鐵路雙線隧道工程施工方案祥城1號隧道施工方案一.編制依據(jù)及范圍1.1．編制依據(jù)1）廣通至大理擴能改造工程隧道施工圖及甲方指導(dǎo)性施工組織設(shè)計；2）國家及鐵道部現(xiàn)行的建設(shè)工程設(shè)計、施工規(guī)范、技術(shù)規(guī)程、質(zhì)量驗收評定標(biāo)準(zhǔn)；3）《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》(TZ204-2008)；4）《鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（TB10401-2003）；5）《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2011)；6）《工程爆破理論與技術(shù)》(中國工程爆破協(xié)會，于亞倫主編)；7）根據(jù)現(xiàn)場勘察及咨詢資料的整理、分析；8）民用爆破物品管理條例；9）我單位多年來在鐵路隧道工程施工中積累的施工經(jīng)驗。10）《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》1.2.編制范圍本方案適用于廣通至大理鐵路工程站前六標(biāo)祥城1號隧道工程,起訖里程為D1K131+820～D1K132+650，全隧長830m。本工程包括隧道（不含道床）和有關(guān)接口工程（包括：綜合接地、電纜溝槽等），以及道路改移、大臨便道、大臨電力等工程項目二、工程概況2.1線路概況祥城1號隧道起訖里程為D1K131+820-D1K132+650,全線長830m，最大埋深120m。2.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本隧位于云南驛～祥云南區(qū)間，雙線隧道，左右線間距4.523～4.4m，設(shè)計為3.5‰的單面上坡，全隧除D1K131+820～D1K132+262.851段位于半徑R=4500m的左偏曲線上外，其余均為直線。隧道進口里程D1K131+820,出口里程D1K132+650，全長830m，最大埋深約120m。本工程鐵路等級：Ⅰ級；正線數(shù)目：雙線；路段旅客列車最高行車速度：200公里/小時；內(nèi)輪廓按“經(jīng)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)（2007）92號”和“經(jīng)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)（2009）74號”辦理。洞內(nèi)采用重型軌道碎石道床，60kg/m鋼軌，軌道結(jié)構(gòu)高度76.6cm2.3祥城1號隧道主要工程量2.4.隧道地區(qū)特征2.4.1自然特征祥城1號隧道位于白石巖村西側(cè)，屬構(gòu)造侵蝕、溶蝕中低山地貌，地形起伏不大，地面高程2000-2130m，相對高差約130m，植被不發(fā)育，緩坡地段多被墾為耕地。2.4.2地層巖性隧區(qū)上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積（Q4dl+el）黏土。下伏基巖石炭系下統(tǒng)（C1）灰?guī)r及泥盆系中上統(tǒng)（D2+3）硅質(zhì)巖夾砂巖、灰?guī)r；局部地方鉆孔揭示有晉寧期侵入體（γ43）輝長巖呈不規(guī)則侵入。地層巖性分述如下：<6-3>黏土（Q4dl+el）:褐紅色、灰黃色、硬塑，局部夾5～15%硅質(zhì)巖及砂巖質(zhì)角礫，部分為粉質(zhì)黏土。主要分布于隧區(qū)內(nèi)斜坡地帶，厚度變化較大，進口端坡面厚0～10m，沖溝發(fā)育，坎坡陡立，局部可達(dá)20m以上。屬Ⅱ級普通土。