企业组织设计周公山隧道施工组织
设计最终版
周公山隧道施工组织设计
第一章 工程概况及技术等级
工程概况
技术标准
公路等级：四车道高速公路
设计时速：80km/h
限制坡度：％
隧道建筑限界：见表 1
洞内路面荷载：公路—I 级
隧道防水等级：二级，二次衬砌抗渗等级不小于 S8。
隧道建筑限界
项目 净宽（m）
净高
（m）
行车道
（m）
侧向宽度（m） 检修道（m）
主洞 5 *2
停车带 5 注：加宽带 （含侧向宽度 ）
行车横通道 /
人行横通道 /
地质概况
周公山隧道进口位于雅安市兩城区大兴镇，隧址区内地形最高点高程约为
1660m，最低点的青衣江高程约为 580m，相对高差约为 1080m，为构造侵蚀
低山地貌。隧址区穿越沙坪背斜的向 N 倾末端，沙坪背斜呈 SN 向展布，背斜轴
部向 N 倾伏。穿越段背斜地层均为白垩系中厚层的粉砂岩、细砂岩夹泥岩，岩体
较完整，在隧道开挖过程中，拱顶稳定性较低，右侧侧壁稳定性较好，左侧基本
稳定，地下水呈点滴～线流状。
该隧道左洞内Ⅴ级围岩 105m，Ⅳ级围岩 1255m，Ⅲ级围岩 500m。
该隧道右洞内Ⅴ级围岩 120m，Ⅳ级围岩 1230m，Ⅲ级围岩 500m。
主要工程数量
隧道左右洞主要工程数量见下表 1-2-1：
工程项目 单位 数量 备注
开挖 m3 355962
导向墙ｃ20 砼 m3 33
Φ108 钢管 根 36大管棚
Φ108 钢管 m 1440
小管棚 Φ42 小导管 m 30214
I20b 钢拱架 Kg 446797
I16,I14，钢拱架 Kg 245043
加强
支护
钢架
钢架榀数 榀 500
HPB300 钢筋 Kg 294146
HRB400 钢筋 Kg
模筑 C30 钢筋混凝土 m3 33257
模筑 C25 混凝土 m3 18470
耐腐蚀剂 Kｇ
仰拱填充 C20 混凝土 m3 3674
HPB300 钢筋 Kｇ 326953
二次
衬砌
HRB400 钢筋 Kｇ 723491
ф8，ф 钢筋网 Kｇ 155620
喷 C20 砼 m3 16231
系
统支
护 ф22 砂浆锚杆 m 180961
临时支护
ф25 锚杆
m3 34340
洞门及洞外 C20 钢筋混凝土 m3 40
边仰坡防护浆砌污工 M2
弃碴 m3
第二章 编制依据及编制范围
编制依据
《交通运输部关于雅安至康定高速公路初步设计的批复》（交 公路
（2014）216 号
《四川省雅安至康定高速公路周公山隧道工程于质详勘报告》
（）
《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）
《公路隧道技术规范》（JTG 070-2004）
《公路隧道细则》（JTG /T D70-2010）
《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）
《公路混凝土路面施工技术规范》（JTG D30-2003）
《公路泥清路面施工技术规范》（JTG D40-2004）
《隧道施工安全九条规定》
现行公路施工、材料、机具设备等定额；
雅安至康定高速公路工程 C3 标工程承包合同；
雅安至康定高速公路工程招标文件《周公山隧道设计图》；
我公司拥有的科技成果、施工技术水平、机械设备等；雅安现场调查
的相关资料。
编制范围
周公山隧道进口左 ZK5+640～ZK7+500,右 K5+650—K7+500 段洞口工程、
洞身开挖、支护、衬砌等主体工程以及防排水、电缆槽等附属施工项目。
第三章 施工组织机构及劳动力安排
施工组织机构
周公山隧道属我标段内重点控制性工程之一，项目部对周公山隧道的施工实
行一级管理模式，施工组织机构见图 3-1-1。
项目经理
詹辉
项目总工
杨磊
项目副经理
赵小军
项目副经理
何慧飞
综
合
办
公
室
何
勇
计
划
合
同
部
杨
恩
爽
工
程
技
术
部
黄
雪
立
安
全
环
保
部
祝
鸿
坤
物
资
设
备
部
朱
兴
松
财
务
部
刘
志
项目副经理
瞿才仲
实
验
试
刘
勇
军
隧道施工队
俞兆恩
隧道右洞
隧道左洞
开
挖
班
组
支
护
班
组
二
衬
班
组
钢
筋
班
组
钢
筋
班
组
二
衬
班
组
支
护
班
组
开
挖
班
组
运
输
班
组
运
输
班
组
图 3-1-1
注：项目部测量队隶属工程技术部；
劳动力配置
隧道施工队为专业化施工队，按照工序进行劳动力配置，每个工序按二班循
环作业，各工班劳动力配置见表 3-2-1。
表 3-2-1 劳动力配置表
序号 施工队 主要工作内容
劳动力
（人）
管理人员
（人）
1 管理人员
管理、测量、调度、火工品管理人
员等
18
2 开挖班组 隧道钻爆作业施工 30 2
3 二衬砼班组 二衬施工、边沟电缆槽等砼施工 28 2
4 支护班组
隧道初期支护锚杆、挂网、喷射混
凝土
32 2
5
运输机械班
组
隧道排碴、空压机站、搅拌站。水
电等
20 2
6
钢筋加工班
组
二衬钢筋、初期支护钢筋网、钢架
及简易台车加工
12 1
7 杂工班组 清扫洞内外场地及日常杂活 8 1
7 后勤 生活管理 6 1
总 计 136 29
第四章 临建设施布置
场地布置
临时设施布置原则
临时设施本着“规划经济、永临结合、综合利用、便于管理、注重环保、服务
施工”的原则进行布置。施工便道修筑至混凝土拌合站，满足重型车辆与工程机械
通行要求，晴雨畅通；各生产区域场内道路和场地要求同上；生产和生活设施、
电力、供水等设施满足施工高峰期需求，一次建设成型，符合环保要求，适合当
地气候条件；取土场、弃土场设在设计指定位置，按环保要求做好相应防护；各
场站用地使用期要精心规划，在满足工程需要的前提下，确定经济合理的使用面
