铁路建设项目2万m特长双线隧道开挖衬砌整体工程施工方案249页.doc
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编号:1028055
2024-09-04
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1、铁路建设项目2万m特长双线隧道开挖衬砌整体工程施工方案编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月 1工程概况1.1编制依据、编制原则及编制范围1.1.1编制依据 1.1.1.1铁道部工程管理中心发售的XX线XX段增建第二线XX特长隧道施工招标书、设计图纸及技术资料;1.1.1.2标前会议情况介绍及招标文件补遗书和答疑书;1.1.1.3现行铁路工程施工技术规范、标准、规程和规则;1.1.1.4现行的铁路工程施工验收规范、标准及规程;1.1.1.5现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料;1.1.1.6我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水2、平、科技工法成果和多年积累的长大隧道工程施工经验;1.1.1.7国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。1.1.2编制原则1.1.2.1科学部署,统筹安排,组织平行、交叉、流水作业,确保关键工序即XX特长隧道线(左线)平行导坑开挖工序的进度计划和工期目标的实现,为线的按时开通提供条件;1.1.2.2提高机械化施工程度,采用先进施工方法和施工工艺;1.1.2.3强化组织指挥,加强管理,保工期、保质量、保安全;1.1.2.4优化资源配置,实行动态管理;1.1.2.5推行责任制,采取多种激励措施,确保工期;1.1.2.6文明施工,环境保护,水土保持。1.1.3编制范围1.1.3.1隧道1.3、1.3.1.1XX特长隧道I线(右线)隧道出口中段YDK175+690YDK172+205段长3485m(含整体道床),全部自线(左线)平导通过横通道施工。1.1.3.1.2XX特长隧道线(左线)隧道出口段DK183+185DK172+200段长10985m(含整体道床),先期按平导贯通,并负责I线(右线)隧道出口中段的施工,在不影响I线(右线)隧道按期完工或I线(右线)隧道建成通车后,扩大开挖后衬砌建成线(左线)隧道。1.1.3.2横通道(含水仓工程、接地材料)1045米/28处1.1.3.2.1位于线(左线)DK175+685DK183+185与I线(右线)YDK175+690YDK1834、+190之间,以I线(右线)、线(左线)间的中线为界,与线(左线)相连部分,即本段范围内横通道总长的一半。1.1.3.2.2位于线(左线)DK172+200DK175+685与I线(右线)YDK172+205YDK175+690之间的全部横通道。1.1.3.3洞门及洞门附属工程XX特长隧道线(左线)隧道出口端(DK183+185DK183+195)洞门及洞门附属工程,以I、线间的中线为界。1.1.3.4竖井DK178+900处施工通风竖井260米/1座,位于I、线之间。1.1.3.5弃碴场XX特长隧道I线(右线)、线(左线)隧道出口端弃碴场处理(包括挡护工程、场地平整、绿化、复垦等)。1.2工5、程简介1.2.1工程简介XX铁路XXXX南段增建第二线线路起于XX西站,沿黄河二级阶地西行经河口南站跨黄河XX浪河而上,在既有XX段XX站与XX车站之间以特长隧道穿越XX后沿XX河、庄浪河而下,进入河西走廊与既有线并行引入XX南站。1.2.2设计概况XX特长隧道位于既有XX线XX段XX站与XX车站之间。隧道长度为20050m,设计为两座单线隧道,线间距为40m;两座隧道线路纵坡相同,主要为11的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.560.72m。隧道进口位于XX县XX镇赵家庄附近,地形开阔;隧道出口位于XX县XX乡的沙沟台,地形较狭窄。隧道洞身最大埋深1100m左右。出口端大台施工通风竖井位于X6、X村,线路里程DK178900,深约260m,距隧道出口4285m,衬砌后净空300cm。1.2.3主要技术标准1.2.3.1铁路等级:国铁I级;1.2.3.2正线数目:双线;1.2.3.3限制坡度:单机6,双机13;1.2.3.4旅客列车设计行车速度140Km/h,最小曲线半径1200m;1.2.3.5牵引种类:电力;1.2.3.6牵引定数:4000t;1.2.3.7到发线有效长度:850m;1.2.3.8闭塞类型:自动闭塞。1.2.4主要工程量XX特长隧道本标段主要工程量如表1.2.1所示。表1.2.1 XX特长隧道4标段主要工程数量表序号工 程 项 目单位数量备注一I线(右线)隧道延长米7、34851开挖(复合式衬砌)立方米1774932衬砌圬工方534213整体道床米3485二线(左线)隧道延长米109851开挖(复合式衬砌)立方米5795322开挖(整体式衬砌)立方米48583衬砌圬工方1821914整体道床米109955线(左线)平导延长米10985三辅助坑道延长米13051竖井延长米2602横通道延长米1045四洞门及附属工程圬工圬工方8451.3自然条件1.3.1地形地貌本区整体属于祁连山东北部中高山区,隧道进口以南为庄浪河河谷区,出口以北为XX河及其支流XX河谷区,隧道经过XX毛毛山中高山区,根据山体相对高度,进一步划分为XX南坡底高山及梁状丘陵区、XX中高山区和XX8、北坡低高山区三个次级地貌单元。本标段XX特长隧道出口区主要为XX北坡低高山区:位于F7断层以北,地形起伏,自然坡度1530,海拔高程2800m左右,相对高差200400m。地表多有土层覆盖,其间沟谷发育,主要支沟有大洪沟、窄洪沟、金家直沟、大沙沟、天井沟及直沟等。1.3.2气象特征本标段线路位于中温带干旱气候区,春季多风,少雨干旱;夏季酷热,降水增多;秋季凉爽,降温较快;冬季寒冷,干旱少雪。XX地区海拔高(29003600m),气候垂直分带明显,气温寒冷,日温差大,阴雨风雪冰雹天气多变,冰冻时间长。沿线年平均气温-0.15.1,绝对最高气温28.134.7,最低-29.0-30.6;多年平均降9、水量357.8409.4mm,最大降水量552.2mm;多年平均蒸发量15481813.6mm;瞬时最大风速29ms,主导风向北北西;最大积雪厚度2436cm;土壤冻结深度138200cm。1.3.3地震隧道通过区段地震基本烈度为8度。1.4工程地质及水文地质1.4.1地层岩性本区地层岩性复杂,其分布主要受区域断裂构造控制。区内出露的地层主要由第四系、第三系、白垩系、三叠系、志留系、奥陶系等,并伴有加里东晚期闪长岩体的侵入。主要岩性有黏质黄土、卵石土、碎石土、泥岩夹砂砾岩、砂岩夹页岩及煤层、板岩夹千枚岩、安山岩以及加里东晚期闪长岩。本标段线(左线)隧道DK183+185DK172+200段长110、0985m,围岩有、及级围岩,以、 、级中硬围岩为主,其中级围岩1545m,占14.1%;级围岩4830 m,占44.0%;级围岩3625m,占33.0%;级围岩545 m,占4.96%;级围岩440 m,占3.94%。I线(右线)隧道YDK175+690YDK172+205段长3485m ,围岩有、及级围岩,其中级围岩1555 m,占44.6%;级围岩1360 m,占39.0%;级围岩495m,占14.2;级围岩75m,占2.2%。1.4.2地质构造本区在大地构造单元上属于祁连山褶皱系。隧道位于北祁连优地槽褶皱带内,褶皱及断裂构造发育。1.4.2.1褶皱构造褶皱构造在本区较为发育,褶皱形态复11、杂,据其形成时代和所处的构造部位不同,由南向北可划分为加里东期褶皱带和海西因支期褶皱带两个褶皱构造带。1.4.2.2断裂构造区内断裂构造发育,主要为区域性大断裂,走向基本为北西向,压性压扭性,具有切割深、延伸长、规模大的特点。本标段主要有F6、F7断层,叙述如下:毛毛山岭中断层(F6):位于毛毛山岭脊附近,为逆断层,延伸长度大于48Km,断层走向北西西向,倾向北,倾角80,断带物质主要由断层泥砾、碎裂岩组成,较松散破碎,破碎带出露宽度4080m。隧道于DK173580DK173655通过该断层,通过长度75m。毛毛山老虎山断层(F7):位于毛毛山岭北山前,延伸长度约174km。断层走向北西西向12、,倾向南,倾角70,前期为逆断层,后期表现为左旋逆走滑断层。测区断层南侧出露地层志留系板岩及加里东晚期闪长岩体,断层北侧出露白垩系砂砾岩夹泥岩。断带物质主要由断层泥砾及碎裂岩组成,松散破碎,风化严重,破碎带出露宽度400800m,局部大于1000m,隧道于DK177050DK177835通过该断层,隧道通过长度785m。区域地震资料显示全新世以来该断层仍有活动迹象,历史上曾发生过5次古地震事件,具有周期性,复发周期为1800年,最大震级为7.5级左右。1.4.2.3节理由于XX特长隧道区褶皱和断裂较发育,岩体受构造运动影响,节理发育较发育,主要节理方向为北西及北东向,以密闭节理为主,节理面较光13、滑,延长数米至数十米。1.4.2.4新构造运动新构造运动在测区的活动方式是在总趋势上升条件下以不均衡地升降运动及沿古构造线部分地段作继承性活动。F7断层带中存在较宽的断层泥砾带,泉水发育,在全新世以来仍有活动迹象。现代地震较为活跃,主要为小震。1.4.3水文地质特征本标段隧道范围内,围岩富水性分区划分可分为:1.4.3.1中等富水区:主要为隧道进口端第四系松散堆积层、安山岩带(O2)、志留系板岩(S1)及F4、F5、F6、F7断层破碎带及影响带。1.4.3.2弱富水区:主要为岭南和岭中的上三叠统砂岩夹页岩带(T3)。1.4.3.3贫水区:主要为第三系砂砾岩夹砂岩、泥岩带(N2)、闪长岩带(3)14、白垩统(K1)砂砾岩夹泥岩。预计I线(右线)隧道最大总涌水量为9621.8m3d,线(左线)隧道最大总涌水量为16114.78m3d,在断层破碎带有突然涌水的可能。1.4.4不良地质隧道通过地段的不良地质主要为有害气体,根据地质调绘和钻探,三叠系上统为含煤地层,砂岩、页岩地层中夹有薄煤层,煤层厚0.21m,根据试验结果,煤体的气含量均很低,主要以解吸气和残余气为主,解吸气以N2、CO2、O2为主,未检测出甲烷等烃类气体,煤层的吸附能力居中。1.4.5地质灾害XX特长隧道最大埋深在1000m以上,岭脊为坚硬的闪长岩,级围岩占80%左右,本标段洞身通过F6、F7断层破碎带长度为860m左右,地应15、力值高,砂、页岩夹煤层,砂、泥岩等地层软硬不均,存在小褶皱、节理密集带等,工程地质条件复杂,施工中可能出现围岩失稳、突然涌水涌泥、岩爆、高地温、瓦斯等地质灾害。1.5施工条件1.5.1交通运输隧道出口紧邻312国道,XX车站距隧道出口2km,材料运输方式采用火车和汽车联合运输,交通十分便利。1.5.2当地资源本工程所用的当地材料:片石、碎石来源于XX县朵什乡石场;砂由黄羊镇沙沟供应。1.5.3施工用电施工用电根据招标文件自隧道洞口搭接架设。1.5.4施工用水工程所在地XX河、小XX河常年流水,可满足施工用水要求。1.5.5施工通讯当地可通程控电话,通讯方便。1.6工程特点1.6.1隧道特长、工16、期很紧XX特长隧道长达20050米,为国内目前最长的铁路隧道。而I线(右线)隧道的总工期只有60个月,本标段招标文件要求2003年2月1日开工,2007年7月31日完工,实际施工时间只有54个月;线(左线)隧道总工期只有78个月,本标段招标文件要求2003年2月1日开工,2009年1月31日完工,实际施工时间只有72个月。1.6.2地质条件复杂、施工难度大隧道围岩类别变化大,洞身穿越多处断层带和节理密集带,施工中可能出现围岩失稳、高地应力、岩爆及流变、高地温、突然涌水涌泥、瓦斯等不良地质灾害,施工有一定的技术难度。因此,必须在施工过程中加强超前地质预报和监控量测工作,大力推行信息化施工技术,规17、避施工风险,保障施工安全。1.6.3进度指标高、需配备精良的机械设备为了实现工期目标,本标段在地质条件较好地段必须持续稳产、高产,高峰期,线(左线)平导月掘进速度380m以上,I线(右线)隧道月掘进速度270m以上,因此必须采用大型、高效、成龙配套、性能优良的隧道施工机械进行作业,以施工机械化,保障隧道施工快速化。1.6.4设计技术标准高、质量要求严本隧道的旅客列车设计行车速度为140kmh,因此,必须以高标准、高质量的隧道工程,来保障今后隧道行车的快速、安全。招标文件要求:本工程的工程质量必须确保部优、力争国优,工程一次验收合格率达到100,优良率达到90以上,整个隧道达到不渗不漏不裂,并满18、足XX特长隧道创优规划要求。这就要求我们在施工过程中必须科学组织,严格管理,以高素质的人员、先进的技术、一流的装备作保障,并与承担隧道施工任务的其他兄弟单位联合创优,实现上述质量目标。1.6.5隧道工作面较多、施工管理难度大由于线(左线)平导超前给I线(右线)中部隧道多开辟工作面,因此施工过程中开挖、支护、运输、衬砌、通风以及排水等都必须做好协调和管理,以实现“快速、有序、优质、高效”的建设目标。1.6.6环保要求高隧道所在地属甘肃祁连山国家自然保护区,洞口所在地居民多,隧道出口XX河、小XX河属于环境敏感点,整个施工过程中要有完善的环保、水保措施,确保环境不污染、植被不破坏、水土不流失。1.19、7采用的主要技术规范及技术标准根据本标段的工程特点,除满足XX特长隧道设计文件、设计图纸技术要求外,其它采用的法律、法规、主要技术规范、技术标准及技术规程如下:1.7.1隧道工程1.7.1.1铁路隧道设计规范(TB10003-99);1.7.1.2铁路隧道施工规范(TBJ204-96);1.7.1.3铁路隧道喷锚构筑法技术规范(TB10108-2002);1.7.1.4铁路隧道运营通风设计规范(TB10068-2000);1.7.1.5铁路隧道辅助坑道技术规范(TB10109-95);1.7.1.6铁路隧道防排水技术规范(TB10119-2000);1.7.1.7铁路隧道施工技术安全规则(TB20、J404-87);1.7.1.8铁路隧道工程质量检验评定标准(TB10417-98)。1.7.2轨道工程1.7.2.1铁路轨道施工及验收规范(TBJ10302-96);1.7.2.2弹性整体道床结构及施工工艺和机具的研究(95G48-Q);1.7.2.3铁路轨道工程施工技术安全规则(TBJ401-87);1.7.2.4铁路轨道工程质量检验评定标准(TB10413-98)。1.7.3法律、法规和其它相关标准、规范1.7.3.1中华人民共和国水土保持法;1.7.3.2中华人民共和国环境保护法;1.7.3.3中华人民共和国安全生产法;1.7.3.4铁路工程水文地质勘测规范(TB10049-96);121、.7.3.5铁路工程地质技术规范(TBJ12-96);1.7.3.6铁路混凝土与砌体施工及验收规范(TB10210-2000);1.7.3.7铁路混凝土强度检验评定标准(TB10425-94);1.7.3.8铁路工程岩石试验规程(TB10115-98);1.7.3.9铁路工程水质分析方法(TBJ104-87);1.7.3.10铁路生产污水处理设计规范(TB10079-2002);1.7.3.11 全球定位系统(GPS)铁路测量规程(TB10054-97);1.7.3.12铁办200114号文印发关于加强营业线施工安全管理的规定的通知;1.7.3.13铁路行车线上施工技术安全规则(TBJ412-22、87);1.7.3.14铁路临时工程附属辅助生产工程施工技术安全规则(TBJ411-87);1.7.3.15铁路工程建设项目环境影响评价技术标准(TB10502-93);1.7.3.16铁路工程环境保护设计规范(TB10501-98);1.7.3.17污水综合排放标准(GB8978-96);1.7.3.18铁路技术管理规程;1.7.3.19铁路实施中华人民共和国防汛条例细则;1.7.3.20新建铁路工程测量规范(TB10101-99);1.7.3.21铁路工程土木工程试验方法(TB10006)。2总体施工组织布置及规划2.1施工准备2.1.1内业准备2.1.1.1对设计图纸、资料进行认真仔细的23、审核,并编写审核报告;2.1.1.2进行临时工程设施的具体设计;2.1.1.组织技术人员和现场管理人员编制实施性施工组织设计,并报监理工程师批准;2.1.1.结合XX特长隧道本标段的具体情况编写各种针对性的保证措施;2.1.1.5结合工程施工特点,编写XX特长隧道施工技术管理办法和实施细则、关键工序编写作业指导书;2.1.1.6施工前,进行详细的施工技术书面交底;2.1.1.7进洞前,计算出隧道各主要部位的标高,制定出标高表,上报主管部门审核后作为施工测量的依据;2.1.1.8根据合同要求,给甲方或监理工程师提供必需的资料。2.1.2外业准备2.1.2.1组织人员进行现场详细调查与踏勘;2.124、.2.2对标段线路中线、标高进行贯通复测,并与相邻标段进行联测,直至闭合贯通;2.1.2.3根据导线控制桩,放出中线控制桩橛,设置护桩;2.1.2.4现场的“四通一平”及临时设施的修建;2.1.2.5建立合格工地试验室,安装、调试好所有检测设备、仪表仪器,提前做好工地用料、建材的检测工作和混凝土、砂浆配合比的设计工作;2.1.2.6施工作业中所涉及的各种外业技术资料。2.2施工组织机构、施工队伍安排及劳动力配备2.2.1施工组织机构按高效精干的原则组建XX特长隧道工程第4标段项目经理部,由隧道施工经验丰富、配置一流隧道施工机械设备的专业化队伍具体负责隧道的施工。