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飞石崖 小老虎嘴隧道 初期支护方案 四川路桥建设股份有限公司 国道 318 线川藏公路 西藏境 通麦至 105 道班段 整治改建工程第一合同段项目经理部 二 O 一二年十一月 飞石崖 小老虎嘴隧道 初期支护方案 编编 制制 复复 核核 审审 核核 项目负责人项目负责人 四川路桥建设股份有限公司 国道 318 线川藏公路 西藏境 通麦至 105 道班段 整治改建工程第一合同段项目经理部 目目 录录 第一章第一章编制依据及原则编制依据及原则 5 5 1 1 编制依据 编制依据 5 2 2 编制原则 编制原则 5 第二章第二章工程概况工程概况 6 6 1 1 工程概述 工程概述 6 2 2 隧道工程技术标准隧道工程技术标准 6 3 3 隧址区工程地质条件简述 隧址区工程地质条件简述 7 4 4 隧道地质评价隧道地质评价 13 5 5 水文地质评价水文地质评价 14 第三章第三章隧道总体设计隧道总体设计 1616 1 1 隧道平纵面设计隧道平纵面设计 16 2 2 隧道衬砌内轮廓隧道衬砌内轮廓 16 3 3 隧道土建设计 隧道土建设计 17 4 4 不良地形 地质情况处理措施不良地形 地质情况处理措施 20 5 5 4 4 洞口防排水洞口防排水 22 6 6 路面工程路面工程 22 7 7 内装工程内装工程 22 第四章第四章隧道初期支护施工前提条件隧道初期支护施工前提条件 2323 1 1 现场准备工作 现场准备工作 23 2 2 技术准备工作 技术准备工作 23 3 3 劳动组织及施工班组划分 劳动组织及施工班组划分 23 第五章第五章施工工期计划施工工期计划 2424 1 1 工期计划 工期计划 24 2 2 人员与施工机具设备配备 人员与施工机具设备配备 24 第六章第六章隧道初期支护施工方案隧道初期支护施工方案 2727 1 1 大管棚支护施工工序及方法 大管棚支护施工工序及方法 27 2 2 超前小导管预注浆 超前小导管预注浆 28 3 3 超前锚杆 超前锚杆 30 4 4 系统锚杆施工方案 系统锚杆施工方案 30 5 5 自进式或普通中空锚杆 自进式或普通中空锚杆 33 6 6 钢筋网片 钢筋网片 33 7 7 钢架预制 安装 钢架预制 安装 34 8 8 喷砼支护 喷砼支护 35 第七章第七章初期支护施工要求及检测标准初期支护施工要求及检测标准 3838 1 1 锚杆施工要求及检测标准锚杆施工要求及检测标准 38 2 2 钢筋网支护钢筋网支护施工要求及检测标准施工要求及检测标准 38 3 3 喷射混凝土支护喷射混凝土支护施工要求及检测标准施工要求及检测标准 39 4 4 钢支撑支护施工要求及检测标准钢支撑支护施工要求及检测标准 40 5 5 超前锚杆 超前锚杆施工要求及检测标准施工要求及检测标准 41 6 6 超前管棚 超前管棚施工要求及检测标准施工要求及检测标准 41 第八章第八章初期支护施工安全初期支护施工安全 4242 1 1 洞内施工安全 洞内施工安全 42 2 2 初期支护施工安全 初期支护施工安全 42 第九章第九章施工环保施工环保 4343 隧道初期支护施工技术方案隧道初期支护施工技术方案 第一章第一章编制依据及原则编制依据及原则 1 编制依据 编制依据 1 1 建设单位提供的设计图纸及公路标准 1 公路工程技术标准 JTG B01 2003 2 公路隧道设计规范 JTG D70 2004 3 公路隧道通风照明技术规范 JTJ026 1 1999 4 公路水泥混凝士路面设计规范 JTG D40 2002 5 公路沥青路面设计规范 JTG D50 2006 6 公路工程抗震设计规范 JTJ004 89 7 公路隧道施工技术规范 JTJ042 94 8 地下工程防水技术规范 GB 50108 2001 9 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB 50086 2001 10 交通部 1996 年 1 月 1 日颁发的 公路工程基本建设项目建设文件编 制办法 11 公路工程地质勘察规范 JTJ064 98 12 工程建设标准强制性条文 公路工程部分 13 飞石崖 小老虎嘴隧道工程地质详勘报告 1 2 参考的规范参考的规范 手册 1 隧道 铁路工程技术手册 2 铁路隧道喷锚构筑法技术规范 TB 10108 2002 1 3 对施工现场的调查和踏勘 1 4 单位具有的设备条件 经济技术实力 队伍人员状况 1 5 本工程建设涉及的国家 地方的有关政策 法规 标准和规范 2 