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公路隧道施工组织设计（技术标施组）

第一章 编制依据及原则

（1）县城公路一阶段施工图设计；

（2）现场调查所得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等资料；

（3）我单位所拥有的技术力量、机械设备、管理水平、工法及科技成果和成熟的类似工程施工经验；

DB／T29-273-2019 天津市高架胶轮有轨电车交通系统施工及验收标准（4）主要的工程技术规范、标准、规则、规程：

《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）

（1）合理配置资源，满足工程需要的原则

以优质、高效、快速施工为目的，进行机械设备配套，合理配置施工队伍、组织工程材料供应。

（2）突出重点，统筹安排的原则

统筹安排，确保本隧道洞口开挖和围岩安全施工，科学合理地安排施工进度，组织连续均衡施工，做好工序衔接，确保按期和提前完成工程建设。

（3）应用“四新”技术，提高施工水平的原则

突出应用新技术、新设备、新材料、新工艺，提高施工的机械化作业水平，积极应用先进的科技成果，提高工程质量、加快工程进度、降低工程成本的目的，做到优质、快速、安全、高效按期完成本工程。

（4）安全生产，预防为主的原则

运用现代科学技术，采用先进可靠的安全预防措施，确保施工生产和人身安全。始终按照技术可靠、措施得力、以人为本、确保安全的原则确定施工方案，施工重点控制爆破作业安全及隧道特殊地质段的施工安全。

（5）规范施工，确保工程质量的原则

严格执行国家和交通部现行的《施工规范》、《验收标准》，科学优化施工组织方案、施工工艺和施工方法，确保工程质量。

（6）保护环境，文明施工的原则

树立环保意识，严格按国家关于环境保护的有关规定组织施工，保护好周围生态环境，做到文明施工。

编制科学、合理、周密的单位工程施工方案，合理安排进度，实行网络控制，搞好工序衔接，实施进度控制，确保工期目标的实现。

（8）贯彻执行国家和当地政府的方针政策，遵守法律法规，尊重当地的民风民俗。

2.1 自然地理特征

2.1.1 地形地貌

隧道区属于构造侵蚀剥蚀丘陵地貌，隧道穿越一个丘陵体，所穿越丘陵体地面标高在730.00～811.00m之间，相对高差约81m，进口自然斜坡坡度15°，坡比约1：5；出口处自然斜坡坡度约50°～60°，坡比1：0.6。

2.1.2 地质构造

隧道位于新华夏系第三隆起带雪峰山二级隆起带西侧，武陵山及雪峰山弧形褶皱带之间，湘西断褶构造盆地内。隧道区未发现有断裂构造通过，地质构造较简单。场地附近岩层产状35°∠5°，为一倾向南西的单斜构造。发育两组节理：J1:236°∠79°,J2:328°∠80°，多呈密闭状态，密度1～2组/m。

2.1.3 工程地质

（1）进口段K20+620～K20+680段，长度60m，围岩级别为Ⅴ级。

该段一般埋深小于40m，属浅埋段。表层为粉质粘土、块石，一般厚度为10.80～18.20 m；下伏强风化页岩，岩质软，节理裂隙发育，岩体较破碎。地下水为基岩裂隙水，水量较贫乏。

（2）洞身段K20+680～K20+810段，长度130m，围岩类别为Ⅳ级。

该段最大埋深为87.29m，围岩为中风化页岩，为软质岩，遇水易软化崩解，岩体较完整～较完整，节理裂隙较多为不发育，局部较发育，岩层产状较平缓，层间结合一般，围岩稳定性较好，地下水为贫乏的基岩裂隙水。施工时拱部无支护时可产生小坠落～坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大易坍。本区软质岩抗风化能力较差，应即时支护。

（3）出口段K20+810～K20+850段，长度40m，围岩类别为Ⅴ级。

该部位一般埋深小于40m，属浅埋段。基岩基本裸露，为强～中风化页岩，岩质软，节理裂隙较发育，岩体较完整，自稳性一般，侧壁稳定性较好，成洞条件一般，水文地质条件较简单。仰边坡较陡，无支护时易产生掉块，侧壁易产生小规模滑塌，洞口应即时加强支护与衬砌。

地质评价及工程建议如下：

（1）隧道进口部位岩层走向与隧道轴线走向基本垂直，岩层主要块石、强风化页岩，节理裂隙发育，岩体破碎。隧道进口仰坡开挖后，洞顶表层块石厚约5m，存在诱发滑塌等不良地质的条件，稳定性较差，可以采用清理+洞门支护的手段进行防治。

（2）洞身段通行于丘陵体中部，岩层走向与隧道轴线走向基本垂直，节理裂隙以微张～密闭剪节理为主，其发育程度为较发育，岩体整体完整～较完整，围岩稳定性较好。地下水类型以基岩裂隙水为主，水量贫乏，以结构面渗水与局部滴水为主，对隧道影响较小。

