XX隧道出洞方案.doc

目目 录录 1 1 工程概况 工程概况 2 2 1 11 1 工程概况工程概况 2 1 21 2 地形地貌地形地貌 2 1 31 3 工程地质 水文地质工程地质 水文地质 2 2 2 出洞开挖施工方案 出洞开挖施工方案 3 3 2 12 1 洞外施工洞外施工 3 2 22 2 洞内施工洞内施工 4 3 3 施工步骤 施工步骤 4 4 3 13 1 洞口边仰坡开挖及防护洞口边仰坡开挖及防护 5 3 13 1 小导洞施工小导洞施工 6 3 3 2 2 小导管施工小导管施工 8 8 4 4 监控量测 监控量测 1010 4 14 1 监控量测项目监控量测项目 11 4 24 2 点位布设点位布设 11 5 5 安全 质量控制措施 安全 质量控制措施 1313 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 2 XXXX 隧道隧道 DK2 244DK2 244 DK2 254DK2 254 段出洞方案段出洞方案 1 1 工程概况工程概况 1 11 1 工程概况工程概况 XX 隧道位于 XX 全长 128 米 里程 DK2 226 DK2 254 全隧采用为 台阶法开挖 DK2 126 DK2 206 衬砌类型为 Vb 型复合 DK2 206 DK2 254 衬砌类型为 Vc 型复合 隧道进出口为边坡顺层 为保证洞口稳定 在隧道 进口左侧挡墙内设置 2 根长方形预加固桩 洞口永久边仰坡采用喷锚防护 1 21 2 地形地貌地形地貌 隧区属溶浊峰丛谷地貌 地形起伏较大 隧道穿越一孤丘 隧道进出 口基岩大片出露 海拔高程 1128 1208m 最大高差 80m 隧道进出口均位 于半山腰位置 山体植被发育 多为杂林 局部被垦为旱地 隧区出口端 为贵开二级公路通过 交通条件较好 1 31 3 工程地质 水文地质工程地质 水文地质 本隧道进口基岩裸露 基岩为薄层夹中厚层状白云质灰岩 白云岩 偶夹泥灰岩 岩质坚硬 岩体较破碎 风化作用强烈 碳酸盐岩分布广泛 不良地质发育 不排除洞身遇溶洞及大型溶腔的可能 进口段洞身顺层偏 压 工程地质条件较差 海拔高程 1150 1170m 隧道进口附近有县级公 路通过 整体交通条件较好 最大埋深约 20m XX 隧道地下水为岩溶裂隙水 含水量中等 地表岩溶中等发育 偶见 个别干溶洞 但大型岩溶形态未见 不排除洞身遇溶洞及大型溶腔的可能 隧道洞身部分岩层倾角 45 55 度 洞轴方向与岩层走向小角度相交 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 3 本隧道环境作用等级为 T2 地下水对砼具有酸性侵蚀 化学侵蚀环 境作用等级为 H1 应采用耐腐蚀性材料 隧道区地层岩性主要为白云岩 泥质白云岩 可溶岩区岩溶弱发育 易行成区域地下富水带 隧道施工时应加强对突泥 突水现象征兆的监测 当预测有突水 突泥征兆时 应及时撤离工作区人员和机械 2 2 出洞开挖施工方案 出洞开挖施工方案 出洞遵循 早进晚出 的原则 出洞前对洞口段地形 地质进行了现 场调查 出口原地面平和 坡度 45 左右 地表为松散圆砾土覆盖层 厚 度 0 3 0 5m 下层为弱风化泥岩 层厚 1 25m 22m 贯通面选择至 DK2 254 处 与设计一致 该处覆盖层厚度 1 6m 通过 明洞开挖 揭露为弱风化泥岩 岩层裂隙不甚发育 有少量竖向节理 岩 层整体性较好 满足贯通条件 隧道 DK2 244 DK2 254 段出洞施工 采用从隧道内向隧道外单项掘进 的方式进行 出洞里程为 DK2 254 该处开挖轮廓拱顶标高 1168 489m 地 面标高 1166 869m 覆盖层厚度为 1 6m 当隧道掘进至 DK2 253 时 停止 掘进 采用从洞内挖掘小导洞的方式出洞 小导洞位于隧道上台阶中间位 置 以便出碴及管线和小型机具材料引出洞外 小导洞利用弱爆破法 人 工配合开挖 小导洞一旦出洞 立即施工洞口的边坡防护 以确保洞口稳 定 随后施工洞口管棚 管棚施工完毕后 在洞口先开挖 1m 注意预留核 心土 并排架立两榀工字钢拱架 最后从洞内往洞外开挖 直至贯通 2 12 1 洞外施工洞外施工 先对 DK2 254 264 明洞段进行部分开挖 深度至隧道中台位置 即 揭盖子 开挖 然后对洞口段进行清表刷坡 清除表层松散圆砾土和松 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 