客运专线隧道工程明挖基坑施工方案.doc
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1、目 录第一章 编制依据1第二章 编制原则1第三章 工程概况13.1工程地理位置13.2工程概况13.3工程的地质、水文情况53.4工程的特点及重、难点7第四章 施工准备104.1基坑周边排水和防护104.2其它施工准备10第五章 施工总体部署105.1施工部署原则115.2开挖工期目标115.3工序划分115.4土方开挖工艺流程115.5总体施工顺序11第六章 施工工艺及验收标准116.1土方开挖施工116.2土钉墙施工166.3围护桩施工176.4冠梁施工236.5桩间支护266.6锚索施工276.7混凝土支撑施工316.8支撑格构柱施工316.9基底验槽31第七章 监控量测327.1监控量
2、测项目的选择及确定327.2监测的必要性及目的347.3监测管理及控制357.4监测实施方法377.5监测反馈程序37第八章 施工安全措施及文明施工保证措施388.1临边防护与攀爬设施388.2安全防护重点398.3施工安全管理措施398.4文明施工保证措施40第九章 质量保证措施40第十章、冬雨季、夜间施工4010.1组织保证4110.2雨季施工措施4110.3冬季施工措施4210.4夜间施工措施44第一章 编制依据1、北京至石家庄客运专线新建铁路工程修改初步设计石家庄六线隧道设计图纸;2、新建京石客运专线石家庄隧道工程实施性施工组织设计;3、国家和铁道部现行相关施工规范、规程及验收标准。4
3、、石家庄六线隧道明挖基坑周边环境及所处的地理位置;5、我公司现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力;6、我集团公司承建的类似工程的施工经验。第二章 编制原则1、坚持可行、有效、经济的施工原则。2、以优质、高效、安全、低耗为施工目标。3、突出使用新材料、新技术,充分体现施工技术水平和机械化施工,提高施工进度,保证施工安全。4、确保基坑及周围建(构)筑物的安全和稳定。第三章 工程概况3.1工程地理位置本工程位于石家庄市桥东区既有京广铁路线东侧,石家庄隧道的施工里程为DK278+000DK282+980,隧道全长4980m。京石客专石家庄隧道工程位于河北省石家庄市。线路位于太行山东麓的冲洪积
4、平原,地形平坦开阔,既有京广铁路东部局部为低洼地。地势总体上由西向东倾斜。地面高程一般在60.095.0m 之间,局部地段由于人工挖掘,使地面凹凸不平。 由北京向石家庄沿线途径义堂路、石家庄工务段桥梁领工区、石铁分局建筑段、中铁物资集团、石家庄市国家粮食储备库、石家庄电机厂、中威电机厂、石家庄铁路二中、和平东路、石家庄铁路局车务段、石家庄铁路第二幼儿园、正东路、石家庄铁路供电段、银海灯具城、石家庄铁路工务段、中山路、石家庄客站、胜利五金市场、裕华东路、石家庄市棉七纺织股份有限公司等主要构筑物。工程地理位置示意图见图3-1。3.2工程概况3.2.1工程的平、纵断面设计 京石客专左线隧道进口至DK
5、278+619.17段为R=7000m曲线,DK280+900DK281+858.82段为R=12000m曲线,DK282+350.88至隧道出入口段为R=12900m曲线,其余段落为直线。隧道进口至DK278+870段位15的下坡,DK278+870至 Dk280+250段为2.1的上坡,DK280+250至DK282+100为2.2的下坡,DK282+100至隧道出口为15的上坡。隧道最大埋深约22m(至基坑底板)。 图3-1 工程地理位置示意图 京石正线主要技术标准铁路等级:客运专线;正线数目:双线;正线线间距:5.0m;速度目标值:350km/h;最小曲线半径:7000m;最大设计坡度
