土地岭隧道贯通方案专项施工组织设计.docx

.省道 318 黑石渡至道士冲段公路改造一期工程土地岭隧道贯通方案编制：复核：审核：专业资料.省道 318 黑石渡至道士冲段公路改造一期工程项目部二 O 一七年八月目录一、编制依据1二、工程概况1三、施工现状3四、贯通区间情况44.1 贯通区间设计支护参数44.2 贯通区间地质描述5五、施工进度计划6六、贯通总体施工方案66.1 贯通总体施工思路66.2开挖工法76.3隧道贯通误差测量及调整106.4超前地质预报116.5 监控量测12专业资料.七、质量保证措施9八、安全保证措施138.1 建立健全安全生产管理制度138.2 危险源辨识及预控措施148.3 现场贯通安全控制措施16九、环境保护措施18十、水土保持措施19十一、文明施工19十二、应急预案2012.1应急救援领导小组与职责2012.2 塌方的征兆2212.3应急准备2212.4应急救援预案2412.5应急救援队伍1912.6应急救援机构联系19专业资料.一、编制依据(1). 省道 318 黑石渡至道士冲段公路改造一期工程施工招标文件。(2). 省道 318 黑石渡至道士冲段公路改造一期工程两阶段施工图设计。(3). 公路工程技术标准（JTG B01-2014 ）。(4). 公路隧道施工技术规（JTG F60-2009 ）。(5). 公路隧道施工技术细则（JTG/T F60-2009 ）。(6). 公路工程质量检验评定标准（JTGF801-2012 ）。(7). 爆破安全规程（ GB6722-2011)(8). 省普通国省干线公路施工标准化实施要点。(9). 当地的水文、气象、本项目的地质资料及现场调查及踏勘情况。(10). 和当地地方法令、法规具体规定。(11). 业主对本合同段工程的安全、质量和工期要求。(12). 我单位现有的技术能力、 机械设备、施工管理水平及多年参与施工类似工程积累的技术和管理经验。二 . 工程概况2.1概述省道 318 黑石渡至道士冲段公路改造一期工程土地岭隧道为单洞双向行车隧道，公路等级为二级公路，隧道里程桩号K33+725 K35+863 ，长 2138m ，位于不设超高的曲线上，圆曲线半径分别为600m 、 1000.m ，采用双面坡，隧道纵面采用双向坡。洞门均采用端墙式洞门， 主洞采用三心圆断面形式， 紧急停车带采用五心圆轮廓。净宽 9m ，净高 5m 。设计速度： 40km/h 。施工工期 14 个月 , 2016 年 8 月 6日开工， 2017 年 10 月 6 完工。专业资料.2.2地形、地貌、气象、水文、地质情况（ 1）地形地貌隧址区属中低山地貌， 地形起伏较大，属于山岭隧道。隧道围中线高程561.5m 781.7m ，最大高差约 220.2m 。山体自然坡度30 °65 °，植被较发育。进出口均处于山坡坡腰地带，基本处于稳定状态。（ 2）气象隧址区属北亚热带季风湿润气候区。总的特征是：季风明显、四季分明、气候温和、雨量充沛、春温多变、秋高气爽、梅雨显著、夏雨集中。由于地形复杂，小区域气候差异大。多年平均气温15.5 。累年平均最高气温为20.6 ，平均最低气温为11.5 。（3）水文隧址区地表水，属淠河水系，总属淮河水系。隧址区地下水属层状岩类裂隙水，地下水赋存于风化带或风化网状裂隙中，地地下水主要受大气降水入渗补给，并竖向和侧向向邻区迳流、 排汇，或沿裂隙渗流形式排出地表，汇成小溪。从地形地貌特征来看， 该区地形切割剧烈， 属地下水的补给区，其水量较贫乏，富水性差，季节性变化大。地下水的补给方式主要为大气降水，排泄方式主要以地下径流形式排泄，斜坡部位以沿裂隙渗流形式排出地表。地表水和地下水对混凝土无腐蚀性，可直接用作工程用水。（ 4）地质构造本隧道以级围岩为主，岩性较坚硬，岩体较破碎，总体建设条件较好，具体特点如下：专业资料.