大梁隧道專(zhuān)項(xiàng)施工方案

1、一、編制依據(jù)與范圍1.1 編制依據(jù)（1）公路工程主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ001-97） （2）公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTJ042-94） （3）公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTJ071-98） （4）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2003（5）公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程JTG E412005（6）公路隧道施工技術(shù)規(guī)范JTG F602009（7）公路隧道施工技術(shù)細(xì)則JTG/T F602009（8）公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程JTJ 07695（9）工程測(cè)量規(guī)范GB50026-2007（10）本單位類(lèi)似項(xiàng)目施工管理經(jīng)驗(yàn)。（11）設(shè)計(jì)院技術(shù)交底及業(yè)主的相關(guān)要求。1.2 編制范圍該專(zhuān)項(xiàng)方案適用是大梁隧道黃土段V級(jí)圍

2、巖施工。二、工程概況2.1 工程概況大梁隧道樁號(hào)左洞起訖樁號(hào)為ZK50+895ZK52+714，全長(zhǎng)1819m，為長(zhǎng)隧道，起點(diǎn)設(shè)計(jì)高程1023m，終點(diǎn)設(shè)計(jì)高程1039m，隧道底板最大埋深144m；右洞起訖樁號(hào)為YK50+505YK+52+606，全長(zhǎng)2101m，為長(zhǎng)隧道，起點(diǎn)設(shè)計(jì)高程1016m，終點(diǎn)設(shè)計(jì)高程1040m。本標(biāo)段隧道內(nèi)路面縱坡為1%的上坡，路面橫坡2%。標(biāo)段包括正洞洞門(mén)，洞身開(kāi)挖、支護(hù)、襯砌，相關(guān)附屬工程：人行橫洞道三條，總長(zhǎng)377.2m、車(chē)行橫洞道兩條，總長(zhǎng)241.2m、1個(gè)配電洞室、4個(gè)緊急停車(chē)帶。2.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1）道路等級(jí)：四車(chē)道高速公路；2）設(shè)計(jì)車(chē)速：100km/h；

3、3）隧道型式：雙向四車(chē)道；4）路基寬度：26m； 5）設(shè)計(jì)荷載：公路-I級(jí)；6）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年7）地震基本烈度：度8）隧道建筑限界：位置限界凈寬凈高一般地段隧道10.25m5.00m緊急停車(chē)帶13m5.00m人行橫通道2m2.5m車(chē)行橫通道4.5m5m9) 隧道防水等級(jí)要求：位置防水等級(jí)防水要求隧道防水等級(jí)二級(jí)二次襯砌混凝土抗?jié)B等級(jí)不小于S8變電所洞室防水等級(jí)一級(jí)二次襯砌混凝土抗?jié)B等級(jí)不小于S12車(chē)行、人行橫洞道防水等級(jí)二級(jí)二次襯砌混凝土抗?jié)B等級(jí)為S8泄水洞防水等級(jí)四級(jí)2.2 主要地質(zhì)情況2.2.1地形地貌隧址區(qū)為高階地區(qū)梁峁溝壑地貌，海拔高度10251172米。峁頂為平緩圓狀，梁窄溝深

4、，地形破碎，沖溝發(fā)育，形態(tài)多呈“雞爪”狀，地表植被不發(fā)育。隧道小樁號(hào)段為上部為黃土緩坡，下部基巖出露，坡度在22-38度。大樁號(hào)段出口斜坡為土質(zhì)邊坡，坡度約35-51度，坡度相對(duì)較陡。2.2.2地層及巖性隧道穿越地層主要由老至新依次有上三疊統(tǒng)瓦窯堡組（T3w）砂巖、第四系中更新統(tǒng)黃土（Q2eo1)、中更新統(tǒng)沖洪積（Q2a1+p1)粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂、上更新統(tǒng)黃土（Q3eo1)。2.2.3 地質(zhì)構(gòu)造經(jīng)勘察大梁隧道隧址處于鄂爾多斯地塊東部，中生代以來(lái)，該區(qū)一直處于相對(duì)穩(wěn)定和震蕩性升降狀態(tài)，是一個(gè)比較穩(wěn)定的地塊區(qū)。在中生代時(shí)期屬陜甘寧盆地的一部分。區(qū)內(nèi)地層平緩，褶皺、斷層不發(fā)育，現(xiàn)代地貌屬黃土高

