高速公路双线四车道分离式隧道施工组织设计

太行山高速公路平山至赞皇段中建六分部北芦庄隧道施工组织设计编制：审核：批准：目录1 工程概况 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 地质条件 (2)1.3 气象条件 (3)1.4 隧道工程 (3)2 施工安排 (3)2.1 施工顺序 (3)2.2 施工进度计划 (4)3 施工准备 (4)3.1 技术准备 (4)3.2 人员配置 (5)3.3 设备配置 (5)3.4 材料准备 (6)4 施工过程 (6)4.1 南王庄1号隧道出口不良地质处理 (6)4.2 截、排水系统的施工 (11)4.3 边、仰坡开挖及防护施工 (11)4.4 大管棚施工 (12)5 质量保证措施 (19)5.1 质量目标 (19)5.2 质量保证体系 (20)5.3 质量保证措施 (20)6 安全保证措施 (21)6.1 安全目标 (21)6.2 项目安全保证体系 (21)6.3 安全保证措施 (21)7 环保保证体系 (22)7.1 环境保护保障体系 (22)7.2 环境保护措施 (23)1 编制范围及依据1.1 编制依据1、《平山至赞皇高速工程工程（中建六分部）两阶段施工图设计》2、《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）3、《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）4、《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）5、《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）6、我单位现场调查情况、施工能力及类似工程施工工法、科技成果和经验；我单位为完成本工程拟投入的管理人员、专业技术人员、机械设备等资源。

1.2 编制范围编制范围为K29+739~K30+272（ZK29+698~ZK30+350）段的北芦庄隧道工程，施工组织设计内容包括：工程概况，施工平面布置，施工进度计划，施工机械配置，主要项目施工工艺及方法，安全、质量、消防、环保、水土保持及隧道施工应急预案等技术管理措施的编制。

对工程的施工与管理，进行科学合理的分析，在施工过程中，控制每道施工工序，使工程顺利进行，满足设计与规范要求。

2 工程概况2.1 工程概况本合同段为第L-06标段，位于井陉县境内，线路途经微水镇、南王庄乡，起点桩号K23+305，路线沿途经过东水村、栾家窑、南王庄村、北芦庄村、南芦庄村，终点位于苍岩山互通处，终点里程K31+613，全长8.308km。

北芦庄隧道为双线四车道、分离式隧道方案，右线隧道长533m，左线隧道长652m。

隧道平竖曲线见下表所示：表2-1 北芦庄隧道平竖曲线设计表隧道断面组成为（0.75+0.5+3.75*2+2.75+0.75=12.25）m，建筑限界高度5m，设双侧检修通道。

衬砌断面轮廓采用三心圆方案，顶拱半径7m、边墙半径5.86m、仰拱半径18m，见下图所示。

（1）洞门及明洞：（2）暗挖进洞方式：V级围岩地段，采用φ108大管棚进洞，大管棚设置1环，长48m；管棚编号为单号采用钢花管、双号为钢管，管内放置钢筋笼及注浆。

