隧道不良地質段施工方案

1 1 1 1 1 2 2 3 3 4 4 10 11 14 21 24 24 26 30 30 33 33 33 33 34 34 35 35 35 351一、工程概況二、隧道工程地質條件444印支期中酸花崗斑巖(γπ),主要分布于隧道出口及洞身部地段。2a、刀切加-胡家磨斷裂F5及期支斷裂F6,a、氣象持續(xù)時間較長。多年平均氣溫14.7℃,最高值15.1℃,最低值13.9℃,極端高溫37℃,極端最低溫-7℃。多年平均降雨量為866.5mm,最高值1161.4mm,最低值397.3mm。31、項目經理部共69人，其中項目經理1名，副經理1名，總工程師1名。項目部下設7科2室，即技術質量科、工程管理科、財務科、物資設備科、綜見表1。崗位(部門)單位數(shù)量備注項目經理人1項目副經理人2總工程師人1技術質量科人5工程管理科人財務科人2物資設備科人5綜合辦公室人3安全環(huán)保科人工地試驗室人5測量隊人8質檢科人3合計人4主要施工機械設備表表2機械設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注挖掘機沃爾沃210D臺2自卸汽車北奔臺8出渣噴漿車臺1噴錨料裝載機臺4混凝土攪拌機臺2襯砌臺車臺2發(fā)電機組臺2發(fā)電機組臺2注漿機臺4空壓機W-9/7臺混凝土輸送泵臺2混凝土運輸車臺4(1)、套拱施工套拱施作位于V級圍巖處，為保證管棚方向、角度的施工精度，設置管棚設置范圍為起拱線以上，導向墻內設置4榀工18工字鋼，鋼架上緣設置127mm處預留縱向長度不小于10m的核心土不挖除，作為導向墻、及管棚施工的作業(yè)5洞口導向墻正面布置圖(2)、φ108大管棚施工導向管采用直徑127mm,壁厚6mm鋼管，縱向長度2m,由測量人員通過計算，將每孔安設位置定位于導向墻內的四榀工字鋼外緣，導向管外插角1-2°,導向管直接焊接在套拱上，使用楔形鋼板支墊于套拱與導向管之間使導向管外插角滿足施工要求，復測定位合格后，與工字鋼焊接牢固，防止施工過程中錯位滑移，澆筑導向墻。導向管內外均應采用管口塞封堵，防止導向墻混凝土施管規(guī)格：外徑108mm,壁厚6mm;長度30m;管距：環(huán)向間距40cm;傾角：外插角1-2°6注漿材料：1:1水泥漿或水玻璃雙液漿設置范圍：拱部120°范圍；工藝流程如下圖所示開挖周邊放樣布孔開挖周邊放樣布孔管棚鉆機就位鉆進十管棚體安裝一節(jié)管棚體安裝結束鉆桿退回原位接長管棚繼續(xù)鉆進安裝至設計長度安放鋼筋籠隧道開挖(1)鉆孔：①鉆孔采用管棚鉆機進行，鉆機平臺的高度根據(jù)鉆機的可調控范圍以及鉆孔順序進行確定，由于鉆機鉆孔順序按高孔位向低孔位進行，平臺位置相應自上而下進行逐步降低，以滿足鉆孔需要，鉆機鉆孔的孔徑為127mm。②工藝要求a鉆機就位時用全站儀、掛線、鉆桿導向相結合的方法，反復調整，確保鉆7記錄，除記錄鉆孔深度、方向角外，還應根據(jù)鉆孔出屑或取芯情況記錄不同孔①成孔后要立即清孔并下管，以免因坍孔造成孔內堵塞而無法順利安裝。下管時搭設腳手架平臺，以人工推拉頂進為主，必要時輔以挖機推頂，下管時④為了提高管棚的抗彎能力，在管棚內加設鋼筋籠，如下圖所示。鋼筋籠8管棚導管構造圖(3)注漿：①管棚及鋼筋籠安裝完成后進行注漿，注漿前要采用水泥砂漿封閉大管棚與導向管之間的空隙，采用注漿閘閥與注漿管相連接，開始注漿，漿液采用水灰比為1:1的水泥漿液或水玻璃雙液漿，注漿順序原則上由低孔位向高孔位進行。