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文檔簡(jiǎn)介

1、XX鐵路 XX山隧道 F7 斷層施工方案1、工程簡(jiǎn)介新建鐵路 XX線永泰至莆田段XX山隧道 F7 斷層及其影響帶的里程為DK(YDK)500+515-DK500(YDK)+647, 其中 DK(YDK)500+535-DK(YDK)500+612 為主斷層地帶。其不良地質(zhì)構(gòu)造如下:、斷裂構(gòu)造:裂隙面彎曲狀,呈雁行排列,局部硅化及巖脈充填。經(jīng)鉆孔驗(yàn)證,斷層破碎帶約 57m,以碎裂巖為主,影響帶寬度分別為20m、35m.。斷層面產(chǎn)狀 317 57,沿走向長(zhǎng)度約 800 m,屬壓扭性斷層。該斷層裂隙帶的裂面緊密,裂隙主要產(chǎn)狀: 335 78、 35 78、 266 88,導(dǎo)水性較好。該斷層對(duì)隧道圍巖

2、級(jí)別、洞身穩(wěn)定性影響較大。斷層帶橫穿一水塘和水庫(kù),地表水塘與水庫(kù)可能沿?cái)鄬悠扑閹杆?,斷層?dǎo)水性較好,滲透系數(shù)為 0.337m/d ,屬?gòu)?qiáng)富水段,隧道施工可能產(chǎn)生涌水、掉塊、坍塌,施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防范,支護(hù)和排水。、節(jié)理裂隙 : 節(jié)理裂隙主要發(fā)育于斷層帶及其影響帶的范圍內(nèi),裂隙走向與斷層走向基本一致,少量與斷層走向斜交,裂隙密度一般每米36條。斷層帶影響范圍外裂隙不發(fā)育,巖石堅(jiān)硬完整。DK500+117-DK500+647段次石英二長(zhǎng)斑巖與流紋巖接觸帶豎向構(gòu)造裂隙發(fā)育, 間距 15-30cm,多泥質(zhì)充填,裂隙密度一般每米 46 條,延伸較長(zhǎng)。主要產(chǎn)狀: 138 90、 238 90。、斷層破碎帶正

3、常涌水量:對(duì)斷層破碎帶富水程度和可能產(chǎn)生涌水類別進(jìn)行判定見下表1-1 :表 1-1各斷層破碎帶正常涌水量計(jì)算表孔斷層隧道通過含水滲透系數(shù)隧道涌水量最大單位涌水量富水號(hào)編號(hào)體的長(zhǎng)度( m)( m/d)33備注( m/d )( m/d.m )程度D4F71120.3371116799.71區(qū)域斷層, 與6強(qiáng)富水水庫(kù)有聯(lián)系、隧道圍巖級(jí)別劃分:見下表 1-2 。表 1-2隧道 F7 斷層圍巖級(jí)別劃分一覽表序號(hào)里程長(zhǎng)度( m)巖芯巖體完整圍巖質(zhì)圍巖RQD性指數(shù) Kv量評(píng)價(jià)備注類別1DK500+525-DK500+54520差2DK500+545-DK500+60257300.76很差左線 F7及3DK5

4、00+602-DK500+63735其影響帶差4YDK500+525-YDK500+54520差5YDK500+545-YDK500+60257300.76很差右線 F7及6YDK500+602-YDK500+63735差其影響帶2、施工方案及預(yù)支護(hù)措施根據(jù)設(shè)計(jì)圍巖類別、斷層構(gòu)造、涌水量大小及節(jié)理裂隙情況,主要施工方法和輔助施工措施見表2-1 。表 2-1正洞襯砌與施工輔助措施一覽表支護(hù)預(yù)支護(hù)措施結(jié)構(gòu)序圍巖里程長(zhǎng)度(m)襯砌施工方法備注號(hào)類別鋼架超前超前注漿類型設(shè)計(jì)小導(dǎo)管錨桿措施I16 鋼25 中3m 帷1DK500+515-DK500+53520 c架,間距空注漿錨幕注臺(tái)階法0.8m桿漿I1

5、8 鋼 42,壁5m 帷左線 F7及2DK500+535-DK500+61277c架,間距厚 3.5mm幕注短臺(tái)階法其影響帶0.6m長(zhǎng) 4.5m漿I16 鋼25 中3m 帷3DK500+612-DK500+64735 c架,間距空注漿錨幕注臺(tái)階法0.8m桿漿I16 鋼25 中3m 帷4YDK500+515-YDK500+53520 c架,間距空注漿錨幕注臺(tái)階法0.8m桿漿I18 鋼 42,壁5m 帷右線 F7及5YDK500+535-YDK500+61277c架,間距厚 3.5mm幕注短臺(tái)階法其影響帶0.6m長(zhǎng) 4.5m漿I16 鋼25 中3m 帷6YDK500+612-YDK500+6473

6、5 c架,間距空注漿錨幕注臺(tái)階法0.8m桿漿3、主要施工工藝及施工方法3.1 隧道開挖隧道 DK(YDK)500+515-DK(YDK)500+647段屬 F7 斷層及其影響帶,該段地質(zhì)較復(fù)雜,屬?gòu)?qiáng)富水段,圍巖穩(wěn)定性差,易掉塊、坍塌。DK(YDK)500+515-DK(YDK)500+647 段擬采用臺(tái)階法施工。以“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、適時(shí)襯砌”為原則,加強(qiáng)施工監(jiān)控量測(cè),確保施工安全。3.1.1隧道開挖方法表 3-1隧道開挖施工方法一覽表作業(yè)地段開挖施工方法級(jí)圍巖臺(tái)階法開挖鉆爆法級(jí)圍巖地段短臺(tái)階法開挖或鉆爆法或機(jī)械直接開挖弧形開挖預(yù)留核心土法(1)級(jí)圍巖地段級(jí)圍巖段采用臺(tái)階法施工,采用光面

