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青藏铁路西格二线关角隧道工程某标(实施)施工组织设计

青藏铁路西格二线关角隧道工程某标

第一章编制依据、原则及范围 1

第二章工程概况及主要工程数量 3

公路工程投标文件技术标-施工组织设计2.doc第三章工程特点及重、难点 17

1.工程规模大，建设标准高 17

2.自然环境恶劣，施工条件差 17

3.地质条件复杂，施工风险大 17

4.施工技术难度大 18

5.施工组织、管理及协调难度大 18

6.生态环境脆弱、环保要求高 19

第四章施工组织总体方案 20

1.工程建设目标 20

2.施工组织机构及施工队伍的分布 20

3.大临工程的分布及总体设计 25

第五章一般工程的施工方法 38

1.总体施工方案 38

2.正洞工程施工方案及方法 38

3.斜井工程施工方案及方法 94

4.泄水洞工程施工方法 100

5.专项施工技术方案 103

第六章重难点工程的施工方法 128

1.隧道出口砂层段及浅埋段施工方法 128

2.隧道高地应力地段施工方法 132

3.隧道断层破碎段施工方法 136

4.隧道突、涌水段施工方法 136

5.隧道施工防渗及混凝土防开裂技术措施 139

第七章新工艺、新技术计划 141

1.高海拔低气压地区特长隧道施工独头通风技术研究 141

2.二郎洞2km断层束破碎带安全、快速施工技术研究 141

3.高原高寒地区隧道衬砌混凝土防冻融技术研究 141

4.长距离大坡度斜井有轨转皮带机出碴运输系统技术研究 142

第八章总工期及进度计划安排、资金使用计划 143

2.项目总工期 143

3.主要项目进度指标 144

4.施工总进度计划 148

5.总体施工关键线路 148

6.分年、季度进度计划 148

7.分年、季度资金使用计划 148

第九章施工人员、材料、工程设备使用计划 149

1.施工人员组织计划 149

2.材料物资供应计划 152

3.机械设备的使用计划 154

第十章施工管理八大保障体系 168

1.施工技术保障体系 168

2.安全和应急保障体系 177

3.超前地质预报和监控量测保障体系 208

4.动态设计保障体系 209

5.科研保障体系 211

6.施工机械保障体系 212

7.职工卫生保障和劳动保护体系 214

8.环境保护保障体系 223

第十一章质量保证措施 230

2.质量管理机构和职责及质量保证体系 230

3.质量管理措施 235

4.已完工程和设备的保护措施 249

5.创优规划及措施 250

6.工程的维护方案 251

第十二章工期保证措施 252

7.关键线路控制 256

第十三章冬季和雨季的施工安排 257

1.冬季施工措施 257

2.雨季施工措施 264

第十四章其他应说明的事项 265

1.文明施工措施 265

2.文物保护措施 266

3.接口界面协调措施 267

4.廉政建设措施 268

5.遵循当地民族区域政策 269

6.用于本工程的施工、检测、试验、验收等技术标准 269

附件1：关角隧道第XX标段施工总平面布置图 272

附件3：关角隧道第XX标段分年、季度进度计划表 281

附件4：关角隧道第XX标段分年、季度资金使用计划表 282

附件5：关角隧道第XX标段分年、季度人员配备计划表 283

附件6：关角隧道第XX标段主要材料使用计划表 284

第一章编制依据、原则及范围

(1)青藏线西宁至格尔木段增建第二线工程《关角隧道指导性施工组织设计》（青藏铁路公司西格二线建设指挥部，2008年1月）

(2)改建铁路青藏线西宁至格尔木段增建第二线工程XX标的合同文件。

(3)设计文件，含施工组织方案、主要工程地质问题、关键工序、特殊过程等。

(4)设计规范、施工质量验收标准等国家、行业标准对本项目的强制性规定。

(5)适用本工程的施工规范（指南）、安全技术规范等。

(6)适用本工程的国家法律、法规和地方政策的相关条款，特别是环境保护、水土保持方面的法规和政策。

(7)铁路信誉评价办法及补充规定中的强制性规定及扣分点。

(8)现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力及对本工程项目施工重点的理解。

(1)遵循合同文件条款的原则。积极满足合同文件的各项条款及要求。

(2)优先考虑安全、质量的原则。精心组织施工，合理安排工作量和工期，确保无安全、质量事故发生。

(3)坚持实事求是的原则。在施工组织设计中，坚持施工技术先进、施工方案可行、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患。

