山岭隧道施工组织设计模版毕业设计.pdf

XXXX 毕业设计 ZZ 右线五号隧道施工组织设计 Construction Organization Design Of The SHIJIALIANG Tunnel Of Right line No.5 届 土木工程 系 专 业 土木工程 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 20 年 月 日 毕业设计成绩单 学生姓名 学号 班级 专业 土木工程 毕业设计题目 ZZ 右线五号隧道施工组织设计 指导教师姓名 指导教师姓名 指导教师职称 指导教师职称 评 定 成 绩 指导教师 得分 评阅人 得分 答辩小组组长 得分 成绩：院长（主任）签字：年 月 日 毕 业 设 计 任 务 书 题 目 ZZ 右线五号隧道施工组织设计 学生姓名 学 号 班 级 专 业 土 木 工 程 承担指导任务单位 土木工程系 导师姓名 导师职称 一、设计内容 以 ZZ5#隧道 YK26+900 YK26+765工程为背景，主要进行以下内容：1.工程概况：根据设计文件熟悉并详细描述设计标准，线路的平、纵断面，工程地质，气候与地形地貌条件等相关设计文件确定隧道的工程概况及工程重难点。2.总体施工方案：根据设计文件确定整体施工顺序，对洞口施工、洞身开挖、初期支护、结构防排水、钢筋工程、二次衬砌及仰拱、辅助施工措施、施工通风及排水、附属工程等根据设计文件确定总体施工方案设计。3.各分部工程详细施工方法、施工工艺及技术保证措施设计：包括洞口开挖及边仰坡防护施工、洞口截排水系统的施工、洞口导向墙混凝土施工、洞口超前大管棚支护施工、明洞及洞门结构施工、隧道洞身开挖及支护施工、隧道防排水施工、隧道二次衬砌施工、附属洞室施工、混凝土路面施工、混凝土路面施工、特殊地质地段施工方案等内容的施工工艺、施工方法、施工工序、技术要点及技术保证措施等。应附图：各分部工程工艺流程图，不同围岩洞身开挖工序横、纵断面图，爆破设计横纵断面炮眼布置图，等。4.外文翻译等相关文档和完整的设计报告书。二、基本要求 1.详细掌握山岭隧道施工中主要施工工艺、施工工序及工程重难点控制。三、主要技术指标 另见具体资料。四、应收集的资料及参考文献 1.现行隧道设计规范2.隧道工程朱永全 宋玉香编；3.现行隧道施工技术规范；4.现行混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；五、进度计划 第 1 周第 2 周 熟悉资料，查阅文献；第 3 周第 5 周 写出开题报告、总体施工方案设计；第 6 周第 10 周 施工方案等；第 11 周第 12 周 文整、答辩。教研室主任签字 时 间 年 月 日 毕业设计开题报告 题 目 ZZ 右线五号隧道施工组织设计 学生姓名 XX 学号 班级 专业 土木工程 一、课题研究的背景：随着我国社会经济的发展,隧道工程的建设也进入了一个新的高潮,发展的趋势是隧道越建越长,穿越的地层地质条件越来越复杂,对复杂地质条件下隧道工程的设计和施工提出了更高的要求。二、课题研究现状：ZZ隧道位于重庆市北碚区ZZ镇与龙凤乡境内。隧道出口距北碚城区约1Km，有北碚城区至中梁山的水泥公路相连通，交通较为方便。隧址区属嘉陵江水系，地表排水通畅，山洪暴发时消涨亦快。隧道进口有赵家沟。三、主要内容：以 ZZ5#隧道 YK26+900YK26+765为背景，主要进行以下内容：1.工程概况：根据设计文件熟悉并详细描述地形地貌，地层岩性、纵断面，工程地质，气候与地形地貌条件等相关设计文件确定隧道的工程概况及工程重难点。2.各分部工程详细施工方法、施工工艺及技术保证措施设计。四、进度计划：第 13 周：熟悉资料，查阅文献，外文翻译，写出开题报告；第 46 周：结构设计检算并绘制相应图纸；第 79 周：施工方案及爆破设计；第 1014 周：初支、防水及二衬等施工工艺设计、监测设计；第 15 周：文整，答辩。五、研究的预期成果 1.进一步巩固所学的基本专业知识，并加以提高、扩大和系统化；2.通过综合运用所学的专业知识，理论联系实际，解决毕业设计中的有关的各项工程问题，培养学生独立思考、独立工作能力；3.提高学生的设计、计算、绘图和编写说明书等基本技能和熟练程度；4.熟悉并能运用现行的铁路工程设计规范及各种标准，掌握阅读参考书籍与收集、整理设计资料的方法。指导教师签字 时 间 年 月 日 摘 要 隧道施工设计是组织施工，指导施工活动，保证施工组织正常进行的重要技术经济文件，对工程的三大控制有极其重要的作用，是对实行科学管理的重要手段。