积和使用期限，使用后及时做好恢复和复垦；信息管理和网络监控系统要体现高
科技的优势，完全满足内外信息沟通传输和工程施工监控管理的需要。
临时设施
施工便道
隧道进口施工便道由大兴镇政府门口公路桥引入，该便道属新修便道至隧道
洞口，便道长 ；，施工便道技术标准：主便道单车道路面宽 5m，采用
C20 混凝土路面。双侧 2%横坡排水，每隔 50m 修建汇车道一处。
施工便道修建方法：由于本段大部分为新修道，路基软弱结构地段可用建渣
或片石进行换填处理，换填深度 以上。路面铺设 10cm 砂夹碎石，旱地
地段直接铺设砂石 50cm，上铺 10cm 砂夹碎石。路面 C20 砼 20cm。
施工用电
采用二台 800KVA 的变压器，安装在隧道口适当位置，利用当地电源，就近
接入高压电。变压器设置高于地面不小于 60cm（按要求）的安装平台，采用红
砖砌筑或现浇混凝土，变压器四周设安全防护网，并设置用电规定及安全标识。
表 4-2-2 周公山隧道进口用电负荷计算
序号 项 目 单位用电量(KW) 数量 合计(KW) 备 注
1 空压机 132 6 792
3 通风机 132 2 264
4 输送泵 75 2 150
5 搅拌站 100 1 100
6 振捣器 10 22
7 电焊机 11 15 165
8 洞内照明 40 1 40
9 模板台车 30 1 30
10 整平机 10 1 10
由于附近高压线无法满足使用要求，高线路的引入由项目部架设专线，以此
确保供电满足施工要求。
施工用电由我部电气人员进行架设，配电房设总配电柜，洞外采用“三相五线
制”立杆架设，隧道内每 100m 设分接配电柜。
隧道进口配置两台 250kw 备用发电机。
施工用水
本隧道施工区域内地表水和地下水不丰富，左侧 100 米山间河流水质较好，
施工用水可在隧道进口、洞顶修建 100～150m3 水池蓄水。采用河水水时，需对
水源进行取样化验，若水质具有腐蚀性，不能用于工程建设，须另觅水源或采用
城市自来水。生活用水设净化装置净化、消毒后饮用。
材料场及钢筋加工场
隧道进口 ZK5+580 线路右侧设立一个钢筋加工场 600m2，负责隧道施工用
钢筋加工，加工棚采用型钢立柱，钢构屋架，彩钢瓦弧型屋面，彩钢瓦围护（留
出大门）、净高 700cm，地面采用 C20 混凝土硬化厚 20cm，修建面积 600 平
米（30m×20m）棚内设原材料堆放区，钢筋加工区，钢拱架制作区，半成品区，
废料区等。材料库房均采用彩钢瓦房 50m2。
生产、生活、办公用房
为了便于对隧道的管理和控制，以及对外沟通的便利，项目部下设隧道项目
部，隧道项目部设在隧道进口右 ZK5+600 红线外。分部及施工队生活及办公用
房均采用活动彩钢瓦房。隧道项目分部和各施工队用房面积约 1000m2，设办公
室、会议室，宿舍、伙房、食堂、浴室，厕所等。在营区内进行绿化，做好排水
设施，消防设施，活动场地进行硬化处理。
混凝土拌合站
为满足隧道施工要求，隧道设计喷浆拌合站一套，拌合站设置在隧道进口右
侧。搅拌站计划用地 3600 平米（约 5 亩）,设砂石料堆放区、水泥及外加剂存放
区、混凝土生产区、蓄水池、污水处理区、洗车池、地镑、试养护件室等。砂石
堆放区设 3 个隔仓。
空压机站
空压机站设在洞口右侧红线内，墙身采用红砖砌 24 墙，考虑到散热，墙高
为 180cm，钢管立柱高 320cm，屋顶为钢筋或型钢屋架，彩钢瓦屋面，地面采
用 C20 混凝土硬化厚 10cm，同时留出排水地沟及电缆沟等设施，空压机房的建
筑面积为 200-220 平米，安装 8 台 立方/min 电动空压机，同时修建
100m3 循环水池。
垃圾及污水处理设施
生活区垃圾集中堆放，定期用垃圾车运往指定处理点处理；生活污水排入污
水收集容器处理并拉到指定地点排放。
施工产生的固体废料由汽车运至指定地点处理。
在拌合站内设污水处理池，在各生活区设废水处理池，工程施工产生的废水、
污水及生活污水经过净化处理达标后排放。严禁将含有污染物质或可见悬浮物质
的水随意排放。
消防设施
根据消防要求，在办公区、生活区、油库、机械场及其它作业区域按规定配
备足够数量的灭火器、防火砂等消防器材。
施工平面布置图
图 4-2-1 隧道进口施工场地布置平面图
第五章 施工机械设备配置
主要机械设备
根据施工队划分的任务量、工期要求、进度计划，结合工序的进度指标，本着快速、高效
的原则进行机械设备的配备，投入本隧道主要机械设备见表 5-1-1，主要试验、量测仪器设备
见表 5-1-2。
表 5-1-1 主要施工机械设备配置表
序
号
设备名称 规格型号
数
量
状态
额定功
率
（Kw）
生产能力 用于施工部位 备注
一
1 挖掘机 PC220 2 完好
2 装载机（侧） CAT966F 2 完好 147KW 隧道装碴
3 装载机 ZL50 1 完好 3m3 上料
4 自卸汽车 红岩金刚 10 完好 17m3 隧道出碴
5 多功能作业台架 自制 2 新制 钻爆施工
6 凿岩机 YT28 30 完好 钻孔设备
7 风 镐 G20 10 完好 开挖
8 管棚钻机 C6 1 完好 96KW 管棚施工
9 断面仪
10 水平地质钻机 超前支护超前探测
二
1 喷浆机 TK-500 8 完好 5m3/h 喷射砼
2
砼自动计量搅拌
机
HS50 2 完好 500L 喷射砼
3 砂浆搅拌机 2 完好
4 注浆机 UB3 2 完好 注浆
注浆
设备
三
1 衬砌台车 12m 2 完好 隧道衬砌
2 防水卷材铺设台 7m 2 完好 防水卷材铺设
主要材料供应计划
物资采购计划
根据合同文件，本工程所用的钢筋、水泥、外加剂等材料均由项目部机料部
采购。
