐死弯。第五节施工用电一、用电方案根据施工方案及外部电力分布情况，现场施工采取以外接电源为主，自发电为辅的用电方案。二、施工用电施工用电在长安隧道进口处设置2台800KWA变压器使用10KV高压线从变压器房引进配电房，再接入施工场地的配电箱内，供长安隧道进口端的生产和生活区的生活用电。配电箱分别控制地面的生活用电、生产用电和洞内的生产用电。施工现场供电线路采用架空线和部分埋设电缆，按用电安全技术要求进行布置。施工现场配1台250KW发电机，以保证停电后的应急用电。第六节施工用水施工水源隧道进口端施工用水采用150钢管从左洞左侧天然水池中抽取引至施工现场，在洞顶适当高度修建150M3高山水池，然后采用150MM钢管供水至生产区及生活区。为保证生活区及生产区供水安全有效，隧道进口端泵房安装高压水泵2台（1台备用），如工作泵发生故障，备用泵立即启用。供水高压水管均选用直径为150MM无缝钢管。第七节施工量测为保证长安隧道施工工程质量，满足特长隧道工程检测的需要，在施工现场组建测量队、地质预报室。测量队负责隧道的平纵面定位、控制点的定期复测、结构尺寸放样及围岩量测工作等。地质预报室负责隧道的超前地质预报工作，为隧道施工方法、支护参数的选择等提供理论依据。一、施工测量测量作业程序流程见图471。、控制测量1、施工前平面控制网复测隧道施工前要根据设计院和业主技术部门现场交接测量控制桩橛点，组织测量人员对交接的导线网点和水准基点进行反复复核测开工前交接桩控制网、水准基点开工复测控制网、水准基点加密防护施工中复测检查施工测量竣工测量测量成果报监理工程师及业主图471测量作业程序流程图量，复核导线点的坐标和水准基点高程的准确性，测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比，完全无误后作为控制隧道施工用点。当隧道每掘进1000米或雨季前后必须对洞内外导线控制点进行联测一次。2、平面控制附合导线测设洞内布置双导线，形成闭合导线，利用全站仪、精密水准仪等测量仪器，精确控制隧道施工。洞口导线点位使用钢筋（钢筋顶上刻十字线）埋于洞口附近坚固稳定的地面上，并用混凝土固定桩位，点与点之间通视良好。点位布置完毕后，利用设计院交接的导线网GPS点（已知）作基准点，以三维坐标法，使用全站仪引测附合导线上各点的精确坐标值（并经平差），使用精密水准仪从高等级的2个BM点测定导线上各点的准确高程（并经平差）。水平角的观测正倒镜六个测回中误差25，每条附合导线长度必须往返观测各三次读数，在允许值内取均值，导线全长闭合差1/30000。3、高程控制高程控制点的布设利用平面控制点的埋石作为高程控制点，如特殊需要时进行加密，加密的水准点精度不低于高程控制点的精度，其布置形式为附合水准线路。精密水准点的复测采用S1等级水准仪对所交精密水准点进行复测，往返测量。观测精度符合偶然误差2MM，全中误差4MM，往返闭合差8（L为往返测段路2/线段长，以KM计）。两次观测误差超限时重测。当重测结果与原测成果比较不超过限值时，取三次成果的平均值。、施工测量1、洞口测量根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高，详细计算洞口边仰坡开挖边线的坐标和各桩中心坐标。利用附合导线与以上计算坐标的相对关系，使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线，十米桩中心坐标点位，以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩，控制洞口边仰坡的开挖。2、洞身测量隧道洞身施工测量要根据设计院提供的设计文件，精确计算出线路百米桩的坐标及结构的相关尺寸和标高，并按每10M编制出本隧道标高表。测量工程师利用隧道洞内测量控制点，及时向开挖面传递准确的中线和高程；用断面测量仪测设隧道开挖轮廓线、支护钢架架立前后和衬砌立模前后轮廓尺寸进行复核，确认准确后方可进行下道工序施工。在洞内进行施工放样时随时配带气压标、温度计，随时根据实际情况对仪器进行气压、温度的修正。、竣工测量按相关要求采用激光限界检测仪进行洞身净空检查，隧道洞身开挖贯通后,及时组织测量人员进行贯通测量。