黃土隧道施工方案

2021-03-10 06:07:22 字數 2410 閱讀 6731

為了預防在黃土中開挖隧道的大變形和坍塌問題,採用台階分布開挖法(又稱環形開挖留核心土法),結合噴射砼及時封閉開挖面,用超前管棚支護、鋼拱支撐、掛網、打錨桿等來加強土體強度及限制圍岩應力重新分布,實施短開挖,快迴圈來減少對土體的擾動,是目前黃土隧道施工的較完整的方法。

1.施工方法及工藝要點

1.1根據工地實際情況,設計並施打超前管棚。鋼管真徑一般為ф60 mm,長4.

5m,間距30cm,外插角20,首尾相接長度不少於1.5m。鋼管內充填20號砼或者水泥砂漿。

1.2上半斷面人工用風鎬及電鏟掏槽。掏槽寬度約1m,縱向掏槽深度每次約0.8m。

1.3開挖後立即射砼封閉斷面。噴射4cm厚的20號砼,封閉開挖斷面,以免孔隙水從斷面處滲出,而使土體失穩。

1.4架鋼拱及掛網。鋼拱規格為ⅰ20a,按設計斷面計算用量。

拱架之間的間距依每次開挖長度約為0.8m,每榀鋼拱縱向用ф20鋼筋連線,鋼筋間距1.2m。

管棚尾端焊接於拱架腹部,以增強共同支護作用。ф8鋼筋網格間距為20cm×20cm。

1.5噴射砼填充鋼拱間空隙。拱架與開挖輪廓之間的所有間隙用20號砼噴射充填密實,先噴拱架與輪廓之間空隙,再噴拱架,然後再噴拱架之間,直至噴到規定的厚度。

1.6按上述1-5的方式開挖5m左右後,開挖支撐掌子面的核心土支援部分。

1.7在上半斷面初期支護穩定的條件下,開始開挖下半斷面:首先通過在上半斷面的鋼拱的拱腳打注漿錨桿,以防止拱架及圍岩變形與下沉。

鑽進後進行注漿,兩側以等間距各打5根錨桿。經過做試驗,這樣的錨桿與黃土結合後,抗撥力可達8t以上。

1.8開挖出碴完成後立即噴射砼封閉圍岩,然後架鋼拱支撐和掛網,經分層噴射砼直到設計厚度。再鋪設土工布防水板,做二次襯砌。

2.施工工藝流程圖

3.勞動力組織及進度指標

管棚及錨桿安裝 3-5人

開挖工 8-12人

噴砼 13人

架鋼拱及掛網 8人

出碴10人

砼襯砌16人

管棚、錨桿、鋼拱製作 4人

在砂粘土層無滲水時,採用每迴圈1.0m 進尺,月進度可達成洞36m以上。

在砂粘土層有滲水及砂層中無滲水時,採用每迴圈0.8m 進尺,月進度可達成洞30m。以上。

在砂層有中滲水時,嚴格控制每迴圈0.6m 進尺,月進度可達成洞20-26m以上。

4.主要施工機械

4.1採用國產wes-12a型煤電鑽改制成開挖風鎬10臺。

4.2自製砼襯砌台車1臺。

4.3 pc-200挖掘機2臺。

4.4其餘如手持風鑽(錨桿)、砼噴射機、電焊機、鋼筋切割機、砼攪拌機、出碴車輛、裝載機、注漿機、空壓機、變壓器等按常規隧道施工配置。

5.質量控制要點

5.1嚴格控制管棚角度

5.2嚴格噴射砼工藝,按配合比拌製砼料,特別要嚴格控制外加劑摻量。新舊砼面要清洗至露出砼的本色,沒有泥土或雜物。分層噴射,以保證噴射砼的質量。

5.3保證立拱質量。注意螺栓鬆緊程度和連線筋的焊接質量。

5.4確保鋼筋網與圍岩緊密相貼,鋼筋網必須連線牢固,否則噴射砼時會振動鋼筋網,從而降低噴射砼質量。

5.5保證核心土的大小和長度

5.6清除拱腳積水與淤泥,通過打拱腳錨桿或擴大拱腳認真加固拱腳,加強縱向聯結等,使初期支護與圍岩形成完整體系。

5.7盡量單側落底或雙側交錯落底,避免上半斷面兩側拱腳同時懸空;控制落底長度,視圍岩情況採用1-3m,不大於6m。

5.8減少上、**階施工的相互干擾,並及時封閉成環。

5.9找出每道工序的合理施工時間,各工序嚴格按標定時間進行控制,從而縮短迴圈作業時間,減少開挖面土體的暴露時間。

5.10及時監控量測圍岩,觀察拱頂,拱腳的收劍情況,據此調整初期支護引數。

6.安全及環保措施

6.1首先做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統工程,並妥善處理好陷穴、裂縫,以免地面積水浸蝕洞體周圍,造成土體坍塌。

6.2在含有地下水的黃土層施工時,洞內外排水溝應進行鋪砌,必要時應配合井點降水等將地下水位降至隧道襯砌底部以下,以保施工順利進行。

6.3在乾燥無水的黃土層中施工,應管理好施工用水,不使廢水漫流。

6.4如發現工作面有失穩現象,應及時用噴砼封閉,加設錨桿、架立鋼支撐等加強支護。

6.5 施工時要特別注意拱腳與牆腳處斷面,如超挖過大,應用漿砌片石回填,如發現該處土體承載力不夠,應立即加設錨桿或採取其它措施進行加固。

6.6在開挖與灌築仰拱前,為防止邊牆向內位移,宜加設橫樑頂緊。

6.7噴射機所用的壓力,一般以不超過0.2mpa為宜。

6.8若拱部位於砂層時,為防止噴砼層塌落,可用ф4mm的密鋼絲網緊貼開挖面作為固定初噴砼用。密網用兩根ф8mm,長35cm的錨釘加以固定;也可用2根ф22mm的環向鋼筋將網壓緊在開挖面上,以防噴砼時鋼絲網脫落。

6.9鑽錨桿孔時,宜採用幹鑽,錨桿採用藥包式或早強砂漿式錨桿。

6.10施工中如發現不安全因素時,應暫停開挖,加強臨時支護,以便取適應性的工序安排。

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