双线有渣高速铁路隧道施工方案设计

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1、目 录1 编制说明31。1 编制依据31.2 编制原则32 工程概况42。1 工程概况42。2设计概况42。3 工程地质及水文地质42.4主要工程数量63 施工总体方案63。1施工组织机构63。2施工总体方案74进度安排84.1各级围岩开挖支护循环时间84。2隧道开挖进度指标84.3隧道衬砌进度指标94.4施工进度安排95 资源配置表95。1劳动力配置计划95.2主要机械设备配置计划125.3主要材料供应计划146. 大、小临设施的分布及总体规划156.1 隧道进口总体平面布置图156。3 弃砟场位置166.4 施工用水166.5 施工用电176。6 施工测试176。7 内业资料176.8 施

2、工程序187。 主要施工方法197。1 洞门和洞口段施工207.2 明洞施工217.3 洞身开挖227.4 洞身支护及二次衬砌277。5 监控量测297.6超前地质预报347.7施工技术措施348. 工期保证措施45 8。1工期目标458.2工期保证措施459。 安全质量、水、环保及文明施工目标及措施479。1安全目标及措施479。2质量目标及措施579.3施工环保、水土保持体系609.4文明施工保证措施6110 季节性施工措施6110。1冬季季施工的一般措施6210.2雨季施工安排661 编制说明1。1 编制依据（1)铁道部工程设计鉴定中心关于南平至龙岩铁路扩能工程设计安全评估报告的函(鉴线

3、函201222号）.（2）隧道风险评估报告文件。（3）国家发改委关于福建省南平至龙岩铁路扩能工程可行性研究报告的批复（发改基础2013306号)。（4）中铁铁路总公司、福建省人民政府关于南平至龙岩铁路扩能改造工程初步设计的批复（铁总办函2013487号）。（5)南平至龙岩铁路扩能工程修改初步设计文件、施工图设计文件.（6）国家法律、法规和原铁道部规章制度.（7)本项目有关的技术标准、规范、规程等.（8）铁路工程施工组织设计指南（铁建设2009226号)。(9）施工组织调查资料。相关规定和要求。1。2 编制原则(1）确保总工期和主要节点工期目标的原则；(2）遵循招标文件条款、投标承诺，满足业主相

4、关要求的原则；（3)实行“项目法施工的组织原则，做到依靠科技、精心组织、合理安排、突破重点；（4)施工进度指标与施工队伍的能力相匹配的原则；（5）施工方案尽可能采用成熟、可靠,尽可能降低技术方案风险的原则；（6）局部优化施工方案,在确保工期目标的基本前提下，尽可能减少资源投入的原则；（7）安全第一,预防为主,综合治理原则；（8)保持施组设计严肃性与动态控制相结合；（9）强化组织，加强管理,确保各项目标全面履约，优化资源配置；(10)优化资源配置，实行动态管理。2 工程概况2。1 工程概况本标段隧道共计8座,总长26492。6m，全部为双线隧道.其中南戴云山隧道12168。9m双线隧道是本标段的

5、重点隧道工程，隧道采用有碴轨道和无砟轨道相结合的结构形式。2。2设计概况2。2.1技术标准(1)铁路等级：I级（2）正线数目：双线(3）设计行车速度:200km/h（4）正线线间距:4.4m（5）最小曲线半径：一般3500m,困难2800m（6）限制坡度：13（7）牵引种类：电力（8）机车类型:动车组、SS9（9）到发线有效长度：650m(10）列车运行控制方式：CTCS-2(11）行车指挥方式：调度集中（12）建筑限界：“电力牵引铁路KH200桥隧建筑限界” （非双层集装箱限界）注：南平北至南平西（包括与合福铁路联络线）仅运行动车组客车，限制坡度采用20；南三龙铁路与合福铁路联络线设计行车速

6、度为160km/h.2。2。2横断面设计隧道建筑限界按 “高速铁路建筑限界轮廓及基本尺寸设计，双线隧道净空有效面积不小于81.37平方米。 2。3 工程地质及水文地质2。3。1 地形、地貌南平至龙岩铁路位于福建省中北部，沿线处于戴云山脉西北部，主要山脊线和河流多呈北东南西方向，与本地区地质构造线和线路走向基本一致。线路基本沿着闽江支流沙溪、西溪右岸;沿线山高坡陡，植被发育；漫滩及阶地均不发育,仅沿主要河谷分布有狭窄的冲积平原.沿线大部分为侵蚀构造地形,属于中低山地貌。地形起伏较大，山势陡峻，冲沟和溪流发育，相对高差100900m，尤以花岗岩组成的山岭最高，最高主峰大山头海拔903.2m。沙县附

7、近为白垩系红层盆地地貌；剥蚀低丘地形平缓，相对高差50200m，植被发育;丘间谷地和河流阶地发育，较为宽阔，城镇村庄密集，局部辟为良田.2。3.2 地层岩性、地质构造隧址区岩性为：变质岩、沉积岩和侵入岩；地层从元古界到新生界第四系，各时代地层均有分布，并有多期侵入岩;因褶皱、断裂及侵入岩体的作用,地层分布较杂乱.元古界为一套变质岩系,主要为石英片岩和云母石英片岩，在本段分布最广，南平到沙县间均有出露。上古生界沉积岩在朱墩至高砂一带出露,为二迭系含煤地层.中生界三迭系-侏罗系主要为陆相沉积岩,偶夹煤线；白垩系主要分布在沙县附近，主要为粉砂岩夹砂岩、砂砾岩。第四系地层分布范围广，厚度变化大，成因类

