长山隧道工程施工组织设计2003.doc

目 录 第一章 工程概述 1 1.1. 工程概况1 1.2. 场区自然条件1 1.2.1. 气候特征1 1.2.2. 地形地貌特征1 1.2.3. 地质特征1 1.3. 场区施工条件3 1.3.1. 交通运输条件3 1.3.2. 施工用水、用电条件3 1.3.3. 施工物资采购条件3 第二章 工程重难点分析及对策 3 2.1. 工程重点分析及对策3 2.1.1. 爆破作业安全控制3 2.1.2. 洞室作业安全控制3 2.1.3. 超前地质预报4 2.1.4. 监控量测6 2.2. 工程难点分析及对策6 2.2.1. 溶洞段隧道处理方案6 2.2.2. 洞顶有水塘位置隧道处理方案.10 2.2.3. 浅埋段隧道处理方案.11 2.2.4. 隧道贯通施工方案.16 3.1. 工程管理目标规划.18 3.1.1. 工期管理目标.18 3.1.2. 工程质量管理目标.18 3.1.3. 施工安全管理目标.18 3.1.4. 文明施工管理目标.18 3.1.5. 环境保护管理目标.18 3.1.6. 治安、消防管理目标.18 3.1.7. 防汛抗洪管理目标.18 3.1.8. 卫生防疫、职业健康管理目标.19 3.2. 资源投入（或使用）计划.19 3.2.1. 施工人员投入计划.19 3.2.2. 施工机械设备投入计划.27 3.2.3. 主要材料使用计划.28 3.2.4. 施工水、电使用计划.30 3.2.5. 资金使用计划.31 3.3. 施工进度计划.31 3.3.1. 施工进度计划编制依据.32 3.3.2. 主要项目施工进度控制综合指标.32 3.3.3. 施工进度计划横道图.32 3.4.1. 施工场地布置原则1 3.4.2. 施工场地布置方案1 3.4.3. 总平面布置图5 3.4.4. 主要临时设施规划7 第四章 施工方案、施工方法及施工工艺 8 4.1 总体施工方案 .8 4.2 针对性总体施工方案23 4.2.1 施工机具展开方案23 4.2.2 土方调配方案23 4.2.3 主要分部工程总体施工方案23 4.3. 主要分项、分部工程施工方法及施工工艺.25 4.3.1. 施工工艺流程.25 4.3.2 明洞及洞口施工26 4.3.3 洞身开挖及支护30 4.3.4 洞身防排水46 4.3.5 洞身防水混凝土衬砌49 4.3.6 施工通风56 4.3.7 管线布置56 4.3.8 监控量测57 第五章 冬季及雨季施工方案及措施 .62 5.1 冬季施工安排62 5.2 雨季施工安排64 第六章 工程管理措施 .66 6.1. 工期管理技术组织措施.66 6.1.1. 工期管理目标.66 6.1.2. 工期管理组织机构.66 6.1.3. 工期保证技术组织措施.66 6.1.4. 工期补救措施.68 6.2. 工程质量管理技术组织措施.68 6.2.1. 工程质量管理目标.68 6.2.2. 质量管理组织机构.68 6.2.3. 质量保证技术组织措施.69 6.3. 施工安全管理技术组织措施.92 6.3.1. 施工安全管理目标.92 6.3.2. 安全管理组织机构.92 6.3.3. 安全保证技术组织措施.92 6.4. 文明施工管理技术组织措施109 6.4.1. 文明施工管理目标109 6.4.2. 文明施工管理组织机构及保证体系110 6.4.3. 文明施工保证技术组织措施110 6.5. 环境保护管理技术组织措施116 6.5.1. 环境保护管理目标116 6.5.2. 环境保护管理组织机构116 6.5.3. 环境保护技术组织措施116 6.5.4. 环境保护的应急措施124 6.6. 治安、消防管理措施124 6.6.1. 治安、消防管理目标124 6.6.2. 治安、消防管理组织机构及保证体系124 6.6.3. 治安消防保证技术组织措施124 6.7. 防汛抗洪管理措施126 6.7.1. 防汛抗洪管理目标126 6.7.2. 防汛抗洪组织机构126 6.7.3. 设防范围和标准126 6.7.4. 防汛抗洪运行体系127 6.7.5 防汛抗洪物资、器材.127 6.8. 卫生防疫、职业健康管理措施128 6.8.1. 卫生防疫、职业健康管理目标128 6.8.2. 卫生防疫、职业健康管理组织机构128 6.8.3. 卫生防疫、职业健康保证技术组织措施128 6.9. 