青藏铁路西格二线关角隧道工程某标(实施)施工组织设计.doc

青藏铁路西格二线关角隧道工程某标

(实施)施工组织设计

目 录
第一章 编制依据、原则及范围 1
1.编制依据 1
2.编制原则 1
3.编制范围 2
第二章 工程概况及主要工程数量 3
1.工程概况 3
2.工程数量 16
第三章 工程特点及重、难点 17
1.工程规模大，建设标准高 17
2.自然环境恶劣，施工条件差 17
3.地质条件复杂，施工风险大 17
4.施工技术难度大 18
5.施工组织、管理及协调难度大 18
6.生态环境脆弱、环保要求高 19
第四章 施工组织总体方案 20
1.工程建设目标 20
2.施工组织机构及施工队伍的分布 20
3.大临工程的分布及总体设计 25
4.施工用水 30
5.施工用电 30
6.内业资料 31
7.施工程序 34
第五章 一般工程的施工方法 38
1.总体施工方案 38
2.正洞工程施工方案及方法 38
3.斜井工程施工方案及方法 94
4.泄水洞工程施工方法 100
5.专项施工技术方案 103
第六章 重难点工程的施工方法 128
1.隧道出口砂层段及浅埋段施工方法 128
2.隧道高地应力地段施工方法 132
3.隧道断层破碎段施工方法 136
4.隧道突、涌水段施工方法 136
5.隧道施工防渗及混凝土防开裂技术措施 139
第七章 新工艺、新技术计划 141
1.高海拔低气压地区特长隧道施工独头通风技术研究 141
2.二郎洞2km断层束破碎带安全、快速施工技术研究 141
3.高原高寒地区隧道衬砌混凝土防冻融技术研究 141
4.长距离大坡度斜井有轨转皮带机出碴运输系统技术研究 142
第八章 总工期及进度计划安排、资金使用计划 143
1.安排原则 143
2.项目总工期 143
3.主要项目进度指标 144
4.施工总进度计划 148
5.总体施工关键线路 148
6.分年、季度进度计划 148
7.分年、季度资金使用计划 148
第九章 施工人员、材料、工程设备使用计划 149
1.施工人员组织计划 149
2.材料物资供应计划 152
3.机械设备的使用计划 154
第十章 施工管理八大保障体系 168
1.施工技术保障体系 168
2.安全和应急保障体系 177
3.超前地质预报和监控量测保障体系 208
4.动态设计保障体系 209
5.科研保障体系 211
6.施工机械保障体系 212
7.职工卫生保障和劳动保护体系 214
8.环境保护保障体系 223
第十一章 质量保证措施 230
1.质量目标 230
2.质量管理机构和职责及质量保证体系 230
3.质量管理措施 235
4.已完工程和设备的保护措施 249
5.创优规划及措施 250
6.工程的维护方案 251
第十二章 工期保证措施 252
1.组织保证 252
2.计划控制 252
3.资源保证 253
4.技术措施 254
5.思想保证 256
6.教育培训 256
7.关键线路控制 256
第十三章 冬季和雨季的施工安排 257
1.冬季施工措施 257
2.雨季施工措施 264
第十四章 其他应说明的事项 265
1.文明施工措施 265
2.文物保护措施 266
3.接口界面协调措施 267
4.廉政建设措施 268
5.遵循当地民族区域政策 269
6.用于本工程的施工、检测、试验、验收等技术标准 269
附件1：关角隧道第XX标段施工总平面布置图 272
附件1-1：关角隧道第XX标段7号斜井施工场地布置图 273
附件1-2：关角隧道第XX标段8号斜井施工场地布置图 274
附件1-3：关角隧道第XX标段9号斜井施工场地布置图 275
附件1-4：关角隧道第XX标段10号斜井施工场地布置图 276
附件1-5：关角隧道第XX标段出口施工场地布置图 277
附件2-1：关角隧道第XX标段施工进度计划斜率图 278
附件2-2：关角隧道第XX标段施工进度计划横道图 279
附件2-3：关角隧道第XX标段施工进度计划网络图 280
附件3：关角隧道第XX标段分年、季度进度计划表 281
附件4：关角隧道第XX标段分年、季度资金使用计划表 282
附件5：关角隧道第XX标段分年、季度人员配备计划表 283
附件6：关角隧道第XX标段主要材料使用计划表 284
附件7-1：关角隧道第XX标段主要工程设备使用计划表 285
附件7-2：关角隧道第XX标段主要检测设备使用计划表 286