项目经理部设项目经理1人,副经理25、1人,总工程师1人,副总工程师1人。项目经理部设四部二室,即工程管理部、安全质量监察部、计划财务部、机电物资部、综合办公室和中心试验室。项目经理部总共由36名技术和管理人员组成。经理部下设线平导工区、线隧道工区、大台竖井工区和机械服务站承担XX特长隧道的施工任务。为了便于指挥,合理用地,方便施工,项目经理部、线平导工区、线隧道工区和机械服务站均设在XX县XX乡称沟台村,大台竖井工区设置于大台村。“XX特长隧道工程第4标段项目经理部组织机构框图”。图2.2.1 XX特长隧道工程第4标段项目经理部组织机构框图调 度 室计 划 室室财务室工程管理部计划财务部办公室技术室测量监测室机电物资部机电管理室26、物资室安全质量监察部安全监察室质量检查室II线平导工区中心试验室项目经理项目副经理总工程师副总工程师I线隧道工区机械服务站大台竖井工区2.2.2施工队伍安排及劳动力配备2.2.2.1线平导工区成立开挖、运输、喷锚支护、衬砌、轨道及通风排水养道等共12个工班,共358人。2.2.2.2线隧道工区成立开挖、运输、喷锚支护、防水层铺设、衬砌、轨道及通风排水养道等共12个工班,共398人。2.2.2.3大台竖井工区配备115人,完成竖井的施工。以上人员配备为三个工区施工高峰期时人员配备数量,施工中将统筹考虑,动态管理,随时对人员、机具进行调整、做到既能满足施工要求,又尽量减少窝工现象。2.2.3施工管27、段及任务划分线(左线)隧道前期按平导施工,施工7452m至DK175733里程时开辟第一个施工横通道进入I线(右线)YDK175690隧道施工;同时平导继续向前快速掘进1945m至DK173788里程时开辟第二个施工横通道进入I线(右线)YDK173831隧道施工;平导继续向前快速掘进至DK172200分界里程,到达本标段终点。施工管段及任务划分见表2.2.1及图2.2.2所示。表2.2.1 施工管段及任务划分表工区施工管段及任务线平导工区DK183195DK172200全长10995m的全部工程I线隧道工区YDK175690YDK172205全长3485m的全部工程大台竖井工区大台竖井及通道28、的施工分界点7452m1945m1588m10995m7500m1945m1540m第一施工横通道第二施工横通道I线正洞工区II线平导工区XX(出口)DK183+195DK175+733DK173+788DK172+200YDK183+190YDK175+690YDK172+205YDK173+831图2.2.2 施工工区划分示意图 2.3设备、人员动员周期和设备、材料运到现场的方法2.3.1设备、人员动员周期一旦接到中标通知,我公司将利用3天时间进行施工前的开工动员,首先由项目经理召集各部室和各工区负责人进行管理层施工动员。其次由各部室和各工区负责人对其管辖范围内管理人员、施工作业班组长等专29、业施工人员进行施工动员。动员的主要内容是:介绍XX特长隧道工程的基本情况和建设意义;讲述4标段工程的施工特点、施工方法和注意事项;强化对工期、质量、安全、环保和成本意识的教育;明确XX特长隧道整体创优规划及本标段的创优目标、体系和措施。经过以上逐级动员工作,做到:施工动员普及率达95%以上;全体施工人员了解工程基本情况,清楚施工特点及注意事项,明确施工方法及创优目标,做到心中有数;强化质量工期意识,做到高起点、高标准、高质量地作好教育和动员。根据本工程特点及4标段的实际情况,我公司将以最快的速度分三批调遣队伍进场,第一批50人的主力和小型机械设备在接到中标通知书后7天内进场,开展施工调查、现场30、交接桩、办理征地拆迁、选择临时驻地等;第二批150人的隧道施工队伍和隧道主要施工机械及试验仪器将在中标后20天进场,修建施工便道、生产生活房屋及临时设施;第三批施工队伍和机械接到中标通知书后2个月内全部进场,试验室投入运转,临时设施基本建成,具备开工条件。2.3.2设备、材料运到现场的方法2.3.2.1机械设备从我公司本部及各已完工工地调集机械设备,采用火车汽车联运,先由火车运至XX火车站,再由汽车转运至工地。2.3.2.2施工材料外来料:在既有铁路XX线XX车站设置材料厂,由汽车运至工地。水泥、钢材:本工程施工所用水泥、钢材从甲方组织招标采购确定的厂家所在地,利用既有铁路XX线运至XX车站,31、再由汽车运至工地。当地料:砂采用既有铁路营业火车运输与公路汽车运输的联合运输方式。先从料源点黄羊镇沙沟将砂用汽车运至黄羊镇车站,黄羊镇车站作为临时倒运站,利用既有铁路营业火车将砂运至XX站,再由汽车运至工地。本标段的石料考虑将隧道本身开采出的少量闪长岩加以利用,其余石料由XX县朵什乡石场供应。2.4临时工程规划与施工总平面布置2.4.1临时工程修建原则临时工程修建本着尽量利用既有设施,节省投资,节约用地,因地制宜,就地取材,便于施工,永临结合的原则进行。2.4.2施工便道隧道出口4标段运输便道接3标段运输主干道,从运输主干道(小XX设双线便桥XX端)引出至扎头子村右岸台地弃碴场。新建便道3 k32、m,双车道,泥结碎石路面标准。竖井运输便道从隧道出口引出,溯小XX而上,经金家直沟村至大台竖井,新建便道6.4km,单车道、简易路面标准。2.4.3施工供电本标段施工用电源引自隧道洞口,竖井用电自隧道出口架设10KV临时电力干线7.0Km。隧道洞口设1000KVA变压器2台,当隧道掘进长度超过800米后,洞内采用10KV高压进洞方式供电,每个工作面设500KVA可移动变压器一台,并与掌子面始终保持一定距离(最大800米)。在大台竖井设一台1000KVA变压器。施工现场供电线路均采用三相四线制供电线路,为确保安全,隧道内照明用电及设备用电采用两套供电线路。施工地段照明用电采用36低压供电线路。为33、预防当地电力供应系统不能满足施工需要及临时停电,拟自备4台300KW内燃发电机组供电,以满足本标段全天24小时的施工生产及生活用电。2.4.4施工供水在XX河扎头子村设集水井1座,铺设临时给水干管路1.5km,管径100mm。为了保证供水压力,在工地设加压站水池1座50m3,高山水池1座200m3。竖井工区在大台村另设120m3高山水池1座。2.4.5施工通讯项目经理部及施工队内部采用小型程控电话交换机相互联系;对外联系在当地电讯部门安装程控电话;洞内与洞口值班室采用内部小型程控电话与无线电对讲机联系。为了加强施工管理,在经理部调度室及隧道洞口设置电视监控系统,及时掌握洞内施工状况。2.4.634、生产、生活房屋2.4.6.1生活房屋考虑到XX特长隧道施工工期长,项目经理部、机械服务站及施工工区生活房屋采用新建与利用相结合,综合指标按人均8m2考虑。利用房屋为现称沟小学迁走后留下来的教室,面积约1000m2,可作为工班宿舍。新建生活房屋采用砖混结构的楼房,本标段施工高峰期共798人需新修生活房屋7988m21000 m25384 m2。监理工程师用房444m2设在项目经理部附近,其建筑及装修标准按合同条款执行。2.4.6.2生产用房生产用房主要设在隧道洞口附近,临时生产房屋为空心砖墙石棉瓦屋面结构。项目经理部设工地材料库,钢筋、修理及木工房,水泥库设于砼搅拌站旁,地面须有防潮措施。火工品35、库设置稍远离施工场地,隧道洞口设临时炸药加工房,按一天用量修建,并按公安部有关爆破物品管理办法实施。生产用房包括竖井工区共需5250m2,具体面积详见“图2.4.1 洞口场地平面布置图”所示。大台竖井施工场地平面布置见图所示。2.4.6.3中心试验室设在生活区,面积约150m2,采用一层24砖砌房。2.4.7混凝土拌合站本标段砼施工采用自动计量的集中拌和站拌和,在隧道洞口设HZS60搅拌楼2座,砼运输采用JGGY6 型6m3轨行式混凝土输送车。拌合站、料场地面用C15砼硬化,并做好地面排水系统。2.4.8空压机站由于隧道开挖主要采用门架式台车施工,先在洞外设空压机站,供隧道喷射砼和锚杆施工使用36、。当隧道掘进超过2000m后,洞内设20m3/min电动无基座空压机1台,并距用风地点控制800m范围内;当开辟施工横通道后,每个施工横通道洞内设20m3/min电动无基座空压机1台,并距用风地点控制800m范围内。2.4.9场地排水由于隧道出口段纵坡为11下坡,施工排水采用自然排水,在隧道两侧设排水沟排出。洞外设沉淀池,场地积水及洞内排水引入沉淀池沉淀后经污水池处理排入河沟。2.4.10主要临时工程数量表本标段主要临时工程数量见表2.4.1。表2.4.1 主要临时工程数量表序号项目名称单位数量备 注1施工便道km9.4包括弃碴便道和竖井施工便道2电力线km7.0洞口到竖井3供水管路km1.537、从XX扎头子村设一集水井4抽水站座2其中加压站一座5蓄水池个3加压站水池1座,高山水池2座。6生产房屋m25250包括竖井施工用生产房屋7生活房屋m27828包括监理工程师用房及竖井工区生活房屋,其中利用1000m2。8中心试验室m21502.4.11洞口场地平面布置2.4.11.1洞口场地平面布置说明由于XX特长隧道出口分两个标段,洞口现有场地按设计要求只能占用一半,因此施工场地的布置要结合现场实际地形进行安排。计划生活区布置在线路右侧XX河岸现称沟小学所在平地上;生产区集中布置于隧道出口至小XX大桥桥台区域内,移挖作填,推出施工场地。2.4.11.2洞口场地平面布置图本标段洞口场地平面布置38、图见图2.4.1所示。3施工进度安排及保证工期措施3.1工期目标I线(右线)和线(左线)隧道均比招标文件要求的工期提前1个月完工。大台竖井比招标文件线(左线)平导开挖至竖井处提前3个月的要求再提前3个月完工。图2.4.1:洞口场地平面布置图3.1.1I线(右线)隧道及线(左线)隧道开工日期:2003年2月1日,进洞日期:2003年4月1日。I线(右线)隧道竣工日期:2007年6月30日,共用时53个月,比招标文件要求的工期2007年7月31日完工提前1个月。线(左线)隧道竣工日期:2008年12月31日,共用时71个月,比招标文件要求的工期2009年1月31日完工提前1个月。3.1.2大台竖井39、开工日期:2003年2月1日,竣工日期:2003年11月30日,共用时10个月,比线(左线)平导开挖至竖井处的计划工期(第16个月)提前6个月。3.2施工进度计划指标左线先期设为平导,后期扩建为左线隧道,其中级围岩地段按一次建成左线隧道、级围岩地段按一次完成开挖及初期支护考虑, 并根据监控量测结果及时衬砌。3.2.1开挖进度指标 开挖进度指标见表3.2.1所示:表3.2.1 开挖进度指标表(m月)围岩级别工区级级级级级备 注I线隧道工区2702402008050两个施工横通道同时施工时进度按90%计算线平导工区3803603308050、级围岩按平导断面开挖,、级围岩按隧道设计断面开挖3.2.40、2衬砌速度I线(右线)隧道、级围岩地段采用穿行式模板台车泵送砼施工,速度按350米/月考虑,开挖后5060天内衬砌。 、级围岩地段根据施工监控量测结果及时衬砌。线(左线)隧道、级围岩地段采用穿行式模板台车泵送砼施工,速度按350米/月考虑,扩挖后3060天内衬砌。 、级围岩地段根据施工监控量测结果及时衬砌。3.2.3线(左线)平导扩挖进度指标第一施工横通道至第二施工横通道段(DK175+733DK173+788段,长1945米)以及第二施工横通道至分界里程段(DK173+788DK172+200段,长1588米),考虑到衬砌速度及施工干扰,扩挖按350米/月考虑;洞口至第一横通道段(DK18341、+185DK175+733段中的、级围岩长6542米)扩挖采取反台阶压顶法连续扩挖,此段的扩挖速度按600米/月考虑。3.2.4整体道床指标整体道床I线(右线)隧道按1600米/月考虑,线(左线)隧道按5个月完成考虑。3.3总体施工进度安排I线(右线)隧道在开工后的第49个月即2007年2月28日开挖到达分界里程,在开工后的第53个月即2007年6月30日完工,比招标文件要求的工期2007年7月31日完工提前1个月。线(左线)隧道在开工后的第46个月即2006年11月30日线(左线)平导开挖到达分界里程,在开工后的第71个月即2008年12月31日完工,比招标文件要求的工期2009年1月31日42、完工提前1个月。大台竖井在开工后的第10个月即2003年11月30日完工。线(左线)隧道在开工后的第16个月即2004年5月31日线(左线)平导开挖到达竖井位置(DK178+900),比竖井完工时间提前6个月。在开工后的第35.6个月即2006年1月18日开辟第一施工横通道(DK175+733)进入右线施工,在开工后的第40.8个月即2006年6月24日开辟第二施工横通道(DK173+788)进入右线施工。3.4总体施工进度图总体施工形象进度图见图3.2.1所示;总体施工进度横通道图见图3.2.2所示;总体施工进度网络图见图3.2.3所示。3.5保证工期的措施3.5.1生产要素保证3.5.1.43、1超前谋划,精心准备一旦接到中标通知,在最短的时间内,尽快调集人员、设备进场,保证按合同工期开工,一进场就争取主动。3.5.1.2投入专业化的施工队伍,组织快速施工为了确保XX特长隧道的施工工期, 我公司将选派长大隧道施工经验丰富、有专业特长的骨干人员,组成精干务实的项目经理部;抽调技术熟练、曾经施工过多座铁路、公路长大隧道的专业化队伍投入施工。对所有参加施工人员进行岗前培训,提高技术素质和工作效率。3.5.1.3采用大型、高效、成龙配套、性能优良的设备,以插入施工进度图施工机械化保障施工快速化隧道施工采用钻、爆、装、运、支护、衬砌机械化一条龙作业,凿岩设备线(右线)隧道采用日本古河JGH4144、50型四臂门架台车,线(左线)平导采用瑞典阿特拉斯TH568-10型三臂门架台车;装碴采用一台日本KL-41CN型挖斗装碴机装碴,CHL-180DCL25吨内燃机车牵引两列SD-14B14m3搭接梭式矿车运碴的出碴方式,洞外倒碴采用15吨三菱FV415自卸汽车;喷锚采用芬兰H530锚杆台车、砼喷射三联机配合机械手进行湿喷作业,自制多功能综合作业平台车上进行挂网、防水板、透水管等的安装。衬砌采用14m穿行式全断面液压钢模衬砌台车,HBT60A型砼输送泵泵送入模。施工通风主要采用2DT-160型(改进型)、SDF(c)-N012.5和93-1轴流式通风机压入式通风。3.5.1.4做好物资供应,保障45、施工生产的顺利进行施工中提前做好物资供应计划,确保施工物资及时到位,我公司准备在XX车站设材料厂,保证钢材、水泥、大堆料等材料的供应,满足施工需要,确保施工进度。3.5.2技术措施及手段保证3.5.2.1统筹合理安排,施工准备充分,尽快掀起施工生产高潮,保持稳产、高产认真审核设计图纸,紧密结合工程特点,制定详细的实施性施工组织设计。高标准修建临时工程设施,重点抓住通路、通电、通水及生产和生活房屋建设,同时做好征地拆迁工作,为主体工程施工全面开展和顺利进行做好充分准备,打好基础。明确工期目标,应用网络技术,编制施工计划及施工作业指导书,配足生产要素,尽早掀起施工生产高潮,实现均衡连续高产,确保工46、期目标的实现。3.5.2.2运用成熟工艺、先进的技术手段,采用科学的施工方法,确保施工进度3.5.2.2.1运用成熟工艺,实现均衡高产隧道施工坚持岩变我变的原则,灵活应用全断面法、短台阶法等开挖方法,采用成熟的新工艺并随时总结提高,不断完善隧道长距离独头通风、湿喷混凝土支护、隧道快速掘进和光面爆破等施工工艺。根据地质变化和设计要求加强防排水新材料的应用与混凝土锚喷新技术的推广应用,保证隧道不渗不漏不裂,实现均衡高产。3.5.2.2.2大力推应用信息化施工技术,确保施工生产快速、有序XX特长隧道长达20050米,本标段的施工长度达10985米,为了随时掌握洞内的安全、质量、进度等情况,加强施工管47、理和协调,中标后,我公司将在XX特长隧道施工中,大力推广应用:以TSP203地质预报仪长距离预报(100200 m)、Pulse Ekko 100型地质雷达中短距离预报(50m)、台车深孔地质钻探短距离预报(100m):用TSP-203地质预报仪实施;4.1.3.3.2.2短距离超前预报(650123高低:轨面目视平顺,用10m弦长量,最大正矢不大于2mm。4.1.4施工操作要点4.1.4道床砼灌注前的准备详细施测或核对中线、高程准确无误,增设线路控制桩和标桩;外购件必须认真按相关技术条件验收合格;道床钢筋网在铺底面清洗干净后绑扎就位,钢筋网片在伸缩缝处断开,留够混凝土保护层,网下用同级混凝土48、块垫高0.10m,保证钢筋在道床混凝土中的正确位置;清理中心水沟内杂物,盖上盖板并勾板缝,保证不漏浆。4.1.4弹性支承块的架设和组合式轨道排架的调整4.1.4支承块下橡胶垫板和橡胶套靴在支承块预制厂组装成一体,并经检验合格,才能用于轨排架设。支承块与橡胶套靴及块下橡胶垫板装配时,采用胶粘,胶种采用氯丁型胶,将支承块块下橡胶垫板、橡胶套靴组装成一体,相互不滑动。4.1.4组装好的支承块组合件用条带材料在承轨台两侧各绑扎一道。以确保整体道床施工时三者之间相互密贴。4.1.4在架挂支承块前用木锤或橡皮锤逐个对支承块与橡胶套靴的组装状态进行复检,检验合格后方允许进入架挂弹性支承块工序。4.1.4用弹49、性扣件将组装好的支承块悬挂在组合式轨道排架上,间距必须符合要求。4.1.4道床砼灌筑前拆除支承块上的绑扎条带。4.1.4支承块的轨底坡必须指向线路中线为下坡。4.1.4轨排组装好后用门式吊车吊运至铺设地点,利用所设中线控制桩、标桩对轨排进行反复精确调整,灌筑道床混凝土前,误差必须符合要求,并经监理工程师复查签署。4.1.4灌筑道床混凝土4.1.4砼灌筑点与挂支承块地段间距不小于50m。4.1.4灌筑混凝土前,必须将铺底或仰拱顶面彻底清洗干净,并将水排干。4.1.4道床混凝土灌筑前先对支承块表面用编织布加以覆盖,并对支承块和橡胶套靴连接进行封闭,防止道床混凝土粘污支承块承轨台或进入套靴内。