岩溶地貌高速公路隧道施工技术总结

第78页共78页TOC\o"1-3"\h\z1．概述1．1工程简介XXX隧道是国家重点工程沪（上海）蓉（成都）高速公路广（安）邻（水）段的关键控制工程。隧道左右线各长4705.95米，线间距40米，双洞单向行车一级公路隧道，是目前已建成的全国最长的公路隧道。XXX隧道地处XXX省川中和川东结合部，位于华蓥市和邻水县交界处的XXX地段,西口位于华蓥市天池镇南约1km，东口位于邻水县城西北约5km（详见图1.1），属山岭重丘区。隧址区位于XXX山脉中段，地势中间高、两侧低，地面高程一般为500~1200米，相对高差最大达800米。隧道是以东北向展布的条带状岩溶山地和岩溶槽谷为主的岩溶地貌。隧道埋深在30~800米，穿越三叠系下统嘉陵江组（T2j）至二叠系下统茅口组（P1m）。二叠系下统栖霞组（P1q）至志留系中统韩家店组（S2h）。其岩性主要为灰岩和泥灰岩。同时，存在部分泥岩和炭质页岩，燧石结合灰岩和沥青质油浸灰岩。隧道围岩总体稳定性较好，IV、V类围岩占62.52%，但是，溶洞涌突水给隧道施工造成了极大的困难。最大涌水量单处达到1800立方米/小时，总涌水量最大达到20多万立方米/昼夜，一次涌泥量达到15000立方米。同时，煤层、高瓦斯、硫化氢、石油沥青的二次生化气、裂隙石油等有危险地质和有毒可燃气体给施工安全带来了极大的威胁。背斜地段具有高应力、岩爆、燧石结核地质给施工进度、工程处理造成一些棘手的问题。XXX隧道具有长、难、新三大特点。它难在穿越的地层地质条件复杂，溶洞多且大、岩溶涌突水大，水源补给远且不明确；煤层和石油沥青二次生化气易燃，硫化氢的逸出有毒；裂隙石油的溢出易燃；背斜高应力大变形给施工安全和施工进度造成极大的影响；岩爆和燧石结核给施工带来了诸多不利。为了解决这些难题，设计院、XXX煤炭科学院、XXX大学、XXX科学研究院西南分院、XXX江北地质勘察院等科研单位、高等院校同建设单位、监理单位、施工单位联合起来，针对施工的各个环节、技术难关进行试验、研究、制定方案，应用新技术，打破常规，大胆尝试，XXX隧道按期建成的经验，给国内类似的工程提供了借鉴。XXX隧道东口自X年五月一日进洞施工，X年九月十八日右线开挖贯通，十月二十八日左线贯通；X年七月土建工程结束，X年十二月二十二日竣工验收，二十六日正式通车运营。XXX隧道全面地运用新奥法原理进行修建。采用全面机械化施工，形成了爆破、装运、支护衬砌三条机械化作业线，创造了高水平的施工速度，单口掘进月进尺达到200米；打破常规、大胆尝试、勇于创新，首次采用分段揭煤、整体推进的全断面揭煤新工艺；采用喷射砼，以钢筋网薄壳理论，配合自进式锚杆作为初期支护通过背斜高应力、大变形区；首次采用大直径软式风管，无极变速轴流风机，辅以射流风机，实现2.5公里无接力通风技术，确保揭煤、高瓦斯和有害气体的施工通风；成功地应用气密性砼实现砼自防瓦斯渗漏。科学而严密的质量保证体系，严格的质量管理措施，实现了工程质量的高标准。根据《公路工程质量检查验收评定标准》，经检查验收，分项工程合格率100%，优良率97%，竣工验收质量评分为96.8。施工安全取得了可喜的成果，杜绝了隧道内发生施工死亡事故，重伤率0.6人/公里。施工测量贯通精度远远高于规范要求。XXX隧道施工历时三年半，战胜了难以想象的地质灾害，战水怪（溶洞大涌水）、降毒魔（硫化氢、石油沥青二次生化气、瓦斯）、灭火魔（爆破引起石油自燃数十次），广大建设者以振兴中国改革开放总设计师——邓小平家乡为己任，无私奉献。经受了苦与乐、公与私、生与死的考验，体现了“顽强拼搏，依靠科学，团结协作，开拓创新“的精神。XXX隧道的建成对促进川东地区的经济腾飞具有重要的意义。1．2XXX隧道东段工程规模 XXX隧道东段（L2I合同段）由XXX第一工程处承建。原合同主要工程量为：左线ZK34+875~ZK37+399，计2524米隧道；右线YK34+850~YK37+384，计2534米隧道；隧道左右线出口洞门；ZK37+399~ZK37+520路基；右线YK37+384~YK37+526.95路基；并有污水处理池；贮水池等配套工程。根据业主的有关要求，实际完成的工程量为：左线隧道开挖ZK34+737~ZK37+399，计2662米；右线开挖YK34+884~YK37+405.95，计2521.95米；左线衬砌、路面、沟槽施工ZK34+620~ZK37+399，计2779米；右线衬砌、路面、沟槽施工YK34+884~ZK37+405.95，计2521.95米；左线高填石方路基ZK37+399~ZK37+520，计121米；右线高填石方路基YK37+405.95~ZK37+526.95，计121米；以及污水处理池；贮水池等工程。共计完成建安产值14800万元。主要实物工程量见表1.2。主要工程数量表表1.2项目名称单位数量建安产值（万元）备注洞身开挖m345.9万4313喷射砼m3197201379锚杆m3357641819模筑砼m3631012440钢筋制安t1906692防水板m2194989669止水条（带）m30431598弹簧软管m17638186中央排水管m858653路面排水管m542156砼路面m246900305包括横通道及刻纹瓷砖贴面m232758198电缆支架组13552215砼基层及填充m327611536注水泥、水玻璃等m35156406路基土石方m314648278浆砌圬工m35881.362附属及其它元873合计元148781．3技术标准及技术参数XXX隧道设计行车速度60公里/小时；最大交通量20854辆/昼夜；限界净高5.0米，限界净宽10.5米；运营允许二氧化碳浓度150PPm；允许烟雾浓度0.009m-1；汽车荷载为汽车—超20级，挂车—120；隧道纵坡采用“人”字坡：西段为0.3%，东段为1.1191%；隧道结构采用复合式衬砌，大变形地段及软弱围岩段增设格栅钢架及中空注浆自进式锚杆加强初期支护；模筑砼采用防水砼和气密性砼（瓦斯设防段）；隧道防排水采用中央排水管方案；隧道衬砌防水采用橡胶防水板和弹簧盲管结构；隧道路面为砼刚性路面；运营通风采用悬挂式射流风机；隧道进口采用端墙式洞门，出口采用削竹式洞门。1．4不良地质简述1．4．1瓦斯隧道东、西段都要穿过二叠系龙潭组煤层（P2l1），煤层瓦斯及裂隙瓦斯是本隧道的主要工程地质问题之一，隧道东段穿煤点里程为：ZK35+699、YK35+710。隧道穿煤点的煤层瓦斯压力值为1.44MPa；穿煤点的瓦斯含量为9.16m3/t；全断面揭煤时，穿煤点爆破后最大瓦斯涌出量分别为11.04和17.68m3/min，炮后正常瓦斯涌出量为4.01m3/min。小断面揭煤时，穿煤点爆破最大瓦斯涌出量为4.58m3/min，炮后正常瓦斯涌出量为1.69m3/min；隧道东西穿煤点均有突出危险，属一般突出危险和倾出、压出类型；隧道开挖过程中围岩裂隙瓦斯异常涌出的可能性存在，主要在茅口组灰岩段，瓦斯涌出量为2~3m3/min；由于隧道附近煤矿瓦斯爆炸已发生多起，因此，在隧道施工过程中充分地考虑了防瓦斯和煤尘爆炸事故的可能，并相应地采取了防范措施。1．4．2石油、天然气及硫化氢川东地区是海相碳酸盐岩油气田最发育的地区，隧道区处于油气田构造之间的强烈褶皱的高陡背斜——龙王洞背斜中，且西翼出现透及地表的“通天断层”。尽管隧道将穿过C2h、P1m、T1j2、T1j3四套区域性含油气层段，但P1m、T1j2、T1j3含油气层段在隧道区均已裸露地表，C2h也在隧道以南5公里处出露地面，因此，该区已丧失了形成油气埋藏条件中最为关键的封盖条件；煤矿未遇见大量天然气涌出；ZK3井无含油气的直接显示，故不会有工业性油气存在。但是，由于残余油气的原油和沥青可被生物分解并生成天然气，即局部（茅口组底界附近）具有二次生化气囊的可能性。此外，岩石中还有吸附烃和游离烃存在。据ZK3井岩石游离烃测定，含气层最高游离烃浓度可达201298PPm，既含气层段岩石的含气率为0.146m3/吨。