资源描述
金沙寺隧道施工方案全套资料
(全套标准方案,可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)
金沙寺隧道施工方案
1编制说明
1。1编制依据
(1)《十堰至天水国家高速公路甘肃段徽县(大石碑)至天水公路土建工程标段施工招标招标文件》
(2)招标文件提供的设计图、工程量清单等有关资料。
(3)国家、交通部现行设计规范、施工规范、验收标准及有关文件。
(4)招标期间招标单位与投标单位所有来往的函件及补遗资料。
(5)我项目部对施工现场实地勘察、调查资料。
(6)我集团公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺方法及同类工程的施工经验。
(7)我集团公司可调用到本合同段的各类资源.
1.2编制范围
金沙隧道工程,主线桩号:YK618+783~YK620+790。范围包括施工便道、金沙寺隧道主体工程和附属工程。
1.3编制原则
安全第一的原则
本施工方案的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则,特别是断层等不良地质地段的隧道施工安全等.在安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工.
1.3。2优质高效的原则
加强领导,强化管理,优质高效。根据我们在施工组织设计中明确的质量目标,贯彻执行质量体系标准,积极推广、使用“四新”技术,确保创优规划和质量目标的实现。施工中强化标准化管理,控制成本,降低工程造价。
1。3.3方案优化的原则
科学组织,合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南,对不同围岩类别的爆破掘进、不良地质条件的处理、二次模筑衬砌等关键工序进行多种施工方案的综合比选,在技术可行的前提下,择优选用最佳方案。
1.3.4确保工期的原则
根据招标文件对本合同段的工期要求,编制科学的、合理的、周密的施工方案,采用信息化技术,合理安排工程进度,实行网络控制,搞好工序衔接,实施进度监控,确保实现工期目标,满足建设单位要求。
1.3。5科学配置的原则
根据本合同段的工程量大小及各项管理目标的要求,在施工组织中实行科学配置,选派有隧道施工经验的管理人员和专业化施工队伍,投入高效先进的施工设备,确保流动资金的周转使用,并做到专款专用。选用优质材料,确保人、财、物、设备的科学合理配置。
1。3.6合理布局的原则
从节省临时占地、减少植被破坏、搞好环保、防止水土流失、认真实施文明施工等多角度出发,合理安排生产及生活场地、房屋布局,做好环境保护和营区绿化。工程完成后,及时平整场地,恢复植被.
2工程概况
2。1工程概况
项目地点
金沙寺隧道为全线第四长隧道,进口位于西河县石峡镇潘弯村,出口位于西河县西高山乡何坪村。隧道起讫里程桩号左线ZK618+833~ZK620+817,长1984m;右线为YK618+783~YK620+790,长2007m。
2。1.2地形地貌
隧址区属低中山地貌区,“V”型河谷发育,河道狭窄,弯曲,岸坡陡立,坡度40-70°,山顶、阶地及缓坡地段多被粉质粘土覆盖,多为耕地。沿河岸基岩出露好,岩性上部为第三系泥岩、泥质砂岩、下部为砂砾岩、砾岩,产状平缓.总体地势西北高东南低,进口河底高程1142m,隧道洞口高出河床约110m;出口河底高程1226m,隧道洞口高出河床约14m,山顶高程1488.6m,相对高差260—347m。隧道所在区域植被较发育。
2.1.3气象
隧址区属暖温带,海拔在1100~2000m之间,属秦巴山地湿润区(V1)区。年平均气温8。7℃,最高月平均气温19。8℃(七月),最低月平均气温—3。7℃(一月),极端最高气温36。2℃,极端最低气温-32。1℃;年平均降水量538。1mm,年内分布不均匀;年平均地面温度11.3℃:年均风速1。6m/s,最大风速15m/s.最大冻结深度46cm.
