隧道工程施工方案 分離式隧道

2021-11-02 20:11:27 字數 4118 閱讀 6620

本合同段隧道共設兩座——下馬基隧道和上馬基隧道,均為雙洞分離式單向行駛隧道,工程概況如下表:

下馬基隧道洞內縱坡/坡長左線為-3.797%/850m,右線為-3.800%/850m,平曲線半徑左線r=7000m,右線r=7035m。

上馬基隧道洞內縱坡/坡長左線為-2.328%/1850m,右線為-2.304%/1850m,平曲線半徑左右線相等r=1500m。

下馬基隧道位於普安縣三板橋鎮埡口村下馬基,隧址區地表高程為1464~1665m,最大埋深約91m。穿越地段總體地形為中間高,兩側底,呈馬鞍型,地表形態波壯起伏較大,山脊呈「s」沿東西向延伸,隧道通過段的洞軸線與山脊線總體方向直交,交角大。

上馬基隧道位於普安縣三板橋鎮埡口村上馬基,隧址區地表高程為1425~1770m,最大埋深約140m。穿越地段總體地形為中間高,兩邊底,中部有沖溝,地表形態波動起伏較大,山體地勢西坡較陡,東坡山腰上部稍陡,下部平緩,植被茂密。

下馬基隧道地質為泥岩夾砂岩、泥灰巖及煤層。地層傾角較大,在65°~68°之間,傾角較陡,走向與洞軸線近平行,岩層受擠壓後破碎,節理發育。隧址區地層主要為第四系鬆散層(q4dl+dl)含粘性土碎石、上二疊系煤系地層(p2l-c-d)、下三疊系飛仙關組(t1f1+2)砂岩。

二疊系龍潭組、長興組、大隆組灰色泥岩夾砂岩及煤層,是隧道主要圍岩。

上馬基隧道地層主要為第四系鬆散層(q4dl+dl)碎石土、上二疊系煤系地層(p2l-c-d)、下三疊系飛仙關組(t1f1+2)沉積岩,岩性為泥質粉砂岩、粉砂岩夾薄層泥岩。

隧道所處位置屬**帶季風氣候區,氣候濕潤多雨,冬無嚴寒,夏無酷暑。年平均降雨量在1390~1413mm之間,多集中在5-10月份,年平均氣溫12.9~15.

2℃,極端最高氣溫35.1~40℃,以每年8月份最熱,每年12月至次年2月為霜凍期,極端最低氣溫-7.9~-6.

9℃。災害氣候主要為春旱、冰雹和暴雨。

**烈度為vi度,設計按vii度設防。

下馬基隧道進出口僅有鄉間羊腸小道,交通閉塞,極為不便,施工時考慮從進口掘進,需新修便道約2公里。上馬基隧道出口有鄉間小路,,施工時考慮從出口掘進,需新修便道約0.5公里。

根據兩隧道的長度、地質條件及現場地形條件等因素,根據現場施工條件,下馬基進口端均有高填方路基,且填方量較大,為便於利用隧道石方,下馬基隧道從進口端施工;上馬基隧道為一中長隧道,且1號棄土場位於隧道出口端,為保證工期和減小隧道開挖土石方運距採用從隧道出口端左、右洞同時單向掘進。由於兩隧道所穿越地層圍岩穩定性差,開挖後可產生大坍塌,且左右幅隧道間距較近,爆破作業對相鄰隧道的穩定性有一定影響,固在施工安排上,同一掘進方向(指上馬基隧道),左右幅掘進面拉開50m左右,支護緊跟並實行嚴格的微震動控制爆破。

根據工期要求排定和上場裝置能力擬定在下馬基隧道進口安排1個施工隊和1個機械綜合隊,在上馬基隧道出口安排2個施工隊和1個機械綜合隊。詳細情況見表1。

本合同段兩隧道為控制工期的工程之一,因而在機械裝置配備上予以優先保證,並配備先進的機械裝置,詳見投標書附表3。

兩隧道均按新奧法施工,出渣採用zl250c型(3.0m3)挖碴機挖裝,18t三菱自卸汽車運輸,nh-178型三臂液壓台車打眼,實施掘進(鑽、爆)、出渣(裝、運、卸)、噴錨(運、錨、噴)、襯砌(拌、運、灌、搗)等四條機械化作業線。

表1隧道掘進及初期支護按每迴圈一次計算,每迴圈鑽眼長度為3.5公尺,爆破後按80%的爆破量計算,每迴圈進尺為2.8m,每迴圈進尺所需時間計算為:

施工測量放樣30min→鑽孔180min→清孔裝藥70min→爆破20min→通風排煙塵60min→清理危石30min→噴錨支護230min→出渣240min,合13.83h。

根據上面的進度按2日(48小時)3個迴圈掘進10.5m計算,下馬基隧道從進口先左線後右線進行施工,左右線全長為679公尺,除去長管棚64公尺及小導管157公尺長度後458公尺可在3個月內完成開挖及初期支護,但考慮到由於地質原因影響按4個月擬定施工計畫;長管棚採取進出口同時施工,按0.5m/d計算,2個月完成施工;小導管採取進出口同時施工,按1.