首先對鋼花管進行單液注漿，注漿壓力取0.5～1.0Pa,根據(jù)實際情況調整注漿參數(shù)，取得管棚注漿施工經驗，注漿結束后采用M20②由于管棚間距較小，為避免注漿時發(fā)生串孔造成相鄰導管孔堵塞，原則上成一孔就注漿，同時可以讓漿液在松散的巖層中進行擴散填充，將破碎的巖層固結，有利于相鄰孔在鉆孔時減少掉塊，避免發(fā)生卡鉆或掉鉆、掉釬現(xiàn)象，終壓取2.5Mpa。9隧道中線d注漿時，應對注漿管進行編號(注漿編號應和埋設導向管的編號一致),每個注漿孔的注漿量、注漿時間、注漿壓力作出記錄，以保證注漿質量。注漿記錄包括：注漿孔號、注漿機型號、注漿日期、注漿起止時間、壓力、水泥品隧道中線g注漿方式：在管棚口直接注漿，注漿管深入管棚0.2～0.5m。(3)超前φ51自進式錨桿的施工C、縱、環(huán)向間距：縱向3.0m/環(huán)，環(huán)向0.4m。超前支護橫斷面布置圖φ51自進式錨桿支護布置圖將合金鉆頭與錨桿一端邊接，自進式錨桿另一端連接上釬套、釬尾后再與手持式鉆機連接好。自進式錨桿按設計的深度開始鉆進，鉆進式需加注冷卻水。卸下鉆機，將止?jié){塞套進桿體，并將塞入孔內，準備注漿，若圍巖太破碎，采用錨固劑封孔。開動注漿機注漿，待注漿飽滿且壓力達到設計值時關機。漿液采用(w/c=0.8-1.0)水泥砂漿，施工時由試驗室選定，使用不低于42.5強度的水泥。2、大變形段施工方案我部施工的黃土梁隧道，穿越巖層主要為泥盆系板巖及含炭質板巖，場地內有多條斷層帶物質結構破壞，部分呈碎粉或泥狀，地下水較發(fā)育，綜合分析，根據(jù)構造斷裂帶位置，現(xiàn)場圍巖地質條件和隧道埋深情況對大變形段落進行預測，K42+130～K42+700(YK42+060～YK42+630)、K43+200～K45+650(YK43+130~YK45+620)、K46+400～K46+975(YK46+370～YK46+858)段可能存在中等～強烈大變形。說明：施工順序：1、上臺階開挖；2、上臺階初期支護；3、上臺階核心土開挖；4、中臺階左槽開挖；5、中臺階左槽初期支護；6中臺階右槽開挖;7、中臺階右槽初期支護；8、中臺階核心土開挖；9、下臺階左槽開挖；10、下臺階左槽初期支護；11、下臺階右槽開挖；12、下臺階右槽初期支護；13、下臺階核心土開挖；14、仰拱施工；15、防水板及二次襯砌施工。開挖示意圖①、變形段開挖宜短進尺，逐次開挖斷面各分部。分部開挖不得超前獨進。隧道周壁開挖應圓順，采用人工或機械開挖。開挖后及時封閉暴露的巖體。中間部分可采用鉆爆法開挖，應緊跟開挖作業(yè)并盡快對圍巖進行初期支護。②、強烈大變形段分外層和內層共雙層初期支護，在開挖完成后及時施做外層支護即采用I20b工字鋼50cm/榀，輔以φ8鋼筋網20×20cm、φ32自進式錨桿長800cm、φ42注漿小導管長400cm環(huán)向間距240cm、縱向間距50cm,錨桿與小導管按梅花型相間布設，噴射C25砼26cm,加強監(jiān)控量測，如圍巖變形達到設計預留變形量20cm,且變形沒有收斂趨勢，立即施做內層支護，否則不施做內層支護，內層支護采用I18工字鋼50cm/榀，噴射C25砼20cm。中級大變形采用I20b工字鋼50cm/榀，輔以φ8鋼筋網20×20cm、φ32自進式錨桿長600cm、φ42注漿小導管長350cm環(huán)向間距240cm、縱向間距50cm,錨桿與小導管按梅花型相間布設，噴射C25砼26cm。