图2—1 隧道进口地形现状图
2.1。4工程地质条件
2.1。4。1地层岩性
隧址区出露地层岩性主要为第三系(N)紫红色泥岩、泥质砾岩、砂岩、砾岩及第四系(Q)松散堆积层。地层岩性从上至下依次为:
(1)第四系全新统坡积层( Q4d1):土黄色,主要有粉质粘土组成,可塑~硬塑状,土质不均,局部含有少量砾石,分布于斜坡及沟谷地带,厚度一般0.5~5m。
(2)第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl):主要为粉质粘土,灰黄色,干燥-稍润,坚硬-硬塑,土质较均匀,厚10-55m,随地形厚度变化较大,主要分布于隧址区山梁顶部。
(3)上第三系(N):上部为紫红色泥岩、泥质砂岩、砂岩,下部为砾岩、砂砾岩,中厚层状结构,岩层产状100-110∠10-14°。泥岩、泥质砂岩:含有少量青灰色砂钙质结核,泥钙质胶结、以泥质为主,胶结一般,遇水易软化、失水易干裂,崩解;经同地层岩块力学实验,泥质砂岩单轴饱和抗压强度17—22MPa,属较软岩。砾岩、砂砾岩:砾岩成分以砂岩、灰岩为主,次为少量火成岩,多次棱角状,属基底式泥铁式胶结,胶结较好。经岩块力学实验,砾岩单轴饱和抗压强度22-30MPa,属较软岩,隧道主要穿行于砾岩地层中。
2.1.4。2地质构造
隧道区位于秦岭造山带西段腹地,属于秦岭地槽褶皱带范畴。隧道位于秦岭印支褶皱带次级构造上.隧址区主要为上第三系(N)地层,产状平缓,地层稳定.根据区域地质资料及本次的调查,隧址区无区域构造通过,区域稳定性相对较好。
2。1。4。3隧道围岩情况
按设计资料,金沙寺隧道围岩情况如下:
路线
隧道长度(m)
围岩级别
长度(m)
占隧道总长(%)
自稳能力
左线
1984
Ⅳ
1940
97.8
自稳能力较差
Ⅴ
44
2。2
自稳能力差
右线
2007
Ⅳ
1940
96.7
自稳能力较差
Ⅴ
67
3。3
自稳能力差
2.1。5隧址区水文地质条件
隧址区地下水主要为第四系孔隙性潜水、基岩裂隙水。
2。1。5。1第四系孔隙性潜水
隧址区孔隙水主要赋存于第四系对基层中,补给来源为大气降水和地表水体入渗。隧址区第四系堆积层主要为坡积、冲洪积黄土,透水性及富水性均较差,大气降水不易入渗,加上该区横向冲沟发育,大气降水迅速形成地表径流向低洼处排泄,此类地下水不易大量富集,水量贫乏,对隧道施工影响甚微。隧址区局部沟谷地堆积层,在大气降水入渗补给下形成较为稳定的潜水,此段潜水向下补给基岩裂隙水,对隧道开挖有一定的影响。
2.1。5.2基岩裂隙水
基岩裂隙水分布于隧址区基岩裂隙中,接受冲沟地表水、潜水、大气降水的补给,径流滞缓,主要沿裂隙径流,径流途径一般较短,由沟谷两岸向谷底及下游渗流排泄,分布不均。深部的层间水常赋存于砂砾岩或砂砾空隙中,富水较差,径流主要沿倾斜岩层面,渗透性弱,补给来源主要为露头区的降水入渗和堆积层潜水补给,在较大的深切支沟以泉的形式排泄于沟谷或侧向补给坡积层.洞室开挖时基岩裂隙水可呈滴水、淋雨及线装流出,对隧道围的稳定有一定影响.
根据设计院勘查资料隧道洞身在勘察期间未见稳定地下水位。
由于隧道穿越地层岩性种类少,地下水主要受岩性及节理、裂隙发育程度控制,其补给源主要为大气降雨。
2.1。6地震烈度
隧址区处于南北地震带的和政—武山—天水地震亚带和舟曲—武都地震亚带。工程区及邻区地震活动频繁,有历史记载以来发生过多次地震,1900年以后地震活动频率低,2008年5月12日,汶川发生8.0级地震,对工程区影响较大,部分房屋出现轻微裂缝,发生一系列小型崩塌、滑坡。
根据设计文件,隧址区地震烈度为Ⅶ度。
2。2主要技术标准
2。2。1设计净空
本合同段隧道按山岭区高速公路分离式断面设计,双向四车道,设计行车速度为80Km/h,断面形式如下:
(1)分离式隧道
隧道净宽: 0.75+0。5+2X3。75+0。75+0。75=10.25m
隧道净高: 5。0m
(2)紧急停车带净宽:
0.75+0.5+2X3.75+2。75+0。75+0。75=10。25m
净高: 5.0m
(3)车行横通道净宽: 0.25+4。0+0。25=4.5m
净高:5。0m
(4)人行横通道净宽: 2。0m净高: 2.5m
2。2。2洞口设计
隧道进出口按“早进洞、晚出洞”的原则布设.洞口段侧破及仰坡尽量避免大挖大刷,维持好原有的生态地貌,保证原山体的稳定。根据地质、地形条件,金沙寺隧道进出口均采用了喇叭口式洞门。
