隧道施工辅助作业与施工组织.ppt

隧道工程,第十章 隧道施工辅助作业 与隧道施工组织设计,第一节 施工辅助作业,第二节 隧道施工组织,第三节 隧道施工管理,思考题,1、隧道施工辅助作业的概念、内容、作用？2、隧道施工压缩空气的供应主要考虑哪几方面？考虑思路如何？3、隧道施工供水考虑哪几方面？4、施工用电主要考虑哪些问题？其要点是什么？5、隧道施工通风的目的？标准？方式有哪几种，如何选择？通风机类型及选择？6、隧道施工防尘有哪些措施？,第一节 施工辅助作业,修建隧道时为配合开挖、运输、支护及衬砌等基本作业而进行的其他作业，称为辅助作业。,其内容主要有：压缩空气供应、施工供水、施工供电和照明以及施工通风与防尘等。,一、压缩空气供应,二、施工供水,三、供电及照明,四、通风与防尘,五、风、水、电管线布置示例,一、压缩空气供应,在隧道施工中，以压缩空气为动力的风动机具已得到广泛地使用，常用的有凿岩机、装碴机、喷混凝土机、锻钎机、压浆机等。这些风动机具所需的压缩空气由空气压缩机（以下简称空压机）生产，并通过高压风管输送给风动机具。,压缩空气的供应主要应考虑供应足够的风量以及必需的工作风压，同时还应尽量减少压缩空气在管路输送过程中的风量和风压损失，从而达到节约能源、降低消耗的目的。,（一）空压机站的生产能力,（二）压风管道的设置,（一）空压机站的生产能力,压缩空气由空压机生产供应。空压机一般集中安设在洞口附近的空压机站内。空压机站的生产能力取决于耗风量的大小，并考虑一定的备用系数。耗风量应包括隧道内同时工作的各种风动机具的生产耗风量和由储气筒到风动机具沿途的损失。,式中,K备空压机的备用系数，一般采用75%-90%;,风动机具所需风量(m3/min，可查阅风动机具性能表）；,K同时工作系数，见表10-1-1；,q漏管路及附件的漏耗损失,管路总长（km）；,每千米漏风量，平均为1.52.0 m3/min；,Km空压机所处海拔高度对空压机生产能力的影响系数，见表10-1-2。,根据计算确定了空压机站的生产能力后，可选择合适的空压机和适当容量的贮风筒。当一台空压机的排气量不满足供风需要时，可选择多台空压机组成空压机组。此时，为便于操作和维修，宜采用同类型的空压机，考虑到在施工风量负荷的不均匀，为避免空压机的回风空转，可选择一台较小排气量（一般为其他空压机容量的一半）的空压机进行组合。,空压机一般分为电力和内燃两类。当施工初期电力缺乏时，一般采用内燃空压机过渡。,空压机站应设在空气洁净，通风良好，地基稳固且便于设备搬运之处，并尽量靠近洞口，以缩短管路，减少管道漏风损耗。当有多个洞口需集中供风时，应选择在适当位置，使管路损耗尽量减少。,（二）压风管道的设置,1管径选择,2管道安装,1管径选择,压风管道的选择，应满足工作风压不小于0.5 MPa的要求。空压机生产的压缩空气压力一般在0.708MPa左右，钢管终端的风压不得小于06MPa，通过胶皮管输送至风动机具的工作风压不小于05MPa。,钢管的风压损失,以上计算的压力损失值若过大，则需选用较大管径的风管，从而减少压力损失值，使钢管末端风压不得小于0.6MPa。,胶皮风管是连接钢管与风动机具的，由于其压力损失较大，一般应尽量缩短其使用的长度，从而保证压缩空气的工作压力不小于0.5MPa。,式中,摩阻系数，见表10-1-3；L送风管路长度（包括配件当量长度，见表10-1-4)，m；d送风管内径，m;g重力加速度，采用9.81 m/s2；v一一压缩空气在风管中的速度m/s，根据风量和风管面积可得；压缩空气的重力密度。,大气压强下，温度为0时，空气重力密度为12.9N/m3，温度为t时，,此时，压力为P 的压缩空气的重力密度,P为空压机生产的压缩空气的压力，由空压机性能可知，单位为MPa。,2管道安装,(1)管道敷设要求平顺，接头密封，防止漏风，凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不能使用。(2)在洞外段，风管长度超过500 m,温度变化较大时，宜安装伸缩器；靠近空压机150 m以内，风管的法兰盘接头宜用耐热材料制成的垫片，如石棉衬垫等。(3)压风管道在主输出管道上，必须安装总闸阀以便控制和维修管道；主管上每隔300500 m应安装闸阀；按施工要求，在适当地段（一般每隔60 m）加设一个三通接头备用；管道前端至开挖面距离宜保持在30 m左右，并用高压软管接分风器；分部开挖法通往各工作面的软管长度不宜大于50 m，与分风器联结的胶皮软管不宜大于10 m.,2管道安装,(4)主管长度大于1 000 m时，应在管道最低处设置油水分离器，定期放出管中聚积的油水，以保持管内清洁与干燥。