维护城市交通安全措施131 6.9.1 维护交通安全管理目标.131 6.9.2 维护交通安全管理组织机构.131 6.9.3 维护交通安全运行体系.131 6.9.4 维护交通安全管理措施.132 第七章 事故应急预案 133 7.1 指导思想 .133 7.2 组织机构 .133 7.3 指挥机构职责及分工 .133 7.4 应急处理预案 .134 7.5 应急处理措施 .134 7.6 应急抢险 .134 7.7 重特大事故报告和现场保护 .136 1 第一章第一章 工程概述工程概述 1.1. 工程概况工程概况 花山大道新建工程四标施工里程为 K2+920K3+920，南段在九峰一路和花山一路之 间穿越九峰山系的长山山体，在该位置处设置长山隧道一座，本座隧道采用小净距隧道 的形式。长山隧道左线进口桩号为 K2+934、出口桩号为 K3+397，进出口位置均设置 20m 长的明洞段，左线级围岩长 122m，级围岩长 316m，级围岩长 25m，总长 463m；右线进口桩号为 K2+934、出口桩号为 K3+340，进出口位置分别设置 26m 和 20m 长的明洞段，右线级围岩长 54m，级围岩长 322m，级围岩长 30m，总长 406m， 该座隧道属短隧道，不需设置人行横通道。本座隧道建筑限界宽 13.75m、高 5.0m，其中 行车道宽 11.00m，路缘带宽 0.5m，左侧设 0.75m 检修道，右侧设 1.0m 宽检修道。 1.2. 场区自然条件场区自然条件 1.2.1. 气候特征气候特征 场区地处亚热带北缘，气候温和，雨量充沛，具湿润季风气候特征，冬暖夏热，冬 夏交替明显，冬夏长，春秋短，夏季多高温，年平均气温 16.3，多年最低月（一月） 平均气温 2.64.6。最低气温为-18.1，最高月（七月）平均气温 28.831.4，最高 气温达 41.3。 多年平均降雨量 1284.5mm，多集中于 49 月，全年各月中六月份降水最多，月最 大降雨量 669.7mm。雷暴雨日数平均每年 36 天，近 25 年最大积雪厚度 17cm。 多年平均蒸发量为 1391.7mm，区内 47 月盛行东南信风，余皆多为北风或东南风， 最大风力为八级，风速 27.9m/s。 1.2.2. 地形地貌特征地形地貌特征 长山隧道穿越石门峰，地貌单元属剥蚀丘陵，地面标高 41101m 之间，隧道进口段 坡度较缓，地表为耕地；左洞出口段坡度较缓，地表分布少量山竹；右洞出口段坡度相 对较陡，地表植被较发育。 1.2.3. 地质特征地质特征 地质构造特征 隧道区地质构造为单斜构造，岩层总体向北倾斜（产状约 900300900600） ，下 部为三叠系大冶组（T1d）泥灰岩，中部为二叠系龙潭组（P2I）泥岩、砂岩、灰岩，上 部为二叠系孤峰组（P2g）硅质岩。从区域上来看隧道区属于倒转向斜的北翼，其核部为 三叠系大冶组灰岩，两翼为二叠系泥岩、砂岩、灰岩、硅质岩。隧道区上部岩层裂隙非 2 常发育，在部分钻孔中岩芯呈碎屑状，下部岩层裂隙相对不发育，钻孔岩芯较破碎，呈 块状或短柱状。灰岩中见有岩溶发育，对隧道施工不利。 地震条件 据地震区划分，武汉市属 4.75 级，地震烈度 6 度区，属基本稳定区，在未来百年 内，本区地震活动处在剩余应变能量释放阶段和应变能力积累阶段，发生大于 6 级别地 震的可能性不大。 水文地质条件 地表水：隧道山体南坡洞口上方分布有 2 个人工水塘，水深 0.81.0m，主要接受大 气降水。 地下水：该隧道地下水主要为基岩裂隙水。基岩裂隙水主要赋存于砂岩、硅质岩裂 隙中，由于裂隙较发育，产状较陡，但渗透性较差，隧道开挖时岩层中可能会出现渗水 现象。隧道区还发育有灰岩，其中可能存在岩溶裂隙水。 场区土层分布情况 根据该标段的岩土工程勘察报告，隧道区南坡上覆较厚的残坡积层，基岩埋深在 0.513.7m，北坡有基岩出露，露头为硅质岩，上覆残坡积层相对较薄。场地基岩为三叠 系大冶组（T1d）灰岩、泥灰岩、二叠系龙潭组（P2l）泥岩、砂岩、灰岩及二叠系孤峰组 （P2g）硅质岩。 隧道围岩分级 勘察单位根据围岩分类标准（公路隧道设计规范 （JTGD70-2004） ） ，综合实验及 钻探成果，隧道洞室围岩级别划分如表 1 所示。 表表 1 长山隧道围岩分级表长山隧道围岩分级表 隧道名称线位洞门桩号 级 （m） 级 （m） 级 （m） 合计 （m） 左线 K2+934K3+3 97 12231625463 长山隧道 右线 K2+934K3+3 40 5432230406 小计17663855869 所占比例（%）20.273.46.4100 不良地质现象 1） 隧址区内的不良地质作用主要为岩溶，主要发育于地层接触地带。