张学堂2号隧道施工组织设计

'张学堂2号隧道施工组织设计1编制说明1.1编制依据(1)川藏铁路成都至雅安段招投标文件及承发包合同。(2)施工技术指南及规程：《铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)》《铁路工程结构混凝土强度检测规程(TB10426-2004)》《有砟轨道铁路铺砟整道施工作业指南铁建设([2009]141号)》《铁路混凝土工程施工技术指南铁建设([2010]241号)》(3)施工技术验收标准：《铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010)》《铁路混凝土强度检验评定标准(TB10425-94)》(4)施工安全规程及相关文件：(5)《中华人民共和国环境保护法》、《水土保持法》。(6)国家和铁路总公司相关方针政策及其他规范、标准、规程等(7)现场施工调查资料。1.2编制原则(1)资源节约和环境保护原则。(2)符合性原则，满足建设工期和工程质量标准，符合施工要求。(3)标准化管理的原则。(4)科学、经济、合理的原则。(5)引进、创新、发展的原则。(6)“六位一体”管理的原则。(7)指导性纲领与动态控制相结合的原则。1.3编制范围川藏铁路成雅段张学堂二号隧道，里程为D2K100+545~D2K101+595，全长1050m。2工程概况2.1基本概况张学堂二号隧道长1050m，为单洞双线隧道；隧道进口里程D2K100+545，内轨顶面标高593.135，出口里程D2K101+595，内轨顶面标高596.290m；全隧道埋深最大处埋深约60m。其中IV级围岩线路长560m占隧道总长的53.3%，V级围岩线路长490m占隧道总长的46.7%。2.2主要设计技术标准铁路等级：I级。正线数目：双线。 旅客列车设计速度目标值:160km/h。最大坡度：10.6‰。最小曲线半径：4300m。线间距：区间直线地段4.2米，曲线加宽按《铁路线路设计规范》(GB50090-2006)执行；车站范围5.0m。牵引种类：电力。牵引质量：2700t。有配线车站到发线有效长度：650米。列车运行控制方式：自动闭塞。建筑限界：按电力牵引铁路KH-200桥隧建筑限界执行。2.3工程地质特征隧道区域地震动峰值加速度为0.10g，动反应谱特征周期为0.45s，上覆第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)松软土，卵石土，坡残积(Q4dl+el)黏土，中更新统冰水堆积(Q2fgl)卵石土，下伏基岩为白垩系上统灌口足(K2g)，泥岩夹泥质砂岩。地层岩性分述如下：<1>松软土(Q4al+pl)：质为黏土：黄褐色，软塑状，上覆30cm，耕植土。主要分布于隧道进口段缓坡平坦处及山间槽谷中，厚0~2m，属Ⅱ级普通土。<1-1>黏土(Q4al+pl)：棕红色，硬塑状，土质不均，厚0~2m，局部稍厚，属Ⅱ级普通土，分布于沟槽内。<2>卵石土(Q4al+pl)：灰白色、青灰色，饱和，松散，卵石粒径40~100mm，含量50~60%，磨圆度好，分选性差，卵石主要成分为灰岩、砂岩。其余充填粘土、圆砾。主要分布于段内进出口沟槽地带，属Ⅲ级硬土。<3>黏土(Q4dl+el)：棕红色，硬塑状，土质不均，普遍分布于测区坡面表层，厚0~2m，局部稍厚，属Ⅱ级普通土。<4>卵石土(Q2fgl)：褐黄、灰褐色，饱和，中密~密实。卵石含量约50%，夹少量漂石，粒径60~300mm，间夹15~25%圆砾、角砾，粒径2~60mm，成分主要为花岗岩、砂岩、石英砂岩，部分为强风化，少量为全风化。分选性差，磨圆度较好，呈圆棱状、次圆棱状，细砂及粉质粘土填充。厚0~25m，属Ⅲ级硬土。主要分布于隧道顶D2K100+720~D2K101+210段。<5>泥岩夹泥质砂岩(K2g)：棕红色为主，薄~中厚层状，泥质结构，节理较发育。质软，泥岩具弱膨胀性，具有暴露后易开裂，遇水易软化等特性，钻孔揭示：强风化带(W3)厚0~4m，质较软，岩芯呈块状、短柱状、饼状，块径20~40mm、饼厚10~30mm、短柱状节长40~120mm，属Ⅳ级软石；以下为弱风化(W2)，属Ⅳ级软石。