【導(dǎo)讀】中鐵二十局省道303映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程YWH2標(biāo)項目經(jīng)理部南華隧道施工組織設(shè)計

　　

【正文】 min) V:洞內(nèi)最小風(fēng)速 ； A:正洞開挖最大斷面面積，取 110m2。 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 20 ②按洞內(nèi)最多人數(shù)計算風(fēng)量 洞內(nèi)施工最多人員按 80 人計 Q2=3KM=380=288m3/min 式中 3：每人每分鐘供的新鮮空氣標(biāo)準(zhǔn)（ m3/min） K:風(fēng) 量備用系數(shù)，取 ，取 ； M:同一時間洞內(nèi)工作最多人數(shù)，取 80 人。 ③按爆破時最多用藥量計算風(fēng)量 Q3=5Gb/t=1708m3/min G:同時爆破的炸藥用量，取 290kg b:爆炸時有害氣體生成量，巖層中爆破取 t:通風(fēng)時間取 30min ④按洞內(nèi)內(nèi)燃機(jī)功率計算風(fēng)量 各施工工區(qū)均采用無軌運輸，洞內(nèi)內(nèi)燃機(jī)械產(chǎn)生較多的尾氣污染空氣，采用 2 臺裝載機(jī)裝碴，工作功率 300kw，洞內(nèi)按 3 臺自卸車計算（重車 1臺，空車 2 臺），滿載功率按 132kw，空載功率按 99kw 計算，內(nèi)燃機(jī)使用功率為額定功 率的 80%，需要風(fēng)量為： Q4=Q0ΣP80% =3663=1591m3/min Q0— 柴油機(jī)單位功率所需風(fēng)量指標(biāo)，取 3m3/kw Σ P— 同時在洞內(nèi)作業(yè)的柴油機(jī)額定功率總和，取 663kw 根據(jù)上述計算可知，理論計算所需最大風(fēng)量為 1708m3/min。根據(jù)各施工區(qū)施工長度并考慮風(fēng)管漏風(fēng)來計算所需最大風(fēng)量。 實際所需風(fēng)機(jī)最小風(fēng)量 Q 機(jī)大于： 100m ax)1(Q ??? LQ? Qmax:計算最大需風(fēng)量，取 1708m3/min； β :百米漏風(fēng)率，取 %； 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 21 L:通風(fēng)最大長度，最長取 m； 由此計算出各施工口所需最小風(fēng)量 1896m3/min。 （ 3） 風(fēng)壓計算 為保證把足夠的風(fēng)量送到工作面，并在出風(fēng)口保持一定的風(fēng)速，就要求通風(fēng)機(jī)具有一定的風(fēng)壓，使其足以克服沿途所有阻力。通風(fēng)機(jī)具備的風(fēng)壓為： 22 2 0 . 81 . 512 L10 0 7 L ??? ??? ＝＝摩 ??h ρ — 空氣密度，隧道海拔取 1100m，按ρ =。 V — 風(fēng)管內(nèi)平均風(fēng)速 。 系統(tǒng)風(fēng)壓 其他正局摩 hhhh ????H ，為簡化計算，取 ? 由此計算出所需風(fēng)壓為 900Pa。 （ 4） 風(fēng)機(jī)選擇 根據(jù)以上計算隧道各施工面均采用長管路壓入式通風(fēng)，隧道 進(jìn)、出口方向分別配置 2 90kwFDS 型隧道通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。 （六） 施工排水 隧道順坡排水時掌子面積水利用污水泵抽至已施工完畢的隧道兩側(cè)水溝排出洞外；反坡排水時采用洞內(nèi)每 500m 設(shè)置固定泵站與工作面移動泵站相結(jié)合的方式，每個泵站配備兩套抽水設(shè)施，一套工作一套備用，排水管采用 216。150mm 鋼管，利用泵站采用機(jī)械接力抽排至洞外，排到洞外的污水經(jīng)污水處理站處理達(dá)標(biāo)后排放。 （七） 隧道棄碴利用和棄置 隧道進(jìn)口棄碴場面積 畝，出口棄碴場面積 畝，各棄碴場棄碴前應(yīng)先做好擋護(hù)，施工期間做好臨時排水設(shè)施，避免造成水土流失和環(huán)保破壞。 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 22 （八） 施工場地布置 南華 隧道進(jìn)出口平面布置見圖 1。 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 23 3橫洞映秀C20硬化便道300m 圖1 南華隧道進(jìn)口施工平面布置圖 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 24 第五節(jié) 主要工程項目的施工方案、方法及措施 （一） 基本原則 在保證圍巖穩(wěn)定或減少對圍巖擾動的前提條件下，根據(jù)設(shè)計圖紙開挖方法進(jìn)行掘進(jìn) ,發(fā)現(xiàn)與設(shè)計地質(zhì)不符時與監(jiān)理、業(yè)主和設(shè)計單位聯(lián)系 ,確定新的施工方法，并盡量提高掘進(jìn)速度。