銅陵五松山隧道施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本信息銅陵五松山隧道為分離式雙向四車道城市道路隧道，左線全長837米，右線全長820米，設(shè)計(jì)時(shí)速60公里。隧道凈寬14.5米，采用雙向四車道加輔道設(shè)計(jì)，起點(diǎn)接長江東路東村段（樁號K0+960），終點(diǎn)接竹園公路（樁號K1+780），最大埋深約90米，最大開挖寬度17米。作為銅陵市首座城市隧道，本工程承擔(dān)著打通長江東路東向出口、連接主城區(qū)與車站新區(qū)的重要功能，建成后將顯著提升城市東南部路網(wǎng)通行效率。1.2地形地質(zhì)條件隧址區(qū)屬沿江南岸低山丘陵區(qū)，地形起伏較大，隧道橫穿五松山山體，最高點(diǎn)位于五松茶場（標(biāo)高128米），最低點(diǎn)位于大院村路段（標(biāo)高16米），相對高差112米。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，主要穿越燕山期花崗巖、砂巖及第四系松散堆積層，巖層走向310°~330°，傾角45°~65°，節(jié)理裂隙發(fā)育。1.3不良地質(zhì)特征采空區(qū)：隧道K1+200~K1+350段穿越五松煤礦老采空區(qū)，分布有3處已封閉巷道，巷道高度2.5~3.8米，埋深40~60米，存在頂板冒落風(fēng)險(xiǎn)。地裂縫：五松林茶場區(qū)域發(fā)育3條走向NE60°的地裂縫，最長延伸120米，寬度0.2~0.8米，可能導(dǎo)致洞口段圍巖失穩(wěn)。巖溶發(fā)育：右線K1+500~K1+600段存在溶蝕孔洞，鉆孔揭示最大溶洞高度5.2米，充填粉質(zhì)黏土及碎石。煤層分布：左線ZK1+100~ZK1+150段揭露3層薄煤層，單層厚度0.3~0.5米，具有瓦斯溢出可能性。1.4水文地質(zhì)隧址區(qū)地下水主要為基巖裂隙水和巖溶水，受大氣降水補(bǔ)給，水位隨季節(jié)變化明顯。隧道正常涌水量約500m3/d，雨季最大涌水量可達(dá)1200m3/d。水質(zhì)分析顯示地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，需采取防腐措施。二、施工組織安排2.1施工總體部署采用“雙洞分離、單向掘進(jìn)、多作業(yè)面平行施工”的總體方案，左右線隧道分別從東村端（進(jìn)口）和竹園端（出口）雙向掘進(jìn)。進(jìn)口端承擔(dān)60%工程量（左線502米、右線492米），出口端承擔(dān)40%工程量（左線335米、右線328米）。設(shè)置3個(gè)施工工區(qū)：進(jìn)口工區(qū)（負(fù)責(zé)左右線進(jìn)口段施工）、出口工區(qū)（負(fù)責(zé)左右線出口段施工）、輔助工區(qū)（負(fù)責(zé)混凝土拌合、材料加工及運(yùn)輸）。2.2施工進(jìn)度計(jì)劃總工期控制在28個(gè)月，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)如下：第1~3月：施工準(zhǔn)備及洞口工程第4~18月：隧道主體開挖及初期支護(hù)第15~24月：二次襯砌及防排水施工第22~26月：洞內(nèi)附屬工程第27~28月：收尾及驗(yàn)收2.3資源配置機(jī)械設(shè)備：配置3臺(tái)三臂鑿巖臺(tái)車、2臺(tái)濕噴機(jī)械手、4臺(tái)側(cè)卸式裝載機(jī)、6臺(tái)20m3自卸汽車、2套管棚鉆機(jī)、1套混凝土攪拌站（HZS90型）及通風(fēng)、排水等輔助設(shè)備共計(jì)86臺(tái)套。勞動(dòng)力組織：高峰期投入作業(yè)人員320人，分3班制連續(xù)施工，其中掘進(jìn)班組90人、支護(hù)班組80人、襯砌班組60人、機(jī)電及輔助班組70人。材料供應(yīng)：在進(jìn)口工區(qū)設(shè)置3000㎡材料倉庫，儲(chǔ)備鋼材、水泥、炸藥等主要材料，確保滿足7天連續(xù)施工用量。三、主要施工工藝3.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用“地質(zhì)雷達(dá)+超前鉆探+紅外探水”綜合預(yù)報(bào)體系：長距離預(yù)報(bào)：洞口段采用TSP203系統(tǒng)，每100米進(jìn)行一次，探明前方100~150米地質(zhì)構(gòu)造。