貴陽五里沖隧道施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與地理位置本隧道位于貴陽市云巖區(qū)五里沖片區(qū)，為城市交通樞紐重要控制性工程，線路全長4.2km，包含隧道主體及附屬結(jié)構(gòu)。隧道穿越獅子巖山體區(qū)域，最大埋深達(dá)95米，是貴陽市目前埋深最大的隧道工程之一。項(xiàng)目周邊環(huán)境復(fù)雜，東側(cè)臨近加油站，南側(cè)為自然山體，北側(cè)與貴黃公路相接，需同步協(xié)調(diào)地面交通疏導(dǎo)與地下施工安全。1.2工程地質(zhì)條件1.2.1地形地貌隧道穿越區(qū)域?qū)俚湫涂λ固氐孛?，地表植被茂密，山體自然坡度30°~50°。洞口段存在危巖落石風(fēng)險(xiǎn)，需提前進(jìn)行邊坡治理。隧道軸線范圍內(nèi)地面高程差達(dá)60米，需采用分級(jí)開挖方式形成施工平臺(tái)。1.2.2地層巖性根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，隧道穿越地層自上而下分布為：表層覆蓋層：厚0.7~4m，含碎石粉質(zhì)黏土，松散結(jié)構(gòu)，透水性強(qiáng)強(qiáng)風(fēng)化頁巖：厚2~8m，巖體破碎，呈碎片狀，遇水易軟化中風(fēng)化頁巖：主要持力層，層理發(fā)育，節(jié)理裂隙密集，局部夾薄層砂巖溶洞發(fā)育區(qū)：K1+200~K1+500段存在3處大型溶洞，最大橫向尺寸達(dá)12m1.2.3水文地質(zhì)隧道區(qū)地下水主要為基巖裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給，水位隨季節(jié)變化明顯。中風(fēng)化巖層滲透系數(shù)0.5~2.0m/d，雨季可能出現(xiàn)突水風(fēng)險(xiǎn)。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程采用"兩端掘進(jìn)、中間輔助"的施工組織方式，劃分三個(gè)作業(yè)工區(qū)：進(jìn)口工區(qū)：負(fù)責(zé)K0+000~K1+500段施工，采用臺(tái)階法開挖出口工區(qū)：負(fù)責(zé)K2+700~K4+200段施工，采用CRD工法中間工區(qū)：設(shè)置1號(hào)橫洞（長1180m）作為輔助通道，承擔(dān)K1+500~K2+700段施工任務(wù)2.2施工平面布置2.2.1洞口布置進(jìn)口場(chǎng)地：設(shè)置炸藥庫（距洞口300m）、空壓機(jī)房、鋼筋加工棚及材料堆場(chǎng)，面積約8000㎡出口場(chǎng)地：布置盾構(gòu)機(jī)組裝區(qū)、泥水分離系統(tǒng)及棄渣場(chǎng)，硬化處理采用20cm厚C25混凝土2.2.2臨時(shí)設(shè)施施工便道：寬6m，采用級(jí)配碎石基層+15cm厚混凝土面層，設(shè)置錯(cuò)車道10處供電系統(tǒng)：安裝315KVA變壓器2臺(tái)，備用柴油發(fā)電機(jī)（200KW）確保連續(xù)施工通風(fēng)系統(tǒng)：采用軸流風(fēng)機(jī)（2×110KW）壓入式通風(fēng)，風(fēng)筒直徑1.5m2.3施工進(jìn)度計(jì)劃總工期24個(gè)月，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制如下：第1~3月：洞口工程及橫洞施工第4~18月：隧道主體開挖與支護(hù)第19~22月：二次襯砌及附屬工程第23~24月：機(jī)電安裝與調(diào)試三、關(guān)鍵施工工藝3.1洞口工程施工3.1.1邊坡開挖與支護(hù)開挖方式：采用自上而下分層開挖，每層高度3m，挖掘機(jī)配合炮機(jī)修整坡面支護(hù)措施：坡面噴射10cm厚C20混凝土，內(nèi)置φ6@200×200鋼筋網(wǎng)系統(tǒng)錨桿：φ22藥卷錨桿