依据有关测量规范及测量结果,调整贯通误差,并将结果及时上报监理和业主有关部门。依据设计图纸检查完工后的结构物尺寸,如实填写检查结果,并将检查资料作为竣工资料一部分存档。、测量质量的保证措施施工现场测量桩点的交接，必须双方参与，持交桩表逐桩核对，交接确认，遗失的坚持补桩，无桩名者视为废桩，资料与现实不符的应予以更改。特长隧道施工测量作业，必须严格执行有关测量技术规范。严格按照规范技术要求进行测量作业检测，保证各项测量成果的精度和可靠性。定期组织测量人员与相邻施工单位共同进行洞内外控制点联测，保证控制点的准确性。在隧道测量作业后，所有现场测量原始记录，必须将观测者、记录者、复核者记录清楚明了，且签名必须是各岗位操作人员自己的签名，严禁代他人签名。加强仪器的维修和保养，保持其良好状态，及时对仪器进行维修和保养并按时送检。二、地质探测与预报隧道内地质探测与预报是长安特长隧道施工的一个极其重要的内容和环节。、地质探测与预报组织机构施工中将超前地质预报工作作为一道施工工序来进行安排，根据本标段的工程地质特点，采用地面预报和洞内预报相结合的模式，主要以洞内预报为主。为提前推断开挖地层的特性，在设计基础上，采用多种超前地质探测与预报手段，采集各种水文、地质、变形、应变等参数进行信息化管理，对未开挖地段进行地质预测和分析，以供设计单位及时提出是否需要修改设计的正确判断，并研究拟采用的支护类型，确定合理的结构支护参数，实行信息化管理、信息化施工，以保证施工顺利进行。、超前地质探测与预报方法根据本隧道工程地质条件，采用TSP203地质预报系统、地质雷达、超前钻探、地质素描等综合地质预报技术，预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质状况。、工作程序超前地质探测和预报工作程序见图472。、工作程序探测方法及频率探测方法及频率见表471，并依据设计有关要求结合现场实际选用相应的超前地质探测和预报方法、措施。、资料交付地质测试与超前预报成果资料采取分报告与总报告相结合的交付方式。每天将现场采集的资料进行分析和汇总，并向施工和技术负责人进行汇报；定期归纳汇总。对地质条件与设计变化较大、影响隧道施工安全，可能产生地质灾害的重点地段（断层带、强富水地带、岩性接触带、节理密集带等）所做的地质超前预报，及时提交业主、设计单位进行动态设计；情况紧急时，先及时采取防范措施，再以书面形式报告业主、设计单位，以保证施工安全。根据开挖及支护情况发现坍方征兆地质雷达地质资料研究现场地质状况调查制定超前探测预报方案TSP203地质预报系统超前钻孔探明地质反馈设计、施工，信息化设计确定施工方案，保证施工安全资料整理与经验积累开挖面岩性前推法地质素描图472超前地质探测预报工作程序图表471探测方法及频率探测方法项目频率及位置探测目的洞顶及洞壁3处/1M，左右侧洞壁、洞顶地质构造地质素描数码成像掌子面1张/10M，地质构造TSP203地质预报100M/次地质构造、断层等不良地质探测地质雷达在TSP203预报有异常时断层、初期支护、二衬密实性地震反射波法在TSP203预报有异常时基底探测物探方法红外探水每30M一次富水情况单孔水平钻探（每次60M）每50M一孔地质构造、涌水量超前水平钻探孔内数码成像水平钻探时地质构造、瓦斯含量超前平导利用平导采用单点反射法进行正洞探测地质构造、瓦斯含量长期水文观测溪流流量观测、深孔一孔地应力测试深埋段测试试验水压力测试渗水严重带软岩物理力学、膨胀性测试每50M一组测试软岩物理力学、膨胀性地下水侵蚀性判定取样硫酸盐地段每100M一组，砂岩地段每150M一组水的侵蚀性判断三、监控量测在隧道施工过程中，严格按照规范要求进行监控量测，以隧道监控量测资料为基础及时修正隧道内支护参数，使洞内支护参数与地层相适应并充分发挥围岩的自承能力，围岩与支护体系达到最佳受力状态，并在施工中进行信息化动态管理，达到确保工程质量、施工安全和进度。隧道监控量测工作紧跟开挖面进行，在隧道正洞洞身支护完成后，及时进行全断面监控量测，随时掌握初期支护的工作状态，指导和确定二次衬砌施作时间。量测项目、方法及测点布置量测项目、方法及布置见表472。量测点布置见图473。