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1、老爷岭隧道实施性施工组织设计第一章：工程概况沈吉线扩能改造工程DT4标老爷岭隧道起止里程为DK313+165DK314+738，全长1573m。隧道按行车速度200Km/h及以上客运专线双线隧道设计。其中，级围岩417m，级围岩298m，级围岩558m，级围岩300m。主要工程数量：隧道挖方234180m3,二次衬砌混凝土49484m3,喷射混凝土15318m3。洞内采用无碴轨道结构，设计交底时已经确定设计轨轨面至道床底面高度采用497mm 。洞门进出口DK313+165+183和DK313+720+738均采用1：1.25斜切式洞门。DK313+715+720采用级偏压路堑式明洞衬砌，其余地
2、段均采用复合衬砌结构。开挖轮廓断面尺寸见表1.1。各级围岩衬砌设计支护参数见表1.2。开挖轮廓断面尺寸 表1.1衬砌类别开挖高度（cm）开挖宽度（cm）开挖面积（m2）长度（m）备注级10501420127.56280本表数据为设计数值，开挖施工中根据现场情况做微小调整级12181440143.55518级12481470149.60338级加强12581470150.89级12741486154.40115级加强12741486154.40284 该隧道范围属丘陵地貌，地形波状起伏，相对高差小于120m；自然坡度约330，局部较陡，植被发育。隧道最大埋深98m，位于隧道中部DK313+985
3、处。全隧上覆第四系全新统坡残积粉质粘土，下伏基岩为花岗岩，风化差异较大。进口段花岗岩全强风化带较薄，厚13m。出口段DK313+560DK314+725段全强风化带厚1040m；全风化带呈土状，颗粒状，属级硬土；强风化带呈半岩半土状、角砾状及碎石状，属级软石，全风化层遇水易软化，崩解；弱风化带呈块状及柱状，强度较高，节理较发育，岩体较完整，属级次坚石。隧道复合式衬砌支护参数表 表1.2衬砌类型初期支护二次衬砌预留变形量(cm）喷射砼锚杆钢筋网格栅钢架/型钢拱墙（cm）仰拱/底板（cm）合成纤维掺量(Kg/m3)部位/厚度(cm）位置长度(m)间距(环纵)（m）网格间距(cm)位置规格每榀间距(
4、m)1.2拱墙/10拱部2.51.5135/30*351.2拱墙/15拱墙3.01.212525拱部84055/581.2拱墙/25仰供/15拱墙3.51.012020拱墙8格栅1.0/拱墙45*55*/810加1.2拱墙/25仰供/25拱墙3.51.012020拱墙8格栅或型钢1.0/全环45*55*/8101.2拱墙/28仰供/28拱墙4.010.82020拱墙8格栅或型钢0.60.8/全环50*60*/1015加1.2拱墙/28仰供/28拱墙4.00.812020拱墙8型钢0.6/全环50*60*/1015注：表中带*号表示为钢筋砼。地层构造隶属燕山侵入旋回，未见断裂构造、不良地质及特殊
5、岩土。但下伏岩体节理较发育。地下水主要为基岩裂隙水，含水量弱，附近未见地下水出露。预测全隧涌水量2900m3/d。水质分析结果表明地下水对混凝土具有中等溶出性侵蚀及弱硫酸性酸性侵蚀。隧道范围内植被茂密，灌木杂草丛生，水土保持良好，环境工程地质条件好。第二章：总体施工方案一、总体安排本隧道按新奥法组织施工，采用进出口双向施工。开挖采用自制钻孔台架和YT28风动凿岩机钻孔实施光面爆破，ZL50C轮式装载机装碴,小松PC200反铲挖掘机扒碴、双桥自卸车出碴。利用2台河南耿力GSPB型湿喷机进行湿喷作业,锚杆台车进行锚杆施工。防水板采用无钉焊接工艺，确保无钉眼；仰拱一次浇筑，二次衬砌采用自制10.5m
