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进洞施工方案

隧道进洞专项施工方案

编制：

复核：

审批：

1编制依据及编制原则

1.1编制依据

1.广东省仁化（湘粤界）至博罗公路第TJ3标段两阶段施工图设计。

2.国家现行的公路工程施工技术规范、规程和技术标准。

3.“高速公路施工标准化活动实施方案”、交通运输部《高速公路施工标准化技术指南》及广东省交通运输厅关于高速公路建设“双标”管理的相关文件。

4.《广东省高速公路建设标准化管理规定（试行）》（粤交基[2010]435号）；《广东省高速公路建设标准化管理指南（试行）》（粤交基[2010]1375号）。

5.广东省交通运输厅有关公路建设的“平安工地”系列文件。

6.本公司所具备的技术管理水平、施工能力、设备设施及类似工程施工经验。

1.2编制范围

1.3编制原则

1.符合国家有关工程建设法律、法规和技术标准、技术准则及工程合同文件的相关要求与规定。

2.按照业主要求及工程条件，优化配置生产要素，充分利用公司及社会现有设备资源，合理安排施工进度。

3.积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备，提供施工机械化、工厂化、整体化、标准化。

4.贯彻“因地制宜、就地取材、永临结合”的原则，充分利用当地资源，有效利用永久征地，减少临时租地，凡有条件利用的主题工程内容，均应优先安排施工和使用。

5.确保施工按工期完成的原则。

优化资源配置，满足施工工期的要求，科学组织施工，合理安排施工进度，搞好工序衔接，实行平行作业、流水作业想配合，交叉组织施工，确保工期，均衡生产。

6.保证工程质量，确保施工安全，重视环境保护，做到文明施工。

2工程概况

2.1隧道概况

葛布隧道位于广东省韶关市仁化县，进口位于丹霞街道办康溪村东田，出口位于黄坑镇下营村余屋，隧道进、出洞均按小净距设计，建筑限界11.0×5.0m，左线起讫里程ZK231+885～ZK233+635，全长1750m；右线起讫里程YK231+880～YK231+668，全长1788m，呈东南向微向南西微凸的弧形展布；进洞口设计标高约为136m，出洞口设计标高约为155m；隧道左右线最大埋深分别为211-223m，属长隧道。

隧道进出口洞门均采用端墙式洞门，采用电光照明，机械通风。

出口两洞净距22.2米，出口两洞净距18.2米。

隧道进出口均无公路抵达，进口康溪村东田附近有乡村水泥路可以抵达，交通不便利。

隧道净空断面图如下图。

2.2工程地质情况

1.地质、地貌

隧道位于沟谷斜坡-低山地貌区，山地为走向山，地形起伏较大，区内最高标高在ZK232+520，高程378.8m，最低标高在隧道右线进口，高程141.9m，相对高差236.9m。

隧道进口端山坡坡度稍陡，一般10°~35°，隧道出口端山坡坡度较陡，一般20°~40°，植被发育，水土保持较好。

2.地质构造

隧道区地质构造复杂，位于粤湘褶皱带的接界处。

在漫长的地质时期经历了多次和多种性质的地壳运动，如加里东、印支、燕山运动和喜山运动均有表现，并具有多阶段的特点。

由于历次构造运动的结果，形成了纬向构造、经向构造、粤北山字型构造及新华夏系等构造体系。

根据隧道地勘图，隧道区内有6条断裂构造或破碎带通过。

3、地质岩性

根据隧道地勘图，隧道区K231+887~K232+617出露地层为泥盆系中统东岗岭组（D2d）粉砂岩、石英砂岩、泥质粉砂岩，K232+617~K233+655出露地层为寒武统八村群粉砂岩、板岩、炭质页岩及第四系坡积粉质黏土、碎石土、残积粉质黏土。

