大梁隧道专项施工方案

1、一、编制依据与范围1.1 编制依据（1）公路工程主要技术标准（JTJ001-97） （2）公路隧道施工技术规范（JTJ042-94） （3）公路工程质量检验评定标准（JTJ071-98） （4）公路工程技术标准JTG B01-2003（5）公路工程岩石试验规程JTG E412005（6）公路隧道施工技术规范JTG F602009（7）公路隧道施工技术细则JTG/T F602009（8）公路工程施工安全技术规程JTJ 07695（9）工程测量规范GB50026-2007（10）本单位类似项目施工管理经验。（11）设计院技术交底及业主的相关要求。1.2 编制范围该专项方案适用是大梁隧道黄土段V级围

2、岩施工。二、工程概况2.1 工程概况大梁隧道桩号左洞起讫桩号为ZK50+895ZK52+714，全长1819m，为长隧道，起点设计高程1023m，终点设计高程1039m，隧道底板最大埋深144m；右洞起讫桩号为YK50+505YK+52+606，全长2101m，为长隧道，起点设计高程1016m，终点设计高程1040m。本标段隧道内路面纵坡为1%的上坡，路面横坡2%。标段包括正洞洞门，洞身开挖、支护、衬砌，相关附属工程：人行横洞道三条，总长377.2m、车行横洞道两条，总长241.2m、1个配电洞室、4个紧急停车带。2.2 主要技术标准1）道路等级：四车道高速公路；2）设计车速：100km/h；

3、3）隧道型式：双向四车道；4）路基宽度：26m； 5）设计荷载：公路-I级；6）设计基准期：100年7）地震基本烈度：度8）隧道建筑限界：位置限界净宽净高一般地段隧道10.25m5.00m紧急停车带13m5.00m人行横通道2m2.5m车行横通道4.5m5m9) 隧道防水等级要求：位置防水等级防水要求隧道防水等级二级二次衬砌混凝土抗渗等级不小于S8变电所洞室防水等级一级二次衬砌混凝土抗渗等级不小于S12车行、人行横洞道防水等级二级二次衬砌混凝土抗渗等级为S8泄水洞防水等级四级2.2 主要地质情况2.2.1地形地貌隧址区为高阶地区梁峁沟壑地貌，海拔高度10251172米。峁顶为平缓圆状，梁窄沟深

4、，地形破碎，冲沟发育，形态多呈“鸡爪”状，地表植被不发育。隧道小桩号段为上部为黄土缓坡，下部基岩出露，坡度在22-38度。大桩号段出口斜坡为土质边坡，坡度约35-51度，坡度相对较陡。2.2.2地层及岩性隧道穿越地层主要由老至新依次有上三叠统瓦窑堡组（T3w）砂岩、第四系中更新统黄土（Q2eo1)、中更新统冲洪积（Q2a1+p1)粉质粘土、粉土、粉细砂、上更新统黄土（Q3eo1)。2.2.3 地质构造经勘察大梁隧道隧址处于鄂尔多斯地块东部，中生代以来，该区一直处于相对稳定和震荡性升降状态，是一个比较稳定的地块区。在中生代时期属陕甘宁盆地的一部分。区内地层平缓，褶皱、断层不发育，现代地貌属黄土高

5、原和沙漠过渡区，整个地势西北高东南低。中新世以来本区构造运动以面壮掀斜隆起为特性，主要表现为间歇性上升。本区地层产壮较为平缓，向西北微倾，地层倾角一般小于5，发育宽缓的短轴壮向斜、背斜及鼻壮隆起等次级褶皱构造。公路设计带区未发现较大的断裂构造，也未见岩浆侵入活动。2.2.4水文地质大梁隧道地下水主要以孔隙裂隙水为主，主要受大气降水，第四系松散堆积层孔隙水补给，富水较弱；大气降雨量较大时受汇水面积特点的影响，短时间水流湍急，冲刷破坏严重，易成为地下水主要补给源，加大地下水存量。经勘察地下水位埋深较深，低于洞室，结合地层岩性、地形地貌与地质构造条件分析判断，隧址区地下水相对贫乏；遇到地下水补给，处

6、于土石交界面处的隧道洞室开挖时会有突水集中涌水现象，也极易坍塌。经地下水取样分析，对钢筋、砼、钢结构具有微腐蚀性。大梁隧道左线涌水量为648m3/d，右线涌水量828m3方/d。2.2.5气候水文状况本隧道区域气候属于中温带大陆性季风半旱气候，四季分明，其主要特点为：冬寒夏热，温差大，冬春干旱，降雨集中在69月份。一年四季多风，秋末、冬春盛行西北风，夏季多为东南风。极端最高气温达38.9度，最低气温-31.9度，年平均气温10度，日温差大。多年平均降水量452mm。多年平均蒸发量2378.9mm，最大冻土深度188cm，冻土期长达100-130天。2.2.6 地震烈度场区不存在地震地表断层活动

