涪溪口隧道总体施组Word文档格式.docx
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2.1工程的自然条件
2.1.1地形、地貌
涪溪口隧道位于四川盆地南部红色丘陵~低山区,位于长江北岸,为纯农业区。
隧道纳溪端们于陡崖下斜坡上,坡度20~40度,地表呈台阶状,植被较好;
隧道宜宾端位于悬崖下,悬崖以下一般坡度10~35度,上陡下缓,坡体上植被荗密,坡面多堆积有砂岩块石。
洞身段地形起伏不大,为砂岩形成的小丘包间坳沟,丘间洼地多为水田,缓坡上多为旱地,丘包顶上松林荗密,为深切割丘陵地貌。
2.1.2工程地质
隧址区出露地层简单,由上至下依次为新生界第四系崩坡积层、坡残积层、中生界白垩系上统夹组和侏罗系上统蓬莱镇组。
隧址区地处新华夏系川东褶皱带中之高锋寺向斜,该向斜属川东褶皱构造带南端北东向短轴褶皱的一部分。
向斜总体走向N40~50E°
,轴长30余Km,两翼倾角10~20°
,轴部宽缓,岩层倾角0~6°
。
拟建隧道于K131+642处与该向斜正交通过。
隧址区向斜轴部为白垩系夹关组地层,两翼出侏罗系蓬莱镇组组成。
其东侧为宋家场背斜,西侧为南广背斜。
受原始地形和透镜体影响,岩层产状有一定变化,进口段地层总体产状为323~358°
∠10~15°
优势产状343°
∠12°
,出口段产状75~120°
∠8~14°
,优势产状112°
∠10°
场地内地应力的作用不强,主要的燕山运动也只不过产生了一些微弱的舒缓褶皱,新构造运动属间歇性面状抬升性质。
隧址区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.4s,对应地震基本烈度为Ⅵ度。
2.1.3水文地质条件
隧道左侧160~220m外侧为长江,隧址区水系属长江水系。
地表水主要为溪沟、季节性冲沟、水库、池塘等。
洞身段上方有20余个池塘,隧道右洞(YK131+110)右侧有一近垂直隧道展布的内口岩水库,该水库狭长呈蛇曲状延绵约1300m,两侧支沟发育,一般延伸短浅,水面一般宽10~40m,深1~5m(在水坝处深约20m),蓄水量约12.5万m3,隧道和该水库呈大角度相交。
两侧槽谷发育多条季节性横向冲沟,下雨后地表水经冲沟注入水库、池塘,或直接汇集于隧道左侧冲沟后注入长江。
隧址区地下水主要受大气降水补给,分水岭在高峰寺向斜轴部,呈NE-SW向,两翼地形较平缓,植被发育,大气降水流失较缓,有利于地表水渗入地下。
地下水主要储存于砂岩裂隙、孔隙中及第四系松散层孔隙中。
地下水一般沿纵向构造裂隙及层间裂隙运移、迳流,在最低侵蚀面附近以泉水形式排泄于地表,或排泄于河流、或排泄于水库,最终流入长江。
场地环境水对混凝土无腐蚀性。
但值得提出的是,场地夹关组(K2j)砂岩及蓬莱镇组(J3p)粉砂质泥岩、细砂岩、粉砂岩内局部段含石膏及钙芒硝,特别是钙芒硝遇水易溶解,当隧道开挖后,地下水运移条件发生变化,其水质将随其时间的增长而发生一定的改变,若长期作用于混凝土,存在潜在的腐蚀性可能,施工时按弱腐蚀性考虑。
2.2施工便道及施工原材料条件(见下表):
项目
施工条件
备注
交通条件
进场道路较为困难,需修建2条主便道通往隧道进、出口
碎石、片石
施工前期购卖,后期利用洞碴自行加工
3
砂
当地购买。
4
水泥
附近大厂购买。
5
水
隧道出口施工用水比较缺乏,进口水量能满足施工要求
6
电
