见天坝隧道施工组织设计

'见天坝隧道施工组织设计第一章概述1.工程概况：见天坝隧道为西气东送项目工程，该工程位于湖北省恩施市小渡船街何功伟村，隧道进口段毗邻318国道K1570+000处。隧道全长980.70m（水平距离957.34m）；隧道进口段地面高程▽896.81m，设计进出口高差212.53m，轴线纵坡22.2%，与水平倾角12°31′。设计断面为城门洞型，断面尺寸3.2m×3.1m，全断面衬砌，其衬砌厚度：墙、拱为25cm，底板为15cm；衬砌方式为C25素砼、C25钢筋砼和C25预制砼砌块，具体方式视断面围岩设置。本工程实施的施工项目主要为：遂洞洞脸、洞身段的石方开挖、喷锚支护、砼衬砌、回填灌浆、施工便道的修筑、维护及其他临建工程。见天坝隧道工程主要项目工程数量表Ⅰ主要项目工程数量表表Ⅰ序号项目名称单位工程数量备注1洞身围岩开挖m3140832锚杆(Φ22L=2m)根68653喷凝砼m310304底板砼浇筑C20m313345边、顶拱砼浇筑C25m33943含预制砼块 6回填灌浆m299447施工便道土石方开挖m3244008施工便道土石方回填m317200含泥结石路面注：上列工程数量为提供注列量。2.水文地质（现场实地察看）:2.1.水文条件：2.1.1.地表水：本隧道穿越一道山梁，地势较陡，山体植被较好，无常年地表水流，仅雨后出现短暂性汇积流水沿山体四周下泄。2.1.2.地下水：因未提供地质勘探报告，隧道穿越区地质结构情况不详，经现场察看，在隧道进、出口山体边缘未见地下水渗出泉眼和明显流水沟槽。2.1.3.地表水化学特征：隧道区地表水为自然雨水汇积过流，对混凝土无腐蚀性。2.2.地形地区：2.2.1.地形地貌：隧道穿越北东→南西向山梁，附近山顶高程约为1240m。隧道进口位于山脚缓坡地带旱地，地面▽896.813米，自然坡角约为30°；隧道进口外约有600m2较开阔种植旱地，西北呈坡道与318国道相交，坡角大于25°；出口位于高约2m的陡坎之下一落水洞边，洞口以外地势较为平缓，自然坡角小于10°，为种植旱地，面积约为500m2。2.2.2.地层岩性： 隧道区表层残坡积厚度不大,出露基岩为寒武系上统耗子砣群白云质灰岩，根据实地野外调查将隧道区地层分布特征及工程地质特征概述如下：2.2.2.1.第四系残坡积层：主要分布于隧道区斜坡低缓地带，厚度一般小于1m，成分主要为亚粘土呈褐黄色，软塑~硬塑。2.2.2.2.寒武系上统耗子砣群白云质灰岩:分布于整个隧道区，为隧道主要穿越地层，岩石呈灰—深灰色，微晶结构，厚层状构造，有弱—微风化，岩体总体较完整，局部裂隙较发育。2.2.3.不良地质现象（按提供资料列表）：隧道不良地质一览表表Ⅱ位置长度(m)类型描述K0+05212溶槽长约12m，走向155°，宽约3m，深5-8m底部充填有粘性土K0+584右2m1.5落水洞洞口近似圆形，直径约1.5m，洞身沿320°方向以约70°倾角斜向下发育，深大于10m，有气冒出K0+7202落水洞洞口呈弯月状，宽约1.0m，洞身沿60°方向以约65°倾角向下发育，可见深度5m左右，底部充填有粘性土 K0+958左1m5落水洞洞口呈葫芦形，长约5m，宽约2m，竖向发育，深大于10mK0+958右5m25溶槽走向35°，长约25m，宽3-8m，深大于10m，底部有落水洞发育K0+50025岩溶发育区或破碎带呈向大桩号倾斜的喇叭形，浅部范围大，异常明显，往下局部异常减弱，推测通过洞身K0+440~K0+530，该范围的岩溶性规模比浅部小K0+900140岩溶发育区岩石破碎区呈喇叭形，浅部范围大，异常明显，往下局部异常减弱，推测通过洞身K0+843~隧道出口2.2.4.工程地质评述2.2.4.1.