8、型复杂；残坡积层分布广泛;冲洪积层仅断续分布在较大河流两侧，镇头、沙县等地较发育。沿线燕山期有过多次岩浆侵入，主要有花岗岩、闪长岩等。其中侵入岩及硅质岩为硬岩，其它一般为软岩及极软岩.部分软质岩路堑边坡存在顺层，易产生浅层溜坍及滑坡，需加强支挡防护。侵入岩体不均匀风化现象极为明显,地表岩体大多风化为砂土状，大型冲沟发育，水土流失严重，边坡防护工程及环境保护需特别注意。2。3。3水文地质特征沿线水系发育，属于闽江流域,水系成树枝状分布，主要河流有沙溪、西溪.沿线主要的地下水类型有：松散岩类孔隙水，基岩裂隙孔隙水，基岩构造裂隙水，碳酸盐岩类岩溶水。松散岩类孔隙水分布于河流阶地、河床及漫滩区以及山区

9、斜坡洪积、坡积层中，水量丰富。节理、裂隙发育的基岩中存在裂隙水,水量较小；局部断层破碎带、接触带附近构造裂隙水水量丰富。碳酸盐岩溶水分布在岩溶发育带，水量丰富.地表、地下水一般无侵蚀性，部分有酸性侵蚀。沿线风化层及土层深厚，山坡植被破坏后裸露土体或挖方弃渣易于受冲刷,甚至可能形成泥石流，应加强防护以免造成对环境的影响。工程修建过程中应采取有效措施，尽可能减少对地表水体、地下水的影响.2。3。5 不良地质及特殊岩土现象不良地质类型主要为滑坡、溜坍、崩塌、危岩落石、岩爆、采空区、有害气体、放射性等.2。3。6气象本地区地处沿海内陆山区，闽江上游,为中亚热带季风气候类型.气候温暖湿润,四季分明，雨量

10、充沛。夏半年多东风炎热多雨,冬半年多东北风寒冷干燥。本地区洪水一般发生在47月，尤以6月为甚，约占50%以上.洪水的特点:历时短、来势凶、暴涨暴落。洪水大多系锋面雨所致,雨量集中，时间长，范围大，一般台风影响不显著。其中南平市因受地形影响，春秋季节和局部地区,风向较乱，全年盛行风向为东北风。年均风速1.0米/秒，静风的频率为41%，近5年极大风速19。4米/秒。年平均降水量1653毫米，；年最多降水量2183毫米（1998年），年最少降雨量922毫米（1971年）,一日最大降水量185。9毫米（出现在2002年6月15日）.沙县气象特征与南平相近，年平均气温18。819。6之间,极端最低气温为

11、7.1，最高为41。4，年平均风速0。7m/s，定时最大风速为12m/s，年平均降雨量1678.8mm.永安市多年平均气温为19。4度，极端最高气温为40。5度，极端最低气温为6.4度。年平均降水量为1545.6毫米，最大年降水量为2337。3毫米，最大日降水量为244。7毫米,最大小时降水量为80。5mm,有气象记录以来最大的瞬时风速为31.9m/s，永安实测24小时最大暴雨量为266。5mm。2。3。7地震动参数根据1：400万中国地震动参数区划图(GB183062001），本线地震动峰值加速度为0。05g；地震动反应特征周期为0.35s（中硬土）。2.3。8交通运输情况(1）铁路本项目所

12、经区域内主要既有铁路有鹰厦线、外南线、峰福铁路。本线基本上与鹰厦线线路平行。工程施工时，可通过既有铁路可将主要材料运至既有邻近的车站,再转运到工地.(2）公路本线所经区域区内主要公路福银、泉三南、浦南、双永（在建)、永宁（在建）、永武(在建）、永漳（规划）高速公路和G205、G316、G319、S208等国(省）道，以及与国省道相连的县乡公路组成公路交通网。由于本线多处于福建省山区,山高林密，公路运输较为困难。（3)水运本段线路所经地区河网密集，溪流众多,主要有闽江、沙溪和西溪河，其中闽江具备较高通航条件(级）,其它河流都不具备通航条件.2.4主要工程数量主要工程数量如下表1。表2-1 隧道设

13、计概况及施工总体安排表序号隧道名称起讫里程长度(m）施工队伍1铜盘隧道DK117+301DK117+622321安排隧道施工一队负责本工区内1座隧道施工 2资坑隧道DK117+893DK121+7403874安排隧道施工二队负责本工区内1座隧道施工3桂口溪隧道DK127+088DK129+6872599安排隧道施工三队负责本工区内1座隧道施工4长源垄隧道DK129+956DK132+8732917安排隧道施工四队负责本工区内1座隧道施工5福庄隧道DK135+144DK135+879735安排隧道施工二队负责本工区内1座隧道施工6坪下隧道DK136+161。3DK139+9033741。7安排隧

