下载文档原格式
包家山隧道(N11标)设计施工图建议一．各级围岩类别初期支护参数的调整：1．Ⅴ级围岩地段（YK157+400~YK157+595段195m、ZK157+420~ZK157+620段200m）围岩裂隙发育、破碎，稳定性差，易发生坍塌；多为岩溶发育地段和区域断层发育地段，且开挖断面较大，须加强初期支护的强度：①系统锚杆应采用RD51N中空注浆锚杆;长度L=450CM;间距不变；②底部仰拱也应设置系统支护，以确保围岩稳定，不发生底鼓变形现象；系统支护参数同拱墙支护参数。
2．Ⅳ级围岩地段（YK156+765~YK157+400段635m、YK157+595~YK157+930段335m ；ZK156+790~ZK157+420段630m、ZK157+620~ZK157+960段340m）围岩岩石破碎、节理发育，稳定性差，易坍塌，有岩溶水和较大涌水，且开挖断面较大，须加强初期支护的强度：①系统锚杆应采用RD51N中空注浆锚杆;长度L=350CM;间距不变；②边墙也应设置系统锚杆，参数应同拱部；③钢架须采用I18工字钢代替I16工字钢，增加刚度抵抗变形。
3．Ⅲ级围岩地段（YK156+500~YK156+765段265m、YK157+930~YK158+550段620m ；ZK156+500~ZK156+790段290m、ZK157+960~ZK158+550段590m）围岩岩石破碎、节理发育，且开挖断面较大，须加强初期支护的强度：①系统锚杆应为L＝300CM,设置参数不变，拱部和边墙均设置；②喷射砼厚度应为12CM；③底部须设置仰拱和填充，才能确保结构稳定、运营安全。
二．千枚岩等特殊地质地段：右线YK157+870~YK158+550段680m、左线ZK157+965~ZK158+550段585m地段岩性为片岩、千枚岩或以千枚岩为主夹板岩地层，这种地质的特点是岩石质软、强度较低、抗风化能力较差，节理裂隙发育、岩石破碎，极易发生大变形和坍塌。
包家山特长隧道1号竖井施工技术许海峰 胡 平 康志荣 赵超志(陕西省交通建设集团公司小康项目管理处 安康 725000)摘 要 包家山特长隧道1号通风竖井深243m ,内净空Φ750c m ,其永久用途是为右线6410m 正洞提供运营通风,在建设阶段兼作正洞投料及通风作用,施工采用正井法。
本文着重介绍该竖井的施工技术。
关键词 包家山隧道 竖井 施工1 概述小河至安康高速公路为包茂高速公路在西安以南路段的组成部分,同时也是陕西省规划的“米”字型公路主骨架中南北向的重要经济干线,属陕西省生产力布局和经济建设的主轴线之一。
包家山特长隧道位于小康高速公路的咽喉部位,是最艰巨的工程地段之一,也是全线最大的控制性工程。
其中的1号通风竖井深243m ,内净空Φ750cm ,其永久用途是为右线6410m 正洞提供运营通风,在建设阶段兼作正洞投料及通风作用,故施工采用正井法。
2 井口地表到25m 深施工方法2.1 井口防排水由于竖井施工井口总体布置图的特殊性,故施工前做好地表水防排工作非常关键,在井口地表外砌筑截水沟以拦截地表水。
井口四周比井沿处略低30～50cm ,防止地表水流入井内。
为防止井口在地表水的浸袭下变形,在井口开挖后立即按设计进行井口圈施工,防止井口发生变形。
井身防排水用吊泵和深井泵接力排水,并且随时保持一套排水机械作为突然涌水时的防备措施,确保竖井施工安全。
2.2 开挖开挖采用手持风动凿岩机打眼,非电毫秒雷管引爆,预裂爆破,人工修整开挖轮廓线,严格控制欠挖,确保开挖轮廓尺寸。
开挖循环进尺1.5m ,开挖后立即进行锚杆、挂网、喷混凝土支护,然后清底、立模灌注混凝土。
竖井开挖前由测量组准确测出竖井的开挖轮廓线,测量采用测距仪及垂准仪定出竖井中心及开挖轮廓线,开挖后对开挖轮廓进行检查,确保竖井开挖净空尺寸符合设计要求。
2.3 出碴竖井井下0～25m 采用反铲(山猫331型)井底装碴至1.5m 3吊桶,2台绞车提升吊桶出碴,井上采用汽车倒运至弃碴场。