按最大脱气率为96%计，每吨岩石可脱出0.14m3的天然气，但事实上，样品岩石的破碎程度远高于施工中岩体的破碎程度，实际脱气率要大大低于测试值。天然气中硫化氢含量，据有关资料推测C2h、P1为总烃的0.146%，T1j2、T1j3的区域背景值为总烃的2.3~4.37%。在嘉陵江组可能遇见石膏层，施工中加强了硫化氢的检测和预防。围岩硫化氢异常涌出可能性主要在茅口组灰岩段，硫化氢异常涌出也属小规模，估算的硫化氢涌出量为0.045~0.067m3/min。离煤层垂距20~70米左右的深灰色和灰黑色富含硫化氢的灰岩段为重点防范区。1．4．3煤层采空区XXX地区采煤历史悠久，在隧道区不同高程上开凿巷道采煤，因而形成了大面积的煤层采空区。在隧道西侧有天池煤矿的540、640和790水平，且穿过隧道区，形成由540水平以上顺煤层延伸至810~1120米高程范围内的采空区，最低为540水平及其采空区。隧道东侧遇660和790水平区内，有南延机巷及其采空区穿过隧道轴线，最低为790水平及其采空区。从隧道区内的煤层采空区及其巷道的分布范围和高程，与隧道位置及设计高程相比较，表明隧道已位于煤层采空区和巷道之下。ZK35+312与绿水洞煤矿660和790水平东翼大巷的南延机巷和采空区在剖面上相交，该处采空区的最低点为782.0米，隧道毛洞拱顶低于采空区底约274米。YK35+325与绿水洞煤矿660和790水平东翼南大巷的南延机巷及其采空区在剖面上相交，该处采空区最低高程为786.0米，隧道毛洞拱顶低于该采空区底约278米。1．4．4涌突水区内碳酸盐岩为非均质各向异性含水层，地下水赋存极不均一，地下水位高于隧道设计高程10余米至约400米，洞口段岩溶强~中等发育，各种岩溶通道给地下水提供了较好的聚集条件，隧道中部虽岩溶弱发育，断层、采空区等也给地下水大量进入隧道创造了良好的通道；区内雨量大，给予地下水良好的补充。煤矿（528）水平掘进所遇极端月均最大流量41774.4m3/d（1989年7月）的涌水，这也是隧道可能遇涌突水的有力例证。计算所得全隧道各含水岩组（段）的预测瞬时最大涌水量（见表1.4.4-1），其中左轴线为126150m3/d，右轴线为124476m3/d；取528水平长期观测计算之极端月均流量83558m3/d，为隧道极端月均流量推荐值；取类比多年最大月均流量52042m3/d为隧道多年最大月均流量推荐值；取528水平资料推算之14292m3/d为隧道多年平均流量推荐值。隧道涌水量分段实测表表1.4.4-1段别里程桩号长度（m）涌水量（m3/d）里程桩号长度（m）涌水量（m3/d）东段ZK34+381.46~+759377.5414488YK34+620~+74612614045ZK34+982~ZK35+66968716075YK35+011~+69168015911ZK35+721~+835114405YK35+736~+851115408ZK35+875~ZK36K35+891~YK36+20631512663ZK36+269~+4161473097YK36+286~+4361503165ZK36+460~+7402809487YK36+486~+7462608809ZK36+775~ZK37+09832321163YK36+776~YK37+11634022277ZZK37+098~+2301324480YK37+116~+2361204072ZK37+230~+320903758YK37+236~+329933884ZK37+320~+399792697YK37+329~+384551644合计2537.5488025合计225486878以上计算结果均为无封堵隧道单洞掘进情况下的实测值，若双洞同时掘进，则涌水量为左、右洞各自涌水量的一半.据上述预测结果，区内岩溶发育和地下水富集受断层或可溶岩与非可溶岩接触带控制、煤矿坑道涌水点的分析，预测出较大可能产生涌水的地段十个，需要重点防范的地段如下表：（见下页表1.4.4-2）另隧道地下水有裂隙溶洞水和岩溶裂隙水两种。隧道大部分洞身处于岩溶弱发育带，隧道施工所遇涌水方式主要是裂隙型，而洞口及其附近洞身为岩溶强烈发育和中等发育段，隧道施工除遇裂隙涌水外，有可能遇溶洞涌水。特别是隧道东段的T1j和T1f4及T1f2含水层，以及隧道西段的T1f4和T1f2含水层分布段，有可能遇溶洞突水。在掘进过程中，从相对隔水层进入含水层时，应防涌突水发生。主要涌（突）水地段及涌水量实测表表1.4.4-2涌水形式涌水点最大涌水量（m3/h）涌水地段左线段长（m）右线段长（m）涌水较大的地段常有流水，产生流水120~520ZK35+470~+669ZK36+050~+146ZK36+350~+416ZK36+600~+740ZK37+100~+230ZK37+320~+380199966614013060YK35+500~+691YK36+080~+206YK36+370~+436YK36+600~+746YK37+116~+236YK37+329~+3601911266614612031涌水水源多来自与涌水点裂隙或孔洞相连通的含水层的静储量消耗，以来势猛、减少快为特点，部分有稳定补给源的涌水点，稳定后的水量常保持在50m3/d左右。据此，所预测的可能涌水段和最大可能涌水量是指隧道施工至这些地段时，可能遇到突发的涌水点，其揭露的初期由于消耗静储量，涌水量可能达到预测值，但随着静储量的消耗，涌水量很快减少，稳定涌水量远远小于预测值。由于岩溶和裂隙发育的极不均匀性，隧道区的地下水富集亦极不均匀。隧道遇溶洞、断裂带和裂隙密集带，有可能严重涌水；其他绝大部分地段仅是滴水或线状小水流，产生涌水的可能性较小。为防止涌突水给隧道施工带来灾害性的影响，必须加强超前监测与预报，超前距离宜在50米以上。1．4．5静水压力隧道静水压力值分段实测表表1.4.5里程桩号水头差（m）折减系数β折减后水压力（MPa）左轴线右轴线ZK34+982~ZK35+669YK35+011~+6913510.72.41ZK35+721~+835YK35+736~+8514440.73.05ZK35+875~ZK36+183YK35+891~YK36+2064060.72.79ZK36+269~+416YK36+286~+4363680.82.89ZK36+460~+740YK36+486~+7462790.82.19ZK36+775~ZK37+098YK36++776~YK37+1161410.81.11ZK37+098~+230YK37+116~+2361230.91.08ZK37+230~+320YK37+236~+329930.90.82ZK37+320~+399YK37+329~+384441.00.43区内地下水位高于隧道设计高程（高差达400米），隧道工程将遇较大的静水压力，据岩体结构、地下水的运移条件和预测地下水在隧道的涌水情况，预测地下水的静水压力值见上页表1.4.5。1．5XXX隧道东段施工方法概述XXX隧道具有长、难、新的特点。地质特别复杂，处于岩爆地区，穿越煤层和油气层。集岩溶涌突水、溶洞突泥、原始煤层、高应力、瓦斯、天然气、石油沥青二次生化气、背斜高应力、岩爆、燧石结核、硫化氢等灾害地质于一体。加之工期紧，仅有34个月，任务重，施工难度大等因素。为了安全、优质、快速建成XXX隧道，根据XXX隧道的特点，结合国内修建山岭瓦斯隧道的模式，依据隧道局施工类似隧道的经验，经过优化选择了XXX隧道的施工方法，即施工工艺程序符合新奥法原理。隧道掘进采用钻爆法；隧道初期支护（一次衬砌）采用锚喷砼；隧道衬砌采用模板台车整体浇筑砼；隧道运输在非瓦斯地段采用无轨运输，在瓦斯设防段原拟用有轨运输，但由于加强施工通风和瓦斯监测，最终亦采用无轨运输；路面砼采用人工浇筑；机械设备的选型及配置根据施工进度配备必须设备和备用设备。