2.3水文地质条件

1.地表水

场区内地表水系稍发育，隧道进口端村庄附近地表有一条溪沟，常年有水流，且进口处有少量泉水涌出形成小径流，流浪非常小。

地表水主要为大气降水形成的地表面流，地表径流条件较好，隧道进、出口位于斜坡中部，分布标高较高，但汇水面积大，水量多。

2.地下水

（1）该隧道地下地下水为表层残坡积粉质黏土、碎石土中的孔隙水及岩层风化带内的裂隙水，水量大小受裂隙发育程度及季节变化影响，补给来源主要为大气降水下渗补给，由于岩性差异风化较明显，不同类型的结构面发育，具较强的透水性，地表水顺各结构面渗入地下，使得隧道区地下水较为发育。

（2）根据水质测试结果，地表水、地下水对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋有腐蚀性。

2.4地震及区域稳定性

1.地震基本烈度及抗震设防

根据《中国地震动参数区域划图》（GB18306-2001），隧道区地震动峰值加速度为0.05g、地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基本烈度Ⅵ度，隧道按地震基本烈度Ⅶ度设防。

2.区域稳定性评价

隧道区属低山丘陵地貌单元，新生代以来未发现新断裂构造和活动断裂；近代无中强震记录，处于区域地质构造活动影响相对微弱即较稳定的地质环境。

2.5不良地质现象

未发现滑坡、崩塌等严重不良地质。

2.6隧道洞口稳定性

1.隧道进口

葛布隧道进口位于一近北西向斜坡上，上覆粉质黏土层厚2.00-2.50m，全、强风化岩厚度较大，未揭露至中风化基岩，厚度15.90-27.20m，斜坡自然坡度10～35°。

岩层产状320°∠60°；洞口岩石裂隙发育，岩体极为破碎，完整性差，围岩分级为V级，成洞条件差，围岩易坍塌，进口边坡为顺坡向，不利于边坡稳定。

2.隧道出口

葛布隧道出口位于一近东南向斜坡上，上覆残坡积物粉质黏土层厚2.00-2.50m，全、强风化岩厚度较大，未揭露至中风化基岩，厚度15.90-27.20m，斜坡自然坡度10～35°。

岩层产状320°∠60°；洞口岩石裂隙发育，岩体极为破碎，完整性差，围岩分级为V级，成洞条件差，围岩易坍塌，进口边坡为顺坡向，不利于边坡稳定。

2.7设计情况

1.洞门设计

该隧道武汉端洞口左右线均采用钢筋混凝土洞门，形式为端墙式洞门，设计里程为ZK231+885、YK231+880，处于Ⅴ级围岩地段，地质为粉质粘土和全、强风化层中，土质松散，岩质软，裂隙发育，岩石风化变质作用强，遇水易软化，地形坡度和岩面坡度陡，自稳性差。

该隧道深圳端洞口左右线均采用钢筋混凝土洞门，形式为端墙式洞门，设计里程为ZK233+635、YK233+668，处于Ⅴ级围岩地段，地质为粉质粘土和全、强风化层中，土质松散，岩质软，裂隙发育，岩石风化变质作用强，遇水易软化，地形坡度和岩面坡度陡，自稳性差。

2.边坡、仰坡设计

洞口边坡开挖坡率为上部为1：

0.75，下部为1：

0.5；仰坡开挖坡率上部为1：

0.5，下部为1：

0.15。

洞口边坡、仰坡防护采取锚网喷支护形式，其中锚杆采用Φ22砂浆锚杆，L=3.5m，间距120cm×120cm，梅花型布置；混凝土采用C20喷射混凝土，厚度10cm；钢筋网采用Φ8钢筋网，间距20×20cm。