（3）暗挖支护方式：隧道采用复合式衬砌、CRD法施工，见下图2-1所示。

2.2 地质条件北芦庄隧道隧址区属构造剥蚀低山丘陵地貌，起伏较大。

隧址区发育多条沟谷，走向与隧道大角度斜交。

地势总体由北西向南东抬高，隧道通过区最高点位于K30+080，高程为471m，该处隧道埋深为54m。

根据工程地质调绘结果，隧址区山坡分布第四系坡洪积(Q3dl+pl)含碎石+粉质粘土外，其它地段大部分基岩裸露。

基岩主要为元古界甘陶河群白云岩(Ptns3)。

隧址区树技状侵蚀谷比较发育，坡度大，多处形成陡壁，沟谷无常年性水流。

雨季时降雨以地表径流方式流入沟谷，较大沟谷会出现暂时性水流。

隧道区域内地下水主要为基岩裂隙水，但水位远低于隧道的设计标高影响不大，雨季时可能有滴水及渗水现象。

隧址区接受大气降水补给和储存条件差，地下水不会对隧道造成大的影响。

根据隧道附近水样分析结果可知，地下水对水泥混凝土结构无腐蚀性。

隧址区无不良地质。

隧道进口段置于强风化白云岩（Ptns3）上，局部分布有少量粉质黏土及碎石土。

岩体较破碎，多风化成碎块状，稳定性差，易发生崩塌，在施工时应予以注意。

围岩稳定性极差，仰坡开挖时应予以注意。

隧道出口段置于碎石土中，围岩稳定性极差，仰坡开挖时应予以注意。

2.3 气象条件项目区属暖温带半湿润大陆性气候，其主要特点：四季分明，春季干旱多风，夏季潮湿多雨，秋季温和干燥，冬季寒冷、雪量较多而多强风。

夏季常出现暴雨和冰雹，全年80%的降雨量主要集中在每年6-9月。

项目区最大冻土深度56cm，最大风速21m/s，全年多偏南风。

2.4 隧道工程平山至赞皇高速第L-06标段共计3座分离式隧道，见表1-1。

表2-1 主线隧道设置一览表3 施工安排3.1 施工顺序图3-1 施工顺序3.2 施工进度计划施工进度计划见表2-1。

表3-1 施工进度计划4 施工准备4.1 技术准备1本工程开工前，组织全体技术人员，包括测量、质检、试验、材料相关人员，熟悉施工图纸，了解施工内容。

2施工前，完成全线导线点、水准点测量数据的复测，并在线路附近增设导线点与水准基点。

3施工前向施工班组及技术人员进行书面的技术、安全、环保交底。

4.2 人员配置根据工期安排，施工所需的管理及施工人员已经到场。

工程开工前一次性全部进齐。

人员配置见表1-1。

表4-1 施工人员配置表4.3 设备配置每工作面主要配置施工机械见表3-2。

表4-2 主要机械设备（单洞）4.4 材料准备对本合同段所需各种材料的供应渠道及其供应能力作了详细调查了解，并与供料单位签订了供货合同，同时作出详细的材料需求计划，保证在施工期间各种材料有计划的供给，做到不积压、不短缺。

一切主材或地材均需经试验合格后方可使用。

施工用配合比已报批，可按配比施工。

5 施工过程5.1 南王庄1号隧道出口不良地质处理5.1.1 处理范围根据勘察资料，南王庄1号隧道出口为强风化灰岩，稳定性差，可能出现滑坡，需对左线出口ZK26+258~ZK26+283范围内，右线出口K26+216~K26+201范围内进行地表预加固处理。

5.1.2 设计概况地表预加固注浆管采用φ42小导管，见图4-1，周边布置止浆帷幕注浆孔，间距0.52m，中间为地表注浆加固孔，间距1.2m，梅花形等腰三角形布置，偏压段注浆孔底标高至明洞边墙标高，其余段注浆孔底标高至隧道路面标高，具体平面布置见图5-2~图5-7。

图5-1 φ42小导管大样图图5-2 左线出口偏压段洞口处理方案ZK26+283立面图图5-3 左线出口偏压段洞口处理方案ZK26+273立面图图5-4 左线出口偏压段洞口处理方案ZK26+273~ZK26+258段立面图ZK26+258ZK26+273ZK26+283图5-5 左线出口偏压段处理方案平面图图5-6 右线出口偏压段洞口处理方案K26+216~K26+201段立面图K26+201ZK26+216图5-7 右线出口偏压段处理方案平面图5.1.3 工程量注浆材料为水泥浆，水灰比0.6:1~3:1（重量比），注浆压力0.5~1.0MPa，每延米注浆量为0.147m3，浆液配合比和注浆压力可以通过现场试验确定，灌浆浆液的浓度由稀到浓，注浆压力由低到高，逐级变换，应根据注浆范围内林木分布情况适当调整注浆管位置，禁止破坏地表现有林木。