进出口自己铺设两个接线点,并考虑增加
2.3主要技术标准
(1)道路等级:
双向四车道高速公路
(2)设计行车速度:
80公里/小时
(3)行车道宽度:
2×
3.75m(单洞)
(4)隧道建筑界限:
行车道宽度2×
3.75m,左侧向宽度为0.5m,右侧向宽度为0.75m,两侧检修道宽0.75m,净高5m。
行车横洞净宽4.5m,净高5m,行人横洞净宽2m,净高2.5m。
2.4隧道主要工程数量
涪溪口隧道主要工程数量如下:
涪溪口隧道主要工程数量表
项目名称
单位
数量
洞身开挖
m3
555141
Φ22药包锚杆
m
25274
Φ22药卷锚杆
159027
工字钢钢架
榀
929
格栅钢架
5028
衬砌混凝土
66891
7
洞内路面调平层
m2
4653
8
洞内路面面层
38961
3施工场地布置及临时工程
3.1施工场地布置
涪溪口隧道由四个作业组施工,即隧道作业1组、2组、3组、4组。
1组和2组承担进口段施工,3组和4组承担出口段施工。
本隧道在进出口分别布置施工场地,因隧道进出口场地狭小,四个作业队生活住房采用租用当地民房的方式,只在洞口设看守房及临时休息工棚。
由设于罗龙镇的项目经理部下设的隧道施工队对四个隧道作业组进行统一管理。
涪溪口隧道施工场地布置详见附件1所示。
3.2临时工程
3.2.1施工便道
经多次现场踏勘,依据本隧道进出口的地形、地貌,并结合沿线既有的交通条件,在满足施工生产需要的前题下,本着尽量少占用林地、耕地的原则,涪溪口隧道新建2条便道。
第一条便道由宜南快速通道横向打通至涪溪口隧道进口以方便路基施工时同时使用,为隧道进口端的主干便道;
第二条便道从S307省道接线100m到达涪溪口隧道出口,
(1)道路设计参数
①路面宽4.5m,每200m设一错车道,道路内侧设排水沟。
满足一般载重汽车的运输要求;
②路基外侧设安全墩;
③路线最大坡度控制在8%以内。
(2)道路维护
①根据现场地形、地质情况,做好道路设计,确保路基和边坡的稳定。
②设置陡坡、急弯等警示交通标志,设置安全墩,加强交通安全的宣传教育。
③设置专门的养护队伍,配备小型机械,及时维护、养护。
加强路面洒水,降低粉尘,保持良好的通视。
3.2.2施工生产及生活设施
(1)施工供水
涪溪口隧道进、出口生产及生活用水采用溪水,经处理后输入高压水池,本隧道共设两个高压水池,分别位于涪溪口隧道进、出口,水池容量为100m3左右。
(2)施工供电
涪溪口隧道施工用当地已架设的高压线电源接线点引入。
其中隧道进口设600KVA变压器两台,承担拌合楼、进口洞内、碎石场电力供应;
隧道出口设600KVA变压器两台,承担拌合楼、出口洞内、碎石场电力供应。
施工期间隧道进出口各配备两台柴油发电机以备停电时使用。
(3)砼拌和系统
涪溪口隧道进出口各设设砼拌和站1座,生产能力均为60m3/h,其中隧道进口端拌合楼位于路基填平处,承担进口段施工混凝土供应;
隧道出口端拌合楼位于本合同段最后一段路基填平处,承担出口段混凝土供应。
(4)钢筋堆放及加工场
钢筋堆放及加工场设置于隧道进出口作业队的施工营地内,详见涪溪口隧道施工平面布置图。
(5)试验室
在项目经理部设中心试验室,在涪溪口隧道进出口分别设现场试验室。
(6)生活设施
由于受场地限制,涪溪口隧道进出口生活住房均采用租附近当地民房的方式,满足办公及生活条件,只在洞口附近修建看守及临时休息工棚。
(7)施工通讯
对外通信采用当地的通信接口。