洞口位于两冲沟交汇处,明洞顶、回填面以上永久边坡及仰坡防护均采用植草绿化防护.在隧道洞口施工过程中应注意从上到下,边开挖边防护,严禁放大炮,以防对边坡的深层产生松动破坏。
2。2。3隧道衬砌设计
本合同段隧道衬砌结构根据围岩地质条件、施工条件,分为明洞衬砌、浅埋段复合式衬砌(浅埋偏压)和深埋段复合式衬砌,复合式衬砌采用新奥法原理设计和施工,以锚杆、喷混凝土、钢筋网、钢拱架或格栅钢架为初期支护,模筑混凝土或钢筋混凝土或钢筋混凝土为二次衬砌,共同组成永久性承载结构。衬砌设计支护参数通过工程类比和结构计算综合分析确定。
初期支护:对于Ⅳ、Ⅴ级围岩由工字钢拱架(或钢筋格栅),径向锚杆,钢筋网及喷射混凝土组成,钢拱架之间用纵向钢筋连接,与喷射混凝土共同形成承载结构。
二次衬砌:一般情况下采用素混凝土,以方便施工,但是当设计荷载较大,特别是在浅埋软弱围岩地段后期变荷载较大时则采用钢筋混凝土,以确保隧道支护结构的安全。二次衬砌施工的合理时间应根据施工监测数据确定,尽可能发挥初期支护的承载能力,但又不能超过其承载能力。
本合同段围岩较差地段的衬砌向围岩较好地段延伸10m,车行横通道与主洞的交叉段均设有加强段衬砌,交叉口二次衬砌均采用钢筋混凝土结构.
具体如下列所述:
明洞衬砌:拱墙采用65cm厚C25钢筋混凝土衬砌,仰拱为50cm厚C25钢筋混凝土结构。
分离式隧道复合式衬砌支护参数表
衬砌类型
围岩
级别
初期支护
二次衬砌C25砼
辅助施工
锚杆
钢筋网
混凝土
钢拱架
SVa
V级浅埋或断层破碎带
R25中空注浆锚杆
L=3.5m(纵)75X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
(双层)
C25喷射砼
厚26cm
I20a工字钢间距75cm
拱部、仰拱50cm
(钢筋)
超前小导管
SVb
V级
埋深
R25中空注浆锚杆
L=3。5m(纵)100X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
(双层)
C25喷射砼
厚26cm
I20a工字钢间距100cm
拱部、仰拱50cm
(钢筋)
超前小导管
SⅣa
Ⅳ级洞口浅埋段
Φ22砂浆锚杆
L=3.0m(纵)100X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
C25喷射砼
厚24cm
I18a工字钢间距100cm
拱部、仰拱45cm
(钢筋)
超前小导管
SⅣb
Ⅳ级
浅埋
Φ22砂浆锚杆
L=3。0m(纵)100X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
C25喷射砼
厚22cm
16X16工字钢间距100cm
拱部、仰拱40cm
(单层钢筋网)
超前锚杆
SⅣc
Ⅳ级无仰拱,承载力较好
Φ22砂浆锚杆
L=3。0m(纵)120X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
C25喷射砼
厚22cm
16X16工字钢间距120cm
拱部40cm
SⅣd
Ⅳ级无仰拱,防拱顶坍塌
Φ22砂浆锚杆
L=3。0m(纵)100X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
C25喷射砼
厚22cm
16X16工字钢间距100cm
拱部40cm
超前小导管
暗洞偏压结构衬砌:适用于隧道暗洞地形偏压地段,设计时对拱肩覆盖层薄得一侧适当加厚,把暗洞二次衬砌边墙部位做成不对称结构,以抵抗山体侧压力,具体见SPV复合式衬砌结构图。
紧急停车带复合式衬砌支护参数表
衬砌类型
围岩级别
初期支护
二次衬砌
辅助施工
锚杆
钢筋网
混凝土
钢拱架
STIV
IV级
R25中空注浆锚杆
L=3。5m(纵)75X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
C25喷射砼
厚24cm
18工字钢间距75cm
拱部、仰拱50cm(钢筋)
超前小导管
小净距隧道复合式衬砌支护参数表
衬砌类型
围岩级别
初期支护
二次衬砌C25砼
辅助施工
锚杆
钢筋网
混凝土
钢拱架
XSVa
V级
6m﹤净距﹤12m
R25中空注浆锚杆
L=3。5m(纵)75X100(环)
R25中空锚杆
6m(纵)75X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