本文以ZZ 隧道为实例，对工程的施工方案进行了详细的规划，对施工时诸多因素尽可能充分的考虑，突出科学性、适用性是确保优质、低耗、安全、文明、高速完成全部施工任务的重要技术条件。本设计针对山岭隧道隧道。设计包括以下内容：编制依据、工程概况、隧道洞口洞身的施工、初期支护、二次衬砌、通风及防排水、爆破设计。针对工程的特点根据规范编制出针对性的施工组织设计，切实可行的施工方案。以保证顺利完成本工程项目的建设，控制工程成本，创建优质工程。关键字：支护 爆破 衬砌 防排水 Abstract Tunnel construction design is to organize and guide the construction activities to ensure that the normal construction organization an important technical and economic documents,the projects three control has an extremely important role,is an important means of scientific management.Shi Liang tunnel design as an example,the detailed planning of the implementation plan,the fullest possible consideration of many factors in the construction,highlighting the scientific,applicability to ensure quality,low cost,safe,civilized,high-speed to complete all important economic and technical documentation of the construction tasks.The preparation of the design for the construction of mountain tunnel tunnel.The design includes the following:The basis for preparing project profiles,the construction of the tunnel entrance hole body,initial support,the secondary lining,ventilation and waterproofing and drainage,blasting design.Prepared according to the specifications on the characteristics of the project the targeted construction design,practical construction program.To guide the construction of the successful completion of the construction of the project,control the cost of the project,to create a high-quality project.Key words:Support Blasting Lining Waterproofing and drainage 目 录 第 1 章 编制依据、编制范围及编制原则.1 1.1 编制依据.1 1.2 编制范围.1 1.3 编制原则.1 第 2 章 工程概述.2 2.1 工程概况.2 2.2 工程和水文地质概述.3 2.3 工程难点.4 第 3 章 隧道各部施工方案.5 3.1 洞口工程.5 3.1.1 洞口滑坡施工.5 3.1.2 洞口超前大管棚支护.6 3.1.3 开挖方法及施工工序.10 3.1.4 洞口开挖及防护.11 3.1.5 洞口防排水.13 3.1.6 明洞及洞门结构施工.13 3.2 洞身施工.15 3.2.1 洞身超前小导管.15 3.2.2 全断面施工法开挖.17 3.2.3 隧道出碴运输.24 3.2.4 隧道施工支护.24 3.2.5 洞身防排水.29 3.2.6 二次衬砌.30 第 4 章 隧道其它工程.36 4.1 隧道洞内路面施工.36 4.1.1 路面结构.36 4.1.2 基层 C20 砼施工.36 4.1.3 面层 C35 砼路面施工.37 4.2 隧道施工通风.38 4.2.1 通风标准.38 