隧道穿越煤系地層巷道

專項施工方案

（格式最終版）

中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司

年月日

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

目錄

編制依據(jù).....................................................................1

1.1施工組織設(shè)計............................................................1

1.2勘察設(shè)計文件............................................................1

1.3國家、行業(yè)、地方規(guī)范規(guī)程................................................1

1.4法律、法規(guī)及規(guī)范性文件..................................................2

工程概況.....................................................................2

2.1工程和各參建方基本情況..................................................2

2.2工程簡介................................................................3

2.3分部分項工程簡介........................................................4

2.4工程地質(zhì)、水文概況......................................................6

2.5設(shè)計概況................................................................8

2.6工程重點及難點分析.....................................................15

施工總體部署.................................................................16

3.1方案比選...............................................................16

3.2組織機(jī)構(gòu)...............................................................17

3.3施工進(jìn)度計劃...........................................................19

施工準(zhǔn)備.....................................................................19

4.1技術(shù)準(zhǔn)備...............................................................19

4.2材料準(zhǔn)備...............................................................20

4.3機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備...........................................................20

4.4測量、監(jiān)測準(zhǔn)備.........................................................22

4.5勞動力準(zhǔn)備.............................................................22

4.6試驗準(zhǔn)備...............................................................23

4.7施工供風(fēng)、供水、供電、通風(fēng)、照明及排水系統(tǒng)準(zhǔn)備.........................23

施工工藝.....................................................................25

5.1施工工藝流程圖..........................................................25

主要施工方法.................................................................26

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

6.1施工準(zhǔn)備...............................................................26

6.2超前地質(zhì)預(yù)報...........................................................26

6.3測量放樣...............................................................28

6.4工作室開挖支護(hù).........................................................31

6.5導(dǎo)向墻施工.............................................................31

6.6管棚鉆孔施工...........................................................33

6.7鋼管制作及安裝.........................................................35

6.8鋼管注漿...............................................................35

6.9掘進(jìn)...................................................................36

6.10初期支護(hù)..............................................................39

6.11防水及二次襯砌........................................................40

6.12注漿回填..............................................................49

7監(jiān)控量測.....................................................................50

7.1監(jiān)測目的...............................................................50

7.2監(jiān)測內(nèi)容...............................................................50

7.3監(jiān)測方法...............................................................50

7.4監(jiān)測斷面和測點的布置...................................................51

7.5監(jiān)測頻率...............................................................51

7.6瓦斯監(jiān)測...............................................................52

8檢查驗收.....................................................................52

8.1驗收標(biāo)準(zhǔn)...............................................................52

8.2驗收人員...............................................................52

8.3驗收程序...............................................................53

8.4驗收內(nèi)容...............................................................53

9進(jìn)度保證措施.................................................................56

10質(zhì)量保證措施...............................................................57

10.1保證措施..............................................................57

10.2質(zhì)量通病預(yù)防措施......................................................61

10.3施工質(zhì)量保證措施......................................................79

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

安全施工保證措施...........................................................82

11.1風(fēng)險源辨識、評價以及應(yīng)對措施..........................................82

11.2安全目標(biāo)..............................................................84

11.3安全保證體系及組織機(jī)構(gòu)................................................84

11.4安全技術(shù)措施..........................................................86

11.5專項安全措施..........................................................87

11.6安全防范措施..........................................................92

11.7安全生產(chǎn)檢查制度......................................................97

11.8消防及環(huán)保措施........................................................97

應(yīng)急預(yù)案..................................................................100

12.1花鼓山隧道工程危險源辨識、風(fēng)險評估及控制措施.........................100

12.2應(yīng)急保障體系.........................................................122

12.3應(yīng)急處理程序.........................................................128

12.4外援急救申請.........................................................130

12.5突發(fā)性事故應(yīng)急處理...................................................130

12.6隧道逃生管設(shè)置措施...................................................132

12.7應(yīng)急物資及隊伍保障...................................................133

文明施工及環(huán)境保護(hù)措施....................................................133

13.1完善健全管理制度.....................................................133

13.2文明施工技術(shù)措施.....................................................134

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

1編制依據(jù)