7、的危害。本隧址区处于地震反映特征周期0.35S、地震动峰加速度值0.05g，其对应地震基本烈度为度。2.2.7不良地质大梁隧道：左线+=30m+700m+1089m=1819m，右线+=65m+1070m+966m=2101m。隧道地质条件差，围岩为、级。进口围岩为强、中风化砂岩，均属软岩，其中强风化砂岩岩体破碎，节理裂隙发育。中风化砂岩岩体较完整，水平层状结构。出口以硬塑粉质粘土为主。主要不良地质，黄土段位于隧道出口段。三、施工准备3.1施工便道4标段临近从安崖镇庙岔村，途经枣树园村、窑子上村，修建横向贯通便道一条与窑子上村相通，满足施工需要。同时为方便隧道进出口工程车辆及材料运输车辆正常通

8、行，在枣树园村和白家崖坳村顺接横向贯通便道各修建一条纵向贯通便道。进口段已建成临时施工便道一条，内与隧道进口、拌和站、火工材料库相接，便道全长1774m。便道路面土质采用20cm厚碎石做垫层，面层采用泥结碎石；便道顶面宽7m。完全满足本标段施工需要。3.2施工用水4标段施工区内水资源丰富，能够满足本项目建设的需要，环境水对混凝土工程无腐蚀性。地下水对砼有弱腐蚀性，施工时应采取必要的防护措施。为满足未来隧道施工用水，隧道进口于K50+500线路左侧钻井一口，隧道出口于K52+700线路右侧钻井一口，勘察水井出水位3-5m/h,基本满足正常施工用水。3.3施工用电隧道进口ZK50+780处修建12

9、50KVA变压器一座，出口于K52+520线路左侧修建1250KVA变压器一座，用作大梁隧道的施工及生活用电电源。施工用电从变压器总配电箱分三路引出，1路为隧道施工用电；2路为拌合楼施工用电、施工钢材加工厂用电、工人生活区生活用电；3路为路基施工用电。在洞口处安置两台350KW发电机组作为隧道施工备用电源，备用电源总共700KW。基本满足施工要求。3.4供风系统隧道进口K50+510线路左侧靠施工便道边搭设空压机房，空压机采用复式风冷式空压机，单机容量22m3，共设3台，配置3个8m3蓄气罐；隧道出口于K52+620洞口左侧50米搭设空压机房，空压机采用复式风冷式空压机，单机容量22m3，共设

10、3台，配置3个8m3蓄气罐，该供风系统专门用于隧道施工。3.5炸药库本标段于K47+500线路左侧200米外设工地火工材料库两间，一间为炸药库，一间为雷管库；火工品储备库及看守房布置，修在距人家公路较为远的地方，符合安全距离标准。火工材料库修建严格按国家民爆物资管理规定要求，库房建成后，经地方公安部门验收后使用。安排专人值守，做好防偷盗、防火、防水等措施。3.6施工区生活设施大梁隧道进口生活区建于K50+550左线线路左侧50，供隧道施工及路基施工作业人员居住，并设工地现场管理办公房、临时休息房，供生产管理、技术人员、试验人员值班使用及材料验收。房屋采用活动板房，共5排，双层活动板房，建造快捷

11、、安全。基本满足施工高峰期人员住宿要求。隧道出口生活区建于K52+510右线线路右侧50米，搭建活动板房四排，约40间，以满足施工、生活需要。3.7机械设备3.7.1拌合站混凝土拌和站共三个，第一个设于K48+900左侧，混凝土集中拌和站占地面积约（100m80m）8000m2，考虑混凝土品种及生产能力满足施工需要，按粗、细骨料待检仓和合格仓分仓存放，共12个料仓，粗骨料仓宽10m、长20m、高1.2m；细骨料仓宽20m、长20m、高1.2m，计划存料数量2500m3，主要供应隧道出口段所有结构物的混凝土。该混凝土拌和站设HZS120Q、HZS90Q型强制式搅拌机各一台，一套100t电子称量地

12、磅，并配备250KW发电机组一台。第二个设于K50+500（大梁隧道右线进口）左侧，含钢构件加工场，占地面积约4000m2，该拌和站为两套JS750型强制式搅拌机，主要供应隧道进口段的喷射混凝土。第三个设于K52+700（大梁隧道左线出口）右侧，占地面积约4000m2，设HZS120Q、HZS90Q型强制式搅拌机各一台，主要供应隧道进口段喷射及二次衬砌混凝土和段家沟桥的混凝土。3.7.2钢筋采用甲供钢筋，按规范规定的进行钢筋拉伸试验、冷弯试验、可焊性试验，各项标准均应符合规范要求。3.7.3 主要机械设备主要机械设备配置（每个洞口）编号设备名称规格型号数量用途1挖掘机小松PC-2201开挖、出