溶洞充填不 3 均，有的地方充填密实，有的地方为空洞，充填物主要为粘土夹碎石，粘性土一般呈软 塑状态，碎石成分为灰岩、泥岩或砂岩。本隧道洞身要穿越溶洞，施工过程中要加强地 质预报，查明隧道前方溶洞分布范围、类型、岩层完整稳定程度、充填物与地下水情况 等，慎重选择施工方案与安全措施，防止因隧道掘进造成溶洞坍塌。 2） 进洞口段要从红粘土中穿过。红粘土有明显的胀缩特性，对施工会造成一定的 不利影响，应注意做好防排水工作，施工期间应避免红粘土在水中浸泡或在太阳下暴晒。 1.3. 场区施工条件场区施工条件 1.3.1. 交通运输条件交通运输条件 施工物资、机械设备可通过陆运或水运到达武汉市，场外运输条件比较优越；通过 既有道路可抵近场区，进入施工场地需要修建施工便道，施工便道长约 1200m，便道路 面宽度 4.5m，施工前，先对原地面进行翻挖、碾压密实，在其上设置 0.6 米厚承重层， 材料选择风化片石，再做 0.2 米厚的泥结碎石路面。同时要求做好路面和坡脚的排水及施 工过程中的养护工作。 1.3.2. 施工用水、用电条件施工用水、用电条件 施工场区内市政供水管线不发达，施工用水采用打井取地下水。地下水经检验合格 后方可使用。 施工用电就近接入附近的 10KV 高压线，安装两台 500KVA 变压器。 1.3.3. 施工物资采购条件施工物资采购条件 武汉市建材市场十分发达，货源比较充足，本工程所需物资材料均可就地购买，并 且可选择的余地较大，施工物资材料采购条件十分优越。 第二章第二章 工程重难点分析及对策工程重难点分析及对策 2.1. 工程重点分析及对策工程重点分析及对策 2.1.1. 爆破作业安全控制爆破作业安全控制 理解分析 本工程火工品使用频繁、消耗量较巨大，同时又是城区爆破作业，施工过程中必须 重点控制爆破作业，以防出现意外。 对策 火工品的安全管理，严格按照爆炸物品管理条例之规定进行。从购进、运输、 储存到使用，严格按照地方主管部门及公安部门的有关规定执行。 4 爆破作业严守爆破作业安全规程等相关规定、规范要求。 2.1.2. 洞室作业安全控制洞室作业安全控制 理解分析 依据常例，洞室暗挖作业为事故多发作业项目，施工过程中必须采取谨慎的态度， 重点控制洞室暗挖作业各个环节，以回避风险。 对策 超前支护安全措施 按设计进行超前支护加固地层，通过现场试验确定各技术参数，以取得良好的固 结效果。 超前支护位置必须准确，严防进入结构内，造成支护困难。 使用的机械要专人操作，定期检查，保证机械性能良好。 加强对加固地层的检验，确保开挖掘进的安全，并作为监测分析的依据，以利于 施工中不断改进。 暗挖及初支施工安全措施 坚持以地质为先导的原则，时刻掌握隧道的地质情况，异常地质要有特殊的超前 支护和初期支护措施。 采用合理的开挖方式：施工时严格按照：“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快 封闭、勤量测”的原则进行。 依据经验及现场试验，选取最可靠、最安全的爆破施工技术参数；爆破安全警报 解除前，严禁实施下道工序；定人、定职处理危石。 严格控制每循环进尺，开挖成形后及时进行初期支护，确保工序衔接，应尽早施 做隔板封闭成环，以改善受力条件。对特殊地段缩小钢格栅的间距，加强初期支护。钢 格栅连接必须牢固，保证纵向连接筋与钢格栅焊接质量。 随时注意观察掌子面的情况，发现地质情况变化，及时采取相应处理措施，保证 施工安全有序地进行。 加强监测。初期支护后，量测拱顶下沉及边墙收敛、地面下沉与隆起，及时对数 据进行分析，发现异常情况立即上报，并采取相应防治措施。 利用监测数据，掌握围岩变形速率，判断初支的稳定性，为二次衬砌提供依据。 具备条件时及时进行二衬模筑混凝土施工，确保施工质量和环境及施工安全。 2.1.3. 超前地质预报超前地质预报 理解分析 5 隧址区内的不良地质作用主要为岩溶，主要发育于地层接触地带。溶洞充填不均， 有的地方充填密实，有的地方为空洞，充填物主要为粘土夹碎石，粘性土一般呈软塑状 态，碎石成分为灰岩、泥岩或砂岩。本隧道洞身要穿越溶洞，施工过程中要加强地质预 报，查明隧道前方溶洞分布范围、类型、岩层完整稳定程度、充填物与地下水情况等， 慎重选择施工方案与安全措施，防止因隧道掘进造成溶洞坍塌。 