5、原和沙漠過(guò)渡區(qū)，整個(gè)地勢(shì)西北高東南低。中新世以來(lái)本區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以面壯掀斜隆起為特性，主要表現(xiàn)為間歇性上升。本區(qū)地層產(chǎn)壯較為平緩，向西北微傾，地層傾角一般小于5，發(fā)育寬緩的短軸壯向斜、背斜及鼻壯隆起等次級(jí)褶皺構(gòu)造。公路設(shè)計(jì)帶區(qū)未發(fā)現(xiàn)較大的斷裂構(gòu)造，也未見(jiàn)巖漿侵入活動(dòng)。2.2.4水文地質(zhì)大梁隧道地下水主要以孔隙裂隙水為主，主要受大氣降水，第四系松散堆積層孔隙水補(bǔ)給，富水較弱；大氣降雨量較大時(shí)受匯水面積特點(diǎn)的影響，短時(shí)間水流湍急，沖刷破壞嚴(yán)重，易成為地下水主要補(bǔ)給源，加大地下水存量。經(jīng)勘察地下水位埋深較深，低于洞室，結(jié)合地層巖性、地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造條件分析判斷，隧址區(qū)地下水相對(duì)貧乏；遇到地下水補(bǔ)給，處

6、于土石交界面處的隧道洞室開(kāi)挖時(shí)會(huì)有突水集中涌水現(xiàn)象，也極易坍塌。經(jīng)地下水取樣分析，對(duì)鋼筋、砼、鋼結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。大梁隧道左線(xiàn)涌水量為648m3/d，右線(xiàn)涌水量828m3方/d。2.2.5氣候水文狀況本隧道區(qū)域氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶约撅L(fēng)半旱氣候，四季分明，其主要特點(diǎn)為：冬寒夏熱，溫差大，冬春干旱，降雨集中在69月份。一年四季多風(fēng)，秋末、冬春盛行西北風(fēng)，夏季多為東南風(fēng)。極端最高氣溫達(dá)38.9度，最低氣溫-31.9度，年平均氣溫10度，日溫差大。多年平均降水量452mm。多年平均蒸發(fā)量2378.9mm，最大凍土深度188cm，凍土期長(zhǎng)達(dá)100-130天。2.2.6 地震烈度場(chǎng)區(qū)不存在地震地表斷層活動(dòng)

7、的危害。本隧址區(qū)處于地震反映特征周期0.35S、地震動(dòng)峰加速度值0.05g，其對(duì)應(yīng)地震基本烈度為度。2.2.7不良地質(zhì)大梁隧道：左線(xiàn)+=30m+700m+1089m=1819m，右線(xiàn)+=65m+1070m+966m=2101m。隧道地質(zhì)條件差，圍巖為、級(jí)。進(jìn)口圍巖為強(qiáng)、中風(fēng)化砂巖，均屬軟巖，其中強(qiáng)風(fēng)化砂巖巖體破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育。中風(fēng)化砂巖巖體較完整，水平層狀結(jié)構(gòu)。出口以硬塑粉質(zhì)粘土為主。主要不良地質(zhì)，黃土段位于隧道出口段。三、施工準(zhǔn)備3.1施工便道4標(biāo)段臨近從安崖鎮(zhèn)廟岔村，途經(jīng)棗樹(shù)園村、窯子上村，修建橫向貫通便道一條與窯子上村相通，滿(mǎn)足施工需要。同時(shí)為方便隧道進(jìn)出口工程車(chē)輛及材料運(yùn)輸車(chē)輛正常通

