第七章铁路隧道工程实施性施工组织设计

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1、第七章第七章 铁路隧道工程实施性铁路隧道工程实施性施工组织设计施工组织设计 第五节第五节 施工场地平面布置图施工场地平面布置图第四节第四节 隧道工程施工进度安排隧道工程施工进度安排第三节第三节 施工辅助作业施工辅助作业第二节第二节 隧道施工方法的选择隧道施工方法的选择第一节第一节 概述概述第一节第一节 概述概述隧道工程施工特点隧道工程施工特点 施工组织设计的编制依据施工组织设计的编制依据 施工组织设计的主要内容施工组织设计的主要内容 施工组织设计的编制程序施工组织设计的编制程序 隧道工程施工特点隧道工程施工特点隧道工程隧道工程施工特点施工特点 Text工序较多工序较多干扰大干扰大 施工施工环境

2、差环境差 工作面工作面狭窄狭窄 地质条件地质条件复杂多变复杂多变 隧道工程实施性施工组织设计的编制依据隧道工程实施性施工组织设计的编制依据 编制依据编制依据 设计文件及变设计文件及变更设计文件更设计文件 施工承包合同书施工承包合同书 建设单位有关指建设单位有关指标、条约等标、条约等 有关施工会议精神有关施工会议精神或指导性施工组织或指导性施工组织设计方案及要求设计方案及要求 隧道工程实施性施工组织设计的主要内容隧道工程实施性施工组织设计的主要内容 概况的说明 施工准备工作 的安排 施工方法的选择 各种劳动力材料、机具需要量及其供应计划 主要内容主要内容 劳动组织 隧道施工进度计划 隧道洞口场地

3、布置及洞内三管两线的布置 各种主要技术组织措施 隧道工程实施性施工组织设计的编制程序隧道工程实施性施工组织设计的编制程序 熟悉隧道工程设计文件、指导性施工组织设计及协议、合同、纪要等熟悉施工技术和安全技术规范、规则收集并研究调查资料和施工现场具体情况选择施工方案和施工方法计算工程数量计算资源需要量编制施工进度计划图编制劳动力、材料、成品、构件、机械设备供应计划计算临时工程数量编制施工附图制定施工质量、安全技术措施绘制洞口施工场地平面布置图计算主要技术经济指标上报审批备案第二节第二节 隧道施工方法的选择隧道施工方法的选择隧道施工隧道施工方法的选择方法的选择施工方法的选择原则施工方法的选择原则施工

4、顺序安排施工顺序安排常见隧道施工方法常见隧道施工方法 洞口工程的安排洞口工程的安排 隧道进洞的方式隧道进洞的方式施工方法的变换施工方法的变换施工方法的选择原则施工方法的选择原则 1 12 23 34 4 工程的工程的重要性（这重要性（这从工程的规从工程的规模，使用上模，使用上的特殊要求，的特殊要求，工期的缓急，工期的缓急，工程的造价工程的造价等方面体现等方面体现出来）。出来）。 隧道所隧道所处的工程地处的工程地质和水文地质和水文地质条件。这质条件。这是选择施工是选择施工方法的先决方法的先决条件。条件。 施工技施工技术条件和机术条件和机械装备情况。械装备情况。 施工单施工单位的习惯做位的习惯做法

5、。法。 施工顺序安排施工顺序安排 施工顺序安排的原则，应保证各工序间紧密配合，互不干扰为宜。开挖作业程序，应根据地质条件选择的开挖方法来决定，以及只有在开挖方法（导坑类型）确定后，才能决定开挖顺序和流水步距。地质及水文地质不良隧道，原则上应随挖随支撑，随支撑随衬砌，工序一个紧接一个，以免暴露时间过长，山体岩层压力增加，造成坍塌。各工序间既不需要相距过远，又必须保持工序之间的最小距离，并相互配合，以保证各工序间施工时互不干扰。导坑开挖应设法提前打通，以改善洞内施工条件，提高进度。隧道洞门应及时衬砌，以防洞口附近岩石坍塌。两端洞外土石方工程，应配合隧道进度进行施工。施工顺序安排施工顺序安排常见隧道

