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高速公路洞湾隧道专项施工组织设计方案(254页)
高速公路洞湾隧道专项施工组织设计方案(254页).doc
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施工方案
上传人:故事 编号:511770 2022-08-04 249页 3.33MB
1、目 录第一章 编制依据及原则11.1 编制依据11.2 编制原则1第二章 工程概况及主要工程量22.1 工程概况22.1.1 项目简介22.1.2主要技术标准22.1.3 隧道线路概况42.1.4 沿线自然地理特征42.1.5 当地资源情况102.2.隧道主要设计内容102.2.1建筑材料102.2.2洞口设计112.2.3衬砌设计112.2.4隧道抗震设计132.2.5隧道天然气地层瓦斯防治设计142.2.6其他特殊地形和地质条件下隧道设计182.2.7隧道防排水(气)设计192.2.8隧道内部装饰设计212.2.9隧道路面设计212.3主要工程量21第三章 施工方案223.1、施工总体方案2、223.1.1总体指导思想223.1.2建设总体目标233.1.3施工组织机构及施工队伍的分布233.1.4 临时工程分布及总体设计293.1.5 施工用电323.1.6 用水安排353.1.7 施工测试363.1.8 内 业 资 料 管 理423.1.9 施工程序443.2 隧道一般工程施工方案463.2.1施工部署463.2.2临时工程方案473.2.3洞口工程593.2.4洞身开挖623.2.5洞身支护713.2.6洞身二衬783.2.7设计防排水施工833.2.8 路面工程施工893.2.9隧道装饰903.3重难点工程施工方案923.3.1对重点和难点工程的认识923.3.1.1工程特3、点923.3.1.2本工程的主要重难点923.3.2重点(关键)和难点工程施工方案933.3.2.1堵水方案933.3.2.2通过断层及破碎带施工方案953.3.2.3超前支护方法及工艺措施963.3.3.3全断面帷幕注浆及局部注浆施工工艺及方法1013.3.3.4隧道坍方处理方法及措施1083.3.3.5岩爆和有害气体预防1103.3.3.6 通风方案1123.3.3.8 机械的防爆性能改装方案1303.3.3.9供电方案1313.3.3.10防雷暴措施1323.3.3.11爆破施工方案及应急预案133第四章 施工中采用的信息技术(超前地质预报及围岩监控量测)1404.1超前地质预报14044、.2围岩监控量测145第五章、总工期及进度计划安排、资金使用计划1545.1施工进度计划编制说明1545.2总工期目标1555.3进度计划安排1555.4年度进度计划及投资安排1575.5主要进度图表157第六章 主要材料、工程设备的使用计划和供应方案及措施1576.1主要材料供应计划1576.2主要施工机械设备、试验、质量检测设备配备158第七章质量保证措施1587.1质量目标1587.2创优规划1587.3质量管理体系1617.4保证措施1617.5冬季和雨季施工质量保证措施1847.6已完成工程的保护措施185第八章 安全文明施工保证措施1868.1 安全目标1868.2 安全保证体系15、868.3 安全保证措施1898.4瓦斯隧道专项安全措施2078.5隧道瓦斯事故处理应急预案207第九章 职业健康安全保障措施2229.1职业健康安全保障目标2229.2职业健康安全保障体系2229.3职业健康安全保障措施223第十章 环保、水保、文物保护措施22610.1施工环保、水土保持措施22610.2文物保护措施234第十一章 工期保证措施23411.1确保工期的组织措施23411.2保证工期的技术措施23611.3保证工期的劳力、材料、机械保障措施239第十二章 投资控制管理措施24112.1资金管理24112.2资金流动计划242第十三章 合同管理措施24213.1成立合同管理机构6、24213.2合同管理原则24213.3合同管理部门的职责24213.4劳务合同的管理243第十四章 建设用地及建设协调24414.1建设用地24414.2建设协调244洞湾隧道专项施工组织设计引 言为了高质量、高水平地建好贵州省德江至习水高速公路正安至习水段洞湾隧道工程,根据施工合同及施工调查,结合本工程特点和我单位的实际情况,编制了本专项施工组织设计。第一章 编制依据及原则1.1 编制依据两阶段施工图设计、合同文件、招标文件、投标文件与有关法律法规、管理办法等。交通部颁发的有关设计、施工规范以及验收标准。工地现场考察资料。我公司施工特长、长大隧道施工经历、经验和拥有的资源。当地气候及地材资7、源。本公司ISO9001质量体系文件。(7)贵州省高速公路标准化管理手册(8)贵州省德江至习水高速公路第三合同段临建总体规范方案(9)贵州省德江至习水高速公路第三合同段总体施工组织设计1.2 编制原则(1)遵循合同文件的原则。严格按合同文件要求的工期、质量、安全、环保、文明施工等目标编制施工组织设计,使发包人的各项要求均得到有效保证。(2)遵循设计文件的原则。在编制施组时,认真阅读核对所获得的技术设计文件资料,了解设计意图,掌握现场情况,严格按设计资料和设计原则编制施组,满足设计标准和功能要求。(3)遵循“以人为本、安全第一、质量百年大计”的原则。充分考虑高瓦斯隧道对人、设备降效因素及施工合同8、文件对质量、安全要求,遵循以人为本的原则安排各项施工活动和设备配置,并严格按照施工规范、标准、安全操作规程,从制度、管理、方案、资源方面制定切实可行的措施,确保施工质量及安全。(4)遵循贯标机制的原则。确保质量、安全、环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。(5)遵循施工生产与环境保护同步规划、同步建设、同步发展的原则。(6)快速施工原则。确保施工机械配套合理、先进,能满足机械化、专业化施工。第二章 工程概况及主要工程量2.1 工程概况2.1.1 项目简介表2.1-1 项目简介表建设项目名称:贵州隧道标段号A1业主:广东龙光集团设计单位:四川省交通厅公路规划勘察设计研究院隧道起迄里程9、及长度右线:K102+174-K105+578长度:3404m左线:ZK102+177-ZK105+548长度:3371m隧道布内置4处车行横通道,5处人行横通道,隧道外两端设置洞外联系道工程地点:简阳市丹景乡和双流县永兴镇开工时间2011年2月18日总工期36个月完工时间2013年2月18日建成并投投入运营。合同范围:成都第二绕城高速公路丹景山二号隧道及相关配套工程的施工、竣工和缺陷修复。工程质量要求:工程一次验收合格率100%,确保全部工程质量达到国家、交通部现行的工程质量规范和验收标准资金来源:企业自有资金和银行贷款2.1.2主要技术标准2.1.21设计标准公路等级:六车道高速公路。隧道10、设计速度:100km/h。隧道建筑限界:主洞净宽14.5m,净高5.0m;紧急停车道净宽17.0 m,净高5.0 m;车行横通道净宽4.5 m,净高5.0 m;人行横通道净宽2.0 m,净高2.5 m。隧道路面横坡:单向坡2%(直线段),超高不大于4%。隧道内最大纵坡:3%;隧道内最小纵坡:0.3%设计何载:公路-I级。隧道防水等级:一级;二次衬砌砼抗渗等级不小于S8。2.1.22采用的主要技术规范、标准与本工程有关的设计、施工规范,验标及安全规程见表2.1-2。表2.1-2 采用的主要技术规范、标准序号标 准 名 称标准号施行日期备注1公路工程技术标准JTGB01-20032公路工程抗震设计11、规范JTJ004-893公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTG/TB07-01-20064公路勘测规范JTG C10-20075公路工程地质勘察规范JTJ064-986公路工程水文勘测设计规范JTG C30-20037公路工程物探规程JTG/T C22-20098公路路线设计规范JTG D20-20069公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-200210公路沥青路面设计规范JTG D50-200611公路隧道设计规范JTG D70-200412公路隧道通风照明设计规范JTJ026.1-199913公路工程施工安全技术规程JTJ076-9514公路隧道施工技术规范JTG F60-20091512、公路隧道施工技术细则JTG/T F60-200916公路路面基层施工技术规范JTJ 034-200017公路水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30-200318公路沥青路面施工技术规范JTG F40-200419地下工程防水技术规范GB 50108-200820锚杆喷射混凝土支护技术规范GB 50086-200121工程建设标准强制性条文(公路工程部分)22公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-200423建筑设计防火规范GB50016-200624混凝土结构防火涂料GA98-200525公路隧道设计细则JTG/T D70-201026铁路隧道喷锚构筑法技术规范TB 10108-20013、227铁路瓦斯隧道技术规范TB 10120-200228爆破安全规程GB 6722-200329煤矿安全规程30防治煤与瓦斯突出细则2.1.3 隧道线路概况成都第二绕城高速公路进入简阳市丹景乡陈八村后左线以3371m,右线以3404m的隧道穿越丹景山(隧道进口高程为543.10m,出口高程为524.42m),进入成都市双流县永兴镇明水村。新建隧道为两座独立三车道隧道,右线进口位于1500m的曲线段上然后直线前行,然后经过2150m曲线段,再通过一段直线段,到达出口位于4600m的曲线上;左线进口位于1800m的曲线段上然后直线前行,然后经过1700m的曲线段,再通过一段直线段,到达出口位于4414、00m的曲线上;隧道进口段为5的上坡,在岭脊设坡度代数差后,以14的坡度连续下坡。2.1.4 沿线自然地理特征2.1.4.1 工程地质a、地形地貌隧址区位于简阳市三岔湖镇和成都市双流县三星镇的交界处,属构造侵蚀剥蚀低山丘陵地貌,区内沟谷纵横,山峦起伏,地形切割较强烈。受岩性和构造控制,隧道进出口斜坡呈陡缓相间的阶梯状,平均坡度为2025,在厚层砂岩处则形成陡崖或陡坡。缓坡处垦为旱地,陡坡上植被较茂密。b、地层岩性隧址区内出露地层主要有新生界第四系全新统崩坡积层(Q4c+dl)、第四系全新统坡洪积层(Q4dl+pl)、中生界侏罗系上统遂宁组(J3s)和侏罗系中统沙溪庙组(J2s)。新生界第四系全15、新统崩坡积层(Q4c+dl) 主要由(含角砾)粉质粘土及块石土构成,分布于斜坡上及斜坡坡脚附近,(含角砾)份质粘土多呈硬塑半坚硬状态。块石土结构不均,松散,透水性较好。一般厚度小于5.0m。第四系全新统坡洪积层(Q4dl+pl) 粉质粘土:软塑可塑状,含角砾、碎石,主要分布于隧道进出口相邻的溪沟附近,层厚一般小于5m,局部大于10m。中生界侏罗系上统遂宁组(J3s) 主要为粉砂质泥岩夹粉砂岩、细砂岩薄层,厚度约300m。砂岩厚一般0.52.5m,局部厚度约10m左右。主要分布于隧道洞顶及出口附近。粉砂质泥岩:棕红砖红色,局部灰绿色,矿物成分主要为粘土矿物,长石,石英次之,粉泥质结构,钙泥质胶结16、,中厚夹薄层状构造,局部发育溶蚀小孔。粉砂岩:棕红色紫红色,矿物成分主要为石英、长石,次为粘土矿物,粉粒结构,钙泥质胶结,薄层状构造。多为薄层状或透镜体状分布。细砂岩:浅红灰白色,矿物成分主要为石英、长石,岩屑少量,细粒结构,泥钙质胶结,薄中层状构造为主,一般底部厚层状。层位不稳定,有尖灭、变薄、变厚现象。中生界侏罗系中统沙溪庙组(J2s) 由细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩互层组成,厚度大于400m。为隧道穿越的主要地层,砂岩形成陡坎、陡崖,粉砂质泥岩形成缓坡、陡坡。粉砂质泥岩:紫红、暗紫色夹灰绿色,矿物成分主要为粘土矿物,长石,石英次之,粉泥质结构,泥质胶结,薄层状构造。局部发育溶蚀小孔。粉砂岩17、:紫灰色,矿物成分主要为石英、长石,次为粘土矿物,粉粒结构,钙泥质胶结,薄层状构造,多为薄层状或透镜体状分布。 细砂岩:紫灰黄灰、灰色,矿物成分主要为石英、长石及岩屑,云母少量,细粒结构,钙质胶结,中厚厚层状构造为主,局部薄层状。c、地质构造隧址区位于新华夏系四川沉降带四川盆地西部,成都断陷东缘的龙泉山褶皱带,以龙泉山大背斜为骨干,包括一系列走向北2030东的褶皱、压性、压扭性结构面,共同组成右行斜列的多字形构造,在区内平行展布。隧道洞身穿越龙泉山背斜及两翼,背斜翼部发育有走向逆断层。1、龙泉山背斜:走向北2030东,全长130公里,宽1520公里,由南向北逐渐倾伏,轴部宽阔平缓,岩层倾角3518、,两翼较陡,倾角3055,为典型的箱状背斜,核部为沙溪庙组地层,两翼依次为遂宁组、蓬莱镇组地层,发育有次级褶皱。2、三星场向斜:位于双流县三刑场至古昙寺一线,轴向北东30,长4公里,由蓬莱镇组组成,其西边为大林场背斜,东边隔三星场断层与白云村构造相接,两翼倾角不对称,北西翼倾角1618,南东倾角6180个别甚至倒转。隧道位于该向斜的南东翼。3、龙泉驿断裂:发育于隧道出口附近,走向1020,倾向南东,倾角约40,断层附近岩体极为破碎,局部地层倒转,破碎带宽约10m。4、F4断层:发育于隧道进口附近,走向1020,倾向南东,倾角约40,断层附近岩体极为破碎,局部地层倒转,破碎带宽约10m。受龙泉山19、背斜控制,隧址区岩层产状呈规律变化,进出口倾角在3055间,洞顶产状平缓,倾角36。岩石中发育3组构造裂隙,J1:40807690,面平,光滑,0.51.0m/条;J2:1351774184,面凹凸不平,闭合微张,1.52.0m/条;J3:2403005465,面平,有弯曲,0.61.2m/条。陡崖陡坡处坡表一般风化裂隙发育,卸荷松弛较强烈,卸荷带厚5.010.0m。2.1.4.2 水文地质条件隧址区地下水类型主要有松散堆积层孔隙水、基岩裂隙孔隙水。孔隙水赋存于第四系松散堆积层中,主要接受大气降水补给,沿斜坡向沟谷及下卧层排泄,具有埋藏浅,分部零星,水量贫乏,厚度不大,无稳定潜水面特点。基岩裂20、隙孔隙水主要赋存于基岩中的构造裂隙、风化裂隙及砂岩孔隙中,主要接受降水补给,顺地形向坡下沟谷排泄。勘察期未见泉水出露,仅在雨后,在个别砂岩陡坎处有渗水现象,流量0.1L/S。场地岩性以泥岩为主夹砂岩,地下水量贫乏,其动态受降水变化控制。场地水化学类型为HCO3-Ca型,矿化度小于0.20克/升,场地环境水对混凝土无结晶、分解、结晶分解复合型腐蚀性。但在地质调查中,见有少量岩体表面有溶孔发育,在其他工点的钻探岩芯上,见有少量钙芒硝斑点或薄层。据四川红层中已建隧道的经验,该地层中夹有分散状的钙芒硝、石膏斑点、细脉或薄层,隧道的修筑将强烈改变水文地质条件,使浅部地下水向深部运移,并沿途不断溶滤钙芒硝21、石膏,增大SO42-含量,对混凝土有结晶类弱腐蚀性。隧址区穿越龙泉山的南段之丹景山,东翼属沱江水系,西翼属岷江水系。两翼发育一系列树枝状溪沟,局部人工挖掘成水库、堰塘,东翼在玉成桥汇合,流入降溪河,于简阳汇入沱江。西翼于籍田汇合转向西流至黄龙溪汇入府河。其水量变化明显受大气降水控制。2.1.4.3气候隧址区属亚热带湿润气候,气候温和,四季分明,夏热长,冬无严寒,少霜雪,雨量充沛,多云多雾,日照短等特征。区内多年平均气温1417.4,七月份平均气温25.8,且蒸发量较大,一月份平均气温5.66.5。据多年平均资料,降雨量龙泉山以西的平原区为10001200毫米,龙泉山及龙泉山以东的丘陵地带为822、001000毫米,降雨量集中于69月,约占全年降雨量的5060%,冬春季节12月3月降雨量最少;相对湿度,多年平均为7080%,蒸发量多年平均值为800950毫米,以78月最大。2.1.4.4地震动参数划分根据国家质量技术监督局颁布的中国地震动参数区划图(GB18306-2001)和四川汶川8.0级地震灾后重建地震评价规划用图(2008年6月),隧道区所在的龙泉山东麓断裂以西地震动峰值加速度为0.10g,反应谱特征周期为0.10s。丹景山二号隧道工程场址的地震基本烈度为度。 2.1.4.5特殊工程地质和不良地质问题a、天然气瓦斯地层隧道洞身穿越侏罗系中统上沙溪庙组粉砂质泥岩夹砂岩地层,下伏三叠23、系烃源煤系地层,生气强度大,升烃周期长。部分天然气通过喜山期形成的断裂向上运移至侏罗系透镜状砂体中储集形成浅层气藏。丹景二号隧道穿越龙泉山背斜,地面和地下均存在背斜,是油气聚集的有利地区,发育龙泉驿断层等气源断裂,有利于沟通须家河组气源并运聚天然气到沙溪庙组储集砂体中。隧道施工中如遇断层破碎带、隐伏断裂、节理密集带、透镜状储集砂体、岩性突变、地下水涌出等情况时,可能涌出残余“气包”,含有瓦斯。在隧道施工图地质详勘钻孔时,当钻进10多米就出现顶钻动力现象,在钻进19m时有天然气突出,被点燃的天然气火苗6m左右高b、地下水对混凝土的腐蚀性根据区域地质资料、地表调绘及钻探揭露,区内侏罗系中统上沙溪庙24、组及上统遂宁组和蓬莱镇组泥岩(尤其是厚层泥岩段)均不同程度含裂隙状石膏及斑点状石膏,隧道洞身地下水对混凝土有结晶类弱腐蚀性。c、断层破碎带隧道出口端(双流永兴端)穿越F1断层,断层附近岩体极为破碎,局部地层倒转。d、产状平缓岩层隧道龙泉山背斜核部,岩层产状平缓,隧道开挖,拱顶易掉块。2.1.4.6隧道工程地质评价a、围岩级别划分 据公路隧道设计规范(JTG D70-2004)围岩分级方法,计算隧道围岩基本质量指标【BQ】围岩基本质量指标【BQ】值计算表地层代号岩性饱和(天然)抗压强度(MPa)完整性系数Kv(考虑限制条件)BQ修正系数修正后BQK1K2K3J3s粉砂质泥岩(9.24)0.71225、950.20.20255J2s细砂岩21.990.61308.50.20.20268.5粉砂质泥岩6.480.66274.40.20.20234.4注:表中岩体为中风化带,J2s泥岩的岩体波速,利用J3s值计算BQ。隧道进口及洞身段为J2s地层,出口为J3s地层。根据岩性特点、岩体强度、风化程度、结构面特征及修正后的围岩基本质量BQ,按公路隧道设计规范(JTG D70-2004)中围岩分级标准,并结合四川其他红层区隧道建设经验,划分隧道围堰级别。隧道围岩分级围岩级别地层代号岩石名称里程桩号主要工程地质特征水文地质条件所占比例vQ4c+dl含角砾粉质粘土夹碎块石土左线:ZK102+177ZK1026、2+362ZK104+620ZK104+770ZK105+210ZK105+548右线:K102+174K102+362K104+637K104+783K105+210K105+578结构不均,土体呈松软松散结构含少量孔隙水呈滴水状渗出左线:19.8%右线:20.6%J2sJ3s(强风化带为主)粉砂质泥岩夹细砂岩属极软软质岩,薄中层状构造,风化裂隙发育,层间结合差,岩体以中薄层状及破碎结构为主,岩体破碎。