第一章 编制依据、原则及范围
1.编制依据
(1)青藏线西宁至格尔木段增建第二线工程《关角隧道指导性施工组织设计》（青藏铁路公司西格二线建设指挥部，2008年1月）
(2)改建铁路青藏线西宁至格尔木段增建第二线工程XX标的合同文件。
(3)设计文件，含施工组织方案、主要工程地质问题、关键工序、特殊过程等。
(4)设计规范、施工质量验收标准等国家、行业标准对本项目的强制性规定。
(5)适用本工程的施工规范（指南）、安全技术规范等。
(6)适用本工程的国家法律、法规和地方政策的相关条款，特别是环境保护、水土保持方面的法规和政策。
(7)铁路信誉评价办法及补充规定中的强制性规定及扣分点。
(8)现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力及对本工程项目施工重点的理解。
2.编制原则
(1)遵循合同文件条款的原则。积极满足合同文件的各项条款及要求。
(2)优先考虑安全、质量的原则。精心组织施工，合理安排工作量和工期，确保无安全、质量事故发生。
(3)坚持实事求是的原则。在施工组织设计中，坚持施工技术先进、施工方案可行、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患。
(4)坚持按项目法管理的原则。通过与建设单位、监理单位和设计单位协作，综合运用人员、机械、物资、资金和信息，实现质量和造价在保证安全和工期前提下的最佳组合。
(5)重视隧道的工程地质、水文地质调查、超前地质预报及监控量测工作，建立以地质工作内容为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系。
(6)重视生态环境，在施工期间及竣工通车后保证不发生水土流失，保证不破坏当地环境。贯彻执行国家和当地政府的方针政策，遵守法律法规，尊重当地的民风民俗。
(7)坚持用工制度的动态管理，根据工作需要合理配备劳动力资源。
(8)按照ISO9000(2000版)的要求编制质量体系程序文件，按照投标文件上我们对安全、质量目标的承诺进行严格的管理和有效的实施。
施组编制做到施工总体部署和分项工程施工组织相结合，高新技术与既有技术相结合，使施组具备重点突出、内容全面、思路清晰的特点。
3.编制范围
编制范围主要为青藏铁路西宁至格尔木段增建第二线工程关角隧道XX标段Ⅰ线、Ⅱ线洞口段施工，洞身开挖、超前支护、初期支护、仰拱填充、二次衬砌、沟槽、整体道床施工，以及斜井、泄水洞等附属工程的施工。