4 散岩体 边坡按 1 1 坡度进行刷坡 小导洞于 DK2 254 处出洞后 立即对 临时边仰坡进行防护施工 在边坡挂设 25cm 25cm 8 钢筋网片 喷射一 层混凝土 并打设 3m 长 22 螺纹钢 间距 1 5m 1 5m 梅花形布置 以保 证破面稳定 边坡防护施工完毕后 从洞外往小里程方向打设一环 42 管棚 长 3 5m 倾角上倾 2 里程为 DK2 254 DK2 244 管棚施工完毕后 先从 洞外往洞内开挖 1m 并排架设 2 榀 I18a 工字钢拱架 并预留核心土 然 后从洞外往洞内按三台阶进行开挖掘进 直至出洞贯通 2 22 2 洞内施工洞内施工 目前掌子面里程已接近至 DK2 244 此段按要求采用三台阶开挖 台 阶长度尽量减短 控制在 2m 以内 当上台阶掘进至 DK2 244 即距贯通 面 10m 时 为减小对围岩的扰动 保证安全 每循环进尺控制在 1 0m 以内 每开挖 1 米 立即支护一榀钢拱架 施工中严格按照 短进尺 弱爆破 快封闭 勤量测 的原则进行施工 严格控制装药量 增加周边眼和辅助 眼的数量 当掌子面往大里程掘进 4m 至 DK2 250 时 停止开挖 喷射混 凝土封闭掌子面 转入小导洞施工 小导洞位于隧道上台阶中间位置 导 坑尺寸为 3m 宽 4m 高 采用弱爆破 人工开挖 网喷混凝土进行 初期支护 并每 2m 设置一道 I18 工字钢拱架 以加强支护抗力 保证导洞 的稳固 由于出口段覆盖层较薄 围岩自稳性较差 为防止洞口坍塌 小 导洞施工时 要突出一个 快 字 即 快开挖 快支护 快封闭 隧道小导洞贯通后 按三台阶施工法 从洞内向洞外逐步扩挖至设计 轮廓 及时按照设计要求进行初期支护 并尽早封闭成环 仰拱和二衬紧 跟 控制好安全步距 确保隧道出洞段施工安全 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 5 3 3 施工步骤 施工步骤 3 13 1 洞口边仰坡开挖及防护洞口边仰坡开挖及防护 3 1 1 边 仰坡刷坡 为保证洞口边坡的稳定 防止后期被雨水冲刷 出洞前对仰坡进行刷 坡 边仰坡施工时采用人工配合挖掘机开挖 施工洞口边仰坡外的截水沟 天沟 截水沟天沟距仰坡边坡线的距离不少于 5m 3 1 2 锚杆及钢筋网 锚杆为 22 钢筋 每根长 3m 间距为 1 5m 呈梅花型布置 锚杆施工 前由技术在地面上标出范围及孔位 钻孔后进行安装 钻孔应保证锚杆顺 直 并与岩面基本垂直 钢筋网为 6 钢筋 纵横间距为 25cm 铺设钢筋网时 与接触面的距 离不得大于 3cm 并应与锚杆连接牢固 施作混凝土喷射作业时尽量减少 对网片的震动 降低回弹量 3 1 3 喷射混凝土 边坡部位锚杆及钢筋网施工完毕后 喷射一层 10cm 厚混凝土 喷射作 业应分层分片 由下而上顺序进行 后一层喷射应在前一层混凝土终凝后 进行 坡面有较大凹洼时 应结合初喷予以找平 喷射混凝土终凝 2 后 应喷水养护 养护时间不少于 7 3 1 4 截水沟 排水沟的砌筑 洞口 5m 范围外设置截水天沟 天沟排水沟相连接 保证排水畅通 流 到山梁以外 砌筑砂浆采用 M10 水泥砂浆 片石的最小截面不应小于 20cm 应及时勾缝 并进行洒水养护 根据现场地形 左低右高 左侧采用自然排水 通过天沟将水引致山 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 6 谷低洼处自然排走 右侧设置沟槽 将水引至左侧排走 3 13 1 小导洞施工小导洞施工 3 1 1 开挖 小导洞位于隧道上台阶中间位置 导坑外轮廓尺寸为 3m 宽 4m 高 顶部为一半径 1 5m 的半圆形拱 详见图 3 1 1 开挖采用光 面爆破 减小装药量 进行弱爆破 人工辅助出碴 每循环开挖不超过 2m 开挖后及时进行初支 每 2m 设置一榀钢拱架 加强支护 45 25 400 300 20 20 260 小导洞 R150 20 初支 360 20 22锚杆 L 2m 间距1m 20cm厚 图 3 1 1 小导洞断面图 3 1 2 初期支护 小导洞采用 22 砂浆锚杆 8 钢筋网片 喷射厚混凝土进行初期支 护 锚杆长 3m 间距 1m 梅花形布置 钢筋网格间距 25cm 25cm 并每 2m 设置一道 I18 工字钢拱架 纵向连接钢筋采用 22 螺纹钢 间距为 1 0m 喷射 