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某矿山法隧道工程施工组织设计方案

第2节工程范围及工程数量 5

第3节工程地质条件 6

DB33／T 2499-2022 气象地理分区.pdf第5节隧道施工环境 9

第二章现场的施工现状 10

第三章施工总体安排及施工方案 11

第1节止水帷幕施工 11

第2节B断面端头加固袖阀管施工 12

第3节地表管线加固施工 14

第4节对元岗大桥桥基临时加固的预备措施 15

第6节加强地面监测，实行信息化施工 16

第7节A、B断面隧道施工 17

第8节施工总平面布置图和洞内开挖示意图 33

第四章主要的施工工艺 33

第1节喷射混凝土 33

第2节钢筋网安设 34

第3节格栅拱架加工与架立 34

第4节超前小导管、注浆小导管和锁脚锚管施工 36

第5节防水层施工 41

第7节二次衬砌施工 43

第8节衬砌背后注浆 45

第9节进洞3m前的井点降水 45

第五章工程测量与监控量测 48

第六章工期、进度及劳动力、机械的安排 52

第1节A、B断面施工总体安排 52

第3节时标网络图及施工总体进度横道图 53

第4节施工组织机构及劳动力的组织 53

第5节材料计划表具体见材料数量汇总表 55

第七章应急准备及处理 58

第6节现场应急准备常备物资如下 61

第八章施工注意事项 62

第1节质量保证措施 64

第2节安全保证措施 71

第3节进度保证措施 73

第4节文明施工保证措施 74

（1）某工程矿山法隧道设计图纸和其他相关设计文件；

（2）该段隧道工程的地质条件及所处环境、施工现状，结合我单位类似工程的施工经验；

（4）施工规范和验收标准；

（5）业主批复的相关施工方案及会议精神。

（1）左线ZDK0+645.801～ZDK0+726.815，计81.014m的矿山法隧道施工，右线YDK0+645.8～YDK0+728.118，计82.318m矿山法隧道施工。

（2）该段里程地表加固:施喷桩、袖阀管、摆喷桩等施工管理。

（3）工程数量见工程数量表（略）。

（4）本施工组织设计的重点是实施B断面，里程为YDK0+729.418～694.365。

天河客运站至华师站区间北段矿山法隧道穿过花岗石残积土层，隧道顶部为淤泥质土和砂层。砂层为主要含水层，透水性强。根据地质钻孔资料及始发井开挖揭露的地层情况知，该段隧道的地质情况比较复杂。

1.3.1隧道左线洞口段地质情况从上往下依次为：

①人工填土层<1>，为杂填土，厚2～3m。

1.3.2隧道右线洞口段地质情况从上到下依次为：

①人工填土层<1>，为杂填土，厚4～5m。

本矿山法工程为天河客运站～华师站区间北段矿山法土建工程（支YDK+645.80～支YDK0+728.118），长度82.318m；隧道埋深7～7.8m，按浅埋暗挖法原理进行设计，采用复合式衬砌结构，即以大管棚注浆和超前注浆小导管、注浆导管、钢筋网、喷射混凝土和钢架为初期支护，二衬模筑钢筋混凝土，初期支护与二次衬砌间设全包防水隔离层。隧道为双线单洞矿山法隧道，有两种断面，即A型断面、B型断面，其中A型断面左线长47.238m，右线长48.565m，B型断面左线长33.776m，右线长33.753m。A型断面开挖尺寸宽×高＝12.900m×9.308m，B型断面开挖尺寸宽×高＝14.700m×10.007m，两种断面之间采用错台变换。

2.1北段矿山法B断面隧道工程地面摆喷墙止水帷幕已施工完毕，现正在帷幕部位用旋喷桩止水补强，A断面暂未施工。在地面止水帷幕内外侧设置并施工了三组水位观测孔及内侧施工了两个垂直降水井。管棚施工现已完成了25根，并注浆完成。从提供资料显示，管棚施工时从管棚内带出的土体一共有230多方，而从管棚浆液喂入量达到310多方，从地面沉降监测数据来看，管棚周围的空虚土体基本回填加固。引起重视的是，在剩余的15根管棚施工过程中，严格控制注浆质量，对已注浆的管棚需要进行抽检或补注，直到空虚土体全部充填满为止。