含少量孔隙、裂隙水,呈滴水或线状渗出J2sJ3s(中风化带为主)粉砂质泥岩、细砂岩左线:ZK102+362ZK104+620ZK104+770ZK105+215右线:K102+362K104+27、637K104+783K105+210属软岩软软岩类,薄中层状构造,裂隙较发育,层间结合一般,不同岩层间结合差,岩体较破碎较完整,Kv=0.610.71 含裂隙水,呈滴水或淋雨状渗出左线:80.2%右线:79.4%b、洞口稳定性评价 1、进口端洞口 进口所处斜坡平均坡度约15,为阶梯状地形,地表覆盖碎块石土,厚度不大下伏沙溪庙组粉砂质泥岩夹细砂岩,倾角约13,为顺层坡,仅局部土质陡坎处有浅表滑塌现象,自然状态下整体稳定。当洞口仰坡开挖时,覆盖层和砂、泥岩互层段,易产生顺层滑塌,仰坡放坡角度不宜陡于岩层面倾角,以保持稳定。根据隧道进口段岩体结构、岩性和完整性等情况,划为V级围岩。地下水不丰富,雨28、季水量较大。 2、出口端洞口 出口所处斜坡下缓上陡,上部坡度约30,下部1015,表层碎块石覆盖,下伏遂宁组泥岩夹薄层粉(细)砂岩,因受断层及褶皱的影响,岩体极为破碎,完整性差,自然状态下斜坡稳定。洞口及仰坡开挖时,围岩自稳性差,极易出现坍塌和滑塌。 根据隧道出口段岩体结构、完整性等情况,划为V级围岩。地下水不丰富,有滴水或小量股水,雨季水量较大。根据隧道c、洞身稳定性评价 隧道洞身主要穿越沙溪庙及遂宁组地层,岩性为粉砂质泥岩夹细砂岩,岩层倾角两侧陡约3055,中间缓约36,一般泥岩形成缓坡,砂岩形成陡坎,场区大面积出露,地表除缓坡处垦为农田外,大部植被茂密,山形完整,山体稳定。岩体中发育2329、组节理,倾角大于60,其中岩层平缓地段,因泥岩夹砂岩,呈薄中层状结构,且砂岩层面富集云母,层间结合差。出口附近龙泉山背斜转折部位及断层至出口段受断层及褶皱影响,岩体破碎,围岩自稳性差。 洞身段岩体较完整破碎,依据岩性、构造、完整性等情况,洞身围岩级别化为V级围岩。地下水不丰富,以点滴状渗出为主,局部有线、股状水流。d、岩体渗透性及涌水量预测 隧道穿越段岩体为粉砂质泥岩夹细砂岩,除断层带、挤压破碎带及浅埋段外,中风化带岩体完整较好,据调查,节理裂隙连通性较差,岩体透水性不强。依据区域水文资料并类比相似工程地质条件下隧道水文试验,建议K值取0.41.0m/d。 场地地形起伏,山体横坡较大,冲沟发育30、,降水易形成地表径流迅速汇集冲沟后向隧址外排泄,入渗量少。隧道穿越的透水地层岩性较单一,以泥岩为主夹砂岩,砂岩厚度小,一般为47m场地地下水贫乏,隧址区无影响隧道水文条件的大型水体,地下水主要受地貌形态、岩性、地质构造及节理发育程度控制,各含水介质近似视为均质各向同性。 经大气降水入渗法和地下径流模数法进行预测,隧址区地下水一般涌水量为2451m3/d,最大涌水量为3700m3/d。2.1.5 当地资源情况主材、地材供应条件主材:根据招标文件,本工程所用钢筋、水泥、防水板、止水带、型钢等由甲方提供。地材:根据招标文件,本工程也由甲方提供。供电供水条件丹景二号隧道洞口无电源,根据合同文件,丹景二31、号隧道永临结合用电由承包人解决。施工用水,从洞外水沟中抽取,在距隧道口50米高处设至高位水池蓄水。通信及医疗条件施工区为牧区,又属中高山区,通信及医疗条件较差,据调查在三岔镇、永兴镇有小型医院。工程建设交通运输条件本项目范围内交通较发达,有合三路、成简快速通道等。场地条件根据调查,进出口位于沟谷内,场地较狭窄,用地紧张。2.2.隧道主要设计内容2.2.1建筑材料衬砌混凝土应满足结构防水防瓦斯要求。洞门为削竹式洞门:拱墙C30防水钢筋混凝土;仰拱C30防水防腐蚀钢筋混凝土喷层:C20防腐蚀喷混凝土;衬砌、仰拱: C30防水钢筋混凝土;仰拱填充:C15片石混凝土;中央排水沟及沉砂池:C30防腐蚀防32、水混凝土;电缆沟侧墙:C30防腐蚀防水混凝土; 盖板:C30混凝土;路面基层:C20混凝土;路面面层: C20混凝土。路面面层:沥青混凝土2.2.2洞口设计结合隧道地形、地貌和地质条件,本着“早进晚出”的原则及尽量减少洞口边仰坡开挖高度,同时兼顾洞口地形、地质条件,以及左右洞洞口的协调美观等综合因素,选用经济、美观、和谐自然并有利于行车视线诱导的原则。定左线隧道进口于ZK102+177处,右线隧道进口于K102+174处; 左线隧道出口于ZK105+548处,右线隧道出口于K105+578处,均采用削竹式洞门。削竹式洞门因汇水面积较小,且雨水排泄便利,一般不设洞顶水沟,只在洞口开挖坡顶以外5m33、设置洞外截水沟。根据“小洞门、大绿化”的洞口设计理念,隧道洞口的边仰坡均采用植草皮、挂网植草、种灌木等生态防护形式;洞顶截水沟两侧种天然矮灌木和植草遮掩,以减少人工痕迹的影响。削竹式洞门的边仰坡及洞顶回填均采用自然和谐的生态防护,贴近自然。削竹面采用瓷砖镶面装饰。2.2.3衬砌设计隧道结构按喷锚构筑法要求进行设计,全部采用复合式衬砌,浅埋及断层地层进行结构加强。洞口明暗分界线处为级围岩。为保证隧道施工和结构的长期运营安全,拱墙设导拱,并在拱部120范围设置108超前管棚支护,注水泥浆和水泥砂浆;级围岩拱部120范围设置双层42超前小导管预注浆加固围岩并堵水防瓦斯。洞身级围岩地段拱部设置单层4234、超前小导管预注浆加固围岩并堵水防瓦斯, 隧道主洞衬砌支护参数表围岩 级别预留变形量初期支护二次衬砌喷混凝土锚杆钢筋网钢架厚度位置位置长度纵、环间距位置间距位置间距拱部仰拱cmcmmmcmmcmcm封加强1828拱墙/仰拱拱墙4.00.51.0拱墙20全断面0.56565偏封加强1828拱墙/仰拱拱墙4.00.51.0拱墙20全断面0.5658565封1526拱墙/仰拱拱墙4.00.61.0拱墙20全断面0.66060封加强1226拱墙/仰拱拱墙3.50.71.0拱墙20全断面0.75555封1224拱墙/仰拱拱墙3.50.81.0拱墙25全断面0.85050隧道停车带衬砌支护参数表围岩 级别预35、留变形量初期支护二次衬砌喷混凝土锚杆钢筋网钢架厚度位置位置长度纵、环间距位置间距位置间距拱部仰拱cmcmmmcmmcmcm停封1526拱墙/仰拱拱墙4.00.61.0拱墙20全断面0.67070隧道车行横通道衬砌支护参数表围岩 级别预留变形量初期支护二次衬砌喷混凝土锚杆钢筋网钢架厚度位置位置长度纵、环间距位置间距位置间距拱部仰拱cmcmmmcmmcmcm车封310拱墙/仰拱拱墙2.50.81.0局部253030车封加强520拱墙/仰拱拱墙2.51.01.2拱墙25拱墙1.03535隧道人行横通道衬砌支护参数表围岩 级别预留变形量初期支护二次衬砌喷混凝土锚杆钢筋网钢架厚度位置位置长度纵、环间距位36、置间距位置间距拱部仰拱cmcmmmcmmcmcm人封88拱墙拱墙2.01.21.225注:锚杆为22砂浆锚杆。2.2.4隧道抗震设计 隧址区地震基本烈度为度,根据公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)的相关规定进行设防。2.2.4.1隧道洞口抗震设防 控制边仰坡开挖高度,尽量无仰坡开挖进洞,洞门采用轻型的削竹式洞门。2.2.4.2隧道明洞抗震设防 明洞结构拱墙和仰拱均采用钢筋混凝土;墙背回填采用浆砌片石等弹性模量较高的材料,增大回填高度,以提高弹性抗力增大周围岩体对衬砌结构的约束,减小结构内弯矩。2.2.4.3隧道洞身抗震设防 洞口浅埋、偏压二次衬砌采用钢筋混凝土结构。 洞口明暗交界、覆盖37、层与基岩交界面、浅埋与深埋交界面设置环向抗震缝,缝宽不小于2。2.2.5隧道天然气地层瓦斯防治设计2.2.5.1瓦斯隧道等级 本隧道瓦斯预设防等级为高瓦斯隧道,全隧道均按高瓦斯工区进行管理。2.2.5.2瓦斯防止总体措施、要求 瓦斯隧道的瓦斯防治主要分为瓦斯设防措施(预测预报、结构防护措施、钻爆要求)和瓦斯隧道施工管理要求(瓦斯检测、施工通风、电气及机械设备)两个方面。 瓦斯隧道施工应严格执行公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)、公路工程安全技术规程(JTJ076-95)、铁路隧道施工规范(TB10204-2002)、铁路瓦斯隧道技术规范(TB10120-2002)、钻爆安全规程(38、GB6722-2003)和煤矿安全规程等的有关规定。2.2.5.3瓦斯设防措施a、预测预报 超前地质预报指导思想:以工程地质综合分析为核心,坚持粗查与精查相结合、物探与钻探相结合的原则进行超前地质预报。 瓦斯超前钻孔布设4个,钻孔直径65,每个钻孔深度50m,物探探测预测前方无重大不良地质体时布孔:孔1、孔2和孔3位水平钻孔,孔4向下倾斜钻孔,终孔接近隧道开挖底部,前后两循环钻孔搭接长度为5m。b、结构防护措施 1、初期支护与模筑混凝土二衬之间设置全断面封闭的HDPE自粘胶防水板(厚1.5)兼做瓦斯隔离层 2、二次衬砌模筑混凝土采用C30防水混凝土,抗渗等级不小于S8。混凝土中可掺入硅灰和减水39、剂等外加剂以提高混凝土的抗渗性。 3、二次衬砌施工缝防渗透处理:沉降缝设置中埋式止水带;环向施工缝位于初期支护侧设置背贴式止水带,中间设置遇水膨胀橡胶止水条;纵向施工缝设置遇水膨胀橡胶止水条。 4、中央排水沟在洞口设置水气分离装置排出沟内瓦斯等有害气体。c、钻爆要求 瓦斯工区钻爆作业采用煤电钻打眼。 瓦斯工区钻孔作业必须采用湿式钻孔。 瓦斯工区的爆破作业必须采用煤矿许可炸药。 瓦斯工区必须采用电力引爆,并使用煤矿许用电雷管。使用煤矿许用毫秒延期雷管时,最后一段延期时间不得超过130ms。 电力引爆必须采用防爆型起爆器作为起爆电源,一个开挖工作面不得同时使用两台及以上起爆器起爆。 瓦斯工区的钻孔40、装药和爆破作业等必须符合铁路瓦斯隧道技术规范(TB10120-2002)和有关钻爆作业的要求。2.2.5.4瓦斯隧道管理要求a、瓦斯检测 瓦斯浓度检测手段应采用人工监测(使用便携式瓦斯检测报警仪)与自动遥测(瓦斯自动探头与瓦斯监测中心)相结合的方式。 自动化遥控监测系统由洞口监测中心、洞内控制分站和洞内各工作面等处的瓦斯浓度探头、风速探头、自动报警器、远程断电仪组成。通过各种探头,洞口的监测中心能随时了解洞内各处瓦斯浓度和风速情况,如有超标立即报警并通过断电器关闭洞内电气电源。 瓦斯监测应相互印证,瓦斯探测仪应带自动报警装置。 仪器使用前必须按规定进行检验标定和校核,以保存其性能良好。 重点41、检测开挖面及其附近20m,同时应加强对断面变化交界处上部、导坑上部、横通道处以及衬砌台车内部、防水板背后、坍方处等容易积聚瓦斯的地方进行检测。瓦斯浓度应进行三级管理:瓦斯浓度低于0.4%,可正常施工;瓦斯浓度大于0.4%,小于0.5%,应报警处理并加强通风;瓦斯浓度大于0.5%应局部停工检查处理。序号地点限值超限处理措施1隧道内任意处0.5%超限处20m范围内立即停工,查明原因,加强通风监测2局部瓦斯积聚(体积大于0.5m3)2.0%超限处附近20m停工,断电、撤人,进行处理,加强通风3开挖工作面风流中1.0%停止电钻钻孔1.5%超限处停工,撤人,切断电源,查明原因,加强通风等。4回风巷或工作42、面回风流中1.0%停工、撤人、处理5放炮地点附近20m风流中1.0%严禁装药放炮6放炮后工作面风流中1.0%继续通风、不得进入7局扇及电气开关10m范围内0.5%停机、通风、处理8电动机及开关附近20m范围内1.5%停止运转、撤出人员,切断电源,进行处理9竣工后洞内任何处0.5%查明渗漏点,进行整治 高瓦斯工区及瓦斯突出工区,不应进行电焊、气焊、喷灯焊接和切割等作业。当情况特殊不可避免时,在焊接、切割等工作点前后各20m范围内,风流中瓦斯浓度不得大于0.5%,不得有可燃物,两端应各设一个供水阀门和灭火器,并在检查证明作业点附近20m范围内隧道顶部、支护背板后无瓦斯积聚时方可进行作业,作业完成后43、由专人检查确认无残火后方可结束作业。 瓦斯隧道内施工,每班应有专职的瓦斯检测员值班。瓦斯安全检测人员,是国家规定的特种作业人员,必须经培训合格并取得相应上岗证之后,才允许从事该项工作。检测人员必须执行瓦斯巡回检测制度,实行“三班制”24小时在洞内不间断巡查检查瓦斯,并做好记录,瓦斯浓度的测定重点在隧道风流的上部,瓦斯检测频率要求如下: 瓦斯工区:每班至少检查3次 不含瓦斯工区:每班至少检查1次 强制性规定必须检测的时机:钻眼中、装药前、放炮后 瓦斯隧道洞口每60min检测1次 瓦斯检查人员要做好检查瓦斯的详细记录,每工班要进行签字手续,瓦斯检测员、技术员、施工员(工班长)接班时要查阅上班的检测44、记录,并向项目经理部安全专管部门汇报。 每天的瓦斯检测记录交项目经理部安全专管部门专职工程师进行数理统计和分析,掌握洞内瓦斯溢出的发展动态,发现有异常现象,及时向项目总工程师提出采取措施处理的建议。项目经理或总工程师每天应审阅通风瓦斯日报表,进洞时必须携带瓦斯监测仪进行瓦斯检查。b、施工通风 风速不小于1.0m/s,瓦斯隧道施工期间,建立瓦斯通风监控、检测的组织系统。 通风系统采用独头压入式通风方式。 瓦斯隧道各开挖工作面必须采用独立通风,严禁任何两个工作面之间串联通风。 瓦斯隧道的风量按照爆破排烟、同时工作的最多人数、瓦斯绝对涌出量、防止瓦斯积聚的最小风速以及运输设备排污量计算,并按允许风速45、进行检验,取最大值。 瓦斯隧道施工中,对瓦斯易于积聚的空间(模板台车附近、坍方段落、防水板背后、断面变化处)和衬砌台车附近区域,可采用空气引射器、气动风机等设备(防爆型),实施局部通风,消除瓦斯积聚。 瓦斯隧道施工期间,应连续通风。 局部通风机和开挖工作面的电器设备应安装风电闭锁装置并保持正常运转。c、通风设备 通风机设在洞外新鲜风流中,避免污风循环.瓦斯工区的通风机应设两路电源,并应装设风电闭锁装置。当一路电源停止供电时,另一路应在15min内接通,保证风机正常运转。 瓦斯工区,必须有一台同等性能的备用通风机,并保持良好的使用状态。所有掘进工作面的通风机应设三专(专用变压器、专用开关、专用线46、路)、一闭锁(风电)设施,确保风机可靠运转。两套通风机应有两路电源独立供电,当一路电源停止供电时应立即启用另一路电源供电,保持24h不停顿连续通风。 瓦斯突出隧道掘进工作面附近的局部通风机均实行专用变压器、专用开关、专用线路供电、风电闭锁、瓦斯电闭锁装置。 瓦斯隧道应采用抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖工作面的距离应小于5m,风管百米漏风率不应大于1%,隧道主风机距洞口30m布设。d、电气设备及作业机械 隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械设备必须采用防爆型。 为防止洞内施工机械摩擦火花和机械磨擦、冲击热源引起的瓦斯隐患,洞内施工机械采取如下措施: 在机械磨擦发热部件上安设过热保47、护装置和温度检测报警装置。 机械动力传动部位或机构可能产生磨擦热处,要及时润滑、保养、清除污物,严防异物进入。 机械磨擦部件金属表面,溶敷活性低的金属铭,使外表面形成的磨擦火花难以引燃瓦斯。 在铝合金表面涂丙烯酸甲基酯等涂料,以防摩擦火花的发生。 瓦斯隧道的照明器材必须采用防爆型,开关应设置在送风道或洞口,移动照明必须使用矿灯。 瓦斯隧道内各级配电电压和各种机械设备的额定电压应满足:高压不大于10000v,低压不应大于1140v,照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压,不应大于127v,当瓦斯涌出量小于0.5m3/min时不应大于220v。 瓦斯隧道内的电缆应采用不延燃橡48、套电缆,电缆应采用铜芯;电缆与电气设备的连接、电缆间的连接必须使用防爆型接线盒。 洞内防爆电气设备的运行、维护和修理工作,必须符合防爆性能的各项技术要求,入洞前应经考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能,取得合格证后,方可入洞使用。 洞内供电应做到无明接头,有过电流和漏电保护,有接地装置;电缆悬挂整齐;有防爆装置、绝缘用具;坚持用检漏继电器,坚持使用综合保护性钻岩机,坚持使用局扇风电闭锁。 固定机电设备使用过程中不得带电检修、搬迁电气设备(含电缆和电线)。 杜绝可能产生静电的物品进洞。未经许可不得在洞内从事电焊、气焊和喷灯焊接切割等工作。洞内严禁使用灯泡和电炉取暖。防止机械摩擦火花和摩擦发49、热引燃瓦斯。 2.2.6其他特殊地形和地质条件下隧道设计2.2.6.1洞口浅埋偏压段 洞口围岩软弱、风化严重,覆盖层普遍较厚,进洞前不宜大挖大刷,形成人为高边坡,应首先做好洞口边仰坡的防护和加固(锚喷网支护),在做好超前支护的前提下开挖进洞,确保洞口的安全。超前支护形式及地质条件超前支护类型使用地质条件长度(m)环向间距()备注108大管棚洞口厚(巨厚)覆盖层204040A42双层小导管长浅埋管棚末端基岩段或全强风化洞口段4.5单层40B42单层小导管洞口v级强风化破碎围岩地段4.53040C洞口浅埋偏压段初期支护中辅以钢架和超前支护,仰拱为软弱基础时,仰拱也带钢架,初期支护全断面封闭施作。二50、次衬砌采用钢筋混凝土结构。2.2.6.2断层破碎带和产状平缓岩层的处治 对于隧道洞身穿越断层破碎带岩体完整性较差段落;或岩层产状平缓,隧道拱部易发生掉块或小的坍塌地段,超前支护在拱部90或120范围内设置42小导管,初期支护采用钢架结合系统锚杆加强型支护,二次衬砌采用钢筋混凝土结构。 施工时应遵循“短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的指导原则,在做好超前支护的情况下进行开挖,V级围岩以及IV级围岩停车带采用双侧壁导坑法开挖,一般IV级围岩采用中隔壁导坑,导坑内采用上下台阶开挖,开挖的循环进尺控制在115m以内。爆破开挖后及时通风,然后尽快对拱部岩面初喷砼封闭,控制围岩的变形,再及时架立钢架和施作51、系统锚杆和补喷砼。在初期支护完成后,应加强对隧道拱部、边墙等围岩的监控量测,并作好详细的记录和成果分析,以便及时调整支护参数,确保结构和施工安全。同时二次衬砌也应及时施作。2.2.6.3地下水对混凝土侵蚀性防治措施 本项目隧道穿越侏罗系中统上沙溪庙组砂泥岩地层夹薄层石膏,地下水对砼具有弱腐蚀性。设计采用一级防护。在地下水可能流经的通道采用防侵蚀性材料,主要包括:初期支护拱墙C20喷射砼、初期支护仰拱C20砼,中央排水沟C30砼和人行横通道C15路面砼。 防侵蚀性砼可采用的水泥品种及掺合料:(1)普通硅酸盐水泥(C3A含量小于8),掺合30粒化高炉矿渣或粉煤灰,或掺合10硅灰,并掺入防腐蚀剂(一52、般选用TL、HEA、UEA等防腐蚀剂,掺量为水泥用量的58)。