在隧道进出口各设1部程控电话。
(8)消防和避雷
在施工区、生活区、库房及其它各类临时设施内,按要求分别配置灭火器、砂池(砂袋)、水箱等消防设施。
给易于受雷击的用电设备及建筑物安装良好的避雷、接地系统,设置独立的避雷针系统。
(9)火工品库
为确保火工品的运输及使用安全,在隧道进出口附近分别设火工品仓库。
涪溪口隧道主要临时工程数量见下表:
主要临时工程数量表
高压水池
座
每座约100m3
作业队生活及办公房屋
2000
作业队临时生产房屋
1800
机械停放场
600
砼拌和站
4000
2座
施工便道
Km
0.7
电力线
供水管
3.5
9
火工品库
120
4主要施工人员及设备
4.1施工人员配置
本着有条不紊、紧张有序的原则安排劳动力,发挥劳动力的最高效率,根据本合同总体施工进度计划安排,涪溪口隧道施工高峰期进出口各配置施工人员200人,施工过程中实行动态管理,依据现场需要进行必要的调整,充分满足施工要求。
4.2机械设备及仪器配置
开工之前作好施工准备,施工机械设备按工程阶段进度计划分批组织进场,投入的机械设备根据进度安排提前到场。
进场的施工机械设备必须保证完好程度在95%以上,并配备足够的数量。
涪溪口隧道机械设备的配置及进场计划详见附件2所示。
5机构设置
5.1施工组织机构
涪溪口隧道设四个作业组,四个作业组由项目经理部下设的隧道施工队管理,隧道施工队由项目经理部各部门进行统一管理。
5.2施工队伍安排及任务划分
涪溪口隧道作业队任务划分见下表所示:
作业队施工任务划分表
队伍名称
人员(人)
工程内容
隧道作业1组、2组
200
负责隧道进口至K131+145段施工
含1号拌合楼
隧道作业3组、4组
负责隧道K131+145至出口段施工
含2号拌合楼
400
6施工进度计划安排
6.1总工期
涪溪口隧道计划开工日期为2009年9月1日,计划竣工日期为2012年8月31日,总工期36个月。
6.2施工进度计划横道图
涪溪口隧道施工总体进度计划见附件3所示。
7主要材料供应计划
石料、碎石:
沿线料场较为丰富,可供使用的料源较多,采用自行办理料场进行开采加工或在工地附近就地采购。
河砂、砂砾:
经前期调查沿长江及其支流河砂,中粗砂含量高,砂质纯净,级配良好。
因此,本合同段全部采用长江河砂。
水泥、钢材及火工口:
选用信用好、质量过硬的厂家。
8涪溪口隧道总体施工方案
隧道施工采用新奥法原理,充分发挥围岩的自承能力,遵循短进尺、弱爆破、多循环、强支护、紧封闭、勤量测、早衬砌的原则施工。
采用挖、装、卸、衬四条机械化作业线施工的方法,快速、优质、高效地完成全隧道施工。
涪溪口隧道左、右洞沿进、出口方向相向掘进。
在隧道同一端,为减小各洞口相互干扰,确保施工安全,左、右单洞掌子面掘进距离拉开50m左右。
隧道洞口段及Ⅴ级围岩段采用台阶分部开挖法,预留核心土,当拱部初期支护完成后,再进行核心土及下部开挖。
隧道拱部环形开挖进尺控制在0.5~1.0m左右,下台阶长度为洞径的1.5倍。
下半断面落底时,采用拖中槽,马口间隔开挖的方式,马口长度为2.5~3.0m。
隧道Ⅳ级围岩段采用正台阶法开挖,光面爆破。
上部台阶开挖循环进尺控制在1.0~1.5m左右,下台阶长度为洞径的1.5倍。
落底时采用单侧或双侧交错落底的方式,避免上半断面两侧拱脚同时悬空。
隧道开挖找顶及出碴完成后立即初喷混凝土封闭岩面,初喷混凝土的厚度不小于5cm,然后施作锚杆、钢架支撑或挂钢筋网,分层复喷砼至设计厚度。