7、爆破施工,上臺(tái)階采用人工持YT-28 型風(fēng)槍鉆眼作業(yè)、下臺(tái)階采用多功能臺(tái)架鉆眼作業(yè)。級(jí)圍巖地段開挖前,采用 25 中空注漿錨桿進(jìn)行超前支護(hù),對(duì)巖體進(jìn)行預(yù)加固,待擬開挖巖體達(dá)到一定強(qiáng)度后再開始開挖。上臺(tái)階開挖距離不超過 4m前,實(shí)施下臺(tái)階開挖,下臺(tái)階設(shè)計(jì)開挖每循環(huán)進(jìn)尺 3.0m3.5m,下臺(tái)階一次落底開挖。上臺(tái)階每循環(huán)進(jìn)尺 2.0m,下臺(tái)階設(shè)計(jì)開挖每循環(huán)進(jìn)尺 3.0m。仰拱與掌子面的距離不超過 35m。級(jí)圍巖鉆爆所采用2 號(hào)巖石硝胺炸藥,有水地段采用乳化防水炸藥,藥卷直徑采用 32,周邊眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合連續(xù)裝藥,其余眼采用集中裝藥,炮眼堵塞采用水壓爆破技術(shù)堵塞, 非電毫秒雷管起爆,

8、電雷管引爆。施工中根據(jù)地質(zhì)變化不斷調(diào)整爆破參數(shù),以取得良好的光爆效果。級(jí)圍巖臺(tái)階法爆破炮眼布置見圖3-1 。級(jí)圍巖臺(tái)階法開挖主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表3-2 。999994099997180 7997799733799309907055313879991975579333707887779777799999999999913113311131111131311113331313535說明:1、本圖尺寸均以厘米計(jì),比例示意;1311111355571371313117111397791311111313119991113131311111313131111131313132、本炮眼布置圖設(shè)計(jì),采用五梅

9、花小直徑中空掏槽方式,炮眼旁所注數(shù)字即為雷管段數(shù);3、起爆網(wǎng)路采用 一把抓 的形式,起爆器起爆;4、炮泥堵塞長(zhǎng)度不少于 40厘米;5、施工中依據(jù)實(shí)際爆破效果不斷進(jìn)行調(diào)整,以達(dá)到最佳效果。圖3-1級(jí)圍巖臺(tái)階法爆破炮眼布置圖及爆破參數(shù)表表 3-2級(jí)圍巖臺(tái)階法光面爆破主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)量上臺(tái)階下臺(tái)階1開挖斷面積247.9342.2m2預(yù)計(jì)每循環(huán)進(jìn)尺m2.03.03每循環(huán)爆破石方395.9126.6m4炮眼總數(shù)個(gè)97121.25炸藥用量Kg112.5127.36比鉆眼數(shù)個(gè) /m22.22.17比裝藥量Kg /m 31.271.052)級(jí)圍巖地段級(jí)圍巖段采用短臺(tái)階法或采用弧形開挖預(yù)留核心土

10、法施工。級(jí)圍巖地段開挖前,采用 42 超前小導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù),對(duì)巖體進(jìn)行預(yù)加固,待擬開挖巖體達(dá)到一定強(qiáng)度后再開始開挖。采用短臺(tái)階法施工時(shí),上下臺(tái)階距離不超過5m,在設(shè)有超前支護(hù)的措施情況下,每循環(huán)進(jìn)尺1.0m,并且在下一循環(huán)開挖之前必須完成設(shè)計(jì)要求的初期支護(hù),下臺(tái)階開挖后及時(shí)施作邊墻初期支護(hù)和仰拱,永久仰拱與下臺(tái)階開挖面距離不大于 35m。上臺(tái)階采用人工持風(fēng)槍鉆眼作業(yè)、 下臺(tái)階采用多功能臺(tái)架或人工持風(fēng)槍鉆眼作業(yè)。上臺(tái)階開挖 45 個(gè)循環(huán)后,實(shí)施下臺(tái)階開挖,下臺(tái)階的開挖進(jìn)度均落后于上臺(tái)階 1-2 倍的隧道跨徑,下臺(tái)階一次落底開挖。上臺(tái)階設(shè)計(jì)開挖每循環(huán)進(jìn)尺 1.0m ,即每開挖一循環(huán), 立即進(jìn)行拱

11、部圍巖初期噴砼封面( 5cm),打設(shè)拱部徑向錨桿,掛鋼筋網(wǎng)后噴射拱部砼支護(hù)。上臺(tái)階采用 YT-28 型風(fēng)槍進(jìn)行鉆眼孔作業(yè)。下臺(tái)階設(shè)計(jì)開挖每循環(huán)進(jìn)尺1.5m2.5m,下臺(tái)階開挖后及時(shí)施作邊墻初期支護(hù)和永久仰拱。級(jí)圍巖鉆爆采用2 號(hào)巖石硝胺炸藥,有水地段采用乳化防水炸藥,藥卷直徑周邊眼采用25,其他炮眼采用 32,周邊眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合連續(xù)裝藥,其余眼采用集中裝藥,炮眼堵塞采用水壓爆破技術(shù)堵塞 , 非電毫秒雷管起爆,電雷管引爆。施工中根據(jù)地質(zhì)變化不斷調(diào)整爆破參數(shù),以取得良好的光爆效果。爆破設(shè)計(jì)圖見圖3-2 。上、下半斷面爆破參數(shù)見見表 3-3 和表 3-4 。5405130560715

12、0掏槽形式8附注:1.本圖尺寸單位均以厘米計(jì)。2.施工方法:正臺(tái)階施工法。3.掏槽形式:上半斷面采用中空直眼掏槽;下半斷面利用上半斷面臨空面。4.圖中編號(hào)為非電毫秒雷管段數(shù)。5.周邊眼采用 25、2#硝銨炸藥,間隔和不耦合裝藥形式,外斜率 0.04 ,其他眼采用 3290硝銨或乳化炸藥。6.在實(shí)施中,進(jìn)行光爆試驗(yàn),不斷修改爆破參數(shù), 以達(dá)最佳效果。圖 3-2級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)圖表 3-3上半斷面爆破參數(shù)表周邊眼間距 E( cm)抵抗線眼深輔助眼間排 線裝藥密度最大段控制藥量(kg)W(cm)( m)距( cm)( kg/m)30501.580-900.15-0.25 4.5表 3-4下半斷面爆破參