14、道施工二队负责本工区内1座隧道施工7尾炉洋隧道DK140+818DK140+954136安排隧道施工三队负责本工区内1座隧道施工 8南戴云山隧道DK141+913DK154+081。912168.9安排隧道施工二队负责本工区内1座隧道施工3 施工总体方案3。1施工总体方案本标段隧道均为、级围岩,级围岩采用全断面法施工，级围岩采用台阶法施工，级围岩采用三台阶法施工；级围岩：1）超浅埋及偏压段采用四部CD法施工；2）一般浅埋地段采用三台阶临时仰拱法或双侧壁导坑法施工。喷射混凝土采用湿喷工艺；二次衬砌采用模筑混凝土;在施工过程中加强监控量测及超前地质预报来指导施工。长隧道施工分别为进口、斜井、及出口

15、分头掘进，短隧道从进口向出口独头掘进,每个施工口均按1个架子队进行配备；进入正洞后形成各个施工作业面；施工时，以架子队为单元配足现场作业施工资源,形成多个作业面平行同步施工，并在架子队内各个现场作业面间进行施工资源相互调配均衡施工;开挖作业面按进尺循环开挖,初支超前、二次衬砌紧跟（仰拱超前、拱墙滞后）、隧道附属结构集中分段连续兼顾施工；待隧道贯通后分段按组施工有碴道床。4.隧道工程施工安排4。1。施工任务安排根据工期要求及隧道的分布、地质结构、长度、纵坡及设计碴场位置，合理安排隧道施工，施工队伍安排见表35-2。表2 隧道队伍驻地及劳动力配置表序号隧道队伍人数队伍驻地施工任务1隧道施工一队15

16、0人D2K117+200左侧铜盘隧道2隧道施工二队300人D2K121+600右侧资坑隧道3隧道施工三队750人D2K125+000左侧桂口溪隧道4隧道施工四队300人D2K133+200左侧长源垄隧道5隧道施工五队300人D2K137+550左侧福庄隧道6隧道施工六队坪下隧道7隧道施工七队尾炉洋隧道8隧道施工八队南戴云山隧道4.2。施工作业面安排及施工顺序各隧道施工队施工作业面安排及施工顺序见表3-5-3.表3 施工作业面安排及施工顺序序号隧道队伍工作面施工顺序1隧道施工一队1一工作面:平果1号隧道平果2号隧道平果3号明洞平果4号明洞平果5号明洞平果6号隧道2隧道施工二队2一工作面：进口：那

17、豆1号隧道那豆2号隧道山营隧道二工作面:出口：那豆1号隧道那豆2号隧道山营隧道3隧道施工三队5一工作面:那吉隧道进口二工作面：那吉隧道出口三工作面:1号横洞四工作面：2号横洞五工作面：平导4隧道施工四队2一工作面：进口：东隆一号隧道东隆二号隧道东隆三号隧道东隆四号隧道二工作面：出口：东隆一号隧道东隆二号隧道东隆三号隧道东隆四号隧道5隧道施工五队2一工作面：达隆隧道进口二工作面：达隆隧道出口5.2。2。3.劳动力组织施工作业面工班任务分配及劳动力配置见表3-54. 表3-5-4 工班任务分配及劳动力配置表工班名称人数(个)担负主要任务掘进工班32钻眼、装药、爆破或人工开挖等支护工班32小导管、锚

18、杆、钢筋网、钢架安设,喷射混凝土作业等衬砌工班钢筋工程12衬砌钢筋绑扎防水板8防水板焊接、吊挂混凝土28衬砌台车就位、混凝土灌筑、台车行走；仰拱、填充、底板混凝土施工运输工班20出碴、运输、调度、维修、保养等辅助工班8风、水、电及其设备维修、保养，道路养护钢结构加工工班10各种钢结构加工及预制5。2.2.4.主要机械设备的配置根据施工原则和确定的总体施工方案，在施工管理上以大型专用设备为主，各施工面形成六条作业线，即：掘进作业线、支护作业线、装运作业线、防水衬砌作业线、辅助作业线、超前地质预报作业线。各施工作业面主要机械设备配置见表355。表3-55 各工作面施工作业线配置 施工队伍工作面掘进

19、作业线支护作业线装运作业线防水衬砌作业线辅助作业线预报作业线隧道施工一队一工作面多功能钻孔台架2台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台，液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机1台；高压水、排水：水泵8台；高压风:20m3/min电动空压机7台；施工用电：洞外500KVA变压器1台； 200kw发电机2台超前地质预报作业线：TSP203系统3套、地质雷达3台、水平钻机6台。隧道施工二队一工作面多功能钻孔台架2台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压

20、机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台，液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风：轴流式风机1台；高压水、排水:水泵8台；高压风：20m3/min电动空压机7台；施工用电：洞外500KVA变压器1台； 200kw发电机2台二工作面多功能钻孔台架2台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台，液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台.液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风：轴流式风机1台；高压水、排水：水泵8台；

21、高压风：20m3/min电动空压机7台;施工用电：洞外500KVA变压器1台； 200kw发电机2台隧道施工三队一工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台，液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台.液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台.通风:轴流式风机2台；高压水、排水：水泵8台；高压风:20m3/min电动空压机14台；施工用电：洞外1000KVA变压器1台； 200kw发电机5台二工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、

22、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风:轴流式风机2台；高压水、排水：水泵8台；高压风：20m3/min电动空压机14台；施工用电:洞外1000KVA变压器1台； 200kw发电机5台三工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台，液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风：轴流式风机2台;高压水、排水：水泵8台；高压风：20m3/min电动空压机

