六郎隧道方案終稿

1、云桂鐵路云南段站前五標六郎隧道施工方案中鐵十七局集團云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部二O一O年七月總 目 錄一、工程概況二、隧道總體施工方案三、六郎隧道通風方案四、巖溶富水段施工方案一、工 程 概 況1、隧道概況 六郎隧道起訖里程為DK573+782DK587+895,全長14113m。其中V級圍巖共1573m，級圍巖為2640m，級圍巖為6220m，級圍巖為3680m。線路設計為人字坡，DK573+782DK578+800為3上坡，坡長5018m；DK578+800FDK580+300為8下坡，坡長1500m；DK580+300FDK587+895為15.5下坡,坡長7595m。 2、水文地質 地質

2、構造 隧道主要穿越三疊系中統(tǒng)法郎組B段（T2fb）巖性為黃灰色薄至中厚層狀泥巖、砂質泥巖、鈣質粉泥巖、粉（細）砂巖，該套地層中普遍含鈣質；個舊組二段（T2g），巖性為灰色、灰白色厚層至塊狀泥巖、白云巖、局部夾泥灰?guī)r、鈣質泥巖等。隧道區(qū)地質構造復雜，隧址發(fā)育2條背斜，6條斷層，隧道穿越的基巖主要為灰?guī)r、白云巖，巖溶強烈發(fā)育，斷層及節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，并且本隧道地下水及巖溶水極其發(fā)育，尤其雨季地下水更是成倍增加。 水文條件 隧道區(qū)地下水類型分為：松散巖類孔隙淺水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碳酸鹽巖類巖溶水的三種類型。 預測隧道正常涌水量約為37.5×104m3/d，雨季最大涌水量約為80.

3、3×104m3/d。 對此施工期間可能發(fā)生的突水、涌泥等重大隧道工程地質問題，并重點對突水、涌泥工程地質問題進行超前地質預報。 六郎隧道涌水量最大涌水量（m3/d） 不良地質 主要不良地質現(xiàn)象為巖溶及巖溶水，施工中可能發(fā)生突泥、突水現(xiàn)象， 主要工程地質問題有地表水的漏失、軟質巖及軟弱夾層、構造破碎帶及構造裂隙水、崩塌落石等。 進口工區(qū)地質簡圖 橫洞工區(qū)地質簡圖 出口工區(qū)地質簡圖六郎隧道圍巖統(tǒng)計表3、輔助坑道設置模式 本隧道設置一橫洞+一平導的輔助坑道模式，于隧道線路左側30m設貫通平導，平導進口里程PDK573+782,出口里程PDK587+912，全長14130m；于DK582+3

4、00左側設置橫洞一座，橫洞長244m，交角為90°。 4、設計施工方案 六郎隧道采用鉆爆法開挖，以貫通平導輔助正洞施工,有軌運輸。平導以快速掘進為主，通過施工橫通道進入正洞輔助正洞開挖，達到縮短工期的目的，同時起到超前地質預報、形成巷道式通風，降低長距離通風難度等作用。 輔助坑道采用有軌運輸，其中 PDK578+155PDK582+730采用有軌單車道運輸，內(nèi)凈空尺寸4.0（寬）×4.95m（高）， 其余段落采用有軌雙車道運輸，內(nèi)凈空尺寸5.4（寬）×4.95m（高）。 本隧道共分進口、橫洞、出口三個工區(qū)施工，橫洞進入正洞后只向進口方向施工。隧道貫通工期48個月。

5、六郎隧道設計方案示意圖施工任務劃分表 工區(qū)里程長度備注進口 工區(qū)DK573+782DK578+8005018正洞PDK573+782PDK578+8005018平導橫洞 工區(qū)HDK0+244HDK0+000244橫洞DK578+800DK582+3003500正洞PDK578+800PDK582+3003500平導出口 工區(qū)DK582+300DK587+8955595正洞PDK582+300PDK587+9125612平導橫洞、平導斷面二、六郎隧道總體施工方案1、施工方案 總體安排參照原設計進行 ，保留貫通平導與橫通道。六郎隧道采用鉆爆法開挖，以貫通平導輔助正洞施工,無軌運輸。正洞 、級圍巖采

