新凉风垭隧道工程监理实施细则初稿.docx
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新凉风垭隧道工程监理实施细则初稿
隧道工程监理实施细则
1、编制依据
1.1已批准的监理规划
1.2与专业工程相关的标准、设计文件和技术资料
1.2.1《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)
1.2.2《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)
1.2.3《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》(TZ231-2007)
1.2.4《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
1.2.5《铁路隧道防排水施工技术指南》(TZ331-2009)
1.2.6《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)
1.2.7《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设【2008】105号)
1.2.8《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)
1.2.9《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)
1.2.10《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)
1.2.11《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)
1.2.12《铁路混泥土结构耐久性设计规范》(TB10005-2010)及铁建设【2007】-1212号文件进行;
1.2.13隧道应急救援规定《铁路隧道施工抢险救援指导意见》(铁建设【2010】-88号文)之规定
1.2.14《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002J160-2002)
1.2.15《煤矿安全规程》
1.2.16《防治煤与瓦斯突出规定》
1.2.17《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设【2007】200号)
1.2.18《中空锚杆技术条件》(TB/T3209-2008)
1.2.19《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》新铁建函【2004】08号文
1.2.20渝黔铁路扩能改造工程总体施工组织设计
2、工程设计简要概述
2.1工程概况
2.1.1地形地貌
新凉风垭隧道位于云贵高原构造剥蚀—岩溶侵蚀地貌区,区内地形总体为南高北低,东高西低,隧址区内最高点位于隧道轴线东侧的凉风垭森林公园,高程1550.5m,最低点位于隧道进口西侧的河谷,高程821.4m,相对高差729.1m,地形坡度大,一般介于15~50゜之间,局部近于直立。
2.1.2设计概况
新凉风垭隧道全长7618m,洞内线路纵坡为“人”字坡,变坡点里程为DK154+800。
进口坡段长4954m,出口坡段长2664m。
隧道中心里程为DK153+655,进口里程点为DK149+846。
隧道进口段741.747m位于R-10000的右偏曲线上,洞身段5317.039m位于直线上;出口里程点为DK157+464,出口段1559.214m位于R-7000的右偏曲线上。
隧道最大埋深560m。
隧道经过煤层地段DK155+413~+588长度为175m。