(5)管道安装前应进行检查，钢管内不得留有残杂物和其他脏物；各种闸阀在安装前应拆开清洗，并进行水压强度试验，合格者方能使用。(6)管道在洞内应敷设在电缆、电线的另一侧，并与运输轨道有一定距离，管道高度一般不应超过运输轨道的轨面，若管径较大而超过轨面时，应适当增大距离。如与水沟同侧时不应影响水沟排水。(7)管道使用时，应有专人负责检查、养护。,二、施工供水,由于凿岩、防尘、灌筑衬砌及混凝上养护、洞外空压机冷却等工作都需要大量用水，施工人员的生活也需要用水，因此要设置相应的供水设施。施工供水主要应考虑水质要求、水量大小、水压及供水设施等几个方面的问题。,（一）水质要求,（二）用水量估算,（四）供水管道布置,（三）供水方式及供水设备,（五）施工过程的地下水控制,（一）水质要求,凡无臭味、不含有害矿物质的洁净天然水，都可以作为施工用水，饮用水的水质则要求更为新鲜清洁，符合国家饮用水水质标准。无论生活用水还是施工用水，均应做好水质化验工作。,（二）用水量估算,1.施工用水,2生活用水,生产工人平均（0.10.15）m3/d；,非生产工人平均（0.08012 m3/d。,3消防用水,除按消防要求在设计、施工及临时住房布置等方面做好防火工作外，还应按临时建筑房屋每3000m2、消防耗水量(1520)L/s,灭火时间为0.51.O h计算消防用水贮备量，以防不测。,（三）供水方式及供水设备,1、供水方式,2、供水设备,A贮水池,B水泵与泵房,（四）供水管道布置,(1)管道敷设要求平顺、短直且弯头少，干路管径尽可能一致，接头严密不漏水。(2)管道沿山顺坡敷设悬空跨距大时，应根据计算来设立支柱承托，支撑点与水管之间加木垫；严寒地区应采用埋置或包扎等防冻措施，以防水管冻裂。(3)水池的输出管应设总闸阀，干路管道每隔300500 m应安装闸阀一个，以便维修和控制管道。管道闸阀布置还应考虑一旦发生管道故障（如断管）能够暂时由水池或水泵供水的布置方案。(4)给水管道应安设在电线路的异侧，不应妨碍运输和行人，并设专人负责检查养护（可与压风管道共同组织一个维修、养护工班）。(5)管道前端至开挖面，一般保持的距离为30 m,用直径50 mm高压软管接分水器，中间预留异径三通，至其他工作面供水使用软管（13 mm）连接，其长度不宜超过50 m.(6)如利用高山水池，其自然压头超过所需水压时，应进行减压，一般是在管路中段设中间水池作过渡站，也可直接利用减压阀来降低管道中水流的压力。,（五）施工过程的地下水控制,隧道施工防水排水一般情况以排为主，特殊条件下以堵为主，采取截、堵、排相结合的综合措施。,(1)尽量采取能减少对地下水平衡破坏、对地表水污染、对农田山体坡脚毁坏的措施。如将水堵于主体工程以外；施工用水经处理符合要求后排入河道内。(2)采取的措施首先有利于隧道施工顺利开展，并有利于隧道营运期间的结构稳定和交通安全。如截断水源尽可能减少洞内水量和堵水的困难；给水以出路沿着安排的途径疏干围岩含水、保障不损坏和降低工程质量。(3)施工安排上尽量利用设计的排水系统，保障施工期间排水畅通。如寒冷及严寒地区施工先安排排水坑道施工，既可探明地质条件、又能排除施工水，且能减少防冻投入。,1洞外排水,2.洞内排水,3人工降低地下水位,（五）施工过程的地下水控制,施工期间的洞外排水，主要是做好洞口的防洪和排水设施，防止雨季到来时山洪或地面水倒流入洞。对于斜井、竖井尤应多加注意。其次是将与地下水有补给关系的洼地、沟缝用粘土回填密实，并施作截水沟截流导排。,1洞外排水,（1）主要内容,（2）截排水坑道设置要求,（3）超前钻孔探排水,（1）主要内容,1)平整洞顶地表，排除积水。所有坑洼、陷穴、探坑、钻孔等，应用不透水土壤回填夯实；湿陷性陷穴和岩溶孔洞等特殊地质应按设计认真处理。2)整理对隧道有危害的流水沟渠，必要时以圬工铺砌，防止下渗，并使水流畅通、远离洞口；洞顶设有高压水池时，必须防渗漏、防溢；避免在洞顶安置生活区。3）洞口边、仰坡坡顶外天沟应确保截水引流，路堑纵坡向隧道内为下坡时应在洞口设置横向盲沟，路基边沟应挖成反坡排水。如为临时水沟须用防水砂浆抹面封闭。4）隧道洞口、辅助坑道口或井口的排水系统必须尽早完成并应妥善处理出水口，防止冲刷废碴危害农田和水利设施。