6、用全段面法開挖， 級圍巖采用臺階法開挖， 級圍巖采用三臺階七步法開挖，平導 、級圍巖采用全段面法開挖， 級、 級圍巖采用臺階法開挖。 原設計平導通過1#、4#、7#、10#、21#、24#、26#、29#、32#橫通道輔助正洞施工，沒有充分利用橫通道來擔任正洞施工任務，為正洞創(chuàng)造多工作面施工。因此對原設計6#、25#、27#橫通道調整方向（調整為與原設計相反方向）以便輔助正洞開挖施工，對原設計5#、7#、28#、26#、24#橫通道調整方向（調整為與原設計相反方向），以便形成巷道式通風。進口工區(qū)平導通過2#、4#、6#、8#、10#橫通道輔助正洞施工，橫洞工區(qū)平導通過18#、16#、14#橫通

7、道輔助正洞施工，出口工區(qū)平導通過31#、29#、27#、25#、23#、21#橫通道輔助正洞施工。 建議將平導斷面由原單車道4.0（寬）×4.95m（高）斷面、雙車道5.4（寬）×4.95m（高）斷面優(yōu)化為單車道+錯車道斷面，每隔250m設錯車道，單車道斷面采用5.0（寬）×6m（高），錯車道斷面采用7.1（寬）×6.2m（高），橫洞統(tǒng)一采用雙車道斷面7.1m（寬）×6.2m（高），斷面優(yōu)化后，改有軌運輸為無軌運輸。 設計正洞及平導長度各680m斷層及其破碎帶富水段采用超前周邊預注漿堵水；設計平導及正洞長度各390m斷層影響帶采用超前局部注漿，

8、施工采用，鉆孔采用C6、MK-5鉆機，注漿采用單液、雙液普通注漿機。 本隧道分進口、橫洞、出口三個工區(qū)施工，分別擔任正洞施工任務為5018m、3500m、5595m，橫洞進入正洞后只向進口方向施工。 2、有軌運輸改無軌運輸方案可行性 平導斷面設置單車道+錯車道，可滿足無軌運輸機械車輛錯車需要，平導每420m左右設有施工橫通道，可滿足無軌運輸機械車輛掉頭需要。 橫通道貫通前采用壓入式通風，橫通道貫通后風機進洞形成巷道式通風，通過安裝大功率風機（206kw）、大管徑的通風管(1800mm)，可以滿足作業(yè)面的新鮮空氣的要求。 3、有軌運輸與無軌運輸方案對比 六郎隧道洞口位置地形陡峭，場地狹小，不能滿

9、足有軌運輸對場地要求，而無軌運輸場地可以滿足要求。 無軌運輸組織較簡單，可操作性強，有軌運輸對軌道、車輛、操作人員要求相對較高，施工組織難度相對較大。 無軌運輸條件下，仰拱作業(yè)面跨度小，仰拱施工組織較簡單，仰拱施工速度快，開挖面出碴進料影響?。欢熊夁\輸條件下，仰拱作業(yè)面跨度大，仰拱施工組織非常復雜，特別是撥道、順道工作量大且很頻繁，仰拱施工速度慢； 對開挖面出碴進料、 設備調動影響非常大。在無軌運輸條件下， 仰拱施工對開挖面的施工干擾較有軌運輸小的多， 因此施工效率較高。 無軌運輸條件下，襯砌混凝土罐車運輸量大，速度快，效率高，對混凝土質量性能保障較好；而有軌運輸條件下，軌行式混凝土罐車運量