（ 1）隧道洞口段主要穿越中 - 微风化角闪麻岩岩层，埋深浅，岩体较破碎，围岩条件一般；洞身段主要穿越微风化角闪麻岩， 围岩条件较好， 土地岭隧道主要为微风化角闪麻岩，岩性坚硬，最大埋深值约 200m ；K34+900 处有左行平移逆断层；根据风险评估报告，本隧道有可能存在发生轻微岩爆的可能性。（ 2）受路线总体走向影响进口浅埋段埋深 6 米；出口段洞口段下穿 S318 ，浅埋段埋深 10 米；在该段落施工过程中， 应严格控制循环进尺及施工工序， 逐榀开挖、逐榀支护，加强上方道路地表沉降及洞初支的监控量测工作。发现异常，及时上报。三、施工现状截止 2017 年 8 月 1 日，土地岭进口掌子面施工至K34+607 ，仰拱施工至K34+570, 二衬施工至 K34+550 ，土地岭隧道出口段掌子面施工至K34+863 ，仰拱施工至 K34+895 ，二衬施工至 K34+915 ，各工序里程具体如下图：专业资料.二带车0停2急 7紧+4侧 300000005050左 K0000000246802345680246866666777 777788888+ +剩余施工段带剩余施工段车0停K34+735-K34+755改为单端掘进进口掌子面位置2急 7紧+4出口掌子面位置侧K3计划贯通断面桩号为 K34+735右 二土地岭隧道施工现状图根据工序示意图所示，进口至出口端贯通段位于K34+720-K34+740段，该处为第二个紧急停车带右侧停车带上，进口端施工至 K34+735段后暂停掌子面开挖并退出掌子面改由出口端单头开挖，最终在K34+735处实现隧道的掌子面贯通。四、贯通区间情况4.1 贯通区间设计支护参数根据设计图纸，隧道贯通段落设计支护参数如下：K34+560-K34+820段设计围岩为IV 级围岩，拱部 42 超前注浆小导管，环向间距为 0.4m ，每环 33 根，2.5m/ 环，3.5m/ 根，H15*W20格栅钢架，间距 0.8m ，按“隧道施工图S5-1-5-2/3/4”图施做，采用上下台阶法。专业资料.4.2 贯通区间地质描述专业资料.根据设计图纸、现场施工情况及超前地质预报揭示，K34+560-K34+820段洞身围岩为微风化片麻岩岩体较为坚硬，贯通段落埋深 >=130m, 且处于隧道中间段落，根据之前的施工经验及超前地质预报数据分析，围岩完整性较好， 且选在围岩较好断面较大的加宽段进行贯通，有利于贯通误差的控制。五、施工进度计划根据目前，现场资源配置及施工组织、 围岩级别及施工工效综合分析，截止 2017年 8 月 1 日土地岭进口与出口两工作面相距256m，按照目前土地岭隧道进出、口4m/d进尺，进口 8 月 22日抵达第二个加宽段，出口8月15日到达第二个加宽段；加宽段施工速度较正常段慢速度为3m/d ，进口预计在 9 月 3 日施工至 K34+735 处，后退出掌子面，改为出口端单端掘进，出口端需25 天抵达 K34+735处，预计在 9月 10日贯通隧道。二带车0K34+863-805段4m/天，K34+695-735段3m/天，停2急 7该段共计需要15天紧+该段共计需要 14天4侧 300000005 050左0K0000002468023 45680246866666777 777788888+ + +剩余施工段带剩余施工段K34+607-695段4m/天，车0停2该段共计需要 22天急 7紧+K34+735-805段4m/天，该段共计需要 15天4侧 3计划贯通桩号为 K34+735,贯通日期： 2017年9月10日K右 二土地岭隧道施工进度图六、贯通总体施工方案6.1 贯通总体施工思路专业资料.