1．5．1隧道掘进1.非瓦斯地段左线ZK37+399~ZK35+774，计1625米；右线YK37+405.95~YK35+778，计1627.95米。该段主要包括Ⅴ类围岩1060米，Ⅳ类围岩1058米，Ⅲ类围岩887.2米，Ⅱ类围岩203.4米，洞口防震段50米，均采用全断面光面爆破（另有明洞55.55米）。自制作业台架，YT-28手持风钻钻孔。孔深2.5m~3.8m（根据围岩稳定情况调整），炮眼利用率达80%~85%，Ⅳ、Ⅴ围岩炸药消耗量为1.1~1.3㎏/m3，作业循环时间为：8~13小时。光面爆破半眼率为40%~60%。单口月均进度为95.6米。最高月进度为200米，最低月进度为27米。2.瓦斯设防段（含煤层）左线ZK35+774~ZK34+737，计1037米；右线YK35+778~YK34+884，计894米，其中左线煤层及其影响带90米，右煤层及其影响带94米。该段主要包括Ⅴ类围岩916.14米，IV类围岩189.86米，Ⅲ类围岩639米，Ⅱ类围岩186米。瓦斯设防段施工难度较大，通过煤层，瓦斯含量高，围岩稳定性差，该段均有裂隙瓦斯、同时，产生石油天然气，硫化氢、石油沥青二次生化气，易燃易爆，有毒。同时，通过仰天窝背斜高应力区，围岩应力大，变形大，该段施工安全防护特别重要。根据通风方案现场测定风量，瓦斯排放评估。通过煤层的具体实施方案为：左线台阶开挖，预留保安岩柱1.0m，一次揭开煤层。格栅钢架，超前导管、喷砼、径向锚杆初期支护，循环进尺0.5~0.8米，右线三层超前小导管护稳，护壁，全断面掘进，分段揭煤，格栅钢架、喷砼、自进式锚杆初期支护，循环进尺0.5~0.8米，背斜高应力段采用超前小导管，全断面掘进，径向自进式锚杆初期支护，循环进尺1.2~2.0米，该段单口月平均进度为89.9米/月。最高月进度为158米，最低月进度为13米。1．5．2弃碴装运XXX隧道系瓦斯隧道，在施工组织设计中，安排前期（非瓦斯设防段）采用ZL-50装载机装碴，15t铁马自卸汽车运输，运距1~2km。后期（瓦斯设防段）采用LZ-120D防爆型立爪扒碴机装碴，S8、S14梭式矿车运至洞外，15t铁马自卸车转载运至弃碴场。为了熟悉有轨运输工艺，右线在非瓦斯设防段采用有轨运输。根据隧道实际情况和瓦斯排放限在标准允许浓度以下，左线全隧及右线后期均采用无轨运输（即ZL-40B，ZL-50内燃装载机装碴，15t自卸汽车运输）有轨运输的出碴能力为28~35m3/h；无轨运输的出碴能力为45~75m3/h。显然无轨运输出碴能力比有轨运输提高一倍。1．5．3初期支护根据XXX隧道的特点，经过比选，采用人工喷射砼，机型采用PZ-5型干喷机。其施工方法为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖后，利用开挖作业台车初喷砼，一般为5厘米厚。其后利用行走式喷砼作业台架，复喷砼到设计厚度。使开挖和复喷平行作业，缩短工序时间，Ⅱ类围岩，利用开挖台车喷砼到设计厚度后，再进行下循环开挖，确保施工安全，防止坍塌。干喷砼粉尘和回弹量均比较大，作业环境差。但从长远来看，隧道施工需要进一步改善作业环境，提高喷砼的质量和减少工人的劳动强度，选择新型的湿喷机械或者机械手湿喷辅以少量人工潮喷砼的施工方案应是最佳。既减少回弹量，又提高了作业环境。喷砼的生产率：初喷为5m3/h，复喷为6m3/h，回弹率40%~60%，喷砼强度均满足设计要求，平整度较差，密实度须进一步提高。1．5．4二次衬砌

砼施工工艺流程边基顶面砼及边拱砼施工缝凿毛冲洗安装排水盲沟衬砌模板台车脱模就位边基顶面砼及边拱砼施工缝凿毛冲洗安装排水盲沟衬砌模板台车脱模就位调整台车丝杆固定模板接砼输送管涂脱模剂立堵头模板安装工作缝橡胶止水条洞外制备砼运送砼进洞拆除清洗输料管清洗砼输送泵养生拆模喷水养护泵送砼入模捣固配合比试验备料及检验制取试件试验室试验进入下一个衬砌循环XXX隧道砼使用量大，本合同段约11万立方米，平均每月需浇筑砼约4千立方米。衬砌结构为复合式衬砌，自防水砼等特点，施工方案采取洞外设集中自动计量砼拌和站生产砼，轨行式6m3砼输送车运输砼，HB-60砼输送泵泵送入仓，模板为液压支撑杆自行式整体模板台车（12m长），插入式振捣器配合附着式振捣器捣固砼。粗、细集料部分采用洞内弃碴就地生产（过煤层之后采用外购材料）。另外，对于加宽带以及横通道由于其衬砌砼量较小，形不成大规模故采用自制的模板台架，用模板拼装而成，采用人工入模，其平整度基本达到设计要求，进度相对较慢。XXX隧道二次衬砌进度：平均每月110米，最高月为216米，最低月为48米。共用24个月，两部台车完成4940米。1．5．5防排水XXX隧道地下水特别丰富，溶洞涌水、涌泥、裂隙水都十分发育。给隧道施工造成极大困难。揭露最大单点涌水量达1000m3/h，并伴随泥砾石涌出。隧道总涌水量为3000~5000m3/h，涌水水量大，揭露时来得猛，并含有5~30%泥、砂、砾石。如左线YK37+190，YK37+145，YK35+980，YK35+149~140，ZK27+184.5，ZK37+146，ZK354+974.2，ZK35+146，5#车行横通道。另一种为裂隙水，分布广，单点流量小，清水。针对两种涌水，采取不同的对策。对溶洞涌水，采取不同的对策。对溶洞涌水以排为主。对裂隙水以堵为主，排堵结合。1．5．6路面XXX隧道为刚性路面。面层砼为C35，抗折强度为4.5MPa，质量要求高，平整度限值为3m2均方差小于3mm。隧道内由于空间小，不利于机械化作业。所以，需要用人工摊铺，插入式捣固棒，配平板式振动器振捣，振动梁表面振动找平，滚筒压浆，刻纹机刻防滑纹（5~8mm深）。施工工序：基层质量检查验收→测量放样→砼运输车卸料→摊铺机摊铺、振捣、整平、光面→人工修整→养生→切缝→刻纹→灌缝。1）基层需验收合格后，方可进行砼面层施工。2）测量放样，高程和方向必须准确。3）严格砼用料的计量，骨料的质量符合要求，严格控制砼的坍落度，保证砼和易性和摊铺时所需的坍落度。4）砼面层正式施工前，先做试验段，求得施工控制所需的参数，试验段及所得数据经监理工程师验收同意后，方可进行砼面层的正式施工。5）自动计量砼拌和站生产砼。6）砼运输车运输砼到铺筑地点，将砼卸在摊铺宽度内，摊铺机摊铺。砼高度控制在螺旋器高度的1/2～2/3刮平器刮平，内振器和振动梁振捣、整平。7）人工对砼面层进行修正和整理。8）及时进行洒水养生，经常保持砼面湿润状态，不可时干时湿，养生时间由试验确定，一般不少于14d。9）切缝机切缝，胀缝、缩缝等横缝和纵缝严格按设计设置，并符合规范规定。10）当砼达到设计强度的70%后即用刻纹机刻横向防滑纹。11）按设计施作填缝料。1．5．7煤层施工XXX隧道东段煤层，具有厚度大（1.97m）仰角小（32。），穿越长度长（20m），瓦斯含量高（9.16m3/t）；瓦斯压力大（1.44MPa）；底板围岩稳定性差，煤层揭露时有突出危险。通过调查和认真分析，采取预报技术、监测技术和配备大功率通风系统，左线采用上半段面揭煤，分布开挖和支护的方法。右线采用了全断面掘进，分段揭煤的方法。效果都较好，相对而言，右线全断面掘进速度更好一些，支护结构质量也易保证，结构的安全度也较高。揭煤过程均采用ZL-50B内燃装载机装碴，自卸汽车运输的无轨装运方式。当然这都是建立在瓦斯浓度控制在0.3%以下进行。并配置了强有力监测系统，对隧道内的瓦斯含量进行全天候，时刻不间断地监测和信息反馈。强大的供风和换气是内燃机械作业的重要保证。对于固定设备仍采用隔爆型。1．6安全质量控制XXX隧道地质复杂，集溶洞、涌突水、瓦斯、硫化氢、石油、二次生化气、岩爆、高应力、大变形等不良地质集于一体。特别是瓦斯及石油沥青气等可燃、易爆气体给施工带来极大的危害，造成极大的安全隐患。涌突水、突泥及大变形所引起的大坍塌也给施工安全造成极大的威胁。工程质量是工程施工的重点控制范围，施工安全和施工质量相辅相成，相互制约，互为因果。