山嶺專用隧道施工方案一、工程概況1.1隧道基本參數(shù)本隧道為山嶺專用單線隧道，起訖里程DK132+247～DK132+502，全長255m，最大埋深27.9m。隧道內(nèi)軌設計頂面進口標高58.950m，出口標高57.471m，線路縱坡-0.58%，全線位于右偏曲線上。隧道凈寬10.2m，凈高6.8m，開挖斷面面積約85㎡，采用圓形斷面設計，襯砌后斷面直徑2.2m。1.2工程地質條件隧道穿越剝蝕丘陵地貌，地面標高58-90m，山體自然坡度10-20°。表層覆蓋第四系全新統(tǒng)黃土，厚度2～45m，下伏基巖為砂質泥巖，局部含破碎巖層。地下水位埋深5-8m，隧洞頂部在巖體內(nèi)埋深1.5～45m。根據(jù)地質勘察，隧道主要穿越Ⅳ-Ⅴ級圍巖，以粉質黏土、砂層為主，其中DK132+390～DK132+450段為淺埋偏壓段，覆蓋層厚度2～6m，巖層傾角50～60°，巖層走向與線路走向基本一致。1.3主要工程數(shù)量項目名稱單位數(shù)量技術參數(shù)隧道開挖m321675Ⅳ-Ⅴ級圍巖超前小導管m1200φ32mm×3.5mm無縫鋼管錨桿支護m3200φ25mm螺紋鋼筋，L=2.5m格柵鋼架榀85I20a工字鋼，間距0.6-1.2m噴射混凝土m3540C25濕噴，厚度25cm二次襯砌m3480C30模筑混凝土，抗?jié)BP6防水層㎡18001.5mmEVA防水板+300g/㎡無紡布二、施工總體部署2.1施工組織架構項目經(jīng)理部設三層管理機構：領導層：項目經(jīng)理、項目副經(jīng)理、總工程師管理層：工程技術部、安全質量環(huán)保部、計劃財務部、物資設備部、綜合辦公室作業(yè)層：隧洞綜合施工隊（配備開挖班、支護班、襯砌班、機電班、運輸班）2.2施工平面布置洞口區(qū)：設置施工便道、材料倉庫、空壓機站、混凝土拌和站（HZS50型，生產(chǎn)能力50m3/h）洞內(nèi)布置：左側設置排水溝（斷面30×40cm），右側設置臨時軌道（軌距900mm），每隔50m設錯車道生活區(qū)：距洞口500m處設置職工宿舍、食堂、浴室，采用集裝箱式臨建2.3施工進度計劃本工程總工期6個月，關鍵線路如下：施工準備（15天）→洞口截排水→超前管棚→分步開挖→初期支護→防水層施工→二次襯砌→洞內(nèi)裝飾→竣工驗收重點控制淺埋偏壓段施工（計劃45天），采用"短進尺、強支護、勤量測"的施工原則三、主要施工方法3.1超前地質預報與圍巖分級采用地質雷達與超前鉆探相結合的預報方法：長距離預報：洞口段采用地質雷達（探測距離30-50m），每50m進行一次短距離預報：掌子面前方10m采用超前水平鉆探（φ50mm鉆孔，長度15m），每循環(huán)開挖前施作圍巖分級：根據(jù)《鐵路隧道工程施工質量驗收標準》TB10417-2018，每循環(huán)開挖后進行圍巖級別確認，及時調整支護參數(shù)3.2洞口工程及邊仰坡防護截排水系統(tǒng)：洞口上方5m處設置截水溝（斷面50×60cm），采用M7.5漿砌片石砌筑，與自然溝渠順接邊仰坡開挖：采用臺階法開挖，坡度1:0.5-1:1，開挖后立即噴射5cm厚C25混凝土封閉坡面加固：系統(tǒng)錨桿φ25mm×4m，間距1.5×1.5m梅花形布置，掛φ6mm鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格20×20cm），噴射