4.2.2 空压机的位置及通风方式.38 4.3 隧道临时工程.39 第 5 章 结束语.40 致 谢.41 参 考 文 献.42 附录 .43 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 1 第 1 章 编制依据、编制范围及编制原则 1.1 编制依据 (1)国家、铁道部和重庆市政府的有关政策、法规和条例、规定；(2)国家和铁道部现行隧道设计规范、验收标准、施工指南、技术规程等；(3)现行隧道施工、材料、机具设备等定额；(4)发包合同、招投标文件；(5)新建 ZZ5#隧道 YK26+900YK26+765施工设计咨询图及相关设计文件；(6)我项目部现场踏勘调查资料，水文地质调查资料；(7)其它相关依据。1.2 编制范围 新建 ZZ5#隧道 YK26+900YK26+765，里程从 YK26+900YK26+765，全长 135m。隧道正洞的开挖、初期支护、出碴、二次衬砌、仰拱及填充、附属设施等施工。1.3 编制原则 本隧道施工大力推广机械化、工厂化、专业化、信息化；“典型引路，试验先行”的原则施工。(1)满足建设工期和工程质量目标、符合施工安全、环境保护、水土保持和地质灾害防治等要求；(2)体现科学性、合理性、管理目标明确、指标量化、措施具体、针对性强；(3)积极采用新技术、新材料、新工艺、新设备，保证施工质量和安全，加快施工进度，降低成本；(4)充分考虑节约资源和可持续发展要求，少占耕地，保护农田；(5)注意站前、站后工程以及各相关专业的衔接；(6)内容重点突出、简繁得当，表述清楚，语言简练，保证措施充分，不写空话、套话。(7)根据现有初步设计图及咨询图进行初步实施性施工组织编制。石家庄铁道大学四方学院毕业设计 2 第 2 章 工程概述 2.1 工程概况 1.概述 ZZ 隧道位于重庆市北碚区ZZ 镇与龙凤乡境内。重庆至北碚二级公路由东向西顺嘉陵江及隧道轴线呈近平行通过。隧址区地貌属构造剥蚀深切低山地貌。地面最高标高为665.60m，最低点位于隧道进出口，一般为250m 左右，相对高差为415.6m，相对高差多在100300m 之间，为中深切低山地貌。山脉展布方向大多与构造线一致,多呈北东南西向分布。地形具有明显的成层性，每层均有相应的剥夷面及溶洞层。ZZ 隧道设置为左右分离的平行双洞，设计行车速度：100Km/h，限界净宽：14.50m，行车道宽度：3 3.75m，限界净高：5.0m。2.设计概况 (1)设计原则 隧道设计遵循安全、经济、合理的原则、在遵守交通部部颁公路隧道设计规范的同时，借鉴国内若干类似条件隧道的实例按照新奥法理论，结合隧道实际情况进行设计。设计尽量做到：隧道总体布置贴近自然，充分与环境协调，考虑本工程处于主城区边缘，在不受桥梁影响的情况下，不过多破坏原有山体，隧道进出口选位尽量“早进洞，晚出洞”。洞门形式选用端墙式洞门，尽量减少大面积的开挖。洞门与桥梁相接时，控制洞口边仰坡高度，洞门形式与自然地形协调。通过绿化，使洞门融入自然环境中。洞门边仰坡采用先锚喷支护(确保洞口安全)与生态植被防护(植草、灌木、藤蔓植物绿化)结合的多层防护。(2)设计依据 隧道设计按以下标准，规范及规程进行 公路工程技术标准（JTJ B01-2003）公路隧道设计规划（JTG D70-2004）公路隧道通风照明技术规范JTJ026.1-1999 公路隧道水泥砼路面设计规范（JTG D40-2002）石家庄铁道大学四方学院毕业设计 3 公路工程护震设计规范JTJ004-89 公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）地下工程防水技术规范（GB50108-2001）交通部 2004 年 10 月 1 日颁发的公路工程竣（交）工验收办法 中华人民共和国工程建设标准强制性条文公路工程部分(3)设计标准 道路等级：城市快速路 设计行车速度：100KM/h 隧道建筑限界：限界净宽：14.50m，行车道宽度：3 3.75m，限界净高：5.0m。2.2 工程和水文地质概述 1.工程地质条件 (1)洞口工程地质条件 左洞进口地表为块石土，厚 3.16.4m，岩层间隙结合比较差，具有少量的地下水，但弱风化层岩体完整。右洞工程地质条件较差，洞门处基岩为黄色、紫红色砂质泥岩，风化裂隙发育，岩体破碎，弱风化层虽岩体完整，开挖后即开始风化剥落，并出现滑坡症状。