8、行，在棗樹(shù)園村和白家崖坳村順接橫向貫通便道各修建一條縱向貫通便道。進(jìn)口段已建成臨時(shí)施工便道一條，內(nèi)與隧道進(jìn)口、拌和站、火工材料庫(kù)相接，便道全長(zhǎng)1774m。便道路面土質(zhì)采用20cm厚碎石做墊層，面層采用泥結(jié)碎石；便道頂面寬7m。完全滿(mǎn)足本標(biāo)段施工需要。3.2施工用水4標(biāo)段施工區(qū)內(nèi)水資源豐富，能夠滿(mǎn)足本項(xiàng)目建設(shè)的需要，環(huán)境水對(duì)混凝土工程無(wú)腐蝕性。地下水對(duì)砼有弱腐蝕性，施工時(shí)應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。為滿(mǎn)足未來(lái)隧道施工用水，隧道進(jìn)口于K50+500線(xiàn)路左側(cè)鉆井一口，隧道出口于K52+700線(xiàn)路右側(cè)鉆井一口，勘察水井出水位3-5m/h,基本滿(mǎn)足正常施工用水。3.3施工用電隧道進(jìn)口ZK50+780處修建12

9、50KVA變壓器一座，出口于K52+520線(xiàn)路左側(cè)修建1250KVA變壓器一座，用作大梁隧道的施工及生活用電電源。施工用電從變壓器總配電箱分三路引出，1路為隧道施工用電；2路為拌合樓施工用電、施工鋼材加工廠(chǎng)用電、工人生活區(qū)生活用電；3路為路基施工用電。在洞口處安置兩臺(tái)350KW發(fā)電機(jī)組作為隧道施工備用電源，備用電源總共700KW?；緷M(mǎn)足施工要求。3.4供風(fēng)系統(tǒng)隧道進(jìn)口K50+510線(xiàn)路左側(cè)靠施工便道邊搭設(shè)空壓機(jī)房，空壓機(jī)采用復(fù)式風(fēng)冷式空壓機(jī)，單機(jī)容量22m3，共設(shè)3臺(tái)，配置3個(gè)8m3蓄氣罐；隧道出口于K52+620洞口左側(cè)50米搭設(shè)空壓機(jī)房，空壓機(jī)采用復(fù)式風(fēng)冷式空壓機(jī)，單機(jī)容量22m3，共設(shè)

10、3臺(tái)，配置3個(gè)8m3蓄氣罐，該供風(fēng)系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)用于隧道施工。3.5炸藥庫(kù)本標(biāo)段于K47+500線(xiàn)路左側(cè)200米外設(shè)工地火工材料庫(kù)兩間，一間為炸藥庫(kù)，一間為雷管庫(kù)；火工品儲(chǔ)備庫(kù)及看守房布置，修在距人家公路較為遠(yuǎn)的地方，符合安全距離標(biāo)準(zhǔn)?；鸸げ牧蠋?kù)修建嚴(yán)格按國(guó)家民爆物資管理規(guī)定要求，庫(kù)房建成后，經(jīng)地方公安部門(mén)驗(yàn)收后使用。安排專(zhuān)人值守，做好防偷盜、防火、防水等措施。3.6施工區(qū)生活設(shè)施大梁隧道進(jìn)口生活區(qū)建于K50+550左線(xiàn)線(xiàn)路左側(cè)50，供隧道施工及路基施工作業(yè)人員居住，并設(shè)工地現(xiàn)場(chǎng)管理辦公房、臨時(shí)休息房，供生產(chǎn)管理、技術(shù)人員、試驗(yàn)人員值班使用及材料驗(yàn)收。房屋采用活動(dòng)板房，共5排，雙層活動(dòng)板房，建造快捷

11、、安全?；緷M(mǎn)足施工高峰期人員住宿要求。隧道出口生活區(qū)建于K52+510右線(xiàn)線(xiàn)路右側(cè)50米，搭建活動(dòng)板房四排，約40間，以滿(mǎn)足施工、生活需要。3.7機(jī)械設(shè)備3.7.1拌合站混凝土拌和站共三個(gè)，第一個(gè)設(shè)于K48+900左側(cè)，混凝土集中拌和站占地面積約（100m80m）8000m2，考慮混凝土品種及生產(chǎn)能力滿(mǎn)足施工需要，按粗、細(xì)骨料待檢倉(cāng)和合格倉(cāng)分倉(cāng)存放，共12個(gè)料倉(cāng)，粗骨料倉(cāng)寬10m、長(zhǎng)20m、高1.2m；細(xì)骨料倉(cāng)寬20m、長(zhǎng)20m、高1.2m，計(jì)劃存料數(shù)量2500m3，主要供應(yīng)隧道出口段所有結(jié)構(gòu)物的混凝土。該混凝土拌和站設(shè)HZS120Q、HZS90Q型強(qiáng)制式攪拌機(jī)各一臺(tái)，一套100t電子稱(chēng)量地