区内未见构造形迹，产状平缓，岩层为单斜构造，代表性岩层产状：N49~70°E/4~9°SE，代表性节理产状：N60W°/90°和N60°E/90°。2.4不良地质隧道区域范围内无不良地质情况，特殊岩土为松软土、膨胀岩、土。1、松软土：质为黏土：黄褐色，软塑状，上覆30cm耕植土。主要分布于隧道进口段缓坡平坦处及山间槽谷中，厚0~2m，对隧道工程无影响。2、膨胀岩、土：隧道区下伏基岩为泥岩，根据沿线试验资料统计，其残积黏土的自由膨胀率约35~50%，阳离子交换量CEC(NH4+)约17~26mmol/100g，蒙脱石含量M约12~17%，泥岩的自由膨胀率约20~32%，膨胀力约140~150kpa，泥岩以 及泥岩的残积黏土具弱膨胀性，遇水易软化、崩解，失水收缩、开裂。对隧道具有一定影响。2.5隧道衬砌支护结构隧道除明洞采用整体式衬砌外，其余采用复合式衬砌。复合衬砌由初期支护、防水隔离层与二次衬砌组成，拱墙衬砌应一次性浇筑，带仰拱衬砌应先施工仰拱，仰拱应整体浇筑，严禁半幅施工，以确保仰拱施工质量。初期支护采用喷射混凝土，二次浇筑采用模筑混凝土。2.6围岩级别、超前支护形式及施工方法围岩级别、及施工方法详见表2-1。表2-1张学堂2号隧道围岩分类统计表序号起讫里程长度(m)围岩级别衬砌类型施工方法1D2K100+545D2K100+60560Ⅴ单压式明洞明挖法2D2K100+605D2K100+61712Ⅴ偏压式明洞明挖法3D2K100+617D2K100+63720ⅤVc型三台阶法(临时横撑)4D2K100+637D2K100+67740ⅤVc型三台阶法(临时横撑)5D2K100+677D2K100+70225ⅤVc型三台阶法(临时横撑)6D2K100+702D2K100+72018ⅤVc型三台阶法(临时横撑)7D2K100+720D2K100+850130ⅣⅣa型台阶法8D2K100+850D2K100+8555ⅣⅣ级下锚段复合台阶法9D2K100+855D2K100+8605ⅣⅣ级一般锚段复合台阶法10D2K100+860D2K100+8655ⅣⅣ级下锚段复合台阶法11D2K100+865D2K101+018153ⅣⅣ级一般锚段复合台阶法12D2K101+018D2K101+0235ⅣⅣ级下锚段复合台阶法13D2K101+023D2K100+0285ⅣⅣ级一般锚段复合台阶法 14D2K100+028D2K101+0335ⅣⅣ级下锚段复合台阶法15D2K101+033D2K101+210177ⅣⅣa型台阶法16D2K101+210D2K101+23020ⅣⅣb型台阶法17D2K101+230D2K101+25020ⅣⅣb型台阶法18D2K101+250D2K101+30050ⅣⅣb型台阶法19D2K101+300D2K101+31010ⅣⅣa型台阶法20D2K101+310D2K101+34030ⅣⅣb型台阶法21D2K101+340D2K101+35010ⅣⅣa型台阶法22D2K101+350D2K101+39545ⅤⅤb型三台阶法(临时横撑)23D2K101+395D2K101+41520ⅤⅤb型三台阶法(临时仰拱)24D2K101+415D2K101+45237Ⅴ偏压式明洞明挖法25D2K101+452D2K101+47220ⅤⅤb型三台阶法(临时横撑)26D2K101+472D2K101+49018ⅤⅤb型三台阶法(临时横撑)27D2K101+490D2K101+51020ⅣⅣa型台阶法28D2K101+510D2K101+56050ⅤⅤb型三台阶法(临时横撑)29D2K101+560D2K101+57010ⅤⅤc型三台阶法(临时仰拱)30D2K101+570D2K101+59525ⅤⅤc型三台阶法(临时仰拱)2.7主要工程数量 张学堂2号隧道主要工程数量见表2-2：表2-2张学堂2号隧道主要工程数量表编号项目单位数量ⅣⅤ合计1开挖围岩m³69894485281184222C20混凝土m³5063344185043C25混凝土m³4394417485684C35混凝土m³129287921715C40混凝土m³97797085168646喷射混凝土m³4394417485687拱墙仰拱m³97797085168648仰拱填充m³4999334683459HPB300kg20598810908931507710HRB400kg791903649837144174011锚杆根13430108942432412米42039403308236913I20b型钢kg068735868735814I18型钢kg017427717427715格珊钢架kg23322802332283工程特点、难点及施工措施 3.1工程特点该隧道全长1050m，其中IV级围岩长560m占隧道总长的53.3%，V级围岩长490m占隧道总长的46.7%。