（3）隧道出口部位岩层走向与隧道轴线走向基本垂直，基岩基本裸露，为碎强～中风化页岩，节理裂隙发育。隧道出口仰坡为较陡，开挖后易诱发滑塌等不良地质的条件，稳定性一般，可以采用洞门支护的手段进行防治。

综上所述本隧道进出口工程地质条件较差，诱发工程滑坡的可能性较大，尽量早进洞晚出洞，并结合洞门设置防护墙及在施工时即时支护衬。根据地形地质条件在洞顶周边设置防水、排水措施，确保施工安全。

2.1.4 不良地质及特殊岩土

本隧道区的特殊性岩土主要为强风化页岩，为软质岩，暴露、遇水易软化、崩解，岩体强度变化较大，在施工中应加以注意。

2.1.6 水文、气象交通

隧道区第四系土层主要为碎石，透水性强，水量较为贫乏。地下水类型主要为基岩裂隙水，赋存于碎屑岩组，富水性弱，水量较贫乏。隧道部位地形地势较高，主要接受大气补给，地下水的补、径、排条件及特征与季节性气候关系密切。根据相关规范与本区工程经验，该岩组属弱～微透水层，根据提水实验成果，完整～较完整红色碎屑岩组的渗透系数为0.022m/d,隧道区水文地质条件相对简单，隧道内基本不具备突水的条件。钻孔揭露地下水位埋深19.30m，标高734.58m，根据隧道钻孔的连续水位观测，其稳定水位变化幅度约为1.00～3.00m。

本隧道所地处云贵高原东北边缘与鄂西山地交汇地带，属大陆亚热带温润气候区，气候温和湿润，四季分明，雨量充沛。

隧址所在地隶属位于县万坪镇卡卡村，隧道区交通状况一般，进出口均有村道分部。

至县城公路工程卡卡隧道位于县卡卡村，呈近南北向穿越丘陵体。本隧道起讫里程为K20+620～K20+850，全长230m，属短隧道。隧道进口地形标高为744.43m，出口地形标高为730.74m，设计标高为732.43～725.76m，呈纵坡—2.9%下坡；隧道总宽度为9.0m；隧道最大深埋约为87.29m。该隧道位于低山丘陵区，地形起伏较大，相对高差达80.36m。进出口皆为丘陵斜坡，地表植被较发育，进口基岩局部裸露，出口覆盖层较厚。隧道区交通状况一般。

第三章 施工部署及方案

3.1 工程施工准备

在隧道施工前，完成各项准备工作。

（1）水：施工用水、生活用水的水源解决好。铺设用水管路，修建高位水池，保证施工用水；

（2）电：架设好高压供电线路，安装好变压器；

（3）路：卡卡隧道进口修建进场便道；

（4）通讯：保证有较好通讯条件；

（5）网络：在有条件具备的情况下开通网络；

（6）工业广场平整：有保证施工的用地，场地平整好；

2、修建临时住房及工业用房

在平整好的工业广场内修建职工宿舍、食堂、厕所、办公室、仓库、水泥库、修理车间、砂石棚、钢筋加工棚、材料棚、压风机房等；

所需的设备、材料、按计划分批采购进场；

安装压风机、通风机等设备；

做好测量、实验、资料等技术准备工作；

按照设计划分的拌料场地进行平整，安装好拌料场设备；

一切准备工作完成，具备开工的条件下，进行隧道施工。

3.2 施工总体方案

卡卡隧道按设计计划从进口施工，按照“进口快速形成生产能力、工序紧凑平行、地质预报准确、措施有力及时、员工组织精干、机具配备精良、搞好环境保护、安全优质高效”的原则进行施工。

施工时选用以多功能作业台车、装载机（或挖机）、钢架、锚、网、喷支护、衬砌模板台车、仰拱栈桥、大型自卸汽车等为主要特征的大型机械设备配套，组成超前支护、钻爆、装运、喷锚支护、衬砌等机械化作业线的有机配合，严格机械设备管、用、养、修制度，科学管理，达到快速施工的目的。四条施工主要机械化作业线设备配套为：

钻爆作业线：隧道开挖采用钻孔台架作业台架钻眼， Ⅳ级围岩采用钻眼爆破， Ⅴ级软弱围岩段采用机械配合人工，弱爆破开挖。

装运作业线：出碴采用无轨运输，装载机装碴，大型自卸汽车运碴。

喷锚作业线：喷砼采用湿喷工艺，锚杆利用钻孔台架钻孔，人工安装锚杆、钢架和钢筋网，注浆机注浆。

衬砌作业线：仰拱采取仰拱栈桥全幅超前衬砌施工，防水板利用多功能台车进行吊带铺设，衬砌采用液压模板台车，砼拌和站生产砼，砼运输车运送砼，泵送砼入模进行衬砌作业，插入式振捣器振捣。

