隧道施工方案 secret

2021-11-08 05:15:43 字數 4852 閱讀 9649

***隧道施工方案及方法

1 工程概況

1.1 設計概況

隧道為小淨距隧道,單洞長582m。最大埋深48公尺,洞門牆採用c20級砼澆築,洞內路面採用240mm厚水泥混凝土。

1.2 隧道地質

(1)工程地質

進出口圍岩以鬆散低液限粘土及強風化泥岩為主,岩性呈鬆散及碎裂結構;中部圍岩為泥質粉砂岩、泥岩夾粉細砂巖,屬軟質巖,受構造影響輕微,岩石為弱風化,裂隙較發育--不發育,岩體較完整,區域性地段較破碎,呈塊狀砌體結構及塊石狀鑲嵌結構。

(2)水文地質

隧道進出口地下水活動呈浸潤狀,圍岩穩定性差,易坍塌。仰坡低液限粘土在施工時應全部清除,保證施工安全;中部泥岩主要以浸潤狀滴水為主,泥質粉砂岩及粉細砂岩則以裂隙、層間線狀或小股狀產出。圍岩基本穩定,由於岩層傾角平緩,層間結合一般--較差,加之裂隙切割,洞室開挖後拱部無支護時易順層面塌落,小坍塌,側壁基本穩定。

1.3 結構形式及支護引數

隧道結構按新奧法原理進行設計,施工時採用復合襯砌,以藥卷錨桿、管棚、注漿小導管為超前支護,以錨桿、掛鋼筋網、溼噴混凝土等為初期支護,並輔以鋼拱架、中空注漿錨桿、藥捲錨桿、自進式錨桿等支護措施,充分調動和發揮圍岩的自承能力,在監控量測資訊的指導下施作初期支護和二次模築襯砌。

***隧道襯砌長度表

注:初期支護噴射砼均採用溼噴法噴射,嚴禁採用幹噴法噴射。

2 施工組織安排

2.1 工期安排

隧道在2023年5月10日開始進場準備,2023年7月31日完工。施工準備:2023年5月10日至2023年7月31日。各分項工期如下:

洞口段施工: 2023年8月1日~2023年8月31日;

洞身開挖與支護: 2023年9月1日~2023年5月31日;

洞身防排水: 2023年11月20日~2023年5月31日;

洞身襯砌: 2023年12月5日~2023年6月15日;

隧道洞門: 2023年8月1日~2023年10月16日;

洞內路面及附屬: 2023年6月5日~2023年7月31日。

2.2 勞力組織

隧道由隧道施工隊(240人)負責施工。隊設有施工分隊,每個分隊包括掘進、襯砌、綜合三個工班。掘進工班負責隧道開挖、支護、出渣、運輸。

襯砌工班負責襯砌,包括砼的生產、運輸和灌注;風、水、電及裝置維修、保養。場外材料的轉運等工作由綜合工班負責。按三班制安排組織施工,在人員安排時每人每天按少於8個小時工作時間。

施工隊勞力具體安排見下表:

掘進勞力組織及分工表

襯砌勞力組織及分工表

整個工班(風、水、電裝置及洞外保障)勞力組織

2.3 場地布置

施工場地及隊伍駐地的設定主要考慮離洞口較近,上下工方便,避風、防洪、環保要求等因素。

2.4 臨時工程

(1)施工便道

隧道的施工從進口進洞,需新建0.4km至隧道進口處,並將採用泥結碎石進行路面處理,建設標準為路面寬度為4.5公尺。

施工便道指定專人負責對施工便道進行日常檢查、保養和維修,做到雨天有人清溝排水,晴天有車灑水除塵,保證路面平整,行車舒適,並確保全天候暢通。隧道場地布置見「***隧道進口施工平面布置圖」。