表472量测项目及方法序号项目名称方法及工具布置断面1围岩及支护状态岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述每次爆破后进行2拱顶下沉精密水准尺、水准仪3周边位移洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计量测断面间距（浅埋）1015M；（深埋）2030M；（浅埋）1015M；（深埋）2030M；4050M；50100M4净空收敛各种类型收敛计5地表下沉监控量测精密水平仪H（埋置深度）2B（开挖宽度），2050M/断面；BH2B，1020M/断面；HB，10M/断面全断面开挖监控点布置图上下台阶开挖监控点布置图洞口浅埋地段地表沉降监控点布置图图473测点布置示意图中中中45中245中2中中中BCCBA中中BCAO量测频率净空变化量测和拱顶下沉等量测的频率，主要依据位移速率和测点距开挖面的距离而定，一般量测频率见表473。元件埋设初期测试频率每天观测12次，随围岩渐趋稳定，量测次数逐渐减少，反之增加量测次数。1、净空变化、拱顶下沉量测在每次开挖后12H内取得初读数，最迟不得大于24H，且在下一循环开挖前完成。2、由位移速度决定的量测频率和测点距开挖面距离决定的量测频率中，原则上采用两者频率中较高者，当位移趋向一定时，也可不采用表473中数值。3、因测点和测线不同，位移速度不同，以产生最大位移速度来决定量测频率。4、当围岩达到基本稳定后，在以1次/周的量测频率测23周后，可结束量测；当为挤压性围岩时，位移长期没有减缓趋势，适当延长量测时间，直到位移速率小于05MM/D时即可结束量测。表473量测频率表类型量测频率变形速度（MM/D）量测断面距开挖工作面距离12次/D501B1次/D1512B1次/2D05112B1次/2D020525B普通围岩1次/周5B注B为隧道开挖宽度测试工作1、围岩量测施工监控工艺见图474施工准备开挖初期支护状况观察开挖面岩性的观察初期支护喷砼埋入观测预埋件初读数拱顶下沉和净空收敛按设计频率量测绘数据整理和计算机处理加强支护变形曲线出现反常施作二次衬砌围岩变形趋于稳定图474围岩量测施工监控工艺2、现场量测要求初期支护施作2H后并在距离开挖工作面2M范围内埋设测点，进行第一次量测数据采集。测试前确保检查仪表设备完好，确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次；三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动，当确认无误后，再按前述监控量测要求进行复测。多次测试都要认真做好原始数据记录，并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。量测数据应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，应及时通知现场施工负责人，以便采取相应的处理措施。测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作，时进行资料整理。施工监测3、周边水平位移量测测点埋设喷锚支护施作后，用风钻凿40MM、深200MM的孔，先用早强水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆，尽量使同一基线两测点的固定方向在同一水平直线上，等砂浆凝固后，即可进行量测工作。量测方法采用SWJ隧道收敛计监测。该机具有很高的量测精度，适用于大跨度隧道的变形监测。SWJ隧道收敛计结构见图475。4、拱顶下沉量测拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设固定杆，并外露杆头设挂钩。测点的大小要适中，如过小，测量时不易找到；如过大，爆破时易被打坏。支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被掩埋，要尽快重新设置，以保证数据不中断。