1、 180 鐵路鐵路隧隧道工道工程程實施實施性性施工組施工組織織設計設計 第一節第一節 概述概述 一、隧一、隧道道工程工程施施工工特點特點 隧道工程施工組織設計的編制必須從隧道工程施工的特點著手，其施工特點可歸納為：1施工環境差。隧道工程埋置于地下，施工較為不便；加上洞內施工的動力供應不如地面建筑工程方便，施工運輸也不如地面靈活方便，隧道的施工環境當然比地面要惡劣得多，同時施工本身還會產生大量的噪聲、粉塵及廢氣，使得環境進一步惡化。2工作面狹窄。隧道是一長條形管狀結構物，一般只有兩個工作面，有時由于洞口地質不良或施工干擾等原因，兩個工作面還不能充分利用。如要增加工作面又比較困難，因此，隧道工程往

2、往成為控制工期的重點工程。3 工序較多，彼此干擾大。隧道施工技術是一項綜合性很強的技術，其主要工序通常包括開挖、出碴、支護和襯砌。它的施工過程是在地層中挖出土石，以形成符合設計要求的隧道斷面輪廓，并進行必要的支護和襯砌，以控制圍巖的變形，確保隧道長期安全使用。為了保證主要工序的進行，還需配備必要的動力和機具設備，以及保持地下施工環境良好的通風、照明、排水、防塵等輔助措施。各個工序之間必須銜接緊密，才能保證正常的施工進度，但由于工作面有限，各工序間的相互干擾較大，且難以避免。4隧道所經的地層，地質條件復雜多變，在施工過程中往往需要改變施工方法。隧道施工前，只有在充分考慮隧道工程的特點的前提下，編

3、制出合理、科學的施工組織設計，才能使施工安全、快速、優質、低價、高效地進行。當然，在施工中不能一成不變，必須結合變化了的實際情況和考慮不周的地方，邊施工邊改進，不斷充實提高，使之更好地指導施工。二、隧二、隧道道工程工程實實施施性性施工施工組組織設織設計計的編的編制制依據依據 1設計文件及變更設計文件；2施工承包合同書。3建設單位有關指標、條約等；4有關施工會議精神或指導性施工組織設計方案及要求。三、隧三、隧道道工程工程實實施施性性施工施工組組織設織設計計的主的主要要內容內容 隧道施工組織設計通常是以一座隧道為單位進行編制的，對長大隧道而言，在具體施工時還可以每一洞口為單位進行編制，它主要包括：

4、說明書、施工進度圖及洞口工地布置圖和洞內三管兩線布置圖等。一般包括如下主要內容：1概況的說明：隧道名稱；起止里程及長度；中線平面位置及縱向坡度情況；隧道所處圍巖的地質及水文地質情況；隧道所在位置的地形和地貌；隧道所在地區的氣候條件當地可供利用的運輸道路、電力、水源和當地建筑材料等情況；本隧道與洞外其他工程的關系；上級對本隧道施工期限的要求等。2施工準備工作的安排：提出復測或進行控制測量的要求及其完成期限；洞口工程和臨 181 時工程(如臨時道路、臨時給水、臨時通訊、施工房屋和施工供電工程)的工程數量、施工順序和施工期限；為隧道施工服務的一整套附屬生產設施的建立，如當地砂石料的開采場、木工場(廠

5、)、機械修理廠(所)、電站、空壓機站、水泵站等；各種施工機具的搬運與試運轉；材料庫的建立及一定材料的儲運工作等。3施工方法的選擇：即包括整個隧道施工方法和方案的選擇，也包括各項作業方法的選擇，同時還包括選用何種輔助坑道以增辟工作面(輔助坑道的類型、數目、位置、斷面尺寸、支撐類型、與正洞聯接的關系，以及通車后的利用和處理方法等)。在施工方法選擇問題上，應進行多種方案比較，從中選取最優方案。4勞動組織：包括勞動力的組織和施工過程的組織。5隧道施工進度計劃。6隧道洞口場地布置及洞內三管兩線的布置。7各種主要技術組織措施：如采用新技術的措施；提高勞動生產率的措施；節約人力物力降低成本的措施；檢查和提高

6、工程質量的制度與措施；施工安全的措施；開展勞動競賽及施行懲獎制度的措施等。8各種勞動力、材料、機具需要量及其供應計劃。四、隧道工程實施性施工組織設計的編制程序四、隧道工程實施性施工組織設計的編制程序 隧道工程實施性施工組織設計的編制程序如圖 7-1 所示。第二節第二節 隧道施工方法的選擇隧道施工方法的選擇 一、施工方法的選擇原則、施工方法的選擇原則 為了在遇到不良地質時有較強的應變能力，隧道的施工方法應當具有較強的靈活性。在選擇正確的施工方法時，必須充分考慮到隧道工程的施工特點。只有這樣，才能均衡、快速地進行施工，建成質量高、造價低的隧道建筑物。具體來說，一般應考慮以下幾個因素：1工程的重要性

