1、引言- 1 -引言山岭隧道位置的特殊性决定了它施工组织的难度，所以我就山岭隧道施工的前期准备工作、施工准备阶段的设计工作以及施工过程中的组织，项目目标的各种保证措施进行了详细的设计和阐述。隧道施工由于其地质条件的不确定性和施工的复杂性，决定了隧道的施工组织设计不可能有预见性的涉及所有可能遇见的问题，以往的隧道施工，不注重施工组织设计，总是认为既然隧道里的情况复杂，不如施工一步说一步，边施工边设计，更符合隧道的实际情况；另一种情况是，隧道施工组织设计不切实际，泛泛而谈。本文结合山岭隧道的地理条件和地质条件，查阅资料，全面阐述了山岭隧道施工的前期工作和各种地质条件下的施工方案和方法。施工组织设计是
2、指导施工生产的法规性文件，具有严肃性和法定性，在施工生产中具有不可替代的作用。工前就有预见性地对施工生产的工期、质量和安全等进行了详细的规划设计，为保证项目管理的各个目标的顺利完成提供了保证。河南理工大学成人高等教育毕业设计21 工程概况1.1 工程简介林长高速起点位于林州市横水镇，与建成的安林高速公路相接，终于豫晋两省交界处，与长安高速公路相接，全长 39.369km。我单位承建的第五合同段起讫里程为K28+400K32+400，全长 4 公里。西垴隧道东起林州市任村镇东垴和西垴村之间山梁，西到尖庄村东侧，隧道起讫里程为：左线 ZK29+906ZK32+188，长 2282m，右线 YK29
3、+891YK32+232，长 2341m。线路设计时速 80Km/h，双向四车道，设计荷载为公路-级。隧道限界净宽：10.25m，限界净高：5.0m。隧道平面设置为“圆曲线缓和曲线直线缓和曲线圆曲线” ，左线坡率为-0.7%的单向坡；右线坡率为-0.6%、-2.65%的单向坡。隧道主要工程数量见表 1-1。1.2 工程地质、地貌及气候条件1.2.1 地形地貌本合同段位于太行山东部，山势陡峭，沟谷深切，路线经过区海拔高度 575950m,相对高差较大，隧道位于林州大断裂以西，由于太行山造山运动过程中持续上升，为太行山剥蚀中山区，山地地形较陡峭，形成台、坎相连的地貌特征，陡坎往往近于直立，高度数十
4、米至上百米不等，平台宽度不大，由于岩体风化剥落，往往呈斜坡状，堆积了厚度不等的坡积土，选址区交通特别困难，植被条件一般，局部有水土流失迹象，地表大部分基岩出露，沟谷及山坡中下部为碎石土和崩体岩块，并见飘石、卵石，山谷西侧及山坡地带有农作物种植。1.2.2 水文与气候条件林州属暖温带半湿润大陆季风气候，但因为当地特殊的地形地貌影响，构成了独特的山区气候特征。区内四季分明，光照充足。总的特征是春暖、夏热、秋凉、冬寒。在各气象要素中，表现最突出的是寒暑变化差距大，春季十年九旱，夏季暴雨成灾，秋季天高气爽，冬季雨少雪稀。降水量多集中在每年 79 月份，约占全年降水量的 73%，全年蒸发量大于降水量，约
5、 13 倍。风向多为南风，东北风。1.2.3 工程地质根据设计资料，隧道经过区大断裂在右线 YK30+410、左线 ZK30+370 附近穿越隧道，断裂上盘地形倾斜，破碎带宽度约 610m，属地质构造复杂路段，隧道经过区岩石节理裂隙较发育，根据工程地质勘查结果，基岩中主要发育有两组高角度裂隙节理，第一组1 工程概况- 3 -走向表 1-1 隧道主要工程数量表序号 工程名称 单位 数量 备注1 级围岩土石 m3 85490.8 2 级围岩土石 m3 86202.7 3 级围岩土石 m3 262201.7 5 C25 混凝土帽石 m3 13 6 C20 现浇混凝土（洞门端墙） m3 614.3 8
6、 HRB335 505.4 9 2cm 厚花岗岩饰面 372.2 10 C20 喷射混凝土 m3 175.3 11 钢筋网（HPB235） 4553.5 12 22 的砂浆锚杆 9211 13 夯填土回填 m3 2699.2 14 粘土隔水层 m3 539.3 17 M7.5 砂浆片石截、排水 m3 479.1 18 M7.5 浆砌片石换填 m3 858.7 19 镶面瓷砖 56.4 22 C20 片石混凝土挡墙及堵头墙 m3 266.4 23 洞口植草绿化 1650 24 1086.0钢管 m 5832 25 1505.0空口管 m 344 26 424.5钢管 m 158.4 27 424
7、超前小导管 m 66014.1 28 25 超前砂浆锚杆 133847.2 29 32.5 级水泥浆液（5%水玻璃） m3 370.8 30 水泥-水玻璃双液浆 m3 2640.5 31 C25 混凝土导向墙 m3 125.1 32 20b 工字钢 12278.5 33 HRB335 钢筋 58394.7 34 HPB235 钢筋 81 35 D25 中空注浆锚杆 m 67443.2 36 22 的砂浆锚杆 480040.7 37 钢筋网（HPB235） 200161.2 38 C20 喷射混凝土 m3 16798.1 39 20b 工字钢 157345.6 40 18 工字钢 291745.
