大观三号隧道施工方案

大观三号隧道施工方案一、工程概况1.1项目基本信息本隧道为分离式双向四车道公路隧道，左线起讫里程ZK172+136～ZK173+060，全长924m；右线起讫里程YK172+136～YK173+100，全长964m。隧道最大埋深110m，净宽9m，净高6.813m，采用曲墙式复合衬砌结构。隧道纵坡设计为单向坡，左线坡度2.096%，右线坡度2.211%。进出口分别采用台阶式洞门和削竹式洞门，洞门仰坡永久防护采用人字骨架护坡种草。1.2地质条件隧道位于蒙山复背斜南翼，地层单斜向南西倾，产状215°∠26°。穿越萍乡-新建大断裂带，存在两条平行逆冲断层，倾向190°左右，倾角50°-60°。主要岩性为石炭系上统船山组及二叠系下统栖霞组灰岩、页岩，局部夹碳质灰岩及煤线。不良地质主要表现为岩溶发育和裂隙密集带，围岩分级如下：围岩级别左线长度(m)右线长度(m)工程地质特征Ⅲ级468502厚层状灰岩，节理裂隙发育，充填方解石脉Ⅳ级418398断层破碎带，岩溶发育，岩体破碎Ⅴ级3864残坡积碎石土，松散稍密，亚粘土充填明洞920洞口浅埋段，表层覆盖层厚2-6m1.3水文条件隧道地下水主要为大气降水补给，涌水量分布不均匀，一般呈渗水滴水状态，断层破碎带及裂隙发育区可能出现淋水或股流。雨季最大涌水量预计达500m³/d，正常涌水量150m³/d。二、施工总体部署2.1施工组织采用"进口左洞先行、出口右洞跟进"的单向掘进方案，配置专业施工队伍：测量班：负责施工测量控制及监控量测掘进班：承担钻爆作业及出碴运输锚喷班：负责初期支护施工衬砌班：承担二次衬砌及防水层施工2.2施工顺序施工准备→洞口截排水系统→边仰坡防护→超前支护→洞身开挖→初期支护→防水层→二次衬砌→洞内设施→洞口工程→竣工验收特殊段施工顺序：浅埋偏压段：地表加固→管棚支护→环形开挖→核心土留设→仰拱封闭→二次衬砌断层破碎带：超前注浆→短台阶开挖→立即支护→监控量测→适时衬砌2.3机械设备配置设备名称型号规格数量用途空压机20m³/min电动2台风动设备动力凿岩机7655型风动12台钻爆作业装载机ZL50C2台装碴运输自卸汽车15t6辆弃碴运输砼喷射机PZ-5B3台喷射混凝土管棚钻机MGJ-501台超前管棚施工衬砌台车9m液压式2台二次衬砌注浆机HJB-322台超前注浆三、主要施工方法3.1超前支护3.1.1大管棚施工（洞口Ⅴ级围岩段）管棚参数：Φ108mm×6mm热轧无缝钢管，长度40m，环向间距40cm，外插角2°。施工工艺如下：导向墙施工：C25混凝土护拱，内设I20a工字钢支撑，预埋Φ140mm导向管钻孔作业：采用地质钻机成孔，孔径127mm，孔位偏差≤5cm/m钢管安装：采用丝扣连接，每节长4-6m，顶进时控制轴线偏差注浆加固：1:1水泥浆，注浆压力控制在0.5-1.0MPa，注浆量根据地质情况调整3.1.2超前小导管（Ⅳ级围岩段）参数：Φ42mm×3.5mm无缝钢管，长度4.5m，环向间距30cm，外插角5°-10°。施工要点：梅花形布置，纵向搭接长度≥1.5m管身钻Φ8mm注浆孔，间距15cm采用水泥-水玻璃双液浆，凝胶时间控制在30-60s3.2开挖作业根据围岩级别采用不同开挖方法：3.2.1全断面开挖（Ⅲ级围岩）循环进尺：3.5m（炮孔深度4.0m）。钻爆参数：周边眼间距50cm，抵抗线60cm，装药集中度0.25kg/m。出碴方式：装载机装碴，自卸汽车运输，循环时间控制在12h内。3.2.2台阶法开挖（Ⅳ级围岩）上台阶高度3.5m，超前下台阶10-15m。上台阶采用环形开挖预留核心土，核心土面积不小于断面的50%。下台阶分左右马口错开开挖，步距3-5m，避免对称开挖引起围岩失稳。