10cm厚C25混凝土3.3超前支護施工3.3.1大管棚施工（洞口段）管棚設計：φ108mm×6mm鋼管，長度40m，環(huán)向間距40cm，外插角2°導向墻施工：C25混凝土護拱，截面1m×1m，內(nèi)設2榀I20a工字鋼，預埋φ140mm導向管鉆孔工藝：采用地質鉆機鉆孔，孔徑120mm，孔深40.5m，高壓風清孔后頂入鋼管注漿參數(shù)：1:1水泥砂漿，水灰比0.5-0.6，注漿壓力0.8-1.2MPa，單孔注漿量3.5m33.3.2超前小導管施工（洞內(nèi)段）導管參數(shù)：φ32mm×3.5mm無縫鋼管，長度3.0m，前端150mm加工成尖錐狀，管壁梅花形鉆φ8mm注漿孔（間距150mm），尾部200mm止?jié){段鉆孔要求：沿開挖輪廓線外50mm，按15°外插角鉆孔，孔深3.2m，孔徑35-42mm安裝工藝：采用YT-28風鉆頂入，外露200mm，孔口用速凝水泥砂漿封堵注漿材料：改性水玻璃（模數(shù)2.4-3.0），摻加2%P.O42.5R水泥，注漿壓力0.5-1.0MPa，凝結時間控制3-5min3.4開挖施工3.4.1Ⅴ級圍巖段（CRD法）開挖步驟：①部開挖：上導坑左側，高3.5m，寬3.0m，留核心土2m①部支護：立即施作格柵鋼架、錨桿、噴射混凝土②部開挖：上導坑右側，滯后①部3-5m③④部開挖：下導坑左右側，滯后②部5-8m⑤部開挖：中部核心土，全斷面封閉成環(huán)循環(huán)進尺：0.6m/循環(huán)，每日1循環(huán)，月進尺18m爆破參數(shù)：周邊眼間距40cm，抵抗線50cm，裝藥量0.15kg/m，采用毫秒延期雷管，段間隔50ms3.4.2Ⅳ級圍巖段（臺階法）上臺階：高度4.0m，采用弱爆破開挖，循環(huán)進尺1.0m下臺階：滯后上臺階5-10m，采用挖掘機配合人工開挖仰拱施工：緊跟下臺階，每5m為一循環(huán)，及時封閉成環(huán)3.4.3出渣運輸洞內(nèi)運輸：STB-180扒渣機裝渣，10t自卸汽車運輸洞外處理：棄渣場設置在距洞口800m處，分層碾壓（壓實度≥90%），坡面植草防護3.5初期支護施工3.5.1錨桿施工材料規(guī)格：φ25mm螺紋鋼筋，長度2.5m，桿體直線度偏差≤3mm/m鉆孔工藝：YT-28風鉆鉆孔，孔徑42mm，孔深2.5m±50mm，垂直巖層層面（偏差≤5°）錨固方式：采用ZW型早強錨固劑（初凝≤10min，終凝≤30min），每孔3卷，電鉆旋轉攪拌（300-500r/min）質量檢驗：安裝24h后抗拔試驗，抽樣1%（每循環(huán)≥3根），抗拔力≥150kN3.5.2格柵鋼架施工材料要求：主筋HRB400Eφ22mm，聯(lián)結筋HRB400Eφ16mm，節(jié)點板Q235B鋼板（10mm厚）制作工藝：1:1比例放樣，主筋彎曲偏差≤3mm/m，節(jié)段連接采用M20螺栓（扭矩≥80N·m）安裝標準：中線偏差≤20mm，高程±10mm，垂直度≤2°，底腳設200×200×20mm鋼板墊塊固定措施：每榀設8-10根φ22mm定位筋（長500mm），與錨桿焊接（焊縫長≥100mm）3.5.3噴射混凝土施工材料配合比：C25混凝土，水泥:砂:碎石=1:2:2，水灰比0.45，摻3-5%速凝劑施工參數(shù)：工作風壓0.6-0.8MPa，水壓0.1-0.2MPa（高于風壓0.1MPa），噴頭距巖面1.5-2.0m作業(yè)要求：分三次噴射，初噴4cm（開挖后立即施作），復噴至設計厚度，每次噴射間隔≥15min質量控制：表面平整度≤50mm/2m，強度≥25MPa，厚度檢查采用鉆孔法（每10m檢查一個斷面）3.6防水層施工基面處理：噴射混凝土表面平整度≤50mm/2m，尖銳物打磨處理，陰陽角做成圓?。