在選擇掘進(jìn)方式時，一方面考慮隧道圍巖地質(zhì)條件及其變化，使圍巖能保持穩(wěn)定；另 一方面考慮巖體的堅硬程度，既能保證掘進(jìn)速度，又能減少對圍巖的擾動，確保施工安全。 施工中堅持先探后挖的施工原則，將超前地質(zhì)預(yù)報納入施工循環(huán)，不探明前方地質(zhì)，不能開挖。同時本著穩(wěn)定掌子面、及時閉合和加固地層的原則，相互補充，合理選擇開挖方法。 在隧道穿越斷層破碎帶及涌水地帶時，按照“探水→注漿→開挖”施工循環(huán)，注漿與開挖交替進(jìn)行，即注漿一段，開挖一段的方式施工。 在不良地質(zhì)地段，隧道主要施工順序是：超前地質(zhì)預(yù)報→超前支護(hù)→開挖→初期支護(hù)→仰拱開挖及澆注混凝土→鋪設(shè)防水材料→拱墻二次襯砌。在施工中做到前一工序未 按設(shè)計要求完成，后一工序不能開工。 （二） 施工方案 嚴(yán)格按“早預(yù)報、先治水、管超前、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測，步步為營，穩(wěn)步前進(jìn)”的原則組織施工。 根據(jù)隧道洞門地形、地質(zhì)條件，隧道 3 號橫洞采出口采用墻式洞門。利用 3 號橫洞進(jìn)洞，進(jìn)洞前做好大管棚預(yù)支護(hù)，進(jìn)洞后 分為 兩個工作面進(jìn)行施工。隧道 3 號橫洞進(jìn)口圍巖為崩坡積堆積體，結(jié)構(gòu)松散，呈散體結(jié)構(gòu)。地形有偏壓，進(jìn)洞前進(jìn)行地表注漿及反壓回填處理。 隧道按照新奧法原理組織施工， 根據(jù)參考設(shè)計圖紙及施工規(guī)范一般 Ⅲ 、Ⅲ 加強(qiáng) 級圍巖采用全斷面法開挖， Ⅳ 平、 Ⅳ 平 加強(qiáng) 、 Ⅳ 停、 Ⅴ級 圍巖段采用臺階法施工；Ⅴ 加強(qiáng) 偏 、Ⅴ 加強(qiáng) 圍巖采用環(huán)形預(yù)留核心土法開挖，風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔，非中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 25 電毫秒雷管微差起爆，側(cè)卸式裝載機(jī)裝碴，自卸車運送至棄碴場。 隧道開挖后立即錨、噴、網(wǎng)支護(hù)，隧道橫洞進(jìn)口采用大管棚進(jìn)洞，一般地段采用小導(dǎo)管、藥卷錨桿超前預(yù)支護(hù)，隧道系統(tǒng)錨桿采用藥卷錨桿。 監(jiān)控量測作為施工組織設(shè)計的一個重要組成部分，監(jiān)控量測工作必須緊接開挖、支護(hù)作業(yè)，按設(shè)計要求進(jìn)行布點和監(jiān)測，并根據(jù)現(xiàn)場情況及時進(jìn)行調(diào)整或增加量測的項目和內(nèi)容。量測數(shù)據(jù)及時分析處理，并將結(jié)果反饋到施工過程中。 隧道進(jìn)洞前核對地形及地質(zhì)情況，確保 進(jìn)洞安全及洞口穩(wěn)定，洞內(nèi)分段仔細(xì)核對地質(zhì)情況，如發(fā)現(xiàn)與設(shè)計資料不符，及時與監(jiān)理、業(yè)主和設(shè)計單位聯(lián)系，確定新的支護(hù)方式，確保施工安全。 施工應(yīng)貫徹仰拱先行的原則，仰拱填充與仰拱分開施做。二次襯砌采用拱墻一次整體式。在鋪設(shè)防水板之前，應(yīng)對初期支護(hù)的滲漏水情況進(jìn)行檢查，并采取埋管引排、局部注漿等措施進(jìn)行處理，防水板鋪設(shè)采用作業(yè)臺架。襯砌采用整體式模板臺車泵送工藝施工?；炷猎诙赐饧邪韬?，混凝土攪拌運輸車運輸。 （三） 地質(zhì)超前預(yù)報及預(yù)測 超前地質(zhì)預(yù)報內(nèi)容 在隧道施工中，施工單位應(yīng)配備有經(jīng)驗的地質(zhì)人員嚴(yán)密注意圍巖開挖情況，通過有效的超前地質(zhì)預(yù)報手段，預(yù)測開挖工作面前方幾米至幾十米的圍巖工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，結(jié)合掘進(jìn)中地質(zhì)條件的變化，及時提出預(yù)報，以便有準(zhǔn)備地做好各種預(yù)防和施工措施，保證隧道施工的順利進(jìn)行。 地質(zhì)超前預(yù)報作用及其采用方法。 地質(zhì)超前預(yù)報采用地震波探測（ TSP203）、瞬變電磁儀探測及超前水平鉆探法三種超前地質(zhì)預(yù)報方法，各種方法由面到點、由粗到細(xì)、相互印證；各種方法施作位置可根據(jù)施工現(xiàn)場情況調(diào)整。超前地質(zhì)預(yù)報是制定施中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 26 工方案和設(shè)計注漿參數(shù)的主要依據(jù)，因此對地質(zhì)情況必須準(zhǔn)確地超前預(yù)報。