(专业施工组织设计)新广武至原平高速公路雁门关隧道施工组织设计新.pdf
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1、 新广武至原平高速公路雁门关隧道施工组织设计 目 录 第一章 编制说明 第二章 工程概况 第三章 安全、质量、工期目标 第四章 工程特点、难点及对策 第五章 施工总体布置 第六章 设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的 办法 第七章 主要工程项目的施工方案和施工方法 第八章 不良地质地段施工方法 第九章 各分部工程的施工程序 第十章 冬、雨期的施工安排 第十一章 创优规划、确保工程质量和工期的措施 建筑图书:建筑资料:第十二章 质量、安全保证体系及安全保证措施 第十三章 环境保护措施 第十四章 文明施工确保措施 第十五章 其他要说明的问题 附件 第一章 编制说明 第一节 编制依据
2、一、二连浩特至河口国道主干线(山西境)新广武至原平高速公 路雁门关隧道工程招标文件(第6B 合同段)。二、招标文件提供的设计图、工程量清单等有关资料。三、国家、交通部现行设计规范、施工规范、验收标准及有关文件。四、招标期间招标单位与投标单位所有来往的函件及补遗资料。五、我集团公司对施工现场实地勘察、调查资料。六、我集团公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺方法及同类 工程的施工经验。七、我集团公司可调用到本合同段的各类资源。第二节 编制范围 二连浩特至河口国道主干线(山西境)新广武至原平高速公路雁 门关隧道工程招标文件(第6B 合同段)所规定的雁门关隧道,包括 建筑图书:建筑资料:路基土石方、
3、隧道、排水、防护、绿化及环境保护等项目的全部工程内 容。第三节 编制原则 一、安全第一的原则 施工组织设计的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原 则确定施工方案,特别是断层等不良地质地段的隧道施工安全等。在安 全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。二、优质高效的原则 加强领导,强化管理,优质高效。根据我们在施工组织设计中明确 的质量目标,贯彻执行ISO9001 质量体系标准,积极推广、使用“四 新”技术,确保创优规划和质量目标的实现。施工中强化标准化管理,控制成本,降低工程造价。三、方案优化的原则 科学组织,合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南,在施工组织设计编制中,
4、对不同围岩类别的爆破掘进、不良地质条件的 处理、两次模筑衬砌等关键工序进行多种施工方案的综合比选,在技术 建筑图书:建筑资料:可行的前提下,择优选用最佳方案。四、确保工期的原则 根据招标文件对本合同段的工期要求,编制科学的、合理的、周密 的施工方案,采用信息化技术,合理安排工程进度,实行网络控制,搞 好工序衔接,实施进度监控,确保实现工期目标,满足建设单位要求。五、科学配置的原则 根据本合同段的工程量大小及各项管理目标的要求,在施工组织中 实行科学配置,选派有隧道施工经验的管理人员和专业化施工队伍,投 入高效先进的施工设备,确保流动资金的周转使用,并做到专款专用。选用优质材料,确保人、财、物、
5、设备的科学合理配置。六、合理布局的原则 从节省临时占地、减少植被破坏、搞好环保、防止水土流失、认真 实施文明施工等多角度出发,合理安排生产及生活场地、房屋布局,做 好环境保护和营区绿化。工程完成后,及时平整场地,恢复植被。第四节 遵循的规范和标准 本投标文件施工组织设计遵循的主要规范、标准见表1-1。遵循的主要规范、标准表 表1-1 序号 规 范 名 称 编 号 1 公路勘测规范 JTJ061-99 2 公路路基施工技术规范 JTJ033-95 3 公路隧道施工技术规范 JTJ042-94 建筑图书:建筑资料:4 公路隧道设计规范 JTJ026-90 5 公路工程施工安全技术规程 JTJ076
6、-95 6 爆破安全规程 GB6722-1986 7 电力建设安全工作规程 SDJ65-82 8 钢结构工程施工及验收规范 GB50205-95 遵循的施工规范、标准表 表1-2(续)序号 规 范 名 称 编 号 9 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GBJ86-85 10 钢纤维混凝土结构设计与施工规程 CECS38:92 11 公路路面基层施工技术规程 JTJ034-2000 12 公路土工试验规程 JTJ051-93 13 公路工程水泥混凝土试验规程 JTJ053-94 14 公路工程石料试验规程 JTJ054-94 15 公路工程金属试验规程 JTJ055-83 16 公路工程无机结合料稳定
