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隧道施工技术方案

隧道施工技术方案目录

第一章综合说明及工程概况…………………………………….7

一编制依据……………………………………………………….7

二编制范围……………………………………………………….7

三编制原则……………………………………………………….7

四工程概况……………………………………………………….8

（一）工程简介……………………………………………….8

（二）工程地质……………………………………………….8

（三）水文地质……………………………………………….9

（四）工程规模……………………………………………….10

（五）工程重点、难点分析………………………………….10

第二章施工总体安排………………………………………………….11

一施工总体方案概述…………………………………………….11

二工期安排……………………………………………………….11

三进度计划安排………………………………………………….11

（一）开挖进度指标分析…………………………………….11

（二）衬砌施工进度指标分析……………………………….12

（三）施工进度安排………………………………………….13

四组织机构与施工队伍安排…………………………………….13

（一）项目管理机构………………………………………….13

（二）施工队伍安排与任务划分…………………………….13

（三）人员动员周期………………………………………….15

（四）人员保障措施………………………………………….15

五施工总体部署………………………………………………….16

（一）施工平面布置………………………………………….16

（二）施工用电……………………………………………….16

（三）施工照明……………………………………………….17

（四）施工用水……………………………………………….18

（五）施工通风……………………………………………….18

（六）施工排水……………………………………………….22

（七）洞内管线布置………………………………………….23

六机械设备……………………………………………………….23

第三章隧道工程施工方案、施工方法……………………………….28

一隧道施工方案概述…………………………………………….28

二洞口与明洞工程施工方法…………………………………….28

三隧道贯穿施工方法…………………………………………….30

四隧道洞身开挖施工工艺与方法……………………………….31

（一）开挖..………..…………………………………………31

（二）爆破设计…………………………………………………32

（三）钻爆作业…………………………………………………38

（四）装渣运输…………………………………………………40

五隧道洞身支护施工方法……………………………………….41

（一）长管棚施工方法…………………………………………41

（二）超前小导管注浆预支护…………………………………43

（三）超前锚杆施工工艺和方法………………………………46

（四）深孔周边注浆……………………………………………47

（五）初期支护锚杆施工方法…………………………………48

（六）钢筋网挂设………………………………………………49

（七）拱架制作与安装…………………………………………50

（八）喷射混凝土………………………………………………51

（九）衬砌钢筋…………………………………………………52

六防排水施工方法……………………………………………….53

（一）地表防排水………………………………………………53

（二）施工缝和变形缝防水……………………………………53

（三）隧道结构防排水…………………………………………54

（四）明洞防排水施工方法……………………………………55

七仰拱及填充混凝土施工方法………………………………….55

八隧道二次衬砌施工方法……………………………………….56

九隧道混凝土路面施工方法…………………………………….57

（一）基层检查………………………………………………..57

（二）测量放样………………………………………………..58

（三）安设模板…………………………………………………58

（四）砼拌和与运输……………………………………………58

（五）摊铺与振捣………………………………………………58

（六）表面修整…………………………………………………58

十隧道装饰……………………………………………………….58

十一隧道控制测量与施工测量………………………………….59

（一）隧道洞内外控制测量…………………………………..59

（二）隧道洞内施工测量……………………………………..59

十二隧道监控量测……………………………………………….59

（一）隧道监控量测项目……………………………………..59

（二）监控量测准备工作………………………………………59

（三）隧道监控量测作业……………………………………..60

（四）监测资料整理、数据分析及反馈……………………..63

（五）监控量测管理…………………………………………..63

十三隧道超前地质预报方法…………………………………….64

（一）成立超前地质预测预报组织…………………………..64

（二）开挖面地质素描………………………………………..65

（三）超前水平钻探……………………………………………65

（四）预报成果分析及处理…………………………………..66

第四章保障措施……………………………………………………….66

第一节安全保障措施……………………………………………..66

