峰果岭隧道斜井进正洞施工方案

一、编制依据 (1)

二、工程概况 (1)

三、总体施工方案 (2)

四、施工流程及顺序 (2)

4.1、工艺流程 (2)

4.2、施工顺序 (4)

五、排水方案 (10)

5.1、斜井区排水 (10)

5.2、正洞区排水 (10)

六、正洞通风方案 (10)

七、施工要点 (10)

7.1交叉口初支 (11)

7.2、交叉口处锁口设置 (11)

7.3、主洞落脚横梁 (11)

7.4、锁脚锚杆 (11)

7.5、开挖进尺 (11)

7.6、系统锚杆 (11)

7.7、监控量测 (12)

八、注意事项 (12)九、资源配置 (12)

9.1、施工组织机构 (12)

9.2、人员配置 (13)

9.3、机械设备配置 (13)

十、安全、质量、环保措施 (13)

10.1、安全措施 (13)

10.2、质量措施 (14)

10.3、环保措施 (14)

十一、应急预案 (14)

11.1、应急预案的方针与原则 (14)

11.2、危险源分析 (15)

11.3、应急方案 (15)黄家碟隧道斜井进正洞专项施工方案

一、编制依据

⑴《峰果岭隧道设计图》(兴泉施隧-43)

⑵《隧道辅助坑道衬砌图》（兴泉施隧附11）

⑶《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）

⑷《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10413-2003）

⑸兴泉铁路XQNQ-1标实施性施工组织设计

二、工程概况

峰果岭隧道全长52.2m，斜井设计于DK175+000.000处线路前进方向右侧，斜井与隧道正线小里程方向平面夹角为80°00′00″，斜井平距为415m，采用双车道无轨运输，正线隧道轨面设计高程(DK175+000.000)处为365.04m，斜井坑底面设计高程为3.44m，洞身坡度9.5%。斜井内净空为5m(宽)×6m(高)，错车道断面内净空尺寸为7.5m×6.2m。斜井段XDKO+000.000～XDKO+415.000为双车道隧道，隧道位于福建三明市清流县龙津镇大路口村境内。区内属闽江水系，沿线植被发育，多为灌木、乔木等覆盖。斜井隧道洞身围岩为侏罗纪系中统漳平组下段（Jz）泥岩夹砂岩，灰白色，块状构造，弱风化，岩石坚硬，工程性质较好。井口表层为下侏罗纪系中统漳平组下段（Jz）泥岩夹砂岩，肉红色；强风化～弱风化，岩体节理裂隙发育，岩体较破碎。地下水以基岩裂隙水为主，较发育。斜井井身围岩以Ⅲ～Ⅳ级为主。峰果岭隧道DK175+000处围岩为砂岩夹泥岩（Jz1）,灰白色，细粒结构，薄层～中层状构造。弱风化（W2），节理裂隙较发育，

级软石。段内地震多呈闭合状，岩石新鲜，质硬,锤击不易碎，属Ⅴ

a

峰值加速度为0.05g。

三、总体施工方案

斜井工区反坡段预计涌水量为:13752m³/d，反坡持续时间为:20个月，总抽水量约为:413×104m³，为使斜井及主洞排水畅通，在斜井进正洞大里程DK175+000.000-DK176+125.000段设置反坡排水。进入主洞前5m为斜井调整段，辅助坑道与正洞锐角相交地段方向加宽设置喇叭口。喇叭口宽度12m，喇叭口拱架按偏离法线法架立，12榀I16钢支撑。斜井采用V级围岩支护参数进行支护。进入正洞后，先向大里程开挖支护10米后封闭掌子面，再往小里程方向开挖施工10米封闭掌子面，而后及时施工主洞仰拱，尽早形成主洞初支拱架闭合成环。

