寧強(qiáng)隧道施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本信息寧強(qiáng)隧道全長(zhǎng)12.5公里，采用雙洞單向三車道設(shè)計(jì)，左線長(zhǎng)6.3公里，右線長(zhǎng)6.2公里，設(shè)計(jì)速度80公里/小時(shí)。隧道凈寬10.5米，凈高5.0米，最大開挖寬度12.44米，最大開挖高度9.88米，開挖斷面達(dá)105.7平方米。隧道穿越陜西省寧強(qiáng)縣低中山區(qū)，進(jìn)口段3.5公里位于剝蝕地貌區(qū)，出口段9公里穿越構(gòu)造侵蝕峽谷，最大埋深40-90米，進(jìn)出口均設(shè)置明洞結(jié)構(gòu)。1.2地質(zhì)水文條件隧道主要穿越泥巖夾頁(yè)巖地層，層理發(fā)育呈薄層構(gòu)造，易風(fēng)化成碎片狀，Ⅱ、Ⅲ類圍巖占比達(dá)52.7%-64.1%。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，存在3條區(qū)域性斷層破碎帶，其中F2斷層寬度達(dá)15-20米，節(jié)理裂隙密集。地下水類型包括第四系松散層孔隙水、基巖裂隙水及巖溶水，受大氣降水補(bǔ)給明顯，最大涌水量達(dá)10萬(wàn)立方米/天，雨季水量呈3-5倍增長(zhǎng)。1.3工程重難點(diǎn)地質(zhì)復(fù)雜：軟弱圍巖占比大，遇水易軟化，存在塌方風(fēng)險(xiǎn)水文條件：富水地段多，斷層帶可能發(fā)生突水涌泥施工限制：出口段緊鄰黃壩河大橋，需單側(cè)掘進(jìn)；部分區(qū)段反坡施工，排水困難結(jié)構(gòu)特殊：大斷面開挖對(duì)圍巖穩(wěn)定性要求高，需控制變形二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置"五部?jī)墒?管理體系：工程技術(shù)部：負(fù)責(zé)施工方案編制、技術(shù)交底、測(cè)量監(jiān)控安全質(zhì)量部：實(shí)施全過(guò)程安全監(jiān)管與質(zhì)量驗(yàn)收物資設(shè)備部：保障材料采購(gòu)與機(jī)械設(shè)備管理計(jì)劃合同部：負(fù)責(zé)進(jìn)度控制與成本管理財(cái)務(wù)部：資金調(diào)配與成本核算綜合辦公室：行政后勤與對(duì)外協(xié)調(diào)試驗(yàn)室：材料檢測(cè)與混凝土配合比設(shè)計(jì)2.2施工分區(qū)劃分采用"進(jìn)口+出口+3個(gè)斜井"的五工區(qū)平行作業(yè)模式：進(jìn)口工區(qū)：承擔(dān)3.5公里正洞施工，配置2個(gè)掘進(jìn)班組出口工區(qū)：負(fù)責(zé)2.5公里正洞施工，設(shè)置1個(gè)掘進(jìn)班組1#斜井：長(zhǎng)860米，坡度11°，服務(wù)2.2公里正洞2#斜井：長(zhǎng)620米，坡度9°，服務(wù)1.8公里正洞3#斜井：長(zhǎng)540米，坡度10°，服務(wù)2.0公里正洞2.3資源配置計(jì)劃勞動(dòng)力配置：高峰期投入1200人，其中專業(yè)技術(shù)人員150人，特種作業(yè)人員280人每個(gè)工區(qū)配置開挖班、支護(hù)班、襯砌班、機(jī)電班等專業(yè)班組主要設(shè)備清單：|設(shè)備類型|規(guī)格型號(hào)|數(shù)量|用途||---------|---------|------|------||隧道掘進(jìn)機(jī)|EBZ260|5臺(tái)|掌子面開挖||液壓鉆機(jī)|ZYG150|12臺(tái)|超前地質(zhì)鉆探||注漿泵|2TGZ60/210|8臺(tái)|圍巖加固注漿||混凝土噴射機(jī)|PZ-9|10臺(tái)|初期支護(hù)||通風(fēng)機(jī)|SDS-No11.5|15臺(tái)|隧道通風(fēng)||抽水機(jī)|200D43×5|25臺(tái)|排水系統(tǒng)|材料供應(yīng)計(jì)劃：水泥：P.O42.5級(jí)，月需量8000噸鋼筋：HRB400E級(jí)，月需量1200噸炸藥：乳化炸藥，月需量300噸防水材料：EVA防水板（1.5mm厚），總用量18萬(wàn)平方米三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)建立"長(zhǎng)-中-短"三級(jí)預(yù)報(bào)體系：長(zhǎng)期預(yù)報(bào)：采用TSP203系統(tǒng)，探測(cè)100米范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造中期預(yù)報(bào)：地質(zhì)雷達(dá)配合超前水平鉆，探明30-50米范圍水文情況短期預(yù)報(bào)：掌子面紅外探水儀檢測(cè)，結(jié)合5米加深炮孔驗(yàn)證對(duì)斷層破碎帶實(shí)施專項(xiàng)探測(cè)：采用地質(zhì)鉆機(jī)施作3個(gè)Φ130mm超前探孔，孔深30米，環(huán)向間距3米測(cè)定涌水量、水壓及水質(zhì)，當(dāng)涌水量＞10L/s時(shí)啟動(dòng)注漿止水取芯分析巖石完整性系數(shù)，判斷圍巖穩(wěn)定性3.2開挖施工方法根據(jù)圍巖類別選擇工法：Ⅱ類圍巖：CRD工法，分4個(gè)導(dǎo)洞開挖，循環(huán)進(jìn)尺0.5-0.8米Ⅲ類圍巖：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，上下臺(tái)階高度比1:1.2，循環(huán)進(jìn)尺1.0米Ⅳ類圍巖：臺(tái)階法施工，臺(tái)階長(zhǎng)度控制在5-8米，循環(huán)進(jìn)尺1.5米Ⅴ類圍巖：全斷面開挖，采用深孔爆破，循環(huán)進(jìn)尺3.0米爆破參數(shù)設(shè)計(jì)：周邊眼間距45-50cm，抵抗線60-70cm，裝藥集中度0.15-0.2kg/m采用線形微震爆破技術(shù)，單響藥量控制在30kg以內(nèi)光面爆破半孔率要求：硬巖≥85%，軟巖≥60%3.3支護(hù)體系設(shè)計(jì)初期支護(hù)：噴射混凝土：C25早強(qiáng)混凝土，厚度25-30cm，初凝時(shí)間≤10min錨桿系統(tǒng)：Φ22藥卷錨桿，長(zhǎng)度3.5-4.5米，間距80×80cm梅花形布置鋼拱架：Ⅰ18-Ⅰ22工字鋼，間距60-100cm，鎖腳錨桿采用Φ25×5mm中空注漿錨桿鋼筋網(wǎng)：Φ8@15×15cm，搭接長(zhǎng)度≥30d超前支護(hù)：Ⅱ、Ⅲ類圍巖：Φ42×4mm超前小導(dǎo)管，長(zhǎng)4.5米，環(huán)向間距30cm，外插角10-15°斷層破碎帶：Φ108×6mm管棚，長(zhǎng)15-20米，環(huán)向間距40cm，采用地質(zhì)鉆機(jī)頂進(jìn)富水段：深孔周邊預(yù)注漿，孔深25米，注漿壓力1.5-2.0MPa，擴(kuò)散半徑2.5米3.4防排水施工防水體系：基面處理：噴射混凝土表面平整度D/L≤1/10，陰角抹成R≥5cm圓弧防水層：1.5mm厚EVA防水板+400g/m2無(wú)紡布，采用無(wú)釘鋪設(shè)工藝止水帶：中埋式鋼邊止水帶（寬度35cm）+背貼式止水帶（寬度20cm）排水系統(tǒng)：環(huán)向Φ50mm透水管+縱向Φ100mm雙壁波紋管+橫向?qū)芴厥獾囟翁幚恚焊凰危簩?shí)施"以堵為主、限量排放"，采用深孔預(yù)注漿形成止水帷幕斷層帶：設(shè)置截水環(huán)，環(huán)向間距5米，注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿施工縫：采用遇水膨脹止