4.150、.4混凝土泵送入模时,必须保证不会造成轨排架的变形或位移。道床混凝土采用插入式振捣器捣实。着重对弹性支承块底部及周围混凝土的捣固,捣固时尽量避免捣固棒接触橡胶套靴和组合式轨道排架,并随时派专人检查轨排架是否有变化。4.1.4道床混凝土施工缝应与道床中心线垂直,一般情况下,施工缝均取在伸缩缝处。4.1.4混凝土灌筑后,经过收水,即在道床表面一次性抹光整平,抹出横向排水坡2%。4.1.4砼灌注后,设专人监控保护,避免人为破坏或与流动水相接触,加强混凝土养生,禁止各种车辆在道床上行走。4.1.4.5.5整体道床与其他道床的连接措施采用改变整体道床厚度过渡,过渡段长为25m。采用此方法主要是为了来改变51、轨道弹性。4.1.5施工运输4.1.5.1线(左线)隧道运输方案4.1.5.1.1采用有轨运输方案。轨道采用43kg/m钢轨,轨距900mm,四根钢轨形成三个900mm轨距,且两最外侧钢轨形成门架式台车所用轨距2840mm,即“四轨三线”轨道系统。装碴采用1台KL-41CN挖装式装碴机,运输采用25吨内燃机车牵引两台14m3搭接梭式矿车组。“四轨三线”轨道系统见图4.1.41所示。150070900284019409001500707090070单位:mm 图4.1.41 四轨三线”轨道布置示意图 4.1.5.1.2在距掌子面200300m处铺设特制带有前后转撤器的对称道岔,门架式台车停在该道52、岔前面时,出碴运输设备可通过该道岔从上下行轨道中间两根轨道进出中间两轨,而对称道岔后分重、空车道运输。在距掌子面100150m处也铺设特制带有前后转撤器的对称道岔,使出碴运输设备可通过该道岔分到两边的轨道进入掌子面装碴。4.1.5.1.3线(左线)洞口为打开工作面,刚开始的300米采用无轨运输。4.1.5.1.4隧道进料采用小吨位电瓶车和8 m3梭式矿车,轨行式混凝土搅拌运输车运送混凝土。4.1.5.2各施工阶段洞内轨道布置4.1.5.2.1线(左线)隧道贯通前的轨道布置如图4.1.42所示。4.1.5.2.2线(左线)隧道贯通后,安排DK172+200DK173+788段和DK177+78853、 DK175+733段进行扩挖,此时I线(右线)隧道大约掘进至YDK172+570处,待扩挖进行一段时间之后,I线(右线)隧道贯通,然后要进行YDK172+205DK173+745段的I线(右线)隧道整体道床施工,在此阶段的轨道布置改成图4.1.43所示的方式进行运输。4.1.5.2.3线(左线) 隧道的整体道床施工采用有轨运输,从贯通点向出口方向进行,拆轨清道工作随道床灌注进度的要求而进行。4.1.5.2.4洞外轨道布置:洞外设卸碴线、错车线、编组线及砼搅拌站、机修房、材料库、充电房专用线。洞外轨道布置见图2.4.1洞口场地平面布置图所示。4.1.5.3运输组织4.1.5.3.1为减少运输车54、辆之间相互干扰,保证运输线路的正常使用,拟在隧道洞口设专用运输调度室,负责全隧道运输车辆的统一指挥。4.1.5.3.2在每个施工横通道口设值班室专人指挥运输车辆。4.1.5.3.3施工过程中设置闭塞信号装置,科学地组织隧道运输车辆作业。4.1.5.3.4隧道施工至第一横通道后,每日由每个作业面施工负责人向运输调度室提当日的运输车辆行车计划,运输调度室根据每日所有作业面的行车计划编制当日的行车作业时间表,编制车辆运行图,发给车辆行车通行路票,车辆凭路票通行。图4.1.42 线(左线)隧道贯通前的轨道布置图图4.1.43 线(左线)隧道第一、第二段扩挖轨道布置图4.1.5.3.5洞内建立运输通信联55、络系统,运输调度室随时掌握每个车辆的运行状况,统一指挥调度车辆行车,及时调配车辆、消除运输障碍。4.1.5.3.6洞内轨道分上下行线路,分区段指定梭矿停放专线。在爆破工作完成之前将出碴梭矿存放于停放专线上,以保证在出碴过程中能不间断地进行出碴作业,缩短隧道开挖工作循环时间,加快施工进度。4.1.6线(左线)隧道施工通风方案4.1.6.1施工通风控制标准4.1.6.1.1坑道中的氧气含量按体积比不低于20%;4.1.6.1.2粉尘浓度:每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘不大于2mg;含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘不大于6mg;二氧化硅含量在10%以下,不含有毒物质的矿物性和动植56、物性的粉尘不大于10mg;4.1.6.1.3有害气体:一氧化碳:不大于30mg/m3;当施工人员进入开挖工作面检查时,浓度可为100mg/m3,但必须在30min内降至30 mg/m3;二氧化碳:按体积不超过0.5%;氮氧化物换算成二氧化氮控制在5 mg/m3以下。4.1.6.1.4瓦斯浓度:总回风道风流中小于0.75%;从其他工作面进来的风流中不大于0.5%;开挖面装药爆破前小于1.0%;当开挖面超过2%时,人员必须撤至安全地点;隧道内气温不得超过280C;隧道施工时,供给每人的新鲜空气量不低于3 m3/min;隧道开挖时全断面风速不小于0.15m/s,坑道内不小于0.25m/s。4.1.657、.2施工通风系统的计算及通风系统配置4.1.6.2.1计算依据4.1.6.2.1.1循环进尺按4m,线(左线)平导最大炸药用量2.2kg/m3,I线(右线)隧道最大炸药用量2.0kg/m3,通风时间按30min考虑;线(左线)平导扩大一次开挖长度按5m,耗药量2.0kg/m3。4.1.6.2.1.2I线(右线)隧道、线(左线)平导掌子面所需风量按洞内要求最小风速、洞内人员需风量和一次爆破后30min排除掌子面炮烟进行计算,取其中的最大值为计算依据,另外还考虑内燃机械设备的使用所需要的风量; 线(左线)平导同时担负两个隧道横通道工区施工时,线(左线)平导内还需另增加一条风管,利用三通对两个横通道58、工区进行通风,此时掌子面所需风量取值考虑这两个工区间隔放炮,轮流供风,取其中一个掌子面需风量的最大值加上另一个掌子面工作人员的需风量,以此为计算依据。4.1.6.2.1.3系统风压为通风阻力和风管末端风流动压。4.1.6.2.2施工通风的风量、风压计算4.1.6.2.2.1线(左线)平导第一阶段(竖井通风前),最大通风长度4315m,考虑采用长管路压入式通风。4.1.6.2.2.1.1风量计算4.1.6.2.2.1.1.1按洞内同一时间作业人数最多计算的供风量取同一时间在隧道内作业人数的最大值计算,取最大值等于80人,按供给新鲜空气量3m3/人min计,取风量备用系数为1.2计。所需的新鲜空气59、量为:q3801.2288 (m3/min);4.1.6.2.2.1.1.2按压入式通风把掌子面爆破产生的有害气体浓度降至允许浓度计算:线(左线)平导施工中最大炸药爆炸量为27.43m22.2kg/m34m241kg。Q2.25/t G(AL)2b/p21/3 式中:Q工作面风量 m3/min; t通风时间,min;G一次爆破炸药总量,Kg; A掘进巷道的断面积,m2;L巷道全长或临界长度,m; 淋水系数,在此取0.3;b炸药爆炸时有害气体的生成量,岩层中取40;P风筒漏风系数;PC增强维纶布风管百米漏风率正常情况下为1.0,则P1/1-(L/100) P1001/1-(4315/100) 060、.011.76=1/1-0.01(4315/100)临界长度L12.5GKb/AP2K为紊流扩散系数风流有效射程4A1/2/(2D)427.431/2/(1.761.5)7.94 查表内插K取0.47,则L12.52410.4740/27.43/1.762667mQ压2.25/tG(AL)2b/p21/32.25/30241(27.43667) 20.340/1.7621/3509m3/min4.1.6.2.2.1.1.3为保证基本风速所需通风量取坑道风速为0.25m/s进行估算:断面积按最大断面计算,其面积为27.43m2计,则最小需供风量为:0.256027.43 411m3/min4.161、.6.2.2.1.1.4按洞内同时使用内燃机械计算的供风量每千瓦功率需要供风量为2.83.0 m3/min,按2.9m3/min取值;洞内内燃机牵引机车控制风量:14422.9835 m3/min取上述四种计算中的最大值为通风设计量,即工作面所需风量应大于835m3/min。4.1.6.2.2.1.1.5计算扇风机风量:QmPQ1.768351470m3/min结论:经以上计算可得出,最大施工的控制风量所需扇风机风量为1470m3/min。4.1.6.2.2.1.2风压计算风压计算见表4.1.14所示。4.1.6.2.2.2线(左线)平导第二阶段(竖井通风后),利用竖井的最大通风长度为690062、 米,考虑采用两台风机串联、压入式通风,按4.1.6.2.2.1.1.所述方法计算出工作面所需风量应大于835m3/min。现考虑两风机间距4300米。则第一段漏风系数:表4.1.14 系统风压的计算式及结果计算式参数数值动压Hd=(/2) 2空气密度1.16kg/m3末端管口风速7.9m/s动压36Pa摩擦阻力Hf=6.5LQ29.81/d5管道摩擦系数0.00013L通风距离4315mQ风量24.5m3/sd风管直径1.5m摩擦阻力2827Pa局部阻力 HJ=0.1 Hf283Pa系统风压 H= Hf+Hd+ HJ3146PaP1/1-(L/100)P1001/1-(4300/100)0.63、011.75 第二段漏风系数:P1/1-(L/100)P1001/1-(2600/100)0.011.35第二台扇风机风量:QmPQ1.358351127m3/min第一台扇风机风量:QmPQ1.75112719723/min按4.1.6.2.2.1.2所述方法计算出第二台扇风机风压为1127Pa,第一台扇风机风压为5070Pa。4.1.6.2.2.3线(左线)平导第一阶段扩挖(I线(右线)隧道贯通前),里程:DK172+876DK173+887段,利用竖井的最大通风长度6348m,考虑采用两台风机串联、压入式通风,按4.1.6.2.2.1.1.所述方法计算出工作面所需风量应大于835m3/m64、in。现考虑两风机间距4300米。则第一段漏风系数:P1/1-(L/100)P1001/1-(4300/100) 0.011.75 第二段漏风系数:P1/1-(L/100)P1001/1-(2048/100) 0.011.26第二台扇风机风量:QmPQ1.268351052m3/min第一台扇风机风量:QmPQ1.75105218413/min按4.1.6.2.2.1.2所述方法计算出第二台扇风机风压为756Pa,第一台扇风机风压为4419Pa。4.1.6.2.2.4线(左线)平导第二阶段扩挖(I线(右线)隧道贯通后),采用巷道式通风,保证平导内风速不小于0.15m/s,风机置于横通道内,风机65、随着工作面的前移而前移,保证风管长度在1000米左右;断面积按最大断面计算,其面积为60m2计,则最小需供风量为:0.156067.08 604m3/minP1/1-(L/100)P1001/1-(1000/100)0.011.1计算扇风机风量:QmPQ1.1604664m3/min按4.1.6.2.2.1.2所述方法计算出扇风机风压为168Pa。4.1.6.2.3施工通风系统计算结果及通风系统配置施工通风系统计算结果及通风系统配置见表4.1.15所示。表4.1.15 施工通风系统计算结果及通风系统配置表分 段风机风压Pa风机风量m3/min风机型号台数功率KW风管直径mm风管长度m线平导工区66、竖井通风前31461470SDF(C)-NO12.51211015004315竖井通风后第一台50701972SDF(C)-NO12.51211015004300第二台11271127SDF(C)-NO10123715002600线(右线)隧道贯通前第一台44191841SDF(C)-NO12.51211015004300第二台7561052SDF(C)-NO10123715002048线(右线)隧道贯通后168664MFA100P2-SC6274150010004.1.6.3通风方案4.1.6.3.1线(左线)平导开挖根据施工特点,采用压入式管道通风。选用柔性大直径风管悬挂在拱顶,大风量轴流67、风机组成压入式通风系统。其分阶段通风方案如下:4.1.6.3.1.1第一阶段(竖井通风前)的施工通风方案第一阶段最大通风长度为4315米,无通风竖井,独头掘进:将风机设在洞外,采用一台SDF(C)-NO12.5型变级多速通风机(该机主要参数为:风量15502912m3/min,风机风压13785355Pa,功率2110KW),风管采用1.5m柔性风管,新鲜空气自洞外经风机、风管送至工作面,污浊空气沿洞身排出洞外。通风布置见图4.1.44所示。4.1.6.3.1.2第二阶段(竖井通风后)的施工通风方案第二阶段利用竖井最大通风长度为6900米,采取从洞口侧距竖井200m处设风机往工作面送新鲜空气,68、竖井压排污浊空气的通风方式。线(左线)平导与竖井联通后,先是将一台SDF(C)-NO12.5型通风机设在洞口侧距竖井200米的洞内,风管采用1.5m柔性风管,新鲜空气从洞口至风机段洞身经风机、风管送至工作面,污浊空气沿工作面至竖井段洞身经竖井排出洞外。为防止气候影响竖井自然通风效果,在竖井内安装一台93-1通风机(该机主要参数为:风量2000m3/min,风机风压4800Pa,功率2110KW)向外抽风满足排风需要。在第一台风机的送风距离超过4300米之后,为了保证通风风压在距第一台风机4300米处串联一台SDF(C)-NO10变级多速通风机(主要参数为:风量7701500m3/min,风机风69、压5503500Pa,功率237KW),两台风机采用变频控制,使第一台风机的风压、风量可以随第二台风机的风压、风量变化而变化,仍采用1.5m柔性风管直通工作面满足通风需要。通风布置见图4.1.44所示。4.1.6.3.2线(左线)平导扩挖的通风方案4.1.6.3.2.1线(左线)平导扩挖第一阶段通风(I线(右线)隧道贯通前)最大通风距离为6348m。将一台SDF(C)-NO12.5型变级多速通风机设在洞口侧距竖井200米的洞内,另在距第一台风机4300米处串联一台SDF(C)-NO10型变级多速通风机,两台风机采用变频控制,风管采用1.5m柔性风管,新鲜空气通过这两台串联风机送至工作面,污浊空70、气沿工作面至竖井段洞身经竖井排出洞外。在第一施工横通道处将风管改成三通,一根风管接至第二段(DK175+733DK173+788段)线(左线)平导扩挖工区工作面,另一根接至第一段(DK173+788172+200)线(左线)平导扩挖工区工作面,两工作面爆破时间错开。此时线(左线)平导已贯通,为防止炮烟扩散至进口工区影响进口工区施工,同时防止进口工区炮烟扩散到出口工区,也为了压入式通风效果,在两扩挖工区扩挖工作面附近分别设置隔风风门。通风布置见图4.1.45所示。4.1.6.3.2.2线(左线)平导扩挖第二阶段通风(I线(右线)隧道贯通后)此时,I线(右线)隧道已贯通,利用巷道式通风。采用MFA71、100P2-SC6型对旋式轴流风机设在横通道内,新鲜空气从I线(右线)隧道送至线(左线)平导扩挖工作面,污浊空气从线(左线)平导排出洞外。风机随着工作面的前移而前移,使风管的长度保证在1000米左右。为保证风流流向与设计一致,横通道和线(左线)平导中设置风门。通风布置见图4.1.45所示。4.1.6.4辅助通风措施4.1.6.4.1压气水幕降尘在距工作面40m距离处设置3道水幕,压气水幕降尘器设置在边拱上,爆破10min前打开水幕开关,爆破后30min关闭,构造见图4.1.46所示。同时,在出碴前和出碴过程中用高压水雾对碴堆进行分层洒水,保持石碴湿润,减少装碴过程扬起的粉尘,形成湿式作业。图472、.1.44 通风示意图(一)说明:I线(右线)隧道通风系统未绘出,其通风布置见图4.2.6所示。图4.1.45 通风示意图(二)说明:I线(右线)隧道通风系统未绘出,其通风布置见图4.2.6所示。图4.1.46 水幕降尘器示意图图4.1.46 压气水幕降尘器示意图4.1.6.4.2机械净化洞内除采用低排放、低污染源运输车辆外,还加强对机械的维修保养。按照设备日常保养和定期维修规定,特别对进气、燃油部分进行强化保养,坚持燃油沉淀过滤制度。在柴油中加入少量添加剂,降低CO和其它有害气体的排放量。4.1.7线(左线)隧道洞内管线布置洞内管线布置原则:线(左线)平导管线布置在线路前进方向左侧,同时,高73、压动力线、照明线均按规范要求布置。洞内管线具体布置见图4.1.47。4.1.8线(左线)隧道施工排水顺坡排水,涌水地段必要时设抽水机加强排水。4.1.9线(左线)隧道主要施工机械设备及劳动力安排4.1.9.1主要施工机械设备线平导工区主要施工机械设备配备见表9.1.1所示。4.1.9.2劳动力安排成立开挖、运输、喷锚支护、衬砌、轨道及通风排水养道等共12个工班,共358人。具体人员安排详见表8.1.1所示。说明:1、图中尺寸以cm计,比例未示。、图中所示为隧道面向线路前进方向管线布置图。图4.1.47 II线(左线)平导洞内管线布置示意图4.1.10线(左线)隧道主要施工安全质量技术措施4.174、.10.1隧道工程不渗不漏不裂预防措施成立由项目经理任组长,总工程师任副组长,各专业技术人员、工人技师等参加的“质量通病攻关QC小组”组织攻关,并具体落实防治措施。隧道不渗不漏不裂的预防措施详见“5.3.1隧道工程不渗不漏不裂的预防措施”章节。4.1.10.2有轨运输安全措施4.1.10.2.1对牵引车司机、调车人员及运输系统其它相关人员的主要措施:4.1.10.2.1.1牵引车司机、调车员等运输系统其它相关作业人员必须经过培训、考试合格后,持有操作合格证方可上岗。