2.2由于该隧道所处地理环境特殊，跨越元岗立交桥、广汕路和十余道给排水、通信及煤气等管线，且所处地质较为复杂，穿插人工回填土、淤泥质土、粉质黏土、洪积砂层，砂质黏性土，且地下水位较高，地层水较饱和。前期为保护元岗大桥、地表管线、广汕路采取了一系列的加固措施，部分已施作完毕，剩余的正在进行实施。

2.3B断面管棚共40根，单根长度35m，共1400m，受始发井施工影响，分两次打设完成。现已施工完毕25根，但注浆有可能需补注完成。

2.4洞口袖阀管施工正在进行，已钻孔完毕，并开始着手注浆。

2.5管线加固的旋喷桩施工尚未进行，正在准备施工。

2.6受地表加固及始发井圈梁施工影响，矿山法隧道施工尚未进行。

施工总体安排及施工方案

施工原则：重地上，管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭，紧衬砌，勤量测，速反馈。该段隧道施工，把地表工程措施放在第一位。即进洞前保质保量完成B断面地表措施工程。施工时，结合现场实际情况将本段分为以下几个片区。

止水帷幕施工已完毕，有其专项施工方案，在此不详述。3.1.1根据水位观测及管棚施工时的涌水量，目前止水帷幕渗水量比较大，原因如下：

（1）施工场地内地下树根较多，树根深度多在3～6m，摆（旋）喷高压水无法穿透树根，使一部份摆喷的喷射半径受到影响，造成桩与桩之间的连接效果不好；

（2）地下管线较多，管径较大，B断面隧道有三个位置的摆（定）喷孔距大于1.6m达到2m，喷射距离过大影响止水墙的质量；

（3）在与连续墙交接部位，在连续墙背后易形成集水通道，在摆喷桩施工时，亦出现漏浆和喷射过程中冒浆中断的现象，导致摆喷墙在施工时与混凝土墙的交接效果不好，所以该部位是个薄弱点。

3.1.2止水帷幕补强措施：

（2）地下管线底部用骑缝式斜孔压密注浆补强；

（3）摆喷与连续墙的搭接部位在两侧分设两个压密注浆孔，孔深23m。

B断面端头加固袖阀管施工

（1）钻孔，根据各组注浆参数表要求，各孔钻进深度8.5～19.5m不等，用泥浆护壁，一次钻孔到底，提出钻具。

由于隧道顶面管线较多，管径较大，特别是φ1200的混凝土给水管和φ1500的排水管，在施工时容易由于地表沉降而引起破坏，所以隧道开挖前对这些管线的地层进行加固保护，具体措施如下：

（2）沿管线两侧布置，桩径φ1000，间距1000mm；

（3）保护的重点为给水管和排水管等管线;

（4）管线加固预计从开工之日起40日完工。

对元岗大桥桥基临时加固的预备措施

B断面隧道虽然不在元岗特大桥桥基底下，但是与50号、51号、52号桥基比较近，在管棚和隧道施工时的疏水的地面沉降会影响到该范围内，所以需要对其进行有效的保护。

首先对桥基加强监测，结合水位监测，掌握疏水对桥基沉降的影响程度。同时对桥基采用以下保护措施。

（1）在桥基附近设的水位观测井做成直径为500mm大的灌水井，在必要时回灌水对地下水及时补充。

（2）为保证施工安全，拟在桥基附近各设3～5排袖阀管，间距1m，进行注浆加固，形成幕墙，避免隧道开挖时引起地面沉降。

大管棚施工有专项方案，在此就不详述。

（1）洞内管棚在拱部120°范围布置，环向间距40cm，管棚孔口位置沿隧道开挖线外200mm布置。根据以往管棚施工经验，钻杆钻进过程中约有2%的挠度，考虑施工及机械误差，为确保管棚不侵入隧道开挖断面，且尽量减小管棚与开挖轮廓线之间的高度，减少拱顶坍塌，大管棚外插角控制在1°～2°之间。

（2）B断面管棚共40根，管棚单根长度35m，共1400m。受始发井施工的影响，分两次打设完成。管棚采用直径108mm，壁厚6mm的无缝钢管，分节安装。每节长度3～6m，每两节之间用丝扣连接。相邻两根钢花管的接头错开不小于1m。无缝管上钻孔注浆，呈梅花形布置。