对策 按照宏观预报与施工期预报相结合，长距离预测与短距离预测相结合的原则，特别 是突出查明隧道前方的地质状况。根据勘测设计资料，以地质理论为指导，采用地质调 查、物探和钻探等相结合、相互对照、相互补充、相互配套综合对比分析的方法，进行 预测预报，以便提高物探成果解译水平，为隧道施工提供全面、详细、准确的地质资料， 进而避免地质灾害引发恶果。 超前地质预测预报方案如图2-1所示。各阶段地质预报与各种预测方法之间的配套模 式如表2-1。 TSP203中长期预报 L=100150m 搭接10m 地质雷达、中短期预报 L=3050m 搭接10m 红外探水 L=20m 搭接5m 台车超前探孔 L=1530m 搭接5m 掌子面地质描述、HSP水平声波剖面法 掌子面 跟进地质工作 短程预报30m 中程预报100m 长期预报200m 图图 2-1 各各种种预预报报手手段段组组合合方方案案图图 6 表表2-1 超前地质预测预报配套模式表超前地质预测预报配套模式表 项目地质调查地质勘探综合地质物探 宏观地质 预报 工程地质、地形地貌、地 层岩性；水文地质；地表 水系、地下水与地表水情 况。 坑探 补充地质钻探 大尺度工程物探 施工地质 预报 掌子面地质素描 相关地质调查 超前地质钻探 中长距离预测 TSP203 系统长距离预测 地质雷达短距离预测 红外探水仪前方探水，水平地质钻超前钻探。 2.1.4. 监控量测监控量测 理解分析 监控量测是在隧道施工过程中，对围岩和支护系统的稳定状态进行监测，为喷锚支 护和二次衬砌施工技术参数调整提供可靠的依据，把监控量测资料整理、分析得到信息 及时反馈到设计和施工中，进一步优化设计和施工方案，以达到安全、经济、快速施工 的目的。围岩监控量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。 对策 对于监控量测，本文设专项章节进行叙述，本处仅概略叙述。 建立专门的监控量测组织结构，专人、专管。 明确监控量测流程，做到信息采集及时、数据分析及时、信息反馈及时。 建立完善的监控量测制度，定职、定责，确保监控量测工作到位。 2.2. 工程难点分析及对策工程难点分析及对策 2.2.1. 溶洞段隧道处理方案溶洞段隧道处理方案 理解分析 根据岩土工程勘察报告，左线隧道洞身 K3+100K3+125 段及右线隧道洞身 K3+165K3+195 段均位于溶洞中，围岩级别为级，溶洞充填不均，结构稳定性差，整 体性差，围岩极易坍塌变形，必须采取相应支护、止水措施。 对策 组织机构 为加强对岩溶的监测，项目部成立了以总工程师为组长，工程部长为副组长，工区 技术人员为成员的岩溶监测小组。施工中坚持轮班制，进行 24h 全过程监控指导，确保 各种措施的落实。各组密切配合、协作，及时反馈和分析，为信息化设计和施工提供有 力支撑和保障。 7 施工组织措施 通过分析，隧道区岩溶发育程度属于岩溶弱发育，局部中等发育。岩溶对隧道工程 的影响主要是空穴、地下水、洞穴充填物及坍塌、洞顶地表塌陷四个方面。根据岩溶对 隧道的影响情况及施工条件，采取跨越、加固洞穴、引排截流岩溶水、清除或加固充填 物或注浆对软弱土地基进行加固、回填夯实、封闭地表塌陷、疏排地表水等方法综合治 理。岩溶及暗河地段施工工艺流程如图 2-2： 、注浆堵水 采用综合超前地质预测与预报手段确定注浆地段，通过注浆封闭加固，提高岩体完 整性使其成为具有一定承载能力的结构体，形成围岩注浆固结圈，以限制排水量，实现 控制排放，并与喷锚支护一起共同保证施工期洞室稳定及安全。 注浆方式采用超前预注浆、后注浆、局部注浆、补注浆四种形式。在注浆实施过程 中，根据地质超前预报及揭示的地质信息。注浆工艺、注浆效果及浆液的可能性、结合 强度及注浆前、后承压、水量变化特征等注浆施工资料和相关科研阶段成果适时对注浆 方式、注浆范围、注浆标准、注浆材料等予以调整。 、引、堵、越、绕等技术措施 8 A、引排水 当暗河和溶洞有水流时，不得堵塞水流通道。查明水源流向及其与隧道位置的关系 后，采用暗管、涵洞、小桥等设施，宣泄水流或开凿泄水洞引排。 B、填堵 对已经停止发育、跨径较小、无水的溶洞或暗河，可根据其与隧道相交的位置关系 及其填充情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭，根据地质情况决定是 否需要加深边墙基础。