6、衬砌台车全断面进行，混凝土采用搅拌站集中拌合，输送车输送，砼输送泵灌注，插入式振捣器捣实。二、进口段工区施工方案(一)施工划分：隧道进口分界里程为DK313+165，轨面设计高程59.281m，地面标高62.21m。DK313+165+183段设计采用斜切式（1：1.25）等环宽帽檐衬砌洞门。明暗分界点设计位于DK313+180，洞门中的3m设计采用暗挖法施工。进洞以后洞身衬砌形式依次：31m级，22 m级，58 m级、96 m级、260mV级、 160m级、100m级。进口段考虑施工中间280m级围岩衬砌段的100m施工。（二）施工方法1、洞口施工：在进行洞口刷坡之前，完成洞顶天沟的开挖和浆
7、砌，减少雨季水流对在沟谷处的洞口的冲刷。计划完成时间5月10日。5月11日开始正式进行洞口刷坡和坡面防护。原设计进口斜切式洞门15m明挖，3m暗挖。明挖段采用上下台阶法施工，暗挖段采用CRD法施工。我部经研究设计图纸后认为，该暗挖段地表覆盖层平均高度1.5m，不宜进行暗挖。所以，我部计划洞门衬砌采用15m明挖，剩余3m拱部明挖边墙暗挖，预留核心土，双排小导管套拱加固进洞。具体做法是：施工时在DK313+183以外的仰坡按设计刷坡，并进行支护施工。在DK313+183+180处隧道中线两侧8m范围内直接垂直下挖至隧道起拱线高度。中部预留核心土，核心土顶部纵向长度2m，底部纵向长度3m。DK313
8、+180+165处按设计开挖边坡并逐级进行边坡防护施工。隧道中部留上坡道到达DK313+180平台以便进行套拱的施工。在暗洞拱部上方35m和洞脸位置锚杆加长，锚固密实。然后紧靠掌子面0.6米范围内立两榀上台阶20a工字钢拱架、25钢筋焊联，打28锁脚砂浆锚杆。在已立拱架上下部各施作一排4 2小导管，导管长度4.5m，作为暗洞施工的超前支护。小导管施工完后，挂木模板、浇注0.5cmC20套拱混凝土。再左右错开进行洞门下半断面的施工，并对暴露出的围岩进行锚喷网的支护。最后及时施工仰拱及明洞衬砌，保证洞口的最终稳定。隧道右侧边仰坡交界位置最大开挖高程80m，向两边逐渐降低。工程数量：开挖软石6840
9、m3。边仰坡防护采用锚喷网支护，C20喷射混凝土厚度8cm，8钢筋网2525cm，3m22锚杆100100cm。2、洞身施工：进洞以后依次：37m级，22 m级，78 m级、76 m级采用三台阶七步流水法施工。主要考虑：地质条件相对较好，掌子面可以稳定；围岩分类变化较短，工序转换困难；便于使用大型机械作业，加快施工进度。七步流水法具有速度快、施工安全、机动性强、成本较CRD法低的优点，比较适用。然后280级、 140m级、100级采用上下台阶，预留核心土施工。进口100m级围岩采用全断面法。合计长度833m。（三）七步流水法施工工艺要点1、对于软弱围岩，在开挖前需根据设计要求对隧道拱部一定范围
10、内采用小导管、超前锚杆等方法进行超前预支护，形成保护环后方可进行，以确保开挖后的围岩稳定2、上台阶只需采用少量炸药进行松动爆破后即可利用挖掘机直接扒碴、挖碴。中、下台阶和仰拱围岩较软时不用放炮，即可采用挖掘机直接开挖，围岩较硬时，采用光面爆破或预留光爆层技术进行爆破。每循环进尺根据地质情况一般控制在0.52.0m。3、初期支护由锚杆、格栅拱架、钢筋网、连接筋和喷射混凝土组成，是一种联合受力结构。为加快施工速度，上台阶开挖完后，即可在中下台阶开挖的同时进行上台阶的格栅拱架安装和系统锚杆、超前锚杆(小导管)施工，中下台阶开挖完，进行拱架安装和锚杆施工的同时，即可进行上台阶的喷射混凝土施工，采用这种