(4)坚持按项目法管理的原则。通过与建设单位、监理单位和设计单位协作，综合运用人员、机械、物资、资金和信息，实现质量和造价在保证安全和工期前提下的最佳组合。

(5)重视隧道的工程地质、水文地质调查、超前地质预报及监控量测工作，建立以地质工作内容为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系。

(6)重视生态环境，在施工期间及竣工通车后保证不发生水土流失，保证不破坏当地环境。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。

(7)坚持用工制度的动态管理，根据工作需要合理配备劳动力资源。

(8)按照ISO9000(2000版)的要求编制质量体系程序文件，按照投标文件上我们对安全、质量目标的承诺进行严格的管理和有效的实施。

施组编制做到施工总体部署和分项工程施工组织相结合，高新技术与既有技术相结合，使施组具备重点突出、内容全面、思路清晰的特点。

编制范围主要为青藏铁路西宁至格尔木段增建第二线工程关角隧道XX标段Ⅰ线、Ⅱ线洞口段施工，洞身开挖、超前支护、初期支护、仰拱填充、二次衬砌、沟槽、整体道床施工，以及斜井、泄水洞等附属工程的施工。

第二章工程概况及主要工程数量

关角隧道位于既有铁路天棚车站至察汗诺车站之间，增建二线线路自新天峻站引出后以32.605km的隧道穿越青海南山（隧道进口高程为3380.75m，出口高程为3324.05m），沿肯德垄沟接入察汗诺，本标段位于青海省天峻县和乌兰县境内。

关角隧道位于祁连山系中段南缘支脉青海南山，青海南山呈NW—SE向横亘于测区中部，总体地势是中部高北东和南西低，隧道通过区属青海南山高山区的关角日吉山，隧道进口位于布哈河冲积平原后缘，隧道进口以北为宽阔、平坦的布哈河冲积平原；出口位于肯德垄沟沟谷中，根据山体的相对高差，又进一步划分为关角日吉山北坡低高山区、关角日吉山中高山区、关角日吉山南坡低高山区三个次级地貌单元。

关角日吉山中高山区(DKXX～DK303+000)海拔高程4000～4500m，相对高差大于500m，山坡自然坡度25°～45°，地势陡峻，局部近于直立。地表大多基岩裸露，局部植被发育，沟谷发育，沟谷大多常年流水。

关角日吉山南坡低高山区(DK303+000～隧道出口)海拔高程3400～4000m，相对高差200～400m，山坡自然坡度25°～45°，地势陡峻。地表大多基岩裸露，局部植被发育，横向沟谷发育，仅在雨季有少量流水，肯德垄沟是南坡规模较大的沟谷。

本区地层岩性复杂，沉积岩、岩浆岩、变质岩三大岩类均有出露，出露的地层主要有第四系、三叠系、二叠系、石炭系、志留系、下元古界，并伴有华力西期侵入岩。

隧道穿越区内褶皱发育，总体上呈北北西向展布，主要发育华力西期和印支期褶皱带。

隧道穿越区内断裂构造极为发育，根据断层规模及其构造意义可以分为两级，一级为区域性深大断裂(F)，二级为区域断裂或次级断裂(f)。

①区域性深大断裂(F)

A、北西向断裂组：为测区最发育的一组断裂，尤其在关角山南坡二郎洞～巴彦哈尔一带围绕F3深大断裂形成密集发育的压性断裂带，构造软弱，逆断层以北倾为主。

f17断层破碎带宽约40～150m，主要由碎裂大理岩、断层泥、断层角砾组成，隧道在DK303+030～DK303+075以大角度通过该断层，通过长度为140m，Ⅴ级围岩。

f20断层西端与f21断层相交，长度约7km，由深灰色、灰黄色断层泥、断层角砾及碎裂岩组成，破碎带内可见大量断层挤压透镜体，显示逆断层特征。隧道于DK304+284～DK304+414大角度通过该断层，通过长度为130m，Ⅴ级围岩。