,根据地层含水量大小和对隧道的危害程度等确定排水坑道位置，一般设在最低层或设在对隧道影响最大的含水层中。截排水坑道一般与隧道平行或近似平行，并设于地下水流向隧道的一侧，垂直于水流方向。严寒地区隧道的截排水坑道用作为永久泄水洞时，一般可设在隧底之下，其埋置深度不得小于地层的最大冻结深度。除必须衬砌外并应留足泄水孔；隧道衬砌背后的防排水设施应予连通。1)当隧道设有平行导坑时，可利用平导超前开挖探、截地下水，而不必专设排水坑道，但应视坑道地质情况，进行必要的衬砌。2）截排水坑道可在出口接明渠将水排走，或用通道和排水管与隧道水沟连通。如只设局部地段的截排水坑道，可将通道与开挖面附近水沟连通。3)严寒地区的截排水坑道出口处应保温防寒，防止冰塞和冰锥。一般可加大出口段坡度、加厚土层保温；将出口置于沟谷最高结冰面以上且不致含泥水流倒灌淤塞，并做保温圆包头式和端墙式。4)截排水坑道的纵向坡度，应不小于3；其断面大小，应在满足施工要求和机具条件下，力求缩小净空，减少工程量。,（2）截排水坑道设置要求,（3）超前钻孔探排水,1)根据水文地质和地质构造情况判定地下水流方向，确定钻孔位置、方向、数目和每次钻进深度。2)加强钻孔附近的坑道支护，清理坑道，准备好排水设施。3)根据估计水量、水压，对探水眼孔口进行加固，设套管安装水阀，以控制放水眼流量和预先释放掘进前方的高承压水。根据隧道排水能力，控制放水眼的流量。4)为防止高承压水突然涌出，钻孔必须在高压滞水层前，预留15-20m的不透水层作为防护；宜经常保持15-20m的超前距离，以保证施工安全。5)当钻孔时发现岩层变松或粘土量增多，或沿钻杆向外流水超过正常凿岩供水量或出现空气变冷、发生雾气、有水声、顶板淋水、底板流水加大等其他涌水征兆，应即停钻并不得抽动钻杆，一面监视水情，一面撤离人员再行治理。,洞内水主要来源于地下水和施工用水。对于有污染性的施工用水，还应按环境保护要求经净化处理后方能排入河流。,（1）顺坡排水,（2）反坡排水,2.洞内排水,即进洞上坡，一般只需按路线设计坡度（不小于0.5%），在坑道一侧挖出纵向排水沟。水即可以沿沟顺坡排出洞外。若利用平行导坑排水时，则平导应较正洞低0.20.6 m，使横通道（联系洞）也有一个顺坡利于排水。应当注意的是，一般将施工排水沟挖在结构排水沟的位置上。,（2）反坡排水,即进洞下坡，不能自流排水，如涌水量较大并有长期补给来源时，此时水向工作面汇集，需用抽水机排水。,其一是分段开挖反坡侧沟，在侧沟每一分段上设一集水坑，用抽水机把水排出洞外。,集水坑间距Lk,式中,h水沟最大开挖深度，一般不超过0.7 m;ix线路坡度；is水沟底坡度，不小于0.3%.,另外一种是隔较长距离开挖集水坑。开挖面的积水用小水泵抽到最近的集水坑内，再用主抽水机将水抽出洞外。,（2）反坡排水,机械排水使用的水泵和管路须经计算后选定:,水泵的排水能力Q(m3h)：,水泵的扬程H(m)：,水泵的轴功率N(kW)：,排水管直径d(m)：,吸水管直径D（m)：,吸水管最大长度Lz（m)：,C涌水不均匀系数，取1.3-1.5；M水泵的时间利用系数，取0.8-0.85;Q涌水量(msh)；L1排水管长度（m)；L2吸水管长度(m)；排水管路的倾角（）；K管路阻力换算扬程系数，见表22-2；水的容重，10 1.1(t/m3）；水泵效率，0.65-0.85；v排水管内平均流速1.5-2.2(m/s)；Hs水泵允许吸上真空高度(m）。,3人工降低地下水位,（1）井点降水的方法,（2）深井抽水,（1）井点降水的方法,井点降水适用于渗透系数为0.1-80m/d的砾砂、粗、中、细砂等地层，但要求事先确知地下水的流动方向和不透水地层的位置、厚度等，以保证正确布置井点。降水的深度主要受设备限制，一般一层井点系统能降低水位3一6m。井点系统的构成是将一系列井点管埋设于开挖底面以下的地层中，并将这些井点都连接到抽水总管，用真空泵和水泵将地下水抽出，以降低地下水位。井点管由滤管及井管连接组成，其中：滤管为长lm左右、直径50mm的无缝钢管，管壁钻有直径19mm的花孔，管外缠绕间距2cm铁丝圈，再包二层金属滤网。管底端做成尖形，封死；井管一般用直径25mm无缝钢管制做，其长度视施工现场的具体条件确定，导坑内施工受空间限制，可采用lm左右短管分节打人接长。井点管安装在钻孔内，孔壁与井管之间应及时用粗砂填实，孔口下至少0.5m深度内应用粘土填塞严密，防止漏气。