（4）由于管棚施工时存在流水涌砂现象，管棚钻孔采用跟管钻进，并在管棚孔口设置止砂阀，防止砂从管内涌出造成地面沉降。管棚注单液浆，使隧道拱部的砂层固结，防止开挖时出现顶部漏砂现象。

加强地面监测，实行信息化施工

（1）加强沉降收敛观测，依据沉降收敛的动态变化及时反馈信息情况和调整监测频率，依据沉降收敛信息及时调整支护参数和注浆参数，这样对洞内的岩层稳定和水的治理提供了科学的依据，有关地下管线、桥基、路面的变化，可依据沉降状态信息，采取对策，达到确保洞内和地面系统的安全。

（2）利用降水井和水位观测井的监测，及时掌握地下水位的动态及其分布规律，利用水位信息分析与地表监测值在时间、空间的关系，分析井下疏水，地面降水与地面、洞内主要建（构）筑物系统安全可靠的关系。

（3）投放萤光剂。在不同的时间段分别在水位观测孔内投入萤火剂，在降水井和出水点进行水样采集分析，以利掌握水的流向、径流速度，水力梯度的信息，掌握地层水力联系信息与沉降的关系，预测水的变化，实现对即将发生沉降值的预测。

（4）了解社会信息，对有助于矿山法施工和地面建（构）筑物的保护措施以资有效的利用。

方法：全封水施工，人工配合小型挖机掘进，龙门吊出渣，大管棚、小导管超前支护，注单、双液浆，格栅钢架喷混凝土，初期支护，人工挂设防水板，自制混凝土衬砌台车衬砌，混凝土输送泵浇筑混凝土。

目的：减少地层疏水沉降，达到对广汕公路、地下管线及元岗特大桥50号、51号、52号桥基少受疏水沉降影响。

3.7.1左、右侧上导洞施工

根据现场实际情况，根据盾构的始发顺序，左线导洞先行，首先破除连续墙，即在连续墙的上导洞中位开口，逐渐扩大，随时检查工作面的土体稳定情况和地下水的情况，根据掌子面开挖的实际情况确定是否增加加固措施。加固措施为打小导管注双液浆封闭。

开挖的土体利用25t龙门吊由始发井提升出洞，提升土斗的高度与隧道底板有一定的高差，施工时在土斗指定摆放位置做成固定斜坡道，确保出渣车辆将渣顺利倒进土斗中。

土方开挖与初期支护：破连续墙后，土方开挖进尺0.5m，并进行临时支护，喷护工作面，按照里程与角度准确安设格栅钢架，以保证与右导洞的格栅钢架准确对接，同临时支护的工字钢安装成环。施作锁脚注浆导管、安装钢筋网片、连接筋，施工侧壁注浆导管及喷护好混凝土，创造成正式循环的条件。

上侧导洞正常开挖循环作业：φ42小导管超前注浆支护，小导管长4.5m，循环进尺3m，环向间距（避开管棚）0.2m，外插角10º。每次开挖一榀，进尺0.5m，打设径向注浆小导管，小导管长4.5m间距1.0m×1.0m，外插角45º，依次推进。如工作面有较大压力水时，根据掌子面开挖的实际情况确定是否增加加固措施。加固措施为钢筋网喷射混凝土封闭工作面，打纵向小导管双液注浆。在每3m开挖段长内必须用风钻进行探水，经探水认定工作面前方无水时，这段开挖才能进行，探水眼如果有较大压力水，就需要进行双液注浆堵水。

附加工作：在下导洞开挖时，根据掌子面开挖的实际情况确定是否增加加固措施。加固措施为：在左、右侧上导洞底板进行下导洞未破连续墙前的注浆封水工作。在上导洞格栅刚架前3m范围内，向下导洞施作，向下注浆管注浆，每导洞环向下施工7根，排距500mm，共6排。

