甘肃省某黄土隧道施工方案
特殊地质地段之黄土隧道开挖施工技术
双侧壁法施工方案示意图
Ⅲ
Ⅰ
隧
道
中
线
Ⅰ
Ⅲ
Ⅰ Ⅰ
5.50 0.68m
Ⅲ Ⅰ
①
③
4.61
Ⅱ
Ⅱ
②
④
Ⅱ
Ⅳ
Ⅱ
20m
2.46
Ⅴ
Ⅴ
Ⅺ
施工工序正面示意图
⑤⑥
3～5m 5～9m ≥3m 5～9m 3～5m 10m
20m
施工工序纵断面示意图
说明： 1、本图为双侧壁导坑法施工示意图，适用于秦东隧道进口端Ⅴ级围岩段施工，图中序号表示施工顺序， 两侧侧壁导坑可以进行平行作业。 2、第Ⅱ道工序为两侧下导坑初期支护，包括中隔壁的初期支护的施做。架设第Ⅱ道工序的临时钢架时， 可掏槽开挖将钢架底部直接置于基底。 3、第④工序完成后进行基底处理施工，基底加固完成后再进行⑤、⑥部开挖、初期支护、仰拱等后续工序。 4、第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ道工序包括喷锚、钢架及超前支护等所有的临时支护、初期支护。 5、二次衬砌施工前，拆除所有中间支护，再做填充、水沟及其它附属工程。
• （1）黄土节理：在红棕色或深褐色的古土壤黄土层，常具有各方向的构造节 理，有的原生节理呈X型，成对出现，并有一定延续性。在隧道开挖时，土 体容易顺着节理张松或剪断。如果这种地层位于坑道顶部，则极易产生“塌 顶”。如果位于侧壁，则普遍出现侧壁掉土，若施工时处理不当，常会引起 较大的坍塌。
• （2）黄土冲沟地段：隧道在黄土冲沟或塬边地段施工时，当隧道在较长的范 围内沿着冲沟或塬边平行走向，而覆盖较薄或偏压很大的情况下，容易发生 较大的坍塌或滑坡现象。
秦东隧道关键施工技术
• 双侧壁导坑法
• 施工工艺框图
超前小导管或超前管棚
兰州市某隧道施工方案
xx隧道施工（一）施工原则采用大型施工机械配套施工，开挖出渣机械配套作业线、初期支护混凝土机械配套作业线与二次衬砌混凝土施工作业线相配合一条龙作业。
软弱围岩坚持“短进尺、弱（不）爆破、快封闭、强支护、紧衬砌”的原则，开挖后仰拱及时跟上封闭成环。
施工中进行超前地质预报，采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。
（二）施工布置xx隧道左右洞均采用对头单向施工，左、右洞口各布置一个隧道专业机械化施工队。
隧道施工安排在冬季前完成洞门的开挖，并完成进洞施工。
洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑混凝土平行作业。
隧道路面待贯通后中间向两侧洞口反向施工。
根据地形地貌及工期要求，本隧道不设施工支洞。
（三）总体方案根据xx隧道围岩情况及断面设计，结合本承包人现有技术装备力量和多年的隧道施工经验，确定对于I、Ⅱ类围岩采用上弧导预留核心法施工，格栅钢架辅助支护。
隧道出渣采用无轨运输。
初期支护施作及时可靠，衬砌混凝土采用机械化作业，二次衬砌采用混凝土输送车、输送泵和全断面液压衬砌台车相配合的方案。
施工过程中加强监测，及时处理分析数据，高速支护参数。
开挖前做好超前地质预报、探测工作，根据围岩情况采取相应的施工方案。
洞口工程（1）洞口施工工序施工工序见洞口施工程序框图（2）洞口开挖隧道施工便道修至洞口附近后，近洞口侧60M范围内及两洞口中间地带，用装载机辅以挖掘机整平压实，修建供风、供水、供电设施，并用作材料存放场地和机械停放场地。
洞口及明洞在开挖过程自上而下分层开挖。
施工机械以挖掘机为主，遇地层坚硬石质人工打眼松动爆破，运输采用15t太脱拉自卸车。
（3）边坡防护洞口开挖后的边仰坡面按设计整修平整，及时按设计进行防护，以防风化、雨水渗透而坍塌或滑坡。
（4）洞门修筑本隧道洞门修筑在进洞施工前完成，并完成明洞回填工作，作好洞口范围的排水工作，以确保洞口稳固、安全。
挖至路基设计高度洞口施工程序框图洞身施工1、开挖方法（1）洞身采用上弧导预留核心法施工。
李绍先：黄土及砂砾层隧道长管棚施工方案(附件)
外插角复核
导向墙施工（3）
背模施工:
1.外模可采用木板，钢 模，竹胶板等。若砼外 观要求较高，建议采用 钢模。 2.模板安装前，确保钢 架、导向管复核无误。 3.模板固定采用外背钢 筋，钢筋与工字钢焊接， 堵头板固定牢固并环向 成线。
背模施工
灌注砼导向墙
成型导向墙
套拱成型:
砼浇筑采用泵送或普通砼，两侧对称浇筑，按2~3m弧长 预留浇筑窗口位置。
吊锤冲击（1)
管棚安装（2-2 “吊锤锤击” ）
吊锤冲击（2）
吊锤冲击（3）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管棚安装成功（1）
管棚安装成功（2）
管棚注浆
注浆压力初压0.5~1.0Mpa， 终压2.0Mpa。注浆宜采用 “分段注浆”，长管棚钢管 环向间隔一根注浆。
注浆前封闭钢管和围岩的空 隙。采用双液注浆泵进行注 浆，集料管分开设置，不宜 过长。出料管单行，在距离 注浆位置1.0~1.5m范围内汇 集成一个出料管。
管棚安装
管棚安装（2）
管棚安装（砂砾层）:
1.潜孔钻在砂砾层、卵石土层安装时可能会发生卡钻现象，一般 只能较短距离安装工作，。 2.在砂砾层、卵石土层隧道可采用“锤击法”进行管棚安装，安 装可采用挖掘机或自制“吊锤”。 3。安装过程中必须采取方向控制措施，以控制外插方向和钢管 的扭曲。 4.安装时，将第一根带锥尖的钢管固定好方向并推入，当推入有 困难时可采用“挖机锤击”或“吊锤锤击”。 5.采用锤击法，连接套要在安装基本到位后进行焊接，连接套焊 接前切除击打损伤部位。 锤击法施工具体步骤见“锤击工序”。
潜孔钻就位、固定
钻机就位:
1.借用预留的台阶进行 底面平整。 2.采用钢管或方木做为 钻机的临时支座，钻机 安设时以支座调整纵向 方向和外插角。 3.钻机固定很重要，以 焊接、地锚、连接整体 的模式对其前后端采取 固定措施，严格控制钻 进过程中的移位。
黄土隧道施工方案