(2)洞身工程的地质条件 隧道洞身段须穿越了三叠系雷口坡组（T2L）及飞仙关组（T1f）的灰岩，嘉陵江组灰岩，须家河组 T3xj6、T3xj4、T3xj2砂岩、石英粉砂岩，T3xj5、T3xj3、T3xj1 薄层状页岩、泥岩、粉砂岩夹煤层，T1j角砾岩及角砾状灰岩等多种类别的岩体，隧道洞身围岩的稳定性除与上述岩体本身的工程地质稳定性、各向异性特征和强度等有关外，主要还受到断裂构造发育等地质构造的复杂程度、可溶性碳酸岩类的岩溶发育状况及地下水的活动等有关因素的制约。(3)不良地质 ZZ 隧道左线 LK43+696.11、LK43+919.67，右线 K43+675、K43+905 均两次穿越煤巷采空区下部（最小距离约 80m），三次穿越含煤层。穿越煤巷采空区下部有可能遇到煤巷积水突涌。施工中采取 TSP203 超前地质预报和近距离的超前探孔，查明前方地质和地层赋水情况，提前作好施工准备，确保顺利、安全度过。ZZ 隧道左线 LK44+067LK44+077，右线 K44+063K44+070在施工过程中 为溶洞，我项目部及时采取临时加固措施，并积极与业主设计院联系及时变更支护类型，顺利通过了溶洞段。跟据洞身段穿越地层的岩性特征，受地质构造的影响程度及可溶性碳酸盐岩的岩石家庄铁道大学四方学院毕业设计 4 溶化程度和预测的地下水、有毒有害气体可能涌出等里程状况将 ZZ 特长隧道洞身围岩类别划分为、四大类，其中、级围岩占总长度的 87。2.衬砌结构 根据隧道所处的工程地质条件，按新奥法原理进行设计采用复合式衬砌，其支护衬砌。参数按工程类比，并结合有限元数值分析确定。隧道初期支护以喷射砼、锚杆、钢筋网为主要支护手段，二次衬砌采用 C25 钢筋混凝土。洞口加强段采用 107大管棚、断层破碎带和局部软弱带采用 42小导管预注浆作为超前预支护措施。2.3 工程难点 1.隧道路面 隧道路面是整个隧道工程中质量要求最高的一项工程，其中路面平整度是最难控制的一个项目，我项目部在施工中采取了严格施工管理、提高质量标准及检验频率的措施，以确保路面质量满足规范要求。路面施工前先将基层表面浮土杂物清理干净，基层混凝土超高外先将超高部分凿除，确保路面混凝土厚度满足设计要求。2.隧道防排水措施 隧道洞身防水是在二次衬砌与初期支护之间铺设1.2mm 厚 EVA 防水卷材，在卷材与喷射混凝土之间铺设一层300g/的无纺布作为缓冲层，二次衬砌施工缝设带注浆管的遇水膨胀止水条，沉降缝设 E 型止水带。隧道衬砌排水设施：(1)衬砌背后环向设置 350 单壁打孔波纹管（环向盲沟）；(2)在衬砌两边墙墙脚外侧纵向设置116/100HDPE 双壁打孔波纹管（纵向盲沟）；(3)在两侧检修道下设置纵向排水边沟；(4)在隧道轴线位置设置50cm 中心排水管，中心排水沟按间距 300m 设置中央检查井；(5)在两侧路缘带设置开口路缘边沟。隧道排水设施的联系：衬砌背后地下水通过环向盲沟汇集至纵向排水盲沟，通过横向排水支管先排入纵向排水边沟，沉积泥沙后，排入中心排水管，排出洞外。洞内清洗水通过纵向路缘边沟排出洞外，路缘边沟按间距50m 设置沉沙池。由于本隧道岩层富水性较强，在二次衬砌拱墙中掺加GNA膨胀防水剂，其掺量为水泥用量的 6%。石家庄铁道大学四方学院毕业设计 5 第 3 章 隧道各部施工方案 3.1 洞口工程 3.1.1 洞口滑坡施工 隧道进口端洞口浅理段段设计为级围岩，但进口端仰坡由于顺向坡开挖时，将形成临空面，存在整体滑坡的可能，同时由于坡角大（45）岩体裂隙切割，表层覆盖层2.7m 左右，因此存在岩体崩塌，覆盖层滑移的可能。采用108mm 管棚对隧道拱部进行超前支护，上下台阶法与单侧壁导坑法组合的开挖方法。土质和强风化石质部分采用挖掘机开挖，人工手持风镐修整；石质部分采用风钻钻孔，非电毫秒雷管不对称起爆。根据沉降及收敛数据，在有必要增设临时仰拱，及时封闭成环。同时为了防止施工时发生滑坡，要采取一些措施对岩体进行加固：修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体，同时用钢筋混凝土抗滑桩作为阻滑支撑工程。隧道出口端洞口浅理段段设计为级围岩，但出口端岩层产状为逆向坡开挖，利于边坡稳定、适宜建设，出口端隧道顶板较薄，采用 42mm 无缝钢管对隧道拱部进行超前支护，上下台阶法与单侧壁导坑法组合的开挖方法。土质和强风化石质部分采用挖掘机开挖，人工手持风镐修整；石质部分采用风钻钻孔，非电毫秒雷管不对称起爆。根据沉降及收敛数据，在有必要增设临时仰拱，及时封闭成环。采取的针对性措施如下：(1)施工过程中运用“新奥法”施工技术，严格控制开挖循环进尺，遵从“管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤量测”的原则。(2)采用减振爆破技术，达到控制质点振动速度、降低隧道爆破震动强度的目的。