8、1 41钢架16 工字钢 211429.5 河南理工大学成人高等教育毕业设计4210225 度，倾角 7073 度，裂隙宽度 15mm，常被石英脉等充填。石英砂岩中发育密度 23 条/m 但局部密集，第二组走向 310330 度，倾角 8085 度，该组裂隙大多闭合，部分微张开，宽度一般 23mm，裂隙岩石表面粗糙，发育密度 35 条/m.在白云质灰岩中，第一组裂隙发育密度 35 条/m，第二组裂隙不发育，但局部存在不同程度的溶蚀现象。在斜坡临空面，由于长期的风化及重力卸荷作用，该两组裂隙往往张开，局部可达数十厘米，形成规模不等的崩塌体或危岩体，根据现场调查并结合有关工程经验，该两组裂隙将隧道
9、岩体切割成大小不一的块体，对隧道围岩的稳定不利。隧道地质情况见表 1-2。隧道开挖、支护、衬砌情况见表 1-3。1.3 施工材料本项目沿线分布有较优良的天然筑路材料，易于开采，交通较方便，运距短，基本可以满足公路建设的需要。石料：沿线石料产量丰富，岩性多为石灰岩，可从林州市横水镇蒋里村石料场等较近位置提供，其石料质量均符合要求，规格丰富，货源供应有良好保证，且运距较近。砂、砂砾：林州市西部的浊漳河、恒河、淅河等河流及其支流的中下游河漫滩、河床中有河砂分布。可从中选择合适的砂用于公路施工，运距较近，使用方便。不足部分可从河北省邢台购进。钢材、木材、水泥可从安阳市、林州市就近购进；水泥可从水治镇水
10、泥厂购买；沥青可使用日照港优质进口沥青。以上各种材料运输便利，产地货源充足，质量有保证。1.4 交通条件项目交通条件较便利，有安林高速公路和安林公路通往林州市，省道 S228 贯穿全境。隧道进出口附近有乡村公路和村村通公路与省道 S228 连接，通过修建部分临时道路与乡村公路连接，可到达隧道进出口，原跨红旗渠桥梁使用钢梁加固后使用。1 工程概况- 5 -表 1-2 隧道工程地质情况表（右洞略）序号 围岩 类别 桩号 长度(m) 工程地质情况1 ZK29+906ZK29+066 160围岩为坡积碎石土或强风化泥灰岩与灰岩互层体，强度较低，完整性差。地下水主要为空袭水或裂隙水，水量动态较大，受季节
11、气候控制。2 ZK30+066ZK30+216 150围岩为中风化泥灰岩、页岩与灰岩互层体，夹白云岩，属较软岩与较硬岩互层体，较完整，薄、中厚层状。地下水不发育。但岩层近于水平，属不利组合，施工时可能出现塌方、掉块等。3 ZK30+216ZK30+365 149为林州大断裂破碎带及其影响带，岩石破碎曾碎块状或泥状。施工过程中应注意塌方掉块及地下水、地表水突涌，特别是雨季。4 ZK30+365ZK30+525 160围岩为弱-微风化石英砂岩，为坚硬岩，受断裂的影响，基岩破碎，且岩层产状近于水平，导致围岩稳定性变差。地下水以基岩风化裂缝水为主，水量受季节性影响大，雨季隧道掘进可能有出水现象。5 Z
12、K30+525ZK31+520 995围岩为弱-微风化石英砂岩，为坚硬岩，岩体较完整，中厚-厚层状结构，由于岩层产状近于水平，属典型不利组合，导致围岩稳定性变差。地下水以基岩裂缝水为主，水量受季节性影响大，雨季隧道掘进可能有出水现象。6 ZK30+520ZK31+570 50为黑云斜长片麻岩与石英砂岩的接触蚀便带，岩石出现软化、泥化现象。7 ZK30+570ZK31+740 170围岩为黑云斜长片麻岩，岩体较完整，属较硬岩。但岩体片麻理发育，且倾角较缓，对围岩的稳定不利。8 ZK30+740ZK31+760 20为黑云斜长片石英砂岩的接触蚀变带岩体出现软化。9 ZK30+760ZK31+991