(双层)
C25喷射砼
厚26cm
I20a工字钢间距75cm
拱部、仰拱50cm
(钢筋)
超前小导管和中夹岩注浆小导管
XSVb(偏压)
V级
6m﹤净距﹤12m
R25中空注浆锚杆
L=3。5m(纵)100X100(环)
R25中空锚杆
6m(纵)75X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
(双层)
C25喷射砼
厚26cm
I20a工字钢间距75cm
拱部、仰拱50cm
(钢筋)
超前小导管和中夹岩注浆小导管
XSVc
V级
12m﹤净距﹤24m
R25中空注浆锚杆
L=3。5m和5m(纵)
75X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
(双层)
C25喷射砼
厚26cm
I20a工字钢间距75cm
拱部、仰拱50cm
(钢筋)
超前小导管
XSⅣa
IV级
6m﹤净距﹤10m
Φ22砂浆锚杆
L=3。5m(纵)75X100(环)
R25中空锚杆
6m(纵)75X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
C25喷射砼
厚24cm
I18工字钢间距75cm
拱部、仰拱45cm
(钢筋)
超前小导管和中夹岩注浆小导管
XSⅣc
Ⅳ级浅埋10m﹤净距﹤18m
Φ22砂浆锚杆
L=3.5m(纵)75X100(环)
R25中空注浆锚杆
5。0m(纵)75X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
C25喷射砼
厚24cm
I18工字钢间距75cm
拱部、仰拱45cm
(钢筋)
超前小导管
XSⅣd
Ⅳ级浅埋10m﹤净距﹤18m
Φ22砂浆锚杆
L=3。5m(纵)100X100(环)
R25中空注浆锚杆
5。0m(纵)100X100(环)
Φ6钢筋网20X20cm
C25喷射砼
厚22cm
16X16格栅钢架间
距100cm
拱部、仰拱40cm
(钢筋)
超前小导管
隧道说明及洞身段二次衬砌混凝土抗渗等级为S6。
结构耐久性设计:本合同段隧址区为暖温带且地下水对混凝土基本无腐蚀性,属受腐蚀作用很小的环境。应考虑使结构的施工缝、沉降缝的位置避开不利环境的环境作用位置;控制混凝土基础的刚性角不大于45°,砌体基础刚性角不大于30°;遇水冲刷严重区域的混凝土表面应利于排水。
2。2。4隧道横通道设计
紧急停车带的宽度(包括右路肩)3.5m,长度45m,其中有效长度为35m,路面横坡为水平,其设置间距以500m~750m之间控制,与车行横洞相邻布置。隧道右幅轴线与车行横洞的轴线夹角为60°,左幅轴线与车行横通道的轴线夹角通过计算求得,车行横洞两端设置防火卷闸门.两个车行横洞之间均匀布置一个人行横洞,人行横洞间距以250m~500m之间控制,右幅轴线与人行横洞的轴线夹角为90°,其两端设置防火卷闸门.横洞、紧急停车带设计中尽可能设在围岩较好地段,当实际地质情况有变化时,可适当调整横洞位置。
本隧道车行、人行横洞及紧急停车带设置位置见下表:
紧急停车带
车行横洞
人行横洞
YK619+400
~
YK619+445
IV
ZK619+498。5~ZK619+543。5
1#行车横洞
YK619+400
~
ZK619+493。5
40。4
IV
1#人行横洞
YK619+115
~
ZK619+138.1
33.3IV
YK620+065
~
YK620+110
IV
ZK620+163.5
~
ZK620+208.5
2#行车横洞
YK620+115
~
ZK620+158。5
40.4
IV
2#人行横洞
YK619+780
~
ZK619+803.3
33.8IV
YK620+480
~
YK620+525
IV
ZK620+578。5
~
ZK620+623.5
2#行车横洞
YK620+530
~
ZK620+573。5
40。4
IV
3#人行横洞
YK620+450
~
ZK620+473.3
33。8
IV
3工程特点、难点及对策
3.1工程特点、难点
3.1。1工程量大、工期紧
金沙寺隧道是我项目的控制性工程,隧道左线1984m、右线2007m,共计3991m长隧道。招标文件规定工期为882天,为满足全线通车要求,我部计划用24个月完成本隧道工程,月完成进度平均为167m,在Ⅵ类围岩为主的地质条件下工期是相当紧张的.
