雙向八車道公路隧道群建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)與管理創(chuàng)新

雙向八車道公路隧道群建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)與管理創(chuàng)新濟(jì)南2017年10月山東高速濟(jì)泰城際有限公司山東高速濟(jì)萊城際有限公司趙

然2017全國橋梁與隧道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新成果研討會·01項目概況02項目重難點(diǎn)0304管理創(chuàng)新

匯報提綱建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)濟(jì)南繞城高速濟(jì)南連接線工程和京滬高速濟(jì)南連接線工程，全長21.59公里，設(shè)隧道6座，項目概算投資72.3億元，平均每公里造價3.3億元。其中六條隧道均為雙向八車道，建設(shè)數(shù)量和規(guī)模創(chuàng)世界之最。一、項目概況一、項目概況

濟(jì)南市“三橫六縱”城市快速路系統(tǒng)的重要組成部分！重大意義：完善高速路網(wǎng)體系，提升區(qū)域綜合交通運(yùn)輸體系的服務(wù)水平和物流運(yùn)輸效率，實(shí)現(xiàn)了東連京滬、南接繞城、北通市區(qū)、西臨二環(huán)的交通功能，拓展?jié)习l(fā)展空間！二環(huán)路市區(qū)一、項目概況京滬高速泰萊高速京臺高速青銀高速青銀高速濟(jì)南繞城高速京廣高速濟(jì)聊高速京滬京臺連接線濟(jì)泰高速建設(shè)中

打通濟(jì)南向南出口，連通南部山區(qū)和泰安，大大加強(qiáng)濟(jì)南與泰安的聯(lián)系！增加?xùn)|向出口，加快濟(jì)萊協(xié)作區(qū)建設(shè)、助力統(tǒng)籌區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展！實(shí)現(xiàn)與濟(jì)南周邊多條高速公路的便捷轉(zhuǎn)換！01項目概況02項目重難點(diǎn)0304管理創(chuàng)新