3.2.3超短台阶法（Ⅴ级围岩）台阶高度2.5m，台阶长度3-5m。环形开挖进尺1-1.5m，周边预留2m宽核心土。采用人工配合机械开挖，弱爆破或非爆破开挖工艺。3.3初期支护遵循"弱爆破、少扰动、强支护、早封闭"原则，支护参数如下：围岩级别锚杆钢筋网喷射混凝土钢拱架Ⅲ级Φ22药卷锚杆，L=3.5m，间距1.2×1.2mΦ6@20×20cmC25，厚10cm无Ⅳ级Φ25中空注浆锚杆，L=4m，间距1.0×1.0mΦ8@15×15cmC25，厚15cmI18工字钢，间距1.0mⅤ级Φ25自进式锚杆，L=5m，间距0.8×0.8mΦ8@10×10cmC25，厚25cmI20a工字钢，间距0.6m施工要点：锚杆施工：采用风动凿岩机钻孔，注浆压力控制在0.5-1.0MPa，确保锚杆锚固力≥150kN喷射混凝土：分两次喷射，初喷4cm封闭围岩，复喷至设计厚度，回弹率控制在15%以内钢拱架安装：拱脚置于C20混凝土垫块上，设置Φ22锁脚锚杆，L=4m，每侧2根钢筋网铺设：搭接长度≥20cm，与锚杆焊接固定，保护层厚度≥3cm3.4二次衬砌采用液压整体式衬砌台车施工，分段长度12m，施工工艺如下：3.4.1施工准备防水层施工：采用1.5mm厚EVA防水板+无纺布，环向搭接宽度10cm，纵向搭接15cm，双缝焊接排水系统：环向Φ50mm透水管，间距5m；纵向Φ100mm透水管，设置于水沟侧墙顶部钢筋绑扎：主筋Φ22@20cm，分布筋Φ12@25cm，保护层厚度5cm3.4.2混凝土施工配合比：C30混凝土，坍落度160±20mm，掺加粉煤灰和缓凝剂。浇筑工艺：分层浇筑，厚度≤50cm，采用插入式振捣器振捣密实。台车两侧对称浇筑，高差≤50cm，防止台车偏移。封顶采用压注法施工，保证拱顶混凝土饱满。养护：覆盖洒水养护，养护期≥14d，强度达80%后方可拆模。3.5特殊段施工技术3.5.1浅埋偏压段（D1K27+390～D1K27+542）地表处理：反压回填：偏压侧填筑5m厚片石，分层夯实，压实度≥90%深孔预注浆：Φ90mm钻孔，间距3×3m梅花形布置，注浆深度至开挖线以下2m洞内施工：采用CRD工法分四步开挖，每步开挖进尺0.6m临时支护采用I18工字钢+30cm厚C25喷射混凝土及时施作仰拱，使支护结构快速闭合成环，仰拱距掌子面距离≤15m3.5.2断层破碎带超前地质预报：采用地质雷达和超前钻探，探明断层产状及富水情况。超前加固：全断面深孔注浆，孔深30m，搭接长度5m。浆液采用水泥-水玻璃双液浆，凝胶时间30-60s。开挖支护：短台阶开挖，上台阶长度5m，循环进尺0.5-1.0m。初期支护紧跟掌子面，封闭时间≤6h。增设临时横撑，间距3m，采用I20a工字钢。四、辅助工程措施4.1洞口工程边仰坡防护：开挖坡率1:1.25，采用Φ25锚杆，L=4m，间距1.5×1.5m。挂Φ8@20×20cm钢筋网，喷射C25混凝土，厚10cm。截排水系统：洞顶设置截水沟，断面50×60cm，M7.5浆砌片石砌筑。洞口两侧设置排水沟，与路基排水系统连接。4.2洞内排水施工排水：掌子面积水采用Φ150mm水泵抽排至临时集水井。水沟断面40×50cm，设置于隧道两侧，坡度≥2‰。永久排水：双侧水沟，左侧为排水沟，右侧为电缆沟。检查井间距50m，采用Φ100mmPVC管连接。4.3通风与照明通风系统：采用压入式通风，配置2×110kW轴流风机，风筒直径1.5m，百米漏风率≤2%。照明系统：掌子面30m范围内采用36V安全灯，每5m设1盏。洞内采用220V高压钠灯，间距10m，照度≥50lux。4.4监控量测量测项目包括洞内外观察、周边位移、拱顶下沉、净空变化等。