4.1.10.2.1.2严禁非专职人员开车、调车,司机与调车员应熟悉所有线路状况和道岔位置,懂得警示标志的意义。所有的车辆行驶均须75、行车调度派遣,任何人不得无令行车。列车运行时,注意了望并及时鸣笛。4.1.10.2.1.3交接班司机均应仔细检查信号、挂钩、制动等装置是否完好,严禁开带病车和带病开车;调车员发现问题及时与司机取得联系,司机应采取相应的应急措施。4.1.10.2.1.4机车在运行中严禁司机与调车员将身体任何部分伸出限界外,列车必须连接良好,严禁在运行中摘挂作业。列车通过道口、人员密集施工地段、进出洞时都必须及时鸣笛示警。4.1.10.2.1.5运输作业需要的通讯及信号器材必须配备齐全,司机与调车员在运输过程中必须集中精力,随时检查车辆速度、道路状况、通视状况及道路开通状况,有情况及时与调度联系。4.1.10.276、.1.6运输调度员要熟悉有轨运输安全知识,随时与洞内沟通信息,熟悉整个施工场地的轨线布置、道岔位置,随时检查两条线的开通或占用状态,做到调车快速方便,做好车辆运输记录,每日分析,及时反映行车中存在的安全问题。4.1.10.2.2对运输系统中车辆轨道及附属设施的主要安全保证措施:4.1.10.2.2.1车辆严格按规定行车线路行驶,不得任意更改行车线路。组建专业工班对整个运输轨道进行养护维修,特殊地段加强养护。在进行轨道养护时,设立防护人员和标志限时作业。4.1.10.2.2.2洞内成洞地段,视线良好准行15kmh,施工地段、道口等特殊地段不超过5kmh,机车车辆严禁超载、超限。4.1.10.2.77、2.3对于机车及各种运输车辆必须保持其刹车灯光、制动装置等安全设备处于良好的工作状态。4.1.10.2.2.4对于轨道两边堆放材料经常检查,不得侵限。4.1.10.3门架台车施工安全措施4.1.10.3.1台车的各部操作应由取得上岗证的专业人员进行,严禁无证操作,操作手应穿戴好必要的劳动保护用品。4.1.10.3.2移动台车前应将钻臂、吊篮臂放平并向后回缩,锁定下操纵台,收起支腿、呜笛,并检查轨道和周围的情况,确认无障碍和无干涉后方可移动台车(台车移动时必须有专人指挥)。4.1.10.3.3台车行驶过程中,禁止急行急停。台车行至目的地后,应将支腿撑牢,支腿应支承在结实的地面上,并注意台车架的平78、衡,支腿撑稳后,才能进行钻孔和吊篮的移动作业。4.1.10.3.4台车就位后应先检查凿岩机的润滑油和冷却水,严禁无油、无水钻孔。4.1.10.3.5钻孔作业前,应先将推进梁顶住岩石面,以防钻杆在钻进过程中弯曲卡钻,禁止在推进梁悬空的情况下进行钻孔作业。4.1.10.3.6泵站起动后应无异响,各部件操作灵活有效,若发现异常应停止泵站运转,排除故障后才能继续工作,严禁台车带“病”工作。4.1.10.3.7 “紧急停止”钮,只有在紧急情况发生时才能使用,禁止用来做正常停机按钮使用。4.1.10.3.8三臂钻孔和吊篮的移动作业应划分区域,按区域作业,特别是相邻部位要注意协调,杜绝钻臂、吊篮相撞事故发生79、。4.1.10.3.9严禁在已装药的炮孔周围进行钻孔作业。4.1.10.3.10如遇卡钻现象,应采用反转向后退的方法将钻头退出,确实无法退出时,应设法把钻杆卸掉,严禁用台车回退的办法强行拔出钻杆,以免损伤凿岩机和钻臂。4.1.10.3.11钻臂上严禁走、站、坐人,工作时,钻臂、吊篮下严禁站人。上、下吊篮时,吊篮应降至地面,且其承载量不得大于250kg。4.1.10.3.12在吊篮上进行人工作业时,其移动可通过上方的操纵按钮进行,到达作业位置后,应将动作锁定杆置“停止”侧,以防作业时误动操作杆而发生事故。4.1.10.3.13放炮前,台车须退到安全距离以外(80100m),并做好防护工作,同时切80、断台车电源,防止意外事故的发生。4.1.10.3.14电气系统、液压系统的维修应由专业人员进行。4.2I线(右线)隧道施工4.2.1I线(右线)隧道总体施工方案4.2.1.1开挖方法4.2.1.1.1F6断层级围岩开挖方法级围岩采用微台阶法开挖,台阶长度35m。上、下台阶均采用日本古河JGH4150型四臂门架台车钻眼装药,光面爆破,上、下台阶同时起爆。4.2.1.1.2、及级围岩开挖方法、及级围岩采用日本古河JGH4150型四臂门架台车进行全断面开挖,光面爆破,严格控制超欠挖。4.2.1.2初期支护喷锚采用芬兰H530锚杆台车、砼喷射三联机机械手配合进行湿喷作业。自制多功能综合作业平台车上进行81、锚杆、挂网、防水板等的安装。4.2.1.3装碴运输采用有轨运输,轨道采用四轨三线的方式铺设,轨距900mm,通过第一、第二施工横通道连接到线(左线)平导。采用德国产CHL-180DCL25吨内燃机车(低污染带净化装置)作为牵引车牵引2列SD-14型14m3搭接梭矿组出碴,采用一台日本KL-41CN(300m3/h)挖斗装碴机连续装碴。为了减少循环时间,确保洞内装碴工作连续进行,梭矿根据每次爆破的碴量一次全部到位,连续装碴。弃碴先倒在洞口指定转碴场地,然后用日本FV415型15t自卸汽车倒运至弃碴场。4.2.1.4洞身衬砌在洞口外设HZS60型砼搅拌站拌制混凝土,砼运输采用轨行式JGGY6 型682、m3混凝土搅拌运输车。采用HBT60A砼输送泵灌注砼。采用穿行式模板衬砌台车进行衬砌,每环衬砌长度14m,每架台车配2套模板,墙拱一次完成。仰拱、铺底采用仰拱桥超前施工。4.2.1.5施工通风采用高功率、大风量风机配以大直径风管,从洞口侧距竖井200m处往工作面送新鲜空气,竖井排污风。4.2.1.6施工排水通过横通道从线(左线)平导顺坡排水,涌水段设抽水机加强排水。4.2.2洞身工程4.2.2.1洞身开挖4.2.2.1.1施工方法4.2.2.1.1.1级围岩开挖同“4.1.4.1.1.3线(左线)平导级围岩开挖”章节。4.2.2.1.1.2、级围岩开挖、级围岩采用全断面开挖,光面爆破,机械装碴83、运输。爆破后,视围岩实际情况级围岩初喷砼、锚杆安设可滞后施工,、级围岩立即进行初喷砼,必要时进行网喷支护。其开挖作业循环工艺流程见图4.1.12所示。4.2.2.1.1.3辅助洞室、横通道、特殊断面的施工隧道大小避车洞按设计尺寸紧随洞身工作面一次完成开挖及支护,绝缘梯车、横通道在衬砌施工前一次完成开挖及支护,横通道开挖采用YT-28风钻钻眼,光面爆破,设单轨机械装碴运输。第一、第二施工横通道采用四臂门架台车钻眼,光面爆破,洞内设“四轨三线”机械装碴运输,快速掘进。洞内悬挂风机及下锚段、级围岩地段随洞身一次完成开挖及支护,、级围岩地段先预留不开挖,以后再进行挑顶扩挖到设计断面。横通道内水仓及休息84、室特殊断面先预留以后再扩挖。4.2.2.1.2I线(右线)隧道爆破设计4.2.2.1.2.1、级围岩爆破设计、级围岩采用全断面开挖,光面爆破,选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。周边眼采用25mm(长165mm,80g卷)小直径药卷间隔装药,其它炮眼采用40mm(长330mm,490g卷)药卷连续装药。、级围岩开挖光面爆破炮眼、雷管段别布置见图4.2.1所示,药量分配见表4.2.1所示,主要经济技术指标见表4.2.2所示。4.2.2.1.2.2级围岩爆破设计级围岩采用全断面开挖,光面爆破,爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。周边眼采用25mm小直85、径药卷间隔装药,其它炮眼采用40mm药卷连续装药。级围岩开挖光面爆破炮眼、雷管段别布置见图4.2.2所示,药量分配见表4.2.3,主要经济技术指标见表4.2.4所示。 4.2.2.1.2.3级围岩爆破设计见“4.1.4.1.2.1.3级围岩爆破设计”章节所述。4.2.2.1.3I线(右线)隧道各级围岩施工循环时间及开挖月进尺4.2.2.1.3.1级围岩施工循环时间及开挖月进尺见“4.1.4.1.3.1.2级围岩施工循环时间及开挖月进尺” 章节所述。说明:1、本图尺寸以厘米计。2、周边眼间距E=60c m,抵抗线W=70cm,底板眼间距E=60cm。3、炮眼深度:掏槽眼眼深4.5m,其它炮眼深486、.2m。4、起爆方式为孔内微差起爆。5、钻眼采用四臂门架台车,周边眼采用25mm药卷,其它炮眼采用40mm药卷。6、图中相连炮眼用同段雷管起爆。图4.2.1 I线(右线)隧道II、III级围岩光面爆破炮眼、雷管段别布置图25药卷竹 片雷 管炮 泥导爆管间隔装药示意图连续装药示意图40药卷竹 片雷 管炮 泥导爆管直眼掏槽眼布置图表4.2.1 、级围岩全断面光面爆破装药参数表序号炮眼分类炮眼数(个)雷管段数(段)炮眼长度(米)炮眼装药量每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg)合计药量(Kg)1周边眼31204.213.01.0432.242内圈眼23184.26.02.9467.623辅助眼111687、4.28.03.9243.1242144.28.03.927.8452124.28.03.927.8462104.28.54.177.847扩槽眼884.28.54.1733.368掏槽眼114.510.04.904.909134.510.04.904.9010244.510.04.909.8011254.510.04.909.8012464.510.04.9019.6013474.510.04.9019.6014二抬眼5184.27.03.4317.1515底板眼10204.27.53.6836.8016合计108322.4117空 眼24.5表4.2.2 、级围岩光面爆破主要经济技术指标序88、号项 目单 位数 量1开挖断面积m245.402预计每循环进尺m4.03每循环爆破石方m3181.64炮眼总数个1085钻孔总长度m457.86雷管用量发1327炸药用量Kg322.418比钻眼数个/ m22.489比钻眼量m/ m32.5210比装药量Kg/ m31.7811单位体积岩体耗雷管量发/ m30.7312预计炮眼利用率%95表4.2.3 级围岩全断面光面爆破装药参数表序号炮眼分类炮眼数(个)雷管段数(段)炮眼长度(米)炮眼装药量每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg)合计药量(Kg)1周边眼37183.810.00.8029.602内圈眼34143.84.01.9666.643辅助89、眼393.84.52.216.6342103.84.52.214.4252113.84.52.214.42617123.85.02.4541.657扩槽眼1083.85.52.7027.008掏槽眼114.07.53.683.689134.07.53.683.6810244.07.53.687.3611254.07.53.687.3612464.07.53.6814.7213474.07.53.6814.7214二抬眼5183.84. 01.969.8015底板眼11203.84.52.2124.3116合计135265.9917空 眼24.0 级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标序号项 目单90、 位数 量1开挖断面积m247.182预计每循环进尺m3.603每循环爆破石方m3169.854炮眼总数个1355钻孔总长度m515.86雷管用量发1607炸药用量Kg265.998比钻眼数个/ m22.869比钻眼量m/ m33.0410比装药量Kg/ m31.5711单位体积岩体耗雷管量发/ m30.9412预计炮眼利用率%95图5 I线IV级围岩光面爆破炮眼、雷管段别布置图说明:1、本图尺寸标注以厘米计。2、周边眼间距E=50c m,抵抗线W=65cm,底板眼间距E=55cm。3、炮眼深度:掏槽眼眼深4.0m,其它炮眼深3.8m。4、起爆方式为孔内微差起爆。5、钻眼采用四臂门架台车,周边91、眼采用25mm药卷,其它炮眼采用40mm药卷。6、图中相连炮眼用同段雷管起刊爆。25药卷竹 片雷 管炮 泥导爆管间隔装药示意图连续装药示意图40药卷竹 片雷 管炮 泥导爆管直眼掏槽眼布置图图4.2.2 I线(右线)隧道IV级围岩光面爆破炮眼、雷管段别布置图4.2.2.1.3.2级围岩施工循环时间及开挖月进尺根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划级围岩全断面法施工,每循环进尺4.0m,每循环用时9小时40分钟,平均每日进尺9.93m,每月按28天考虑,月进尺可完成278m。具体作业循环时间如图4.2.3所示。图4.2.3 级围岩开挖作业循环时间图作业名92、称作业时间循环时间(min) 总循环时间580min60120180240300360420480540600进台车25清理撬挖25测量布眼地质预报50钻眼195装药连线80爆破撤离25通风30装碴运输1504.2.2.1.3.2级围岩施工循环时间及开挖月进尺根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划级围岩全断面法施工,每循环进尺4.0m,每循环用时10小时50分钟,平均每日进尺8.86m,每月按28天考虑,月进尺可完成248m。具体作业循环时间如图4.2.4所示。图4.2.4 级围岩开挖作业循环时间作业名称作业时间循环时间(min) 总循环时间650m93、in60120180240300360420480540600660进台车25布眼、地质预报50钻眼185装药连线80爆破撤离25通风30清理撬挖25初喷砼80装碴运输1504.2.2.1.3.3级围岩施工循环时间及开挖月进尺根据设计断面、工序及机械配备情况,综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间,计划级围岩全断面法施工,每循环进尺3.6m,每循环用时11小时35分钟,平均每日进尺7.46m,每月按28天考虑,月进尺可完成208m。具体作业循环时间见图4.2.5。4.2.2.2I线(右线)隧道洞身支护4.2.2.2.1超前支护本标段I线(右线)隧道超前支护包括:42小导管预注浆、80钢导管94、帷幕注浆、80管棚预注浆等。其具体施工方案、技术措施、施工工艺和方法见“4.1.4.2.1超前支护”章节。图4.2.5 级围岩开挖作业循环时间作业名称作业时间循环时间(min) 总循环时间695min60120180240300360420480540600660720进台车25测量布眼地质预报50钻眼200装药连线90爆破撤离25通风30清理撬挖30装碴运输130挂网、喷砼1154.2.2.2.2初期支护本标段I线(右线)隧道初期支护包括22砂浆锚杆、钢筋网、中空锚杆、格栅钢架及C20喷射混凝土等,其具体施工方案、技术措施、施工工艺和方法见“4.1.4.2.2初期支护”章节。4.2.2.3I95、线(右线)隧道洞身防排水施工具体施工方案、技术措施、施工工艺和方法见“4.1.4.3洞身防排水施工”章节。4.2.2.4I线(右线)隧道洞身衬砌4.2.2.4.1施工安排见“4.1.4.4.1施工安排”章节。4.2.2.4.2仰拱施工见“4.1.4.4.2仰拱施工”章节。4.2.2.4.3衬砌施工见“4.1.4.4.3衬砌施工”章节。4.2.2.4.4外加剂的使用见“4.1.4.4.4外加剂的使用”章节。4.2.2.5I线(右线)隧道整体道床的施工见“4.1.4.5整体道床的施工”章节。4.2.3I线(右线)隧道施工运输4.2.3.1运输方案见“4.1.5.1运输方案”章节。4.2.3.2轨道96、布置见“4.1.5.2洞内各阶段轨道布置”章节。4.2.3.3运输组织见“4.1.5.3运输组织”章节。4.2.4I线(右线)隧道施工通风方案4.2.4.1施工通风控制标准见“4.1.6.1施工通风控制标准”章节。4.2.4.2施工通风系统的计算及通风系统配置4.2.4.2.1计算依据见“4.1.6.2.1计算依据”章节。4.2.4.2.2施工通风的风量、风压计算4.2.4.2.2.1线(左线)平导担负I线(右线)隧道第一阶段通风(第一施工横通道段),最大通风长度5.37公里。 按4.1.6.2.2.1.1.所述方法计算出风机风量为1837 m3/min,按4.1.6.2.2.1.2.所述方法97、计算出风机风压为6074Pa。4.2.4.2.2.2线(左线)平导担负I线(右线)隧道第二阶段通风(第二施工横通道段),最大通风长度6.96公里。考虑采用两台风机串联、压入式通风,按4.1.6.2.2.1.1.所述方法计算出工作面所需风量应大于835m3/min。现考虑两风机间距4300米。则第一段漏风系数:P=1/1-(L/100) P1001/1-(4300/100) 0.01=1.75 第二段漏风系数:P=1/1-(L/100) P1001/1-(2660/100) 0.01=1.36第二台扇风机风量:QmPQ1.36835=1135m3/min第一台扇风机风量:QmPQ1.75112798、=1987m3/min按4.1.6.2.2.1.2所述方法计算出第二台扇风机风压为1179Pa,第一台扇风机风压为5147Pa。4.2.4.2.3施工通风系统计算结果及通风系统配置施工通风系统计算结果及通风系统配置见表4.2.5。表4.2.5 施工通风系统计算结果及通风系统配置表分 段风机风压Pa风机风量m3/min风机型号台数功率KW风管直径mm风管长度m线隧道工区第一施工横通道607418372DT-160改进型1225015005370第二施工横通道第一台514719872DT-160改进型1225015004300第二台11791135SDF(C)-NO101237150026004.99、2.4.3通风方案线(左线)平导担负I线(右线)隧道的通风,第一施工横通道最大通风距离为5.37公里,第二施工横通道最大通风距离为6.96公里。