f22断层破碎带宽约60～100m，断带由碎裂岩、断层角砾组成。隧道于DK304+650～DK304+720大角度通过该断层，通过长度为70m，Ⅴ级围岩。

f23破碎带宽约50～100m，断带由断层角砾、构造透镜体及碎裂岩组成，隧道于DK304+900～DK305+090大角度通过该断层，通过长度为190m，Ⅴ级围岩。

f25断层破碎带宽约80～200m左右，主要由断层泥砾及碎裂砂岩组成，隧道于DK305+610～DK305+770大角度通过，通过长度为160m，Ⅴ级围岩。

f31破碎带宽约60～90m，主要由碎裂岩和断层角砾组成，隧道于DK310+635～DK310+715以大角度通过，通过长度80m，Ⅴ级围岩。

B、北北西向断裂组：在测区不甚发育，断层性质以走滑为主，通常切割北西向断裂组。

f13发育在石炭系中，逆断层，断层破碎带宽约50m左右，由黄褐色断层泥砾组成，两侧为强劈理化带，隧道在DK299+267～DK299+312段以大角度通过该断层，通过长度为45m，Ⅴ级围岩。

C、北东向断裂组：测区不发育，多为规模小、走向延伸短的小型断层，切割北西向断裂组。

f14发育于石炭系中，断层产状，破碎带宽度约80～180m，主要由深灰色断层角砾及碎裂岩组成，局部见灰黄色断层泥砾，隧道在DK301+284～DK301+524段以大角度通过该断层，通过长度为240m，Ⅴ级围岩。

1.4.4.地震动峰参数区划分

隧道区地震动峰值加速度为0.10g，反应谱特征周期为0.10s。关角隧道工程场址的地震基本烈度(50年超越概率10%)均复核评定为七度区。

(1)地下水的赋存条件与分布规律

本区地下水的分布规律和赋存条件，受气候、构造、岩性及地貌的严格控制，呈现出特殊性和复杂性。由于山体岩层历经多次构造变动，褶皱、断裂、节理裂隙均较发育，从而为地下水的运移、富集提供了条件，并决定了本区地下水主要以基岩裂隙水和裂隙岩溶水为主。基岩裂隙水受其所处地貌位置、构造部位、岩性特征及补给条件的不同，地下水的分布亦呈现出明显的差异性。

(2)地下水的类型及含水岩组特征

根据隧道通过区出露的地层岩性及地质构造特征，结合含水介质的不同，将测区地下水分为第四系松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水和基岩裂隙水共三大类。地下水无侵蚀性。

(3)区域地下水补、径、排特征

大气降水为测区地表水、地下水的主要补给来源，而基岩山区的基岩裂隙水是沟谷、洼地地下水的主要补给来源，山区沟谷、茶卡山前倾斜平原为地下水的径流、排泄区，最终汇入茶卡盐湖。地下水受季节性控制明显，雨季水量较大，枯水期水量小，甚至干枯。关角沟、肯德垄沟等沟谷地表基本无常年流水。隧道建成后形成新的人工径流排泄系统，届时隧道通过区的地下水将涌入隧道进行人工排泄。

径流模数m(m3/d·km2)

隧道正常单位涌水量(m3/d·m)

Ⅰ、Ⅱ线可能正常涌水量Qst(m3/d)

Ⅰ、Ⅱ线可能最大涌水量Qmax(m3/d)

Ⅰ、Ⅱ线可能正常总涌水量Qst(m3/d)

Ⅰ、Ⅱ线可能最大总涌水量Qmax(m3/d)

备注：可能正常总涌水量和可能最大总涌水量未扣除隧道影响范围内辅助坑道的正常总涌水量和最大总涌水量。中等富水区最大涌水量按正常涌水量的2.4倍考虑，其余按2倍考虑。

1.6.隧道施工中的主要地质问题

通过对隧道区水文地质、工程地质条件的综合分析，预测隧道施工中可能存在的主要地质问题是高地应力、围岩失稳和突水、涌水。

预测本标段在以下地段存在发生大变形的可能性：

①石炭系变质砂岩、片岩地层，在施工中发生大变形。

关角隧道位于地质构造活动强烈的青藏高原东北缘，区内断裂及褶皱均较发育，岩体节理、裂隙发育—较发育，岩体较破碎，尤其是DK301+000～DK306+000段，断层发育，岩体破碎，局部含水，施工中可能会出坍塌、变形等围岩失稳现象。