(2)矿渣硅酸盐水泥,最少水泥用量:335370/m3,水灰比06505,C3A含量小于8,减水剂占水泥用量的0203。2.2.7隧道防排水(气)设计2.2.7.1隧道防排水原则隧道防排水遵循“防、排、截、堵结合,重视生态,因地制宜,综合治理”的原则,采取切实可靠的设计、施工措施,达到防水可靠、排水畅通、经济合理、不留后患的目的。2.2.7.2防排水系统a、防水和气系统A、结构防水和气:要求二次衬砌砼采用防水混凝土浇筑,可在混凝土中添加复合防水剂,以达到衬砌密实、防裂及防水目的, 防水混凝土抗渗等级应不小于S8。B、“三缝”防水和气53、:隧道洞身沉降缝和环向施工缝以及变形缝均设置一道背贴式止水带和一道带注浆管遇水膨胀橡胶止水条。纵向施工缝宜设置带注浆管遇水膨胀橡胶止水条。C.模筑凝土衬砌外防水和气:在初期支护与模注砼衬砌之间设置1.5厚HDPE自粘胶膜防水板,板间采用自粘搭接。为保护防水板并形成渗水通道, 防水板外侧应设无纺布(300g),无纺布与防水板间不得采用全复合。b、排水和气系统隧道内按地下水和营运清洗污水等分离排放的原则设置隧道纵向排水系统,具体的排水设施如下:(1)隧道路面结构下设置纵向中央排水沟(内空尺寸高宽=5550),其纵坡与路面纵坡一致,集中引排地下水。(2)二次衬砌背后环向均匀设置50HDPE单壁打孔波54、纹管(外裹无纺布),计量间距取为10m,每处设2根;有集中股水流处用50HDPE单壁无孔波纹管直接引排至中央排水沟。(3)二次衬砌两侧边墙背后设置100HDPE单壁打孔波纹管(外裹无纺布)各一道,其纵坡与路面纵坡一致。(4)隧道底部设置横向导水管,纵向每10m(富水地段可适当加密)设置一道100HDPE单壁无孔波纹管,使墙背水排入中央排水沟。(5)隧道中央排水沟纵向每隔50m设置一处沉沙池。(6)车行和人行横通道二次衬砌边墙纵向排水盲管通向主洞中央排水沟。(7)路面基层下每10m设置一道横向乱丝盲沟(断面202.5,自带无纺布包裹),将路面下毛细渗水引入中央排水沟内。(8)路面两侧设置纵向排水55、明沟,其纵坡与路面纵坡一致,引排营运清洗水、消防水和其它废水。2.2.7.3洞口及明洞防排水措施隧道洞口区应避免水流汇集,防止地表汇水冲蚀洞口工程。隧道洞口洞顶根据洞口地段汇水面积、汇水特征设置洞顶排水沟,在边坡开挖线外510m左右再设一道洞外截水沟,洞顶排水沟和洞外截水沟应保证排水畅通。洞口路基水沟积水禁止流入洞内,必要时可设反坡。2.2.8隧道内部装饰设计隧道洞口两端各500米范围内检修道以上3m范围采用隧道专用卡索板装饰。洞口段两端各500米范围隧道洞身段检修道以上3m范围边墙贴浅色瓷砖,瓷砖类型为哑光釉面炻瓷砖,其性能指标应满足陶瓷砖(GBT4100-2006)附录H要求。全隧道拱部均56、喷涂防火涂料。采用隧道专用防火涂料,其性能指标应满足混凝土结构防火涂料(GA98-2005)要求。车行横通道和人行横通道均不装饰。2.2.9隧道路面设计 隧道路面型式的确定,除靠虑路面本身强度、平整、耐久、抗滑、耐磨等性能外,还综合靠虑了隧道内行车的舒适性、噪音影响、隧道照明、救灾等影响行车安全的因数。相比混凝土路面而言,复合式路面具有更高的行车安全性和舒适性,可以有效改善隧道内的行车环境。本隧道采用复合式路面。2.2.9.1主洞及停车带复合式路面结构 沥青混凝土面层:10(含粘结层及抗滑层); 水泥混凝土面板:26(弯拉强度不小于5MPa); 基层:路缘带处厚12,隧道中线处厚26,平均厚度57、19水泥混凝土(C20水泥混凝土或者弯拉强度不小于1.8MPa)。2.2.9.2横通道路面结构 A、车行横通道 面层:C15水泥混凝土20(弯拉强度4MPa)。 B、车行横通道 面层及整平层:15厚C15水泥混凝土 无仰拱地段整平层: 10厚水泥混凝土(C20水泥混凝土或者弯拉强度不小于1.8MPa)2.3主要工程量主要工程数量表序号工程名称单 位数 量一隧道延长米左线延长米3371、开挖立方米548350、衬砌立方米80512、压浆延长米3338右线延长米3404、开挖立方米553661、衬砌立方米81254、压浆延长米33652、车行横通道延长米1803、人行横通道延长米192.55、洞门58、及其他个4、路面延长米6775、附属工程延长米6775第三章 施工方案3.1、施工总体方案3.1.1总体指导思想按照“一流的工程质量,一流的装备水平,一流的运营管理”的建设目标,本着“以科研为先导,突出重点难点,科学统筹安排,严把工程质量,确保施工工期”的原则,依靠科技,精心组织,实施动态施工、动态管理,施工中加大设备、人员投入,积极采用新技术、新工艺、新材料、新方法,均衡有序,安全优质建设丹景二号隧道工程。(1)坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则。要体现科学性,采用先进的施工技术,应用科学的组织方法,合理地安排施工顺序和选择施工方案。坚持实事求是,准确实用。(2)加大投入59、,确保总工期的原则。为确保总工期,安全、优质、高效地完成建设任务,按关死后门、倒排工期、确保总工期的原则;各专业在有条件的情况下同步进行的原则;尽量减少过渡,确保一次到位的原则;建设与创优、环保并举的原则;以及全面规划,均衡生产的原则编制。(3)保证重点,突破难点,质量至上的原则。根据本工程工期紧迫,技术标准高、施工质量高、科技含量高、开通速度高的特点,必须坚持统筹安排,保证重点,优先安排控制重点工程的原则;组织专家进行攻关,突破技术难点,确保质量的原则。(4)保持施组设计严肃性与动态控制相结合的原则。实施性指导施工组织一经制定,就要施严格按其实施,不得随意更改,维护其严肃性;由于本工程技术复60、杂,需随时掌握工动态,对不能符合施工现场要求的计划、方案要及时研究调整,保证施工组织科学有序进行。3.1.2建设总体目标(1)质量目标确保全部工程达到国家、交通部现行的工程质量规范和验收标准,单位工程一次验收合格率达100%,确保部优,力争国优。实现隧道衬砌内实外光,结构轮廓线条顺直美观,衬砌混凝土不渗、不漏、不裂。(2)安全目标坚持“安全第一,预防为主”的方针,建立健全安全管理组织机构,完善安全生产保证体系,杜绝安全特别重大、重大、大事故,杜绝死亡事故,防止一般事故的发生。消灭一切责任事故,确保人民生命财产不受损害。创建安全生产标准工地。(3)工期目标按照业主要求提前在2013年10月31日61、完成丹景二号隧道工程,比计划工期提前2个月,为确保计划完成预留2个月工期。(4)环保目标全面控制施工污染,减少污水、空气粉尘及噪音污染,严格控制水土流失,维护生态平衡,全面达到国家、当地政府的自然保护、环保、水保标准。确保做到“少破坏、多保护、少扰动、多防护、少污染、多防治。使环境保护监测控制项目及控制结果达到设计文件及有关规定要求”。(5)文明施工目标我集团公司对本工程确定的文明施工目标为:做到“一通、二无、三整齐、四清洁、五不漏”的标准,现场布局合理,环境整洁,物流有序,标识醒目,标牌规范,争创全线文明工地。3.1.3施工组织机构及施工队伍的分布3.1.3.1施工组织机构(1)机构说明本着62、“精干高效”的原则,组建成立项目部,按项目管理要求组织工程施工。项目部设项目经理1人,常务副经理1人,安全副经理1人,总工程师1人。项目部设五部二室,即工程技术部、计划部、财务部、物资部、安全质量环保部、综合办公室和中心试验室。精测队、地质预报中心和围岩量测组归属施工技术部管理。按工程任务特点,本隧道划分为2个施工工区,进出口各一个。A1项目经理部进口工区王林总工覃其庆工程技术部: 化龙飞计 划 部:王奡煜财 务 部:周 扬物 资 部:魏孝德安 质 部:杨国庆综合办公室:李华山试 验 室:王晓民项目经理凌飞鹏出口工区王林副经理吕考峰、张奇(2)机构管理职责项目部是经企业授权,代表企业全面履行工63、程承包合同的管理机构。指挥部本着精干、高效和向业主负责、向企业负责的原则,以合同管理为依据,对工程实施组织管理,其领导和各部门的职责如下:A、项目经理职责项目经理是企业法人委任的,对项目施工全过程负责的项目管理者,主要职责是:贯彻执行国家和工程所在地的有关法律、法规和政策,执行企业的各项管理制度。组织施工任务划分,对工期、质量、安全、成本、环保和现场组织进行监督管理。组 织编制工程项目实施性施工组织设计,包括工程进度计划和本隧道的各项技术方案及瓦斯隧道条件下劳动保护方案。制订安全生产、保证质量和降低成本措施,并组织实施。根据企业年(季)度施工和机械设备使用计划,对工程项目施工进行有效控制,执行64、有关技术规范和标准,积极推广应用新技术和现代化管理,努力实现技术进步。科学组织和管理进入现场的人、财、物资源,协调各单位之间关系,做好人力、物力和机械设备的调配与供应,及时解决施工中出现的问题,做好资源优化配置,提高综合经济效益。组织制订指挥部各部门、人员的职责权限和各项规章制度,搞好与机关本部、各职能部门的业务联系和经济往来,定期向企业领导汇报工作。B、项目常务副经理职责项目副经理对经理负责,协调现场生产、生活及物资供应、医疗卫生、环保、财务及日常事务管理等方面的工作;经项目经理授权,对现场问题进行独立的决定和相应处理。其主要职责是:确定施工现场的组织系统、工作方针和工作程序。协调路地关系,65、抓好征地拆迁工作;指导现场供电、供水、施工道路等临时设施的建设工作以及修理厂和仓库的管理工作;对职工的生活供应、医疗保障进行规划并督促落实。定期和不定期召开工程调度会议,解决施工中存在的问题,布置下期施工任务。建立施工进度监察系统并督促各专业施工队执行工程进度计划。指挥长不在位期间,在授权范围内履行职责。C、项目安全副经理职责协助项目经理抓好安全管理工作。依据企业安全目标,制订本项目安全目标、管理工作规划及安全教育,负责项目安全生产综合管理,负责编制安全计划,制定各项安全措施,落实安全责任制,组织安全生产检查,对安全隐患实施纠正措施。D、总工程师职责对项目的施工技术、工程质量、科研试验和计量测66、试等全面负责。具体职责是:组织技术交底,编制实施性施工组织设计和特殊环境下的应急方案及相关施工技术。审核项目技术方案和质量控制计划。参与任务划分,并对技术管理人员、施工进度、机械设备配置、材料计划等具体要求。组织现场工程质量的检查及内部质量监控,检查及监督现场的测量控制工作和试验工作,确保测量、试验质量。提出改进工程质量的技术目标和措施。负责新技术、新工艺、新设备、新材料及先进科技成果的推广和应用,组织研究施工中存在的质量通病和预防措施,解决工程质量中有关技术难题,并协助经理解决工程施工中的关键技术和重大技术难题。负责工程项目验工计价。对工程施工中的劳动保护和安全生产负技术责任。组织有关人员及67、时进行技术总结和竣工文件编制。E、工程部职责工程部是施工技术管理部门,并负责现场环境保护。其主要职责是:负责工程项目的施工过程控制,制定施工技术管理办法及工程项目的组织设计。对测量、试验、量测监控等专项技术工作负领导责任并直接指导,负责技术交底,过程控制,解决施工技术疑难,提出变更设计,推广应用“四新”技术,参与验工计价。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回访,负责工程技术资料和设计文件的管理工作。组织全体参与施工人员学习中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水土保持法、中华人民共和国水法等国家和当地政府关于环境保护的法律法规;根据各类环境保护条例和设计及施工规范对环68、保的要求,制定修建临时道路、临时房屋、预制场、加工场、弃土场、生活区等施工过程的环保实施细则,并报建设单位审批。根据实施细则制定相应的奖罚措施。每一施工项目开工前,带领项目部专职环保监督人员进行检查,禁止一切违反环保规定的作业,工中监督抽查,工后进行讲评并兑现奖罚,保证各种环保制度的落实。以实现维护生态平衡系统、防止水土流失、防止水污染、维护生态环境的目的。F、安质部职责安全质量部是安全生产、工程质量和环保监控部门。主要职责是:制定并呈报安全计划,安全技术方案和具体安全措施,并督促检查落实。定期组织安全大检查,及时整改安全事故隐患,参与安全事故处理。依据设计单位编制的环境监控计划,负责工程施工69、过程中的环境监测,并及时向有关部门提供信息,以便采取相应的措施。依据企业的质量方针和目标,制订项目质量管理手册和项目程序文件,制订项目质量目标及管理工作规则,负责项目工程质量综合管理,行使质量所赋予的全部权限。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,并保护好检查和试验状态的标识。按质量检验评定标准,对完工项目进行评价,对工程质量进行检查指导、组织开展QC小组活动。对质量事故进行分析,提出整改方案,并督促落实。G、计划部职责制订、调整并下达年、季(月)度施工计划,负责合同管理和验工计价。组织开展成本预算、计划、核算、分析、控制、考核工作,指导各施工单位开展责任成本控制工作。H、70、财务部职责负责工程项目的财务管理、成本核算工作,参与合同评审。I、物资部职责负责物资供应和设备管理。主要职责是:建立物资、机械设备、零配件供应保障系统,并负责物资的采购、看管与运输。负责汇总和编制材料采购计划,明确采购产品和技术标准的性能,并签订采购合同。对购进的材料质量负责,验收材料质量保证书、合格证,并配合试验室进行抽检。负责工程施工所需物资的采购、供应工作。按产品标识和可追溯性程序对现场材料进行产品标识。参与设备的调谴、安装、检验、验证、标识及记录,定期向指挥长和安全工程师提供有关机械完好率、技术条件状况的报告。参与工程项目验工计价,对各施工单位的材料消耗和机械使用费用情况提出意见,评价71、各单位机械设备管理情况。J、试验室职责负责工程项目检验、试验、交验及不合格产品的检验控制,按检验评定标准对施工过程实施监督并对检验结果负责。负责现场各种原材料试件和混凝土试件的取样和测试。根据现场试验资料,提出各种混凝土施工配合比。负责工程项目的计量测试工作,并负责工程项目的检验测量和试验仪器的核定、校准及使用管理。K、综合办公室职责综合办公室为综合性管理单位,主要职责是 :负责建立生活供应保障系统,负责施工现场全体人员生活及日用品的供应;负责现场与建设单位、地方医院、设计单位、监理单位之间的通信联络。负责施工现场休假人员。负责质量体系文件和资料的收发和管理等工作,检查监督指导各级各类人员的执72、行。负责其它文件的收、发、管工作。按拟定的年度培训计划,组织做好职工培训工作。积极完成与质量体系有关的其它工作,为质量体系内外审人员提供食、宿、交通、通信方便,保证内外审工作的顺利进行。负责内部后勤保障和行政管理工作。3.1.3.2主要分支管理机构地质预报中心及围岩量测组在工程技术部下设超前地质预报中心和围岩量测组。预报中心配备超前地质预报系统TSP203、红外探水仪、地质雷达、地质钻机、数码像机、计算机等仪器设备,负责本标段的地质超前预报。围岩量测小组设在各工区,配置水准仪、全站仪、收敛仪、地质罗盘等围岩量测仪表,做好信息化施工工作。工程技术部负责配合设计院工作,除将预测预报数据、结果及时反73、馈到设计院和配合设计工作外,并按审核后的预报资料,及时做好不良地质段的开挖支护方案。突发事故抢险领导小组突发事故领导小组组长由经理担任,安全副经理及各工区长任副组长,成员包括各部室负责人、施工队长。抢险器材和设备分发给队安排专人保管,一旦发生险情由该队投入抢险。质量、安全、环保领导小组由项目部和工区作业队分别组成质量、安全、环保领导小组,由项目经理任组长,副组长由安全副经理、项目总工、安质部长,成员由各队队长、专职质检工程师、质检员、专职安全员、环保员构成,组成项目部、施工队、施工班组三级管理体系,各小组组织机构框图见各类保证措施。3.1.3.3指挥部及施工队住地安排为便于施工指挥,项目部设在74、进口洞口附近,各工区及施工队就近安排在洞口附近。3.1.3.4管理人员及施工队伍素质挑选具有长大隧道施工经验和懂管理、会算帐、思想高、身体健康的人员到项目部工作。抽调长期从事隧道施工的队伍参加本隧道建设,人员上场前,进行体格检查,合格者方能上岗。3.1.3.5施工队伍分布及施工任务划分根据本标段所承担的施工任务,共划分为进口和出口两个施工区、两个砼搅拌站。施工队伍安排及任务划分表单位名称人数施工任务项目部30代表集团公司行使项目管理各项职权各个工区20负责现场行政、技术、质量、安全、进度及费用控制。进口工区进口施工队220负责隧道左、右线进口段洞身、横通道的主体及附属工程施工。搅拌站20负责隧75、道砼搅拌运输。构件预制队10负责所有预制构件预制施工。出口工区进口施工队220负责隧道左、右线出口段洞身、横通道的主体及附属工程施工。搅拌站20负责隧道砼搅拌运输。构件预制队10负责所有预制构件预制施工。合计5503.1.4 临时工程分布及总体设计3.1.4.1施工主便道设计标准便道宽度:一般地段宽4.5m,困难地段4.0m,每500m设会车道一处,宽7.5m;视线不良地段不大于200m设一处会车道。最小曲线半径:一般最小曲线半径20m,极困难条件下为15m。最大坡度:一般情况下为8%,极困难条件下为10%。路面:宽4.0m,泥结碎石和水泥混凝土路面。道路排水:便道两侧设排水沟,沟底宽和深度不76、小于30cm。遇有小水沟设置圆管涵,遇有河道搭设便桥,必要时适当改移河道。安全防护:土边坡处视现场情况设下挡和护坡;陡岩地段设置防护墩,路边按规定设温馨的各种安全交通标志。2.便道布置进口主便道通往洞口和搅拌站,其中利用既有机耕道50米,进行征地加宽道路。路面采用水泥混凝土路面,宽度约4.5米,厚度约20厘米。新建水泥混凝土路面的长度为500米。出口主便道通往洞口和搅拌站,其中利用既有机耕道500米,路面采用水泥混凝土路面,宽度约4.5米,厚度约20厘米。弃碴场便道本隧道共设2个弃碴场,均位于沟谷中,由洞口修建一条施工便道至弃碴场,计划弃碴场道路约为3km。3.1.4.2混凝土拌和站规划与规模77、混凝土拌和站规划根据本标段工程施工过程中砼的供应特点,考虑设备生产能力储备,在隧道进口和出口设置两处大型自动计量搅拌站,分别编号1#、2#搅拌站。1#搅拌站供应隧道进口模筑砼;2#搅拌站供应隧道出口模筑砼施工。另外在洞口配备1台JS500型拌和机,用于拌制喷射砼。混凝土拌和站规模 拌合站保温棚示意图大型搅拌站生产能力均按275m3/h考虑,占地3000m2。每处拌和站骨料系统设置3个100t散装水泥罐和6个容积450m3的骨料仓,每种骨料两个仓,一个已检仓、一个待检仓。每座拌合站另设500t的水泥库两座和30t外加剂库四座。冬季混凝土生产设施冬季砂石保温棚设计:考虑到长大隧道冬季混凝土施工,在78、拌合站一侧除设锅炉房外,并设保温棚仓,保温棚仓用厚24cm混凝土隔墙,内设暖气管给砂石料加温,棚仓下设地垅,由皮带运输机给拌合站供料,料仓高度按4.0m,每个计划设2个碎石料棚,2个中粗砂保温料棚,1个锅炉房,1个堆煤场,1个水泥库。