<4>灰?guī)r（C1）：灰、淺灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層塊狀構(gòu)造，局部見方解石脈沿裂面充填，溶蝕弱發(fā)育，鉆探巖心見較小的溶蝕孔洞發(fā)育。收構(gòu)造影響，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，分布于DK132+640以后段。<25-1>硅質(zhì)巖夾砂巖、灰?guī)r（D2+3）：灰黑、淺灰色，紫紅色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造，巖質(zhì)致密堅硬，性脆，含鐵錳。受構(gòu)造影響嚴(yán)重，巖體風(fēng)化強烈，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖體極破碎，多呈碎裂狀，碎塊粒徑5～10cm。全風(fēng)化帶（W4）厚0～5m，屬Ⅲ級硬土；強風(fēng)化帶（W3）厚度大于50m，屬Ⅳ級軟石，定測及補定測鉆探儀僅揭示少部分弱風(fēng)化（W2）巖體呈透鏡狀。<33>輝長巖（γ43）：灰白色、灰色，中砂狀結(jié)構(gòu)，呈巖脈狀產(chǎn)出。地表無出露，僅DZ-14-044鉆孔有揭示，推測分布于D1K131+920～D1K132+005段，全風(fēng)化帶（W4）厚10～40m，屬Ⅲ級硬土；以下為強風(fēng)化帶（W3），屬Ⅳ級軟石；鉆探未揭示有弱風(fēng)化帶（W2）。三、祥城1號隧道與石油管線位置關(guān)系情況廣大鐵路施工D1K132+500~D1K132+650段與既有中石化云南分公司輸油管道（Ф273mm單管）相干擾，就隧道涉及爆破施工對石油管道的影響區(qū)域進行分析。具體施工內(nèi)容詳見下表。四.施工方案4.1總體施工方案祥城1號隧道嚴(yán)格按照新奧法原理組織施工。軟巖地段始終堅持“管超前、嚴(yán)注漿、弱爆破(或不爆破)，短進尺、強支護、早封閉、勤量測、緊襯砌”的施工原則。在施工中積極推廣應(yīng)用國內(nèi)外隧道施工新技術(shù)、新工藝，組成鉆、爆、挖、裝、運、錨、襯等機械化作業(yè)線；噴砼采用PS5I-H型濕噴機，降低回彈量和粉塵；砼襯砌采用全液壓整體式鋼模襯砌臺車；砼在拌和站集中拌制生產(chǎn)，砼攪拌運輸車運輸至作業(yè)面，由移動式混凝土輸送泵泵送入模，插入式振搗器配合附板式振搗器搗固。圍巖量測分別對水平收斂和拱頂下沉、地表沉降進行量測，通過對數(shù)據(jù)的分析處理，及時反饋信息指導(dǎo)施工。隧道施工采用無軌運輸，側(cè)卸裝載機裝碴，重型自卸汽車運碴。通風(fēng)采用兩臺55kw軸流通風(fēng)機串聯(lián)設(shè)置在進洞右側(cè)拱頂進行通風(fēng)。隧道施工期間排放的污水，先排入設(shè)在洞口處的沉淀池中，經(jīng)沉淀后排走，以免污水對環(huán)境造成污染。4.2開挖方法本隧道根據(jù)圍巖級別不同，采用的開挖方法分別有明挖法、三臺階臨時仰拱法和三臺階法。4.2.1明挖法D1K132+630~D1K132+650出口明洞段，采用機械開挖端墻背坡至拱腳處，人工配合刷坡，并進行噴錨防護。然后在隧道開挖輪廓線施打超前注漿管棚，上半段面進洞，開挖進尺0.80m，隨后初噴砼、打錨桿、掛網(wǎng)、安裝鋼架、復(fù)噴砼至設(shè)計厚度，再進行下一循環(huán)。進洞約8～10m后，開挖洞外拱腳以下土石方至隧底標(biāo)高，下部進洞。核心土及下部開挖在拱部初期支護保護下進行。為確保施工順利進行，在進行暗洞開挖前對洞口襯砌外1～3m范圍內(nèi)的邊仰坡進行錨噴(網(wǎng))加固，然后開挖進洞。邊仰坡開挖前清除洞頂上方的危石或孤石，先采用人工開挖并施作截水溝，按設(shè)計要求從上至下開挖邊仰坡，并及時按設(shè)計要求進行邊仰坡播植草防護或其它設(shè)計防護形式。