砂石料等材为由我部自主采购，根据市场调查，我部选定了具备一定生产规
模且质量有保证的供应商进行供应，并签订了《材料供应协议》，材料由供应商
运送至拌和站砂石料存贮仓，为确保上述材料的供应质量，我部将不定期组织有
车
3 防水板焊接机 JIT-810 2 完好 防水卷材焊接
4 仰拱栈桥 12m 2 完好 仰拱施工
5 砼运输车
PY5311GJ
B
4 完好 118KW 8m3 砼运输
7 砼输送泵 HBT60c 2 完好 75kw 60m3/h 砼输送
8 搅拌机 2 完好
h
砼拌合
四
1 电动空压机 7 完好 132KW
min
高压供风
五
1 对旋轴流风机
152BD-
2SE132
2 完好
132×2
KW
3000m3
／min
通风排烟
六 供水排水设备
1 抽水机 150S100 3 完好 75KW 给排水设备
2 移动式水泵 200S63 5 完好 给排水设备
七 钢筋加工
1 拱架弯曲机 2
2 钢筋弯曲机 1
3 钢筋条直机 1
4 电焊机 6
八 发电设备
1 发电机 完好
2 发电机 2 完好 250kw 250kw 施工供电 备用
关人员对供应商的生产能力及材料质量进行评估，确保供应能力及材料质量。隧
道除喷射混泥土外，洞内其它混泥土均由 2 号搅拌站供应。
第六章 工期安排与施工进度
总体工期目标
本工程自 2014 年 8 月 20 日正式开工，计划 2016 年 6 月 20 日 施工完成，
总工期 20 个月。
具体施工进度及计划见图 6-1-1《周公山隧道施工形象进度图》。
图 6-1-1 周公山隧道施工进度计划横道图
工期保证措施
保证工期方案
科学合理地安排施工工序，不断优化施工方案，实行目标管理，加强组织管
理、靠前指挥，保证技术力量和人、材、物、机供应，推广“四新”技术和建立竞
争机制。
保证工期的组织措施
成立工期保证领导小组
成立以项目经理詹辉为组长，总工程师杨磊、副经理赵小兵为副组长的工期
保证领导小组，实行目标管理，明确责任。项目部设专职调度员，设专职统计员，
施工进度报表做到每日一报，直接上报项目经理，不但要数据详实，而且要有原
因分析，找出实际完成与计划完成工程量的差距，发现实际指标低于计划指标时，
分析差距产生的原因，即时调整工序、优化资源配置，实现微观控制到宏观控制。
靠前指挥、加强管理
主要是加强现场的调度指挥力度，指派一名专业工程师进驻洞口，划分管理
区域，明确目标和责任，加大奖惩力度，实行 24 小时跟班作业。
突出重点，合理安排
工程能否安期完成，洞身开挖是施工重点，施工中开挖应合理安排，尽可
能创造施工条件，合理的工作安排，交叉平行作业，是实现工期目标的关建。
确保设备运转好良好、物资供应及时
合理地配置施工机械设备，做到实用先进、选型科学、配套成龙、性能稳定，
充分发挥机械化施工优势并考虑适当的富余能力储备，建立完善的机械保养维修
体系，保证施工机械的完好率，保证施工需要。
生产物资供应做到提前计划、购置及时、适当储备、应急有方、保障有力，
建立强有力的后勤保障体系，保证各种物资、设备按时足额到位；搞好工作和生
活环境建设，全方位保障施工生产。
加强劳动力组织
加强劳动力组织，确保不因劳力不足而影响施工生产，在劳力安排上做到时
间用足、空间占满。主要组织措施是：
做到只要有工作面的地方，就要保证有足够的人员投入；
通过合理协调和安排，减少窝工和怠工现象；
改善劳动作业环境，提高劳动生产率；
解决好民工工资问题，保证劳务民工工资按时足额发放。
理顺各种关系，减少施工干扰
处理好方方面面的关系对工程建设的顺利进行至关重要，我们承诺施工中坚
决服从监理、业主指导，切实理顺工作关系，千方百计排除施工干扰。
搞好生活、卫生保障
关心员工的生活，施工强度相应调剂员工的饮食，加强饮食卫生管理，减少
疾病。保证各个员工以健康的体魄，充沛的体力，良好的精神状况投入到施工中。
现场设立医务室、定期做好饮食卫生的消毒工作，防止恶性传染病的发生而影响
正常施工。
保证工期的技术措施
编制科学合理的实施性施工组织设计
优化合理的施工组织设计和科学先进的施工方案是工程顺利开展的关键，是
确保工期的前提。施工组织设计充分针对本工程的技术特点、难点和现场的实际
情况，编制切实可行的施工计划和施工方案，采取科学、先进的施工工艺，采用
先进、配套的机械设备，使工程施工做到点线明确、轻重分明、计划可靠、资源
配置合理，确保直线工期，实现快速施工。
施工组织设计确定后，召开主要管理人员、施工队负责人进行施工方案交底，
使人人心中有数，并坚决按既定方案实施，确保施工计划的落实。
不断优化施工方案
定期组织方案研讨会，对施工方案的合理做进一步讨论，结合工程进度的实
际情况，不断进行优化，使之更具体、更合理，更完善。
加强技术管理
在技术上主要是加强三个方面的管理：
搞好图纸会审。在开工前，会同设计、业主、监理单位做好图纸的汇审工作，
图纸中存在的问题提前解决。
加强技术交底制度。施工技术人员应在施工之前及时向班组做好详尽的技术
交底，勤到施工现场，对各个施工过程做好跟踪技术监控，发现问题，就地解决，
防止工序检验不合格而进行返工，而延误工期。
推广和采用新技术、新工艺，尽量压缩工序时间，安排好工序衔接，平衡远
期和近斯所发生或将发生的各类矛盾，使工程按步就班地有节奏地进行。
重视测量和试验工作
坚持测量复核制度，配足测量仪器和人员，严格按测量规范进行测量控制，
杜绝因测量偏差造成返工重做，才能保证施工进度正常进行。同时，加强材料检
验和试验工作，做到开工必优。
第七章 总体施工方案
总体施工方案
施工准备阶段，完成临时施工便道，架设供电线路，铺设供水管路；洞口
场地开挖完成后，安装和修建隧道供风、供水、供电、混凝土生产、钢构件加工
