包西线隧道施工组织设计

12一．工程概况地形起伏较大。隧道进口位于淮宁河高级阶地后缘，陡坎发育，自然坡度30~50；出口位于冲沟中，沟床狭窄，两岸坡面较陡。隧道起里程为：DK348+947~DK349+686739180.28m位于R-3000的曲线上外，其余地段均位于直线上，线路坡度为12.8‰、12.3‰的单面上坡。三叠系上统砂岩加页岩。节理裂缝较发育，主要发育两组节理：⑪N20~25W/70~80N，间距20~50cm，平直、微张，延长2~5mN10~20E/70~75S20~50cm1~3m。二、施工原则及施工方案〔一〕施工原则抢先施工隧道洞口四周涵洞、路基填方工程，为隧道施工制造良好的环境。隧道承受单口掘进，自西安端向包头端施工，进洞前首先施工洞口截排水系统及明洞，隧道施工正常后，准时修建洞门。坚持“早进晚出”原则，尽量不动或少动原山坡，以保护环境，隧道承受为保证工程质量全面创优，隧道承受衬砌台车，砼输送泵，按先墙后拱法施工。护、紧衬砌”的施工原则。〔二〕施工方案早封闭、勤量测”的原则。必要时留核心土；Ⅲ级围岩承受全断面法施工，必要时承受台阶法。各级围岩的施工工法应依据隧道开挖提醒的地层状况及监控量测的结果作有关规定，隧道初期支护应紧跟开挖面准时施作，尽快封闭。并尽量紧跟开挖作面。劳动力安排1071。3劳动力安排表1序号 工班名称 劳力安排 担当任务障工班