3。1.2工程地质复杂
根据地址资料显示:隧道线路通过地层岩性为上第三系红褐色砾岩、砂砾岩夹砂岩、泥岩,部分为互层状,单层厚度0.4—1m,以厚层为主。层间裂隙及卸荷裂隙较发育,风化较强,岩体较破碎,围岩自稳能力差,洞顶易形成掉块、塌方。同时还有断层涌水、膨胀性软岩、片理等不良地质现象,对隧道施工造成相当大的难度。
3。1。3现场条件困难
金沙寺隧道地处峡河下游,位于秦巴山区、青藏高原、黄土高原三大地形交汇区域,海拔1100~1700m之间,相对高差200m~600m。由于地形之影响,流水之侵蚀,气候之制约,形成了崇山峻岭与河谷盆地相间的复杂地形。项目区域内山势雄伟、植被繁茂、河谷狭窄、水流湍急。水系呈树枝状或平行状,谷深坡陡,悬崖峭壁发育,横剖面呈“V”字形,山体陡峭,气势磅礴.境内山高谷深,沟壑纵横。植被覆盖好,局部山顶因溶蚀呈峰状,山脊线较为圆滑。复杂的地形给施工特别是便道和临时建设带来了极大的困难.
3.2施工对策
3。2.1及早进洞,多开工作面、尽早实现贯通
加强洞口边坡防护,及早进洞,并尽快形成生产能力;同时隧道设计有三个断面较大的车行横洞和一个施工横洞,施工时将充分利用车行横洞和施工横洞的行车条件,增加工作面,多工序全面配套,突出贯通目标,加大人员、设备等资源投入,确保工期目标的实现。
3。2.2加强地质预报和围岩监控量测、优化施工方案
成立专门的地质预报小组,采用先进的隧道地震波超前地质预报系统(TSP202)和三维非接触量测新技术,加强隧道地质预报和围岩监控量测工作,及时反馈信息,以确定科学、合理的掘进方式和掘进参数,优化施工方案。
科学规划、合理投入、保障施工生产
根据隧道进出口区现有地形条件,科学规划,将进口右线侧面的台阶地进行必要的挡墙防护、整平后用作隧道施工的加工、生产区,生活营区及办公区选择在洞口上侧的山脚坡地;给水管路做保温处理,并在给水管路中间设加压泵站,并派专人值班,保障施工用水的供应;配备足够数量的先进钻、挖、装、运及支护、衬砌设备,全力保障施工生产。
3.2。4加强施工调度、合理安排劳力、周密计划材料
由于施工现场地形复杂,沟深山陡,隧道进出口工区弃渣场地较远,施工便道曲折,施工干扰很大,因此在施工中必须加强作业循环与施工交叉的协调与指挥等施工调度工作;对劳动力进行动态安排,科学、合理地转换施工工序;提前做好全方位多工作面的施工用料计划、采购、检验;高标准修建施工便道;全方位保障施工生产的顺利进行.
4施工方案和施工方法
4.1总体施工方案
金沙寺隧道为复合式衬砌设计,按喷锚构筑法施工。本隧道左线和右线分别由进出口向中间掘进。施工过程中采用超前预报系统进行地质超前勘探。为充分利用车行横洞和施工横洞,增加工作面,实现长隧短打,加快施工进度。主体工程出口段左洞半断面超前,右洞全断面稳进;进口段采用左右洞同时掘进。隧道整体施工平行交错跟进,衬砌完善配套多工作面推进的施工方案.总体实施掘进(钻爆、无轨运输出碴),支护(小导管、拌、运、锚、喷),衬砌(拌、运、灌、振捣)三条机械化作业线。通风采用大功率通风机、大口径软管、压入式长大隧道供风技术。
开挖采用YT28 风动凿岩机打眼;非电毫秒雷管光面爆破。支护采用人工架立钢支撑和钢格删,出碴运输采用小松220挖掘机ZL50C侧翻装载机装碴,济南斯太尔、瑞典A20、重庆铁马15~19t 自卸汽车完成无轨运输施工.
衬砌混凝土采用混凝土自动计量拌和楼,混凝土搅拌运输车,混凝土输送泵、整体液压衬砌台车模板完成全断面衬砌一次成型。
路面混凝土和洞内装饰施工采用集中时间、机械化流水作业,一次施工,一次成优.