等设备与设施。首先安排进口砌筑洞顶截、排水沟，进行洞顶地表加固，开挖洞
口土石方；洞门工程在不影响隧道施工的前提下安排进行。
按新奥法原理及《隧道施工安全九条规定》组织施工，坚持信息化动态施工
管理，隧道地质超前预测预报采用施工全断面地质素描(超前水平探孔、红外探水
仪器、TSP203、地质雷达超前地质预报)等多种方法相结合，超前探明地质情况；
规范实施监控量测，科学选择施工方法、合理安排施工顺序，严格按规范要求施
作初期支护及衬砌，做到开挖光爆成型、支护锚喷及时和二衬内实外美。
软岩段施工严格遵守软弱围岩不良地质地段 “早预报、勤量测、管超前、弱
爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”的原则，做到稳扎稳打，步步为营。硬
岩段施工优化机械设备配套选型方案，强化施工调度指挥，抓好超前地质预报、
开挖、运输、初支和衬砌五条作业线之间的相互协调，组织好平行、交叉、流水
作业，实现工序有序衔接，减免干扰，充分发挥机械化施工效率。
隧道内水沟、电缆槽、综合洞室与预埋照明管线等设施与隧道主体同步修建
完成。
隧道具体施工方案见表 7-1-1。
项目名称 施工方案
表 7-1-1 隧道施工方案概述表
隧道弃碴利用和弃置方案
周公山隧道弃碴总量 万方，均用于大兴互通路基填方。
隧道施工机械化配套方案
本着“实用先进、选型科学、着重工效、优化合理”的原则，布署五条主线、
五条辅线。见表 7-3-1。
表 7-3-1 机械化配套方案表
分类 机械化作业线名称 主要设备配套方案
超前地质预测预报
施工全断面地质素描(超前水平探孔、TSP203 超前地质预报)组成超
前地质预测预报作业线。
钻爆作业线
液压升降钻孔平台、风动凿岩机、PNJ-1 炮泥机组成钻孔、装药、
起爆作业线。
出碴作业线 侧卸式装碴机及大型自卸车组成无轨运输出碴线。
主作
业线
初期支护
作业线
水平地质钻机、高压注浆泵组成大管棚、锚杆、小导管施工作业
线；运输车、装载机、作业平台、混凝土湿式喷射机组成钢筋网、钢支
撑、喷砼初期支护作业线。
施工组织 周公山隧道采取左右洞二个断面掘进，由隧道施工队负责施工。
开挖方案
围岩较好地段采用全断面开挖，控制开挖轮廓，减少超挖，控制欠挖，同时减少对
围岩的扰动，施工过程中采用激光断面仪跟踪检查。对于不宜爆破的软弱围岩采用小型
挖掘机直接开挖或采用人工风镐开挖。Ⅴ、Ⅳ级围岩地段根据围岩情况采用预留核心土
开挖或台阶法开挖；Ⅲ级围岩地段采用全断面法施工；洞口段根据设计图施作。
装碴及运输
方式
采用无轨运输。出碴采用大型装载机装碴，大型汽车运输，运输至指定弃碴场。
支护
初期支护、超前支护、临时支护采用具有自动化程度高的专用机械施工。喷射混凝
土采用湿式砼喷射机施作；锚杆采用锚杆钻机施工；钢筋网片、钢拱架在洞外定型加
工，现场安装。
项目名称 施工方案
二次衬砌
防水板采用无钉铺设。
贯彻仰拱先行的原则，采用仰拱栈桥进行施工，确保施工质量。机械清底，混凝土
全幅浇筑。仰拱填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑。
根据监控量测数据，确定二次衬砌的施作时间。洞身采用液压式衬砌台车墙拱一次
衬砌施工。拱顶模筑衬砌外缘、防水板内侧设 8～10m 长的孔径Φ20 注浆管进行回填灌
浆。混凝土集中生产，混凝土运输车运输，泵送混凝土入模。
主要机械
配备
开挖运输：风动凿岩机、自制多功能钻孔台架、挖掘机、装载机、自卸汽车等；
支护：混凝土湿式喷射机、专用注浆设备等；
衬砌：液压整体钢模台车，砼搅拌输送车运输，砼输送泵等。
分类 机械化作业线名称 主要设备配套方案
二次衬砌
作业线
铺设防水板台车、自行式防水板焊接器组成防水层铺设作业线；
钢筋调直机、弯曲机、切割机、电焊机、对焊机组成钢筋加工作业线；
整体液压钢模衬砌台车、混凝土输送车、混凝土输送泵、混凝土搅拌站
及仰拱栈桥组成二次衬砌作业线。
高压供水 变频调压设备、高压水管组成供水作业线。
高压供风 电动压风机组成高压风作业线。
供电 变压器、内燃发电机、高压电缆组成供电作业线。
通风排烟防尘 轴流通风机、降尘设备组成隧道通风排烟防尘作业线。
辅助
作业
线
排水 污水泵、潜水泵等组成排水作业线。
隧道超前地质预测预报、监控量测及测量方案
隧道超前地质预测预报、监控量测及测量方案见表 7-4-1。
表 7-4-1 隧道超前地质预测预报、监控量测及测量方案表
项目 施 工 方 案
超前地
质预测
预报
全隧道采用全断面地质素描，在岩层接触带及断层破碎带段，采用超前水平探孔、
TSP203 超前地质预报等手段。根据超前地质预测预报所获取的地质信息调整隧道的支护参
数和施工方案，以确保工程质量和施工安全。
监控
量测
施工中将现场监控量测作为工序引入作业循环，以量测资料为基础及时修正初期支护参
数，确保二次衬砌施作时机，实施动态施工。
量测项目包括必测项目和选测项目两大类，必测项目包括：（1）洞内、外观察；（2）
拱顶下沉；（3）净空收敛；（4）地表沉降。选测项目根据工程规模、地质条件、隧道埋
深、开挖方法及其它特殊要求，有选择进行。
测量
方案
复测设计院提供的 GPS 点，布设控制点导线网。控制测量采用全站仪施测，控制点的
高程用精密水准仪测定。
洞内引入双导线做校核，隧道中线埋设测点，在已衬砌好的边墙埋设水准点。
隧道施工辅助作业方案
.供风方案
在隧道口处设一座空压机站，并分别安装 7 台 电动空压机，供
应各施工面所需高压用风。在施工前期高压电源未接通时均采用自备发电机驱动
电动空压机供风。
隧道开挖面工作风压不小于 。高压风管采用φ200mm 的无缝钢管，