预测本标段在以下地段存在发生围岩失稳的可能性：

①隧道出口端的角砾土破碎底层发生塌方。

②f13、f14、f17、f20、f22、f23、f25、f31等断层发生塌方。

根据设计资料显示，关角隧道区内地下水发育，特别是三叠系、二叠系砂岩、灰岩及石炭系变质砂岩，岩体节理、裂隙发育，而且灰岩中有古岩溶发育，富水性好，因此，隧道施工可能会产生突、涌水。

本标段设计无灰岩，预测在以下地段存在发生突水、涌水的可能性：

①三叠系、二叠系砂岩，石炭系变质砂岩地段：

②f13、f14断层发生涌水。

③DK298+215～+415向斜轴部发生涌水。

④斜井穿过的f14断层发生涌水。

DKXX～DK298+215

石炭系变质砂岩，地下水发育

DK298+215～DK298+415

DK299+267～DK299+312

DK301+284～DK301+524

DK303+030～DK303+075

DK303+611～DK304+071

DK304+165～DK304+290

三叠系砂岩夹砾岩，岩体破碎

DK304+284～DK304+414

DK304+650～DK304+720

DK304+900～DK305+090

DK305+610～DK305+770

DK310+635～DK310+715

DK313+115～DKXX

f12、f25断层破碎带

1.7.本项目主要技术标准

(1)铁路等级：国铁Ⅰ级

(3)限制坡度：上行13‰，下行16‰

(4)最小曲线半径：一般地段2000m、困难地段1600m

(5)旅客列车速度目标值：160km/h

(6)到发线有效长度：880m

(8)闭塞方式：自动闭塞

(9)牵引质量：上行4000t，下行3000t。

关角隧道进、出口为人字坡，进口段为8‰的上坡，在岭脊设坡度代数差后，出口以9.5‰的坡度连续下坡。本标段起点至终点DKXX～DKXX（15253m）沿线路前进方向为9.5‰的下坡。

1.9.3.衬砌支护类型

隧道结构按喷锚构筑法要求进行设计，全部采用复合式衬砌，浅埋、断层及细砂地层进行结构加强，洞口段进行结构加强。

隧道均采用曲墙衬砌，其中Ⅱ级围岩地段不设仰拱，底板厚30cm，采用钢筋混凝土。

初期支护喷混凝土采用湿喷工艺，并掺加0.9kg/m3的聚丙烯微纤维。

为保证隧道施工和结构的长期运营安全，隧道通过细砂层属Ⅵ级围岩段，拱部采用φ89超前管棚支护，管棚间加设小导管超前注水泥浆；边墙采用φ42小导管注水泥浆预加固，基底为砂砾土，采用碎石进行换填，换填深度1～1.5m至基岩，并配以2榀/m的I16型钢钢架，喷层厚25cm，二次衬砌采用50cm厚的钢筋混凝土结构。

Ⅴ级围岩拱部设φ42超前小导管预注双液浆加固围岩。围岩破碎及断层带地段喷层厚25cmDB13(J)／T 8376-2020标准下载，拱墙设3榀/2m的I16型钢钢架；一般地段喷层厚23cm，拱墙设1榀/m的I16钢架。二次衬砌为45cm厚的钢筋混凝土结构。

注：拱部为R25中空注浆锚杆，边墙为φ22砂浆锚杆。

1.9.4.防排水设计

隧道防排水遵循“因地制宜，综合治理”、“排堵结合、限量排放，防、排、截、堵结合”的原则，采取切实的设计、施工措施，达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。

关角隧道均设置双侧盖板保温水沟市政道路绿化工程专项施工方案.doc，两端洞口各1000m段加保温材料，临近道床一侧的侧沟墙身设构造钢筋。

洞身地下水发育的Ⅴ、Ⅵ级围岩的软弱破碎带地段，采用超前预注双液浆的措施加固地层和堵水。

岩溶段处理主要以注浆加固、填充封闭、疏导、跨越等措施，施工时根据岩溶形态、规模、充填物情况、含水情况等综合确定处理方案。其中注浆方式包括超前帷幕注浆、后注浆、局部注浆、补注浆等四种方式。