洞内出碴均采用无轨运输,洞身开挖成型后,模筑仰拱及填充砼,再利用衬砌台车全断面一次连续浇注二次衬砌砼。
在洞口段及Ⅴ级围岩地段,开挖后尽早施作二次衬砌,其余围岩地段二次衬砌与掌子面的距离不大于200m。
施工中可根据监控量测结果及围岩变化情况进行调整。
9涪溪口隧道施工方法
9.1隧道控制及施工测量
9.1.1洞外控制测量
隧道开工前首先对设计单位提供的GPS控制点和高程控制点进行复测,并进行隧道贯通测量,估算隧道贯通误差,将测量成果上报监理单
位,经监理工程师批准后进行洞口投点及洞内测量工作。
在洞口处设控制网,以设计控制点为引入点,在每个隧道洞口附近布设3个平面控制点(包括洞口投点及其相联系的三角点或导线点)和2个高程控制点。
按适当的比例将隧道中线的方向、转向角、长度、三角控制网、外延点、引线以及水准点和其它控制点的高程等绘在示意图上,并说明施测方法、精度及注意事项等,以供施工时使用和工程师核查。
9.1.1.2洞内施工测量
洞内控制拟采用以下两种导线:
施工导线:
在开挖面向前推进时,用以进行放样来指导开挖的导线,其边长为5~50m。
基本导线:
当掘进100~300m时,为了检查隧道的方向是否与设计相符,选择一部分施工导线,敷设50~100m精度较高的基本导线。
为保证隧道底部按图纸所示的纵坡开挖并满足衬砌的正确放样、洞内每隔50m设一个水准点,隧道中线测桩之间距在直线上不超过10m,在曲线上不超过5m。
9.2明洞段施工
9.2.1洞口土石方开挖
施工前根据设计图及洞口的地质情况确定洞口加固处理方案,然后进行刷坡。
施作洞口仰坡截、排水系统,用挖掘机从上至下逐层顺坡开挖,第一次开挖至起拱线位置,拱部以上部分级开挖成型后,及时按设计施作锚喷及边坡防护,尽早稳定边仰坡。
第二次开挖起拱线以下部分,松软地层开挖边坡、仰坡时,随挖随支护,随时监测、检查山坡稳定情
况,加强防护。
开挖弃方采用自卸汽车运至临时弃土场集中弃置。
9.2.2边、仰坡防护
边、仰坡开挖成型后,先对边、仰坡初喷5cm厚的砼,然后采用手持式风钻打眼,灌水泥砂浆并安装Φ22杆,钢筋网由人工绑扎并与锚杆端部焊接形成整体,复喷砼至设计厚度。
9.2.3明洞及洞门工程施工
9.2.3.1明洞衬砌施工
明洞土石方开挖完成后,绑扎仰拱钢筋,灌筑仰拱混凝土,待仰拱及填充砼达到设计强度的70%以上后,衬砌台车就位并关立明洞洞身段模型,绑扎边墙及拱部钢筋,利用砼输送泵一次连续浇注成型。
9.2.3.2洞门施工
涪溪口隧道洞门为端墙式和削竹式两种结构形式,端墙式洞门采用M10浆砌料石及块石砌筑。
施工时采用万能杆件搭设施工操作平台,严格按挤浆法进行洞门墙砌筑施工。
削竹式洞门在台车就位后关模一次灌
筑成型。
洞门应及早施作,洞门基础必须置于稳固的地基上,洞门拱墙应与明洞段拱墙衬砌同时施工,连成整体。
明洞及洞门衬砌完后,即可施作拱背防水层、粘土层,并及时植草绿化。
施工注意事项:
洞口段由于埋深较浅,围岩破碎松散。
开挖后,围岩不易形成自然拱,或者不能自稳,或者自稳时间较短,形成塑性区,从而导致地表塌陷、掉拱。
为安全进洞,首先进行大管棚超前支护,立钢拱架和锚杆挂网及喷混凝土封闭。
若明洞施工时有所破坏,则须重新进行加固,方可进洞。
克服急躁情绪,以稳为主,稳中求快。
充分做好进洞前的各项准备工作,包括技术、设备、材料等。
清除洞口边、仰坡的危石、浮土等,明暗交接处的边仰坡做重点加固。
