环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标浅埋暗挖隧道专项施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁十八局集团有限公司
厦门环岛路（鳌山路-高殿二号路）
道路工程Ⅱ标段项目经理部
2014年12月3日
目录
第一章编制依据及原则 ...................................................................................... - 3 -
1.编制依据 ....................................................................................................... - 3 -
2.编制原则 ....................................................................................................... - 3 -
3.主要技术规范及标准 ................................................................................... - 3 -第二章工程概况及施工特点 ................................................................................ - 5 -
1.工程概况 ....................................................................................................... - 5 -
1.1 工程简介 ........................................................................................... - 5 -
1.2 地质概况 ........................................................................................... - 7 -
1.3 水文地质 ......................................................................................... - 10 -
1.4 气候条件 ......................................................................................... - 11 -
1.5 地震烈度 ......................................................................................... - 11 -
1.6 工程环境 ......................................................................................... - 11 -
2.施工特点 ..................................................................................................... - 11 -第三章总体施工部署及施工方案 ...................................................................... - 12 -
1.总体管理目标 ............................................................................................. - 12 -
2.总体施工概述 ............................................................................................. - 12 -
3.施工组织机构及资源配置 ......................................................................... - 12 -
3.1 施工组织机构 ................................................................................. - 12 -
3.2 机械设备的投入 ............................................................................. - 13 -
4.暗挖隧道结构设计 ..................................................................................... - 14 -
5.暗挖隧道施工方案 ..................................................................................... - 15 -