结合土地岭隧道进度及安全质量、机械设备资源配置等情况综合考虑，由土地岭进口单头掘进施工，当进、出口掌子面距离在20m 以时，仰拱及二衬应控制在安全步距围，隧道贯通开挖工法采用上下台阶法并视围岩情况及时调整工法及支护参数，保证贯通施工安全及降低贯通风险。K34+735为贯通里程，掘进区间由出口单端掘进至隧道贯通。隧道贯通之前严格按照设计图纸参数进行支护，并在两端相距150m 时进行一次贯通测量，保证贯通误差。施工中坚持“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则，过程中针对贯通区间加强监控量测、超前地质预报工作，及时调整开挖工法及支护参数，尤其单端掘进至20m 的区间，初支应在设计基础上视围岩情况进行加强支护增打锁脚锚杆，并控制好安全距离， 以保证隧道施工质量和施工安全。6.2开挖工法开挖方法： 采用“弱爆破、 短进尺、强支护、早封闭、 勤量测” 的原则进行施工，上台阶开挖至出口掌子面10m 距离时，上台阶每循环进尺按1 榀钢架控制，开挖进尺控制在 0.8 米。台阶高度应根据地质情况、 隧道断面大小和施工机械设备情况确定，其中上台阶高度确定为 3-4m 左右。1 、具体施工工序：（1 ）、在上一循环的超前支护防护下，弱爆破开挖部施做部台阶周边的初期支护：初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架（设锁脚锚杆），并钻设径向锚杆后专业资料.复喷混凝土至设计厚度。（ 2）、弱爆破开挖 -1 部施做 -1 部初期支护：初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架（设锁脚锚杆），钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度；施做临时仰拱：架设临时横撑 A，铺设钢筋网，并喷混凝土封闭临时仰拱，同时施作临时斜撑。（ 3）、同 -1 部施工工序，开挖及支护 -2 。（ 4）、弱爆破开挖 -1 部施作 -1 部边墙初期支护，即初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架（设锁脚锚杆），钻设径向锚杆，复喷混凝土至设计厚度。（ 5）、同 -1 部施工工序，开挖及支护 -2 。（ 6）、弱爆破开挖部施作部仰拱初期支护，即初喷混凝土， 铺设钢筋网，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度。（ 7）、灌筑 部仰拱与边墙基础；待仰拱混凝土初凝后，灌筑仰拱填充部至设计高度。（ 8）、根据监控量测结果分析，确定二次模筑施做时机，拆除临时横撑铺设环+ 纵向透水盲沟、 防水板 + 土工布利用衬砌模板台车一次性浇筑VII 部（拱墙）衬砌。2 、施工注意事项：（ 1）、钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固，工序变化处之钢架应设置锁脚锚杆，确保钢架基础稳定，防止下台阶开挖发生塌方。（ 2）、拱脚及墙角以上 1m 围断面严禁欠挖。（ 3）、监控量测点布设必须及时，同时保证量测频率，以真实量测数据指导施专业资料.工。（ 4）、当岩体极破碎自稳性较差时，必要时可采取喷混凝土封闭掌子面或采用大拱脚台阶 A 型，上台阶预留核心土。（ 5）、若拱顶钢架发生明显下沉，可按大拱脚台阶B 型方式施工，上台阶设临时横撑，并进行系统支护补强，以确保施工安全。（ 6）、若边墙钢架发生明显移，必要时可架设临时横撑B。（ 7）、开挖出碴完成后，必须立即进行立架喷浆，及时进行支护，保证施工安全。施工工序见图6.2-1 、6.2-2 、 6.2-3 。图 6.2-1大拱脚台阶法施工工序横断面专业资料.