12、磅，并配備250KW發(fā)電機(jī)組一臺(tái)。第二個(gè)設(shè)于K50+500（大梁隧道右線(xiàn)進(jìn)口）左側(cè)，含鋼構(gòu)件加工場(chǎng)，占地面積約4000m2，該拌和站為兩套JS750型強(qiáng)制式攪拌機(jī)，主要供應(yīng)隧道進(jìn)口段的噴射混凝土。第三個(gè)設(shè)于K52+700（大梁隧道左線(xiàn)出口）右側(cè)，占地面積約4000m2，設(shè)HZS120Q、HZS90Q型強(qiáng)制式攪拌機(jī)各一臺(tái)，主要供應(yīng)隧道進(jìn)口段噴射及二次襯砌混凝土和段家溝橋的混凝土。3.7.2鋼筋采用甲供鋼筋，按規(guī)范規(guī)定的進(jìn)行鋼筋拉伸試驗(yàn)、冷彎試驗(yàn)、可焊性試驗(yàn)，各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均應(yīng)符合規(guī)范要求。3.7.3 主要機(jī)械設(shè)備主要機(jī)械設(shè)備配置（每個(gè)洞口）編號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量用途1挖掘機(jī)小松PC-2201開(kāi)挖、出

13、渣2裝載機(jī)柳工Z50C1出渣3噴漿機(jī)申鑫PZ-52噴射混凝土4煤電鉆ZQS-40氣電動(dòng)鉆4錨桿、超前小導(dǎo)管鉆孔5風(fēng)鎬G10型氣鎬3人工超欠挖6自卸車(chē)20T3運(yùn)輸棄渣、噴射混凝土材料7電焊機(jī)BX5004焊接鋼筋、鋼拱架、網(wǎng)片連接3.8主要工程數(shù)量主要工程數(shù)量表施工項(xiàng)目單位工程量備注開(kāi)挖洞口開(kāi)挖m3.76洞身開(kāi)挖m3初支錨桿m.66噴混凝土m325797.76鋼筋網(wǎng)t.38型鋼鋼架t.72二襯鋼筋t.40混凝土m359813.13四、施工重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1）、大梁隧道工程出口段圍巖為V級(jí)，洞口段上部薄層松散土層易發(fā)生淺層滑塌，右線(xiàn)洞口明洞90米，部分段處于沖溝內(nèi)，右側(cè)邊坡土方刷坡量為10余萬(wàn)方。由于

14、隧道洞身地質(zhì)結(jié)構(gòu)為緩傾巖石走向，圍巖普遍較差、斷面大，開(kāi)挖洞頂輪廓線(xiàn)難以控制，成型后臨時(shí)支護(hù)難度高、工作量大，安全隱患大。在施工中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆孔方向，根據(jù)圍巖情況調(diào)整爆破參數(shù)，臨時(shí)支護(hù)及時(shí)跟進(jìn)，確保進(jìn)口段成型質(zhì)量和施工安全。2）、本隧道施工為四個(gè)工作面，開(kāi)挖、支護(hù)、仰拱施工、二次襯砌混凝土同時(shí)交叉作業(yè)，洞內(nèi)施工干擾大，施工布置非常困難。根據(jù)本標(biāo)段合同工期要求，工程施工工期緊、任務(wù)重、難度大，本隧道配備足夠的設(shè)備、人員等資源，并精心組織、強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理，保證合同工期。3）、隧道出口段為級(jí)圍巖，以粉質(zhì)粘土為主，隧道出口左右線(xiàn)黃土段占隧道總長(zhǎng)40%左右，成洞條件很差。隧道洞口開(kāi)挖的永久邊、仰坡采用濕法