5.1施工步序 .......................................................................................... - 15 -
5.2 隧道进洞 ......................................................................................... - 17 -
5.3 超前支护 ......................................................................................... - 21 -
5.4 初期支护 ......................................................................................... - 29 -
5.4 洞身衬砌 ......................................................................................... - 32 -
5.5 隧道防排水 ..................................................................................... - 33 -
5.6 隧道附属结构 ................................................................................. - 34 -
5.7 隧道风、水、电设计 ..................................................................... - 35 -
6.监控量测 ..................................................................................................... - 37 -
6.1.监测项目 .......................................................................................... - 37 -
6.2.暗挖隧道监测点布设 ...................................................................... - 38 -第四章施工安全技术保证措施 .......................................................................... - 45 -
1.安全保证措施 ............................................................................................. - 45 -
1.1安全管理目标 .................................................................................. - 45 -
1.2安全管理方针 .................................................................................. - 45 -
1.3安全管理组织机构和网络 .............................................................. - 45 -
1.4安全管理组织措施 .......................................................................... - 47 -
1.5安全管理预防措施 .......................................................................... - 47 -
2.隧道施工主要危险源及安全技术措施 ..................................................... - 47 -
2.1出渣 .................................................................................................. - 47 -
2.2支护 .................................................................................................. - 48 -
2.3衬砌 .................................................................................................. - 48 -
2.4 隧道洞内排水 ................................................................................. - 49 -