图 6.2-2大拱脚台阶法施工工序纵断面图 6.2-3大拱脚台阶法施工工序平面6.3隧道贯通误差测量及调整6.3.1贯通误差测量1 、土地岭隧道洞采用导线测量，应在隧道贯通面中线附近设一临时测点，通过两端导线分别测量该点坐标，计算其坐标较差在该里程处法向及里程方向上的投影值，得到纵向及横向贯通误差。 同时测量贯通点与大里程与出口方向相邻导线点连线的夹角，计算该夹角的理论与实测较差，求得方向贯通误差。2 、由两端高程点分别测量贯通面处临时点的高程， 其高程差即为高程贯通误差。专业资料.6.3.2贯通误差调整1 、实际贯通误差宜在未衬砌地段（调线地段）调整。调线地段的开挖和衬砌均应以调整后的中线和高程进行放样。2 、贯通误差应以满足线路设计规和道路平顺性要求为原则进行调整，调整后的线路应满足隧道建造限界要求。3 、高程贯通误差应按下列方法调整：（ 1）由两端测得的贯通点高程，应取两贯通高程的平均值作为调整后的贯通点高程值。（ 2）高程贯通误差调整可按照贯通误差的一半，分别在两端未衬砌段，以为衬砌段的线路长度，按照比例调整其围各水准点高程。（ 3）未衬砌段高程放样应依据调整后的水准点高程进行。（ 4）调整后的线路应满足线路设计和验收规要求。6.4超前地质预报根据设计图纸，土地岭隧道进口至出口段K34+695-K34+805段落设计采用WT-1(TSP203) 、ZT-1( 加深炮眼 5 孔)、地质调查法等综合物探及钻孔为主进行综合超前地质预报。施工中将几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证。综合监测结果，及时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险。目前，土地岭隧道根据已施作的TST 探测结果、地质雷达探测结果和加深炮孔结合地质分析：土地岭隧道进口： K34+500 K434+735段围岩波速相对不高，从构造偏移图像分析该区段围岩较完整， 裂隙较发育较少， 掌子面围岩为微风化花岗片麻岩，围岩完整性和稳定性较好，建议围岩级别为a 级。土地岭隧道出口：K34+940 K34+800段设计围岩设计为级，岩体较破碎，专业资料.裂隙发育，发育有破碎裂隙带， 局部存在夹泥层； 但在实际施工中发现该段围岩情况实际与实际并不符合，根据经验及超前地质预报判定为a- c 类型围岩。因此为隧道贯通提供了良好的地质前提条件。同时，在贯通区间勤施打加深炮眼钻孔，其深度较爆破孔深不小于6 米，数量不少于 5 个，分两循环交错向前布置，两循环间搭接长度不少于3m 。根据超前地质预报结果并结合监控量测综合分析，遇到异常情况时应及时调整开挖工法，调整支护参数并加强施工措施。6.5 监控量测监控量测是信息化施工的重要容。 通过施工现场的监控量测， 为判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性，二次衬砌合理施作时间，以及修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据，指导日常施工管理，确保施工安全和质量。K34+600K34+800段为主要以级围岩为主，该段洞监控量测点每5m 埋设一个断面，每个断面分拱顶、拱腰及边墙埋设5 个点。监测频率为每日监测一次，必要时每日监测二次，以真实数据反馈指导施工。当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达 100mm时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施。主要方法为继续观测，待围岩稳定后施工二衬。七、质量保证措施7. 