1.1施工組織設(shè)計

序號施組名稱編號編制日期

國道G533水西至仙女湖（新余市繞城段）一級

1ZJ-XYHC0012017.10

公路改建工程實施性施工組織設(shè)計

1.2勘察設(shè)計文件

序號圖紙名稱出圖日期

國道G533水西至仙女湖（新余市繞城

段）一級公路改建工程

兩階段施工圖設(shè)計

12017.08

A3標(biāo)段（K21+820?K25+960、K27+460-

K33+060）

第四冊第一分冊

國道G533水西至仙女湖（新余市繞城

段）一級公路改建工程

2兩階段施工圖設(shè)計2017.08

A3標(biāo)段（K21+820?K33+060）

工程地質(zhì)報告（全一冊）

新余市國省道（G533、S221和S312）繞

32017.09

城一級公路改建工程施工圖設(shè)計（技術(shù)交底）

1.3國家、行業(yè)、地方規(guī)范規(guī)程

序號類別標(biāo)準(zhǔn)名稱編號

混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收

1GB50204-2015

規(guī)范

工程建設(shè)國

2家標(biāo)準(zhǔn)地下工程防水技術(shù)規(guī)范GB50108-2008

（GB）

3工程測量規(guī)范（附條文說明）GB50026—2007

4公路隧道施工技術(shù)規(guī)范JTG/TF60-2009

公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報技術(shù)規(guī)

5DB42/T561-2009

程

工程行業(yè)標(biāo)

6公路隧道施工技術(shù)細(xì)則JTG/TF60-2009

準(zhǔn)（CJJ）

7鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程JGJ107-2016

8公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGB01-2017

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序號類別標(biāo)準(zhǔn)名稱編號

9公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)JTGF80/1-2004

施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)

10JGJ46-2005

范

11公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范JTGF90-2015

1.4法律、法規(guī)及規(guī)范性文件

一

序

號名稱編號

1中華人民共和國安全生產(chǎn)法國家主席令第13號

2建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例國務(wù)院393號

3安全事故應(yīng)急預(yù)案管理辦法國家安監(jiān)總局令第88號

4危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定建辦質(zhì)(2018)31號

5危險性較大的分部分項工程管理規(guī)定住建部令第37號

江西省危險性較大的分部分項工程安全

贛建安(2019)11號

6管理實施細(xì)則

7建設(shè)工程質(zhì)量管理條例國務(wù)院令第279號

中國建筑一局(集團(tuán))有限公司建設(shè)工程技

82019版

術(shù)質(zhì)量紅線

2工程概況

2.1工程和各參建方基本情況

序號項目內(nèi)容

新余市國省道一級公路繞城改建工程

1工程名稱

(環(huán)城路)PPP項目

2工程地址江西省新余市

3建設(shè)單位新余市交通運輸局

4勘察單位江西省交通設(shè)計研究院有限責(zé)任公司

5設(shè)計單位江西省交通設(shè)計研究院有限責(zé)任公司

2

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

6監(jiān)理公司上饒市贛東公路工程咨詢有限公司

7質(zhì)量監(jiān)督新余市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站

8施工總包中國建筑股份有限公司

9勞務(wù)分包婁底市恒通勞務(wù)有限公司

湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限公司

10監(jiān)控量測

試驗檢測中心

11施工范圍花鼓山隧道

12合同工期2017年9月15日至2019年9月15日共計：24個月

13質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)集團(tuán)“精品杯”工程；爭創(chuàng)江西省優(yōu)良工程