4.2.2三臺階臨時仰拱法1、三臺階臨時仰拱法適用范圍：Ⅴ級圍巖淺埋、偏壓及斷層破碎帶地段，其工藝流程見圖6-2-12、開挖工序（1）三臺階臨時仰拱法具體施工步驟如下：第1步：上臺階開挖：在上一循環(huán)的超前支護防護下進行，開挖后立即初噴4cm混凝土，施做初期支護，開挖循環(huán)進尺為1米。開挖后及時進行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護，架設(shè)鋼架，在鋼架拱腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30°打設(shè)鎖腳錨管，鎖腳錨管與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。第2步：上臺階施工5m后中臺階開挖：開挖進尺為1米，開挖高度一般為3～3.5m，臺階交錯開挖，左右側(cè)應(yīng)錯開2～3m，開挖后立即初噴4cm混凝土。及時進行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護，接長鋼架，在鋼架墻腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30°打設(shè)鎖腳錨管，鎖腳錨管與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。第3步：下臺階開挖：開挖進尺為1米，開挖高度至仰拱面，左、右側(cè)臺階錯開2～3m。開挖后立即初噴4cm混凝土，及時進行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護，接長鋼架，在鋼架墻腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30°打設(shè)鎖腳錨管，鎖腳錨管與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。第6步：開挖上、中、下臺階，各臺階分別開挖，開挖進尺與各臺階循環(huán)進尺相一致。第7步：開挖隧底：每循環(huán)開挖長度不大于3m，開挖后及時施作仰拱及仰拱回填，仰拱分段長度一般為4～6m。為了不影響車輛進出，采用棧橋過渡方法。4.2.3三臺階法1、三臺階法適用范圍：Ⅴ級圍巖深埋陡立、緩傾及順層地段，其工藝流程見圖6-2-2。2、開挖工序在上一循環(huán)的超前支護防護下，弱爆破開挖上臺階，施做上臺階部的初期支護：初噴混凝土，鋪鋼筋網(wǎng)，架立鋼架，鉆設(shè)徑向錨桿，復(fù)噴混凝土至設(shè)計高度。弱爆破開挖中臺階，施做中臺階部的初期支護：初噴混凝土，鋪鋼筋網(wǎng)，架立鋼架，鉆設(shè)徑向錨桿，復(fù)噴混凝土至設(shè)計高度。弱爆破開挖下臺階，施做下臺階部的初期支護：初噴混凝土，鋪鋼筋網(wǎng)，架立鋼架，鉆設(shè)徑向錨桿，復(fù)噴混凝土至設(shè)計高度。灌注仰拱與邊墻基礎(chǔ)，待仰拱混凝土初凝后，灌注仰拱填充至設(shè)計高度。根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果分析,確定二次模筑襯砌施作時機,利用襯砌模板臺車一次性灌注拱墻襯砌。4.3、鉆爆方案及施工方法根據(jù)本隧道工程自身特點施工方法采用三臺階法施工，爆破采用淺孔爆破技術(shù)，隧道輪廓線部位采用光面爆破技術(shù)。為了提高隧道圍巖的安全穩(wěn)定與質(zhì)量要求，特別是要對石油輸送管線的爆破振動影響控制在安全允許范圍內(nèi)，在隧道不同部位采用不同的爆破方案，爆破開挖部位及方案主要使用以下三種。4.3.1方案一距離石油管線垂直距離23.9～60m內(nèi)的隧道爆破工程采用該方案，即（DK132+432～DK132+542）。鉆孔設(shè)備采用手持風(fēng)動YT28鑿巖機，壓縮空氣提供動力，鉆頭直徑42mm。