ò霃健?0cm）防水層結構：無紡布（300g/㎡）+1.5mmEVA防水板，采用無釘鋪設工藝鋪設要求：從下向上環(huán)向鋪設，搭接寬度100mm，熱風焊接（溫度180-200℃，速度1.5-2m/min）質量檢查：焊接縫采用氣壓檢測（0.2MPa，保持30s不降），每100m抽查1處3.7二次襯砌施工模板體系：采用12m長液壓整體鋼模臺車，面板厚度12mm，支撐間距≤1.0m混凝土施工：C30抗?jié)B混凝土（P6），坍落度160-180mm，采用輸送泵連續(xù)澆筑，分層厚度≤50cm，振搗采用插入式振搗器（間距≤50cm）養(yǎng)護要求：澆筑完成后12h內(nèi)覆蓋灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期≥14d，強度達70%后方可拆模施工縫處理：設置中埋式止水帶（寬30cm），縫面鑿毛并沖洗干凈，涂刷界面劑3.8特殊段施工處理（淺埋偏壓段）3.8.1地表加固措施反壓回填：偏壓側填筑5m厚黏性土，分層夯實（壓實度≥90%），頂面設2%排水坡深孔注漿：采用φ90mm鉆孔，間距3m梅花形布置，孔深至開挖線以下2m，采用75mm塑料管注漿，注漿壓力1.0-1.5MPa3.8.2洞內(nèi)加強措施支護參數(shù)加強：格柵鋼架間距加密至0.6m，增設φ22mm鎖腳錨桿（長4.0m，每榀8根）臨時支撐：設置φ159mm鋼支撐（間距3.0m），橫向連接采用I16工字鋼監(jiān)控量測：加密量測頻率至1次/天，當拱頂下沉速率＞5mm/d或累計下沉＞100mm時暫停開挖四、施工輔助系統(tǒng)4.1通風系統(tǒng)設備配置：洞口設置2SZ-125A軸流通風機（功率22kW，風量1800m3/min），采用φ1.5m阻燃風筒，壓入式通風通風要求：洞內(nèi)風速≥0.25m/s，瓦斯?jié)舛龋?.5%，CO濃度＜30mg/m34.2排水系統(tǒng)洞內(nèi)排水：設置雙側排水溝（30×40cm），每隔50m設集水井（1m×1m×1.5m），配置Φ100mm污水泵（揚程30m）排水要求：掌子面積水≤5cm，排水坡度與線路一致（-0.58%）4.3供電系統(tǒng)供電配置：洞口設置315kVA變壓器，洞內(nèi)采用380V/220V三相五線制，每100m設照明燈具（220V，60W防水燈）安全措施：設置接地保護（接地電阻≤4Ω），動力線路采用架空敷設（高度≥2.5m）4.4監(jiān)控量測必測項目：洞內(nèi)外觀察、拱頂下沉、凈空變化、地表下沉（淺埋段）量測頻率：開挖面距量測斷面＜2B時，1-2次/天2B≤開挖面距量測斷面＜5B時，1次/2天開挖面距量測斷面≥5B時，1次/周控制標準：拱頂下沉：允許值100mm，預警值80mm水平收斂：允許值60mm，預警值48mm沉降速率：控制值5mm/d，預警值3mm/d五、質量控制措施5.1原材料質量控制材料進場檢驗：鋼材、水泥、防水材料等主要材料需提供出廠合格證，并按規(guī)定進行抽樣復試（鋼材每60t/批，水泥每200t/批）儲存要求：水泥、外加劑等防潮儲存