7、（這從工程的規模，使用上的特殊要求，工期的緩急，工程的造價等方面體現出來）。2隧道所處的工程地質和水文地質條件。這是選擇施工方法的先決條件。3施工技術條件和機械裝備情況。4施工單位的習慣做法。二、施工順序安排、施工順序安排 施工順序安排的原則，應保證各工序間緊密配合，互不干擾為宜。開挖作業程序，應根據地質條件選擇的開挖方法來決定，以及只有在開挖方法（導坑類型）確定后，才能決定開挖順序和流水步距。地質及水文地質不良隧道，原則上應隨挖隨支撐，隨支撐隨襯砌，工序一個緊接一個，以免暴露時間過長，山體巖層壓力增加，造成坍塌。各工序間既不需要相距過遠，又必須保持工序之間的最小距離，并相互配合，以保證各工序

8、間施工時互不干擾。導坑開挖應設法提前打通，以改善洞內施工條件，提高進度。隧道洞門應及時襯砌，以防洞口附近巖石坍塌。兩端洞外土石方工程，應配合隧道進度進行施工。182 三、常見隧道施工方法三、常見隧道施工方法 目前鐵路隧道施工中常用的施工方法主要是礦山法和掘進機法。礦山法因最早應用于礦石開挖而得名，主要是指用鉆眼爆破進行開挖。鉆爆法由于對地質條件的適應性強，開挖成本低，因而特別在堅硬巖石隧道、破碎巖石隧道掘進中及大量的短隧道施工中應用廣泛。按照支護結構的不同，可分為傳統礦山法和新奧法（New Austrian Tunnelling methodNATM）。傳統礦山法采用鉆爆開挖加鋼木構件支撐，能

9、適應山嶺隧道的大多數地質條件，尤其在不便采用錨噴支護的地質條件時，用于處理坍方也很奏效。其施工程序如圖 7-2 所示。根據開挖方式的不同,鐵路隧道采用傳統礦山法施工時有很多種形式，如全斷面一次開挖法、臺階開挖法、下導坑蘑菇形法、上下導坑法、上導坑法、品字形導坑法、漏斗棚架法、側壁導坑法等等。各種施工方法的特點、適用條件及開挖順序可參見隧道施工手冊，表 7-1 是單、雙線隧道通常采用的傳統礦山施工法，可供參考。熟悉隧道工程設計文件、指導性施工組織設計及協議、合同、紀要等 熟悉施工技術和安全技術規范、規則 收集并研究調查資料和施工現場具體情況 選擇施工方案和施工方法 計算工程數量 計算資源需要量

10、編制施工進度計劃圖 編制勞動力、材料、成品、構件、機械設備供應計劃 計算臨時工程數量 編制施工附圖 制定施工質量、安全技術措施 繪制洞口施工場地平面布置圖 計算主要技術經濟指標 上報審批備案 圖 7-1 隧道工程實施性施工組織設計的編制程序 183 表 7-1 單、雙線隧道通常采用的傳統礦山施工法 單 線 雙 線 圍巖分類 施工方法 全斷面一次開挖法 正臺階開挖法 反臺階開挖法 漏斗棚架法 下導坑蘑菇形法 上下導坑法 上導坑法 品字形導坑法 側壁導坑法 新奧法的主要設計構思是要充分發揮圍巖自身的承壓能力。其施工要點是：盡可能不破壞圍巖的應力分布，開挖之后立即進行一次支護，防止巖石進一步松動，然

11、后根據需要進行二次支護。在施工過程中密切監測圍巖變形、應力等情況，調整支護措施，控制變形。新奧法的施工程序如圖 7-3 所示。掘進機法包括隧道掘進機法和盾構法。隧道掘進機是一種機械化的隧道掘進設備，它通過刀具在隧道斷面內直接破碎巖石從而進行連續掘進，具有快速、連續作業、機械化程度高、安全、勞動強度小、襯砌支護質量好、減少輔助工程等優點。它不僅能在巖石整體性及磨蝕性強的條件下工作，也能在穩定條件差的地層中施工。圓形斷面的隧道和水下隧道通常采用盾構法施工，它是在盾殼的支護下作業。盾構掘進的動力是環形布置的若干千斤頂，泥土開挖后由排碴系統排出，盾構前進一節后其后端即可拼裝一節襯砌，如此周而復始地循環

12、。盾構法集支護、開挖、推進、出碴、襯砌拼裝于一體，機械化程度高，施工安全可靠。四、洞口工程的安排四、洞口工程的安排 洞口工程是指根據洞口地段的特點而安排的與隧道施工關系密切或為洞內施工服務的一些工程，它主要包括洞口排水系統、洞口橋隧、洞口路塹土石方和洞口擋護工程。正確合理地組織洞口施工，是保證隧道施工質量和按施工工期交付結構的重要措施。施工準備 整體式厚襯砌 確定施工方案 開 挖 臨時支撐 竣 工 檢查是否 可以撤換 檢查是否 需要加強 圖 7-2 傳統礦山法施工程序 184 1對洞頂地表的陷穴、深坑應加以填平夯實，對裂縫進行堵塞，嚴重者加以砌筑，使洞頂地表不得積水。在隧道開工前，應根據地形、

