渝湘高速公路某隧道施工组织设计

1、编制依据
1.1xx隧道施工图纸和相关资料；
1.2 施工招标文件和图纸；
1.3 公路工程施工规范及质量检验评定标准；
1.4 本企业技术能力、设备状况、管理水平及类似工程施工经验；
1.5 施工现场的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。

2、工程说明
2.1、隧道概况
xx隧道位于xx市xx区正城南办事处南家村境内,为一座上、下分离的四车道高速公路特长隧道。

本标段左线为ZK33+370~ZK34+880.32，全长1510.32m，其中进口设置5米明洞；右线为YK33+325~YK34+900，全长1575m。

全线大部分隧道处于直线段，仅进口部分平面线型为曲线，平曲线半径为2600m，左右线纵面均为+0.994%和-0.87%的双向坡。

隧道最大埋深约298m，隧道进口左右线均采用端墙式洞门。

隧道内设置2处行人横洞和2处行车横洞。

2.2、隧道地形、地质条件
2.2.1、气候气象
隧址所在地区亚热带湿润季风气候区，冬暖夏热，湿度大，降水充沛，无霜期达11个月，冻寒期短，最大相对湿度超过85%，区域降水量大，多年平均降水1197.5mm，多集中于五至八月份。

年平均气温15.4℃,极端最高温度38.6℃, 极端最低温度-3.8℃,最冷为1~2月,最热为7~8月。

主要的灾害性气候为冰冻、大暴雨、连阴雨、冰雹及大风等。

2.2.2、植被与生态环境
隧址所在区，属于国家天然林保护的重点区域。

由于以前对林木的过度砍伐，目前隧址一带正处在植被恢复的时期，山上植被发育，多为杂草、灌木及松树，植被生态环境较脆弱，尤其在志留系泥质岩类地段，自然山坡普遍较陡，岩石风化带发育，植被破坏后极易产生水土流失。

2.2.3、地形地貌
隧址位于一系列脊状山、坪状山组成的构造剥蚀浅切割低山区地貌，山顶海拔最高处为935m，河谷海拔约为555 m，地形最大切割深度约380 m，最大切割部位在进洞口段。

左幅隧道进口段山坡坡向约206°，自然坡度约35°；左幅隧道进口段山坡坡向约141°，自然坡度约45°。

按工程地质分区，隧址分别位断裂带破碎岩石亚区和平缓褶皱半坚硬岩石亚区。

2.2.4、地层岩性
隧址山体位于泥质、砂质碎屑岩分布区，组成山体的岩层为志留系中统罗惹坪群第二段（S2Lr2）,岩性：页岩、砂质页岩，粉砂岩，局部互层状发育，以较软岩为主，其中粉砂岩、石英砂岩为硬岩（单层厚度一般小于1.0m）。

隧址山体覆盖层主要是残坡积层（Q4dl+el）, 岩性以黄褐、灰黄色碎石土为主，成分为强风化的页岩、砂岩，主要分布在山坡坡角及浅切割的沟谷中，钻探揭露最大厚度为5.5m。

2.2.5地质构造
隧址构造位于肖萁滩背斜北西翼近核部及xx向斜北西翼扬起端共同转折部位,前段2000m位于肖萁滩断裂带的一条逆掩断层内,横穿断层上盘及断层带,断层倾角平缓,约8度,在隧道及周边走向近东西向,倾向南;后段位于逆断层的下盘,属xx向斜北西翼扬起端.岩层产状:在断层上盘隧址段为86° 8°,走向近南北向,在xx向斜段65~68°8~9°,为北西~南东走向,与路线走向近似平行.隧道轴线方位角起点316°,终点337°,与岩层走向最小夹角为27°。

2.2.6、地下水
隧址山体碎屑沉积岩层中主要为隔水的页岩地层，不透水不含水，有的地表沟谷有溪水，地下水主要是风化带网状裂隙水，水量较贫乏。

局部的砂岩地层由于裂隙发育，裂隙水相对丰富，在砂岩出露区域，地表有下降泉。

降雨时以地表迳流为主，地下水对隧道围岩的影响较小。

2.2.7、地震
根据国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本场地地震动峰值加速度为0.05g,本区地震烈度为Ⅵ度，工程场地较稳定。