(3)针对围岩变形控制难度大的难题，制定专门性应对措施，如：钢拱架拱脚及墙脚处设置锁脚锚杆和扩大拱脚，拱架与初喷面之间的空隙采用混凝土垫块或钢楔块楔紧，以约束隧道围岩变形，达到减小隧道围岩和初期支护结构变形量的目的。(4)使小导管尾端和锚杆尾端与钢拱架有效连接，与钢筋网、喷射混凝土、超前预注浆等支护形式一道形成联合支护体系，增加施工安全系数，确保工程施工质量。(5)严格按照工艺要求进行超前预注浆施工，加固、改良前方围岩状况，提高围岩自承能力，确保隧道施工安全和隧道结构安全。(6)做好爆破振动和地面建筑物的监测工作，尤其是在后行隧道开挖施工时，对先行石家庄铁道大学四方学院毕业设计 6 隧道的监测，以便及时做出积极反应，并在业主、监理和设计单位的同意下调整支护参数、改变施工方案。(7)做好超前地质预探、预报工作。采用先进的 TSP203 地质预报仪和超前探孔技术，对前方围岩做出判断，指导施工，及时调整施工方案和支护参数。3.1.2 洞口超前大管棚支护 洞口大管棚施工：隧道进口段左右两个洞口均采用超前管棚注浆加固，管棚是1274.5mm 的热扎无缝钢管。待中导洞贯通后用 20 天时间完成进口超前管棚施工，施工时，先完成套拱施工，待套拱达到一定强度后，开始超前管棚钻孔作业，钢管沿隧道周边以 1o向上外插角（不包括线路纵坡）打入围岩，其环向布置间距 35cm，长度 46m，施做里程为 20m。(1)施工顺序 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 7 图 3-1 施工工艺图 架设导向套拱 测量组根据隧道纵断面设计线、隧道洞轴线及明暗洞开挖轮廓线，放出隧道开挖轮廓线和套拱中心线；施工队根据开挖轮廓线及测量技术交底，将上半断面轮廓线以外的土石方清除掉，要求清除面平整，圆顺；为了保证管棚施工，洞口预留长 6m 的核心土，顶宽度为 6m，核心土的高度控制在管棚顶以下 1m 处；测量放线 钻 孔 掏孔检查 是否有坍孔、探头石 安装管棚 注浆 孔口处理 喷砼封闭 注 浆 注浆效果检查 进入开挖工序 补 孔 钻机扫孔 注浆口防护 合格 有 无 施做导向墙 不合格 合格 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 8 套拱外轮廓线以外的围岩开挖时应尽量减少超挖，尤其是套拱周边及套拱拱脚。施工前期适当的使用大型机械、微爆破开挖；在接近设计标高位置时采用小型机械(如风镐)和人工开挖组合，杜绝使用大型机械设备或爆破开挖，以此减少对围岩的扰动。测量组检查开挖断面合格后，放出洞口三榀钢拱架的具体位置、里程、高度，并布置好桩点、作好交底。施工队根据测量交底及现场桩点，安装洞口五榀 20a号工字钢拱架，在其孔中布设55 个 150孔口管，口管与 20a 工字钢焊为整体，间距为 0.45m，焊接牢固，用锁脚锚杆锁定锚固。用全站仪、水平仪将长为 2m 的 1334.5mm导向管按照设计的外插脚精确定位(包括平面位置、里程、外插角)，为保证导向管在浇筑混凝土过程中不发生错位移动，采用 20固定钢筋与孔口管、20a 工字型钢拱用双面焊接，焊缝长度大于 5 倍钢筋直径。导向管安装完毕后，经测量组复测，满足精度要求后，套拱内、外模模板采用组合钢模板，模板尺寸为长 200cm、厚 5mm、宽 20cm，堵头侧模采用厚 5cm 的弧形组合木模板；同时，套拱模板内侧混凝土接触面统一刨光、统一涂抹混凝土隔离剂。混凝土采用 C30 商品混凝土、混凝土罐车运输、混凝土输送泵泵送入模、机械振捣。套拱采用先墙后拱的顺序进行施工，模板对称进行安装、混凝土对称进行浇筑施工。套拱混凝土施工关键是套拱模板的安装和固定。套拱钢拱架安装、导向管焊接完成后，根据套拱混凝土设计厚度，在套拱钢拱架沿其环向翼缘焊接钢筋，钢筋加工长度满足套拱设计要求；焊接钢筋主要是确定套拱外轮廓。套拱尺寸控制钢筋焊接完成后，沿钢架环向、纵向焊接支撑钢筋，以便于模板安装和拼装。内模、外模及侧模模板安装完成后，进行加固。加固采用沿模型板外侧编织钢筋、同时配合钢筋箍进行，模板之间的内撑采用钢管或木支撑。模板局部利用地形特点，进行临时加强支撑，支撑采用工字钢、钢管或方木进行加强支撑。钻机就位 为加快施工进度，施工中配备两台钻机平行作业，由中间向两侧方向施工，钻机距工作面距离不小于 2m。搭设作业平台 钻机作业平台采用 12 18cm 方木按“井”字形搭设，并将核心土整平夯实，方木间用扒钉铆钉牢固，以利安装和固定钻机，防止施钻时摆动、移位倾斜等影响钻孔质量。