c偏壓路塹式明洞處理施工方案.doc

目 錄一、工程概況2二、設計施工方案論述21、設計施工方案簡述32、明挖施工方案的不利因素5三、淺埋段施工方案論述61、施工方案簡述62、拱蓋蓋挖施工法施工工序7四、拱蓋蓋挖施工法的優(yōu)點及施工過程中的注意事項91、拱蓋蓋挖施工法的優(yōu)點92、拱蓋蓋挖施工法的注意事項10*隧道淺埋段施工方案一、工程概況：*隧道設計全長333m，隧道位于湖南省婁底市雙峰縣洪山殿鄉(xiāng)，隧道隧址區(qū)位于丘陵地區(qū)，自然山坡坡度3050，坡面植被較茂密，多為農(nóng)田及茶樹，地層巖性為隧道丘陵表層覆蓋第四系粉質粘土及碎石土，石灰系下統(tǒng)巖關階地層。隧址區(qū)地質構為單斜構造。*隧道中心里程為DK34+414.5，淺埋段里程為DK34+427DK34+484,長度57m， 隧道埋深數(shù)據(jù)為-2.09 m2.35 m（見表1）。*隧道淺埋段隧道埋深數(shù)據(jù)表（隧道中線）樁號（里程）DK34+427DK34+440DK34+450DK34+455DK34+460DK34+470DK34+484埋深（m）2.35-1.55-1.99-2.09-1.88-1.182.33淺埋段表層為第四系粉質粘土，局部含碎石，層厚24m，下伏石炭系下統(tǒng)巖關階C1y灰?guī)r，強風化，節(jié)理裂隙發(fā)育，層厚08.6m。區(qū)域內地下水主要為大氣降水補給，受季節(jié)影響較大，圍巖自穩(wěn)能力極差，圍巖級別為V 級，結構類型為淺埋偏壓。從隧道淺埋段埋深數(shù)據(jù)分析來看，該淺埋段最大埋深為-2.09 m2.35 m，屬超淺埋段，設計采用的施工工法為明挖法。二、 設計施工方案論述1、設計施工方案簡述根據(jù)改建鐵路婁底至邵陽鐵路擴能改造工程施工圖【婁邵施圖（隧）11-06】*隧道DK34+427+484段明洞設計圖，采用墻頂開挖式明挖法，以土石地質分界線為界，分界線上部土層部分采用臨時邊坡開挖，臨時邊坡坡率1:0.75，臨時邊仰坡錨噴（網(wǎng)）加固，支護參數(shù)為錨桿采用22砂漿錨桿，L-4m，間距1.5m1.5m，梅花形布置，噴射混凝土采用10cm厚C20網(wǎng)噴混凝土，鋼筋網(wǎng)8，網(wǎng)格25cm25cm。分界線土層以下C1y灰?guī)r層采用垂直開挖，臨時邊仰坡采用噴射混凝土防護。設計采用的明挖法見下圖：DK34+427明暗分界斷面 DK34+484明暗分界斷面2、明挖施工方案的不利因素2.1明洞施工方案對明暗交界的進出洞超前加固措施未考慮，該段淺埋段明洞的施工，因為出現(xiàn)了負埋深段，從洞口掘進至DK34+427相當于隧道出洞一次，然后從DK34+484斷面處重新開挖進洞一次，按照常規(guī)的隧道進出口段設計，應該考慮采用108洞口長管棚超前加固。2.2明洞段臨時邊坡的坡率未按照安全穩(wěn)定坡率設計，坡率設計偏陡。該段明洞段施工，時間需要經(jīng)過至少90天的時間，而明挖法采用的臨時邊坡坡率為1:0.75（土質地層），1:0（強風化石質地層），根據(jù)實測，邊坡高度達到20m以上，且存在明顯的土石分界線，發(fā)生滑塌的風險非常大，若考慮到施工需要經(jīng)歷的時間比較長，需要對邊坡坡率進行重新優(yōu)化放緩。若放緩邊坡坡率，開挖和回填的數(shù)量將成倍增加。