公路隧道輔助施工方法

公路隧道輔助施工方法1.1適用范圍及一般規(guī)定1.1.1在淺埋、嚴(yán)重偏壓、巖溶流泥地段、砂土層、砂卵(礫)石層、自穩(wěn)性差的軟弱破碎地層、斷層破碎帶以及大面積淋水或涌水地段進(jìn)行施工時(shí)，可采用輔助施工方法對(duì)地層進(jìn)行預(yù)加固、超前支護(hù)或止水。1.1.2采用輔助施工方法施工時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：(1)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、施工隊(duì)伍的技術(shù)水平、機(jī)械設(shè)備狀況等，選用輔助施工方法，并做好相應(yīng)的工序設(shè)計(jì)；(2)應(yīng)按采用的輔助施工方法，準(zhǔn)備所需的材料及機(jī)具，制訂有關(guān)的安全施工條例；(3)施工中應(yīng)經(jīng)常觀察地形、地貌的變化以及地質(zhì)和地下水的變異情況，預(yù)防突然事故的發(fā)生；(4)作好詳細(xì)的施工記錄；(5)必須堅(jiān)持先支護(hù)(強(qiáng)支護(hù))、后開(kāi)挖(短進(jìn)尺、弱爆破)、快封閉、勤量測(cè)的施工原則。1.2穩(wěn)定開(kāi)挖面的方法1.2.1穩(wěn)定開(kāi)挖面、防止地表地層下沉不宜用下列輔助施工方法：(1)地面砂漿錨桿；(2)超前錨桿或超前小鋼管支護(hù)；(3)管棚鋼架超前支護(hù)；(4)超前小導(dǎo)管預(yù)注漿；(5)超前圍巖預(yù)注漿加固(包括周邊劈裂預(yù)注漿、周邊短孔預(yù)注漿)。1.2.2地面砂漿錨桿的施工應(yīng)符合下列要求：(1)錨桿宜垂直地表設(shè)置，根據(jù)地形及巖層層面具體情況也可傾斜設(shè)置；(2)錨桿長(zhǎng)度可根據(jù)隧道覆蓋層厚度和實(shí)際施工能力確定；(3)砂漿錨桿的施工應(yīng)按本規(guī)范7.2節(jié)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。1.2.3超前錨桿或超前小鋼管支護(hù)施工應(yīng)符合下列要求：(1)超前錨桿或超前小鋼管支護(hù)宜和鋼架支撐配合使用并從鋼架腹部穿過(guò)；(2)超前錨桿或超前小鋼管支護(hù)與隧道縱向開(kāi)挖輪廓線間的外插宜為5～10°長(zhǎng)度應(yīng)大于循環(huán)進(jìn)尺，宜為3～5m；(3)超前錨桿宜用早強(qiáng)水泥砂漿錨桿；(4)超前小鋼管頂入鉆孔長(zhǎng)度不應(yīng)小于管長(zhǎng)的90%。1.2.4管棚鋼架超前支護(hù)施工應(yīng)符合下列要求：(1)檢查開(kāi)挖的斷面中線及高程，開(kāi)挖輪廓線應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。(2)鋼架安裝垂直度允許誤差為±2°，中線及高程允許誤差為±5cm(3)在鋼架上沿隧道開(kāi)挖輪廓線縱向鉆設(shè)管棚孔，其外插角以不侵入隧道開(kāi)挖輪廓線越小越好。孔深不宜大于10m，一般為10～45m。孔徑比管棚鋼管直徑大20～30mm。鉆孔環(huán)向中心間距視管棚用途確定。鉆孔順序由高孔位向低孔位進(jìn)行。(4)將鋼管打入管棚孔眼中。管棚鋼管外徑宜為φ70～180mm。長(zhǎng)度宜為4～6m。接頭應(yīng)采用厚壁管箍，上滿絲扣，絲扣長(zhǎng)度不應(yīng)小于15cm。接頭應(yīng)在隧道橫斷面上錯(cuò)開(kāi)。(5)當(dāng)需增加管棚鋼架支護(hù)的剛度時(shí)，可在鋼管內(nèi)注入水泥砂漿。水泥砂漿應(yīng)用牛角泵灌注。封堵塞應(yīng)有進(jìn)料孔和出氣孔，在出氣孔流漿后，方可停止壓注。1.2.5超前小導(dǎo)管預(yù)注漿的施工應(yīng)符合下列要求：(1)小導(dǎo)管采用φ32mm焊接鋼管或φ40mm無(wú)縫鋼管制作，長(zhǎng)度宜為3～5m。管壁每隔10～20cm交錯(cuò)鉆眼，眼孔直徑宜為φ6～8mm。