3.排水系统设计

在距隧道洞口边坡、仰坡开挖线外不小于5m处施作洞口截水沟，以防止雨水对洞口边坡、仰坡坡面和洞口绿化的冲刷而造成洞口失稳。

根据地形条件，截水沟流水方向向两侧，与自然沟形成排水系统。

隧道正洞两侧设临时排水沟，经沉淀池后排入自然沟渠。

4.进洞辅助措施设计

左、右线洞口均采用30m长大管棚进行超前支护。

5.进洞围岩及洞内支护设计

左线进口段XS-Va衬砌里程ZK231+890-ZK231+950，长度60m；右线进口段XS-Va衬砌里程YK231+885-YK231+956，长度71m；左线出口段XS-Va衬砌里程ZK233+505-ZK233+629，长度124m；右线出口段XS-Va衬砌里程YK233+533-YK233+662，长度129m。

先行洞采用台阶法，后行洞采用CD法开挖时的衬砌导坑支护，后行洞经论证后也可采用台阶法施工。

XS-Va衬砌支护参数情况：

初期支护：

26cm厚C25喷射混凝土；20cm×20cmφ8钢筋网；系统锚杆采用Φ22药卷锚杆，L＝3.5m，间距100cm（环）×60cm（纵）；钢支撑为I20a工字钢，工字钢间距60cm，拱腰及拱脚处各设2根φ42×4mm锁脚小导管，长350cm。

6．洞口实际地形及洞口里程调整

综合考虑洞口的地形和地质条件，尽量以“零开挖”提早施作明洞，杜绝对山体的大挖大刷，通过实地测量将左洞的进口里程往小里程移5米，洞口起点里程由ZK231+885变更为K231+880，右洞洞口桩号不变。