25 理仰拱基底及工作面钻孔爆破工作。2 负责洞内外水电的保障修理与检查、洞内排水工作35 管及大管棚加固施工15 出碴、卸碴、协作挖掘机或装载机装碴以及材料运输3 负责开挖炮眼的布置、净空检查，围岩量测6钢筋加工6钢筋加工工班107衬砌工班258安全员1合计116砼养护负责洞内外安全机械设备配置机械设备配套从本标段隧道工程特点动身，本着既要与施工方法相匹配，2隧道主要施工机械设备配置表2序号设备名称规格型号单位数量1挖掘机PC200-6台12装载机ZLC-40台13风动凿岩机YT-28台204衬砌台车自制简易台15简易架子台车自制简易台16砼输送车MR4510台27砼输送泵HBT30C台18砼湿喷机TK-961台19锚杆注浆泵MZ-1台110双液注浆泵2TG120/105台1411砂浆搅拌机11砂浆搅拌机HJ1-352台112管棚钻机9000台113自卸汽车CQ3191台414砼振动棒插入式台815潜水泵200QJ20-120台116污水泵50WG台217电动空压机ZL2-10/8台118内燃空压机V-9/7台319柴油发电机组GF90台120砼搅拌机JS500台121液压切削头E64、独臂台122砼搅拌机JS350台1三、施工方法㈠、监控量测1〔TB10108-2023〕及《铁路隧道监控量测技术规程〔TB101121-2023〕确定二次衬砌好仰拱的施做时间的依据。2、量测工程为必需进展的监控量测工程。⑫、洞口段施工时应加强对边坡稳定性的监测。⑬、与既有线线间距较小时，应对既有隧道和其他建筑物进展必要的监测。⑭、依据施工需要，必要时增设围岩内部变形等量测工程。3、量测断面间距5~10m10~30m30~50m。㈡、洞口段施工建议隧道承受单口掘进，自西安端向包头端施工。1榀钢架距离，随挖随支，两侧钢架应避开同时落底，左右宜错开1~2法开挖，留核心土，并应做到仰拱超前，衬砌紧跟。(2~4为西安端洞口设计图)⑪、隧道进洞前应首先去除坡面虚土，并于进洞外设置一环φ89管棚，每根长20m50cm，以确保隧道施工安全。水泥砂浆回填密实；洞口边、仰坡M1030cm。DK349+686~+694基底位于强风化或湿陷性黄土段，4.6m1.5m1.18m，按倒5格依据《湿陷性黄土地区建筑标准》进展施工。⑭、为便利洞门维护检查，在洞门右侧设钢爬式检查梯一座。⑮、洞口外2m30×40c〔宽×深2‰的反坡排水。25m57m。⑰、隧道接近既有神延铁路，施工时应按铁办【2023】186号文的规定，加强施营。图2 洞口正面图。6图3 洞口纵断面7图4 洞口平面图(5~7为包头端洞口设计图)⑪、进口DK348+947~+953段承受单压明洞钢筋混凝土衬砌，DK348+950~+953段承受“外侧明做，内侧暗挖的施工方法，先施做外侧大边墙，并在外侧拱部设混凝土护拱，然后进展洞顶回填；外侧拱部至最大跨超前支护〔42小导管，及早施做模筑衬砌，确保施工安全。⑫、洞口及明洞段的边坡承受M10浆砌片石防护，厚30cm；仰坡石质段承受锚3m1×1m，梅花形布置；φ62515cm。⑬、洞内水沟接外检查井，汇水经由保温暗管、端墙式保温出水口流出。⑭、为便利洞门维护检查，在洞门右侧设钢爬式检查梯一座。45m。工治理，掌握施工爆破装药量，做好对既有线的监测，确保既有线行车安全。8图5 洞口正面图图6 洞口纵断面9图7 洞口平面图㈢、明洞施工1、承受单压半路堑式明洞〔拱脚开挖，适用于Ⅴ级围岩地段。2、施工中应尽量削减工作缝，以加强构造的整体性。3、洞顶应建立识别设计填土坡度的标志，以便准时去除塌方、落石，避开危及构造安全。4以防止滑动和不均匀沉陷。5、明洞衬砌大边墙墙脚承受M10浆砌片石铺砌并设排水坡以防止积水下渗浸泡墙基。6、必需做好洞内外防排水系统，洞顶粘土隔水层外表应夯填平坦，且与边仰坡搭接良好，以防雨水冲刷渗漏，危及明洞安全。7、明洞拱背回填土石应对称分层夯实，每层厚度不宜大于0.3m，其两侧回填土面高度不宜大于0..5m，回填土至拱顶后，即应满铺，并分层向上填筑，严禁任意抛填，缝隙应用碎石填塞严密。8、靠山侧边坡开挖应做好临时加固措施，并加强对高边坡稳定性监测，防止边坡坍塌。9、明洞衬砌在软硬地层分界处应设置横向贯穿的沉降缝。10附注：

8明洞衬砌断面图建筑材料:明洞衬砌：C30钢筋混凝土 明洞外边墙及沟槽身：C25混凝土仰拱：C30钢筋混凝土 盖板：C25钢筋混凝土填充：C20混凝土 板钢筋：HPB2351112㈣、洞身开挖1、施工中依据“先探测、管超前、短进尺、弱爆破、快支护、紧封闭、勤量测”原则进展。2、首先做好超前地质预报，及早觉察不良地质、特别地质状况，准时针对性进展措施，掌握好拆模时间，以防衬砌开裂，并应设置牢靠的防排水措施。3、土质偏压隧道在每一次开挖后，应马上施做初期支护先布设河侧拱部、山侧应削减对围岩的扰动，开挖后必需准时找顶、支护。为保证开挖有序进展，特编制爆破图表及循环图表指导开挖作业。3.0m,130m，每月90%，承受标准硝铵炸药，试进展导坑钻爆设计。【解】(1)依据导坑的地质状况打算承受垂直锲形掏槽。计算导坑炮眼数目N：N=qs/ar㎡)查隧道工程〔其次版〕3-6-7，S=12.6≈13Ⅲ～3-6-6，32mm，a=0.8,r=0.78kg/m。N=1.4×12.6/(0.8×0.78)=283-6-1，取掏槽炮眼与开挖面〔掌子面〕间的夹角α=75°，上下两对炮眼间的距离为20cm，6〔3。L=130/(28×4×0.9)=1.30m每一循环进尺为：1.30×0.9=1.17ml1.300.101.40m掏·底

