双向八车道公路隧道群建设关键技术与管理创新-10.13

济南绕城高速
京沪高速
济泰高速 建设中
京台高速
泰莱高速
汇 报 提 纲
01
项目概况 项目重难点
02
03
04
管理创新
建设关键技术
二、项目重难点
（一） 世界最大规模的双向八车道隧道群
六条隧道全长 9.74 km，开挖宽度达 20 m，断面 219.8 m2 ，扁平率0.678。浆水泉隧道全长 3101 m，居同类工程世界首位， 这是世界上八车道隧道建设规模和数量最大的公路工程。
止水带焊接
仰拱钢筋定位模具
热熔垫片固定卡具检验
边墙纵向止水带定位夹具
仰拱钢筋定位卡具
防水板超声波焊接
三、管理创新
（三）全面推行1234管理标准，夯实质量基础
原材料留样制度 “三项制度”
化学试剂留存
水泥、砂石料留存
三、管理创新
（三）全面推行1234管理标准，夯实质量基础
质量可追溯制度
“三项制度”
三臂凿岩台车
光面爆破
拱架安装机器人
湿喷机器手
二衬养护台车
电缆槽台车
四、建设关键技术
（五） 隧道断层破碎带与隐伏溶洞围岩稳定性及灾害控制技术
采用连续-非连续数值分析方法，开展了隧道穿越断层等施工过程模拟，揭示了整个过程围岩荷载释放与 变形时空演化规律。建立了围岩整体荷载释放率计算方法。
数值分析
整体荷载释放率
9.88米
小净距岩墙
浅埋地表沉陷
二、项目重难点
（二）建设难度和施工风险极高
沿线地质复杂，存在断层、破碎带等重大灾害源，受泰山-济南泉域水系影响，地下水丰富，施工存 在塌方、雨季涌水风险。
塌方
泉水涵养区
雨季涌水
二、项目重难点
（三）施工组织难度大、环保要求高
工程位于市区，存在市区大规模运输，炸药管制和场地狭小等突出问题，施工效率难以保证。
四、建设关键技术
（五） 隧道断层破碎带与隐伏溶洞围岩稳定性及灾害控制技术
隧道沿线水平层状岩体发育，施工中存在板状巨石垮塌等风险。 研发了岩体结构信息扫描装备，每次爆破后进行采集，连续构建三维地质模型，通过不稳定块体搜索方法，
模型试验
中夹岩墙破坏模式
前后洞最佳距离
四、建设关键技术
（三）超大断面隧道进洞与小净距岩墙稳定性控制技术
提出了双向八车道小净距隧道爆破震动控制标准。
爆破震动测试
电磁波CT法
爆破震动控制标准
四、建设关键技术
（四）超大断面隧道快速施工优化与安全施工技术
建立了IV级围岩半部CD工法，极大缩短了拆撑时间，减少了临时支撑用量。
位移管理基准
四、建设关键技术
（四）超大断面隧道快速施工优化与安全施工技术
引进三臂液压凿岩台车和湿喷机械手，形成了超大断面隧道快速施工与围岩变形控制成套技术。 建立一套集光爆一次成型、拱架机械安装、二衬智能养护、电缆槽台车作业等于一体的机械化作业流水线。
施工效率提高26%，是保障工期的重要举措。
三、管理创新
（三）全面推行1234管理标准，夯实质量基础
二衬养护台车 显著提高了二衬混凝土养护效果，解决了隧道二衬养护难题 “四项微攻关”
三、管理创新
（三）全面推行1234管理标准，夯实质量基础
BIM技术指导机电安装施工 “四项微攻关”
“ BIM 技术指导京沪高 速济南连接线龙鼎、 港沟隧道机电安装施 工”在“第十五届中 国 国 际 住 博 会 〃2016
老虎山隧道 小岭隧道
大岭隧道 浆水泉隧道 龙鼎隧道 港沟隧道 隧道总长
1888米（4） 500米
965米 3101米（1） 2183米（2） 1105米（5）
断面
219.8
平方米
9742米
20.008米
二、项目重难点
（二）建设难度和施工风险极高
潜在进洞坍塌、小净距岩墙失稳、浅埋地表沉陷风险。
进洞坍塌
分项工程开工安全工程师签字制度
重大事故隐患清单管理制度
隧道工程质量安全动态管理实施办法
三、管理创新
（四）健全安全管理体系，完善安全管理制度
轮值安全员制度 核心是无责任曝光
是 轮值名 单及排 查清单 公示 班前轮 值讲话 微信平 台曝光
相关责 任人整 改回复
安质部 考核整 改落实 情况
整改
书面交 接
四、建设关键技术
（二）隧道重大地质灾害源数字化识别与定位定量预报
针对沿线赋存的重大地质灾害源，研发了隧道掌子面自动编录系统，实现了隧道结构岩体参数的快速获取。
4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -4