拱部以上空洞采用喷锚支护加固，或加设护拱及拱顶回填的办法 处理。 C、跨越 当溶洞或暗河较大较深时，采用梁、拱跨越。但梁端或拱座必须置于稳固可靠的基 岩上，必要时用圬工加固。隧道在不同的部位遇到溶洞或暗河的跨越措施： 当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞或暗河时，则加深该侧的边墙基础通过。 当隧道底部遇到较大溶洞或暗河并有水流通过时，在隧道底部一下砌筑浆砌片石基 础，支撑隧道结构，并在基础内埋设涵管引排溶洞或暗河水。 当隧道边墙遇到较大、较深的溶洞或暗河时，在边墙或隧底以下砌筑拱跨越。 当隧道中部或底部遇到深狭的溶洞或暗河时，加强两边墙基础，并根据情况设置桥 台架梁通过。 D、绕行 施工中遇到一时难以解决的溶洞或暗河时，采用迂回导坑绕行溶洞或暗河区，继续 隧道施工，再行处理溶洞或暗河。 （3）溶洞及暗河地段隧道施工注意事项 、加强地质探测与预报 施工过程中必须进行综合详细的地质超前预报工作，调查清楚岩溶或暗河的大小及 其他发育情况，根据其类型确定正确的 处理方案。 、保证施工期间的安全 充分体现以人为本的理念，确保施工安全，在施工过程中，喷锚支护及开挖面应在 无水压或低水压的状态下施工。在进入设计高水压地段之前，进一步加强工作面前方地 质超前预测预报，施工中根据富水情况及水压大小，采用超前帷幕注浆或限量管道排放 等手段降低工作面水压，并在开挖时严格遵循“短进尺、弱（不）爆破、早封闭、强支 护、勤量测、紧衬砌”的原则。 、当施工达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接。 9 应将滞后工序赶前，迅速将支护、衬砌做到适当地段。同时设法探明溶洞的形状、 范围、大小、充填物及地下水等情况，据以制定施工处理方案及安全措施。 、当在下坡地段遇到溶洞时，应准备足够数量的排水设备。 、施工中注意检查溶洞顶板，及时处理危石。当溶洞较大、较高时，应设置施工 防护架或钢筋防护网。 、在溶洞充填物中掘进，如充填物松软，可用超前支护法施工；如充填物为极松 散的砾、块石堆积或有水，可于开挖前采取预注浆加固。 、保证隧道支护安全和运营期间的使用安全 施工中注意检查溶洞或暗河顶板，及时处理危石。当溶洞或暗河较高时，应设置施 工防护排架或钢筋防护网。在溶蚀地段或暗河影响地段的爆破作业，应尽量做到多打眼， 打浅眼，并控制药量。在溶洞或暗河填充体中掘进时，加强超前支护措施，必要时采取 预注浆加固地层。溶洞或暗河未做出处理方案前，不要弃碴随意倾填于溶洞或暗河中。 、保证地表生态环境不受或少受影响 为防止隧道施工可能造成的地下水严重流失，导致生态环境遭到破坏，做好地表水、 出水点的观测工作，必要时对地表进行处理。对暗河地段施工排水采用“以堵为主，限 量排放”的原则，尽量维系岩溶或暗河的既有通路，使地下水恢复到原有水位。 （4）岩溶监测保证措施 隧道施工中的岩溶监测关系到工程的安全、质量和进度，应作为一项工序纳入施工 过程中，施工中应建立严格的岗位责任制。 预报组技术负责人和技术人员即是该工点岩溶监测的直接责任人，对所施工的工点 预报工作负全责。须详细熟悉施工图纸、预报标准和技术要求，对预报结果负责。 严格岗位培训和持证上岗制度，严肃工作纪律，严格把关。 及时整理预测资料，按规定时间将预测报告及时上报上级部门。 定期分析预报的准确度，及时总结预报过程中不利因素，采取有力措施，消除影响， 不断提高工作水平。 （5）安全保证措施 与施工班组签订安全责任状，明确承担安全施工的责任。 结合实施性施工组织设计编制制定安全管理，安全作业规程，报建设、监理批准后 实施，并接受建设、监理单位的监督和审核。 把安全工作纳入生产经营范围，实行安全生产岗位责任制，在内部逐级签订安全生 产包保责任状，做到分工明确，责任到人，奖罚分明。 10 加强安全施工教育，提高全员安全意识，开工前进行安全教育和安全培训，上岗前 进行安全技术交底。 建立安全检查制度，定期开展安全施工检查和施工例会，查找事故隐患，及时补充 安全措施，消除和避免事故发生。 根据监控到的情况，及时采取相应措施，确保人身财产安全。 2.2.2. 洞顶有水塘位置隧道处理方案洞顶有水塘位置隧道处理方案 理解分析 根据设计图纸及现场勘察，长山隧道山体南坡洞口上方分布有两个人工水塘，水深 0.81.0m。 