匯報提綱建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)（一）

世界最大規(guī)模的雙向八車道隧道群

六條隧道全長9.74

km，開挖寬度達(dá)20m，斷面219.8m2

，扁平率0.678。漿水泉隧道全長3101m，居同類工程世界首位，這是世界上八車道隧道建設(shè)規(guī)模和數(shù)量最大的公路工程。老虎山隧道1888米（4）小嶺隧道500米大嶺隧道965米漿水泉隧道3101米（1）龍鼎隧道2183米（2）港溝隧道1105米（5）隧道總長9742米20.008米斷面219.8平方米二、項目重難點(diǎn)潛在進(jìn)洞坍塌、小凈距巖墻失穩(wěn)、淺埋地表沉陷風(fēng)險。二、項目重難點(diǎn)（二）建設(shè)難度和施工風(fēng)險極高淺埋地表沉陷進(jìn)洞坍塌9.88米小凈距巖墻二、項目重難點(diǎn)沿線地質(zhì)復(fù)雜，存在斷層、破碎帶等重大災(zāi)害源，受泰山-濟(jì)南泉域水系影響，地下水豐富，施工存在塌方、雨季涌水風(fēng)險。泉水涵養(yǎng)區(qū)塌方雨季涌水（二）建設(shè)難度和施工風(fēng)險極高二、項目重難點(diǎn)工程位于市區(qū)，存在市區(qū)大規(guī)模運(yùn)輸，炸藥管制和場地狹小等突出問題，施工效率難以保證。（三）施工組織難度大、環(huán)保要求高市區(qū)大規(guī)模運(yùn)輸場地狹小二、項目重難點(diǎn)點(diǎn)工程穿越4A級風(fēng)景區(qū)、泉水涵養(yǎng)區(qū)和人口密集區(qū)，環(huán)保形勢嚴(yán)峻峻。4A級風(fēng)景區(qū)泉水涵養(yǎng)區(qū)（三）施工組織織難度大、環(huán)保保要求高01項目概況02項目重難點(diǎn)0304管理創(chuàng)新匯報提提綱建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)三、管理創(chuàng)新（一）入股施工工一體化，設(shè)計計施工總承包集團(tuán)首個“入股股施工一體化””融資模式建設(shè)設(shè)的項目《山東高速集團(tuán)團(tuán)“入股施工一一體化”模式研研究》獲得集團(tuán)團(tuán)管理創(chuàng)新一等等獎《高速建設(shè)企業(yè)基基于設(shè)計施工總總承包項目投資資控制管理》獲山東省企業(yè)管理理現(xiàn)代化創(chuàng)新成成果一等獎集團(tuán)首個“設(shè)計施工總承包包”項目三、管理創(chuàng)新（二）動態(tài)設(shè)計計動態(tài)施工聘請領(lǐng)域知名專家組成成隧道專家組，，施工全程把脈、控制制風(fēng)險。三、管理創(chuàng)新（二）動態(tài)設(shè)計計動態(tài)施工TRT地質(zhì)雷達(dá)圍巖分分級動態(tài)優(yōu)優(yōu)化調(diào)調(diào)整三、管管理創(chuàng)新（三））全面面推行行1234管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，夯夯實(shí)質(zhì)質(zhì)量基基礎(chǔ)“一個個平臺臺”質(zhì)量安安全曝曝光臺臺三、管管理創(chuàng)創(chuàng)新（三））全面推行1234管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，夯夯實(shí)質(zhì)質(zhì)量基基礎(chǔ)“兩個個標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化””場站標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化化場站建建設(shè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化化隧道洞洞口項目駐駐地攪拌站站鋼筋加加工場場三、管管理創(chuàng)創(chuàng)新工藝標(biāo)準(zhǔn)化化（工工藝集集群））邊墻縱縱向止止水帶帶定位位夾具具仰拱鋼鋼筋定定位卡具防水板板超聲聲波焊焊接止水帶帶焊接接仰拱鋼鋼筋定定位模具熱熔墊墊片固固定卡卡具檢檢驗(yàn)（三））全面面推行1234管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，夯夯實(shí)質(zhì)質(zhì)量基基礎(chǔ)“兩個個標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化””三、管管理創(chuàng)創(chuàng)新原材料料留樣樣制度度化學(xué)試試劑留留存水泥、、砂石石料留留存（三））全面面推行1234管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，夯夯實(shí)質(zhì)質(zhì)量基基礎(chǔ)“三項項制度度”三、管管理創(chuàng)創(chuàng)新隧道施施工質(zhì)質(zhì)量