为此我们的指导思想是：确保安全，质量为本，力争进度，薄利多产。在施工前，我们针对XXX隧道工程特点，制定了安全控制措施和工程质量自控标准，在施工组织中，所有技术方案、施工工艺都进行安全和质量保证的记录和制定相应的措施。针对瓦斯隧道这一特点，从技术措施上得以保证，设置了有效的通风系统，使供风量大于施工和瓦斯稀释所必须的风量。重点设置瓦斯报警装置，自动探测，自动报警系统，调度集中控制系统，不仅在各作业面有报警系统，中控室按有信息处理和信息反馈系统，能及时向各作业面发送瓦斯、安全指令。从管理措施上严格按照瓦斯隧道施工规程和安全要求制度相应的安全施工制度，并设置专职瓦检员、安全员进行监测和管理，实行岗位安全责任制。各作业面、各工种明确范围界定，各司其职、各负其责，应急措施及应急设备处于随时可以启动状态。质量控制严格按照处ISO9002质量手册的规定程序进行控制，按照XXX隧道计划及过程检验与试验计划进行操作。特别对隐蔽工程、特殊过程进行全数检验，杜绝不合格的工序进入工程实体和进入下一工序。对原材料按规范进行检验，防止不合格原材料在施工中应用。通过严格管理、精心组织、有序施工，使得XXX隧道在安全、质量方面都取得了可喜成绩，工程施工中无死亡和重伤事故，轻伤率仅为5人/年。无重大工程质量事故，工程缺陷发生率也极低，并经修复后都达到检验要求。在施工过程中，每年都被评为广渝路安全、质量先进合同段。工程整体检验合格率为100%，优良率96.8%，达到优良标准。1．7经济技术指标XXX隧道工程复杂，施工难度大，而中标价相应偏低。隧道每延米中标价仅为23473元/延米。因此，加强管理、节约成本是我们施工管理的重要工作。通过合理配置设备，提高劳动生产率，使XXX隧道的工程造价得到有效、合理地控制。XXX隧道东口的最终造价为28065元/延米（业主支付费用）。施工实际发生费用为27621元/延米。其中，人工费4262元/延米，材料费12192元/延米，设备使用费6726元/延米，管理费及其它4441元/延米劳动生产率为110924元/人·年；设备产出率为8139元/千瓦·年，材料消耗率为1845万元/年；劳力消耗：377工日/延米；机械消耗8606KW·小时/延米；峰值设备装备量为5632KW，峰值劳力为700人，峰值产值为30万元/日，峰值成洞为328成洞米/月，峰值耗电量为55万度/月。总耗电量为1265万度。工程进度为143.2延米/月；东口完成隧道5301延米。工程占用时间为：1125日历天。最终结算148775997元。2．水文地质综述2．1概述2．1．1气象水文隧址地处亚热带湿润季气候区，温暖潮湿是其突出特征：多年平均气温15.9℃，极端最高和最低气温分别为41.5℃和-3.7℃；多年平均雨量1285mm，全年雨量的70%集中在每年5~9月，最大和最小年雨量各为1449.1mm和710.1mm，一次最大暴雨量和小时最大雨量分别达144.4mm和74.5mm；多年平均相对湿度达84%；多年平均风速1.2m/s，最大风速18m/s，属S向风。隧址区气候具明显山区气候特点，气温随海拔增高而降低，递减率0.4~0.6℃/100m；雨量随海拔增高而增大，递增率24mm/100m；相对湿度亦随海拔增高而增大。隧址地表水系多呈侧羽状分布，其中东口段洞身两侧各发育一条小溪，并于洞口外前方100余m线路左侧相汇流入邻水县狮子口水库，为邻水县城主要饮用水源，左右沟百年遇流量分别为68和101m3/s。2．1．2地形地貌隧道位于XXX脉中段，属XXX省盆地地貌区盆东平行岭谷亚区，区域地貌受地质构造及地层岩性控制，形成与地质构造轮廓相一致的NE~SW向条形山岭与宽缓丘陵谷地相间平行排列的地貌景观。隧道洞身段为垄脊状山岭组成的岩溶山地，地势中间高、东西两端低，地面高程470~1270m，相对高差达800m。2．2施工中的地质工作2．2．1日常地质观测及分析随隧道掘进观测其围岩岩性、构造、岩溶、地下水、岩爆、有害气体等地质要素或现象的特征，进而分析判断：围岩所属地层层位（时代）；设计围岩类别及相应衬砌类型是否适宜及要否变更；据实际揭露已发生变化的围岩状况预测将要开挖段是否会遇软弱围岩、涌（突）水等工程地质问题及要否采取适当防范措施。2．2．2地质雷达探测随隧道掘进探测掌子面前方即将开挖段地层岩性、构造、有否岩溶发育、地下水等问题，提出要否采取相应防范措施。此外，尚对部分开挖揭露的涌水（泥）点是否有岩溶洞穴（管道）及其延伸情况进行了探测。2．2．3隧道净空变形探测主要对隧道开挖断面收敛情况进行监控量测，以判断围岩及支护的稳定性。2．2．4地质钻探施工中针对两方面问题进行了地质钻探工作：一是隧道开挖揭煤前为了解煤层确切位置、厚度、顶底板岩性、瓦斯突出危险性等进行了专门性钻探；其二是对部分涌水（泥砂）点进行了有否岩溶洞穴的钻探。2．2．5水文地质长期观测包括地表泉水和隧道开挖揭露水点的长期观测，通过观测及其资料分析，判断气候变化（降雨）对地表泉水和隧道揭露水点的影响及隧道开挖排出部分地下水后对地表泉水的影响程度；了解各含水层水质状况，重点对隧道揭露水点分层取样作水质分析，判断各含水层地下水对砼是否具侵蚀性。2．2．6隧道施工技术条件、主要施工技术措施及重大工程问题的处理详见“4.施工技术”。2．3隧道地质环境2．3．1区域地质构造隧址区地处新华夏系XXX盆地川东褶皱带，该褶皱带由一系列NE~SW向狭长背斜与宽缓向斜相间平行排列组成，故有“川东平行褶皱带”之称。本隧道穿越该褶皱带内之XXX复背斜中段东翼的龙王洞背斜，后者亦为一复背斜，其总体走向NE31~36°，由多个次级褶皱及多条冲断层组成（图2.3.1）。但东口段除泄水洞位于龙王洞背斜西翼并穿越滴水岩向斜和仰天窝断层及其影响带外，正洞地质构造条件较单一，其中仅左线涉及龙王洞背斜西翼少部分，余皆处该背斜东翼，既无次级褶皱又无断层，因而基本呈单斜构造。2．3．2新构造运动及地震隧址及邻近地区存有多级河流阶地和多级山地夷平面及多层溶洞，表明其新构造运动性质为大面积整体间歇性抬升。区内断层最新活动为中更新世纪早期至晚期，较近期活动不明显，即现今活动微弱。因之隧址区地震活动亦甚弱，其30km范围内历史上未发生过破坏性地震，最大地震为1986年2月26日邻水（甘坝）3.5级地震，对隧道区影响烈度不足IV度；隧道外围地区地震对其最大影响烈度亦只V度。2．3．3地层岩性隧道区除缓坡和沟谷地带有零星第四系残坡积（Q4el+dl）及坡洪积（Q4el+dl）粘土、碎块石土及砾卵石土分布外，地表多为基岩裸露，出露三叠系下统嘉陵江组（T1j）至二叠系下统茅口组（P1m）地层。隧道穿切地层为三叠系下统嘉陵江组至志留系中统韩家店组（S2h），其间缺失二叠系下统梁山组（P1L）、石炭系（C）及志留系上统（S3）。隧道所穿切的地层多为以灰岩为主具可溶性的坚硬碳酸盐岩，次为以泥岩为主的软弱碎屑岩，总体即呈碳酸盐岩夹碎屑岩，但具体到某些小段落二者亦可呈互层或互为夹层状。东口施工段泄水洞揭露地层为二叠系下统茅口组至栖霞组（P1q），其几乎全为碳酸盐岩（详见XXX隧道泄水洞（延伸段）地质纵断面竣工图）。2．4水文地质及工程地质条件2．4．1水文地质条件就隧道穿切的两大岩类而言，不透水泥岩为主的碎屑岩，因隧道断面范围内地下水类型单一，只有碳酸盐岩裂隙溶洞水，其含水岩组即有T1j、T1f4、T1f2、P2c、P2L2-5、P1m~P1q，并具以下基本特征。1、各含水层间无水力联系而自成体系上列碳酸盐岩含水层间依序有T1f5、T1f3、T1f1、P2L5顶部、P2L1泥岩为主的碎屑岩阻隔，使之各含水层相互间无水力联系而自成体系，隧道勘察资料证实，不同含水岩组的水位标高和水位埋深皆相差悬殊，亦说明各含水层无水力联系。2、富水性极不均一隧道开挖揭露之各含水层，其大部分洞身段均基本无水或仅有零星微量渗滴水，较大涌（出）水点皆为数不多且水量相差甚殊（表2.4.1）。