13、地質條件對天然溝槽進行妥善處理，使山洪渲泄暢通。2在橋隧相連的洞口，原則上應先做隧道，待洞門做好以后再做洞口橋臺。有條件時，盡量將橋梁和隧道交給同一個單位施工，以便統籌安排。3洞口地段地層一般較破碎，給開挖造成了很大的困難，必須嚴格按照設計邊坡進行邊坡施工，不得使用臨時邊坡。開挖時應隨時注意觀察邊、仰坡地層的變化，認真做好開挖中的防坍和支撐工作。刷好仰坡后，必須立即架好洞口支撐，并且應盡早做好洞口段的襯砌和洞門，當洞口路塹土石方數量很大，又要求及早進洞時，可采用側面進洞超前施工。4需要設置擋護工程的隧道洞口，一般來說洞口地段的地質條件較差或地勢較為陡峻，在施工時必須先做好擋護工程后方可進洞。5

14、當開挖的山體可能失穩時，宜按照“早進晚出”原則，研究有無改移洞門位置、延長洞身長度和減小洞頂仰坡高度的可能性，并制定相應的施工技術措施。6嚴格禁止大爆破方法施工。洞口地段施工必須盡可能少地破壞山體，當不得已采用爆破方法開挖土石方時，必須嚴格控制一次起爆的炸藥數量，避免將仰坡坡面之下的巖體炸碎震松，引起巖石坍塌。7各洞口工程的施工順序，應視地形、地質條件和對隧道施工影響的大小而定。在開挖洞口之前，必須做好洞口排水系統，在做好排水系統和洞口運土的通道后，然后才能進行路塹土石方的開挖。五、隧道進洞的方式五、隧道進洞的方式 隧道進洞的方式，是關系到隧道洞口圍巖穩定和隧道能否順利進洞施工的重要環節，應針

15、對洞口地段特點結合工期的要求進行多方案比選，擇優而定。導坑進洞方式是最為常見的進洞方式。由于導坑能提高爆破效果，顯著地改善施工通風條件，且在導坑的開挖過程中能夠查明實際的地質情況，所以只要巖體足夠穩定，應首先選擇這二次支護 施工準備 確定施工方案 開 挖 竣 工 是 否符 合管 理基準 防水隔離層 初期支護 量測監控 必要時需超前支護或預先進行地層改良 修改施工方案 改變施工方法 修正支 否 是 護參數 和順序 圖 7-3 新奧法施工程序 185 種進洞方式。為了滿足施工對出碴、運輸、通風、排水的需要，或工程規模較大，而工期要求緊迫，需另開作業面時，還可在洞室的開挖斷面外增設輔助坑道進洞。設置

16、輔助坑道應盡量考慮到一洞多用、長度短以及工程投產后加以利用的可能性。輔助坑道一般有橫洞、斜井、豎井及平行導坑等。若洞外路塹較長，土石方數量很大，不能很快將路塹挖到洞門，而工期又較緊必須及早進洞時，可采用拉槽進洞。但是，這種方法施工容易發生事故，洞內外干擾也較大，故應盡量避免使用。當洞口地層很薄時，開挖暗洞后，往往不可能形成天然拱，洞頂巖層容易坍塌，則應采用明洞方式進洞，在明洞的掩護下，再進行洞內開挖。當洞頂圍巖軟弱或破碎嚴重，出現開挖面隨挖隨坍甚至不挖即坍的情況時，必須采取一定的輔助穩定措施進行預加固或超前支護后方可進洞。常用的穩定措施有：預留核心土擋護工作面、噴射混凝土封閉工作面、超前錨桿錨

17、固前方圍巖、臨時仰拱封底、管棚、注漿加固、水平旋噴和預切槽等。這些穩定措施的選用應視圍巖地質條件、地下水情況、施工方法及環境要求等具體情況而定，并盡量與常規施工方法相結合，進行充分的技術經濟比較，選擇一種或幾種同時使用。六施工方法的變換六施工方法的變換 由于施工方法主要是根據地質條件確定的，因此，當地質發生變化時，就應考慮施工方法的變換。但改變一次施工方法，常使施工進度受到影響，故須慎重。確實需要改變施工方法時，可根據具體情況選用挑頂法或改變導坑開挖速度的辦法。（1）挑頂法 這種方法是由下導坑向上挖至上導坑頂標高，以達到開挖上導坑的目的。它分垂直挑頂和斜挑頂（又稱爬道）兩種。挑頂的位置應選擇在

18、較好的圍巖地段以內，并與較差處的圍巖的距離不得小于 3m，以免挑頂時引起塌方。（2）控制導坑開挖速度 這種方法，是采用放緩或停止下導坑而搶進上導坑，或放緩、停止上導坑而搶進下導坑等來達到逐步地將原施工方法的工序過渡到新的施工方法的工序。例如：上導坑先拱后墻法變為上下導坑先拱后墻法，即先停止上導坑開挖，等下導坑跟上后，繼續向前開挖，直到超前一定距離，然后再開挖上導坑，即形成新的施工方法。又如：上下導坑先拱后墻法變換為上導坑先拱后墻法，即停止下導坑掘進，后續工序立即跟上，上導坑繼續前進超前，即可形成新的施工方法。第三節第三節 施工輔助作業施工輔助作業 對于控制工期的長大隧道，僅有洞口處的兩個工作面

