城市地下隧道綜合施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本信息本隧道工程位于城市繁華區(qū)域，全長(zhǎng)2857米，設(shè)計(jì)為雙線分離式隧道，采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。隧道進(jìn)口里程D1K24+690，出口里程D1K27+547，最大埋深206米，穿越脊?fàn)钌搅旱匦?。施工范圍包括車站大斷面Ⅴ?jí)圍巖152米，Ⅳ級(jí)圍巖75米，Ⅲ級(jí)圍巖320米，明洞5米，共552米；單線小斷面Ⅴ級(jí)圍巖30米，Ⅳ級(jí)圍巖400米，Ⅲ級(jí)圍巖405米，共835米。1.2地質(zhì)水文條件隧道穿越地層主要為三疊系中統(tǒng)雷口坡組中厚層狀泥灰?guī)r夾頁(yè)巖，巖層傾角50～60°，走向與線路走向基本一致。出口段D1K27+390～D1K27+542段為淺埋偏壓段，覆蓋層厚度2～6米，以碎石層為主，下伏基巖節(jié)理發(fā)育。地下水位較高，主要為基巖裂隙水，涌水量約500m3/d，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。1.3工程重難點(diǎn)淺埋偏壓段施工：出口段存在嚴(yán)重地形偏壓，需采取特殊支護(hù)措施不良地質(zhì)處理：穿越14條斷層破碎帶，巖體穩(wěn)定性差環(huán)境保護(hù)要求：周邊建筑物密集，需控制施工沉降與振動(dòng)工期壓力：總工期36個(gè)月，含雨季施工影響二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)采用矩陣式管理模式，設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置：管理團(tuán)隊(duì)：項(xiàng)目經(jīng)理1人、項(xiàng)目副經(jīng)理2人、總工程師1人、安全總監(jiān)1人專業(yè)部門：工程技術(shù)部、安全質(zhì)量部、物資設(shè)備部、計(jì)劃合同部、財(cái)務(wù)部、綜合管理部施工隊(duì)伍：隧道掘進(jìn)隊(duì)3個(gè)、支護(hù)作業(yè)隊(duì)2個(gè)、機(jī)電安裝隊(duì)1個(gè)、混凝土作業(yè)隊(duì)1個(gè)、運(yùn)輸隊(duì)1個(gè)2.2施工分區(qū)劃分進(jìn)口工區(qū)：負(fù)責(zé)D1K24+690～D1K26+160段施工，配置2臺(tái)三臂鑿巖臺(tái)車出口工區(qū)：負(fù)責(zé)D1K26+160～D1K27+547段施工，配置1臺(tái)盾構(gòu)機(jī)及1臺(tái)鑿巖臺(tái)車輔助工區(qū)：負(fù)責(zé)混凝土攪拌站、鋼筋加工場(chǎng)、材料倉(cāng)庫(kù)等設(shè)施管理2.3施工平面布置洞口設(shè)置截排水溝、沉淀池及洗車平臺(tái)洞內(nèi)布置雙車道運(yùn)輸線路，每隔500米設(shè)錯(cuò)車道施工便道寬6米，采用C20混凝土硬化處理臨時(shí)用電采用雙回路供電，配置315KVA變壓器2臺(tái)通風(fēng)系統(tǒng)采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)機(jī)功率110KW三、主要施工方法3.