（见第19页）3、各含水层均主要为大气降雨补给，动态不稳定隧道及其邻近地区，无较大江河、湖泊、水库等地表水体，各含水层均主要接受大气降雨补给，受气候及降雨影响，地下水流量变幅大。隧道开挖揭露的涌（出）水点（段），其流量均有雨后增大或久晴即减小的变化趋势。4、水质特征隧道穿切之各含水层，皆在隧址及邻近地区裸露地表，因而地下水渗流途径短，循环交替作用较强烈，水质较好。据隧道开挖揭露及分层取样分析，东口地下水虽有HCO3（HCO3·SO4）—Ca（或Ca·Mg或Ca·Na或Mg·Na或Na）型等多种水质类型的中性或弱碱性微硬或软水皆适于启用的淡水，且对砼皆不具侵蚀性。需指出的是：隧道揭露水点中，水量大都皆含泥砂，尤其雨后泥砂含量明显随流量增大而增多，其需经沉淀处理方可作为邻水县城饮用水源狮子口水库的补充水源，否则将致该水库大量淤积而影响其有效库容；再者，泥砂可致隧道设置的排水管道淤堵不畅以至失效，并致隧道衬砌处于受压状态而危及其安全。含水层水点位置流量（L/S）备注初始后期T1jZK37+187右侧1650.1~1揭露初期涌泥5500m3，喷护后仅有小股清水或微浊水。但2000年7月28日，因泥砂淤堵排水管导致ZK37+184.5左壁衬砌砼被压破，并再次突涌泥1200m3。ZK37+146左侧651~5含泥砂，流量及泥砂含量皆随降雨增大。YK37+353左侧0~1.4YK37+190左侧1~7受降雨影响，间歇性涌泥砂，每次数至十余m3，最多一次600m3。YK37+145右侧3601揭露初期涌泥5000m3，喷护后为小股清水或微浊水。T1f4ZK36+763左侧120.5~1ZK36+578左侧0.2ZK36+559右侧20.3~1YK36+745拱及右侧0.5YK36+683拱偏右0.3YK36+648右侧0.5~1ZK36+380右侧111~3ZK36+350拱及右侧4.60.5~1YK36+380拱及右侧10.1~0.3YK36+369拱部1.50.1~0.5YK36+338左侧20.5~1P2cZK35+975左侧底150.9~7揭露初期泥砂砾石含量较大，后期其水或清或浊随降雨变化，但无论清浊皆含砂砾。YK35+980左侧底0.2~0.6揭露时仅有微量渗水，第二年雨季始随降雨涌出泥砂水，流量及泥砂含量皆随降雨增大。P1m~P1qZK35+671右侧110~0.5ZK35+540~+500拱右1~3常年滴水ZK35+146右侧650.5~2揭露时涌泥4000余m3，压力大，射程达20m，之后与继其后揭露的5#横通道和YK35+149水点多次共同涌泥砂10000余m3。后期流量较小，基本为清水，仅雨后微浊。ZK34+706~+683底偏右03~12揭露后直至铺底及浇筑路面皆未有水渗流，但2000年7月一次连续多日降雨后，突将基层及路面砼压裂，并于ZK34+706、ZK34+702、ZK34+692、ZK34+683涌出泥砂水，雨后为清水。3~5常年大面积雨淋状滴水。YK35+149右侧20后期由邻近5#横通道水点排出，水量甚微。YK35+140拱偏左50.1~0.35#横通道靠右线端1.5m拱部91~82揭露初期，每次雨后均涌出大量泥砂（含少许砾石），与其前、后相继揭露的ZK35+146和YK35+149水点初期共涌泥达15650m3.XXX隧道东口施工段揭露水点情况一览表表2.4.12．4．2工程地质条件2．4．2．1洞口工程地质条件XXX隧道东洞口处于一圈椅状斜坡上，洞口上方坡度较陡（30~35º），下方坡度较缓（25~10º），洞口及邻近斜坡较稳定，未发育滑坡、崩塌等不良地质现象，左右线均在基岩中进洞，地形地质条件皆利于成洞。其不利条件是：虽在基岩中进洞，但为强风化破碎岩体，洞口前方及右线上方有厚数至十余米Q4el+dl松散碎块石土层分布，加之洞口利于雨水汇集及渗入坡体的圈椅状地形，皆对洞口及其开挖形成的边、仰坡的稳定性不利。鉴于此，成洞后其及时作了支护和衬砌，对边仰坡侧及时砌筑了挡护墙，并于其后缘及时砌筑了截、排水沟，使之洞口及边仰坡未发生明显变形破坏。2．4．2．2洞身工程地质条件（一）地质构造前已述及，XXX隧道东口段地质构造条件较单一，处于龙王洞背斜东翼，基本呈单斜构造，既无次级褶皱、又无断层，且裂隙亦不甚发育，除层面外，一般只有1~2组裂隙，因而除近洞口段埋深浅风化强烈致岩体甚破碎外，其他不存在影响洞体稳定性的构造破碎岩体。再者，隧道轴线与岩层走向近直交，使之隧道两侧不致产生偏压而影响其稳定。东口施工段隧道实际揭露地层及岩性概况见下表（表2.4.2.2-1），其详情见XXX隧道左（右）线地质纵断面竣工图。XXX隧道东口施工段揭露地层简表表2.4.2.2-1线别及里程左线ZK37+399~+333ZK37+333~+246ZK37+246~+120ZK37+120~36+801右线YK37+405.95~+330YK37+330~+257YK37+257~+130YK37+130~36+809地层（代号）及岩性T1j4薄至厚层灰岩，白云质灰岩夹盐溶角砾岩、泥质灰岩、泥灰岩及钙质页岩。T1j3薄、中层灰岩偶夹钙质页岩。T1j2薄至厚层灰岩与薄、中层泥质灰岩泥灰岩、钙质页岩互层，顶部为盐溶角砾岩。T1j1薄至厚层灰岩夹白云质灰岩、泥质灰岩及钙质页岩。线别及里程左线ZK36+801~+772ZK36+772~+463ZK36+463~+414ZK36+414~+273右线YK36+809~+782YK36+782~+474YK36+474~+435YK36+435~+274地层（代号）及岩性T1f5薄、中层钙质泥岩与泥灰岩互层或互为夹层。T1f4薄至厚层灰岩偶夹泥灰岩及钙质页岩。T1f3薄至厚层钙质泥岩夹泥灰岩。T1f2薄至厚层灰岩夹泥灰岩及钙质页岩。线别及里程左线ZK36+273~+172ZK36+172~35+890ZK35+890~+853ZK35+853~+753右线YK36+274~+187YK36+187~35+911YK35+911~+862YK35+862~+766地层（代号）及岩性T1f1薄至厚层钙质泥岩夹泥灰岩。P2cP2L5薄至厚层灰岩、燧石结核灰岩、泥灰岩夹泥岩、炭质页岩及煤线。P2L4线别及里程左线ZK35+753~+749ZK35+749~+714ZK35+714~+672ZK35+672~+372右线YK35+766~+762YK35+762~+726YK35+726~+684YK35+684~+384地层（代号）及岩性P2L3炭质页岩。P2L2中至厚层灰岩燧石结核灰岩夹泥质灰岩、泥灰岩及钙质页岩、铝土质粘土岩。P2L1薄至厚层泥岩粉砂岩夹灰岩、页岩、铝土质粘土岩及煤线和煤层。P1m中至厚层灰岩夹燧石结核灰岩、沥青质灰岩、团块状油浸灰岩及钙质页岩。线别及里程左线ZK35+372~34+990ZK34+990~+822ZK34+822~+737右线YK35+384~+006YK35+006~34+884地层（代号）及岩性P1q中至厚层灰岩夹燧石结核灰岩、沥青质灰岩、团块状油浸灰岩、钙质页岩及一薄煤层。S2h薄至厚层泥岩泥质粉砂岩及泥灰岩。P1q中至厚层灰岩团块状油浸灰岩与薄至中层沥青质灰岩夹页岩及一薄煤层。（二）围岩工程地质岩类及岩组隧道围岩分属两大工程地质岩类，即层状碳酸盐岩类和层状碎屑岩类。以此二岩类在各地层中所占比列可将其划分为5个工程地质岩组（表2.4.2.2-2）。XXX隧道东口围岩工程地质岩组划分表表2.4.2.2-2工程地质岩组碳酸盐岩/碎屑岩所占比例包括地层碳酸盐岩岩组>90%/<10%T1j、T1f4、T1f2、P2c、P1m~P1q碳酸盐岩夹碎屑岩岩组60~90%/10~40%P2L4-5、P2L2碳酸盐岩与碎屑岩互层岩组40~60%/40~60%T1f5碎屑岩夹碳酸盐岩岩组10~40%/60~90%T1f3、T1f1、P2L1碎屑岩岩组<10%/>90%P2L3、S2h两大岩类工程地质性质差异甚殊，其所划分的5个岩组工程地质性质亦存在明显差异，隧道洞体工程地质条件亦因之而异。