采用水平仪、水准尺、挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉，精度为1MM。量测时用一把24M长的挂钩式钢尺挂上即可。拱顶下沉量测见图476。最大行程30压尺簧片照明键开关/单位键置零键锁定拔轮球绞机头机身张力摇柄尺端连接头尺带摇柄尺架尺带尺寸单位M握柄图475SWJ收敛计结构图水准点水准尺水平仪钢卷尺开挖面拱顶测点图476拱顶下沉量测示意图图477地表沉降量测区间图上半断面下半断面5、地表下沉量测测点布置与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应，地表下沉量测点集中设在隧道中线附近，并在开挖面前方HH1处设测点，H为隧道埋深，H1为上半断面净高，直到开挖面后方约35B处。测量方法采用水平仪、水准尺配合测量地表沉降，精度为1MM。用经纬仪将所有测点布设于同一直线上。测点钢筋安设就位后，表面磨平，并用钢钉等锐器在其表面冲眼标记。地表沉降量测区间及测点布置见图477和图478，地表下沉量测频率同拱顶下沉、洞内收敛量测频率相同。围岩稳定性和支护效果分析1、量测资料整理分析使用电子计算机对量测资料整理分析，具体流程见图479。图478地表沉降量测测点布置图6、围岩量测判释标准依据变形管理等级判别根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验，本工程监控量测变形管理等级见表474，据此指导施工。表474变形管理等级管理等级管理位移施工状态U2UO/3停工，采取特殊措施后方可施工注U为实测位移值；UO为最大允许位移值。依据位移变化速度判别A净空变形速度大于10MM/D时，围岩处于急剧变形状态，加现场量测资料存档主电子计算机绘图机地表下沉图、随时间变化图净空变位及变位速度随时间变化图围岩变位随时间变化图其它印刷机和有限元解分析的对比预测变形量解析其它资料存档资料存档解分析的对比（现场）图479电子计算机量测处理系统图强初期支护系统；B净空变形速度102MM/D时，围岩处于缓慢变形状态；C净空变形速度小于02MM/D时，围岩处于基本稳定状态；上述位移变形速度标准，是针对一般隧道净空变化和拱顶下沉量测，对浅埋段及挤压性围岩段则采取其他判别标准依据位移时态曲线判别A、现场监控量测的各类数据均应及时绘制成时态曲线，当位移时间关系趋于平缓时，应进行数据处理和回归分析。以推算最终位移和掌握位移变化规律；当位移时间关系曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监控围岩动态，并加强支护，必要时立即暂停开挖，采取停工加固并进行支护处理。位移时间的正常曲线和反常曲线，详见图4710所示。其中反常曲线是指非工序变化所引起的位移急剧增长现象。A图表示绝对位移值逐渐减小，支护结构趋于稳定，可施作混凝土衬砌。B图表示位移变化异常，出现反弯点初期支护出现严重变形，图4710时间位移特征曲线A正常曲线B反常曲线时间T时间TMIN位移MIN位移这时应及时通知施工管理人员，该段初期支护必须采取加强措施，确保隧道不坍方；严重时施工人员须迅速撤离施工现场，保证施工人员安全。B、根据位移时间曲线形态来判别围岩稳定性标准。岩体变形曲线可分为三个阶段基本稳定阶段主要标志是变形速度不断下降，即D2U/DT20，称为一次蠕变区，表示围岩趋于稳定，其支护结构是安全的；过渡区段变形速率较长时间保持不变，即D2U/DT20，称为二次蠕动区，应发出警告，及时调整施工程序，加强支护系统的刚度和强度；破坏区段变形速度逐渐增加，既D2U/DT20，称为三次蠕变区，曲线出现反弯点，表示围岩已达到危险状态，必须立即停工加固。隧道内围岩稳定性判别标准，是比较复杂的，它不仅同围岩类别以及其他地质因素有关，而且还同施工方法、支护手段等人为因素有直接关。因此，在评价围岩稳定程度时应根据隧道工程的具体情况，采用上述三种判别标准综合分析并反馈于设计与施工应用，比较符合实际。二衬施作应在监控量测达下列标准时进行（断层破碎带、浅埋段施工除外）A、隧道拱脚水平相对净空变化速度小于02MM/D；拱顶垂直位移小于015MM/D。B、隧道周边收敛速度，以及拱顶垂直位移速度趋于稳定时。监控量测管理1、施工监测管理流程见图4711。