主要工程量见表5-1。

表5-1 隧道地表注浆工程数量表5.1.4 施工过程场地平整后，在作业区内做好临时排水排浆系统，并与场区内排水系统相连。

测量放线，标注出注浆孔的位置，并做好标记。

钻孔采用地质钻机间隔钻孔，垂直偏差不大于1%。

钻孔至设计深度后，拔出钻杆用清水清洗。

施工时先进行最外侧帷幕孔的注浆，然后进行内部孔的注浆，帷幕孔浆液掺加水泥重量的2~3%的速凝剂，使孔内注浆液尽快凝固，以形成帷幕防止浆液流失，可根据现场试验适当调整帷幕孔的间距和浆液配比，防止浆液的漏失，如果漏浆严重，应采用水泥水玻璃双浆注浆。

注浆结束标准以注浆终压和注浆量确定，前期注浆孔采用单孔注浆量控制，当单孔注浆量达到设计单孔注浆量时换孔注浆，后期注浆孔采用注浆终压控制，达到设计注浆终压时，且注浆孔注入率小于40L/min时，延缓20~30min，即可结束注浆，排除钻孔内的污物后，采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”封孔，并将孔口抹平。

暗洞施工前，应先进行地表注浆，待注浆结束且洞顶岩体强度达到设计强度后，再进行暗洞施工。

5.2 截、排水系统的施工1根据现场地形、地貌及设计文件要求进行测量放线，确定隧道洞口截、排水系统的具体平面布置位置；在沿截排水系统平面位置进行明显标示，确保截、排水系统线性顺直、沟底平整、排水顺畅。

2截、排水系统的开挖和清理工作，截、排水系统开挖采用人工辅助机械开挖，局部采用微震控制性松动爆破进行。

在截、排水系统开挖过程中尽量减少对山体和周边植被的破坏，同时务必将截、排系统内部的植被根系彻底清理干净，以防止后期的破坏。

3根据洞口截、排水系统周边地形，压实截、排水系统基底、帮壁和清除其沿线四周松散浮土和虚碴，尤其是截、排水系统的底部；在压实和清理中对松散区可以利用未风化的片石进行换填或填筑，利用碎石补塞缝隙、孔洞，换填或填筑过程中必须将开挖面清理平整、夯实。

在平整夯实过程中务必保证沟底平整，坡度一致。

4洞口截、排水系统基底、沟帮夯实平整后，严格按照设计及规范要求进行浆砌施工作业，浆砌片石采用未风化的片石(片石截面尺寸不小于15×15cm)，浆砌砂浆强度M7.5，砌体施工过程中全部采用挤浆法分层、分段进行砌筑，以保证砌体中砂浆的饱满度。

5截、排水系统浆砌片石完成后必须进行勾缝作业，全部采用凸缝形式，勾缝砂浆强度M7.5，浆砌勾缝要求线条清晰、平顺整齐、颜色协调。

5.3 边、仰坡开挖及防护施工为保证在隧道进洞施工期间边、仰坡稳定性，上边坡、仰边坡必须在隧道进行超前大管棚施工的前期完成刷坡卸载。

根据现场实际情况，洞口边、仰坡坡面防护参数为: C20 喷射混凝土，厚度8 cm ；22 mm 砂浆锚杆长度3.5m ，间距1. 2 ×1. 2 m ，按梅花形布设；直径8 mm 钢筋网格，尺寸20 ×20 cm。

5.3.1 施工流程1清除地表草木植被等影响施工的地面植物。

2按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。

3履带式挖掘机进入施工现场，并沿路修筑车辆通行的道路。

4进行开挖作业。

对于土体直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡，用装载机装土，汽车运输。

岩石爆破开挖地段，分层高度2～3米，采用密眼、少药光面爆破，以减小对洞口围岩的扰动。

5清理坡面上的浮石、危石，并修整坡面凹凸不平的地方。

6进行边仰坡防护，自下而上、分段分片进行边仰坡防护措施施作，防护措施施作顺序如下：（1）根据设计要求梅花型钻孔安装锚杆；（2）铺设钢筋网；（3）进行喷射混凝土作业(分层喷射，湿喷工艺)。