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土木与建筑工程学院地下工程专业

毕业论文题目赣州公路3#隧道施工组织设计

完成日期二零一四年五月二十二日

DB37／T 3470-2018标准下载赣州公路3#隧道施工组织设计

GanzhouhighwayNO3tunnelconstructionorganizationdesign

1.1工程地质条件 3

1.1.1地形地貌 3

1.1.2地层岩性 3

1.2工程水文条件 4

1.3地质构造及地震 4

1.4不良地质现象 5

1.5施工技术条件 5

1.6隧道区工程地质评估 5

1.6.1隧道围岩分类 5

1.6.2洞身围岩工程地质评价 6

1.6.3边坡稳定性分析 7

1.6.4洞口边、仰坡稳定性分析 7

2.1方案设计依据及技术标准 9

2.3施工方法及注意事项 10

2.3.1施工方法 10

2.3.3施工过程的监控量测 12

3.2隧道进出口明洞开挖 15

3.3隧道暗洞段开挖流程 15

3.3.1新奥法施工要点说明 16

3.3.2全断面开挖施工要点 16

3.3.3喷射混凝土施工要点 17

第四章施工进度计划 18

4.1施工进度编制依据与原则 18

4.1.1编制依据 18

4.1.2编制原则 18

4.2施工工期进度安排 19

4.2.1工期目标 19

4.2.2主要项目施工进度计划 19

4.2.3施工作业循环时间 20

5.1主要施工机械设备 22

5.2人力资源配置计划 23

第六章质量标准、质量保证体系和质量保证措施 25

6.2质量保证体系 26

6.2.1质量保证体系 26

6.2.2质量保证体系的运作 27

6.3质量保证措施 29

6.3.1组织管理措施 29

6.3.2质量保证措施 29

6.3.3建立奖罚分明的奖罚制度 33

第七章施工安全保证体系及措施 34

7.1安全保证体系 34

7.2安全生产保证措施 35

现今，随着中国中西部地区基础设施的大力建设，高速公路的建设不断加快，隧道的建设也越来越多。而隧道工程施工项目的进度计划与控制对施工企业来说格外重要。如何组织施工进度计划、如何及时发现实际进度与计划进度的差异并及时有效地进行调整,对项目进度管理人员来说并不容易。交通隧道工程具有规模大、工种多和工期短的特点，工程建设的任务是多工种、多专业、多目标的联合。一个高效的施工组织设计方案是工程建设的核心之一，对节约投资、缩短工期、保证质量都是十分重要的。

本文是对赣州公路3#隧道的开挖进行的施工组织设计。文章从隧道施工方案、隧道开挖流程、施工进度计划、机械配置、人员安排、工程质量保证、施工安全等方面入手，对工程的施工进行了初步的全程设计。文章对隧道的整体施工开挖分为三大部分：隧道进出口段开挖、明洞开挖和暗洞开挖，其中进出口段和明洞段采用明挖法，暗洞段采用三导洞方案。并对施工进度进行严格要求，使工程进度有序进行。文章还对施工质量监测、施工安全作出了明确的要求。文章通过以上几方面，对该隧道的施工作出了总体的布置，对施工中的注意事项及施工进度过程控制提出了建议。

关键词：开挖支护；施工组织设计；进度计划与控制；施工监测；质量保证

ThispaperistheconstructionorganizationdesignforexcavationofGanzhoutunnelofhighway3#.Thearticlefromtheconstructionschemeoftunnel,tunnelexcavationprocess,theconstructionschedule,equipment,personnelarrangements,projectquality,constructionsafetyandotheraspects,fortheconstructionoftheentirepreliminarydesign.Theoverallconstructionoftunnelexcavationisdividedintothreeparts:thetunnelexcavation,theexcavationofimportandexportandthedarktunnel,ofwhichimportandexportsectionandcutandcoversectionbyopencutmethod,darkholewiththreepilotscheme.Andstrictrequirementsontheconstructionprogress,theprogressoftheprojectinanorderlymanner.Thesafetymonitoringtheconstructionquality,constructionmadecleardemands.Basedontheaboveaspects,tomakeoverallarrangementconstructiontothistunnelonprocess,mattersneedingattentionandtheconstructionschedulecontrolinconstructionareproposed.