钻孔定向 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 9 根据孔口管的倾角和方向，利用钻杆的延伸和吊锤准确确定钻孔的方向，即可固定钻机。然后利用钻机的变角度油缸，参照导向管的 1 倾角确定钻机的倾角，确保钻杆线与开孔角度一致，以达到钻进的导向作用。钻机的固定 钻机就位前，可先利用 M20的沉头螺栓将钻机固定在基台木上，再按确定好的方位角将基台木固定在搭设的井型钻作业平台上，四周用横木支撑，必要时打设地锚。钻孔 为了便于安装管棚钢管，钻机采用直径为 115mm 的钻头。围岩均匀、稳定的地段可以一次性成孔；围岩较差的地段，钻进过程中如产生塌孔、卡钻现象时，现场可以先补注浆以临时加固围岩后再进行钻孔。钻机开钻时应保持低钻速低风压进行，待成孔 1.0m 后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中经常用测斜仪测定其钻孔方向，并根据钻机钻进过程中发生的现象及时判断成孔的质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。施工技术人员认真作好钻进过程的各种原始记录及相关影像资料的收集，包括钻进时间、钻进过程中发生的各种现象、钻孔孔口岩屑等，以便于进行工程地质判断、描述，作为后期洞身开挖的地质预探预报和指导洞身开挖的依据。清孔、验孔 利用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮碴，确保孔径、孔深符合设计及规范要求，防止堵孔现象发生。利用高压风从孔底向孔口清理钻碴。利用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角，并做好详细的原始纪录，以备后续施工检查备用。管棚加工 外棚采用外径 127mm，壁厚 4.5mm 的热轧无缝钢管，钢管前端呈锥形，尾部焊接 10加劲箍，管壁四周钻 2 排 20mm 压浆孔，127mm 热轧无缝钢管长度 46m，接头采用厚壁管箍，上满丝扣，管棚的环向布置间距为 35cm，共不值 55 根。安装 成孔后把事先加工好的钢管用机械顶进，钢管节间用丝扣连接，钢管顶进时保证相邻管的接头错开。顶进困难再进行扫孔。管棚顶进到位后，钢管与导向管之间用速凝水泥将其堵塞严密，以防注浆时冒出。注浆 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 10 为加固隧道周边地层，控制地表下沉，增加管棚钢度，充填周边孔隙，采用水泥浆液进行注浆。注浆参数为 C:W=1:1。注浆前在钢管中沿管壁安设 15mm 的塑料硬管至管低，在外端管口处与堵浆塞排气孔相连，作为排气孔。注浆时，浆液由稀到浓，注浆压力控制在初压 0.51.0MPa，终压控制在 2.0MPa。注浆时从孔口一次性注入，为使管内浆液饱满密实，注浆时等排气孔有浆液流出时，再进行终压注浆，每循环注浆量达到标准扩散半径 0.5m 的 80%的注浆量时，浆液无渗漏现象方可结束注浆。采用 HVF-50 注浆机注浆。钢管内安装钢筋笼后，注 M30 水泥砂浆充填钢管，注浆时钻一孔注一孔。注浆采用后退式注浆，终压 12MPa，压力稳定时间为 15min；如有不进浆或有浆液流出则说明钢管注浆已满，浆液采用净水泥浆，水泥浆水灰比 1:1。注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响亮清脆，说明浆液未填充满，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管。现场施工技术人员必须做好注浆量、终孔注浆压力、注浆效果、水泥用量等原始记录。施工突发事故及处理预案 钻进中坍孔及缩孔的处理 若发生塌孔及缩孔成孔十分困难，无法一次成孔。可以采用前进式预注浆成孔，初钻出一段后，通过钻杆进行孔内注浆，待注浆液达到一定强度后，继续钻进，以此循环施作，直到达到设计孔深。掉块卡钻的处理 在钻进过程中若经常发生掉块卡钻事故，可以采用在异径接头处镶焊硬质合金，一旦卡钻，施工以少量循环水，再将以拉拔回归，较好地解决此问题。对漏浆及耗灰量过大的处理 若由于岩体破碎，浆液漏失严重，造成耗灰量过大。可以考虑加浓水灰比，降低压力，把流量限制在 10L 范围内，过一段时间在慢慢提升压力，直到达到设计标准。如上述方法达不倒效果，在浆液中加入速凝剂，间歇灌浆、灌注砂浆、停灌待凝方法处理，有的孔须多次待凝处理，才能达到效果。3.1.3 开挖方法及施工工序 开挖方法：采用单侧壁导坑法开挖，及早对中夹岩柱进行加固，及早对中夹岩柱进行监控量测。上下台阶距离 16m。