该隧道为岩溶、越岭瓦斯隧道,地表发育岩溶槽谷、岩溶洼地、落水洞等,隧道洞身穿越碳酸盐岩区段隧道总长的72.44%。
全隧道施工工区划分为进口正洞、进口平导、出口正洞、出口平导四个施工工区,隧道施工工期为44.66个月。
隧道平导设置:
进口端在位于线路前进方向左线左侧30m处,平导长度为4699.982m,施工中采用无轨运输。
无轨单车道内净空断面为4.7(宽)x6.0(高)。
出口工区平导(DK154+800~DK157+464)段通过含煤地层,为高瓦斯工区,为在施工过程中实现巷道式通风并兼顾隧道施工排水,出口端位于线路前进方向左线左侧30m设置平导,平导长度为1848.665m,进口平导采用无轨运输单车道,出口平导按有轨运输双车道断面设计,内净空尺寸为5.5m(宽)x5.6(高),进出口平导与正洞间共设置15个横通道。
泄水洞预设计隧道DK154+590~DK155+395段通过二叠系茅口组和栖霞组灰岩,灰岩岩溶发育强烈,地表发育岩溶槽谷,溶蚀洼地、岩溶漏斗等岩溶形态,于PDK154+547~DK155+625段同线路走向预设计泄水洞一处,泄水洞全长1078m,采用有轨单车道断面,泄水洞断面尺寸为:
3.5(宽)x4.9(高)
进出口洞门均采用双柱式洞门,进出口洞门与平导合修。
2.1.3设计技术参数
(1)铁路等级:
国铁I级;
(2)正线数目:
双线;
(3)限制坡度:
9‰,加力坡18.5‰;
(4)隧道按旅客列车设计行车速度200km/h客货共线铁路双线隧道设计;
(5)最小曲线半径,区间正线5500m,竖曲线半径20000m;
(6)正线线间距:
直线段基准线间距为4.4m;
(7)牵引种类:
电力;
(8)到发线有效长度:
850m(双机880m);
(9)闭塞类型:
自动闭塞;
(10)建筑界限:
200Km客货共线铁路桥隧限界(KH)的要求;
(11)隧道内轨顶面至无砟轨道道床底面高度为51.5cm。
2.1.4隧道地质和水文情况
2.1.4.1断层(正断层六条)
①F凉7,与线路中线交于DK150+382,夹角约32º,与洞身轴线交于DK150+532附近,断层断距80~300m,破碎带一般宽5~40m。
②F凉8,地表出露与线路中线交于DK150+790处,夹角48º,与洞身轴线交于DK150+621附近,断层断距5~35m,破碎带一般宽1~5m。
并于DK150+650右150m处交于F凉7断层之上,为F凉7断层前期构造。
③F凉9,地表出露与线路中线交于DK151+185处,夹角46º,与洞身轴线交于DK151+497附近,断层断距20~60m,破碎带一般宽5~8m。
该断层在DK151+000右350m处一带被F凉7切断,在DK151+100右140m一带切断F凉10断层。
④F凉10,与洞身轴线交于DK151+908附近,断层断距20~50m,破碎带一般宽5~20m。
在DK152+070右310m处切断F凉11断层,在DK151+100右140m一带被F凉9切断。
⑤F凉12,断层全长5Km,地表出露与线路中线交于DK153+112处,夹角约75º,走向N82ºW,与洞身轴线交于DK153+066附近。
在DK153+045右180m与F凉11相交,为F凉11的先期构造。
断层破碎带5~20m,断距20~100m,受断层影响,在DK153+085左侧30m处形成一落水洞。
该段岩层产状变化大,次生断层发育。
⑥F凉13,该断层穿越凉风垭水库,全长690m,地表出露与线路交于DK153+406处,夹角约32º,在标高972.6m处交于F12断层上,在DK153+045右180m交于F凉12之上,上下盘岩层产状混乱,无规律。
断距为30~70m,破碎带宽度4~8m,主要由断层角乐组成,无交结、结构疏松,空隙率大,具有良好的赋水空间。
未涉及其余断层对本次施工无大的影响
2.1.4.2节理
①进口段,岩层产状为N55ºNE,主要发育2组节理,J1组产状N58º,较平直,较粗糙。
