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1、第七章 隧道工程7.1概况女娘山隧道前段位于宜都市红花套镇，后段在长阳县境内通过，设计为分离式隧道，右幅全长1570m(YK12+554YK14+124)，左幅全长1547m(ZK12+587ZK14+134)，最大埋深310余米。本合同段位于长阳县境内，右幅全长784m(YK13+340YK14+124)，左幅全长778m(ZK13+356ZK14+134)，平均长度781m。7.1.1地形地貌隧道位于构造侵蚀-溶蚀低山区，地面标高大约220590m之间，最大相对切割深度约370m，山坡地势较陡，植被不发育。其中，隧道进口位于宜都市红花套镇鄢沱村的乌鸦溪沟，地形属较陡斜坡地形，平均坡度30左
2、右，其下方两冲沟交汇而成乌鸦溪。隧道出口位于长阳县白氏坪的清草湾，其中右幅出口位于一深切“V”型谷的陡峻边坡上，该谷谷底宽2-3m(最窄处小于1m)，常年流水。隧道左幅出口是一采石场，地处一南东-北西向冲沟沟口，沟口堆积较厚的冲积物及人工堆积物。7.1.2地质及水文地质1.地质构造隧道区内分布的地层单一，隧道砾岩段地质构造相对简单，岩层产状稳定(12010)，岩体完整，仅局部出现构造破碎带。隧道出口段受天阳坪断裂影响，构造运动强烈，岩层陡倾(70-80)，发育一系列的断裂错动构造及岩性破碎带。断裂：首先是位于中白垩统砾岩与下伏老地层之间的断裂，该断裂逆冲性质，平面上呈弧形，倾向NE-SE，倾角
3、大于85，是天阳坪断裂带的主断裂，上盘砾岩产状110-12015，下盘栖霞组灰岩等老地层产状21075，该断裂使白垩系的砾岩以断层与下伏各老地层接触并覆盖在各老地层之上。在离隧道出口(左幅)约50m附近还发育一条走滑性质的断裂，该断裂南东-北西走向，右旋性质，它切穿了天阳坪主断裂，使砾岩出露位置西移。岩性破碎带：受天阳坪断裂影响，隧道出口段自前述天阳坪主断裂起的老地层均不同程度的破碎。其中栖霞组燧石灰岩破碎程度相对较低，岩体比较完整，而马鞍组砂页岩及黄龙组灰岩构造破碎严重，裂隙发育，风化强烈。根据调查资料及物探资料可知，该岩性破碎带主要控制了隧道左幅出口段，大约从ZK14+085起至洞口，岩性
4、都比较破碎。隧道穿越的围岩类别为、类。2.水文地质地表水：隧道穿越白岩溪水系和枇杷溪水系的分水岭，山体地面冲沟水系较发育，多属季节性水流。隧道进口由于路基高程远高于洪水位，受地表水影响较小，而隧道出口均位于沟谷之中且接近沟底，因此必须考虑洪水期间沟谷水对隧道的影响。地下水：隧道地下水主要为基岩裂隙水及构造裂隙水两种类型。其中基岩裂隙水主要赋存于岩石裂隙中，由于砾岩裂隙不发育且产状平缓，渗透性差，水文地质条件简单，仅会出现滴水现象。而隧道出口段由于构造运动强烈，围岩裂隙和次级断裂发育，岩体渗透性相对较强，可能出现涌水现象，但隧道出口段并无充足地表水体作补给源，且隧道设计高程略高于地下水位，因此渗
5、水和涌水规模不会很大。经水质分析，隧道区地表水、地下水对钢筋混凝土无腐蚀性。3.不良地质现象构造破碎是本隧道区的主要不良地质现象。隧道出口段不良地质主要是断层及岩性破碎带，其中断层主要发育于白垩系砾岩和二叠系灰岩之间的天阳坪主断裂，该断裂基本上与隧道大角度相交，且其破碎带宽度不大，对隧道的影响不会很严重，但有可能使地下水汇集而造成涌水。岩性破碎带主要控制了隧道左幅出口段，大约从ZK14+085起至洞口，在该地段内可能出现掉块、坍塌、涌水等现象，隧道施工过程中必须采取相应的支护措施。4.主要技术标准本隧洞为双洞单向行车隧道，隧道建筑限界尽宽 29.75m，隧道建筑限界净高5m，计算行车速度80k