10、小，速度慢，效率低。 、 級圍巖正洞每循環(huán)進尺3m，無軌運輸出碴采用20m3自卸車8輛， 出碴時間4.5小時；無軌運輸采用電瓶車，礦斗尺寸為6.1 ×1.6 ×2.45m，出碴時間6小時，無軌運輸比有軌運輸每循環(huán)出碴時間少1.5小時。 有軌運輸設備需要的維修、保養(yǎng)和軌道布置人員水平參差不齊，尤其是電路部分修理人員要求也較高。另外，有軌機械配件不屬于本地常用件，需要到廠家直供，時效性上也不滿足使用要求。所以有軌組織的施工技術要求要高得多。 采用有軌運輸投入專用設備多，一個隧道口所投入專用設備約1500萬元，不利于公司目前隧道設備周轉使用， 采用無軌運輸方案，將對機械運輸成本得

11、到很大的節(jié)約，由于有軌運輸，施工機械的投入相對較大，且維修及配件的成本很高，對施工進度給予了很大的制約，無軌運輸?shù)撵`活性發(fā)揮了很大的作用，機械設備等的資源配置能夠得到很合理的組織，規(guī)模效益很大。 有軌運輸出碴需要汽車轉運，無軌運輸出碴直接運至棄碴場不需要轉運。 無軌運輸掘進達3KM以后，通風排煙較有軌運輸困難，但通過合理配置通風設備，改進通風方案，能夠確保滿足施工要求。 通過以上對比，無軌運輸較有軌運輸，投入小，機動靈活、 施工組織簡單， 施工干擾小， 作業(yè)效率高，可以加快開挖、仰拱、二次襯砌的速度確保工程質量。 4、施工組織及主要機械設備配置 進口工區(qū)進口工區(qū)承擔平導5018m、正洞5018

12、m的施工任務，超前周邊注漿210m、超前局部注漿130m，平導通過2#、4#、6#、8#、10#橫通道輔助正洞施工，使正洞保證兩個工作面，平導一個工作面，共三個工作面同時施工，根據(jù)施工組織安排，六郎隧道進口主要機械設備配備如下：六郎隧道進口機械設備配置表設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注自制開挖臺車臺3防水板鋪設臺架臺2襯砌臺車12m臺2濕噴機（10-30m3/h）ATLS-20臺5噴射砼機械手臺1挖掘機Pc220臺3裝載機ZL50臺4扒碴機YWB-60臺1普通鉆機MK-7臺2超前注漿鉆孔注漿泵（單雙液）XDY70(D)臺4軸流風機（74-220kw）SFD-NO.11臺2射流風機臺16自卸車斯太爾

13、、EQ3242G輛20空氣壓縮機4L-22/7臺12管棚鉆機PG115臺1砼罐車輛6 橫洞工區(qū)橫洞工區(qū)承擔橫洞244m、平導3500m、正洞3500m的施工任務，超前周邊注漿70m、超前局部注漿60m，平導通過18#、16#、14#橫通道輔助正洞施工， 使正洞同時有兩個工作面， 平導一個工作面施工，根據(jù)承擔施工任務及工期要求，六郎隧道橫洞主要機械設備配備如下：六郎隧道橫洞機械設備配置表設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注自制開挖臺車臺3防水板鋪設臺架臺2襯砌臺車12m臺2濕噴機（10-30m3/h）ATLS-20臺8挖掘機Pc220臺3裝載機ZL50臺4普通鉆機MK-7臺2超前注漿鉆孔注漿泵（單雙液）

14、XDY70(D)臺4軸流風機（74-220kw）SFD-NO.11臺2射流風機臺5自卸車斯太爾、EQ3242G輛20空氣壓縮機4L-22/7臺8砼罐車輛6 出口工區(qū)出口工區(qū)承擔平導5612m、正洞5595m的施工任務，超前周邊注漿400m、超前局部注漿200m，平導通過31#、29#、27#、25#、23#、21#橫通道輔助正洞施工，為正洞施工創(chuàng)造工作面，使正洞保證兩個工作面， 平導一個工作面， 共三個工作面同時施工，根據(jù)施工組織安排，六郎隧道出口主要機械設備配備如下：六郎隧道出口機械設備配置表設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注自制開挖臺車臺3防水板鋪設臺架臺2襯砌臺車12m臺2濕噴機（10-30m