19、往往是不夠的，通常需要設置輔助坑道。輔助坑道的形式有橫洞、平行導坑、斜井和豎井等，其作用除增加作業面以加快施工進度、縮短工期外，還能改善施工條件（通風、排水），減少施工干擾。同時，為了給開挖坑道和修筑襯砌等基本作業提供必要的施工條件，必須進行多項輔助作業，包括：通風防塵、壓縮空氣供應、施工供水與排水、施工供電與照明等。186 一、輔助坑道一、輔助坑道 設置輔助坑道可能使隧道工程造價提高；輔助坑道選擇是否恰當，會影響其作用的正常發揮。因此，應從多個方面綜合考慮，以確定最為合理的輔助坑道形式。具體來說，主要應考慮以下幾點：1輔助坑道的形式應根據隧道長度、工期、地形、地質、水文等條件，結合通風、排水

20、及棄碴的需要，通過技術經濟比選確定。同時應結合施工技術水平，考慮施工工序的協調，以充分發揮機具設備的能力。2輔助坑道洞口應不受洪水威脅，要考慮施工場地布置，注意保護環境，避免造成棄碴堵塞河道、影響水利、破壞農田等不良后果。3輔助坑道的方案選定，應與正洞施工方法和施工組織等統籌考慮，經技術經濟比較后，可采取單一類型，也可采用不同類型的組合。4在無特殊要求時，輔助坑道的支護一般只要求能夠保證施工期間的穩定和安全即可。5選擇輔助坑道，要考慮隧道投入運營后綜合利用的可能性，如是否利用作為永久通風通道、為遠期增建第二線工程備用等。6選擇輔助坑道時，應盡量選取輔助坑道本身較短及其對主體工程工期縮短最有效的

21、方案，從而降低工程造價，提高經濟效益。各種輔助坑道的適用條件及其特點見表 7-2。表 7-2 輔助坑道的適用條件及其特點 輔助坑 道類型 適用條件 特點 橫洞 1.隧道傍山、且側面覆蓋層較薄 2.橫洞長度不超過隧道長度的 1/101/7 3.在隧道洞口處橋隧相連影響施工 4.地質條件差、地形條件不利、路塹開挖量大尚未完工而需進洞等情況 通風較差、但施工簡單、不需要特殊的機具設備、出碴運輸方便、造價低 平行導坑 1.長度超過 3000m 的隧道在無其他輔助坑道可設時 2.有大量地下水或瓦斯 能提高施工速度，解決施工通風、排煙、排水和運輸干擾等問題，還可探明地層變化情況、但造價高 斜井 1.隧道埋

22、深較淺，地質條件較好，隧道側面有溝谷等低洼地形，隧道長度在 1000m以上的情況 2.斜井長度一般不超過 200m 斜井運輸需要有較強的牽引動力，出碴、進料運輸距離較短，其施工及使用都比橫洞、平行導坑復雜，但比豎井簡單 豎井 1.覆蓋層較薄的長隧道、或在中間適當位置覆蓋層不厚、具備提升設備、施工中又需增加工作面的情況 2.豎井深度一般不超過 150m。斷面利用率較低，但施工較為方便，受力條件好，并可留作隧道永久通風道 二、施工通風及防塵二、施工通風及防塵 隧道施工通風防塵的目的，就是為了更換并凈化坑道內的空氣，降低粉塵含量，保證施工人員的健康與安全。在施工中，通風方式有自然通風和強制機械通風兩

23、類。自然通風是利用洞室內外的溫差或風壓差來實現通風的一種方式，一般只限于短直隧道，且受洞外氣候條件的影響極大，因而完 187 全依賴自然通風是較少的，絕大多數隧道施工必須采用強制機械通風，機械通風是利用通風機和管道（或巷道）組成通風系統，以解決隧道通風問題。為達到施工通風的目的，必須選擇合適的通風機，以便布置合理的通風管道，滿足施工作業環境的要求。確定通風機型號的主要依據是風量機Q和風壓機h。選擇時，按供機QQ1.1（1.1 是風量儲備系數，Q供則為要求通風機提供的風量）及總阻機Phh（P 是風管漏風系數，h總阻風流受到的總阻力），在通風機技術性能表中選擇風機。對通風系統應有全面規劃和合理布局

24、，使各種形式的“循環風”覆蓋到各個工作面，以實現通風換氣。在隧道施工中，有害氣體的危害比較明顯，故一般為人們所重視；粉塵對人體的危害不能立即反映出來，因而往往被忽視。特別是粒徑小于 10m的粉塵，極易被人吸入，或沉附于支氣管中，或吸入肺部，隧道施工人員常見的矽肺病就是因此而形成的，此病極難治愈，病情嚴重發展會使肺功能完全喪失而死亡。因此，防塵工作是十分重要的。目前，推行濕式鉆眼是防塵工作的主要措施，但要使坑道內的含塵量降到 2mg/m3的標準，只靠濕式鑿巖是不夠的，必須采取綜合措施，即濕式鑿巖、噴霧灑水、機械通風和個人防護相結合。三、壓縮空氣供應三、壓縮空氣供應 在隧道施工中，由于以壓縮空氣為