Keywords：Excavationandsupport；Constructionorganizationdesign；

Theprogressplanandcontrol；Constructionmonitoring；

Constructionqualityassurance

隧道区属低山丘陵地貌,地势相对较高。由于长期受风化剥蚀切割作用，阳朔方向山体自然斜坡角25°～30°，平乐方向自然斜坡角23°～27°。山体多为坡残积层覆盖，植被较发育，基岩仅在两端口的深沟中零星出露。阳朔方向洞口地面高程约178～183米，平乐方向洞口地面高程约166～170米，隧道穿越的山脊分水岭高程约262米。自然斜坡稳定，山体无滑坡等不良地质现象。

（1）第四系残积层（Qel）

粘士混角砾：局部为亚砂土混角砾。黄、灰黄、紫红色，湿，可～硬塑状。层厚1.80～12.40m。

（2）泥盆系基岩（D2）

按岩性不同，可分为泥质粉砂岩、泥岩、灰岩,根据岩石风化程度，可分为强风化及弱风化2层。

a.泥质粉砂岩:紫红色,砂质结构，薄层状构造，岩石较硬，裂隙发育，岩芯呈碎块状。层厚2.00m。

b.泥岩:灰、灰黄、紫红色,泥质结构，薄层状构造，岩石较软，指甲可刻动，干易裂。钻进较快，岩芯多呈硬塑粘性土状，碎块状，少量短柱状。层厚0.60～5.20m。

a.泥岩:灰绿、紫红色,泥质结构，薄层状构造，岩石较硬。钻进较慢，岩芯多呈碎块状、短柱状，少量中柱状。控制最大厚度22.40m，未钻穿。

b.灰岩:灰色,隐晶质结构，中厚层状构造。岩石坚硬，较完整，局部方解石细脉发育。岩芯多呈短柱状，少量碎块状。与泥岩局部为薄层状夹层关系，层厚0.50～2.80m。控制最大厚度14.00m，未钻穿。除ZK3、ZK4、ZK5、ZK6以外，各孔均有揭示。

c.弱风化砂岩夹灰岩：青灰、紫红色，局部含泥质，岩石较硬，泥质～粉砂质结构，中厚层状构造，裂隙较发育，裂隙多为铁质、钙质胶结，局部夹灰岩，送水钻进进尺稍快，岩芯采取率40～90%，岩芯呈短柱、碎块状。钻探深度内尚未揭穿该层，最大揭露厚度为55.60m。为初勘资料揭示。

桥位区地下水属潜水类型，主要为埋藏于第四系覆盖层中的孔隙水和基岩中的裂隙水，以大气降水补给为主，以下降泉形式排泄于山坡及沟谷。据初勘调查下降泉涌水量不大于0.011/s。勘察期间在钻孔内测得地下水位167.65～187.50m之间。

Qel粘土混角砾、强风化岩层为弱透水层，地下水含量少；完整岩石为不透水层，对隧道施工影响不大。

隧道所穿山体地表多为坡残积层覆盖，基岩零星出露，山体西北坡路边岩层产状188°∠28°。根据地表调查和钻探资料判断，未见影响隧道稳定的断层通过。

据初勘节理统计资料显示，产状分别为268(∠69(（8条／m）、287(∠88(、36(∠88(、340(∠51(、300(∠75(、75(∠69(、25(∠58(、95(∠28(及235(∠69(等，频数为3－8条／m。这些节理面比较平直，闭合～微张状为主，一般延长、延深都不大。但这些节理组与岩层层理（页理）组合，加之风化带比较厚，使岩体的完整性受到影响，推测在风化强烈、节理发育的洞口及浅埋段，隧道施工过程中局部可能会产生掉块或崩塌现象。

测区内未发现有煤层、矿体、有毒气体、采空区、活动性断裂构造带及其他严重不良地质现象。

（1）建筑材料：水泥、砂石：保证供应；钢材：必要时可供应；

木材：可适当供应，数量有限；

（2）工程用水：工地附近有水源，能保证施工需要，水质对混凝土无侵蚀性；

（3）动力条件：可满足施工要求；

（4）施工机具条件：中、小型施工机具；

（5）施工技术力量及劳动力条件：可保证；

（6）施工期限：12个月。

1.6隧道区工程地质评估

1.6.1隧道围岩分类

根据隧道段岩士工程地质特征，按《公路工勘规范》）附录G隧道围岩分类表G.0.1，将设计隧道内的洞身围岩类别划分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类，划分结果见表