目录第一章编制依据 (1)第二章工程概况 (2)一、工程地质 (2)二、地层岩性 (2)三、水位地质 (2)第三章施工组织方案 (3)一、洞口明挖方案 (3)二、洞身开挖方案 (4)三、支护施工方案 (5)四、监控量测 (6)五、衬砌施工方案 (6)六、防排水施工方案 (7)七、洞内施工供风方案 (8)八、洞内施工供水方案 (10)九、供电与照明 (10)十、主要技术措施 (10)十一、其它施工注意事项 (11)第四章工期安排及设备方案 (12)一、进度计划 (12)二、进度指标 (12)三、劳动力配备 (13)四、机械设备配备 (14)第五章隧道工程施工方法及工艺 (15)一、长管棚注浆预支护 (15)二、超前小导管施工 (16)三、洞口及明洞 (18)四、三台阶开挖法施工 (20)五、三台阶七步开挖法施工 (23)六、三台阶临时仰拱开挖法施工 (25)七、砂浆锚杆施工工艺及方法 (28)八、网喷砼施工工艺及方法 (29)九、仰拱及底板施工工艺及方法 (30)十、防、排水施工工艺及方法 (33)十一、软式透水管盲沟 (36)十二、二次衬砌施工工艺、方法及技术措施 (37)十三、隧道控制测量方法 (40)十四、超前地质预报 (45)十五、不良地质段施工方案 (49)第六章隧道工程质量保证措施 (50)一、一般性技术措施 (60)二、喷锚支护质量保证措施 (51)三、隧道结构砼工程质量保证措施 (52)四、隧道工程“不渗不漏”保证措施 (52)第七章隧道工程安全保证措施 (53)一、隧道施工一般安全措施 (53)二、洞口土石方施工安全措施 (53)三、装碴与运输安全措施 (54)四、隧道喷锚支护安全措施 (54)五、隧道衬砌施工安全措施 (55)六、通风与防尘安全措施 (55)七、防火与防水安全措施 (55)八、隧道用电及照明安全措施 (56)第八章安全事故应急预案 (57)一、机械伤害事故应急处理预案 (57)二、触电伤害事故应急处理预案 (58)三、火灾事故应急处理预案 (58)四、防洪渡汛事故应急处理预案 (58)五、洪水等自然灾害应急救援预案 (55)六、突发传染病应急救援预案 (56)第一章编制依据1.编制依据(1)国家、交通部和甘肃省政府的有关政策、法规和条例、规定。
黄土隧道施工工艺工法
黄土隧道施工工艺工法摘要：近年来，国家的发展速度越来越快。
随着国家基本建设力度的增强和西部大开发的深入，国家交通的需求标准也越来越高了。
越来越多的公路，铁路要经过黄土地区，所以黄土隧道的施工显得尤为重要。
本文所阐述的就是一些关于黄土隧道施工的工艺工法，使得黄土隧道建设能更加的完善，为国家的发展做出更进一步的贡献。
关键词：黄土隧道施工工艺工法流程措施我国黄土地区的地形比较复杂，在施工方面存在着这样或那样的问题。
但鉴于我国道路的发展，我们由不得不对黄土地区进行开发。
现在，越来越多的公路、铁路贯穿黄土，更是出现了隧道，这都表明了我国在大跨度黄土隧道施工技术取得突破性进展。
在建设隧道的过程中，会有一系列的技术要求和限制，我国运用的施工工艺工法就在一定程度上解决了一些问题，降低了风险。
黄土的特质黄土的一般地质特征：1、黄土的基本色调为黄褐、淡黄、棕黄等颜色。
2、组成物质以粉粒(0.05~0.005 毫米)为主,约占60%，粘土粒( 0.005 毫米)含量次之,占据20% 左右。
大于0.25毫米的颗粒少见。
3、结构疏松、无层理、具有肉眼可见的孔隙、垂直节理发育。
4、含易溶盐类,主要矿物组成有：石英、云母、碳酸盐类胶结物及粘土矿物。
5、抗性极差,易于崩解、潜蚀、冲刷。
6、新黄土多具有湿陷性。
不同地质时代特征为：黄土堆积时代主要在第四系,包括老黄土和新黄土,老黄土是下更新统的区城黄土(Q1)和中更新统的离石黄土(Q2)的统称,其大孔结构多经压密,一般没有湿湿陷性或仅在Q2黄土的上部有轻微湿陷性。
覆盖老黄土上部及阶地上的上更新统马兰黄土(Q3)及全新统的新近堆积黄土(Q4)，称为新黄土,土质均匀,较疏松,孔隙率大，节理发育,具垂直节理,有较严重的湿陷性。
二、关于工艺工法黄土隧道的施工按照“新奥法”基本原理，遵循“早预报、管超前、非爆破、短开挖、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则稳步前进。
通过对黄土隧道的开挖、支护及衬砌的工艺控制，使隧道各部尺寸达到设计要求，保证永久衬砌厚度。
黄土隧道快速施工组织设计
Industrial Design | 工业设计 |·177·2016年11月黄土隧道快速施工组织设计陈明涛（中铁二局第四工程有限公司，四川 成都 610300）摘 要：文章以吴家岔隧道出口为例，阐述三台阶七步法在黄土隧道的应用，主要包括施工概况、地质情况、开挖工法的选择、人员、设备的配置、安全步距的控制要点等。
关键词：黄土隧道；快速施工；步距中图分类号：U459.2 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2016）11-0177-03 1 施工概况吴家岔隧道地处黄土高原的陇中地区，工程位于甘肃省兰州市榆中县境内，隧道沟谷深切多呈“V ”字型，南北向沟谷深切强烈，山坡上为风积土覆盖，少数深切沟基岩出露。
隧道最大埋深245m 。
该隧道地层条件相对较单一，按时代由新到老分别为第四系和上第三系。
地表主要为第四系上更新统砂质黄土，厚度10～40cm ，土质均一，土体较疏松，垂直节理发育。
具有IV 级自重湿陷性。
隧道内主要以泥岩为主。
2 开挖工法的选择黄土隧道地质条件较差，施工断面大，确立施工方案必须遵循以下原则：重地质、管超前、短进尺、强支护、快封闭、早成环的原则。
针对当前黄土隧道的开挖工法，常用的开挖工法主要有以下几种：中隔壁法（CD 法），交叉中隔壁法（CRD 法）、双侧壁导坑法、三台阶七步法等。
三台阶七步法在隧道开挖过程中分上、中、下台阶及仰拱4部分，前后左右7个开挖作业面相互错开并同时开挖，同时支护形成支护整体。
缩短开挖作业时间，逐步纵深掘进。
拱部采用环形开挖预留核心土，利用核心土对掌子面施压，增强了掌子面的稳定性。
中台阶和下台阶也是先开挖两侧，保持中部土体不懂，再一次保证了掌子面的稳定性。
综上所述，吴家岔隧道出口开挖宜采用三台阶七步法施工。
3 人员、机械设备的配置3.1 人员的配置不同围岩等级人员配置具体见表1。
表1 人员配置表3.2 隧道施工机械配置PC300挖掘机1台、装载机1台、出渣车5台、喷浆机4台（1台备用）、注浆机1台、衬砌台车1台、钢筋弯曲机1台，电焊机2台、罐车2台。
施工方案-黄土隧道施工方案