②出口段,岩层产状为N70ºE/35ºSE,主要发育2组节理,总体较平直,张开度<1mm,延伸长度约2~8m,无充水现象。
2.1.4.3不良地质与特殊岩土
隧道区内,主要不良地质现象为岩溶、顺层、煤层瓦斯和断层破碎带,特殊岩土为岩溶砾岩、软质岩及软弱夹层。
①岩溶,隧道在洞身DK149+846~DK150+123、DK150+525~DK153+500、DK154+579~DK155+413、DK155+588~DK156+026、DK156+472~DK157+464穿越可溶岩,长度为5516m,占隧道长度的72.41%。
岩性以灰岩、泥质灰岩为主,岩溶发育程度中等至强烈。
隧道在DK153+071~DK157+435段施工中可能遇见各种岩溶现象,有突水、涌水、突泥的可能。
②顺层,主要赋存于隧道进出口地段。
③煤层瓦斯,隧道在DK155+413~DK155+588段为煤层区段,全长175m。
可采煤层5层,分别为K2、K4、K5、K8、K9,主采K2、K4、K5,厚度在1.5~2.0m之间,层位较为稳定。
该煤层地段处于出口工区施工段落,为了施工安全,设计中采用同步平导施工释放高瓦斯。
同时预设计泄水洞一处。
④煤层瓦斯含量对照表:
隧道通过地段瓦斯含量情况表:
煤层编号
煤样位置
m
水分
mad
灰分
Ad
煤样重量
g
无灰干燥基
g
瓦斯量(ML)
瓦斯含量
Ml/g
气体损失量
气体解吸量
常温脱气量
加热脱气量
破碎脱气量
K9
1.85
23.64
332
247.37
0.81
0.38
0.81
1.17
3.65
6.82
K8
1.85
27.11
387
274.99
0.38
0.84
1.15
2.33
3.27
7.61
K7
1.84
29.65
387
266.68
0.81
0.41
0.86
2
3.45
7.53
K6
2.79
45.07
388
202.3
0.68
0.47
0.68
1.34
4.06
7.23
K5
1.82
22.76
337
254.17
0.92
0.42
2.02
2.02
3.87
9.25
K4
1.83
46.9
298
152.78
0.81
0.69
2.11
2.55
6.1
12.26
K3
1.93
68.85
280
81.82
1.82
1
3.27
4.63
4.62
21.34
K2
0.79
32.22
345
231.12
0.95
0.58
2.06
2.17
4.99
10.75
2.1.4.4断层破碎带
隧道主要穿越六条断层,破碎带宽度2~40m,断层破碎带主要由断层角砾和断泥层组成,无胶结。
影响带岩体破碎,多呈碎石角砾状结构,强度低,完整性极不均一,围岩稳定性差,隧道开挖易出现垮塌、冒落等,特别是在水的作用下,易出现突水、突泥等地质灾害。
2.1.4.5软质岩及软弱夹层
隧道主要穿越夜郎组一段、三段和五段、龙潭组、韩家店组、龙马溪组、和湄潭组泥质岩类地层,属极软~软岩,节理发育,岩体破碎,层间结合性差,遇水软化,隧道开挖易产生坍塌、掉块等现象,施工中存在一定安全隐患问题。
2.1.4.6地温
隧道最大埋深563m,隧址区内地表调查未见有热泉点及地温异常点出露,区内地下水较丰富,有利于地温下降,隧道遇高温的可能性较小。
2.1.4.7地应力及岩爆
隧道最大埋深563m,隧道埋深段穿越的地层主要为志留系下统石牛拦阻灰岩、泥质岩和下统茅口组灰岩,岩性坚硬、性脆,抗压强度高,具有岩爆的岩性条件。
隧道进口外侧为河谷地貌,出口外侧为沟谷地貌,谷底标高低于隧道标高,地应力在近谷方向有一定的释放。
隧道中段埋深大,地应力相对较高。
2.1.4.8水文地质特征
地下水类型主要为松散堆积层孔隙潜水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水三种类型组成。
①松散堆积层孔隙潜水主要分布于隧道进出口的松坎河与桐梓河的阶地、漫滩,与河水互为补排关系,具埋深浅、补给源近,透水性强、富水性强,地下水丰富等特点。