井点间距，一般为0.8-1.6m；钻孔深度，须比滤管底深0.5m左右；滤管顶端应低于底面以下1.0-12m；每组井点的埋设深度必须保持一致；井点管方向可竖直亦可向前或向两侧倾斜500-55。如注入管内的水很快下渗，或向井管与孔壁间填砂管内水面上升，则埋管合格。然后装上弯联管并和总管连接；抽水总管与泵的位置安装应尽量降低且沿抽水水流方向应有0.25%-0.5的上仰坡度。井管系统各部件均应安装严密，防止漏气；如排水管有倒流水可能时，在排水管与水泵接连处须装逆止阀。气水分离箱与总管连接的管口宜高于抽水泵的叶轮轴线。,整个井点系统安装完毕，做总管真空试验。将所有的弯联管阀门和总管闸阀关闭，从接近泵站一端开始依次打开总管的阀门，读取真空度仪表的读数。总管合格之后，开启各井点的阀门，检查其真空度，对不合格的应立即加以检修。真空试验合格后，即可正式运转。先开动真空泵，随即开动抽水泵，抽水管的阀门应根据水流多少确定开启大小，不可始时就将其开大。开始抽出的水可能夹带一部分细砂，正常情况下，过一段时间即可消失。但若滤网孔眼过大，砂粒会不断抽出。或者排水管上的阀门开启过大，泵将系统内的水全部抽完，真空泵又将系统外的水强吸进来，也将带进部分泥砂。这表示泵的抽水量过大，超过地下水流供应量，调整的方法是将排水管阀门关小。若泵站经过数天抽水后，排水管的水仍然满流，则证明泵站的抽水量太小，可开动备用泵，以使水位迅速降低。井点系统在工作时，真空计所指示的真空度应和设计的相符，或比设计的略高，才能达到预计降低水位的目的。当发现真空度不够，抽出水量很少时，可先将泵站与总管之间的闸阀关闭，则真空计读数应上升到600-650mm，如仍停留在低读数不动，则可断定真空度不足的原因与泵站有关。泵站检查完毕后，打开闸阀，再检查抽吸系统。抽吸系统漏气部位主要在各接头处和滤管处。抽水过程中应经常检查管路有无漏气及“死井”，如有“死井”，可用水冲进疏通或重新埋设。,当浅埋隧道或竖井穿过潜水、承压水层时，在隧道两侧或竖井的四周从地表钻凿深井，依靠水泵抽水降低水位。但地下水渗流人井的速度有一定限度，要达到预定的降低水位效果需要一定的时间。一般使用条件是：含水层厚度小于15m，但其中粘土夹层不超过两层，否则每一层上都会留下未滤干带；岩层渗透系数10-100m/d较为合理；颗粒小于0.05mm的含量不得超过3（按体积计），否则在抽水时，可能在井孔附近形成空洞。深井钻孔直径宜大于井管直径5-l0cm，钻孔深度应达到隧底以下5m左右，并应根据抽水期内沉淀物沉积的高度加深；深井向距，一般约为25-30m。钻井套管安置可逐节或整根沉放，其安置深度视土质而定。井管为穿孔的钢管，孔有网状和缝状两种。网状适用于渗透系数较小的岩层，缝状适用于渗透系数较大的岩层。井管滤网位置应放置在含水层的适当范围内，井管内径一般宜大于水泵外径5cm。井管与孔壁之间填充粒径须大于滤网孔过滤材料。水泵安装前应清洗滤井，冲除沉碴。使用前检查各管段、轴件的连接必须紧密牢固，不得漏水。对地下水位下降情况和流量应进行观测并做好记录。,（2）深井抽水,三、供电及照明,（一）供电,（二）照明,（一）供电,1、施工总用电量估算,2、供电方式,3、供电线路布置及导线选择,1、施工总用电量估算,（1）同时考虑施工现场的动力和照明,（2）只考虑动力负荷,2、供电方式,供电方式,自设发电站供电,地方电网供电,A变压器选择,B变压器位置的确定,A变压器选择,一般根据估算的施工总用电量来选择变压器，其容量应等于或略大于施工总用电量，且在使用过程中，一般使变压器承受的用电负荷达到额定容量的60左右为佳。具体可按下述方法确定：,(1)配属电动机械的单台最大容量占总用电量的1/5及以下时，变压器最大容量Se为,(2)配属电动机械的单台最大容量占总用电量的1/5以上时，变压器最大容量Se为,其中为配属机械中最大一台的容量与总用量的比值。,根据上述计算，从变压器产品目录中选择适当型号的配电变压器即可。,B变压器位置的确定,(1)变压器应选择在高压进线方便处，且应尽量接近高压线。(2)变压器必须安设在其供电范围的负荷中心，使其投人运行时线路损耗最小，且能满足电压要求。一般情况下还应安设在大负荷的附近。当配电电压在380 V时，供电半径不应大于700 m，一般以500 m为宜。高压变电站之间的距离，一般在1000 m左右。(3)洞内变压器应安设在干燥的避车洞或不用的横通道处，变压器与周围及上下洞壁的距离不得小于30cm，同时按规定要求设置安全防护措施。