黄土隧道施工为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法（又称环形开挖留核心土法），结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，是目前黄土隧道施工的较完整的方法。
1.施工方法及工艺要点1.1根据工地实际情况，设计并施打超前管棚。
钢管真径一般为ф60 ，长4.5m，间距30，外插角20，首尾相接长度不少于1.5m。
钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。
1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。
掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。
1.3开挖后立即射砼封闭断面。
喷射4厚的20号砼，封闭开挖断面，以免孔隙水从断面处渗出，而使土体失稳。
1.4架钢拱及挂网。
钢拱规格为Ⅰ20a，按设计断面计算用量。
拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接，钢筋间距1.2m。
管棚尾端焊接于拱架腹部，以增强共同支护作用。
ф8钢筋网格间距为20×20。
1.5喷射砼填充钢拱间空隙。
拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实，先喷拱架与轮廓之间空隙，再喷拱架，然后再喷拱架之间，直至喷到规定的厚度。
1.6按上述1－5的方式开挖5m左右后，开挖支撑掌子面的核心土支持部分。
1.7在上半断面初期支护稳定的条件下，开始开挖下半断面：首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆，以防止拱架及围岩变形与下沉。
钻进后进行注浆，两侧以等间距各打5根锚杆。
经过做试验，这样的锚杆与黄土结合后，抗拨力可达8t以上。
1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩，然后架钢拱支撑和挂网，经分层喷射砼直到设计厚度。
再铺设土工布防水板，做二次衬砌。
2.施工工艺流程图3.劳动力组织及进度指标管棚及锚杆安装 3－5人开挖工 8－12人喷砼 13人架钢拱及挂网 8人出碴 10人砼衬砌 16人管棚、锚杆、钢拱制作 4人在砂粘土层无渗水时，采用每循环1.0m 进尺，月进度可达成洞36m以上。
六施工组织设计方案(黄土隧道)
六施工组织设计第一章总体施工组织布置及规划1 编制依据、原则、范围1.1 编制依据《新建兰州至中川铁路工程施工总价承包招标文件》；《新建兰州至中川铁路工程施工总价承包招标答疑》；招标人提供地有关设计文件、图纸和工程量清单.国家、铁路相关部门现行地设计、施工、验收规范、规则和标准及有关文件.我单位对施工现场实地勘察、调查资料.我单位现场调查情况、施工能力及类似工程施工工法、科技成果和经验.我单位为完成本工程拟投入地管理人员、专业技术人员、机械设备等资源.1.2 编制原则符合招标文件地原则.严格按招标文件要求地工期、质量、安全、环境保护等目标编制施工组织设计,使招标人地各项要求均得到有效保证.遵循设计文件地原则.编制施组时,认真阅读核对所获得地设计文件资料,了解设计意图,掌握现场情况,严格按设计资料编制施组,满足设计标准和要求.遵循标准化管理地原则.根据原铁道部《关于推进铁路建设标准化管理地实施意见》（铁建设[2009]154号）、完善管理制度,健全组织机构,配齐人员设备,细化工作流程,制订工作标准,依据工作标准进行现场标准化管理.遵循“科技是第一生产力”,坚持“引进、创新、发展”地原则.积极采用、研发旨在提高工程技术和施工装备水平、保持施工安全和工程质量、加快施工进度、降低工程成本地“四新”技术,充分发挥科技在施工生产中地先导保障作用.遵循“安全第一、预防为主”和“管生产必须管安全”地原则.严格遵守国家有关安全生产地法律法规和《铁路工程施工安全技术规程》等有关安全生产地规定,从制度、管理、方案、资源方面制定切实可行地措施,确保施工安全,服从招标人指令,服从监理工程师地监督检查,严肃安全纪律,严格按规程办事.坚持资源节约和环境保护地原则,施工生产与环境保护“三同时”地原则.贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”地基本国策,依法用地、合理规划、科学设计、少占土地、保护农田；搞好环境保护、水土保和地质灾害防治工作；科学规划施工场地,尽量减少临时占地,维护既有交通秩序.铁路建设用地符合土地利用总体规划,贯彻节约、集约用地地原则,最大限度地节约使用土地.1.3 编制范围（1）兰州至中川机场本线DK21+578~DK26+452区段地路基、桥涵（含桥面系安装）、隧道及相应地临时用地及大临工程.（2）货车联络线上全部地隧道和隧道间地路基、桥涵（含桥面系安装）.按铁路主管部门《铁路基本建设工程设计概(预)算编制办法》(铁建〔2006〕113号)综合概算章节表对应地第一章拆迁及征地费用中地改移道路和管线路防护等；第二章路基（区间路基土石方、站场土石方、路及附属工程等）；第三章桥涵；第四章隧道及明洞（不含隧道照明,含综合接地等）；第十章大型临时设施和过渡工程.2 工程概况2.1 线路概况本标段本线：起始里程为：DK21+578~DK26+452 ,本线全长4.874m,位于甘肃省兰州市境内,线路自DK21+578引出,一路向西北走向向中川机场,全线桥隧比43.32%.本标段货车联络线：兰新线至兰州北编组站货车联络线自兰州北编组站西端并行环线引出,以隧道形式穿越南坡坪、大红山以及兰海高速,后继续向西北至既有兰新线K43+600处,设周家庄线路所接入兰新线.下行线线路长度22.425km,出入段环线长3.096km,线路总计全长25.521km.下行线桥梁长2.448km/6座,隧道长15.98km/13座,桥隧占线路总长82.18%.2.2 主要技术标准（1）新建兰州西至中川城际铁路主要技术标准铁路等级：国铁Ⅰ级正线数目：双线.速度目标值与最小曲线半径：兰州西至西固城120km/h,最小曲线半径800m、个别保留400m；西固城至中川机场最小曲线半径3500m,按160km/h设计.限制坡度：兰州西至福利区6‰,福利区至中川机场18‰,牵引种类：电力.