第二章 工程概况及主要工程数量
1.工程概况
1.1.工程范围
关角隧道单洞长32.605KM(里程为DK280+570～DKXX)，由两条平行的单线隧道组成（即Ⅰ线和Ⅱ线），线间距40米，整个隧道分为两个标段，进口端为XXXX标，出口端为XX标。我部承建的XX标长15.253KM (里程为DKXX～DKXX)，洞口高程3324.10M，共设置4座辅助施工斜井（7～10号斜井)和出口段一座泄水洞，均在Ⅱ线隧道右侧，工程平面布置示意图见图2-1-1。
图2-1-1 关角隧道XX标段工程平面布置示意图
1.2.地理位置
关角隧道位于既有铁路天棚车站至察汗诺车站之间，增建二线线路自新天峻站引出后以32.605KM的隧道穿越青海南山（隧道进口高程为3380.75M，出口高程为3324.05M），沿肯德垄沟接入察汗诺，本标段位于青海省天峻县和乌兰县境内。
1.3.气象特征
隧道通过区属青藏高原亚寒带半干旱气候区，年平均气温-0.5℃，极端最高气温28.0℃，极端最低气温-35.8℃，最大日温差24.7℃，常冬无夏，春秋相连。年平均降水量341.6MM，年最大降水量453.2MM，年平均蒸发量1791.4MM，最大积雪厚度21CM，最大冻结深度299CM。
1.4.工程地质
1.4.1.地形地貌
关角隧道位于祁连山系中段南缘支脉青海南山，青海南山呈NW—SE向横亘于测区中部，总体地势是中部高北东和南西低，隧道通过区属青海南山高山区的关角日吉山，隧道进口位于布哈河冲积平原后缘，隧道进口以北为宽阔、平坦的布哈河冲积平原；出口位于肯德垄沟沟谷中，根据山体的相对高差，又进一步划分为关角日吉山北坡低高山区、关角日吉山中高山区、关角日吉山南坡低高山区三个次级地貌单元。
关角日吉山中高山区(DKXX～DK303+000)海拔高程4000～4500M，相对高差大于500M，山坡自然坡度25°～45°，地势陡峻，局部近于直立。地表大多基岩裸露，局部植被发育，沟谷发育，沟谷大多常年流水。
关角日吉山南坡低高山区(DK303+000～隧道出口)海拔高程3400～4000M，相对高差200～400M，山坡自然坡度25°～45°，地势陡峻。地表大多基岩裸露，局部植被发育，横向沟谷发育，仅在雨季有少量流水，肯德垄沟是南坡规模较大的沟谷。
1.4.2.地层岩性
本区地层岩性复杂，沉积岩、岩浆岩、变质岩三大岩类均有出露，出露的地层主要有第四系、三叠系、二叠系、石炭系、志留系、下元古界，并伴有华力西期侵入岩。
1.4.3.地质构造
(1)褶皱构造
隧道穿越区内褶皱发育，总体上呈北北西向展布，主要发育华力西期和印支期褶皱带。
(2)断裂构造
隧道穿越区内断裂构造极为发育，根据断层规模及其构造意义可以分为两级，一级为区域性深大断裂(F)，二级为区域断裂或次级断裂(F)。
① 区域性深大断裂(F)
二郎洞断裂带(F3)：该断层位于二郎洞附近，为区域性深大断裂，断层规模大，并且未来还有发生中强地震的可能性，对工程影响较大。隧道于DK303+611～DK304+071段通过，通过长度460M，由断层泥砾及碎裂岩组成，Ⅴ级-Ⅵ级围岩。
② 二级断裂
A、北西向断裂组：为测区最发育的一组断裂，尤其在关角山南坡二郎洞～巴彦哈尔一带围绕F3深大断裂形成密集发育的压性断裂带，构造软弱，逆断层以北倾为主。
F17断层破碎带宽约40～150M，主要由碎裂大理岩、断层泥、断层角砾组成，隧道在DK303+030～DK303+075以大角度通过该断层，通过长度为140M，Ⅴ级围岩。
F20断层西端与F21断层相交，长度约7KM，由深灰色、灰黄色断层泥、断层角砾及碎裂岩组成，破碎带内可见大量断层挤压透镜体，显示逆断层特征。隧道于DK304+284～DK304+414大角度通过该断层，通过长度为130M，Ⅴ级围岩。
F22断层破碎带宽约60～100M，断带由碎裂岩、断层角砾组成。隧道于DK304+650～DK304+720大角度通过该断层，通过长度为70M，Ⅴ级围岩。
F23破碎带宽约50～100M，断带由断层角砾、构造透镜体及碎裂岩组成，隧道于DK304+900～DK305+090大角度通过该断层，通过长度为190M，Ⅴ级围岩。
F25断层破碎带宽约80～200M左右，主要由断层泥砾及碎裂砂岩组成，隧道于DK305+610～DK305+770大角度通过，通过长度为160M，Ⅴ级围岩。
F31破碎带宽约60～90M，主要由碎裂岩和断层角砾组成，隧道于DK310+635～DK310+715以大角度通过，通过长度80M，Ⅴ级围岩。
B、北北西向断裂组：在测区不甚发育，断层性质以走滑为主，通常切割北西向断裂组。
F13发育在石炭系中，逆断层，断层破碎带宽约50M左右，由黄褐色断层泥砾组成，两侧为强劈理化带，隧道在DK299+267～DK299+312段以大角度通过该断层，通过长度为45M，Ⅴ级围岩。
C、北东向断裂组：测区不发育，多为规模小、走向延伸短的小型断层，切割北西向断裂组。
F14发育于石炭系中，断层产状，破碎带宽度约80～180M，主要由深灰色断层角砾及碎裂岩组成，局部见灰黄色断层泥砾，隧道在DK301+284～DK301+524段以大角度通过该断层，通过长度为240M，Ⅴ级围岩。
(3)节理
关角隧道越岭区位于新构造活动强烈的青藏高原东北缘，褶皱、断裂发育，岩体受构造影响严重，岩体节理、裂隙较发育-发育，岩体较破碎-较完整。
1.4.4.地震动峰参数区划分
隧道区地震动峰值加速度为0.10G，反应谱特征周期为0.10S。关角隧道工程场址的地震基本烈度(50年超越概率10%)均复核评定为七度区。
1.5.水文地质特征
(1)地下水的赋存条件与分布规律
本区地下水的分布规律和赋存条件，受气候、构造、岩性及地貌的严格控制，呈现出特殊性和复杂性。由于山体岩层历经多次构造变动，褶皱、断裂、节理裂隙均较发育，从而为地下水的运移、富集提供了条件，并决定了本区地下水主要以基岩裂隙水和裂隙岩溶水为主。基岩裂隙水受其所处地貌位置、构造部位、岩性特征及补给条件的不同，地下水的分布亦呈现出明显的差异性。
(2)地下水的类型及含水岩组特征
根据隧道通过区出露的地层岩性及地质构造特征，结合含水介质的不同，将测区地下水分为第四系松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水和基岩裂隙水共三大类。地下水无侵蚀性。
(3)区域地下水补、径、排特征
大气降水为测区地表水、地下水的主要补给来源，而基岩山区的基岩裂隙水是沟谷、洼地地下水的主要补给来源，山区沟谷、茶卡山前倾斜平原为地下水的径流、排泄区，最终汇入茶卡盐湖。地下水受季节性控制明显，雨季水量较大，枯水期水量小，甚至干枯。关角沟、肯德垄沟等沟谷地表基本无常年流水。隧道建成后形成新的人工径流排泄系统，届时隧道通过区的地下水将涌入隧道进行人工排泄。
(4)隧道涌水量计算
本次隧道涌水量预测，主要采用地下水动力学法和地下水径流模数法。隧道涌水量值确定根据两种方法计算结果，经综合分析确定。Ⅰ、Ⅱ线同时施工总涌水量计算结果见表2-1-1。
表2-1-1 XX标Ⅰ、Ⅱ线同时施工总涌水量计算成果表
分段里程
DKXX～
DK301+510
DK301+510～
DK306+389
DK306+389～
DKXX
富水性分区
中等富水区
弱富水区
贫水区
长度(M)
3588
4879
6786
影响宽度(M)
1000
800
600
径流模数M(M3/D·KM2)
2424.22
563.72
77.42
隧道正常单位涌水量(M3/D·M)
2.01
0.78
0.272
Ⅰ、Ⅱ线可能正常涌水量QST(M3/D)
7211.88
3805.62
1845.79
Ⅰ、Ⅱ线可能最大涌水量QMAX(M3/D)
17308.51
7611.24
3691.58
Ⅰ、Ⅱ线可能正常总涌水量QST(M3/D)
12863.29
Ⅰ、Ⅱ线可能最大总涌水量QMAX(M3/D)
28611.33
备注：可能正常总涌水量和可能最大总涌水量未扣除隧道影响范围内辅助坑道的正常总涌水量和最大总涌水量。中等富水区最大涌水量按正常涌水量的2.4倍考虑，其余按2倍考虑。