,3、供电线路布置及导线选择,（1）线路电压等级,（2）导线选择,（3）供电线路布置,（1）线路电压等级,隧道供电电压，一般是三相四线400/230(V）。长大隧道可用610 kV，动力机械的电压标准是380 V;成洞地段照明采用220 V，工作地段照明和手持电动工具按规定选安全电压供电。,（2）导线选择,当供电线路中有电流时，由于导线具有阻抗，会产生电压降，使线路末端电压低于首端电压。线路始末两端电压的差称为线路电压损失，俗称电压降。根据施工规则规定，选用的导线断面应使末端电压降不超过额定电压的10%及国家对经济电流密度的规定（见表10-3-2）。,（3）供电线路布置,在成洞地段用400/230 V供电线路，一般采用塑料绝缘铝芯线或橡皮绝缘铝芯线架设；开挖、未衬砌地段以及手提灯应使用铜芯橡皮绝缘电缆。布置线路时应注意以下几点：1)输电干线或动力、照明线路安装在同一侧时，必须分层架设。其原则是：高压在上，低压在下；干线在上，支线在下；动力线在上，照明线在下。且应在风、水管路相对的一侧。2)隧道内配电线路分低压进洞和高压进洞两种。一般隧道在1000 m以下（独头掘进时），采用低压进洞，电压为400 V，配电变压器设在洞外；当隧道在1000 m以上则采用高压进洞，以保证线路终端电压不致过低。高压进洞电压一般为10 kV，配电变压器设在洞内。3)根据隧道作业特点，电线线路架设分两次进行。在进洞初期，先用橡胶套装设临时电路，随着工作面的推进，在成洞地段用胶皮绝缘线架设固定线路，换下电缆供继续前进的工作面使用。4)洞内敷设的高压电缆，在洞外与架空高压线连接时，应安装相同电压等级的阀型避雷器一组及开关设备。架设低压线路进洞时，在洞口的电杆上，应安装低压阀型避雷器一组。5)不允许将通电的多余电缆盘绕堆放，以免引起电缆过热发生燃烧和增加线路电压降。,6)低压进路导线敷设方式分垂直、水平两种。水平排列占空间较大，影响大型施工机械通过，故一般采用垂直排列。垂直排列时，采用针式绝缘子固定，线间距为0.2 m，下部导线离地面不小于3m，横担间距一般为10 m。高压进洞电缆一般采用明敷设。明敷设是将电缆架设在明处，根据不同地段的具体条件，可分别用金属托架、挂钩、木耳子或帆布带等固定。电缆离地面不小于3.5 m，横担间距一般为35m.,7）线路需分支时，分支至所接设备的连接应使用橡套电缆，且每一分支接线应在接头与所接设备之间，安装开关和熔断器；照明线路则仅在总分支接头处设置开关和熔断器。分支接头处应按规定搭接，并用绝缘胶布包缠。,（二）照明,1、普通光源施工照明,2、新光源照明,3、安全用电,1、普通光源施工照明,（1）照明安全变压器,（2）不同地段的照明布置,（3）事故照明设施,2、新光源照明,低压卤钨灯、高压钠灯、钪钠灯、钠铊铟灯,四、通风与防尘,（一）通风,（二）防尘,（一）通风,隧道通风的目的是供给洞内足够的新鲜空气，稀释并排除有害气体和降低粉尘浓度，以改善劳动条件，保障作业人员的身体健康。,1、隧道施工作业环境,2、通风方式,3、通风计算,4、通风机的选择,5、风机及风管布置,1、隧道施工作业环境,(1)坑道中氧气含量：按体积计，不得低于20%。(2)粉尘允许浓度：每立方米空气中含10%以上游离Si02的粉尘为2 mg;含10%以下游离Si02的水泥粉尘为4 mg;Si02含量在10%以下；矿物性和动植物性（不含有毒物质）的粉尘为10 mg。(3)有害气体浓度：CO不大于30 mg/m3，当作业时间短暂时，CO浓度可放宽。作业时间在1h内为50 mg/m3，在0.5 h以内为100 mg/m3，在1525 min内为200 mg/m3，在上述条件下反复作业时，两次作业时间间隔必须在2h以上。CO2按体积计，不得超过0.5。氮氧化物（换算成NO2）应在5 mg/m3以下。(4)瓦斯（CH4）浓度：按体积计不得大于0.5，否则必须按煤炭工业部现行的煤矿安全规则之规定办理。(5)洞内工作地点的空气温度不得超过28。(6)洞内工作地点噪声不宜大于90 dB.,2、通风方式,自然通风,强制机械通风,（1）机械通风方式分类,（2）通风方式的选择,管道通风,B.巷道通风,1)压入式,2)吸出式（抽出式）,3)混合式通风,3、通风计算,（1）风量计算,（2）漏风计算,(3)风压计算,4、通风机的选择,在隧道施工通风中主要采用轴流式通风机。,选择时，按,在通风机性能表中选择风机。,此外，根据具体情况，还可以选用具有吸尘、防爆和低噪声等特性的风机。