一安全生产目标………………………………………………….66

二建立健全安全管理体系……………………………………….66

三安全检查程序………………………………………………….69

四确保施工安全的主要管理措施……………………………….70

（一）教育引导、全员参与……………………………………70

（二）建立安全风险抵押与岗位责任制……………………..70

（三）建立与完善安全生产管理制度………………………..70

（四）建立安全生产奖惩制度…………………………………71

（五）现场安全监控……………………………………………71

五确保施工安全的主要技术措施……………………………….72

（一）隧道工程施工的安全技术措施………………………..72

（二）消防治安措施……………………………………………76

第二节确保工程质量的措施……………………………………..77

一工程质量目标………………………………………………….77

二质量保证体系………………………………………………….77

三质量管理措施………………………………………………….79

（一）质量管理组织措施……………………………………..79

（二）质量管理控制措施……………………………………..80

（三）质量检查人员和自检制度……………………………..81

（四）质量管理技术措施………………………………………82

（五）隧道开挖质量保证措施…………………………………82

（六）爆破质量保证措施………………………………………83

（七）支护质量保证措施………………………………………83

（八）防水层质量保证措施……………………………………85

（九）衬砌砼质量保证措施……………………………………85

（十）保证隧道不渗不漏的针对性措施……………………..86

（十一）克服各种质量通病的技术措施………………………86

（十二）炎热季节质量保证措施………………………………92

（十三）质量检测手段…………………………………………92

第三节环境保护的保证措施………………………………………94

一环境保护目标………………………………………………….94

二环境保护管理体系…………………………………………….94

三环境保护的主要措施………………………………………….96

（一）防止大气污染的主要控制措施………………………..96

（二）防止水污染的主要控制措施…………………………..97

（三）防止生态破坏的主要控制措施………………………..97

（四）防止固体废弃物污染的主要控制措施………………..98

（五）降低噪音、减少扰民的主要控制措施…………………98

四水土保持的主要措施………………………………………….99

第四节确保文明施工保证措施…………………………………..99

一文明施工目标………………………………………………….99

二文明施工管理与保证措施…………………………………….100

（一）文明施工组织机构………………………………………100

（二）现场文明施工保证措施…………………………………100

（三）“扰民”问题的处理…………………………………….101

（四）文明施工管理制度……………………………………..102

第五节确保工期的主要措施………………………………………104

一工期保证体系………………………………………………….104

二确保工期的主要措施………………………………………….105

（一）建立高效的组织机构，配足机械设备和施工队伍…..105

（二）科学组织，加强施工现场管理………………………..105

（三）实施工期动态预测，加强施工调度…………………..105

（四）采取激励约束机制，积极开展劳动竞赛……………..106

第六节雨季施工措施………………………………………………106

第七节冬季施工措施……………………………………………..107

隧道施工技术方案

第一章综合说明及工程概况

一编制依据

1、xx三环高速公路涪陵李渡至南川双河口第LJ5合同段土建工程合同文件。

2、xx南川至涪陵高速公路第LJ5合同段两阶段（K13+138.0～K15+197.0）鸭江隧道施工图试开工设计文件。

3、公路隧道相关规范、规程及有关规定。

4、建设单位对工期和质量的要求。

5、现场调查资料和公路工程施工相关定额。

6、本施工单位拥有的科技成果、管理水平、现有的技术储备、综合

施工力量和多年积累的施工经验。

二编制范围

鸭江隧道左线ZK13+868～ZK14+924.81、右线YK13+867.1～YK14+925.5的洞口工程、明洞工程、洞身开挖、初期支护、二次衬砌、砼路面及附属等工程。

三编制原则

1、确保满足合同文件对本标段的工期、质量、安全、环保、文明施工等方面的要求。

2、充分考虑本标段的施工环境及工程特点。

3、根据开展合理化建议活动，做好项目成本分析，做到及时准确计量，确保专款专用，保证工程生产的正常运转。

4、坚持实事求是，注重调查研究，合理安排工期，周密组织劳动力，采取有效方法科学组织施工，确保安全、优质。

5、实施“项目法管理”的原则，按ISO9002系列标准建立质量保证体系，加强质量管理，降低工程成本，提高经济效益。

6、现场实行规范管理，标准化作业，严格遵守《环境保护法》和当地地方政府及环保部门对环境保护及水土保护的有关规定，保护生态环境，维持生态平衡。

四工程概况

（一）工程简介

鸭江隧道进出口均属xx市xx县鸭江镇所辖，进洞口以南约200m斜坡坡脚为老国道319线，洞口所处斜坡中部有简易机耕道通过，机耕道与老国道319线相连，需修建便道约200m，交通较为不便；出洞口以南约60m为在建南涪铁路鸭江隧道出洞口，正前方为铁路施工弃渣场，渣场向东约140m为鸭江至xx公路，施工需修建便道约200m，交通较为方便。