11、交叉平行作业的方法，充分利用各台阶的作业时间差，可大大减少每循环的作业时间。3、仰拱混凝土应尽早施作，一般距下台阶开挖面3040m，以便机械设备进出，仰拱一次开挖长度不得超过15m，一般在10米以内，以确保施工安全。仰拱开挖后及时安装完仰拱钢筋后，采用混凝土罐车直接浇筑混凝土。三、 出口工区施工方案（一）工程设计隧道出口分界里程为DK313+738，轨面设计高程68.715m，地面标高74.70m。DK313+738+720采用斜切式（1：1.25）等环宽帽檐衬砌洞门。设计尺寸与进口同。隧道顶部最大开挖高程87.5m，向两边逐渐降低。工程数量：开挖软石1683m3、开挖土方4504 m3。C1
12、5混凝土骨架护坡。局部采用锚喷网支护防护。出口围岩埋身较浅，且全风化、强风化层厚10m40m，地质情况较差，进洞后DK2123+738+360段378m均为V级围岩。其中DK2123+720+715段设计采用明挖施工，V级偏压。DK2123+715+590、DK2123+480+350采用V级加强衬砌。其中DDK2123+715+685采用30m89大管棚拱部超前支护及全环设20A型钢钢架支护，型钢间距60cm。DK2123+685+623段采用42双层小导管注浆超前支护，全环设20A型钢钢架支护，型钢间距80cm。DK2123+640+715段边墙系统锚杆采用42锚管加固。其他地段均辅以拱部
13、超前小导管和20A型钢钢架加固。K2123+590+480采用 V级衬砌。（二）施工方法1、洞口施工：由于本隧道出口需要利用本段洞门及明洞挖方作为前期施工平面布置填方。所以计划分两次开挖。先行按照稳定坡率位置拉槽至明洞。地面为仰拱回填的顶面。待天沟完成后，钢拱架加工完毕，喷锚设备投入使用后即可进行边坡修整成型。两边边坡按设计采用1：1.25刷坡到位，并进行边坡的喷锚支护。洞门明洞部分挖至起拱线位置，预留核心土。架设拱部钢架，并施作拱部支护，施作砼导向墙，并完成大管棚施作。完成超前支护后，准备进入暗洞开挖。2、洞身施工：出口125mV级设计采用双侧壁导坑法、240mV级设计采用CRD法、60m级
14、设计采用CD法。100m级围岩采用台阶法。另外安排出口180m级围岩施工。合计长度705m。施工方法的选择主要根据工程类比法和有限元分析相结合的办法。工程类比就是参考有相似地质特征（岩性、地下水及不良地质）、相似的隧道断面积、相似埋深的典型隧道施工方法作为研究对象。本隧道主要地质特性为全、强风化的花岗岩，地下水不发育、断面面积在150m2、埋深在15m以上。通过检索可以发现：具备对比条件的有深圳盐坝高速公路大梅沙隧道（七步流水法）、溪涌隧道、福建塘朗山隧道（中隔壁法）。对比之后，我部认为本隧道出口DK313+715350段地下水不发育、设计超前支护较强（30m超前大管棚、然后是62m的拱部双排
15、小导管、间距1.2m），只要施工中控制住地下水和施工用水的影响、同时采取措施控制顶部环行开挖支护期间的稳定、缩小开挖进尺为0.60.8m，即可按照七部流水法组织施工。DK313+350290按照七部流水法组织施工，开挖进尺1m。此种开挖方案可以节约临时支护数量，加快施工进度，保证施工质量。其他段采用台阶法进行施工。第三章： 施工工期安排按进口七部流水法月进度70m，出口七部流水法月进度60m上下台阶月进度90m，全断面月进度110m计算，进出口各需要10个月掘进时间。开工前3个月进行施工准备，铺设供水管路，建高位水池、拌合站、空压机房等临时设施，高压水池设于溪流处。平整施工场地，机械设备和人员进场，开挖洞外路基土石方，暴露洞