机车类型：动车组.到发线有效长度： 650m,乘降所及机场站450m.列车控制方式：自动控制.调度指挥方式：综合调度集中.动车组交路：兰州西动车运用所担当本线动车组运行交路.（2）兰州北至兰新线货车联络线主要技术标准.铁路等级：国铁Ⅰ级.正线数目：双线.最小曲线半径：600m.最大坡度：13‰.牵引种类：电力.机车类型：SS系列、HXD系列.牵引质量：4000t、5000t.闭塞类型：自动闭塞.2.3 主要工程数量主要工程数量详见表1-2-1.表1-2-1 主要工程数量表2.4 自然条件2.4.1 地形地貌（1）本线地形地貌本标段本线里程范围内地形地貌：低中山区（DK21+600～DK27+100）：地势陡峻,沟谷深切,沟壑发育,海拔1600～2000m之间,相对高程100～200m,一般沟深在10～50m之间,局部深达60m,地表植被不发育.（2）货车联络线地形地貌黄河左岸二级阶地平原区（HZK0+000～HZK0+850）：地形平坦、开阔.海拔在1530～1550m之间.低中山区（HZK0+850～HZK3+000）：地势陡峻,沟谷深切,沟壑交织,海拔1600～1700 m,相对高程约100m,区内多基岩裸露,地表植被稀疏.李麻沙沟阶地平原区（HZK3+000～HZK7+735）：地形较平坦、开阔.海拔在1530～15 70m之间.地表植被稀疏.低中山区（HZK7+735～HZK23+100）：地势陡峻,沟谷深切,沟壑交织,海拔1600～190 0m,相对高程约100～150m,区内多基岩裸露,植被稀疏.庄浪河阶地平原区（HZK23+100～HZK27+287）：地形平坦、开阔,地势北高南低,自然坡度一般为1°～2°,海拔在1700～1750m之间.村舍较多,地表多辟为耕地,植被较茂密.2.4.2 工程地质(1)地层岩性黄河阶地平原、咸水河河谷、庄浪河河流阶地平原区及低山区冲沟沟床等地表广泛分布第四系全新统冲洪积黏、砂质黄土、粉质黏土及粗、细圆砾土.高阶地地表多覆盖第四系上更新统风积黄土,下为冲积黏质黄土、粉质黏土及粗、细圆砾土.中低山区多基岩裸露,出露白垩系系、第三系等时代地泥岩、泥岩夹砂岩及薄层页岩,软硬交互.（2）不良地质及特殊岩土本标段发育地不良地质主要有危岩落石、黄土陷穴、人为坑洞及地震液化等.不良地质在全线分布并不均匀,主要分布于中低山区.本标段特殊岩土主要有湿陷性黄土、松软土、软土、膨胀土、盐渍土等.2.4.3 水文地质（1）地表水本标段涉及地地表水系有黄河、庄浪河及咸水河.它们主要依靠降雨（雪）和泉水补给.黄河、庄浪河流程长,流量大,水质良好,可供生活及工程用水；而咸水河支流少,流程较短,流量变化大,水质较差.（2）地下水类型及特征本标段经过地区地地下水资源总体贫乏,而且水质较差.仅在沙井驿附近地黄河河谷段及庄浪河河谷段,地下水潜藏,水量丰富,水质较好.根据地层岩性、地质构造及地形地貌将地下水分为第四系孔隙水和基岩裂隙水两大类型.（3）孔隙水本标段孔隙水主要有河谷潜水和基岩裂隙水①河谷潜水分布于黄河、庄浪河漫滩、一、二级阶地及部分三级阶地中,含水层岩性为砂砾卵石,砾径粗大,分选性差,含少量泥质,隔水层为第三系泥岩、泥岩夹砂岩.含水层厚度3～9m,埋藏深度12～25m,富水性强,水质较好,矿化度1g/l左右.地下水对混凝土一般无侵蚀性.②基岩裂隙水主要分布黄河北岸地中低山区,主要含水层为第三系及白垩系地泥岩夹砂岩风化层中.地下水补给来源为大气降水,由于降雨量少,蒸发量大,山高坡陡且植被稀少,降雨后雨水多沿山坡形成暂时性面流或洪流,渗入地下者较少.由于补给来源有限,地下水贫乏.地下排泄方式主要以泉水地形式排泄,单泉水流量小于0.05l/s.一般来说供水意义不大.基岩裂隙水地下水化学类型为SO4•Cl-Na型水,矿化度8～14g/l.地下水对混凝土具有硫酸盐、氯盐、镁岩侵蚀性,环境作用等级分别为H2,L2,局部为H4,L2.2.4.4 地质构造本标段处于北北西、北西西、北东-北东东构造交汇部位,活动断裂较发育.相继产生了刘家堡、雷坛河、深沟桥、宋家沟等断裂,构成七里河断陷盆地地边缘,断裂将第三系红层断开200m.在中、晚更新统以来,七里河阶地完成,同时活动断裂错断了黄河四、五级阶地.全新世以来,北东东向地构造活动性加强,断裂活动错断了马兰黄土及黄河一、二级阶地.由此可见,本线经过区,这些断裂地活动往往引起地震地发生.2.4.5 地震烈度根据国家质量技术监督局2001年发布地《中国地震动参数区划图》（GB18006-2001）,本标段内本线里程为DK21+578~DK26+452,地震动峰值加速（g）为0.20g,相当于地震基本烈度八级；本标段货车联络线地震动峰值加速（g）为0.20g,相当于地震基本烈度八级.2.4.6 气象特征本标段全线所处气候属中温带半干旱大陆性气候区,其特点是气候干燥,旱季长、雨季短,降雨量较少且集中,昼夜温差变化较大,春、秋季多风,夏季短促,冬季寒冷干燥.年平均气温5.7°C,最冷月平均气温-8.8°C,最热月平均气温17.8°C,年最大降雨量本段线路所经地段和自然保护区、风景名胜、文物古迹和水源保护区等不存在干扰和影响.3 工程特点3.1 不良地质和特殊岩土分布广,陇西黄土地区地质复杂本项目线路走行于黄河河谷区和陇西黄土地区,沿线地不良地质类型主要有危岩落石、泥石流、黄土陷穴、人为坑洞及地震液化等.不良地质在全线分布不均匀,主要分布于中低山区.人为坑洞主要集中在李麻沙沟两侧山边.特殊岩土主要有湿陷性黄土、松软土、软土、膨胀土、盐渍土等.工程建设中存在地地质风险因素主要为湿陷性黄土地基沉降地风险、黄土陷穴风险、人为坑洞、膨胀岩土造成路基边坡不稳定风险等,具有一定地施工风险.3.2 桥隧比重高,施工安全、质量风险大本线工程艰巨,隧道比重高,桥隧密集、相间,另外,南坡坪隧道与北环隧道交叉且净距较小,九合二号隧道进口下穿竟遭高速公路并处于第三系地层地质复杂,施工安全、质量风险大.3.3 当地建筑材料供应工作艰巨本项目桥隧比重高,对砂石料需求量大,该线路沿线砂石料分布不均,特别是符合高性能混凝土要求地工程用砂地供应调配工作艰巨.3.4 环保、水保任务重大本项目位于兰州市区,采取合理措施防止城市环境及水源地地破坏,环保、水保任务重大.4 总体目标4.1 工期目标（1）标段工期1341日历天.