1 洞身开挖洞身开挖采用弱爆破，软弱破碎围岩地段施工时严格贯彻“先预报、管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤量测”的指导思想，科学组织施工，确保施工质专业资料.量和施工安全。严格按照设计文件及经监理工程师批准的施工方法进行施工，保证隧道按设计方向与坡度及结构尺寸施工，做到不欠挖、不超挖。严格按弱爆破设计布眼、 装药，在开挖过程中不断优化钻爆设计，选择合理的爆破参数，努力提高光面爆破质量，获取良好的爆破效果。7.2 初期支护施工支护紧随开挖及时施作，以控制围岩变形和减少围岩暴露时间。不同的围岩段，严格按施工图纸采取不同形式的施工支护。努力提高初期支护的施工质量，按规定检查锚杆的抗拔力和喷射混凝土层厚度，做到断面尺寸符合设计规， 支护结构稳定可靠。7.3 监控量测建立监控量测小组，配备专用量测设备、仪表，按规定频率进行量测，准确、完整、及时收集数据，分析掌握围岩收敛和初期支护位移变化情况，描述工程地质，及时反馈信息，为施工提共科学依据。八、安全保证措施8.1 建立健全安全生产管理制度认真贯彻以预防为主， 重在控制的安全管理原则。 管生产必须管安全。 施工现场周边应设明显警戒标志。建立以生产管理为主的安全生产值班制度,分别在隧道进口与隧道出口设置专职安全员各1 名 ,每天进行督促检查 ,发现隐患及时排除整改。加强作业班组安全技术交底并进行安全生产教育，定期或不定期进行安全生产检查。在进入剩余 20m 掘进工作面时加强安全排查及交底作业，保证隧道顺利贯通。专业资料.8.2 危险源辨识及预控措施根据施工现场施工情况、 地质及施工工艺特点， 隧道贯通过程中主要危险源有塌方、贯通塌方风险及爆破安全风险等，针对以上情况采取如下预防措施：1 、严格执行设计图纸施工， K34+735-K34+755段围岩采用大拱脚台阶法开挖，上台阶进行每循环开挖后及时按设计参数支护，确保围岩稳定； 在上台阶超前一定距离后，进行中台阶分左右幅错开开挖同时并进，左右错开 5m 左右；在中台阶超前一定距离后，下台阶分左右幅错开开挖同时并进，左右错开5m 左右。2 、按照要求严格进行超前支护施工，严格控制开挖进尺并严格控制每循环爆破装药量。具体安全措施如下：（ 1）严格按“先预报、管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤量测”的原则进行施工，确保施工安全。（ 2）所有进入隧道施工的人员，要严格执行隧道施工的规定，必须按规定配带安全防护用品。（ 3）严格控制开挖进尺及爆破时的装药量，尽可能减少每循环爆破装药量，减少对围岩的扰动。（ 4）提高现场施工作业人员安全意识，严格执行“一带班、两跟班”作业制度，加大爆破作业安全监管工作。（ 5）严格按喷锚构筑法组织施工，根据围岩类别严格按设计进行施工支护，坚持监控量测，按反馈信息指导施工，严禁盲目冒进、草率支护、冒险施工。（ 6）在各施工班组间，上下各道工序间，建立完善的交接制度，在交接时交接班人应将本班组工作情况及有关安全措施向接班人详细交待，并做好交接班记录。专业资料.3 、隧道单端掘进贯通，剩余开挖段约10m时，必须按设计及专项施工方案严格进行超前支护施工。软弱围岩浅埋隧道安全步距必须满足设计图纸要求。成立隧道贯通领导小组，派安全员进驻，全天候值班。严格执行“一炮三通知”制度。隧道贯通领导小组序号姓名职务职责1项目经理统一安排调度隧道贯通一切事宜。2总工负责隧道贯通的技术负责。3生产经理全力配合、安排隧道贯通所需的人、材、机等资源。4工程部负责现场实际施工的技术指导。5测量部负责隧道贯通前后的测量工作。6质检部负责隧道贯通前后的质量管理。7安保部负责隧道贯通前后的安全管理。4 、单端掘进贯通区间支护加强K34+735-K34+755段在结合超前地质预报、监控量测等分析，必要时采取在设计级衬砌基础上采取加强支护施工，如遇到异常情况及时申请四方现场勘查会商处理。