15、3/h）ATLS-20臺8挖掘機Pc220臺4裝載機ZL50臺4多功能鉆機C6臺2超前注漿鉆孔注漿泵（單雙液）XDY70(D)臺6軸流風機（74-220kw）SFD-NO.11臺2射流風機臺16自卸車斯太爾、EQ3242G輛20空氣壓縮機4L-22/7臺12管棚鉆機PG115臺1砼罐車輛65、施工節(jié)點工期安排 六郎隧道開挖指導工期48個月（包括正洞及平導2個月準備工期）， 我部確定工期為44個月，較指導工期提前了4月。六郎隧道開工時間2010年6月1日，完工時間2014年2月4日，總工期44個月，其中施工準備2個月，開挖貫通42個月。 六郎隧道施工方案示意圖注：1、進口工區(qū)平導通過2#、4#、

16、6#、8#、10#橫通道輔助正洞施工。 2、橫洞工區(qū)平導通過18#、16#、14#橫通道輔助正洞施工。 3、出口工區(qū)平導通過31#、29#、27#、25#、23#、21#橫通道輔助正洞施工。六郎隧道進口工區(qū)節(jié)點工期安排表施工區(qū)段里程施工長度起止時間節(jié)點工期平導平導進口至 2號橫通道PDK573+782PDK574+762980194至4號橫通道PDK574+762PDK575+602840116至6號橫通道PDK575+602PDK576+442840171至6號橫通道PDK576+442PDK577+272830174至10號橫通道PDK577+272PDK578+112 840146至分界

17、點PDK578+112PDK578+800688139正洞平導進口至 2號橫通道DK573+782DK574+7921010 2010.8.12011.7.4 333 至4號橫通道DK574+792DK575+632840 2011.3.162011.9.14 178 至6號橫通道DK575+632DK576+472 840 2011.7.132012.4.8 270 至6號橫通道DK576+472DK577+302 830 2012.1.52012.11.17 312 至10號橫通道DK577+302DK578+142840 242 至分界點DK578+142DK578+8006582012

18、.11.282013.7.19 231六郎隧道橫洞工區(qū)節(jié)點工期安排表 施工區(qū)段里程施工長度起止時間節(jié)點工期橫洞HDK0+244HDK0+0002442010.8.102010.9.15 35 平導至18號橫通道 PDK582+300PDK581+592 708 2010.9.152011.1.14 119 至16號橫通道 PDK581+592PDK580+692 900 132 至14號橫通道 PDK580+692PDK579+852 840 116 至分界點 PDK579+852PDK578+800 1052 2011.9.252012.2.17 142 正洞至18號橫通道 DK582+30

19、0DK581+562 738 2010.10.152011.4.28 193 至16號橫通道 DK581+562DK580+662 900 2011.2.152011.10.8 233 至14號橫通道 DK580+662DK579+822 840 2011.6.282011.12.22 174 至分界點 DK579+822DK578+8001022 2010.10.252012.5.23 208 六郎隧道出口工區(qū)節(jié)點工期安排表施工區(qū)段里程施工長度起止時間節(jié)點工期平導至31號橫通道PDK587+912PDK587+022 952 2010.8.102011.6.26 316 至29號橫通道PDK

20、587+022PDK586+202 820 2011.6.272011.10.16 117 至27號橫通道PDK586+202PDK585+372 830 2011.10.172012.3.13 146 至25號橫通道PDK585+372PDK584+532 8402012.3.142012.9.28 194 至23號橫通道PDK584+532PDK583+692 840 2012.9.292013.3.1 152 至21號橫通道PDK583+692PDK582+822 870 2013.3.22013.9.2 180 至分界點PDK582+822PDK582+300522 2013.9.32