将风机设在洞口侧距竖井200米的洞内,采用一台天津通风机厂生产的改进型2DT-160通风机(该机主要参数为:风量3600 m3/min,全压7000Pa,功率2250KW),风管采用1.5m柔性风管,新鲜空气从洞口进入,通过风机压送至工作面,污浊空气从I线(右线)隧道、横通道、线(左线)平导经竖井排出洞外。在第一施工横通道处将风管改成三通,一根风管接至第一施工横通道工作面,另一根接至第二施工横通道工作面,两工作面爆破时间错开。接至第二横通道的风管在距竖100、井口送风机4300米处串联一台SDF(C)-NO10型变级多速通风机,两台风机采用变频控制,使第一台风机的风压、风量可以随第二台风机的风压、风量变化而变化,仍采用1.5m柔性风管直通工作面满足通风需要。通风布置见图4.2.6所示。4.2.4.4辅助通风措施同“4.1.6.4辅助通风措施”章节。4.2.5I线(右线)隧道洞内管线布置洞内管线布置原则:I线(右线)隧道管线布置在线路前进方向右侧,同时,高压动力线、照明线均按规范要求布置。洞内管线具体布置见图4.2.7所示。4.2.6施工排水通过横通道从线(左线)平导顺坡排水,涌水地段必要时设抽水机加强排水。4.2.7主要施工机械设备及劳动力安排4.101、2.7.1主要施工机械设备I线隧道工区主要施工机械设备配备见表9.1.1所示。4.2.7.2劳动力安排成立开挖、运输、喷锚支护、防水层铺设、衬砌、轨道及通风排水养道等共12个工班,共398人。具体安排详见表8.1.2所示。说明:II线(左线)平导通风系统未绘出,其通风布置见图4.1.44、图4.1.45所示。图4.2.6 通风示意图说明:1、图中尺寸以cm计,比例未示。、隧道管线布置在线路前进方向右侧。图4.2.7 线(右线)隧道洞内管线布置图4.2.8主要施工安全质量措施见“4.1.10主要施工安全质量措施”章节。4.3大台竖井施工4.3.1竖井概述XX特长隧道出口端大台竖井位于XX村,线路102、里程DK178+900,距出口4285m,深260m,初期支护为10cm厚C20喷射混凝土,模筑衬砌为25cm厚C20混凝土,衬砌后净空直径为3m。大台竖井穿过、级围岩长度分别为13m、15m、232m;此段竖井为弱水区,含水量较少。我公司经充分论证,将自己承担费用把竖井衬砌后净空直径由3m改为5m,因为加大井径可以使用成套机械设备,实现竖井的快速掘进,而且一但线(左线)平导遇到地质灾害进度受阻时,可以启用竖井向前掘进,为确保总工期创造更加可靠的条件。4.3.2施工准备施工平面布置大台竖井施工场地较好,井口弃碴场位于距井口约400m的平台上。施工便道由出口便道引入,沿小XX向上,经金家直沟村至103、竖井,全长6.4km,单车道,泥结碎石路面标准。施工场地平面布置见图所示。凿井设备布置及安装大台竖井施工采用混合作业方式和适用于混合作业法的国内较先进的大型机械化设备。凿岩采用FJD-6A型伞钻打眼,HZ-4型中心回转抓岩机装岩,3m3 大容积吊桶吊岩。座钩式自动翻岩,地面岩石落地仓。装载机集中装碴,大型自卸汽车集中装碴至弃碴场。液压单缩缝式整体移动钢模砌壁,为了保证井筒混凝土浇筑质量,混凝土全部采用2m3 底卸式吊桶下料。根据水文地质情况,涌水量不大,在井筒中布置80DGL7510吊泵一台以备用。其它装备还有一套二层吊盘及风筒、压风、供水、通讯照明等各种管线电缆。具体布置见凿井平面布置图所示104、。凿井装备除风筒采用钢丝绳悬吊于封口盘上之外,其余均采用稳车悬吊。地面稳绞采用两面出绳布置。具体布置情况见稳绞布置平面图、剖面图所示。插入图。图图图施工供电供水方案施工供电电源由出口10KV引入,架设10KV临时电力干线7.0km。在井口东侧设一座6KV临时变电所,变电所内设高压开关柜10面,其中两面进线,一面联络,两面保护,一面给绞车供电,一面给压风机房供电,一面给电力变压器供电,一面给吊泵供电,一面备用。变压器为1000KVA。低压侧设低压开关柜3面,分别给空压机、搅拌站,井口及稳车等低压设备供电。施工供水施工用水由供水管送到竖井口。在竖井口修建容积120m3的临时蓄水池。4.3.3施工方105、案、施工方法、施工工艺和方法4.3.3.1总体施工方案根据大台竖井的特点,工程地质和水文地质条件较好 ,采用普通凿井法,竖井施工在完成地面临时设施和凿井措施工程后,首先开挖地表下28m深的竖井,然后安装三盘,吊挂模板,管线等。竖井掘砌作业方式,选用竖井混合作业施工法。此工法在正常掘进循环中不需临时支护,衬砌出碴交叉进行,配以大段高整体钢模。在每循环掘砌出碴后随即进行永久支护。简化了施工工艺,缩短了围岩暴露时间,利于专业化,提高机械化程度,快速施工,且施工安全性好。4.3.3.2竖井的测量为保证井筒施工测量导向精度,满足施工要求,采用以下方法:4.3.3.2.1竖井中心和竖井十字中线,应根据竖井106、中心的设计平面坐标和高程,竖井十字中线的坐标方位角,利用设计院提供的近井点成果进行标定。标定竖井实际中心坐标和十字中线的坐标方位角按地面一级导线的精度要求实地测定。两条十字中线垂直误差应10。十字基桩点在竖井每侧均不少于三个,点间距不少于20米,离井口边缘最近的十字中线点距竖井的距离大于15米。4.3.3.2.2在固定盘上方1.2米处安置两根工字钢,将激光投点仪按已标设的竖井中心位置安在钢梁上,以确保激光投点仪的稳定性。4.3.3.2.3利用钉于封口盘的特制中线牌子板定期对激光投点仪的位置进行检查和校正。4.3.3.2.4使用激光仪导向,要适时利用激光管定位螺旋进行调整,使光斑规则,边缘清晰。107、利用望远镜头的改正螺丝,使光斑划圈到最小程度。4.3.3.2.5每次打眼和稳模前,都应安排测量人员对激光投点仪进行检查校正。必须将仪器精确整平,使水准器的气泡在各个位置严格居中。4.3.3.2.6每隔一段距离要检查在四个方向上光斑(取光斑中点)是否投在同一个点上,如偏差应即时校正,并每隔50m用垂球对光进行一次检查和校正。4.3.3.3锁口施工方法和工艺为了便于安装竖井固定盘和封口盘,竖井施工期间设计锁口,锁口采用0.6米厚C20钢筋混凝土,净直径5.6米,深度4.5米。锁口处于级围岩中,开挖以挖掘机为主,人工用风镐修边。一次性挖到设计深度后,由下往上砌筑,并在相应位置预留封口盘的梁窝和风筒通108、道。锁口壁后必须保证密实,确保锁口稳定不至于下沉。锁口施工完后安装封口盘。4.3.3.4竖井试挖施工方法及工艺锁口和封口盘完成后,竖井需继续掘进23.5米,达到28m深度。这一段为竖井的部分井颈,为双面配筋钢筋混凝土井壁。施工中采取短段掘砌,控制在12米,普通钻爆法掘砌。该段竖井掘砌在提升绞车运转,搅拌系统,井口信号通信,压风,供电系统等形成后进行。打眼采用YTP-26型风锤打眼,人工装碴,吊桶提升,段高为1米的组装模板砌壁。井口设JQ-1000型搅拌机搅拌混凝土,溜灰管下料。掘进到井深28米,然后安装吊盘,整体下移金属模板,固定盘,以及吊挂井口其他设施,形成竖井正常掘砌所需各系统。4.3.3109、.5竖井掘进方法和工艺4.3.3.5.1竖井开挖开挖采用FJD-6A型伞钻,配6部YGZ70型凿岩机打眼,选用十字型钻头,炮孔直径55mm,二阶段直眼掏槽方式。二圈掏槽眼深度为4.2米,其余炮眼深度为4.0米,详见炮眼布置图4.3.5所示。采用高威力水胶炸药。掏槽眼和辅助眼采用直径45mm药卷,周边眼采用直径35mm专用药卷,以减少对围岩的冲击破坏。另考虑到炮眼较深,为了增强光爆效果,周边眼采用了间隔装药、分段起爆的爆破技术。选用毫秒延期电磁雷管,电磁雷管专用起爆器起爆。爆破参数见表4.3.1所示,竖井基岩段预期爆破效果见表4.3.2所示。表4.3.1 竖井基岩段预期爆破参数表炮眼名称炮眼序号110、炮眼数目圈径(m)眼深(m)眼距(mm)倾角(度)装药量起爆顺序延期时间(ms)雷管段别卷/眼Kg/圈掏槽眼一1441.22.684990314.41掏槽眼二51061.64.280090424.8503辅助眼一1122123.24.082890457.62007辅助眼二2342204.84.0750902.5602508周边眼4374325.74.055987244.840010合计74201.6备注:采用T330水胶炸药。周边眼用35mm药卷,长600mm,重0.7Kg/卷;其他眼用45mm,长600mm,药卷重1.2Kg/卷。毫秒延期电磁雷管,专用电磁放炮器起爆。表 竖井基岩段预期爆破效111、果表序号爆 破 指 标单位数量1炮眼利用率%892每循环进尺M3.563每循环爆破实体岩石量m394.04每循环炸药消耗量Kg201.65单位原岩炸药消耗量Kg/m32.146每循环雷管消耗量个1067单位原岩雷管消耗量个/m31.18每循环炮眼长度m292.2装碴出碴井内安装一台HZ-4型中心回转抓岩机,配合两个3m3吊桶出碴(一个吊桶运行,一个吊桶坐底)。吊桶升井后采用座钩式自动翻碴,通过溜碴槽落入地碴仓,然后定时用装载机装入自卸式汽车运到竖井弃碴场。图 竖井炮眼布置图8488008287505591234567891022111213141516171819202138373635343112、332313029282726252423424140397273744344454647484950525354555657585960616263646566676869707151120016003200480057005800260040004200竖井衬砌方法和工艺砌壁采用整体吊挂液压单伸缩缝金属模板,模板有效段高3.5米。当出碴出够一个段高时,将附近碴面找平,然后落模并用激光中线抄平,开始浇注混凝土。衬砌所用砼在井口搅拌站制作。井口安设JQ-1000型强制式搅拌机一台,PLD-1600型配料机一套。为了保证混凝土的质量,全部混凝土由2m3底卸式吊桶下到吊盘上的接灰盘内,经由四根钢丝113、铠装胶管对称入模分层浇筑,每层高度300mm,电动振捣器振捣。 大台竖井施工工艺见图所示。4.3.4 竖井施工辅助系统4.3.4.1施工提升系统井架选用型钢管临时竖井井架。开挖时为一套单钩提升。提升容器为3m3座钩式吊桶。绞车选用2JK-2.5/11.5B型绞车,该绞车最大静张力差为12000kg。电机型号为JRQ1510-8,475kw功率475kw,经计算绞车强度满足提升需要,钢丝绳为18737170特型,提升天轮选用2500竖井提升天轮。大台竖井提升系统几何关系见图4.3.7所示。吊桶在最大深度275米时,提升能力为50m3h,满足月进110米的快速施工要求,吊桶提出能力核算见表4.3.114、3所示。吊桶提升能力核算表提升速度m/s吊桶容积m3倒碴台高度m不同深度时提升能力(m3 /h)200m300m400m500m600m715m6.893.010.035.6531.4428.125.4423.2221.36附大台竖井施工工艺图施工供风系统经计算钻眼时,压风机所需最大供风量为78.1m3min。开挖期间在井口设临时空压机站,站内安装5L-40/8空压机2台,4L208空压机1台,最大供风能力100m3min,能满足施工要求。下竖井风管选择1594.5无缝钢管,风管采用一台双16T稳车悬吊。施工供水系统施工期间施工用水由供水管送到竖井水池。用573.5钢管向井口供水。竖井供水主要115、是伞钻打眼用水,在竖井中布置了一路573.5无缝钢管,作为打眼供水管路,供水管与风管联合悬吊。施工排水系统施工时在涌水量较小的情况下,用风泵排入吊桶,随碴石排到地面。为防止意外涌水,竖井中布置了一台80DGL-7510型吊泵。该泵在扬程260米时排水量可达80m3h。吊泵用一台16T稳车悬吊。施工通风系统竖井施工时采用压入式通风。按爆破后排炮烟计算风量选择风机。风机选择对旋式风机(230kw),风机风量7.8m3s。风筒选择一路800可缩性胶质风筒,每一节10m,用61915.5-15.5-I钢丝绳悬吊于封口盘钢梁上。井上下通讯和照明系统竖井上下信号,通讯选用优秀厂家生产的通讯信号装置。该装置116、除具备信号功能外,还配有通讯电话。竖井内敷设u1310+16照明电缆,供电压127。在吊盘上层盘和上下盘间各设矿用防水灯,吊盘下方设DKS250170型竖井投光灯两盏。竖井悬吊系统竖井悬吊设备的选型计算详见表4.3.4。施工进度安排及保证工期措施4.3.5.1工期安排施工准备期安排: 2003年2月1日第一批人员到达工地进行筹备,并立即组织调运必须的施工机具设备进行三通一平。在2003年5月1日达到前期施工条件。施工前期安排:安排锁口段施工及平台提升系统安装,在2003年8月15日达到正式开挖衬砌条件。施工工期安排:施工进度指标安排如下:竖井掘进和衬砌:110米月,于2003年11月1日完成。117、竖井设备重新组装及通风设备安装,于2003年11月31日完成。按照上述进度指标,该竖井施工工期计70天。总工期为280天,合计约10个月。即2003年12月1日达到竖井通风条件。工期保证措施技术措施:要确保工期的实现,关键在采用先进的技术、可靠的工艺,精良配套的装备和精心组织、科学管理。为此,我们将严格按照施工方案采用竖井混合作业施工法施工,上大型机械化作业线,以此作为进度和工期目标的首要保证。该井配套的机械化作业线其生产能力可达到120m以上,尚有很大潜力可挖。表4.3.4 竖井稳绞选型参数表序号名 称终端荷重钢丝绳总重稳绞车天轮计算安全系数规定安全系数型号单根绳重根数型号最大提升能力KgK118、g根KgKg1吊 桶7879187-36-1700-特39421118212JK-3.5/15.51400025008.197.52抓岩机0.4m38500187-34-155-I3313111813JZ2-16/8001600018006.4763吊 盘10762619-40-155-I4231214993JZ2-16/8001600018006.5864稳 绳6500619-28-155-I245528955JZ2-10/6001000016506.665溜 灰 管10650619-32-155-I29672136192JZ2-16/8001600028005.3856压 风 管82796119、19-32-155-I29672112462JZ2-16/8001600028006.5357吊 泵10000619-36-155-I38892138892JZ2-16/8001600028006.6868模 板5000187-28-155-I2263372632JZ2-16/6001000038006.8369安 全 梯2000187-16-170-I7381273855型8吨500016507.16组织措施:选派优秀施工队伍,强化组织领导;健全制度,落实各工种岗位责任制;选择综合施工队劳动组织形式。经济措施:深入落实承包制,充分体现多劳多得的按劳分配原则,按岗定人,努力提高劳动效率。施工机120、械设备配备及劳动力安排施工机械设备配备主要施工设备计划见表4.3.5所示。表4.3.5 竖井主要施工设备一览表项 目大台竖井凿 岩FJD-6A型伞钻,配YGZ70型凿岩机6台装 碴HZ-4中心回转抓岩机一台提升井 架型钢管凿井井架绞 车2JK-2.5/11.5B容 器3m3座钩式碴石吊桶二只(一只坐底)翻 碴座钩式自动翻碴排 碴ZL-40A铲车一台、解放8吨自卸汽车二台排 水80DGL-7580 吊泵一台通 风一趟800可缩性胶质风筒,一台FDI 6局扇测 量千米立井激光指向仪DJZ-1衬砌支护模 板整体悬吊单缝液压式模板一套搅拌站配料机PLD-1600一套搅拌机JQ1000一台混凝土喷射机转121、一台混凝土输送159溜灰管一套(用于喷射混凝土)吊 盘二层吊盘 4800一套安全梯五段 一套劳动力安排竖井施工见表4.3.6所示。表4.3.6 竖井施工期劳动力配备表序号工种名称打眼出碴衬砌清底一个循环合 计104一掘进班41伞钻司机66放炮工22水窝工3抓岩机司机112衬砌工66出碴清底工3811吊盘信号工133井下把钩工11114班长4二运输班15井口信号133翻碴台工224井口把钩工133混凝土搅拌工33班长2三机电班26绞车工及空压机司机、配电工23+2312小班机电修理工236大班机电修理工6班长2四动碴司机及修理工4五管服人员18合计人数115人4.3.7质量、安全保证措施4.3.122、7.1质量保证措施采用先进的技术、合理的工艺,优良的装备,建立严密的质量体系,深入贯彻ISO9002质量管理和质量保证标准,将其贯穿于施工全过程中,认真进行科学管理,规范管理、严格管理、作到层层把关,环环相扣,确保质量目标的实现。其它具体措施见“5.3质量保证措施”章节。4.3.7.2安全保证措施4.3.7.2.1竖井施工前作好地面和井底防排水系统,井口围绕竖井设截水沟一道。4.3.7.2.2起重钢丝绳必须进行受力检算,定期进行检查。4.3.7.2.3施工中要及时进行砌筑,保证安全,同时加强通风。4.3.7.2.4施工人员与洞内人员加强通讯联系,统一行动,确保安全。4.3.7.2.5作好井筒防123、坠物,地面高空防坠等灾害预防工作。其他具体安全措施见“7安全保证措施”章节。4.4不良地质地段施工4.4.1F6、F7断层破碎带施工XX特长隧道地质条件复杂,横穿F4-F7四条区域性大断层,线路均以大角度通过,断带物质主要由断层泥砾、碎裂岩组成,松散破碎,对工程影响较大。本标段隧道穿越F6、F7断层破碎带,其详细情况见“1.4.2.2断裂构造”章节的介绍。4.4.1.1施工原则软弱围岩施工遵循以下原则:短进尺、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测、紧封闭。