3.7.2左、右侧下导洞施工

在上导洞推进不小于8m时才可施工下导洞。连续墙破除：破除顺序自上而下。破完连续墙后按照里程与角度准确安装靠连续墙的两榀格栅刚架，喷射混凝土，并用网喷混凝土厚度200mm封堵工作面。根据掌子面开挖的实际情况确定是否增加加固措施。加固措施为：加设超前小导管，长度4.5m，循环进尺3m，外插角10º，间距40cm，并打径向注浆小导管。如前方掌子面压力水较大时，沿隧道轴向打设土体改造注浆小导管，长度3～4.5m，间距1.0m。

3.7.3中上导洞施工

上导洞施工必须在右线上导洞（即后开的上导洞）开挖推进不小于8m后才可进行。连续墙的破除分两次进行，第一次沿格栅刚架一半的位置往下1.6～1.8m范围之内先予破除，以开挖上导洞土体和安装格栅刚架喷混凝土。土体开挖进尺0.7m，初喷混凝土,安装两榀格栅刚架打注浆小导管等。打顶部超前小导管，喷混凝土封闭上部工作面，超前小导管注浆。根据掌子面开挖的实际情况确定是否增加加固措施。加固措施为：按1.0m×1.0m间距打土体胶结注浆小导管，并注双液浆，开挖过程探水前进（同3.1），在保持导洞上台阶工作面平台的基础上，抓紧破除连续墙并施工上导洞下台阶，安装中横联。视工作面压力水情况，可分段2～4m间距从左、右侧上导洞向中洞上台阶打截水小导管1～2排并注浆，达到保护上台阶工作面无水施工的效果。

3.7.4中下导洞施工

在上导洞推进6～8m时，破除连续墙，分上下台阶开挖。首先安装前两榀格栅钢架，安装网片，连接筋和打底板小导管，小导管间距0.4m，φ42，长度4.5m，与格栅焊接，喷射完混凝土后注浆。根据掌子面开挖的实际情况确定是否增加加固措施。加固措施为：如前进掌子面压力水较大时，进行工作面封水：沿左、右下导洞每隔2～4m向中下导洞打截水小导管2排，并注双液浆。

3.7.5基面处理在中下导洞施工了6m之后，即准备施工二次衬砌（第循环6m）。二次衬砌施工前，首先检查已有基面有否侵限，对侵限部位凿除处理，对其他未侵限部位，割除尖锐物并用砂浆喷护一层找平，边墙部位平整度（矢高与弦长比）D/L≦1/6，拱部部位平整度（矢高与弦长比）D/L≤1/8。

3.7.7钢筋制安钢筋加工主要在钢筋加工厂弯制成形，现场在自制台车上焊接就位，按设计位置，焊接预埋件、钢板止水带等，钢筋制安应严格按照技术规范进行，并注意做好防迷流钢筋的标志和焊接工作。

3.7.9双侧壁导坑法工艺流程

施工总平面布置图和洞内开挖示意图

施工总平面布置图（略），洞内开挖示意图（略）。

操作顺序为先开外加剂，后开风，再送料，以易粘结，减少回弹量保证喷混凝土质量。

钢筋网网格间距×150mm，喷混凝土将钢筋全部覆盖，喷混凝土保护层厚度为3cm，并与导管端头牢固焊接。

受力钢筋顺长度方向全长尺寸

（1）格栅拱架架设前，计算每一节的横纵坐标（即以到隧道中线的距离为横坐标，以到隧道轨面设计线的距离为纵坐标），以便架设时对每一节进行测量定位，使之能形成一完整的闭合环，保证每榀格栅之间最大距离为50cm，架设时每一片均要架设在隧道轴线垂直面内，纵向以Φ22钢筋焊接连成一体。

（2）格栅拱架分节之间以法兰盘螺栓连接。

（3）钢拱架与围岩之间初喷5cm混凝土作为保护层，拱架背后严禁填加片石、木材等杂物。

超前小导管、注浆小导管和锁脚锚管施工

全洞采用超前小导管注浆支护，小导管设计采用Φ42无缝钢管，设置于开挖轮廓上方120°范围内，长度4.5m，纵向间距3m，环向间距0.2m，管壁钻花孔，外插角10°，钢管管头加工成尖状，按设计位置打入。