2.5 隧道施工工法转换 ......................................................................... - 50 -
2.6 施工安全保证措施 ......................................................................... - 50 -
3.环境保护措施 ............................................................................................. - 52 -
3.1噪声控制措施 .................................................................................. - 52 -
3.2城市生态控制措施 .......................................................................... - 52 -
3.3水污染控制措施 .............................................................................. - 52 -
3.4大气污染控制措施 .......................................................................... - 53 -
3.5固体废弃物控制措施 ...................................................................... - 53 -
3.6工地保洁 .......................................................................................... - 53 -
4.质量保证措施 ............................................................................................. - 53 -
4.1建立健全组织机构 .......................................................................... - 53 -
4.2 施工过程质量控制措施 ................................................................. - 54 -
4.3主要工程项目质量保证措施 .......................................................... - 55 -
第一章编制依据及原则
1.编制依据
（1）《环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标施工图设计》及相关设计资料文件。
（2）环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标施工招投标文件，以及工程量清单。
（3）国家及当地政府有关法律、规程、规则、条例和规定，交通部、建设部现行的设计规范、施工规范、验收标准、技术规范。
（4）环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标暗挖隧道施工现场实地勘察和技术调查资料。
（5）本工程的特点、工期要求及周围的环境因素等。
（6）环岛路（鳌山路-高殿二号路段）工程Ⅱ标施工合同文件。
2.编制原则
（1）遵循设计及规范要求
正确理解设计文件，遵循设计及规范要求，制定切实可行的施工方案。
（2）确保工程安全
充分认识本项目的工程地质、水文地质及周边环境的特点，结合地下工程的施工特点，应用可靠的技术和工法，以信息化的手段，确保工程安全。
（3）确保工期目标
优化施工组织，合理组合施工机械，精心配置资源，采取操作性强的技术措施，确保节点工期实现，最终保证总工期目标的实现。
（4）确保工程质量
确立对工程质量终身负责的观念，完善质保体系，严格过程控制，精益求精，确保工程质量达到制定目标。
（5）以人为本的原则
以人为本，构建和谐项目，保障职工职业健康，文明施工，减少扰民。
3.主要技术规范及标准
（1）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
（2）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
（3）《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
（4）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
（5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002（2011版））（6）《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）
（7）《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）