隧道大体沿构造线方向布设，与岩层走向呈小角度相交，呈弧形穿越马脑壳山，隧道进口位于马脑壳山南侧下河坝沟北侧斜坡一北东向坡脊南东侧，地形北高南低，地面高程320m～360m，坡向180°～200°，坡脚20°～41°。

隧道出口位于马脑壳山北侧杨家湾沟南西侧斜坡陡缓交界处，地形南西高北东低，地面高程290m～320m，坡向20°，坡角16°～36°.隧址区内地形最高标高位于马脑壳山山顶，标高568m，最低标高位于隧道进口外侧坡脚陈家沟，标高248m，隧道穿越地带相对高差达320m，隧道最大埋深200m。

隧道区属构造剥蚀侵蚀深切低山斜坡地貌。

（二）工程地质

隧址区位于弹子山背斜北西翼，为单斜构造，岩层倾向293°～320°，倾角26°～41°，产状较稳定，未见次级褶皱和断层，构造简单。

隧址区中风化岩体较为完整，岩体中发育有两组裂隙：

①80°～100°∠53°～74°，裂面平直，裂隙宽0.2～1.0cm，局部泥质充填，间距0.4～2m，延伸长2～8m。

隧址区分布地层主要为第四系残坡积层及侏罗系中统新田沟组，各层岩性由新到老分述如下：

1、残坡积层（Q4el+dl）

主要以粉质粘土为主，夹少量角砾、碎石、块石，灰色、灰褐色、黄褐色，厚度较小，0～2m，分布在沟谷底部及缓坡地带。

2、侏罗系中统新田沟组（J2x）

杂色泥岩、砂质泥岩及深灰、灰黄、灰绿色夹薄层～中厚层砂岩、粉砂岩及少量生物碎屑灰岩透明体，含砂质团块、结核，泥质结构为主，薄～中厚层构造，隧道主要穿越该地层。

隧址区未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。

（三）水文地质

隧址区地下水类型主要有第四系松散土层孔隙水及基岩裂隙水。

松散岩类孔隙含水岩组主要为第四系松散堆积土层，富水程度受控于松散堆积物的岩性、分部位置和地形切割破坏条件。

区内土体厚度较小，分部不均，主要为透水性差的粘性土，地处斜坡，排泄条件好，富水性差，含水贫乏。

基岩裂隙含水岩组为侏罗系新田沟组页岩、泥岩及砂岩，岩体多较完整，裂隙多不发育，地下水主要赋存于强风化带网状风化裂隙当中，为浅层地下水，仅雨季时暂以上层滞水的形式存在，本次调查，测区地表泉水稀少，泉流量多数少于0.05L/s，井多呈季节性，泉井均为久晴即干，地面多呈贫水状，故富水性弱，地下水贫乏。

侏罗系地层的中风化泥岩、页岩渗透率小、裂隙不发育，不具备越流条件，可有效控制地下水向地表溢流及向深部运移，为隧道区主要的相对隔水层。

（四）工程规模

鸭江隧道左洞长1056.81m，右洞长1058.4m，属于长隧道，设计等级为双向四车道高速公路，设计荷载为公路Ⅰ级，设计行车速度为80Km/h，隧道建筑限界净宽为10.25m，净高为5.0m。

（五）工程重点、难点分析

1、工程重点

（1）根据实际围岩情况及时做好地质预测预报，准确的把握好地质情况，对地质较差段要有充分的准备，提前做好施工方案。

（2）隧道右线出洞口段（YK14+500～YK14+920）与南涪铁路洞身最小间距约40m，施工时应该采取小剂量爆破施工，短开挖、早支护、尽量减少爆破振动对围岩的影响。