加強監(jiān)控量測，對量測數(shù)據(jù)進行分析，如果變形繼續(xù)，則立即采取加固措施，如封閉掌子面，施做注漿小導管注漿，漿液采用水灰比為1:1的水泥漿液或水玻璃雙液漿(有水時),同時報請業(yè)主代③、鋼拱架支撐采用可縮性結構，即在邊墻拐角處采用較大半徑圓弧過度。④、襯砌的拱部和側墻宜同時施工，仰拱應盡早完成。(1)、塌方產生原因隧道穿越多條斷裂破碎帶，巖層穩(wěn)定性較差，且涌水量較大，圍巖自穩(wěn)能力較差，在施工過程中極易發(fā)生坍塌。隧道地質縱斷面圖,w%知麟壹言法能荒有茶官等法8蓋r4中編在施工前和施工中都要采取相應的防排水措施，施工時隨工作面的向前推進應挖好排水溝。反坡掘進時，還應準備足夠的抽水設備?？颖诨蚩拥子兴骺刂泼垦h(huán)進尺，使各部開挖工序間的距離盡量縮短，以減少圍巖暴露時破碎巖層盡量用風鎬等人工開挖，必須爆破時，要用淺眼、密眼，并嚴格每步開挖后要及時進行初期支護并封閉成環(huán)，針對圍巖變形情況，調整支加密監(jiān)控量測頻率，發(fā)現(xiàn)圍巖變形或異狀，立即采取有效措施及時處理隱塌方發(fā)生后，首先要采取有效的搶險措施，防止塌方范圍繼續(xù)擴大。在塌方范圍內頂部與側壁的危石及大裂縫處，要搶先進行清除或錨固。加強原有支護，對塌方范圍前后原有的支護進行加固，以防止塌方擴大。在塌方范圍內架設支撐或噴射混凝土，必要時加設錨桿。對塌方兩端盡快作好局部襯砌，以保如塌方體積較小，且塌方范圍內已進行噴錨或已架設好較為牢固的構件支撐時，可由兩端或一端先上后下地逐步清除坍碴，隨挖隨噴射混凝土，隨架設臨時構件支撐支頂。如塌方體較大，或地表已下沉，或因坍體堵塞無法進入塌塌方穩(wěn)定以后要立即著手進行支護，以確保安全。一情況下，錨噴支護可清除塌方，進行模筑襯砌和襯砌后回填。用支撐構件處理塌方時，可以根據(jù)支撐構件必須有足夠的強度和剛度，支撐之間一定要連接緊密，不得移動和變塌方支穩(wěn)以后，立即清方進行模筑襯砌，快速成環(huán)，在襯砌拱圈的適當位由于隧道地質條件復雜，應高度重視監(jiān)控量測和超前地質預報工作，對施工過程中可能出現(xiàn)的局部地段圍巖破碎引起的失穩(wěn)、塌方和可能遭遇的斷層、并進行演練，確保實施方案快速、有效，并在原設想方案無法實施和效果不佳時及時采取第二方案；做好搶險過程中的安全防護工作，確保搶險人員和機具的安全。對開挖施工過程中出現(xiàn)塌方現(xiàn)象進行準確分析事故原因，并及時采取本隧道巖涌突水主要分布在透水層和隔水層及斷裂帶的界面，隧道施工對于構造復雜、水量豐富的溶槽、溶洞及斷層地帶，采取深孔超前地質預探，準確判斷施工前方的工程地質和水文地質情況，以便制定施工方案和確定超前地質預報可采用超前地質鉆孔和地質雷達進行，先用超前地質雷達探在拱部襯砌厚度外設透水軟管與邊墻盲溝接通將小導管用鉆機頂入，頂入長度不小于鋼管長度90%,并采用高壓風將鋼管內的結束結束力流量達拌漿備檢查封管口鋼插骨管壓水檢查達到壓注注漿見“小導管注漿施工示意圖”止?jié){塞注漿嘴小導管進漿管小導管注漿桶注漿泵高壓膠管壓力表小導管注漿示施工意圖注漿時注意防止串漿和跑漿，若發(fā)生串漿和跑漿要停止注漿，分析原因隨當接近斷層破碎帶且水量較大可能發(fā)生突水地段時，采用超前加固圈預注隧道開挖輪廓線VVⅢⅡⅡⅢV止水(漿)巖盤止水(漿)巖盤開挖作為下一注漿段的止?jié){盤。