7、材料试验规程 JTJ057-94 17 公路工程集料试验规程 JTJ058-2000 18 公路路基路面现场测试规程 JTJ059-95 19 公路工程质量检验评定标准 JTJ071-98 20 公路工程竣工验收办法(1995)1081 文 21 混凝土泵送施工技术规程 JGJ/T10-95 22 公路水泥混凝土路面接缝材料 JT/T203-95 23 钢筋焊接及验收规程 JGJ18-96 24 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55-96 25 水泥混凝土路面施工及验收规范 GBJ97-87 26 混凝土外加剂应用技术规范 GBJ119-88 27 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB/T175-
8、92 28 普通碳素结构钢技术条件 GB/T700-1988 29 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、质量及允许偏差 GB/T709-88 30 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB1499-98 31 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB1596-91 32 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 GB13013-91 33 手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程 GB3787-83 34 道路硅酸盐水泥 GB13693-1992 35 道路工程制图标准 GB50162-92 36 碳钢焊条 GB/T5117-1995 37 低碳合金钢 GB/T5118-1995 38 污水综合排放标准 GB8978-199
9、6 39 优质碳素结构钢技术条件 GB/T699-88 40 建筑石油沥青 GB494-85 建筑图书:建筑资料:41 排水用芯层发泡硬聚乙烯(PVC-U)管材 GB/T16800-1997 第二章 工程概况 第一节 工程概况 一、项目地点 雁门关隧道为全线最长的隧道,进口位于代县白草口乡东水泉村,出口位于上田乡新庄村。第6B合同段起讫里程桩号左线为ZKll0+270 ZKll2+840,长2570m;右线为YKll0+200YKll2+825,长2625m。二、地形地貌 隧址区位于恒山山脉西段,属构造隆起上升区,侵蚀和剥蚀作用强 烈,地形破碎,山坡北陡南缓,植被少,山势陡峻,属中山区,山高一
10、 般为15001800m,相对高差300800m。沟梁大部呈北北西向展布,山梁较宽,沟谷多呈“V”形,沟底卵砾石堆积。隧道出口地形现状见图2-1。三、气象 隧址区属温带大陆型半干旱气候,春冬期节多风寒冷,夏秋季节雨 量集中。年平均气温15.4,最高月平均气温22.9(七月),最低月 平均气温-8.5(一月),极端最高气温38.9(1961 年6 月10 日),极端最低气温-24.5(1971 年12 月21 日);年平均降水量445.6mm,建筑图书:建筑资料:年内分布极不均匀,七、八两月降水量占全年的55,最大年降水量 673mm(1959 年),最小年降水量219.3mm;年均蒸发量181
11、7.4mm;年平均地面温度10.9:年均风速2.6m/s,最大风速20m/s(1976 年 12 月17 日);无霜期172d。根据代县和朔州气象台观测资料,隧道进口最大冻结深度130 150cm,隧道出口最大冻结深度98120cm。四、工程地质条件(一)地层岩性 隧址区内广泛出露上太古界五台群会岗库组和店房台片麻岩组以 图2-1 隧道出口地形现状图 隧道出口大致位置 及下古生界地层,五台期中酸性侵入岩余岗脑片麻岩组及吕梁期变质辉 绿岩,辉绿岩墙分布其中。新尘界上更新统和全新统沿山前及沟谷零星 分布。太古界五台群金岗库组岩性主要为斜长角闪岩、含榴斜长角闪岩夹 含榴角闪黑云变粒岩及两层磁铁石英岩
12、和一层较稳定的含榴蓝晶二云 建筑图书:建筑资料:斜长片麻岩。店房台片麻岩组为一套中细粒黑云斜长片麻岩、角闪黑云 斜长片麻岩夹黑云变粒岩及斜长角闪岩。为隧道穿越的主要地层。下古生界寒武奥陶系馒头组三山子组地层岩性依次为白云质 泥岩、粉砂质泥岩、页岩、鲕粒灰岩夹生物碎屑灰岩及薄层状灰岩、泥 晶灰岩、砾屑灰岩、含燧石结核细晶灰岩夹白云质泥灰岩。馒头组地层 为隧道穿越的主要地层。新生界地层零星分布于山前及沟谷地带,出露地层有上更新统亚砂 土亚黏土和全新统冲、洪积砂、砾、卵石地层。隧址区内的岩浆岩主要为侵入岩,岩性为五台中期中酸性侵入岩金 岗脑黑云角闪斜长片麻岩和变质伟晶岩脉,吕梁早期变质花岗岩和变质