1.6.隧道施工中的主要地质问题
通过对隧道区水文地质、工程地质条件的综合分析，预测隧道施工中可能存在的主要地质问题是高地应力、围岩失稳和突水、涌水。
(1)高地应力
由于隧道区位于新构造活动强烈的青藏高原东北缘，跨越柴达木陆块北缘、宗务隆山裂陷槽、南祁连陆块三个大地构造单元，区内断裂及褶皱均发育，隧道区可能存在较高的地应力。根据DSZ-1、DSZ-1、DSZ-8等3个钻孔地应力的实测结果，经综合分析，最大水平主应力方向对隧道稳定性的影响不大，岭脊埋深较大的石炭系变质砂岩及片岩段可能存在高地应力问题。隧道在施工中发生岩爆的可能性较小，但对软弱围岩（主要指断层破碎带），存在发生较大变形的可能。
预测本标段在以下地段存在发生大变形的可能性：
① 石炭系变质砂岩、片岩地层，在施工中发生大变形。
② F13、F14、二郎洞断层束（F3、F17、F20、F22、F23、F25）等断层在施工中发生大变形事件。
(2)围岩失稳
关角隧道位于地质构造活动强烈的青藏高原东北缘，区内断裂及褶皱均较发育，岩体节理、裂隙发育—较发育，岩体较破碎，尤其是DK301+000～DK306+000段，断层发育，岩体破碎，局部含水，施工中可能会出坍塌、变形等围岩失稳现象。
预测本标段在以下地段存在发生围岩失稳的可能性：
① 隧道出口端的角砾土破碎底层发生塌方。
② F13、F14、F17、F20、F22、F23、F25、F31等断层发生塌方。
③ 斜井穿过的F14、F17、F17-1、F22断层发生塌方。
(3)突水、涌水
根据设计资料显示，关角隧道区内地下水发育，特别是三叠系、二叠系砂岩、灰岩及石炭系变质砂岩，岩体节理、裂隙发育，而且灰岩中有古岩溶发育，富水性好，因此，隧道施工可能会产生突、涌水。
本标段设计无灰岩，预测在以下地段存在发生突水、涌水的可能性：
① 三叠系、二叠系砂岩，石炭系变质砂岩地段：
② F13、F14断层发生涌水。
③ DK298+215～+415向斜轴部发生涌水。
④ 斜井穿过的F14断层发生涌水。
表2-1-2 关角隧道XX标段不良地质地段统计表
序号
里程
长度
(M)
项目名称
高地应力
围岩
失稳
突水涌水
1
DKXX～DK298+215
293
石炭系变质砂岩，地下水发育
☆