支护施工工序：原则先超前支护，后开挖并及时初期支护，支护由上而下。衬砌由下而上。二次衬砌应紧跟开挖作业。石家庄铁道大学四方学院毕业设计 11 3.1.4 洞口开挖及防护 洞口工程主要施工项目为洞口段的土石方、明洞土石方、洞口防护。洞口工程先施工完成，并保证安全后，才能进行暗洞施工。隧道出口段 左洞进口地表为块石土，厚3.16.4m，岩层间隙结合比较差，具有少量的地下水，但弱风化层岩体完整。右洞工程地质条件较差，洞门处基岩为黄色、紫红色砂质泥岩，风化裂隙发育，岩体破碎，弱风化层岩体完整，开挖后即开始风化剥落，并出现滑坡症状。(1)洞口开挖及防护施工顺序图 3-2 图 3-2 洞口开挖及防护施工顺序(2)洞口开挖及防护施工技术措施 明洞、仰坡施工前，先进行测量放线，放出明洞边坡、边仰坡坡顶线，截水沟位置，施作坡顶截水沟；然后，按设计坡度从上向下分层开挖，分层依设计施作边仰坡防护，尽量减少边仰坡的裸露时间。开挖时土方用挖掘机开挖，人工配合刷坡，软石用风钻打眼，小药量松动爆破开挖，自卸车出碴。在边坡及仰坡适当位置设置位移、沉降量测点，加强边仰坡稳定性观测。边仰坡测量放线 工程部测量组负责隧道洞口边仰坡的测量放线工作。边仰坡施工前，边仰坡测量放线工作必须准确完成，要求严格按照设计坡度进行测量放线，并埋设必要的控制桩。施工期间必须定期进行复测检查，以确保边仰坡施工满足设计及规范要求。施工过程中应注意加强对边仰坡控制桩的保护工作。边仰坡开挖及坡面清理 边仰坡采用明挖法施工，该隧道进口边仰坡开挖时预留出超前管棚施做的台阶。开挖过程中要尽量避开雨季进行，在雨季施工必须严格遵守雨季施工安全要求及防护措施。边仰坡开挖，土方采用挖掘机开挖；局部个别孤石和机械难以处理的岩石；石方采洞口土石方开挖、边仰坡开挖 洞顶边仰坡外 5m 截水沟施工 测量放线 防护 明洞土石方拉槽开挖 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 12 用人工钻孔，控制性微爆破进行开挖；同时装载机或挖掘机装碴，载重自卸汽车运输。洞口段边仰坡开挖严格按设计进行施工过程控制，确保洞口段边仰坡与隧道明洞边坡的连接美观。边仰坡的开挖应从上至下顺序进行，松软或稳定性较差地段必须加强现场监测和山坡稳定情况的检查，杜绝安全事故的出现。边坡、仰坡上浮石、危石、树木根系等杂物必须要彻底清除，坡面凹凸不平处必须予以修整平顺，减少局部因应力集中现象的出现，进一步避免安全事故的发生。边仰坡开挖弃方必须堆放在指定弃碴场地，禁止任意堆弃；此外，边坡仰坡上不允许堆积弃土、石方。初喷混凝土 边仰坡开挖及坡面清理满足设计要求后，现场要立即组织人员对边仰坡坡面进行初喷混凝土作业，即初喷 C25 混凝土、23cm 厚，对局部超挖进行回填，以确保边仰坡开挖面能够迅速封闭，避免外界环境对其风化作用，减少不安全因素。初喷射混凝土作业采用湿喷工艺。钻孔、安装锚杆 初喷混凝土结束后，立即组织进行锚杆安装施工。施工前，首先根据设计要求确定锚杆孔位(间距 1.0m 1.0m，梅花型布置)，孔位采取明显的标志进行标示(可以利用红色油漆进行标示)；锚杆孔采用 YT-28 型气腿式风钻进行钻孔，孔深必须满足设计及规范的要求，锚杆孔必须垂直于坡面；锚杆采用 HRB33525 钢筋进行加工，长度 3.5m，采用砂浆进行锚固。锚杆注浆必须饱满，注浆过程操作必须符合设计及规范要求。铺设钢筋网 锚杆施工结束后，铺设钢筋网作业。钢筋网应随坡面起伏进行铺设，钢筋网与锚杆之间采用焊接进行连接，钢筋网之间必须保证有效的搭接长度(1-2个网格)并采用焊接进行连接。钢筋网与锚杆、钢筋网之间的焊接必须牢固，保证喷射混凝土时钢筋网不晃动。钢筋网采用 HPB2358 钢筋进行加工，网格尺寸为 20 20cm，钢筋网加工钢筋表面应无锈蚀，如有锈蚀则需除锈后方可钢筋网加工。复喷混凝土作业及其养护 钢筋网铺设结束后，根据设计埋设喷射混凝土厚度检查标志，随后进行 C25 喷射混凝土作业，喷射混凝土采用湿式喷射机分层、分块进行喷射，喷射混凝土时控制好喷射角度、距离、水压、风压以减少喷射混凝土的回弹量。施工结束后，喷射混凝土回弹物应及时清理出场，严禁再次使用或他用。喷射混凝土作业完成后，必需加强喷射混凝土的养护工作，喷射混凝土的养护时间不小于设计及规范要求，确保喷射混凝土强度满足设计要求。喷射混凝土采用 C25 喷射混凝土，喷射混凝土设计厚度为 10cm。石家庄铁道大学四方学院毕业设计 13 3.1.5 洞口防排水 为了截排地表水，使洞口工程不被坡面水冲蚀，并保证洞口段良好的营运条件,在洞口仰坡及边坡以外 5m 的适当位置设置洞外截水沟；洞口范围雨水经截、排水沟汇入路基洞或自然沟渠中。