23、14台；施工用电:洞外1000KVA变压器1台； 200kw发电机5台四工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台，液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风：轴流式风机2台;高压水、排水：水泵8台；高压风：20m3/min电动空压机14台；施工用电:洞外1000KVA变压器1台; 200kw发电机5台五工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台，液压注浆泵2台、

24、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风：轴流式风机2台；高压水、排水：水泵8台；高压风：20m3/min电动空压机14台；施工用电：洞外1000KVA变压器1台； 200kw发电机5台隧道施工四队一工作面多功能钻孔台架2台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台，液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台.液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风：轴流式风机1台；高压水、排水：水泵8台；高压风：20m3/min电动空压机7台；施工用电:洞外500KV

25、A变压器1台； 200kw发电机2台二工作面多功能钻孔台架2台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台,液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台。通风：轴流式风机1台；高压水、排水:水泵8台;高压风：20m3/min电动空压机7台；施工用电：洞外500KVA变压器1台; 200kw发电机2台隧道施工五队一工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台，液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机

26、2台、推土机1台、自卸汽车10台.液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台.通风:轴流式风机2台；高压水、排水：水泵8台；高压风：20m3/min电动空压机10台;施工用电:洞外800KVA变压器1台； 200kw发电机4台二工作面多功能钻孔台架3台、液压钻机10台、挖掘机2台、电动空压机7台、风动凿岩机15台管棚钻机2台、锚杆钻机2台、湿喷机3台，液压注浆泵2台、锚孔注浆泵2台侧卸式装载机2台、推土机1台、自卸汽车10台。液压衬砌台车1台、仰拱栈桥2台.通风:轴流式风机2台；高压水、排水：水泵8台；高压风：20m3/min电动空压机10台;施工用电：洞外800KVA变压器1台； 200kw发电机4台主

27、要机械设备配置见表356。表3-5-6 主要机械设备的配备序号设备名称型 号台数备 注1管棚钻机PG115242锚杆钻机DK150243多功能凿岩台架314挖掘机PC3006245自卸汽车SX3314DR3661206侧卸装载机ZL50C247液压钻机XY2001208风动凿岩机YT281809轴流通风机2110Kw1910电动空压机20m3/min12511柴油发电机GF2004312湿喷机TK9613613液压衬砌台车12m1214仰拱栈桥自制9m2415防水板作业台车1216双液注浆泵KZY50702417锚孔注浆泵ZJB-32418变压器S9-1000KVA519变压器S9-800KV

28、A220变压器S9-500KVA521水泵KWPK200-4009622超前地质预报系统TSP-203323地质雷达SIR20324水平钻机TSP65。2。2.5.施工进度安排本标段隧道围岩类型有、级，不同围岩地段开挖循环进尺计划表3-57.表357 隧道开挖循环进尺进度指标表序号围岩级别循环进尺（米）日循环数日进尺（米）月进度（米）采用月进尺（米)1全断面2。02。551202台阶法1.033.0703短台阶法0。732。150备注：采用月进尺按每月开挖有效时间25天计算，预留5天的时间应对特殊情况隧道工程工期安排见表358。表35-8 隧道工程工期安排隧道名称起讫里程长度（m)起 讫 时

29、间工期（天)施工队平果1号隧道D2K110+893D2K111+0021092010-8-152011131170隧道施工一队平果2号隧道D2K111+524D2K111+9584342011-2-12011-12-15318平果3号明洞D2K117+700D2K117+775752011-12-162012-1-3147平果4号明洞D2K118+570D2K118+630602012-2120123-1544平果5号明洞D2K119+049。04D2K1198+15010020123-162012-5-3177平果6号隧道D2K119+357D2K119+5001432012612012-1

30、2-16199那豆1号隧道D2K120+130D2K120+3812512010-8152011-4-30259隧道施工二队那豆2号隧道D2K120+550D2K121+04617620115120119-30153山营隧道D2K122+837D2K123+3955582011-1012012-5-31244那吉隧道D2K123+805D2K132+450764520108152013115885隧道施工三队东隆一号隧道DK134+127DK134+4753482010-8-152011-220185隧道施工四队东隆二号隧道DK134+651DK134+791140201122120116-3

31、0130东隆三号隧道DK134+985DK135+3303452011-712012-131215东隆四号隧道DK135+410DK135+8764662012-212012930243达隆隧道DK135+968DK137+914194620108-152012-731717隧道施工五队5.2.3。施工技术方案本标段隧道围岩级别主要为、级，采用无轨运输，光面爆破。级围岩开挖采用全断面法,钻爆作业采用简易台架钻孔，人工风枪配合；级围岩采用台阶法（上部台阶超前610m）;级围岩采用短台阶法（上部台阶超前35m）,明洞采用明挖法。全断面开挖的级围岩采用光面爆破，非电起爆；施工中应坚持“光面爆破、支护

32、紧跟、监控量测、及时反馈修正的原则；、级围岩弱爆破,采用台阶法或短台阶法施工。出碴全部采用侧卸式装载机装碴,自卸汽车运输出碴。喷混凝土采用湿喷机与多功能作业台架作业,为加快施工进度，尽早封闭围岩,必要时采用智能化注浆系统进行注浆。二次衬砌采用12m的整体式液压台车全断面衬砌。混凝土采用拌合站集中生产，输送车运输，泵送入模.隧道采用压入式通风机通风。施工用电采用高低压相结合供电模式，在那吉隧道进、出口及两个横洞+一平导各设置1台1000KVA变压器,达隆隧道进、出口处各设置1台800KVA变压器,在其余掘进工作面隧道配备1台500KVA变电站，供洞外设备及洞内照明用电，低压进洞,成洞和不作业地段