,5、风机及风管布置,1)通风机应安装于稳固的基础或台架上，基础或台架要能承受机体重量及其运行时产生的振动。风机进气口应安装喇叭口，以提高吸入的效率。注意风机进气口附近不要放置液体和固体物品，以免被吸入造成风机损坏。2)隧道内的风管，应布设在不妨碍运输作业、衬砌作业的空间处。如隧道拱顶中央、隧道中部或靠边墙墙角等处。一般在拱顶中央处通风效果较佳。在衬砌模板台车附近，不要使风管急剧弯曲，以减少风压损失。风管安装要牢固，以免受到冲击振动而发生移动、掉落。一般采用夹具将其固定在锚杆或钢拱架等构件上。若无锚杆或钢拱架，可设置小型膨胀螺栓，并悬挂承力索，然后用吊钩将风管悬挂在承力索上。风管的连接应密贴，以减少漏风，一般硬管用密封带或垫圈，软管则用紧固件连接。,（二）防尘,1、防尘的必要性,2、主要的防尘措施,（1）湿式作业,（2）机械通风,（3）个人防护,1)湿式凿岩,2)水封爆破,3)洒水喷雾,4）喷雾捕尘,五、风、水、电管线布置示例,第二节 隧道施工组织,一、施工准备,二、隧道施工组织设计,三、施工方案选择,四、施工场地布置,五、施工进度计划,施工组织与管理是施工过程中十分重要和复杂的工作，它的目的是要保证工程按设计要求的质量、计划规定的进度和低于设计预算或合同价格的成本，安全顺利地完成施工任务。它贯穿于工程从准备阶段、施工阶段到竣工验收阶段的全过程。,一、施工准备,确定施工组织机构及人员配备；对设计文件进一步了解和研究；对施工现场的补充调查和复核；进行接桩、复测及洞口投点等；结合施工单位的经验和技术条件，对设计中需要变更与改进的地方向建设单位和设计单位提出建议，并通过协商进行修改；根据进一步掌握的情况和资料，对投标时所拟订的施工方案、施工计划、技术措施等重新评价和深入研究，修订或重新编写指导性施工组织设计。还要做好现场基本施工条件及物质准备工作。,施工准备工作的内容,一、施工准备,（四）施工场地布置,（三）物资准备,（二）施工技术准备,（一）施工队伍准备,（一）施工队伍准备,设置施工机构,配备职工,职能部门,党群系统,生产系统,（二）施工技术准备,1审核设计文件。熟悉设计文件，并核对平纵剖面、地质资料等是否和现场条件相符，洞口位置、辅助坑道位置、排水系统以及洞口工程与其它工程安排等是否合理。2控制桩的复核和复测。对洞口投点及水准点要做好交接工作，仔细复核和复测，当桩少不便施工时应进行补设。3施工调查。为给施工组织设计提供依据，要进行施工调查，主要内容有：地质的现场核实；砂、石料来源及场地布置；二、三类料来源；劳力、电力、交通运输以及房屋拆迁、生活供应、水源等。调查完毕写出详细报告。4确定施工方案。在熟悉设计文件和现场调查的基础上，本着能适应地质变化，与本单位人力、物力、技术相适应的原则，在安全、按质、按时完工的前提下，选择隧道的施工方案。选择隧道施工方案的基本要求是：优质、高速、安全、经济、均衡生产和文明施工等。5培训专业人员。对技术工人及基层管理人员如爆破工、喷射工、电工、安全员、质量检查员等，要进行专门培训后方能上岗。特别是采用新技术施工前一定要进行施工前的技术培训。6编制实施性施工组织设计。,（三）物资准备,物资准备包括原材料及半成品准备。为了使物资准备工作尽可能提前进行，当接受任务获得初步设计资料后，即可根据初步设计的工程项目一览表、结构特征、建筑面积和体积等进行建筑工程量的估算。从估算出的工程量中，套用定额或过去类似工程的统计资料，概算出材料的需要数量。对隧道施工中的各种材料、机械（具）需要量及其供应计划、来源、采购、运输等都要做到件件落实。特别要保证五大材（木材、钢材、水泥、油料、炸药）的需求。物资准备还包括施工机具和设备的准备，如压缩空气供应系统、供电系统、运输车辆，以及必要的修理车间等。对大型机械一定要做好其运进、试运转等工作，并要做好对旧机械的维修、保养工作。,（四）施工场地布置,1洞口相邻工程（桥、涵）应优先安排，以减少对正洞施工的干扰，并开辟场地；2弃碴场要少占良田，并要避免弃碴危及已建墩台的安全。3机棚、料库等临时房屋位置要考虑材料加工的连续性和作业之间的相互关系；4砂、石、水泥场地要考虑便于装运，设计时应采用高站台、低货位；5生活区离工地要远近适当，且要尽量集中，要靠近水源并注意防洪,根据洞口地形，做好材料堆放、临时房舍位置、运输线路、弃碴场地、专用机械及搅拌站场地等的规划，修通道路，接通施工用水、用电，架设通信线路，平整好施工现场。