①、隧道快速施工的原则；②、统筹兼顾，合理安排，均衡生产，突击重点的原则

③、坚持一体化、机械化、工厂化、专业化施工的原则；④、先试验后施工的原则

⑤、突出环保的原则；⑥、隧道混凝土施工坚持三密贴三密实的原则。

隧道洞内混凝土施工中做到喷射混凝土与岩面密贴，防水板与喷射砼密贴，衬砌砼与防水板密贴；喷射砼密实，喷射混凝土与钢架、钢筋网之间要密实，衬砌混凝土密实。

1、大管棚施工顺序：施工导向拱→钻孔机具就位→钻孔→清孔→安装钢花管→安装注浆阀→压注浆液→压注浆液→安装止浆阀→开挖。

2、小导管注浆超前支护施工顺序：准备工作→钻孔→安装导管→密封孔口→注浆管路安装→压水检查→注浆→检查分析。

4、喷锚支护施工顺序：施工准备→通风排烟、清理危石、处理欠挖→冲洗岩面→检查断面超欠→初喷砼→打系统锚杆、挂网、安装钢拱架→喷砼至设计厚度→围岩量测→反馈、确定支护参数。

5、防水板铺设施工顺序：准备工作→安装环向盲管→复合防水板就位→防水板固定→焊接防水板搭接缝→质量检查→移走吊挂台车。

6、隧道衬砌施工顺序：铺设防水板→测量放样→台车就位→台车调整→立模→浇注砼→养护→拆模→台车移位。

3.5 工程重难点及对策

3.6 施工组织机构

本工程采用项目法组织施工，为了加强项目管理、控制工程成本，确保全面实现本工程的工期、质量、安全、环境保护目标，公司组建项目经理部。

3.8 临时设施布置及规划

第四章 施工进度及资源配置计划

4.1 开、竣工日期

计划20 年 月 日开工，隧道贯通计划在20 年 月 日，计划完工日期为20 年 月 日。

4.2 总体施工进度计划安排

根据我单位类似工程的施工经验，结合本标段拟采用的超前地质预报方法、施工工艺和机械化配套方案，确定隧道各级围岩条件下的施工进度。

卡卡隧道明洞，Ⅴ类围岩、Ⅳ类围岩浅埋段较为破碎，计划进度30～50米/月，Ⅳ类围岩类计划进度50～70米/月，总体施工进度计划分施工准备阶段、主体工程施工阶段、工程收尾阶段共三个阶段，各阶段具体完成的内容见表4.3.3总体施工进度安排表。

4.3.4 施工进度计划横道图

4.4 劳动力配置计划

4.5 机械设备配置计划

第五章 主要施工方法和工艺流程

根据设计及现场情况，考虑由进口到出口施工。隧洞口采用明挖法施工外，其余段落Ⅳ、Ⅴ级围岩，均按新奥法施工，光面爆破。Ⅴ级围岩采用环形开挖预留核心土法施工， Ⅳ级围岩采用短台阶法施工。

5.1 隧道施工总工艺流程

进洞之前，成洞面要喷锚预支护；

采用“新奥法”施工，风动凿岩机钻孔，无轨出碴，整体式液压衬砌台车进行二次混凝土衬砌的施工方案；

采用无钉铺设工艺挂设防水板，杜绝防水板的漏焊和破损，保证衬砌背后排水系统的畅通；

仰拱及仰拱回填施工紧跟初期支护，以便形成完整的结构受力体系。

施工测量是开挖成形、路面平顺和隧道净空控制至关重要的环节，施工中设专职的测量组，有经验的测量工程师任组长。

1、施工前平面控制网复测

施工前,现场接收测量控制桩点，办理相关手续。对接收的导线网点和水准基点进行复核测量，完全无误时作为施工用控制点。

洞内引入导线做校核，隧道中线埋设测点，在已衬砌好的边墙埋设水准点。

洞内高程测量使用水准仪实测，精度达到规范要求。洞内水准线路由洞口高程控制点向洞内引设，正洞每100米左右设一个水准点，引测水准点采用往返观测，并且定期复核，测设精度满足测规要求。

隧道开挖采用激光准直仪定向，使中线测量准确快捷。

采用断面仪测定开挖轮廓及超欠挖情况，并以图表形式快速反馈到施工中去，以便及时调整爆破参数，进一步提高爆破效果。

衬砌时亦采用全站仪进行定位，整体钢模台车衬砌，确保隧道平顺。

5.3 隧道洞口段施工

5.3.1 洞口开挖

隧道施工应按照“早进洞、晚出洞”的原则，尽量采用小开挖，减少洞口边坡仰坡的开挖，保证岩体稳定性，做好洞顶防、排水系统，边、仰坡边刷坡边防护，再拉槽开挖洞门，进入正洞施工。边仰坡采用锚喷防护，隧道进洞时尽量避免或减少植被破坏，确保洞口山体在施工过程中及营运后的安全。