及时支护或超前支护的原则,避免围岩过早产生危险性松弛;快速形成支护环,及时永久衬砌的原则;断层地带的支护宁强勿弱,并经常检查加固;尽量减少围岩扰动124、的原则;以量测反馈指导施工的原则。4.4.1.2施工程序及方法施工程序框图如下图4.4.1所示。超前地质预报施工掌子面进一步探明地质采取合适的施工方法采用辅助施工工法图4.4.1 软弱围岩施工程序框图4.4.1.2.1探明地质情况施工前,根据地质超前预报并结合施工掌子面地质进行综合分析,取得物理参数,切实掌握所遇断层带的所有情况。当断层破碎带的宽度较大,破坏程度严重,破碎带的充填物情况复杂,且有较多地下水时,可在隧洞一侧或两侧开挖调查导坑。用调查导坑详细测绘地质状况。4.4.1.2.2选择合理施工方法在断层带施工,根据有关施工技术与机具设备条件,进度要求,材料供给等,慎重选择通过断层地段的施工125、方法。可采取台阶法或分部开挖法。断层破碎带的爆破应合理设计周边部位的钻眼,装药参数及装药结构,保证良好的成形,尽可能避免对隧道围岩的扰动破坏作用,其次应采用适宜的掏槽形式、钻爆参数及起爆顺序。级围岩地段上下半断面微台阶法施工时,上半断面先进35m,然后上下断面同时推进。当岩层风化破碎程度严重以致几乎没有自稳能力的情况下,采用中留核心,周边先行环形开挖的方法,环形开挖后,进行初期支护,然后爆破开挖核心部分。4.4.1.2.3辅助施工工法现普遍采用的辅助施工工法有:超前锚杆、 超前小导管注浆、大管棚、洞内深孔注浆等,这些辅助施工工法,我公司都有成型的工法,根据地质情况能熟练应用。4.4.2涌水涌泥126、段施工根据地质资料,XX特长隧道预计I线(右线)隧道最大总涌水量为9621.8m3d,线(左线)隧道最大总涌水量为16114.78m3d,在断层破碎带有突然涌水的可能。因此必须加强预测,在施工中采取强有力的措施。采用TSP-203地质预报仪、超前水平钻孔预报、pulseEkkO100型地质雷达探测新技术等措施加强地质预报。一般弱富水地段施工措施采用洞内小导管预注浆,其施工工艺、方法及措施见“4.1.4.2.1.142小导管预注浆”章节。涌水涌泥地段施工措施采用80钢导管帷幕注浆方案,其施工工艺、方法及措施见“4.1.4.2.1.280钢导管帷幕注浆”章节。采用注浆止水加固后,在开挖过程还应采取127、以下措施:短进尺、弱爆破、强支护、勤量测和观察等。4.4.3岩爆地段施工XX特长隧道区内断裂构造发育,第四系以来多有活动,应力有所释放。从地应力测试结果看,实测地应力值最高达32MPa以上,以水平地应力为主,在F6、F7大断层之间隧道洞身须通过较长段落的闪长岩、安山岩,岩质坚硬,性脆,贫水,且埋深大,地应力值较高,施工中极易出现岩爆。具体采取如下措施防止岩爆发生:4.4.3.1提高光面爆破效果,以达到开挖轮廓线圆顺,减小应力集中。选用与硬岩相匹配的高猛度、高威力的水胶炸药。周边眼间距较无岩爆地段适当加密,周边眼采用20小药卷不耦合装药,以尽可能减少爆破对围岩的影响。4.4.3.2可选用预先释放128、部分能量的方法。如超前钻孔释放能量应力或喷射高压水冲洗法,先期将岩层的原始应力释放一些,以减少岩爆的发生。4.4.3.3初期支护紧跟开挖面施工,支护的方法是在爆破后立即向拱部及侧壁进行喷射混凝土,再加设锚杆及钢筋网进行初期支护。尽可能减少岩层暴露时间,减少岩爆发生和确保人身安全。4.4.4热害地段施工XX特长隧道通过地段最大海拔高程3600m,隧道最大埋深1040m。因此可能会出现高地温而引起的热害问题,加上电机、爆破以及施工人员散热等,可能会形成高温施工区。为保证隧道进行正常的安全生产,按规定隧道内气温不得超过28,当超过标准要求时,采取如下降温处理措施以保证隧道施工的安全和质量。4.4.4129、.1降温处理措施4.4.4.1.1加强施工通风,加快洞内高温空气与洞外空气交换;4.4.4.1.2水幕降尘器进行喷水降温,必要时增加喷雾器;4.4.4.2高温地段混凝土施工在高温的岩体上,级、级以及级围岩及时喷砼,并在其上浇注二次衬砌砼,防止热量散出。由于砼内外的温差,为了在二次砼衬砌时,防止裂缝产生,采取下述措施:4.4.4.2.1为防止高温时的强度降低,应选定合适的水灰比,并考虑到对温泉水的耐久性,宜采用高炉矿渣水泥(分离粉碎型水泥)。砼配合比和掺合剂应做试验优选。4.4.4.2.2在防水板和砼衬砌之间,设置隔热材料,可隔断从岩体传来的热量,使砼内的温度应力降低。4.4.4.2.3把一般衬130、砌砼的浇注长度适当缩短。4.4.4.2.4用防水板和无纺布组合成缓冲材料,由于与喷砼隔离,因此,砼衬砌的收缩可不受到约束。4.4.4.3高温地段施工人员保护措施在高温条件下施工,除采用降温措施外,还应注意中暑症的防治工作。中暑症主要有热痉挛症、热虚脱症和热射症三种,对职工身体健康和正常工作危害较大。对高温不适应者应避免在洞内作重体力劳动,并采用冷水喷雾等方法降温,必要时对患者应采取医疗急救措施。4.4.4.4合理安排高温作业时间根据坑道内的高温程度、劳动强度和劳动效率,合理确定劳动工时,在高温地段不得长时间从事重体力劳动;同时还应并加强健康管理,以保证施工人员的健康和安全。4.4.5隧道坍方预131、防措施4.4.5.1围岩坍方预报4.4.5.1.1加强地质预测预报和监控量测工作做好地质测绘、地质预报和监控量测信息化施工工作,对可能出现坍方的地段要采取一切措施防患于未然。尤其是施工开挖接近设计探明的富水及断层破碎带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面地质情况的变化,根据地质情况及时采取最恰当的施工方案和施工方法。4.4.5.1.2围岩坍方前兆特殊地质和不良地质,如断层破碎带、涌水等稳定性差的围岩的变形破坏、坍方失稳,有以下征兆:水文地质条件的变化,如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、水质由清变浊等都是即将发生坍方的前兆;拱顶不断掉下小石块,甚至较大的石块相继掉落,预示着围岩即将发生坍方;132、围岩节理裂隙面裂缝逐步扩大;支护状态变形(拱架接头挤扁或压劈、喷射混凝土出现大量的明显裂缝、裂纹或剥落等)、敲击发声清脆有力、甚至发出声响;根据监控量测结果,围岩或初期支护拱脚附近的水平收敛率大于0.2mmd,拱顶下沉量大于0.1mmd,并继续增大时,说明围岩仍在发生变形,处于不稳定的状态,有可能出现坍方失稳。4.4.5.2隧道坍方预防措施4.4.5.2.1加强围岩的监控量测工作。通过对量测数据分析处理,按照时间位移曲线规律,及时调整和加强初期支护参数,同时根据量测数据分析结果确定二次衬砌的施作时间;4.4.5.2.2严格控制爆破装药量,尽量减少对软弱破碎围岩的扰动;4.4.5.2.3保证施工133、质量,超前预注浆固结止水、钢架制作、初期支护和混凝土衬砌质量必须符合设计和验标要求;4.4.5.2.4严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工;4.4.5.2.5施工期间,洞口应常备一定数量的坍方抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。4.4.6瓦斯地段施工预防措施根据招标文件,三叠系上统为含煤地层,砂岩、页岩地层中夹有薄煤层,煤层厚0.21m,根据试验结果,煤体的气含量均很低,主要以解吸气和残余气为主,解吸气以N2、CO2、O2为主,未检测出甲烷等烃类气体,煤层的吸附能力居中。首先,为保障施工安全,隧道施工穿过三叠系含煤地层时,施工尽量采取断面大的施工方法,以增大断面面积,创造134、一个良好的通风环境。减少因多次放炮而产生对煤层和围岩多次扰动而发生隧道巷道远处煤层中的瓦斯向隧道内积聚,同时为快速通过煤系地层创造条件。其次,煤系地层中施工,加强地质预测预报,加强施工通风瓦斯监测,根据瓦斯监测结果,按照铁路瓦斯隧道技术规范采取相应的技术措施。4.4.7预防高地应力引起隧道变形的措施4.4.7.1高地应力地段软岩大变形的围岩分级高地应力区软岩大变形分为三级,其各级指标见表4.4.2所示。 表4.4.2 高地应力地区软岩大变形分级表变形分级围岩主要工程地质条件Hmax相对变形一级岩芯偶有饼化现象,洞室开挖过程中有较大的位移,持续时间较长。40MPa4%注: Hmax:原岩最大水平135、应力4.4.7.2高应力大变形防治原则高应力地段软岩的主要地质灾害是大变形。变形量级很大而且延续时间很长,使变形向围岩深部发展,围岩塑性区逐渐增大,造成洞室大规模坍塌,要求支护及时施做和及时封闭,支护具有一定的强度和刚度,能允许变形,甚至较大的变形,防治时考虑预留变形量:级大变形预留15cm;级大变形预留1525cm;级大变形预留2545cm。4.4.7.3高应力大变形地段一般支护措施锚喷网或锚杆钢纤维喷混凝土联合支护;格栅钢架或型钢钢架支护;超前支护措施:超前锚杆、超前小导管注浆、长管棚预加固。4.4.7.4特殊支护措施当变形过大时可采用以下措施:喷层间隙喷射、U型可缩钢架、可缩式锚杆等。4136、.4.7.4.1喷层间隙喷射为了使喷混凝土具有更大的吸收变形能力,采用间隙喷射方法,沿隧道轴向(纵向)预留一定宽度的间隙,一般间隙宽度510cm,间距12m。这些间隙可允许隧道变形。4.4.7.4.2U型可缩钢架在钢架中预留20cm的伸缩缝,一般采用摩擦型或弹簧型构件,当钢架受力到一定范围时(一般为2/3设计强度),钢架可随之变形,这样钢架可以做到既有较大强度同时具用一定的变形能力。4.4.7.4.3可缩式锚杆一般锚杆为不可缩的刚性锚杆,若大变形条件则不能起到良好的支护效果,可缩式锚杆即在锚杆中部设置一个可缩段,一般1520cm可缩510cm,当杆体达到2/3设计强度时,锚杆可自动变形。其收缩137、部件多采用摩擦型或弹簧型。4.5施工监测4.5.1隧道施工控制测量控制测量包括隧道地表控制测量和洞内(包括线(左线)平导)导线控制测量,其目的在于保证隧道两相向开挖方向在贯通面的横向和高程贯通误差在规定的限差内,按设计要求正确贯通。其主要工作内容为:隧道地表控制测量,平导及隧道洞口定位,洞内导线控制测量,洞内开挖、支护、衬砌,通风竖井的定位及其它附属和临时工程的施工放样测量、竣工测量等。控制测量的工作步骤见图4.5.1所示。仪器检定交接桩,收集资料控制点检测地表控制测量,洞门放样平导正洞内导线控制测量施工放样竣工测量测量资料整理汇总参与竣工文件编制贯通测量图4.5.1 控制测量工作步骤框图隧道138、控制测量主要仪器设备见表4.5.1所示。表4.5.1 隧道控制测量主要仪器设备表设备名称厂 名型 号标 称 精 度主要用途平 面垂 直GPS全球卫星定位系统美国ASHTECHZ-Sureyor5mm1ppm*D5mm1ppm*D地表平面高程控制测量全站仪(含断面仪)瑞士LAICATCRM11011.01mm1ppm*D地表控制点检测,洞内平面控制测量,断面测量精密水准仪瑞士WILDNA20.7mm洞内外高程控制测量光学经纬仪瑞士WILDT22.0洞内施工放样平面测量。普通水准仪国产北光DZS3-12.5mm洞内施工放样高程测量激光导向仪西安欧赛迪GZY-3指导隧道中线掘进方向在隧道控制测量中实139、行公司测量队、项目经理部测量组二级负责制,公司测量队负责隧道的洞外控制测量和洞内控制测量的复核工作,项目经理部测量组负责交接桩、洞内引线、隧道施工测量、竣工测量并参与公司测量队的现场测量工作等。4.5.1.1GPS隧道施工控制测量4.5.1.1.1控制测量原则采用GPS全球卫星定位测量系统实施本隧道地表控制测量,并用常规方法用J1级全站仪在洞口进行检测。全隧道采用统一的地表控制测量成果指导隧道及平导洞内施工测量。4.5.1.1.2作业内容主要内容为野外踏勘、选点、埋石,根据现场情况制订技术设计书,并据此进行作业调度管理、野外数据采集以及外业成果检核、观测资料的计算和资料的整理上交,还包括对不合140、格数据的处理及必要的补测和重测。4.5.1.1.3作业依据全球定位系统(GPS)测量规程(TB10054-97)。4.5.1.1.4布网方式隧道出口位于曲线的直缓段,地势无较大起伏,有利于进行GPS测量,因此本隧道GPS网的控制点布设根据下述原则进行:4.5.1.1.4.1控制网布置为三角形网连式,可获得较高的精度和良好的可靠性,隧道地表GPS网示意见图4.5.2所示;4.5.1.1.4.2各开挖洞口附近至少布设4点,其中有两点在定测中线上,除一点在洞顶外,其余3点均可作投点使用;XX进口出口WCD1Wd2Wjd1Wcd2Wcd1Wd1Wcd4Wjd2Wjd4Wjd3图4.5.2 XX隧道GP141、S控制点位布置图4.5.1.1.4.3洞口控制点间要互相通视,距离不宜小于300m;4.5.1.1.4.4洞口点与中间点的间距至少要保证5km(困难时10km )布设相互通视的GPS点;4.5.1.1.4.5XX地区处于冻土带,GPS点位的埋设用混凝土现场灌制,其中心标志用粗钢筋制作,用刻入清晰、精细的十字线表示,并在埋石表面标注明显记号; 4.5.1.1.4.6当利用旧点时,要首先确认该点标石完好并符合同级GPS点埋石要求,且能长期保存;4.5.1.1.4.7埋石点位基础稳定、易于保存、顶空障碍少,便于接收设备的安置和操作,远离高压线或强电磁波辐射源;4.5.1.1.4.8GPS点的埋设完成142、后,要建立相应的保管措施;4.5.1.1.4.9在冻土的冻解期后,要及时检查GPS点埋石的稳定性。4.5.1.1.5观测方法必须满足下述基本技术要求:4.5.1.1.5.1采用双频GPS接收机。4.5.1.1.5.2开始观测前,要编制卫星可见性预报表,满足表4.5.2中按B级网的作业技术要求。根据预报表、接收机台数、点位交通情况及GPS网形设计,进行观测纲要设计,选定最佳观测星组和最佳观测时段,以静态测量模式按照的要求进行观测。表4.5.2 GPS测量作业的基本技术要求级别卫星高度角有效卫星总数时段(min)有效观测时间(min)观测时段数数据采样间隔(s)PDOPGDOPB155903021143、56064.5.1.1.5.3观测过程大致如图4.5.3所示:天线设置精确对中、置平、定向 量测天线高安置、预热、开机。搜索卫星输入测站信息图4.5.3 GPS控制测量过程框图重新安置观测记录记簿、存储、关机。第二时段观测气象数据观测迁站接收机操作GPS接收机必须经有关部门检定合格,使用前经检查,接收 机的电源电缆、天线电缆等项连接正确,接收预置状态和工作状态正常后,方能开始观测。4.5.1.1.6数据处理GPS控制测量的数据处理具有数据量大、处理过程复杂、处理方式多和自动化程度高等显著特点,其内容主要包括:原始观测数据的检核、观测数据的粗加工和预处理、基线向量解算、基线向量网的平差计算、坐标144、值计算及转换、GPS网的贯通误差影响值计算并据此确定隧道洞内的测量精度、GPS高程的几何拟合法计算。GPS测量各阶段的计算一般厂家都提供了相应的数据处理软件。必须注意的是,所使用的软件必须通过正式鉴定或检测。4.5.1.1.7地表高程控制测量方法和GPS平面控制测量同时完成,但需进行转换。GPS高程的转换采用几何拟合法进行,其数学模型根据联测高程点的分布、测区地形状况和转换后高程的精度进行选择。在求得GPS网各点的高程数值后,用DS1级水准仪采用附合水准或闭合水准测量方法,按照二等水准测量的要求,将高程引测至洞口附近,并至少布设三个水准点。4.5.1.1.8通风竖井位置的确定根据通风竖井位置的145、坐标与GPS地面控制点坐标的相对位置关系,由全站仪按常规测量方法进行测定。4.5.1.2洞内双导线控制测量4.5.1.2.1布网方式沿隧道中线布设成多边形闭合导线环,导线点埋设采用混凝土灌注铁心桩,要布置在施工干扰小,稳固可靠的地方,必要时采取保护措施。4.5.1.2.2观测方法使用瑞士LEICA TC2002全站仪,按照二等导线测量的精度要求,进行洞内导线的控制测量。根据XX隧道实际情况,线(左线)隧道先按平导施工,快速掘进,为保证隧道施工的精度,在线(左线)隧道中,布设导线环;I线(右线)隧道可以先布设成单导线,然后根据隧道掘进长度的需要布设成导线环。两隧道的导线通过横通道形成闭合环,进行146、联测检核,洞内导线测量方法示意见图4.5.4所示。4标(10.995km)3标(1.605km)4标(3.485km)3标(7.510km)3标(1.600km)隧长7500m隧长3485m隧长10985mDK184+800洞门DK183+185XX竖井DK178+900DK172+200YDK172+205图4.5.4 洞内导线测量方法示意图每个导线环的边数为46条,导线边长不小于200m。导线的水平角观测采用方向观测法,导线边长的观测采用对向观测法直接测定平距,取对向观测值的平均值,加上加、乘常数和气象改正值后再归算至隧道平均高程面上。每当隧道掘进延伸至洞内导线设计边长的23倍时,进行一次147、洞内导线引伸测量。4.5.1.2.3洞内高程控制测量方法洞内高程控制测量用DS1级自动安平水准仪采用附合水准或闭合水准测量方法,按三等水准测量要求,由洞外高程控制点引入洞内,在洞内每隔200500m设立一对高程控制点,并定期复测。4.5.1.3洞内施工测量4.5.1.3.1洞门定位计算出地面控制网点的坐标,确定出口切线上的控制点Wcd2或wcd4的连线为隧道的理论轴线后,根据各洞口的坐标计算出各洞口与洞外控制点的相对位置关系,用全站仪直接定出洞门位置。4.5.1.3.2进洞关系确定隧道出口由于在直缓段,因而需要先确定切线方向,然后每隔20m用缓和曲线参数方程求得切线支距,以确定线路的进洞方向直148、至ZH点;到了ZH点后,就可以直线隧道的方法定出进洞方向。