拌合站保温棚见上图图所示。3.1.4.3弃碴场弃碴场设置隧道洞内石碴均弃至弃碴场,共设置2个弃碴场,见表。弃碴场规划一览表编号位置占地面积绿化面积弃碴来源弃碴方量平均运距(亩)(万实方)(Km)1#K101+80015450进口、1出口801.52#K106+300 100402出口501.5合计254901301.5弃碴场防护施工弃碴场前先将碴场部位25cm深范79、围挖除,碴场成型后将土回填到碴场以便绿化。弃碴前先设挡护,施工期间作好临时防排水设施避免碴体流失,确保下游安全。具体详见弃碴场设计图。3.1.4.4炸药库按火工品管理规定,在远离生活、生产区300m以外的隐蔽点处设雷管、炸药库各一座,并安装避雷装置,炸药、雷管分别存放。炸药库采用砖混结构,水泥地板、设防盗门、警报器、围墙,安排专人看守,同时配警犬警卫。雷管库、炸药库和看守房成三角形,相互距离在50m以上,其布设呈报当地公安部门审批后实施。炸药库面积120m2,雷管库面积30m2。3.1.4.5场内外通讯安排通信系统由综合办公室管理,与当地电信部门联系。主要管理人员配备手机,及时编制电话号码上报80、相关部门。施工现场通过对讲机相互联系。3.1.5 施工用电3.1.5.1总体思路本项目施工用电采取永临结合用电迁引到施工现场,由于隧道属特长高瓦斯隧道,施工用电耗电量大,负荷比较集中,供电可靠性要求高。由于隧道掘进长度长,电压降比较大。因此,隧道工作面按洞口用电和洞内用电综合考虑用电安排。3.1.5.2隧道用电估算洞口变压器供电范围:生活用电:按50KVA考虑。空压机用电:按照1000KVA考虑。通风用电:隧道压入式通风,由洞口变压器供电按900KVA考虑。材料加工及设备维修:隧道所用材料的加工及设备维修均安排在洞口加工场完成,由洞口变压器供。照明及抽水:由洞口变压器供电。喷射砼:各隧道洞口安81、装一台25m3/h自动计量搅拌站供应洞口喷射砼。掌子面用电:电动钻孔及压浆、喷射砼、钢筋(材)安装、局部排风机及照明。二衬工作面:钢筋(材)安装、台车移动就位、砼泵入模及振捣、局部通风及照明。通风抽水照明:由于隧道长,洞内一定间距及主要出风口需增设射流式通风机和轴流式通风机。2.搅拌站及预制场用电搅拌站安装两台75m3/h的自动计量搅拌站,总功率240KW。由洞口变压器供电。3.碎石场用电每个碎石场安装一台100KVA变压器。4.备用电源在每个洞口各备用里4台200kw发电机,作为备用电源。3.1.5.3隧道施工工作面用电计算用电计算公式如下:P=K1K2K3(KcPd+KcPm+KcPn)式82、中P施工供电系统高峰负荷时的有效功率(KVA);K1考虑未计及的用户及施工中发生变化的余度系数,采用1.11.2;(取1.1)K2各用电设备组之间的用电同时系数,采用0.60.8;(取0.7)K3配电变压器和配电线路的损耗补偿系数,一般取1.06;Kc需要系数,根据设备情况一般取0.31.0;Pd各用电设备组的额定容量(KW);Pn室外照明负荷(KW);Pm室内照明负荷(KW);3.1.5.4变压器配置变压器配置表序号工程项目变压器容量(KVA)台数总容量(KVA)供电范围说明1进口125022500进口工区2出口125022500出口工区3备用电源200816005021003.1.5.5供83、电线路建设场内施工用电由架设的电力干线接入后,按用电量分设变压器和配电盘,再用电缆通向拌合场、空压机站、抽排水机站等用电设备供电。导线选择隧道供电线路,应采用三相五线制,供电电压为400 V230V。低压电动机的额定电压是380V;洞内照明电压:作业地段不大于36V,成洞和不作业地段可用220V。导线采用塑料绝缘铝绞线或橡皮绝缘铝芯绞线架设,开挖、未衬砌地段以及移动式手提灯使用铜芯橡皮绝缘裸铝包电力电缆,电缆采用补延燃香套电缆。隧道供电线路导线截面选择见下表。 隧道供电线路经济合理最大截面(mm2)表明线供电电缆供电干线支线干线支线90%封孔、摸平是补灌处理2天后进行达最大压力0.3mpa灌下84、级水灰比浆液灌最浓级水灰比浆液,压力达0.3mpa压水试验回填灌浆在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行,回填灌浆压力为0.3-0.5Mpa。注浆孔采用在衬砌砼时预埋钢管,间距12-20m。回填灌浆分两序进行,后序孔包括顶孔;按划分的注浆区段单孔分序钻进和注浆,自标高低处向高处逐步推进,回填灌浆采用填压式灌浆法。一序孔水泥浆水胶比采用0.6(或0.5):1,二序孔水胶比采用1:1和0.6(或0.5):1两个比级的水泥浆。回填灌浆在规定压力下,灌浆孔停止吸浆,延续5min后停止灌浆。回填灌浆因故中断时要及早恢复,中断时间超过30min时将孔清洗至原孔深后重新注浆,此时或灌浆仍不吸浆,则应重新就近钻85、孔进行灌浆。灌浆结束7d后按规定进行灌浆质量检查。灌浆孔灌浆和检查孔检查完毕,用环氧砂浆将钻孔填密、抹平。6、衬砌厚度、密实度及外观检测方法衬砌外观要目测平顺光滑,无蜂窝麻面。断面尺寸及中线、高程用钢尺配合经纬仪、水平仪量测,内轮廓线必须符合设计要求。衬砌厚度检查可采用尺量,钻孔量测厚度;也可用雷达检测。密实度检查可采用混凝土回弹仪,其强度检查采用同期制作混凝土试件,做抗压强度试验。.钻孔检查法钻孔检查法,是用钻机钻孔,然后用尺量测衬砌厚度的一种方法。每510m检查一个断面,每个断面检查拱顶及两侧拱脚、边墙位置共五点,用尺量测衬砌厚度。.雷达检查法探地雷达检测是通过天线将脉冲雷达波发射到被测物86、,由接收天线接收被测界面反射的雷达波,据此进行探查。沿隧道拱部轴向检测5条线:拱顶、左拱腰、右拱腰、左边墙和右边墙。利用移动式工作台架将天线举起密贴衬砌,然后沿测线以5km/h左右的速度滑动,将雷达发射和接收天线与隧道衬砌表面密贴,由雷达仪主机高速发射雷达脉冲,进行快速连续采集。雷达时间剖面上各测点的位置要和隧道里程相联系,为保证点位的准确,隧道壁上每10m做一标志,标上里程。当天线对齐某一标记时,由仪器操作人员输入信号,在雷达记录中每10m作一标记,以保证雷达的时间剖面图和隧道里程的对应。现场采集的数据经过过滤波、去噪、均衡等处理,打印成时间剖面图,然后结合隧道设计情况、施工方法和步骤,对衬87、砌质量做出评价和必要的复检。3.2.7设计防排水施工3.2.7.1洞外排水洞口排水系统设计遵循截、排水的原则,保证洞内水顺畅排出,洞外截排水工程做到排水系统完备、顺畅,使地表水尽早排离洞口,防止地表水冲刷隧道洞门及边仰坡。洞外水做到不通过隧道进行引排,隧道反坡段洞口端外侧沟做成不小于2的反坡排水。隧道洞顶仰坡开挖线以外510m设截水沟一道,以拦截地表汇水。3.2.7.2洞内防排水1、防水板施工在隧道拱墙混凝土衬砌和初期支护之间设置HDPE防水板加土工布缓冲层、防水板后安装纵环向软式透水管盲沟,是隧道防排水重要设施。材料质量塑料防水板厚度应不小于1.5mm,幅宽4m耐刺穿性好、柔性好、耐久性好;88、物理力学性能应符合表的要求。自粘胶膜防水板物理力学性能应项目断裂拉伸强度(Mpa)膜断裂延伸率()撕裂强度(KN/m)低温弯折性防串水性指标164502.525,无裂纹0.6Mpa,不串水基面处理初期支护表面应平顺,无空鼓、裂缝、松酥,并用喷混凝土(或砂浆)对基面进行找平处理,表面平整度用2m靠尺检查,表面平整度满足验收标准要求。初期支护表面不平顺的处理措施如下:钢筋网等凸出部分,先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。切断用锤打砂浆素灰抹面有凸出的管道时,用砂浆抹平。切断面要平整用砂浆填死切断盖帽初期支护界面切 断螺栓塑料帽保护砂浆锚杆有凸出部位时,螺头顶预留5mm切断后,用塑料帽处理. 锚杆突出处理补89、喷砼R3cm R5cm 补喷砼使其表面平整圆顺,凹凸量不得超过5cm(如图5.76)。图5.76 补喷喷砼处理防水板施工工艺框图 隧道防水板施工工艺框图返修施工段断面净空检查防水板检查签证与既有衬砌段防水板粘结铺设HDPE防水卷材喷射砼面检查及处理拼装台架就位防水板检查防水板粘结成大幅焊缝检查、安设纵、环向盲沟否是否重焊接头粘结质量检查施工工艺说明防水板铺设应超前二次衬砌施工1020m,同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离。防水板铺设采用自制防水板铺设台架,人工现场安设。防排水施工前,测量放线,精确定出隧道中心,测量隧道断面,割掉外露的锚杆头和钢筋头,并凿除喷射混凝土表面“葡萄状”结块,采用直90、尺检测其平整度要达到边墙:D/L=1/6,拱部:D/L=1/8(L:喷射混凝土相邻两凸面间的距离;D:喷射混凝土相邻两凸面间凹进去的深度)。否则需利用作业平台进行基面处理。检查合格后先安装环纵向软式透水管,后进行防水板施工。防水板应采用从下向上的顺序铺设,先拱后墙,下部防水板应压住上部防水板。松紧应适度并留有余量(实铺长度与弧长的比值为10:8),铺设前进行精确放样,在初期支护面上标出拱顶中线和垂直于隧道轴线的断面线。检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头。防水板铺设应采用无钉铺设工艺,用带热塑性圆垫圈的射钉将缓冲层平整顺直地固定在基层上,缓冲层搭91、接宽度50mm,可用热风焊枪点焊,每幅防水板布置适当排数垫圈,每排垫圈距防水板边缘40cm左右,垫圈间距:侧壁80cm,23个垫圈/m2,顶部40cm,34个垫圈/m2,如下图所示。环向铺设时,两幅防水板的搭接宽度不应小于150mm。搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接,细部处理或修补采用手持焊枪,单条焊缝的有效焊接宽度不应小于10mm,焊接严密,不得焊焦焊穿。分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。绑扎或焊接钢筋时,设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板。混凝土振捣时,振捣棒不得接触防水板,以防防水板受到损伤。 92、暗钉圈固定缓冲层示意图防水板铺设质量检查防水板质量检查应按施工指南及验收标准要求进行。所有防水材料必须采用合格厂家生产的定型产品,所有产品必须有出厂合格证和质量检验证明。并详细记录安放部位,做到可追溯性。防水材料在使用前应做好相应的试验、检验工作,委托有响应资质的机构对防水材料进行检测。防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查,将5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气,当压力表达到0.25MPa时停止充气,保持15min,压力下降在10%以内,说明焊缝合格;如压力下降过快,说明有未焊好处。用肥皂水涂在焊缝上,有气泡的地方重新补焊,直到不漏气为止。施工中发现的问题及时与生产厂家或供应商联系,以93、求尽快解决,不合格的材料坚决不用于本工程。2、施工缝施工根据设计,隧道二次衬砌施工缝中部安放中埋式橡胶止水带。施工缝挡头板待混凝土达到2.5Mpa后拆除,然后将已经预埋的橡胶止水带清理整好,其他部位用人工将混凝土凿毛修整。衬砌台车就位后、混凝土灌注前在下一道施工缝处人工安设中埋式橡胶止水带。先沿结构厚度的中心线将止水带的预埋部分埋入结构中,圆环中心对准施工缝中心。利用12钢筋弯制成定位卡,将止水带外露部分固定于挡头模板上,为确保混凝土灌筑中止水带不发生移动,定位卡穿出挡头模板外的部分用两根10圆钢连成一体。混凝土施工时,安排专人通过台车灌筑窗口对挡头混凝土灌筑及止水带定位进行全过程监视,确保挡94、头部位混凝土将止水带居中埋设,并通过窗口捣固混凝土达到密实。混凝土灌筑完成到拆模强度后,拆下挡头模板。调直外伸钢筋,将止水带贴安于挡头模板的1/2部位放平于12的预留钢筋上,并将上挂于挡头模板的钢筋下压在尚未埋设的止水带上,并与下部钢筋绑扎连接。施工缝处混凝土浇筑时,要加强振捣施工缝处混凝土,但不得直接振捣止水带。3、沉降缝沉降缝(变形缝)是为了防止不均匀沉降引起衬砌开裂而设置的允许变形的结构缝隙,因此在明洞衬砌与暗洞衬砌交界处,软硬地层明显分界处,连续围岩中每50米处设置,沉降缝设置带注浆管中埋式橡胶止水带防水(气),并设置背贴式止水带,紧贴于防水板上。4、水沟电缆槽施工水沟及电缆槽采用定型95、钢模支架一次立模浇筑成型。水沟电缆槽采用槽钢和角钢制作支架,模板采用定型钢模。捣固采用ZX25插入式振动器。施工时注意模板安装顺直、尺寸正确、支撑牢固、捣固密实。拆模后及时洒水养护并防止其它工序施工时损坏。水沟电缆槽盖板集中在洞外混凝土构件预制场预制,预制场场地铺10cm厚C15混凝土硬化。盖板模板采用角钢模具,用锚固钢筋固定,混凝土采用搅拌站搅拌,用平板震动器振捣密实。混凝土浇注完毕后注意浇水养护。为了防止安装时盖板倒置,在拆模时做好标记。为了保证盖板预制质量,预制时间将尽量安排在非冬季时间段内预制。盖板采用汽车运输到安装地点,采用人工安装。为保持侧沟稳定,每隔2块盖板则用M10水泥砂浆筑为96、一体,使之起水平支撑作用。3.2.8 路面工程施工洞内路面采用复合式路面结构,由沥青混凝土面层、水泥混凝土面层和基层组成(平均厚度19)。隧道面层为10cm厚沥青混凝土、26厚水泥砼,其设计弯折强度不小于5.0MPa,基层为平均厚度19cm厚C20砼;行车横洞面层为20cm厚C15水泥砼,其设计弯折强度不小于4.0MPa,人行横通道15C15水泥混凝土。3.2.8.2 施工工艺流程水泥砼路面工程施工工艺流程下图。3.2.8.3 施工方法整平层正洞路面整平层分左右两幅交替进行施工,行车、行人横洞整平层全幅一次施工。施工前,先将基底进行清理,报监理工程师检查合格后进行整平层施工,每5m设一标高控制97、点纵向拉线,以控制槽钢模型顶面标高。路面面层拌料前的准备工作和安装模型:采用槽钢作为模型,螺丝杆既拉又顶,固定模型;安装完毕后,在混凝土浇注前进行标高复测和平面位置复测。在开始拌料前应精心地进行配合比设计,并根据配合比的要求和有关施工规范要求选择优良的材料和性能良好的施工设备。拌料:采用拌合站拌制混凝土,各种材料应计量准确,特别是控制好用水量和水泥用量,拌合时间应不小于3分钟。混凝土运输和摊铺:用混凝土罐车运输。采用人工摊铺,在混凝土入模前应先将模型底缝用砂浆封堵,保证不漏浆,并且对基层进行清扫、湿润。捣固:先用插入式捣固器振捣,后用平板振动器及振动梁振捣。抹光、压缝:在振捣完毕后先用铝合金方98、杆抹平,再由人工抹平、抹光机抹光;在混凝土收浆后用压纹机压纹,压纹深度不应小于2mm。养护:在压纹后即可覆盖草袋或麻袋,洒水养护至少7天。据缝、清缝、灌浆:在路面混凝土施工完后,经过养生,砼灌筑24小时后进行切缝工作,锯缝完毕后应及时清缝和灌填缝材料。质量检测:根据技术规范和公路工程质量评定标准进行检测。水泥混凝土路面工程施工工艺流程基层检查、验收与整修机具、材料的准备测 量 放 线混 凝 土 拌 制制立模板、安置拉杆和传力杆混凝土运输和摊铺混凝土振捣接 缝 处 理表面整修和防滑处理养 生 拆 模3.2.9隧道装饰a设计概况隧道拱部喷涂铁兰色的隧道专用厚型防火涂料(厚12);拱腰及边墙采用5299、0条形瓷砖横向镶贴,边墙底墙裙粘贴暗棕红色瓷砖(水平带宽0.3m左右)上部瓷砖采用乳白色(水平带宽0.85m左右)及浅天蓝色(水平带宽0.25m左右)二者相间。b施工准备 装饰施工前,由质检部门和监理对主体结构的质量进行验收,合格后才能进入装饰施工。 对墙拱基面进行检查、清洗或凿毛,确保表面干净、无尘土。 装饰工程全面开展前,先做喷涂及安装实验,检查装饰敷设和喷涂得质量、颜色以及与底基层的粘结牢固程度。试验结果经监理工程师检验合格后才能正式施工。 装饰材料应尽可能地减少占用隧道断面面积,且不得侵入隧道建筑限界。c瓷砖贴面施工方法 洞内镶贴瓷砖严格按设计施工,自下而上进行。瓷砖必须表面平整,边缘100、整齐,棱角无破损,其规格和色差符合要求。 镶贴瓷砖前,对墙体进行凿毛处理,用1:1水泥砂浆对边墙进行找平。 瓷砖镶贴用砂浆采用1:1水泥砂浆,砂浆必须饱满,面层与基层粘结牢固,无空鼓现象。瓷砖贴面施工工艺流程见附表。d防火涂料施工方法基层处理:先清洗或处理洞身砼表面的尘土、污物,并对错台进行修补处理。 刷浆打底:喷涂前,先用P32.5水泥调纯水泥清浆刷洞身一次。 喷刷防火涂料:防火涂料用搅拌器搅拌均匀,搅拌时间经试验确定,防火涂料每次搅拌后必须在4h内用完。防火涂料施作选用专用设备,喷涂与涂抹相结合,分三次均匀连续地将涂料喷涂到基层上。施工时,环境温度不低于4,在室温下每次喷涂间隔不少于24h101、,施涂完成后,按常规养护28d。拱部涂料施工工艺流程见表5. e装饰工程技术要点 装饰材料不得侵入隧道建筑限界。 瓷砖贴面做到接缝平直、宽窄均匀,缝找平、竖对齐。面砖表面平整、洁净,不得出现凹凸,不出现缺损。贴面装饰做到粘结牢固、整齐、面平、美观,不允许背后有空响。 采用防火涂料时,其施工方法和要求,严格按该材料的使用说明书进行。 防火涂料喷涂必须均匀一致,无漏涂、无色差、无裂缝、不起层、不脱落、整体平整、厚度符合设计要求。拱部涂料施工工艺流程搭设工作平台台清洗基面涮浆打底喷涂第一层涂料喷涂第二层涂料喷够设计厚度养 护3.3重难点工程施工方案3.3.1对重点和难点工程的认识3.3.1.1工程特102、点1、工程量巨大,隧道全长3404米,属成都第二绕城最长的钻爆法施工隧道2、环境保护要求严:成都第二绕城高速公路是一条生态环保线,对环境保护要求极严。3、工程水文地质条件差:存在断层破碎带及局部有较大涌水量,隧道围岩为、级。其中级大约占20%。4、坡段长、通风排烟、出碴运输和排水供水均存在困难进口段以+5;坡段长度为1713.5m和连续下坡分别为-14坡段长度为1892m,最大高差约27m。5、本隧道天然气比较丰富,属高瓦斯隧道,对施工要求很高。3.3.1.2本工程的主要重难点1、 高瓦斯隧道安全施工控制:隧道施工的通风方案、瓦斯监控方案、供电方案及机械防爆性能改装等。2、 隧道围岩超前地质监103、控及围岩监控量测。3、 隧道渗漏水防治。 3.3.2重点(关键)和难点工程施工方案3.3.2.1堵水方案1、地下水处理原则对隧道内地下水的处理采用“以堵为主,限量排放”的原则,主要是采用小导管注浆、帷幕注浆、径向注浆等工艺对洞内可能出现的涌水、突水、以及局部洞段的渗漏水进行封堵。2、地下水的探测用TSP203作长期地质预报,探测和解译掌子面前方存在的断层、软岩、富水地层和相关它岩层的界线;查明上述不良地质的位置和规模,以便提前做好预案准备。