中距離預(yù)報(bào)：采用地質(zhì)雷達(dá)（RAMAC/X3M），每20米掃描一次，分辨率達(dá)0.1米。短距離驗(yàn)證：采用Φ108mm超前水平鉆探，每循環(huán)開挖前施作3個(gè)探測孔，孔深5~8米，搭接長度2米。3.2洞口工程洞門形式：采用“零開挖”進(jìn)洞工藝，進(jìn)口端設(shè)端墻式洞門，出口端設(shè)削竹式洞門，洞門墻采用C30鋼筋混凝土澆筑，厚度1.2米。超前支護(hù)：洞口淺埋段（埋深<20米）采用Φ108mm管棚支護(hù)，管棚長30米，環(huán)向間距40cm，傾角1°~3°，每根管棚設(shè)置4個(gè)注漿孔，采用水泥-水玻璃雙液注漿，注漿壓力0.5~1.0MPa。3.3開挖施工根據(jù)圍巖級別采用差異化開挖方法：Ⅲ級圍巖（占比45%）：采用全斷面開挖，循環(huán)進(jìn)尺3.5米，光面爆破參數(shù)為：周邊眼間距50cm，抵抗線70cm，裝藥量0.25kg/m。Ⅳ級圍巖（占比35%）：采用臺(tái)階法開挖，上臺(tái)階高度3.5米，循環(huán)進(jìn)尺2.5米，臺(tái)階長度5~8米。Ⅴ級圍巖及不良地質(zhì)段（占比20%）：采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，分6個(gè)分部施工，導(dǎo)坑尺寸4m×4.5m，循環(huán)進(jìn)尺1.0~1.5米。3.4初期支護(hù)噴射混凝土：采用C25早強(qiáng)噴射混凝土，厚度Ⅲ級圍巖8cm、Ⅳ級12cm、Ⅴ級15cm，使用濕噴工藝，初凝時(shí)間≤5min，終凝時(shí)間≤10min。錨桿支護(hù)：系統(tǒng)錨桿采用Φ22mm中空注漿錨桿，長度Ⅲ級2.5米、Ⅳ級3.0米、Ⅴ級3.5米，間距80×80cm，梅花形布置，注漿壓力1.5~2.0MPa。鋼拱架：Ⅳ級圍巖采用I18工字鋼拱架，間距1.2米；Ⅴ級圍巖采用I20b工字鋼拱架，間距0.8米，拱架間設(shè)Φ22mm縱向連接筋，環(huán)向間距1.0米。鋼筋網(wǎng)：采用Φ8mm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20×20cm，搭接長度30d，保護(hù)層厚度≥3cm。3.5二次襯砌襯砌結(jié)構(gòu)：采用C35防水混凝土，抗?jié)B等級P8，厚度Ⅲ級圍巖40cm、Ⅳ級50cm、Ⅴ級60cm，主筋采用Φ25mm螺紋鋼，間距20cm，分布筋Φ12mm，間距30cm。施工工藝：采用12m液壓模板臺(tái)車整體澆筑，混凝土坍落度控制在160~180mm，初凝時(shí)間≥6h，采用插入式振搗棒配合附著式振搗器振搗，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。仰拱施工：采用“先墻后拱、仰拱超前”工藝，仰拱與填充混凝土分開澆筑，仰拱超前二次襯砌15~20米，填充采用C20混凝土。3.6防排水系統(tǒng)防水層：采用“無紡布+EVA防水板”復(fù)合防水層，防水板厚度1.5mm，搭接寬度10cm，采用雙縫熱熔焊接，焊接壓力0.3~0.5MPa，焊接溫度180~200℃。排水系統(tǒng)：環(huán)向排水盲管：Φ50mm軟式透水管，間距5~10米，嵌入圍巖裂隙?？v向排水盲管：Φ100mm雙壁波紋管，設(shè)置于水溝底部，坡度2‰。橫向?qū)埽害?50mmPVC管，每10米一道，連接環(huán)向盲管與縱向盲管。止水構(gòu)造：施工縫設(shè)中埋式鋼邊止水帶（寬度35cm）+背貼式止水帶（寬度40cm），變形縫采用橡膠止水帶+泡沫板填充。四、不良地質(zhì)處理專項(xiàng)方案4.1采空區(qū)處理超前加固：采用Φ152mm管棚+注漿填充，管棚長40米，環(huán)向間距30cm，注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力1.2~2.0MPa，填充率≥90%。開挖支護(hù)：采用CRD法分4部開挖，每循環(huán)進(jìn)尺0.5米，臨時(shí)支護(hù)采用I22b工字鋼+Φ25mm鎖腳錨桿（長度4.0米），初期支護(hù)厚度加大至20cm。