以灰岩为代表的碳酸盐岩岩组，性坚硬、力学强度高，按岩石饱和抗压强度划分的隧道围岩等级多属极硬岩（Rb>60MPa）、部分为硬质岩（Rb=30~60MPa），且其弹性抗力系数大、抵抗变形能力强由其构成隧道围岩者，除特定条件或因素影响局部洞体稳定性较差外，一般而言洞体不易变形失稳；但该岩组的岩石具可溶性，在一定条件下可发育岩溶，并在开挖揭露后发生涌水涌泥及引发坍塌等危害。以泥岩为代表的碎屑岩岩组，情况正好相反，其性软弱、力学强度低，按岩石饱和抗压强度划分的隧道围岩等级多属软质岩（Rb<30MPa），且弹性抗力系数小，并具层间粘结力弱、易风化及遇水易软化等特征，因之抵抗变形能力弱，由其构成隧道围岩者，洞体稳定性问题突出，开挖临空后易变形及发生掉块坍塌等失稳现象。其它3个工程地质岩组构成隧道围岩者，亦因泥（页）岩的上述特性而普遍存在洞体稳定性问题，只是程度不等而已。据统计，XXX隧道东口各工程地质岩组构成围岩的长度分别为：碳酸盐岩岩组左线2097m、右线2019.95m；碳酸盐岩夹碎屑岩岩组左线172m，右线181m；碳酸盐岩与碎屑岩互层岩组左线29m、右线27米；碎屑岩夹碳酸盐岩岩组左线192m、右线168m；碎屑岩岩组左线172m、右线126m。其中一般情况下稳定性好或较好由碳酸盐岩岩组构成围岩的洞身长度即分别占左、右线总长度（2662m和2521.95m）的79%和80%。显然，仅就构成隧道围岩的工程地质岩类及岩组而言，东口段绝大部分洞体稳定性是好和较好的。（三）主要工程地质问题①岩溶及涌水涌泥XXX隧道东口地区岩溶发育程度形态类型，无论水平或垂直方向上因受地形地貌、地质构造、地层岩性及地下水等诸多条件及因素的控制和影响而不甚均一。在隧道断面及相应埋深高程范围内，则主要是受隧道两侧沟谷切割深度及相应高程和侵蚀基面控制，使之由洞口向洞内，随隧道埋深由浅渐深，地下水依序由垂直循环带至季节性变动带、水平循环带及深部循环带，即地下水循环交替作用及其对可溶岩的溶蚀作用由强至弱，致碳酸盐岩的岩溶发育程度由高至低，岩溶个体由多而少、由大而小，岩溶形态由洞穴型及孔隙裂隙型兼而有之至洞穴型渐少、以至只有孔隙裂隙型。具体而言，近洞口段的T1j层处于地下水循环交替作用强烈至较强烈的垂直循环带至水平循环带，水对可溶岩的溶蚀作用亦甚强烈，因而岩溶化程度高，含洞穴型在内的各类岩溶皆甚发育；洞身其它碳酸盐岩层，则因埋深大，皆处地下水循环交替作用微弱的深部循环带，水对可溶岩的溶蚀作用亦甚弱，因之岩溶发育程度低，且一般只有孔隙裂隙型岩溶。综上述，虽XXX隧道东口碳酸盐岩分布广泛，但在隧道断面及相应埋深高程范围，仅近洞口段T1j层岩溶化程度高及发育有洞穴型岩溶。需指出的是：并非洞穴型岩溶的危害只存在于T1j层，如表3-1所列重大涌水泥点中，除ZK37+187、YK37+190和YK37+145等处为T1j层溶洞大量涌水涌泥造成危害外，尚有P2c层的ZK35+974，P1q层的ZK35+146、YK35+149及5#横通道等处溶隙亦曾大量涌水涌泥成害，其原因既是这些溶隙与同层位浅部洞穴型岩溶相连通所致。施工中重大涌水涌泥点位置、情况及处理措施见表2.4.2.2-3。②围岩稳定性前已述及，除碳酸盐岩岩组构成围岩的洞身段一般情况下稳定性好或较好外，其它4个工程地质岩组构成围岩的洞身段皆因泥（页）岩性软弱、力学强度低，并具层间粘结力弱及遇水易软化泥化等特性而存在程度不等的稳定性问题。在此尤需指出的是：属碎屑岩XXX隧道东口重大涌水涌泥点情况一览表表2.4.2.2-3含水层位置基本情况处理措施T1jZK37+187右侧溶洞水。溶洞直径1.2~2m，于ZK37+184拱顶上1m余左高右低（7ºm）横贯隧道并向两侧壁外延伸10以远未见底，向下以上宽下窄溶缝顺层延至隧底，总高7~9m。揭露时于左壁近底处涌泥5500m3，流量达150L/S，后期仅为0.1~1L/S小股清水或微浊水。2000年7月28日，因泥砂淤堵排水管道致ZK37+184.5左壁高2m余处衬砌压破而涌泥1200m3。第一次处理因YK37+190水点，压破衬砌后，主洞网喷砼15cm厚，钢筋砼衬砌厚60cm。拱顶上沿溶洞设环向排水槽。隧底两侧内于溶洞下方各设100m3沉砂池一个，沉砂池拱部空间锚杆支护，沉砂池水排入中央排水管。YK37+190左侧溶缝水。溶缝上宽下窄顺层延伸，下至隧底、上至拱顶以上并可能为与ZK37+187相通溶洞，受降雨影响，流量1~7L/S不稳定，并间歇性涌泥砂，每次数至10余m3，最多一次达60m3。沿溶缝设格栅钢架，网喷砼支护。衬砌背后设纵横排水管并与纵向盲管相接将水引入中央排水管。YK37+145右侧溶洞水。溶洞直径1.2m，由左壁高3m处向右以230º方向15º左右斜向上延伸10m以远未见底，未向隧道左侧延伸。揭露时涌泥5000m3，流量达360L/S，后期仅为1L/S小股清水或微浊水。钢拱架及网喷砼封堵溶洞，喷砼背后砌筑片石封堵墙，设排水管并与纵向盲管相接将水引入中央排水管。P2cZK34+974左侧电缆沟底溶隙水。初始流量达15L/S，含大量泥砂及少许砾石，后期受降雨影响0.9~7L/S不稳定，水或清或浊但皆含沙砾。电缆沟设长15m深1.5m沉砂池，内埋排水管将水排入中央排水管。YK35+980左侧电缆沟底溶隙水。揭露时仅有微量渗水，第二年雨季始随降雨漏泥砂及少许砾石，流量0.2~6L/S不稳定。处理同ZK37+974水点P1m~P1qZK35+146右侧溶隙水。揭露时涌泥达4000m3，水压大，流量达65L/S，初期与其后相继揭露的YK35+149、5#横通道等多处多次在雨后同时涌泥，总量达10000m3余，后期流量0.2~2L/S。喷砼封闭溶隙，内埋排水管与纵向盲管相接，将水排入中央排水管。YK35+149右侧溶隙水。初始流量达20L/S，喷护封堵后主要由邻近的5#横通道水点排出，水量甚微。网喷砼及注浆封堵溶隙，预埋水管将水排入中央排水管。5#横通道靠右线端1.5拱部溶隙水。揭露时流量9L/S，含大量泥砂。可能与ZK35+145及YK35+149等溶隙相通，该二处溶隙封堵后，其水皆由此处排泄，流量随降雨变化甚大，为1~82L/S，泥砂含量亦随流量增大或而增大。锚喷砼支护，注浆封堵裂隙，钢筋砼衬砌，背后设环向排水槽，将水引入5#横通道内所设长25m宽3.5m深2m沉砂池，沉砂池水排入中央排水管。ZK34+706~ZK34+683揭露后直至铺底及浇筑路面皆未有水渗流。但2000年7月一次连续多日降雨后，突将基层砼及路面砼压裂，并于ZK34+706、ZK34+702、ZK34+692及ZK34+683等处涌泥砂水，流量3~12L/S，雨后水变清。将水排入中央排水管。路面砼设置一层钢筋网。岩组的S2h层，其处于龙王洞背斜核部，产状平缓（0~15º），垂直压力大使之因前述特性而引发的变形失稳问题更显突出，其开挖临空后在喷护前或后拱部普遍发生开裂掉块并断续形成高数十公分至2m的坍穴。另需指出的是：碳酸盐岩岩组构成围岩的洞身段，虽一般情况下稳定性是好或较好的，但局部亦存在稳定性问题，如近洞口段的T1j4层（ZK37+333和YK37+330至洞口），其埋深浅，为强风化破碎岩体、部分已呈饱水碎块石土状，开挖临空后极易坍塌；T1j层底部（ZK36+850~+801和YK36+856~+809），为薄层灰岩集中分布段，层间多有极薄页岩夹层并有渗水使之已软化泥化，层间粘结力弱致开挖临空后易变形开裂掉块及小模坍塌；P1m~P1q层局部沥青质灰岩夹层集中分布段，尤其P1q近底部（ZK35+100~+020和ZK34+800~+770及YK35+120~+040）中层沥青质灰岩集中分布段、层间亦多有页岩夹层及有渗水使之软化泥化、并分别在ZK35+059和ZK34+782.5及YK35+076夹厚约0.4m薄煤层，亦因层间粘结力弱及短小杂乱裂隙极发育而时有开裂掉块极坍塌发生，在煤层过顶处坍穴高达2m；埋深>450m的P2c及其后揭露的P1m~P1q层局部厚层灰岩裂隙不发育段，受地应力作用开挖临空后断续发生岩爆致拱部掉块坍塌，其中以ZK36+080~+020和YK36+100~+040段较严重，普遍坍顶高数十公分，分别在ZK36+076~+071和YK36+095~+090坍顶最高达2m和1.5m，余皆属较微岩爆。