(2)沿隧道縱向開(kāi)挖輪廓線向外以10～30°的外插角鉆孔，將小導(dǎo)管打入地層。亦可在開(kāi)挖面上鉆孔將小導(dǎo)管打入地層。小導(dǎo)管環(huán)向間距為20～50cm。(3)小導(dǎo)管注漿前，應(yīng)對(duì)開(kāi)挖面及5m范圍內(nèi)的坑道噴射厚為5～10cm混凝土或用模筑混凝土封閉。(4)注漿壓力應(yīng)為0.5～1.0MPa。必要時(shí)可在孔口處設(shè)置止?jié){塞。止?jié){塞應(yīng)能承受規(guī)定的最大注漿壓力或水壓。(5)注漿后至開(kāi)挖前的時(shí)間間隔，視漿液種類(lèi)宜為4～8h。開(kāi)挖時(shí)應(yīng)保留1.5～2.0m的止?jié){墻，防止下一次注漿時(shí)孔口跑漿。1.2.6超前圍巖預(yù)注漿加固施工應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)注漿孔的布置角度及深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求?？卓诘奈恢门c設(shè)計(jì)位置的允許偏差為±5cm；孔底位置偏差應(yīng)小于孔深的10‰。(2)注漿鉆孔應(yīng)作到：孔壁圓、角度準(zhǔn)，孔身直，深度夠，巖粉清洗干凈。當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重卡鉆、孔口不出水時(shí)應(yīng)停止鉆孔，立即注漿。(3)鉆孔結(jié)束后應(yīng)掏孔檢查，在確認(rèn)無(wú)塌孔和探頭石時(shí)，才可安設(shè)注漿管。(4)注漿前應(yīng)平整注漿所需場(chǎng)地，檢查機(jī)具設(shè)備，作好止?jié){墻，并準(zhǔn)備注漿材料。(5)注漿壓力應(yīng)根據(jù)巖性、施工條件等因素在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。(6)注漿方式可根據(jù)地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備及注漿孔的深度選用前進(jìn)式、后退式或全孔式。注漿順序?yàn)橄茸?nèi)圈孔，后注外圈孔；先注無(wú)水孔，后注有水孔，從拱頂順序向下進(jìn)行。如遇竄漿或跑漿，則可間隔一孔或數(shù)孔灌注。注漿結(jié)束后，應(yīng)利用止?jié){閥保持孔內(nèi)壓力，直至漿液完全凝固。(7)注漿作業(yè)應(yīng)符合下列要求：①漿液的濃度、膠凝時(shí)間應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不得任意變更。②應(yīng)經(jīng)常檢查泵口及孔口注漿壓力的變化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)處理；③采用雙液注漿時(shí)，應(yīng)經(jīng)常測(cè)試混合漿液的膠凝時(shí)間，發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符，應(yīng)立即調(diào)整。(8)注漿結(jié)束的條件如下：①單孔結(jié)束條件：注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓；漿液注入量已達(dá)到計(jì)算值的80%以上。②全段結(jié)束條件：所有注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件，無(wú)漏注情況。(9)注漿后必須對(duì)注漿效果進(jìn)行檢查，如未達(dá)到要求，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿。(10)注漿后至開(kāi)挖前的時(shí)間間隔，可按本節(jié)1.2.5.6款執(zhí)行。