1、长沙市营盘路湘江隧道东岸主线暗挖普通段施工方案1 编制依据、原则及适用范围1.1编制依据1、长沙市营盘路湘江隧道工程施工图纸设计；2、长沙市营盘路湘江隧道实施性施工组织设计；3、劳动力组织、施工机械配备和施工组织管理；4、长沙市营盘路湘江隧道有关合同文件；5、本标段总体工期情况。1.2编制原则1、在熟悉施工设计图纸、场地水文地质情况及施工现场管线、结构物调查的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案；2、施工进度、劳力资源等安排均衡、高效；3、保护环境、保护文物，文明施工；4、严格贯彻“安全第一”的原则；5、确保工程质量和各种既有管线、结构物的安全运行；6、加强施工管理，提高生产效率，降低工
2、程造价。1.3适用范围本方案适用于东岸南北主线隧道普通暗挖段，分岔大跨段及断层带施工方案另见专项方案。2工程概况2.1工程位置长沙市营盘路湘江隧道工程位于长沙市市区内，连接开福区与岳麓区，处于橘子洲大桥和银盆岭大桥之间，其中江中段距橘子洲大桥约1.3km，距银盆岭大桥约2.1km，隧道东端接线道路为营盘路，隧道西端接线道路为咸嘉湖路，西岸设一进一出两匝道，接主线北侧的潇湘北路；东岸设一进一出两匝道，进口匝道接主线南侧的湘江中路，出口匝道接主线北侧的湘江中路,如图2-1“工程地理位置图”。2.2设计概况长沙市营盘路湘江隧道工程位于长沙市市区内，连接开福区与岳麓区，处于橘子洲大桥和银盆岭大桥之间，
3、其中江中段距橘子洲大桥约1.3km，距银盆岭大桥约2.1km，主线平面分南、北两线设计，北线全长2843m，南线全长2850.61m。北线暗挖施工里程NK0+682-NK2+544，长1862m，其中暗挖普通段长1401.026米，大跨段及连拱段里程为NK0+885.5-NK0+991.5、NK1+830.026-NK2+017，长292.974m，断层破碎带里程为NK1+334-NK1+422、NK2+140-NK2+220，长168米。南线暗挖施工里程SK0+578.716-SK2+443.150，长1864.434m，其中暗挖普通段长1313.093米，大跨段及连拱段里程为SK0+695
4、-SK0+945、SK1+828.159-SK1+945，长366.841m，断层破碎带里程为SK1+189-SK1+273、SK2+019.5-SK2+120，长184.5米。东岸南北线最小净距5.3m；江底最小埋深14.4m，陆域最小埋深8.3m，南北线间设有车行横通道。南北主线隧道平面图见图2-2。南北主线隧道纵断面图见附图2-3。江底断层破碎带PS衬砌结构设计见图2-4；陆域级围岩L5衬砌结构设计见2-5图；江底级围岩S5衬砌结构设计见2-6图；江底级围岩S4a、S4b衬砌结构设计见2-7图；陆域小净距段LX5a、LX5b衬砌结构设计见2-8图。图2-1工程地理位置图图2-1工程地理位
5、置图图2-2 南北主线隧道平面图图2-3江底断层破碎带PS衬砌结构设计图图2-4 陆域级围岩L5衬砌结构设计图 图2-5 江底级围岩S5衬砌结构设计图图2-6 江底级围岩S4a、S4b衬砌结构设计图图2-7 陆域小距段LX5a、LX5b衬砌结构设计图2.3施工参数 东岸主线暗挖隧道设计参数 表2-1断面形式施工参数LX5a、LX5bS5PSL5S4a、S4b预注浆地面袖阀管预加固全断面超前帷幕预注浆，注浆圈6m，水泥-水玻璃双液浆地面袖阀管预加固全断面超前帷幕预注浆，注浆圈6m，水泥-水玻璃双液浆管棚T76自进式管棚环距30cm，L=18m，拱部150打设。T76自进式管棚环距30cm，L=1