25、動力的風動機械結構簡單而輕巧，因此得到廣泛的應用。這些壓縮空氣都是由空氣壓縮機生產。空氣壓縮機有電動和內燃的，短隧道可采用移動式內燃空氣壓縮機，長大隧道則以采用固定式大型電動空氣壓縮機為好。隧道施工一般把空氣壓縮機集中安設在洞口空壓機內，以負責供應隧道施工所需要的壓縮空氣。壓縮空氣站的生產能力視同時工作的風動機具耗風量和管路的漏風量而定，并考慮一定的備用系數和工程所在地對空壓機生產率影響的折減系數。其生產能力的估算，通常可按下列公式求得：HnkkQQ)1(+=式中：Q空壓機站的生產能力，m3/min；Q估計出的總用風量，m3/min；kn備用量系數；kH海拔高度影響系數。當一臺空壓機的排氣量不

26、能滿足供風需要時，可選擇多臺空壓機組成空壓機組。空壓機組采用并列布置，兩空壓機之間的凈距不小于 1.5m，此外，還應考慮空壓機出入、調換、加油、加水等方便。空壓機站一般應靠近洞口，與鋪設的高壓風管路同側，并注意防洪、防火、防爆破，機房要求地形寬敞，通風良好，地基堅固。供風管道的布置應注意：1管道敷設要求平順、接頭密封、防止漏風、架設牢固，凡有裂紋、創傷、凹陷等現象 188 的鋼管不能使用；2壓風管道在總輸出管道上，必須安裝總閘閥以便控制和維修管道；主管上每隔 300m500m 應分裝閘閥；管道前端至開挖面距離宜保持在 30m40m 左右，并用50mm75mm 高壓軟管接分風器。風槍用的高壓膠管

27、一般為19mm，其長度不超過 10m。3主管長度大于 1000m 時，應在管道最低處設置油水分離器，定期放出管中聚積的油水，以保持管內清潔與干燥。4嚴寒地區的洞外管路應采取防凍措施。5管道在洞內應敷設在電纜、電線的另一側，并與運輸軌道有一定距離，管道高度一般不應超過運輸軌道的軌面，若管徑較大而超過軌面，應適當增大距離。如與水溝同側時不應影響水溝排水。四、施工供水和排水四、施工供水和排水(一)施工供水 隧道施工中，濕式鑿巖綜合降塵、混凝土拌和與養護、機械冷卻等均需大量用水；同時由于隧道施工時往往有地下水涌出，軟化圍巖，引起坍方落石；坑道底部積水不及時排除則會有礙鉆眼、爆破、清碴等作業的進行，水量

28、過大時，甚至會淹沒工作面，迫使工作停頓。因此，隧道施工既要有供水設施，又要有排水措施，才能確保施工順利進行。施工現場臨時用水主要包括：生產用水、生活用水和消防用水三種。1生產用水 生產用水與工程規模、機械化程度、施工進度、人員數量和氣候條件等有關，因而用水量的變化幅度較大，很難精確估計，一般根據以往經驗估計，參考表 7-3。表 7-3 1 天 的 用 水 量 用水項目 單 位 耗 水 量 說 明 風槍用水 t/（h支）0.2 噴霧用水 t/（min臺）0.03 每次放炮后噴霧 30min 襯砌用水 t/h 1.5 包括混凝土養護及洗石用水 機械用水 t/（臺d）5.0 循環冷卻用水 2生活用水

29、 隨著隧道施工工地衛生要求的提高，生活設施配置增多，耗水量也就相應增多。因而生活用水量也有一定的變化，但變化幅度不大，一般可按下列參考指標估算：生產工人平均：（0.10.15）m3/d 非生產工人平均：（0.080.12）m3/d 3消防用水 由于施工工地住房均為臨時住房，相應標準較低，除按消防要求在設計、施工及臨時住房布置等方面做好防火工作外，還應按臨時建筑房屋每 3000m2、消防耗水量（1520）L/s、滅火時間為 0.5h1.0h 計算消防用水貯備量，以防不測。對生產和生活用水，使用前必須經過水質鑒定，如水中含有硫酸鹽、云母、硼砂等有害礦物質或傳染病菌超過規定要求者，未經處理嚴禁使用。

30、生活用水要求新鮮清潔。供水方式主要根據水源情況而定，常用水源有：山上泉水、河水及鉆井取水。上述水源自 189 流引導或用機械提升到蓄水池儲存，并通過管路送達使用地點。個別缺水地區，則用汽車運水或長距離管路供水。(二)施工排水 1 洞內排水 排水方式應根據線路坡度情況和水量大小而定，通常可分為順坡施工的排水和反坡施工的排水兩種方式。向洞內開挖是上坡，稱為順坡施工。此時的排水只需隨導坑的延伸，在一側挖水溝，使水順坡自然排出洞外即可。向洞內開挖為下坡，稱為反坡施工。此時水向工作面匯集，需用機械排水，排水系統的布置有兩種方式：分段開挖反坡水溝和隔開較長距離開挖集水坑。所謂分段開挖反坡水溝是在分段處挖集