4.2。洞口工程
隧道进洞方案
根据我集团公司多年隧道施工的经验及金沙寺隧道进出口位置的具体情况,经过经济性、安全性、可行性综合分析比较后,决定进洞前先完成地表排水系统,采取分层开挖,分层支护,自上而下,边挖边护的洞口加固处理方法:洞口仰坡、明洞边坡采用锚、网喷混凝土加固技术,明洞挖方在满足机械开挖的条件下,使用挖掘机开挖,装载机配合自卸车装运弃碴至指定弃碴位置,人工辅助修坡。不能直接用机械开挖的次坚石采用定向弱爆破,人工辅助机械装运弃方。进洞采用先施工作超前小导管,短进尺,弱爆破,快循环,早封闭的施工方案。
4。2。2施工方法
洞口工程开挖及施工步骤见图4—1.
图4-1 洞口工程施工示意图
(1)首先开挖并施作洞口边仰坡截水沟,以截排地表水,截水天沟距边仰坡开挖边缘不小于5m,沟底纵坡不小于3‰。排水沟与路基排水系统相衔接。
(2)开挖洞口顶部及明挖部分土石方,开挖土石方均自上而下进行,能用机械直接作业的,均选用机械开挖,人工配合。机械或人工不能直接开挖的土石方,采用浅孔台阶控制爆破开挖。开挖形成的坡面按设计要求及时进行封闭防护,避免长时间暴露,造成坡面坍塌。
(3)沿开挖轮廓线打超前小导管(长3。5m)注浆,小导管间距40cm,并外露1m以便于与钢格栅相连接.
(4)开挖暗洞2m,完成支护体系.
(5)定位放线,组装台车,绑扎钢筋,浇筑明洞及暗洞钢筋混凝土.
(6)混凝土达到设计要求时拆模,施做明洞防水层,两侧对称回填。
4.2。3洞门施工
金沙寺隧道左右线四个洞门均为喇叭口式结构,设计有外装修,同时洞门及地表做了景观美化设计,因此在明洞施工完,安排合理时间进行左右线洞门施工,并做好景观设计。同时恢复植被,搞好绿化。
4。3正洞洞身工程
4。3.1开挖作业
隧道开挖作业根据不同围岩类别分别采取不同的开挖方法.
其中左线隧道围岩类别见表4-1;右线隧道围岩类别见表4—2。
序号
起讫桩号
长度(m)
围岩级别
结构类型
备注
1
ZK618+833
ZK618+835
2
Ⅴ
明洞
2
ZK618+835
ZK618+865
30
Ⅴ
SⅤa
3
ZK618+865
ZK619+473.5
608。5
Ⅳ
SⅣc
4
ZK619+473
ZK619+486.5
13
Ⅳ
SⅣa
1#车行横洞交叉口加强段
5
ZK619+486。5
ZK619+498.5
12
Ⅳ
1#车行横洞交叉口段
6
ZK619+498。5
ZK619+543.5
45
Ⅳ
STⅣ
1#紧急停车带
7
ZK619+543.5
ZK620+138。5
595
Ⅳ
SⅣc
8
ZK620+138.5
ZK620+151.5
13
Ⅳ
SⅣa
2#车行横洞交叉口加强段
9
ZK620+151.5
ZK620+163.5
12
Ⅳ
2#车行横洞交叉口段
10
ZK620+163。5
ZK620+208。5
45
Ⅳ
STⅣ
2#紧急停车带
11
ZK620+208。5
ZK620+553.5
345
Ⅳ
SⅣc
12
ZK620+553.5
ZK620+566。5
13
Ⅳ
SⅣa
3#车行横洞交叉口加强段
13
ZK620+566.5
ZK620+578。5
12
Ⅳ
3#车行横洞交叉口段
14
ZK620+578.5
ZK620+623.5
45
Ⅳ
STⅣ
3#紧急停车带
15
ZK620+623。5
ZK620+635.5
12
Ⅳ
施工横洞交叉口段
16
ZK620+635。5
ZK620+648。5
13
Ⅳ
SⅣa
施工横洞交叉口加强段
17
ZK620+648.5
ZK620+785
136
Ⅳ
SⅣc
18
ZK620+785
ZK620+800
15
Ⅴ
SⅤa
19
ZK620+800
ZK620+815
15
Ⅴ
SPⅤ
20
ZK620+815
ZK620+817
2
Ⅴ
明洞
21
左线合计
1984
表4-1左线隧道结构表
序号
起讫桩号
长度(m)
围岩级别
结构类型
备注
1
YK618+783
YK618+785
2
Ⅴ
明洞
2
YK618+785
YK618+840
55
Ⅴ
SⅤa
3
YK618+840
YK619+400
560
Ⅳ
SⅣc
4
YK619+400
YK619+445
45
Ⅳ
STⅣ
1#紧急停车带
5
YK619+445
YK619+457
12
Ⅳ
1#车行横洞交叉口段
6
YK619+457
YK619+470
13
Ⅳ
SⅣa
1#车行横洞交叉口加强段
7
YK619+470
YK620+065
595
Ⅳ
SⅣc
8
YK620+065
YK620+110
45
Ⅳ
STⅣ
2#紧急停车带
9
YK620+110
YK620+122
12
Ⅳ
2#车行横洞交叉口段
10
YK620+122
YK620+135
13
Ⅳ
SⅣa
2#车行横洞交叉口加强段
11
YK620+135
YK620+480
345
Ⅳ
SⅣc
12
YK620+480
YK620+525
45
Ⅳ
STⅣ
3#紧急停车带
13
YK620+525
YK620+537
12
Ⅳ
3#车行横洞交叉口段