△
2
DK298+215～DK298+415
200
向斜轴部
☆

△
3
DK299+267～DK299+312
45
F13断层破碎带
☆
◇
△
4
DK301+284～DK301+524
240
F14断层破碎带
☆
◇
△
5
DK303+030～DK303+075
45
F17断层破碎带
☆
◇

6
DK303+611～DK304+071
460
F3断层破碎带
☆

7
DK304+165～DK304+290
125
三叠系砂岩夹砾岩，岩体破碎

8
DK304+284～DK304+414
130
F20断层破碎带
☆
◇

9
DK304+650～DK304+720
70
F22断层破碎带
☆
◇

10
DK304+900～DK305+090
190
F23断层破碎带
☆
◇

11
DK305+610～DK305+770
160
F25断层破碎带
☆
◇

12
DK310+635～DK310+715
80
F31断层破碎带

◇

13
DK313+115～DKXX
60
角砾土破碎带

◇

14
7号斜井

F14断层破碎带

◇
△
15
8号斜井

F3、F17、F17-1断层破碎带

◇

16
9号斜井

F12、F25断层破碎带

◇

总计

10
12
5

1.7.本项目主要技术标准
(1)铁路等级：国铁Ⅰ级
(2)正线数目：双线
(3)限制坡度：上行13‰，下行16‰
(4)最小曲线半径：一般地段2000M、困难地段1600M
(5)旅客列车速度目标值：160KM/H
(6)到发线有效长度：880M
(7)牵引种类：电力
(8)闭塞方式：自动闭塞
(9)牵引质量：上行4000T，下行3000T。
1.8.纵断面设计
关角隧道进、出口为人字坡，进口段为8‰的上坡，在岭脊设坡度代数差后，出口以9.5‰的坡度连续下坡。本标段起点至终点DKXX～DKXX（15253M）沿线路前进方向为9.5‰的下坡。
1.9.隧道工程概况
1.9.1.建筑界限
按现行《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005、J449-2005）的要求，对于旅客列车最高行车速度160KM/H的新建隧道，隧道轨面以上净空单线隧道横断面面积不小于42M2。关角隧道衬砌断面内轮廓如图2-1-2所示。
图2-1-2 隧道内轮廓示意图

1.9.2.围岩级别
本标段围岩级别统计分别见表2-1-3、2-1-4。
表2-1-3 斜井长度、坡度、围岩级别统计表
名称
位 置
斜井长度及围岩级别
与正洞交点
方向
水平夹角
长度(M)
坡度(%)
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
7号
DYK300+210
右
44-4-27
2332.58
10.00
341.78
1417.87
572.93
8号
DYK302+610
右
39-58-39
1613.47
9.85

1135.96
477.51
9号
DYK304+510
右
37-46-8
1125.90
9.83

510.57
615.33
10号
DYK308+300
右
74-41-50
442.53
10.29

281.48
161.05
合计
长度
5514.48

341.78
3345.88
1826.82
比例
100

6.20
60.67
33.13

表2-1-4 关角隧道正洞单线围岩级别及长度统计表

合计
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
长度(M)
15253
0
3400
8838
2805
210
百分比
100
0.00
22.29
57.94
18.39
1.38