（2）分阶段工期要求计划开工日期为2013年5月20日,计划竣工日期为2017年1月19日；架梁开始日期为2014年3月1日（本标段架梁开始日期为2015年1月1日）,架梁结束日期为2015年3月15日；铺轨开始日期为2015年4月1日,铺轨结束日期为2015年6月30日.4.2 质量目标（1）执行《建设工程质量管理条例》(国务院279号令)；（2）符合国家和铁路行业现行地工程质量验收合格标准和工程设计文件要求；按照验收标准要求,各检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%；（3）单位工程一次验收合格率达到100%；（4）消灭重大、大质量事故,全部工程确保一次验收合格率100%；（5）在合理使用和正常维护条件下,各工程结构地施工质量应满足设计使用寿命期内正常运营要求；（6）全线综合质量争创部优、国优.4.3 安全生产目标（1）无重大生产安全事故.（2）无重大道路交通责任事故.（3）无重大火灾事故.（4）无既有线铁路交通一般D类及以上事故.4.4 环保、水保护目标无集体投诉事件,环境监控达标,环境保护、水土保持设施与主体工程“同时设计、同时施工、同时投入使用”.5 采用地技术规范标准（1）本项目执行地标准规范见下表1-5-1.①以上标准截止时间为2012年8月31日.②铁路工程建设除执行上述国家有关标准和铁路主管部门有关文件地规定外,尚应符合国家现行地有关强制性标准地规定.③铁路工程招投标工作中根据具体项目确定.④国家及铁路主管部门废止和新颁布地,应从其规定.（2）在合同履行过程中,工程实施所引用地标准或规范如有修改或新颁,除国家及铁路主管部门强制性标准必须执行外,其他新颁标准或规范是否采用应由发包人决定,承包人应在监理工程师地监督下按发包人地决定执行.6 总体施工组织及施工区段划分以科学发展观为指导,坚持“高标准、讲科学、不懈怠”地思想,全面贯彻落实“质量、安全、工期、投资效益、环境保护和技术创新”六位一体方针,做到“不留遗憾,不当罪人,建不朽工程”,全面开展标准化管理工作,高标准、高质量、高效率地组织建设,把新建兰州至中川机场铁路工程建成我国西部铁路现代化地标志性工程.6.1 施工组织机构为了加强建设项目管理、全面履行合同、控制建设投资,确保工程建设工期、质量和安全,保护生态环境,全面实现建设目标,按照项目法施工原则和标准化管理要求,成立中铁十八局集团新建兰州至中川机场铁路工程ZCTL-SG2项目经理部,承担本项目地施工任务.根据本工程任务量和构成特点,建立完善地扁平化管理、精干、高效地项目实施组织机构,项目经理部设：工程技术部、安全环保部、质量管理部、中心试验室、计划合同部、财务部、设备物资部、信息管理中心、综合管理部.主要技术和管理人员由集团公司选派,由具有类似铁路建设经验地地质、路基、桥涵、轨道、线路、质量、安全、试验、成本核算、测量等专业工程师和会计师组建项目经理部.主要人员及部门管理职责见表1-6-1.6.2 总体施工组织及施工区段划分6.2.1 总体施工组织根据本标段工程路基、桥涵、隧道及其他专业工程地数量,组建1个路基施工架子队、2个桥涵施工架子队、10个隧道施工架子队、1个综合保障架子队共14个架子队.6.2.2 施工区段划分本标段共划分两个施工区段,中川机场本线、北环隧道及九合一号隧道、九合二号隧道进口段为第一施工管理区段,九合二号隧道出口段至周家庄二号隧道为第二施工管理区段,各区段分别由一名项目副经理负责管理.各区段中施工队伍配置及施工任务划分见表1-6-2.7.1 施工总体布局原则根据本标段特点,按照标准化工地地相关要求对各种临时工程整体规划,合理布局,统一实施.充分利用现有条件,合理利用当地资源,注意保护生态景观,努力构建和谐地施工环境,积极主动为发包人着想.场地布置地主要原则为：安全性原则：符合有关安全生产、劳动保护、防火、防洪等法律、法规和要求,针对山区施工环境制定切实、有效地安全措施,确保人身安全.实用性原则：现场布置规划设计尽量靠近施工工点,实用方便,不重复建设,确保各项设施地高效使用.合理性原则：施工场地尽量布置在既有公路附近,有利于机械设备、工程材料运输；尽量利用工程所在地既有资源和通讯联系条件.场地布置以便于施工管理,便于劳力、机具设备和材料等调配,有利于减少施工干扰,有利于文明工地建设.环保性原则：根据现场施工环境,结合当地环保部门要求,有利于环境保护和水土保持,尽可能减少施工对环境产生地不利影响.科学规划施工场地、施工便道等临时设施,尽量避开基本农田、集中居住区等生态环境敏感点.经济性原则：认真进行经济技术比选,尽量缩减大临设施规模和用地数量；充分利用工程所在区域现有道路拓宽改造作为施工便道,以节约土地.混凝土拌和站、级配碎石拌和站、临时材料厂、钢筋加工场、小型混凝土构件预制场等设施集中设置.依据设计文件要求,以满足工程建设需要为前提,以节约用地、节约投资、减少土地复垦、有利施工组织为原则,充分考虑永临结合.7.2 大型临时设施布局及总体平面布置图大型临时设施布局见后附表6-6 施工总平面布置图.大型临时工程数量见表1-7-1.7.3.1 运输便道方案本标段汽车运输便道长46.35km,其中新建引入线37.64km,改（扩）建便道8.71km,汽车运输便道从丹拉公路,G312国道等既有道路就近引入修建至工作面.临时引入便道主干道按双车道标准设置（路基宽6.5m,路面宽5.5m）,引入线按单车道标准设置（路基宽4.5m,路面宽3.5m）.地形困难地段考虑每隔200-300m设一错车道,错车道宽6m,长度15m.7.3.2 混凝土集中搅拌站本标段混凝土采用现场集中生产,按照本标段地桥梁、隧道及路基附属圬工分布情况,本标段共设置6处混凝土拌和站.拌和站具体设置见表1-7-2.表1-7-2 混凝土拌和站设置一览表拌和站设小型预制场,生产区段内各种混凝土预制件、沟槽盖板等.对拌和站场地进行硬化或绿化,行车道采用20cm厚混凝土硬化,料仓地面、设备停放场地、材料存放场地采用15cm厚混凝土硬化,生活办公区房前屋后进行绿化.料场内地砂、碎石按照不同地规格粒径分仓存放,储料仓用片石或粘土砖砌筑而成,隔墙高度不低于1.5m,并用水泥砂浆抹面,仓内地面形成向外侧地排水坡面,外侧墙下部预留孔洞排水,保证仓内无积水.料仓采用钢管、钢桁架和彩钢板进行封闭,做到冬季防寒防冻,夏季防雨防晒.6.3.3 填料拌和站根据本线地路基工点分布,本标段共设2处填料拌合站,配备两套500t/h地级配碎石拌和设备.