33、采用220V，作业地段不得大于36V.施工用水：隧道洞口设高山水池供水,结合普通泵增压的方式。隧道顺坡施工段采用排水沟自然排水，反坡施工段采用集水井集水，污水泵接力抽排至洞口污水处理池内，处理达标后集中排放到既有沟渠内。隧道施工技术方案详见表3-59。5。2。4.主要工序关键控制点拟采用的工法5。2.4.1.超前地质预报关键控制点隧道施工中，超前地质预报关系到工程安全、质量和进度，为确保各项目标顺利实现。拟采用的主要预报方法：TSP203、超前水平钻孔、地质雷达，地质素描(数码成像)。将以上方法有机结合、综合应用，发挥各自长处，相互补充、相互验证，从不同方面发现异常、揭示异常,组成地质超前预报

34、完整的技术体系，并坚持将超前地质预报合理纳入工序进行组织管理。其中：TSP203预报系统：该系统是目前最先进的方式，准确率高,适用范围广，适用于任何地质情况；预报距离长，能准确预报掌子面前方100150m范围地质情况。地质雷达：能判断短距离(1040m以内)的精细岩性结构变化情况的预报，作为TSP203超前地质预报的补充,地质雷达拟用于隧道底部、边墙、隧顶外或其它出水部位可能隐伏洞穴的探测。超前水平钻孔：是最直观、最准确的预报方式，在隧道全长采用。地质素描：操作简便，作为其他方式的补充和验证.表3-59 隧道施工技术方案序号隧道名称长度（m)施工方案1平果1号隧道109进口单向掘进，自制钻孔台

35、架及风动凿岩机钻孔,洞内集中供风，低压进洞，顺坡排水,施工用水采用洞口设高山水池供水。超前地质预报,岩石地段采用钻爆法施工、土质地段采用机械或人工开挖；整体式衬砌,泵送混凝土；均采用无轨运输。级围岩开挖采用全断面法光面爆破;级围岩开挖采用台阶法；级围岩、土质地段采用短台阶法施工，明洞采用明挖法，以人工配合机械开挖为主，必要以辅以干钻成孔、松动爆破.小导管超前支护，格栅或型钢钢架，锚喷支护。2平果2号隧道434出口单向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔,洞内集中供风,低压进洞，顺坡排水,施工用水采用洞口设高山水池供水.3平果3号明洞75开挖采用明挖法。4平果4号明洞60开挖采用明挖法。5平果5号

36、明洞100开挖采用明挖法。6平果6号隧道143进口单向掘进，自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔，洞内集中通风,低压进洞，顺坡排水，施工用水采用洞口设高山水池供水.7那豆1号隧道251双向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔，洞内集中通风，低压进洞，进口段顺坡排水，出口段反坡排水，施工用水采用高山水池供水8那豆2号隧道176双向掘进,自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔，洞内集中通风，低压进洞，进口段顺坡排水,出口段顺坡排水，施工用水采用高山水池供水9山营隧道558双向掘进，自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔，洞内集中通风，低压进洞，进口段顺坡排水，出口段反坡排水,施工用水采用高山水池供水10那吉隧道7645进、出口

37、及两横洞+一座平导，五个工作面施工，自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔，洞内集中通风，低压进洞，进口段顺坡排水，出口段顺坡排水，施工用水采用高山水池供水11东隆一号隧道348双向掘进，自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔，洞内集中通风，低压进洞,进口段顺坡排水,出口段反坡排水，施工用水采用高山水池供水12东隆二号隧道140双向掘进，自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔，洞内集中通风,低压进洞，进口段反坡排水,出口段顺坡排水，施工用水采用高山水池供水13东隆三号隧道345双向掘进，自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔，洞内集中通风，低压进洞,进口段反坡排水,出口段顺坡排水，施工用水采用高山水池供水14东隆四号隧道466双向掘

38、进，自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔，洞内集中通风，低压进洞，进口段反坡排水，出口段顺坡排水，施工用水采用高山水池供水15达隆隧道1946双向掘进，自制钻孔台架及风动凿岩机钻孔，洞内集中通风，低压进洞，进口段反坡排水，出口段顺坡排水，施工用水采用高山水池供水5。2.4.2。开挖及钻爆关键技术本标段隧道主要有、级围岩，针对不同围岩选择正确的开挖方法是保证施工进度的关键.根据隧道围岩情况，级围岩采用全断面法开挖;级围岩采用台阶法开挖；级围岩采用短台阶法施工，洞口级加强段、级破碎及断层地段均采用先加固再用短台阶法施工，明洞采用明挖法，机械开挖人工配合。施工中如遇其它不良地质，可根据实际情况，选择不同的超