1.9.3.衬砌支护类型
隧道结构按喷锚构筑法要求进行设计，全部采用复合式衬砌，浅埋、断层及细砂地层进行结构加强，洞口段进行结构加强。
隧道均采用曲墙衬砌，其中Ⅱ级围岩地段不设仰拱，底板厚30CM，采用钢筋混凝土。
初期支护喷混凝土采用湿喷工艺，并掺加0.9KG/M3的聚丙烯微纤维。
为保证隧道施工和结构的长期运营安全，隧道通过细砂层属Ⅵ级围岩段，拱部采用Φ89超前管棚支护，管棚间加设小导管超前注水泥浆；边墙采用Φ42小导管注水泥浆预加固，基底为砂砾土，采用碎石进行换填，换填深度1～1.5M至基岩，并配以2榀/M的I16型钢钢架，喷层厚25CM，二次衬砌采用50CM厚的钢筋混凝土结构。
Ⅴ级围岩拱部设Φ42超前小导管预注双液浆加固围岩。围岩破碎及断层带地段喷层厚25CM，拱墙设3榀/2M的I16型钢钢架；一般地段喷层厚23CM，拱墙设1榀/M的I16钢架。二次衬砌为45CM厚的钢筋混凝土结构。
洞身Ⅵ级围岩地段拱部设Φ89管棚加Φ42小导管超前支护，小导管预注双液浆加固地层并堵水。全断面设2榀/M的I16型钢钢架，喷层厚25CM，二次衬砌为50CM厚的钢筋混凝土结构。衬砌结构支护参数见表2-1-5。
表2-1-5 关角隧道正洞衬砌支护参数表
围岩
级别
预留变形量
初期支护
二次衬砌
喷混凝土
锚杆
钢筋网
I16钢架
厚度
位置
位置
长度
纵、环间距
位置
间距
位置
间距
拱部
仰拱、
底板
CM
CM

M
M

CM

M
CM
CM
Ⅱ

5
拱墙
拱部
2.0

30
30
Ⅲ
4
8
拱墙
拱墙
2.5
1.5×1.2
拱部
25

35
40
Ⅳ一般
5
12
拱墙
拱墙
3.0
1.2×1.2
拱墙
25
拱墙

40
40
Ⅳ加强
8
23
拱墙
拱墙
3.0
1.2×1.2
拱墙
20
拱墙
1榀/M
40
40
Ⅴ一般
9
23/10
拱墙/仰拱
拱墙
3.0
1.0×1.2
拱墙
20
拱墙
1榀/M
45
45
Ⅴ加强
9
25/10
拱墙/仰拱
拱墙
3.0
1.0×1.2
拱墙
20
拱墙
3榀/2M
45
45
Ⅵ
9
25
全断面
拱墙
3.5
0.8×0.8
拱墙
20
拱墙
2榀/M
50
50
注：拱部为R25中空注浆锚杆，边墙为Φ22砂浆锚杆。
1.9.4.防排水设计
(1)隧道防排水原则
隧道防排水遵循“因地制宜，综合治理”、“排堵结合、限量排放，防、排、截、堵结合”的原则，采取切实的设计、施工措施，达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。
(2)洞内防排水措施
关角隧道均设置双侧盖板保温水沟，两端洞口各1000M段加保温材料，临近道床一侧的侧沟墙身设构造钢筋。
洞身地下水发育的Ⅴ、Ⅵ级围岩的软弱破碎带地段，采用超前预注双液浆的措施加固地层和堵水。
岩溶段处理主要以注浆加固、填充封闭、疏导、跨越等措施，施工时根据岩溶形态、规模、充填物情况、含水情况等综合确定处理方案。其中注浆方式包括超前帷幕注浆、后注浆、局部注浆、补注浆等四种方式。
贫水段、弱富水段衬砌拱墙背后设EVA防水板，中等富水段衬砌全断面背后设1.5MM 厚EVA防水板，防水板背衬无纺布。拱墙环向设Φ50MM、墙脚纵向设Φ80MM透水盲沟，并与侧沟连通。环向盲沟按9～12M/环设置。
环向施工缝、变形缝衬砌中间设中埋式橡胶止水带，衬砌外缘设外贴式止水带，变形缝填塞嵌缝材料，构成复合防水构造。
衬砌纵向施工缝衬砌中间设钢边橡胶止水带，隧道防水应充分利用混凝土自防水能力，衬砌混凝土抗渗等级不得低于P8。
(3)斜井的防排水
涌水量较小的一般地段斜井采用以排为主，涌水量较大的富水地段进行堵水后限量排水，通过正洞侧沟排至洞外。
(4)洞外防排水
隧道洞顶仰坡开挖线以外5～10M设截水沟一道，以拦截地表汇水。
关角隧道运营阶段单洞出口段正常涌水量较大。为保证排水工程的永久可靠，洞外排水方式按泄水洞方案进行。
1.9.5.辅助坑道的设置
(1)斜井结构设计
本标段共设置4座斜井，均在Ⅱ线隧道右侧，无轨运输斜井断面内轮廓按单车道设计，内净空尺寸为5.2×6.60M（宽×高），错车道斜井的内净空尺寸为7.3×6.95M（宽×高），内轮廓详见图2-1-3、2-1-4，斜井的支护参数详见表2-1-6。
斜井井底25M按错车道设计，做为井底车场；错车道间距按200M左右设1处考虑。
作为临时辅助坑道的斜井，等完工后在斜井井口及底部均采用C25混凝土进行封堵，斜井底部要做好排水设施，保证水沟畅通，防止积水。
图2-1-3 无轨运输斜井单车道断面