Wcd3Wcd1Wcd2S1S2S3出口ZHWcd4见图4.5.5所示:图4.5.5 隧道洞门定位及进洞关系确定方法示意图4.5.1.3.3施工中线的布设施工中线分永久中线和临时中线。永久中线用洞内导线点拨正的方法测设,每200250m布一点,每次测定不少于3个点,以互相检核;隧道延伸和衬砌施工,需设立临时中线点,可用正倒镜压点或延伸的方法,每1030m布一点。施工中线的测设用光学经纬仪进行,距离丈量可用经过检定的钢卷尺进行。当隧道直线方向掘进超过500m后,安置激光导向仪用于指导施工掘进方向,激光束要平行于线路中线。激光导向仪激光束位149、置的正确性要定期检查。4.5.1.3.4施工临时水准点的布设根据需要由洞内高程控制点加密,用普通水准仪按附合或闭合水准测量方法测设,使用时要加以检测。4.5.1.3.5断面测绘开挖断面形成后,采用断面自动测绘仪按1:20的比例绘制断面图,并且与标准图比较,从而判定开挖断面是否超挖或欠挖。4.5.1.3.6衬砌施工放样衬砌施工前要对施工中线和高程进行复核,并测设横断面十字线方向,然后在断面上标出拱架顶、起拱线高程和边墙底的高程位置;立模后再进行检查和校正,才能进行衬砌施工。衬砌完成后,用断面自动测绘仪按1:10的比例绘制断面图,与标准图比较后,判定衬砌是否侵界。4.5.1.4贯通误差调整及竣工测150、量4.5.1.4.1贯通误差调整当出口掘进距贯通面100m时,要适当加宽开挖断面,暂不进行衬砌施工,以调整贯通误差,加宽值为隧道横向贯通限差的一半。直线隧道横向贯通误差,可采用折线法调整,隧道横向贯通误差调整如图4.5.6所示。图4.5.6 直线隧道横向贯通误差调整调整前中线调整后中线横向贯通误差内移量内移量调整前中线调线地段 4.5.1.4.2竣工测量竣工测量内容为:中线、高程测量,隧道净空断面测量。中线测量:以隧道贯通误差调整后的中线为准,经检测后每200250m埋设一个中线基桩,并在其两侧边墙上绘出标志,以资识别。中线桩采用混凝土包铁芯标志埋设。高程测量:每千米布设一个点,并在边墙上作出151、标志。净空断面测量:以调整后的中线为准,每隔50m以及在需要测量断面的地方,测量内拱顶高程、起拱线宽度、内轨顶面线左右侧宽度、铺底顶面高程等。4.5.2隧道信息化监控系统XX特长隧道长达20050m,管理的范围宽,覆盖面广,传统的管理方法很难适应,因此高效的现代化管理手段,对XX特长隧道的施工管理尤为重要。而信息技术的飞速发展,为隧道施工的现代化管理,提供了重要的手段。在XX隧道的施工过程中,我公司将广泛采用先进的信息技术管理手段,加强工程的管理,提高我公司的管理水平,更好的进行信息化施工。4.5.2.1系统目标信息化施工,是基于先进的计算机及网络技术的智能化监控及管理系统,通过运用数据库技术152、以及网络技术,为传统的建筑工程管理提供先进的管理手段。该信息化施工系统具有以下几项功能:应用多种测试、监测方法及分析技术,实现超前地质预报;围岩和支护结构工况信息量测及管理;隧道开挖、支护和衬砌质量状况信息检测及管理实现瓦斯及有害气体浓度检测与超限预报;建立视频监视系统,对隧道状况、重点场所进行在线监视;建立现场管理系统,通过局域网,实现对施工现场的施工进度管理,材料管理,施工设备管理,劳动力的统计分析与成本的管理。4.5.2.2系统构成本系统由数据采集系统、视频监视系统和现场管理系统三大部分组成,如图4.5.7所示。数据采集系统负责隧道施工时的远程监控,主要对隧道施工期间的各种参数进行采集、153、监控,确保各项施工技术参数都在安全范围内,当某项参数超过警戒值时,系统会进行报警,提醒管理部门采取措施,避免危险情况出现。视频监视系统使工程管理人员能够远距离、实时观测施工现场和重点场所的情况,并能够记录与再现重要事件的现场情况,便于异常事件的及时发现和处理。通过视频监视系统,可以更直观、全面的了解工程所出现的问题,并且可以根据工地图像进行远程控制,快速解决问题,真正实现运筹帷幄之间,决胜千里之外。料库项目经理部数据库服务器监控中心系统网关视频系统数据采集计算机地质信息检测掌子面围岩和支护结构工况信息检测砼搅拌站料库开挖、支护和衬砌质量状况检测各道岔瓦斯及有害气体浓度检测炸药库图4.5.7 系154、统结构示意图现场管理系统除了可以实现施工队伍的不同部门、不同人员之间的信息沟通之外,施工现场的管理系统还将实现施工现场的施工计划管理、进度管理、材料设备管理及成本管理,以加快隧道的施工进度、保障施工有序顺利的进行。4.5.2.3系统功能与工作原理4.5.2.3.1数据检测系统数据检测包括:地质预报数据检测,围岩和支护结构工况信息检测,隧道开挖、支护和衬砌质量状况检测,瓦斯和有害气体浓度检测等。其中,瓦斯和有害气体浓度检测可采用在线自动实时检测方式。地质预报数据、围岩和支护结构监控量测信息、隧道开挖、支护和衬砌质量状况监测采用人工采集,然后,利用它与计算机的信息接口将所采集的数据存储到数据库,并155、由计算机根据相应的软件完成相关的计算。地质预报:长距离超前预报(100m)采用TSP203地质预报仪实施;短距离超前预报(20m)采用台车钻深孔探测实施;在这两种有孔探测系统的基础上,再使用无孔探测系统,即以pulseEkkO100型地质雷达为主,用于中短距离(50m)超前预报,通过对编录和探测资料快速整理,对超前探测处理的资料与原有地质资料进行对比分析,迅速、准确作出判断并反馈,及时预报可能出现的地质现象(与原设计资料是否相符或有不良地质现象的地段、部位),指导施工。围岩和支护结构监控量测信息:本系统利用现代检测技术,利用检测传感器或检测仪器对隧道的围岩和支护结构进行适时采集,监测他们的变化156、情况。同时,采用先进的分析方法对检测数据进行分析、预测,判别围岩和支护结构的稳定性,并为优化结构设计参数提供参考。瓦斯和有害气体检测:按照预先设定的周期从检测仪自动采集瓦斯浓度数据。当超过规定限度时,发出报警信号。隧道开挖、支护和衬砌质量信息检测:采用BJSD-2型隧道限界检测仪检测开挖、支护和衬砌断面,保证结构尺寸和厚度符合设计要求。采用美国SIR2000型地质雷达检测衬砌厚度、密实度以及与围岩密贴度等质量信息。4.5.2.3.2视频监视系统设置视频监视系统的主要目的,是为了工程管理、指挥人员能够及时、清楚地了解施工隧道内以及重点部位的情况,便于正确指挥与决策。视频监视系统由设置在现场的前端157、摄像设备、中央监控室和信号传输系统组成。前端摄像设备负责信号的采集,并将采集到的图像信息通过信号传输系统传送到监控中心。控视中心的监视设备可以根据需要选择观看不同位置的情况,或者同时观察几个场所的画面。为了观察不同角度的情况,还可以选择具有旋转功能的摄像设备,中央控制室根据需要指挥摄像头向不同的方向转动。为了加强管理,对于重点场所和关键部位,例如炸药库等地的重要信息,可以进行“事件触发”方式的画面记录,可以为今后进行事件追踪提供依据。所谓“事件触发”,就是当有情况发生时(例如,炸药库有人出入时),自动启动记录程序,进行画面记录,而不是24小时不间断地进行记录。记录时间的长短可以根据需要进行设置158、。记录的方式可以使用磁带或者硬磁盘。需要安装摄像设备的场所包括:隧道掌子面、各个道岔、炸药库、料场、砼搅拌站等处。由于隧道内环境条件较差,不能使用传感器方式确定车辆位置与方向,因此,施工中可以考虑在隧道内不同地点增加一些摄像点,以便于中心控制人员能够全面了解隧道内的运行情况。4.5.2.3.3现场管理系统施工现场管理系统要求建立施工管理局域网络,将设置在项目经理部、仓库、料场等部门的PC计算机及数据库服务器连接起来,将施工进度、工料机消耗及施工成本等信息及时反馈给施工管理部门,为施工管理人员提供一个快捷、高效、动态的辅助管理手段,优化施组、调整工序,保证施工安全和进度。该系统主要由五大模块组成159、:施工进度管理模块、材料管理模块、施工设备管理模块、劳动力统计模块、成本管理模块。实现的功能包括:日常办公事务管理,包括会议通知、情况通报、施工简报、大事记等;编制施工网络计划,网络计划的分析计算、优化,绘制网络图;编制施工进度计划,统计实际施工进度,包括总进度,各单工序进度;通过实际进度与计划进度的统计比较分析,及时掌握施工中出现问题的环节和原因,以便采取相应的措施,调整工序、优化施组;各种施工进度图表的动态查询和输出打印;材料库存、使用、备用情况统计分析;统计设备进场管理台帐及设备状况;统计分析机械设备的使用状况和配件消耗情况,为机械设备的保养和检修,设备和配件的合理备用提供参考信息;统计160、各工序劳动力使用情况,分析调整劳动力配置;各项施工成本的统计分析。通过该管理系统,为管理人员提供一个动态、可视的进度统计和分析,掌握关键工序的施工情况,分析影响施工进度的各种因素,及时采取有效的措施给予解决,方便施工进度和工料机、成本的动态查询,快速编制打印各项施工图表,节省大量人力和物力。该管理系统的应用,有助于规范隧道施工管理,加快施工进度,控制成本,提高隧道施工管理效率和水平。4.5.2.4关键问题的解决办法隧道施工现场环境比较恶劣,并且作业区在不断地移动变化。这些都给采集信号设备的安装、数据的传输、系统工作的稳定性带来诸多问题。特别是现场的爆破作业,会严重影响信号采集设备的安全。对这些161、问题,我们有如下的措施,保证系统的安全工作:对于需要安装在隧道最前端作业面的摄像机设备,采用可移动安装。当需要进行爆破作业时,将设备移出爆破区,防止设备被损坏。可收放电缆:随着隧道的不断掘进,线缆需要不断增长。同时,在隧道的施工段,线缆也不能固定敷设。根据施工作业段不会太长的特点,可以在小车上放置一个可转动的圆盘架,将线缆绕在圆盘架上,使线缆可以根据需要收短或放长。为解决数据采集信号线不能太长的问题,数据采集主机设备也可以安装在可移动机箱内,向隧道内前移。数据采集主机与中央控制室之间使用可缩放光缆连接。光缆信号传输:用光缆传输信号是最稳定的,它不受电磁干扰,防火,防潮湿,信号传输速度也快。选择162、适宜在恶劣环境条件下工作的设备:隧道内光线比较暗,粉尘比较多,而且岩体有漏水等。摄像机选择具有低照度、高清晰度和自动防尘系统的设备。4.5.3隧道施工监控量测4.5.3.1施工监测目的和信息流程4.5.3.1.1施工监测目的掌握围岩和支护动态,进行日常施工管理,提供二次衬砌施作时间;了解支护构件的作用及效果,确保隧道工程安全和工程质量;将监控量测结果及时反馈于设计进行隧道设计、施工动态管理;了解隧道施工对附近建筑物的影响;积累资料,作为以后工程设计、施工参考。4.5.3.1.2 施工监测管理信息流程监控量测计划应根据隧道的规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式等制定。监控量测作业根据图4163、.5.8监控量测流程进行。监控量测计划的内容包括:量测项目及方法、量测仪器的选择、测点布置、量测频率、数据处理及量测作业人员的组织等。4.5.3.2施工内容监测和使用仪器设备4.5.3.2.1必测项目分析、研究地质勘测资料制定监控量测计划施 工否否监 控 量 测开挖工作面状态评价监控量测数据处理 否 否是是 施工是否完成稳定性判椐修改支护参数结 束束图4.5.8 施工监测流程图洞内围岩和支护状态和地表状态(下沉、裂纹)观察;净空水平收敛量测,采用收敛计测试;拱顶下沉量测,采用水准仪及专用钢尺观测;地表下沉量测H(埋深)2h(隧道开挖高度)采用水准仪和水平尺观测。掌子面围岩节理、裂隙及其他结构面164、调查(地质罗盘)。4.5.3.2.2选测项目(断层带、级围岩中各选择2个监测断面)围岩内部变形量测,多点位移计;围岩压力量测,采用振弦式压力合和频率计;锚杆轴力量测,采用振弦式测力锚杆和频率计;初期支护喷混凝土应变量测,采用混凝土应变计和频率计;钢架内力及所受的荷载量测,表面应变计和频率计;二次衬砌混凝土应变量测,采用混凝土应变计和频率计;围岩弹性波速度测试,采用岩体声波测试仪;4.5.3.3各监测项目的监测断面和测点布置4.5.3.3.1监测断面4.5.3.3.1.1必测断面净空变形量测、拱顶下沉量测等必测项目量测断面的间距根据围岩类别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性按下表进行。表4.5165、.3 必测项目量测断面间距和每断面测点数量表围岩级别断面间距每断面测点数量净空变化(收敛)拱顶下沉地表下沉(浅埋段)1020m23352030m12354050m1235注:洞口及浅埋地段断面间距取小值。4.5.3.3.1.2选测断面选测项目设置在F7、F6断层地段,在F7#断层、级围岩中各设置选测断面两个,F6断层地段级围岩中设置选测断面两个。4.5.3.3.2各断面测点布置4.5.3.3.2.1必测断面3.5m1.5m 1.5m图例: 净空收敛量测 拱顶下沉量测 图4.5.9 必测项目测点布置图4.5.3.3.2.2选测项目测点布置选测项目初期支护阶段:围岩压力、钢架(型钢、格栅)受力和喷166、混凝土受力测点分别在拱顶、两侧拱腰、墙顶、墙中、墙底七个位置布置测点。测力锚杆分别两侧拱腰设置。围岩内部位移分别在两侧墙中设置。拱顶下沉和净空收敛测点同必测项目布置。4.5.3.4各监测项目监测频率拱顶下沉监测与净空水平收敛监测宜用相同的监测频率,从表4.5.4中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。4.5.3.5施工监测资料的整理与反馈4.5.3.5.1施工监测资料的整理4.5.3.5.1.1及时根据量测数据绘制净空水平收敛、拱顶下沉和地表下沉时态曲线及净空水平收敛、拱顶下沉和地表下沉与开挖工作面距离的关系图等。图例: 围岩压力、喷混凝土应变、钢架受力元件 测力锚杆多点位移计167、图4.5.10 选测项目测点布置图表4.5.4 测试频率表位移速率(mm/d)监测断面距开挖面距离监测频率5(01)B2次/d15(12)B1次/d0.51(25)B1次/2d0.20.5(25)B1次/周0.25B1次/15d注:B-表示隧道横向开挖宽度4.5.3.5.1.2对初期支护时态曲线进行回归分析,选择与实测数据拟合好的函数进行回归,预测可能出现最大位移量和发展趋势。4.5.3.5.2根据量测结果按以下标准进行围岩稳定性综合评判实测最大位移值或回归预测最大位移值不大于表4.5.5所列标准值的2/3。表4.5.5 洞周最大允许相对位移围岩分级洞周最大允许相对位移(%)(最大位移值/洞径168、)埋深(m)50503003005000.10.30.20.50.41.20.150.50.41.20.82.00.20.80.61.61.03.0注:硬岩取下限;软岩取上限4.5.3.5.2.1根据位移变化速率判别:当净空变化(收敛)速率大于1020mm/d时,表明围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护系统;当净空变化(收敛)速率小于0.2mm/d时,则认为围岩达到基本稳定。上述标准不适于浅埋特别是在特浅埋地段。浅埋特别是在特浅埋地段应加强初期支护强度和刚度,严格控制变形发展。4.5.3.5.2.2根据位移时态曲线的形态来判别:当围岩位移速率不断下降时(du2/d2t0)表示围岩趋于稳定状态;169、当围岩位移速率保持不变时(du2/d2t0)表示围岩不稳定,应考虑加强支护;当围岩位移速率不断上升时(du2/d2t0)表示围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护 4.5.3.5.2.3根据监测数据进行反分析求算初始地应力、岩体似弹模、塑性区半径、作用在二次衬砌上的荷载及流变参数等。根据量测结果可按表4.5.6变形值进行施工管理。表4.5.6 变形管理等级管理等级管 理 位 移施工状态UoUn/3可正常施工(Un/3)Uo(2Un/3)应加强支护Uo(2Un/3)应采取特殊措施注:Uo-实测位移值 Un-最大允许位移值4.5.3.5.3硬岩裂隙岩体稳定性评判硬岩裂隙岩体失稳状态,不同于软170、弱围岩由于变形过大而失稳,往往变形很小或无变形,由于一块不稳定块体首先塌落,随即发生“骨牌”效应,发生大塌方。判断该类围岩稳定性标准,首先确定发生不稳定块体在断面上分布,根据不稳定块体出露部位,加强支护,防止坍塌。不稳定块体出露判定方法:4.5.3.5.3.1开挖前或开挖后进行隧道围岩节理和各种构造面调查和统计,将产状(走向、倾向和倾角和结构面摩擦系数)相近的分成若干组;4.5.3.5.3.2运用块体稳定分析程序(KTWFX),输入节理或结构面的产状和隧道走向,即可计算出不稳定块体在横断面上出露范围。4.5.3.5.3.3可根据计算结果进行重点加固。4.5.3.6施工检测施工管理4.5.3.6171、.1洞内观察可分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。开挖面观察在每次开挖后进行一次。当地质情况基本无变化时可每天进行一次。观察后绘制开挖面地质素描图,写工作面状态记录表及围岩类别判定卡;在观察中如发现地质条件恶化,立即通知施工负责人采取应急措施。对已施工区段的观察也应每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状态。洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察。4.5.3.6.2量测在每次开挖后尽早进行,初读数在开挖后12h内读取,最迟不超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读取。 4.5.3.6.3测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护。拱172、顶下沉量测后视点必须埋设在稳定岩面上,并和洞内水准点建立联系。