2.2工程簡介

花鼓山隧道位于新余市北郊，馬洪鄉(xiāng)與下村鎮(zhèn)的交界處，在馬洪鄉(xiāng)的內(nèi)塘村與下

村鎮(zhèn)的袁家村之間橫穿花鼓山，花鼓山隧道是一座上下分離的四車道高速公路中隧道。

花鼓山隧道的起訖里程樁號為：左洞ZK22+590?ZK23+367,長777米，右洞

YK22+574?YK23+360,長786米，左右洞相距約20米，隧道東軸線為東西走向，

隧道設(shè)計路面標(biāo)高（黃海高程系統(tǒng)）左洞為110.226（隧道進(jìn)口）?110.940（隧道出

口）米，右洞為110.018（隧道進(jìn)口）?110.996（隧道出口）米。隧道左右均線位于

直線內(nèi)。左右隧道縱斷面線型均為人字坡：1.3%—0.8%。

圖2.2-1花鼓山隧道出口端

3

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

2.3分部分項工程簡介

隧道在開挖至K23+154附近時，通過超前地質(zhì)雷達(dá)掃描（有效距離25-30米），

發(fā)現(xiàn)在掌子面前方5m區(qū)域左上方有一條早期煤礦開采留下的巷道，在后續(xù)的開挖中

發(fā)現(xiàn)，該巷道與隧道中軸線夾角約60°,從隧道左側(cè)拱頂斜向穿過隧道，巷道寬約

4.4m,高約3.8m,與隧道左洞相交長度約20m。

當(dāng)隧道開挖至ZK23+149時，發(fā)生了大面積坍塌，塌腔體的縱向長度約8m,徑

向深度約5m,橫向長度約6m,塌方量約240m3,且塌方體中伴有突水。

圖2.3-1巷道走向縱剖面示意圖

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圖2.3-2巷道走向平面示意圖

0

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

圖2.3-3巷道走向橫斷面示意圖

5

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

圖2.3-4現(xiàn)場情況查看

圖2.3-5巷道實景圖

2.4工程地質(zhì)、水文概況

2.4.1水文概況

花鼓山隧道地處亞熱帶溫潤季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，日照充足，雨量充沛，無霜

期長，嚴(yán)冬較短，一年四季氣候分明，春季冷暖多變，多陰雨低溫，盛夏高溫炎熱,

伏秋晴多易旱，冬季寒冷干燥。全市年平均氣溫在18℃之間，最熱月月平均氣溫為

29.5C之間，最冷月1月平均氣溫為5.8C,歷年極端最高氣溫為406C,極端最低

氣溫-8.3℃。年平均降雨量1590.2毫米，近50年最大降雨量為2101.0毫米，出現(xiàn)在

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

1984年，降水量在時間分配上不均勻，集中雨季在4-6月，且多大雨和暴雨。年平均

日照為1655.4小時，無霜期281天，年平均蒸發(fā)量1497.8mm,低于平均降雨量，新

余風(fēng)力多2級(歷年平均風(fēng)速20米/秒)，全年各月的平均風(fēng)速變化不大。

花鼓山隧道所處的花鼓山為袁河支流馬洪河與下河村的分水嶺，隧道區(qū)的地表水

系不發(fā)育，所處山體未見水庫、水塘等地表水體，山勢陡峭，山坡多為雨季降水形成

的季節(jié)性面流，溝谷地可能形成短暫季節(jié)性洪流。隧道進(jìn)口附近最大地表水體主要為

內(nèi)塘水庫，隧道出洞口附近為袁家水庫。

2.4.2地理結(jié)構(gòu)及巖性特征

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查及區(qū)域資料分析，隧址區(qū)主要地層為三疊系安源組(T3an)以及三

疊系大冶組(Tld),安源組地層巖性主要為灰黃、灰黑色中厚層狀長石石英細(xì)砂巖夾

薄層狀粉砂巖、炭質(zhì)頁巖及煤層，底部含燧石細(xì)砂巖，具有波狀層理，厚度44-662m。

在隧道區(qū)地層產(chǎn)狀為135。-156。/45。-58。，其走向與隧道呈大角度相交，巖性軟硬相

間，裂隙非常發(fā)育，巖體較破碎，其組成的圍巖洞室穩(wěn)定性較差，大冶組地層主要巖

性為上部：灰白色，灰黑色中厚層狀灰?guī)r或白云質(zhì)灰?guī)r夾灰綠、紫紅色頁巖、粉砂巖、

砂質(zhì)頁巖和灰?guī)r透鏡體，該層巖體風(fēng)化層巨厚，巖質(zhì)軟硬相間，總體較堅硬，裂隙發(fā)

育，巖體較破碎，巖溶較發(fā)育，對隧道組成的圍巖洞室，洞門穩(wěn)定性較差。

根據(jù)勘察設(shè)計地質(zhì)資料得知，隧道洞口區(qū)地層結(jié)構(gòu)自上而下依次為：第四系地層

(Q)和三疊系安源組(T3an)地層、三疊系大冶組(Tld)。

2.4.3不良地質(zhì)

根據(jù)工程地質(zhì)資料描述及超前地質(zhì)預(yù)報，該段隧道區(qū)域內(nèi)的不良地質(zhì)現(xiàn)象存在以

下幾點:

1)裂隙

洞內(nèi)圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，隧道穩(wěn)定性差，在隧道施工過程中易坍塌;

2)涌水

由于洞內(nèi)存在裂隙，地下水豐富，存在巷道積水和裂隙水，當(dāng)隧道開挖至本段時，

會產(chǎn)生突然涌水現(xiàn)象；

3)煤層及有毒、可燃?xì)怏w

該隧道區(qū)地質(zhì)調(diào)繪及鉆孔揭露的主要巖性為灰黃、灰黑色中厚層狀長石石英細(xì)砂

巖夾薄層狀粉砂巖、炭質(zhì)頁巖及煤層，局部含碳量較高，煤層已存在膨脹變形，可能

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

存在有害、可燃?xì)怏w。

4）變形坍塌

隧道開挖至不穩(wěn)定煤層時隧道易變形坍塌，對隧道圍巖穩(wěn)定性不利。煤系地層隧

道開挖后具有沿垂直層理方向的膨脹、應(yīng)力釋放及變形特點。對本段圍巖的監(jiān)控量測

結(jié)果顯示，裂隙縱橫交錯，圍巖有膨脹性，對初期支護(hù)不利，易變型，需要對初期支

護(hù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)處理，增加變形預(yù)留量，加強(qiáng)圍巖沉降收斂監(jiān)測。此類圍巖巖體破碎，