6、8m，拱部130打设。T76自进式管棚环距30cm，L=18m，拱部180打设。T76自进式管棚环距30cm，L=18m，拱部150打设。/超前小导管（见示意图）单层42超前小导管t=4mm，L=5.0m，环向间距30cm，拱部150布置。单层42超前小导管t=4mm，L=5.0m，环向间距30cm，拱部150布置。单层42超前小导管t=4mm，L=5.0m，环距30cm，拱部180布置。单层42超前小导管t=4mm，L=5.0m，环距30cm，拱部150布置。双层42超前小导管t=4mm，L=5.0m，环距30cm，拱部130布置。土方开挖方量 每延米93.82 m3每延米97.33m3每延
7、米99.10m3每延米95.57m3每延米94.87m3钢拱架I22b工字钢，钢架间距50cmI20b工字钢，钢架间距50cm中空锚杆25中空注浆锚杆，L=4m，500mm（纵向）*750mm（环向），梅花形拱墙布置纵向连接筋单层22钢筋，环向间距1m ，斜向内侧布置钢筋网双层8钢筋150mm150mm网格，全断面布置双层8钢筋200mm200mm网格，全断面布置锁脚钢管50钢管t=3.5mm，L=4.5m，每拱脚处打设2根防水卷材自粘式防水板二衬钢筋环向主筋25、22，纵向连接钢筋14，拉勾8二衬混凝土C35防水钢筋混凝土2.4工程地质及水文地质2.4.1工程地质隧道穿越及洞顶的岩、土层有：
8、杂填土、素填土、淤泥及淤泥质土、粉质粘土、粉细砂、圆砾、残积粉质粘土、强风化板岩、中风化板岩、微风化板岩及断层破碎带。(1)杂填土(Q4ml)(为地层代号，下同)灰色、褐色、褐黄色，干湿，松散状，物质构成以建筑垃圾及生活垃圾为主，混粘性土，局部以粘性土成分为主，具高压缩性，软硬不均，工程性状差，堆填时间在10年以上，广泛分布于东西两岸，厚度1.20-10.50m，重型圆锥动力触探试验击数范围一般为15击。(2)素填土(Q4ml)褐黄色，湿，粘性土成分为主，软可塑状，局部充填较多生活垃圾或腐生物等有机质，具高压缩性，工程性状差，堆填时间较短，一般为筑堤新近堆填，局部时间较长，见于两岸河堤及橘子洲
9、上，厚度0.60-7.20m。重型圆锥动力触探试验击数范围一般为46击。(3)淤泥(淤泥质土)(Q4h)褐灰色、灰黑色，软可塑流塑状，局部充填较多生活垃圾或腐生物等有机质，具高压缩性，工程性状差。线路东西两岸沿线已回填的老沟渠、池塘等位置及河堤范围内广泛分布，厚度1.104.20m。(4)粉质粘土(Q4al)褐灰色，软可塑状，含黑色铁锰质氧化物。捻面较光滑，无摇震反应，干强度低，韧性低。见于东西两岸河堤附近范围内及江心洲，厚度0.807.90m。(5)粉细砂(Q4al)褐黄色，湿，松散稍密状，成分为石英质，含云母，粘土充填。见于橘子洲及两岸河堤，厚度0.80-9.00m。(6)圆砾(Q4al)
10、褐黄色，饱和，中密状。圆砾含量60%以上，成分以石英质为主，磨圆度较好，一般粒径0.202cm。混卵石20%以上，粒径为4-6cm，中粗砂充填。见于东西两岸河堤附近范围内及江心洲，厚度0.20-6.50m。其内局部见粉细砂夹层。(7)圆砾(Q2al)褐黄、黄色，稍湿-饱和，稍密-密实状。圆砾含量60%，成分以石英质为主，磨圆度较好，分选性差，一般粒经0.2-2cm。混卵石，砂、粘性土充填，分布于东西两岸，厚度0.30-6.40m。(8)残积粉质粘土(Qel)灰色、黄色、褐红色，硬塑坚硬状，由板岩及泥质粉砂岩风化残积形成。捻面较光滑，无摇震反应，中等干强度，中等韧性。见于东西两岸，厚度0.30-