6、m/h。7.1.3工程地质条件分段及围岩类别划分本合同段隧道穿越的围岩类别为、类，具体分段情况及围岩性质见表7-1:隧道围岩类别分段表表7-1幅别里程桩号围岩类别长度(m)工程地质条件水文地质右 幅YK13+340YK14+020680弱-微风化砾岩、巨厚层状,裂隙基本不发育,纵波速度较高基本不渗水YK14+020YK14+03010天阳坪主断裂带,纵波速度低,裂隙发育,岩体破碎渗水或小规模涌水YK14+030YK14+12494构造影响带,裂隙较发育轻度渗水或滴水左幅ZK13+356ZK13+730374弱-微风化砾岩、巨厚层状,裂隙基本不发育,纵波速度较高基本不渗水ZK13+730ZK13
7、+76030构造影响带,波速较低,裂隙较发育轻度渗水或滴水ZK13+760ZK13+995235弱-微风化砾岩、巨厚层状,裂隙基本不发育,纵波速度较高基本不渗水ZK13+995ZK14+00510天阳坪主断裂带,纵波速度低,裂隙发育,岩体破碎渗水或小规模涌水ZK14+005ZK14+08580构造影响带,裂隙较发育轻度渗水或滴水ZK14+085ZK14+13449构造影响带, 纵波速度低,裂隙很发育渗水或小规模涌水7.1.4主要工程数量本合同段隧道主要工程数量为：洞口及明洞开挖2350m3，砌体1267m3，混凝土189.6m3，钢筋9281.5kg，喷射混凝土82.2m3，锚杆1231m，挂
8、钢筋网562.9kg；洞身开挖123770m3，超前支护：锚杆1474m，钢筋19543kg，型钢88214kg，钢板734.3kg；喷锚支护：喷射混凝土5071m3，锚杆71296m，挂钢筋网74218kg；洞身衬砌：混凝土13414m3，钢筋137981kg；仰拱混凝土853m3，隧底填充混凝土1746m3；洞内路面：4505m3，钢筋14625kg；边沟及电缆沟混凝土1672kg，钢筋140624kg；防水及排水：止水带及止水条4427m，软式透水管3780m，喷涂防火涂料34777m2。7.2施工程序及施工进度7.2.1施工程序根据隧洞工程地质情况及工程进度安排，隧洞分段开挖，、类围岩
9、开挖采用分台阶钻爆，类围岩采用全断面钻爆。仰拱施工采用滑模逐段跟进，拱墙二次衬砌采用全液压钢模衬砌台车连续进行。路面混凝土在隧洞贯通后分幅施工。7.2.2施工工期本合同段计划总工期为24个月，工程自2003年2月28日开工，至2005年2月底全部竣工移交。隧道施工工期控制在16个月内(计划于2003年4月1日开工至2004年8月初完工)。7.2.3施工进度施工准备：在投标的同时作好人员、机械的准备和维修工作。接到中标通知后，我们立即派先遣人员进场，开始测量定线和临时设施施工。同时，大型机械开始陆续进场。计划2003年4月1日正式开工。左线洞口开挖及仰坡加固处理2个月完成，2003年6月初隧洞开
10、始暗挖进洞，至2004年6月，历时12个月，月平均开挖、衬砌进尺65m。右线洞口及明洞开挖衬砌、回填需3个月，2003年7月初隧洞开始暗挖进洞，至2004年6月，历时11个月，月平均开挖、衬砌进尺71m。洞内路面施工及整修工程2个月。隧洞于2004年8月初全部完工，总历时16个月。比业主要求的整体工期提前7个月。7.3临时工程及场地布置7.3.1场地平面布置办公及生活住房布置详见：施工总平面布置图。本合同段隧洞出口山坡地势较陡，地形狭窄，施工布置应结合施工现场具体情况合理布置。ZK14+134ZK14+360段路基挖填量较小，施工队伍进场后，集中力量对该段路基进行施工。该段路基施工控制在200
11、3年4月10日前完成。ZK14+134ZK14+360段路基成型后，在该段路基上进行混凝土拌和站布置。施工附属企业在ZK14+550左红线外租地平场解决。7.3.2施工道路本合同段施工交通运输较为方便，隧道出口紧靠318国道，业主已新修便道一条由318国道接至洞口处。7.3.3施工给排水隧洞出口为一深切“V”型山谷，该谷谷底宽2-3m(最窄处小于1m)，常年流水，但水量较小。根据地质资料及现场条件，本合同段施工用水可就近打井取水。并于隧道左线洞口左侧修建一座蓄水量为150m3的高位蓄水池。采用高扬程深井潜水泵至水井取水，铺设管径150mm水管输入高位蓄水池，再以管径100mm钢管接入洞内供施工