在隧道全断面设注浆小导管，在拱部和边墙部位长度为4.5m，在仰拱部位长度为3.0m，间距纵向和环向均为1.0m，外插角45°，梅花形布置。

（3）在隧道临时施工支护和永久支护时，上导洞施工时应于格栅拱架和型钢刚架底脚部位设置锁脚锚管，在每榀格栅拱架和型钢刚架均设置4根，两侧各两根。

（5）压注CS双液浆配合比由现场试验确定。可参照如下配比进行试验。

1）注浆系统试运转：准备工作完成之后，连接好管路系统及水、电等，进行试运转。用3～5MPa的压力对系统进行压水试验，�以检查管路系统是否漏水和管路连接是否正确、设备状况是否正常，试运转时间一般为20分钟。

2）制浆：按现场试验所得的配比，将水泥、水玻璃和附加剂，�分别放在搅拌机内拌合和稀释，然后放在各自的贮浆筒内待用。

3）注浆顺序：从拱脚向拱顶逐根注浆。

注浆结束标准:注浆量达到设计的80％或注浆压力达到设计终压。

（6）注浆效果检查1）检查方法：泄水试验、取岩芯试验、超生波探测。2）检查内容：堵水率、结石体强度、浆液扩散范围及帷幕厚度。

（7）施工注意事项1）小导管与钢支撑之间应焊接牢固。2）每一循环开挖之后，在架设钢支撑并初喷混凝土后进行导管施作。3）每一循环小导管之间搭接长度应按设计进行。4）钢拱支撑要尽快形成闭合环，在拱、墙脚设临时仰拱或横撑。5）在钢支撑拱角处打锁脚锚管并注浆，并将钢支撑与锚管焊接在一起，使之形成整体受力。6）如个别部位要爆破，应按松动爆破进行，认真施作，确保不塌方。

（2）防水板铺设要求为：1）防水板从拱顶向两侧铺贴，采用铆钉加胶垫固定无纺布，固定点间距拱部为0.5～0.7m，边墙为1.0～1.2m，梅花形布置。

2）防水板热粘在PVC垫片上，搭接处采用双焊缝焊接，焊缝宽度为10mm，且均匀连续，不得有假焊、漏焊、焊焦、焊穿等现象。

3）防水板搭接宽度：短边大于150mm，长边不小于100mm。

4）接缝做充气试验，用0.15MPa压力检验，时间持续3分钟压力其下降值不得大于0.03MPa，则为合格。

5）防水板铺设时要预留一定空间，以保证二衬混凝土施工时不被拉坏。

仰拱施工为避免与前方掘进施工产生干扰，选用防干扰仰拱平台进行施工，

（2）混凝土浇注及振捣要求为：

1）混凝土灌注前应对模板、钢筋、预埋件、预留孔洞、端头止水带等进行检查，清除杂物。

2）混凝土振捣采用插入式振捣器分层振捣，振捣时间10～30秒，移动距离不大于作用半径一倍，插入下层混凝土深度不小于5cm，振捣时不得碰钢筋、模板、预埋件和止水带。

3）混凝土灌注从低处向高处分层连续进行，每层灌注厚度不超过其作用部分长的1.25倍，表面振捣不超过200mm。

为防止二次衬砌与防水层之间形成空隙，采用在二次衬砌背后压浆的施工措施进行充填。

1、压浆孔设在拱顶，每5m隧道预留3个注浆孔。

3、二次衬砌混凝土灌注56天后，从注浆管逐孔压入1∶1水泥浆液，注浆压力为0.5～0.8MPa，充填二次衬砌与防水层之间的间隙。

在隧道施工准备阶段，为实现无水开挖，已在B断面两侧的轮廓线外3.5m部位施作完摆喷墙止水帷幕，后又增设一排旋喷桩止水帷幕补强。A、B断面交接处施作了旋喷桩止水帷幕。端头施设地下连续墙及三排袖阀管注浆加固。最外排袖阀管距连续墙2.4m，故在进洞3m时考虑进行降水。此帷幕深度在隧道底板下4.0m左右，止水帷幕已成环状，切断了止水帷幕内外水力联系。

4.9.2降水方案止水帷幕内采用管井井点降水的方法进行降水。在开挖到A井后，主要靠B井降水。A井深度为9m，B井深度为23m。降水施工前需在地表布设沉降监控点，降水施工时随时对沉降进行监控，并及时上报，以便及时采取措施减少沉降。降水要分层分段进行，这样可以控制降水适宜深度。