对策 先将水塘的水抽干，再清除塘内的淤泥，采用洞口明挖的土石方进行回填处理，最 后采取地表预注浆加固的方法对围岩进行加固。 （1）施工目的 地表预注浆主要以改善地层松散的性状为目的，以及止水，使隧道顶部及侧面增加 抗压强度和粘结性，实现加固目的，保证隧道掘进时，拱顶土体不产生塌落从而保证暗 挖施工顺利进行和施工安全。 （2）注浆材料 注浆材料采用水泥单液浆或水泥水玻璃双液浆两种，即外围周边孔采用双液浆，内 部采用水泥单液浆。当内部的地下水丰富，地下水活动较强，吸浆量大，注浆压力不上 升的情况下内外均采用双液浆。其中，注浆用水泥采用活性高，出厂日期不超过 3 个月 的 42.5R 以上普通硅酸盐水泥；水玻璃采用出厂浓度 45Be （波美度） ，模数 2.83.4 的水 玻璃原浆，使用时用水稀释成 35 Be 。 为了选择适合长山隧道工程地表注浆的最佳浆液配合比，对各配合比的浆液性能进 行现场试验，重点比较其凝结时间、抗拉强度及抗折强度。根据类似工程施工经验，决 定单液浆水灰比为 0.5:1，双液浆水灰比为 0.8:1，而水玻璃和水泥的质量比为 3:20。 （3）注浆范围 一般来说，注浆加固半径为隧道开挖半径的 23 倍，当地下水压力过大或在水下施 工时，应为隧道开挖半径的 46 倍。本次地表注浆加固的竖向范围为开挖轮廓拱顶以上 6m 至仰拱底一下 2m；横向范围为开挖轮廓线以外 3.8m。 （4）注浆孔布设 11 根据注浆试验确定注浆的扩散半径为 1.5m，注浆孔布设间、排距 1.5m。注浆时， 先行钻孔，钻孔孔径为 91mm；之后在钻孔内放入 32mm 的钢管，钢管下半段钻设孔 径 10mm、间距 40mm、呈梅花型布置的花孔；最后通过钢管向围岩注浆。 （5）注浆压力 注浆压力是给予浆液在土层中渗透、扩散、劈裂及压实的能量，其大小决定着注浆 效果的好坏和费用的高低。经按有关规定计算得到注浆容许压力为 13MPa。 （6）注浆次序 在设计注浆孔的排列时，一般原则是从外围进行围、堵、截，内部进行填、压，以 获得良好的注浆效果。本段注浆顺序为：整体注浆时先外围后内部，并采取隔孔注浆方 式；分段注浆先注周边孔，再注中部孔。每孔又采取分节注浆的方式，每次注浆结束后 及时清孔，以便下次顺利压注。注浆结束标准以注浆终压和注浆量进行综合判定。 2.2.3. 浅埋段隧道处理方案浅埋段隧道处理方案 理解分析 通过地质纵断面图可以看出长山隧道 K2+934K3+070 段隧洞处于浅埋段，最浅处 不足 5m。围岩为泥岩、泥灰岩中，岩石节理裂隙极发育，结构稳定性一般，整体性较差， 岩溶裂隙水，轻度渗水。安全隐患大，施工难度大。 对策 暗挖 对浅埋段的处理以防坍塌为目的，遵循“先地表后洞身，先超前支护后开挖”的原 则进行处置。 施工过程中首先对浅埋地表进行地表预注浆加固（具体施工方法祥见洞顶水塘处理 方案） ，增加拱部的整体性和稳定性，完善防排水措施，防止地表积水，对地表加固之前 首先对地表植被进行移植。洞内开挖前施作超前管棚或注浆小导管（双排注浆小导管） ， 超前管棚或注浆小导管按照施工图设计进行施作（如图 2-3） ，固结前方开挖面，对地表 预注浆做进一步加固和补充，其中管棚采用 9m 长的短管棚，这样既可以加固前方岩体又 可以减小施工难度，减小因管棚施工过程中对岩体的扰动。开挖尽可能采用微药量爆破， 以减少对围岩的扰动。 对于浅埋段暗挖施工也可以采取加强超前支护（洞内采用 9m 长的大管棚或 6m 长 70 自进式中空注浆锚杆） ，这样可减少洞内的施工步序，减少工序转换，缩短辅助工作 时间（交接班时间等） ，从而加快了施工进度。 12 图图 2-3 长管棚、超前小导管大样图长管棚、超前小导管大样图 明挖 、施工程序 土石方开挖遵循先土后石、自上而下的程序进行施工。 、地形测量及边线放样 土石方开挖前，先进行原始地形测量。 原始地形采用全站仪进行测量，并采用相关成图软件形成地形图及断面图。 开挖边线由实测原始断面图及设计开挖断面求得其开挖轮廓点，根据开挖轮廓点坐 标进行现场放样。 、土方开挖方法 采用反铲挖装，配 20t 自卸汽车运输至指定的地方暂时存放，待隧道衬砌混凝土施工 结束 28 天后用于洞顶回填。 、石方开挖方法 开挖采用 YQ100 轻型钻机造孔，边坡沿设计轮廓线采用预裂爆破进行边坡控制，预 裂孔孔内采用间隔装药，导爆索连网起爆。主爆区采用松动爆破，孔内连续装药，非电 导爆管敷设网路，深孔梯段微差爆破。 