1.30m计算各种炮眼的长度L.同一平面上两掏槽炮眼眼口间的距离：掏槽炮眼长度L掏

l 掏 sin

1.40sin75

1.45m3-6-14)为B=2c+b=2*1.45*cos75°+0.2=0.95m因关心炮眼垂直于开挖面，故L l辅 辅

1.30m，为钻眼便利，依据围岩情9(3-6-15)为L帮，顶

1.3020050

1.31m133-6-17每一循环装药量Q的计算及炮眼装药量的安排:32mm，200mm，0.15kg。每一循环爆破的岩石体积为a=0.8，现设各种炮眼的装填系数：掏槽眼为0.9，关心眼0.9，0.9，0.9，a平均每个炮眼的装药量=每个掏槽眼装药量=每个关心眼装药量=每个眼底装药量=各个炮眼用药量为：依据爆破器材状况，承受导爆管起爆法。6DH-1150m，6544根导爆管的塑料连接元件进展连接，内装6号一般雷管传爆，每个炮眼的起爆药卷，按起爆挨次用非电毫秒雷管插入导爆管，以连接装药构造将起爆药卷倒置于跑眼底，引出导爆管〔长度528472〔13145m21140m，83-6-183-6做。、II4-3-1支撑〔含锚喷钢架支护11m3～5m，0.5～1.0m，仰拱超前，二次模筑衬砌紧跟；上台阶人工风镐开挖，下台阶承受带切削头的PC200-614壁导坑法开挖挨次见图4-3-2。围岩裂开、自稳力量差，施工时全部承受台阶分步法开挖。II承受Ф42超前小导管预注浆加固，开挖时上台阶弧形导坑承受人工风镐开挖，II上、下台阶长度掌握在4～6m，开挖进尺掌握在0.5～1.0m；开挖后准时施作初期支护，封闭成环、仰拱超前施作，改善围岩受力条件，二次模筑衬砌紧跟。2．Ⅲ类围岩开挖4～6m，1.5～2.5m，施工时可依据围岩变化状况调整台阶长度。开挖时承受简易台架、人工手持YT-28PC200阶，9T4-3-6，Ⅲ类围岩台阶法施工挨次图。施工预备上台阶开挖

4～6m拱部初期支护下部初期支护仰拱浇筑下一循环4-3-5Ⅲ类围岩台阶法开挖施工工艺流程图15本标段隧道Ⅲ类围岩地段全部承受“钻爆法”施工，施工中严格按钻爆设计进展钻孔、装药，爆破承受2炮眼，封堵长度不小于30cm。施工中依据围岩类别和爆破效果不断调整爆破参数。6、下部开挖必需在邻近作业面的初期支护具有肯定强度后施做。〔五〕装碴运输20～30m1.4m3CAF9539HK8m3100～120KN电瓶车牵引，沿着洞身运出洞外卸渣厂。〔六〕施工支护本标段隧道工程围岩脆弱，开挖后马上初喷3～5cm4-3-8。喷锚、挂网、型钢钢架支护一般砂浆锚杆施工φ22M20，锚杆均应设150mm×150mm×6mm。其施工步骤如下：YT-28100mm，钻孔偏差不大于±50mm。M205～10cm时开头承受MZ-1HJ1-352型砂浆搅拌机拌和，并随浆液的施工预备

下道工序 注入缓慢拔出注浆0.5Mpa。清理危石冲洗岩面

喷射效果检查喷砼至设计厚度3～5cm布设锚杆位置安装锚杆

检 查16 布设钢筋网

不合格调整图4-3-8 施工支护工艺流程图③安装锚杆：灌注砂浆后准时插入，插入长度不小于设计长度的95%。施工工艺4-3-9。布孔 钻孔 冲洗眼 注入浆液切断钢筋 除锈 制作锚杆