小河至安康高速公路包家山隧道N11标段1#竖井工区冬季施工方案包家山隧道1#竖井位于南秦岭，属海拔1000m左右的中高山区，为温带半湿润－湿润季风气候，区内气候为凉亚热带山地气候，冬季为每年12月中旬至次年3月中旬，1月份平均气温0.6℃。
冬季施工是指当室外日平均气温连续5天低于5℃的时间起，至次年最后一阶段室外日平均气温连续五天低于5℃的期间进行砼、钢筋砼、预应力钢筋砼及砌体工程的施工，冬季施工除按正常气温条件下施工要求外，还应采取冬季施工控制措施。
一、冬季施工方案在搅拌站料场附近安装锅炉（0.5m3）一个，对砂石料加热和生产热水使用；搅拌站料场搭建石棉瓦棚屋结构进行防雪、防冻并在棚屋内安装4片暖气片对砂石骨料供暖提温，提前存备砂石料确保骨料的干燥状态；砼生产用80℃热水进行拌制（生产过程中增加防冻剂和早强剂），保证砼出机温度不低于10℃，采用砼运输车运送砼并在罐体上覆盖保温材料，竖井井口井架周围吊挂保温帘确保井口温度不低于5℃；砼采用输送泵泵送（坍落度控制在16~18cm）。
二、冬季施工准备工作进入冬季施工前一个月对各工区生活、生产用水管线、材料场地、施工机械、施工现场进行保温、防寒设施修建。
1、生活、生产用水供水管路埋入地面下深度不小于50cm，裸露部分采用保温材料包裹，保证生产生活用水的供应。
2、对混凝土搅拌站、砂石料场地均采用搭建石棉瓦棚屋结构进行防雪、防冻。
3、根据地形在竖井搅拌站附近修建锅炉房，并安装锅炉，为材料加热和提供热水作好准备。
4、钢筋加工棚修建围挡、顶棚进行施工现场保温。
5、选择场地搭建施工机械停车棚，对施工机械进行保温防护。
6、材料室根据材料场地大小，提前储存砂石料，在非冰冻气候条件下进料堆放，保持其处于干燥状态，保证在冬季施工时砂石料无冰块、冻团现象7、施工现场防寒、防冻竖井施工现场提前购置吊挂保温帘20幅。
三、混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土冬季施工1、钢筋的焊接、冷拉施工钢筋工程的冬季施工主要考虑钢筋或钢筋骨架的焊接。
秦岭终南山特长公路隧道安全快速施工技术探析【摘要】秦岭终南山特长公路作为我国重要的交通枢纽，其地位的重要性不言而喻。
在对秦岭终南山特长公路隧道进行施工时，我国采用了先进的爆破与通风技术，良好的解决了因为隧道过长而导致挖掘和通风困难这一主要问题。
本文就针对秦岭终南山特长隧道的安全快速施工技术进行了深入的探讨分析。
【关键词】秦岭终南山；特长隧道；安全；快速；技术一、工程概况秦岭终南山特长公路隧道位于陕西省长安市县与柞水县之间的秦岭山区，秦岭铁路二号线隧道的右侧。
全长为18.02公里，隧道内路面设人字坡，变坡点为K79+370，隧道的最大埋深为1.64公里。
秦岭终南山特长公路隧道的东线出口段，全长3公里，除了洞口具有缓和曲线以外，其余都是呈直线。
隧道穿越了8条大小断层，围岩类型变化频繁。
地下水的结构为裂隙水，呈现出网状分布结构。
其中地下水基本没有侵蚀性，只有极少部分含硫酸钙的地下水呈现出弱酸性。
隧道工期为13个月。
二、施工技术要点在进行秦岭终南山特长公路隧道施工时，针对其隧道长度长，且地质条件较为复杂这一特点，主要采用了光面爆破技术，以确保在进行隧道的开挖施工时不会对岩体造成过大的损害，从而导致隧道岩体坍塌事故。
开挖施工时主要采用了滑轮式移动作业平台，先对横通道以及正洞进行施工，施工完毕后对其进行了初期的支护。
在对隧道进行爆破开挖以及正洞施工以后，对隧道内的通风方案进行了试验，以确保其可行性。
隧道内试验通风布置如下图所示。
同时在进行施工时，该工程使用了大量的先进设备和仪器，比如激光断面仪、地质雷达、铰接自卸车等。
三、爆破技术施工本工程在进行隧道的开挖时主要应用了光面爆破技术，其技术特征和预裂爆破技术相似，在进行爆破开挖以后对岩体内部的损害较小，且爆破后边坡比较平整、好看，主要是进行周边眼的爆破工作。
其他还应用了炸药和雷管进行爆破。
（一）爆破参数确定炮眼的直径大小在38～42毫米范围内，采用人工手风钻进行打眼。
高速公路特长隧道施工岩爆的防治技术发布时间：2021-03-16T11:49:15.063Z 来源：《城市建设》2021年1月作者：赵虎[导读] 随着我国经济建设的加快，科技实力的不断上升，推动了我国公路的现代化建设，使得高速公路特长隧道工程建设的数量也在不断增多。