C25 混凝土 20cm 厚 钢筋网片间距 20 20cm 初期支护施工工 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 7 序流程为 开挖后初喷砼 系统支护 锚杆 钢筋网 钢架 施工 复喷 砼 1 打设砂浆锚杆 采用 22 砂浆锚杆 长 2m 间距 1m 梅花形布置 锚杆施工时与岩 面垂直 锚杆须与钢筋网片连接牢固 2 钢筋网铺设 钢筋须经试验合格 使用前必须除锈 在洞外分片制作 安装时搭接 长度不小于 1 至 2 个网格 人工铺设贴近岩面 与锚杆和钢架绑扎连接 或点焊焊接 牢固 钢 筋网和钢架绑扎时 应绑在靠近岩面一侧 确保整体结构受力平衡 喷混凝土时 减小喷头至受喷面距离和控制风压 以减少钢筋网振动 降低回弹 3 钢架施工 1 制作 钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作 制作时严格按设 计图纸进行 保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求 每节两端均焊连接 板 节点间通过连接板用螺栓连接牢靠 加工后必须进行试拼检查 严禁 不合格品进场 2 安装 钢架按设计要求安装 安装尺寸允许偏差 横向和高程为 5cm 垂直度 2 钢架的下端设在稳固的地层上 拱脚高度低于上部 开挖底线以下 15 20cm 拱脚开挖超深时 加设钢板或混凝土垫块 安装 后利用锁脚钢管定位 超挖较大时 拱背喷填同级混凝土 以使支护与围岩 密贴 控制其变形的进一步发展 两排钢架间用 22 钢筋拉杆纵向连接牢 固 以便形成整体受力结构 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 8 3 施工技术措施 钢架安装前 测量组放出钢架水平和高度的控制点 中线水平和竖直 的控制点 钢架安装时 严格控制其内轮廓尺寸 钢架架立时 予留钢架 沉降量 尽量紧贴围岩面 防止侵限 钢架安装好后 用锚杆锁脚固定 防止其发生移位 钢架背后喷砼密实 拱架全部被喷射混凝土覆盖 保护层 厚度不小于 4cm 4 喷射混凝土 开挖后找顶 撬帮完成 立即进行初喷封闭围岩 充分发挥围岩的自 稳能力 喷砼采用湿喷机配机械手进行作业 1 喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产 混凝土搅拌车运输混凝土 卸入湿喷机 机械手配合湿喷机喷混凝土 2 施工技术措施 喷射前将松动的围岩处理干净 检查开挖断面净空尺寸 检查电路 设 备和管路 在不良地质地段 设专人随时观察围岩变化情况 当受喷面有 涌水 淋水 集中出水点时 先进行引排水处理 喷混凝土前设置砼厚度标识 并采用高压水冲洗受喷面 遇水易泥化 地段采用高压风吹净岩面 喷射作业采取分段 分片 分层自下而上顺序 进行 对于较大的凹洼处 首先喷射填平 喷嘴与岩面保持垂直 且距岩 面 0 8 1 2m 喷砼时控制好风压和速凝剂掺量 减少回弹 喷射压力控 制在 0 15 0 2MPa 施工中经常检查出料弯头 输料管和管路接头 处理故障时断电 停 风 发现堵管时先关机后停风 3 3 2 2 小导管施工小导管施工 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 9 1 施工工艺 小导管注浆施工工艺流程图 详见下页 超前小导管主要用于洞口 及洞身的超前支护中 2 工艺要求 制作钢花管规格为 42 3 5mm 环向间距 0 5m 纵向间距根据不同 围岩级别而变化 每环 20 根 单根长 3 5m 特殊地段为 5m 单层超前小 导管外插角以 10 度为宜 双层超前小导管最大插角控制在 30 度左右 在 钢花管的前部钻注浆孔 孔径为 6 8mm 孔间距 10 12cm 呈梅花形布置 前端制作成锥形 尾部长度不小于 30cm 作为不钻孔的止浆段 3 性能特点及适用条件 浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后 不仅将岩块或颗粒胶结为整体起 到了加固作用 而且填塞了裂隙 阻隔了地下水向坑道渗流的通道 起到 了堵水作用 因此 超前小导管注浆不仅适用于一般软弱破碎围岩 也适 用于地下水丰富的软弱破碎围岩 4 注浆 注浆设备应性能良好 工作压力应满足注浆压力要求 并应进行现 场试验运转 