39、前加固措施,分步开挖。隧道级围岩采用台阶法，每循环进尺控制在1。0m左右；级围岩选用短台阶施工法，每循环进尺控制在0。7m左右;施工始终贯彻超前探水，施工排水采用双侧排水沟顺坡或机械反坡排水接力,并且加强管路管理,防止渗漏，使开挖作业基本做到无水作业.必要时采取采用周边或全断面注浆堵水技术，先堵后挖;同时选择用水量较少的施工机械:如开挖采用挖掘机，锚杆施工采用风动凿岩机干钻钻孔施工.由于岩溶隧道易发生塌顶、掉块、突水、突泥,因此采用管超前、严注浆、短开挖、及时支护、初期支护完成后及时施做仰拱使其封闭成环、并尽快施作二次衬砌.5.2。4.3。喷锚支护及注浆关键技术锚喷支护的关键控制点是:混凝土喷

40、射工艺、喷射设备的选型、锚杆设备的选型、成孔工艺及支护时机的把握等。本工程隧道设计均为复合式衬砌,为提高初期支护的质量，争取支护的最佳时间,拟在每个工作面配备4台喷射机，采用湿喷工艺，降低粉尘；配备2台多功能台架。在岩溶地段为保证锚杆注浆密实度,采用双管压力注浆的方法.抢占支护的最佳时机以保证安全,并减少施工干扰为原则，特别是在断层破碎带等不良地质地段支护要及时。5。2.4。4。出碴关键技术及控制点根据以往的隧道施工经验可知,出碴时间在每个循环中所占的时间较长，是影响进度的一个重要指标，而出碴时间的长短主要取决于装碴能力，本工程拟配备大容积侧卸式轮胎装载机装碴，挖掘机辅助出碴，以提高出碴能力，

41、每出碴工作面投入10台自卸汽车运碴。5.2。4。5.混凝土衬砌关键技术隧道每个工作面均配备2台12m长的自行式全液压衬砌台车，担负各自隧道的衬砌任务。每衬砌台车在工序上形成防水、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护一条流水作业线。隧道洞身二次衬砌均在初期支护收敛变形趋于稳定后施作，对于岩溶隧道衬砌工作面不宜与开挖工作面距离过大、要适当缩短，采用混凝土输送泵配合自行式液压模板台车全断面施工，混凝土采用拌合站集中拌和。拌和采用二次搅拌,以满足高性能混凝土的要求和耐久性要求，混凝土运输车运送混凝土，混凝土输送泵压入模板内，插入式振动器配合台车所挂附着式振捣器捣固。5.2.4.6。防水关键技术为满足结构混凝土耐

42、久性和防排水的要求,结构防排水施工按照“防、排、截、堵相结合，因地制宜,综合治理”的原则进行，通过系统治理,达到隧道不渗不漏的防水目标。防水层质量检查：防水层铺设应均匀连续,搭接部位采用双焊缝，焊缝进行充气检查。钢筋绑扎时要对防水层进行防护，所有靠防水层一侧钢筋弯钩及绑扎铁丝接口应设在背离防水层一侧。5。2.4。7.通风关键技术隧道采用压入式通风，从以往隧道通风经验来看，影响通风效果的主要是漏风系数和风管直径的选择，风管直径越小，管道阻力系数就越大，所需风机功率就越大，反之则越小。隧道风管每百米漏风率按1.3考虑，采用1。3m风管，风管材料为涤纶布基PVC螺旋软风管，以减少风阻，缩短通风时间、

43、提高通风效率。5。2.5。洞内外施工调度通信为了使洞内外各道工序协调配合、洞内外施工运输有序，现场指挥准确可靠，本标段设置强有力的施工运输、机械设备调度系统，负责工程施工、车辆运输、设备运转的统一调配调动工作。项目经理部及所属单位采用程控电话与移动电话相结合的方式；洞内与洞外采用有线电话和无线对讲机（办理使用许可证)相结合的联络方式。程控电话与当地电信部门联系,就近接驳，无线电话根据当地移动或联通网络情况直接使用或与其联系，在工地架设无线转播站，保证无线通信联络的畅通。5。2。6。洞内临时设施洞内布置管线主要有：动力线、照明线、高压水管、排水管、通风管、高压风管等。洞内风、水、电管线布置在掘进

44、方向的右侧墙壁，施工排水管路考虑施工方便布置在掘进方向的左侧墙壁，施工通风管路悬吊于拱顶。施工用电：在那吉隧道进、出口及两个横洞+一平导处各设置1台1000KVA变压器,备用5台发电机，达隆隧道进、出口处各设置1台800KVA变压器，备用4台发电机，在其余掘进工作面隧道配备1台500KVA变电站,。每个工作面备用2台发电机,以备停电后应急。洞内动力线路为三相五线制。照明电压:作业地段不得大于36V，成洞和不作业地段采用220V；成洞地段固定的电线路，应用绝缘良好的胶皮线架设。施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆。施工用高压风：那吉隧道工作面配置14台各工作面配置20m3/min空压机,达隆隧道工

45、作面配置10台20m3/min空压机，其余工作面配置7台20m3/min空压机，采用100mm钢管供风。施工用水：隧道视地势地形在附近建高山水池(容积大于100m3），并铺设100mm钢管供水。施工通风:那吉隧道和达隆隧道各工作面采用4110Kw轴流风机通风,其余隧道采用2110Kw轴流风机通风,风管直径为130cm。施工排水：顺坡排水时掌子面积水利用污水泵抽至已施工完毕的隧道两侧水沟排出洞外；本标段多为岩溶隧道，附近发育暗河，因此安排洞内水沟紧跟衬砌作业面进行施工，尽早在洞内形成永久性排水设施，对于未施工洞内水沟段的排水则在隧道的两侧各设一条0.4m0.2m的浆砌片石排水侧沟，并用砂浆抹面，