13、辉绿岩脉、吕梁晚期辉绿岩墙和伟晶岩脉。(二)地质构造 隧址区主要经历了五台期、吕梁期和燕山期构造的影响。五台期和 吕梁期构造在变质岩系中主要表现为大型复式平卧褶皱的形成、叠加和 改造。燕山期构造主要表现为寒武奥陶系及五台群地层的脆性断裂。褶皱发育于九层崖南部寒武系馒头组与五台群店房台片麻岩的接 建筑图书:建筑资料:触地带。轴向呈北东向,南翼陡,北翼缓,是区内山南向北强烈挤压所 致。隧址区内共有断层27 条,其中切穿洞轴线的13 条(F5.F8.F9.F10.F11.F12.F14.F16.F18.F19.F20、F22.F23),表现为高角度的正断层 和逆断层,按走向分为北东东向和北西西向,主
14、要为北东东向断层。其 中F5.F12.F16.F18.F19.F20 和F22 断层均发育宽度不等的破碎带,带 内岩体破碎,节理与构造裂隙密集发育,稳定性差,隧道穿越时容易发 生掉块或大的坍塌现象。节理在隧址区普遍分布。(三)隧道围岩情况 1.按设计资料,雁门关隧道左、右线断层分布情况见表2-1.表2-2。ZK110+270-ZK112+830 断层分布表 表2-1 编 号 里 程(桩号)长度(m)备 注 F16 ZK111+618+649 31 F18-19 ZK111+760+800 40 F20 ZK112+050+070 20 F22 ZK112+625+670 45 地质图中断层分布
15、12 条,其编号分 别为F9.F10.F11.F12.F13.F14.建筑图书:建筑资料:F16.F18.F20、F22.F23,表列段落 为工程施工影响较大者。另F8.F9.F10 断层可能有突水出现。YK110+200-YK112+815 断层分布表 表2-2 编 号 里 程(桩号)长度(m)备 注 F16 YK111+627+657 30 F18-19 YK111+745+780 35 F20 YK112+030+050 20 F22 YK112+620+665 45 地质图中断层分布12 条,其编号分 别为F9.F10.F11.F12.F13.F14.F16.F18.F20、F22.F
16、23,表列段落 为工程施工影响较大者。另F8.F9.F10 断层可能有突水出现。2.按设计,左、右线围岩类别划分见表2-3 和表2-4。ZK110+270ZK112+830 围岩划分表 表2-3 里 程(桩号)长度(m)围岩类别 备 注 ZK110+270+630 360 IV ZK110+630+850 220 II ZK110+850ZK111+070 220 IV ZK111+070+350 280 II ZK111+350+618 268 III ZK111+618+649 31 I ZK111+649+760 111 III ZK111+760+800 40 I ZK111+800Z
17、K112+050 250 III ZK112+050+070 20 I ZK112+070+625 555 III ZK112+625+670 45 I ZK112+670+785 115 III ZK112+785+830 45 II I 类围岩136m 占5.3%;II 类围岩545m 占21.3%;III 类围岩1299m 占50.74%;IV 类围岩580m 占22.66%YK110+200YK112+815 围岩划分表 表2-4 里 程(桩号)长度(m)围岩类别 备 注 建筑图书:建筑资料:YK110+200+587 387 IV YK110+587+810 223 II YK110
18、+810ZK111+045 235 IV YK111+045+346 301 II YK111+346+627 281 III YK111+627+657 30 I YK111+657+745 88 III YK111+745+780 35 I YK111+780ZK112+030 250 III YK112+030+050 20 I YK112+050+620 570 III YK112+620+665 45 I YK112+665+785 120 III YK112+785+815 30 II I 类围岩130m 占4.97%II 类围岩554m 占21.18%III 类围岩1309m 占