11、2.00m。(9)强风化泥质粉砂岩(K)褐红、紫红色，岩芯呈土夹块状及碎块状，极软岩，岩块用手易折断，冲击钻进较困难，岩体基本质量等级为类。分布于东岸湘江大道以东，厚度0.10-4.70m。(10)中风化泥质粉砂岩(K)红、紫红色，节理裂隙较发育，多呈闭合状，节理裂隙面上可见黑色铁锰质浸染。岩面粗糙，偶见溶蚀小孔，岩芯呈柱状，极软岩，敲击声哑，岩体基本质量等级为类。分布于东岸湘江大道以东，厚度6.30m。 (11)微风化板岩(Pt)灰色、灰褐色、褐红色、青灰色，为较软岩，岩芯呈大块状、块状，短柱状、长柱状，锤击声脆，板理发育，节理稍发育，岩体基本质量等级为类。在该层中局部夹有强风化板岩透镜体。
12、分布于西岸、湘江河道及东岸湘江大道附近，最小厚度4.202.4.2水文地质2.4.2.1地下水类型根据钻探揭露，按地下水埋藏条件，场地内地下水可分为孔隙水及基岩裂隙水二种类型。1、孔隙水（1）上层滞水：主要赋存于表层人工填土层中，受大气降水和周边生产生活用水补给，含水层透水性差，水量小。（2） 孔隙承压水：含水层由粉细砂、圆砾层组成，广泛分布湘江阶地及河漫滩、江心洲，地下水量丰富，地下水化学类型主要为HCO3Ca，粉细砂渗透系数K0.91m/d，圆砾渗透系数K11.98-27.60m/d，影响半径R36.61-69.92m，圆砾渗透系数K9.0615.85m/d，影响半径R15.0519.91
13、m。2、基岩裂隙水赋存于基岩各风化带中，随着深度增加，水量逐渐减弱。河床中板岩节理裂隙较发育，地下水渗透性呈中等较差状态。2.4.2.2 地下水补给、迳流、排泄条件地下水主要接受大气降水补给及外围侧向补给。枯水期时，地下水由两侧向湘江径流。以侧向渗流运动方式向河流排泄。汛期时，河流水位急剧抬升，河水向两侧补给地下水。地下水动态变化较大，水位变幅一般为1.55.0m，汛期可达10.0m以上。由于湘江防洪堤及堤内防渗帷幕的实施，削弱了浅层地下水与地表水的水力联系。2.4.3地形地貌地貌单元由典型的河流侵蚀堆积地貌、湘江河床、江心洲、漫滩及其级堆积阶地组成。隧道湘江段沿线开阔，两岸平直，岸坡较平缓，
14、现均已修筑防洪堤，橘子洲傅家洲为江心洲，将湘江分为东、西河汊，江心洲宽约460m，其中有一小河汊呈北东向将洲分为东西两半，东边为橘子洲、西边为傅家洲，小河汊宽约80m，标高31.0934.50m，洲周边均已施工砌置挡墙，高约46m，东汊河床宽约420m，西汊河宽约310m，河漫滩标高变化24.8127.46m。湘江东西两岸现主要为城市街区，西岸地形标高变化32.3838.60m，东岸地形标高变化34.0040.11m。2.5工程数量表 主线隧道工程数量表 表2-2断面类型项目型号单位每延米量长度(m)工程量S4a土方开挖m394.8717216317喷射砼C25m39.531639钢筋网（圆钢
15、）8t0.27547.3中空注浆锚杆25m488256小导管42m7613072T76自进式管棚76m6911868工字钢I22bt2.15369.8连接筋（螺纹钢）22t0.1830.96钢板16mmt0.35260.544螺栓及螺母M30套7212384锁脚钢管50m7212384仰拱砼C35m36.341090.48仰拱填充砼C15m310.591821.48拱墙砼C35m310.951883.4自粘式防水卷材m233.165703.52钢筋HRB335t1.292222.24钢筋HPB235t0.14825.456S5土方开挖m397.33225621957.33喷射砼C25m310.