7、保证措施将监测管理纳入施工生产计划中，作为一个重要的施工工序来抓，并保证监测有确定的时间和空间。制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划。施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据此优化施工方案。监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格后方可使用。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则，量测施工量测安全性经济性量测计划是否变管理基准是否变措施（改变施工方法，调整支护参数）措施（优化支护结构）改变量测计划改变管理基准是是否否否否是是图4711施工监测管理流程图数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。量测数据的存储、计算、管理均采用计算机进行。针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动，及时分析、反馈信息，指导设计和施工。第八节内业资料一、内业资料的收集内业资料是施工生产和工程活动全过程的记录，包括开工报告、测量、试验、监控量测、施工质量控制资料、自检资料、检验批及隐蔽工程检查资料、工程日志、计量支付、影像资料等施工中形成的各种文件。内业资料要求数据真实、可靠、齐全，签字手续完善并与工程建设同步，施工过程中各部室按照相关要求进行收集。二、内业资料的整理、归档由资料员负责内业资料的整理、归档工作。按相关竣工资料编制办法以检验批为单元，按分项、分部、单位工程进行整理、归档，并作好统计汇总工作。三、内业资料的移交工程施工完毕并经验收合格后由施工单位将编制完整的内业资料按建设单位要求的数量向有关档案部门进行移交，并办理移交手续。第九节施工程序本隧道工程施工程序为征地拆迁场地清理测量放线现场核对开工报告工程实施施工自检报检签证试验检测质量评定工程验收土地复耕工程保修。第五章主要项目的施工方案、关键技术、工艺要点、工艺要求第一节主要项目的施工方案根据长安隧道工程水文地质条件、围岩级别及断面设计，结合多年积累的长大隧道施工经验和投入的施工力量，拟定施工方案如下一、隧道按新奥法组织施工，严格遵循“超前探、管超前、短进尺、弱（不）爆破、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。用先进的探测和量测技术取得围岩状态参数，通过对信息、数据的综合分析和处理，判定地质变化，反馈于设计和施工，实行动态管理信息化施工。二、洞口采用大管棚，正洞、明洞段级围岩均采用环形开挖预留核心土法施工开挖；级围岩段采用台阶法开挖，级围岩段采用全断面开挖。按规范要求对围岩支护体系的稳定状态进行监测，并按仰拱超前的原则组织施工，仰拱整幅一次浇筑完成，拱墙衬砌一次灌注。三、钻爆采用YT28风动凿岩机湿式钻孔，毫秒电雷管光面爆破技术开挖，采用三级煤矿许用乳化炸药、煤矿许用毫秒电雷管（延期时间130MS）及电力起爆系统。洞内装碴为了避免摩擦碰撞产生火花，爆破后给洞碴及时喷水，然后方可装运。四、42小导管、25中空锚杆及22砂浆锚杆采用YT28风动凿岩机施作；TK500湿喷机湿式喷射混凝土；复合防水板采用移动式简易台架铺设，混凝土采用自动计量拌合站生产，HJY6型轨行式混凝土输送车运输；衬砌采用全断面液压钢模整体衬砌台车，轨行式HBT60775ZA输送泵泵送混凝土灌筑施工。形成超前加固、开挖、支护、仰拱与填充、防排水、二次衬砌等均衡生产、整体推进的有序格局。平导、横洞衬砌采用穿行式钢模衬砌台车、泵送混凝土灌筑衬砌。衬砌完成后开始水沟、电缆槽及混凝土路面施工，自贯通面向洞口方向采用倒退法施工，水沟电缆槽及混凝土路面组织平行流水作业。第二节隧道施工关键技术一、长大隧道快速施工技术根据本隧道的特点，结合以往在类似隧道工程组织快速施工的实践经验，快速施工组织与管理要点阐述如下、建立现场生产指挥中心，实施一级管理。