平娃隧道实施性施工组织设计(编辑修改稿)

平娃隧道实施性施工组织设计(编辑修改稿)内容摘要：

探明前方地质，不能开挖。 同时本着稳定掌子面、及时闭合和加固地层的原则，相互补充，合理选择开挖方法。 在隧道穿越断层破碎带及涌水地带时，按照“探水→注浆→开挖”施工循环，注浆与开挖交替进行，即注浆一段，开挖一段的方式施工。 在不良地质地段，隧道主要施工顺序是：超前地质预报→超前支护→开挖→初期支护→仰拱开挖 → 现浇排水沟 → 浇注 仰拱 混凝土→铺设防水材料→拱墙二次衬 砌。 在施工中做到前一工序未按设计要求完成，后一工序不能开工。 （二） 施工方案 严格按“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测，步步为营，稳步前进”的原则组织施工。 根据 隧道洞门地形、地质条件，隧道进、出口采用墙式洞门。 进出口进洞前做好 套拱及 大管棚预支护。 隧道按照新奥法原理组织施工，Ⅳ级围岩段采用 正 台阶法施工；Ⅴ级采用台阶法（预留弧形核心土）施工 ，风动凿岩机钻孔，非电毫秒雷管微差起爆，侧卸式装载机装碴，自卸车运送至弃碴场。 隧道开挖后立即锚、喷、网支护， 隧道进出口采用大管棚进洞， 一般地段采 用 小导管、药包锚杆超前 预 支护， 隧道 IV 级围岩 系统锚杆 采用 Φ 22砂浆锚杆（带托板），隧道 V级围岩系统锚杆采用 有压注浆中空 锚杆。 监控量测作为施工组织设计的一个重要组成部分，监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，按设计要求进行布点和监测，并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。 量测数据及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。 隧道进洞前核对地形及地质情况，确保进洞安全及洞口稳定，洞内分兰州 至郎木寺高速公路（ S2）临夏至合作段 LH7 合 同段中铁二十局项目经理部 平娃隧道 实施性 施工 组织设计 16 段仔细核对地质情况，如发现与设计资料不符，及时与设计单位联系，确定新的支护方式，确保施工安全。 衬砌 施工应贯彻仰拱先行的 原则，仰拱填充与仰拱分开施做。 二次衬砌采用拱墙一次整体式。 在铺设防水板之前，应对初期支护的渗漏水情况进行检查，并采取埋管引排、局部注浆 、背贴止水带止水 等措施进行处理，防水板铺设采用作业台架。 衬砌采用整体式模板台车泵送工艺施工。 混凝土在洞外集中拌合，混凝土搅拌运输车运输。 （三） 地质超前预报及预测 地质超前预报采用 TSP20瞬变电磁仪法探测 、地质雷达（ GPR）、超前探孔等 超前 地质预报的方法，各种方法由面到点、又粗到细、相互印证；各种方法施作位置可根据施工现场情况调整。 超前地质预报是制定施工方案和设计注浆参数的 主要依据，因此对地质情况必须准确地超前预报。 施工中随时注意地层变化情况，探测出断层带的位置，超前预测预报节理走向等；推断工作面前方的地质构造、岩性、水源位置及水量大小；在接近富水地段时，采用超前钻孔得到断层的地质资料。 同时采取有效的预先排水、排泥措施。 防止突然涌水、涌泥现象发生，避免人员伤亡及设备毁坏事故发生。 超前地质预报步骤 :① 根据地勘报告提供的不良地质隧道段落，提前100～ 200m，用 TSP203 或地质雷达（ GPR） 进行初步探测，范围包括隧道开挖轮廓线外径向 10～ 20m 以内的不良地质情况。 ②对初步探 测认为可能发生涌突水地段，提前 20～ 30m，用瞬变电磁仪法探测地下水情况。 ③用物探方法初步判定前方有不良地质带时，采用钻孔探查验证，探孔长度 30～50m，保护段长度不小于 5m。 根据超前地质预报情况和探孔的出水情况，综合判定不良地质体位置、规模，确定处理方案。 超前地质预报及处理措施施工工艺见图 4。 