在雨季之前,应将明洞两侧的永久性排水设施做好,防止雨季时,山体从明暗交接处滑坍,影响隧道安全及洞内正常施工
9.3洞身段施工
9.3.1开挖施工
9.3.1.1进洞方法
为确保进洞施工安全,进洞前,先沿开挖轮廓线施做1环Ф42×
5mm的超前小导管,导管长度为5m,环向间距为50cm,导管采用钻机成孔,压浆机压注水泥砂浆对原松散地层作加固处理。
小导管超前支护完毕,进洞口采用台阶分步开挖法施工,施工中先进行环形土开挖,预留核心土,拱部初期支护完成后,开挖中心核心土,再进行下半断面的开挖。
9.3.1.2Ⅴ级围岩段开挖
涪溪口隧道Ⅴ级围岩施工程序同进洞施工方法。
Ⅴ级围岩开挖工艺过程如下:
(1)环形土开挖
开挖前采用精密仪器进行测量放线。
用红油漆标出拱顶标高及开挖外轮廓线后,利用钻机施作超前小导管支护,人工进行拱顶开挖并出渣,施做拱顶锚喷支护,然后进行两侧壁导坑的开挖,架设拱部钢拱架并复喷砼至设计厚度,拱部开挖工程中预留10cm的变形量。
(2)核心土开挖
核心土落后于环形开挖工作面4~5m左右,采用机械结合人工开挖,自卸汽车出渣。
(3)下半断面开挖
下半断面采用中心拖槽,两侧留足台阶土,马口跳槽开挖落底,马口长度为2.5~3m,装载机装碴,自卸汽车运输出渣,下半断面开挖成型后,及时施作径向锚杆和钢拱架,挂设钢筋网并喷射砼至设计厚度,使开挖断面及早形成封闭受力环,以稳定围岩。
9.3.1.3Ⅳ级围岩段开挖
Ⅳ级围岩采用光面爆破技术按短台阶法开挖,上半断面由凿岩台架钻孔,J-2#乳化炸药、多段位非电延时毫秒雷管施爆,每循环进尺控制在1.5m以内。
下断面距上断面的距离(即台阶长度)为5m,采用单侧或双侧交错落底,避免上半断面两侧拱脚同时悬空,手持式风钻成孔,装载机出碴,汽车运输,每次循环进尺为2.0m。
隧道Ⅳ级围岩施工程序见附件4所示。
9.3.1.4隧道开挖爆破设计
9.3.1.4.1IV级围岩钻爆设计
IV级围岩正台阶法开挖,上半断面采用微震光面爆破,下部台阶采用预裂爆破,并结合水压爆破技术施工。
施工过程中,各衬砌形式根据爆破效果及时修改爆破参数。
a.炸药及雷管选型
选用爆速低、低密度、低猛度、高爆力、小直径、传爆性能好的炸药,采用φ32mm乳化炸药药卷;
采用非电微差起爆技术,雷管采用分段多、起爆同时性好的毫秒雷管。
图2-27掏槽眼布置示意图
b.孔深进尺设计:
上、下部台每循环进尺2m,钻孔深度2.2m。
c.掏槽形式:
上台阶采用菱形直眼掏槽形式。
见图2-27所示。
图2-28间隔装药结构
d.装药结构设计:
采取反向装药,即先装引爆药卷,再装普通药卷。
周边眼采用间隔装药结构,见图2-28所示。
掏槽眼、掘进眼、底板眼采用水压爆破,可降低粉尘,节约炸药,提高爆破效果,爆块均匀。
水压爆破装药结构见图所示。
水压爆破示意图
e.炮眼布置:
IV级围岩炮眼布置图
IV级围岩开挖断面钻爆设计上、下炮眼布置见图所示。
紧急停车带复合衬砌段断面较大,参照本钻爆设计采用台阶法开挖。
在施工过程中,根据围岩地质情况和爆破效果,及时对爆破参数进行调整。
f.装药参数如表所示:
IV级上台阶开挖爆破参数表
(一)
炮眼
分类
炮眼数
起爆顺序
炮眼深度
炮眼装药量
每孔装药卷数
每孔装药量
合计药量
个
cm
卷/孔
kg/孔
kg
中空眼
230
掏槽眼
220
0.76
3.04
扩槽眼
4.56
掘进眼
48
3、4、5、6、7
3.