四、施工流程及顺序

4.1、工艺流程

斜井进正洞前，在XDK0+009.178处进行喇叭口外扩施工，喇叭口偏离线路向右侧30°00′00″角度开挖。按照开挖轮廓线进行初期支护，初支拱架按照左右侧偏离法线法立架，左侧拱架间距45cm，右侧拱架间距60cm。斜井开挖到里程XDK0+007.059处开始向上挑顶，向上挑顶角度为14°，与正洞相交处设置双拼型钢挑顶门架，门架横梁作为正洞设计拱架右侧拱脚支撑。进正洞导洞开挖宽度7.2m，沿斜井方向进入，导洞设置棚架，棚架由I16工字钢架设(详见附图)，棚架支护完成后进行正洞上台阶初支施工，正洞在棚架范围内初支完成后拆除棚架大里程端竖向支撑，继续进行正洞初支施工，往大里程开挖支护10米后即封闭小里程掌子面。拆除小里程方向棚架竖向支撑，往小里程方向开挖支护，开挖支护10米后及时封闭掌子面，进行正洞下台阶及仰拱开挖支护，尽早进行仰拱封闭成环。待仰拱封闭后再进行正洞大里程方向开挖支护。辅助坑道与正洞交叉口处原设计为Ⅳ级双车道曲墙式加强模筑支护形式，按照兴泉铁路技术工作联系单(编号:XQ隧(技)【2017】004号)关于兴泉铁路辅助坑道进正洞挑顶指导性施工工法图说明的要求，辅助坑道与正洞交叉口段按照原设计降一个等级设计与施工，采用Ⅴ级参数支护形式，提高隧道结构强度，适应大跨度临空的受力要求，保证斜井安全顺利进入正洞施工。

工艺流程见下页图一。

图一.施工工艺流程图

4.2、施工顺序

4.2.1、集中抽水

根据峰果岭隧道施工排水设计文件要求(兴泉施隧-43-01-21)，斜井进正洞施工过程中，在斜井扩喇叭口前5m处设置临时集水井，并利用斜井反坡排水设施及时将正洞积水排出洞外，避免正洞仰拱开挖后因仰拱积水而影响承载能力，从而保证正洞仰拱、二衬施工质量。

4.2.2、调整斜井角度

斜井与正洞小里程相交呈为80°00′00″角，斜井进正洞前在XDK0+009.178处进行异型拱架架立，沿斜井方向:左侧间距45cm，右侧间距60cm架立12榀I16异型钢架，完成由垂直于斜井中线到平行

于正洞中线的过渡。如图二斜井进入正洞平面图所示。异形钢架布置图见图二(详见附图)。

图二.斜井进入正洞平面图

斜井进洞加强段采用加强一个等级Ⅴ级围岩支护参数如下：

（1）喷射混凝土：拱、墙喷射C20混凝土，厚度23cm；

（2）钢架：拱、墙架设Ⅰ20b型钢钢架，间距0.6m/榀；

（3）钢筋网：全断面铺设，φ8mm钢筋网片，网片尺寸：20×20cm；

（4）纵向连接筋：采用φ22螺纹钢，环向间距1.0米/根；

（5）锚杆：拱、墙打设φ22砂浆锚杆，长3.0m，间距（环×纵）1.2×1.0m；

（6）φ42超前小导管，长4m，3m/根，26根/环，环距0.5m；

（7）二衬采用模筑衬砌，浇筑C35混凝土35cm。

4.2.3、交接处挑顶方法

斜井与正洞拱顶高程差为1.75m，为保证斜井进正洞开挖初支面顺利过渡，在斜井开挖到里程XDK0+007.059处开始向上挑顶扩挖，向上挑顶角度为14°，钢架间距为:60cm，挑顶长度为7.2m，每榀挑顶高差为:h=tan14°×60cm=14.96cm，并同步架设异型拱架。当斜井开挖到XDK0+003.900时，与正洞交叉口处（不得侵入正洞范围）并排4榀I20b钢架焊接成整体（如图三所示）形成门架，门架横梁上面作为正洞异性钢架挑顶支撑梁，并在横梁上预留螺栓连接孔，横梁为正洞钢架提供落脚平台；横梁与斜井异型钢架间空隙设置I20b型钢斜撑，并牢固焊接。

图三.交接处挑顶立面图

4.2.5、导洞施工

导洞采用矩形开挖形式，拱顶顺正洞弧形开挖，应比正洞初支高出75cm(临时拱架40cm+预留变形量10cm，如图四，并按斜井Ⅴ级围岩参数支护：喷射混凝土：拱、墙喷射C20混凝土，厚度25cm；拱、墙架设Ⅰ16型钢钢架，间距1m/榀；钢筋网：全断面铺设，φ8mm钢筋网片，网片尺寸：20×20cm；纵向连接筋：采用φ22螺纹钢，环向间距1.0米/根；锚杆：拱、墙打设φ22砂浆锚杆，长3.5m，间距（环×纵）1.2×1.0m，呈梅花形布置。然后进行正洞上台阶施作。