6、施工方法常见隧道施工方法 常常见见隧隧道道施施工工方方法法 矿矿山山法法 掘掘进进机机法法 传统矿山法传统矿山法 新奥法新奥法 隧道掘隧道掘进机法进机法 盾构法盾构法 适应山岭隧道的大多数地质条件，尤其在不便采用锚喷支护的地质条件时，用于处理坍方也很奏效。 尽可能不破坏围岩的应力分布，开挖之后立即进行一次支护，防止岩石进一步松动，然后根据需要进行二次支护。 它不仅能在岩石整体性及磨蚀性强的条件下工作，也能在稳定条件差的地层中施工。圆形断面的隧道和水下隧道通常采用盾构法施工，它是在盾壳的支护下作业。 常见隧道施工方法常见隧道施工方法施工准备整体式厚衬砌确定施工方案开 挖临时支撑竣 工检查是否可以

7、撤换检查是否需要加强传统矿山法施工程序传统矿山法施工程序常见隧道施工方法常见隧道施工方法二次支护施工准备确定施工方案开 挖竣 工是否符合管理基准需要加强防水隔离层初期支护量测监控必要时需超前支护或预先进行地层改良修改施工方案改变施工方法修正支否是护参数和顺序新奥法施工程序洞口工程的安排洞口工程的安排 1.对洞顶地表的陷穴、深坑应加以填平夯实，对裂缝进行堵塞，严重者加以砌筑，使洞顶地表不得积水。2.在桥隧相连的洞口，原则上应先做隧道，待洞门做好以后再做洞口桥台。 3.洞口地段地层一般较破碎，给开挖造成了很大的困难，必须严格按照设计边坡进行边坡施工，不得使用临时边坡。 4.需要设置挡护工程的隧道洞

8、口，一般来说洞口地段的地质条件较差或地势较为陡峻，在施工时必须先做好挡护工程后方可进洞。 5.当开挖的山体可能失稳时，宜按照“早进晚出”原则处理。6.严格禁止大爆破方法施工。 7.各洞口工程的施工顺序，应视地形、地质条件和对隧道施工影响的大小而定。 洞口工程的安排洞口工程的安排 隧道进洞的方式隧道进洞的方式 只要岩体足够稳定，应首先选择导坑进洞方式 。 为了满足施工对出碴、运输、通风、排水的需要，或工程规模较大，而工期要求紧迫，需另开作业面时，还可在洞室的开挖断面外增设辅助坑道进洞。 若洞外路堑较长，土石方数量很大，不能很快将路堑挖到洞门，而工期又较紧必须及早进洞时，可采用拉槽进洞。 当洞口地

9、层很薄时，开挖暗洞后，往往不可能形成天然拱，洞顶岩层容易坍塌，则应采用明洞方式进洞。当洞顶围岩软弱或破碎严重，出现开挖面随挖随坍甚至不挖即坍的情况时，必须采取一定的辅助稳定措施进行预加固或超前支护后方可进洞。 隧道进洞的方式隧道进洞的方式 施工方法的变换施工方法的变换 当地质发生变化时，就应考虑施工方法的变换。 挑顶法。这种方法是由下导坑向上挖至上导坑顶标高，以达到开挖上导坑的目的。它分垂直挑顶和斜挑顶（又称爬道）两种。挑顶的位置应选择在较好的围岩地段以内，并与较差处的围岩的距离不得小于3m，以免挑顶时引起塌方。控制导坑开挖速度。这种方法，是采用放缓或停止下导坑而抢进上导坑，或放缓、停止上导坑