以作业工班为管理单元，以施工工序为控制对象，在施工现场建立生产指挥中心，进行各工序的协调、工序循环时间和循环进度的控制及突发事件的处理，实行一元化一级管理制度。、在隧道掘进过程中进行超前探测，探明前方瓦斯情况，做到事前预测预报，及时采取相应措施，杜绝事故发生。强化通风设施管理，防止瓦斯积聚、超限。、注重协调各工序间的矛盾和问题。本隧道实行超前预报、开挖、出碴、支护衬砌机械化作业，缩短工序时间，多工序平行作业。从施工组织、机械设备配置和用电保障等满足隧道工程的快速掘进。、实行专业化管理和施工作业。通风系统采用专业化队伍维护，通风机专人值守，通风管设专职人员安装和维修，保证通风及时，掌子面作业环境良好。对专业化要求程度较高的工序如防水层铺设和焊接等采用专业队伍施作。、软弱围岩严格按“新奥法”原理组织施工。软岩施工中严格遵循“先预报、管超前、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则，确保施工质量和安全，加快施工进度。、实施信息化动态施工管理。施工中加强地质超前预报和监控量测，建立收敛变形预警机制，实施信息化动态施工管理，及时处理施工中出现的各种问题，确保施工安全，提高掘进进度。、优化配置超前预报、开挖出碴、支护衬砌等机械化作业线，并针对不同地质情况，制订不同的机械设备配置方案，最大程度发挥机械化作业效能。、强化机械设备的管、用、养、修。施工中认真分析和研究各种机械设备的配套模式、工作效率、维修保养方法；各种机械设备的管、用、养、修均建立相应的管理体系和保障措施，指定专人管理，明确性能指标及操作要求，杜绝违章操作；在机械设备闲置时，加强检修和保养，时刻保证其完好状态；如设备在运转中出现故障，立即启用备用设备，并在规定时间内修复。、优化工序组合，实行平行作业。隧道施工将最大程度地利用有限的时间和空间，实行多工序平行流水作业，实现各道工序均衡施工，达到缩短工序循环时间，总体进度平稳推进的目的。、建立循环时间、循环进度的“卡死”制度。要实现快速掘进，首先要突出时间概念，制定适合本工程的奖罚机制并严格执行。、建立洞内外有效的通信系统。洞内外通讯联络采用有线通信与无线通讯相结合，实施内外监控，使每个生产环节在通讯网中自动衔接，使生产指挥中心能及时与各作业点、生活点、部门沟通，生产指挥中心能随时了解到各层面情况，及时反馈信息，指挥施工。、切实解决好运输与仰拱施工干扰问题。为了保证出碴和进料运输与仰拱施工平行作业，减少施工干扰，加快掌子面的掘进速度，采用仰拱栈桥，解决仰拱施工和运输之间相互干扰的矛盾。二、大断面隧道控制坍塌措施隧道内地应力大，围岩级别低及岩体抗压强度低时会产生围岩的塑性特征，主要表现为变形量大、变形时间长、出现松弛、塑性范围大等特点。1、围岩坍方前兆围岩的变形破坏、失稳坍方，是一个从量变到质变的过程。在量变过程中，围岩的工程水文地质特征及岩石力学特性会反应出一些征兆。根据这些征兆可预测围岩的稳定性，进行地质预报，采取相应措施，保证施工安全，防止隧道坍方。围岩的变形破坏、失稳坍方，有以下一些征兆、水文地质条件的变化。如干燥围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊等都是即将发生坍方的前兆。、拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生坍方。、围岩节理面裂缝逐步扩大，很可能要发生坍方。、支护结构变形（钢架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现明显裂纹或剥落等），甚至发出声响，有坍塌的可能。、围岩或支护结构拱脚附近的水平收敛率大于02MM/D或拱顶下沉量大于01MM/D，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定的状态，有可能出现失稳坍方。2、隧道坍方预防措施、做好超前地质预报工作。对开挖面前方地层进行探测预报，判明地层和含水情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改或加强超前支护和支护参数。