2.3、主要工程数量
2.4、工程特征
2.4.1、工程特点
1）xx隧道左右线采用分离式路基上下行分离的双洞断面，隧道净宽10.5m，衬砌采用三心圆曲线墙式断面，洞门采用端墙式洞门，左线进口设计了5米明洞。

2）衬砌设计：明洞结构采用C25钢筋混凝土结构，边坡防护采用喷锚支护；主洞结构按照新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，共分有6种结构形式：S5a,S5b,S4a,S4b,S3,ST3,ST4。

3）由于现场实际条件限制，xx隧道左、右线隧道洞口施工场地非常紧张，其中右线隧道洞口与xx大桥桥台只有3米距离，左线也只有70米的路基。

3、隧道施工
3. 1、施工布置及组织方案
1）建点布局
隧道工程队生产驻地设在左线隧道洞口的左侧，具体布置见各施工驻地平面布置图。

2）临时便道
临时便道由沟底的乡村公路沿现有的机耕道进行改建（约400m），再新建约400m左线隧道洞口的左侧，到详见隧道工程队施工驻地平面布置图。

3）临时用水
生产、生活用水利用沟底的沟溪修建拦水坝蓄水，抽水至出山顶水池水池安闸阀通过管道至现场使用。

4）临时用电
由高压外线接到施工点变压器，在工程队生产驻地位置设一变电房，根据工程施工需要，左右线隧道进口各配备630KVA的变压器一台，除接高压电之外，隧道工程队还另外配备一定数量的内燃发电机，进出口各配备300KVA内燃发电机一台。

具体数量详见隧道工程主要施工机械配置表。

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伏低压供电线路。

5）材料来源
主要材料经公路到现场，地材砂、块片石、碎石由砂场购买或自采加工。

6）洞内管线布置(如下图)
7）运输组织
洞内岩碴由挖装机装碴，采用自卸汽车运至洞外弃碴场。

施工现场配备完善的运输调度指挥系统。

混凝土采用混凝土输送车运送。

8）主要施工机械配备
详见施工机械配备表
3. 2、施工进度安排
1）总工期安排
实际施工工期计划为28个月，即2006年4月1日开工，2008年6月20日全部竣工。

2）施工顺序
先施工洞门处的改沟、路基土石方及洞口地表防护排水，然后，进行洞内施工。

3）进度计划
施工准备工作于2006年3月1日～2006年3月30日进行。

洞口工程于2006年3月31日～2006年3月30日完成,2006年3月18日开始正洞施工。

S5a类围岩段掘进按进尺45m/单口月，S5b类围岩段按进尺60m/单口月安排，S4a类围岩段按进尺80m/单口月安排, S4b类围岩段按进尺100m/单口月安排S3类围岩段掘进按进尺120m/单口月。

3）隧道开挖支护：2006年4月1日～2007年12月23日
4）隧道衬砌：2006年9月30日～2008年3月22日
5) 水沟电缆槽：2007年1月28日～2008年4月21日
6）隧道路面施工：2008年2月22日～2008年2月21日
7）隧道装修：2008年3月23日～2008年6月5日
8）竣工清理: 2008年6月6日～2008年6月20日
施工进度详见“xx隧道施工横横道图”
4）施工进度网络图
进度网络计划见xx隧道施工进度网络图。

3. 3、施工方法
施工中应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自承力为基点，采用地层预加固，采用锚杆和喷混凝土为主要支护手段，及时进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测，监控指导隧道设计施工。

光面爆破、喷锚支护、监控量测是新奥法施工的三大关键工艺，施工中要认真按设计和规范要求组织施工。

初期支护变形收敛后要及时敷设防水卷材，采用模板台车及时进行二次衬砌施工。

通过浅埋软弱围岩地段施工原则是“管超前、短循环、弱爆破、强支护、勤量测、早闭合”。

根据隧道围岩地质情况的变化，按新奥法施工要求以管棚、超前小导管、超前锚杆、钢拱架、钢筋网和C20号喷射砼中的一种或几种组合为初期支护，在经过围岩监控量测，当位移和变形满足要求后，及时敷设防水卷材，用模板台车进行模注砼或钢筋砼施工。