表1.1围岩划分依据及围岩特征和参数推荐值表

主要为粘土混角砾及少量强风化泥岩、泥质粉砂岩

主要为强风化泥岩、泥质粉砂岩，岩石风化强烈，多数已风化成碎石、碎石土状

主要为弱风化泥岩、泥质粉砂岩夹灰岩，岩石裂隙发育、较破碎，岩芯多呈碎块状、短柱状，局部呈中柱状。

5.3～15.7（初堪粉砂岩）

摩擦系数f(圬工围岩)

拱部无支护时易产生大坍蹋，側壁稳定性差。

拱部无支护时易产生大坍蹋，側壁稳定性差。

0.5(表面不光滑时)

拱部无支护时可产生小的坍蹋，爆破震动过大易坍蹋，側壁基本稳定，岩石破碎段易产生坍蹋。

1.6.2洞身围岩工程地质评价

围岩主要由第四系残积粘土混角砾层及少量强风化泥岩夹灰岩组成。以土质为主，结构较松。强风化泥岩夹灰岩风化强烈，裂隙发育，岩体破碎，呈碎石夹土或土夹石状。降雨有渗水或少量涌水现象。围岩开挖易坍塌变形，侧壁不稳定，浅埋时易出现地表下沉。

围岩由强风化泥岩、泥岩夹灰岩组成。强风化泥岩夹灰岩风化强烈，裂隙发育，岩体破碎，呈块石状或碎石状镶嵌结构。纵波波速(初勘)Vp=1920～1970m/s,依据《公路工勘规范》划分为Ⅲ类围岩。该类围岩拱部无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定。

1.6.3边坡稳定性分析

（1)隧道左行线出口和右行线进口(阳朔方向)，山体斜坡坡向约310°，山体自然斜坡坡角25°～30°，岩层产状188°∠28°，岩层产状对山体斜坡稳定有利。

（2)隧道右行线出口和左行线进口(平乐方向)，山体斜坡坡向约130°，山体自然斜坡坡角23°～27°，岩层产状188°∠28°，岩层产状对山体斜坡稳定不利。

1.6.4洞口边、仰坡稳定性分析

（1)阳朔方向隧道右行线进口：洞口路面设计高程172.64，洞口开挖后坡高约13m，在此高度范围内，主要由第四系残积粘土混角砾层组成。依据《公路路基设计规范》（JTJ013—95）表3.5.1结合各种因素综合考虑，建议采用2级台阶式边坡，隔6m高度设边坡平台一道，平台宽1～3m。边、仰坡坡比为1:1.25。

（2)阳朔方向隧道左行线出口：洞口路面设计高程172.69，洞口开挖后坡高约14m，在此高度范围内，主要由第四系残积粘土混角砾层及强风化泥岩夹弱风化灰岩构成。强风化泥岩夹弱风化灰岩风化强烈，多数已风化呈碎石状，结构疏松，连结力差。依据《公路路基设计规范》（JTJ013—95）表3.5.1结合各种因素综合考虑，建议采用2级台阶式边坡，隔7m高度设边坡平台一道，平台宽1～3m。底部1级边、仰坡坡比为1:1；上部1级边、仰坡坡比为1:1.25）。

（3)平乐方向隧道左行线进口：洞口路面设计高程159.36，洞口

开挖后坡高约12m，在此高度范围内，由第四系残积粘土混角砾层及强、弱风化泥岩组成。强风化泥岩夹弱风化灰岩风化强烈，多数已风化呈碎石状，结构疏松，连结力差。依据《公路路基设计规范》（JTJ013—95）表3.5.1结合各种因素综合考虑，建议采用2级台阶式边坡，隔6m高度设边坡平台一道，平台宽1～3m。底部1级边、仰坡坡比为1:1；上部1级边、仰坡坡比为1:1.25。

（4)平乐方向隧道右行线出口：洞口路面设计高程159.80，洞口开挖后坡高约13m，在此高度范围内，由第四系残积粘土混角砾层及强、弱风化泥岩组成。强风化泥岩夹弱风化灰岩风化强烈，多数已风化呈碎石状，结构疏松，连结力差。依据《公路路基设计规范》（JTJ013—95）表3.5.1结合各种因素综合考虑，建议采用2级台阶式边坡，隔6.5m高度设边坡平台一道，平台宽1～3m。底部1级边、仰坡坡比为1:1；上部1级边、仰坡坡比为1:1.25。