監(jiān)測預(yù)警：布設(shè)12個(gè)深基點(diǎn)位移計(jì)，監(jiān)測頻率1次/2h，當(dāng)位移速率超過5mm/d時(shí)立即停止開挖，采取反壓回填措施。4.2地裂縫處理地表注漿：沿裂縫走向施作2排Φ50mm袖閥管，孔距1.5米，孔深15~20米，采用水泥漿注漿，壓力0.8~1.2MPa，形成止水帷幕。洞內(nèi)加固：地裂縫影響段（長50米）采用Φ42mm超前小導(dǎo)管（長5米，環(huán)向間距30cm）+格柵拱架（間距0.6米）聯(lián)合支護(hù)，小導(dǎo)管注漿采用純水泥漿，水灰比1:1。變形控制：設(shè)置3道伸縮縫，縫寬2cm，采用可壓縮性止水材料填充，允許最大沉降差5cm。4.3巖溶處理小型溶洞（高度<2米）：采用C20混凝土回填，頂部設(shè)置Φ108mm泄水孔。大型溶洞（高度≥2米）：采用“鋼拱架+回填混凝土”處理，先架設(shè)I25b工字鋼拱架跨越溶洞，拱架間距0.5米，然后分臺(tái)階回填C25混凝土，回填前設(shè)置Φ200mm排水盲管。充填型溶洞：采用高壓旋噴注漿（樁徑1.2米，間距0.8米）改良充填物，注漿壓力2.5~3.0MPa，28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.5MPa。4.4煤層瓦斯防治瓦斯監(jiān)測：洞內(nèi)每50米設(shè)置瓦斯傳感器，報(bào)警濃度0.5%，斷電濃度1.0%，采用KJ90X安全監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測。通風(fēng)措施：采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)機(jī)功率2×110kW，風(fēng)量≥500m3/min，風(fēng)速≥0.25m/s。防爆措施：洞內(nèi)電氣設(shè)備采用ExdⅠ級防爆型，作業(yè)人員配備隔絕式自救器，爆破采用煤礦許用炸藥，雷管延遲時(shí)間≤130ms。五、施工輔助系統(tǒng)5.1施工通風(fēng)采用“壓入式+巷道式”聯(lián)合通風(fēng)，洞口設(shè)置2臺(tái)SDF-No11型軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量2000m3/min，風(fēng)壓3500Pa），風(fēng)筒選用Φ1.8米阻燃風(fēng)筒，每100米設(shè)剛性風(fēng)筒一節(jié)，風(fēng)筒百米漏風(fēng)率≤8%。掌子面至風(fēng)筒出口距離控制在15米以內(nèi)，確保洞內(nèi)粉塵濃度≤2mg/m3。5.2施工排水排水系統(tǒng)：設(shè)置三級排水體系，掌子面積水坑（容積5m3）→中間集水井（間距300米，容積50m3）→洞口沉淀池（三級沉淀，總?cè)莘e200m3）。排水設(shè)備：掌子面配備2臺(tái)Φ150mm潛水泵（揚(yáng)程50米，流量100m3/h），中間集水井配備2臺(tái)Φ200mm污水泵（揚(yáng)程80米，流量200m3/h），均采用一用一備。5.3供電照明供電系統(tǒng)：采用雙回路供電，洞口設(shè)2臺(tái)500kVA變壓器，洞內(nèi)干線采用YJV22-10kV電纜，分干線采用VV22-4×120mm2電纜，每隔100米設(shè)配電箱。照明布置：掌子面50米范圍內(nèi)采用36V安全燈（200W），間距5米；其他區(qū)域采用220V防水防塵燈（100W），間距10米，照度≥30lux。5.4出碴運(yùn)輸采用“無軌運(yùn)輸”方式，Ⅲ級圍巖段配置2臺(tái)側(cè)卸式裝載機(jī)（斗容3m3）+4臺(tái)20m3自卸汽車，Ⅳ、Ⅴ級圍巖段配置1臺(tái)裝載機(jī)+2臺(tái)自卸汽車，出碴能力確保滿足300m3/h。棄碴場設(shè)置在竹園端右側(cè)300米處，容量5萬m3，底部設(shè)防滲層（HDPE土工膜，厚度1.5mm）及截排水溝。六、質(zhì)量安全保證措施6.1質(zhì)量管理體系質(zhì)量目標(biāo)：單位工程合格率100%，優(yōu)良率≥95%，杜絕重大質(zhì)量事故，爭創(chuàng)省級優(yōu)質(zhì)工程?？刂拼胧涸牧希好颗摬?