大尖山隧道進口出洞貫通施工方案審查稿

2021-03-04 09:53:26 字數 4360 閱讀 5895

大尖山1#隧道進口段

出洞貫通施工方案

一、工程概況

中鐵十二局集團****廣昆鐵路工程指揮部第六分部承擔大尖山隧道進口段施工任務,里程dk970+091~dk971+150,長1059公尺。進口段洞口位於懸崖、陡壁處,下臨響水河,相對高差70多公尺。隧道施工從大尖山出口段向進口端獨頭掘進,截至2023年11月17日,掌子面施工到dk970+112,距離洞口明暗分界里程dk970+098還有14公尺。

二、地形、地質、水文

2.1、地形地貌:高原中低山剝蝕地貌。

隧道橫穿山脊,自然坡度25°~58°,高程1590~1955m,相對高差約365m。進口端為響水河橫向溝槽,出口端為密馬龍河橫向溝槽,均向星宿江匯集,洞身地段起伏較大,斜坡沖溝發育,山坡陡竣。

2.2、岩性及構造:測段上覆第四系坡殘積層(q4dl+el)粉質黏土;下伏基岩為侏羅系中統張河組下段(j2z1)砂岩、泥岩。

〈6-3〉粉質黏土(q4dl+el),紫紅、棕褐色,硬塑狀,土質不均,含約5%~25%碎石、角礫,φ=2~20cm,石質為砂岩、泥岩。分布於測段山坡表層,一般厚0~2m、區域性達4m。

〈10-2-2〉砂岩、泥岩(j2z1),灰褐、暗紫、紫紅色。中厚~厚層狀,區域性夾薄層,泥質膠結,產狀平緩、垂直節理發育。岩性主要為泥質粉細砂巖、粉砂質泥岩、泥岩。

其中隧道進口端泥質粉砂岩增多,出口端粉砂質泥岩增多。岩質均較軟,暴露後極易風化碎裂。區域性夾頁岩薄層及泥灰巖。

隧道洞身處於大尖山向斜南西冀,岩層傾角較平緩,由西向東逐漸變陡,段內均為單斜構造,岩層產狀n20°~70°e/5°~12°se。

3.3、水文特徵:測區地表水不發育,以線路dk971+340處山脊為分水嶺,分別匯入隧道進、出口的響水河與小溪,均屬星宿江支流。

分別取水化驗(響水河2005-成崑水-43與2005-成崑水-24、出口小溪2006-成崑水y-1),屬hco3- -ca2+、hco3- - ca2+,mg2+型水,對砼無侵蝕性。

三、編制原則

《大尖山隧道施工設計圖》

《鐵路隧道工程施工安全技術規程》 tb10304-2009 j947-2009 鐵道部【2010】120號文

《大尖山隧道進口段施工組織設計》

《三台階七步流水作業法》

四、風險分析

由於大尖山進口位於懸崖、陡壁處,偏壓嚴重,洞口邊仰坡開挖無法施作,洞口套拱無法施作,不能形成鎖口作用,只能有洞內獨頭出洞。開挖時易導致拱頂掉塊,坍塌,造**員、裝置的損失。

五、質量控制要點

嚴格遵循設計及新奧法施工原理,保證施工質量,確保貫通安全,主要把握以下要點:

5.1嚴格控制拱架加工質量及安裝間距;

5.2嚴格控制超前錨桿的注漿、角度、間距及搭接長度;

5.3嚴格控制系統錨桿注漿及與拱架焊接牢固(調整系統錨桿位置到拱架環向位置),確保錨桿與拱架的整體受力,同時嚴格控制鎖腳小導管的安裝質量,並與拱架焊接牢固;

5.4嚴格控制縱向連線筋焊接,保證連線筋與連線筋及連線筋與拱架之間的焊接質量;

5.5保證噴射混凝土的密實度,嚴防脫空。

六 、主要技術管理人員

主要技術管理人員表表一

七、主要機械裝置

主要機械裝置表表二

八、大尖山隧道進口段出洞貫通施工技術方案

8.1貫通面的選擇

大尖山隧道進口下臨響水河,山勢陡峭,不具備施工條件,洞口的邊仰坡施工無法展開,原設計的洞口導向牆及15公尺長管棚無條件施作,不能形成鎖扣效果。只能由洞內向外獨頭施工,完成洞內上導支護施工後,增設上導臨時仰拱6公尺(dk970+098--+104),保證洞口段安全後,再向外逐步開挖洞口邊仰坡。洞口的明暗交接里程是dk970+098,隧道貫通里程選在dk970+098。

掌子面圍岩為砂質泥岩,水平層理,中厚層狀,垂直節理較發育, 節理間泥化,厚度1cm。dk970+098~+460段原設計為ⅴ級圍岩,ⅴ級抗震復合襯砌。其中洞口段dk970+098~108段拱架間距為0.