13、渣2装载机柳工Z50C1出渣3喷浆机申鑫PZ-52喷射混凝土4煤电钻ZQS-40气电动钻4锚杆、超前小导管钻孔5风镐G10型气镐3人工超欠挖6自卸车20T3运输弃渣、喷射混凝土材料7电焊机BX5004焊接钢筋、钢拱架、网片连接3.8主要工程数量主要工程数量表施工项目单位工程量备注开挖洞口开挖m3.76洞身开挖m3初支锚杆m.66喷混凝土m325797.76钢筋网t.38型钢钢架t.72二衬钢筋t.40混凝土m359813.13四、施工重点、难点分析1）、大梁隧道工程出口段围岩为V级，洞口段上部薄层松散土层易发生浅层滑塌，右线洞口明洞90米，部分段处于冲沟内，右侧边坡土方刷坡量为10余万方。由于

14、隧道洞身地质结构为缓倾岩石走向，围岩普遍较差、断面大，开挖洞顶轮廓线难以控制，成型后临时支护难度高、工作量大，安全隐患大。在施工中应严格控制钻孔方向，根据围岩情况调整爆破参数，临时支护及时跟进，确保进口段成型质量和施工安全。2）、本隧道施工为四个工作面，开挖、支护、仰拱施工、二次衬砌混凝土同时交叉作业，洞内施工干扰大，施工布置非常困难。根据本标段合同工期要求，工程施工工期紧、任务重、难度大，本隧道配备足够的设备、人员等资源，并精心组织、强化现场管理，保证合同工期。3）、隧道出口段为级围岩，以粉质粘土为主，隧道出口左右线黄土段占隧道总长40%左右，成洞条件很差。隧道洞口开挖的永久边、仰坡采用湿法

15、喷播植草防护，临时边、仰坡采用喷锚网防护。施工时一定要严格加强该区域的监测和支护工作。4）隧道隧址区受大气降水影响土石交界处会有少量宊水或集中涌水。极易发生滑塌现象，施工难度大。五、主要施工方法及工法特点5.1主要施工方法大梁隧道是本段工程的重点和难点。隧道地质条件复杂，受大气降水影响，并结合地质构造分析判断，处于土石交界面处的会有宊水或少量集中涌水现象；黄土段占隧道40%，洞口段覆盖土层浅、破碎，极易发生浅层滑塌；右线隧道出口明洞总长90米，且部分处于冲刷沟壑内。因此专家组进行了详细的研究，拟定了以下施工方案。方案中围绕着开挖和衬砌两个重点内容展开；特别注重支护，涌突水处理，明洞施工以及洞口

16、浅埋等地段的施工技术措施；特别强调做好隧道超前预报和监控量测两个重要细节的辅助作用。针对于黄土隧道在开挖过程中，隧道开挖周边应力解除，一部分范围内的岩体发生变形并向隧道内移动，岩体中的初始应力也随着调整变化，使各种软弱结构面受到不同程度的破坏或松弛，特别是爆破和风化的影响，使节理、裂隙进一步加剧发育。在大断面黄土隧道施工中，采用三台阶七步流水法开挖，结合钢拱架、锚杆、钢筋网和喷射混凝土形成锚喷支护，分布平行施作拱墙形成初期支护，仰拱超前施作及时闭合形成稳固的初期支护系统，保护黄土围岩的天然承载能力，有效控制黄土围岩变形，使开挖支护过程黄土围岩受力及局部失稳和破坏转变为稳定和平衡的过程。经监控量

17、测数据反馈指导施工，及时调整支护参数和衬砌混凝土时间。5.2工法特点对于隧道出口黄土段主要采用三台阶开挖法及新奥法施工。（1）施工空间大，可以引入大型施工机械多作业面平行施工，功效高；部分软岩地段可以采用挖掘机直接开挖下半断面，减小对围岩的扰动。（2）在黄土地质围岩隧道施工中，进度稳定，工期保障性强。（3）开挖、支护施工可以分成多个作业面进行，减少对围岩的扰动，又充分利用了时间空间。（4）全断面一次施作防水层和浇筑混凝土衬砌，确保了混凝土衬砌施工质量，运营病害少。（5）施工空间分为三台阶开挖，随时可以调整开挖高度加强支撑，有益于开挖方法转换。（6）采用无接触变形测量，量测速度快速，有效指导施工。（7）无需增加特殊设备，投入少，操作性强。六、施工工艺流程及操作要点6.1施工工艺流程中台阶喷射混凝土出渣中台阶一侧开挖中台阶及环形拱部开挖人工整修环形拱