②基岩裂隙水,赋存于基岩裂隙中,受区域构造应力作用,节理发育,地表多以风化节理裂隙为主,而深部则以构造节理裂隙为主,这些节理裂隙网络的发育为地下水运移、赋存创造了条件。
该区段可能富水。
③碳酸盐岩岩溶水为隧区内主要含水层,亦对隧道开挖施工影响最大的含水层。
基岩裂隙水、构造裂隙水对隧道施工有一定影响,在隧道断层处容易出现突泥突水现象。
2.1.4.9隧道暗河统计表
序号
编号
位置
工程地质特征
暗河与线路的关系
1
DS-15-429
DK145+480左1715m
发育于茅口组灰岩中,岩溶发育强烈正常流量为326.875L/S
位于线路左侧,出口标高640m,洞向约为N85E,未与线路相交。
2
DS-15-74
DK148+788左1740m
发育于茅口组灰岩中,岩溶发育强烈正常流量为25.7L/S
位于线路左侧,出口标高810m,洞向约为N50W,未与线路相交
3
CS-15-75
DK161+546左1146m
发育于茅口组灰岩中,岩溶发育强烈正常流量为96.623L/S
位于线路左侧,出口955m,而线路通过三叠系下统夜郎组,即未与线路相交
4
DS-15-355
DK151+451右816m
发育于O2+3灰岩与湄潭组页岩的接触地带,岩溶发育强烈,正常流量1.47L/S。
出口标高1125m,高于线路设计标高895m,对线路无影响。
5
DS-15-278
DK151+810右2741m
出露于奥陶系中上统(O2+3)灰岩中,岩溶发育强烈,正常流量0.513L/S。
出口标高1300m,线路设计标高约为900m,二者相对高差约为400m,故对隧道影响较小。
6
DS-15-340
DK155+018右1935m
发育于二叠系下统栖霞组(P1q)灰岩中,岩溶发育,正常流量3.236L/S
出口标高996m,洞向约为N5E,岩溶管道总体坡度约为12度,位于线路右侧,二者未相交。
7
DS-15-214
DK154+880右2247m
发育于二叠系下统栖霞组(P1q)灰岩中,岩溶发育,正常流量29.75L/S
出口标高986m,位于线路右侧,未与线路相交。
8
DS-15-6
DK157+934右1834m
发育于三叠系下统茅草铺组(T1m)灰岩、白云质灰岩中,岩溶发育强烈,正常流量3.236L/S
出口标高988m,位于线路右侧,与线路不相交。
2.1.4.10隧道洞身涌水量及最大涌水量表
分段
里程
长度
(m)
埋深
(m)
岩性
水文地质特征
涌水量m3/d
平常期
雨期最大
a
3a
1
DK149+846~DK150+123
277
2~76
灰岩
以点滴状出水为主
836
2508
2
DK150+123~DK150+525
402
76~235
页岩、泥岩夹砂岩、灰岩
多以淋雨状、点滴状产出为主,局部成小股状
863
1295
3
DK150+525~DK153+500
2975
235~560
灰岩、泥灰岩夹页岩
多以股状出水,局部有发生突涌水可能
8504
25512
4
DK153+500~DK154+579
1079
247~409
页岩、泥岩
以淋雨状、点滴状出水
1544
2316
5
DK154+579~DK155+413
834
263~454
灰岩
地下水丰富,发生突涌水、突泥可能性大
5371
16113
6
DK155+413~DK155+588
175
238~362
页岩夹煤层、砂岩
以线状、点滴状出水为主
250
375
7
DK155+588~DK155+743
155
168~238
灰岩
多以股状出水、接触带有发生突涌水可能。
443
1329
8
DK155+743~DK156+026
283
151~215
灰岩为主,夹泥岩、页岩
以小股状、片状出水
808
2424
9
DK156+026~DK156+472
446
75~174
页岩、泥岩夹灰岩