14
YK620+537
YK620+550
13
Ⅳ
SⅣa
3#车行横洞交叉口加强段
15
YK620+550
YK620+760
210
Ⅳ
SⅣc
16
YK620+760
YK620+788
28
Ⅴ
SⅤa
17
YK620+788
YK620+790
2
Ⅴ
明洞
18
右线合计
2007
表4-2右线隧道结构表
Ⅳ围岩全断面ф22 砂浆锚杆、网喷混凝土。
Ⅴ短台阶半断面超前小导管、型钢支撑、ф25 砂浆锚杆、网喷混凝土。
4。3.2钻爆设计
Ⅴ类围岩段台阶法开挖爆破设计见图4—2;Ⅳ类围岩段全断面开挖爆破设计见图4—3。
Ⅴ类围岩段台阶法开挖爆破设计图4-2
Ⅳ类围岩段全断面开挖爆破设计图4—3
作业循环时间
(1)Ⅴ类围岩半断面开挖作业循环时间见表4—4。
表4—4Ⅴ类围岩台阶法开挖作业循环时间表
序号
工序名称
作业时间
备注
1
测量
30min
2
超前小导管
180min
按进尺平均到每一循环
3
钻孔
180 min
4
装药爆破
120 min
5
通风排烟
30
6
清理危石
30 min
7
初喷
60 min
8
出碴
210min
9
立架挂网
240min
10
锚杆
180min
11
复喷
180min
12
循环进尺
1.5m
13
日进尺
1.5m
14
月均进尺
45m
(2)Ⅳ类围岩全断面开挖作业循环时间见表7-8。
表7-8Ⅳ类围岩全断面开挖作业循环时间表
序号
工序名称
Ⅳ类围岩
备注
1
测量
30min
2
钻孔
180min
3
装药爆破
120min
4
通风排烟
30min
5
清理危石
30min
6
出碴
300min
7
初喷
60min
8
立架挂网
180min
9
锚杆
180min
10
复喷
240min
11
循环进尺
3m
12
日进尺
32m
13
月均进尺
96m
光面爆破施工工艺
(1)放样布眼
钻眼前,测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm。在直线段,可用3~5 台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。
(2)定位开眼
采用钻孔台车钻眼时,台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其他眼要高,开眼误差要控制在3cm和5cm以内。
(3)钻眼
钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要有丰富经验的老钻工司钻,台车下面有专人指挥,以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时,外插角小于3°;眼深5m时,外插角小于2°),尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时,应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度,以保证炮眼底在同一平面上。
(4)清孔
装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净.
(5)装药
装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。
(6)联结起爆网路
起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性.联结时要注意:导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后,要有专人负责检查。
(7)瞎炮的处理
发现瞎炮,应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可;但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则应参照《公路隧道爆破安全规程》有关条款处理。
(8)质量检验标准
超欠挖:爆破后的围岩面应圆顺平整无欠挖,超挖量(平均线性超挖)应控制在10cm(眼深3m)和13cm(眼深5m)以内。
半眼痕保存率:围岩为整体性好的坚硬岩石时,半眼痕保存率应大于80%,中硬岩石应大于70%,软岩应大于50%。
对围岩的破坏程度:爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝,也不应有浮石(岩性不好时应无大浮石),炮眼利用率应大于90%。
4。3.5超前小导管施工方法及工艺流程
根据设计,小导管选用Φ42热轧无缝钢管,壁厚4mm,L=3m,小导管布置沿隧道开挖轮廓线向外倾斜,外插角一般为10°~15°。注浆压力应根据地层致密程度决定,一般为0.5~1。0MPa,纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1.0m,环向间距根据设计取40cm.