图四.斜井进入正洞立面图

4.2.6、正洞施工

正洞上台阶施作时，先架立五榀I20型钢钢架，支护完成后方可拆除导洞右侧初支钢架。拱顶棚架保留，只切割拆除导洞竖向支撑。

交接段正洞采用Ⅴ级台阶法支护参数如下：

（1）喷射混凝土：拱墙喷射C25纤维混凝土，厚度23cm；

（2）钢架：采用I20b型钢钢架，间距0.8m/榀；

（3）钢筋网：φ8mm钢筋网片，网片尺寸：20×20cm；

（4）纵向连接筋：采用φ22螺纹钢，环向间距1.0米/根；

（5）φ42超前小导管：长3.5m，2.4m/环，27根/环，环距0.4m；

（6）锚杆：拱部采用φ25组合中空锚杆，边墙设φ22砂浆锚杆，长3m，间距（环×纵）1.2×1.0m；（7）二衬采用模筑衬砌，浇筑C35钢筋混凝土厚40cm。

4.2.7、临时拱架拆除方案

待临时拱架支撑完成后及时架立正洞上台阶拱架，正洞上台阶拱架拱部紧贴临时拱架横梁初支。正洞拱架右边落在门架横梁上，左侧立在左侧上台阶拱底混凝土支垫上。待在临时门架范围内正洞上台阶刚拱架施工完成并完成喷混施工后24小时累计变形量收敛稳定，再行拆除临时拱架小里程端竖向支撑，拆除竖向支撑后必须及时开挖架立正洞拱架，同时做好监控量测工作。大里程正洞方向初支施工10米后封闭掌子面，再拆除小里程段临时拱架竖向支撑，往小里程方向开挖支护并做好监控量测工作，待小里程方向开挖支护10米后封闭掌子面，及时进行门架范围内仰拱开挖支护，尽早形成仰拱闭合成环。

4.2.8、正洞及斜井交叉段仰拱施工方案

正洞大小里程开挖各10米后封闭掌子面，首先进行斜井段内门架仰拱钢架及仰拱模筑混凝土施工，待斜井范围内仰拱施工完成后再进行门架范围内3米宽度的仰拱施工，正洞仰拱拱架左侧按照设计施工，右侧仰拱拱架与斜井仰拱拱架相交部分焊接，形加强“T”型交叉口仰拱钢架整体性，并及时施工喷射混凝土，形成仰拱封闭成环。仰拱初支施工完成后进行模筑仰拱混凝土施工和仰拱填充施工，仰拱填充混凝土保证与斜井段仰拱填充面在同一高度。

4.2.9、斜井模筑衬砌

在爬坡导坑进入正洞一段距离后（形成交接处斜井模筑衬砌空间后），及时对交叉口往斜井口方向30m范围内施作二次衬砌，厚度35cm，交叉口处平行与线路中线，紧贴加强环关堵头模板，二衬达到设计强度后拆模，形成对交叉口处围岩三维受力的有效支护。

4.2.10、正洞二衬施工

在交叉口段和DK174+980.000～DK174+520.000段，及时对仰拱及填充施作,拼装二衬台车、防水板台车，并对挑顶段二衬进行及时灌注，在混凝土强度达到80%后，脱模移衬砌台车向大里程方向施工。

五、排水方案

5.1、斜井区排水

斜井XDK0+000.000～XDK0+415.000出洞为上坡，斜井与正洞交叉口右侧约5米的位置在侧壁设置集水坑，并配置不小于2.0×104m³/d的抽水设备。

5.2、正洞区排水

进入正洞段施工时，为了保证正洞在施工期间排水顺畅，正洞排水应顺接斜井排沉淀池。正洞大里程方向实施反坡排水，用抽水机抽到斜井洞外沉淀池内排出。

六、正洞通风方案

进入正洞段施工时，采用独头压入式通风。独头压入式轴流通风机均设在斜井洞口外，共设置2台通风机，小里程侧设置1台160KW 风机配ф1.6m软风管，长度:L=1800m，小里程侧设置1台160KW风机ф1.6m软风管，长度:L=1725m，通过斜井外通风管将新鲜风压送到开挖工作面，洞内产生的污风沿着隧道斜井被压出洞外。