2.1方案设计依据及技术标准

本隧道工程的设计依据主要有以下方面：

本隧道按高速公路标准设计，主要技术标准如下：

（1)设计时速：100km/h

（2)交通量：2027年交通量44002辆/日（小客车）

（3)采用单向行驶双车道分离式隧道

（4)环境卫生标准：CO允许浓度

交通正常时δco≤250ppm

交通阻滞时δco≤300ppm（20分钟内）

（5)隧道建筑限界：净宽：0.75+1.0+2×3.75+0.5+0.75=10.50m净高:5m

（6)平面线型：左行线位于直线段；右行线部分位于曲线隧道。

隧道施工工艺，一般包括三部分内容：一是工艺原理；二是工艺流程或工艺步序；三是工艺方法或工艺要点。对于本工程隧道的相关施工工艺要求如下：

（1）本隧道穿越Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩，工程地质和水文地质条件较复杂，隧道锚杆系统选用φ45注浆小导管或φ25中空注浆锚杆。中空注浆锚杆必须设置垫板，垫板规格和型号与锚杆配套，施工时锚杆垫板必须与围岩密贴。

（2）钢支撑尺寸圆顺，架立准确，且密贴围岩，其横向和高程允许偏差±50mm，垂直度允许偏差±2°。

（3）喷射混凝土采用湿喷工艺。

（4）二次衬砌施作时必须先浇注仰拱，然后进行拱、墙部的二次衬砌浇注。

（5）二次衬砌浇注应采用模板台车泵送混凝土整体浇注，以保证二次衬砌的密实。

（6）小导管注浆压力为0.5～1Mpa，管棚注浆压力为1～2Mpa，压力稳定时间为1～5分钟，浆液配合比及注浆量可根据现场地质情况酌情调整。

（8）施工过程中加强监控量测，及时分析处理数据，调整支护参数。

2.3施工方法及注意事项

本隧道进出口明洞采用明挖拉槽施工。施工前应先做好洞外排水系统，并确保洞口处边仰坡稳定后，按照中导洞及中隔墙、明洞、暗洞的顺序施工。

本隧道暗洞施工宜采用“弱爆破，短进尺，少扰动，早喷锚，勤量测，紧封闭”等技术措施，并应根据监控量测结果，及时调整开挖方法，分析情况，恰当调整支护参数，以保证安全。根据围岩情况和隧道跨度，设计建议的开挖方法详见隧道施工设计图。

初期支护应紧随开挖工作面及时施作，以减少围岩暴露时间，控制围岩变形，防止围岩松驰，其工艺应严格按照有关规范和规章办理，模注混凝土应根据开挖长度、围岩变形情况选择适当时机施作。在灌注模注混凝土时应注意预留和预埋照明、消防、维修电源插座所需的洞室和线路管、孔、槽。

（1）隧道施工前应本路段进行贯通测量，满足有关规范所规定的精度要求后才能进行隧道施工。

（2）隧道开挖、初期支护、二次衬砌等应严格按照设计要求及有关规范、规程和监控量测结果施工，隧道土建部分若有变更设计必须以监控量测数据和分析结果为依据，根据反分析成果确定变更设计支护参数，并将结果报监理、业主及设计单位审批。

（3）施工时要及时做好洞内排水系统，严禁积水，严禁施工排水沟沿边墙设置，避免软化边墙基底围岩，使其强度降低。

（4）洞口段（含明洞）施工时应本着先做洞顶、坡顶截水沟，先处理地表的不稳定部分，先加固影响开挖洞口稳定的岩体，后刷仰、边坡的顺序施工，加强边坡、仰坡的观测，若出现异常情况，应停止施工，待采取恰当的处理措施后，方可继续施工。

（5)在施工过程中的监控量测部分应加强地质超前预报工作，应由专职地质人员负责该项工作，地质超前预报除通过相应设备进行分析外，还应结合小导管、炮眼钻孔的钻进及岩性情况进行综合分析，应准确判定开挖前方工程地质、水文地质、围岩松动情况及围岩类别，提供相应的图表资料和提出合理的施工方案和建议。