设在边墙底脚处，管子下面采用托架将其托起，托架固定在底脚的边墙上。随着
开挖面的延伸，高压风管分段接至工作面附近，在管端安装闸阀以便接至用风机
具，闸阀至用风机具之间用高压皮管连接。
.供水方案
根据洞口附近水源情况，采用地面水源，铺设供水管道，在每个洞口设集水
池，采用 HYGS 型变频调压供水设备或修建高压水池供水的方案，铺设φ100mm
钢管输水供隧道用水。隧道工作面的水压不小于 。
管路应敷设平顺,接头严密,不漏水；
水池的总输出管路安装总闸阀；
主管路上每隔 300～500m 分装闸阀；
洞内水客前端至开挖面保持 30m 距离，并用高压软管连接分水器，洞内软
管的长度一般情况下不大于 50m；
洞内水管管路敷设在电缆、电线相对的一侧，不得防碍运输，当与水沟同侧
时，不得影响排水；
钢管在安装前进行检查，有裂纹、创伤、凹陷时不得使用，管内无杂物。
管路使用中有专人负责检查、养护。
排水方案
周公山隧道进口为正坡施工，纵坡为 %上坡，可利用两侧边沟自然排水；
支洞为平坡只能采用在支洞与主洞交界处设置集水坑，再用水泵排至洞外污水处
理池。
照明方案
采用新光源洞内外照明，新光源采用低压卤钨灯、高压钠灯、钪纳灯、纳铊
铟灯等。新光源照明布置见表 7-5-1。
设置固定式照明设备，并设置应急照明设备，应急照明灯具安装间隔不大于
50m 且必须在供电中断时能自动接通并能连续工作 2h 以上。
表 7-5-1 新光源洞内外照明布置表
施工通风方案
隧道施工通风采用压入式。以一个工作面为例压入式通风方式见图 7-5-1。
隧道施工通风设备、材料见表 7-5-2。
图 7-5-1 压入式通风示意图
表 7-5-2 隧道通风设备配置表
工作地段 照明布置
开挖面后 40m 以内作业段 两侧用 36V500W 卤钨灯各两盏，灯泡距隧道底面高 4m。
开挖面后 40m～100m 区段
安装 2 盏 400W 高压钠灯和 2 盏 400W 纳铊铟灯，间距 15m，
灯泡距隧道底面高 5m。
开挖面后的 100m 至成洞末端 每隔 40m 左右侧各安装 400W 高压钠灯 1 盏。
混凝土衬砌台车作业段
台车前台 10m～15m，增设 400W 高压钠灯各 1 盏，台车上增
设 36V300W 或 500W 卤钨灯。
成洞地段 每隔 40m 安装高压钠灯 1 盏。
掌子面及喷射混凝土作业面 安装 36V500W 或 36V300W 卤钨灯 2 盏。
洞外场地 每隔 200m，安装 400W 高压钠灯 1 盏。
轴流风机 风管
序号 隧道名称
型号 数量(台) 直径φ(m) 软管长(m) 硬管长(m)
1 周公山隧道 SDF(c) 2 4000 20×2
防尘措施
为控制粉尘的产生，钻眼作业采用湿式凿岩。在钻眼时，先送水后送风；装
碴前必须进行喷雾、洒水；在距掌子面 30m 外边墙两侧各放一台水幕降尘器，
爆破前 10min 打开阀门，放炮 30min 后关闭。水幕降尘器主要捕捉 1～3μm 粒
径的粉尘；施工人员佩带防尘口罩。
洞内管线
为了便于修理、避免干扰、保证安全，电线与风管、水管和通风管保持一定
距离，并悬挂在隧道的不同侧壁 。
洞内管线布置见图 7-5-2。
图 7-5-2 洞内管线布置图
第八章 施工工艺及施工工法
洞外控制网采用精密导线法，设置洞口投点。施工前做好地质的超前施工调
查，超前地质预测预报，以便及时采取合理的施工方案。Ⅴ、Ⅳ级围岩采用预留
核心土法或台阶法施工、Ⅲ级围岩采用全断面法施工。隧道开挖严格控制超欠挖，
初期支护采用喷锚支护，喷射混凝土采用湿喷工艺。采用 22/7 压风机站供风，
YT28 风枪钻眼，HYGS-15 变频恒压供水系统供水，轴流风机通风；混凝土由拌
合站统一供应。
车、人行 横洞施工方案、工艺及方法
横洞围岩主要为Ⅲ、Ⅳ级。，施工中结合地下水情况，设置排水沟排除积水。
车、人行横洞施工方案
车行横洞设计长度 58m，人行横洞设计长度 54m，设计纵坡均为平坡（与主
洞交点里程为 0 起点）；横洞断面尺寸为 ×，设单侧 ×。
采用全断面法开挖，多功能作业台架钻孔，光面爆破，装机装碴；自卸汽车
运碴至指定弃碴场。
在横洞洞身开挖期间注意集水井、开挖以及排水沟、风水管道位置预留。
横洞开挖后及时进行初期支护，喷砼采用湿喷工艺，风钻钻锚杆孔，人工安
装锚杆、钢筋网和拱架。
检底铺底适时紧跟。铺底时采用栈桥跨越施工段，钢木组合模板拼装、立模。
横洞墙衬砌采用钢拱架施工，泵送混凝土入模。自动计量拌和站生产混凝土、
由混凝土搅拌运输车运送至衬砌工作面。
施工前予以清除，避免施工引起危石，危及施工安全，依靠自然高差向洞外
排水。
横洞通风采取独头压入式通风方式。
横洞施工工艺及施工方法
横洞洞口段施工
（1）测量放样
施工前进行导线网复测，施工中及贯通后实行三级复核制，保证开挖结构尺
寸正确。测量组根据经复核无误的桩点放出边、仰坡的开挖边线，自上而下开挖，
在开挖过程中根据施工需要随时进行复核
（2）暗洞进洞措施
按照“早进晚出”的设计原则，结合设计图纸，制定详细的实施方案并进行现
场技术交底。，及时采取锚杆、钢筋网、喷混凝土支护等形式进行加固。、喷支
护结构，钢拱架加强支护，必要时超前小导管加固地层。
车、人行横洞各级围岩开挖方法
（1）IV，Ⅲ级围岩段的开挖
①施工方法
采用全断面法开挖，利用台架实现群钻钻眼、光面爆破作业；采用装药台车
装药联线；侧卸式轮式装载机配合自卸汽车装运出碴。找顶和清除危石人工和挖
掘机反铲相结合开挖后按设计要求打设系统锚杆，并分层喷砼至设计厚度进行初
期支护。
②孔深进尺设计
采用 进尺，钻孔深度 。
③循环时间
循环作业时间见表 -4。
表 8-2-1 Ⅲ级全断面开挖循环时间安排表