31、水溝，每一集水坑處設一抽水孔，把水抽至后一段反坡，由最后一臺抽水機將水抽出洞外。其優點是地面無積水，抽水機位置固定，亦不要水管；缺點是用的抽水機多且要開挖反坡水溝，一般隧道較短、坡度較小時采用。而隔開較長距離開挖集水坑是指開挖面的積水用小水泵抽到最近的集水坑內，再用主抽水機排到洞外。其優點是所需抽水機數量少，缺點是要安裝水管，抽水機隨著坑道的掘進而拆遷前移。在隧道較長，涌水量較大時采用。反坡施工的隧道，應對地下水涌水量有足夠的估計，排水設施要有后備。必要時，應在導坑掌子面（工作面）上鉆較深的探水眼，防止突然遇到地下水、暗河等或大量涌水進入坑道，造成工程事故。2 洞外排水 施工排水的一個特殊性是

32、要防止洞外洪水突然倒灌入洞內，尤其在反坡施工及斜井施工時，洪水倒灌往往會造成重大安全事故。為此，應做好洞口地表防洪及排水設施。同時，應將與地下水有補給關系的洼地、溝縫用粘土回填密實，并施作截水溝截流導排。供水管道布置應注意：1供水管道，主管直徑一般為 75mm100mm，支管直徑為 50mm。管道鋪設應保證質量，平順、短、直且彎頭少，確保不漏水。2管道沿山順坡敷設懸空跨距大時，應根據計算來設立支柱承托，支撐點與水管之間加木墊；嚴寒地區亦應采用埋置或包扎等防凍措施，以防水管凍裂。3水池的輸出管應設總閘閥，干路管道每隔 300m500m 應安設閘閥一個，以便維修和控制管道。4供水管道應安設在電線路

33、的異側，不應妨礙運輸和行人，并設專人負責檢查養護。5管道前端至開挖面，一般保持的距離為 30m，用直徑 50mm 高壓軟管接分水器。五、施工供電和照明五、施工供電和照明 在洞內施工，電動機需要用電，照明也需要用電，因此，向洞內供電非常重要。施工人員必須掌握施工用電的一些技術要求，以便組織施工。隧道供電電壓，一般是三相四線 400V/230V。動力機械電壓標準是 380V，成洞地段照明用220V，工作地段照明應使用安全電壓 24V36V。對于長大隧道，考慮低壓輸電因線路過長而使末端電壓降低太大，故用 6kV10kV 高壓電引入洞內，然后在洞內適當的地點設置變電站，將高壓電流變到 400V/380

34、V，再往前送至工作地段。190 洞內線路根據不同的施工方法其相應的電線路布置也不相同。隧道作業地段必須有足夠的照明，光線要充足均勻。其用電量的估算，通常可按下列公式求得：p=K(p1+p2K1)式中：p總用電量；K電線路能量損失系數；p1照明用電量；p2各種電動機具用電量；K1各種用電設備同時使用系數。隧道施工通常采用白熾燈或熒光燈管，其優點是價格低，使用方便，但其耗電量較大且亮度較弱，還容易造成事故。近年來已開始使用高壓鈉燈、低壓鹵鎢燈、鈉鉈銦燈、鎬燈等新型光源。其優點是：大幅度地增加了施工工作面和場地的照度，為施工人員創造了一個明亮的作業環境，可保證操作質量；安全性能好；節電效果明顯；使用

35、壽命長；維修方便，減少電工的勞動強度。新型光源洞內外照明布置要求見表 7-4。表 7-4 新 型 光 源 洞 內 外 照 明 布 置 工 作 地 段 照 明 布 置 開挖面后 40m 以內作業地段 兩側用36V500W鹵鎢燈各2盞（或300W鹵鎢燈7盞，以不少于2000W為準），燈泡距離隧道底面高 4m 開挖面后 40m100m區段 安設 2 盞 400W高壓鈉燈和 2盞 400W 鈉鉈銦燈，間距約 15m，燈泡距隧道底面高 5m 開挖面后 100m 至成洞末端 每隔 40m，左右側各設計 400W高壓鈉燈 1盞 模板臺車襯砌作業段 臺車前臺 10m15m，增設 400W高壓鈉燈各 1盞，臺車

36、上亮度不足時，增設 36V300W 或 500W鹵鎢燈 成洞地段 每隔 40m 安裝 400W高壓鈉燈 1盞 斜井、豎井井身掌子面及噴混凝土作業面 使用36V500W或36V300W鹵鎢燈，已施工井身部分選用小功率110V高壓鈉燈，間距：混合井 30m安裝 1 盞，主副井每 25m安裝 1盞 洞外場地 每隔 200m 安裝高壓鈉燈 1 洞內電力線路布置應注意：1動力線和照明線必須分開架設，可分兩側或同側敷設，但都必須采用絕緣線，并且動力線架于上層。長大隧道的照明宜與永久照明線相結合，按設計規定一次架設。2成洞地段固定的電線路，應用絕緣良好的膠皮線架設。施工地段的臨時電線路宜采用三芯橡套電纜以保