開(kāi)挖時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求留設(shè)止?jié){巖盤(pán)。1.2.7注漿材料應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件及涌水情況確定。(1)斷層破碎帶和砂卵石地層，當(dāng)裂隙寬度(或粒徑)大于1mm時(shí)，加固地層或堵水注漿宜優(yōu)先采用水泥類(lèi)漿液和水泥-水玻璃漿液。采用水泥漿液時(shí)，水灰比可采用0.8∶1～2∶1。需縮短膠凝時(shí)間，可加入食鹽、三乙醇胺速凝劑。采用水泥-水玻璃漿液，應(yīng)根據(jù)膠凝時(shí)間配制。一般水泥漿液的水灰比為0.8∶1～1.5∶1；水玻璃濃度為24～40°Be水泥漿與水玻璃的體積比宜為1∶1～1∶0.3。(2)斷層泥地帶，當(dāng)裂隙寬度(或粒徑)小于1mm時(shí)，加固注漿宜優(yōu)先采用水玻璃類(lèi)和木胺燈漿液。(3)中、細(xì)、粉砂層及細(xì)小裂隙巖層、斷層泥地段，宜采用滲透性好、低毒及遇水膨脹的化學(xué)類(lèi)漿液。1.2.8注漿機(jī)具設(shè)備應(yīng)性能良好，操作應(yīng)簡(jiǎn)便，并應(yīng)滿足使用的要求。1.2.9可選用遮擋壁法、特殊鋼背板頂進(jìn)行法、錨索法以及鋼筋混凝土管樁加固法等，穩(wěn)定開(kāi)挖面、防止地表地層下沉。1.3涌水的處理方法1.3.1根據(jù)設(shè)計(jì)文件對(duì)隧道可能出現(xiàn)涌水地段的涌水量大小、補(bǔ)給方式、變化規(guī)律及水質(zhì)成分等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，選擇既經(jīng)濟(jì)合理，又能確保圍巖穩(wěn)定，并保護(hù)環(huán)境的治水方案。處理涌水可采用下列輔助施工方法：(1)超前鉆孔或輔助坑道排水；(2)超前小導(dǎo)管預(yù)注漿；(3)超前圍巖預(yù)注漿堵水；(4)井點(diǎn)降水及深井降水。1.3.2采用輔助坑道排水時(shí)，應(yīng)符合下列要求：(1)坑道應(yīng)和正洞平行或接近平行；(2)坑道底標(biāo)高應(yīng)低于正洞底標(biāo)高；(3)坑道應(yīng)超前正洞10～20m，至少應(yīng)超前1～2個(gè)循環(huán)進(jìn)尺。1.3.3采用超前鉆孔排水時(shí)，應(yīng)符合下列要求：(1)應(yīng)使用輕型探水鉆機(jī)或鑿巖機(jī)鉆孔；(2)鉆孔孔位(孔底)應(yīng)在水流上方。鉆孔時(shí)孔口應(yīng)有保護(hù)裝置，以防人身及機(jī)械事故；(3)采取排水措施，保證鉆孔排出的水迅速排出洞外；(4)超前鉆孔的孔底應(yīng)超前開(kāi)挖面1～2個(gè)循環(huán)進(jìn)尺。1.3.4超前圍巖預(yù)注漿堵水施工除應(yīng)符合本章1.2.6條外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)注漿段的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、涌水量、機(jī)具設(shè)備能力等因素確定，一般宜在30～50m之間；(2)鉆孔及注漿順序應(yīng)由外圈向內(nèi)圈進(jìn)行，同一圈鉆孔應(yīng)間隔施工；(3)漿液宜采用水泥漿液或水泥-水玻璃漿液。1.3.5井點(diǎn)降水施工應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)井點(diǎn)的布置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)降水寬度小于6m，深度小于5m時(shí)，可采用單排井點(diǎn)。井點(diǎn)間距宜為1～1.5m。(2)有地下水的黃土地段，當(dāng)降水深為3～6m時(shí)，可采用井點(diǎn)降水；當(dāng)降水深度大于6m時(shí)，可采用深井井點(diǎn)降水。(3)濾水管應(yīng)深入含水層，各濾水管的高程應(yīng)齊平。(