13、 231围岩为弱-微风化石英砂岩，为坚硬岩，岩体较完整，曾中厚-厚层状结构，但由于岩层产状近于水平，属典型不利组合，导致围岩稳定性变差。地下水以基岩风化裂缝水为主，水量受季节性影响大，雨季隧道掘进可能有出水现象。10 ZK30+991ZK32+011 20为黑云斜长片麻岩与石英砂岩的接触蚀便带，岩石出现软化、泥化现象。11 ZK30+011ZK32+183 172围岩为黑云斜长片麻岩，岩体较完整，属较硬岩。但岩体片麻理发育，且倾角较缓，对围岩的稳定不利。12 ZK30+183ZK32+198 15 围岩为强-中风化片麻岩，上覆薄层坡积土，由于河南理工大学成人高等教育毕业设计6风化及卸荷作用，会
14、出现掉块塌现象。1 工程概况- 7 -表 1-3 隧道开挖、支护、衬砌情况表初期支护序号 起讫桩号 长度(m)围岩类别 施工方法超前支护 锚杆 钢筋网 喷射砼 钢拱架 衬砌类型ZK29+916ZK29+926 10 SM-aZK29+926ZK29+956 30 D25 中空注浆锚杆 L=3.5m 8 2020cm （双层）C20 喷射砼厚 26cm（含仰拱）20b 工字钢间距80cm（含仰拱） 洞口加强1ZK29+956ZK30+066 110D25 中空注浆锚杆L=3.0m8 2020cm（双层）C20 喷射砼厚 24cm（含仰拱）18 工字钢间距80cm（含仰拱） Vq 型ZK30+06
15、6ZK30+076 10 22 砂浆锚杆L=3.0m 8 2020cm C20 喷射砼厚 20cm 12 格栅钢架间距 100cm a 型2ZK30+076ZK30+196 120 上下台阶预留核心法超前锚杆 22 砂浆锚杆L=3.0m 8 2020cmC20 喷射砼厚 20cm12 格栅钢架间距 100cm a 型ZK30+196ZK30+206 10 D25 中空注浆锚杆 L=3.0m 8 2020cm C20 喷射砼厚 22cm 16 工字钢间距 80cm 型3ZK30+206ZK30+355 149 上下台阶预留核心法42浆小导管D25 中空注浆锚杆L=3.0m 8 2020cmC20
16、 喷射砼厚 22cm16 工字钢间距 80cm 型ZK30+355ZK30+365 10 22 砂浆锚杆L=3.0m 8 2020cm C20 喷射砼厚 20cm 12 格栅钢架间距 100cm a 型4ZK30+365ZK30+515 150 上下台阶预留核心法 22 砂浆锚杆L=3.0m 8 2020cmC20 喷射砼厚 20cm12 格栅钢架间距 100cm a 型ZK30+515ZK30+525 10 上下台阶预留核心法 22 砂浆锚杆L=2.5m C20 喷射砼厚 10cm 型ZK30+525ZK30+599 74 22 砂浆锚杆L=2.5m C20 喷射砼厚 10cm 型5ZK30
17、+599ZK30+639 40 22 砂浆锚杆L=3.5m C20 喷射砼厚 15cm j 型ZK30+639ZK31+385 745 22 砂浆锚杆L=2.5m C20 喷射砼厚 10cm 型ZK31+385ZK31+425 40 22 砂浆锚杆L=3.5m C20 喷射砼厚 15cm j 型6ZK31+425ZK31+490 64 全断面22 砂浆锚杆L=2.5m C20 喷射砼厚 10cm 型河南理工大学成人高等教育毕业设计8表 1-3 隧道开挖、支护、衬砌情况表初期支护序号 起讫桩号 长度(m)围岩类别 施工方法超前支护 锚杆 钢筋网 喷射砼 钢拱架 衬砌类型ZK31+490ZK31+
18、510 20 全断面 22 砂浆锚杆L=3.0m8 2020cmC20 喷射砼厚 20cm12 格栅钢架间距 100cm a 型7ZK31+510ZK31+560 50 上下台阶预留核心法 超前锚杆 22 砂浆锚杆L=3.0m8 2020cmC20 喷射砼厚 20cm12 格栅钢架间距 100cm a 型8 ZK31+560ZK31+710 150 全断面 22 砂浆锚杆L=2.5m C20 喷射砼厚 10cm 型ZK31+710ZK31+730 20 全断面 22 砂浆锚杆L=3.0m8 2020cmC20 喷射砼厚 20cm12 格栅钢架间距 100cm a 型9ZK31+730ZK31+