在设计图和超前地质预报确定的复杂地质段,采用地质雷达、高分辩率直流电法、红外线探水、地质素描法等作30m以内的短期预报,进一步摸清断层、软弱岩体、含水构造具104、体位置、规模及含水量大小,以便针对性地确定注浆、开挖、支护方案。利用超前钻孔、超前探水及施工经验判断法作验证和临灾预报。以便及时采取相应处理措施。3、注浆堵水方案强透水地段和断层破碎带地下水封堵在强透水地段和断层破碎带因地下水丰富,有可能在施工期形成涌水,在运营期对隧洞衬砌结构形成外水压力,根据地质勘察测得地下水丰富,施工时应采用全断面帷幕灌浆先封堵地下水,后掘进通过方式。利用灌浆(包括化学灌浆)措施对隧洞前方围岩进行固结改良和堵水,将地下水封堵在1倍洞径距离的隧洞围岩以外,即灌浆范围应达到隧洞周边6m,这样既有利于隧洞围岩稳定和掘进通过,又能避免地下水头直接作用于隧洞衬砌结构。同时通过设置洞105、顶短排水孔减小隧洞衬砌结构周边的水压力。围岩破碎、地下水发育地段地下水封堵在围岩破碎、地下水发育地段,施工时会出现大面积滴水和渗水情况,如处理不及时,流水将围岩缝隙内胶结物大量冲走,会形成新的水流通道,造成拱顶坍塌,甚至有涌水的可能。在这种地质情况下,施工时应采用超前小导管注浆的工艺对掌子面轮廓线进行周边注浆,掘进通过后如仍存在大面积渗水及淋水情况,再利用径向注浆对洞内侧墙进行加固止水。如掌子面只存在局部涌水的情况,则对局部进行注浆加固处理处理。地下泉(穴涌)水封堵当地下水通过岩穴(洞、眼)产生涌(泉)水时,应视围岩稳定情况采用不同封堵方式。本隧道穿越段岩体为粉砂质泥岩夹细砂岩,除断层带、挤压106、破碎带及浅埋段外,中风化带岩体完整性较好,依据岩性、构造、岩体的完整性等,洞身围岩级别划为、级,地下水不丰富,以点滴状渗出为主,局部有线、股状水流。据调查,节理裂隙连通性较差,岩体渗水性不强,一般只需对岩穴部位局部(洞、眼)采用灌浆(包括化学灌浆)措施进行局部注浆封堵。基岩裂隙水处理对基岩裂隙水形成的少量渗透滴漏,施工期渗水可通过隧洞排水孔排除而不会形成外水压力,一般不需处理。但当基岩裂隙水呈大面积渗透流出时,采用径向灌浆(包括化学灌浆)措施封堵。4、承压水排放和高压水处理施工法在隧道施工中,当发现在隧道开挖工作面前方有承压水,在不影响围岩稳定的情况下,可采用注浆前排水降压,也可采用超前钻孔排107、水,但必须超前1020m的距离,最短不低于2倍掘进进尺;在遇有高压水危及施工安全时,首先采用排水法降低地下水的压力,然后进行注浆封堵涌水,在注浆过程中应先周围注浆,对准水源方向注,切断水源,最后顶水注浆,将涌水堵住。在渗水量不大时,采用堵排结合的方法,即加强拱墙衬砌结构,在拱部衬砌厚度外设透水软管与边墙盲沟接通,引水至隧洞两侧沟水;在拱墙衬砌工作缝设纵横向止水条。注浆施工顺序见下图。注浆施工顺序图3.3.2.2通过断层及破碎带施工方案1、断层及破碎带处理原则隧洞穿过断层地段,施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性以及隧洞轴线和断层构造线方向的组合关系(正交、斜交108、或平行)。此外,与施工过程中对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等,均有很大的关系。施工时一定要遵循“先治水,短开挖、弱爆破、强支护”的原则,在超前地质预报指导下进行施工。2、断层及破碎带处理方案 利用地质超前预报资料及设计图纸地质情况说明等方法综合判断前方出现的不同不良地质情况,采用相应措施进行处理。当隧洞轴线接近于垂直构造线方向时,断层规模较小,破碎带不宽,且含水量较小时,条件比较有利,可随挖随撑。但当隧洞轴线斜交或者平行于构造方向时,则隧洞穿过破碎带的长度增大,并有强大侧压力,应加强拱墙衬砌,及时封闭。但当围岩极为破碎或含水量较大时,应采用超前预注浆的措施提前对掌子面前109、方进行固结和止水。3、施工中注意事项 如断层地下水是由地表水补给时,应在地表设置截排系统引排。对断层承压水,应在每个掘进循环中,向隧洞前进方向钻凿不少于2个超前钻孔,其深度宜在4米以上,以探明地下水的情况。随工作面的掘进挖好排水沟,准备足够的抽水设备,并安排适当的集水坑。通过断层带的各施工工序之间的距离应尽量缩短,并尽快全封闭衬砌,以减少围岩的暴露、松动和地压增大。在隧洞断层地段,对钻爆设计作特殊的交底。严格控制各炮眼特别是周边眼的数量、深度及装药量,原则上尽量减少爆破对围岩的扰动。在断层地带开挖后应立即进行初喷砼,并坚持“宁强勿弱”的原则,加强支护。紧跟开挖面进行现场监控量测,根据量测所反馈110、的信息及时调整初期支护的参数及掌握二次衬砌的最佳时间。3.3.2.3超前支护方法及工艺措施1、长管棚超前支护施工方法为保证顺利进洞和施工安全,隧道进洞段和洞身破碎段设108长管棚超前支护,注浆加固后开挖进洞,洞口段管棚长度30m,间距40,计划洞口段采用管棚钻机施工,洞内采用地质钻机施工。长管棚超前支护施工工艺流程长管棚注浆施工工艺流程如下。 不合格合格钻机就位测量布孔钻机大臂矫正钻机固定钻孔及接长钻杆钻孔接长准备管棚跟进钻杆分节退下撤管棚机钢管棚准备注浆材料准备注浆机准备清孔装入钢管、堵孔注浆效果检查退机准备工作施做导向墙管棚钻机施工长管棚超前支护施工方法及工艺说明施工准备首先,在洞口开挖时111、预留管棚钻机工作平台,在管棚起始端设导向墙。导向墙采用C25混凝土,兼作止浆墙,设计确定截面尺寸为0.6m1.5m,导向墙内设3榀I20b工字钢架,钢架外缘设127mm壁厚6mm导向钢管,钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型,单元间由螺栓连接,接头处焊接高度:腹板hf=9mm,翼缘hf=12mm。钢架各尺寸按中心线标注。管棚定位上抬量:在实际施工中,水平钻孔弯曲变形是难以避免的,为此给以适当的上抬量(2530cm)和上抬角度防止侵入设计断面。上抬角度:上抬角度的设置除考虑防止管棚侵入设计断面外,考虑到管棚钻机工作所需空间。因此上抬角度设置则与钻入深度有关,设计规定倾角为68。放线定位:充112、分考虑到上抬量和上抬角度后,正确算出各钻孔孔口位置,利用测量仪器定出钻孔的位置和倾角。管棚施工钻孔:利用管棚钻机液压旋转推进钻孔到设计深度,每钻入一节续接下一节钻杆。清孔:利用高压水、风将孔内余碴清理干净,以防塞管时卡管。装入钢管:钢管连接采用套管连接,相邻钢管接头错开1m以上。高压注浆:用注浆泵将浆液压入孔内,通过注浆孔来加固围岩。堵孔止浆堵孔质量的好坏,直接关系到注浆效果。堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵。一般在钢管最外端3m范围内不设置注浆孔,孔口用厚35mm钢板凿孔焊接注与浆管等直径的小导管来封堵。钢管与孔壁间空隙的封堵:利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封堵,封堵材料113、装入孔内不小于1m长度,确保封堵质量。钢管与孔壁之间封堵见图。 不小于1米钻孔壁注浆孔小导管(与注浆管连接)封堵材料钢板 长管棚注浆封堵示意图2、小导管超前支护施工工艺及方法超前小导管主要使用在围岩破碎、地下水发育地段,拱部采用超前小导管预支护。超前小导管配合钢架使用,其纵向搭接长度不小于1m。超前小导管规格:冷轧无缝钢管,外径42mm,壁厚4mm。在管身设注浆孔,孔径68mm,孔间距15mm,呈梅花型布置,前端加工成锥形,尾部长度不小于30cm,作为不钻孔的止浆段。、工艺流程图超前小导管施工的工艺流程图: 超前小导管工艺流程图、主要施工工艺方法a、钻孔、安装小导管采用液压凿岩台车或气腿凿岩机114、进行钻孔。钻孔前利用测量仪器准确测出拱部开挖轮廓线,按照设计要求标出小导管孔位。小导管沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外倾斜510,孔位测量做到位置准确,钻孔要按放样进行,并设方向架控制钻孔方位,使孔位外插角度符合设计要求。钻孔完成后用高压风清孔,检查钻孔深度、方向和倾角。合格后,采用锚杆钻机将加工好的小导管顶入钻孔内。为了避免串浆,采用跳打方式,即间隔钻孔注浆。为充分发挥机械效能,加快注浆进度,在小导管前安设分浆器,一次可注入35根小导管。分浆器见下图。 分浆器示意图b、注浆采用注浆泵进行注浆作业。注浆试验:正式注浆前在类似的地层进行注浆试验,以检验注浆设备的选型、配备是否恰当,注浆参数的确定是115、否合理。对注浆试验要进行认真记录,并对注浆实体进行开挖验证,获取在额定注浆压力、选定注浆材料、注浆配合比与导管注浆孔布设情况下,浆液渗透、实际的注浆半径、土体固结时间及强度等实际资料,作为制定注浆参数的依据。注浆参数设计:选定注浆浆液(水泥浆液,化学浆液),选取凝固时间,进行注浆配合比设计。确定注浆参数(注浆压力、注浆半径、注浆量)。小导管采用钢管,管径42mm,管长3.5m,钢管应沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外倾斜,其倾斜角一般为510左右;注浆压力应根据地层致密程度决定,一般为0.8MPa,纵向前后相邻排导管搭接水平投影长度1.0m。为了避免串浆,采取分序施工或对串浆孔同时注浆。浆液扩散半116、径:浆液扩散半径可根据导管密度确定。考虑注浆范围相互重叠的原则扩散半径Rk可按下式计算:RK=(0.60.7)L0式中: L0-管之间中心距离。单根导管的浆液注入量Qi可按下式估算Qi=R2LQi=R2L式中:R-浆液扩散半径; L-导管长度; -岩体孔隙率。注浆顺序:由下向上,间隔钻孔注浆,注浆完成后再施工中间孔,用中间孔作为注浆效果检验孔。注浆材料:小导管注浆采用双液浆,水泥浆与水玻璃浆液体积比为1:11:0.6,注浆压力按0.51.0MPa。注浆:注浆前先喷C20混凝土封闭掌子面,厚度10cm,以防漏浆。为了保证注浆不停顿进行,注浆开始前进行水压试验,认真检查注浆设备运行是否良好,制浆的117、原材料是否备齐,质量是否合格。检查都无问题后,即可开始注浆。将小导管、注浆管及注浆泵连接好,开动注浆泵注浆。浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐步变浓。考虑到注浆后需尽快开挖,注浆宜用普通水泥加早强剂或用早强水泥,可掺减水剂。注浆直至浆液从孔口周边溢出或压力表达到设计压力值为止,每根小导管注浆要“一气呵成”,注浆时注意将孔中气体排出,确保浆液注满孔体。注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时结束注浆。一根小导管注浆完成后,迅速卸下注浆管和小导管接头,清洗后移至下一根小导管使用,若停泵时间较长,则在下根小导管注浆前要放掉注浆管内残留的灰浆。隧道开挖时,预留一定的长度作为下一次循环的止浆墙118、。C、施工注意事项如发生串浆及时堵塞串浆孔或对串浆孔同时注浆。泵压突然升高时,可能发生堵管,及时停机检查。进浆量很大、压力长时间不升高,重新调整浆液浓度及配合比,缩短胶凝时间。填写“小导管注浆施工记录”。注浆完成立即清场,退出所有注浆设备,并清除完设备内浆液后用清水再次清洗,直至完全清净设备内浆液,保持设备使用前的清洁完好状态,以备下次再用。3.3.3.3全断面帷幕注浆及局部注浆施工工艺及方法在隧道部分地段因受断层和风化影响,岩体破碎,易引起坍方和较大涌水,施工时将采用局部或全断面(帷幕)超前预注浆,加强支护和止水,围幕注浆关系到隧道施工安全的大事,也是保障结构耐久性的重要工序,施工中必须保证119、注浆效果,将地下水封堵在结构轮廓线5m以外,为施工创造良好的无水施工条件。1、全断面帷幕注浆段确定本项目的帷幕注浆适用于隧道可能涌水和瓦斯地段,对掌子面进行全封闭。因设计未指定全断面帷幕注浆起止里程,确定注浆段需经超前地质预报和超前探水预测具体位置后报设计和监理确定。2、注浆参数设计注浆段长度与开挖长度全断面超前预注浆在注浆前应认真分析设计提供的详勘成果,以超前物探及超前钻孔,探明地下水、裂隙的发育情况。超前钻孔应在预测突水处以前5-10m。注浆加固范围为隧道开挖线以外5m,一个注浆段长度为3050m,施工时根据实际地质情况通过实验调整一次注浆的长度及注浆孔的布置。施工中线设置一混凝土止浆墙,120、止浆墙嵌入基岩100cm,并用锚杆锚固。需要进行下一循环注浆时,留46m的岩盘作为下一循环的止浆墙。止浆墙施工时,应预埋23根带有卸压阀的长6m200mm钢管,以便在施工止浆墙时排水。全断面超前预注浆立面示意图见图3.3.3.3-1。局部断面超前预注浆主要设置在拱部破碎带,超前钻孔设置在预测突水处以前5-10m,注浆加固范围为隧道加固段开挖线外6m,注浆段长度为27m,一个注浆段完成后留下46m不开挖作为下一注浆段的止浆岩盘。局部断面超前预注浆立面示意图见图3.3.3.3-2。注浆孔布置全断面预注浆每循环设置116个注浆孔,其中一环注浆孔6个,二环注浆孔12个,三环注浆孔20个,四五六环注浆孔121、26个,水平注浆孔6个,超前探孔5个,除中心探孔C外,其他探孔终点在开挖线外6m处。图3.3.3.3-1 全断面超前预注浆立面示意图注浆孔直径110,注浆前在止浆岩盘中埋设121的焊接钢管为孔口管,长2m,外露2030cm。注浆材料根据可行性、可注性、可靠性、无毒性、耐久性、易操作性等要求,针对隧道的特点,宜采用多种注浆材料综合进行注浆施工。充分利用注浆材料的优点,达到“既实现扩大范围注浆,又可实现控域注浆;既满足高强度加固堵水要求,又可保证开挖施工容易;既达到加固围岩目的又满足降低造价要求”的综合型注浆材料配套体系。本工程超前预注浆的注浆材料主要有普通水泥单液浆、超细水泥单液浆、特制硫铝酸盐122、水泥单液浆以及普通水泥一水玻璃双液浆等四种注浆浆液。其中在涌水量较大的地段,采用特制硫铝酸盐水泥单液浆,辅以超细水泥单液浆;对强风化段和粉细砂层,采用超细水泥单液浆;对于一般破碎带,采用普通水泥单液浆。在进行注浆堵水施工时,必要时,辅以普通水泥一水玻璃双液浆,主要用于掌子面封闭。预注浆设计:单液浆:水泥浆浓度: 0.6:1,速凝剂:2%;水泥标号:425525普通硅酸盐水泥。图3.3.3.3-2 局部断面超前预注浆立面示意图双液浆:水泥浆浓度: 0.6:1,水泥浆与水玻璃体积比:1:11:0.6。水玻璃浓度:35Be;扩散半径2.5m;浆液初凝时间12min;水泥标号:425525普通硅酸盐水123、泥;缓凝剂:Na2HPO4,参量为水泥用量的2%2.5%。其他参数:注浆孔直径110mm,注浆终压:46MPa,施工中通过实验最终确定注浆终压。孔底间距:3m,探管长度:4142m。注浆方式:采用分段前进式注浆,孔口管长3m,并安装防突装置。3、注浆压力和速率一般说,压注压力越高,压注效果越好,但过大的压注压力会出现向压注范围外逸出和破坏围岩的危险。岩石地层注浆设计压力应根据围岩水文地质条件合理确定,一般宜比静水压力大0.51.5MPa:当静水压力较大时,宜为静水压力的23倍。隧道封堵涌水时注浆终压应参照公式p=(24)MPa+Po(其中Po为涌水压力)并结合工程经验确定。另外,注浆泵的压力应124、达到设计压力的1.31.5倍,回填注浆压力应小于0.5MPa。注浆速率主要取决于地层的吸浆能力(即地层的孔隙率)和注浆设备的动力参数,考虑到多种因素注浆速率范围取5110Lmin,施工中可根据实际情况进行调整。4、注浆前的准备注浆前有三种准备,一种是安全措施准备,逃生路线、应急抢险排水设备、应急抢险机械和材料,注浆准备;二是现场注浆试验,确定注浆参数;三是按设计要求做好止浆墙。5、施工工艺流程局部或全断面(帷幕)超前预注浆施工工艺流程见图3.3.3.3-3。6、施工工艺方法通过综合超前地质预报确定注浆范围。注浆采用前进式分段注浆。钻孔采用跳打方式,即间隔钻孔,注浆后再钻中间孔。中间孔可作为注浆125、效果检验孔。起始段超前预注浆前须设置20cm厚喷混凝土封闭掌子面并作为止浆墙。每孔起点段安设套管。套管段采用121钻头成孔,后续注浆段采用110钻头成孔。全断面超前预注浆辅助施工主要用于断层破碎地段,该地段为高压含水层,钻孔时必须确保套管安装牢固,在套管前端设置孔口防突装置。图3.3.3.3-2 局部或全断面(帷幕)超前预注浆施工工艺流程图钻孔先在掌子面用红油漆按设计标定孔位,再移动钻机,将钻头对准孔位,并按该孔偏角调整钻机角度后固定,开孔时做到轻加压,速度慢、给水多的操作要点。孔口管安装先用110mm钻头钻2米长孔口段,然后将1104mm的套管安装在孔口段,套管必须安装牢固,套管和孔壁之间用126、环氧树脂充填粘结。防突装置由于断层破碎段多,在深埋地段,可能存在高压含水层,为防止突水,必要时在钻孔前先在钻杆前段设置孔口防突装置,该孔口防突装置与钻杆相配套,为卡盘盘根式防突装置,见图3.3.3.3-4。图3.3.3.3-4 卡盘根式防突装置示意图制浆根据选定浆液的配合比参数拌好浆液,拌好后用1mm1mm网筛过滤,放入叶片立式搅拌机进行二次搅拌,确保浆液均匀。水压试验将注浆管路进行连接,压水检查注浆管路的密封性,同时冲洗岩石裂隙,扩大浆液通路,增加浆液充填的密实性。注浆顺序和速度先注外环,后注内环,每环注浆孔先施工奇数编号注浆孔,然后施工偶数编号注浆孔同时作为检查孔。采取反复注入、稀浆与浓浆127、交替、压力控制与注入浆量控制相结合的措施,注浆压力从低到高逐渐加压。注浆初始阶段压力采用1.2倍静水压力,随着浆液量的增加逐渐加压,正常阶段压力和注入量呈小波浪式起伏状态,注满阶段,注入量迅速递减而压力迅速升高。注浆方式注浆时采用一次钻孔的带有带状柱塞直接埋设方式,为保证注浆效果和均匀性,采用前进式分段进行,即每钻进5-7m一段进行注浆,直到一孔结束。注浆起讫范围应根据超前水平钻孔进行判定特别是超过20米的深孔将长压注浆管插入到预定位置,提高孔底部的压注效果和压注效率。注浆结束标准段内正常涌水量的80%以上被堵住,不对正洞的正常掘进有影响,则可以结束注浆,若仍有较大涌水,影响正洞施工,则按以下128、标准执行:a单孔结束标准:当注浆压力达到设计终压并继续注浆10min以上,单孔注浆量不小于20L/min。b全段结束标准:所有注浆孔均以符合单孔结束条件,无漏浆现象;注浆后段内涌水量不大于1520 m3/md,此时就可以结束注浆。断层、大裂隙处缩小过水断面措施在裂隙、断层和流速大的条件下,单纯注浆要耗费大量溶液,为了节省浆液材料可先压注砂、砾石、岩屑等,利用这些材料填充过水通道,缩小过水断面,增加浆液流动阻力,减少跑浆。异常情况处理钻孔过程中遇见突泥情况,立即停钻,进行注浆处理;在掌子面有小裂隙漏浆,先用水泥浸泡过的麻丝填塞裂隙,并调整浆液配比,缩短凝胶时间,若仍跑浆,在漏浆处钻浅孔注浆固结。129、在注浆过程中,如发生浆液从其它孔流出的现象,这种现象为串浆,发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,应同时注浆,无条件时应将串浆孔及时堵塞。