(2)高壓供風系統布置

在洞口設2臺20m/min電動空壓機,高壓風管採用φ120mm的無縫鋼管,設定於與通風管同一側的牆腳,施工過程中嚴格加強管理,確保防止漏風。

***隧道進口施工平面布置圖

(3)供水系統的布置

在洞口山上修建一座60m3的高位水池一座,高度高於洞口拱頂標高30公尺左右,鋪設水管,安設高壓水幫浦。

(4)供電系統布置

利用就近駁接高壓電線到隧道口,並設足夠容量的變壓器,且隧道洞口備用內燃發電機組,以保證施工用電。

(5)施工通風系統的布置

採用長管路壓入式通風。選用sda110ad型通風機,功率為1200m/min,防靜電阻燃增強型pvc軟風管(φ1.4m)組成隧道通風系統。

通風機設在離洞口外30m,以避免洞內流出的汙濁空氣重新進洞。風管出風口離開挖面30~40m,風管懸掛於拱頂處。為解決台車處風管的阻風問題,在台車頂部設定硬管,以便風管順利穿行,避免軟管縮徑和彎曲變形。

見「洞內管線布置示意圖」。

2.5 主要機械裝置安排

隧道施工採用管棚鑽機(mgj-50型)鑽孔。裝載機裝渣自卸汽車出渣運輸、溼噴混凝土初支、整體襯砌臺車模注、砼拌和站拌和、砼運輸車運輸、砼輸送幫浦幫浦送的施工方法,配合施工所需機械裝備詳見前表「擬投入本合同工程的主要施工機械表」。

3 總體施工方案

隧道從進口獨頭掘進。隧道施工以新奧法的基本原理為依據,以「早預報、勤量測、管超前、弱爆破、短進尺、強支護、快封閉、緊襯砌」為指導進行施工,採用無軌運輸,壓入式通風。隧道採用鑽爆法開挖施工見「新奧法施工工藝框圖」。

隧道進洞及洞口加強段、斷層破碎帶地段,為改善圍岩狀態,提高圍岩自身的自穩能力,防止可能發生的坍塌,採用注漿小導管超前支護,對圍岩進行預加固。根據地質情況,ⅱ類小淨距地段先施作超前支護,再進行開挖;先對中夾岩柱進行加固,再進行全斷面施工;開挖作業由上至下,襯砌施工由下而上並及時封閉仰拱。右洞(後掘進洞)左半斷面上台階的開挖一般應落後於左洞右半斷面**階(先掘進洞)5~10m。

雙洞間岩柱採用φ27自進式錨桿加固,每根長為5m。ⅲ類圍岩小淨距地`段先施作超前支護,再進行開挖;先施工左洞並將中夾岩柱進行加固,再開挖右洞並進一步加固中夾巖;開挖作業由上而下,襯砌施工由下而上,及時施作(仰拱)二次襯砌。右洞(後掘進洞)左半斷面上台階的開挖一般應落後於左洞右半斷面**階(先掘進洞)5~10m。

雙洞間岩柱採用φ25中空注漿錨桿加固,每根長為4m。其中上台階採用環形開挖,拱部預留核心土。台階長度控制在4公尺左右。

台階法的**階均採用鑿岩機鑽眼。出渣採用側卸式裝載機裝渣,自卸汽車出渣,採用台階法時上台階出渣採用人工翻渣至**階。襯砌採用襯砌台車,砼由拌和站拌和,輸送車運輸,砼輸送幫浦幫浦送入模灌築,二次襯砌全斷面一次施作。

迴圈進尺控制在1.0m以內,使初期支護盡早封閉成環。這些地段仰拱先行,二次襯砌及時施作,以策安全。

本隧道按鑽爆法施工,開挖採用液壓台車和風槍鑽孔,拱部光面爆破,邊牆爆破,以控制開挖輪廓,減少超欠挖;初期支護採用邁式錨桿、鋼筋網和溼噴混凝土聯合支護,洞口加強段和斷層破碎帶增設工字鋼鋼架予以加強;防水板採用背吊式無釘鋪設工藝,確保無頂眼,防止滲漏水;出碴採用zc50型裝載機裝碴,15t以上自卸汽車運碴;襯砌採用洞外30-60m/h自動計量拌和站供料,6m混凝土輸送車運料,30-60m/h混凝土輸送幫浦灌築,配以12m襯砌鋼模台車;施工排水,進口工區順坡施工,採用兩側臨時排水溝順坡排水,出口工區為反坡施工,採用兩側水溝逐級抽水排出洞外;施工通風採用管路壓入式通風,各洞口外配置兩台sda110ad(1200m/min)型轉速可調式軸流通風機。

4主要施工方法與施工工藝

4.1 洞口施工

洞口施工包括洞口土石方開挖、洞口截排水系統的施工、洞口邊仰坡的防護等專案的施工。進洞方案包括進洞時採取的防護措施,進洞時的開挖方法及支護型別等。

(1)截水溝施工。隧道洞口開挖前,在洞口開挖邊坡線5公尺以外施工截水溝,截水溝通向路基邊溝,以防雨季山坡匯積水沖洗已開挖的坡面。截水溝人工開挖,用7.