（8）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）（9）《铁路隧道设计规范》（GB12523-2011）
（10）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）
（11）《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/TB07-01-2006）（12）《混凝土泵送施工规程》（JGJ/T10-95）
（13）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
（14）《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）
(15) 《混凝土结构防火涂料》（GA98~2005）
(16) 《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）
(17) 《铁路技术管理规程》
第二章工程概况及施工特点
1.工程概况
1.1 工程简介
环岛路(鳌山路-高殿二号路段)工程Ⅱ标起点位于海堤路下，终点往长岸路方向接杏林大桥左右线辅道，桩号范围为ZK1+738～ZK2+870，YK1+740～YK2+892.270，线路总长1.152km。
本项目隧道工程是整个项目的控制性工程，是制约整个项目工期的节点工程。隧道工程可分为明挖回填施工段（ZK2+038~ZK2+229，YK2+050~YK2+211）和暗挖浅埋施工段(ZK1+738~ZK2+050，YK1+740~YK2+038)。其中，暗挖浅埋施工段是隧道施工的难点。暗挖隧道具有地质条件差，地下水丰富、埋深浅、下穿铁路线多等特点。
图2.1 环岛路工程Ⅱ标平面示意图
通过临时竖井进入隧道正洞进行开挖的下穿铁路货场段为从ZK1+780～ZK1+860(YK1+787～YK1+860)段从既有铁路货场下方近距离穿越，平面交角约72度，铁路共有3股道，隧道顶板与铁路的最小竖向距离约13.6m，穿越地层主要为砂质粘性土及全风化花岗岩。加固范围铁路里程为：K0+552~K0+643（货1线，K0+000为H4道岔尖轨尖处），K0+504~K0+595（货2线，K0+000为H4道岔尖轨尖处），K0+413~K0+506（货4线，K0+000为H10道岔尖轨尖处）。
采用暗挖法开挖的下穿鹰厦铁路段为ZK1+860～ZK1+955(YK1+860～YK1+938)段从既有鹰厦铁路下方近距离穿越，与鹰厦铁路平面交角约58度，铁路共有2股道，加固范围铁路里程为：K683+773～K683+872(I道)，K683+775～K683+879(II道)；与高崎II场4（6、8）道平面交角约49度～57度，铁路共有3股道，加固范围内铁路
里程为：K683+758～K683+859(4道)，K683+759～K683+822(6道)，K683+484～K683+588(8道)，下穿段管线共计2股道，加固范围内铁路里程为：K683+509～K683+615(I道)，K683+514～K683+620(II道)。隧道顶板与铁路的最小竖向距离约9.45m，穿越地层主要为砂质粘性土及全风化花岗岩。
图2.2 隧道下穿铁路货场段示意图
图2.3 隧道下穿高崎II场段示意图
1.2 地质概况
本项目工程区位于“闽东燕山断坳带”东侧与闽东沿海变质带相接触的中部，主要经历了燕山期与喜马拉雅二期构造运动，并奠定了本区地质构造基本格局。从区域资料分析，外围主要受三条断裂带控制：NNE向长乐~南澳断裂带、滨海断裂带和近EW向南靖~厦门断裂带。受其影响，主要以线性构造为主，其特征为动力变质和挤压破碎明显。福建省东南沿海区域性新构造运动特征是以断块差异升降运动为主，断裂、裂隙走向主要呈NNE向、高角度产出，并伴随较多的辉绿岩脉侵入，晚更新世以来运动逐渐减弱。根据《厦门岛地壳稳定性评价》，拟建工程区域未见活动性构造，本勘也未见活动性断层和新构造活动痕迹，场地构造条件稳定。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）有关条文规定，拟建工程位于抗震设防烈度Ⅶ度区，设计地震分组属第二组，设计基本地震加速度值为0.15g。
本标段道路沿线地层主要由填土层、海积层、残积及下部燕山晚期中粗粒花岗岩构成。根据钻探揭露，拟建场地岩土体的分布及特征按埋藏顺序分述如下：
(1)填筑土：该层根据其成分不同大致可分为四个亚层。
（a）杂填土：拟建场区沿线大部分钻孔有揭露，厚度变化较大为1.1~14.3m。多呈灰褐等杂色，成分主要由粘性土、较多的碎石土及局部植物根系、生活垃圾等有机物质构成，硬杂质含量一般在≥30%左右。该层回填时间整体较长，一般约≥5年，松散~稍密状为主，其密实度及均匀性总体仍较差，力学强度低。
(b)填石：拟建场区部分钻孔有揭露，厚度变化较大约1.0~4.8m。整体呈浅灰色等杂色，成份主要由中风化花岗岩碎石块回填而成，块径一般在20~100cm之间，石英砂及粘性土填充其间。该层回填时间较长，一般约≥5年，稍密状为主，其密实度及均匀性总体较差，力学强度低。
（c）素填土：勘探期间仅个别钻孔有揭露，厚度变化较大约0.8~4.1m。整体呈浅灰、灰黄色，成份主要由粘性土构成，含碎砖、碎石等硬杂质约25%~30%范围。该层回填时间整体较长，一般约≥5年，松散~稍密状为主，其密实度及均匀性总体仍较差，力学强度低。
（d）填砂：揭露厚度为1.2~5.3m。整体呈灰黄色，成分主要由石英砂回填而成，泥质含量较少（一般少于20%），颗粒级配一般~较差。该层回填时间整体较长，约≥5年，稍密状为主，其密实度及均匀性总体仍较差，力学强度低。