16、332330钢筋网（圆钢）8t0.37283.9中空注浆锚杆25m409024小导管42m9020304T76自进式管棚76m8218499工字钢I22bt2.552575.7连接筋（螺纹钢）22t0.1227钢板16mmt0.42295.2螺栓及螺母M30套8018048锁脚钢管50m7216243仰拱砼C35m36.951567.92仰拱填充砼C15m310.592389.10拱墙砼C35m312.002707.2自粘式防水卷材m233.487553.8钢筋HRB335t2.026457.06钢筋HPB235t0.19844.67PS土方开挖m399.10180517887喷射砼C25m3
17、10.421880钢筋网（圆钢）8t0.36565.88中空注浆锚杆25m244332小导管42m10518952T76自进式管棚76m9416967工字钢I22bt2.582466连接筋（螺纹钢）22t0.1221.66钢板16mmt0.42276.17螺栓及螺母M30套8014440锁脚钢管50m7212996仰拱砼C35m37.571366.39仰拱填充砼C15m310.591911.50拱墙砼C35m313.062357.33自粘式防水卷材m233.796099.10钢筋HRB335t2.90523.45钢筋HPB235t0.29953.97L5土方开挖m395.57189151807
18、7喷射砼C25m310.241936钢筋网（圆钢）8t0.26950.88中空注浆锚杆25m203783小导管42m9017023T76自进式管棚76m8215510工字钢I22bt2.529478.3连接筋（螺纹钢）22t0.12022.69钢板16mmt0.42279.82螺栓及螺母M30套8015132锁脚钢管50m7213618仰拱砼C35m36.341199.211仰拱填充砼C15m310.592003.099拱墙砼C35m310.952071.193自粘式防水卷材m232.536153.05钢筋HRB335t2.279431.073钢筋HPB235t0.29655.988LX5aL
19、X5b土方开挖m393.8245842969喷射砼C25m310.134639.54钢筋网（圆钢）8t0.335153.43中空注浆锚杆25m209160小导管42m9041220T76自进式管棚76m8237556工字钢I22bt2.5141151连接筋（螺纹钢）22t0.12054.96钢板16mmt0.379173.58螺栓及螺母M30套7232976锁脚钢管50m7232976仰拱砼C35m35.732624.34仰拱填充砼C15m310.594850.22拱墙砼C35m39.914538.78自粘式防水卷材m232.8515045.3钢筋HRB335t2.006918.748钢筋HP
20、B235t0.18082.443 施工方案及部署3.1施工总原则为确保施工过程中的安全，施工过程中遵循以下施工原则：(1)对湘江大堤进行认真的调查，对其结构形式、基础等了解清楚及与隧道的关系。(2)遵循“早预报、预加固、小断面、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、快衬砌”的原则进行开挖支护施工，及时封闭成环，改善支护受力条件，充分发挥其支护效果，严格控制开挖进尺，及时施作初期支护。(3)加强超前地质预报，将超前地质预测预报纳入施工工序管理并认真实施，主要采取TSP超前预报和超前探孔相结合的方式进行。(4)严格按照预注浆方案进行全断面注浆，在检验合格后方可进行隧道开挖。(5)开挖前要严格按设计进行超
21、前管棚及小导管的施工，支护效果达到设计要求，否则不得进行开挖作业。(6)严格控制隧道开挖循环进尺，减少隧道的超挖量，保证施工安全。(7)隧道开挖时，遇到渗水时采用喷射混凝土方式进行封堵，遇到涌水时立即封闭工作面，重新进行注浆止水。(8)根据实际情况选用CRD工法，化大洞为小洞，步步为营，及时封闭初支，保证初期支护的强度与刚度，减小地表变形。开挖主要采用机械配合人工风镐修整成形，尽量避免爆破施工，减少爆破震动对岩体的扰动，以最大程度的发挥岩体的自承载作用。(9)严格按照设计进行施工，确保施工质量。隧道初支尽早封闭成环，二次衬砌施工紧跟初支，改善护结构受力条件，保证施工安全。(10)穿越湘江大堤时