③石油及天然气、硫化氢等有害气体P2c及其后揭露的P1m~P1q层中，均断续遇团块状油浸灰岩，P1m~P1q层中尚有多段沥青质灰岩，这些岩层中有可燃性好的轻质油残存油苗，并伴生有大量天然气、硫化氢等有害气体，施工自进入P2c层后，洞内即一直存在或浓或淡油、气臭味，味浓时曾致施工人员头晕、恶心，并先后于炮后十余次引起天然气燃烧影响施工。④煤层及瓦斯无论设计提供的地勘资料或施工中的探测，均证实隧道通过的P2L1煤层存在瓦斯并有一般突出危险及其围岩有裂隙瓦斯并存在发生异常涌出可能。鉴于此，揭煤施工过程中聘请了煤科院XXX分院有关专家作现场指导，并严格按《煤规》施作；采取了超前探测、排放及加强通风等一系列防爆以确保安全的措施，使之得以顺利通过煤层（详见“4.2揭煤、过煤工艺”）。（4）围岩类别隧道围岩类别，是通过前述水文地质工程地质条件综合分析而划分的，其目的是为了便于综合评价或判断洞体稳定性，并以其为依据确定相应的衬砌类型。“设计”据工勘地质资料对隧道围岩类别作了划分，并拟定了相应衬砌类型，施工中据揭露实际情况作了部分调整变更。据统计，“设计”拟定及“施工”确定的各围岩类别洞身长度如表2.4.2.2-4（见下页）。具体划分情况见XXX隧道（东口）地质纵断面竣工图。由该图各围岩类别对应的地层及对照表2.4.2.2-1各地层所属工程地质岩组即可看出：碳酸盐岩岩组构成的洞身段多为稳定性好或较好的V类和IV类围岩；其它4个工程地质岩组构成的洞身段多为稳定性较差的III类围岩；属碎屑岩夹碳酸盐岩岩组的P2L1煤系地层段和属碳酸盐岩岩组近洞口段强风化破碎岩体稳定性差，为II类围岩。最终（施工）划分结果，V类和IV类围岩洞身长度左右线各长1687m和1651m，分别占东口段左右线总长（2662m和2521.95m）的63%和65%，即左右线皆有近2/3洞身长度其稳定性是好和较好的。XXX隧道东口设计及施工各围岩类别洞身长度统计表表2.4.2.2-4围岩类别设计长度（m）施工长度（m）施工较设计增加或减少长度（m）施工较设计增加或减少百分比（%）左线右线左线右线左线右线左线右线V12621258980991.142-282-266.858-22.3-21.2IV590570707659.858+117+89.858+19.8+15.8III629489828709+199+220+31.6+45.0II181204.95147161.95-34-43-18.8-21.02．5结论2．5．1基本结论1、XXX隧道东口段地质构造条件较单一，除左线有一小段涉及龙王洞背斜西翼外，余皆处于该背斜东翼，既无次级构造又无断层，基本呈单斜构造。其裂隙亦不甚发育，除近洞口段因风化岩体破碎外，其它不存在影响洞体稳定的构造破碎岩体。再者，隧道轴线与岩层走向近直交，不存在偏压对洞体稳定性的影响。2、XXX隧道左右线东洞口位于同一上陡下缓斜坡上，皆在基岩中进洞，地形地质条件利于成洞。施工中，及时砌筑了挡护墙及截排水沟，维护了洞口坡体的稳定，边仰坡皆无明显变形失稳现象。3、XXX隧道东口段穿越T1j~S2h地层，其分属碳酸盐岩和碎屑岩两达岩类，前者为含水层，后者为隔水层，二者相向分布致各含水层互无水力联系而自成体系，但各含水层及其地下水具以下共同特点：主要受降雨补给，流量变化大；较普遍含泥砂，泥砂含量亦随降雨增大；水质较好，皆为适于饮用的淡水，对砼亦皆不具侵蚀性。4、XXX隧道东口碳酸盐岩分布广泛，在隧道断面及相应埋深高程范围，虽仅T1j层岩溶化程度高，发育有洞穴型岩溶，但其它碳酸盐岩层的溶（裂）隙因与同层位浅部洞穴型岩溶相通，亦可发生大量涌水涌泥酿成灾害。5、除岩溶及涌泥外，XXX隧道东口段施工中先后还遇煤层瓦斯、石油天然气、硫化氢气体、岩爆、软弱泥（页）岩等诸多工程地质问题，给施工带来较大难度并酿成危害。6、XXX隧道东口段虽存在诸多工程地质问题，但左右线皆有近2/3洞身长度是由碳酸盐岩岩组构成的V类和IV类围岩，其洞体稳定性条件是好或较好的。2．5．2对“设计”勘察资料的评价尽管施工中据实际揭露情况对“设计”地勘资料中“纵断面图”的地层界线作了部分修改，对其围岩类别作了部分调整变更，但总体而言，该资料较客观地反映了隧道区的环境地质条件及水文地质工程地质条件、主要工程地质问题及其会给施工带来难度和危害，对于正确组织施工及防治灾害皆具指导作用。2．5．3问题及建议1、本报告及所附地质纵断面图的P1q地层中夹一煤层，其与区域地层资料不符。该煤层可能属二叠系下统梁山组（P2L1），其下伏灰岩层则应为石炭系中统黄龙组（C2h）。但此划分并不影响隧道水文地质工程地质条件。2、隧道存在的诸多工程地质问题，大多只给施工带来难度及危害，在隧道衬砌封闭后已不复存在，唯地下水普遍含泥砂及雨后明显增大的问题还可继续危害以至酿成灾害：大量泥砂经龙井坝沟流入邻水县城供水源地狮子口水库，可使该水库严重淤积而影响其有效库容；地下水中的泥砂可致隧道排水管道淤堵不畅以至失效，严重时可酿成类似ZK37+184.5左壁衬砌被压破而大量涌水涌泥的灾害，致隧道不能正常运营。故此建议：（1）注意观察隧道排出的地下水，当其泥砂含量大时，需经沉淀处理后才可排入狮子口水库。（2）应对隧道内所设沉砂池及时清淤，并注意入、出沉砂池管道是否通畅，如有淤堵应及时处理使之畅流。3．施工组织3．1场地布置一、生活区由于设计文件指定的生活区场地狭小，容纳不下，且山坡不稳定，可能发生滑坡，且受洪水威胁，因施工进场公路开挖，弃碴将龙井坝沟覆盖，难于清理，必须另找生活区地址，经向广渝高速公路广邻段工程建设指挥部请示经反复比选，指挥部同意将生活区设在石南公路南侧罗解村东侧坡地上，占地约11500平方米。为了便于对原材料进场检验，对突发性人身及时治疗，将试验室、卫生所设在进场便道旁。生活区和生产区之间的施工便道起罗解村石南公路口，至隧道左线左侧ZK37+440处结束，共长2.4公里，为上下班人员及时，设置通勤汽车接送。二、生产区东洞口场地过于狭窄，生产区的布置不能一步到位，我们分近期和远期两期布置，并尽可能减少二次搬运的数量。1、首先安排的房屋及设置主要包括：1）、空压机房及配电房社于右线隧道洞口右侧坡地。2）、砼自动拌合工厂，水泥库设于左线隧道左侧施工便道西场地。3）、充电房设于左右线之间。4）、炸药库，雷管库设于离洞口500米的公路便道旁，挖山洞形成。5）洞口处设调度室。6）油库，设于公路便道下侧。7）、生产水池及污水处理池。2、远期随弃碴形成的房屋主要是材料库区。将右线右侧小山包炸平后修建机加工、修理棚等。3、施工水池为150平方米，设于左线隧道上方，其水源由两条途径采集：1）、修建挡水坝挡住即有的山沟水。2）、在右线右侧岩溪修建挡水坝及设置抽水房，经铺设的Φ150mm钢管，机械抽水至生产水池。生产区的布置如图3．2机构设置及施工人员配置我部自中标后就采用项目法管理，根据项目法要求，结合工程的专业性质、工程量规模、地形特点、施工条件和我单位的组织管理经验，为更好地进行组织管理，充分发挥项目法施工的优越性，加强与业主及有关部门的联系，我单位成立XXX第一工程处XXX工程指挥部，指挥部设经理一名、副经理一名、总工程师一名，下设四部一室，即工程部、安全质量管理部、计财部，物资设备部、办公室、下属施工队。指挥部的职能有：负责组织本合同段的施工，编制施工计划、资金计划、物资计划，负责机械设备的调配、劳动力的调配，制定施工方案、工期目标、安全质量目标，督促计划的执行，协调解决生产过程中出现的问题，与业主、监理工程师、设计单位密切配合，搞好组织和协调工作。