5#漿砌片石(圖紙為土質)牢固砌築。截水溝按梯形斷面施工,溝底寬60cm,溝深60cm。截水溝的上游進水口與原地面銜接緊密、或略低於原地面,下游出水口與路塹排水系統順接。

(2)洞口土石方的施工。首先清除地表草木植被等影響施工的地面植物。第二步,按設計圖紙的坡度進行施工測量,精確測設出邊、仰坡開挖輪廓線。

第三步,履帶式挖掘機進入施工場,並沿路修築車輛通行的道路。第四步,進行開挖作業。對坡積亞粘土、殘坡積砂質粘性土等土質直接用挖掘機開挖,從坡頂開始自上而下進行刷坡,用裝載機裝土,汽車運輸。

岩石爆破開挖地段,採用密眼、少藥光面爆破,以減小對洞口圍岩的擾動。第五步,清理坡面上的浮泥、虛碴,並修整坡面凹凸不平的地方。

(3)洞口邊仰坡的防護。坡面防護為錨網噴結構,在已清理好的岩質坡面上鑽孔施作φ22普通砂漿錨桿,錨桿長3.5m,間排距為1.

5m;然後掛φ6.5、網孔間距30×30cm的鋼筋網,鋼筋網與錨桿頭採用焊接連線。鋼筋網掛好後,溼噴c20混凝土10cm厚將鋼筋網與錨桿頭進行覆蓋包裹,並及時進行養護。

(4)進洞方法,採用台階法施工。進洞前根據圍岩狀況採用超前注漿小導管對圍岩進行預加固,即沿開挖輪廓線外20cm處施工一環注漿小導管,導管採用外徑為φ42mm,壁厚為4mm的熱軋無縫鋼管,導管長3.5m,鋼管前端加工成錐形,尾部30cm不鑽注漿孔作為止漿段,管壁四周鑽四排φ8mm的注漿孔,注漿孔按梅花型布置。

施工時導管沿隧道周邊以5-10度外插角打入圍岩。導管環向間距 40cm。導管打入地層後,對相應地段進行注漿處理,通過注入的水泥漿將洞口鬆散的土層固結為整體性較強的岩體。

注漿常採用純水泥漿(w/c=1.0),當地下水大時採用水泥-水玻璃雙漿液,其引數為:水泥漿/水玻璃=1:

0.8(體積比),水泥漿w/c=1.0,水玻璃模數m=2.

6,濃度be=35,注漿壓力在0.5-1.0mpa,注漿所用水泥為425號普通矽酸鹽水泥;若圍岩裂隙較不發育,整體性較好,估計注漿加固難以起作用時,可只用水泥砂漿(w/c=0.

5~0.8),以填充導管孔。超前小導管的端部與洞口型鋼支撐焊接。

如洞口仰坡圍岩較鬆散,則在超前小導管外圍增設一環注漿小導管,以加大洞口固結圍岩的範圍。當所有超前預支護施作完畢後,溼噴混凝土將注漿小導管及型鋼拱架裹住。以上超前支護完畢後,方可進行台階鑽爆開挖。

4.2 洞身開挖

(1)開挖方法

a、ⅱ類圍岩小淨距地段開挖方法

由於ⅱ類圍岩以鬆散低液限粘土及強風化泥岩為主,岩性呈鬆散及碎裂結構。圍岩穩定性差,易坍塌。故ⅱ類圍岩開挖時,採用台階法施工,根據圍岩情況,每次開挖進尺控制在1m左右。

主要採用風鎬等小型機具開挖,部分地段圍岩較硬時,採用弱鬆動爆破。

施工台階長度為5m,每次開挖進尺控制在1m以內。為減少對圍岩的擾動,開挖採用人工配合風鎬進行施工,區域性需所用爆**採用微震爆破進行施工,上台階出渣採用人工出渣,其餘均用裝載機裝渣、自卸汽車運輸的方法施工。

開挖順序見「ⅱ類小淨距段施工工序圖」。

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