顺序 作 业 项 目 需用时间（min） 备 注
1 台车就位 30
2 测量、布眼 25
3 钻爆破眼 160
4 装药、连线 40
5 机械人员撤离、爆破 15
6 通风、排烟 20
7 找顶 15
8 出碴 180
9 初期支护 30
合 计 515
B、循环作业主要参数
全断面进尺 计，每天 个循环，日进尺 ，月进尺 268m，取
220m。
（2）Ⅳ级、Ⅴ级围岩段的开挖
①开挖方法
洞身Ⅳ、Ⅴ围岩段开挖采用短台阶（台阶长 3～5m）法开挖。上半断面搭设
简易台架，采用风钻打眼、微震光面爆破。下台阶采用简易开挖台架人工风钻打
眼，一次性光面爆破施工。施工过程中，根据爆破效果及时修改爆破参数。上台
阶翻碴采用人工配合挖掘机进行；侧卸式轮式装载机配合自卸汽车装运出碴。找
顶和清除危石人工和挖掘机长臂相结合。开挖后及时按设计喷射砼、打设系统锚
杆，随后分层喷砼至设计厚度进行初期支护，仰拱与下台阶一次开挖。
②Ⅳ、Ⅴ级围岩循环进尺和循环时间
Ⅳ围岩上台阶循环进尺 ，下台阶循环进尺 ，Ⅴ级围岩上台阶循环
进尺 ，下台阶循环进尺 。循环时间见表 -5《Ⅳ、Ⅴ级围岩循环时
间安排表》。
表 8-2-2 Ⅳ级围岩循环时间安排表
需用时间（min）
顺序 作 业 项 目
上台阶 下台阶
备 注
1 台架或台车就位 15 15
2 测量、布眼 20 20
3 钻爆破眼 110 110
4 装药、连线 25 25
5 机械人员撤离、爆破 15 15
6 通风、排烟 30 30
7 找顶 20
8 出碴 80 100
9 初期支护 160 110
合 计 475 425
注:上台阶台架就位、测量、布眼、钻爆破眼、装药、连线可与下台阶出碴、初期支护平行作业按
上台阶六个循环，下台阶五个循环依次循环共计计算作业时间总计为 4080min，另预留 45min 不可预
见因素占用时间，总计 4125min，总计全断面进尺 15m，平均日进尺为 ，月进尺 156m，考虑长
期效率，平均月进尺 130m。Ⅴ级围岩参照Ⅳ级围岩循环时间根据实际情况进行调整，考虑月平均进尺
90m。 车、人行横洞出碴运输
车、人行横洞采用单车道，无轨运输。横洞出碴采用挖装机装碴，采用自卸
汽车运输至洞外指定的碴场位置。
车、人行 横洞初期支护及辅助施工措施
喷射砼、锚杆、钢筋网铺设与钢架等支护同正洞施工工艺、方法及措施。
车、人行横洞模注砼衬砌施工
车、人行横洞采用复合式衬砌地段，衬砌工序采取先底板后拱墙施工，底板
砼采用全幅施工，拱墙衬砌采用模板台车与人工拱架配钢模施工。
底板砼施工紧随开挖进行，为减少其与出碴运输的干扰，采用栈桥跨过。底
板砼超前为拱墙衬砌适时展开提供条件，即保证隧道底部的施工质量，又利于结
构稳定并有利于文明施工。砼表面采用压纹防滑。砼均采用自动计量搅拌站生产，
混凝土罐车运输砼，泵送砼入模，插入式振捣器振捣。
拱墙衬砌根据量测情况在围岩及初期支护变形基本稳定后进行，适时展开，
采用模板台车衬砌。特殊地段（如风机、锚段等）衬砌段采用钢拱架和组合钢模
板衬砌。
车行、人行横洞通风
车行、人行横洞洞身施工采用独头压入式通风，在洞口架设 152BD-2SE132
轴流风机两台，供横洞及主洞施工通风降尘。
车、人行 横洞施工排水及管线布置
车行、人行横洞施工为顺坡施工，施工排水依靠高差自然向外排水。车行，
人行横洞施工管线布置见图 8-2-1《车、人行横洞施工管线布置示意图》。
图 8-2-1 车，人行横洞施工管线布置示意图
主洞洞口
明洞开挖
施工前对原地面进行地形测量，根据设计边仰坡坡比测设开口线，根据开口
线在 5m 以外设截水开沟，洞口排水系统与路基永久排水相结合，中心沟一次到
位，减少后续施工干扰。洞口开挖应避开雨季。
边仰坡开挖严格按设计控制坡度。松软地层开挖时从上至下，随挖随支护，
加强防护，随时监测、检查坡体稳定情况。边坡、仰坡上浮石、危石及时清除，
坡面凹凸不平处予以修整平顺。
边仰坡开挖后及时做好坡顶喷混凝土防护层与原坡面衔接超边缘 20cm，防
止坡面风化，引起水土流失、导致边坡防护受到损坏，必要时采用喷锚防护。
本隧道进口采用端墙式洞门，进出口端墙背后直立开挖面喷锚网防护，锚杆
采用Φ22mm 砂浆锚杆；L＝3m，间距 ×，梅花形布置，喷砼采用
10cm 厚的 C20 网喷砼，钢筋网Φ，网格 25cm×25cm。进口位于斜坡土层中，
影响洞口结构稳定， 为保证结构安全并结合进口施工场坪的要求，采用锚固桩
进行加固。
明挖段衬砌施工
明洞开挖完成后，急时进行基底承载力试验，承载力必须达到 150kPa,后急
时施作明洞仰拱及填充，防止地表水浸泡基底，降低基底承载力。
明洞衬砌采用整体液压衬砌台车作内模及支架，外模采用建筑钢模板，钢管
弯制外拱架组成外支撑体系，拉杆联成整体。
明洞衬砌混凝土在拌合站集中拌制，混凝土搅拌运输车运输，泵送混凝土入
模。明洞衬砌浇筑完成后，进行覆盖洒水养生。
按设计施做盲沟、防水层和隔水层。回填分层对称进行，逐层夯实；填料要
经土工试验选定，夯实机具、回填层厚和夯实遍数经实验确定。
明挖段工艺流程
施工准备
测量定位
截水天沟施工
岩体判定
硬
岩
岩
软岩或土
方
爆破开挖 机械开挖
边仰坡防护
仰拱填充施工
洞门施工准备
测量恢复隧道中
心线
衬砌台车就位
绑扎钢筋
钢筋运输
钢筋加工、制
作
固定外模边仰坡固定加固
筋
浇筑混凝土
拆模
养护
混凝土拌制
混凝土配合比
设计
混凝土运输
主洞洞身开挖
隧道左右洞洞身按新奥法原理组织施工，施工时加强超前地质探测与预报，
加强围岩量测，实现信息化施工。软弱围岩地段坚持“先预报、管超前、短进尺、
强支护、早封闭、勤量测”的原则，分步开挖，快速封闭。隧道出碴采用无轨运输
出碴。侧卸式装碴机装碴，自卸车运输至指定的弃碴位置。