6、:20;到发线有效长度:650m;牵引种类:电力;列车类型:动车组;列车运行控制方式:自动控制;行车指挥方式:综合调度集中;建筑限界:按新建时速300-350公里客运专线铁路设计暂行规定(铁建设200747号)执行。其他线主要技术标准石家庄隧道内改建京广线速度目标值为160km/h,石青客专、石太联络线速度目标值为120km/h。主体结构初步设计断面主要有双跨圆拱(平顶)直墙断面见图3-2、三跨圆拱(平顶)直墙断面见图3-3、四跨圆拱直墙断面见图3-4,结构高度为11.01m13.3m,相应断面结构宽度为:26.3m29.58m、38.3m41.0m、45.05m45.55m、46.61m49
7、.87m。3-2 双跨圆拱(平顶)直墙断面图3-3 三跨圆拱(平顶)直墙断面 图3-4 四跨圆拱直墙断面 各断面里程范围如下表所示序号断面形式里程范围1双跨平顶直墙断面DK278+000DK278+2102双跨圆拱直墙断面DK278+210DK278+7393三跨圆拱直墙断面DK278+739DK279+740、DK280+045DK281+288、DK281+353DK282+176、DK282+267DK282+6904三跨平顶直墙断面DK281+288DK281+353、DK282+176DK282+267、DK282+690DK282+9805四跨圆拱直墙断DK279+740DK280
8、+0453.2.2围护结构形式隧道结构外轮廓距既有线路基边缘(线路中线外4m)的距离,在一倍基坑深度范围之内的地段以及隧道下穿各路口段,基坑侧壁安全等级为一级,重要性系数为1.1,围护结构最大水平位移0.15H,且30mm;地面最大沉降量0.15H(H为基坑深度)。隧道结构外轮廓距既有线路基边缘(线路中线外4m)的距离,在一倍基坑深度范围之外的地段,基坑侧壁安全等级为二级,重要性系数为1.0,围护结构最大水平位移0.4H,且50mm;地面最大沉降量0.3H(H为基坑深度)。基坑整体稳定性安全系数为1.30;带支撑抗倾覆安全系数为1.30;墙(桩)底、坑底抗隆起安全系数为1.60。围护结构形式:
9、一级基坑为“钻孔灌注桩+砼支撑+预应力锚索” 、二级基坑为“钻孔灌注桩+预应力锚索”。钻孔灌注桩采用1200mm1800mm、1000mm1500mm两种形式,砼支撑截面面积为800mm800mm,预应力锚索第一道为315.23000mm、第二、三、四(局部地段只有三道)道为415.21500mm;桩间网喷100mm厚C25纤维砼,挂6150150mm钢筋网。围护结构具体形式见图3-6、3-7图3-6 锚索及砼支撑围护结构断面图图3-7 锚索段围护结构断面图3.2.3地下管线本标段路内、路外管线繁多,由管线产权单位负责改移,施工单位配合。3.3工程的地质、水文情况工程地质沿线地表覆盖第四系地层
10、,从上至下依次为杂填土、新黄土、粘性土、粉砂、细砂、中砂、卵石土。岩性特征描述见表3.1。表3.1 地质岩层特性表时代成因地层编号岩土名称土层厚度(m)顶板高程(m)岩性描述Q4ml11杂填土0.404.70灰黑色、褐色,稍湿潮湿,由砖头、碎石、灰渣、混凝土、粉煤灰及粘性土组成Q4al+pl11新黄土1.109.6074.1966.95黄褐色、褐黄色,坚硬软塑,夹铁锰氧化物和少量姜石,可见小孔隙42粉砂1.2070.50黄褐色,稍密,稍湿,主要成分为石英、长石、云母41粉砂1.103.5068.7267.29黄褐色,松散,稍湿,主要成分为石英、长石、云母42粉砂1.004.1069.1765.