21、013.11.18 75正洞至31號橫通道DK587+895DK586+992 903 2010.8.102012.1.3 503 至29號橫通道DK586+992DK586+172820 2011.7.272012.2.4 187 至27號橫通道DK586+172DK585+342 830 2011.11.172012.6.20 213 至25號橫通道DK585+342DK584+502 8402012.4.142013.2.28 314 至23號橫通道DK584+502DK583+662 840 2012.11.112013.7.9 258 至21號橫通道DK583+662DK582+82

22、2840 2013.4.22014.1.21 289 至分界點DK582+822DK582+3005222013.10.32014.2.4 1216、進度指標分析 正洞開挖及支護每循環(huán)作業(yè)時間圍巖時間項目（h）巖溶富水段測量11110.5超前支護21.5鉆爆443.521.5出碴554.522初噴1110.50.5立架、錨桿、掛網(wǎng)3.522復噴1.52.53.52.52.5合計12.513.5171210.5正洞進度指標：級圍巖：24小時/天÷12.5小時/循環(huán)×3m/循環(huán)×30天/月=172.8m/月，考慮工序銜接等其它因素影響，計劃進度指標165m/月。 級圍

23、巖：24小時/天÷13.5小時/循環(huán)×3m/循環(huán)×30天/月=160m/月，考慮工序銜接等其它因素影響，計劃進度指標150m/月。級圍巖：24小時/天÷17小時/循環(huán)×2m/循環(huán)×30天/月=84.7m/月，考慮工序銜接等其它因素影響，計劃進度指標70m/月。級圍巖：24小時/天÷10.5小時/循環(huán)×0.8m/循環(huán)×30天/月=54.8m/月，考慮工序銜接等其它因素影響，計劃進度指標50m/月。級圍巖富水段，考慮注漿，工作時間按照18天計算，24小時/天÷12小時/循環(huán)×0.8m/循環(huán)

24、×18天/月=33m/月，考慮工序銜接等其它因素影響，計劃進度指標30m/月。 平導開挖及支護每循環(huán)作業(yè)時間圍巖時間項目（h）巖溶富水段測量11110.5超前支護21.5鉆爆332.522出碴332.521.5初噴11110.5立架、錨桿、掛網(wǎng)332復噴1.51.52.52.51.5合計9.59.512.514.59.5平導進度指標：、級圍巖：24小時/天÷9.5小時/循環(huán)×3.5m/循環(huán)×30天/月=265m/月，考慮工序銜接等其它因素影響，計劃進度指標240m/月。級圍巖：24小時/天÷12.5小時/循環(huán)×2.5m/循環(huán)×

25、;30天/月=144m/月，考慮工序銜接等其它因素影響，計劃進度指標120m/月。級圍巖：24小時/天÷14.5小時/循環(huán)×2m/循環(huán)×30天/月=99m/月，考慮工序銜接等其它因素影響，計劃進度指標90m/月。級圍巖富水段，考慮注漿，工作時間按照20天計算，24小時/天÷9.5小時/循環(huán)×1m/循環(huán)×20天/月=50m/月 。施工進度指標表（m/月） 超前注漿小于3km正洞165150805030大于3km正洞145130705030小于3km平導2402401209050大于3km平導2302301109050三、六郎隧道通風方案

26、根據(jù)確定的施工方案和任務劃分情況，六郎隧道施工通風主要采用分階段壓入式結合巷道式通風，通風管選用直徑1800mm的PVC軟式通風管，洞外風機進風口至洞口距離30m，風管出風口至掌子面距離L=30m。1、隧道進口正洞及平導通風方案 六郎隧道進口正洞長5018m； 平導長5018m， 平導通過2、4#、6#、8#、10#橫通道承擔正洞施工任務，進口正洞及平導施工分階段采取壓入式及混合巷道式通風形式。第一階段：平導到達2#橫通道之前以及平導由2#橫通道輔助正洞階段（正洞出口未與2#橫通道貫通），分別采取單管路獨頭壓入式通風，在洞口各自設置軸流風機進行通風，風管在2#橫通道處平導通過橫通道進入正洞的位