特长隧道施工复杂性较高，并且由于施工环境因素影响在施工中难免出现各种问题影响工程施工质量。
为了提升特长隧道工程质量，采取科学有效的方式减少施工中存在的岩爆、塌方、涌水以及地下水相关问题意义重大。
山东济南高速工程项目管理有限公司赵虎 250000摘要：随着我国经济建设的加快，科技实力的不断上升，推动了我国公路的现代化建设，使得高速公路特长隧道工程建设的数量也在不断增多。
特长隧道施工复杂性较高，并且由于施工环境因素影响在施工中难免出现各种问题影响工程施工质量。
为了提升特长隧道工程质量，采取科学有效的方式减少施工中存在的岩爆、塌方、涌水以及地下水相关问题意义重大。
鉴于此，文章结合实际，对提升特长隧道工程的方案进行探讨，以期为此类工程提供借鉴。
关键词：高速公路；特长隧道施工；岩爆防治技术引言多数特长隧道的中段，由于洞身埋置深度大，围岩的整体性好，施工中往往会有岩爆发生。
这是因为隧道的围岩被深埋在地下，聚集了很高的地应力，一旦在围岩中开挖隧道，开挖面四周的岩层突然卸载，围岩内聚集的高地应力瞬间被释放，因而岩层会发生片状、块状突然爆裂而被抛射出去，这就是所说的岩爆。
岩爆的发生具有突发性，抛射的方向、远近、岩块的形状、大小均难以预测，抛射出来的岩块对施工人员的安全构成极大的威胁，还可能砸坏施工机械和设备，严重影响施工进度。
1高速公路特长隧道施工岩爆概述①特长隧道施工岩爆定义。
施工岩爆指的是当隧道以及地下工程穿越坚硬稳定的围岩，而且处于高地应力地区时，由于开挖封闭岩层之后，地应力大规模释放，导致围岩突然破坏，从而造成岩块抛掷、弹射的问题，内部比较大的弹性应变能在短时间内释放出来。
包家山特长公路隧道建设管理经验介绍摘要11.2公里的包家山特长公路隧道是我国在建的第三长公路隧道。
为了将该隧道建成一条高质量的、先进的、符合科学发展观的公路隧道，力争国家科技进步奖和詹天佑土木工程大奖，建设单位在建设管理过程中大胆改革、勇于创新，收到了明显的经济效益和社会效益。
本文着重介绍该隧道的建设管理方法及目前的工作进展情况。
关键词包家山隧道建设管理介绍1前言小河至安康高速公路为包茂高速公路在西安以南路段的组成部分，同时也是陕西省规划的“米”字型公路主骨架中南北向的重要经济干线，属陕西省生产力布局和经济建设的主轴线之一。
本工程项目已列入陕西省交通厅公路基本建设计划，项目法人为陕西省交通建设集团公司，项目执行机构为陕西省交通建设集团公司小河至安康高速公路建设项目管理处，设计单位为陕西省公路勘测设计院。
小河至安康高速公路位于安康市汉滨、旬阳两县区境内，始于旬阳县小河镇坪槐村，接在建的柞水至小河高速公路，途经小河、桐木、麻坪、茨沟、谭坝、花园、五里等7个乡镇，接拟建的安康至紫阳（陕川界）高速公路及现有国道316线。
路线全长57.522公里，计划工期4年，工程投资约51.6亿元，设计行车速度80Km/h，路基宽度24.5米(分离式为12.25米)，双向四车道。
全线有各类桥梁77座，隧道28座，桥隧累计长度达41.5km，占路线总里程的72%。
包家山特长隧道位于小康高速公路的咽喉部位，是最艰巨的工程地段之一。
该隧道进口位于旬阳县桐木沟，出口位于汉滨区茨沟镇路家沟口，穿越了南秦岭山脉的青山和玉皇山两道山峰，地形崎岖，地势险要，山高沟深，植被茂密，地质构造复杂，地层岩性多变，工程施工难度大。
该隧道不仅在技术而且在工期上都是全线最大的控制性工程，因此，作为本项目的建设管理单位，我们深感责任重大。
项目管理处从成立伊始，就在兼职工作的情况下，从初步设计预审阶段开始就介入相关工作，通过查询、走访、及“走出去、引进来”等多种方式，广泛吸收国内外长大隧道建设管理经验，邀请了包括王梦恕院士在内的全国知名专家召开专项咨询会（2005年元月6日～8日）；会同有关部门在督促协调设计单位落实专家预审意见的同时，进一步深入细致地多层次、多回合会同专家查找设计中存在的问题。