11、57黄褐色,稍密,稍湿,主要成分为石英、长石、云母,含少量粘土团块43粉砂0.705.5069.7160.04黄褐色,中密,稍湿,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土团块44粉砂1.4066.5561.42黄褐色,密实,稍湿,砂质纯,分选一般,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土团块52细砂1.201.4067.0165.32黄褐色,稍密,稍湿,主要成分为石英、长石53细砂0.905.2067.9261.53黄褐色,中密,稍湿,主要成分为石英、长石、云母61中砂2.7062.90黄褐色,松散,稍湿,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土团块62中砂1.304.5069.3461.99黄褐色,稍密
12、,稍湿,砂质纯,主要成分为石英、长石、云母,含少量粘性土团块63中砂0.707.1067.9458.73黄褐色,中密,稍湿,砂质纯,主要成分为石英、长石、云母,含少量姜石及圆砾64中砂1.154.3067.4560.26黄褐色,密实,稍湿,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土团块72粗砂1.001.0062.0362.03黄褐色,稍密,稍湿,主要成分为石英、长石、云母,含少量粘性土团块73粗砂1.106.9065.5359.67黄褐色,中密,稍湿,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土团块及圆砾74粗砂1.205.1063.2558.66黄褐色,密实,稍湿,主要成分为石英、长石、云母,含圆砾Q4
13、al+pl83砾砂1.601.8061.2760.03黄褐色,中密,稍湿,砂质不纯,主要成分为石英、长石、云母84砾砂0.706.9061.0558.15黄褐色,密实,稍湿,砂质纯,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土团块Q3al+pl11粘土1.401.5059.4958.09黄褐色,可塑,土质不均匀,含少量姜石、砂粒12粘土1.201.5049.5248.66黄褐色,可塑,土质不均匀,含姜石,偶见锈斑21粉质粘土0.8011.061.2857.16黄褐色,坚硬可塑,土质均匀,可见铁锰氧化物及白色钙质条纹,夹细砂22粉质粘土1.506.2059.5947.46黄褐色,硬塑,土质均匀,可见铁锰
14、氧化物及锈斑,含小姜石31粉土0.603.3060.7748.91褐黄色,中密,湿很湿,含铁锰氧化物、锈斑、粉砂、细砂43粉砂0.605.9058.5351.08黄褐色,中密,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土团块44粉砂0.506.0056.6746.61褐黄色,密实,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含粉土团块、偶见圆砾53细砂1.004.4057.9049.23褐黄色,中密,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土、少量锈斑54细砂0.803.8059.4053.22褐黄色,密实,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含圆砾及粘性土团块63中砂0.705.6060.2948.15灰
15、黄色,中密,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土团块64中砂0.607.8557.8647.70褐黄色,密实,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含圆砾及粘性土团块,偶见圆砾73粗砂1.202.4057.1554.19灰黄色,中密,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土团块圆砾、少量云母片74粗砂1.406.7057.3143.61黄褐色,密实,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含粘性土团块84砾砂1.003.2052.8551.86黄褐色,密实,潮湿,主要成分为石英、长石、云母Q3al+pl11粘土0.701.2036.1735.51红褐色、硬塑,土质不均匀,含铁锰氧化物21粉质粘土