（3）施工中加强监控量测，根据监控数据及时掌握围岩动态和支护结构工作状态。

从而及时调整支护参数，防止出现塌方。

（4）隧道初期支护应紧跟开挖及时施作，控制好围岩变形，最大限度的发挥围岩的自承能力。

（5）隧道施工应注意对周围生态环境的保护。

（6）抓好现场监督，以严格的管理确保工程质量和施工安全。

（7）严格按照设计和规范进行施工。

2、工程难点

（1）洞口段Ⅴ级围岩主要为新田沟组地层页岩、泥岩夹薄层砂岩，岩质多软弱，风化裂隙较发育，强风化带厚，层间结合较差，隧道埋深较浅，洞顶易发生塌方，侧壁经常小塌方，浅埋时易出现地表下沉。

（2）Ⅳ级围岩地段岩性主要为新田沟组地层页岩、砂岩互层，此类围岩以软岩与较软岩互层为主，岩体完整，层间结合一般，拱部无支护时可能发生较大规模坍塌，侧壁有时失去稳定，尤其是右侧壁。

（3）隧道工程与南涪铁路工程相距较近，施工过程中干扰较为严重。

（4）由于隧道出口铁路弃渣场顶面标高高出我洞口底板标高约11m，隧道施工时该部分弃渣将会被转运，渣场内现有排水系统将完全被破坏，目前甲方未提拱该部分排水系统设计图，今后施工排水问题将极为困难。

第二章施工组织总体安排

一施工总体方案概述

根据本合同段工程的现场条件、工期要求等特点，按照“均衡生产、突击重点、全面展开”原则进行施工安排。

进场后先进行临时设施和便道的修建，待施工手续完善并初步具备开工条件后，立即展开鸭江隧道左右线的施工，待隧道贯通，并二衬施工完毕后再进行隧道洞内路面及附属工程施工，最后进行装饰工程的施工。

二工期安排

南涪高速LJ5合同段合同工期为26个月，根据业主要求，我标段必须在2012年元月30日前完工，结合现场实际情况和我单位机械设备配备、技术力量和劳动力安排，鸭江大桥拟定计划工期为22个月。

大桥计划开工时间：

2010年5月1日开工，竣工时间：

2012年元月30日完工。

详见附图《鸭江隧道施工进度计划表》。

三进度计划安排

（一）开挖进度指标分析

根据我单位在类似工程的施工经验，结合本工程施工工艺和机械化配套情况，从而确定隧道正洞各级围岩条件下的开挖循环时间及指标，详见“隧道开挖支护进度分析表”

隧道开挖支护进度分析表

围岩

级别

循环时间

计划循环进尺（m）

测算月进（m）

计划

月进

尺（m）

测量放样

钻孔

装药放炮

通风

排烟

清

危

出渣

架拱架及支护

喷射砼

影响系数

合计

h

h

h

h

h

h

h

h

h

Ⅳ级

0.5

3.0

1.5

0.5

0.7

3.5

3.0

3.5

1.3

19.4

3.0

111

100

Ⅴf型

0.5

2.5

1.5

0.5

0.5

3.0

2.5

2.5

1.3

16.2

2.0

89

80

Ⅴa型

0.5

1.5

1.0

0.2

0.5

1.5

2.0

2.0

1.4

18.0

1.0

40

35

说明：

“影响因素”包含超前支护、围岩量测、地质预报等可能占用的时间。

TSP203地质预测预报理论上可预测150～300m的距离，计划每150m预测预报一次，用时按2h；超前水平钻探40～60m的钻孔含钻机进出场一般需要1.5～2d。

超前长管棚施做一环要7～15d，小导管施做一环要3～4h，超前锚杆施做一环约需3h。

（二）衬砌施工进度指标分析

隧道洞身二次衬砌施工是在初期支护变形趋于稳定后开始施作，每条隧道投入一台12.0m长液压衬砌台车与开挖平行施工，仰拱超前二衬施工所用时间不单独计算（视为与开挖多工序平行作业）。