地下水以淋雨、线状为主
954
1431
10
DK156+472~DK156+713
241
21~110
灰岩为主,少量页岩
雨季有可能出现充水现象
686
2058
11
DK156+713~DK157+464
751
11~148
灰岩、白云质灰岩夹岩溶角乐岩
多以股状出水、有发生突涌水可能
3194
9582
合计
/
7618
/
/
/
23453
64943
2.1.4.11外部水系
隧道DK153+400附近下穿凉风垭水库,水库库容量10万方,地层为韩家店组页岩、泥岩,构造发育,虽为相对隔水层,但由于F凉12、F凉13断层的存在,有利于地表水和地下水、不同含水层地下水的水力关系,对水库体有一定的疏排作用。
该段施工必须在超前地质预测预报的前提下进行,且充分利用平导的超前地质预报和施工信息。
3、工程专业特点
3.1新凉风垭隧道位于云贵高原构造剥蚀—岩溶侵蚀地貌区,区内地形总体为南高北低,东高西低,隧址区内最高点位于隧道轴线东侧的凉风垭森林公园,森林环境保护要求高。
隧址高程1550.5m,最低点位于隧道进口西侧的河谷,高程821.4m,相对高差729.1m,地形坡度大,一般介于15~50゜之间,局部近于直立。
隧道长度为7618m,最大埋深560m。
3.2下穿既有公路、水库
3.2.1隧道进、出口基岩裸露,地形较为平缓,自然坡度一般为10~25º,裂隙张开度1~3m,局部充填次生泥。
隧道轴线与岩层夹角约41º,存在顺层现象,且具浅埋特征,隧道进洞过程中易出现坍塌、冒顶等事故。
进口施工下穿既有渝黔高速公路,埋深较浅,隧道施工放炮严格用药量控制。
3.2.2正洞DK152+720~+750、DK153+010~+106段和平导PDK153+059~+164段穿越F凉12和F凉13断层的同时也下穿凉风垭水库。
3.3隧道施工不良地质多,隧区内有岩溶、顺层、煤层瓦斯、断层破碎带、软质岩及软弱夹层、地应力及岩爆等不良地质。
3.4隧道设计附属工程内容多,平导有6549m,预设计泄水洞1078m。
3.5隧道耐久性设计要求高:
衬砌结构设计使用年限级别为一级,设计使用年限为100年。
3.6隧道施工安全风险极大,出口工区有175m煤层地段,属高瓦斯施工工区,隧道正洞、平导、泄水洞开挖施工,出渣采用有轨运输,干扰相对较大。
3.7鉴于该隧道为高瓦斯隧道,对隧道施工设备要求配置高。
一是移动设备、固定设备均采用防爆型,区内设一路大电电源,一路自备电源,自备电源采用自发电,其功率应满足洞内通风、照明之需要配置。
煤层地段施工期间必须保证24小时不间断通风,并要做好瓦斯超前探测及洞内瓦斯量检测。
3.8介于以上原因和设计要求,该隧道施工为一级高风险隧道控制工程。
4、监理工作范围及重点
4.1监理工作范围:
隧道洞口工程、洞口安全附属设施、洞身开挖、支护、帷幕注浆工程、超前地质预报、衬砌、防排水、辅助坑道及附属洞室、附属设施、明洞工程及单位工程观感质量评定、工程竣工施工全过程的安全、质量、进度、投资、环保、水保和文明施工监理以及隧道毗邻水库、公路等既有建筑物体的安全监测控制监管。
隧道洞身衬砌、支护措施一览表
略见附表。
4.2监理工作重点:
根据本隧道设计要求及工程地理特性、地质条件,监理工程师进场后,一是加强施工设计文件和建设单位对该隧道相关要求文件的学习,全面掌握和熟悉设计文件要求及工程重点控制部位、主要施工措施、方法;二是对施工单位报送的关于隧道工程的施工组织设计及各类专项方案进行认真细致的审查,把握住重点和关键点。
加强施工组织设计的审查,审查的重点:
一是参建施工的主要管理人员资质条件是否符合招投标文件要求;二是施工质量保证体系的建立健全是否完善;质量目标、安全目标是否建立;各种安全、质量管理制度、措施、方法是否建立;三是投入的工程机械设备性能、数量是否满足施工要求;四是工期计划是否与设计建设工期一致;五是对隧道工程施工的各种风险源的判别及针对性的措施是否建立;六是各种风险预案是否编制完善,且具有可操作性。