水條+鍍鋅鋼板止水帶復(fù)合防水3.5二次襯砌施工采用12米液壓模板臺(tái)車，分段澆筑：襯砌參數(shù)：C35混凝土，抗?jié)B等級(jí)P8，厚度50-80cm，鋼筋保護(hù)層5cm施工工藝：臺(tái)車定位：誤差控制在±5mm內(nèi)，采用全站儀校核混凝土澆筑：分層厚度≤30cm，振搗時(shí)間20-30s，采用插入式振搗器配合附著式振搗器養(yǎng)護(hù)：帶模養(yǎng)護(hù)≥72h，灑水養(yǎng)護(hù)至14天特殊要求：仰拱超前拱墻襯砌150米以上矮邊墻與拱墻一次性澆筑，避免施工縫混凝土坍落度控制在160±20mm四、特殊地質(zhì)段施工措施4.1軟弱圍巖施工工法選擇：采用超短臺(tái)階法，臺(tái)階長(zhǎng)度3-5米，上下臺(tái)階間距控制在2倍洞徑內(nèi)支護(hù)強(qiáng)化：掌子面噴射5cm厚混凝土封閉系統(tǒng)錨桿采用Φ25自進(jìn)式錨桿，長(zhǎng)度4.5米增設(shè)臨時(shí)仰拱，每循環(huán)施作監(jiān)控量測(cè)：測(cè)點(diǎn)間距5米，每天觀測(cè)2次允許最大變形量100mm，變形速率≤5mm/d4.2富水?dāng)鄬犹幚韺?shí)施"堵排結(jié)合"綜合治理：超前預(yù)注漿：采用Φ91mm鉆孔，孔深25米，環(huán)向布置32個(gè)孔注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，初凝時(shí)間30-60s注漿壓力：1.5-2.0倍靜水壓力，終止標(biāo)準(zhǔn)為注漿量＜20L/min持續(xù)30min排水系統(tǒng)：設(shè)置三級(jí)排水體系：掌子面積水坑→區(qū)間集水井→洞口沉淀池反坡段安裝200D43×5多級(jí)離心泵，揚(yáng)程215米，流量280m3/h配備備用電源，確保排水不中斷開挖支護(hù)：采用CRD工法，單循環(huán)進(jìn)尺0.5米鋼架采用I22b工字鋼，間距50cm，全環(huán)封閉拱腳設(shè)置Φ32鎖腳錨桿，長(zhǎng)度6米，每處4根4.3穿越公路段施工針對(duì)K12+300-K12+500段下穿京昆高速路段：爆破控制：采用乳化炸藥，單響藥量控制在15kg以內(nèi)實(shí)施毫秒延時(shí)爆破，段間隔≥50ms爆速檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，振動(dòng)速度控制在2.5cm/s以下支護(hù)措施：管棚超前支護(hù)：Φ108×6mm鋼管，長(zhǎng)30米，環(huán)向間距30cm雙層鋼筋網(wǎng)+25cm厚C30噴射混凝土型鋼拱架間距加密至50cm監(jiān)控量測(cè)：高速公路路面布設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，每5米一個(gè)斷面隧道內(nèi)設(shè)置凈空變化測(cè)點(diǎn)，24小時(shí)監(jiān)測(cè)允許沉降值≤30mm，預(yù)警值20mm五、施工進(jìn)度計(jì)劃5.1關(guān)鍵線路總工期48個(gè)月，關(guān)鍵線路為：洞口工程→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→隧道開挖→初期支護(hù)→二次襯砌→機(jī)電安裝5.2階段控制目標(biāo)準(zhǔn)備階段：3個(gè)月，完成臨建、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、技術(shù)準(zhǔn)備主體施工：42個(gè)月，其中：進(jìn)口工區(qū)：3.5公里/30個(gè)月出口工區(qū)：2.5公里/24個(gè)月斜井工區(qū)：6.0公里/36個(gè)月收尾階段：3個(gè)月，完成缺陷修復(fù)與驗