在施工场地布置时应注意以下几点：,二、隧道施工组织设计,（一）隧道各阶段施工组织设计的内容,（二）隧道实施性施工组织设计编制依据原则及程序,（三）编制施工组织设计所需的原始资料,（一）隧道各阶段施工组织设计的内容,1初步施工组织设计,2.指导性施工组织设计,3、实施性施工组织设计,1初步施工组织设计,（1）主要内容,（2）主要设计图表,施工组织。工期安排。主要施工方法。施工场地及弃渣场地。主要机械设备及劳动工日。,隧道施工方案图；沿线筑路材料供应示意图；隧道进（出）口施工场地布置图；隧道施工组织计划及施工进度图。,对地质复杂、施工条件困难和控制总工期的重点工程，应由设计单位在隧道工程设计阶段编制初步施工组织设计，并编入相应的设计文件。,2.指导性施工组织设计,施工单位在参加施工投标时，根据工程招标文件的要求，结合本单位的具体条件，应编制施工组织文件。中标以后，在施工开始之前，施工单位还必须进一步重新审查，修订或重新编制施工组织计划，这个阶段的施工组织设计称为指导性施工组织设计。,（1）主要内容,（2）主要设计图表,（1）主要内容,工程概况；隧道现场的地形、地貌、地质和水文地质勘探调查的资料；编制依据及编制原则；施工准备及临时设施；任务划分、工期及劳动力组织；机械配备情况；，主要施工方案与安排；特殊地段施工的措施；施工通风；施工排水；机械化施工；采用新技术、新工艺；方针目标及技术保证措施。,（2）主要设计图表,工班劳动力组织；隧道分进度完成数量表；隧道劳动力及工天分年度需要量表；隧道分年度材料需要量表；隧道进、出口场地平面布置图隧道施工组织设计进度图；隧道钻爆设计图；隧道施工通风设计图；隧道施工排水设计图；隧道施工进、出口给水管线设计图；隧道进、出口通信线路设计图；隧道进、出口电力线路设计图。,3、实施性施工组织设计,实施性施工组织设计就是施工过程中编制的施工组织设计。它是施工单位在施工过程中，根据各项分部工程，各工序及施工队或班组的人力、机具等配备情况，分期、分部、分项实施的指导性施工组织设计。,1）工程概况：包括隧道名称、起迄里程；中线平面位置及纵向坡度情况；隧道所处围岩的工程地质和水文地质情况、所处地区的气候条件、地形地貌；当地可供利用的运输道路、电力、水源和当地建筑材料等情况；本隧道与洞外其它工程的关系及工期等。2）施工准备工作的安排：提出复测或控制测量的要求及其完成期限；计算洞口工程和临时工程（如临时便道、给水、供电、通讯、施工房屋等）的工程数量，合理安排施工顺序和施工期限；合理布置为隧道施工服务的整套附属生产设施，如当地砂石料的开采场地、木工场、机修房、变电站、空压机站、水泵站等；各种机械的安装、配套及试运转；材料库的建立及部分材料的储运工作等。,实施性施工组织设计的主要内容,3）工程数量：计算包括洞内外的各种工程数量并列表汇总。4）材料数量：包括主要材料及辅助材料并将供应计划列表汇总。5）机械（具）配备：将各种施工机械（具）的配备数量及其耗油量（列入材料表中）列表汇总6）劳力及工班组织：将劳动计划、各工序需要的工天数列表汇总；工班组织也即各工序具体劳力分工安排情况。7）提供各种施工设计：包括开挖、支护设计；钻爆设计；运输计划设计；施工监测计划；施工通风设计；作业循环图；高压风、水、电设计等。8）洞口平面布置图9）施工组织进度图：隧道各工序施工进度及劳动力动态用坐标图形式表示，并附上主要材料、机械表等。10）质量及安全措施：特别要对新技术的工艺提出质量要求，对各工序要提出相应的安全措施。,实施性施工组织设计的主要内容,（二）隧道实施性施工组织设计编制依据原则及程序,1、编制依据,2、编制原则,3、编制隧道施工组织设计的程序,1、编制依据,1）隧道的各种设计文件、标准图、工程数量。包括设计文件及变更设计文件、施工承包合同书、建设单位有关指标和条约等、有关施工会议精神或建设单位指示性施工组织设计方案及要求。2）工期要求、劳力、材料、机械（具）、运输等条件。3）现场调查资料、预先选定的施工方案。隧道施工方案一般包括辅助坑道方案、开挖方案、支撑与预加固方案、支护与衬砌方案、风水电作业方案、场地布置方案、运输方案、施工进度和劳材计划及机具设备计划等。4）各种定额指标，包括劳动定额、材料定额和机械定额。根据定额可计算出全部工程所需的劳动工天、材料总消耗量、机械总台班数。它是编制施工计划、经济核算的依据。5）各种质量、安全规划及管理制度。包括主要技术组织措施；采用推广新技术；提高劳动生产力，节约人力、物力，降低工程成本；检查和提高工程质量的制度；施工安全措施；开展劳动竞赛及施工奖惩制度等。