10、而抢进下导坑等来达到逐步地将原施工方法的工序过渡到新的施工方法的工序。 施工方法的变换施工方法的变换 第三节第三节 施工辅助作业施工辅助作业辅助坑道辅助坑道 压缩空气供应压缩空气供应 施工供电和照明施工供电和照明 施工通风及防尘施工通风及防尘 施工供水和排水施工供水和排水 施工运输施工运输 辅助坑道辅助坑道 辅助坑道类型适用条件特点横洞1.隧道傍山、且侧面覆盖层较薄2.横洞长度不超过隧道长度的1/101/73.在隧道洞口处桥隧相连影响施工4.地质条件差、地形条件不利、路堑开挖量大尚未完工而需进洞等情况 通风较差、但施工简单、不需要特殊的机具设备、出碴运输方便、造价低平行导坑1.长度超过3000

11、m的隧道在无其他辅助坑道可设时2.有大量地下水或瓦斯 能提高施工速度，解决施工通风、排烟、排水和运输干扰等问题，还可探明地层变化情况、但造价高斜井1.隧道埋深较浅，地质条件较好，隧道侧面有沟谷等低洼地形，隧道长度在1000m以上的情况2.斜井长度一般不超过200m 斜井运输需要有较强的牵引动力，出碴、进料运输距离较短，其施工及使用都比横洞、平行导坑复杂，但比竖井简单竖井1.覆盖层较薄的长隧道、或在中间适当位置覆盖层不厚、具备提升设备、施工中又需增加工作面的情况2.竖井深度一般不超过150m。 断面利用率较低，但施工较为方便，受力条件好，并可留作隧道永久通风道施工通风及防尘施工通风及防尘 在施工

12、中，通风方式有自然通风和强制机械通风两类。自然通风是利用洞室内外的温差或风压差来实现通风的一种方式，一般只限于短直隧道，且受洞外气候条件的影响极大，因而完全依赖自然通风是较少的，绝大多数隧道施工必须采用强制机械通风，机械通风是利用通风机和管道（或巷道）组成通风系统，以解决隧道通风问题。 施工通风及防尘施工通风及防尘压缩空气供应压缩空气供应 压缩空气都是由空气压缩机生产。空气压缩机有电动和内燃的，短隧道可采用移动式内燃空气压缩机，长大隧道则以采用固定式大型电动空气压缩机为好。隧道施工一般把空气压缩机集中安设在洞口空压机内，以负责供应隧道施工所需要的压缩空气。压缩空气站生产能力的估算，通常可按下列

13、公式求得：Q=Q(1+kQ=Q(1+kn n)k)kH H Q空压机站的生产能力，m3/min； Q估计出的总用风量，m3/min； kn备用量系数； kH海拔高度影响系数。 压缩空气供应压缩空气供应施工供水和排水施工供水和排水 施工供水施工供水 用水项目单 位耗 水 量说 明风枪用水t/（h支）0.2喷雾用水t/（min台）0.03每次放炮后喷雾30min衬砌用水t/h1.5包括混凝土养护及洗石用水机械用水t/（台d）5.0循环冷却用水1 1生产用水生产用水每天的用水量施工供水和排水施工供水和排水 施工供水施工供水 2 2生活用水生活用水 一般可按下列参考指标估算： 生产工人平均：（）m3/

14、d 非生产工人平均：（）m3/ 3 3消防用水消防用水 由于施工工地住房均为临时住房，相应标准较低，除按消防要求在设计、施工及临时住房布置等方面做好防火工作外，还应按临时建筑房屋每3000m2、消防耗水量（1520）L/s、灭火时间为计算消防用水贮备量，以防不测。施工供水和排水施工供水和排水 施工排水施工排水 1.1.洞内排水洞内排水 向洞内开挖是上坡，称为顺坡施工。此时的排水只需随导坑的延伸，在一侧挖水沟，使水顺坡自然排出洞外即可。 向洞内开挖为下坡，称为反坡施工。此时水向工作面汇集，需用机械排水，排水系统的布置有两种方式：分段开挖反坡水沟和隔开较长距离开挖集水坑。 反坡施工的隧道，应对地下