小导管注浆的孔口最高压力应严格控制在允许范围内 以防压裂开 挖面 注浆压力一般为 0 5 1 0MPa 止浆塞应能经受注浆压力 注浆压力 与地层条件及注浆范围要求有关 一般要求单管注浆能扩散到管周 0 5 1 0m 的半径范围内 要控制注浆量 即每根导管内已达到规定注入量时 就可结束 若 孔口压力已达到规定压力值 但注入量仍不足 亦应停止注浆 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 10 注浆结束后 应做一定数量的钻孔检查或用声波探测仪检查注浆效 果 如未达到要求 应进行补注浆 注浆后应等待 8 h 水泥浆 方可开挖 开挖长度应按设计循环进尺 的规定 以保留一定长度的止浆墙 亦即超前注浆的最短超前量 合格 调整注浆参数 不 合 格 满足要求 不能满足要求 施工准备 测量定位 钻孔作业 清 孔 钻孔验收 下管 封堵孔口 喷混凝土封堵工作面 连接 调试注浆管路 小导 管制 备 原材料进场检验 浆液配合比设计 注浆试验 浆液制备注浆作业 注浆效果分析 管尾与钢架焊接 结束 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 11 小导管注浆施工工艺流程图小导管注浆施工工艺流程图 4 4 监控量测 监控量测 4 14 1 监控量测项目监控量测项目 1 洞外地表沉降观测 2 周边收敛量测 3 拱顶沉降量测 4 24 2 点位布设点位布设 在 DK2 254 264 段地表 沿中线方向纵向每 10m 设置一处沉降观测 桩 横向两侧各 20m 范围内每 5m 设置一处沉降观测桩 共设置 20 个观测 点 洞内每 10m 布置 1 个拱顶下沉点和 2 个净空水平收敛量测点 用徕卡 全站仪观测点位的动态变化 4 2 1 地表下沉点的布置要求 1 高程基准点设置在开挖线影响范围以外 2 3 个 2 监控点的埋深 在埋设点挖长 宽 高均为 200mm 的坑 然后放入 沉陷测点 测点一般采用 20 30mm 长 300 400mm 圆头钢筋制成 测 点四周用混凝土填实 3 控制点的测量时间 地表下沉量测采用水准仪加测微器观测 在衬 砌结构封闭 下沉基本停止时为止 4 2 2 拱顶下沉及周边收敛 洞口内每隔 5m 作一个观测断面 最前端的一个断面紧跟掌子面 每断 面 2 对测点用收敛计和水准仪分别观测水平收敛值和拱顶下沉值 4 2 3 量测频率 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 12 洞内观测分为开挖工作面观测和初期支护状态观测两部分 开挖观测 应在每次开挖后进行 地质情况基本稳定无变化时 可每天进行一次 对 初期支护的观测也应每天至少进行一次 净空水平收敛和拱顶下沉量测采用相同的量测频率 量测频率见下表 量测数量的处理与反馈 根据量测数据及时绘制拱脚水平相对净空变 化 拱顶相对下沉和地表下沉的时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图 对初期支护时态曲线进行回归分析 选择与实测数据拟合性好的函数 进行回归 预测可能出现的最大位移 拱顶下沉和净空变化监控量测频率表拱顶下沉和净空变化监控量测频率表 注 B 为隧道开挖宽度 4 2 4 根据量测结果按下列要求进行隧道稳定性综合判别 1 隧道稳定性综合评价标准 实测最大值或回归预测值最大值应不大于允许值或设计最大值 根据位移速率判别 当周边位移速率小于 0 1 0 2mm d 时或拱顶下沉速率小于 0 07 0 15mm d 时 则认为围岩位移达到基本稳定 当周边位移或拱顶下沉速率大于 1 0mm d 时 表明位移不稳定 应加 变形速度 mm d 量测断面距开挖断面距离量测频率 5 1B2 次 d 1 5 1 2 B1 次 d 0 2 0 5 2 5 B1 次 3d 0 2 5B1 次 周 中铁 XXXX 项目部 XX 隧道出洞方案 13 强观测 当周边位移或拱顶下沉速率大于 5 0mm d 时 应报警 进行加固 4 2 5 二次衬砌施做在满足下列要求时进行 各测试项目的位移速率明显收敛 围岩基本稳定 已产生的各项位移已达到预计总位移量的 80 90 周边位移速率小于 0 1 0 2mm d 或拱顶下沉速率小于 0 07 0 15mm d 级围岩地段不宜单纯强调洞室的收敛变形量 具备条件时应尽早 施作二次衬 5 5 安全 质量控制措