19、50.09%IV 类围岩622m 占23.76%五、隧址区水文地质条件(一)地表水 隧址区内无常年性河流,但分布有数量较多的泉水,其中较大的泉 有九龙泉(66L/s)青龙泉(20L/s)等。新庄石峡沟和东水泉沟十多 年前在雨期常暴发洪水,近年来未发生过。(二)地下水 隧址区地下水类型有松散岩类孔隙水、变质岩类裂隙水和碳酸盐岩 岩溶裂隙水三种。根据雁门关隧道隧址区钻孔与泉水采样分析,碳酸盐 岩岩溶水对混凝土无腐蚀性,变质岩裂隙水对混凝土为无弱结晶类腐 蚀(钻孔ZK3 一带为弱结晶类腐蚀)。采用径流模数法和水动力法分段计算隧道涌水量,左线隧道涌水量 建筑图书:建筑资料:总计为2261.6m3/d(
20、0.54lm3/d.m),右线隧道涌水量总计为2245.3m3/d(0.531m3/d.m)。六、隧址区地应力场 在雁门关隧道钻孔ZKl、ZK2.ZK3.ZK4 和ZK5 进行水压致裂法原 地应力测量,结果表明:隧址区最大水平主应力方向为NNE 向,与区 域构造应力主压力方向基本一致,和隧道轴线夹角为430:最大 水平主应力值为3.4220.91MPa,隧址区内地应力变化大,且分布复 杂。在变质岩深埋段,尤其是左线ZKl09+734 ZKll0+628.右线 YKl09+705YKll0+587 段,岩石性脆、强度高,ZK2 孔最大水平主应 力达20.91MPa,隧道丌挖时可能发生岩爆。影响地
21、应力值的因素主要 为埋深、岩性、构造和地形等。七、地温 通过对雁门关隧道ZKl、ZK3.ZK4 和ZK5 钻孔的连续观测,随着 深度的增加,地温相应升高。隧道段地温值为914.5。满足隧道施 工作业要求。八、地震烈度 根据中国地震烈度区划图(1990 年)资料,隧址区地震烈度为 建筑图书:建筑资料:度。九、不良地质现象 隧址区不良地质现象主要有断层涌水、软岩、断层破碎带、片理、岩溶等。地下水:隧道开挖至F9 和F10 断层时,可能出现突水危险。ZK112 548ZK112+788 和YK112+557YK112+806 段富存岩溶裂隙水,单宽涌水量2.4162.532m3/d.m,涌水量较大,
22、特别是F22 断裂带,由 于其一侧阻水,形成集水廊道,当洞室开挖至F22 断层破裂带时,可 能会发生严重的岩溶裂隙水突水。隧道洞身除出口端之外,均在地下水 位以下,隧道开挖时,地下水涌向洞身,将会产生渗透压力,影响隧道 围岩稳定。膨胀性软岩:隧道ZK110+678-ZK110+838.ZK111+788-ZK112+828 和YK110+670-YK110+787.YK111+757-YK112+627 间围岩岩性为寒武 系馒头组泥页岩,据设计资料提示,软化系数为0.190.40,吸水率为 2.252.94,线膨胀率为2.783.47%,抗水、抗冻、抗风化性差,遇水 建筑图书:建筑资料:易于软
23、化和泥化,而且容易产生体积膨胀或较大的塑性变形。当有断层 时,大气降水和上覆地下水可通过断裂导水入渗至泥页岩层,使工程地 质条件进一步恶化,是工程施工难点之一。断层破碎带:F12.F16.F18.F19.F20 和F22 断层均为发育宽度不 等的破碎带,断层破碎带内岩石多为角砾岩、碎块岩、断层泥等。带内 岩体破碎、节理裂隙极发育,呈散体结构,力学强度低,稳定性差,洞 身开挖时易产生掉块坍塌及涌水现象,是工程施工难点之二。除地下水、软岩、断层破碎带对工程产生不利影响外,围岩片理结 构产状以及岩溶对洞身开挖也会产生顺层剪切和突水现象,阻碍工程进 展。开挖段落可能发生岩爆,在施工中也要引起高度重视。
24、第二节 主要技术标准 本项目按新建高速公路标准修建,其主要技术指标见表2-5。主要技术指标表 表2-5 项目 指标 里程桩号 左线ZK110+270ZK112+840 右线YK110+200YK112+825 公路等级 高速公路 路线长度(km)2.570 2.625 计算行车速度(km/h)80 路基宽度(m)分离式路基 12.5 隧道建筑限界 分式式隧道 10.505.00m 设计荷载 汽车-超20 级 挂车-120 建筑图书:建筑资料:地震基本烈度 度区 衬砌结构形式 按新奥法原理设计,采用喷锚网复合式衬砌形式 第三节 隧道设计概况 雁门关隧道为特长深埋直线隧道,洞内纵坡采用人字坡,按上
25、、下 行分离式断面设置,测设中线间距50m。隧道内轮廓采用单心圆断面,洞身段衬砌结构按新奥法原理设计,初期支护采用喷、锚、网支护,两 次衬砌采用现浇混凝土,并结合地层地质条件辅以长短管棚、超前锚杆 等预加固措施。隧道采用EVA 水层防水,环向、纵向排水管引水,中 心排水沟排水,对可能发生涌水的段落采用预注浆堵水与排放相结合的 措施。洞门均采用端墙式,并作了景观设计。洞内采用水泥混凝土路面,衬砌内表面采用防火涂料喷涂。第_四节 本合同段主要工程数量 本合同段主要工程量见表2-6。本合同段主要工程数量表 表2-6 项目 开挖土石方 喷混凝土 锚杆 模筑混凝土 防水层 喷涂 路面 洞门 单位 m3
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