15、水涌水量有足够的估计，排水设施要有后备。必要时，应在导坑掌子面（工作面）上钻较深的探水眼，防止突然遇到地下水、暗河等或大量涌水进入坑道，造成工程事故。施工供水和排水施工供水和排水 施工排水施工排水 2.2.洞外排水洞外排水供水管道布置应注意：供水管道，主管直径一般为75mm100mm，支管直径为50mm。管道铺设应保证质量，平顺、短、直且弯头少，确保不漏水。管道沿山顺坡敷设悬空跨距大时，应根据计算来设立支柱承托，支撑点与水管之间加木垫；严寒地区亦应采用埋置或包扎等防冻措施，以防水管冻裂。水池的输出管应设总闸阀，干路管道每隔300m500m应安设闸阀一个，以便维修和控制管道。供水管道应安设在电线

16、路的异侧，不应妨碍运输和行人，并设专人负责检查养护。管道前端至开挖面，一般保持的距离为30m，用直径50mm高压软管接分水器。施工供电和照明施工供电和照明 1.1.电压。电压。隧道供电电压，一般是三相四线400V/230V。动力机械电压标准是380V，成洞地段照明用220V，工作地段照明应使用安全电压24V36V。 对于长大隧道，考虑低压输电因线路过长而使末端电压降低太大，故用6kV10kV高压电引入洞内，然后在洞内适当的地点设置变电站，将高压电流变到400V/380V，再往前送至工作地段。2.2.照明。照明。隧道施工通常采用白炽灯或荧光灯管，其优点是价格低，使用方便，但其耗电量较大且亮度较弱

17、，还容易造成事故。近年来已开始使用高压钠灯、低压卤钨灯、钠铊铟灯、镐灯等新型光源。其优点是：大幅度地增加了施工工作面和场地的照度，为施工人员创造了一个明亮的作业环境，可保证操作质量；安全性能好；节电效果明显；使用寿命长；维修方便，减少电工的劳动强度。施工供电和照明施工供电和照明 施工运输施工运输 隧道施工的洞内运输可以分为有轨运输和无轨运输两种。有轨运输有轨运输 有轨运输是铺设小型轨道，用轨道式运输车出碴和进料。有轨运输基本上不排出气体，对空气污染较轻，设备构造简单，容易制作；占用空间小而且固定等。不足之处在于轨道铺设较复杂，维修工作量大；调车作业复杂；开挖面延伸轨道影响正常装碴作业等。无轨运

18、输无轨运输 无轨运输主要是指汽车运输。其特点是运输速度快，管理工作简单，配套设备少。缺点是由于多采用内燃机，作业时会排放大量废气，对洞内空气污染较为严重，尤其在长大隧道中使用，需要有强大的通风设施。随着大型装载机械及重载自卸汽车的研制和生产，近年来无轨运输在隧道掘进中得到了愈来愈广泛的应用。施工运输施工运输第四节第四节 隧道工程施工进度安排隧道工程施工进度安排施工进度施工进度图的绘制图的绘制 施工进度施工进度的确定的确定 资源需要资源需要量计划量计划 资源需要量计划和施工进度的确定资源需要量计划和施工进度的确定 资源需要量计划，请参见第四章第四节。 施工进度的确定施工进度的确定 隧道施工进度计

19、划是在各个单项作业循环计划，特别是在导坑掘进循环计划的基础上定出的，因为导坑掘进是控制隧道施工进度的关键。导坑的开挖有交接班、检查找顶、出碴、钻眼、装药放炮、通风排烟等工序，从交接班开始到下一次交接班，组成一个作业循环。完成一个作业循环就有一次开挖进度，其数值等于炮眼深度与炮眼利用率的乘积。例如，增加炮眼深度可以增加每个循环的进尺，但在钻眼、出碴上就要多费时间，因而同一时间内，循环次数就会减少；为了提高炮眼利用率而增加炮眼数目，也会增加循环时间而减少循环次数。施工进度图的绘制施工进度图的绘制 施工进度图的绘制施工进度图的绘制 1 1确定工序间距：确定工序间距：施工中为了达到安全生产，工序之间互