46、将水流导排至已修好的洞内水沟，然后通过洞内水沟顺排至洞外污水处理厂中。反坡排水时采用洞内每200m设置固定泵站与工作面移动泵站相结合的方式,每个泵站配备两套抽水设施,一套工作一套备用，排水管采用100钢管,利用泵站采用机械接力抽排至洞外,排到洞外的污水经污水处理站处理达标后排放.5。2。7。弃碴利用及弃置方案隧道弃碴按设计文件要求进行利用或弃往指定碴场。弃碴前对碴场原植被进行清除，底面进行平整(如为坡面则挖成1m宽台阶），并根据碴场汇水流量计算设置相应管径树枝状分布的波纹管外包无纺布排水，以引排碴场底部积水;弃碴坡脚设浆砌片石挡碴墙.坡面防护采用浆砌片石防护；碴顶设截水天沟，并做好碴场排水系统

47、，以防止弃碴流失,污染环境。碴场顶按设计要求进行绿化.有条件复垦时，碴顶整平换以0.5m厚的原土。无条件复垦时，碴面整平预留复垦条件。施工中产生的废碴、废液应按有关环保要求进行处理，不得随意弃置、排放。5.3。施工方法、施工工艺根据本标段隧道工程的水文地质条件、围岩级别、断面设计及隧道分布，结合拟投入的施工力量和本单位施工类似隧道取得的施工经验，拟定施工方法如下：5.3.1。施工准备开工之后首先修筑临时施工便道，架设施工供电线路、修筑供水设施和铺设供水管道，砌筑洞顶临时截水沟，开挖明洞及边仰坡。洞口场地开挖完成后，安装和修建隧道供风、供水、发电、混凝土生产、钢结构加工等设备与设施。洞门工程在隧

48、道进洞施工正常后选择非雨季节及时安排施工。5。3.2.施工测量根据本标段工程量及工程分布特点配测量班，每个测量班均由1名测量工程师、4名测量技工组成，共同完成测量工作.测量班依据工作内容配置测量仪器.5。3.2.1洞口测量根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高，详细计算洞口边仰坡开挖边线的坐标和各桩中心坐标.利用附合导线与以上计算坐标的相对关系,使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线，十米桩中心坐标点位,以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩，控制洞口边仰坡的开挖。5。3。2。2洞身测量隧道洞身施工测量根据隧道设计文件，精确计算出线路百米桩的坐标及结构的相关尺寸和标高,并按每10m编制出本标段隧

49、道标高表。测量工程师利用洞内测量控制点，及时向开挖面传递中线和高程；由测量班用断面测量仪测设隧道开挖轮廓线、支护钢架架立前后和二次衬砌立模前后轮廓尺寸，进行复核,确认准确后方可进行下道工序施工,并对混凝土净空断面应用激光隧道限界检测仪检查。5.3.3。超前地质预测预报针对本标段隧道工程地质情况特点，成立专业的超前地质预测预报小组，并将该项工作纳入施工工序管理。实现信息化施工，提前掌握开挖地层的特性，确定合理的支护参数和施工方法，制定施工中可能出现的各种问题的处理预案，确保工程质量和施工安全.在设计地质资料的基础上，采用地面预报和洞内超前预报相结合的模式，主要以洞内超前预报为主，对未开挖地段进行

50、地质预测和分析，采集各种水文、地质、变形、应变等信息，及时进行信息反馈,以确定合理的支护参数，制定合理的施工方法。洞内超前预报主要通过TSP203地质超前预报系统、地质雷达、声波测量和超前钻孔等手段进行。5。3.3。1.超前地质探测与预报组织机构及职责成立专业的超前地质预报室，配置物探、水文、地质、试验专业工程师并配备先进的预测、预报设备和仪器，进行超前地质预报工作.编制隧道施工测试与超前预报实施细则，并严格遵照执行。将超前地质预报作为隧道施工的一道工序。组织机构见图3-5-1。组长：总工程师副组长：超前地质预报室主任工程地质工程师水文地质工程师试验专业工程师物探专业工程师图351 超前地质预

51、测预报组织机构图职责分工如下：项目总工程师任组长:全面负责综合测试与超前地质预报工作,直接向项目经理负责；超前地质预报室主任任副组长：组织工程地质、水文地质、物探及试验等专业组成人员进行超前地质预报日常工作；工程地质工程师：负责隧道工程的地质超前预报和调绘、监测以及测试、试验资料的分析、研究,提出施工措施；水文地质工程师:负责水文地质调绘、测试及隧道涌水量的预测与环境水文地质评价;物探专业工程师：负责物探测试工作；试验专业工程师：负责岩、土、水样的测试、试验工作；施工中积极协调配合设计单位做好综合地质超前预报工作.5.3.3.2。地质预报项目地面预报：在施工过程中,根据设计提供的地质勘探资料，

52、对重点地段地表开展可控源音频大地电磁法(V5)为主的综合物探,沿隧道轴线绘制纵向剖面图；同时进行地表补充地质测绘，采取地表代表性岩样，并将样品在室内做对比分析和物探资料分析整理.洞内预报：施工中加强级围岩地段、含水地层、岩溶、断层地段等的超前地质预报工作,采用开挖掌子面全断面地质素描、超前钻孔并辅以TSP203、地质雷达、红外线探水仪等物探手段进行综合预测。隧道地下水发育地段及断层破碎带采用超前水平钻探、红外线探水仪等措施。根据超前地质预报和施工地质工作获取的地质信息及平导所揭示的工程地质、水文地质条件，调整隧道的施工方案.5。3.3.3.超前地质探测与预报方法根据本标段隧道工程地质条件，结合