隧道进口：隧道进口位于缓坡地带，自然坡角约为25°，表层第四系残坡积层覆盖，厚度小于1m，洞口稳定性较好。但浅部岩体裂隙发育，洞口应加以适当的支护和局部防护，同时应加强排水措施。2.2.4.2.隧道出口：隧道出口位于2m高陡坎之下一落水洞边，地形较陡，自然坡角35°，出露岩性为弱风化白云质灰岩，岩体较为破碎，裂隙发育，致而洞口稳定性较差，应加以适当防护，同时应处理好地表汇积水的排水。2.2.4.3.洞身段围岩分级与分段（按提供资料列表）： 隧道围岩级别分段划分表表Ⅲ里程桩号围岩级别长度（m）工程地质条件水文地质K0+000~K0+060Ⅴ60围岩为第四系坡积亚粘土和弱风化白云质灰岩，岩溶、裂隙发育，隧道顶埋深小，围岩稳定性差雨季顺岩、土界面和溶蚀裂隙渗水K0+060~K0+140Ⅳ80围岩为弱风化白云质灰岩，中－厚层状，岩溶、裂隙发育，岩体较破碎，围岩稳定性较差雨季顺岩、土界面和溶蚀裂隙渗水K0+140~K0+300Ⅲ160弱－微风化白云质灰岩，中－厚层状，局部溶蚀、裂隙较发育，围岩稳定性总体较好雨季顺溶蚀裂隙渗水K0+300~K0+325Ⅳ25弱－微风化白云质灰岩，中－厚层状，物探推测溶岩发育区，围岩稳定性较差雨季顺溶蚀裂隙渗水，短时涌水K0+325~K0+427Ⅲ102弱－微风化白云质灰岩，中－厚层状，局部溶蚀、裂隙较发育，围岩稳定性总体较好雨季顺溶蚀裂隙渗水K0+427~K0+525Ⅳ98弱－微风化白云质灰岩，中－厚层状，物探推测溶岩发育区，围岩稳定性较差雨季顺溶蚀裂隙渗水，短时涌水 K0+525~K0+845Ⅲ320弱－微风化白云质灰岩，中－厚层状，局部溶蚀、裂隙较发育，围岩稳定性总体较好雨季顺溶蚀裂隙渗水K0+845~K0+910Ⅳ65弱－微风化白云质灰岩，中－厚层状，物探推测溶岩发育区，围岩稳定性较差雨季顺溶蚀裂隙渗水，短时涌水K0+910~K0+957.34Ⅴ47.34弱－微风化白云质灰岩，中－厚层状，岩溶裂隙发育，岩体破碎，围岩稳定性较差雨季顺溶蚀裂隙渗水，短时涌水3.交通条件：3.1.对外交通：见天坝隧道进口位于恩施市郊20km处，依邻318国道；施工设备、材料可利用318国道作为进场通道；出口段利用既有简易盘山公路作为通道，但局部回旋处应增设防撞墩、墙提高行车安全度。3.2.场内道路：隧道进、出口处与对外交通干道无成形道路，需修筑临时施工便道与之连接：隧道进口施工便道与318国道相接，临时施工便道宽6m，长约km；出口施工便道与简易盘山公路相接，便道宽6m，长约5.4km；全长约km，并在合同实施期间负责管理、维修和养护道路。4.工程施工特性通过现场实际情况，本标段施工存在以下特点： 4.1.本工程进、出口部位由于受风化和卸荷影响，岩石裂隙发育，进出口洞脸边坡情况较差，安全控制和边坡质量控制要求高。4.2.本遂洞洞身断面小，地质条件不甚理想，不可预见的岩溶、裂隙发育，对不良地质段的开挖与支护应采取必要的措施以避免塌方，保证安全。4.3.本遂洞纵坡较大，达到22.2%，普通车辆及设备在洞内作业困难，出渣作业难度较大。4.4.本工程位于市郊，现场无水源及邻近的系统电接入点，施工供水、供电存在较大困难；遂洞穿越山脉，无法形成连接进出口的施工便道，临时设施、设备投入增加，同时施工管理难度加大。4.5.本工程附近存在居民点及处于国道附近，施工便道及洞脸边坡开挖时居民点及国道均在安全警戒范围内，安全管理和施工协调难度较大，须在业主、监理人的支持下加强有关部门的协调，确保工程安全及工期目标实现。4.6.本隧道进、出口外开阔地段较小，临建设施布置和加工制作场地受限，洞外存渣运距较远且需征地，其难度较大。5.