洞身开挖过程中，严禁开挖超前，而支护滞后，必须满足隧道施工安全步距，
及：
1、仰拱距掌子面：Ⅲ级围岩不超过 90m；Ⅳ级不超过 50m，Ⅴ级及以上围
岩不大于 40m 或按设计要求。
2、二次衬砌距掌子面距离：Ⅰ、Ⅱ级围岩不超过 200m，Ⅲ级围岩不超过
120m，Ⅳ级围岩不超过 90m，Ⅴ级及以上围岩不超过 70 米。
开挖施工工艺流程
隧道断面开挖施工工艺流程图
下一循环
下一工序
初期支护
测量放线
钻孔
装药
爆破
通 风 、 排
烟
清理危石
出渣
8-4-1 隧道断面开挖施工工艺流程图
洞身开挖作业程序
开挖钻爆设计
按光面爆破布眼，台架实现群钻钻眼，塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破，
以Ⅲ级围岩全断面法施工为例进行钻爆设计。钻爆设计见图 8-2-3。
A、周边眼的装药结构
周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采
用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不偶合装药结构，
不偶合装药系数控制在 ～ 范围内。
B、测量放线
图 8-4-3 Ⅲ级围岩钻爆设计图
钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，
距开挖面 50m 处埋设中线桩，每 100m 设置临时水准点。每次测量放线的同时，
要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，
及时调整爆破参数，以达最佳爆破效果。
C、钻孔作业
钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。特别是周边眼和掏
槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。
定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。准确定位凿岩机钻杆，
使钻孔位置误差不大于 5cm，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。周边眼眼底不
得超出开挖断面轮廓线 15cm。同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保
持在一个铅垂面上。
D、 围岩爆破
根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，
其余均用 2 号岩石硝铵炸药。周边眼用φ25×200 小药卷，不偶合装药，其余炮
眼用φ32×200 药卷。采用塑料导爆管非电起爆。
E、 微震爆破
隧道周边采用光面爆破，不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。微震
爆破作业段最大一段允许装药量：
Qmax＝R3×（Vkp／K）3／a
式中：Qmax—最大一段爆破药量，kg；Vkp—安全速度，cm/s，取 Vkp＝
2cm/s；R—爆破安全距离，m；K—地形、地质影响系数；a—衰减系数。
K、a 值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆基础上进行 K、a 值回归分析
后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出的每段的最大装药量。
微震控制爆破参数见表 8-4-1 和表 8-4-2。具体实施时，结合试验确定。
表 8-4-1 上半断面爆破参数表
周边眼间距 E
（cm）
抵抗线
W（cm）
眼深
（m）
辅助眼间排距
（cm）
线装药密度
（kg/m）
最大段控制药量
（kg）
30～40 40～50 80～90 ～ ≯
表 8-4-2 下半断面爆破参数表
周边眼间距
E（cm）
孔排距
（m）
眼深
（m）
线装药密度
（kg/m）
最大段控制药量
（kg）
60～80 ～ 2 ～ ≯
F、 爆破作业管理控制
爆破作业按“一标准、两要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。
“一标准”即一个控制标准。
“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。
“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量
放线精度。
“四保证”即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；搞好技术
保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任
制，组织 QC 小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经
济责任制。
装药作业采取定人、定位、定段别，做到装药按顺序进行；装药前，所有炮
眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作。
严格按设计的联接网络实施，控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。
出碴
隧道采用无轨运输方式出碴，采用挖掘机、大型装载机装碴，自卸汽车运碴
至洞外指定地点或弃碴场。
超前支护
隧道超前支护主要类型为：主洞进出口洞口段φ108mm 超前长管棚，