責(zé)責(zé)任臺臺賬隱蔽工工程施工現(xiàn)場二維碼碼質(zhì)量可可追溯溯制度度（三））全面面推行1234管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，夯夯實(shí)質(zhì)質(zhì)量基基礎(chǔ)“三項制制度”三、管管理創(chuàng)創(chuàng)新首件工工程認(rèn)認(rèn)可制制度隧道二二襯施施工質(zhì)質(zhì)量首首件總總結(jié)（三））全面面推行1234管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，夯夯實(shí)質(zhì)質(zhì)量基基礎(chǔ)“三項制制度”三、管管理創(chuàng)創(chuàng)新（三））全面面推行1234管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，夯夯實(shí)質(zhì)質(zhì)量基基礎(chǔ)“四項微微攻關(guān)關(guān)”拱架安安裝機(jī)機(jī)器人人用工數(shù)數(shù)量由由原來來的11人減少少到4人，每每循環(huán)環(huán)作業(yè)業(yè)效率率提高高25%三、管管理創(chuàng)創(chuàng)新二襯養(yǎng)養(yǎng)護(hù)臺臺車（三））全面面推行1234管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，夯夯實(shí)質(zhì)質(zhì)量基基礎(chǔ)“四項微微攻關(guān)關(guān)”顯著提提高了了二襯襯混凝凝土養(yǎng)養(yǎng)護(hù)效效果，，解決決了隧隧道二二襯養(yǎng)養(yǎng)護(hù)難難題三、管管理創(chuàng)創(chuàng)新BIM技術(shù)指指導(dǎo)機(jī)機(jī)電安安裝施施工“BIM技術(shù)指指導(dǎo)京京滬高高速濟(jì)濟(jì)南連連接線線龍鼎鼎、港港溝隧隧道機(jī)機(jī)電安安裝施施工””在““第十十五屆屆中國國國際際住博博會·2016年中國國BIM技術(shù)交交流會會暨優(yōu)優(yōu)秀案案例展展示會會”中中榮獲獲“最佳佳BIM專項應(yīng)應(yīng)用獎獎二等等獎””。（三））全面面推行1234管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，夯夯實(shí)質(zhì)質(zhì)量基基礎(chǔ)“四項微微攻關(guān)關(guān)”三、管管理創(chuàng)創(chuàng)新隧道二二次襯襯砌模模板臺臺車用用堵頭頭模板板、堵堵頭節(jié)節(jié)點(diǎn)及及封堵堵方法法大幅度度提升升二襯襯施作作工效效，提提高二二襯施施工縫縫處施施工質(zhì)質(zhì)量（三））全面面推行1234管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，夯夯實(shí)質(zhì)質(zhì)量基基礎(chǔ)“四項微微攻關(guān)關(guān)”三、管管理創(chuàng)創(chuàng)新重大事事故隱隱患清清單管管理制制度分項工工程開開工安安全工工程師師簽字字制度度（四）健全安安全管管理體體系，，完善善安全全管理理制度隧道工程質(zhì)量安全全動態(tài)管理實(shí)施辦辦法三、管理創(chuàng)新（四）健全安全管理體系系，完善安全管理理制度輪值名單及排查清單公示班前輪值講話微信平臺曝光相關(guān)責(zé)任人整改回復(fù)安質(zhì)部考核整改落實(shí)情況整改否是書面交接輪值安全員制度實(shí)施流程圖輪值安全員制度核核心是無責(zé)任曝光三、管理創(chuàng)新（四）健全安全管理體系系，完善安全管理理制度輪值安全員制度每日輪值安全員及及檢查項目公示安全管理成效：多重監(jiān)督，不留死死角增加安全管理人員員投入強(qiáng)化安全知識，構(gòu)構(gòu)建全員抓安全提高協(xié)作隊伍安全全意識和整改積極極性三、管理創(chuàng)新靜態(tài)風(fēng)險評估（五）多措并舉強(qiáng)化風(fēng)險管控控三、管理創(chuàng)新風(fēng)險管控和隱患排排查治理雙重預(yù)防防（五）多措并舉強(qiáng)化風(fēng)險管控控三、管理創(chuàng)新根據(jù)超前預(yù)報、監(jiān)控量量測、圍巖判定、、地質(zhì)調(diào)查等數(shù)據(jù)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)實(shí)際情況動態(tài)分析、評價項目風(fēng)險并做出應(yīng)對控制措措施，形成動態(tài)風(fēng)風(fēng)險評估報告，提提交施工、監(jiān)理、、建設(shè)單位。