(7)爆破后应立即喷射混凝土，尽快封闭开挖岩面，使初期支护与围岩能共同受力。

(8)严禁在初期支护与围岩间用片石回填。

(9)在已完成的一次支护喷射混凝土表面有渗水的地段加设半边盲沟，将水引入墙底设置的纵向排水管后，方可铺设防水层和施作二次衬砌，半边盲沟的数量按实际发生计。

(10)洞口工程必须在旱季施工，在下一个雨季来之前应完成所有的洞口工程土建工作。

(11)在浇筑二次衬砌前应做好洞内照明灯具预埋件的安装。

(13)建议由提供照明设备的厂家协助完善照明控制部份的设计及照明设备的安装。

2.3.3施工过程的监控量测

隧道施工中开挖成形后，必须立即喷射4～7厘米厚的混凝土及时封闭围岩，紧跟监控量测，通过对围岩进行监控量测，正确地掌握围岩与支护之间的收敛动态、力学动态及稳定程度，客观地评价围岩的稳定性，有依据地调整初期支护参数的及指导施工。同时，对于初期支护参数的调整，应会同设计、施工及监理人员共同研究确定，合理变更设计与转换施工方法，保障施工安全。

围岩的监控量测是隧道新奥法设计、施工的核心，也是本次设计的重要组成内容之一，根据本隧道围岩组成特点，施工中应进行以下量测项目：拱顶下沉、地质支护状态观测、周边位移量测、锚杆轴力、地质超前预报等必测项目和围岩内部位移、围岩压力、地表下沉量测、钢支撑内力及外力量测等选测项目。施工中必须按照设计要求和相关规范、规程实施，监控量测应达到指导施工，确保施工安全，为调整支护参数服务。

测量工作应做到三个落实：落实人员、落实器材、落实计划；三个及时：及时量测、及时分析整理、及时反馈；二个真实：数据真实、结果真实；严禁不测、迟测、补测、伪造和拼凑数据。

第三章隧道施工工艺流程

3.1隧道洞口段开挖流程

　　　　　　　　　　　　　图3.1洞口施工工艺框图

在隧道洞口段土石方开挖前，先清除边、仰坡上的浮土、危石，做好边、仰坡的截排水天沟，将地表水、边仰坡积水引离洞口，以防冲刷造成边、仰坡失稳，确保施工安全。本隧道进出口边仰坡面积大，高度较高，开挖仰坡时分三级台阶，严格控制各级台阶坡率，加强锚杆支护和坡面植草护坡。除用砂浆锚杆进行锚固外，还需用注浆导管或注浆锚杆进行加固，锚杆间距为1.5m，钻孔直径不小于50mm，钻孔深度按照设计要求确定。土石方先外后内自上而下开挖，土方和强风化岩采用反铲挖掘机挖装，石方采用浅孔台阶钻爆法开挖。边仰坡开挖后及时进行锚喷防护。该段的主要工程项目及数量见下表3.1。

DB34 T 3835-2021 机制砂应用技术规程.pdf表3.1隧道洞口段工程数量表

M7.5浆砌片石铺砌及回填

M7.5浆砌片石洞顶水沟

M7.5浆砌片石截水沟

C25钢筋混凝土预制块

在对本隧道洞口高边仰坡进行刷破与防护过程中，两侧边坡底脚宽度应稍大于连拱隧道拱墙外侧间的距离，即对于本隧道该距离不小于24m。刷坡工序是从上到下，逐步到位，防止超欠挖造成凹凸不平现象，达到坡面平顺目的。因此刷坡时严禁放大炮，而且测量工作应随时严密监控，及时指导刷坡施工。洞口边仰坡防护，应紧跟边仰坡刷坡，在刷坡逐步到位前提下，应尽可能做到边刷坡边防护。喷锚防护要平滑圆顺，铺砌应整齐，做到既牢固又美观。

DLT1000.2-2015标准下载3.2隧道进出口明洞开挖

隧道进出口端均采用明洞衬砌，左行线阳朔端明洞长度为30米；平乐端明洞长度为15米。右行线阳朔端明洞长度为30米；平乐端明洞长度为52米。明洞衬砌设计地基承载力为300Kpa。将明挖断的Ⅱ、Ⅲ类围岩用大型挖掘机进行开挖除后再回填，装载机配合自卸车装运弃渣至指定弃渣位置，在确保洞口边坡仰坡稳定的条件下，就地全断面整体模筑钢筋混凝土。该段的主要工程项目及数量见下表3.2。

表3.2隧道明洞段工程数量表