裂隙發(fā)育，隨著水作用時間的延長，密度會逐漸減小，膨脹作用使巖體軟弱，結(jié)合性

差，狀態(tài)松散。

2.4.4地質(zhì)構(gòu)造對隧道工程的影響

受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的影響，隧道區(qū)域內(nèi)巖體較破碎，其成洞性差，隧道施工至破碎

帶和構(gòu)造裂隙時，容易引起掉塊，甚至是洞壁巖體發(fā)生剝離等現(xiàn)象，不利于隧道的穩(wěn)

定性。同時破碎帶一般為地下水的富集地帶，為區(qū)內(nèi)的富水層，具承壓性，當(dāng)隧道施

工到破碎帶時，常發(fā)生涌水現(xiàn)象。

隧道區(qū)為條帶狀分布的局部突兀丘陵山體，且?guī)r體結(jié)構(gòu)比較破碎，水平應(yīng)力多已

消散，所以隧道區(qū)的主要地應(yīng)力為垂直方向的自重應(yīng)力。隧址區(qū)分布地層巖性有中厚

層長石石英細(xì)砂巖夾薄層狀粉砂巖、炭質(zhì)頁巖及煤層等，以軟質(zhì)巖為主，開挖過程中

洞壁巖體容易位移，持續(xù)時間長，成洞性差，基坑有隆起現(xiàn)象，成形性較差。

2.5設(shè)計概況

2.5.1設(shè)計參數(shù)

表251-1ZK23+084-ZK23+175/YK23+102-YK23+209段設(shè)計參數(shù)表

序號設(shè)計內(nèi)容設(shè)計值

1設(shè)計荷載公路一I級

10.75m：0.75（檢修道）+0.50（側(cè)向?qū)挾龋?2*3.75（車道寬

2隧道凈寬

度）+1.0（側(cè)向?qū)挾龋?1.0（檢修道）

3隧道凈高5.0m

4設(shè)計速度50km/h

5凈空斷面面積68.31m2

6凈空斷面周長32.35m2

7凈空斷面高度7.21m

8

隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

8寬度10.75m

9高寬比0.671

10面積利用率0.824

管棚長度40m,采用中108mmX8mm熱軋無縫鋼管制作

而成，導(dǎo)向墻厚度60cm,導(dǎo)向管①133mmX11mm熱軋

無縫鋼管制作而成，環(huán)向間距50cm,長度100cm,安裝

11長管棚角度21°,固定方式采用＜M6Q鋼筋進(jìn)行固定焊接，導(dǎo)

向墻工字鋼為118,間距為45cm/棉，工字鋼之間采用①

22鋼筋縱向焊接，環(huán)向間距80cm,采用C30泵送磴進(jìn)行

澆筑。

支護(hù)采用120工字鋼，安裝間距50cm,工字鋼之間采用

中22鋼筋連接，與圍巖密貼，并與巖體一起，形成承載

結(jié)構(gòu)。鋼筋網(wǎng)采用中8鋼筋焊接加工而成，鋼筋網(wǎng)間距按

20cm義20cm布設(shè)；將鋼筋網(wǎng)片與鋼拱架焊接成為一體，

12初支支護(hù)增加整體效果，網(wǎng)片事先在洞外加工成型。鎖腳錨桿采用

L型①22鋼筋，長度為4.5m/根。底部至拱肩處布設(shè)系統(tǒng)

錨桿，錨桿采用①22鋼筋，長度為4.5m,環(huán)向間距1m,

縱向間距50cm,灌漿須飽滿。錨桿入孔深度不得小于設(shè)

計長度95%。

主筋采用HRB400/822,間距20cmX20cm,分布筋采用

HRB400/中12,間距35cm,箍筋采用HPB300/①8,梅花

13二次襯砌

形布置，間距40cm,在拱頂預(yù)埋中140注漿孔，間距為

5m,襯砌混凝土采用C30泵送混凝土。

縱向盲溝采用OlOOmmHDPE管，半打孔；襯砌拱，墻背

后設(shè)環(huán)向盲溝，采用TS50軟式透水管，間距5m一環(huán)。

橫向排水管與隧道排水溝相接，每5m設(shè)置一道，路面下

1423防排水

設(shè)置橫向"50mmHDPE單壁打孔波紋管，縱向間距為

10m。防水板采用1.2mm厚EVA防水板，止水帶采用膨

脹式止水帶和EVA背貼式止水帶。

9

花鼓山隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

長管棚大樣圖

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長管棚大樣圖

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柿女任公司及長管用道計圖日期2018.5

圖251-1長管棚設(shè)計圖

10

閱中國建筑一局(集團(tuán)府限公司花鼓山隧道穿越煤系地層巷道專項施工方案

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日期2018.5

圖251-2襯砌鋼筋構(gòu)