隧道風(fēng)險源進(jìn)行動態(tài)風(fēng)險評估（五）多措并舉強(qiáng)化風(fēng)險管控控01項目概況02項目重難點(diǎn)03管理創(chuàng)新04建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)匯報提綱綱四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)與集團(tuán)院士工作站站、山東大學(xué)等17個單位合作，成立立了《復(fù)雜城區(qū)環(huán)境下大大跨度公路隧道群群建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)》課題組。理論開展了系統(tǒng)的理論、裝備、材料、工藝和技術(shù)研究，力爭成為我我國雙向八車道隧隧道建設(shè)的樣板工工程。裝備材料工藝技術(shù)四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)考慮市區(qū)總體交通通路線優(yōu)化，設(shè)計計了順勢展布、三隧互通和景區(qū)棚洞橋的總體路線。（一）雙向八車道隧道群群選線與設(shè)計方法法三隧互通景區(qū)棚洞橋四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)提出了洞口大跨、小凈距巖墻與洞身淺埋段隧道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。12.77米20.008米3.4米（一）雙向八車道隧道群群選線與設(shè)計方法法本規(guī)范適應(yīng)于以鉆爆法為主要開挖手段的各級公路雙車道隧道，其他形式的公路隧道可參照執(zhí)行。四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)（一）雙向八車道隧道群群選線與設(shè)計方法法建立了施工中支護(hù)護(hù)參數(shù)動態(tài)優(yōu)化的設(shè)計方法，最大大限度的減少開挖面積，最大限度的壓縮隧道凈距，充分利用圍巖承承載能力，降低支支護(hù)自重，節(jié)省圬圬工，節(jié)約用地，，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的的綠色、環(huán)保、節(jié)能能。四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)公路單向四車道大大跨度隧道設(shè)計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（初稿）針對沿線賦存的重重大地質(zhì)災(zāi)害源，，研發(fā)了隧道掌子面自動編編錄系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)巖體參數(shù)的快速獲取。（二）隧道重大地質(zhì)災(zāi)害害源數(shù)字化識別與與定位定量預(yù)報高斯過程分類模型型圍巖等級可靠度分分析四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)隧道施工中采用TRT、雷達(dá)等探測方法法，初步確定災(zāi)害害源沿線分布情況況，創(chuàng)新研發(fā)了鉆孔式數(shù)字化掃描描探查裝備，實(shí)現(xiàn)了斷層、溶溶洞等災(zāi)害源的真實(shí)成像與位置、大小的精確探查。（二）隧道重大地質(zhì)災(zāi)害害源數(shù)字化識別與與定位定量預(yù)報隨鉆攝像裝備激光掃描裝備硬件搭載軟件調(diào)控斷層溶洞定位定量識別鉆孔式數(shù)字化掃描描探查裝備四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)基于GIS系統(tǒng)開發(fā)，集成勘察、設(shè)計、物探探、鉆探資料及序列掌子面圖像資料，建立了隧道道三維可視化模型型，實(shí)現(xiàn)了隧道地地質(zhì)結(jié)構(gòu)及不良地地質(zhì)體的真實(shí)再現(xiàn)。（二）隧道重大地質(zhì)災(zāi)害害源數(shù)字化識別與與定位定量預(yù)報基于GIS的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)模結(jié)構(gòu)面信息精細(xì)嵌入建模多源異構(gòu)信息靶向建模耦合GIS區(qū)域地質(zhì)模型、特殊地質(zhì)體靶向模型、結(jié)構(gòu)面精細(xì)模型構(gòu)建精細(xì)的隧道三維精細(xì)可視化地質(zhì)模型四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)隧道進(jìn)口大部分淺埋、大跨、偏壓壓，進(jìn)洞坍塌風(fēng)險極極高，尤其是老虎虎山隧道進(jìn)口為殘蝕土，無成功進(jìn)洞經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)。老虎山隧道進(jìn)口（三）超大斷面隧道進(jìn)洞洞與小凈距巖墻穩(wěn)穩(wěn)定性控制技術(shù)四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)提出了土質(zhì)和巖質(zhì)質(zhì)兩種情況下最佳佳的進(jìn)洞方式，實(shí)實(shí)現(xiàn)了大斷面開挖挖快速安全進(jìn)洞與風(fēng)風(fēng)險控制。