注漿孔布置由工作面向開挖方向呈傘形輻射狀，鉆孔布置成數(shù)圈，內外圈按梅花形排列，并采用長短孔相結合，以達到注漿工藝：根據(jù)成孔情況采用分段前進式或分段后退式（跟管鉆進）注孔口進漿管路上，壓力讀數(shù)讀壓力表指針擺動的中值，壓力表指針擺動范圍注漿結束標準：第一序孔按注漿量進行控制，注漿量達到或接近預估注漿量可結束本孔注漿；第二序孔按注漿壓力進行控制，注漿壓力達到設計壓于注漿孔數(shù)量的4%(或5孔),同時進行5點法壓水試驗，要求透水率不大于我部施工的黃土梁隧道由于埋深較深，局部段落有發(fā)生巖爆的可能。巖爆多發(fā)生在埋藏很深、整體、干燥和質地堅硬的巖層中。發(fā)生的地點，多在新開挖工作面及其它附近，個別的也有距新開挖工作面較遠；發(fā)生的時間，①爆破后通風排煙，立即向工作面及附近洞壁巖體噴灑高壓水，以降低巖體強度，增強塑性，減弱巖體的脆性，降低巖爆的劇烈程度，同時可以起到降溫除塵的作用。也可以利用炮孔和錨桿孔向巖體深處注水，以取得更佳力狀態(tài)，改變巖爆的觸發(fā)件，控制巖爆發(fā)生的前兩個階段的發(fā)展，從而達到防止巖爆發(fā)生的目的。錨桿應環(huán)向施作或超前施作，錨桿的長度應大于④采用錨網噴聯(lián)合支護，在中等和強烈?guī)r爆區(qū)，除了安裝系統(tǒng)錨桿外，⑤改善鉆爆施工方法管段位間隔，從而延長爆破時間，減輕爆破對圍巖的影響，減小爆破應力場隧道中心線B、改變洞室的開挖斷面形狀，把洞室直接或近似開挖成相應于巖爆后圍隧道中心線巖穩(wěn)定的洞室形狀，如“A“字形，不規(guī)則的梯形等，從而減小巖爆的程度。C在強烈?guī)r爆區(qū)用臺車打應力釋放孔。⑥、超前應力解除臺車在工作面鉆眼時，在掌子面周邊拱線處鉆兩排4.5～5.0m深的炮眼 (間距40～50cm,外插25°~35°),炮眼間隔裝藥500～700克中40mm的4#抗水銨梯炸藥，并與掌子面同時起爆。這樣可以在拱部2～3m以上的巖體內部形成一個爆破松動圈，截斷巖體內部應力的集中，從而減小洞室?guī)r體的切線應力，借助巖體可形成一個支護圈。附圖：超前應力解除斷面示意圖。超前應力解除斷面示意圖巖爆類型、規(guī)模、分布里程與巖爆具體位置，做到事先預報，提前做好巖爆網后在錨桿外露端頭進行橫焊Φ22的鋼筋加固后再進行二次噴射混凝土施爆強度基本平靜下來再進行支護。對強烈?guī)r爆區(qū)域必須進行鋼拱架支撐、錨立即采取措施：①使用水泵抽排巖層滲出水。②加大通風量及通風速度。③施作初期支護；下臺階左右錯位開挖及施作邊墻初期支護；仰拱緊跟下臺階保持一榀工字鋼的間距。施工中認真進行圍巖監(jiān)控量測，實行信息化施工，動態(tài)化管理，及時反饋信息，調整支護參數(shù)，確定臨時仰拱拆除時間，確保線出現(xiàn)反彎點時，立即停止掌子面施工，采用噴射砼、錨桿和鋼筋網對掌子面進行封閉處理，報請業(yè)主、設計、監(jiān)理提出處理方案，待處理方案實施，施工注意事項:洞命險破褲帶施意殊意圖8、洞口V級圍巖初期支護①噴射混凝土在作業(yè)時，混凝土在洞外由砼拌合站拌好，通過混凝土罐車向洞內送料，空壓機供風，采用噴漿機噴射砼。施工工藝：噴漿機安裝調試好后，在料斗上安裝振動篩(篩孔10mm),以避免超粒徑骨料進入噴漿機；用高壓水沖洗干凈受噴圍巖面，而后即可開始噴射砼。粗、細骨料粗、細骨料噴頭初噴噴射砼施工工藝流程圖通過噴射手噴射，送風之前先打開計量泵(此時噴嘴朝下，免速凝劑流入輸送管內),以免高壓砼拌合物堵塞速凝劑環(huán)噴射孔；送風后調整風壓，使之控制在0.2～0.4MPa之間，若風壓過小，粗骨料則沖不進砂漿層而脫落，風壓過大將導致回彈量增大。