插封锚杆 安装垫板图4-3-9 砂浆锚杆施工工艺流程图钢筋网施工钢筋网一般在系统锚杆施作之后安设，但如遇到围岩松散地层，拱部易坍〔必要时亦可先架设型钢钢筋网加工制作及安装时应留意：①钢筋加工时要进展调直，除锈、去油污、确保钢筋质量要求。3～5cmC20③钢筋网铺设时，应随砼初喷面起伏状敷设，并与壁面接触严密。④钢筋网的节点与锚杆接点承受电焊的方法焊接结实。钢架施工钢架承受φ22mm，构造筋承受HPB235，直径φ8～φ12mm，钢架按设计要求在洞外加工成型，钢架应垂直隧道中线。喷射砼施工隧道内喷射砼承受湿喷工艺施工，以削减砼回弹和粉尘浓度，制造良好的4-3-10。水 高压风水泥、砂、石料、外加剂 搅拌机速凝剂17

喷嘴受喷岩面①原材料要求能符合现行的水泥标准。细骨料：承受硬质、干净的中砂或粗砂，细度模数大于2.5。15mm，级配良好。假设使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。水：就近取用河水。不得使用含有影响水泥凝固硬化的有害物质的水。5min，10min。②喷射砼技术要求2min2H；混合料应随拌随用。全。喷射砼在开挖面暴露后马上进展，作业应符合以下要求：隙局部，后喷两钢架之间局部。喷射砼分层进展，一次喷射厚度依据喷射部位和设计厚度而定，拱部宜为3～5cm，5～7cm，后喷一层应在先喷一层凝固后进展，假设终凝后或间隔一小时后喷射，受喷面应用高压风、水清洗干净。喷射作业喷头垂直受喷面，依据湿喷机性能要求，喷头距受喷面距高以1.5-2.0m为宜。喷头运行轨迹为螺旋状，使受喷均匀、密实。2h14d。喷射砼外表应密实、平坦，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象，18不平坦度允许偏差为±3cm。③保证喷射砼密实度的技术措施计及标准要求，砼拌和承受自动计量上料，保证精度符合标准要求。严格掌握原材料的质量，原材料的各项指标都必需满足要求。的保养，保证其工作性能。严密。超前小导管施工小导管加工包头洞口DK348+953～+967段超前小导管承受Φ42热轧无缝钢管，长度3.5m，在加工房加工制作，环向间距0.5m，外接角10～15，纵向搭接长度不3～3.5m4-3-11。小导管示意图小导管的安装施工前，首先对掌子面进展喷射砼封闭，然后按设计要求布孔，承受手持风钻按布孔位置以外插角5°～7°钻孔，并将小导管沿孔打入，前后相邻两排小导管搭接长度不小于1m。对于地层松软类可用游锤或手持风钻直接将小导管打入；对于砂土类，可用Ф20钢管19插入。小导管注浆2TG120/105泵注浆。注浆自下而上进展，浆液承受HJ1-3521:1.5、1:1、1:0.8、1:0.6变换，注浆完成后马上堵塞钢管孔口，防止浆液外流。小导管注浆施工工艺流程见图4-3-12。成孔插打注浆管机具预备 注 浆 浆液制备现场清理4-3-12小导管注浆工艺流程图小导管施工技术措施及留意事项：90%；1.0m。②为防止孔口漏浆，用水泥药卷封堵注浆管与钻孔之间的空隙。③为防止注浆管堵塞，影响注浆效果，注浆前先清洗注浆管。④压浆管与超前注浆管之间承受便利接头，以便快速安拆。比，并测定分散体的强度，选定最正确协作比。1.5MPa，3min，流量计显示注浆量较小时，完毕注浆；为保证注浆质量，必要时可封闭开挖面。⑦注浆由两侧对称向中间进展，自下而上逐孔注浆，如有窜浆或跑浆时，20间隔注浆，最终全部完成注浆。达不到设计要求时，在注浆时调整注浆参数，改善注浆工艺。保证注浆效果；完成后检验注浆效果，不合格者进展补注。检查，如有污染应马上实行有效的技术措施。⑾注浆完毕，待岩层到达充分的固结强度前方可进展开挖作业。