隧道围岩为泥岩夹泥质砂岩，围岩破碎，岩体破碎，节理、裂隙发育，工期紧、地质条件复杂，交通运输条件困难，为全线控制性工程。3.2工程难点隧道进出口段地层为ⅤC级围岩，洞身为泥岩夹泥质砂岩，浅埋，围岩稳定性较差，进出口段为浅埋、偏压地形。隧道围岩级别较差，易发生围岩坍塌，对控制爆破要求较严格，也是施工进度的关键，控制爆破是本管段的技术难点。3.3施工措施及解决办法(1)针对Ⅳ级围岩，采用台阶法；进、出洞口浅埋段采用长管棚超前支护，Ⅴ级围岩采用三台阶法加设临时仰拱，严格控制开挖进尺及时做好支护。(2)洞身浅埋段：采长管棚超前支护，衬砌结构加强等预处理措施。4施工总体部署4.1施工总体目标4.1.1安全目标无重大及以上施工安全事故，无因建设引起的重大及以上道路交通事故，无重大及以上火灾事故；控制和减少一般责任事故。4.1.2质量目标坚持“百年大计，质量第一”的方针，认真贯彻执行国家和铁道部有关质量管理法规，以先进技术和管理经验为支撑，对建设工程质量实施全过程监控，确保主体工程质量“零缺陷”。按照验收标准，各检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%，单位工程一次验收合格率达到100%。4.1.3工期目标本隧道计划从2017年3月1日开工，2018年1月19日贯通，2018年2月19日完成仰拱及二衬施工，2018年4月1日完成隧道附属工程，总工期为13个月。4.1.4环保目标确保隧道沿线设施不受破坏，地表水和地下水水质不受污染，植被有效保护，噪声、振动和扬尘的环境影响得到有效控制，文物得到有效保护；坚持做到“少破坏、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”，使环境保护监控项目与监控结果达到设计文件及地方有关规定。4.1.5文明施工目标做到现场布局合理，施工组织有序，材料堆码整齐，设备停放有序，标识标志醒目，环境整洁干净，实现施工现场标准化、规范化管理。 4.1.6标准化管理目标认真推行统一的建设技术标准、管理标准、作业标准，建立铁路总公司指导、建设单位为龙头、参建各方各负其责、协同推进，体现先进性、系统性、统一性、文化性的铁路建设标准化管理体系，形成建设项目各项工作闭环管理、有序可控，使建设项目“六位一体”控制水平明显提高。4.2施工总体方案张学堂2号隧道施工严格按照新奥法原理、设计文件及隧道施工规范要求进行组织，施工前做好洞身超前地质预报，对洞身地质、水文进行预测，施工中坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭、弱爆破”的原则施工。建立以多功能开挖台架、全断面衬砌模板台车、喷射手、挖掘机、装载机、汽车运输为主要特征的机械设备配套施工体系，实现钻爆、装运、喷锚、衬砌等机械化作业线的有机配合，严格机械设备管、用、养、修制度，科学管理，达到优质快速施工的目的。本工程施工采用进口、出口双向施工，根据围岩情况确定开挖方法，Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，Ⅴ级围岩采用三台阶设临时仰拱法开挖或CRD法施工；采用无轨运输方式，装载机装碴，自卸车运碴。隧道逆坡施工采用逐级抽排方式将涌水排出洞外，确保洞内各工作面涌水能得到及时的抽排，创造良好的施工环境。4.3施工组织机构根据标准化工地建设方案，结合承包合同，组建张学堂2号隧道工程项目经理 部，其施工组织机构见图4-1：图4-1施工组织机构张学堂2号隧道工程项目经理部项目经理总工程师安全总监副经理党委书记试验室办公室工经部安质部物机部财务部工程部隧道二架子队隧道一架子队 '