当进浆量很大,压力长时间不升高,则调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量、低压力注浆,以使浆液在岩层裂隙中有相对停留时间,以便凝胶;有时也可以进行间歇式注浆,但停留时间不能超过浆液凝胶时间。待所有注浆孔施工完毕后,根据压浆孔涌水量来决定局部地段是否须补设注浆孔。当每孔每延米涌水量大于0.5L/min要追加钻孔注浆,再次压注直到达到设计要求为止。每循环注浆完毕开挖施工后,预留10米作为下阶段注浆止浆段。注浆质量控制与效果检查压水试验:压水试验的目的在于测130、定岩层的吸水性,核实岩层的渗透性,为注浆时选取泵量、泵压及浆液配方等提供参考依据,同时冲洗钻孔,检查止浆塞效果和注浆管理是否有跑、漏水现象。并通过压水将裂隙中松软的泥质充填物推送到注浆范围以外,使浆液进入裂隙后增加充塞的密实性和胶结强度。注浆质量控制:在设备上选择了钻注一体机,有多路灌浆回路,可采集、显示和存储灌入量、灌浆压力和流量等功能。用P-Q-t曲线法评判注浆质量:P-Q-t曲线法是通过对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆速度Q,进行P-t,Q-t曲线绘制,根据地质特征、注浆机制、设备性能、注浆参数等对P-Q-t曲线进行分析,从而对注浆效果进行评判。其它检查方法:按每环注浆孔先施工奇数编131、号孔,后施工偶数编号孔同时作为检查孔,待所有注浆孔施工完毕,根据压浆孔涌水量来确定注冰镇质量,如涌水量超过规范规定时,按要求进行补孔注浆;待全部注浆完毕,用地质雷达或红外探水对地质情况的变化进行分析,确保注浆质量。3.3.3.4隧道坍方处理方法及措施1、中小型坍方处理中小型坍方发生后,一般存在暂时稳定期,且拱部不会堵塞,处理相对容易,具体方法及步骤如下:(1)先加固坍方附近未坍塌的部分:采用喷锚支护和小管棚6080mm的钢花管)对为坍塌的边墙及拱部进行加固,以防止拱部的进一步发展和扩大。(2)利用坍方发生后围岩处于相对的暂稳定状态,抓紧时间沿坍塌面设外层初期支护,见图3.3.3.3-5,采用锚132、网喷联合支护,分两层喷射混凝土。图3.3.3.3-5 坍方处理断面示意图(3)当坍腔的横断面矢跨比H:B0.7时不设内层初期支护,但在坍腔设置横向和竖向的支撑杆件:采用7.5#角钢横向和竖向支撑两侧及顶部的坍塌面,角钢的两端与锚杆头焊接。(4)清碴:从洞口向洞里的方向逐步清碴,同时逐步进行二次衬砌。(5)待二次衬砌完成后,设置防水层,顶埋注浆孔。(6)施作1.0m厚的混凝土护拱。(7)设土石缓冲层,厚度1.21.5m。(8)衬砌背后注浆(即填充注浆)。2、大型坍方处理当坍穴断面较大,采取常规方法对坍穴进行支护、锚喷无法实施时,采用“护壳暗挖法”通过坍体,如图3.3.3.4-1所示。坍方体的施工133、始终坚持“稳坍体、管超前、小进尺、多循环、强支护、少扰动、快封闭、勤量测、速反馈”的原则。图3.3.3.4-1 坍方处理示意图坍体反压为了保证坍体的稳定性,在坍体坡脚处设置一个反压平台,平台高3m,顶面长6m,坡度为30。施工方法是从洞外拉土进洞,分层填筑压实。空隙填充在已完成二次衬砌和坍方分界点处用编织袋装土或砂码起一堵墙,编织袋墙一直升高到内拱顶,采用预压喷浆管往编织袋挡碴墙和坍体坡面形成的三角空隙内吹砂(石粉)。坍体混凝土护壳的设置在处理坍方过程中,为防止坍穴掉石块危及施工安全和为暗挖通过坍体创造条件,在吹砂(石粉)上面需施作混凝土护壳,形成暗挖通过坍体条件。拱部超前小管棚施工沿坑道拱部134、设计轮廓线环向设置超前小导管,小导管环向间距为30cm,采用两台注浆泵同时进行双液注浆,保证开挖轮廓线外的环状固结坍体有一定强度、密实度。坍体开挖坍体开挖分上、下半断面分部进行。上半断面坍体的开挖采用弧形开挖、保留核心土的方法进行。弧形开挖完成后,立即进行初期支护;下半断面开挖采用侧壁导坑,分台阶开挖,两边交错进行。仰拱施工和二次混凝土衬砌当下半断面开挖进尺达5m以上时,进行仰拱施作,尽快使衬砌支护形成闭合圈,仰拱施工完成后紧跟着完成全断面二次衬砌。处理坍方过程中的围岩量测坍方处理阶段要严格进行围岩量测,使围岩活动处于有效监控之下,断面开挖循环进尺根据围岩量测情况随时作适当调整。3.3.3.5135、岩爆和有害气体预防1、防岩爆减救灾措施a、岩爆分析成立专职检测小组,熟悉设计资料,并根据斜井和正洞已掘进部位布设量测点位收集实际地质资料。进行岩石强度与性态测试。测定其强度、弹模、变形指数Wef、冲击指数Kef,只有当单轴抗压强度50MPa,Wef2,Kef2时,岩体才具有岩爆倾向;进行工程地质分析及岩体完整性测试。当完整性系数K20.75,RQD60%时,岩体属级、级围岩,具有冲击性;也可按岩体抗压强度与岩块抗压强度之比来判定,当n0.2时,就有岩爆发生的可能,比值越高,可能性越大;进行区域地应力测试。综合以上三步工作,并结合设计提供地质资料,判定区域是否有岩爆发生,利用隧道边墙布设不同深度136、的孔位,量测不同部位岩层的变形量,再结合试验室测试的岩石弹性模量,计算围岩倾向地应力c ,当c0.12(最大地应力),可使坚硬岩石发生岩爆。根据隧道监测系统资料分析判断,并结合斜井或已掘进地段特别处于设计资料提供的岩爆阶段是否已在开挖工作面发生由围岩弹射岩片现象和产生岩爆声响,预测前方是否可能产生岩爆。b、对岩爆的预防措施防止岩爆发生的措施主要有二:一是用支护手段强化围岩,二是用应力释放手段弱化围岩。改善施工方法,实施正台阶掘进施工,使应力逐步释放,同时进行短循环浅孔爆破,减少装药量,减少爆炸对围岩的扰动,严格执行光爆设计施工,实现开挖周边圆顺,减少对围岩的破坏及应力集中。开挖前采取超前钻孔来137、释放应力,减少地应力。或根据实际情况采取震动爆破来诱发岩爆发生,以防止出现大规模岩爆。湿润岩面根据岩爆一般在开挖后几个小时发生的特点,在上台阶开挖到位后对岩面进行洒水湿润并对锚杆孔、超前导管孔在埋设前注入高压水浸润深部岩层,释放部分能量。锚网喷支护岩面洒水后及时进行系统锚杆施工,并挂网、喷射砼封闭。岩爆区域,加强洞内及掌子面通风,使洞内温度不高于28,以利于正常施工作业。锚喷支护完成后,适时施做二次衬砌,形成完整的支护体系,确保隧道的安全。对于开挖过程中突然发生的意想不到的岩爆事故,必须认真分析原因,停止继续掘进,待其稳定后进行喷射砼支护、架设钢格栅及时进行二次衬砌,并收集现场实际资料分析原因138、,补充制定防岩爆措施。c、施工安全措施设置专职安全值班人员检测围岩动态。发现征兆,及时组织人员、设备撤离。设置防护网在开挖工作面及其附近岩爆地段加固铁丝网,在设备上安设防护网、防护罩、排架,以防岩爆弹射损坏机器及伤及人员。严格作业标准,特别从严格控制钻孔作业,实施微差爆破,减少一次性爆炸用药量,减弱对围岩的扰动和破坏,认真做好超前钻孔及注水湿润岩面作业,释放围岩应力,减少岩爆的工作。实施超前应力释放对于岩层完整严重岩爆地段,利于对洞壁周围进行钻孔,实施深层爆破,形成一个深层爆破带,使洞壁周围提前形成应力释放圈,加速围岩应力释放,降低洞室围岩应力,以避免或减少开挖时岩爆发生。2、有害气体预防隧道139、通风符合设计和施工要求,隧道通风每个作业班组设专职人员管理;隧道内的空气成分每月至少取样分析一次,风量、含尘量每月至少监测一次,特长地段不定期的抽检。通风机停止运转时,任何人员不得靠近通风软管行走和在软管旁边停留,不得将任何物品放在通风管或管口上;凿岩和装碴时,设置专用喷雾器;喷射混凝土用湿喷。隧道开挖配置通风设备和有害气体的监测装置、报警装置,派专人负责定时检查监测、管理,一旦发现毒气或CO2超标,应加强通风并立即报警,停止工作,疏散人员,同时立即报告项目部;施工现场配置防护用具,对施工人员进行教育,了解有害气体的危害及防护用具使用方法。3.3.3.6 通风方案1、通风方式选择a 隧道一般通140、风方式隧道通风方式有压入式、抽出式、混合式、巷道式。如图5-1所示。各种通风方式优缺点比较如表5-1所示。加强通风是搞好瓦斯隧道安全施工的有效手段。图5-1 隧道一般通风方式示意图表5-1 通风方式比较通风方式优点缺点压入式有效射程大,冲淡和排除气体效果强;乏风不通过风机,可以采用柔性风筒;乏风从隧道通过,可以一并带走其它有害气体,对改善掌子面环境有利。长距离掘进需风量大;回风污染整条巷道。抽出式排烟效果好,需风量小;回风流不污染巷道;有效吸程短,风筒在钻爆法施工时,容易被击坏;乏风流经过风机。混合式适合大断面长距离隧道供风,有利于降尘;有利于机械化作业管理复杂巷道式乏风从另一条巷道流出,安全141、性好需要有双巷条件;需多做联络巷。b 隧道通风方式选择丹景2#隧道为高瓦斯超长双线隧道,左洞全长3371m,右洞全长3404m,进出口两端同时施工。为确保通风可靠,施工期间隧道通风可以分三个阶段考虑,选择两种通风方式,即压入式及巷道式。第一阶段:为了保证各个掌子面有足够的风量,在瓦斯涌出正常,通风风量能将瓦斯稀释在规定的浓度以下的前提下,在进口1#车行横道、出口4#车行横道贯通左右洞之前,隧道采用压入式通风方式。在进口和出口左右洞口外适当位置安设局部通风机,分别向各个掌子面供风;同时,简阳端1#人行横道、成都端5#人行横道贯通后,为了确保隧道风流流向稳定,隧道左右洞内每隔一段距离增设一台射流风142、机用以引导风流方向和吹散局部地段积聚瓦斯,同时在1#及5#人行横道处安设射流风机。如图5-2(a)所示。第二阶段:在简阳端1#车行横道、成都端4#车行横道贯通左右洞之后,至隧道单洞贯通(根据施工组织设计及左右洞的施工进度,右洞首先贯通)之前,隧道采用巷道式通风。在简阳端和成都端左(右)洞口做密闭墙,并安设主要通风机;在最近的车行横道中间设备调节风门,防止风流短路;并将局部通风机移至右(左)洞内适当位置的新鲜风流中,分别向各个掌子面供风;同时前面的所有道贯通的车行横道及人行横道均进行密闭。图5-2 丹景2#隧道施工过程中三个阶段通风示意图巷道式通风时,通风路线为:新鲜空气右洞局部通风机右洞及左洞143、掌子面左洞主要通风机地面。如图3-2(b)所示。第三阶段:当右洞贯通后,左洞尚未贯通时,通风系统需做如下的调整:只保留简阳端(或成都端)的主要通风机;在2#车行横道和3#车行横道中设调节风门,在简阳端(成都端)右洞中设调节风门,其它所有道贯通的车行横道及人行横道均要进行密闭;在成都端左洞的新鲜风流中安设局部通风机向成都端左洞掌子面供风;在成都端右洞的新鲜风流中安设局部通风机向简阳端左洞掌子面供风;简阳端右洞内的通风则依靠洞中的调节风门调节适当风量进行养护。此时,通风路线为:新鲜空气成都端左洞局部通风机成都端左洞掌子面3#车行横道右洞2#车行横道简阳端左洞主要通风机地面。新鲜空气成都端右洞局部通144、风机简阳端左洞掌子面简阳端左洞主要通风机地面。如图3-2(c)所示。左右两洞均贯通后,撤除所有的通风设施,在隧道中每隔一段距离安设射流风机用以引导风流方向和吹散积聚瓦斯,则施工通风结束,隧道运营中的通风按初步设计中的运营通风要求执行。2、隧道需风量的计算a隧道施工通风的相关标准1、坑道中氧气含量按体积计不应小于20%。2、坑道内气温不宜高于30。3、有害气体浓度一氧化碳(CO)一般情况下不大于30mg/m3,特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,可为100mg/m3,但工作时间不得超过30min。二氧化碳(CO2)体积浓度不得大于0.5%。氮氧化物(NO2)在58mg以下。甲烷(CH4)体积浓145、度不得大于0.5%;4、粉尘浓度含10%以上游离二氧化硅的粉尘,每立方米空气中不得大于2mg;10%以下游离二氧化硅的矿物性粉尘,每立方米不得大于4mg。5、噪声不宜大于90dB。隧道施工通风应能满足洞内各项作业所需要的最大风量。风量按每人每分钟供应新鲜空气4m3计算,采用内燃机械作业时,1kW供风量不宜大于3m3/min。风速在开挖时不应小于0.15m/s,坑道内不应小于0.25m/s,但均不应大于6m/s。瓦斯地段供风,应将新鲜空气送至开挖面,将开挖面附近及其回风流中的瓦斯浓度稀释到0.5%以下。b需风量计算根据上面的要求,隧道施工过程中第一、二阶段,有4个掌子面同时施工;第三阶段有2个掌146、子面同时施工。本节计算得出的风量即为其中任一掌子面的需风量。1、按最多作业人数计算式中:隧道内同时工作的最多人数,上台阶钻爆工序最多人数,=16人;下台阶钻爆、出渣、初支时最多人数,=12人;仰拱填充时最多人数,=22人;拱墙钢筋施工时最多人数,=6人;拱墙防水层施工时最多人数,=5人;拱墙衬砌施工时最多人数,=11人;检查及后勤辅助同时施工时最多人数,=20人;每人每分钟需风量,4m3/min;2、按最大炸药消耗量计算式中:开挖工作面一次爆破的最多炸药量,150kg; 隧道上台阶开挖工作面一次开挖面积,62.74m2; 最大排烟距离,800m; 排除隧道内炮烟所需时间,取30min。3、按洞147、内同时工作内燃机设备计算 =4.5(154+110+2162)0.7=1852.2 m3/min式中:内燃机每kW所需风量,4.5m3/min 装载机功率,154kW; 挖掘机功率,110kW; 自卸车功率,2162kW; 内燃机同时工作系数,取0.7。4、按瓦斯涌出量计算丹景山2#隧道开挖至今,已发现瓦斯,且相关瓦斯资料不全,无法进行定量的预测。故根据经验预计隧道在开挖过程中,瓦斯涌出量可能达到5m3/min,待相关参数确定后,再重新计算。式中:瓦斯涌出不均衡系数,取1.52.0。预计隧道瓦斯涌出量,5.0m3/min; 隧道内最高允许瓦斯浓度,%; 进风流中瓦斯浓度,%;5、需风量根据以上148、计算,隧道任一掌子面需风量为 Q需 =max(Qa,Qb,Qc,Qd)= max(368,1879.7,1852.2,1800)(3)通风机选择c局部通风机选型计算1、局部通风机工作风量式中:局部通风机工作风量,m3/min;掘进工作面需风量,取计算最大值1879.7m3/min(31.3m3/s);风筒漏风系数。式中:风筒接头数;最长送风距离为800m,设计取接头20个(50m一节14节,30m一节2节,10m一节4节);每个接头的漏风率;插接时=0.010.02,螺圈反边接头时=0.005,取0.005。2、局部通风机全风压计算式中:局部通风机全风压,Pa; 压入式风筒的总风阻,; 风筒出149、口动压损失,; 风筒的摩擦阻力系数,取0.0021; 风筒通风距离,m; 风筒直径,m;3、通风机确定隧道两端每个工区的每个掌子面选用FDF(C)13/2132型矿用隔爆压入式对旋轴流局部通风机(一台备用,一台使用)配1500mm胶质阻燃、抗静电风筒供风。整个隧道共4台局部通风机。表3-2 轴流通风机性能参数表型号功率/kW风量/m3min-1全压/Pa13/213221321700333092059504、风速验算隧道内各部位风速见表5-3所示。表5-3 隧道内各部位风速表序号部 位断面面积/m2平均风速/ms-11主 洞上台阶段62.740.502下台阶段82.720.383仰拱已做未施工150、拱墙衬砌段83.140.384已衬砌段73.040.43由表可知,隧道内风速在0.25m/s6m/s之间,能够满足相关要求。3主要通风机选择1、主要通风机风量计算式中:任意两个掌子面需风量之和。2、通风机工作风压式中-主要通风机必需风压(Pa)。-矿井的计算风压(Pa)。-通风装置静压及风道阻力损失,取150Pa。-消声装置阻力损失,取50Pa。3、确定主要通风机型号隧道两端每个工区选用2台FBDCZ19/2185kW型防爆对旋轴流式通风机矿用隔爆压入式对旋轴流主要通风机(一台备用,一台使用)。整个隧道共4台主要通风机。表5-4 主要通风机技术指标型号电机功率/kW转速/rmin-1风量/m3151、s-1静压/PaFBDCZ19/218521859804610560036004射流风机的选择1、隧道施工过程中配备射流风机的主要作用:主洞及横通道内引导风流方向。在主洞内存在局部瓦斯积聚地段用于吹散积聚的瓦斯;2、目前,隧道专用射流风机尚无防爆型,因此,在购买风机时必须要求厂家对风机进行改装,并达到相关规程、规定的防爆要求。3、隧道在施工过程中,可根据需要选择适当的射流风机。1.4 隧道通风系统的合理性、可靠性和抗灾能力分析1、隧道通风方式及通风系统对隧道安全的保证程度分析隧道前期(最大700m)采用压入式通风方式,隧道前段埋深较浅,隧道内的风流正压力可减少瓦斯涌出量;前期通风距离较短,通风152、瓦斯管理相对较容易,掌子面的有效风量率较高。后期长距离采用巷道式通风方式,此方式使隧道内风流处于负压状态,能使风流有序的流动,能自动引排隧道内的瓦斯,在主要回风流中无电器设备和运输设备,对安全十分有利,漏风量小,通风管理较简单。该通风方式不但可保证隧道内各用风地点正常通风,而且对抵御灾害具有很大的优越性。主要体现在以下几个方面:隧道的左洞及右洞均可作为安全出口,坑道内发生灾变时,人员可按避灾路线撤至地面。无论前期还是后期安全出口均不少于2个。设置了风门等通风构筑物,能够使风流按拟定的路线流动。后期隧道采用巷道式通风时,主要通风机采用抽出式通风,而且配备两台,一台工作,一台备用,能够保证隧道内连153、续、稳定地供风。系统的稳定性和可靠性有较大的保障。各隧道掌子面全部为独立通风,各人行横道和车行横道为负压通风,无角联通风。有利于对掌子面及横通道等进行风量、风速监测,确保风量满足要求,风速符合规定。在主要回风流中无电器设备和运输设备,更有利于高瓦斯隧道的安全管理。2、对其它安全保证措施的分析局部通风的保证程度和措施该隧道为高瓦斯隧道,掌子面是以其回风巷中瓦斯浓度不超过0.5%的标准进行配风的。符合要求。保证风流稳定的措施为使风流按规定线路流动,在各并联的通风网络上设有密闭墙、调节风门等通风构筑物。清除巷道的杂物或障碍,尽量避免在主要巷道内停放运输车辆,堆放材料,确保风流通畅。防止漏风的措施风门154、密闭等通风构筑物砌筑应保证质量,加强通风构筑物的严密性。加强通风管理,设置专人负责通风构筑物的检查和维修。在主要风流的分支或汇合地点,各用风地点的进出风侧均设测点,测出风量、风速等参数,从而得到主要漏风地点、漏风区段的漏风量数据,有针对性地进行处理。降低用风地点风阻,使漏风压差减小,能降低并联风路的漏风量。5特殊状况的通风措施由于瓦斯的密度远远小于空气的密度,所以瓦斯容易在空间上部积聚。在隧道发生塌方、掉顶时,极易引起瓦斯的积聚,所以在上述情况出现时,要特别加强事发地点的通风,严防瓦斯积聚。在本隧道施工中,主要采用以下两种方法防止上述情况瓦斯积聚:方法一:风筒分支排放法。冒顶或塌方处附近的风155、筒上加“三通”或安设一段小直径的分支内筒,向冒顶空洞内送风,以排除积聚的瓦斯。以下是安装示意图。方法二:压风排除法。在高压风管上接出分支,并在支管上设若干个喷嘴,利用压风将积聚的瓦斯排除。当掌子面发生塌方或涌水造成坍腔时,也采用此方法防止瓦斯积聚。