图2-1-4 无轨运输斜井错车道断面

表2-1-6 单车道斜井支护参数表
围岩
级别
衬砌
类型
喷层
厚度
Φ22砂浆锚杆
钢筋网Φ6
I12.6
钢架
衬砌厚度(CM)
位置
长度(M)
间距(M)
位置
间距(CM)
Ⅱ
喷锚
8
拱部
2.0
1.5×1.5

Ⅲ
10
拱部
2.0
1.2×1.2
局部
25×25

Ⅳ
15
拱墙
2.5
1.2×1.2
拱部
25×25

Ⅲ
模筑
6
局部
2.0
1.2×1.2

25
Ⅳ
7
拱部
2.0
1.2×1.2
局部
25×25
局部
25
Ⅴ
10
拱墙
2.5
1.0×1.0
拱墙
25×25
1榀/M
25
Ⅵ
15
拱墙
2.5
1.0×1.0
拱墙
25×25
3榀/2M
30

(2)导坑结构设计
在Ⅱ线DYKXX～DYK300+210及DYK305+021～DYK310+777段分别设置长为2288M及5756M的导坑，先贯通导坑，再扩挖为正洞。导坑按临时通道设计，除地质情况极差的地段一次成洞外，其余地段均按导坑断面施工，采用喷锚支护。导坑内每隔300M左右设置一错车道，错车道地段将正洞一次开挖到位，仅施做初期支护，以便满足错车的需要，待扩挖时再施做二次衬砌。
1.9.6.轨道类型
隧道内轨道类型按重型标准设计，隧道内轨顶面设计高程与路肩设计高程之差为111CM。当相邻坡段的代数差大于1时，设圆曲线型竖曲线，竖曲线半径为15000M。
1.9.7.道床类型
采用弹性支撑块整体道床，道床宽度2600MM，内轨顶面至道床底面高度为620MM。
1.9.8.水沟
根据水文地质资料，关角隧道Ⅰ、Ⅱ线施工时正常涌水量较大。全隧内设55CM×50CM（下层：宽×深）＋65CM×30CM（上层：宽×深)的双侧双层保温水沟满足排水要求。
1.9.9.电缆槽
根据电力及通信、信号专业的要求，隧道洞内两侧设置供电缆敷设的电缆槽，电缆槽尺寸为30CM×40CM(宽×深)。
2.工程数量
表2-1-7 关角隧道XX标段工程数量表（招标数量）
名 称
计量单位
工程数量
隧道
延长米
15253
一、关角隧道(座)
延长米
15253
Ⅰ、建筑工程
延长米
15253
1.正洞
延长米
15253
(1)开挖
立方米
1991172
(2)衬砌
立方米
634572
(3)压浆
延长米
15253
2.横通道
延长米
2780
3.辅助坑道
米
5526.64
4.洞门及其他
圬工方
5072
5.整体道床
延长米
15253
6.附属工程
延长米
15253