根据地质情况和我单位施工经验，经认真研究确定以下施工方法：Ⅴ类围岩段采用上部环形开挖，预留核心土在上部初期支护后开挖核心土及开挖下部台阶，Ⅳ类围岩段采用正台阶法开挖，Ⅲ类围岩采用全断面开挖。

初期支护紧跟工作面，实施监控量测后，进行二次衬砌，最后进行隧道内路面等附属工程施工。

防排水等工序与初期支护和二次衬砌平行穿插进行。

3.3. 1、隧道洞口工程施工
隧道进口地形地形陡峻，地表都是堆积土，洞口开挖前先完成洞顶及两侧的排水系统，将地表水汇集排至影响隧道区域外，防止地面水冲刷而导致边仰坡落石、塌方。

然后进行洞口开挖范围外的地表防护，完成后进行洞门开挖。

洞口开挖自上而下分台阶进行，开挖一段按设计支护一段，且上一段支护达到足够强度后才能进行下一段开挖，以确保洞口边仰坡稳定，维护施工安全。

用装载机配自卸车运碴。

开挖施工前根据设计放出边坡位置，准确控制开挖轮廓，边坡相交处采用圆角法开挖，石方开挖要控制爆破药量，以减
少爆破对边坡围岩的扰动。

做到边坡修整圆顺，铺砌整齐，确保边坡稳定。

开挖完成后及时施作明洞衬砌及隧道洞门。

边仰坡支护一般采用Φ22砂浆锚杆（L＝350cm，间距1.5m，梅花形布置），网喷混凝土支护，钢筋网采用φ6钢筋，20cm×20cm网格，混凝土喷层厚度10cm。

隧道左线洞口上面两台仰坡根据设计采用Φ70mm钻孔, Φ25mm注浆锚杆固定现浇框架来加固边坡。

洞口施工工艺框图
3.3. 2、超前支护
１）、长管棚施工
隧道开挖前根据设计辅助施工措施，做好长管棚预注浆等措施。

长管棚采用Φ108mm热轧无缝钢管，壁厚6mm，节长3m，6m，环向间距50 cm。

钢管设置于衬砌拱部，管心与设计衬砌外轮廓线间距大于30cm，平行路面中线布置。

管棚施作完成后开始进洞开挖。

（1）施工方法
按设计孔位用管棚钻机钻孔后用钻机将管棚钢管顶入。

注浆采用注浆泵分段压注水泥浆，浆液扩散半径不小于0.5m。

注浆采用分段注浆。

注浆参数：
水泥浆水灰比1：1，
水玻璃浓度 35波美度水玻璃模数 2.4
注浆压力初压0.5～1.0Mpa 终压 2.0Mpa
其施工工序为：
a）钢管加工。

按设计要求打好钢管上的压浆眼孔，并在管尾焊上法兰盘，以与压浆管前端法兰盘连接。

b）根据设计要求选定合理的钻机、注浆泵，孔眼倾斜度测量仪。

c）搭设管棚机械操作平台，长度不小于钢管长度，以便有足够的操作空间。

d）施工套拱，埋设工字钢，并在套拱上正确标明管棚位置。

e）架立钻机，并精确核定孔位。

为控制管棚的方向，管棚机用测量仪器来定位。

此外，保证钻机在钻进时不产生偏移和倾斜。

f）钻孔：钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。

钻孔时通高压水，以便把孔内的土及碎碴冲出。

g）用测斜仪器检查钻孔的倾斜度和方向，发现偏斜及时纠正。

h）钻孔完毕后，要及时清理孔内的余渣即扫孔，用Φ108岩芯管扫孔，岩芯管长度一般为2.5m左右。

扫孔完毕后，即安装打入管棚、钢管。

管棚施工时先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可作为检查管，以检查注浆质量。

管棚钢管采用丝扣连接，丝扣长度15cm，为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节采用3m钢管，编号为偶数的第一节采用6m钢管，以后每节均采用6m钢管。

i）注浆：注浆采用后退式，将压浆管插入钢管内，利用法兰盘牢固连接压浆头，防止压浆管退出伤人。

设计注浆参数根据现场试验予以调整，注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。

如下图所示。