随着开挖高程下降，及时对坡面进行测量检查，并及时修正以防止边坡偏离设计开 挖线，避免在形成高边坡后再进行处理。为确保施工安全，两侧边坡开挖及支护穿插施 工，即开挖一段支护一段，并且在下一梯段爆破前完成上一段锚喷支护工作，以确保边 坡稳定。 13 表表 2-2 深孔梯段爆破参数表深孔梯段爆破参数表 梯段 高度 (m) 炮眼 深度 （m） 钻孔 孔径 （mm） 钻孔 倾角 （°） 底板 抵抗线 （m） 孔距 （m） 排距 （m） 单孔 装药量 （kg） 堵塞 长度 （m） 最大单 响药量(kg) 4.55.090752.43.22.21511.5200 6.06.590752.43.22.22022.5200 缓冲孔9075/21.5单位耗药量比爆破孔减 1/3 岩石坚固系数 810，单耗 q=0.455Kg/m3。采用 2#岩石硝铵炸药（80mm） ，矩形布孔，非电 导爆管毫秒微差爆破。 表表 2-3 预裂爆破参数表预裂爆破参数表 边坡孔底加强装药孔口削弱装药 类型 坡长 (m) 炮眼 深度 (m) 钻孔 孔径 (mm) 钻孔孔斜 （°） 孔距 (cm) 线装药密度 (g/m) 长度 (m) 药量 (kg) 长度 (m) 药量 (kg) 单孔 药量 (kg) 堵塞 长度 (m) 1:0.751111.3090.076100600.01.31.50.80.26.81.3 采用 32mm2#岩石硝铵间隔炸药，导爆索连网，不偶合系数 2.8。 （3） 、暗挖及明挖经济性分析 其中覆盖层厚度平均按 5.5m 计，隧道总建筑高度为 11.5m，开挖总深度按 17m 计。 长山隧道右线水塘边有两栋宿舍楼，明挖施工势必会对宿舍楼的安全造成影响，开挖前 需采取一定的防护措施，增加一定的成本。 表表2-4 明挖每延米工程数量表明挖每延米工程数量表 项 目 开挖方量 （m3） 回填方量 （m3）(人 工回填) 砼方量 （m3） (75cmC30 砼） 钢筋数量 （t） (22、16 8） 喷砼数量 （m3） (5cmC25 喷 砼） 22 砂浆锚杆 （梅花形布置 1.2×1.2m，长 2.5m）(m) 钢筋网 片（单 层 8） 数 量 450.5305.642.532.441.89862.50.099 项 目 开挖临时 征地（亩） 临时弃渣征 地（亩） (堆高 2m) 树木移植 （课） （现场 调查） 植被恢复 （课） 数 量 0.05250.338 54(10cm 以 上) 63(10cm 以 上) 14 表表2-5 项目单价及每延米造价表项目单价及每延米造价表 项 目 开挖单价 （元） 回填单价 （元）(人 工回填) 砼单价（元） (75cmC30 砼） 钢筋单价 （元） (22、 168） 喷砼单价 （元） (15cmC25 喷 砼） 22 砂浆 锚杆单价 （元） 钢筋网片 单价（元） 数 量 73.83113.383613.9935080962.65445.7375246.358 项 目 开挖临时 征地（元） （按 2 个 月计） 临时弃渣 征地（元） (堆高 2m) 树木移植（元） （现场调查包括 临时征地树木移 植） 植被恢复 （元） 数 量 4167416750100 说明：本表中的单价根据投标报价分项单价进行编制。 表表2-6 每延米费用合计表每延米费用合计表 项 目 开挖费用（元） 回填费用（元）砼费用 （元） 钢筋费用 （元） 喷砼费用 （元） 22 砂浆锚 杆费用（元） 钢筋网片 费用（元） 数 量 33260.4234649.8426113.1212395.21827.1172858.563519.3894 项 目 开挖临时征地 费用（元） （按 2 个月计） 临时弃渣征地 费用（元） (堆高 2m) 树木移植 费用（元） 植被恢复 费用（元） 数 量 218.771408.4527006300 费 用 合 计 33260.42+34649.84+26113.12+12395.2+1827.117+2858.563+519.3894+218.77+1408.45+2700+6300= 122250.9(元) 1:0.5 1:0.5 18m 35m 17m 图图 2-4 明挖横断面示意图明挖横断面示意图 经济对比： K2+934k3+070 段原设计为级加强支护类型，每延米工程造价为 122387.8 元，采 用明挖的方法每延米造价为 122250.9 元。明挖比暗挖施工成本小。 安全性对比： 采用明挖方法可以消除隧道施工过程中塌方或冒顶塌方的危险。 