0.57
27.36
周边眼
46
2.5
0.475
21.85
底板眼
18
9、10
4.5
0.855
15.39
注:
采用RJ-2乳胶炸药,规格为:
Φ32×
200(0.19kg)药,光爆参数:
E=40cm,V=70cm,q=0.22kg/m,预计循环进尺2m。
周边眼采用空气柱间隔装药,双雷管引爆。
起爆顺序为1→10的数字顺序。
IV级下台阶开挖爆破参数表
(二)
炮眼分类
深度
每孔药卷数
Kg/孔
14
6.65
内圈眼
10
4.75
40
3、4、5
22.8
20
6、7
0.665
13.3
200(0.19kg)药,预计循环进尺2m。
周边眼采用空气柱间隔装药。
起爆顺序为1、2、3、4、5、6、7。
g.作业循环时间:
每循环作业时间如附表
循环时间安排表(IV级围岩有仰拱段)单位:
min
作业项目
所需时间
上台阶
下台阶
台架或台车就位
15
通风、排烟
测量、布眼
找顶
钻爆破眼
60
出碴
80
100
装药、连线
30
施工初期支护及钢支撑
机械人员撤离、爆破
合 计
440
380
h.钻爆设计说明
隧道爆破作业采用微振动光面控制爆破,钻眼采用简易凿岩台车。
本设计包括Ⅳ级围岩台阶法上下半断面开挖,炮孔布置,装药参数,装药结构及起爆顺序和起爆方式的设计。
爆破设计详见附件7、附件8所示。
每次爆破进尺根据围岩状况确定:
每次爆破后均对围岩及其稳定性作出评估,其结果作为下一循环进尺的依据。
Ⅳ级围岩采用短台阶新奥法施工,台阶长度5米。
台阶上部钻眼深度1.7m,光面爆破,每次进尺1.5米,台阶下部钻眼2.2m光面爆破,每次进尺2.0米。
开挖过程中,初期支护紧跟工作面,尽快完成支护体系。
爆破设计当循环进尺在2.0m以内时采用二级斜眼复合楔形掏槽,当循环进尺大于2.0m时采用直眼掏槽。
隧道边墙及拱部均按“光面爆破”设计,爆破后不得有欠挖,线性超挖控制在15cm以内。
i.爆破器材选择
采用击发枪导爆管轴向起爆、非电毫秒雷管及导爆索并联孔内微差起爆体系。
炸药采用乳化炸药。
光面爆破专用炸药构造简图如下页图所示。
j.清孔、验孔
钻孔作业完成后,采用高压风对孔底做射风清孔处理。
炮孔验收由工程技术人员负责,对炮眼深度、孔口位置及间距、方向角等参数逐一检查。
不合格者采用补钻或调整装药量的方法进行处理。
k.装药及堵塞
周边孔采用空气间隔装药,以塑料导爆索连接,其它炮孔按设计要求进行装药并装入相应段位的非电延时毫秒雷管,炮孔用粘土进行堵塞,堵塞长度不小于20cm。
l.爆破管网联接
爆破管网联接前,先对雷管段位、导爆管、堵塞质量等方面进行检查,段位正确、无破管后进行管网联接,联接方式由同段雷管与导爆管捆绑在一起,同时每一个雷管引爆根数不超过12根。
m.起爆
爆破网管联接完成,经检查确认无误后,相关作业人员撤出隧道,由专业爆破员采用电子击发枪点火起爆。
n.
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