同时，设计院根据专家咨询意见及部、省领导指示，针对包家山隧道增加了技术设计阶段，并邀请国内知名专家于2005年9月13日、10月6日分别对包家山特长隧道的通风系统和防灾救援系统进行了专题研讨。
2005年10月14日，项目建设单位就包家山特长隧道的施工组织方案再次召开专题研讨会，对该项工程的质量、进度、环保及安全施工等关键因素，进行了深层次研讨，广泛吸收各方意见，以此制定了包家山隧道的招标方案和建设大纲。
2006年3月14日，经过公开招投标，中铁十二局集团公司、中铁十八局集团公司及中铁隧道股份有限公司等三家施工单位最终被确认为承包商，武汉大通监理咨询有限责任公司中标该隧道的监理单位。
合同段施工单位标段起讫桩号隧道长度（m）斜井（m）竖井（m）监理单位N10 合同段中铁十二局集团有限公司YK151+350～YK156+50048501#746武汉大通监理咨询有限责任公司ZK151+350～ZK156+5004845N11 合同段中铁隧道股份有限公司YK156+500～YK158+55020503#585.181#243ZK156+500～ZK158+5502050N12 合同段中铁十八局集团有限公司YK158+550～YK162+97042952#890ZK158+550～ZK162+9804305包家山隧道技术难度大，工期异常紧张（由原设计的5年压缩至现在的3年半），制约着整个工程的工期。
为了加强对这一重点工程的建设管理，建设管理处成立了“包家山隧道工程建设领导小组”及其办公室，实行专项管理，行使特事特办，确保工程顺利建设。
从2006年4月20日开工至4月底，包家山隧道的8个洞口就有5个进洞施工；截至2007年3月底，共完成主洞全断面掘进4374米、二次衬砌2653米、斜井全断面开挖1867米（衬砌337.5米），竖井掘进122.5米（衬砌8.7米）；根据目前施工进度看，尚存在5～8个月的工期缺口，如何解决异常紧迫的工期瓶颈，已成为本项目迫在眉睫的首要问题。
2工程概况2.1地形、地貌包家山隧道位于旬阳县桐木乡和汉滨区茨沟镇交界的玉皇山分水岭地带。
隧道横穿南秦岭山脉，以少土多石的山区为主。
旬阳县桐木沟沟床最低，海拔534.8m，玉皇山主峰最高，海拔1371.5 m，区内海拔一般在500～1500m之间。
隧道南口柴家河一带最低高程为677.4m，向北至分水岭玉皇山，高程为1361m，相对高差约684.6m；隧道北口桐木乡一带最低高程为539.70m左右，向南至青山梁最高高程为1240.2m，相对高差约700.5m；隧道洞身中部有麻坪河通过，地势相对较低，高程为896.8m，和两侧玉皇山、青山相对高差为464.2m和343.4m。
2.2气候和气象状况受地势影响，南秦岭属海拔1000m左右的中高山区，为温带半湿润—湿润季风气候，由于受山地垂向变化的影响，气候差异也较大，区内气候为凉亚热带山地气候，1月份平均气温0.6℃，7月份平均气温23.7℃，年平均气温12.2℃，极端最高气温37.4℃，极端最低气温-12.6℃。
早霜期始于10月下旬，晚霜终于3月下旬，无霜期225天，年降水量800～950mm，雨季一般集中在7月至9月，具春寒、伏旱、夏洪、秋涝的特点。
降雪期为11月至翌年2月，积雪厚度一般2～4cm，最大18cm。
高山区气候阴湿，中低山区雨量充沛。
2.3隧道平、纵面设计该隧道上行线进口位于曲线半径R=1100米的圆曲线上，进口段曲线长度460米；出口位于曲线半径R=6000米的圆曲线上，出口段曲线长度480米。
下行线进口位于曲线半径R=4000米的圆曲线上，进口段曲线长度100米；出口位于曲线半径R=1240米的圆曲线上，出口段曲线长度595米。
线路纵断面为人字坡，线路最大坡度均为1.95%，上行线变坡点K159+543.256，下行变坡点K159+500。
2.4隧道地质情况隧址所在地质构造单元属于秦岭褶皱系南秦岭留坝—白河褶皱带，隧道穿越的的山岭位于复式向斜的南翼，地层总体上向北（起点方向）倾斜；区域主要构造线以北西——南东向延伸，和路线走向大角度交叉。
隧道轴线横穿的主要断裂是麻坪河断裂。
地层主要是古生界泥盆系中统大枫沟组（D2d）、石家沟组（D2s）和志留系下统梅子垭组（S1m）；区内地下水赋存的主要形式为构造裂隙水和岩溶水，地下水水质良好，对混凝土无侵蚀性。
由于受区域构造影响，隧道区地质构造相对发育，沿隧道共发现断层37条，其中主要断层有13条；主要的褶皱构造有三组，分别为K151+700～K152+500地段、K153+100～K153+490地段及K161+200～K161+900地段；已发现的岩溶异常区有17处。
包家山隧道围岩级别划分见下表所示：围岩级别ⅤⅣⅢ合计右线长度（m）685 5782 4728 11195 百分比 6.0% 51.7% 42.2%左线长度（m）740 5588 4872 11200 百分比 6.4% 50.0% 43.6%合计长度（m）1425 11370 9600 22395 百分比 6.3% 50.8% 42.9%2.5设计指标公路等级高速公路设计行车速度80Km/h路基宽度12.5米（单幅）隧道净宽净-2×10.25米隧道限高净-5.0米设计荷载公路-Ⅰ级隧道主洞的建筑限界为净宽-10.25m（0.75m检修道＋0.5m左侧侧向宽度＋2×3.75m行车道＋0.75m右侧侧向宽度＋0.75m检修道），净空限界高度5.0m。
隧道应急停车带建筑限界净宽-13.00m（0.75m检修道＋0.5m左侧侧向宽度＋2×3.75m行车道＋3.5m右侧侧向宽度＋0.75m检修道），净空限界高度5.0米，衬砌断面内轮廓采用三心园，应急停车带长度为40m。
车行横洞的间距为750m左右，在两个车行横洞间加设两个人行横洞，车行横洞采用净宽4.5m、净高5.0m曲墙式断面；人行横洞采用净宽2.0m、净高2.5m直墙式断面。
行车横洞和行车方向夹角为60°，两端和路缘带顺坡，并设置半径不小于5米的转弯喇叭口；行人横洞和行车方向夹角为90°，其底面和检修道盖板顶面平齐。
本隧道通风方案采用加射流风机的斜（竖）井送排式纵向分段通风方式，具体如下：上行线采用1号斜井+1号竖井+2号斜井的送排式纵向分段通风，将隧道分为4个段落，分段长度分别为2740、3200、3210、2000m。
下行线采用单斜井（3号斜井）送排式纵向通风，将隧道分为2个段落，分段长度分别为5940、5240m。
1号竖井直径7.5m，深度243m米；1号斜井长746m，综合坡度11.66%，总宽度9.10m，总高度6.20m，断面积47.20m2；2号斜井长890m，综合坡度8.33%；3号斜井长585.18m，综合坡度36.744%；2、3号斜井断面面积同1号斜井。
为了满足施工工期要求，本工程在建设阶段将通风斜井（或竖井）作为施工开辟工作面加以利用。
隧道衬砌结构型式均采用“新奥法”复合式衬砌，其支护衬砌参数见下表：3风险评估及控制根据对地质勘探资料和设计文件的分析，本工程存在的风险主要为：a.含水千枚岩地段易发生围岩大变形；b.软弱围岩地段和断层破碎带可能发生坍塌；c.岩溶地段和断层破碎带有发生突水、突泥的可能。
这些都可能对隧道的施工安全、工期、工程质量造成较大的影响，要求承包商必须对预见到的风险制定防止风险发生的措施和风险发生后的紧急处理预案；从开工以来发生的地质灾害看，也进一步验证了上述地质风险存在的广泛性和严重程度。
4存在的主要问题包家山隧道的长度在国内排名第三，仅次于目前在建的18公里终南山特长公路隧道和12.3公里的宝天高速公路大坪里隧道，在施工通风、防灾救援、建设管理等方面无成功的经验可以借鉴，需要进行专门系统的研究。
且包家山隧道和终南山隧道不同之处还在于没有贯通的铁路隧道可依托，无法增加工作面，施工条件、地质条件相对较差。
因此，当前及今后将面临如下诸多问题：4.1工期问题本隧道原设计建设工期为5年，其合理的土建施工工期应是48个月（“包家山特长隧道施工组织方案研讨会”专家意见[2005年10月]）。
为了实现省委、省政府关于2009年“国庆节”高速公路通陕南的既定目标，包家山隧道这一控制性工程的工期，也在原设计工期的基础上，压缩至现有的42个月建设工期（06年4月～09年9月，其中土建工期要求在08年12月底前完成）。