工期目标:见天坝隧道工程于2006年月日进点（为暂定时间，实际按监理确定的进点时间进点），2006年月日开始修筑施工道路和房建施工准备，2007年月日完成遂洞主体工程，具备验收交付条件。第二章施工布置及准备1.办公、生活设施布置： 1.1.隧道进口段：进点后将隧道进口洞外场地整平、压实，在场地北侧一字形同排搭设二栋布毡式活动帐篷作为办公、居住过渡临时房；在西侧建2排8~10间简易砖瓦平房作为施工期间办公、生活用房及工地小仓库；在施工便道坡顶北建一简易砖瓦结构值班室（详见布置图一）。1.2.隧道出口段：办公、生活用房就近租用民房，对隧道出口洞外旱地整平压实作为停车场和钢筋制作、模板制作用地，并在洞口外场地西南角便道边建一简易砖瓦结构值班室（详见布置图二）。2.施工用风、水、电：2.1.施工用风：2.1.1.隧道洞脸明挖与洞身开挖主要开挖设备均采用自备供风设备。按现场实际情况和施工工期要求，拟在遂道进、出口段分别置配一处集中供风站，修建一砖瓦结构空压机房并配置一台20m3/min电动空压机集中供风，以Φ150mm，δ=6mm无缝钢管铺设至作业面，终端设分气包，主要供应隧道开挖用风。2.1.2.隧道进、出口段各配置一台12m3/min移动式电动空压机，专供隧道锚喷支护及二次开挖，回填灌浆用风。2.2.施工、生活用水： 2.2.1.由于本隧道穿越一道山梁，进、出口处附近均无水源，施工生活用水只能采用潜水泵自带柴油发电机至远程水源点取水，15t自卸汽车上备储水罐拉水至隧道进、出口段的办法供水（水车运水距分别约为6km和12km）。2.2.2.在隧道进、出口处修建200m3蓄水池各一个作为现场施工、生活用水的主供水池，并以潜水泵、配供水管道将主供水池蓄水分送至施工、生活分水池。2.2.3.在隧道进、出口洞口以上约30m高位各修建一个50m3蓄水池将从主供水池抽供水利用高差以管道送至施工作业面直供隧道开挖、洞内锚喷支护和砼施工等施工用水。2.2.4.在隧道进、出口段布置的拌和站就近处各修建一个10m3水池蓄储从主供水池抽供来的水，专供拌和站用水。2.2.5.在隧道进口处办公，生活用房附近建一20m3水池间断接受从主供水池抽供来的水，做生活专用水（出口段不设生活用水蓄水池）。2.2.6.施工、生活均需做净化处理，使其水质分别满足施工、生活用水标准。2.3.施工供电及生活、施工照明：由于本隧道地处恩施大峡谷山区；隧道进、出口就近处均无动力网电接入点。隧道施工利用进、出口双进的方法，其单边用电最大负荷约为260kw。施工供电及生活照明只能采用自备柴油发电机自发电供应施工，生活用电。 2.3.1.根据本工程所在地的现场条件，在隧道进、出口各配备300kwh柴油发电机组1台套自发电供应设施及生活用电。根据负荷的分布，隧道进、出口各设二回出线：一回至拌和系统，一回至施工区配电房；均采用架空线路输电；输电线路长约400m，从配电房至施工区采用电缆输电,施工、照明用电分开敷设；且施工用电每隔50米设一动力配电箱。2.3.2.施工、生活照明均采用安全电压。隧道洞内照明灯具应具备防潮、防爆性能，宜采用气体荧光灯，施工作业区采用镝灯；生活区照明采用白炽灯，加工厂及辅助系统采用气体荧光灯或高压汞灯。2.4.通讯设施：2.4.1.在隧道进、出口办公室和值班室向当地电信部门申请安装两部程控电话机；施工现场已开通GMS网，本项目再配备一定数量的移动电话作为对外联系。2.4.2.施工现场配置8部对讲机作为场内通讯工具。2.5.场内临时施工便道的修筑与维护、保养：2.5.1.隧道进口段临时施工便道：2.5.1.1.进口施工便道利用已有坡道，将与318国道交汇处向上20m作拓宽、降坡形成平台（以便于进场车辆驶离318国道停置便道坡底）；再将上部作顺坡修整至洞口外种植旱地西侧与坡道交汇处，全长1km，路宽6m，坡角25°，施工时使用履带挖掘机。