15 工期对比： 暗挖：K2+934k3+070 段原设计为级加强支护类型，暗挖依然采用原设计开挖方 法进行施工，如下图所示，开挖步序左 1 先行开挖纵向长 1520m，边开挖边支护，通 过此小导洞探明前方 1520m 范围内围岩情况，若岩体破碎或存在其他复杂地质情况， 则严格按照原设计开挖步序施工，并严格控制每循环的进尺，若岩体情况较好，可适当 增加每循环进尺，适当减少开挖步序，比如可采用 CRD 的开挖方法，采用这种方法根据 我公司以往暗挖隧道施工经验，此类岩体每天平均进尺约 1.2m，即该段采用暗挖的施工 工期为 114 天，长山隧道右线总长度为 406m，两个洞口工程工期按 70 天计，则暗挖法 开挖总工期为 114+70+225=409 天。 双侧壁导坑法施工图 表表2-7 采用明挖每采用明挖每9米的工期表（米的工期表（9m模筑台车）模筑台车） 项目台车就位（天）立外模（天）砼浇筑（天）拆除模板（天）合计（天） 数量12126 明挖：对 K2+934k3+070 段采用明挖的方法施工，基槽开挖按 1500m3/天计，总开 挖方量 61268m3，基槽开挖总工期为 41 天，基槽应边开挖边防护，防护总工期按落后开 挖 2 天计，明挖总工期为 41+2=43 天；明洞浇注进度为 9m/6 天（如上表） ，明洞浇注总 工期为 91 天；待基槽开挖并支护完毕后，开辟 2 个作业面，即：在 k3+070 处施作大管 棚实施暗洞开挖，明挖段实施明洞施工，衬砌厚度增至 75cm，在明挖段明洞浇注期间在 k3+070 处实施暗洞掘进，洞口施工 20 天，91-20=71 天，暗洞平均进尺为 0.8m/天（平均 进尺应适当放缓，以保证明挖段衬砌砼浇筑后能及时对暗洞进行模注砼衬砌） ，则 71 天 暗洞总进尺为 71 天×0.8m=56.8m（k3+126.8） ，明暗洞开挖总进尺为 56.8m+136m=192.8m，总工期为 91+41=132 天，平均进尺为 192.8/132=1.5m，长山隧道右 （2） 超前支护 16 线总长度为 406m，剩余未开挖段长度为 406-192.8=213.2m，包括、级围岩类型， 平均进尺按 1.2m/天计，出口端洞口工程总工期按 35 天计，则剩余段开挖总工期为 178+35=213 天，因此右洞总开挖时间为 213+132=345 天，右洞贯通后右洞班组从左洞出 口端开辟作业面帮助左洞反向开挖，通过上述分析，长山隧道右线进洞口段采用明挖的 方法总工期为 345 天，采用暗挖的方法总工期为 409 天，因此，采用明挖的方法总工期 是有保障的。 环境保护对比： 暗挖施工在地下操作，因此对地表植被及周边环境造成影响较小，采用明挖的方法 开挖面比较大，并且需要临时弃渣场，施工机械施工作业均在地上，因此施工噪音大， 植被破坏严重；另外采用明挖方法对临时排水要求较高，且施工过程中受天气影响较大。 浅埋段暗挖施工注意事项： 该段隧道施工尽量安排在非汛期，以避开汛期山洪暴雨的影响。 加强地质超前预报工作，及时地准确地掌握隧道围岩地质情况，因地制宜。地质 预报采用洞内预报及洞外预报两种模式，各模式预报结果互相补充。 采用“地表注浆”的方法加固地层，以保证隧道顺利下穿及运营安全。 按照最不利的工况制定应急预案，并根据应急预案进行施工应急筹划，以便应对 突发现象，确保工程安全（详见隧道施工应急预案） 。 2.2.4. 隧道贯通施工方案隧道贯通施工方案 隧道贯通施工是隧道工程施工中最为重要的环节之一，为了保证隧道安全顺利贯通， 我部专门拟定了如下贯通方案： 长山隧道右线拟在距离隧道出口约 30m 位置贯通，首先采用小导洞出洞，通过小导 洞将风、水、电等引至出口，在出口创造反向掘进条件，隧道正向掘进距离出口约 30m 位置，进口端停止掘进施工，从出口端反向开挖。右线隧道施工结束后可以对左线隧道 双向掘进。根据施工机械的几何尺寸，拟定小导坑宽度为 4.2 米（3.2+0.5×2） ，高度为 4.5 米(3.5+1.0)，3.2 米为 50 装载机的宽度，3.5 为 50 装载机的高度。0.5 是左、右及上部 的富余空间，顶部为弧形，小导坑在无渗水的情况下采用 5cm 厚喷射混凝土支护、在有 渗水的情况下拱部采用 22 药卷锚杆，L=200cm，6 钢筋网，5cm 喷射混凝土支护， 边墙采用 5cm 喷射混凝土支护。围岩较破碎时，应加强小导坑