,2、编制原则,1）严格遵守签订的工程施工承包合同或上级下达的施工期限，保证按期或提前完成隧道施工任务，交付使用通车运营。2）遵守隧道施工技术规范和操作规程，确保隧道工程质量及施工安全。3）采用新技术、新工艺、新方法，不断提高机械化施工及预制装配化施工进度，降低成本和提高劳动生产率，减轻劳动强度，统筹安排施工及尽量做到均衡生产。4）开源节支，精打细算，充分利用现有设施，尽量减少临时工程，降低工程造价，提高投资经济效益。5）认真贯彻就地取材的原则，尽量利用当地资源。6）合理组织冬、雨季施工和隧道工程建筑材料运输、贮备工作，增加全年施工工作日，力求降低冬、雨季施工的附加费用。7）节约隧道施工用地，少占或不占农田，注意水土保持和重视环境保护。8）统筹布置隧道施工场地，要确保施工安全，要方便职工、民工的生产和生活。,3、编制隧道施工组织设计的程序,(1)施工调查和技术交底；(2)分析设计资料，拟订、研究、选择施工方案和施工方法；(3)编制工程施工进度图；(4)计算人工、材料、机具的需要量，制定供应计划；(5)临时工程、供水、供电、供热计划；(6)工地运输组织；(7)布置施工平面图；(8)编制技术措施计划与计算技术经济指标；(9)编制说明书。,（三）编制施工组织设计所需的原始资料,1设计方面的资料,2.自然条件方面的资料,3.技术经济方面的资料,1设计方面的资料,（1）建设地区的区域规划、人防规划等资料；（2）建设工程的初步设计、施工图和概（预）算等资料；（3）地质及水文勘察资料；（4）业主及有关部门对建设工程的要求，如施工承包合同上的工期要求、环保要求等；（5）参考资料，如施工技术手册、经验资料等。以上资料有些由勘察设计单位提供，有些则需要由施工单位通过社会调查自行汇集。,2.自然条件方面的资料,(1)地质资料：包括岩层性质、岩石种类、地质构造、岩层产状、裂隙及风化的发育程度、隧道埋深、地质钻孔位置等；(2)地形资料：包括地形的起伏、河流湖泊、交通道路、拟建区已有的建筑物和构筑物等；(3)水文资料：包括地下含水层的深度和厚度，地下水和地面水的最高及最低水位、流向及流速，水的质量以及滴水量的估计等；(4)气象资料：当地的气温，雨量，积雪厚度，季节风，冬、雨季施工期限，冻结深度，洪水期及最高洪水位，常年主导风向等；(5)其他资料：有无不良地质情况，如高地温、高地压力及有害气体、断层等；(6)地震级数。,3.技术经济方面的资料,(1)工地附近可供利用的场地，需要拆迁的建筑物和需要处理的青苗，可供租用的民房等；(2)当地可供利用的地方材料及其供应能力，可供利用的地方工业及其加工能力等；(3)当地的交通运输道路，可提供的交通运输工具等；(4)当地的水源和电源，供水及供电线路、通信网等；(5)当地的医疗卫生、文化教育、消防设施，商品供应以及其他服务机构的支援能力等。,三、施工方案选择,（一）施工方案的选择和依据,（二）施工方案的选择内容,（一）施工方案的选择和依据,施工方案的选择是施工组织设计最重要的环节，是决定整个工程全局的关键。,选择施工方案的基本原则是：安全、快速、经济、优质以及均衡生产。隧道施工方案的选择是根据工程所处地理位置，工程地质和水文地质资料，开挖断面太小，衬砌类型，隧道长度，工期要求，施工技术力量，施工机械设备情况，施工中动力和原材料供应情况，工程投资与运营后的社会效益和经济效益，施工安全状况，有关污染、地面沉降等环境方面的要求和限制等因素综合研究确定的。,（二）施工方案的选择内容,工区划分（即任务分配）；队伍人员调配；主要机械配备；材料供应计划；主要施工方法；基本施工程序；施工技术措施；施工场地布置；隧道弃渣处理；质量、安全保证措施；环境保护措施。,施工方案的选择应主要做出11个方面的选择：,四、施工场地布置,（一）弃渣场地及卸渣道路的布置,（二）大宗材料的堆放场地和材料库的布置,（三）隧道施工生产房屋和生产设施布置,（四）隧道工地生活房屋的布置,（一）弃渣场地及卸渣道路的布置,弃碴场的用地可按松散系数1.3计算规划。在考虑弃渣用地时，可依次考虑下述可能性：,1）作洞外路基填方和桥头路堤填土，而运距又不致过远；2）顺沟顺河弃渣而又不致堵塞河谷与河道；3）填平山坡荒地作施工场地而不致在山洪来临时被洪水冲毁，并危害下游农田；4）洞口均为良田而较远处有荒地可供弃渣时，应作运距的运渣；5）在隧道工地附近均为耕地，弃渣必须占用农由时，应先把种植土铲运一旁，待工程结束后再把原种植