拱墙衬砌月进度指标分析、衬砌施工各工序作业循环时间及月进度指标详见“拱墙衬砌循环施工进度分析表”。

拱墙衬砌循环施工进度分析表

项目

台车脱模、模板前移到位

测量及模板就位

堵头模板

安装

验仓

混凝土浇筑

养护脱模

合计

Ⅳ级

7.0

24

37.0

时间（h）

2.0

2.0

1.5

0.5

Ⅴ级

9.0

39.0

说明：

根据施工投入台车，二衬每个循环施做长度为12m。

根据上表分析，Ⅳ级围岩衬砌段理论月进度为230m；Ⅴ级围岩衬砌段理论月进度为221m；实际施工过程中应充分考虑到开挖及支护进度情况。

即实际月进度应根据开挖及支护情况确定。

（三）施工进度安排

鸭江隧道采用出口往进口方向单向掘进施工，左线开挖比右线滞后100m平行作业，根据隧道围岩等级所占比例的不同和以上开挖、衬砌进度指标分析情况，从而确定隧道计划工期为22个月。

四组织机构与施工队伍安排

（一）项目管理机构

成立“南涪高速公路LJ5合同段项目经理部”对本工程项目的质量、安全、进度、成本等生产经营活动进行全面管理、组织指挥和内外协调。

项目经理部下设工程技术部、质检部、计划合同部、安监部、物资设备部、协调部、综合办公室和工地试验室。

详见附图“项目经理部组织机构框图”。

（二）施工队伍安排与任务划分

根据LJ5合同段鸭江隧道工程项目实际情况及工期要求，组织两个隧道施工队进场同时施工。

详见《第LJ5合同段鸭江隧道施工任务划分表》。

第LJ5合同段鸭江隧道施工任务划分表

序号

施工队伍名称

施工任务范围

1

隧道施工一队

负责本合同段鸭江隧道左线隧道施工。

5

隧道施工二队

负责本合同段鸭江隧道右线隧道施工。

拟组织隧道施工一队135人、隧道施工二队135人进场参与施工，施工高峰期达270人。

详见《劳动力计划配置表》

劳动力计划配置表

序号

工种名称

数量（名）

小计

备注

施工一队

施工二队

1

施工管理人员

4

4

8

2

安全员

2

2

4

3

掘进工

40

40

80

4

爆破工

3

3

6

5

通风工

2

2

4

6

砼工

16

16

32

7

支护工

20

20

40

8

钢筋工

12

12

24

9

电工

2

2

4

10

钳工

3

3

6

11

电焊工

3

3

6

12

机修工

3

3

6

13

各种司机

15

15

30

14

普工

10

10

20

合计

135

135

270

（三）人员动员周期

进场人员总人数实行动态管理，接到业主进场通知后7日之内项目经理部和各施工队的先遣人员先行进场修筑施工便道和临时设施，待临时设施基本完毕且工程初步具备开工条件后，项目部和施工队后续人员陆续进场，并确保在监理工程师下达开工令后按预定计划展开施工。

全部施工人员根据施工计划分期进场到位。

（四）人员保证措施

人员从专业、经验、工作业绩及数量上充分保证本合同工程施工的具体需要。

加强对各类施工作业人员和管理人员质量意识和安全意识的培训，并组织对各种施工规程规范进行学习，坚持持证上岗制度，未经过教育培训或考核不合格的人员不得上岗作业；对特种作业人员采取培训和持证上岗制度，安装拆卸工、爆破作业人员、焊钳作业人员等特种作业人员必须按照国家有关规定经过专门的安全培训，并取得特种作业操作资格证书后方可上岗作业。

施工现场的项目负责人、技术负责人及专职安全生产管理人员必须经建设行政主管部门或者其他有关部门考核合格后方可任职；安全生产教育培训考核不合格的人员，不得上岗。

根据工程具体情况和工程进度，加强职工思想教育与质量安全教育,不定期进行管理能力和操作技能方面的培训，以提高施工作业人员的综合水平，从而保证劳动主体在工程的质量、安全、进度控制系统中发挥主体自控作用。

根据施工安排，提前作出调查，做好农忙季节时职工的思想工作，解决职工的实际困难，实时展开施工高潮的动员；实行保勤奖励政策，提高节日及农忙季节出勤工作人员工资待遇，并开展劳动竞赛，提高工人劳动积极性；安排后勤人员走上一线，顶替缺岗，防止因施工人员短缺而造成停工；严格控制“三假”，实行调休轮休制；开