图2.1-2右线进口洞口边仰坡

图2.1-1左线进口洞口边仰坡

葛布隧道进口洞口地形照片

葛布隧道出口洞口地形照片

图2.1-4右线出口洞口边仰坡

图2.1-3左线出口洞口边仰坡

6.隧道洞口工程数量

隧道洞口工程数量表

编号

项目名称

单位

数量

备注

1

开挖

洞门及明洞开挖

土方

硬土

m³

2124.46

2

石方

软石

m³

4265.61

3

洞门及明洞的修筑

洞门建筑

洞门墙

C30素混凝土

m³

1511.13

4

帽石

C20素混凝土

m³

38

5

钢筋

HRB400

kg

1240

6

明洞衬砌

拱、墙防水混凝土

C30防水混凝土

m³

514

7

衬砌钢筋

HPB300

kg

3542

8

HRB400

kg

27732

9

仰拱防水混凝土

C30防水混凝土

m³

118

10

仰拱回填及铺底

C20混凝土

m³

144.1

11

洞口坡面防护

喷射混凝土

C20喷射混凝土

m³

148.94

12

钢筋网

Φ8钢筋网

kg

5360.69

13

锚杆

Φ22砂浆锚杆

kg

8108.56

14

护脚墙

C20素混凝土

m³

4.6

15

植草

方格网植草防护

m2

319.02

16

框架锚杆植草

m2

279.77

17

明洞回填

洞顶回填

碎石土

m³

2083.09

18

粘土隔水层

m³

283.02

19

M7.5浆砌片石

m³

491.78

20

土工格栅

m2

21

洞门装饰

瓷砖贴面

瓷砖贴面

m2

968

22

岩质镶面

花岗岩镶面

m2

58.48

2.8隧道施工相关责任单位

各参建单位表

序号

参建方

责任主体单位

备注

1

建设单位

广东省南粤交通投资建设有限公司

2

设计单位

北京交科公路勘察设计研究院有限公司

3

勘察单位

北京交科公路勘察设计研究院有限公司

4

监理单位

深圳高速工程顾问有限公司

5

监测单位

湖南致力工程科技有限公司

6

施工单位

中铁十一局集团有限公司

3临建设施及资源配置

3.1临建设施

葛布隧道进、出口均设置一处驻地，分为生活区、钢拱架加工区、喷射混凝土搅拌站等。

临时设施具体布置见“图3.1-1”、“图3.1-2”。

（图3.1-1）

（图3.1-2）

3.2施工便道

主便道修至隧道洞口前端，主便道路基宽度6.5m，路面宽度5.5m，特殊地段路面宽度4.5m，间隔200～300米设置会车点；支线便道路基宽度6m，路面宽度5m。

支便道采用洞口开挖弃碴填筑，面层填筑20cm厚混合料碾压整平。

3.3施工供水

1.给水方式：

生活用水接用山泉水、生产用水采用附近河水，在山坡上修建高山水池，经下水管道送达各用水点。

2.高山水池位置、容积及结构

高山水池设在葛布隧道进、出洞口附近山坡上，位置至配水点高差取30m，当现场无条件水压力不能满足施工要求时，在管路上设增压泵提升水压。

高山水池的容积50m3。

水池尺寸长×宽×高=5×5×2m3，采用L45*3角钢骨架，厚3㎜钢板焊接制作，15㎝厚C25砼基础平台。

3.供水管道

供水管采用φ150无缝钢管，管道进口处距高山水池底部30cm，并在水池外安装闸阀，其它地方每隔100m安装闸阀,便于检修。

管道敷设于高压风管同侧，引入隧道用水点。

管道前端距离掌子面距离不大于20m。

3.4施工排水

隧道施工进口顺坡施工，出口反坡排水每200m设置集水井，水泵多级抽水，将洞内渗水与施工废水排至洞外污水处理池，经过处理后排放。

3.5施工供电与照明

1.施工供电

隧道进出口附近设置2台630KVA变压器，并设置配套设备。

变压器高度不低于2.5m，周围设防雷击和防风装置。

同时在洞口各配备1台250KW内燃发电机组作为应急电源。

洞内铺设电缆，按施工高潮期最大用电量选用。

供电线路按“干线在上、支线在下，动力线在上、照明线在下”原则架设。

为了便于修理、避免干扰、保证安全，电线与风管、水管和通风管保持一定距离，并悬挂在隧道的不同侧壁。

三管两线布置示意图（图3.5-1）

施工期间“三管两线”架设、安装顺直、整齐，具体布置见“图3.5-1”。

2.施工照明

（1）采用新光源洞内外照明，新光源采用低压卤钨灯、高压钠灯等。

新光源照明布置见表3.5-1。

新光源照明布置表（表3.5-1）

工作地段

照明布置

开挖面后40m以内作业段

两侧用36V500W卤钨灯各两盏，灯泡距隧道底面高4m

开挖面后40m～100m区段

安装2盏400W高压钠灯和2盏400W纳铊铟灯，间距15m，灯泡距隧道底面高5m

开挖面后的100m至成洞末端

每隔40m，左右侧各安装400W高压钠灯1盏

混凝土衬砌台车作业段

台车前方10m～15m，增设400W高压钠灯各1盏，台车上增设36V300W或500W卤钨灯

成洞地段

每隔40m安装高压钠灯1盏

掌子面及喷射混凝土作业面

安装36V500W或36V300W卤钨灯2盏

洞外场地

每隔200m，安装400W高压钠灯1盏

（2）设置固定式照明设备，并设置应急照明设备，应急照明灯具安装间隔不大于50m且必须在供电中断时能自动接通并能连续工作2h以上。

3.6供风方案

在隧道进口设一座空压机站，配置4台22m3/min电动空压机，供应各施工面所需高压用风，确保隧道开挖面工作风压不小于0.5MPa。

高压风管采用φ150mm的无缝钢管，设在边墙底脚处，管子下面采用托架将其托起，托架固定在底脚的边墙上。

随着洞子的延伸，高压风管分段接至工作面附近，在管端安装闸阀以便接至用风机具，闸阀至用风机具之间用高压皮管连接。

3.7通风方案

隧道左右线掘进长度均小于1000m，采用压入式通风方式。

在每个洞口各设置SDF-NO12.5型轴流通风机，设备功率2×110KW。

通风方式见“图3.7-1”。

压入式通风图（图3.7-1）

3.8防尘措施

采用湿式凿岩机进行钻眼作业以控制粉尘的产生量。

在钻眼时先送水后送风；装碴前必须进行喷雾、洒水；在距掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器，爆破前10min打开阀门，放炮30min后关闭。