27、置增加設置一個三通，保證平導洞身繼續(xù)向前掘進的施工通風，同時保證平導通過橫通道進入正洞輔助正洞的施工通風。此時最長通風距離正洞長1010m，平導長1140m。通風示意圖如下： 第二階段 此階段正洞出口與2#橫通道貫通后，平導由4#橫通道輔助正洞施工，正洞出口未與4#橫通道貫通，將1#橫通道臨時封閉，正洞洞口風機移至2#橫通道小里程方向100m處（PDK584+682），風管通過2#橫通道送風入正洞，同時為保證空氣質量，該通道采取有效措施進行臨時封閉，僅容許軸流風機風管通過。平導洞口風機向平導洞內(nèi)移至3#橫通道小里程方向200m處（PDK574+982)，風管在4#橫通道處平導通過橫通道進入正洞

28、的位置增加設置一個三通，保證平導洞身繼續(xù)向前掘進的施工通風，同時保證平導通過橫通道進入正洞輔助正洞的施工通風；并按400m間距依次增加設置射流風機向洞內(nèi)輸送新鮮空氣，打通3#橫通道，并在3#橫通道口設置射流風機，將平導內(nèi)污濁空氣通過3#橫通道誘導引入正洞排出。此時壓入式最長通風距離：正洞980m，平導1040m。通風示意圖如下：第三階段 此階段正洞出口與4#通道貫通后，采取混合巷道式通風方式，利用平導作為進風巷，正洞作為回風巷組織通風；將2#橫通道小里程方向100m處（PDK584+682）風機移至平導洞內(nèi)4#橫通道小里程100m右側PDK575+532處，該風機通過4#通道送風入正洞，同時為

29、保證空氣質量，該通道采取有效措施進行臨時封閉，僅容許軸流風機風管通過；3#橫通道小里程方向200m處（PDK574+982)處風機向前移至PDK576+242處；并按400m間距依次增加設置射流風機向洞內(nèi)輸送新鮮空氣；打通5#橫通道，并將3#橫通道射流風機移至5#橫通道口，將平導內(nèi)污濁空氣通過5#橫通道誘導引入正洞排出；臨時關關閉3#橫通道；在正洞洞內(nèi)右側每間隔700m按照施工進度情況依次增加設置射流風機，形成負壓，將正洞內(nèi)污濁空氣向洞外排出；此時壓入式最長通風距離：正洞980m，平導1040m。通風示意圖如下：第四階段 此階段正洞出口與6#通道貫通后，將4#通道前進方向風機移至6#通道小里程

30、方向100m右側PDK578+342處，該風機通過6#橫通道送風入正洞；平導洞內(nèi)5#橫通道左側風機向前移至7#橫通道小里程PDK578+822處，在平導內(nèi)繼續(xù)間隔400m相應增加射流風機向洞內(nèi)輸送新鮮空氣；打通7#橫通道，并將5#洞口射流風機移至7#橫通道口，將平導內(nèi)污濁空氣通過7#橫通道誘導引入正洞排出；臨時關閉5#通道；在正洞洞內(nèi)右側間隔700m繼續(xù)依次增加射流風機，向外排出污濁空氣。此時壓入式最長通風距離：正洞980m，平導1040m。通風示意圖如下：第五階段 此階段正洞出口與8#通道貫通后，將6#通道前進方向風機移至8#通道小里程方向100m右側PDK577+172處，該風機通過9#橫通道送風入正洞；平導洞內(nèi)7#橫通道處左側風機向前移至9