13、數(shù)表周邊眼間距 E( cm)孔排距( m) 眼深( m) 線裝藥密度( kg/m)最大段控制藥量(kg)400.8-0.920.2-0.3 4.53.1.2隧道開挖施工工藝施工工藝施工工藝流程見圖 3-3 。施工準(zhǔn)備、測(cè)量放線爆破下一循環(huán)鉆孔排煙、清危初期支護(hù)裝藥出碴下一工序圖 3-3開挖施工作業(yè)流程圖施工注意事項(xiàng)1)放樣布眼:臺(tái)車或人工鉆眼開始前,測(cè)量員根據(jù)鉆爆設(shè)計(jì)圖,采用多功能隧道及線路測(cè)量系統(tǒng)(Leica DT300/700/1100 )精確測(cè)定開挖斷面輪廓及炮眼位置,并以紅漆標(biāo)定,其誤差不超過5cm。2)定位鉆孔:鉆孔時(shí),使用激光準(zhǔn)直儀控制開挖方向和開挖輪廓線。鉆桿與隧道軸線保持平行,

14、按炮眼布置圖正確鉆孔。對(duì)于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它眼高,鉆孔誤差要控制在3cm和 5cm以內(nèi)。鉆工先熟悉炮眼布置圖,熟練地操縱鑿巖機(jī)械,特別是鉆周邊眼,由豐富經(jīng)驗(yàn)的老鉆工司鉆,專人指揮,以確保周邊眼的外插角準(zhǔn)確,盡可能使兩茬炮交界處臺(tái)階小于 15cm。同時(shí),根據(jù)眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼深度,以保證炮眼底在同一平面上。3)清孔:裝藥前,用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將炮眼石屑刮出和吹凈。4)裝藥:裝藥采用分片分組、自上而下進(jìn)行,嚴(yán)格按照鉆爆設(shè)計(jì)圖確定的裝藥量裝藥,雷管“對(duì)段號(hào)入孔” 。炮孔用炮泥堵塞,堵塞長(zhǎng)度不小于20cm。5)爆破器材:爆破使用炸藥

15、根據(jù)巖石強(qiáng)度選用不同猛度爆速的炸藥,有水地段及周邊眼選用乳化炸藥,其余均用2 號(hào)巖石硝銨炸藥。采用塑料導(dǎo)爆管非電起爆。6)聯(lián)結(jié)起爆網(wǎng)路:起爆網(wǎng)路為復(fù)式網(wǎng)路,以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。聯(lián)結(jié)時(shí)注意:導(dǎo)爆管不能打結(jié)和拉細(xì);各炮眼雷管連接次數(shù)相同;引爆雷管用黑膠布包扎在離一簇導(dǎo)爆管自由端10cm以上處網(wǎng)路聯(lián)好后,有專人負(fù)責(zé)檢查。7)瞎炮的處理:發(fā)現(xiàn)瞎炮,首先查明原因。如果是孔外的導(dǎo)爆管損壞引起的瞎炮,則切去損壞部分重新連接導(dǎo)爆管即可;但此時(shí)的接頭盡量靠近炮眼。如因孔內(nèi)導(dǎo)爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮,參照有關(guān)隧道爆破安全操作規(guī)程處理。8)爆破參數(shù)調(diào)整:根據(jù)檢測(cè)的情況適時(shí)調(diào)整爆破參數(shù),為下一循環(huán)光面

16、爆破提供理想的參數(shù)。9)周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu) :周邊眼用 25200 小藥卷,不偶合裝結(jié)構(gòu),不偶合系數(shù)一般取1.4 2.0 范圍以內(nèi)。其余炮眼用40500 藥卷周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)。3.1.3 隧道鉆爆控制措施及工藝標(biāo)準(zhǔn)按“一標(biāo)準(zhǔn)、兩要求、三控制、四保證”原則進(jìn)行光面爆破施工。“一標(biāo)準(zhǔn)”,即一個(gè)控制標(biāo)準(zhǔn)?!皟梢蟆保淬@眼作業(yè)要求和裝藥聯(lián)線作業(yè)要求?!叭刂啤?,即控制鉆眼角度、深度、密度;控制裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu);控制測(cè)量放線精度。“四保證”,即搞好思想保證,端正態(tài)度,糾正“寧超勿欠”等錯(cuò)誤思想;搞好技術(shù)保證,及時(shí)根據(jù)爆破實(shí)際情況調(diào)整鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù);搞好施工保證,落實(shí)崗位責(zé)任制,組織 QC小組活動(dòng),嚴(yán)格工序

17、自檢、互檢、交接檢;搞好經(jīng)濟(jì)保證,落實(shí)經(jīng)濟(jì)責(zé)任制。裝藥作業(yè)采取定人、定位、定段別,做到裝藥按順序進(jìn)行;裝藥前,所有炮眼全部用高壓風(fēng)吹洗;嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)的裝藥結(jié)構(gòu)和藥量施作;嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)實(shí)施,控制導(dǎo)爆索的連接方向和連接點(diǎn)的牢固性。本段隧道開挖工藝標(biāo)準(zhǔn)見表3-5 所示。表 3-5隧道光爆控制標(biāo)準(zhǔn)表序號(hào)項(xiàng)目軟巖1平均線性超挖量(cm)152最大線性超挖量(cm)253兩炮銜接臺(tái)階最大尺寸(cm)154半眼殘痕率( %) 605炮眼利用率( %)1003.2 超前支護(hù)措施本段可能采取的超前支護(hù)設(shè)計(jì)有42 超前小導(dǎo)管、 25 中空注漿錨桿和帷幕注漿等形式。3.2.142 超前小導(dǎo)管支護(hù)施工工藝流