15、噴播植草防護(hù)，臨時(shí)邊、仰坡采用噴錨網(wǎng)防護(hù)。施工時(shí)一定要嚴(yán)格加強(qiáng)該區(qū)域的監(jiān)測(cè)和支護(hù)工作。4）隧道隧址區(qū)受大氣降水影響土石交界處會(huì)有少量宊水或集中涌水。極易發(fā)生滑塌現(xiàn)象，施工難度大。五、主要施工方法及工法特點(diǎn)5.1主要施工方法大梁隧道是本段工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，受大氣降水影響，并結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造分析判斷，處于土石交界面處的會(huì)有宊水或少量集中涌水現(xiàn)象；黃土段占隧道40%，洞口段覆蓋土層淺、破碎，極易發(fā)生淺層滑塌；右線(xiàn)隧道出口明洞總長(zhǎng)90米，且部分處于沖刷溝壑內(nèi)。因此專(zhuān)家組進(jìn)行了詳細(xì)的研究，擬定了以下施工方案。方案中圍繞著開(kāi)挖和襯砌兩個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容展開(kāi)；特別注重支護(hù)，涌突水處理，明洞施工以及洞口

16、淺埋等地段的施工技術(shù)措施；特別強(qiáng)調(diào)做好隧道超前預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)兩個(gè)重要細(xì)節(jié)的輔助作用。針對(duì)于黃土隧道在開(kāi)挖過(guò)程中，隧道開(kāi)挖周邊應(yīng)力解除，一部分范圍內(nèi)的巖體發(fā)生變形并向隧道內(nèi)移動(dòng)，巖體中的初始應(yīng)力也隨著調(diào)整變化，使各種軟弱結(jié)構(gòu)面受到不同程度的破壞或松弛，特別是爆破和風(fēng)化的影響，使節(jié)理、裂隙進(jìn)一步加劇發(fā)育。在大斷面黃土隧道施工中，采用三臺(tái)階七步流水法開(kāi)挖，結(jié)合鋼拱架、錨桿、鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土形成錨噴支護(hù)，分布平行施作拱墻形成初期支護(hù)，仰拱超前施作及時(shí)閉合形成穩(wěn)固的初期支護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)黃土圍巖的天然承載能力，有效控制黃土圍巖變形，使開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程黃土圍巖受力及局部失穩(wěn)和破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定和平衡的過(guò)程。經(jīng)監(jiān)控量

17、測(cè)數(shù)據(jù)反饋指導(dǎo)施工，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)和襯砌混凝土?xí)r間。5.2工法特點(diǎn)對(duì)于隧道出口黃土段主要采用三臺(tái)階開(kāi)挖法及新奧法施工。（1）施工空間大，可以引入大型施工機(jī)械多作業(yè)面平行施工，功效高；部分軟巖地段可以采用挖掘機(jī)直接開(kāi)挖下半斷面，減小對(duì)圍巖的擾動(dòng)。（2）在黃土地質(zhì)圍巖隧道施工中，進(jìn)度穩(wěn)定，工期保障性強(qiáng)。（3）開(kāi)挖、支護(hù)施工可以分成多個(gè)作業(yè)面進(jìn)行，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，又充分利用了時(shí)間空間。（4）全斷面一次施作防水層和澆筑混凝土襯砌，確保了混凝土襯砌施工質(zhì)量，運(yùn)營(yíng)病害少。（5）施工空間分為三臺(tái)階開(kāi)挖，隨時(shí)可以調(diào)整開(kāi)挖高度加強(qiáng)支撐，有益于開(kāi)挖方法轉(zhuǎn)換。（6）采用無(wú)接觸變形測(cè)量，量測(cè)速度快速，有效指導(dǎo)施工。（7）無(wú)需增加特殊設(shè)備，投入少，操作性強(qiáng)。六、施工工藝流程及操作要點(diǎn)6.1施工工藝流程中臺(tái)階噴射混凝土出渣中臺(tái)階一側(cè)開(kāi)挖中臺(tái)階及環(huán)形拱部開(kāi)挖人工整修環(huán)形拱