第三章 工程特点及重、难点
1.工程规模大，建设标准高
关角隧道全长32605M，是世界高海拔第一长隧，国内最长的铁路隧道。设计为双线单洞，施工中设10座辅助施工斜井（总长15321.71M），两端洞口各1000M进行了保温设计,采取泄水洞排水。全隧一次建成，对二次衬砌、整体道床等混凝土结构的耐久性和防冻融技术要求是保证工程安全、质量的重点。本标段隧道正线单洞长15253M，双线共30506M；7～10号4座辅助施工斜井合计5514.48M（其中7号斜井长2332.58M）、泄水洞长482M。
2.自然环境恶劣，施工条件差
本隧道地处青藏高原东北缘，高寒干旱缺氧。极端最高气温28.0℃，极端最低气温-35.8℃，最大日温差24.7℃，最大积雪厚度21CM，最大冻结深度299CM。正洞洞身处于海拔3300～3400米之间，最高施工点7号斜井口海拔为3678.12米。在高寒干旱缺氧条件下，施工人员身体机能下降，工作效率降低，机械设备功率降低，人员、设备投入加大。给施工组织带来了较大困难。
3.地质条件复杂，施工风险大
本标段施工中的主要地质问题是:出口浅埋段、高地应力、围岩失稳和突涌水。
(1)出口DK312+415～DKXX里程段位于低高山区，主要为第四系全新统细砂、细角砾土以及下元古界混合岩，覆盖层薄、自稳性差、极易变形和坍塌。
(2)本标段岭脊埋深较大的石炭系变质砂岩及片岩段可能存在高地应力问题。隧道在施工中发生岩爆的可能性较小，但对软弱围岩（主要指断层破碎带），存在发生较大变形的可能。
(3)关角隧道地层岩性复杂，沉积岩、岩浆岩、变质岩三大岩类均有出露，隧道通过区内断裂构造极为发育。本标段通过大小不等断层10条和一个向斜，其中一级区域性深大断裂二郎洞断裂带（F3）带最为发育，未来还有发生中强地震的可能性,围绕其组成的断层束长达2355M，围岩破碎，对工程影响很大。其余均为二级区域断裂或次级断裂（F）。本标段无Ⅱ及围岩，Ⅳ级以上围岩占77.71%。
(4)本标段地下水发育，特别是三叠系、二叠系砂岩及石炭系变质砂岩，岩体节理、裂隙发育，富水性好，施工可能会产生突、涌水，预计最大涌水量为28611.33M3/D，其中DKXX～DK301+510段双线最大涌水量为17308.51M3/D。
4.施工技术难度大
主要施工技术难点有：高海拔低气压地区长大隧道施工通风技术、长距离大水量反坡连续排水技术、严寒环境下隧道衬砌混凝土耐久性和防冻融技术。
(1)斜井作为辅助通道，进入正洞后需要组织正反向多个工作面同时施工，独头掘进距离最长达4620M，且高海拔低气压地区通风技术不能简单照搬正常气压条件的通风技术，如何采取合理的施工通风方案，是提高工效、加快施工进度的关键。
(2)本标段最长7号斜井为2332.58M，综合坡度10%，进入正洞施工反坡段长约1238M，高差265.89M，预测最大涌水量约为17308.51M3/D。确保在施工过程中连续排水使工程顺利进行是重点。
(3)按关角隧道工期和当地气候条件，有一半以上混凝土工程是在低温条件下施工的。冬季施工如何采取保温措施，是保证混凝土结构质量的重点。
5.施工组织、管理及协调难度大
本标段共5个施工作业点，通过斜井进入正洞施工，需要开辟多个工作面，施工线路长（7号斜井独头掘进达4620M），且存在洞内有轨无轨间相互转换、有轨转皮带机的运输方式，给施工组织带来了很大困难。
施工中加强组织协调第三方超前地质预报、围岩监控量测与隧道施工的有序进行，对生产资源进行优化组合,合理安排多个作业面工序衔接，及时掌握围岩变化信息反馈，及时修正开挖和支护参数，是做好动态设计、保证工程结构和施工安全的重点。
6.生态环境脆弱、环保要求高
青藏高原高寒干旱缺氧，沿线生态系统脆弱而敏感，破坏扰动后难以恢复。关角隧道出口段地处牧区，茶卡盐湖为区内地表水和地下水的最终归宿地，弃碴量大（本标段约220万方），施工期长，施工机械、人员活动会对环境会产生一定影响。因此在工程建设中必须采取有效措施保护江河水质、野生动物，自然环境、生态环境，防止水土流失，避免和防止工程建设对其产生影响。

第四章 施工组织总体方案
1.工程建设目标
1.1.质量目标
(1)确保工程质量达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准，工程一次验收合格率达到100%。
(2)力争获得鲁班奖。
1.2.安全目标
严格贯彻执行《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》，坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全管理组织机构完善安全生产保证体系，落实安全生产责任制，创建安全生产标准工地；实现安全生产达标：杜绝违章指挥、违章作业，消灭责任事故，杜绝责任死亡及以上事故，重伤率控制在0.3‰以下，负伤率控制在10‰以下。
1.3.工期目标
开工日期为2007年11月06日，于2012年4月15日完工，计划施工工期为53.3个月。
1.4.环境目标
坚持做到“少破环、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”，使环境保护和水土保持监控项目与监控结果达到设计文件及有关规定。
1.5.文明施工目标
创建“安全文明标准工地”，从营地到工地都要充分体现企业文化，展现管理水平，要做到“营房公寓化、管理制度化、现场工厂化、作业规范化、质量标准化、安全人性化”。
2.施工组织机构及施工队伍的分布
2.1.施工组织布置原则
施工组织设计的编制根据：国家、铁道部和地方政府的有关政策、法规、条例规定；国家和铁道部现行的设计规范、施工规范、质量验收标准；合同、设计文件。
施工组织总体原则是“依靠科技，精心组织、优质高效、安全环保”，并以此指导建设全过程施工活动。
配备专业施工队伍，配置针对高原的特种机械设备，并对此