七、施工要点

正洞与斜井相交地段处于复杂的三维受力状态，为保证正洞安全

挑顶施工的完成，正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台，同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工，防止拱架下沉。

7.1交叉口初支

斜井交接段施工，应加强初期支护，设计参数应比正常断面相应提高。交叉口段里程XDK0+030.000开始，斜井开挖按照Ⅴ级围岩衬砌，XDK0+030.000加强型钢钢拱架为I16。

7.2、交叉口处锁口设置

由于正洞开挖断面较大，为确保扩顶段正洞施工安全，在斜井与正洞交接处设置型钢锁口门架，门架由4榀I20b型钢钢架联接组成，钢架间采用Ф22钢筋连接，喷C25混凝土覆盖钢架。并要求及早施作斜井段二次衬砌。

7.3、主洞落脚横梁

在正洞与斜井拱顶交界里程处，沿正洞方向设置拱顶纵向横梁，横梁两端下设置I20b型钢立柱，紧贴斜井异型钢架，横梁采用I20b 型钢，牢固焊接于斜井锁口钢架拱顶，横梁与锁口钢架间空隙设置I20b型钢斜撑，立柱与正洞拱架位置相对应，牢固焊接并喷射C25混凝土回填密实。

7.4、锁脚锚杆

加密设置交叉口段正洞初期支护锁脚锚杆，每榀钢架单侧不少于4根锁脚锚杆，锚杆长4.0m，锁脚锚杆施工方向平行于正洞方向,注水泥砂浆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，防止拱架下沉。

7.5、开挖进尺

进入正洞施工时，严格控制开挖进尺（不大于1.0m），且应严格参照Ⅴ级围岩参数进行支护，确保围岩稳定。

7.6、系统锚杆

交叉口段正洞径向锚杆施工到位，与正洞型钢焊接牢固，构成一个完整支护体系。

7.7、监控量测

交叉口段施工加强监控量测，在斜井施工掌子面超前地质预报时将里程范围延伸至正洞左侧拱墙处，及时掌握围岩变化情况，以便及时调整支护参数，确保施工安全。

八、注意事项

(1)、本方案施工前提是斜井进入正洞围岩地质为Ⅴ级围岩；

(2)、斜井交叉口段设置异型钢架，由垂直于斜井中线逐步过渡到平行于正洞中线，间距采用左侧45cm，右侧间距60cm逐步调整。

(3)、施工中必须加强围岩量测，根据量测结果及时反馈支护信息，确保支护措施安全合理。

(4)、交叉口范围正洞设计为Ⅴ

级围岩支护，加强异型钢架架立

a

不得侵入正洞型钢钢架界限。

(5)、交叉口段斜井衬砌应及早施作，交叉口衬砌紧贴加强环关堵头模板。

(6)、斜井与正洞掌子面施工时，应设专人值班，随时观察围岩及支护状态的的稳定性；

(7)、转入正洞导坑施工期间应加强行车安全，制定行车方案，在隧道内设置交通信号标志，在交叉口处设置凸透镜，车辆在进入弯道时必须鸣笛，并指定专人进行行车指挥；

(8)、进入正常施工后，及时配齐配强人力、物资、设备、管理资源，进行两个方向施工，同时及时施作二次衬砌，确保交叉段稳定、安全。

九、资源配置

9.1、施工组织机构

在项目成立峰果岭隧道斜井三岔口施工管理领导小组，负责指导、监督斜井三岔口施工。

组长：雷建旺

副组长：吴天新

组员：陈中立招志敏马系根徐军徐跟强

管理领导小组负责对施工方案论证监督，对现场施工人员进行技术交底和技术指导，安排专人跟踪现场施工过程，及时监控量测，发现异常情况立即停止施工，由施工管理领导小组现场勘察情况，确定新的施工方法，必要时采取加强支护措施，确保现场施工安全。