，長3.5m，間距1.2×1.2m，梅花形布置截排水：設(shè)置截水溝（寬50cm，深60cm）及坡面急流槽3.1.2洞門施工采用"先墻后拱"施工順序，明洞段長20m，C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)洞門基礎(chǔ)嵌入中風(fēng)化巖層不小于1.5m，采用淺孔爆破成型3.2隧道開挖施工3.2.1石方爆破施工爆破參數(shù)設(shè)計(jì)（中風(fēng)化頁巖）：炮孔直徑：42mm，孔深2.5~3.0m周邊孔間距：50cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m掏槽孔：采用楔形掏槽，孔深3.2m，裝藥量1.2kg/孔單循環(huán)進(jìn)尺2.0m，循環(huán)作業(yè)時(shí)間6小時(shí)爆破工藝控制：采用乳化炸藥（2#巖石硝銨），毫秒延期雷管起爆起爆網(wǎng)絡(luò)：電爆網(wǎng)路，控制最大一段起爆藥量不超過15kg爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)：設(shè)置3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，控制振速≤2cm/s3.2.2特殊段施工工法淺埋段（埋深＜20m）：采用CRD工法，分4個(gè)導(dǎo)洞開挖，每循環(huán)進(jìn)尺0.5m超前支護(hù)：φ108管棚（長15m）+φ42小導(dǎo)管（長3.5m）溶洞處理：小型溶洞（＜3m）：采用C25混凝土回填大型溶洞：施作型鋼拱架（I20a工字鋼）+注漿填充（水泥-水玻璃雙液漿）3.3盾構(gòu)施工工藝（K3+000~K4+000段）3.3.1盾構(gòu)選型選用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，直徑6.28m，刀盤扭矩4500kN·m，適應(yīng)巖層單軸抗壓強(qiáng)度≤80MPa3.3.2掘進(jìn)參數(shù)控制土倉壓力：1.2~1.8bar推進(jìn)速度：30~50mm/min刀盤轉(zhuǎn)速：1.5~2.0rpm同步注漿：水泥-粉煤灰漿液，注漿壓力0.3~0.5MPa3.3.3渣土處理采用泥水分離系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)渣土含水率≤30%后外運(yùn)，年處理能力15萬m3四、支護(hù)體系設(shè)計(jì)4.1初期支護(hù)4.1.1噴射混凝土C25早強(qiáng)混凝土，厚度25~30cm，初凝時(shí)間≤15min施工工藝：濕噴法，工作風(fēng)壓0.4~0.6MPa，回彈率控制＜15%4.1.2錨桿支護(hù)圍巖級(jí)別錨桿類型直徑(mm)長度(m)間距(m)Ⅳ級(jí)藥卷錨桿222.51.2×1.2Ⅴ級(jí)中空注漿錨桿253.50.8×0.84.1.3鋼拱架支護(hù)Ⅳ級(jí)圍巖：H175型鋼拱架，間距1.0mⅤ級(jí)圍巖：I20a工字鋼拱架，間距0.6m，設(shè)置鎖腳錨桿（長4.0m）4.2二次襯砌4.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用C35P8防水混凝土，厚度：Ⅳ級(jí)圍巖50cm，Ⅴ級(jí)圍巖60cm鋼筋配置：外層φ22@200，內(nèi)層φ16@200，雙層雙向布置4.2.2施工工藝模板體系：12m長液壓襯砌臺(tái)車，走行軌道偏差≤5mm混凝土澆筑：分層澆筑，厚度≤50cm，振搗頻率2000~2500次/min養(yǎng)護(hù)：采用噴淋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14d4.3防排水系統(tǒng)4.3.1防水層基面處理：噴射混凝土表面平整度D/L≤1/10防水層結(jié)構(gòu)：1.5mm厚EVA防水板+400g/m2無紡布，采用無釘鋪設(shè)工藝4.3.2排水系統(tǒng)環(huán)向排水盲管：φ50軟式透水管，間距5~10m縱向排水盲管：φ100雙壁波紋管，坡度2‰水溝：雙側(cè)水溝，斷面尺寸40cm×50cm五、施工監(jiān)測(cè)與量測(cè)5.