洞口开挖前，测量定位，放出开挖边线，明确开挖范围，判定开挖范围地质状况；施作边仰坡坡顶截水沟等，完善洞口排水系统与路基永久排水相结合。截水沟设于边、仰坡顶以外不小于5m，沟底坡度根据地形设置，但不小于3%，以免淤积。

洞口采用自上而下分层明挖法施工，采用人工配合机械开挖，确保边仰坡平顺、稳定，为进洞施工创造条件。在洞口开挖过程中，工作面控制在2%左右的单面坡，坡脚设置临时排水沟，以利于排除工作面上的积水。洞口开挖坚持边开挖，边防护的原则，以防破坏坡面稳定性和整体性。为确保顺利进入暗洞施工，成洞面开挖完成后，严格按设计要求及时进行坡面防护。

洞顶截水沟及其他排水工程施工，完善洞口排水系统

自上而下分层进行洞口土石方开挖至设计成洞面

随时开挖即时进行边、仰坡及成洞面喷锚临时防护

暗挖进洞时因洞口段埋深浅，采用长管棚作为超前支护，在拱部设Φ108mm大管棚。

洞门衬砌和附属工程施工

隧道正洞进洞后，洞门挡墙、翼墙附属工程施工必须及时进行，以增强洞口稳定。

5.3.2 边仰坡开挖防护

在洞口范围内布设边坡控制桩，按照设计坡比人工配合挖掘机分层分段开挖，及时进行边仰坡喷锚网防护，洞口边仰坡开挖时应充分考虑洞内施工需要,合理布置洞口施工现场。随开挖随防护，喷锚网支护参数：Ф22mm锚杆长4.5m，间距1.0×1.0m，梅花形布置；钢筋网格间距30×30cm；C20喷射混凝土，厚10cm，采用2台湿喷机湿式喷射作业。开挖时要少刷边仰坡，减少对原有植被的破坏和对洞口的扰动，对开挖裸露的部分采用喷播植草绿化防护。

5.3.3 明洞施工方法

明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工，采用挖掘机开挖，必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡，装载机装碴自卸汽车出碴。按照设计施作边仰坡防护。开挖完成后进行基底处理，基底承载力达到要求后施作仰拱、仰拱回填砼，填充回填砼在仰拱砼终凝后进行浇筑。

隧道明洞衬砌在仰拱填充完成后进行拱墙的施工。

明洞衬砌均采用模板台车作内模，外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌筑，混凝土由拌合站生产，罐车运输，泵送入模，插入式振捣器振捣。洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工。

明洞回填分层填筑，每层层厚不大于30cm，左右侧对称回填，回填土面的高差不大于50cm,码砌及浆砌分层错缝进行、夯填密实，确保施工质量。

5.3.4 洞门施工方法

在明洞衬砌完成、暗洞施工进入正常循环后，适时安排洞门施工。

隧道部分地段地质情况差，需进行超前预支护，超前支护形式有：超前大管棚、超前小导管、Φ22超前锚杆。具体施工分述如下：

5.4.1 超前大管棚

本隧道进口和出口段设置管棚超前支护，于明洞与暗洞交接处设混凝土导向墙，导向墙纵向设置长度2m，套拱范围内布置4榀工字钢，型号为I18，工字钢纵向间距为60cm。相邻工字钢用Φ22钢筋作为连接钢筋，环向间距为1.0m，可以根据拱架的稳定情况加设交叉的连接筋。套拱厚60cm，套拱内预埋φ127*4导向钢管，导向墙混凝土采用C30模筑混凝土。

① 导向墙完毕后，用钻机钻孔，钻入隧道前端设计孔深；

② 钻孔完毕，将套管内孔注水清洗干净，然后将钻杆拔出；

③ 将事先加工好带有出浆孔的钢管插入套管内，送管时边旋转边送管入孔，管节用丝扣联接，钢管终端密封后留注浆孔；

④重复上述步骤将其余管棚施钻安插完毕DB43／T 1779-2020标准下载，然后在掌子面喷射混凝土施做止浆墙；

① 管棚施工前进行试注浆确定施工配合比；

② 钻孔前，按设计精确画出钻孔位置，并注意留出预落沉降量；

③ 控制钻孔角度，尤其是接长钻杆后钻进角度应严格控制；

④ 注浆时准确掌握浆液配合比、注浆压力和注浆量，计算扩散半径；

⑤钻孔时如出现卡钻或坍孔DL／T 1792-2017 发电机组功率突降保护装置通用技术条件，应注浆后再钻；

加强对围岩进行动态监控量测，以数据指导施工。