(1)首先根据设计要求进行测量放线，确定隧道洞口截、排水系统的具体布置位置和形式；(2)根据现场测量放线和设计要求进行洞口截、排水系统的开挖和清理工作；在开挖过程中尽量减少对山体和植被的破坏，同时务必将截、排系统所在位置底部、周边植被根系彻底清理干净，以防止后期的破坏；(3)根据现场实际情况对洞口截、排水系统开挖面进行压实，尤其是截、排水系统的底部；注意在施工过程中必要时可以利用未风化的片石进行换填或填筑，利用小碎石补塞缝隙、孔洞，换填或填筑过程中必须将开挖面清理平整；(4)洞口截、排水系统进行浆砌施工作业；浆砌片石采用未风化的片石(片石截面尺寸不小于 20 20cm)，浆砌砂浆强度不低于 M7.5，浆砌过程中必须保证砂浆填筑饱满；(5)洞口截、排水系统浆砌片石进行勾缝作业，勾缝砂浆强度不低于 M10，浆砌勾缝要求线条清晰、平顺整齐、颜色协调。(6)洞口截、排水系统浆砌片石材料选择、施工技术要求满足设计及规范要求。(7)洞口截、排水系统必须与路基截水沟、路基边沟连接畅通，连接部位交叉。3.1.6 明洞及洞门结构施工 5 号隧道进出口均采用端墙式洞门；明洞衬砌厚度为 70cm。明洞施工采用明挖明作的施工工艺,施工期宜避免开雨季，在明洞施工前应作好洞口截水、排水系统。边、仰坡按设计坡率开挖，根据开挖揭示的地质情况也可作适当调整,但必须征得监理、设计、业主等各方同意，并作好边坡防护以及截、排水系统。(1)施工顺序图 3-3 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 14 图 3-3 施工顺序图(2)施工工艺 洞门与明洞砼施工 隧道进出口洞门均采用端墙式洞门，适应于地形开阔、地质较稳定的地区。主要施工内容为：明洞段仰拱（包括 15 号片石砼回填）、明洞拱墙及洞门（挡水耳墙）砼施工、防排水、拱背回填等。仰拱及边墙基础砼采用组合钢模板人工立模浇注，边墙及拱部砼施工采用衬砌模板台车作内模，外模采用组合钢模板，洞门（挡水耳墙）与明洞砼一起整体灌注。明洞基础置于稳固的基岩上，基础嵌入基岩不小于 50cm，基底承载力不小于 0.5MPa。首先施工明洞仰拱（包括 15 号片石砼回填）、边墙基础钢筋砼，待砼达到设计强度 70%后，拆模并进行施工缝凿毛，然后施工上部边墙及拱部钢筋砼。砼由两侧对称灌注。钢筋在洞外加工场下料成型、现场绑扎，砼采用自动计量拌和站生产，由砼运输车运输，泵送入模，插入式捣固器及附着式振捣器振捣密实，拱墙砼一次整体浇筑成型 明洞外防水层施工 隧道洞口防水是在二次衬砌与初期支护铺设 1.2mm 厚EVA 防水卷材,在卷材与喷射混凝土之间铺设一层 300g/的无纺布作为缓冲层,二次砌施工缝设带注浆管遇水膨胀止水条,沉降缝设 E 型止水带。隧道衬砌排水设施:衬砌背后环向设置350单壁打孔波纹管(环向盲沟);在衬砌两边墙墙脚外侧纵向设备 100HDPE双壁打孔波纹管(纵向盲沟)；在两侧路缘带设置开口路缘边沟。隧道排水设施的联系:衬砌背后地下水通过环向盲沟汇集至纵向排水盲沟,通过横向排水支管排入路缘边沟排出洞外。洞内清洗水通过纵向路缘边沟排出洞外,路缘边沟按间距 25m 设置沉沙池，路面下地下水通过路面下纵、横向盲沟汇集至沉沙池，通过纵向路缘边沟排出洞外。由于本隧道岩层富水性较强,在二次衬砌拱墙中掺加GNA膨胀防水剂，其掺量为水明洞仰拱及边墙基础钢筋砼施工 仰拱 15 号片石砼回填 明洞拱墙及洞门（挡水耳墙）钢筋砼施工 明洞拱背回填及洞顶排水施工 洞口防护 明洞外防水层施工 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 15 泥用量的 60%。明洞拱背回填施工 明洞防水层施工完毕后，紧跟着进行拱背回填。采用碎石土从下至上，按设计对称分层进行，至拱顶后施做一层 50cm 厚粘土隔水层，在其上回填种植土至原地面线。回填碎石土、种植土及粘土隔水层时采用人工分层夯实，其密实度85%，分层松铺层厚30cm，用打夯机逐层夯实。施工过程中严格保护防水层不被破坏。3.2 洞身施工 3.2.1 洞身超前小导管 超前小导管采用 42mm，壁厚 4mm的热轧无缝钢管加工制作。导管环向布置间距为 30cm。其中级围岩注浆管长 3.5m。超前小导管施工顺序：测量布点位钻孔（加工钢管）插入钢管孔口密封处理小导管注浆。施工工艺：见下图超前小导管注浆施工工艺框图 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 16 图 3-4 超前小导管注浆施工工艺框图 洞身超前支护采用超前小导管支护。其施工方法如