18、程見圖 3-4 。地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果檢查制定施工方案進(jìn)入施工注漿站布置漿液配置漿液選擇配比試驗(yàn)注漿設(shè)計(jì)注漿參數(shù)施工準(zhǔn)備噴混凝土封閉掌子面鉆孔打小導(dǎo)管安孔口止?jié){塞連接止?jié){管注漿開挖設(shè)備準(zhǔn)備管材加工材料準(zhǔn)備機(jī)具準(zhǔn)備圖 3-4超前小導(dǎo)管施工工藝流程圖施工方法采用現(xiàn)場(chǎng)加工小導(dǎo)管,小導(dǎo)管采用外徑42mm,厚度為 3.5mm的熱軋無縫鋼管,鋼管長(zhǎng)度為3.5m,除尾部預(yù)留100cm作為止?jié){段外,其余管壁四周按 15cm間距梅花形鉆設(shè) 10mm注漿孔。為了便于超前小導(dǎo)管插入圍巖內(nèi),鋼管前端做成尖錐狀,尾部焊上箍筋。見圖3-5 。100cm15cm 6mm 加勁箍 50mm 普通焊管圖 3-5注漿小導(dǎo)管加工圖

19、小導(dǎo)管按設(shè)計(jì)環(huán)向間距為40cm,外插角控制在5 10范圍內(nèi)插入拱部圍巖內(nèi), 縱向相鄰兩排的水平投影搭接長(zhǎng)度不小于100cm。小導(dǎo)管安設(shè)采用鉆孔打入法, 即先按設(shè)計(jì)要求鉆孔,鉆孔直徑比鋼管直徑大3-5mm,然后將小導(dǎo)管穿過鋼架,用錘擊或鉆機(jī)頂入,頂入的長(zhǎng)度不小于鋼管總長(zhǎng)度的 90%,并用高壓風(fēng)將鋼管內(nèi)的雜物吹出。超前小導(dǎo)管施工方法見圖3-6 。 42超 前 小 導(dǎo) 管 注 漿 設(shè) 計(jì) 圖4 0隧道中線工字鋼架3 5010 202 5L初期 支護(hù)預(yù)留變形量二次襯砌1初 期 支 護(hù)注 漿 孔 8mm間距 150mm呈梅 花 形 布 置錐 頭 30350鋼 管說 明 :本圖尺寸除注明者外均以厘米計(jì);2

20、. 小導(dǎo)管采用熱軋鋼管,長(zhǎng)3.5m, 環(huán) 向 0.3 、0.4 m , 縱向每2.0m 打 一 環(huán) ;采 用 水泥 - 水 玻璃 雙 漿 液 , 注 漿 漿 壓 力 為 1 1.5 M Pa ,施工中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定較合理的注漿參數(shù)。圖 3-6超前小導(dǎo)管施工方法示意圖超前小導(dǎo)管以緊靠開挖面的型鋼拱架為支點(diǎn),打入鋼管后注漿,形成管架支護(hù)環(huán)。小導(dǎo)管安設(shè)后,用塑膠泥封堵孔口及周圍裂隙,必要時(shí)在小導(dǎo)管附近及工作面噴射混凝土,以防止工作面坍塌。注漿:采用注漿泵壓注水泥漿。小導(dǎo)管注漿采用水泥砂漿,其水灰比為 0.5 1(重量比),注漿壓力控制在 1.0_2.0Mpa,圍巖空隙率為 5%。注漿前進(jìn)行壓水試

21、驗(yàn),檢查機(jī)械設(shè)備是否正常,管路連接是否準(zhǔn)確,為加快注漿速度和發(fā)揮設(shè)備效率,可考慮采用群管注漿(每次3-5 根)。注漿過程中要隨時(shí)觀察注漿壓力及注漿泵排漿量的變化,分析注漿情況,防止堵管、跑漿、漏漿。做好注漿記錄,以便分析注漿效果。注漿時(shí)設(shè)專人注意壓力表,防止在發(fā)生管路堵塞時(shí)未及時(shí)停機(jī)引起管路壓力過高破裂或擺動(dòng)而引起的危害。在轉(zhuǎn)移注漿管時(shí),必須首先關(guān)閉注漿機(jī),管咀不得對(duì)準(zhǔn)人。注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量和注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓時(shí)可結(jié)束注漿。3.2.225 中空錨桿支護(hù)施工超前錨桿采用 25 中空注漿錨桿,每根長(zhǎng) 3.5m,搭接長(zhǎng)度不小于 1.0m,超前錨桿外插角 1020,環(huán)向間距為 40cm。(1)施工

22、工藝見圖 3-725 中空錨桿支護(hù)施工工藝流程圖。各項(xiàng)工前準(zhǔn)備錨孔位測(cè)量放樣準(zhǔn)備注漿材料錨桿鉆機(jī)就位鉆錨桿孔注漿設(shè)備就位錨桿孔沖洗錨孔成孔檢查錨桿制作安裝錨桿體、加墊板擰扣注漿攪拌砂漿錨桿抗拔力檢查錨桿竣工驗(yàn)收?qǐng)D 3-7 25 中空錨桿支護(hù)施工工藝流程圖(2)施工方法(1)布孔鉆眼鉆孔前先標(biāo)定鉆孔位置,按設(shè)計(jì)要求將孔位用紅漆標(biāo)識(shí)在掌子面上, YT28 型鑿巖機(jī)鉆孔,鉆孔保持順直,并注意外插角。錨桿如需加長(zhǎng),可用聯(lián)結(jié)套進(jìn)行聯(lián)結(jié),然后通過鉆機(jī)鉆進(jìn),直至設(shè)計(jì)深度。錨孔深比桿長(zhǎng)3070mm??咨钫`差不大于2.5%。(2)清孔桿體鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后,用水和空氣洗孔,直至孔口返水或返氣,方可將鉆機(jī)和連接套卸