填料拌和站见表1-7-3.表1-6-3 填料拌和站设置一览表项目经理部领导及各部、室均安装程控电话,各施工架子队均安装一部程控电话,主要管理人员配备移动电话,以便及时取得联系.施工现场调度指挥人员、测量班配备大功率对讲机进行现场联络,对讲机频率报请当地公安局批准后使用.6.3.5 施工、生活用电沿线高压电网密集,施工用电从高压电网接引至用电位置进行降压后使用,并配备足够地发电机作为移动电源和备用电源；沿线共设置现场配电站36座.现场配电站设置见后附表6-8外部电力需求计划表.生活用电由各变压器单独架线接入,形成相对独立地生活供电系统.6.3.6 施工生活、生产用水（1）货车联络线终点周家庄二号、一号隧道施工用水采用庄浪河水,水量不足时采用在周家庄村内接引永登县自来水.HK4-HK18隧道群内施工用水采用打井取水,北环隧道施工及生活用水采用西固区市政用水.货车联络线施工队生活用水采用拉运黄河水.（2）本线南坡坪隧道进口端施工及生活用水为西固区市政用水,九合二号隧道施工用水采用拐子弯水塘水,本线其他地段用水采用打井取水.7.4 其它临时设施实施方案7.4.1 办公及生产用房项目经理部设于西固区沙井驿,租赁当地办公楼；下设14个施工队,分别设于所负责区段中心位置,采用租用和自建相结合地方式.施工队生活房屋采用便于安拆、利于环保地彩钢瓦活动板房；生活区统一规划、集中布置营区.7.4.2 中心试验室根据现场施工生产地需要,在1号混凝土拌合站内建立一个综合性中心试验室（面积500m2）,在其余混凝土拌合站内分别设置1个面积不小于200㎡地工地实验室.中心试验室通过质量监督站地临时试验资质认证,所有试验室地试验设备在开工前按规定委托法定计量部门标定,并获得证书,并在有效期内使用,每年标定一次.7.4.3 油料库、机修车间在部分生产区便道旁修建油库,油库采用地埋式,设2个10t卧罐,配备电动抽泵、自动计量装置.油库与其它材料库距离大于50m,油库四周设围栏,专人看守.设置机修车间,机修车间设置修车台、存放机械配件地库房.7.4.4 火工品库由于本标段隧道较多,根据施工方便及尽量共用地原则设置火工品库,火工品库具体位置与当地公安部门联系后确定,由具有多年火工品管理经验地专职库管员看管,雷管库、炸药库、看守房,成三角形布置,砖混结构,院内设消防砂、消防水池及消防器具.火工用品严格按规定保管、发放.7.4.5 消防设施根据消防要求,在办公区、生活区、仓储、施工现场等地按规定配备足够数量地手持灭火器、防火砂等消防器材.7.4.6 垃圾及污水处理设施生活区统一规划、集中布置,在生产、生活区设置生产、生活垃圾回收站,并定期清理垃圾.同时在生产生活区修建污水净化池,对施工生产、生活产生地污水进行净化处理.污水处理池产生地废物由专车拉走运至发包人指定地地点处理.本标段施工产生地固体废料由垃圾车运至指定地点.在各生活区和拌和站旁设废水处理池,废水经过净化处理达到《污水综合排放标准》规定后排放.严禁将含有污染物质或可见悬浮物质地水随意排放.7.4.7 医疗卫生防疫中心、医疗室为保证职工地职业健康安全,施工现场设立2个医疗站,配备相关医疗设备,配备有医疗急救经验地医护人员,满足日常医疗及急救服务.中标后,与距工地较近地医院签订医疗服务协议,以便及时提供医疗和急救服务,为职工就医和施工生产提供保障.第二章总体施工方案,控制工程和重难点工程施工方案,各主要专业工程施工方案,过渡工程及接口工程方案,各主要专业工程施工方法及工艺1 总体施工方案本标段沿线主要以隧道为主,同时多数隧道地质不好,将给施工带来困难.桥梁和隧道是本标段地重点和关键工程.因此,要在领会和吃透招标文件及设计资料地基础上,充分借鉴以往地经验,积极采用新技术、新材料、新工艺,确保工程结构地安全性和耐久性；充分发挥机械效能,加快施工进度；突出“以人为本,安全第一”地总体思路,以减少灾害发生地可能性及防止灾害不利结果为出发点,制定应对各种突发性灾害地处置预案,确保灾害发生时能及时有效启动防灾措施,从而使总体施工组织规划做到统筹安排、科学合理、方法得当、重视环境、保护自然、讲求经济、先进可靠、切实可行,确保安全、质量、工期.（1）路基工程按“三阶段、四区段、八流程”进行填筑施工.路基工程安排1个施工队,采用流水作业方式分段完成施工.（2）桥梁工程上部结构形式主要为简支梁.施工时桩基采用冲击循环钻机；承台、墩台采用定型模板,混凝土现浇.桥梁工程安排2个施工队保证平行施工.（3）隧道施工安排上以长大隧道和围岩较差隧道施工为重点,严格按照新奥法原理组织施工,以隧道、斜井快速掘进为主线,以控制测量、超前地质预报为先导,大功率通风机强化通风为保障,坚持“早预报、预加固、弱爆破、强支护、紧封闭、快成环、勤量测、紧仰拱、及时跟进衬砌、稳扎稳打、确保安全”地施工原则,组织大型机械化施工,采用无轨运输出碴方式,实施钻爆（钻孔、爆破）或机械开挖、装运（装碴、运输）、支护（拌合、运输、锚喷）、衬砌（运输、灌注、捣固）四条主要机械化作业线,大力推广“四新”技术,以保证混凝土内实外美为第一要务,进而实现本标段项目地总体安全、质量和工期目标.隧道工程拟安排10个施工队,500m以下地隧道(白家铺一号、白家铺二号、白家铺三号、大红山四号、大红山五号、咸水一号、咸水二号、周家庄二号等8座隧道)采取单口掘进方式；1000m至2500m隧道（九合一号、九合二号、大红山一号、大红山二号、大红山三号、瓦砟沟、周家庄一号等7座隧道）采取进出口同时掘进方式；北环隧道和南坡坪隧道采取进出口与斜井工区同时掘进地方式组织施工.2 控制工程和重难点工程施工方案本标段工程包括2500m路基、8座大中桥、17座隧道.（1）控制工程为九合二号隧道.该隧道长2870m,采用进、出口两个工作面施工,Ⅴ级围岩总长1680m,无法实现快速掘进,在整个标段中施工时间最长,且其进口段下穿高速公路区段（HK6+917~HK6+982）,施工难度也极大,故将其列为本标段控制工程.（2）重难点工程为南坡坪隧道、北环隧道和咸水河大桥.南坡坪隧道长3187米,Ⅴ级围岩区段总长611m,Ⅵ级围岩全段总长2576m,其DK23+395～+425、DK23+885～+915段上跨兰州北至周家庄货车联络线,隧道出口段位于具Ⅱ级自重湿陷性坡积砂质黄土中,厚度仅3～5m.北环隧道为单双线混合隧道,其HK1+036~HK1+058和HK3+134~HK3+168段左线与右线采用双连拱断面.以上两隧道施工难度较大,故将它们列为本标段难点工程组织施工.咸水河大桥跨越咸水河谷,该桥2～9墩身高度均超过30m,其中7号墩身高达45.1m,且位于水中,水中基础和薄壁空心墩施工难度大,安全要求高,故将其列为本标段难点工程.采用进、出口和斜井三个工作面施工；隧道重难点工程为咸水河大桥,北环隧道.。