37、安全。豎井、斜井宜使用鎧裝電纜。3 工作面一般采用 36V 低電壓，其變壓器應設在離工作面不很遠的安全而干燥的地方（一般在大小避車洞內），機殼接地，從變壓器到工作面的電線總長不應大于 100m。4采用電爆時，要敷設絕緣良好的專用電力線路；爆破專用線不得和其它電線相靠近或交叉。5嚴禁在動力線路上加掛照明設施。六、施工運輸六、施工運輸 隧道施工的洞內運輸可以分為有軌運輸和無軌運輸兩種。191 運輸方式的選擇應充分考慮與裝碴機的匹配和運輸組織，還應考慮與開挖速度及運量的匹配，以盡量縮短運輸和卸碴時間。必要時應作技術經濟合理性分析，以求方案最佳。（一）有軌運輸 有軌運輸是鋪設小型軌道，用軌道式運輸車出

38、碴和進料。有軌運輸基本上不排出氣體，對空氣污染較輕，設備構造簡單，容易制作；占用空間小而且固定等。不足之處在于軌道鋪設較復雜，維修工作量大；調車作業復雜；開挖面延伸軌道影響正常裝碴作業等。（二）無軌運輸 無軌運輸主要是指汽車運輸。其特點是運輸速度快，管理工作簡單，配套設備少。缺點是由于多采用內燃機，作業時會排放大量廢氣，對洞內空氣污染較為嚴重，尤其在長大隧道中使用，需要有強大的通風設施。隨著大型裝載機械及重載自卸汽車的研制和生產，近年來無軌運輸在隧道掘進中得到了愈來愈廣泛的應用。施工實踐證明：洞內無軌運輸（汽車運輸）優于有軌運輸，但汽車在洞內行駛放出有害氣體，影響工人健康，為了將其及時排除，通

39、風是關鍵。同時隧道長了，往返運輸時間加長，控制開挖機械化作業線循環時間，影響施工進度。如能利用輔助導坑加強通風及出碴工作，對加速施工進度，維護工人健康能起積極作用。第四節第四節 隧道工程施工進度安排隧道工程施工進度安排 一、資源需要量計劃一、資源需要量計劃 參見第四章第四節。二、施工進度的確定二、施工進度的確定 隧道施工進度計劃是在各個單項作業循環計劃，特別是在導坑掘進循環計劃的基礎上定出的，因為導坑掘進是控制隧道施工進度的關鍵。導坑的開挖有交接班、檢查找頂、出碴、鉆眼、裝藥放炮、通風排煙等工序，從交接班開始到下一次交接班，組成一個作業循環。完成一個作業循環就有一次開挖進度，其數值等于炮眼深度

40、與炮眼利用率的乘積。例如，增加炮眼深度可以增加每個循環的進尺，但在鉆眼、出碴上就要多費時間，因而同一時間內，循環次數就會減少；為了提高炮眼利用率而增加炮眼數目，也會增加循環時間而減少循環次數。為了保證作業循環計劃的實現，常編制循環作業圖表，使各個工序的施工人員心中有數，在計劃規定的時間里高質量地完成各項施工任務。當施工進度計劃初步完成后，應按照施工過程的連續性、協調性、均衡性及經濟性等基本原則進行檢查和調整。三、施工進度圖的繪制三、施工進度圖的繪制 1確定工序間距：施工中為了達到安全生產，工序之間互不干擾起見，必須保持工序間的最小間距。不同的開挖方法有不同的間距要求，可參見隧道施工手冊的相關內

41、容。2施工進度圖的繪制步驟及方法：（1）繪出工程概況表及隧道縱斷面示意圖：包括百尺標、坡度、隧道長度、中心里程、地質及水文情況、襯砌式樣、開挖方法、進出口里程、線路情況及主要工程數量等。192（2）確定隧道開挖順序、導坑類型、斷面尺寸、各工序間的間距長度，并繪出開挖程序示意圖。（3）按開挖程序示意圖及各段開挖進度，繪出各段的開挖進度線，若有輔助導坑或開挖方法有變更，應在進度線中表示。進度線的繪制方法為：在不同地質不同襯砌地段，計算出各段需要的天數，即：該段長度每段長度天數。然后以長度作為橫坐標，天數作為縱坐標，通過隧道開工的起點（即原點）作直線即得。（4）進度線確定后，進行勞動力分配，繪制勞動

42、力動態圖（繪在進度線的右側），繪制圖例圖標，注寫必要的說明。3注意事項（1）在繪制施工進度圖時，既可將開挖、襯砌等項目的各道工序單獨繪出，也可按開挖、襯砌的綜合作業繪制。一般情況下，實施性施工組織設計多采用前者，只有在投標報價中可采用后者。（2）應隨時注意變換點，并在繪制中標明。兩端各工序完工時間應相交在同一斷面上，以利工作量的劃分。（3）水溝及灌漿工作：若為混凝土襯砌時，可在邊墻或拱圈完工后 714 天完成；若為砌石圬工時，可在邊墻及拱圈完工后 34 天完成（4）邊墻及拱圈的襯砌，可隨開挖進度進行。鋪底工程在水溝及灌漿完工后開始鋪砌。洞門工程可根據地質情況及工程數量來確定工期，地質不良洞口的