23、下,卸下鉆機(jī)。安裝止?jié){塞,將其安裝在錨孔內(nèi)離孔口 25cm處。特殊情況如注漿壓力較大或圍巖太破碎,也可用錨固劑封孔。然后安裝墊板及螺母,臨時(shí)固定桿體。(3)注漿錨桿采用先插后注式水泥漿,排氣注漿法注漿。將裝好長(zhǎng)錨頭的中空錨桿送入鉆孔,送入時(shí)要邊旋轉(zhuǎn),邊送入。長(zhǎng)錨頭端套裝有孔塑料環(huán)卡,以固定錨桿,錨桿外部用止?jié){塞將錨桿擠緊。注漿前先注水檢查排氣管是否暢通,然后檢查漿液質(zhì)量。 注漿確保漿液注滿孔體, 水灰比控制在 0.45 0.5:1 ,注漿壓力控制在0.3 0.8MPa,注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,待排氣管溢出濃漿液時(shí)停止注漿。待漿液強(qiáng)度達(dá)到 70%后,套上拱形墊板, 用規(guī)定扭矩旋緊球形螺母。錨

24、桿墊板的安裝必須與錨桿垂直。(4)施工要點(diǎn)錨孔位置準(zhǔn)確、方向準(zhǔn)確,錨孔平直暢通,高壓風(fēng)清孔徹底。在合格的孔中安裝錨頭、錨桿,安裝止?jié){塞、墊板、螺母。注漿前檢查排氣孔暢通,注漿必須連續(xù)不間斷,待排氣孔有漿液流出和注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力后方可結(jié)束,以保證漿液注滿孔體。止?jié){塞安裝牢固,錨墊板安設(shè)與錨桿垂直,并與初噴砼面密貼緊壓。(5)技術(shù)保證措施錨桿位置準(zhǔn)確:錨桿孔開孔前做好測(cè)量工作,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求布孔并做好標(biāo)記,施工中開孔偏差及鉆孔角度不得大于規(guī)范要求,以充分發(fā)揮錨桿的作用。鉆孔方向正確:鉆孔圓而直,并使鉆孔方向與巖面垂直。錨桿鉆設(shè)盡量采用錨桿臺(tái)車進(jìn)行鉆設(shè),用鑿巖機(jī)鉆設(shè)必須設(shè)置導(dǎo)向架,以保證鉆設(shè)方向

25、的準(zhǔn)確性;鉆進(jìn)時(shí)先采用短鉆桿進(jìn)行定向鉆設(shè),再換裝長(zhǎng)鉆桿進(jìn)行鉆進(jìn)。清孔必須徹底:鉆孔完成后必須用高壓風(fēng)或高壓水沖洗錨桿孔,確保孔內(nèi)不留石粉或其它影響砂漿與孔壁固結(jié)的雜物。排氣管要暢通:當(dāng)采用雙管頂推活塞式注漿法,在注漿前,檢查排氣管是否通暢,防止注漿空洞,確保密實(shí)。(6)確保注漿飽滿措施雙管注漿法止?jié){塞安裝牢固,確保能承受錨桿及注滿錨桿孔內(nèi)砂漿的重量;排氣管必須確保插入錨桿孔底,排氣孔未出漿前,不得停止注漿;止?jié){塞在砂漿具有一定強(qiáng)度后方可拔出,拔出時(shí)注意不得擾動(dòng)錨桿。(7)錨桿防腐蝕技術(shù)保證措施中空錨桿鍍鋅,厚度不低于設(shè)計(jì)厚度;在注漿中添加阻銹劑,延遲錨桿的腐蝕;添加阻銹劑只是一種附加的措施,在

26、砂漿密實(shí)度得到保證時(shí),砂漿越密實(shí),鋼筋阻銹劑的防護(hù)效能就越高。3.2.3 帷幕注漿施工XX山隧道穿過F7 斷層, F7 斷層為裂隙密集帶,以碎裂巖為主,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體碎裂,局部硅化伴隨巖脈充填,圍巖穩(wěn)定性差;斷層帶橫穿一水塘和水庫(kù),地表水塘與水庫(kù)可能沿?cái)鄬悠扑閹杆?,?shí)測(cè)滲透系數(shù)30.337m/d ,具有強(qiáng)富水性, 預(yù)測(cè)涌水量 11167m/d 。若隧道防排水措施不當(dāng),隧道涌水的排放可能會(huì)使地下水水位下降和形成疏干漏斗,在構(gòu)造發(fā)育地帶及透水層,如地表水與地下水存在水力聯(lián)系,可能因地下水通道被疏通而使含水層滲透性增大,導(dǎo)致洞頂?shù)乇硭?、水?kù)、井泉枯竭。根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào) , 發(fā)現(xiàn)前方地下水發(fā)育

27、,隧道開挖可能引起突水涌泥或地下水、地表水流失,采取“以堵為主,限量排放”的原則,通過超前預(yù)注漿控制地下水流量。運(yùn)用新奧法原理, 沿隧洞開挖輪廓線 (含底部)按軸向輻射狀布孔 (開挖面中心也布孔),進(jìn)行全斷面全封閉深孔注漿固結(jié)止水,使隧洞周邊及開挖面形成一個(gè)堵水帷幕(加固區(qū)) ,切斷地下水流通路,保持圍巖穩(wěn)定,增強(qiáng)施工安全。(1)鉆孔設(shè)備選用管棚鉆機(jī)造孔。按孔徑要求采用金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭。水泵的工作壓力按施工圖紙的要求選定,并保證在所有壓力下都有足夠的供水量,保證壓力穩(wěn)定、出水均勻、工作可靠。(2)鉆孔要求鉆孔的孔位、深度、孔徑、鉆孔順序和孔斜等按施工圖紙要求執(zhí)行。在鉆孔過程中,進(jìn)行孔斜