量测频率根据围岩级别和开挖方法确定，Ⅲ级围岩1-2次/天，Ⅳ级围岩1-2次/天，Ⅴ级围岩2-3次/天。量测数据及时分析，指导后续施工。当位移速率超过5mm/d或累计位移超过100mm时，应立即停止开挖，加强支护。五、施工进度计划5.1施工总进度计划本隧道工程总工期为18个月，具体里程碑节点如下：施工准备：1个月洞口工程：2个月洞身开挖及初期支护：10个月二次衬砌：6个月洞内设施及收尾：3个月5.2关键线路施工准备→洞口工程→洞身开挖→初期支护→防水层→二次衬砌→洞内设施→竣工验收5.3进度保证措施优化施工方案，合理安排工序，减少交叉作业干扰加强设备维护保养，提高设备利用率做好材料供应计划，确保材料及时进场加强劳动力管理，保证施工人员稳定建立进度考核机制，实行奖惩制度六、质量保证措施6.1质量管理体系建立以项目经理为首的质量管理体系，明确各部门质量职责。设立专职质量检查员，负责全过程质量监督。实行质量终身责任制，签订质量责任书。6.2原材料质量控制原材料进场必须进行检验，合格后方可使用。建立材料台账，记录材料来源、数量、检验结果等信息。对水泥、钢筋、防水材料等主要材料实行见证取样送检制度。6.3施工过程质量控制严格执行施工方案和技术交底，规范施工工艺。加强工序控制，实行"三检制"（自检、互检、交接检）。隐蔽工程必须经监理工程师验收合格后方可进行下道工序施工。6.4试验检测建立工地试验室，配备必要的试验设备和人员。对混凝土配合比、钢筋焊接、锚杆拉拔力等进行现场试验。试验数据及时反馈，指导施工。6.5质量通病防治针对隧道施工中常见的质量问题，制定专项防治措施。如：隧道超挖：优化钻爆参数，控制周边眼间距和装药量喷射混凝土空鼓：加强基面清理，控制喷射角度和压力防水层破损：加强施工保护，严禁在防水层上堆放重物二次衬砌裂缝：控制混凝土配合比和坍落度，加强养护七、安全保证措施7.1安全管理体系建立健全安全管理体系，成立安全生产领导小组。配备专职安全员，负责施工现场安全管理。制定安全生产责任制，明确各岗位安全职责。7.2安全教育培训对所有施工人员进行安全教育培训，特种作业人员必须持证上岗。定期组织安全技术交底，提高施工人员安全意识。开展应急演练，提高应急处置能力。7.3施工安全技术措施洞口安全：设置防护栏和警示标志，严禁非施工人员进入爆破安全：严格执行爆破作业规程，设置警戒区，确保爆破安全距离高处作业：设置安全网和防护栏杆，作业人员必须系安全带用电安全：采用TN-S接零保护系统，定期检查电气设备防火防爆：配备消防器材，严禁在洞内吸烟和使用明火7.4应急预案制定突发事故应急预案，包括坍塌、涌水、火灾等。配备应急救援设备和物资，成立应急救援小组。定期组织应急演练，提高应急响应能力。八、环境保护措施8.1水土保持施工场地设置排水沟和沉淀池，防止水土流失弃碴场进行挡护和绿化，防止扬尘和水土流失施工废水经处理后排放，严禁直接排入河道8.2噪声控制选用低噪声设备，对高噪声设备采取减振降噪措施合理安排施工时间，避免夜间施工靠近居民区路段设置隔音屏障8.3扬尘控制施工现场道路硬化，定期洒水降尘弃碴运输车辆加盖篷布，防止扬尘水泥等易飞扬材料密闭存放8.4固体废弃物处理施工垃圾分类回收，可利用部分回收利用生活垃圾集中收集，由环卫部门定期清运危险废弃物单独存放，按规定进行处理九、文明施工措施9.1施工现场管理施工现场设置明显的标牌，标明工程名称、施工单位、项目经理等信息材料堆放有序，设置标识牌，注明材料名称、规格、数量等施工场地保持整洁，及时清理建筑垃圾9.2施工人员管理施工人员佩戴安全帽和胸卡，着装统一严禁酒后上岗和违章作业尊重当地风俗习惯，与当地居民友好相处9.3治安保卫施工现场设置门卫，加强出入管理贵