9.2、人员配置

斜井施工至正洞前，按一个工作面配置人员；施工完成后，分队管理人员不变，按两个工作面配置人员。

9.3、机械设备配置

斜井段按现有配置施工，正洞施工机械设备配置见下表：

主要机械设备配置表

序号设备名称规格/型号数量备注

1通风机160KW1台L=1725

2通风机160KW1台L=1800

2挖掘机PC2201台

3装载机柳工/小松2台

4出碴汽车15T3台

5空压机22m36台

6发电机组300KW2台

十、安全、质量、环保措施

10.1、安全措施

(1)、进入正洞施工期间实行作业队领导轮流值班制，对作业过程及安全操作进行全面监控与指挥。

(2)、加强对围岩的变形量测，随时掌控围岩收敛情况，及时做好应对措施和围岩的加强支护。

(3)、严格执行火工品管理措施，进行爆破作业时必须遵守爆破安全操作规程。

(4)、临时及辅助工程按相应的国家有关标准、规范要求施工。

(5)、临时供电及照明线路满足《电力施工技术安全规则》要求，电线接头牢固，电力安全工具定期检查。

10.2、质量措施

(1)、严格按照方案和技术交底进行异型型钢加工，钢架间纵向采用Φ22钢筋连接，连接钢筋环向设置间距1.0m，喷设混凝土至设计厚度，确保支护质量。

(2)、交叉口段正洞采用I20b型钢钢架支护，并与交叉口横梁与仰拱型钢牢固焊接，加强交叉口段径向锚杆施工，确保交叉口段围岩三维受力的稳定。

10.3、环保措施

10.3.1、土地资源保护措施

弃碴场应及时修筑挡护设施，保持其稳定，避免水土冲刷，防止造成新的水土流失源。洞内以及其它工程弃渣，严禁倾泻于河床，挤占河道或其他排洪、排水设施。

10.3.2、水环境保护措施

不得将施工用水、施工场地排水排至居民饮用水体和养殖水体。生活废水经沉淀处理后就近排至附近水体，不得在生活区形成新的积水池塘。施工产生废水，经过滤沉淀池处理后可用作冲洗厕所用水或排入适当地点。

十一、应急预案

11.1、应急预案的方针与原则

坚持“安全第一，预防为主”、“保护人员安全优先，保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。更好地适应法律和经济活动的要求；给员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。

11.2、危险源分析

坍塌、高处坠落、机械伤害、突泥、涌水

11.3、应急方案

11.3.1、坍塌

进入隧道处的围岩Ⅴ级，结构稳定较差，斜井与正洞的交角调整为90°，三叉口处开挖面大，应力复杂，存在坍塌危险，如出现坍塌的情况，首先判明坍塌或倾覆的程度，判断是否存在再次垮塌的可能，及时在坍塌位置进行支护，了解人员伤亡情况，确定无再次垮塌的可能后，救助小组方可进入现场将伤者救出，将其转移至安全地带交由医护组进行救治；

11.3.2、高处坠落

隧道开挖后或以挑顶开挖时，存在高处坠落的危险，当坠落事故发生时，在场人员应立即向现场负责人报告，并在离事故现场一定距离处设置警戒线，阻止无关人员靠近，并保护好现场，将伤者转移至安全地带，由专业医护人员对伤员进行简单救治后，尽快将其送往清流县医院救治。

伤员救助完毕后，安全领导小组成立事故调查组，对事故进行调查、分析，查明原因后按“四不放过”原则进行处理，同时应尽早现场防护措施的安全状态，必要时重新加固。

11.3.3、机械伤害

施工时存在机械伤害的危险，钻机钻进时存在钻杆断裂伤人、存在高压风泄露伤人、汽车意外伤人等。如发生机械伤害的情况，在场人员应立即口头或用电话向现场负责人报告，并在离事故现场一定距离处设置警戒线，阻止无关人员靠近，并保护好现场，将伤者转移至安全地带，由专业医护人员对伤员进行简单救治后，尽快将其送往医院救治。

伤员救助完毕后，安全领导小组成立事故调查组，对事故进行调查、分析，查明原因后按“四不放过”原则进行处理。

11.3.4、突泥、涌水

首先采取超前探孔进行探测，降低水压势头，预防突泥、涌水，如出现涌水、并带来突泥时，人员穿救生服，沿救生绳，拆出斜井安全地带，待涌水势头释放后，采用大型抽水机抽水，然后装载机装泥、自卸汽车运出然后在涌水口注浆加固。将伤者转移至安全地带，由专业医护人员对伤员进行简单救治后，尽快将其送往医院救治。

伤员救助完毕后，安全领导小组成立事故调查组，对事故进行调查、分析，查明原因后按“四不放过”原则进行处理。

附：辅助坑道进正洞挑顶指导性施工工法图