16、0.706.2040.4026.55黄褐色,可塑软塑,土质不均匀,含砂粒、铁锰氧化物、钙质结核、云母31粉土0.803.5035.1127.35黄褐色,中密密实,湿,土质不均匀,含云母片、砂粒44粉砂1.002.9046.5230.55褐黄色,灰黄色,密实,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含钙质胶结层,偶见圆砾64中砂1.101.1032.5132.51褐黄色,密实,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含圆砾及粘性土团块,局部夹钙质胶结层74粗砂0.902.2043.8028.71褐黄色,密实,潮湿,主要成分为石英、长石、云母,含圆砾及卵石84砾砂1.202.8046.5039.50黄褐色,密
17、实,潮湿,主要成分为石英、长石、云母91圆砾1.0011.353.7723.16褐黄色,中密密实,潮湿,主要成分以石英砂岩、灰岩为主一般粒径1020mm,浑圆状,充填砂类土92卵石1.0023.853.3317.16褐黄色,中密密实,潮湿,主要成分以石英砂岩、灰岩为主一般粒径2080mm,浑圆状,充填砂类土备注:本场地勘探深度内揭露的地层有第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)、第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)。岩性主要为新黄土、粘性土、粉土、砂类土、碎石土及卵石土。隧道主要穿过新黄土、粉土、中砂、粗砂及粉砂。水文地质条件隧道经过地段无河流分布。地下
18、水主要为第四系孔隙潜水,含水层为砂、卵石层,主要由大气降水补给。地下水水位埋深4550m,均位于结构地板以下。但在沟渠底部及较大排水管道附近存有少量上层滞水。地下水历史最高水位埋深4.91m(1957年)地下水八十年代水位埋深9.5713.14m(19811985年)地下水近三五年水位埋深4550m(水位高程2328m)3.4工程的特点及重、难点3.4.1工程的特点基坑规模大,安全等级高,施工监检测要求高,监测工作量大;施工基坑距既有线距离近,施工风险及难度较大;工程上方结构物密集,明挖开槽法施工必须先行房屋拆迁完成后进行;地面管线众多,管线涵盖专业多,协调工作量大;项目总体施工工期非常紧张,
19、为确保京石、石武客运专线工程4年建设总工期目标,2012年6月30日全线开通,六线隧道必须在2011年5月底全部完工,竣工完成后,新石家庄站以北铺轨工程才能开始施工,考虑到隧道面广量大、施工干扰多等诸多因素影响,隧道的工期非常紧张。3.4.2工程的重点房屋、管线拆迁直接影响施工进场时间,对工期是重大影响因素。拆迁滞后将给后期施工带来资源、成本的加大投出。控制明挖隧道基坑变形,保证基坑稳定、既有线的正常运行是深基坑工程施工的重点。根据拆迁完成的进度情况,合理调配工料机资源,组织基坑各工序施工,是深基坑工程的施工重点。3.4.3工程的难点及对策3.4.3.1基坑开挖过程中的防护安全明挖基坑围护采(
20、用土钉墙)+围护桩+(砼支撑)+锚索方式,施工过程中必须确保防护体系的稳定和安全。主要应对措施:施工前做好基坑防排水系统系统,防止基坑受水侵泡,降低基地土体粘聚力,造成基坑不稳定。基坑分层开挖至锚索(砼支撑)高程后立即组织锚索(砼支撑)施工,遵守“先锚后挖”、及时施加预加应力并锁定,二衬施工时不松锚。加强监测,根据监测反馈信息指导施工。3.4.3.2房屋管线拆迁和交通疏导隧道穿越石家庄市中心城区,下穿四个路口交叉段施工时倒边施工,分期进行交通疏解,以保证周围居民的正常通行;石家庄六线隧道洞身范围房屋、地下管线及铁路线路众多,全部管线需迁改,工程量大。主要应对措施:项目组织以项目经理为首的拆迁领
21、导小组,主抓管线拆迁、场地移交与交通疏解工作,全过程积极配合业主、拆迁主管部门的管线拆迁工作,加强与交管、市政、管线单位、周边单位及居民的沟通、协调,并取得其支持与配合,为施工创造良好的外围环境。管线房屋拆除分专业设专人,对拆迁的过程进行动态跟踪,及时了解拆迁动向,敦促各产权单位极早完成拆改。3.4.3.3保证工程的安全、质量本工程结构位于既有铁路和城市道路之间,而且各种施工步序多,施工不当将引起地层较大的变形,危及既有线的行车安全,因此将开挖支护的形成作为我们施工的首要重点。 主要对策:建立完善的安全保障体系,责任到人,加强安全教育,并做好危险因素识别,制定各种突发事件的应急措施,施工过程中
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