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
-820 -800 -780 -760 -740 -720 -700 -680 -660 -640 1.0 0.9 0.8 0.7
2 1.5 1 0.5 0 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 地应力释放率
围岩级别
拱顶下沉
Ⅳ
Ⅴ
分级施工管理基准：
80～100mm
120～150mm
现场原位试验
数值计算
当实测位移小于位移限值的70%时可正常施工； 当大于限值的70%时应及时调整开挖、支护方案。
地质雷达
动态优化调整
三、管理创新
（三）全面推行1234管理标准，夯实质量基础
质量安全曝光台
“一个平台”
三、管理创新
（三）全面推行1234管理标准，夯实质量基础
场站标准化 “两个标准化”
项目驻地
隧道洞口
场站建设标准化
搅拌站
钢筋加工场
三、管理创新
（三）全面推行1234管理标准，夯实质量基础
工艺标准化（工艺集群） “两个标准化”
一、项目概况
济南市“三横六纵”城市快速路系统的重要组成部分！
重大意义：完善高速路网体系，提升区域综合交通运输体系的服务水平和物流运输效率，实
现了东连京沪、南接绕城、北通市区、西临二环的交通功能，拓展济南发展空间！
市区
二环路
一、项目概况
打通济南向南出口，连通南部山区和泰安，大大加强济南与泰安的联系！ 增加东向出口，加快济莱协作区建设、助力统筹区域经济发展！ 实现与济南周边多条高速公路的便捷转换！
《山东高速集团“入股施工一体化”模式研究》 获得集团管理创新一等奖
《高速建设企业基于设计施工总承包项目投资控制 管理》获山东省企业管理现代化创新成果一等奖
三、管理创新
（二）动态设计 动态施工
聘请领域知名专家组成隧道专家组，施工全程把脉、控制风险。
三、管理创新
（二）动态设计 动态施工
TRT
围岩分级
隧道施工质量责任台账
隐蔽工程施工现场二维码
三、管理创新
（三）全面推行1234管理标准，夯实质量基础
首件工程认可制度 “三项制度”
隧道二衬施工质量首件总结
三、管理创新
（三）全面推行1234管理标准，夯实质量基础
拱架安装机器人 用工数量由原来的11人减少到4人，每循环作业效率提高25% “四项微攻关”
01
项目概况 项目重难点 管理创新
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03
04
建设关键技术
四、建设关键技术
与集团院士工作站、山东大学等17个单位合作，成立了《复杂城区环境下大跨度公路隧道群建设关键技术》
课题组。
四、建设关键技术
开展了系统的理论、装备、材料、工艺和技术研究，力争成为我国双向八车道隧道建设的样板工程。
理论 装备 材料 工艺 技术
激光扫描装备
钻孔式数字化扫描探查装备
四、建设关键技术
（二）隧道重大地质灾害源数字化识别与定位定量预报
基于GIS系统开发，集成勘察、设计、物探、钻探资料及序列掌子面图像资料，建立了隧道三维可视化模型， 实现了隧道地质结构及不良地质体的真实再现。
基于GIS的区域地质构模 耦合GIS区域地质模型、特殊地质体靶向模型、结构面精
提出了土质和岩质两种情况下最佳的进洞方式，实现了大断面开挖快速安全进洞与风险控制。
q e1
T
q e1 e1 e1
T
e2
e2
B B0
e2
B
e2
理论分析
3.00
e
: 00 00 00 1.88 2.500
数值校验
现场监测
四、建设关键技术
（三）超大断面隧道进洞与小净距岩墙稳定性控制技术
确定了中夹岩墙承载特征、破坏模式与前后洞最佳距离。 建立小净距隧道近接施工的影响分区标准，填补了设计规范中大跨隧道中夹岩墙承载力计算的空白。 承载力公式
否
轮值安全员制度实施流程图
三、管理创新
（四）健全安全管理体系，完善安全管理制度
轮值安全员制度
安全管理成效： 多重监督，不留死角 增加安全管理人员投入 强化安全知识，构建全员抓安全 提高协作队伍安全意识和整改积极性
每日轮值安全员及检查项目公示
三、管理创新
（五）多措并举强化风险管控