因此，按砼回彈量大小，表面濕潤易粘著力度來掌握。噴射壓力與噴射機機械手調配適當，根據(jù)噴射儀表反饋的信息及時調整風壓和計量泵，控制好速凝劑摻量。噴嘴與巖面的距離0.6～1.0m,噴射方向盡量與受噴面垂直，拱部盡可能以直徑方向噴射。一次噴射厚度不宜超過10cm,若需噴第二層，兩層噴射的時間間隔為15~為提高工效和保證質量，噴射作業(yè)分片進行，可按照先邊墻后拱腳，最后噴射拱頂?shù)捻樞蚴﹪?。噴前先找平受噴面的凹處，再將噴頭成螺旋形緩慢均勻移動，每圈壓前面半圈，繞圈直徑約30cm,力求噴出的砼層面平順光滑。56342a邊墻b拱部噴錨施工順序圖②鋼筋網施工鋼筋網加工：鋼筋網按照設計要求在鋼筋加工中心進行數(shù)控加工，成型后運輸?shù)浆F(xiàn)場安裝。工藝流程：鋼筋網在初噴砼完工之后安設，網片要緊貼初噴面，砼保護層厚度必須滿足設計要求。網片與網片間、網片與錨桿間要焊接牢固。技術要點：鋼筋必須經試驗檢測性能合格；使用前要作鋼筋除銹和去污處理；鋼筋網節(jié)點與錨桿間采用電焊焊接牢固，網片間用鐵絲扎緊或焊接，在噴射作業(yè)時不得走動；鋼筋網鋪設隨砼初噴面起伏，并與壁面接觸密實；復噴砼后，將鋼筋網完全覆蓋，鋼筋網不得外露，而且要有3cm厚保護層，③鋼架施工初噴型鋼鋼架加工質量檢驗清除底腳浮碴和錨桿焊接定位隱蔽工程檢查驗收型鋼鋼拱架安裝工藝圖工字鋼在鋼筋加工中心按設計加工成型，洞內安裝在初噴砼之后進行，與定位筋、錨桿聯(lián)接。鋼架之間設縱向連接筋，鋼架間用噴砼填平。鋼架拱腳安放在牢固的基礎上，架立時垂直隧道中線，當鋼架和圍巖之間間隙過大為保證鋼架設在穩(wěn)固的地基上，施工中在鋼架基腳部位預留0.15～0.2m原地基；架立鋼架時挖槽就位，在鋼架基腳處墊槽鋼或砼墊塊以增加基底承為保證鋼架的穩(wěn)定性、有效性，兩拱腳處和兩邊墻腳處加設鎖腳錨管，鋼架按設計位置安設，在安設過程中，當鋼架和初噴層之間有較大間隙為增強鋼架的整體穩(wěn)定性，將鋼架與錨桿聯(lián)接在一起。沿鋼架設直徑為為使鋼架準確定位，鋼架架設前均需預先打設定位系筋。系筋一端與鋼六、隧道施工質量保證體措施針對本標段工程特點和質量目標的要求，對各管理部門的工作和施工班返工或返修返工或返修否是否制定施工作業(yè)指導業(yè)務培訓，持證上崗對施工過程連續(xù)監(jiān)控，及時反饋是否合格是返工或整修，進返工或整修，進質量體系框圖施工技術準備編制施工組織設計編制技術交底文件施工技術準備編制施工組織設計編制技術交底文件技術標準、規(guī)范學習材料準備測量儀器檢機械準備持證上崗選擇合格供技術交底現(xiàn)場臨時道路、水、電準備分部分項工程書面交底辦理上道工序交接手續(xù)技術交底施工管理人員參加辦理上道工序交接手續(xù)技術交底嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和規(guī)范嚴格按圖施工嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和規(guī)范嚴格按圖施工合理工序搭接現(xiàn)場文明施工嚴格執(zhí)行驗評標準自檢、互檢、專檢施工過程材料抽樣試驗隱蔽工程驗收質量評定質量問題整改質量評定驗材料合格證及試報資料整理自檢、專檢記錄資料整理質量檢驗評定工程回返和保修隱蔽驗收記錄工程回