爆破器材選用：起爆器、電雷管、毫秒雷管、2號巖石乳化炸藥。開挖采用三臺階臨時仰拱法開挖。爆破參數(shù)設(shè)計與選取孔徑d=42mm炮孔深度L=1.1m，在保證圍巖穩(wěn)定的前提下盡可能加大循環(huán)進尺。上臺階：a、掏槽孔采用垂直掌子面V字型楔形掏槽布置，水平孔口距120cm，垂直孔口距40cm，掏槽眼孔深大于開挖進尺15cm，孔底距不小于15cm。b、輔助孔間距80cm，排距59cm，c、周邊孔間距41cm。d、底孔間距76cm。中臺階：a、左側(cè)由于有兩個自由面，孔距69～80cm，根據(jù)現(xiàn)場施工靈活掌握，排距80cm，周邊孔孔距42cm。b、右側(cè)由于左臺階已經(jīng)開挖，中臺階右側(cè)有三個自由面，比較容易爆破，可適當(dāng)擴大孔距，孔距86～90cm，排距80cm，周邊孔孔距41cm。下臺階：下臺階右側(cè)與中臺階右側(cè)類似，有三個自由面，爆破條件較好可適當(dāng)擴大孔距。孔距從98-105cm，根據(jù)現(xiàn)場情況靈活掌握。周邊孔間距41cm。下臺階左側(cè)與下臺階左類似。仰拱：第一排炮孔孔距83cm，底孔孔距60cm。炸藥單耗q：通過相關(guān)工程數(shù)據(jù)，炮孔深度為1.1m時取q為0.6kg/m3；炮孔深度為1.5m時取q為0.7kg/m3

。裝藥量：炮孔孔深為1.1m，炮孔利用率為0.9裝藥量為Q=qv=qslл=0.6×122×1.1×0.9=72.468kg炮孔數(shù)目為N=Q/Q0=72.468/0.25=288個即周邊孔裝2條藥，每間隔一個炮孔裝藥。仰拱的周邊孔每個炮孔都裝1.5條藥。掏槽孔裝3條藥，輔助孔裝2條藥。實際炮孔數(shù)量277個，實際裝藥72.475kg。實際炮孔數(shù)及火工品消耗數(shù)見下表所示。裝藥結(jié)構(gòu)：炮孔長度為1.1m時，掏槽孔連續(xù)裝藥，輔助孔連續(xù)裝藥，周邊孔隔孔裝藥。起爆方法及網(wǎng)絡(luò)：起爆網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)絡(luò)雷管的逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，上、中、下及仰拱中起爆順序按照掏槽孔先，輔助孔中，頂孔及周邊孔最后的原則進行排列。孔內(nèi)用高段位（延期時間400ms或500ms），地表延期網(wǎng)絡(luò)雷管用低段位（延期時間25ms或35ms），逐孔起爆網(wǎng)絡(luò)圖。4.3.2方案二：

適用與距離石油管線垂直距離60-80m內(nèi)的隧道爆破工程，（DK132+379～DK132+432，DK132+542～DK132+595）該方案技術(shù)參數(shù)和方案一相同，起爆網(wǎng)絡(luò)和起爆方式和方案一不同，起爆網(wǎng)絡(luò)炮孔內(nèi)采用毫秒延期塑料到爆雷管，采用跳段方式布置，孔網(wǎng)采用一手抓的起爆方式，中間插2發(fā)電雷管起爆。見下圖。4.3.3方案三：

適用與距離石油管線垂直距離80m以外的隧道爆破工程，（DK131+820～DK132+379，DK132+595～DK132+650）該方案技術(shù)參數(shù)見下表。4.4爆破方案施工組織五、安全保證措施：5.1、在祥城1號隧道施工至DK132+379時，通知中石化大理站再次檢測管道位置和監(jiān)護人員以及安排第三方監(jiān)測單位對方案一、二、進行試爆并進行地表監(jiān)測，如地表監(jiān)測振速超過1cm/s時，停止施工，請有爆破資質(zhì)單位進行爆破方案參數(shù)修正，修正后再進行試爆、監(jiān)測，滿足振速1cm/s后進行施工。5.2、在施工過程中，嚴(yán)禁重型車輛或施工機械從管道上方行駛，施