53、本投标人以往施工中在超前地质探测与预报方面所积累的经验，拟采用TSP203地质预报系统、地质雷达、超前钻探法、红外线探水仪等进行地质预报，并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件.初步确定本标段采用以下方法进行超前地质探测与预报。见表3-510 综合超前地质预报主要措施表。表3-510 综合超前地质预报主要措施表措 施位 置地质素描洞顶及洞壁左侧洞壁、右侧洞壁、洞顶掌子面每10m拍摄一张数码相片计算物探方法TSP（掌子面岩溶，不良地质）洞身每次150m地质雷达（基底岩溶探测）在隧底中心和两侧，各布置一条测线地质雷达（掌子面岩溶探测）20m左右一次地震反射波法（基底岩溶探测)在

54、隧底中心和两侧,各布置一条测线红外探水全洞身每30米测量一次超前水平钻探单孔水平钻探（一般钻孔深度3050米)灰岩地段每150米计划单孔水平钻探一孔，碎屑岩、花岗岩地段每250米计划单孔水平钻探一孔。多孔水平钻探计划在断层破碎带处基底岩溶勘查地质雷达和钻探根据要求测试试验长期水文观测点（泉、暗河、钻孔、沟谷等）管道流、堰流、深孔水量、水压力测试洞内断层段、溪谷、岩溶水软岩物理力学、膨胀性试验按50米计划取样一组地下水侵蚀性判定取样灰岩地段每150米计划取样一组,碎屑岩、花岗岩地段每100米取样一组（1)TSP203超前地质预报系统TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射

55、波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况。它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点，进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播,当岩石强度发生变化,比如有断层或岩层变化时，会造成一部分信号返回，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，得到岩体强度变化界面的信号也就越强。返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就得到岩体强度变化界面的位置及方位。TSP203地质预报系统现场测试示意见图35-2。图3-52 TSP203地质预报系统现场测试示意图TSP203地质预

56、报系统能预测掌子面前100m150m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报长度就越大；对施工干扰小，可在施工间隙进行，即使专门安排时间，也不过一小时左右；提交资料及时,在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。采用专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置，计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。但也存在预报准确性和预报精度方面的问题，需要采用其他预报手段来补充和完善。数据处理流程见图3-53.数据设置带通滤波初至波拾取提取

57、处理能量平衡品质因素估算反射波拾取P、S波分离速度分析时深转换反射界面抽取图3-5-3 数据处理流程图（2)地质雷达地质雷达探测（Groun d Penetrating Radar简称GPR)采用电磁波反射原理探测浅层地层的划分、空洞、不均匀体的检测。仪器将发射天线和接收天线集于一体,具有快速、无损、连续检测、实时显示等特点，但在掌子面有水的情况下不宜使用。作为TSP203地质预报系统的补充,在TSP203预报异常点，在确定异常体的规模、性质、危害性有困难时，采用地质雷达作为补充手段,短距离进一步探测前方30m内的地质情况. (3)超前钻孔探测“物探先行，钻探验证”，超前钻探是一种传统而可靠的

58、工程地质探测方法，具有研判准确，直观的优点。针对本标段隧道围岩特点，拟采用超前钻探方法进行探测,以超前水平岩芯钻探为主，辅以浅孔钻探。超前水平岩芯钻探可根据需要探测和了解隧道开挖前方几米、几十米乃至上百米范围内围岩的工程地质情况；通过钻孔了解和释放影响隧道掘进施工的地下水；通过岩芯观察和分析对隧道开挖前方的不稳定岩层和断层破碎带进行准确定位；直接采取岩芯样进行各种抗压强度试验，获取岩石物理力学性质参数。超前钻探方法是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线,大致确定断层的规模和产状。

59、此方法要求在探孔揭露之前,岩体能承受管道水的压力而保持稳定。因此在临近突水地段，多打一些超前探孔，并改放小炮，避免工作面出现冲溃现象，喷距应比较稳定.5.3.3.4。工作程序超前地质探测和预报工作程序见图3-5-4。5。3。4.洞口施工5.3。4.1。洞口边、仰坡开挖防护地质资料研究现场地质状况调查制定超前探测预报方案根据开挖及支护情况发现塌方征兆比拟法预测前方地质TSP203地质预报系统开挖面岩性前推法超前钻孔探明地质和涌水反馈施工确定施工方案，保证开挖安全资料整理与经验积累地 质 雷 达声 波 法图3-5-4 超前地质预测预报工作程序图洞口施工时，先开挖洞门边仰坡及路堑土石方，做截水天沟，再施做洞门；洞口环节衬砌须与洞门同时施工.开挖时按设计要求从上至下开挖边仰坡，层高1.5m左右，并随挖随护，防止边坡失稳，引起山体坍塌。及时按设计要求进行边仰坡的防护加固。边仰坡采用M10水泥砂浆砌片石嵌补，局部土质边坡采用M10浆砌片石铺砌，铺砌厚度采用0。3m并封闭洞口路基面,防止雨水冲蚀坡面.进出