5 、监控量测加强监控量测工作， 成立隧道贯通监控量测小组，由项目部总工杰牵头， 测量部专业资料.及工区测量班负责监控工作的实施，将责任落实到人， 建立健全质量保证体系， 确保监控量测工作有效实施，资料真实有效，量测实施组主管项学亮，组员：施凯、杜军发。6 、安全步距控制严格执行隧道设计图纸S5-1-1 （P9 ）规定，级围岩二衬步距不得大于35m ，同时在施工至剩余20m 时，仰拱、二衬应跟至掌子面附近。8.3 现场贯通安全控制措施(1) 贯通前，由安全贯通领导小组统一协调指挥，达到资源利用最大化，生产协调合理化目的。(2) 加强安全宣传教育，提高施工人员的安全责任意识，做到人人懂安全，人人是安全员。(3) 严禁闲杂人员滞留在掌子面警戒区以，并严格按照爆破通知流程（见附图8.3-1 ）进行联络。(4) 两端洞口由专人负责，在洞口外拉上安全彩带隔离，安排专人看守，严禁闲杂人员无故进入。附表 1：土地岭隧道进口贯通施工联络人员表工点姓名职务隧道施工总负责工区负责人土地岭进出口进口技术员出口技术员专业资料.附图 8.3-1 隧道贯通前爆破通知流程图专业资料.九、环境保护措施为加强环境保护，避免施工时影响环境，项目部成立相应的环境保护组织机构，采取一定的环境保护措施， 把环境保护贯穿于施工的全过程。严格遵守环保部门和本工程的有关规定，采取必要的防治措施以消除因施工因素造成的环境污染。1 、组织施工人员学习环保知识，加强环保意识，保持清洁、控制扬尘、杜绝撒漏材料，使大家认识到环境保护的重要性和必要性。专业资料.2 、认真贯彻各级政府的有环境保护方针政策、法令。3 、文明施工现场，对场地废料、土石方的废方指定地点处理。施工中及时完善排水系统，防止水土流失，尽量减少对周围自然环境的影响和破坏。4 、采取有效的技术手段和管理措施将施工机械和运输车辆的噪音控制到最低程度，为保护施工人员健康，经常保养机械，使噪音降低到最低限。十、水土保持措施1 、认真执行水污染防治法、水土保持法、森林法等有关法律规定。2 、施工垃圾必须运至指定地点：施工完毕后取弃土场及时平整，并做必要的防护，避免水土流失：施工临时场地、便道使用完毕后恢复原状。3 、水土保持的原则：重规划、少占地、少开挖，多利用、少弃碴、快恢复，严管理、少流失。4 、遵守和地方有关水土保持规定，采取必要的措施防止施工中的燃料、油、污水、废料和垃圾等有害物质对河流、池塘、水库的污染。十一、文明施工1 、施工现场必须设置安全警示牌。2 、施工场地的安全设施和标志牌要齐全，有效，不得擅自拆除或移动。3 、任何人员进入施工现场必须佩戴安全帽。4 、进入施工现场要严格遵守安全生产规章制度。5 、任何人不得酒后作业。6 、场运输道路确保通畅。专业资料.7 、施工现场的材料、设备必须堆放整齐、稳固。十二、 应急预案12.1应急救援领导小组与职责12.1.1应急救援领导小组成立土地岭隧道坍塌事故的应急救援领导小组直接对隧道工区进行管理，组长由项目经理担任，副组长由项目总工、 项目生产经理担任， 组员包括各部门主要负责人。12.1.2应急小组下设机构及职责应急救援小组下设：抢险救援组、安全保卫组、后勤保障组、医疗救护组、善后处理组、事故调查组。应急准备与响应组织机构，如图 12.1.2-1 。组长：副组长：专业资料.抢险救援组安全保卫组后勤保障组医疗救护组善后处理组事故调查组组长：组长：组长：组长：组长：组长：组员：组员：组员：组员：组员：组员：图 12.1.2-1应急准备与响应组织机构职责：隧道发生坍塌事故等险情后，现场负责人应立即通知应急领导小组组长。组长接到险情后， 分析紧急状态确定相应报警级别，启动应急预案程序、 应急抢险救援指挥系统立即投入运作，在现场设立指挥场所， 相关人员到位， 组织实施抢险工作