、水泥、防水材料進(jìn)場需進(jìn)行復(fù)試，合格后方可使用。工序控制：實(shí)行“三檢制”（自檢、互檢、交接檢），關(guān)鍵工序（如防水層施工、鋼拱架安裝）實(shí)行“首件認(rèn)可制”。試驗(yàn)檢測：建立工地試驗(yàn)室，開展混凝土抗壓強(qiáng)度、錨桿拉拔力等常規(guī)檢測，第三方檢測頻率不低于20%。6.2安全管理措施風(fēng)險(xiǎn)管控：辨識重大危險(xiǎn)源12項(xiàng)，其中一級危險(xiǎn)源3項(xiàng)（瓦斯爆炸、塌方、涌水），制定專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案并每季度演練。爆破安全：采用乳化炸藥（2#巖石型），周邊眼采用空氣間隔裝藥，爆破振動(dòng)速度控制在15cm/s以內(nèi)，爆破警戒半徑300米，每次爆破前進(jìn)行“三人連鎖”確認(rèn)。高處作業(yè)：設(shè)置安全防護(hù)欄桿（高度1.2米，間距2米），作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，腳手架搭設(shè)后需經(jīng)第三方檢測驗(yàn)收。應(yīng)急保障：洞口設(shè)置應(yīng)急物資儲(chǔ)備庫，配備救生衣、擔(dān)架、氧氣呼吸器等器材，與銅陵市急救中心建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間≤30分鐘。6.3監(jiān)控量測必測項(xiàng)目：洞內(nèi)外觀察：每日1次，記錄圍巖裂隙發(fā)育情況。周邊位移：采用收斂計(jì)，每10米設(shè)一個(gè)監(jiān)測斷面，Ⅲ級圍巖1次/2天，Ⅳ、Ⅴ級圍巖1次/天。拱頂下沉：采用水準(zhǔn)儀，精度±1mm，與周邊位移同步監(jiān)測?？刂茦?biāo)準(zhǔn)：最大允許周邊位移50mm，拱頂下沉30mm，位移速率≤2mm/d時(shí)方可進(jìn)行二次襯砌。6.4環(huán)境保護(hù)噪聲控制：破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音棚，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB。揚(yáng)塵治理：出碴道路硬化（厚度20cm，C20混凝土），配備2臺(tái)灑水車，棄碴場設(shè)置6米高防塵網(wǎng)。污水處理：施工廢水經(jīng)三級沉淀（投加PAC絮凝劑）處理后回用，COD≤100mg/L，SS≤70mg/L。植被恢復(fù)：棄碴場完工后覆蓋30cm種植土，播撒草灌混播種子（狗牙根:紫花苜蓿=3:1），植被恢復(fù)率≥90%。七、施工進(jìn)度計(jì)劃保障7.1關(guān)鍵線路控制左線進(jìn)口工區(qū)：洞口管棚（30天）→Ⅲ級圍巖開挖支護(hù)（180天）→采空區(qū)處理（60天）→二次襯砌（120天）。右線出口工區(qū)：超前鉆探（20天）→Ⅳ級圍巖開挖支護(hù)（150天）→巖溶段處理（45天）→二次襯砌（90天）。7.2趕工措施資源保障：備用2臺(tái)鑿巖臺(tái)車、30名掘進(jìn)工人，高峰期實(shí)行“兩班倒”作業(yè)，每班工作12小時(shí)。技術(shù)優(yōu)化：Ⅲ級圍巖段采用“鉆爆+機(jī)械開挖”組合工藝，循環(huán)時(shí)間縮短至8小時(shí)；防水板鋪設(shè)采用無釘掛設(shè)技術(shù)，工效提高30%。激勵(lì)機(jī)制：設(shè)立進(jìn)度獎(jiǎng)懲基金，完成周計(jì)劃獎(jiǎng)勵(lì)5萬元，延誤超3天罰款2萬元，關(guān)鍵線路節(jié)點(diǎn)提前完成額外獎(jiǎng)勵(lì)10萬元。八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1分部分項(xiàng)驗(yàn)收隱蔽工程驗(yàn)收：超前支護(hù)、防水層等隱蔽工程需經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收簽字，留存影像資料。分項(xiàng)工程驗(yàn)收：按《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3