28、測(cè)量,并采取措施控制孔斜。鉆孔過程中,遇巖層、巖性變化,發(fā)生掉鉆、坍孔、鉆速變化、回水變色、失水、涌水等異常情況詳細(xì)記錄。鉆孔遇有洞穴、塌孔或掉塊難以鉆進(jìn)時(shí),停止鉆進(jìn)進(jìn)行注漿孔掃孔,先進(jìn)行灌漿處理,再行鉆進(jìn)。如發(fā)現(xiàn)集中漏水或涌水,查明情況、分析原因,經(jīng)處理后再行鉆進(jìn)。鉆孔結(jié)束,會(huì)同監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查驗(yàn)收,檢查合格,并經(jīng)監(jiān)理工程師簽認(rèn)后,進(jìn)行下一步操作。(3)灌漿孔布置加固圈 3m注漿每一環(huán)注漿長(zhǎng)度為 27m,開挖 24m,保留 3m 止?jié){巖盤,必要時(shí)設(shè)置混凝土止?jié){墻。漿液擴(kuò)散半徑為 23m,孔底間距 34m布置,擴(kuò)散半徑 2m,孔底間距 3m。每一環(huán)共設(shè) 5 環(huán) 63 個(gè)孔,注漿開孔半徑不小于

29、 110mm,終孔直徑不小于 91mm,孔口管采用 108mm,壁厚 5mm熱軋無縫鋼管,管長(zhǎng)3m。加固圈 5m注漿每一環(huán)注漿長(zhǎng)度為30m,開挖 25,保留 5m止?jié){巖盤,必要時(shí)設(shè)置混凝土止?jié){墻。漿液擴(kuò)散半徑為23m,孔底間距34m布置,擴(kuò)散半徑2m,孔底間距 3m。每一環(huán)共設(shè) 6 環(huán) 95 個(gè)孔,注漿開孔半徑不小于 110mm,終孔直徑不小于 91mm,孔口管采用 108mm,壁厚 5mm熱軋無縫鋼管,管長(zhǎng) 3m。鉆孔布置見圖 3-8 。ADCB061515514358開挖輪廓線31開挖輪廓線234056212111內(nèi)軌頂面0內(nèi)軌道面35258237051A-A斷面圖單 位: cm。561

30、351 3413DCB1100180 03300注漿縱斷面布置圖ADCB015 1531435開挖輪廓線8314開挖輪廓線205321111302內(nèi)軌頂面3內(nèi)軌道面25582375013A-A斷面圖單位: cm。351 341 1DCB3001 300270 0注漿縱斷面布置圖圖3-8注漿孔橫、縱面布置圖(4 )灌漿孔鉆孔灌漿孔的開孔孔位符合施工圖紙要求,呈梅花形布置,因故變更孔位征得監(jiān)理工程師同意,并記錄實(shí)際孔位。鉆孔方向按施工圖紙要求確定,鉆孔時(shí)必須保證孔向準(zhǔn)確。灌漿孔的施鉆按灌漿程序,分序分段進(jìn)行。進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí),所有鉆孔統(tǒng)一編號(hào),并注明各孔的施工次序。在鉆孔過程中,作好鉆孔操作的詳細(xì)記

31、錄,并對(duì)鉆孔沖洗水、鉆孔壓力、芯樣長(zhǎng)度及其它能充分反映巖石或混凝土特性的因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄。(5)制漿擬采用就近在灌漿工作面設(shè)簡(jiǎn)易移動(dòng)制漿站制漿系統(tǒng)供漿。使用高速攪拌機(jī)制漿,純水泥漿液的攪拌時(shí)間不少于 30s。漿液在使用前過篩,從開始制備至用完的時(shí)間宜小于 4h,否則不能再用。加入摻合料和外加劑的漿液攪拌時(shí)間以及自制備到用完的時(shí)間通過試驗(yàn)確定。拌制細(xì)水泥漿液,加入減水劑和采用高速攪拌機(jī),高速攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于 1200r/min ,攪拌時(shí)間通過試驗(yàn)確定。 細(xì)水泥漿液從制備至用完的時(shí)間小于 2h,否則不能再用。集中制漿站制備水灰比為0.5 : 1 的純水泥漿液,輸送漿液流速為1.42.0m/s 。漿

32、液溫度保持在540,低于或超過此標(biāo)準(zhǔn)的視為廢漿,若用熱水制漿,水溫不得超過40。(6)灌漿施工注漿順序由外向內(nèi), 同一圈孔間隔注漿。灌漿壓力至少比滲水壓力大1.5MPa(或是滲水壓力的12 倍)。灌漿管塞入巖 0.5 1.5m,以便利用表面巖層作為止?jié){巖盤,并在灌漿前先噴一層厚度不小于8cm 的混凝土層封閉,混凝土噴層中可以摻加能適應(yīng)于散滲淋水圍巖壁噴射的外加劑,如 XPM外加劑。灌漿材料采用水泥漿。水泥采用強(qiáng)度等級(jí)為42.5 普通硅酸鹽水泥,特殊需要時(shí),可采用超細(xì)水泥或特殊注漿材料。選取 35 個(gè)孔作為檢查孔,以判斷注漿效果。堵水灌漿的合格標(biāo)準(zhǔn)為每 30m長(zhǎng)滲漏水洞段在堵水灌漿完成后,單點(diǎn)集

33、中出水點(diǎn)不大于2.5L/s ,隧道開挖后滲漏水總量不大于0.2L/s 。具體可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)堵水灌漿實(shí)施情況進(jìn)行調(diào)整,以滿足隧道噴混凝土或混凝土襯砌施工條件和施工質(zhì)量為最終標(biāo)準(zhǔn)。3.3 初期支護(hù)3.3.1 噴射混凝土施工工藝流程噴射混凝土采用濕噴混凝土工藝。濕噴混凝土施工工藝流程見圖 3-9 。細(xì)集料速凝劑粗集料合成纖維攪拌機(jī)噴射機(jī)噴 嘴受噴面水泥采用稀薄流方式水空氣壓縮機(jī)稠密流 方式圖 3-9濕噴混凝土施工工藝流程施工方法材料選用:選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的普通硅酸鹽水泥;細(xì)骨料選用細(xì)度模數(shù)大于 2.5 的硬質(zhì)潔凈中粗砂,使用時(shí)含水率不大于 6%;粗骨料選用粒徑不大于 10mm的連續(xù)級(jí)配碎石或卵石, 噴射