12、之用。确保生产和生活用水需要。隧洞出口为下坡，洞内施工排水分别在隧洞两侧边角设排水沟，并每隔一定距离布设集水坑，利用开挖形成的坡度自然集水，水泵抽排。洞外施工排水利用永久排、截水沟，导引雨水、施工弃水等，以避免对边坡、仰坡冲刷破坏。7.3.4施工用电隧道施工用电以地方供电为主，备用发电机为辅。即洞口端至10kV高压引入，并于洞口安设1630KVA变压器(含相关配电设施)一台，施工前期配120kW发电机过渡，同时作为备用电源。施工开挖未衬砌地段采用36V低压照明系统，已衬砌地段照明采用220V，悬挂高度大于2.5m。7.3.5隧道施工用风在隧道洞口建高压风站一座，安装20m3/min空压机4台，
13、以供隧道施工用风。供风管采用D200钢管。7.3.6隧道通风散烟、防尘本隧道采用无轨运输方式施工，除施工人员、稀释炮烟供风量外，以稀释内燃机废气为控制指标。隧道施工要求达到开挖面风流中氧气含量不低于20%，气温不高于30。二氧化碳含量不超过0.5%，一氧化碳含量不大于30mg/m3，含10%以上游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg/m3，含10%以下游离二氧化硅的粉尘不得大于4mg/m3，风速不小于0.15m/s，但不大于6m/s。 风量按每人3m3/min计算，内燃机械1KW供风量不小于3m3/min。本合同段隧洞通风采用PF-100SW37轴流式风机(供风量1000m3/min，风管直径100
14、0mm)进行压入式通风。7.4混凝土拌和系统布置在隧道出口路基上设混凝土拌和站一座，安装JDY-500拌和机3台并配有自动计量装置，集中搅拌洞内混凝土，采用混凝土搅拌运输车运送入洞，泵送入模浇筑。喷混凝土采用TK-961混凝土湿喷机(自带计量拌和)，喷混凝土骨料置于洞口骨料场。7.5材料采购、运输、供应、管理隧道分经理部统一采购、管理隧道材料工作，组织大宗材料(水泥、钢材、木材、砂、骨料、石料)进场。隧道处负责现场收料、发放、管理、使用。爆破用品按计划申报当地公安局，指定渠道购买。工地按标准设置临时库房，专人看守、保管爆破用品。材料在业主指定的厂家或经监理工程师批准的合格厂家购买，材料运输用自
15、备汽车或供料单位的汽车运输入场。7.6隧道主要施工方法7.6.1洞口施工及明洞施工1.洞口施工洞口土石方开挖采用挖掘机和自卸汽车配合进行，开挖应从上而下。根据设计图纸断面开挖至暗洞起点，然后依围岩情况对仰坡、边坡及时进行加固处理，并做好仰坡、边坡施工排水。根据开挖后的实际地质情况，若为不良地质，在征得业主及监理工程师同意，可考虑增加开挖长度。2.明洞施工明洞土石方开挖：根据本合同段地形、地质条件、边坡及仰坡的稳定程度和图纸要求，明洞的开挖采用全部明挖法进行。施工时先进行土石方开挖，开挖前应作好洞顶的防护、排水设施，防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。开挖时根据边坡稳定情况，采用喷射混凝土临时稳定。边墙基础：明洞边墙基础必须设置在图纸要求且稳定的地基上。施工前作承载力试验经监理签认，必要时注浆加固地基，防止洞口环节发生意外。衬砌：混凝土浇筑采用先墙后拱法施工，先浇筑两侧混凝土墙身。然后采用组合弧形钢模板上铺订白铁皮进行拱圈混凝土施工。为加强拱架的刚度和稳定，内外拱架采用螺栓对拉(洞内拱架采用钢管支架)。混凝土采用洞口拌和站集中供料，混凝土搅拌运输车运料，泵送入模浇筑，