(yàn)收5.3進(jìn)度保障措施采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度模擬，每周對(duì)比分析偏差配置備用設(shè)備，關(guān)鍵工序設(shè)備保有量120%建立進(jìn)度獎(jiǎng)懲機(jī)制，超額完成獎(jiǎng)勵(lì)200元/米，滯后處罰100元/米雨季來(lái)臨前完成富水段施工，避開不利季節(jié)六、質(zhì)量安全保證體系6.1質(zhì)量管理措施材料控制：實(shí)行"三檢制"（進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、過(guò)程抽檢、出場(chǎng)復(fù)檢），不合格材料嚴(yán)禁使用工序管理：執(zhí)行"首件認(rèn)可制"，每個(gè)分項(xiàng)工程首件驗(yàn)收通過(guò)后方可大面積施工質(zhì)量檢測(cè)：混凝土強(qiáng)度：每50m3留置1組試塊，同條件養(yǎng)護(hù)與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)各1組鋼筋間距：允許偏差±10mm，每20米檢查一個(gè)斷面防水層：采用真空檢測(cè)法，合格率100%質(zhì)量追溯：建立信息化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)"人、機(jī)、料、法、環(huán)"全過(guò)程可追溯6.2安全管理體系風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)：重大風(fēng)險(xiǎn)：富水?dāng)鄬邮┕ぁ⒈谱鳂I(yè)、高處作業(yè)較大風(fēng)險(xiǎn)：臨時(shí)用電、機(jī)械設(shè)備、有限空間一般風(fēng)險(xiǎn)：消防管理、交通安全、文明施工防護(hù)措施：洞口設(shè)置門禁系統(tǒng)，實(shí)行人臉識(shí)別準(zhǔn)入隧道內(nèi)每500米設(shè)置避難硐室，配備應(yīng)急物資高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)實(shí)施"作業(yè)許可"制度，項(xiàng)目經(jīng)理審批應(yīng)急管理：編制12項(xiàng)專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，每季度演練配備應(yīng)急救援隊(duì)伍，24小時(shí)待命與地方醫(yī)院建立綠色通道，應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間≤30分鐘七、環(huán)境保護(hù)措施7.1水環(huán)境保護(hù)設(shè)置三級(jí)沉淀池，廢水處理達(dá)標(biāo)后排放油料庫(kù)房設(shè)置防滲池，防止油污滲漏生活污水經(jīng)化糞池處理后用于綠化灌溉7.2大氣污染防治拌合站安裝PM10在線監(jiān)測(cè)設(shè)備出洞口設(shè)置洗車平臺(tái)，車輛沖洗干凈后方可上路棄渣場(chǎng)采取覆蓋措施，防止揚(yáng)塵7.3噪聲控制高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB爆破作業(yè)避開周邊居民休息時(shí)間敏感區(qū)域設(shè)置聲屏障，高度≥3米八、監(jiān)控量測(cè)8.1量測(cè)項(xiàng)目必測(cè)項(xiàng)目：洞內(nèi)外觀察、凈空變化、拱頂下沉、地表沉降選測(cè)項(xiàng)目：圍巖壓力、鋼架應(yīng)力、錨桿軸力、襯砌應(yīng)力8.2量測(cè)頻率監(jiān)測(cè)階段凈空變化（次/天）拱頂下沉（次/天）地表沉降（次/天）1-15天2-32-