以下是安装示意。6 通风管理a 成立专门的通风管理小组,通风机的安装、使用、维修、维护由该组专人进行,保证管路顺直,无死弯、漏洞,并对风机运行情况进行记录登记,由现场监理工程师签认。b通风系统安装后,首先,由经理部组织人员及集团公司有关专家对通风设施进行验收,确认通风效果是否与设计相符。其次,经理部组织相关人员每周对通风进行定期检查。c风机的风电闭锁156、关开由监控中心专人负责调度指挥,并且做好相应的记录并签认后备查,其他任何人不准擅自停机。当移动模板台车时,风机采取低档位供风,以保证供风的连续性。d通风设施安装完正常运转后,定期进行1次全面测风,对掌子面和其他用风地点,根据实际需要随时测风,每次测风结果做好记录并写在测风地点的记录牌上。若风速不能满足规范要求,采用适当的措施,进行风量调节。e定期在风管进风、出风口测一次风速及风压,并计算漏风率,如漏风率大于1%,分析查找原因,尽快改正,确保送至掌子面的风量与设计相符。f严禁随意停风,严格控制无计划停风。实行风机停风分级报批制度,需要停风时,必须呈报书面申请,经有关权限人书面签字批准,其分级权限157、为30min内,监理组专业工程师同意,高监批准;30min以上,监理部专业工程师同意,总监批准; g瓦斯隧道在施工期间,应实施连续通风,因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员切断电源,恢复通风前必须检查瓦斯浓度。确认瓦斯浓度在允许范围以内方可人工启动风机; h禁止将需要较长时间的停风分为多段较短时间的停风,降低停风批准权限人的级别。3.3.3.7瓦斯监测方案采用“双保险”瓦斯监测方案,即遥控自动化监测系统与人工现场检测相结合。瓦斯浓度的监控采用重庆交大研制的无线隧道瓦斯自动监控系统和便携式人工光干涉瓦检仪,对隧道内瓦斯浓度进行24小时不间断监测,在无线隧道瓦斯自动监控系统中设置断电仪,实行自动158、“瓦电闭锁”功能和“风电闭锁”。1、 瓦斯自动化监测系统重庆交大远程无线瓦斯监测报警断电系统如图3.3.3.7-1,由瓦斯传感器、报警器、断电仪、风速仪、无线网络发射模块、无线网络接收模块、无线网络中继放大模块、监控终端电脑、5.1米1.32米LED屏、瓦斯监测系统软件组成。监测信号显示在洞口5.1m长的宽幅LED屏上,同时通过互联网远程实时发送,传输至项目业主、施工单位、监理办公室及监控指挥中心。隧道内信号无需光线等传输电缆,通过无线网桥,大大减少线路保护工作。监测工必须严格按操作规程操作,保护监控系统。当在隧道施工出现变化,所安装的瓦斯监控系统不能满足安全生产需要时,应及时对已有系统进行改159、造。监控组织机构图:2、人工瓦斯检测隧道施工中对瓦斯采用光干涉瓦斯检定器人工检测,配合便携式瓦斯自动检测报警仪检测相结合,在瓦斯超限时发出警报。a瓦斯检测方法及措施瓦检员每人配备一台光干涉瓦检仪,进洞随身携带。瓦检员跟班监测,重点是掌子面,每班配一名瓦检员。瓦斯检查员执行巡回检查制度,指定时间、地点进行检查,做到检查的均衡性,严禁空班漏检,并认真填写瓦斯循环图表和记录牌板。便携式瓦检仪以及瓦斯监控系统探头必须定期经专职质检部门校验,时间为一周一次;光干涉瓦斯检测仪每三个月校验一次。严格执行“放炮员、工班长、瓦斯检查员”在场的“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”,并及时收回检测报表报经理部安质部及160、总工程师审阅。瓦检员发现瓦斯异常情况,应立即采取果断措施(先撤离人员,立即断电停止作业,命令加强通风等),并且马上把情况反映给工区领导或其它值班领导。因临时停电或其它原因,局部通风机停止运转,在恢复通风前,首先必须检查瓦斯,证实停风区瓦斯浓度不超过1%,局部通风机及开关地点附近瓦斯浓度不超过0.5%时,方可启动局部通风机,恢复正常供风。如果停风区中瓦斯浓度超过1%,必须制定排瓦斯的安全措施,控制风流,使排出的混合瓦斯浓度不超过1.5%,回风系统还必须停电撤人。因全面停电,主要通风机停止运转后,必须恢复通风,制定排放瓦斯和送电安全措施;恢复正常供风后,所有受停风影响的地点,必须经过通风、瓦斯检查161、人员检查,证实无危险后,方可恢复工作。瓦检员每次检测后,必须将检测结果及时告知工作面带班工班长,形成的检测报告,必须有工作面工班长或带班人员签认。若无签认的记录,一律视为无效记录,并追究瓦检员责任。瓦检员每天的瓦检记录交班时,均要及时交给安检员,并由安检员签字签收后归档备查。同时安检员要将当日瓦斯最高浓度记录通知工区主任和施工队长,并报告经理部调度。经理部调度对瓦斯浓度超过0.5%以上的瓦检记录必须在2小时内报告项目经理或经理部值班领导。b瓦斯检查频率和检测范围检查频率瓦斯隧道施工中,必须坚持24小时瓦斯检测。洞内瓦检员实行三班制,每班工作8小时,其间不得擅自离岗。瓦斯浓度在0.1%以下时每小162、时检查1次,瓦斯浓度在0.1%以上时每30分钟检查1次。有煤(岩)与瓦斯突出危险的采掘工作面,有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出量较大、变化异常的工作面必须有专人经常检查,并安设甲烷断电仪。特殊工序如电焊作业、防水板焊接、塌方处理等重点部位,必须保证全过程检测。对各种通风死角每班进洞检测一次。对瓦斯浓度超过0.3%的地段,必须加强检测,增加检测的频率为每20分钟一次。开挖工作面,二氧化碳浓度每班至少检查2次;当开挖工作面有煤(岩)与瓦斯突出危险时,二氧化碳涌出量较大、变化异常,要经常检查二氧化碳浓度。检查地点及范围隧道瓦斯检查的主要地点:隧道所有开挖工作面、局部塌方地点,使用中的机械电气设备163、的设置地点,有人员作业的地点,瓦斯浓度可能超限或积聚的地点都应纳入检查范围。具体有:开挖工作面,横通道,衬砌台车附近、防水板台车附近,局部通风机及其开关附近,回风中机械电气设备附近,放炮地点附近20米内,瓦斯浓度特需检查地点,如烧电焊地点,其他有人员作业的地点等。每个检测断面检查五点或三点。即顶部、两侧拱脚处及两侧墙脚处。每炮检查三次:装药前、装药后、爆破后。瓦检员每班必检地段为:掌子面和其它有人员作业地段及各种通风死角。c各检测点瓦斯浓度的规定隧道任一地点回风风流中瓦斯浓度超过 0.5或二氧化碳浓度超过 1.5 时,必须停止工作,撤出人员,采取措施,进行处理。 在局部通风机及其开关附近20m164、以内风流中,瓦斯浓度都不超过0.5时,方可人工开启局部通风机。对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备,必须在瓦斯浓度降到0.5以下,方可通电开动。 停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到 0.5 而不能立即处理时,必须 24h 内封闭完。3、 监测仪器表(进口工区)序号设备名称规格型号主要技术参数产地数量1一氧化碳检测报警仪SP-114 CO0 2000ppm北京22硫化氢检测报警仪SP - 114H2S0 200ppm北京23光干涉甲烷测定器AQG - 30 10 % CH4抚顺84电子甲烷监测仪JCB-CJ20B0 4% CH4重庆30出口工区数量与进口工区数量相同4、瓦斯监控管理a成立瓦斯监测165、领导小组及瓦斯监测小组,瓦斯监控系统的安装、调试及维修由生产厂家进行,使用和维护由经理部专人进行。b经理部组织对瓦斯监控系统的运行管理人员进行上岗前的培训,持证上岗。c采用人工与自动监控相互结合的方式进行瓦斯监控管理,各种记录格式、签认等见附表:瓦斯监控记录表、瓦斯检测表、瓦斯日测表、瓦斯日统计表、一炮三检记录表及特殊作业审批表。3.3.3.8 机械的防爆性能改装方案1、机械要求铁路瓦斯隧道技术规范要求:a隧道内非瓦斯工区和低瓦斯工区的电气设备与作业机械可使用非防爆型,其行走机械严禁驶入高瓦斯工区和瓦斯突出工区。b隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械必须使用防爆型。2、机械的改装166、和购买与有资质的防爆设备有限公司签订合同,由其负责对我公司下列机械进行防爆性能改装,以达到施工要求,对于能直接购买的防爆机械,则直接购入,所有带电设备也要进行改装。a改装的机械表(进口工区)序号机械设备名称机械型号数量(台)备注1挖掘机Ex200-53改装防爆2装载机ZLC504改装防爆3自卸汽车XC332012改装防爆4砼搅拌运输车SCCY-4A6改装防爆5防爆砼输送泵2新购6衬砌台车定制4改装防爆7注浆机3改装防爆8洞内接送车2改装防爆9洞内洒水车2改装防爆10洞内材料运送车2改装防爆11拌浆机3改装防爆12炮泥机4改装防爆13检查车辆2改装防爆14测量仪器拓普康全站仪2改装防爆b改装后机167、械的性能防爆柴油机的技术要求:排气温度不超过70;水箱水位下降设定值;机体表面温度不超过150;电器系统采用防爆装置;启动系统采用防爆装置;以上各项设定值是光指标、声报警,延时60s自动停车;防爆柴油机采用低水位报警和温度过高报警。排气系统中一氧化碳、氮气化物含量不超过国家设定排放标准。改装柴油机防爆系列按照国家柴油机的技术规范和要求标准。3.3.3.9供电方案1、供电要求依据铁路瓦斯隧道技术规范8.1.3“高瓦斯工区供电应配置两路电源。工区内采用双电源线路,其电源线上不得分接隧道以外的任何负荷。”的要求,本隧左右洞供电方案为各自独立系统,单洞配备双电源线路,即一条来自公用变电站和一条来自自备168、发电站的两条电源线路。洞内电器全部采用防爆型。采用专用变压器、专用开关、专用供电线路和瓦斯浓度超标时与供电的闭锁、局扇通风与供电的闭锁,即“瓦电闭锁”及“风电闭锁”,以保证瓦斯隧道安全施工。2、供电设计a隧道内设两回路电源线路,主要供隧道内砼输送泵、注浆机、电焊机、抽水设备等机械,照明及局扇使用,当一回路运行时,另一回路备用,以保证供电的连续性。B因洞内排水设备和通风设备的增加,隧道施用电量也增加,故再增设一台315KVA变压器及630KVA变压器。c电压波动范围,高压为额定值的5%,低压为额定值10%。d洞内的电缆应使用有屏蔽的监视型橡套电缆,电缆应使用不延燃橡套电缆,各种电缆的分支连接,必169、须使用与电缆配套的防爆连接器、接线盒。e为保证隧道的正常通风及照明,左右洞各备用1台300KW发电机,另备一台200KW发电机作备用,在停电15分钟内,启动发电机供隧道内通风、监测及照明。f进入隧道内的供电线路,在隧道洞口处装设避雷装置。g施工照明洞内照明系统采用防爆主电缆在各相应地段设置照明及信号专用ZXB4型综合保护装置,将380V三相中性点不接地电源降为127V,用分支电缆、防爆接线合接入防爆灯具,以满足道路和施工的需要。固定敷设的电线采用铠装铅包纸绝缘电缆。铠装聚氯乙稀或不延燃橡套电缆;移动式或手持式电气设备的电缆,采用专用不延燃橡套电缆;开挖面采用铜芯质电缆。隧道内照明灯具在已衬砌地170、段的固定照明灯具采用EXd型防爆照明灯。开挖工作面附近固定照明灯具采用EXd型矿用防爆照明灯。移动照明全部采用防爆矿灯。3.3.3.10防雷暴措施丹景二号隧道采用拦截、屏蔽、均压、分流和共用接地系统综合防雷措施。a拦截:在变电所及摄像机、交通信号灯、高杆灯等外场设备,在顶上装设避雷针,截受雷击并将雷电较均匀地分流入地。b屏蔽:雷击主要是通过电磁感应和静电感应,在隧道内的电源线和信号线上产生过电压波,并沿电缆向两端传播冲击,使得隧道内电气设备被击坏,而雷电从隧道口绕进洞内的可能性很小。因此,在隧道外及洞口附近的各种电缆要进行屏蔽,即将电源线和信号线分别敷设于镀锌线槽内,线槽每隔一定距离,按标准进171、行接地,从而使雷电作为干扰源的影响大大减小。c均压:隧道内电气设备因为电磁脉冲的作用会造成损坏,等电位连接可以有效防止雷电电磁脉冲的入侵,从而保护隧道内电气设备的安全,所以在隧道内应将所有的电气设备做等电位联接。d分流:为保证电子设备免受浪涌过电压的破坏,减少电磁脉冲的程度,还应根据实际情况在电源系统和信号系统方面加装多级SPD,既不影响设备的正常工作,又将浪涌电压限制在相应设备的耐压等级范围内。e接地:丹景二号隧道接地网由电源的工作接地、防雷接地、安全接地、信号设备接地组成,是个综合接地,接地电阻要求小于1欧姆,它对隧道的长期安全性有极其重要的作用。丹景二号隧道接地采用新型的防腐蚀长效地级。172、3.3.3.11爆破施工方案及应急预案一、爆破施工方案1. 工程概况丹景山2#隧道工程爆破,岩石为细沙岩和粉砂岩构造,石方爆破工程量大约80万m;爆破区基本为无人区,爆破周围的建筑物全部撤出,施工环境良好。2. 危爆器材与爆破方案a、所需爆破器材按属地管理原则,在当地公安机关申请批购。运输由专用车辆配送。储存由当地治安大队和派出所批准的库房储存。a、 本工程工期紧、周边环境良好,施工不仅要做好进度控制,更重要的的是爆破安全。爆破采用松动爆破的方案。3、爆破施工方法1)浅孔爆破施工 钻孔设备发电机、煤电钻机。钻孔直径D=35。 爆破器材选用煤矿许可炸药,药卷直径=32,煤矿许用毫秒雷管,起爆器。173、 炮孔深度:L根据机械设备钻孔效率和爆破成本,选择炮孔深度在1-2m左右。L=(H+h)/h-超深:取h=(0.150.35)Wd (Wd底盘抵抗线)H台阶高度: 最小抵抗线Wmin装药时受冲击和挤压影响,装入孔内的卷直径变大,经实际测定,32的药卷装入12米深孔内,实际直径平均为35mm。故在计算理论抵抗线时取D=35mm最大理论抵抗线Wmax=D.E.S/(K.F.M)1/2 /33 式中:D炮孔内药卷直径:取35mm E炮孔装药密度:取1.1kg/cm3 S炸药威力系数;取1.0 K岩石系数;取0.45 F炮孔夹制系数;取0.9 M炮孔密集系数;取1.5上述公式计算出的为理论最大抵抗线值174、,实际施工中由于钻孔偏差以及前排爆破后的渣堆对后排的阻力等影响,最小抵抗线取Wmin=1.22.0m。 炮孔间、排距:a、b 由b=Wmin=12m a=1.5b=12m 堵塞长度:l l=Wmin=0.61.2m 每米装药两IbIb=E(D/36)2=1.00kg/m式中E药卷密度D炮孔内药卷直径单孔装药量与总药量Q1、Q Q1=(L-l). Ib Q=N.Q1 N炮孔总数 L炮孔深度 l堵塞长度 H台阶高度;h超深;W=底盘抗线;l堵塞长度;a间距;b排距 布孔及起爆形式为控制块度达到爆破效果,炮孔排列形式采用梅花形。起爆网路如图A.4、 爆破安全控制及防护本工程起爆环境复杂,必须对地震波175、飞石进行严格控制,同时起爆网路的可靠起爆也是安全控制的重点。a) 地震波安全控制及防护 地震波安全距离计算 V=K.(Q1/3/R)a 式中:K、a-系数,与地形地质条件有关; Q最大一段起爆药量,kg R药包中心至被保护物的水平距离,m。 计算的地震波速度应满足国家安全规程的要求。计算出的数值还应根据保护区位置进行现场测试,不断修整K、a系数,主要考虑以下两种情况:爆区与保护点有相对高差时,保护区位于保护点的上方,计算值偏大;反之则偏小;保护区的方位,当保护区位于爆区的前方时,地震波最小,侧向次之,后方最大。本工程通过以往经验50m外都不会造成损害。 地震波的安全防护 降低爆破震动最经济、176、最有效的办法是增加分段数、减小最大单响药量。本工程施工中,采用少联多放的原则,降低一次起爆总药量,将单段药量控制在允许范围以内。另外在特殊地块,采用预裂爆破方法在最后排与未爆区之间预先形成一条裂缝、调整爆破方向等措施,有效降低了爆破地震波。b) 飞石安全控制及防护 飞石距离计算Rf=(40/2.54)*D式中:D炮孔直径,8cmRf为个别飞石最小距离,30m在实际施工中,对于计算出的Rf还应考虑爆破点的位置,安全保护区低于爆破点的位置,应增加距离,反之应减少。飞石安全防护露天浅孔爆破的飞石主要产生于孔口和前排。造成孔口飞石有两个原因:意识堵塞不严,产生冲炮并带出孔口松动石块;二是装药过多,堵塞177、长度不够,使孔口石块飞出。造成前排飞石的主要原因是前排临空面不平,最小抵抗线差异太大,或结构面切割,甚至裂缝与炮孔贯通。对于孔口飞石,在孔口加压砂包是行之有效的简便方法。对前排飞石的防护,可根据前排抵抗线和结构面变化情况,在爆破设计和施工时,一定要根据爆破条件的变化选择合理爆破参数。起爆网路安全控制本工程串联起爆器电爆网路。网路联接操作简单,成本低,便于检查。二、应急预案1)、危险目标根据钻前工程施工作业的需要,必须进行一这程度的爆破作业。在作业过程中须使用85#、#2#(即雷管、炸药),85#、2#属于危险爆炸品。1、2#、85#的来源采取属地管理的原则,由现场项目组向施工现场所在的公安局、178、派出所申请后批量购买,并接受监督,同时在公司民爆物品管理部门备案;2、2#、85#的运输及储存 由专车分别将2#、85#运至工地现场,并在远离民居或工厂、学校五十米以外独立修建库房用于2#、85#的储存,且2#、85#严格按照有关法律、法规以及相关规定分开存放,雷管库、炸药库要保持15m以上的间距,并安排专人24小时看守,严禁私拿、私藏、赠送、转卖、转让爆破器材。3、2#、85#的使用专职爆破员在工程爆破作业中应严格按操作规程进行操作,在爆破的区域范围四周用标志牌做好示警工作,同时专职爆破员负责爆破作业区的所有安全工作且对2#、85#的用量做好详尽的记录,工程竣工后若有剩余现场销毁或及时退库处179、理。2)、应急救援组织机构、组成人员及职责划分1、安全应急小组组织机构设置广西路桥二分公司项目安全应急小组外援小组抢救小组救护小组后勤小组2、施工现场安全应急小组组成人员施工组按照爆破安全规程的要求成立安全应急小组,小组成员如下:职务姓名年龄工种备注组长罗忠全50项目经理成员王文兵33总工成员何子春55爆破员成员杨国庆52安全员3、施工现场安全应急小组组长及成员的主要职责小组所有成员积极配合组长对施工现场的所有职工进行安全教育工作,并要求其协助小组成员作好安全应急措施。对外雇民工进行入场安全教育工作,同时加强民工的施工安全意识,以确保施工作业的安全。组长对小组成员的具体工作职能进行划分,以便遇180、到突发的安全事故时,安全小组能够及时的对事故进行处理以及采取一定的挽救措施,保证工程的顺利进行。3)、报警、通讯联络方式安全应急小组联络方式:特殊号码:急救:120 报警:110消防:119 安全应急小组通讯号码:组长:罗忠全 电话号码:15102825355成员:王文兵 电话号码:15102822655成员:何子春 电话号码:13778700758成员:杨国庆 电话号码:136994935503)、事故处理方案及处理程序当在施工中发生突发性事故,特别是爆破事故时,应马上根据实际情况采取有效的措施。1、 立即疏散人群,确保现场人员和广大群众的人身安全。2、 当出现人员伤害事故时,马上采取救援措181、施,使伤者脱离危险区,并由救护小组对其进行必要的救治,严重者马上送当地医院治疗。