2.3按照明挖法施工的工法，先施工隧道的鋼筋混凝土二次襯砌，然后施工隧道二次襯砌防水層，首先是按照原設計石質邊坡1:0開挖的斷面部分防水層施工，施工非常困難，即使是石質邊坡開挖，洞外施做防水層困難，尤其是橫縱向明暗交接部分防水層的搭接非常難，防水層和二次襯砌做不到嚴格意義上的“密貼”，給運營留下安全隱患。2.4明挖法施工隧道淺埋段不利于環(huán)境保護，按照明挖法施工圖，設計排水溝范圍的地表植被將會被大面積破壞，同時明挖的土石方還需要征用臨時取、棄土場，同時按照環(huán)保要求對取棄土場施做防排水系統(tǒng)、進行永久防護。2.5隧道淺埋段施工采用明挖法，具有局限性，受季節(jié)、天氣的影響很大，若在雨季施工或在旱季施工遇到中大雨，則臨時邊坡失穩(wěn)的概率增大，同時也會造成基坑內大量積水，嚴重影響隧道施工的安全質量。危及隧道作業(yè)人員安全。三、淺埋段蓋挖法施工方案論述1、施工方案簡述 根據(jù)建設單位工期安排和*隧道施工進度，*隧道DK34+427DK34+484段超淺埋段施工將會在2013年9月份至10月份施工，施工期間正值本地域內的雨水比較頻繁的季節(jié)，根據(jù)實際情況，隧道該段超淺埋段的施工計劃采用“拱蓋蓋挖施工法”施工工藝施工。拱蓋蓋挖施工工法的施工工藝流程見下圖：完善洞頂排水系統(tǒng)洞頂回填暗洞施工二次襯砌達到強度后從洞內暗挖掘進立模澆筑拱蓋混凝土綁扎拱蓋鋼筋安設拱形型鋼鋼架筑留核心土開挖施做縱向托梁地表處理、施做臨時排水系統(tǒng)測量放樣2、拱蓋蓋挖施工法施工工序2.1測量放樣：施工前，首先對淺埋段地表進行測量放樣，按照8m一個斷面現(xiàn)場放樣，按照地形測設出拱蓋的上下位置，暗挖施工過程中，拱蓋會有一定的沉降，此部分沉降按照30cm預留。即設計襯砌的外輪廓標高拱蓋的厚度30cm為拱蓋的上邊緣。 2.2施做縱向托梁：按照統(tǒng)一位置（按中心角90展開的位置見套拱施工示意圖），分段施做鋼筋混凝土縱向托梁，根據(jù)地形， 8m一段施作。在DK34+248和DK34+284段施工時分別分別向暗洞方向增加縱向雙排42超前小導管。2.3地表處理及施做臨時排水系統(tǒng)：根據(jù)現(xiàn)場地勢情況（見*淺埋段縱斷面圖）以及測量放樣的數(shù)據(jù)，清除洞頂?shù)乇矸秶鷥鹊臉淠?、雜草，在托梁底開挖完成后順地勢做臨時橫向排水溝，確保施工過程中大氣補給水不會流到施工區(qū)域內。2.4筑留核心土開挖：縱向托梁施工完成后，按照設計襯砌的外輪廓標高30cm 移挖做填筑留核心土，填土部分用小型壓路機壓實，核心土表面采用M10水泥砂漿抹面，作為澆筑拱蓋的內模。2.5安設拱形型鋼鋼架、綁扎鋼筋、澆筑拱蓋混凝土：鋼架采用I20a型鋼在工廠加工，縱向間距60cm，鋼架間采用22HPB235鋼筋縱向連接,環(huán)向間距1m.根據(jù)測量數(shù)據(jù)見（見下表）護拱按圓心角90展開（見套拱施工示意圖）拱蓋厚50cm,采用C30混凝土現(xiàn)澆，泵送入模，機械振搗保證密實。*明洞段標高里程內軌頂標高（m）左側（與中線45角）中線右側（與中線45角）實際標高(m)設計標高(m)差值實際標高(m)設計（Vb）拱頂標高差值實際標高(m)設計標高(m)差值DK34+427171.710 181.849 179.040 2.809 183.820 181.140 2.680 186.167179.040 7.127 DK34+442171.755 178.797 179.085 -0.288 179.992 181.185 -1.193 181.963179.085 2.878 DK34+457171.800 178.820 179.130 -0.310 179.043 181.230 -2.187 180.932179.130 1.802 DK34+472171.845 179.387 179.175 0.212 180.059 181.275 -1.216 181179.175 1.825 DK34+484171.881 183.688 179.211 4.477 182.943 181.311 1.632 181.876179.211 2.665 注：此表中差值的正值為挖土高度，負值為填土高度。 2.6淺埋段洞內施工：拱蓋達到設計強度后，即可從洞內按照開挖支護施工，淺埋段洞內施工應盡量避免爆破，開挖工法采用CRD法施工，分部分塊開挖，初支緊跟開挖，施做一段具備二次襯砌施工條件后，立即施工二次襯砌。2.7洞頂回填、完善洞頂防排水系統(tǒng)：暗洞段施工通過后，及時對洞頂進行回填，回填時應注意有利于減少山體偏壓。按地勢情況回填頂面采用15cm厚60cm80cm梯形水溝順接山谷水系，并在DK34+460處做橫向水溝，從拱頂排除雨水，形成永久性水系。四、拱蓋蓋挖施工法的優(yōu)點及安全質量保障措施 1、拱蓋蓋挖施工法的優(yōu)點 1.1拱蓋蓋挖施工法的施工要點是改明挖為暗挖，人工創(chuàng)造相對安全的隧道暗挖施工條件，相比較之下，不需要對淺埋段出洞、進洞采用大管棚超前加固，只需要在設計的明暗交界處適當加強初期支護或采用保守的開挖工法即可，可以節(jié)約時間，減少投入。1.2通過減小臨時邊坡的開挖高度，減少臨時邊坡的支護數(shù)量，大大減少永久性征用地的面積，減少的洞頂林木的毀損，減少對周圍環(huán)境的影響及破壞。1.3通過施做拱蓋進行暗挖施工，在超前支護緊跟的前提下，可以實現(xiàn)設計圖中1：0標高范圍內的安全開挖。同時還避免施工過程中出現(xiàn)邊坡坍塌的安全隱患。1.4拱蓋蓋挖施工不受季節(jié)和天氣影響，一但拱蓋形成開始在洞內掘進使用，即處于相對封閉的環(huán)境下施工，既不受天氣影響，避免了其他人為因素的干擾。1.5采用暗挖施工，淺埋段的洞內防排水施工和常規(guī)的隧道施工一樣，先施工隧道防排水系統(tǒng)，然后臺車就位關模澆筑二襯混凝土，不需要像明挖那樣考慮防排水系統(tǒng)在明暗交界處的搭接處理，有效的解決了這個工藝上的難題。避免為隧道運營后出現(xiàn)滲漏水隱患。2、拱蓋蓋挖施工法的安全質量保障措施2.1開挖施工時根據(jù)地質情況采用臺階法施工，施工時左右斷面錯開不得少于5m。 2.2暗洞開挖時短進尺，初期支護采用I20a型鋼鋼架.鋼拱架的間距0.6m，每循環(huán)進尺控制在0.6m以內。每循環(huán)鋼拱架到掌子面的距離不大于20cm，避免洞頂水平巖層懸臂過長引發(fā)托梁斷裂，托梁以下1m范圍內采用手持風鎬開挖，嚴禁爆破。2.3開挖上中臺階時，盡量采用風鎬配合人工開挖，局部遇到堅石時，應采用弱爆破或預裂爆破將堅石松動后用風鎬開挖以減少對周邊圍巖的擾動。2.4開挖過程中加強該段的圍巖及拱蓋的監(jiān)控量測，在洞內外同一斷面處布設監(jiān)控量測點，通過對內外監(jiān)測位移變形，及時調整施工過程中的支護參數(shù)和二襯的施做時間。2.5暗洞施工過程中，洞內初期支護的鋼架要嚴格和施做拱蓋的型鋼鋼架位于同一斷面，初期支護鋼架封閉成環(huán)，仰拱施做應緊跟下臺階開挖，二次襯砌緊跟仰拱及時施做。五、工程數(shù)量表DK34+427+484段套拱主要工程數(shù)量表序號項目單位數(shù)量備注157m明洞托梁C20縱