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)頻率控制值洞內(nèi)外觀察地質(zhì)羅盤1次/d無拱頂下沉水準(zhǔn)儀1~2次/d100mm凈空收斂收斂計(jì)1~2次/d80mm圍巖壓力壓力盒1次/3d2.5MPa5.2數(shù)據(jù)處理與反饋建立三維監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫，采用回歸分析法預(yù)測(cè)變形趨勢(shì)當(dāng)變形速率＞5mm/d時(shí)，立即停止開挖，采取加強(qiáng)支護(hù)措施六、安全控制措施6.1爆破安全管理爆破作業(yè)持證上崗，設(shè)置警戒范圍150m炸藥管理：實(shí)行"雙人雙鎖"制度，建立出入庫臺(tái)賬盲炮處理：采用灌水法，禁止掏挖殘藥6.2高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)控制6.2.1瓦斯防治配置便攜式瓦斯檢測(cè)儀，報(bào)警濃度≥0.5%通風(fēng)系統(tǒng)備用電源保障，風(fēng)量≥3m3/min·人6.2.2防突水措施超前地質(zhì)預(yù)報(bào)：采用地質(zhì)雷達(dá)+超前鉆探（每循環(huán)30m）排水系統(tǒng)：設(shè)置三級(jí)排水，總排水能力≥500m3/h6.3應(yīng)急管理編制12項(xiàng)專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，每季度組織演練應(yīng)急物資儲(chǔ)備：備用發(fā)電機(jī)2臺(tái)、應(yīng)急照明100套、急救設(shè)備5套七、質(zhì)量保證體系7.1原材料控制鋼材：每批進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，合格率100%混凝土：設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室，抗壓強(qiáng)度檢測(cè)頻率1組/100m37.2工序質(zhì)量控制實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），關(guān)鍵工序留存影像資料隧道開挖輪廓：采用激光導(dǎo)向儀控制，超挖量≤15cm/2m7.3質(zhì)量通病防治噴射混凝土空鼓：采用雷達(dá)檢測(cè)，面積＞0.1㎡需返工處理襯砌裂縫：控制混凝土入模溫度≤30℃，內(nèi)外溫差≤25℃八、施工進(jìn)度計(jì)劃與保障8.1關(guān)鍵線路控制洞口工程：60d（含邊坡治理）橫洞施工：180d（月進(jìn)尺65m）盾構(gòu)區(qū)間：360d（月進(jìn)尺300m）8.2資源保障勞動(dòng)力：高峰期投入350人，設(shè)置3個(gè)作業(yè)班組（24h輪班）機(jī)械設(shè)備：配置挖掘機(jī)5臺(tái)、裝載機(jī)3臺(tái)、自卸車20輛8.3進(jìn)度調(diào)整機(jī)制周進(jìn)度偏差＞5%時(shí)，召開專題會(huì)分析原因，采取增加資源投入或優(yōu)化工藝措施九、環(huán)境保護(hù)措施9.1揚(yáng)塵控制施工便道灑水（每日4次），安裝霧炮機(jī)3臺(tái)棄渣場(chǎng)設(shè)置擋渣墻（高3m）及防塵網(wǎng)覆蓋9.2噪聲防治高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB爆破時(shí)間限定7:00-18:00，避免夜間施工9.3水土保持沉淀池三級(jí)串聯(lián)（總?cè)莘e500m3），廢水達(dá)標(biāo)排放洞口周邊設(shè)置截水溝，防止