19、750 20 上下台阶预留核心法 22 砂浆锚杆L=3.0m8 2020cmC20 喷射砼厚 20cm12 格栅钢架间距 100cm a 型10 ZK31+750ZK31+961 211 全断面 22 砂浆锚杆L=2.5m C20 喷射砼厚 10cm 型ZK31+961ZK31+981 20 全断面 22 砂浆锚杆L=3.0m8 2020cmC20 喷射砼厚 20cm12 格栅钢架间距 100cm a 型11ZK31+981ZK32+001 20 上下台阶预 留核心法 超前锚杆 22 砂浆锚杆L=3.0m8 2020cmC20 喷射砼厚 20cm12 格栅钢架间距 100cm a 型ZK32+
20、001ZK32+153 152 22 砂浆锚杆L=2.5m C20 喷射砼厚 10cm 型12ZK32+153ZK32+173 20 全断面 D25 中空注浆锚杆L=3.5m8 2020cm（双层）C20 喷射砼厚 26cm（含仰拱）20b 工字钢间距80cm（含仰拱） 洞口加强ZK32+173ZK32+182 9 SM-a13ZK32+182ZK32+188 6 上下台阶预留核心法 长管棚 D25 中空注浆锚杆L=3.5m8 2020cm（C20 喷射砼厚 26cm（含仰拱）20b 工字钢间距80cm（含仰拱） 洞口加强1 工程概况- 9 -双层）河南理工大学成人高等教育毕业设计102 施工
21、总体安排2.1 施工组织机构2.1.1 组织机构为强化组织指挥和施工管理，我单位成立“中铁十五局集团第二工程有限公司林长高速第 5 合同段项目经理部” ，下设六部二室，即工程技术部、安全环保部、质量检查部、物资设备部、合同管理部、财务部、工地试验室、综合办公室。项目部下设两个隧道队、两个砼拌和站。其中隧道一队负责西垴隧道进口的施工，隧道二队负责西垴隧道出口的施工，拌合站负责隧道混凝土的供应。施工组织机构见图 2-1。2.1.2 组织机构职责项目经理部的主要职责是对本标段工程实施全面组织指挥，负责本标段总体施工进度计划的落实和安全、质量的管理；负责与业主、设计、监理单位及地方政府各部门之间的联系
22、、沟通，确保工程顺利进行，代表我单位全面履行施工合同和对甲方的承诺。项目经理：项目经理是本工程的被授权人，全面负责本工程的组织、实施、协调、管理和监控，负责本工程的各种资源配置，确保管理体系在本工程的持续有效运行。项目副经理：具体负责施工现场的生产管理，协助项目经理抓好施工中的质量、安全和现场管理工作，处理施工中出现的具体问题。项目总工程师：负责本工程的技术管理、工程施工质量、计量测试工作，指导全体工程技术人员有效地开展技术工作。负责组织本工程的施工方案、施工组织设计、本工程质量计划编制和实施，解决施工中的关键技术和重大技术难题，组织制定质量通病的预防和纠正措施，负责新技术、新工艺、新设备、新
23、材料以及先进技术成果在本工程上的推广应用。负责技术资料的管理工作，组织竣工资料的编制和移交。工程技术部：负责本工程施工过程的控制，制定施工技术管理办法，负责编制实施性施工组织设计和各项工程的施工方案和技术交底，并解决施工中遇到的一般技术问题。根据工程特点，组织推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料等四新技术成果，参与编制竣工资料和技术总结。质量检查部：负责根据公司的质量方针和本工程的质量目标，编制项目质量管理手册和程序文件。制定质量管理办法和质量规划，负责质量管理工作，行使质量监督职能。负责工程施工质量的检查、监督、评定和验收。负责本工程的全面质量管理，组织项目的 QC 小组活动。安全环保部：负责本工程的安全环保管理。负责制定安全环保生产目标、安全环保管理办法、安全环保生产计划、安全环保保证措施、安全环保检查制度，针对施工特