管棚施工Ф89L=20m，0.5m，1～3°。钻孔20～30cm连接结实，又重钻孔，直至钻孔到达要求深度〔0.5m〕后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。在钻孔时，要确保孔径比棚管外径大30～4-3-13。钻机就位钻机固定 测量布孔 钻机大臂矫正钻孔及接长钻杆 钻杆接长预备钻杆分节退出卸下图4-3-13 管棚钻孔工艺流程图21管棚安装与注浆先进展管件制作，承受Ф8930～40cm至到达棚管设计长度。用钻头掏尽钢管内残碴，再向管内注入水泥砂浆。管棚施工技术要点①0.5%以内。②钻孔应由高孔位向低孔位进展。③30～40mm。④遇卡钻、坍孔时应注浆后重钻。⑤钻孔合格后准时安装钢管，其接长时连接必需结实。150mm，200mm，并均承受厚壁钢管制作。1：0.5～3。⑧注浆浆液必需布满钢管及四周空隙，其注浆量和压力应依据试验确定。〔七〕衬砌防排水切实牢靠的措施，到达防水牢靠、排水畅通、经济合理的目的。1、洞内防排水①全隧道均设置双侧双层盖板保温水沟，双层盖板间设保温材料。1.5mmEVA〔300g/m2EVA〔TB10003-2023〕规定，变形缝设于明暗分界处。P8.⑥拱墙环向、墙脚纵向设φ50mm盲管，边墙进水孔与洞内排水沟一起组成完整6～12m2m。2、洞外防排水①包头端洞口洞顶在刷坡线外设截水沟一道，西安端洞口洞顶在刷坡线外25m左右设截水沟一道，以拦截地表水。2m30×40cm〔宽×深2‰的反坡排水。22③包头端洞口外设保温暗管及端墙式出水口，出水口应尽量设在向阳、避风处。M1030cm，并结合地形设置排水坡，防止墙脚积水。〔八〕二次衬砌1．施工方法：本标段隧道为复合式衬砌，衬砌全部承受先墙后拱全断面整体式浇筑。为6mHBT30C型砼输送泵灌注，MR4510型搅拌运输车，运输砼。灌注时承受泵压法，插入式振动器进展振捣。其具体施工操作要点如下：要求砼生产和输送力量与砼输送泵的灌注力量相匹配。砼自进入搅拌输送车至卸料时间不得超过初凝时间。回填密实。在灌注砼时，要留意连续性和对称性，因特别缘由不能连续灌注而必需2.5MPa强度前方可连续灌注。2．输送泵施工及防堵管措施输送泵施工信连络，同时对管道安装要求顺直，转弯缓；泵送前先用少量水泥管内压力；洗管时，从进料口塞入海绵球或橡胶球，用水将存浆推出。堵管的预防措施全，而且处理堵管费工费时，影响进度。消退堵管事故，应以预防为主。规定要求办理，同时在砼内掺入适量塑性外加剂。换活塞零件。垫圈要干净。处理堵管措施23及装料斗中去除障碍。②去除输送管内堵塞：主要在弯管处先检查，判明堵管位置，可将砼快速查明堵管位置并马上排解堵塞物，清洗弯管，接好后连续开泵。砼捣固其操作要点如下：每一振点的捣固连续时间，应使砼外表呈现浮浆和不再沉落。振动棒的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍。0.5模板、预埋件等。50mm。按规定要求在灌筑砼现场做试件，并具体填写施工记录。养护和拆模①养护方法②拆模时间2.5MPa70%以上时方可撤除；对于受较大围岩压力的模5．仰拱衬砌及隧道底部填充况，隧道施工时，实行仰拱先行的施工程序施工。仰拱分段施工，分段长度为10～15m。为削减仰拱施工和其它工序相互干扰，并保护仰拱砼，承受仰拱施工法进展：仰拱施工前首先必需复核仰拱断面尺寸，不允许消灭欠挖，并将底部的虚碴及松动岩土清理干净；底部不得有积水。仰拱与两侧边墙根底一起衬砌施工。仰拱衬砌时设仰拱大样板，并由仰拱中心向两侧对称进展。仰拱砼浇注，承受插入式振捣器，加强振捣，保证砼24表层要求平坦，横坡、纵坡与设计全都。毛清洗，同时仰拱施工缝设置