水幕降尘器主要捕捉1～3μm粒径的粉尘；在掌子面后安装隧道集尘器，集尘器主要是捕捉3.11μm以上的粉尘；施工人员佩带防尘口罩。

3.9拌合站

在进出口各设置一个喷射砼拌合站，采用1台HZS75搅拌机。

砼供应采用“三集中”拌合站供应。

3.10炸药库

在葛布隧道进口左线左侧500处设置一个炸药库，供应所有隧道使用的炸药。

3.11材料加工场、库房

在每个洞口均设置小型钢筋加工场及型钢钢筋加工场，供应隧道用钢筋及型钢。

4人员与机械配备情况

4.1劳动力配置计划

管理人员及劳动力配置计划见“表4.1-1”。

管理人员及劳动力配置表（表4.1-1）

序号

人员

职务

人数

备注

1

刘豪

项目经理

1

施工负责人

2

孟雪俊

副经理兼总工

1

技术负责人

3

刘德军

工区副经理

1

4

郭俊涛

工区副经理

1

5

薛建峰

安全部长

1

6

彭文

工程部长

1

7

李国锋

质检部长

1

8

张华毅

试验室主任

1

9

申黔

测量队队长

1

10

张健

安全员

1

11

李仕绪

质检员

1

12

邵栓成

隧道二队队长

1

现场施工负责人

13

秦晋

隧道二队技术主管

1

现场技术负责人

14

普工

12

15

钢筋工

28

16

焊工

8

17

砼工

18

18

电工

4

19

模板工

24

20

试验工

2

21

测量工

4

22

风钻工

22

23

机械工

12

24

汽车司机

16

25

搅拌机司机

4

4.2机械设备投入计划

主要机械设备投入计划见“表4.2-1”。

主要机械设备投入表（4.2-1）

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

砼拌和机

JZC75型

台

2

2

挖掘机

小松220

台

2

3

挖掘机

日立EX210LC

台

1

4

挖掘机

卡特320C

台

1

6

侧卸装载机

ZLC50B

台

4

7

混凝土输送泵≥40m3/h

HBT60

台

4

8

自卸车

金王子

辆

12

9

变压器

630KVA

台

4

10

空压机

咸空L-22/7（4L-20/8）

台

10

11

空压机

节阳12m3

台

2

13

风动凿岩机

YT-28

个

80

14

发电机250KW

苏柴250AZLD型

台

1

15

发电机250KW

里卡多LX250ZD型

台

1

16

电焊机

台

8

17

钢筋调直机

台

4

18

钢筋切割钳

台

4

19

钢板钻孔机

台

4

20

切割机

台

4

21

型钢弯曲机

台

2

22

压入式通风机

台

4

23

注浆泵

DW250/50

台

4

24

注浆泵

HBY-60

台

2

25

混凝土湿式喷射机

耿力GWSP-9

台

8

26

管棚钻机

潜孔钻车

台

1

27

衬砌台车

12m

台

4

28

防水板焊接机

JIT-810

台

4

29

污水泵

台

2

30

潜水泵

台

4

测量仪器配置表

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

电子水准仪

天宝DiNi

台

4

正常

2

全站仪

台

2

正常

3

断面仪

台

4

正常

4

收敛仪

台

4

正常

5

铟钢尺

把

4

正常

5施工进度计划

洞口段计划开工日期：

2015年10月15日，完工日期2016年01月25日。

具体施工计划见“表5-1”。

葛布隧道进洞施工进度计划横道图（表5-1）