兰州 至郎木寺高速公路（ S2）临夏至合作段 LH7 合 同段中铁二十局项目经理部 平娃隧道 实施性 施工 组织设计 17 施工 准备 综合地质超前预报 超前钻芯、取岩芯、测水压、分析涌水量 判定注浆方法 探孔有 2/3 以上满孔或总出水量大于 15m3/h，判定有突泥涌水可能 超前探孔的单孔出水量大于3m3/h，判定局部有涌突水的可能 超前帷幕注浆 超前局部注浆 预注浆 钻孔注浆 注浆 注浆效果判定 达到注浆效果 超前支护 未达到注浆效果 开挖初期支护 防排水网络系统 二次衬砌 是 是 否 兰州 至郎木寺高速公路（ S2）临夏至合作段 LH7 合 同段中铁二十局项目经理部 平娃隧道 实施性 施工 组织设计 18 图 4 地质超前预报施工工艺 （四） 主要工程项目的施工方法 施工 隧道施工开工前采用全站仪准确进行洞外导线测量 ,保证洞口位置标高准确 ,开挖中以激光导向仪控制开挖方向 ,激光限界仪控制开挖断面 ,确保中线准确 ,开挖断面符合设计。 根据不同区段 ,不同围岩类别采用相应的开挖方案和施工工艺。 (1) 明洞 段开挖 明洞 采用明挖法开挖 ,与洞口拉槽同步施工。 明洞 开挖前，先沿边仰坡开挖边缘线外修筑截水天沟，同时，完成洞口的临时排水沟。 洞口段的拉槽土石方，采用反铲挖掘机配合自卸汽车自上而下分层开挖，人工配合整修边坡。 岩石地段采用松动爆破开挖，边仰坡采用预裂爆破。 拉槽至设计标高后，采用推土机平整洞口场地，压路机压实，完成洞口三通一平和临时设施的布置。 (2)边、仰坡防护 明洞 开挖与仰坡开挖同步进行。 洞口段 临时开挖边仰坡坡率 为 1∶ ，在 洞顶按设计要求人工开挖并施作洞顶截水天沟和洞口地表排水沟。 在完成洞口截、排水设施后进行洞口段施工。 洞口段 采用明挖方案施工。 按照设计坡比人工配合挖掘机分层分段开挖，及时进行边仰坡防护。 土方施工用挖掘机开挖，石方采用松动，挖掘机分层挖装，自卸汽车运输，人工辅助修坡。 洞口拉槽至设计标高后，用推土机平整洞口场地，压路机压实。 在做好边仰坡防护后，先施工隧道洞口段明洞和进洞大管棚超前支护结构，然后采用 台阶法预留弧形核心土 法进洞开挖施工。 及洞门 兰州 至郎木寺高速公路（ S2）临夏至合作段 LH7 合 同段中铁二十局项目经理部 平娃隧道 实施性 施工 组织设计 19 平娃 隧道左线进口地质为坡积碎石土覆盖层， 基岩为下三叠系板岩夹砂岩。 进 洞前对地表进行开挖清除部分地表土体工作，再进坡面支护、基础墙耳墙和套拱施工。 具体 施工工艺流程见图 5。 图 5： 套拱施工工艺 明洞及洞门衬砌的内模利用衬砌台车组拼，外模采用组合钢模，用钢管脚手架顶支加固，混凝土集中拌制，混凝土运输车运至现场，输送泵泵送入模。 浇筑时对称进行，左右混凝土浇筑层之间高差不得大于 50cm。 待混凝土强度达到设计强度后，施做防水层及砂浆保护层后即进行回填，回填土采用山坡土两边 对称分层回填，每层厚度不大于 30cm，两 侧 回测量放样，标明需清除的山体 开挖清除部分地表土体 坡面喷锚支护 施工套拱工字钢钢拱架及导向管 浇筑套拱混凝土 钻孔，顶入管棚钢管 管棚压浆 兰州 至郎木寺高速公路（ S2）临夏至合作段 LH7 合 同段中铁二十局项目经理部 平娃隧道 实施性 施工 组织设计 20 填高差不得大于 50cm，回填至拱顶平齐后，即满铺分层向上填筑至设计高度 ，拱顶填土厚度不得小于 150cm。 拱顶以下采用气夯进行夯实作业。 隧道洞门、明洞施工工艺框图见图 536。 3.Ⅴ级围岩、洞口浅埋段开挖 洞身Ⅴ级围岩、洞口浅埋段采用预留 弧形 核心土台阶法开挖，上下台阶上台阶长 3~5m， 下台阶长度 开挖 长度小于 15m。 施工顺序示意见图 537。 开挖循环进尺 ，一天两个循环。 V级围岩掘进作业循环时间见表 538。 