静态风险评估
市区大规模运输
场地狭小
二、项目重难点
（三）施工组织难度大、环保要求高
工程穿越4A级风景区、泉水涵养区和人口密集区，环保形势严峻。
4A级风景区
泉水涵养区
汇 报 提 纲
01
项目概况 项目重难点
Leabharlann Baidu
02
03
04
管理创新
建设关键技术
三、管理创新
（一）入股施工一体化，设计施工总承包
集团首个“入股施工一体化”融资模式建设的项目 集团首个“设计施工总承包” 项目
山东高速济泰城际有限公司 山东高速济莱城际有限公司 赵 然
2017全国桥梁与隧道建设关键技术创新成果研讨会
济南
2017年10月 ·
汇 报 提 纲
01
项目概况 项目重难点 管理创新 建设关键技术
02
03
04
一、项目概况
济南绕城高速济南连接线工程和京沪高速济南连接线工程 ，
全长21.59 公里，设隧道 6 座，项目概算投资72.3亿元，平均每公里 造价3.3 亿元。其中六条隧道均为双向八车道，建设数量和规模创世 界之最。
细模型构建精细的隧道三维精细可视化地质模型
结构面信息精细嵌入建模
多源异构信息靶向建模
四、建设关键技术
（三）超大断面隧道进洞与小净距岩墙稳定性控制技术
隧道进口大部分浅埋、大跨、偏压，进洞坍塌风险极高，尤其是老虎山隧道进口为残蚀土，无成功进洞经验。
老虎山隧道进口
四、建设关键技术
（三）超大断面隧道进洞与小净距岩墙稳定性控制技术
围岩等级可靠度分析
BQ值
0.6
四、建设关键技术
（二）隧道重大地质灾害源数字化识别与定位定量预报
隧道施工中采用TRT、雷达等探测方法，初步确定灾害源沿线分布情况，创新研发了钻孔式数字化扫描探查装 备，实现了断层、溶洞等灾害源的真实成像与位置、大小的精确探查。
断层
溶洞
定位定量识别
硬件搭载 软件调控
随钻摄像装备
半部CD工法
半部CD工法施工围岩竖向位移云图
半部CD工法施工支护最大主应力云图
半部CD工法现场施工图
四、建设关键技术
（四）超大断面隧道快速施工优化与安全施工技术
建立了基于洞周位移正交比率的围岩稳定性判别方法。
制定了施工过程围岩稳定性位移管理基准。
3 2.5
变形协调系数
弹性阶段
塑性发展阶段
塑性流动阶段
四、建设关键技术
（一）双向八车道隧道群选线与设计方法
考虑市区总体交通路线优化，设计了顺势展布、三隧互通和景区棚洞桥的总体路线。
三隧互通
景区棚洞桥
四、建设关键技术
（一）双向八车道隧道群选线与设计方法
提出了洞口大跨、小净距岩墙与洞身浅埋段隧道设计标准。
3.4米
本规范适应于以钻爆法为主要开挖手段 的各级公路双车道隧道，其他形式的公 路隧道可参照执行。
V2 V1 IV3 IV2 IV1
340 320 300 280 260 240 220 200 180 160
可靠概率
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -820 -800 -780 -760 -740 -720 -700 -680 -660 -640
-2
0
2
4
隧道出口右线里程/m
高斯过程分类模型
年中国 BIM 技术交流会
暨优秀案例展示会” 中荣获“最佳 BIM 专项 应用奖二等奖”。
三、管理创新
（三）全面推行1234管理标准，夯实质量基础
隧道二次衬砌模板台车用堵头模板、堵头节点及封堵方法 大幅度提升二衬施作工效，提高二衬施工缝处施工质量 “四项微攻关”
三、管理创新
（四）健全安全管理体系，完善安全管理制度
三、管理创新
（五）多措并举强化风险管控
风险管控和隐患排查治理双重预防
三、管理创新
（五）多措并举强化风险管控
根据超前预报、监控量测、围岩判定、地质调查等数据结合现场实际情况动态分析、评价项目风险并做出应对 控制措施，形成动态风险评估报告，提交施工、监理、建设单位。
隧道风险源进行动态风险评估
汇 报 提 纲
12.77米
20.008米
四、建设关键技术
（一）双向八车道隧道群选线与设计方法
建立了施工中支护参数 动态优化的设计方法， 最大限度的减少开挖面 积，最大限度的压缩隧 道净距，充分利用围岩 承载能力，降低支护自 重，节省圬工，节约用
地，实现工程建设的绿
色、环保、节能。
公路单向四车道大跨度隧道设计标准（初稿）