4.2.1测量放样工作,是监理工作监控的第一重点,在施工前要求施工单位认真对照设计文件进行线路桩位复测,确保隧址定位准确、线路走向符合设计要求。
其次,在施工过程中还应要求施工单位不定时的放样测量工作,部分关键点工序,监理工程师要进行旁站和复测检验。
4.2.2洞口工程
(1)、隧道洞口施工前应核对施工图与现场实际地质、毗邻建(构)筑物情况,当设计与实际情况不符时,要求施工单位必须及时上报,并按变更设计处理。
(2)、要求施工单位在洞口工程施工作业前为了安全,应考虑主要危险源、危害因素的存在,必须编制相关专项施工方案。
(3)、边坡、仰坡开挖不得采用大爆破,开挖后应及时进行防护施工,山坡危石应清除干净,不留后患,监理工程师应随时加强检查督促。
(4)、洞口施工过程应按规定进行监控量测工作,加强对周围建(构)筑物、既有线、洞口附近交通道路的防护。
(5)、洞口边、仰坡上方的天沟应要求施工单位及时施做,对土质天沟应随挖随砌,尽量避开雨季施工,防止雨水冲刷坡面。
(6)、隧道进洞前要求施工单位必须完成洞口工程。
(7)、当采用大管棚、注浆、地表锚杆等措施进行洞口地层加固时,应符合下列规定:
①、管棚施工时应遵守钢管吊装和使用时的起吊安全规程,并严格按钻孔机操作规程进行作业。
②、注浆作业时,应加强对注浆软管和接头的完好性和可靠性检查,施工人员应有完善的保护用具,堵管处理应采取先减压再处理的措施。
③、地表锚杆作业时应采取措施防止卡钻,注浆人员要佩戴防护用具。
④、施工脚手架和作业平台应搭设牢固,设扶手栏杆,并应有安全检算。
(8)、明洞开挖前,应采取洞顶及四周的防水、排水措施,防止地面水冲刷导致边仰坡落石和坍方。
(9)、明洞基础地质情况要加强设计确认,与设计不符时,要求施工单位及时提出变更建议要求。
(10)、洞门应避开雨天和严寒冬季施工,并应及早完成。
洞门基础必须置于稳固的地基上,当地基承载力不能满足要求时,必须结合具体条件采用加固措施。
(11)、监理工程师要求施工单位认真做好洞口地表沉降观测,确保洞门施工安全。
4.2.3超前地质预测、预报
超前地质预测预报作为一道防范高风险的必作工序。
要求施工单位在隧道开挖前编制超前预测预报方案计划书,报监理工程师审查。
重点审查施工单位现场地质专业人员的数量和能力、设备的型号及数量,超前预测预报操作方法的规范性、数据采取的及时性和准确性。
施工过程中,监理工程师要求施工单位必实行超前地质预测预报。
具体实施过程中要求施工单位严格按照“新凉风垭隧道工程超前地质预报”设计要求组织落实到位,成立专业的预报小组,对采集的数据信息的真实性负责,以此指导实际施工。
4.2.3.1超前预报的主要方法
结合本隧道地质岩性、水文地质、隧道设计方案,本隧道超前地质预报方案为以地质调查法为基础,以超前导坑法为主,结合超前钻孔等多种探测手段进行综合地质预报,并应采用宏观预报指导微观预报,长距离预报指导中短距离预报,平导超前预报为主,正洞超前预报验证的方法。
现场监理应严格要求施工单位按照设计预报要求组织开展该项工作。
⑴常规地质调查法;
⑵物探法;
⑶超前钻探法;
⑷超前平行导坑法;
⑸基底探测法;
⑹瓦斯隧道监测。
4.2.3.2平导超前预报的内容及重点
A、平导及泄水洞超前地质预报的主要内容:
1岩溶及岩溶水;
2断层破碎带、岩层接触带;
3煤层及煤层瓦斯、有害气体。
B、进出口平导及预设计泄水洞超前地质预报的重点
⑴PDK156+468~PDK156+618洞身段150m,下穿沟渠V类异常带地段,主要探测异常区的范围、破碎程度、赋水情况(水压、水量)等;
⑵PDK150+382~PDK150+726、PDK151+482~PDK151+586、PDK151+851~PDK151+951、PDK153+041
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