尤其是施工开挖接近设计探明的富水带时，要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、突泥、渗水增大和整体性变差等现象，及时调整施工方法。、加强施工监控量测，实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测，及时对数据进行整理分析，及时反馈于设计和施工，及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时，尽快采取加强措施进行加固，抑制变形，防止因变形突变引起坍塌。、根据不同地质情况和开挖方式，采用超前小导管预注浆加固地层的超前支护措施，注浆选材视不同岩层和地下水情况分别采用水泥浆、水泥水玻璃双液浆，通过注浆加固周边围岩，提高其自承能力，减少围岩松弛变形。、对不同围岩，分别采取上部弧形导坑预留核心土法、台阶法、中壁法、CD法等开挖方法。分步开挖时，支护要及时闭合成环，每一环支护均施作锁脚锚杆，加强支护，防止拱脚下沉和内移，引起过大变形，导致拱部岩层坍塌。、严格控制开挖工序，尤其是开挖进尺，杜绝各种违章施工。控制爆破装药量，减小对软弱破碎围岩的扰动。、保证施工质量。超前预注浆固结止水、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。、施工期间，洞口应常备一定数量的抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。、有下述现象发生时，应先撤出工作面施工人员和机械设备，指定专人观察和进行加固处理后，确认险情排除方可恢复工作面施工围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。围岩面不断掉块剥落。支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，钢架严重变形。掌子面节理裂隙中渗水量或涌水量明显加大。第三节主要项目的施工工艺一、隧道工程（一）、洞口段开挖洞口边仰坡施工在洞顶距仰坡坡口线510M人工开挖并施作洞顶截水天沟。隧道进口围岩稳定,具有一定的覆盖层厚度,采用“无仰坡临界点”进洞,隧道出口根据设计图纸并结合现场地形测量放样边坡控制桩，按照设计坡比人工配合挖掘机分层分段开挖，及时进行边仰坡喷锚网防护，随开挖随防护。对开挖裸露的部分采用骨架护坡防护或喷播植草绿化防护。洞门修筑本隧道设计为端墙式洞门。在进洞正常施工后，适时安排施工。洞门完成后及时完善排水系统，保证洞口排水畅通。施工中精心组织、满足景观要求。进洞施工隧道进口处于软弱围岩地带，为湿陷性黄土层，自承能力差，需采取强有力的辅助加固措施。采用35M长大管棚对洞口段进行超前支护。沿隧道衬砌外缘间隔打入一排纵向钢管，而且在插入钢管后，再往管内注浆以凝结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的缝隙，使管棚与围岩凝结细密，以加强钢管的强度。开挖后架设拱形钢架支持，形成牢固的棚状支护结构，以确保安全进洞。长管棚参数1、左线进口管棚长度为27M，热轧无缝钢管108MM，壁厚6MM，节长3M、6M；右线进口管棚长度为17M，热轧无缝钢管108MM，壁厚6MM，节长3M、6M；左线出口、管棚长度为32M，热轧无缝钢管108MM，壁厚6MM，节长3M、6M；右线出口管棚长度为35M，热轧无缝钢管108MM，壁厚6MM，节长3M、6M；2、设15M长套拱作管棚固定端，拱内设3榀I16工字钢，在其中布设41根140MM，壁厚4MM，节长15M孔口管（为无缝钢管），并与I16工字钢焊接为整体。3、管棚钢管加工成花管，前端呈尖锥状，尾部焊接10加劲箍，管壁四周交错布置12MM压浆孔。（见图534钢管加工图）图534钢管加工图4、在施作大管棚时，管棚钢管管心与二次衬砌设计外轮廓线间距1503M2图1有孔管加工图1M注浆孔30为56CM。5、钢管布设在顶拱圆心角为160范围，环向间距为40CM，共41根，有孔管和无孔管间隔布置。6、外插角1不包括路线纵坡。7、大管棚钢管施工误差径向不大于15CM。8、大管棚钢管注11水泥浆，浆液扩散半径50CM左右，注浆压力2MPA。施工工序