20、不干扰起见，必须保持工序间的最小间距。不同的开挖方法有不同的间距要求，可参见隧道施工手册的相关内容。2 2施工进度图的绘制步骤及方法：施工进度图的绘制步骤及方法：（1）绘出工程概况表及隧道纵断面示意图：包括百尺标、坡度、隧道长度、中心里程、地质及水文情况、衬砌式样、开挖方法、进出口里程、线路情况及主要工程数量等。（2）确定隧道开挖顺序、导坑类型、断面尺寸、各工序间的间距长度，并绘出开挖程序示意图。（3）按开挖程序示意图及各段开挖进度，绘出各段的开挖进度线，若有辅助导坑或开挖方法有变更，应在进度线中表示。进度线的绘制方法为：在不同地质不同衬砌地段，计算出各段需要的天数，即：。然后以长度作为横坐标

21、，天数作为纵坐标，通过隧道开工的起点（即原点）作直线即得。（4）进度线确定后，进行劳动力分配，绘制劳动力动态图（绘在进度线的右侧），绘制图例图标，注写必要的说明。第五节第五节 施工场地平面布置图施工场地平面布置图 弃碴场地弃碴场地 及卸碴轨及卸碴轨 道的布置道的布置 大批材料大批材料 的堆放场的堆放场 地和料库地和料库 的布置的布置 生产房屋生产房屋 和生产设和生产设 施的布置施的布置 生活房屋生活房屋 的布置的布置 弃碴场地及卸碴轨道的布置弃碴场地及卸碴轨道的布置 处理弃碴有两个原则：处理弃碴有两个原则：一个是变无用为有用，把弃碴用作片石碎石料，或用于铁路路基填方，或用来铺设临时道路路面；另

22、一个是变有害为无害，就是当必须占用农田时，力争把弃碴场变为耕地，以弥补弃碴占用的耕地。 弃碴场上的卸碴线应不少于两条，交替使用，以利弃碴。 弃碴场地及卸碴轨道的布置弃碴场地及卸碴轨道的布置大批材料的堆放场地和料库的布置大批材料的堆放场地和料库的布置 大批材料的堆放场地和料库的布置大批材料的堆放场地和料库的布置砂石材料堆放和水泥仓库均应和混凝土搅拌站布置在一起。 木材仓库和木材加工场应布置在一起，并靠近道路。 钢材仓库与钢筋加工场地应布置在一起，以便于加工和工程使用。生产房屋和生产设施的布置生产房屋和生产设施的布置 各种生产房屋和生产设施的布置要特别注意防洪、防砸、防沉陷、防塌埋。通风机房和空压

23、机房应靠近洞口，尽量缩短管道长度，以减少管道中能量损失，尤其要避免出现过多的角度弯折。 搅拌机应尽量靠近洞口，靠近砂石料，且应有一定垂直高度，便于装车运输。 炸药、雷管、油料均为危险品和易燃品，布置时应慎重考虑。机修房应设在各种机械重心地区，避免机械长距离搬运。 发电机房不一定太靠近洞口而与其他房屋争场地。 工地的临时道路应充分利用原有道路。 行政管理和生活福利设施，应方便生产，方便工人的生活。 生产房屋和生产设施的布置生产房屋和生产设施的布置生活房屋的布置生活房屋的布置 生活房屋应集中布置，且离洞口不宜过远，有利于指挥生产与工人上下班方便，但也不宜过近，以免影响办公和工人休息。要妥善考虑职工室外文体活动场地的布置。生活区要靠近水源，在水源四周50m以内不得设厕所、畜圈和垃圾坑等。 每个隧道工地的条件是千变万化各不相同的。因此，在考虑隧道工地布置时，要因地制宜，对具体情况作具体分析，同时做好环境保护工作。生活房屋的布置生活房屋的布置