5m/d計算,2個月完成施工。

上馬基隧道從出口左右線採用平行流水作業施工,最長左線為805公尺,除去長管棚16公尺及小導管50公尺長度後739公尺,按上述施工進度計算可在5個月內完成開挖及初期支護,考慮由於地質原因影響按6個月擬定施工計畫;長管棚採取進出口同時施工,按0.5m/d計算,1個月完成施工;小導管採取進出口同時施工,按1.5m/d計算,1個月完成施工。

據此擬定施工進度計畫見表1、表2。從表1、表2中可知隧道工期均為18個月,較業主規定工期提前12個月。

1、施工便道

本專案兩隧道均由國道320線經地方公路進入,進入工地便道需新修約3公里左右。便道進入施工駐地前200m採用片石鋪底,c10混凝土找平,以此保證施工駐地的

清潔,做好文明施工。

2、施工用電

本專案兩隧道施工用電均以地方供電為主,備用發電機組為輔。即在掘進埠外搭接地方高壓線,並分別在兩隧道掘進埠外各安裝1臺500kv變壓器,施工前分別各配120kw發電機過渡,同時作為備用電源,洞外低壓供電線路採用三相四線制架空線,洞內採用電纜線供電,備用315kv變壓器2台以作為洞內增壓。

3、施工用水

施工用水下馬基隧道從離掘進埠外(進口)約100公尺的小沖溝中抽起;上馬基隧道採用出口40m沖溝水,此沖溝常年有水,施工時通過築壩儲水,並在洞頂距洞底高差大於30m的地方修建乙個容量為100m3的水池,將儲水抽至該水池供隧道使用。

4、高壓供風

在兩隧道掘進口處,各建高壓風站一座,每個掘進口安裝1臺2sd-10型壓風機,給洞內送風。另外在洞內側牆上每隔120m安裝1臺軸流式抽風機,通過高壓風管將洞內空氣抽出洞外。這樣一送一抽,使洞內空氣形成對流,保證空氣質素。

5、隧道內通風三管兩路設定

隧道內採用軟質風管懸掛於邊牆一側,進行壓入式通風(詳見圖6-1、6-2)。隧道動力線、照明線分開安裝在另一側的邊牆頂部邊緣上。高壓水管和高壓風管安裝在風管同側臨時水溝上方。

隧道底部設定施工道路,順縱坡段兩側分別設定排水溝自流排水,反向縱坡段每隔60m設集水坑乙個,自吸水幫浦排水總管集中排出洞外,並做好道路橫向排水坡,確保道路平順、不積水。

6、隧道通訊

採用有線和無線對講機相結合的聯絡方式。

7、隧道施工生產、生活用房

生產、生活用房均為自建,其中下馬基隧道生產房屋1200m2,生活房屋800m2、上馬基隧道生產房屋1500m2,生活房屋1000m2。結構形式為水泥磚砌、石棉瓦蓋頂。

8、隧道進口洞口外擋護及排水工程

本合同隧道在施工前均需做好進、出口外引水、排水和擋護設施,防止水害及山體滑坡、滾石危及安全。

本合同段兩隧道均採用新奧法施工,採用現場監控、量測資訊指導施工。

1、人工開挖並施作截水天溝後將洞門及明洞位置挖出。開挖時,採用挖掘機按設計尺寸位置挖出洞門及明洞位置,避免對洞門仰坡及邊坡的擾動。開挖採用自上而下分層開挖,開挖時加強對仰坡的觀測,如洞口仰坡在開挖過程中有滑坡跡象,對仰了坡和邊坡採取加固措施,並採取保留核心土的辦法,先將明洞和洞口襯砌好,再挖核心土石方。

2、挖出洞門及明洞位置後,立即襯砌明洞及洞門,明洞襯砌採用鋼筋混凝土結構,襯砌完畢後進行防水層及兩側m7.5號漿砌片石鋪砌施工,再進行洞頂回填。回填採用合格材料自上而下分層進行,並夯實回填土,夯實度不小於93%。

3、明洞開挖至距拱頂中心下4.5m的位置時,開始進行管棚的施工,先根據地形修築護拱,大管棚按設計長度一次性鑽進施工,在管棚施作結束後,依次分層開挖明洞至起拱線標高,明洞採用明拱暗牆法施工。待明洞及洞門施工完畢,再向前掘進。

1、開挖方法

本合同段隧道ii類圍岩採取雙側壁導坑法開挖,實施超前支護(其中ii類圍岩s2a型襯砌斷面採用超前大管棚,預注單液漿,並在開挖過程中採取超前小導管注漿補強;s2b類襯砌斷面採用超前小導管棚支護,預注雙液漿,詳見圖6-3、6-4所示); iii類圍岩s3a型襯砌地段採取台階上、下半斷面法分步開挖,複合式襯砌支護。iii類圍岩s3b型襯砌地段及iv類圍岩段採取全斷面一次開挖法開挖與支護,再修築襯砌。

圖6-3 s2b型襯砌段小導管超前支護示意圖

圖6-4 大管棚超前支護示意圖

(1)雙側壁導坑法

本法用於地表下沉量要求嚴格,圍岩條件特別差的ii類圍岩。此類圍岩開挖後洞室變形較大,為防止變形過大造成初支護結構侵入襯砌淨空,根據設計要求按不同圍岩地段在開挖中預留10cm(ii類圍岩)、7cm(iii類圍岩)、5cm(iv類圍岩)的下沉量,即擴大開挖斷面10cm、7cm、5cm,在開挖過程中根據圍岩的不同及實際監測情況作調整。開挖時與小導管注漿穿插進行,即每注乙個迴圈開挖1.

5m,初期支護與開挖緊跟,即每開挖乙個迴圈立即立拱掛網噴混凝土施作初期支護。施工順序見圖6-5。

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