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用"地質(zhì)雷達(dá)+超前鉆探"綜合預(yù)報(bào)體系：長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)：TSP203系統(tǒng)，預(yù)報(bào)距離100～150米中距離預(yù)報(bào)：地質(zhì)雷達(dá)，預(yù)報(bào)距離30～50米短距離預(yù)報(bào)：超前水平鉆探，鉆孔深度30米，搭接長(zhǎng)度5米3.2開(kāi)挖施工根據(jù)圍巖級(jí)別采用分級(jí)開(kāi)挖方法：3.2.1全斷面法（Ⅲ級(jí)圍巖）循環(huán)進(jìn)尺3.5米，采用光面爆破鉆孔：三臂鑿巖臺(tái)車，炮孔直徑42mm裝藥：周邊眼采用Φ25mm藥卷，間隔裝藥起爆：非電毫秒雷管，導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)出碴：側(cè)卸式裝載機(jī)配合20t自卸汽車3.2.2臺(tái)階法（Ⅳ級(jí)圍巖）臺(tái)階高度3.5米，步距5～8米上臺(tái)階：環(huán)形開(kāi)挖，預(yù)留核心土面積≥50%下臺(tái)階：左右錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖，距離≥3米循環(huán)進(jìn)尺2.0米，弱爆破施工3.2.3三臺(tái)階七步法（Ⅴ級(jí)圍巖）臺(tái)階高度：上臺(tái)階3.0米，中臺(tái)階3.5米，下臺(tái)階2.5米開(kāi)挖順序：①上弧形導(dǎo)坑→②左側(cè)壁→③右側(cè)壁→④中臺(tái)階→⑤下臺(tái)階→⑥仰拱→⑦填充循環(huán)進(jìn)尺0.5～1.0米，人工配合機(jī)械開(kāi)挖臨時(shí)支護(hù)：I18型鋼橫撐，間距1.0米3.2.4盾構(gòu)法（軟土段）盾構(gòu)類型：土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，直徑6.28米管片：C50預(yù)制混凝土管片，厚度300mm，寬度1.5米推進(jìn)參數(shù)：推力1500～2000kN，扭矩3000kN·m同步注漿：水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力0.3～0.5MPa3.3出碴運(yùn)輸洞內(nèi)運(yùn)輸：8t蓄電池機(jī)車牽引3m3梭礦車洞外運(yùn)輸：20t自卸汽車，運(yùn)距2.5km棄碴場(chǎng)：設(shè)置攔碴壩、截排水溝及防滲層出碴能力：確保日出土量≥500m3四、支護(hù)體系施工4.1超前支護(hù)4.1.1管棚支護(hù)（洞口段）規(guī)格：Φ108mm×6mm熱軋無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)度40米布置：環(huán)向間距40cm，外插角2°～3°導(dǎo)向墻：C25混凝土，斷面1.0m×1.0m，內(nèi)設(shè)I20型鋼注漿：1:1水泥砂漿，注漿壓力0.5～2.0MPa4.1.2小導(dǎo)管注漿（破碎帶）規(guī)格：Φ50mm×5mm無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)度4.5米布置：環(huán)向間距30cm，外插角10°～15°注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿，凝膠時(shí)間30～60s注漿壓力：初壓0.5～1.0MPa，終壓2.0MPa4.2初期支護(hù)4.2.1噴射混凝土材料：C25早強(qiáng)混凝土，水泥采用P.O42.5R工藝：濕噴法施工，噴頭距巖面1.5～2.0米厚度：Ⅲ級(jí)圍巖10cm，Ⅳ級(jí)圍巖15cm，Ⅴ級(jí)圍巖25cm養(yǎng)護(hù)：噴射完成后2小時(shí)開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥7天4.2.2錨桿施工系統(tǒng)錨桿：Φ25mm中空注漿錨桿，長(zhǎng)度3.5～4.5米鎖腳錨