φ108 超前长管棚
长管棚采用Φ108mm×6mm 热轧无缝钢管、接头钢管采用Φ114mm×6mm
热轧无缝钢管的，端部长 15cm 的丝扣以便连接；每节长度为 6m、4m 交替使用，
以保证隧道纵向同一横断面内的接头数不大于 50％。
洞口段超前长管棚设计长度 25m，管棚的打设仰角为 1-2°；管棚施作前，
施工混凝土导向墙，导向墙由 I18 工字钢架、Φ140mm 导向钢管、C20 混凝土
构成，管棚布置示意图见 8-3-1, 图中编号单号者为注浆孔，双号者为检查孔。
8-5-1 φ108 管棚布置示意图
A、管棚工艺流程
长管棚工艺流程见图 8-5-1。
钢管前端 20cm 加工成圆锥形，注浆孔采用钢花管上钻孔，孔径 10～16mm，
呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段 150cm；检查孔采用无缝钢管。钢（花）
管接头两端均预加工成外丝扣连接，同一断面内接头数量不超过总钢管数的
50％。
钢管环向间距 40cm，外插角为 1-2°，具体可根据实际情况作调整。钢管施
工误差：径向不大于 20cm，相邻钢管之间环向不大于 10cm。
图 8-5-1 长管棚工艺流程图
施工准备
管孔定位测量
管棚钻机就位
安装
钻进
退出钻杆
安装止浆塞、注
浆
进入下一道工序
钢花管制作 注浆材料进场、试验
安装钻杆、套管
等
管孔复测
焊接环形套管
钻头
钻进成孔
焊接套管跟进套环
测斜仪控制钢管偏斜度
注浆效果检查
合格
无孔管施工、注浆检测
浆液配合比设计
设置拌合站
浆液拌制
浆液运输
不
合
格
测量定位
安装钢架
固定套管
立模浇注导向墙
钢管充填注浆
管棚验收
B、注浆
水泥浆液水灰比为 1：1（重量比），注浆压力：～。
注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工
经验。注浆结束后用 M5 水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。
单根钢花管的注浆量按 Q=πR2Lη估算,式中 R 为浆液扩散半径，取 R=;
L0 为注浆钢花管的间距；L 为钢花管长；η为围岩孔隙率。注浆按单孔编号顺序
从两侧向拱顶、从下而上叠加进行，压力逐渐由小加大。
C、施工注意事项
管棚为超前支护，在隧道暗洞开挖之前完成；先施做注浆孔，后施做检查孔。
注浆孔注浆完成后，再与注浆孔同法打设检查孔钢管，以检查注浆孔的注浆质量，
最后将检查孔钢管内注入水泥砂浆封堵密实。
洞口长管棚施工前，严格按设计要求施工长管棚导向墙，测量定位准确预埋
套管，并用测斜仪控制钢套管的倾斜度，利用导向墙控制长管棚倾斜度；同时，
钻进过程中利用测斜仪检查长管棚钢管的倾斜度，并做好每个钻孔地质及钻进长
度记录；洞身长管棚按设计位置施工，运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量，严格控
制管棚打设方向，并作好每个钻孔地质记录；为保证长管棚支护效果，严格按设
计外插角控制管棚的外插角，尽量减小外插角，同时防止长管棚侵入开挖净空，
降低管棚超前支护的效果，并给开挖带来困难，洞内管棚尾段与钢架焊接，形成
共同支护体系，提高支护效果。
管棚施工时，对钢管主要材料进行材质检验，遵守隧道施工技术安全规则和
钻眼注浆作业操作规则。
超前小导管
小导管采用 L= 的φ42mm 无缝钢管（壁厚 6mm）。
小导管采用现场加工，小导管外径为（φ42mm）钢花管，管壁四周按 15cm
间距梅花形、钻设φ8mm 压浆孔，为便于超前小导管插入围岩内，钢管前端宜做
成尖锥状，尾部焊上φ6m 加劲箍。
超前小导管采用钻孔打入法，先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大
3～5mm,然后将小导管穿过紧靠开挖面的钢架，用锤击顶入，顶入长度不小于钢
管长度的 90％，并用高压风将钢管内的砂石吹出。单层小导管外插角控制在
5°～10°，双层小导管采用 40°和 10°交错布置。
打入钢管后注浆泵压注水泥浆，形成管栅支护环。水泥浆水灰比为 ～
之间调节，液浆由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至 为止。
超前小导管施工见“图 8-5-2 超前小导管施工示意图”。
施工工艺见“图 8-5-3 超前小导管施工工艺流程图”。
图 8-5-2 超前小导管施工示意图
施工准备
施工准备
施工准备
施工准备
钻孔打小导管
钻孔打小导管
钻孔打小导管
钻孔打小导管
设备准备
设备准备
设备准备
设备准备
管材加工
管材加工
管材加工
管材加工
材料准备
材料准备
材料准备
材料准备
机具准备
机具准备
机具准备
机具准备
地质调查
地质调查
地质调查
地质调查
注浆设计
注浆设计
注浆设计
注浆设计
现场试验
现场试验
现场试验
现场试验
效果检查
效果检查
效果检查
效果检查
制定施工方案进入施工
制定施工方案进入施工
制定施工方案进入施工
制定施工方案进入施工
浆液选择
浆液选择
浆液选择
浆液选择
配比试验
配比试验
配比试验
配比试验
注浆参数
注浆参数
注浆参数
注浆参数
喷混凝土封闭掌子面
喷混凝土封闭掌子面
喷混凝土封闭掌子面
喷混凝土封闭掌子面
注 浆
注 浆
注 浆
注 浆
注浆站布置
注浆站布置
注浆站布置
注浆站布置
浆液配制
浆液配制
浆液配制
浆液配制
安孔口止浆塞
安孔口止浆塞
安孔口止浆塞
安孔口止浆塞
连接注浆管
连接注浆管
连接注浆管
连接注浆管
开 挖
开 挖
开 挖
开 挖