(2)残积砂质粘性土：拟建工程沿线大多钻孔有揭露。其顶板埋深1.0~18.3m，顶板标高-13.41~10.36m，揭露厚度变化较大为0.6~20.5m（部分钻孔未揭穿）。呈灰白、灰黄等花斑色，可塑状为主。成分主要由长石风化而成的粘、粉粒、石英颗粒及少量云母碎屑等组成，＞2mm的石英颗粒一般为5.5~19.8%（颗分结果），原状芯样摇震无反应，切面稍有光泽，干强度及韧性中等。系花岗岩风化残积而成。该层实测标贯击数为9.0~29.0击，平均为20.2击。该层天然状态下力学强度一般～较高，但该层
属特殊性土，具有泡水易软化、崩解的不良特性。
(3全风化花岗岩：该层沿线钻孔多有揭露，其顶板埋深为3.2~23.0m，顶板标高-15.80~6.18m，揭露厚度变化较大为1.9~13.8m。呈灰白、灰黄等色，主要成分为长石、石英，长石大部分已高岭土化，为土状结构，岩体极破碎，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。压缩性低，力学强度较高，但该层与上述残积土呈渐变关系，亦具有泡水易软化，崩解的不良性质。
(4)强风化花岗岩：该层根据其风化程度不同，可分为以下两个亚层。
(a) 砂砾状强风化花岗岩：该层主要揭露于隧道地段的钻孔，其顶板埋深
5.8~27.3m,顶板标高-18.29~2.95m，揭露厚度变化较大为0.7~2
6.3m（部分钻孔未揭穿）。呈灰白、褐黄色，原岩矿物中长石少量风化变异，岩芯呈砂砾为主。泡水容易软化，为散体状结构。该层岩石质量指标属极差的，RQD指标为0，属极软岩，岩石完整程度极易破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层实测标贯击数≥50击，压缩性低，力学强度较高，但与上部全风化岩呈渐变过渡关系，没有明显的地质分界线，开挖暴露后如遭受长时间的泡水作用仍会较快软化，使其强度降低。
(b) 碎块状强风化花岗岩：该层主要揭露于隧道地段的钻孔，其顶板埋深
12.7~51.6m，顶板标高-40.19~-3.72m，揭露厚度0.8~22.4m(部分钻孔未揭穿)。呈灰黄、浅灰等色，岩体极破碎，为碎裂状结构，岩芯呈碎块状，手折可断，岩石点荷载抗压强度R=7.9~14.8MPa，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级，压缩性低，力学强度较高，工程性较好。但该层与砂状强风化岩仍呈渐变过渡关系，无明显界线。
(5)中风化花岗岩：该层主要揭露于隧道地段的钻孔，其顶板埋深为7.1~53.5m，岩顶标高-47.46~1.72m，揭露厚度 1.6~27.2m（均未揭穿）。该层呈浅灰黄、灰白色为主，岩石结构整体较破碎~较完整，裂隙较发育~发育一般，岩芯呈短柱状为主，多属裂隙块状~镶嵌碎裂状结构，RQD多在60~90%范围，属较硬岩。岩石饱和抗压强度为39.8~57.6MPa，力学强度较高，工程性能好。
左、右线隧道的地质纵断面见下图。
图2.4 暗挖隧道左线地质纵断面图
图2.5 暗挖隧道右线地质纵断面图
1.3 水文地质
(1) 地表水
拟建工程场地原始地貌位于海湾滩涂及残积台地路段，后经人工建设改造，现状仅在主线右洞与A匝道隧道间分布有一池塘（水深约1～3m）外，其余路段未见有其它池塘、河流或海水等分布，整个场区地表水系、水体总体不发育。
(2) 地下水
拟建工程场地地下水位受地形、地貌及后期人工回填影响，变化较大。勘察期间为降雨期，测得钻孔中水位在原海湾滩涂路段的初见水位一般为2.0~3.8m，混合稳定水位一般为2.2~4.0m；在残积台地路段的初见水位一般为3.1~5.1，混合稳定水位为3.3~5.5m。根据区域水文地质资料，拟建场区地下水年水位变化幅度在原海湾滩涂路段一般约2~3m，在残积台地路段一般约1~2m范围。另据了解，近年内沿线场地最高水位约在1~2m范围。
1.4 气候条件
厦门是典型的亚热带海洋性气候，年均气温为20℃左右。年平均降雨量在1200毫米左右，每年5至8月份雨量最多，风力一般3至4级，常向主导风力为东北风。由于太平洋温差气流的关系，每年平均受4至5次台风的影响，且多集中在7至9月份。为了保证整个工程的顺利进行，我单位将防台风防汛作为安全防范重点，专门成立防台防汛组织机构，明确防台防汛重点和目标，全面负责防台防汛抢险预案的制定与实施；负责施工过程中的安全隐患检查，监督落实整改措施；负责防台防汛抢险设备、物资的准备，以及实施中的应用管理；负责台风期间和抗洪期间的生活、食品保障；负责突发事件紧急情况下的救护工作；负责突发事件的调度指挥，对内对外的协调工作。
1.5 地震烈度
厦门地区位于闽东南沿海变质带，拟建线路区域上处于闽东燕山断裂带的长乐-诏安断裂带中段。区内构造主要受新华夏构造体系控制，道路沿线大多被第四系地层所覆盖。据《厦门地区区域地壳稳定性评价报告》，上述断裂自第四纪以来活动渐减弱，现处于相对稳定状态，不必考虑活动性断裂的影响。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）有关条文规定，拟建工程位于抗震设防烈度Ⅶ度区，设计地震分组属第二组，设计基本地震加速度值为0.15g。
1.6 工程环境
我标段暗挖隧道施工段从起点至洞口段依次要下穿特区供水管、轨道一号线、铁路货场、中浦路、鹰厦铁路、到发线及铁路检查线。暗挖隧道施工段具有地质条件差、埋深浅、地下水丰富、下穿线路段结构物复杂、周围环境复杂、协调难度大等特点。整个暗挖隧道施工段要做到精心规划，科学管理，在整个施工过程中要实现安全与质量管理目标。