6公尺,其餘段落為0.8公尺。採用三台階施工,仰拱距掌子面30公尺、二襯距掌子面45公尺,安全距離滿足鐵道部強制性管理規定。

根據現場實際,經四方會商,拱架間距調整為0.5公尺,取消長管棚,小導管調整為雙層。(附變更紀要)

洞口淺埋段地形斷面圖如下:

根據現場實際斷面測量顯示,明暗交接附近dk970+100的徑向厚度196cm, dk970+106的徑向厚度334cm, dk970+109.2的徑向厚度712cm。結合現場地形情況,重點應對的就是dj970+098~105段落,側向的覆蓋厚度在2~3公尺左右。

8.2貫通方案的選擇

由於貫通前後圍岩為ⅴ級圍岩,開挖採用三台階法施工,貫通方法為加強超前預支護—i18臨時仰拱成環--上導貫通--中下導落底--仰拱二襯完成--洞口開挖、分台階防護。具體施工方法為:

1、採用三台階開挖施工,上導施工到dk970+112時(剩餘14公尺),採用雙層小導管超前,即小導管縱向間距為1公尺/環,長度3.5公尺,開挖進尺控制在0.5公尺,即每迴圈一榀鋼架。

2、dk970+104~dk970+098段6公尺,在上導施工完成後,施工臨時仰拱,及時成環,嚴防洞口段邊界收斂變形。完成臨時仰拱後,實現上導坑貫通出洞。

3、停止洞口邊仰坡開挖,及時完成中、下導支護施工,完成仰拱及二襯施工,確保洞口段安全後,再進行洞口邊仰坡開挖防護及路基段落(dk970+085.3~+098)施工(見洞口邊仰坡施工方案)。

8.3、施工技術措施

1、強支護原則: dk970+108~+098按ⅴ級圍岩i20b全環鋼架支護,間距0.5公尺,採用雙層小導管預支護即每1公尺一環,每環36根;縱向連線筋環向間距0.

5公尺,採用雙層連線筋;每榀在上導增設4根鎖腳小導管。完成洞內上導支護施工後,在dk970+104~dk970+098段6公尺上增設上導臨時仰拱,保證洞口段支護穩定。

2、弱爆破、短進尺原則:dk970+108~+098開挖進尺控制在0.5公尺,即每迴圈施工控制一榀鋼架。

3、早成環、及時襯砌:上導坑貫通時,仰拱到掌子面距離保證在15公尺以內,二襯到掌子面控制在45公尺。洞口邊仰坡開挖前,完成暗洞段仰拱及二襯施工。

4、支護預留變形量的調整: dk970+122~+108預留量為20cm,dk970+108~+098預留量為25cm。

8.4、工藝要求

1、系統錨桿的安裝:錨桿長度4公尺,砂漿全長錨固,採用套筒和yt-28頂入,調整錨桿位置,與拱架的焊接用l形鋼筋焊接,焊縫要求雙面焊8cm(鋼架翼板寬度8厘公尺)。

2、鎖腳小導管的安裝:導管長度5公尺,封閉孔口、安裝閥門注漿,與拱架的焊接用l形鋼筋焊接,焊縫要求雙面焊8cm(鋼架翼板寬度8厘公尺)。

3、嚴格控制噴錨混凝土質量,特別是密實度控制,嚴防支護背後空洞,專案部技術人員(郭雷陳慧錦)噴錨全程跟蹤值班。

4、及時施作臨時仰拱,控制好臨時仰拱與上導鋼架間的連線質量。

8.5 量測管理基準

按鐵路隧道施工的強制性管理辦法規定,即120號文,每5公尺一環,布設圍岩監控點(羅忠明負責)。洞口地表dk970+098~+130每5公尺設定地表沉降觀測點(劉長友負責)。隧道掌子面為砂質泥岩,中厚層狀,節理發育。

洞口地表沉降及ⅴ級圍岩變形及控制措施按下錶進行:

8.6貫通誤差的調整

隧道貫通100公尺前,應按測量技術規程,進行導線點複測,確保貫通誤差。進行隧道貫通以後,中線和高程的實際貫通誤差,應在未襯砌地段(調線地段)調整。調線地段的開挖和襯砌,均應以調整後的中線和高程進行放樣。

九、貫通安全保證措施

9.1根據隧道施工安全控制要求,接近貫通時,應加強聯絡,總工龔雄文統一指揮,由出**術員劉世平、大尖山高副經理具體落實。當工作面的開挖到dk970+120時,在響水河岸邊,大尖山隧道進口安全距離以外應設立警示標誌,防止人員誤入危險區。

9.2隧道在dk970+120~098段的爆破中,必須由劉世平清理大尖山隧道進口洞口的施工人員,保證沒有相關人員,再由劉四平通知出口洞內爆破。

十、應急措施

10.1管理措施,成立以總工程師龔雄文為組長,高銀生為副組長, 楊學韜、陳治擴、孫英砂、劉世平、楊亞飛、劉長友為組員的應急領導小組。

10.2技術措施,做好初期支護變形應對措施,準備應急物資(φ100鋼管、工字鋼、小導管、圓木、方木、枕木等),主要針對收斂變形情況,及時啟動應對手段及處理方案。包括小導管注漿加固,卡口梁加固,扇形支撐措施,套拱支護加固,臨時仰拱加固,反壓回填措施。

10.3要素措施,對應的物資儲備,裝置儲備,勞力準備到位。

10.4現場管理,做好電力排查,大型裝置檢查,救生管、應急箱準備,道路、燈光的檢查,抓好火工品管理,油料管理。

十一、洞口邊仰坡施工方案

11.1洞口邊仰坡概況及難點

明暗分界里程dk970+098,路基及明洞dk970+085.3~098,共計12.7公尺。

明暗交界段洞頂中線覆蓋層厚度3.7公尺,線路右側徑向厚度1.9公尺,線路左側洞頂以上邊坡高度16公尺,地表橫向坡度38°。

地表坡積土厚度2公尺,以下依次為3公尺風化泥質砂岩,微風化泥質砂岩。施工難度大,洞口上導貫通後,空間狹小,線路左側邊坡陡峭,邊坡穩定性差,右側下臨響水河,洞口以下邊坡防護已經完成,洞口開挖的土石方不能由邊坡下洩,必須由洞內出碴運到出口碴場。

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