34、混凝土的骨料級(jí)配要求見表 5-7 ;化驗(yàn)合格的拌合用水;外加劑的選用須經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn),其初凝時(shí)間不大于 5min,終凝時(shí)間不大于10min。表 5-7噴射混凝土用骨料級(jí)配要求表項(xiàng)目通過各種篩徑的累計(jì)重量百分?jǐn)?shù)(%)0.6mm1.2mm2.5mm5mm10mm15mm優(yōu)17 2223 3135 4350 6073 82100良13 3118 4126 5440 7062 80100合成纖維:改性聚酯纖維,單絲長(zhǎng)6-20mm,抗拉強(qiáng)度 400MPa,直徑6-20 m,彈性強(qiáng)度 4.5GPa,極限伸長(zhǎng)率 16-35%,堿液處理后標(biāo)準(zhǔn)條件下抗拉強(qiáng)度、彈性模量保持率95%。噴射施工前認(rèn)真檢查受噴面,做

35、好以下幾項(xiàng)工作:檢查受噴面尺寸、幾何形狀是否符合設(shè)計(jì)要求;清除開挖面的石渣和堆積物;對(duì)欠挖部分及所有開裂、破碎、出水點(diǎn)、崩解的破損巖石進(jìn)行清理和處理;用高壓水或風(fēng)沖洗、清掃巖面;埋設(shè)噴射厚度檢查釬;對(duì)施工機(jī)械設(shè)備、風(fēng)、水管路和電線等進(jìn)行全面檢查和試運(yùn)行。噴射混凝土作業(yè)分段分片一次進(jìn)行,按先墻后拱、自下而上的順序進(jìn)行。噴射時(shí),噴嘴垂直受噴面做反復(fù)緩慢的螺旋形運(yùn)動(dòng),螺旋直徑約2030cm,若受噴面被鋼筋網(wǎng)或格柵(工字鋼)鋼架覆蓋時(shí),可將噴頭稍加傾斜,但不小于 70,以保證混凝土噴射密實(shí)。噴混凝土一般分二次施噴完成,第一次噴射5cm 混凝土后,施作系統(tǒng)錨桿、工字鋼架,再?gòu)?fù)噴至設(shè)計(jì)厚度。后一層在前一層

36、混凝土終凝后進(jìn)行,若終凝 1h 后再噴射時(shí),先用風(fēng)水清洗噴層面。噴射作業(yè)緊跟開挖工作面, 混凝土終凝至下一循環(huán)放炮時(shí)間不小于3h。嚴(yán)格執(zhí)行噴射機(jī)操作規(guī)程:連續(xù)向噴射機(jī)供料;保持噴射機(jī)工作風(fēng)壓穩(wěn)定;完成或因故中斷噴射作業(yè)時(shí),將噴射機(jī)和輸料管內(nèi)的積料清除干凈。噴射混凝土的回彈率控制不大于15%。噴射混凝土終凝 2 小時(shí)后,進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù) ( 氣溫低于 5時(shí),不得噴水養(yǎng)護(hù) ) ,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于 7 天。當(dāng)周圍的空氣濕度達(dá)到或超過 85%時(shí),經(jīng)監(jiān)理工程師同意,可自然養(yǎng)護(hù)。有水地段噴射混凝土采取下列措施:洞壁設(shè)置泄水孔,邊排水邊噴混凝土。同時(shí)增加水泥用量,改變配合比,噴混凝土由遠(yuǎn)而近逐漸向涌水點(diǎn)逼近,然后

37、在涌水點(diǎn)安設(shè)導(dǎo)管,將水引出,再向?qū)Ч芨浇鼑娀炷痢.?dāng)巖面普遍滲水,可先噴砂漿,并加大速凝劑摻量,保證初噴后,再按原配比施工。當(dāng)局部出水量較大時(shí)采用埋管、鑿槽、樹枝狀排水盲溝措施,將水引導(dǎo)疏出后,再噴混凝土。3.3.2砂漿錨桿隧道邊墻系統(tǒng)支護(hù)采用砂漿錨桿。錨桿使用 22 螺紋鋼筋現(xiàn)場(chǎng)制作,當(dāng)?shù)叵滤星治g時(shí),采用防腐錨桿。用手持鑿巖機(jī)沿開挖輪廓線鉆孔,鉆孔前先標(biāo)定孔位,鉆孔直徑大于錨桿直徑 15mm,孔深誤差不大于 5cm。鉆孔完畢后用高壓風(fēng)清理孔內(nèi)雜物。(1)施工方法:采用雙管注漿法,也稱先插桿后注漿法。鉆孔經(jīng)檢查后,將內(nèi)徑 45mm,壁厚 11.5mm的 PE軟塑料排氣管沿錨桿全長(zhǎng)固定在桿體上

38、,并在孔外留 1m左右的 PE 軟塑料管,作為注漿的排氣管。將錨桿和排氣管插入錨桿孔內(nèi),用止?jié){塞封住孔口,檢查排氣管是否暢通,將注漿管從止?jié){塞中間穿入錨桿孔口內(nèi)位置,然后注漿。隨著注漿量增加,孔內(nèi)氣體從細(xì) PE管中排出,當(dāng)排氣管內(nèi)排出漿液后停止注漿,完成雙管注漿法施工全過程。詳見圖3-10。(2)施工要點(diǎn):排氣管要插入孔底;注漿壓力比較大,止?jié){塞要安裝牢固;灌漿工作連繼不中斷, 保證錨桿、 砂漿、圍巖間的粘結(jié)力;排氣管排出漿液才說明注漿飽滿。錨桿內(nèi)砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后,方可進(jìn)行錨墊板安裝。圖 3-10雙管注漿示意圖3.3.3中空注漿錨桿隧道拱部系統(tǒng)支護(hù)采用中空注漿錨桿,錨桿使用25 鋼管現(xiàn)