兰州 至郎木寺高速公路（ S2）临夏至合作段 LH7 合 同段中铁二十局项目经理部 平娃隧道 实施性 施工 组织设计 21 图 536 隧道洞门、明洞 施工工艺框图 合格 合 格 不合格 合格 测量放线 挖洞门基础 报验 立模 报验 模板台车就位 模板台车定位 测量复查 报验 拱墙部混凝土施工 拆模、养生 边 墙 基础混凝土施 工 混凝土制备 混凝土制备 测量放线 挖明洞仰拱及基础 报验 绑扎钢筋 立模 报验 仰拱及边基 混凝土施 工 钢筋预制 混 凝土制 备 回填及坡面处理 防水层施作 合格 不合格 不合格 不合格 合格 不合格 兰州 至郎木寺高速公路（ S2）临夏至合作段 LH7 合 同段中铁二十局项目经理部 平娃隧道 实施性 施工 组织设计 22 ⅢⅣⅡⅠ1 1上台阶2 11 22 1核心土 2 2Ⅱ ⅡⅣⅣ 图 537 Ⅴ级围岩开挖施工顺序示意图 表 538 掘进作业循环时间表 作业项目 时 间 (h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 测 量 超前支护 开挖及出碴 初期支护 说明： Ⅴ 级围岩开挖支护循环时间为 12h，循环进尺 ,日循环两次。 开挖前，对隧道拱部采用超前小 导管和药卷锚杆加固围岩，然后在拱兰州 至郎木寺高速公路（ S2）临夏至合作段 LH7 合 同段中铁二十局项目经理部 平娃隧道 实施性 施工 组织设计 23 部有效超前支护下进行洞身开挖。 开挖以人工风镐开挖为主，辅助采用局部松动爆破。 施工顺序：超前支护施工→人工风镐开挖上台阶弧形导坑（ 11），预留核心土弧形开挖）→上导坑拱部初期支护（Ⅰ）→上台阶核心土开挖（ 12）→下导坑左右边墙开挖（ 21；留核心土）→下导坑左右边墙初期支护Ⅱ→下导坑核心土开挖（ 22）→下导坑仰拱初期支护（Ⅱ）、衬砌（Ⅲ）施工→全断面二次衬砌施工（Ⅳ）。 4.Ⅳ级围岩开挖 洞身Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，上下台阶洞口段长 15～ 20m，采用预裂爆破，开挖施工顺序示 意见图 539，钻爆设计见图 5310，紧急停车带开挖施工顺序示意见图 5311。 开挖循环进尺 ～ 左右，一天两个循环，Ⅳ级围岩掘进作业循环时间见表 5312。 ⅢⅣⅠ上断面1Ⅱ ⅡⅣⅣ下断面 2 图 539 Ⅳ级围岩开挖施工顺序示意图 兰州 至郎木寺高速公路（ S2）临夏至合作段 LH7 合 同段中铁二十局项目经理部 平娃隧道 实施性 施工 组织设计 24 表5312 Ⅳ级围岩掘进作业循环时间表 序号 工序 时间（ h） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 测量放线 2 钻 孔 2 3 装药 1 4 爆破通风排危 5 出渣 3 6 初喷砼 1 7 支设拱架 1 8 锚杆钢筋网 1 9 补喷砼 2 说明：Ⅳ级围岩开挖支护循环时间为 12h，循环进尺 ,日循环两次。 Ⅳ 级围岩施工顺序：钻爆法开挖上断面（ 1）→上断面拱部初期支护（Ⅰ）→下断面开挖（ 2）→下断面边墙初期支护Ⅱ及下断面仰拱衬砌施工（Ⅲ）→全断面二次衬砌施工（Ⅳ）。 45707512012013579中空眼11135070段段段段段段段5570 图 5310 Ⅳ级围岩钻爆设计图 兰州 至郎木寺高速公路（ S2）临夏至合作段 LH7 合 同段中铁二十局项目经理部 平娃隧道 实施性 施工 组织设计 25 钻爆设计参数：①、炮眼深度，围岩掘进眼 L=，掏槽眼 L=；②炮孔直径，光爆眼φ 35mm，其余炮眼为φ 42mm；③周边眼间距， E=45cm；④周边炮眼预留层厚度， W=75cm：⑤周边眼径向不耦合系数， K=炮孔直径/药卷直径 =35/20=，⑥掏槽形式，采用楔形掏槽；⑦单位岩石炸药消耗量为 ～。 紧急停车带 围岩施工顺序：上台阶左侧壁开挖（ 1）→上台阶左侧施工支护（Ⅰ）及右侧临时支护（右侧喷砼 10cm）→上台阶右侧壁开挖（ 2）→上台阶右侧施工支护（Ⅱ）→下台阶左侧开挖（ 3）→下台阶左侧施工支护（Ⅲ）→下台阶右侧开挖（ 4）→下台阶右侧施工支护（Ⅳ）→仰拱整体施作（Ⅴ）→全断面二次衬砌施工（Ⅵ）。 （ 1） 洞口开挖 洞口开挖时，先进行套拱位置掏槽开挖，预留核心土，施工套拱及管棚注浆。 在管棚施工完成并达到强。