工程项目

开始时间

完成时间

2015

2016

合计

10月

11月

12月

1月

左洞

洞顶截水沟

2015.10.1

2015.10.14

洞口开挖防护

2015.10.15

2015.11.08

25

护拱及管棚

2015.11.09

2015.11.25

17

进口暗洞开挖

2015.11.26

2015.12.25

30

明洞及洞门

2015.12.26

2016.01.10

16

左洞

洞顶截水沟

2015.11.1

2015.11.10

洞口开挖防护

2015.11.11

2015.11.30

20

护拱及管棚

2015.12.01

2015.12.15

15

进口暗洞开挖

2015.12.16

2015.1.10

26

明洞及洞门

2015.1.11

2015.1.25

15

6施工工艺及方案

6.1施工工序

具体施工工序见“图6.1-1”。

进洞施工工序流程图（图6.1-1）

6.2总体施工方案

葛布隧道为小净距隧道，进口测设线之间距离20m左右,出口测设线之间距离18m左右，左右洞施工干扰较大。

该隧道采用从两端洞口双向掘进施工，施工时首先进行右洞施工，右洞边仰坡施工完毕后，开始进行左洞边仰坡开挖施工，同时右洞开始套拱施工。

左洞施工整体滞后右洞5天，并逐步拉大两隧道安全工作距离，在进洞施工一段距离后，左右线掌子面间距控制在45米以内。

洞口施工从上至下，边挖边防护，以机械开挖为主弱爆破为辅，尽量减少对洞口边坡的扰动。

洞内施工过程中严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、少扰动、强支护、快加固、早成环、勤量测”的原则，循序渐进，把安全放在第一位，稳扎稳打，步步为营，安全施工。

6.2.1洞口排水工程施工

洞顶截水沟是洞口排水工程的重要组成部分，可有效防止地表水渗入开挖面影响洞口稳定。

为避免破坏洞口附近山体，截水沟施工采用人工进行开挖,根据测量队放线，在仰坡开挖线外不小于5米处施作洞顶截水沟。

截水沟浆砌：

采用M7.5浆砌片石挂线砌筑，首先采用表面较平整的片石铺底，然后在底板上砌筑两侧墙，施工时还要沿截水沟侧将填土夯实，并高于沟顶，以免水渗入截水沟基础内；截水沟接入两侧路基边沟内，形成完善的排水系统。

施工期间洞口设渗水盲沟，并将两侧排水沟于洞口部位设浆砌片石隔墙和洞外隔离。

养护：

在每次施工完后，及时对砌体按照施工规范要求进行洒水养护。

洞口施工前，先行施工洞顶永久排水系统，洞顶排水系统施工完毕后，再进行开挖施工。

6.2.2洞口开挖及防护

仰坡开挖施工前做好测量放线工作，包括线路中线、开挖线及标高的测量，复核无误后方可进行开挖，开挖边线洒白灰标出。

洞口开挖避开雨天进行。

具体见“图6.2.2-1”。

下层边坡开挖

下层边坡开挖

下层边坡开挖

洞口边仰坡开挖及防护施工工序图（图6.2.2-1）

洞口土石方采用明挖法施工，自上而下分阶段、分层进行开挖。

严禁掏底开挖或进行上下重叠开挖。

对地表土质覆盖层采用人工配合机械的开挖方式进行，机械作业时，配备专人指挥施工，并于机械前、后配备专门人员监控安全情况，发现危险立即采取可靠措施，将机械、人员撤离至安全地方；对石质地段采用松动爆破，人工翻渣，严禁采用大药量爆破，尽量减少对原地层的扰动，爆破后，及时清除松动石块。

分层开挖每层高度2m，根据设计要求对两侧边坡进行锚喷防护。

喷锚设计情况:

锚杆采用Φ22砂浆锚杆，长3.5米，间距1.2×1.2m,梅花型布置；采用C20喷射混凝土,厚度10㎝，采用干喷技术，分段、分片由下而上进行。

施工时须埋设控制喷射混凝土厚度的标志；钢筋网采用φ8钢筋组成，网孔20×20㎝，与锚杆焊接牢固，与岩面的间隙宜为30mm。

在边、仰坡进行喷射混凝土前，用高压风清理坡面，初喷找平后，在岩面上确定锚杆位置，安装锚杆，