4.5.3.6.4选择精度适当、性能可靠、使用及携带方便的仪器。4.5.3.6.5 拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行。当地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,尚应量测拱腰下沉及基底隆起。4.5.3.6.6浅埋地段隧道地表下沉量测断面的布置,尽量同洞内净空变化和拱顶下沉在同一横断面内。当有地表建筑物时应在地表建筑物周围增设下沉测点。横断面方向在隧道中心及两侧间距25m施设下沉测点,每断面施设711点。监测范围在隧道开挖影响范围以外,按下式确定:DB+2htan(45-/2)式中:D开挖影响范围 B隧173、道开挖宽度 h隧道开挖高度 - 围岩内摩擦角地表下沉量测在开挖面前方H+h(隧道埋置深度+隧道开挖高度)处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。地表下沉量测频率和拱顶下沉、净空水平收敛的量测频率相同。4.5.3.6.7各项量测作业均持续到变形基本稳定后23周。4.5.3.6.8锚杆轴力、围岩压力、衬砌应变等选测项目的量测频率,开始时应和同一断面的变形量测频率相同,当量测值变化不大时,可适当降低量测频率。4.5.3.6.9采用先进的量测信息管理软件,进行监测数据管理。4.5.4隧道衬砌质量地质雷达无损检测为了保证隧道衬砌厚度、衬砌混凝土的密实度及确保混凝土与围岩之间密贴,我公司将在施工中采174、用美国SIR2000型400MHZ和900MHZ地质探测雷达对隧道衬砌进行无损检测。4.5.4.1基本原理SIR2000型地质探测雷达与计算机连接,地质探测雷达用宽带尖峰脉冲电磁波作为信息载体,提取和发掘地下或建筑体中的目标信息,定位缺陷,揭示隐患,达到勘测或检测目的。4.5.4.2数据采集与分析隧道衬砌每完成100m,采用SIR2000型地质探测雷达对隧道衬砌进行无损检测。通过发射400MHZ和900 MHZ电磁波采集数据,用相应的计算机软件进行数据处理与分析,得出隧道衬砌混凝土的质量评价,从而采取相应的措施,确保隧道衬砌厚度、衬砌混凝土的密实度及确保混凝土与围岩之间密贴。5质量目标、质量保175、证体系及措施5.1质量目标确保全部工程达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准,确保部优,力争国优。工程一次验收合格率达到100%,优良率达到90%以上,隧道工程达到不渗不漏不裂,并满足XX隧道创优规划要求。5.2质量保证体系5.2.1质量保证体系框图质量保证体系框图见图5.2.1所示。质量体系要求成立质量管理领导小组质量管理组织机构成立以项目经理为组长,总工程师和项目副经理为副组长的质量管理领导小组,明确各级管理职责,管生产必须管质量,建立严格的考核制度,将经济效益与质量挂钩。质量管理领导小组组织机构见图5.2.2所示。插入 图5.2.1 质量保证体系框图组长:项目经理项目经理副组长:项目副经176、理项目副经理副组长:总工程师总工程师安全质量部工程管理部现场试验室质量检查部质检工程师施工工区专职质检员及工班兼职质检员图5.2.2质量管理领导小组组织机构图质检人员的配置安全质量监察部设部长1人,专职质检工程师2人,施工队设专职质检员,各工班设兼职质检员。接到中标通知书后,我公司将在15天内组织现场试验室,试验室配备试验室主任1名,试验工程师3名,并配备与该工程质量标准和施工要求相适应的检测设备。职责分工建立从项目经理、施工队长到操作工人的岗位质量责任制,以实行优质优价政策,将经济效益与质量挂钩。项目经理职责项目经理是企业法人的委托人,对本项目工程质量负全面领导责任,并终身负责。认真贯彻上级177、质量方针和质量目标,负责本项目质量管理体系有效运行。制定项目质量管理目标和规划,听取工程质量管理情况汇报,掌握项目工程质量动态。主持质量工作会议,组织工程质量评定。负责本项目全体职工的质量教育和培训工作。积极支持质检人员的工作,坚决制止一切不重视质量的行为。负责本项目施工中出现的质量事故的调查处理,对因指导不当或决策失误造成的工程质量事故承担领导责任。正确处理工程质量和施工进度的关系,对因抢进度而造成的质量事故承担责任。项目副经理职责受项目经理委派负责施工生产、质量安全及施工现场管理。按审定的施工组织设计,质量计划施工;按ISO9000系列抓好质量管理,认真组织QC小组活动;认真落实安全措施,178、按主管部门抓好安全生产;积极推广新技术、新工艺,结合生产实际开展科技创新,遵守测量、试验等专项工作规范;根据建设单位的工期要求组织施工,工期、形象进度满足建设单位的要求;管好用好机械设备,提高设备的完好利用率,认真组织劳动竞赛活动;不折不扣地贯彻落实上级的规章制度、措施、办法和决定。总工程师职责项目部总工程师对项目工程质量负技术领导责任。其职责是:贯彻落实工程质量方针和目标,负责有关施工技术规范和质量验收评定标准及ISO9000标准的有效实施。主持编制施工组织设计、质量计划和施工技术方案,并随时检查、监督和落实。积极推广应用“四新”科技成果和工法。组织制定质量保证措施,掌握质量现状,对施工中存179、在的质量问题,组织有关人员攻关,分析原因,制定整改措施和处理方案。并责成有关人员限期改进。主持质量工作会议,组织定期工程质量检查和质量评定,领导有关人员进行QC小组攻关活动和创优活动,搞好现场质量控制。负责组织施工、技术指导、质量监督工作,有权制止不重视质量的行为,对不合格工程有权责令施工单位停工或返工。参加质量事故的调查,从技术上分析原因,提出整改意见。对因技术交底不清、施工方法不当或指导失误、监督检查不够造成的质量事故负领导责任。安全质量监察部职责依据公司质量方针和目标,制定质量管理工作规划,负责质量综合管理,行使质量监察职能。确保产品在生产、交付及安装的各个环节以适当的方式加以标识,并保180、护好检验和试验状态的标识。负责产品的标识和可追溯性、最终检验的试验、检验和试验状态、不合格品的控制、质量记录的控制,确保质量检验评定标准,对全部工程质量进行检查指导。负责全面质量管理,组织工程项目的QC小组活动。工程管理部职责负责工程项目的施工过程控制,制定施工技术管理办法。负责工程项目的组织设计及调度、勘察、征地拆迁工作,参加技术交底、过程监控、解决施工技术疑难问题。参与编制竣工资料和进行技术总结,组织实施竣工工程保修和后期服务。组织推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,努力开展新成果的应用。中心试验室职责试验室严格按有关施工规则要求进行检查试验,如发现违规影响质量时,有权制止施工并向领导181、反映,作出记录报公司试验室。对运到工地的主要工程材料,做好质量验收,并协助工地分堆保管及使用,掌握砂、石、水泥、外加剂及钢材等库存数量和质量情况。根据配合比选定单换算混凝土及砂浆施工配合比,填发施工配料单,经主管技术人员签认后,交付施工,并视环境和灌注情况变化及时调整施工配合比。按规定制作检查试件,进行养护和送检。做好混凝土外加剂和外掺料等技术的推广应用工作。及时做好试验原始资料的整理、保管和报表工作。参加有关工程质量检查及质量事故的调查分析。5.2.2.1.3.7质量检查工程师职责质量检查工程师对工程质量监督检查负责。其主要职责是:宣传贯彻上级质量管理工作的方针、政策,落实项目质量目标和措施182、,检查督促施工单位抓好现场质量管理工作和对各项规章制度的落实,在业务上接受本企业质量管理部门的具体指导。协助负责人制定、审查、修订本单位的质量管理制度和措施,并督促有关人员严格执行。对工程质量实施监督检查,参与验工计价并负责质量签证。参加对工程质量事故的处理。参加工程质量检验,评定质量等级,竣工预验及验收交接工作。对工程质量及质量管理工作取得突出成绩的单位有权提请奖励;对违规操作或不重视质量的行为有权制止,遇有严重影响质量情况,有权令其停工整顿,并报领导处理;有权越级向上级反映工程质量情况。对因不坚持原则、工作失误造成的质量问题或事故承担直接责任,对弄虚作假、隐瞒事故的行为追究其责任。总结施工183、质量及质量管理工作的经验。按规定报送质量报表及总结分析报告。自检体系强化以第一管理者为首的质量自检、自控体系,完善内部检查制度,配齐质量管理人员,实行施工技术部门管理、质量检查部门监控分离体制,立足自检、自控,责任落实到人,严格考核奖罚,对工程的重要结构和隐蔽工程建立预检和复检制度。自检体系由项目部、施工工区二级组成,项目部为自检核心。项目部质量检查部为实施单位,现场试验室配合,施工队设专职质检员,现场设工地试验室,按照“跟踪检查”、“复检”、“抽检”三个检测方法实施检测任务,实行质量一票否决制。自检体系依据有关法规、标准规范、设计文件、工程合同和施工工艺要求,细化分解质量控制,采取有效措施,184、对重点部位、重要工序、关键环节制定专人负责,进行施工质量控制。自检人员须监控各个施工环节的施工质量,随时进行放线测量、材质试验、工序与工艺检查、质量检测等工作,保证质量检查控制的及时性、准确性。自检体系以建设单位质量奖罚管理机制为基础,制定和完善岗位质量规范、质量责任及考核办法,促使和激励企业强化质量管理,使企业内部经济效益与质量挂钩。实行项目挂牌、试件验收、测量复核、质量检查、奖金挂钩、质量否定等制度,明确岗位质量职责,层层落实质量责任。自检制度施工过程中自觉进行自检、互检、交接检,并定期不定期地组织质量大检查,严格奖罚制度,确保创优目标的实现。严格执行旬检、项目部月检的日常抽检制度。每次检185、查都用优质工程标准进行对照。凡属隐蔽工程项目,首先由班组、施工队、项目部逐级进行自检,自检合格后会同监理工程师一起复检,检查结果填入验收表格,双方签字。任何工序完工后,都要进行质量检测,验收检测在项目部内部分两级进行,先由施工队进行全面检测,并认真作好记录,确认质量合格后交项目部审核,并由项目部进行“复检”或“抽检”,确认合格后报监理工程师“复检”或审批。在施工过程中自下而上严格按照“跟踪检查”、“复检”、“抽检”三个检测等级分别实施检测任务。配齐人员做到职能相符,实施质量一票否决制。健全质量管理制度完善制度,狠抓落实,制度落实是保证工程质量的主要途径,在质量管理工作中,我公司将贯彻执行以下制186、度:工程测量双检复核制度。工程质量检查制度,具体包括以下五项:隐蔽工程检查制度;工程队质量“三检”制度;开竣工检查制度;定期工程质量检查制度;不定期质量检查制度。质量责任挂牌制度。质量评定奖罚制度。坚持质量否决权,坚持严格质量奖惩、重奖重罚的原则。工程质量要与评先、嘉奖、晋级、升级及验工计价挂起钩来。公司及经理部均设立质量奖励基金,用于优质工程奖励。总工程师、工程管理部部长、安质部部长、质量监察(检查)工程师均可行使质量否决权。对质量问题严重的单位或个人有权责令其返工、停工整顿或罚款等处理。质量事故申报制度工程质量事故报告:事故发生后,经理部两日内用电话报出,十日内提出事故报告表和书面调查分析187、报告。重大事故报铁道、大事故报公司,一般事故报子(分)公司。建设单位由公司或委托经理部转报。任何事故不得隐瞒不报。经理部每季应有质量工作小结,年终有总结,并于季末后五日内报公司。验工质量签证制度。贯彻ISO9000系列标准,进行全过程质量控制通过ISO9000质量体系认证,将本企业的质量管理纳入标准化、规范化,做到施工过程中每个环节都处于受控状态,用工作质量保证工序质量,以工序质量保证工程质量。每个过程都有质量记录,施工全过程实现可追溯性。在施工中既要做到事后检验,又要做到事先预防,更要做到事中控制,把全面质量管理的方法切实应用到施工生产的全员、全过程中去。5.3质量保证措施5.3.1隧道不渗188、不漏不裂的预防措施根据招标文件要求,XX隧道工程必须达到不渗不漏不裂。5.3.1.1隧道不渗不漏的预防措施结合XX隧道的工程地质,水文地质和施工方法,对于地下水的治理和防水结构,在中等富水的F7断层破碎带及其影响带,采取“以堵为主、适量排放、多道防线、层层设防、刚柔给合、综合整治”的原则,在其它弱富水及贫水地段,则采取“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则。施工中,将从如下七道防线预防和根治隧道衬砌的渗漏水。第一道防线,注浆堵水;第二道防线,初期支护湿喷防水砼防水;第三道防线,衬砌前对洞身地下水渗漏较严重部位补充注浆堵水;第四道防线,软式透水管排水;第五道防线,初期支护与二次衬砌间189、设防水隔离层防水;第六道防线:二次衬砌防水混凝土防水;第七道防线,施工缝、变形缝防水。并且要特别注意对洞身与横通道、附属洞室接口处等薄弱部位的防水施工工艺处理。5.3.1.1.1第一道防线:注浆堵水对于中等富水的F7断层破碎带及其影响带,按照设计要求,采用80钢导管帷幕注浆堵水并加固围岩,洞身其余级围岩地段采用42小导管超前注浆止水并支护。施工方法、工艺见前面有关章节所述。5.3.1.1.2第二道防线:初期支护湿喷防水砼防水初期支护喷射砼是承担施工阶段地层荷载的主要结构,必须有足够的强度、刚度和抗渗性。保证喷射砼的厚度,提高喷射砼的密实性,减少它的收缩变形裂缝,是湿喷混凝土防渗漏的关键。为了达190、到喷射砼防裂抗渗的目的,施工中必须设计好湿喷防水混凝土施工配合比。砂:选用品质、级配良好的中砂;碎石:质地坚硬,级配良好,最大粒径控制在12mm之内;水泥:优先选用旱强型硅酸盐水泥,并以细度大的水泥为宜;外加剂:选用市场优质的速凝剂和防水剂。选择合适的水灰比、灰砂比和灰石比:一般情况下水灰比控制在0.350.45,灰砂比固定在1:21:2.5,灰石比控制在1:21:3时,喷射混凝土的抗渗性能较好。5.3.1.1.3第三道防线:衬砌前对洞身地下水渗漏较严重部位补充注浆堵水隧道开挖后,防水板施工前,对隧道仍有严重渗漏水地段采用小导管补充注浆堵水,堵住水源,减少地下水渗漏的压力和流量。本措施在已开挖191、及初期支护后的洞身工作面周边将小导管打入地层中(喷射砼时在有水地段预埋注浆管),借助注浆泵的压力,使浆液通过小导管渗透、扩散到地层孔隙或裂隙中,达到止水的目的。5.3.1.1.4第四道防线:软式透水管排水对于注浆和湿喷砼末能防住的地下水,通过拱、墙系统设置的环向软式透水管和纵向软式排水管,将地下水引排至洞内排水侧沟排出。软式透水管安装施工必须严格按设计进行,软式透水管的安装定位必须准确,转角园顺,排水畅通,对富水及水压力较大的地段,适当增加软式透水管,使水排向水沟,减少二次衬砌防水混凝土防水压力,保证建成后的隧道边墙、拱部不会因水压力过大出现渗漏现象。5.3.1.1.5第五道防线:防水隔离层防192、水本隧道按设计要求全断面设置防水隔离层,密闭的防水板,是保证结构防水质量的关键。防水隔离层的施工工艺、方法及措施详见“4.1.4.3洞身防水隔离层施工”章节。5.3.1.1.6第六道防线:二次衬砌防水混凝土防水衬砌防水砼是提高结构自防水的具体形式。因此,防水砼防渗漏施工在实施前应列入质量计划的重要内容,单独编制作业指导书和工艺标准,依据作业指导书和工艺标准认真施工,以达到混凝土自身防渗漏的目的。作好防水砼的设计和施工是控制结构防渗漏的首要措施。施工时,将根据防水砼的特点、防水要求来搞好施工控制。确保模筑砼衬砌的抗渗能力不小于P8。5.3.1.1.7第七道防线:施工缝、变形缝防水施工缝按要求设置193、止水条,变形缝按要求设置好橡胶止水带。施工时责任到人并有专人旁站指导、检查止水构件的施工,确保施工质量。此部份的施工操作工艺要求相当高,必须质检人员全过程监督,确保施工质量。施工缝、变形缝的止水条安装见前面有关章节所述。此外,为了达到防渗止水的目的,本标段的隧道衬砌还采取了以下几项技术措施:采用衬砌台车全断面施工,拱、墙一次灌注,从而消除了拱墙接缝;衬砌台车长达14米,以减少施工接缝;衬砌前,充分做好各项准备工作,确保衬砌混凝土连续灌注;混凝土灌注过程中加强捣固,确保衬砌混凝土的密实度;洞内施工布设管线临时固定铁件时,埋入深度不得超过10cm或按施工图纸要求严格进行。5.3.1.2隧道混凝土衬194、砌防开裂质量保证措施5.3.1.2.1开挖后,衬砌前,严格按设计和规范要求,对围岩和支护结构进行监控量测,及时将量测信息反馈给设计院,不断优化支护和衬砌结构参数,确保支护和衬砌结构的受力条件与该地段的地质条件相适应,并根据量测信息,指导二次模筑砼衬砌的施作时间。5.3.1.2.2本标段一般地段采用复合式衬砌,喷、锚、网为主的初期支护体系是主要承载结构,不仅要保证施工期间的施工安全,还要保证运营后的结构安全,因此,施工过程中,严格按设计要求做好初期支护,保证质量,充分发挥出支护结构的主要承载性能,避免模筑混凝土衬砌承受过大松驰压力而开裂。5.3.1.2.3隧道衬砌前采用BJSD-2隧道限界检测仪195、检测隧道断面,确保支护结构和混凝土衬砌具有设计所需的断面厚度及受力性能。5.3.1.2.4隧道衬砌前,必须将隧道底部和墙脚的虚碴、浮碴清除干净,确保仰拱、铺底以及隧道的拱墙衬砌置于坚实的基础上,避免衬砌不均匀下沉开裂。5.3.1.2.5衬砌前要对防水层的铺设质量进行检查,确认防水层与初期支护基面密贴,拱部防水层有一定的富余量,避免混凝土灌注到拱部时,因防水层张紧形成外模,导致衬砌与基面不密贴,影响结构受力性能。5.3.1.2.6加强混凝土品质的过程控制,确保混凝土各项性能指标达到设计及规范要求。5.3.1.2.6.1合理选用水泥品种和水泥用量及水灰比,为满足混凝土抗裂防渗要求,优先选用泌水性低、水化热低而且干缩小的转窑生产的普通硅酸盐水泥,其标号不低于32.5。5.3.1.2.6.2优选砼骨料。对使用碎石的粒径要严格控制,若粒径过大,砼产生的裂缝相对也大,粒径过小,水泥用量则增多,对抗渗不利,粗骨料的粒径不宜大