2.施工特点
（1）实现暗挖隧道工期目标是实现整个项目工期节点要求的保证，面对当前的实际情况，更要加大施工投入，科学组织，有效管理，争取一切可利用的条件去实现工期目标。
（2）隧道施工的方案审批、交通疏解等问题，均需要与铁路部门协调，协调问题复杂，难度大。
（3）暗挖隧道周边地质条件差，穿越地层多为素填土、粉质粘土、残积砂质粘性土、全风化花岗岩、砂砾状强风化花岗岩，在施工过程中要加强监控量测工作。
（4）暗挖隧道所处周边为海域杂填区，地下水位较高，在隧道的施工过程中，需做好降排水工作，同时，也将隧道的防水处理措施作为施工的重点。
（5）隧道施工区位于厦门岛内市区，要重点做好环保、水保、文明施工、交通疏解等方面的工作。
第三章总体施工部署及施工方案
1.总体管理目标
（1）暗挖隧道开工日期：2014年11月15日（以横通道开始施工为开始时间），计划完工日期：2015年11月5日，工期356天。
（2）分项、分部工程合格且综合评分不小于90分。
（3）施工过程中，封闭围挡，文明施工，创建文明施工管理标准化工地。在整个隧道施工过程中，严格按制定的施工方案进行施工，安全可控，无安全责任事故发生，无职业病危害事故、无较大及以上环境污染事故。
2.总体施工概述
本标段暗挖隧道部分埋深浅，地下水位高，隧道主要穿越残积砂质粘性土和全风化花岗岩，V级围岩，CRD法、双侧壁导坑法施工，属特殊环境浅埋富水软弱围岩隧道，施工安全风险和工期风险极高，施工过程中需严格控制洞周收敛变形。为加快施工进度，左、右线暗挖隧道通过修建平交道从暗挖隧道出口(ZK2+050，YK2+038)和竖井（ZK1+770~YK1+780之间）两个方向施工。隧道施工采用新奥法原理，施工过程严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，加强施工监控量测。
3.施工组织机构及资源配置
3.1 施工组织机构
浅埋暗挖隧道施工是本标段的施工重点与难点，为确保隧道施工的能够安全、高质量、高效地进行，暗挖隧道人员设置如下：现场经理2名，主管工程师2名，技术员2人；试验工程师2人；专职安全员2人；测量工程师2人；普工20人；电焊工：20人；钢筋工25人；模板工20人；机械操作手10人，现场值班人员2人。
图3.1 暗挖隧道施工的组织机构图
3.2 机械设备的投入
暗挖浅埋隧道的主要机械设备配备情况见下表：
表3.1 主要施工机械配备表
4.暗挖隧道结构设计
暗挖隧道结构设计见下表：
表3.2 浅埋暗挖隧道复合式衬砌支护参数表
表3.3 浅埋暗挖隧道辅助施工措施一览表
5.暗挖隧道施工方案
5.1施工步序
暗挖隧道主要采用CRD法施工，A匝道加宽段(YK1+993～YK1+038)采用双侧壁导坑法施工。
5.1.1 CRD法施工
暗挖隧道CRD法施工步序图如下。
1
3
2
4锁脚锚杆
锁脚锚杆
锁脚锚杆
图3.2 隧道CRD 法施工步序断面图（示意）
图3.3 隧道CRD 法施工步序平面图（示意）
隧道CRD 法施工顺序：
（1）右侧上导坑开挖及初期支护；（2）左侧上导坑开挖及初期支护； （3）右侧下导坑开挖及初期支护；（4）右侧下导坑施作仰拱二衬； （5）左侧下导坑开挖及初期支护；（6）左侧下导坑施作仰拱二衬； （7）临时支撑拆除； （8）施作拱部边墙二衬。
5.1.2 双侧壁导坑法
1 2
3
4 5
6
7
图3.4 双侧壁导坑法施工步序断面图
图3.5 双侧壁导坑法施工步序纵断面图
双侧壁导坑法施工顺序：
（1）左侧上导坑开挖及初期支护；（2）左侧下导坑开挖及初期支护；
（3）右侧上导坑开挖及初期支护；（4）右侧下导坑开挖及初期支护；
（5）中间上部上台阶开挖及拱部初支；（6）中间上部预留核心土开挖初支；
（7）中间下部开挖及初期支护；（8）拆除临时支撑；
（9）仰拱二衬及隧底填充；（10）施做拱顶及边墙二次衬砌。
5.2 隧道进洞
5.2.1 暗挖隧道出口进洞
暗挖隧道洞口段埋深浅、易塌方，采用超前长管棚进行支护。采用的进洞方法为：首先施工明洞处钻孔灌注桩及高压旋喷桩止水帷幕，然后开挖明洞段拱部部分，并根据设计进行边、仰坡支护处理。在洞口段设置钢架混凝土导向套拱，然后钻孔下管并根据设计要求进行注浆。注浆完毕后，破除围护结构钻孔桩，最后在管棚支护下可以
安全进洞。
左线隧道采用CRD 法开挖进洞，右线隧道采用双侧壁导坑法开挖进洞。
钻孔桩
钻孔桩
1#
5#
10#
15#
20#
25#
30#
35#
40#
45#
50#
55#
57#
隧道中线
进洞口处明洞复合式衬砌
接地母线钢筋
C25钢筋混凝土套拱
180*6mm孔口管
图3.6 隧道洞口超前长管棚设计图
图3.7 隧道超前长管棚纵断面设计图
5.2.2 竖井横通道进洞
横通道上台阶
中空注浆锚杆
42*3.5mm超前小导管
工字钢架
洞口环梁89超前管棚
第一步：横通道进洞前在拱顶上方60°角范围内采用φ89钢花管超前中管棚支
护，管棚长21m（共2环），搭接3m，环向间距30cm。
第二步：开挖上台阶，每开挖一环钢架（0.5m），立即施作初期支护及临时仰拱，及时封闭成环。上台阶开挖至与主洞交界处后，施做加强门架，为正洞拱顶钢架提供落脚平台。
第三步：上台阶采用约接长钢架。横洞施工至正洞顶后，以平坡向前开挖至正洞工字钢拱脚位置。
0.5m），施作初期支护及仰拱，及时封闭成环，并在脚部施打锁脚锚杆，然后根据施工需要拆除上台阶的临时仰拱。下台阶开挖至与主洞交界处后，接长加强门架。