桿：Φ22mm藥卷錨桿，長(zhǎng)度4.0米，每榀鋼拱架4根布設(shè)方式：梅花形布置，間距80×80cm注漿材料：M20水泥砂漿，注漿飽滿度≥90%4.2.3鋼筋網(wǎng)規(guī)格：Φ8mm鋼筋，網(wǎng)格間距20×20cm搭接長(zhǎng)度：≥30d，采用綁扎連接保護(hù)層厚度：≥3cm鋪設(shè)時(shí)機(jī)：緊隨開(kāi)挖面，噴射一層混凝土后鋪設(shè)4.2.4鋼拱架型號(hào)：Ⅲ級(jí)圍巖I18型鋼，Ⅳ級(jí)圍巖I20型鋼，Ⅴ級(jí)圍巖I25型鋼間距：Ⅲ級(jí)圍巖1.5米，Ⅳ級(jí)圍巖1.0米，Ⅴ級(jí)圍巖0.6～0.8米連接：螺栓連接，每榀設(shè)4處連接鋼板基礎(chǔ)處理：C20混凝土墊塊，厚度15cm4.3二次襯砌施作時(shí)機(jī)：初期支護(hù)變形穩(wěn)定后（拱頂下沉速率≤0.15mm/d）模板：12米液壓襯砌臺(tái)車，走行軌道距5.4米混凝土：C35P8防水混凝土，坍落度180±20mm澆筑：分層澆筑，厚度30cm，振搗采用插入式振搗棒養(yǎng)護(hù)：帶模養(yǎng)護(hù)≥7天，灑水養(yǎng)護(hù)≥14天五、防排水施工5.1防水系統(tǒng)防水層：1.5mm厚EVA防水板，采用無(wú)釘鋪設(shè)工藝緩沖層：400g/m2無(wú)紡布，搭接寬度10cm施工縫：中埋式橡膠止水帶（寬度30cm）+遇水膨脹止水條變形縫：背貼式止水帶+中埋式止水帶+嵌縫材料5.2排水系統(tǒng)環(huán)向排水盲管：Φ100mm軟式透水管，間距10米縱向排水盲管：Φ150mm雙壁波紋管，坡度2‰橫向排水管：Φ150mmPVC管，間距10米水溝：雙側(cè)水溝，斷面50×50cm，C25混凝土澆筑5.3排水措施掌子面積水：設(shè)置集水井（1m×1m×1m），配備2臺(tái)Φ100mm污水泵圍巖滲水：局部采用注漿堵水，水泥-水玻璃漿液排水能力：按最大涌水量1.2倍配置排水設(shè)備六、監(jiān)控量測(cè)6.1量測(cè)項(xiàng)目6.1.1必測(cè)項(xiàng)目地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察：每次開(kāi)挖后進(jìn)行，記錄巖性、裂隙發(fā)育情況周邊位移：每10～50米1個(gè)斷面，每斷面2～3對(duì)測(cè)點(diǎn)，收斂計(jì)測(cè)量拱頂下沉：與周邊位移同斷面布置，水準(zhǔn)儀測(cè)量地表下沉：淺埋段（H≤2B）布設(shè)，每斷面7～11個(gè)測(cè)點(diǎn)6.1.2選測(cè)項(xiàng)目圍巖內(nèi)部位移：多點(diǎn)位移計(jì)，布置在Ⅴ級(jí)圍巖段錨桿軸力：鋼筋計(jì)，每100米1個(gè)斷面，每個(gè)斷面3根支護(hù)應(yīng)力：混凝土應(yīng)變計(jì)，布置在鋼拱架上接觸壓力：壓力盒，布置在圍巖與支護(hù)間6.2量測(cè)頻率量測(cè)階段距開(kāi)挖面距離量測(cè)頻率1<2B1～2次/天22B～5B1次/2天3>5B1次/周6.3數(shù)據(jù)處理與反饋建立量測(cè)數(shù)據(jù)臺(tái)賬，繪制位移-時(shí)間曲線當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)立即停止開(kāi)挖，采取加固措施：周邊位移速率>5mm/d拱頂下沉速率>3mm/d位移累計(jì)值達(dá)到預(yù)留變形量的80%二次襯砌施作時(shí)機(jī)判定標(biāo)準(zhǔn)：變形速率明顯減緩（<0.15mm/d）累計(jì)變形量達(dá)到預(yù)計(jì)總變形量的80%～90%變形穩(wěn)定時(shí)間≥14天七、施工進(jìn)度計(jì)劃7.1關(guān)鍵線路施工準(zhǔn)備→進(jìn)口段開(kāi)挖支護(hù)→出口段盾構(gòu)施工→二次襯砌→機(jī)電安裝→竣工驗(yàn)收7.2工期安排施工準(zhǔn)備：2個(gè)月進(jìn)口段施工：14個(gè)月出口段施工：16個(gè)月二次襯砌：10個(gè)月（與開(kāi)挖平行作業(yè)）機(jī)電安裝：6個(gè)月竣工驗(yàn)收：2個(gè)月總工期：36個(gè)月7.3進(jìn)度保證措施配置備用設(shè)備，關(guān)鍵設(shè)備利用率控制在75%以內(nèi)采用三班制作業(yè)，確保洞內(nèi)24小時(shí)連續(xù)施工材料儲(chǔ)備量滿足15天需求，建立應(yīng)急材料庫(kù)每月進(jìn)行進(jìn)度考核，滯后時(shí)采取增加資源投入等糾偏措施八、質(zhì)量安全保證措施8.1質(zhì)量管理體系質(zhì)量目標(biāo)：?jiǎn)挝还こ毯细衤?00%，優(yōu)良率≥95%，杜絕重大質(zhì)量事故管理措施：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢）關(guān)鍵工序?qū)嵭?首件認(rèn)可制"建立質(zhì)量管理臺(tái)賬，實(shí)行質(zhì)量追溯制度每月開(kāi)展質(zhì)量檢查評(píng)比活動(dòng)8.2安全管理措施安全目標(biāo)：零死亡、零重傷，輕傷率≤3‰專項(xiàng)措施：制定12項(xiàng)安全專項(xiàng)施工方案（含應(yīng)急預(yù)案）配備安全體驗(yàn)館，所有人員持證上崗高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)實(shí)行"作業(yè)許可"制度每月開(kāi)展安全應(yīng)急演練采用智能安全帽實(shí)行定位管理8.3環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，夜間施工噪聲≤55dB揚(yáng)塵控制：洞口設(shè)置霧炮機(jī)，便道每日灑水3次廢水處理：三級(jí)沉淀池處理后排放，懸浮物≤150mg/L棄碴管理：分層碾壓堆放，邊坡坡度1:1.5，頂面綠化九、應(yīng)急預(yù)案9.1突水突泥應(yīng)急處置預(yù)警指標(biāo)：涌水量>50m3/h或水壓>1MPa處置措施：立即啟動(dòng)排水系統(tǒng)，撤出施工人員采用速凝混凝土封閉掌子面施作Φ108mm管棚進(jìn)行注漿堵水待穩(wěn)定后采用地質(zhì)雷達(dá)重新勘察9.2塌方應(yīng)急處置預(yù)警指標(biāo)：拱頂下沉>5mm/d或出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象處置措施：立即撤離人員，設(shè)置警戒區(qū)采用噴混凝土封閉塌方體表面施作超前錨桿或管棚加固分步清除塌碴，加強(qiáng)支護(hù)9.3應(yīng)急資源配置救援隊(duì)伍：成立30人應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)，每季度培訓(xùn)1次物資儲(chǔ)備：應(yīng)急照明設(shè)備10套、備用發(fā)電機(jī)2臺(tái)、急救藥品2套通訊保障：洞內(nèi)設(shè)置應(yīng)急電話，配備衛(wèi)星電話1部醫(yī)療救護(hù)：與就近醫(yī)院建立急救綠色通道十、主要施工設(shè)備配置設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量功率用途三臂鑿巖臺(tái)車H1382臺(tái)75kW鉆孔作業(yè)盾構(gòu)機(jī)ZTE62801臺(tái)560kW軟土段掘進(jìn)噴錨機(jī)械手PM5002臺(tái)37kW噴射混凝土液壓襯砌臺(tái)車12m2臺(tái)-