22、，南、北线采取分别通过的方式，即在先行洞完成二次衬砌后，后行洞方进行开挖通过。(11)加强对湘江大堤的监测工作，严格控制大堤变形，堤顶沉降不大于10mm，水平位移不大于10mm；根据受力、变形情况，进行信息化施工。(12)隧道内设计足够的积水坑和抽水设备，安设防水闸门、准备足够的抢险物资和设备，以备突水时使用并做好逃生路线规划。(13) 在湘江汛期，安排专人进行24小时巡视，发现问题及时向长沙市防汛领导小组报告。3.2暗挖段初支方案3.2.1暗挖普通段开挖初支方案 南北主线暗挖段开挖初支断面为“三心圆”马蹄型断面，开挖工法采用三台阶临时仰拱法、四步CRD法和六部CRD法开挖。初期支护采用I22
23、b的钢拱架，纵向间距50cm，布置双层8的钢筋网，连接筋为22螺纹钢，C25喷射混凝土厚度为30cm，二衬施工紧跟开挖初支面。主线暗挖段采用的超前支护有：全断面超前帷幕注浆，注浆加固圈固结范围为开挖轮廓线外6m。每段注浆长度为30m，分三段实施，第一段长14m，第二段长20m，第三段长30m；T76自进式管棚，拱部120180范围内设置，环向间距30cm，每环打设37根，管棚长18m，纵向间距12m，纵向搭接长度为6m；42超前小导管，小导管沿拱顶与管棚钢管间隔布置，环向间距设计为30cm，外插角15，纵向搭接长度2m，拱部120150范围内设置。辅助施工措施采取径向后注浆，初期支护拱部预埋5
24、m长的32钢管，3-5根/每环，纵向间距1.0m，压注水泥浆。主线暗挖段的施工方法有三台阶临时仰拱法、四部CRD法和六部CRD法施工。三台阶临时仰拱法施工台阶长度：上、中、下各台阶之间的长度均为45m，开挖时以人工配合挖机开挖为主，局部弱爆破辅助施工，洞内出碴采用挖掘机配合自卸汽车装运卸至井底，由45T门吊吊出卸置临时碴槽，再经挖机配合自卸汽车装运运至指定碴场。采用四部CRD法施工时，1部超前，4部及时跟进成环，1、3部开挖一榀支护一榀。土方开挖时，四部CRD法1、3部采用人工开挖，并配合手推小斗车出渣至2部、4部后采用小型挖机装渣，小型农用车运渣至竖井口；四部CRD法2、4部拟采取人工配合小
25、型挖机开挖，采用小型农用车出渣至竖井口，地表45T门吊垂直提升至地表渣坑。采用六部CRD法施工时，1部超前，6部及时跟进成环，1、3部开挖一榀支护一榀。土方开挖时，六部CRD法每部均采用人工开挖，且人工推斗车的方式运渣至挖机工作范围，然后集中装渣，自卸汽车运至竖井口后，由地表45T门吊提升至地表渣坑。3.2.2小净距隧道超前支护方案东岸陆域暗挖段圆砾层厚度为7.2m，且与江底相连通。为保证安全施工，先进行地表袖阀管加固注浆。加固范围为隧道开挖轮廓线外6米，加固深度应以进入中或强风化岩2米为标准，对于隧道底部个别地质变差时，加固深度应达到隧道底部6米。袖阀管间距为1.5m，梅花形布置；注浆材料为
26、1：1水泥水玻璃双液浆。施工超前大管棚及超前小导管预支护，并结合超前地质预报，待预加固及预支护合格之后再进行土石方开挖，并且两隧道之间采取错开的方式开挖，其余见普通段施工方案。3.3初支施工方法 主线南线暗挖段SK1+640SK2+443.150分段长度及开挖工法 表3-1序号起讫里程开挖工法衬砌类型分段长度(m)1SK1+ 640725.5三台阶临时仰拱法S4a85.52SK1+ 725.5828.1596步CRD法S5102.6593SK1+828.159 926.232大跨段/98.0734SK1+926.232 945连拱小净距/18.7685SK1+945 SK2+19.56步CRD
27、法S574.56SK2+19.5 SK2+1206步CRD法PS100.57SK2+120 SK2+214.154步CRD法L594.158SK2+214.15 SK2+290先4步CRD后6步CRDLX5a75.859SK2+290 SK2+443.15先4步CRD后6步CRDLX5b153.15主线北线暗挖段NK1+743SK2+544分段长度及开挖工法 表3-2序号起讫里程开挖工法衬砌类型分段长度(m)1NK1+ 743830.026三台阶临时仰拱法S4a87.0262NK1+ 830.026991.5大跨段/161.4743NK1+991.5 NK2+17连拱段/25.54NK2+17 NK2+1406步CRD法S51235NK2+140 NK2+2206步CRD法PS806NK2+220 NK2+3154步CRD法L5957NK2+315 NK2+395先4步CRD后6步CRDLX5a808NK2+395544先4步CRD后6步CRDLX5b1493.3.1四部CRD法施工1、施工方法主线隧道陆域级围岩L5、陆域小净距LX5a、LX5b先行隧道采用四部CRD工法，2、4部又采用上下台阶法进行开挖施工。2、施工