2.5.1.2.在已修整坡道基层上填筑20cm厚混合料经人工整平夯实，形成泥结石路面。2.5.1.3.在施工便道北侧铺设轻轨至顶部，并在顶部安装一台20t慢速卷扬机，自制小平板车2台，使施工材料、设备以牵引方式进入施工区。 2.5.1.4.进口段出渣便道基层修筑同前，上部将坡道轻轨作双向延伸至洞口外旱地东侧和洞内，便于开挖石渣运出（此段全长500m）。2.5.2.隧道出口路段至简易公路的临时便道：2.5.2.1.出口施工便道由原山区土路沿山体坡脚一侧修筑至出口洞口，全长约3km。便道修筑时在现有上山土路基础上开挖拓宽，使路面有效宽度达6m，路面纵坡不大于15%，边坡控制为1︰1（土质边坡）和1︰0.3（基岩边坡）。2.5.2.2.临时便道以一台履带式挖掘机为主进行土石方开挖和整平压实，1—2台3m3/min柴油空压机，配4台手持式风钻对裸露孤石和线路走向内的岩石进行浅孔松动爆破。2.5.2.3.在临时施工便道走向范围内如遇山坡冲沟低洼沟槽则设Φ600mm砼圆管涵横穿便道与道路内侧简易排水沟形成排水系统。2.5.3.4.临时施工便道路基成形后，路面回填碾压碎石垫层和泥结石路面面层，厚度共30cm（其中碎石垫层10cm、泥结石路面20cm）确保路面较为平顺；估计此段临时施工便道土石方开挖约为24400m3，碎石垫层回填15500m3，泥结石路面17200m3。2.5.3.道路维护保养：为保证施工期间交通运输畅通，必须加强对场内道路的维护和保养。为此将安排专门的道路维护人员对道路进行经常性的路面修补和养护，其维护项目和措施如下：2.5.3.1.对泥碎石路面根据情况经常铺垫碎石； 2.5.3.2.维护好道路两侧的开挖和填筑边坡；2.5.3.3.对由于重车行走频繁形成路面坑洼、凸埂的部位，安排人员和设备用碎石、块石将坑洼填平，将凸埂整平；2.5.3.4.经常清理道路排水沟和路面泥土，在雨天注意排水的畅通；2.5.3.5.在干燥天气对路面经常洒水，将施工作业产生的扬尘公害减少至最低程度；2.5.3.6.对交通运输较为频繁的路段及危险路段安排人员在现场进行指挥调度。2.6.其他道路：2.6.1.对隧道出口段临时施工便道相连接的简易盘山公路，在回施和急弯处设置浆砌石防撞墩和防撞墙，以增加行车安全。2.6.2.在盘山公路路边设立与地形相配的道路警示牌和标识牌。第三章隧道洞身施工1.施工测量：1.1.主要测量仪器：根据施工技术要求配备一定数量能满足施工需求和精度要求的仪器设备，确保工程施工不受影响。本工程配备的主要仪器设备：TCR702全站仪2台套、J2经纬仪2台套、DSG240水准仪2台套。1.2.所有进场测量仪器必须按周期送国家计量中心进行强检标定，并由专人维护保养、使用，加强自检自校力度，保证设备的完好率。 1.3.依据业主先期布设的测量成果控制网作为基本的控制基准，在隧道进、出口洞外引测施工控制点形成三角控制网，便于施工过程的测量与校核。1.4.施工过程中的测量以中线法作为洞内控制测量指导施工。洞内正式中线点的间距在直线上不宜短于50m，洞内中线点布置在隧道底部，即在底部打钎眼，在孔内打入木桩，木桩顶上倒钉小钉标志点位，四周包裹砼。1.5.施工测量从隧道洞脸开始，每一循环测设一次，将设计中心测于断面上，并依据中心放出断面中垂线和墙、拱交接水平线，然后以此为依据按施工设计孔位布孔。1.隧道开挖施工方案选择：2.1.本隧道洞挖采用进、出口双进的方法施工，每一循环进尺2m。2.2.围岩爆破施工采用全段面光面爆破，爆破掏槽采用浅眼五梅花小直径中空直眼掏槽。2.3.由于本隧道设计纵坡为22.2%且洞身断面较小，不便于机械施工，故出渣采用人工装车，轻轨、卷扬机牵引。