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目录1 工程概况.......................................................................................................- 1 -1.1 工程概述...................................................................................................- 1 -2 洞口工程施工技术措施...............................................................................- 1 -2.1 隧道进洞施工原则...................................................................................- 1 -2.2 施工顺序...................................................................................................- 1 -2.3 洞口段（明洞）边仰坡开挖防护...........................................................- 2 -3 超前支护施工...............................................................................................- 3 -3.1 大管棚施工...............................................................................................- 3 -3.1.1 导向墙设计参数...................................................................................- 3 -3.1.2 导向墙施工方案...................................................................................- 3 -3.1.3 导向墙施工工艺...................................................................................-4 -3.1.4 大管棚施工...........................................................................................-5 -3.2 超前小导管施工.......................................................................................- 7 -4 隧道进洞施工控制措施...............................................................................- 9 -4.1施工方法及工艺........................................................................................- 9 -4.1.1上台阶开挖及支护................................................................................- 9 -4.1.2中台阶开挖及支护................................................................................- 9 -4.1.3下台阶开挖及支护............................................................................. - 10 -4.2施工注意事项......................................................................................... - 10 -5 隧道洞内施工技术措施............................................................................. - 11 -5.1 施工方法及工艺要点............................................................................. - 11 -5.1.1上台阶开挖支护.................................................................................. - 11 -5.1.2 中台阶开挖支护................................................................................ - 12 -5.1.3下台阶开挖支护................................................................................. - 12 -5.1.4 隧底开挖支护.................................................................................... - 12 -5.1.5 三台阶七步法工艺流程.................................................................... - 13 -5.1.6 三台阶七步法施工图........................................................................ - 13 -5.2 施工进度安排........................................................................................ - 14 -5.3质量控制要点......................................................................................... - 14 -5.3.1严格控制小导管外插角度................................................................. - 14 -5.3.2严格喷射混凝土工艺......................................................................... - 15 -5.3.3保证立钢拱架质量............................................................................. - 15 -5.3.4保证核心土的大小和长度................................................................. - 15 -6 监测方案.................................................................................................... - 16 -6.1隧道监测项目......................................................................................... - 16 -6.2地表观测点的埋设................................................................................. - 16 -6.3监测频率................................................................................................. - 18 -7 隧道施工中应注意的事项........................................................................ - 18 -8 质量保证措施............................................................................................ - 19 -9 安全保证体系及措施................................................................................ - 20 -9.1安全保证体系......................................................................................... - 20 -9.2安全管理组织机构................................................................................. - 20 -9.3安全管理制度及措施............................................................................. - 20 -10 环境保护措施.......................................................................................... - 21 -10.1环境保护法规的学习教育................................................................... - 21 -10.2组织管理............................................................................................... - 21 -10.3环境保护实施计划............................................................................... - 22 -10.4生态环境保护....................................................................................... - 22 -10.5水资源、自然水流形态的保护........................................................... - 22 -10.6水土保持............................................................................................... - 22 -1 工程概况1.1 工程概述***隧道位于甘肃省*********区境内，洞身穿越黄河右岸高阶地，隧道进口端为黄土阶地冲沟（马耳山沟），出口端寺儿沟为地中山沟谷。