3、 及时向当地派出所报警,并保护好事故现场,并配合其调查事故发生原因以及统计事故造成的损失,同时把一切情况向公司领导汇报。事故发生后,由安全应急小组组织人员对事故进行处理,并对善后事宜作出相关安排。安全应急小组针对事故的情节轻重,制定出相应的应急措施,尽量减少事故造成的损失。4)、危险区及隔离程序1、危险区的设定施工爆破作业区及2#、85#储存区50米范围为危险区域,通过设立警示牌标明危险区域。2、事故现场隔离实施程序事故发生后,迅速组织现场人员撤退,并保护事故现场,用警示标志进行隔离。5)、人员紧急疏散撤离程序182、1、事故现场由各民工组组长负责人数清点并组织民工迅速撤离现场危险区域50米外。2、封闭事故现场,禁止其他人员以任何理由进入现场。6)、检测、抢险、求援及控制程序1、在作业区内,现场负责人必须通过抽检、专检等方式检查施工作业中的安全隐患,并及时整改。2、出现险情时,施工负责人立即停止现场施工,同时对险情进行测评,并组织人员抢险或撤离现场。3、现场出现异常情况时,施工负责人应立即停止现场施工,并让所有现场人员撤离到安全区域,同时通知当地专业人员到现场检测、抢险和求援。7)、受伤人员现场救护、医院救治程序1、将伤员救至安全区域并进行简单的救治,同时根据伤者受伤情况通知当地医院进行抢救。2、采取就近原183、则将伤者送至医院并关注救治情况,根据救治情况将伤者转送至县医院或当地区医院。8)、现场保护及事故处理后的恢复工作1、现场主要负责人必须组织好现场的保护,待事故原因调查取证后方可撤离现场。2、待事故原因调查取证后,现场负责人要做好现场的恢复工作,组织民工组或专业队伍对事故现场进行恢复。9)、应急求援保障1、 内部保障(1)、确定应急队伍,包括抢修、现场救护、医疗、治安、供应、运输、后勤等人员。(2)、现场设置设施配置、工艺流程图、现场平面布置和周围地区图、气象资料和互救信息,并单独存放和安排人员看管。(3)现场保证通讯畅通,主要工作人员应配置手机。(4)保证现场的电源和照明,防止夜间抢险出现危险184、情况。(5)现场保证简单的救援物资和药品,能进行简单的现场救治。2、外部保障(1)实行区域应急救援联动,某工地出现险情同片区内的工程负责人应组织人员求援。(2)若现场人员已无法控制或排除险情,应立即向上级或当地政府请求应急救援支持。(3)工程负责人上场前应在当地进行应急救援信息咨询。附2#、85#购买、运输、存储、使用参照文件1、中华人民共和国民用爆破物品管理条例2、爆破安全规程6-12、6722-2003第四章 施工中采用的信息技术(超前地质预报及围岩监控量测)4.1超前地质预报4.1.1超前地质预报的目的运用多种超前地质预测预报手段,综合判定掌子面前方一定距离范围内围岩类别,岩体的破碎程度185、及富水情况,以及断层、破碎带及软弱夹层等;探明隧道掘进掌子面前方地质异常体的位置及规模,判断掌子面前方一定距离范围内是否存在着地质异常体。通过多种超前地质预报手段,推断前方地质异常体在隧道线路上的具体里程,及其与隧道立体相交的位置及规模;探明隧道附近未被揭露的隐伏地质异常体的分布情况以便及时采用适当措施,降低隧道施工地质灾害发生的机率,保证隧道施工安全;为隧道动态设计和动态施工提供基础资料,避免隧道前方不良地质体对隧道施工造成的危害和影响。超前地质预报的目的就是要建立一个地质信息系统,通过各种方法收集地质信息,输入信息处理微机系统,进行综合分析、判断,并将处理结果反馈给施工,及时调整施工方法和186、支护参数。同时,在根据超前地质预报结果采用了新的施工法后,要重新从施工过程中获取新的地质信息,更新地质信息系统,经处理后,再一次反馈给施工,如此往复。通过地质信息系统及时、准确的预报,为信息化施工提供决策依据,从而指导和全过程控制施工。隧道地质信息系统4.1.2超前地质预报方案地质超前预报将按照“安全第一、预防为主”的原则编制方案,超前地质预报采用以地质分析(地质素描)为主,长距离宏观预报和短距离精确预报相结合、超前探孔和物探相结合、多种物探方法相互补充验证、定性和定量相结合的综合超前地质预报方案,编制施工方案在地质编录的基础上,以短距离预报加超前探孔资料为依据。利用TSP203超前预报系统作187、长期地质预报,探测和解译掌子面前方及周围临近区域存在的断层、软岩、富水地层和相关它岩层的界线;查明上述不良地质的位置和规模,以便提前做好预案准备。图7-2 地质预报中心组织机构在设计和TSP203超前预报系统预报确定的100m范围内的复杂地质段,采用地质雷达、高分辩率直流电法、红外线探水、地质素描法等作30m以内的短期预报,摸清断层、软弱岩体、含水构造位置、规模及含水量大小,以便针对性地确定注浆、开挖、支护方案。在掌子面前方1030m范围内利用超前钻孔、超前探水及施工经验判断法等精确的做出对上述超前预报判断的验证和临灾预报。在超前地质预报实施过程中,要经常与第三方进行交流,相互应证,以便获取更188、准确的地层信息指导施工。4.1.3超前地质预报工作的管理及设备配置我们将在项目部设置地质预报小组,并聘请国内工程地质方面的专家、学者为顾问,成立地质灾害预报及治理专家组,依据综合超前地质预报各阶段的预报资料,及时制订各类施工技术预案,保证顺利通过各类不良地质体。预报小组配备专职地质工程师和熟悉各类地质预报仪器操作及判译的工程师负责地质预报工作,并配合隧道工程师对隧道施工进行全过程监控指导,确保各种预报措施的落实。地质超前预测预报主要设备见表7-1。表7-1 地质超前预测预报设备序号设备名称型号单位数量备注1TSP探测仪203套22地质雷达SIR-10H套123红外探水仪防爆型套24地质钻机MK189、5台145多功能直流电法仪DZD-6A台26数码相机奥林巴斯台27数码摄相机索尼台24.1.4超前地质预报的安排利用TSP203超前预报系统对隧洞进行长距离、长期的预报,每段预报距离为掌子面前方100m范围内,整个隧道6775m:共计需要68次左右;利用地质雷达、红外探水、高分辩率直流电法等对设计图纸标明及长距离地质预报探测处的不良地质段落进行中距离30m范围内的预报,预报时要超出不良地质段12个循环,共计约68次左右;利用超前探孔对预报出的不良地质体进行1030m短距离验证和精确预报。隧道中存在的岩性接触带、岩层向斜、背斜构造、断层破碎带、岩溶地区是地质超前预报的重点,这些地区是最容易出现坍190、塌、涌水的不良地质段落,施工中一定要做到及时预报。同时,也要扩大这些地区短期超前预报及验证、精确预报的范围,预防不良地质段范围扩大或提前出现对施工带来的不利影响。4.1.5 TSP203超前地质预报1.TSP203系统应用原理TSP203地质超前预报系统是利用波的反射原理进行地质预报。预报时,通过爆破产生地震波,地震波在隧洞中的岩体内传播,当遇到一地震界面时,如断层、破碎带、溶洞、大的节理面等,一部分地震波被反射回来,反射波经过一段时间到达传感器被记录仪接收,然后经专门的分析软件进行处理,就得到清晰的反射波图像。通过对反射波特征的分析,如反射与反射之间的时间差、相位差、反射信号强弱、纵波与横波191、的比率等,并结合区域地质资料,跟踪观测地质资料就可确定隧洞前方及周围区域地质构造位置和特性。隧道自身超前地质预报布置见图7-4。2.预报信息分析通过分析处理软件,由软件提供一些有关地质情况发生变化的位置、该位置的岩性参数等信息。为帮助分析并使结果更形象具体,软件提供了反射面二维成果图和三维成果图。通过对原始数据的分析处理,分析掌子面前方可能出现的不良地质情况。4.1.6超前探孔超前探孔是对TSP203地质预报仪探测手段成果的确认和补充。由于超前钻孔能够最直接地揭示掌子面前方的地质特征,所以准确率较高,也是超前地质预报一种必不可少的手段。我单位拟采用地质钻机进行超前探孔,根据探孔钻进情况探测了解192、掌子面前方1030m范围内围岩地质情况。在钻进过程中,通过钻进的时间、速度、压力、成份和卡钻、跳钻等与岩性、构造性质及地下水等情况,掌握地质条件,进一步判断工作面前方围岩情况。超前地质探孔预报流程图如下图。4.1.7地质素描分析1、地质素描的目的 地质素描是验证、校核和修订各设计阶段的地质勘测资料的重要环节,同时为工程施工和竣工后长期运行提供必要的地质资料。地质素描就是对开挖揭露出来的地质现象作详细的边路,对不良的地质作用进行及时预测和预报。地质素描的最终目的是要通过对已开挖隧道地质情况的分析,对隧道开挖后的实际围岩稳定情况做出合适的判断,并对前方地质情况做出科学的预报。如根据断层、破碎带、节193、理产状,围岩除水电的位置及出水压力来分析前方地质构造及水文地质情况,并预先采取合理的技术措施。超前地质探孔预报流程2、地质素描的主要内容地质素描必须在洞身开挖期间边开挖边进行。主要描述内容有:断层破碎带:断层破碎带的产状与洞轴线的关系;洞身穿过断层破碎带和拱顶及边墙的稳定状况,破碎带的坍拱高度及坍落发展情况;断层破碎带及其软弱结构面的产状、组合关系;邻近掌子面的破碎带延伸情况。节理裂隙:对拱顶及边墙稳定不利的节理裂隙产状、充填物质、延伸及节理面起伏情况;节理裂隙的张开程度及其发展变化情况;各组节理裂隙组合及围岩松动状况。水文地质:围岩透水性;地下水出溢点的位置、岩性、构造、岩体破碎状况,地下水194、出露形式(潮湿、渗水、滴水、脉状涌水、大量涌水)、流量,流量变化与降水及地表水的关系;地表溢出水与地表水的水力联系;水质、水温、水压及地下水活动对围岩稳定的影响。岩溶:岩溶洞穴的形态和连通情况及对围岩稳定和渗漏的影响;岩溶地下水的活动情况;岩溶堆积物的性质及其稳定状况。其他:岩爆发生地段的地质条件、地形、岩爆次数、规模、形态、延续时间及其危害程度等;爆破对围岩的影响,坍落掉块的位置、范围和数量;围岩内鼓、弯折等变形情况。4.1.8预报成果的处理措施根据地质超前预报结果作出相应处理方案,经主管工程师审核确认后,及时报送设计单位、监理单位和业主有关部门,作为相关部门进行调整设计的依据。同时将所有签195、发的超前地质预报报告均留底于资料室存档,作为竣工资料组成部分进行移交。根据通常的处理原则,在预报成果探测出前方大的断层和涌水地段时,一般采用全断面帷幕注浆、大管棚等措施对隧洞前方30m左右范围进行加固和止水;对前方出现的围岩破碎段及地下水丰富段采用小导管注浆的措施对隧道前方1030m范围进行加固改良;如前方出现岩溶地段,可根据岩溶部位采取局部注浆的措施;同时,在超前注浆加固完成后,在开挖时也要相应的改变施工方法,采用上下导洞施工等不同施工方案;对成洞段,可采用径向注浆和局部注浆的措施进行止水和加固,同时加强初期支护,必要时及时进行混凝土二次衬砌工作。紧密结合超前地质预报成果将前方不良地质灾害对196、隧道施工造成的影响降至最低。4.2围岩监控量测4.2.1监测目的及项目监测目的为确保隧道施工安全,由专职人员组成监控量测组,在项目总工程师的直接领导下负责测点的设置、日常量测工作和数据的处理信息反馈工作,做到信息化施工。监测主要目的如下:掌握施工中围岩及支护结构的力学动态信息,确保施工安全性和隧道整体稳定性;通过量测取得第一手资料(量测数据),根据各量测数据及时调整支护参数和施工方案,确定后续工序的安排;对量测数据进行分析处理,将其结果反馈到隧道支护设计中;积累施工技术资料,对施工过程中的关键技术问题进行分析,为今后类似工程施工提供技术参考。监测项目为全面收集掌握该段隧道工程在施工过程中围岩及197、支护的变形和受力状况,预测前方有无断层、瓦斯和溶洞等不良地质情况,结合本段隧道地形地质条件、支护类型、施工方法等特点,选择确定下列监控量测项目:洞内外观察拱顶下沉量观测净空水平收敛量测超前地质预报地表下沉量测围岩压力量测围岩内部变形量测钢架应力、应变监测瓦斯监测隧道底部隆起量测(必要时)4.2.2监测方法隧道监控量测方法及频率序号项目名称方法及工具测点布置量测间隔时间115d16 d1月13月3个月1洞内外观察观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和状态、地下水情况以及喷射砼的效果。观察后应进行掌子面地质素描,填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡。地质罗盘等。对洞口地表198、情况、 地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透的观察。开挖后及初期支护后进行每次爆破后进行,对已施工的区段的观察应每天至少进行一次。2拱顶下沉水平仪、水准尺、钢尺或测杆点位应在工作面开挖后、初支前及时埋设。拱顶下沉点埋设于中心线上,纵向间距:类15m、类25m、类40m。12次/d1次/2d12次/周13次/月3水平收敛量测J.SS30/15A数显式收敛计在起拱线上0.5m及其下1m设两条水平收敛线,纵向间距同拱顶下沉。收敛控制值25mm,当收敛移位值S0.15mm/d时,已趋于稳定,可停止观测。12次/d1次/2d12次/周13次/月4地质预报地质雷达及地质钻机在需要地段约20m一次5地表199、下沉水平仪、水准尺每550m一个断面,每断面至少7个测点,每隧道口至少2个断面。中线每520m一个测点。开挖面距量测断面前后2B时,12次/ d。开挖面距量测断面前后5B时, 1次/2d。开挖面距量测断面前后5B 时,1次/周。6围岩压力压力盒第代表性地段一个断面,每断面1520个测点。12次/d1次/2d12次/周13次/月7围岩内部变形洞内钻孔中设单点、多点杆式或纲丝式位移计沿隧道纵向设置断面,断面间距:I类10m、类50m、类100m,测点位于支护结构之间,每断面布设211个测点。12次/d1次/2d12次/周13次/月8钢架应力应变检测元件与主筋焊接,网喷砼密实,采用钢筋计及频率计等进200、行测试,每10榀钢架设1对测力计12次/d1次/2d12次/周13次/月9瓦斯监测ABD-21自动瓦斯监测断电仪仪、手持式瓦斯浓度监测仪。测定瓦斯浓度,推算从测风站到掌子面的所有顶底两侧的瓦斯绝对涌出量,判断瓦斯浓度是否对施工安全构成威胁,并采取相应的施工安全措施。隧道顶部超挖处、避车洞等断面变大处风速较小,是瓦斯监测的重点。此外,各种机械、电动机及开关附近100m以内的风流也须加强观测,以防止机电设备防爆性能下降引发爆炸事故。每班至少检查两次。10隧底隆起水准测量法。精密水准仪和铟钢尺。在拱顶下沉对应设点,设一测点于隧底中线位置控制值25mm。测试1次/天,直到仰拱完成为止。净空位移和拱顶下201、沉的量测频率主要根据变形速度和距开挖面的距离而定,可按下表,取两者中频率高的,但整个断面应采用相同的频率。量测频率变形速度(mm/d)量测断面距开挖面距离量测频率10(01)B12次/d105(12)B1次/d51(25)B1次/2d5B1次/周注:B表示隧道开挖宽度。隧道地表下沉监控量测布置:覆盖层厚度小于50m范围内约每隔10m布置一个量测断面,地表沉降量大的地段量测断面布置应适当加密,测点横向布置间距范围为25m,布置711个测点,隧道中线附近稍加密,远离隧道中线处稍疏。4.2.3量测项目无尺量测:水平收敛、拱顶下沉等围岩收敛变形量测采用无尺量测。4.2.3.1测点布设测点布置:开挖时水202、平收敛基线布置3条,起拱线处水平布1条,起拱线下2m处布置1条,路面以上1m处布置1条;正台阶开挖时水平收敛基线亦布置3条,起拱线上1m处布置1条,起拱线下1m处布置1条,路面以上1m处水平布置1条。拱顶下沉测点的位置在每个断面内布置3点。无尺量测采用徕卡TCRA1800+方形十字反射片(长度2cm)组成现场观测系统。测点由基座与保护模两部分组成,基座由5cm角钢及20cm长22的钢筋焊接而成,待掌子面开挖完毕后,将其固定在初支上或锚固在围岩内,该部分具有现场加工方便,可就地取材。测点牢固可靠不易被破坏。保护盒由2mm厚钢板加工而成,采用保护盒主要因为现场环境恶劣,为确保测量精度,保护反射片不203、被破坏,因此需要将保护反射片粘在保护盒内。在每个断面布设3个测点,分别位于隧道拱顶与两侧拱腰位置。如图7-6.图7-6测线布设图4.2.3.2观测方法采用自由测站法进行洞室变形观测。测量时,将仪器架设至任意与测点通视位置后,设定仪器参数,由全站仪自动将数据记录在仪器自带的PC卡上,待全部断面测试完毕后,用专用软件将全站仪内的数据输至电脑内,由处理程序将现场数据进行处理,经计算得出测点间测线长度,本次测量测线长度与上次测量测线长度相比较即可得累计收敛值。具体施做步骤见图7-7。图7-7 围岩收敛无尺量测施做步骤埋设测点准备仪器设置仪器测点测量传输数据、处理数据反馈指导施工4.2.3.3量测断面间204、距在、级围岩断层破碎带地段510m,一般级围岩地段1020m,级围岩地段2030m,级围岩地段3050m,级围岩地段可根据需要设置。但每种岩层至少设一个量测断面。4.2.3.4量测数据的整理、分析及反馈自动全站仪围岩变形监测系统:将自动全站仪与计算机技术相结合,组成全站仪隧道围岩变形监测系统,通过对监测点进行多点监测,经后处理软件严密平差,测量精度可大幅度提高。系统作业时,自由设站,无需再隧道中心安置仪器,不干扰施工,操作简便。由计算机进行数据处理、综合分析、报表自动生成。该系统有自动化成都高、快速、方便的特点。自动全站仪测量围岩变形系统主要由自动全站仪测量、台式PC电脑或便携式计算机、打印机205、机载软件,后处理软件、反射膜片等构成,如图7-8。图7-8 自动全站仪围岩变形检测系统量测数据整理根据现场量测数据绘制位移时间曲线或散点图,在位移时间曲线趋平缓时应进行回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律。拱顶下沉、周边收敛测试数据按表7-3格式记录。量测数据处理及分析依据回归分析、预测位移、收敛、拱顶下沉及钢筋应力的最终值。以位移时间曲线为基础,根据位移及其速率等分析、评定围岩和支护的稳定性:表7-3 测试数据记录表项目序号时 间测 量总位移(m)变形速度(mm/d)距开挖面距离(m)工序及施作时间初读数第一次第二次A当位移急骤增加,每天的相对净空变化超过15mm时,应加强观测,密切206、注意支护结构的变化;尤其初期支护收敛量达到10cm后或监测的钢筋应力接近钢筋承载力要求时,且相对变化仍超过1mm/d时必须加强支护,采用增加喷砼厚度、补喷5cm厚的网喷砼或增加预应力注浆锚杆的长度、数量的措施。B当位移-时间曲线出现反弯点时,同时支护开裂或掉块,此时应尽快采取补强措施以防坍方。C当位移、周边收敛、拱顶下沉量达到予测最终值的80-90%,收敛速度小于0.5mm/d,拱顶下沉速率小于0.150.3mm/d时,可认为围岩基本稳定,可施作二次衬砌。 D利用位移、应力反分析程序对围岩及支护结构的稳定性分析、评价。E综合以上综合分析、评价及时修正设计,调整支护参数,对施工及时提出建议和措施。4.2.4项目量测频率洞内观察分为开挖工作
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