2.4.为配合全断面开挖，自制开挖作业平台车，平台车分两层，并在平台车上设置分水包和分风包，架设照明灯具。2.全断面光面爆破设计：3.1.钻爆器材（单边段）：钻孔时使用4~6台手持式带气腿的YT—28（7655）凿岩机，钻头选用Φ 38mm一字型合金钻头、钻杆长3m。除掏槽眼外，其他眼深2.15m。施工用风为洞口20m3/min电动空压机集中送风经Φ150mm无缝钢管至作业区作业平台车上。炸药采用2号岩石销铵炸药（或乳化炸药）32药卷和25药卷；引爆需采用8号工业纸壳火雷管，起爆雷管用非电毫秒雷管，1—13奇数供7段位。3.2.爆破参数：光面爆破不偶合系数D取值2.0；炮眼直径dk取值38mm+2mm=40mm；岩石抗破坏屈服系数kp取值0.56；岩石坚固系系数f取值范围4—6；爆破单位体积岩石耗药量K=1.5kg/m3；一个循环爆破总装药量Q=K·L·S=36.66kg；周边眼间距E=（8~18）d，取值50cm；最小抵抗线W=（10~20）d，取值62cm；线装药密度0.04~0.4kg/m，取值0.2kg/m。3.3.Ⅲ类围岩爆破参数及爆破网络：见附图Ⅰ。3.4.全断面开挖面积12.22m2，炮眼总数57个（包括周边眼和掏槽空孔）见附图Ⅰ。4.隧道洞身石方开挖施工：4.1.由于本隧道端面较小且纵坡大达22.2%，作业台车进入施工部后应作防滑处理：加铁鞋和绳锚。钻孔、验孔、爆破应满足以下要求： 4.1.1.钻孔爆破作业，应严格按爆破设计进行。4.1.2.钻孔孔位应依据测量放出的中心线、腰线及开挖轮廓线准确定位并以油漆涂点。4.1.3.周边孔应在断面轮廓线上开孔，顶拱部相邻3个孔上偏半个孔径，给衬砌留出管位，沿轮廓线调整的范围和掏孔槽的孔位偏差不应大于5cm，其他炮孔的孔位偏差不得大于10cm。4.1.4.炮孔的孔底，应钻至爆破图所规定的平面上，由高程和钻杆长确定，不得超钻或欠钻，以保证爆破面的平整。4.1.5.炮孔必须经检查合格后，方可装药。4.1.6.炮孔的装药、堵塞和连网，应由经过培训的专业炮工，按爆破图的规定和要求进行作业。4.1.7.光面爆破应达到下列要求：4.1.7.1.Ⅲ类围岩炮孔残痕率不少于80%。4.1.7.2.Ⅳ类围岩炮孔残痕率不少于70%。4.2.钻孔深度见附图Ⅰ参数表。4.3.全断面光面爆破起爆顺序：掏槽眼→辅助眼→崩落眼→底板中部眼→周边眼→底板边部眼。详见附图Ⅰ。4.4.开挖作业技术措施：根据设计要求，确保开挖爆破质量和施工顺利进行，应按如下技术措施施工：4.4.1.对爆破作业人员进行技术培训，爆破工必须持证上岗，严格按爆破规程操作，同时制定相应的奖惩制度。 4.4.2.提高布眼精度：钻孔前用水准仪、经纬仪定出开挖断面中心线，边墙两底板点、起拱点、拱顶点，画出断面轮廓线再以油漆准确标定出炮眼位置。4.4.3钻孔眼必须准确，钻周边眼时保证孔眼在开挖轮廓线上，其孔眼的位置、深度、方向和角度应严格控制。4.4.4.严格控制周边眼药量，采用小直径药卷（Φ25）间隔装药，以增加不偶合系数和爆炸力对开挖轮廓处围岩的缓冲。4.4.5.严格控制好起爆顺序，保证周边眼按预定的顺序同时起爆，周边眼所需用雷管应是同段位雷管。4.4.6.及时进行爆破效果分析和开挖断面检查信息的反馈，根据反馈的检查和具体情况调整爆破参数及相应的施工措施。4.5.因本隧道开挖断面较小为便于后序施工和竣工后天然气管道的铺设、维护，建议在隧道中设置2个加宽段，见下图330m10m300m10m330m4.6.出渣：4.6.1.一个循环爆破完成后，启动抽排烟系统，待烟尘完全排除后，检查爆破效果，如有松动悬凸岩石应以人工撬落。4.6.2.出渣以人工装车利用轻轨，自制V型翻斗车由卷扬机牵引出口→进口→2m'