。1施工工艺.施工工艺流程见图4—4。
图4—4
施工准备
喷混凝土封闭开挖面
钻孔打小导管
注浆
开挖
小导管施工工艺
.2施工要点。
(1)施工准备
熟悉设计图纸;调查分析地质情况,按可灌比或渗透系数确定注浆类型;渗入性注浆要通过实验确定注浆半径、注浆压力、单管注浆量,选取导管间距;加工导管,准备施工器材;准备施工队伍,培训施工人员。
(2)钻孔打小导管。
测量放样,在设计孔位上作标记。用钻孔台车配合手持风钻钻孔后,将小导管沿孔打入;如地层松软也可用钻孔台车或手持风钻直接将小导管打入。对砂土类,可用Φ20 钢管制作吹风管,将吹风管缓缓插入土中用高压风射孔,成孔后将小导管插入。
(3)注浆
注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏液,对于强行打入的钢管应先冲清管内积物,然后再注浆。注浆顺序由下而上,浆液可用拌和机搅拌,亦可用人工搅拌。小导管单液注浆示意图见图4-5。
浆液类型为水泥浆,水灰比为1:1,浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐步变浓.考虑到注浆后需尽快开挖,注浆宜用普通水泥或早强水泥,拌浆时可掺入减水剂。
渗入性注浆按试验所确定的压力及注浆量施工,无试验条件时按注浆半径20cm,由大到小调整,选定压力及注浆量。劈裂、压密注浆按有效固结厚度大于40cm,在施工中由大到小,逐步选取最佳注浆压力及注浆量。注浆宜选用压力0。5-1。0MPa。注完浆的钢管要立即堵塞孔口,防止浆液外流.
小导管单液注浆示意图如下:
图4—5 小导管单液注浆示意图
(4)注浆异常现象的处理。在注浆过程中,经常发生浆液从其他孔中流出的现象,这种现象称为串浆。发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,应同时注浆,无条件时应将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时,再拔下堵塞物,用钢丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗,然后再注浆。
水泥浆压力突然升高,可能发生了堵管,应停机检查。当堵管时,要敲打并滚动以疏通注浆管,无法疏通时要补管。
(5)质量标准:导管在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入。渗入性注浆施工时,孔位误差不得大于5cm;角度误差不得大于2°;劈裂、压密注浆施工时,孔位误差不得大于10cm,角度误差不得大于3°(角度用地质罗盘仪检查)。超过允许误差时,应在距离偏大的孔间补管、注浆。
钢管实际打入长度不得短于平均每根实际打入长度30cm,否则,开挖1。0m后补管、注浆。
检查钻孔、打管质量时,应画出草图,对孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。渗入性注浆单孔注浆量不得少于平均每孔注浆量的80%,劈裂、压密注浆单孔浆量不得少于平均每孔注浆量的60%,超过偏差必须补管、注浆。
注浆过程中,要逐管填写记录,标明注浆压力、注浆量、发生情况及处理过程.
固结效果检查宜在搭接范围内进行,主要检查注浆量偏少和有怀疑的钢管,要认真填写检查记录。渗入性注浆通过钻孔检查厚度,小于30cm时,应补管、注浆,劈裂、压密注浆采用小撬棍或小锤轻轻敲打钢管附近,判断固结情况,并配合风钻钻速测试,检查注浆范围,固结不良或厚度不够时,要补管、注浆。
开挖过程中,要随时观察注浆效果,分析测量数据,发现问题后必须停工处理。
4.3。6隧道初期支护工艺与方法
4。3。6。1网喷混凝土工艺。
在喷射混凝土之前要按照规范和标准对开挖断面进行检验。
(1)工艺流程
湿式喷射混凝土工艺流程图见附图4—6。
水泥 100kg
砂 S×100
石子 G×100
水 W/C=0.45~0.5
投料搅拌 2~3min
喷射混凝土
筛网阻止超径石子
风
压
0.2
~
0.5
MPa
水压
0.4MPa
外
加
剂
图4-6 喷射混凝土工艺流程
(2)施工要点:
1) 选用普通硅酸盐水泥,细度模数大于2。5 的硬质洁净砂或粗砂,粒径5~12mm连续级配碎(卵)石,化验合格的拌合用水.
2) 喷射混凝土严格按设计配合比拌和.配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。
3) 喷射前,认真检查隧道断面尺寸,对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙角虚碴,并用高压水或风冲洗岩
展开阅读全文