39、場(chǎng)制作,用手持鑿巖機(jī)沿開挖輪廓線鉆孔。其施工工藝及方法與超前中空錨桿基本相同,系統(tǒng)中空注漿錨桿垂直于巖面,梅花形布置。3.3.4鋼筋網(wǎng)按設(shè)計(jì)網(wǎng)格尺寸預(yù)先在洞外結(jié)構(gòu)件廠加工成片,洞內(nèi)焊接形成整體。鋼筋網(wǎng)在鋼架安裝后鋪設(shè),鋼筋類型及網(wǎng)格間距按設(shè)計(jì)要求施作。鋼筋網(wǎng)根據(jù)被支護(hù)巖面的實(shí)際起伏狀鋪設(shè),并在初噴混凝土后進(jìn)行,與受噴面間隙 3cm,鋼筋網(wǎng)與鋼筋網(wǎng)、錨桿、鋼架連接筋點(diǎn)焊在一起,使鋼筋網(wǎng)在噴射時(shí)不晃動(dòng)。鋼筋網(wǎng)安設(shè)時(shí)應(yīng)注意:施作前,初噴 35cm厚混凝土形成鋼筋保護(hù)層;制作前進(jìn)行校直、除銹及油污等,確保施工質(zhì)量。3.3.5 型鋼拱架施工工藝流程型鋼拱架施工工藝流程見圖3-11。初噴定位錨桿施工標(biāo)高測(cè)

40、量清除底腳浮碴拱架加工、質(zhì)量驗(yàn)收型鋼拱架預(yù)拼臺(tái)架上安裝拱架定位錨桿焊連定位加設(shè)鞍形墊塊安裝縱向連接筋隱蔽工程檢查驗(yàn)收包裹底腳連板噴混凝土圖 3-11 型鋼拱架施工工藝流程圖施工方法鋼架按設(shè)計(jì)共由8 個(gè)單元組成,各單元用I16 或 I18 工字鋼,連接鋼板在現(xiàn)場(chǎng)加工場(chǎng)地焊接成型,由運(yùn)輸車運(yùn)至施工作業(yè)點(diǎn),人工配合機(jī)械安裝,單元間用螺栓連接。鋼架加工后進(jìn)行試拼,允許誤差:沿隧道周邊輪廓誤差不大于3cm;螺栓孔眼中心間誤差不超過0.5cm;鋼架平放時(shí),平面翹曲小于2cm。安裝前分批按設(shè)計(jì)圖檢查驗(yàn)收加工質(zhì)量,不合格禁用。為保證鋼架位置安設(shè)準(zhǔn)確,鋼架架設(shè)前均需預(yù)先打設(shè)定位系筋。隧道開挖時(shí)人工在鋼架的各連接

41、板處預(yù)留鋼架連接凹槽。初噴混凝土?xí)r,在凹槽處打入木楔,為架設(shè)鋼架留出連接板位置。鋼架按設(shè)計(jì)位置安設(shè),當(dāng)鋼架和初噴層之間有較大間隙,裝設(shè)特制的凹型或楔形混凝土墊塊。為增強(qiáng)鋼架的整體穩(wěn)定性,將鋼架與錨桿焊接在一起。清除干凈鋼架底腳處浮碴,按設(shè)計(jì)焊連定位筋及縱向連接筋,段間連接安設(shè)墊片擰緊螺栓,確保安裝質(zhì)量。相鄰鋼架采用22 鋼筋連接,環(huán)向間距1.0m,斜向內(nèi)側(cè)布置,并焊于鋼架內(nèi)翼緣處。鋼架縱向間距按設(shè)計(jì)要求布置。嚴(yán)格控制中線及標(biāo)高。鋼架采用定位系筋定位,鋼架與初噴混凝土間要密貼,空隙處用鞍形混凝土墊塊楔緊。要確保初噴質(zhì)量,鋼架在初噴4cm后架立。拱腳支立在基巖上,若懸空,用混凝土塊、片石塞緊。拱架

42、安裝后保證垂直度,不發(fā)生扭曲變形。4、其他輔助施工措施:4.1 超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)采用 TSP203地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)、地質(zhì)雷達(dá)、超前鉆孔等綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào),探明掌子面前方工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的活動(dòng)態(tài)勢(shì)等情況。主要探測(cè)斷層壓碎帶地段巖石的強(qiáng)度、巖性、巖層的破碎程度、涌水壓力和涌水量等情況,為正確選擇開挖方法、注漿參數(shù)及采取相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)提供依據(jù)。斷層破碎帶的超前地質(zhì)探孔采用水平地質(zhì)鉆機(jī)打中長(zhǎng)探孔,取芯鉆探,并加大探孔數(shù)量。按照業(yè)主和監(jiān)理要求,在設(shè)計(jì)斷層影響帶超前50m 開始進(jìn)行水平鉆孔,每次鉆孔按要求布置3 個(gè)孔,并且搭接 8 米,直至過斷層影響帶50m,并且發(fā)現(xiàn)圍巖整體性好后才停止水平鉆孔,再采用地質(zhì)

43、雷達(dá)全程覆蓋。4.2圍巖監(jiān)控量測(cè)4.2.1 隧道拱頂下沉和凈空變化的量測(cè)對(duì)斷層破碎帶,除按大跨洞室的正常監(jiān)控量測(cè)外,同時(shí)重點(diǎn)采取以下措施:增加對(duì)支護(hù)體系的內(nèi)應(yīng)力測(cè)試,隨時(shí)掌握支護(hù)體系受力狀態(tài);增加量測(cè)的頻率;隨時(shí)掌握收斂變形情況;對(duì)超前注漿加固效果進(jìn)行評(píng)價(jià);鉆孔布置巖體位移量測(cè)系統(tǒng),以進(jìn)一步掌握巖體變形情況。4.2.2 隧道拱頂下沉和凈空變化的量測(cè)斷面間距:級(jí)圍巖10m,級(jí)圍巖 5m。4.2.3 當(dāng)拱頂下沉、水平收斂速度達(dá)5mm/d或位移累計(jì)達(dá)100mm時(shí),暫定掘進(jìn),并及時(shí)會(huì)同建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位分析原因,采取處理措施。安全施工措施5.1 安全施工組織措施(1)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督管理, 健全完善機(jī)構(gòu), 配足現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管人員,完善規(guī)章

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