（三）超大斷面隧道進(jìn)洞洞與小凈距巖墻穩(wěn)穩(wěn)定性控制技術(shù)數(shù)值校驗(yàn)理論分析現(xiàn)場監(jiān)測四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)確定了中夾巖墻承載特征征、破壞模式與前后洞最佳距離。。建立小凈距隧道近近接施工的影響分分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了了設(shè)計規(guī)范中大跨跨隧道中夾巖墻承載力計算的空白。前后洞最佳距離承載力公式中夾巖墻破壞模式（三）超大斷面隧道進(jìn)洞洞與小凈距巖墻穩(wěn)穩(wěn)定性控制技術(shù)模型試驗(yàn)四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)提出了雙向八車道小凈距距隧道爆破震動控控制標(biāo)準(zhǔn)。電磁波CT法爆破震動測試爆破震動控制標(biāo)準(zhǔn)（三）超大斷面隧道進(jìn)洞洞與小凈距巖墻穩(wěn)穩(wěn)定性控制技術(shù)電磁波CT法四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)建立了IV級圍巖半部CD工法，極大縮短了拆撐撐時間，減少了臨臨時支撐用量。半部CD工法（四）超大斷面隧道快速速施工優(yōu)化與安全全施工技術(shù)四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)半部CD工法施工支護(hù)最大主應(yīng)應(yīng)力云圖半部CD工法施工圍巖豎向位位移云圖半部CD工法現(xiàn)場施工圖建立了基于洞周位位移正交比率的圍圍巖穩(wěn)定性判別方法。制定了施工過程圍巖穩(wěn)穩(wěn)定性位移管理基準(zhǔn)。現(xiàn)場原位試驗(yàn)圍巖級別拱頂下沉Ⅳ80～100mmⅤ120～150mm分級施工管理基準(zhǔn)準(zhǔn)：當(dāng)實(shí)測位移小于位位移限值的70%時可正常施工；當(dāng)大于限值的70%時應(yīng)及時調(diào)整開挖挖、支護(hù)方案。數(shù)值計算位移管理基準(zhǔn)（四）超大斷面隧道快速速施工優(yōu)化與安全全施工技術(shù)四、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)三臂液壓鑿巖臺車車和濕噴機(jī)械械手，形成了超大斷面面隧道快快速施工工與圍巖巖變形控控制成套套技術(shù)。建立一套集光爆一次次成型、、拱架機(jī)機(jī)械安裝裝、二襯襯智能養(yǎng)養(yǎng)護(hù)、電電纜槽臺臺車作業(yè)業(yè)等于一體體的機(jī)械械化作業(yè)業(yè)流水線。施工效率提高26%，是保障工期期的重要舉舉措。光面爆破拱架安裝機(jī)器人二襯養(yǎng)護(hù)臺車電纜槽臺車三臂鑿巖臺車濕噴機(jī)器手（四）超大斷面面隧道快快速施工工優(yōu)化與與安全施施工技術(shù)術(shù)四、建設(shè)關(guān)鍵鍵技術(shù)（五）隧道斷層層破碎帶帶與隱伏伏溶洞圍圍巖穩(wěn)定定性及災(zāi)災(zāi)害控制制技術(shù)采用連續(xù)-非連續(xù)數(shù)數(shù)值分析析方法，開展了了隧道穿穿越斷層層等施工過程模擬擬，揭示示了整個個過程圍巖荷載載釋放與與變形時時空演化化規(guī)律。建立了圍巖整體體荷載釋釋放率計算方法法。數(shù)值分析析整體荷載載釋放率率四、建設(shè)關(guān)鍵鍵技術(shù)隧道沿線線水平層層狀巖體體發(fā)育，，施工中中存在板狀巨石石垮塌等風(fēng)險。。研發(fā)了巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)信息掃掃描裝備備，每次爆爆破后進(jìn)進(jìn)行采集集，連續(xù)續(xù)構(gòu)建三三維地質(zhì)質(zhì)模型，，通過不不穩(wěn)定塊塊體搜索索方法，，實(shí)現(xiàn)掌掌子面附附近不穩(wěn)穩(wěn)定塊體體的準(zhǔn)確判識識與垮塌塌預(yù)警。（五）隧道斷層層破碎帶帶與隱伏伏溶洞圍圍巖穩(wěn)定定性及災(zāi)災(zāi)害控制制技術(shù)四、建設(shè)關(guān)鍵鍵技術(shù)引進(jìn)德國國巴斯夫夫、瓦克克技術(shù)，聯(lián)合研發(fā)發(fā)了新型噴射射混凝土土與防水材料料，創(chuàng)造性性提出了了初噴混凝凝增韌-韌性高黏黏防水噴噴涂-二襯厚度度控制的新型結(jié)結(jié)構(gòu)形式式，有效效降低了了隧道沿沿線薄弱弱部位運(yùn)運(yùn)營期滲滲漏水風(fēng)風(fēng)險。初噴混凝增韌-韌性高黏防水噴涂-二襯厚度控制（五）隧道斷層層破碎帶帶與隱伏伏溶洞圍圍巖穩(wěn)定定性及災(zāi)災(zāi)害控