，鋼材分類堆放并標識，砂石料分倉存放，嚴禁混料5.2關鍵工序質量控制超前支護：小導管角度偏差≤2°，注漿壓力與注漿量雙控開挖輪廓：周邊眼采用光面爆破，超挖控制≤150mm（Ⅳ級圍巖）、≤200mm（Ⅴ級圍巖），欠挖嚴禁出現(xiàn)支護施工：錨桿抗拔力≥150kN（設計值），噴射混凝土厚度合格率≥90%，鋼架安裝位置偏差≤20mm混凝土工程：坍落度每50m3檢查1次，抗?jié)B試塊每200m3留置1組，強度試塊每100m3留置1組5.3質量檢測方法地質雷達檢測：每50m檢測一次襯砌厚度及空洞情況超聲波檢測：二次襯砌施工完成后進行完整性檢測鉆孔取芯：每100m取芯檢查混凝土強度及密實度第三方檢測：邀請第三方機構進行隧道斷面、襯砌厚度、強度等關鍵指標檢測六、安全保證措施6.1洞口安全防護門禁系統(tǒng)：設置人臉識別門禁，嚴禁非施工人員進入防排水設施：洞口上方設截水溝，邊仰坡設監(jiān)測點（每50m一個）警示標志：洞口設置安全警示標志、危險源告知牌、應急聯(lián)絡圖6.2洞內(nèi)施工安全爆破安全：爆破作業(yè)由持證人員操作，設警戒區(qū)（半徑300m），爆破后通風15min方可進入用電安全：設備接地電阻≤4Ω，潮濕環(huán)境采用安全電壓（≤36V）支護安全：開挖后12h內(nèi)必須完成初期支護，嚴禁空頂作業(yè)運輸安全：洞內(nèi)限速15km/h，會車時提前50m鳴笛示意6.3應急預案超前地質預報：配備地質雷達和超前鉆探設備，預防突水突泥應急物資：儲備應急照明、通風設備、醫(yī)療救護用品、抽水設備應急演練：每月組織一次防坍塌、防瓦斯應急演練，每季度組織一次消防演練聯(lián)絡機制：建立與當?shù)蒯t(yī)院、消防部門的應急聯(lián)絡通道，確保應急響應時間＜30min七、環(huán)境保護措施7.1施工廢水處理沉淀池：洞口設置三級沉淀池（總容積50m3），廢水經(jīng)處理達標后排放油水處理：機械設備維修廢水經(jīng)隔油池處理后進入沉淀池7.2粉塵控制降塵措施：洞口設置洗車平臺，出渣車輛必須沖洗；洞內(nèi)采用濕式作業(yè)，爆破后噴霧降塵通風除塵：加強通風，洞內(nèi)粉塵濃度控制在2mg/m3以下7.3噪音控制設備選型：選用低噪音設備，空壓機設置隔音棚作業(yè)時間：居民區(qū)附近夜間（22:00-6:00）禁止高噪音作業(yè)7.4棄渣處理棄渣場管理：設置擋渣墻（高度3m）、截水溝，棄渣分層碾壓植被恢復：棄渣完成后覆蓋30cm種植土，播撒草籽恢復植被八、施工進度計劃與保證措施8.1關鍵線路控制洞口工程：15天（含截排水、邊仰坡防護）超前支護：20天（管棚及小導管施工）主體開挖支護：120天（Ⅴ級圍巖30m/月，Ⅳ級圍巖80m/月）二次襯砌：60天（12m/天）收尾工程：15天（清理、檢測、驗收）8.2進度保證措施資源保障：配備2套開挖設備、3套支護設備，保證連續(xù)施工技術保障：優(yōu)化CRD法施工工序，縮短循環(huán)時間制度保障：實行周進度考核，滯后時增加作業(yè)班組（兩班制）應急保障：儲備備用設備（空壓機1臺、通風機1臺），應對設備故障九、文明施工與環(huán)境保護9.1文明施工措施場地布置：材料堆放有序，設置標識牌（名稱、規(guī)格、檢驗狀態(tài)）施工便道：硬化處理（C20混凝土，厚度15cm），兩側設排水溝洞內(nèi)衛(wèi)生：每日清理施工垃圾