4.9.4施工注意事项1）水位随降水下降，停止降水后，水位上升较慢或不上升，则止水帷幕效果较好，这种情况可分段降水，随时观测地表沉降情况。

2）当地表沉降不超过规定限值30mm时，可继续降水，直至设计要求；如果出现地表沉降陡然增大时，应立即停止降水，或在回灌孔用水进行回灌，以阻止沉降的继续增加，并进行连续地表沉降观测。

3）根据掌子面打探水孔观察涌水情况，如不需降水，则停止降水，如水压、水量较大，必须降水，则应增加回灌孔，采用降水与回灌相结合的方法，减少地层沉降，使降水井点的影响范围不超过回灌井点的范围，形成一道隔水屏幕，保证隧道正常掘进。

4）回灌采用清水，可用抽出的降水经过滤后的水。

5）降水水位恢复或上升较快，或掌子面探水孔涌水压力、流量较大，则说明止水帷幕效果差，未将帷幕内外水力系统完全隔断，则需重新设计其他技术方案。

5.1.2洞内施工控制

根据本矿山法隧道长约82m，隧道处在曲线上的这一特点，在隧道内拟布设2个点的施工控制支导线，使用I秒级全站仪施测，按四等导线测量要求，水平角4测回，边长往返各2测回。高程控制使用精密水准仪和铟钢水准尺按三等水准要求施测。

在隧道施工中，开挖、格栅刚架的坐标放样，通过线路中心来控制其尺寸、点位的偏差，使其在规范限差要求内准确的定位（其中包括开挖断面，刚架步距等），在曲线段施工时，应另设临时导线点进行控制。在开挖支护等工序中，线路中心坐标放样与水准测量紧密结合才能使施工测量顺利准确地得以完成。

在整个施工测量中，我们还要不定时地检测复核控制点，如发现变动超限时应马上重新布设并复核最近的测量成果。最终贯通中误差达到横向小于±50mm，竖向小于±25mm。为确保贯通精度，必须将井口控制点同车站控制点进行联测。

本隧道的最大特点是采用与围岩密贴的喷射混凝土、锚杆、钢筋网等，并积极利用围岩本身的支承能力。量测工作是监视隧道围岩稳定性的重要手段，始终伴随着施工的全过程。因此，量测工作在本工程的施工中的作用是很大的。

通过对围岩、地表沉降、管线和元岗大桥桥基及水位的平衡动态的观测监视，来判断支护构件的效果及施工方法的妥否，并把该过程科学地反馈到施工中去，以修建安全、经济的隧道。

5.2.2量测项目、仪器、断面间距、量测频率

肉眼观测和罗盘，地质锤测绘

1）根据现场量测数据绘制位移—时间曲线或散布图，在位移时间趋于平缓时，应进行回归分析，以推算最终值和掌握位移变化规律。当位移—时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应及时加强支护，必要时停止掘进，采取各种安全措施。

2）根据位移变化速率来判断：当净定变化率大于10～20mm/d时需加强支护，当净定变化速率小于0.2mm/d时，认为围岩达到基本稳定。

工期、进度及劳动力、机械的安排

A、B断面施工总体安排

B段施工工期拟定为2003年8月21日～2003年11月10日，A段面施工在元岗大桥桩基托换后，工期拟定为3～4个月。袖阀管施工到7月25日结束；地表管线加固自7月25日～8月20日结束；止水帷幕施工到8月5日结束，管棚施工在8月20日结束。

其中B断面施工仰拱混凝土需22天XX垃圾焚烧热电厂烟气净化系统安装工程施工组织设计，边墙及拱部衬砌混凝土20天，考虑流水作业B断面衬砌结束时间应为76天。A断面根据实际施工情况具体调整工期。

时标网络图及施工总体进度横道图

见施工总体进度横道图（图略）,时标网络图（图略）。

施工组织机构及劳动力的组织

6.4.1项目部组织机构（略）

6.4.2防水组织机构（略）

TBJWA 001-2021 健康直饮水水质标准.pdf负责隧道内部各工序施工