施工中隨時注意地層 變化情況，探測出斷層帶的位置，超前預(yù)測預(yù)報節(jié)理走向等；推斷工作面前方的地質(zhì)構(gòu)造、巖性、水源位置及水量大小；在接近富水地段時，采用超前鉆孔得到斷層的地質(zhì)資料。同時采取有效的預(yù)先排水、排泥措施。防止突然涌水、涌泥現(xiàn)象發(fā)生，避免人員傷亡及設(shè)備毀壞事故發(fā)生。 超前地質(zhì)預(yù)報操作步驟 : ①根據(jù)地勘報告提供的不良地質(zhì)隧道段落，提前 100～ 200m，用TSP203 進(jìn)行初步探測，范圍包括隧道開挖輪廓線外徑向 10～ 20m 以內(nèi)的不良地質(zhì)情況。 ②對初步探測認(rèn)為可能發(fā)生涌突水地段，提前 20～ 30m，用瞬變電磁儀法探測地下水情 況。 ③用物探方法初步判定前方有不良地質(zhì)帶時，采用超前水平鉆探法探查驗證，探孔長度 30～ 50m，保護(hù)段長度不小于 5m。 地質(zhì)超前預(yù)報申報程序 (1).開挖每段洞身前必須進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報檢測，待檢測資料整理出來并發(fā)放后按檢查資料進(jìn)行開挖。 (2).預(yù)開挖每段前首先由隧道施工隊上報項目主管工程師預(yù)開挖段里程樁號，之后由項目主管即時通知監(jiān)理及檢測單位，最后由檢測單位、監(jiān)理及施工三方共同本段洞身進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報檢測，待檢測結(jié)果出來后方可進(jìn)行組織斷面開挖。 根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報情況和探孔的出水情況，綜合判定不良地質(zhì)體 位置、規(guī)模，確定處理方案。超前地質(zhì)預(yù)報及處理措施施工工藝見圖 2。 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 27 施工準(zhǔn)備 綜合地質(zhì)超前預(yù)報 超前鉆芯、取巖芯、測水壓、分析涌水量 判定注漿方法 探孔有 2/3 以上滿孔或總出水量大于 15m3/h，判定有突泥涌水可能 超前探孔的單孔出水量大于3m3/h，判定局部有突泥涌水的可能 超前帷幕注漿 超前局部注漿 預(yù)注漿 鉆孔注漿 注漿 注漿效果判定 達(dá)到注漿效果 超前支護(hù) 未達(dá)到注漿效果 開挖初期支護(hù) 防排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 二次襯砌 是 是 否 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 28 圖 2 地質(zhì)超前預(yù)報施工工藝 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 29 （四） 主要工程項目的施工方法 及工藝 （ 1）洞口處地表注漿及基底換填 南華隧道橫洞口進(jìn)口地質(zhì)圍巖 為 崩坡積堆積體，結(jié)構(gòu)松散，呈散體結(jié)構(gòu)。地形有偏壓，進(jìn)洞前對地表進(jìn)行注漿工作和基底換填方式加固地基。臥龍端洞口主要不良地質(zhì)為洞口外泥石流堆積體，結(jié)構(gòu)松散，呈散體結(jié)構(gòu)，且存在偏壓，巖體極其破碎，施工前應(yīng)清除基底虛碴，采用基底注漿和基底換填方式加固地基。注 漿施工工藝流程見圖 3。 圖 3 地表加固施工工藝流程圖 連接管路 頂入鋼管 有無滲漏 鉆孔 壓水試驗 注下一孔 注漿 補鉆注漿孔 停 止注漿 檢查加固效果是否達(dá)到要求 測量布置孔位 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 30 ①注漿材料 采用外徑 70mm，壁厚 4mm 的無縫鋼管，將鋼管加工成鋼花管，鋼管頂部切割加工成尖梭狀，使鋼管更容易插入孔內(nèi)，頂管完成后尾段焊接閘閥，閘閥口與注漿管連接。鋼管注漿采用水泥漿液（ W/C=）。鋼花管示意圖見圖 4。 8孔L1 0 0 L 1 0 0預(yù)留止?jié){段 15 15 15 圖 4 地表注漿鋼花管示意圖 ②注漿孔的布置 鋼管橫向間距 100cm，縱向間距 100cm，呈梅花形布置。根據(jù)實際地質(zhì)情況，導(dǎo)管穿過崩坡積塊石土覆 蓋層并進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層 1m，鋼管末端距離隧道結(jié)構(gòu)外緣 1m。注漿孔布置平面圖見圖 5；剖面示意圖見圖 6。 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 31 圖 5 3 號橫洞地表加固注漿孔平面布置圖 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 32 洞軸線70 鋼管501 98911 圖 6 3 號橫洞進(jìn)口地表加固注漿立面示意圖 中鐵二十局省道 303 映秀至臥龍公路恢復(fù)重建工程 YWH2 標(biāo)項目經(jīng)理部 南華隧道施工組織設(shè)計 33 圖 7 南華