43、洞門應盡早盡快完成，以增加洞口的穩定，利于施工安全。由于隧道內工程施工中存在很多不可預見的因素，施工中往往會出現一些特殊情況，如大涌水、大斷層、瓦斯溢出等不良情況，所以應針對實際情況單獨編制施工進度圖。其編制方法同前，只是施工項目有所變化。第五節第五節 施工場地平面布置圖施工場地平面布置圖 隧道洞口場地一般比較狹窄，而隧道施工的機械設備和材料又多，如果事前沒有很好的規劃，很容易造成相互干擾，使用不便，效率不高等不合理現象，甚至發生生產事故。為此，施工前要根據洞口的地形特點，結合勞動力安排、機械設備、材料用量、工期要求、施工方法和棄碴場位置等因素，進行全面規劃、統籌安排、合理布置，使工地秩序井然

44、，充分發揮人力物力的最大效能，為快速施工創造有利條件。一般情況下，隧道洞口由于地形限制，施工場地很難一次布置就緒，通常是根據地形及工程的規模，結合棄碴和改造地形，有計劃、分階段地逐步完成。施工場地平面布置圖應包括下列內容：一、棄一、棄碴碴場地及場地及卸碴軌卸碴軌道的布置道的布置 單線隧道每進一米的棄碴平均在 60m3（松方）以上，因此，一個隧道工地的棄碴往往要占很大的面積，而長大隧道更甚。處理棄碴有兩個原則：一個是變無用為有用，把棄碴用作片石碎石料，或用于鐵路路基填方，或用來鋪設臨時道路路面；另一個是變有害為無害，就是當必須占用農田時，力爭把棄碴場變為耕地，以彌補棄碴占用的耕地。193 在考慮

45、棄碴場地時，可依次考慮下述可能性：利用作洞外路基填方和橋頭路堤填土，而運距又不致過遠；順溝順河棄碴而又不致堵塞溝谷與河道；填平山坡荒地作施工場地而不致在山洪來臨時被洪水沖毀，并危害下游農田；洞口均為良田而較遠處有荒地可供棄碴時，作遠距離的運碴等。布置棄碴場地時，還應考慮棄碴對不良地質（如滑坡）和其他工程（如橋臺）的影響。棄碴場上的卸碴線應不少于兩條，交替使用，以利棄碴。二、大批材料的堆放場地和料庫的布置二、大批材料的堆放場地和料庫的布置 大宗材料的存放地點應盡量布置在運輸道路附近，做到倒裝少、運距短，施工互不干擾。1砂石材料堆放和水泥倉庫均應和混凝土攪拌站布置在一起。砂石料場要充分利用地形，不

46、一定要推平場地，但應注意供料要方便。如洞口處地形狹窄，則可在就近開闊處布置砂石堆放場地。水泥倉庫里水泥應充分分類堆放，先到先用，進出方便，以確保水泥不過期硬化。另外，要做好防洪防潮工作。2木材倉庫和木材加工場應布置在一起，并靠近道路。要充分注意防火的要求，木工車間等易燃建筑物應位于場地的下風向，并與其他建筑物保持一定的距離。3鋼材倉庫與鋼筋加工場地應布置在一起，以便于加工和工程使用。三、生產房屋和生產設施的布置三、生產房屋和生產設施的布置 1各種生產房屋和生產設施的布置要特別注意防洪、防砸、防沉陷、防塌埋。2通風機房和空壓機房應靠近洞口，盡量縮短管道長度，以減少管道中能量損失，尤其要避免出現過

47、多的角度彎折。3攪拌機應盡量靠近洞口，靠近砂石料，且應有一定垂直高度，便于裝車運輸。4炸藥、雷管、油料均為危險品和易燃品，布置時應慎重考慮。炸藥、雷管應分別存放，間距不得小于 40m，距線路不小于 300m，不能靠近居民集中的地方，最好設在偏僻點的山洼之地。5機修房應設在各種機械重心地區，避免機械長距離搬運。6發電機房不一定太靠近洞口而與其他房屋爭場地。如采用外來高壓電線輸電，變電站應設在洞口附近。當洞內輸電距離太長（超過 1.3km）時，電壓降太大，電動機械電壓不足，效率低，此時應考慮高壓線進洞，洞內設變電站。7工地的臨時道路應充分利用原有道路。工地的主干道宜呈環狀布置，次要道路可布置成枝狀，但應考慮回車的可能性。8行政管理和生活福利設施，應方便生產，方便工人的生活。工地辦公室和醫療室應靠近施工現場。行政管理辦公室可位于工地出入口附近。生活福利設施要首先考慮永久性房屋，不足時則修建臨時房屋。四、生活房屋的布置四、生活房屋的布置 生活房屋應集中布置，且離洞口不宜過遠，有利于指揮生產與工人上下班方便，但也不宜過近，以免影響辦公和工人休息。要妥善考慮職工室外文體活動場地的布置。生活區要靠近水源，在水源四周 50m以內不得設廁所、畜圈和垃圾坑等。每個隧道工地的條件是千變萬化各不相同的。因此，在考慮隧道工地布置時，要因地制宜，194 對具體情況作具體分析，同時做好環境保護工作。