本合同段共需845人，其中直接生产人员620人，间接生产人员120人，管理服务人员105人。本合同段的劳动力由项目部实行动态管理。3．3设备选型及配置我部承建的XXX隧道东洞口施工任务，是公路双洞双线隧道，洞口为一狭沟，场地狭窄，长达2.4公里的施工便道在开工时仅完成月二分之一，设备无法进场，为了保证初期施工顺利进行，对施工机械分期、分阶段进行了配置及选型，从施工实效来看，配置、选型是合理的，并节约了资金和机械使用费。下面将该工程施工各阶段机械选型、配置情况按设备类型列表说明如下：一、电力设备根据施工用电情况，按照《煤规》和《铁路瓦斯隧道技术暂行规定》等，采用联络变压器将要10KV网电变为6KV电源，由电缆供左右线洞内用电，变压器采用矿用移动变电站。为确保瓦斯隧道的通风及照明，设专用变压器500KVA一台，供左右线照明及风机用，在网电停电时高压开关切断网电，由两台F250内燃发电机供左右线通风及照明，并由500KVA通风采用变压器逆变电10KV至联络变压器供洞内抽排水、通风及照明用电。序号设备名称规格型号数量投用日期退出日期备注1电力变压器S7-31510/0.41XXX.51999.82电力变压器S7-50010/0.41XXX.51999.83电力变压器S9-63010/0.41XXX.81999.84电力变压器S9-50010/0.41XXX.81999.85联络变压器S7-100010/61XXX.82000.4备用6联络变压器S7-100010/61XXX.82000.47移动变电站KBSGZY-3151XXX.82000.4防爆型8移动变电站KBSGZY-3151XXX.82000.4防爆型9内燃发电机F2501XXX.81999.10250kw10内燃发电机F2501XXX.81999.10250kw11高压配电柜GL-15/51XXX.52000.1110KV12高压配电柜GL-15/51XXX.52000.1110KV二、通风设备通风采用射流技术，左右线掌子面的新鲜风流由左右线洞口风机供给，射流风机诱导右线为进风巷，左线为回风巷。以靠近掌子面横通道为左右线联通风道，以后的横通道予以封闭，确保无漏风和偱环风出现。序号设备名称规格型号数量投用日期退出日期备注1射流风机15kw1XXX.71999.10左线引风2射流风机22kw1XXX.71999.10右线洞内3射流风机22kw1XXX.71999.10右线洞内4轴流式通风机2×37kw1XXX.71999.10右线洞内5轴流式通风机2×37kw1XXX.71999.10右线洞内6轴流式通风机2×37kw1XXX.71999.10左线洞内7轴流式通风机2×37kw1XXX.71999.10左线洞内8轴流式通风机2×55kw1XXX.71999.8六通9轴流式通风机2×55kw1XXX.51999.8五通10涡轮式风机75kw1XXX.8XXX.5施工初期右线用三、空气压缩设备在施工初期，采用内燃空压机开拓便道及洞口刷坡等土石方工程。网电开通后，陆续投入八台空压机，供洞内多个掌子面施工用风，该型电动空压机在使用过程中，操作简单、方便，故障率低，配件消耗极低，全隧道共用配件116544.XXX元，每万元产值消耗配件8.96元，同时又是耗能大户，要注意节约用电，严格管理。是施工生产的重要保证。序号设备名称规格型号投入日期退出日期备注1电动空压机4L--20/8XXX.51999.102电动空压机4L--20/8XXX.51999.103电动空压机4L--20/8XXX.51999.104电动空压机4L--20/8XXX.51999.105电动空压机4L--20/8XXX.41999.106电动空压机4L--20/8XXX.41999.87电动空压机4L--20/8XXX.81999.88电动空压机4L--20/8XXX.81999.89内燃空压机Y12XXX.3XXX.5四、加工设备序号设备名称规格型号投用日期退出日期备注1刨床B650XXX.32000.72车床C6140XXX.32000.73空气锤65kgXXX.32000.74钎机YDDXXX.32000.75木工刨床XXX.32000.76木工圆盘锯XXX.32000.77压床200TXXX.32000.7基本满足我部的加工生产所需，方便快捷是最大的优点，五、生产设备序号设备名称规格型号数量投入日期退出日期备注1碎石机400×6003XXX.92000.7砂石料生产2磨砂机30kw.1XXX.92000.7砂石料生产3磨砂机37kw1XXX.92000.7砂石料生产4皮带机15m4XXX.92000.7砂石料生产5皮带机10m2XXX.92000.7砂石料生产6砼搅拌机500m32XXX.92000.7砼生产7砼搅拌机7501XXX.92000.7砼生产8砼搅拌机3751XXX.92000.7砼生产9螺旋输送机10m1XXX.92000.7砼生产10皮带机8m2XXX.92000.7砼生产11砼泵车HBT-602XXX.92000.7砼生产12模板台车12m2XXX.92000.7左右各一13开挖台车自制3XXX.92000.7左右五通14修补台架自制2XXX.92000.7左右各一15防水板铺设架2XXX.92000.7左右各一16钻机YT2830XXX.92000.7开挖砂石生产设备因隧道不良地质，石碴达不到生产砂石质量要求，部分地材外购，增大了工程成本。六、运输设备序号设备名称规格型号数量投入日期退出日期1电机车CDXF12T8XXX.81999.12电机车CDXF8T5XXX.81999.13梭矿S86XXX.81999.14梭矿S142XXX.71999.15砼输送车6m5XXX.81999.16自卸汽车铁马10XXX.81999.12右线使用有轨运输，弃碴和砼运输均为有轨。左线使用无轨运输，弃碴和砼运输均为无轨，这种配置方式在施工初期，极大地缓解了机械设备生产能力不足制约生产的矛盾，同时培养了大量的有轨运输人才，使我单位的多工种协作作业能力得到提高。七、装岩设备立爪和装载机对比：两者各有优劣，立爪无空气污染能耗低，但液压油配件耗大，故障多，修复快；装载机机动灵活、燃油消耗多，配件消耗小，故障少，修复慢。序号设备名称规格型号数量投入日期退出日期备注1立爪LZ-1208XXX.81999.1实用四台2装载机ZLC40B2XXX.51999.83装载机ZLC502XXX.41999.104装载机ZL501XXX.52000.12通过在XXX几年的生产实践，我们有以下几点体会：1、生产设备应具有一定的先进性，但更主要的是个作业线的生产能力配套，既能满足工期要求，又能提高进度，不出现设备浪费或薄利环节。2、同类设备的选型最好统一生产厂家，使配件管理统一化，减少配件库存。3、施工初期设备配置以机况好、实用性强为原则，并为迅速扩大生产打下良好的基础。3、如果条件允许，自产砂石料是降低成本的最好方法，砂石生产设备必不可少。4、在施工生产中要有预见性，适当增加设备，以避免资源浪费。3．4材料供应“百年大计，质量第一”，对于工程质量来说，材料的质量尤为重要，要保证隧道施工的质量，在很大程度上取决于材料的质量。要保证不合格材料不进入工地，要保证购入的材料价廉质优，要保证隧道开挖中各种突发事件的用料……针对我单位的实际情况以及隧道施工的特点，作了如下措施：3．4．1建立物资采购约束机制物权的核心是采购，物管出现混乱现象也在采购，所以就必须要规范采购行为，净化流通渠道，使物资采购标准化、制度化、规范化、公开化和法制化。严格执行物资采购集中归口管理的原则，按照物资采购管理的分工，在各自的职权范围内开展工作，严禁越权采购。我处西南采供站供五大材，为了达到处采供站与公司材料室相互督促而又要互相配合保证施工的目的。我单位材料室在每年的11月15日至12月15日期间向西南采供站提交一份次年度的物资申请计划，在12月20日前同时向采供