编制原则 编制原则 2 1 以安全 优质 实用 高效的目的为原则 编制本施工方案 2 2 根据工程特点和现场情况进行编制 使制定的施工方案 技术 工 艺 措施等切实可行 2 3 尽量采用合理的机械设备及施工技术 施组中的主要工程项目做到资 审核 图号 S6 1 日期 2007 04 源充足 工艺新颖 2 4 切实搞好环境保护 减少水土流失 合理占用土地 废水 废碴处理 方法彻底有效 第二章第二章工程概况工程概况 1 1 工程概述工程概述 1 11 1 概述概述 川藏公路通麦 105 道班段为川藏公路 卡脖子 地段 勘察区属高中山深 切割峡谷地貌 地形陡峭 地貌单元多 地层较复杂 植被发育 第四系厚度 较大 基岩覆盖严重 勘察区在大地构造上位于冈底斯山喜马拉雅期岛孤构造 范围内 区内断裂构造极其发育 滑坡 泥石流 水毁 活动性断层 崩塌及 岩堆等地质病害发育 工程地质条件复杂 本标段共设中隧道 1 座 长度 531m 短隧道 1 座 长度 443m 隧道总长度 974m 1 21 2 隧道主体工程设计范围隧道主体工程设计范围 本项目隧道为山岭岩土隧道 主体土建设计范围包括了洞门及洞口工程 明洞 暗洞 隧道防排水 洞内 路面 电缆槽 路面排水边沟等 明洞部分采用明挖顺作法施工 放坡开挖 逆做防护 暗洞采用新奥法施 工 并根据隧道洞口位置 地形地势 进洞条件 边仰坡稳定情况灵活采用偏 压明洞 半明暗进洞等各种措施 2 隧道工程技术标准隧道工程技术标准 隧道工程按单洞双向两车道 40km h 二级公路标准进行设计 主要设计标准 如下 2 12 1 设计速度设计速度 设计速度 40km h 2 22 2 隧道建筑限界隧道建筑限界 按 公路工程技术标准 JTG B01 2003 设计 隧道建筑限界采用单洞限宽 9 00m 组成为 0 75 0 25 3 50 3 5 0 25 0 75 m 限高 5 0m 2 32 3 设计交通量设计交通量 预测 2033 年年平均日交通量 客车 1712PCU d 货车 4247 PCU d 2 42 4 洞内路面设计荷载洞内路面设计荷载 设计计算路面荷载 公路 级 3 隧址区工程地质条件简述隧址区工程地质条件简述 3 13 1 隧道自然地理条件隧道自然地理条件 3 1 1 飞石崖隧道 1 概述 飞石崖隧道位于波密县通麦飞石崖 测设里程为 K4093 085 K4093 616 隧道长 531m 属傍河中隧道 总体走向为 SW17 最大埋深约 83m 进洞设计 高程为 2080 85m 出口设计高程为 2064 67m 2 地形地貌 隧址区属高中山构造剥蚀地貌 山体呈近南北向展布 隧道段微地貌为山 麓斜坡 坡地呈东西向展布 隧道位于山脚斜坡地带 属顺河傍山隧道 隧道 经过处斜坡最大高程为 2155 88m 帕隆藏布呈 形河谷流经隧道山体外 隧址区地势陡峭 沿帕隆藏布河岸一带均为 20 80m 高的悬崖峭壁 且发育有 崩塌 危岩等不良地质灾害 斜坡坡度平均为 50 左右 局部陡坡近直立 坡 体表层植被发育 覆盖层厚约 3 5 米 隧道进口沿现有川藏公路向山体内延伸 位于斜坡一冲沟低洼地带 为 F8 断层通过部位 进口仰坡约 60 岩性为前震旦系冈底斯岩群黑云母斜长片 麻岩 岩石裸露且破碎无植被 洞口上方及线路右侧边坡为陡壁危岩区 上部 有薄层崩坡积物覆盖 常有危岩落石危害行车安全 雨季冲沟内有较大的地表 流水 影响道路行车 洞口外侧为高 20 80m 的悬崖峭壁 隧道出口从山体内向外延伸接现有公路 位于斜坡一冲沟低洼地带 为 F35 断层通过部位 洞口仰坡 45 岩石裸露且破碎 洞口上方边坡为陡壁危 岩区 上部薄层崩坡积物覆盖 植被较发育 常有危岩落石危害行车安全 线 路右侧为 B2 崩塌区 常有落石 特别是雨季 危害行车安全 受断层带影响 隧道出口段内冲沟强发育 共发育有 6 条冲沟 冲沟内有流量较大的常年流水 洞口外侧为 40 50m 高的悬崖峭壁 3 1 2 小老虎嘴隧道 1 概况 小老虎嘴隧道测设里程为 K4095 344 K4095 787 隧道长 443m 属依 山傍河短隧道 隧道进出口线型为弧形 洞身段为直线形 总体走向为 NE13 最大埋深约 84 89m 进口设计高程为 2054 01m 出口设计高程为 2041 81m 纵坡为 2 75 隧道为单洞双向驶车道 2 地形地貌 隧址区属高中山构造剥蚀地貌 山体呈近南北向展布 隧道段微地貌为 山麓斜坡 坡地呈东西向展布 隧道地处帕隆藏布小老虎嘴河南 帕隆藏布右 岸山脊凸出导致帕隆藏布由南流折向 SWl 流形成小老虎嘴河湾 隧道横穿帕隆 藏布右岸山脊 属依山傍河隧道 隧道距帕隆藏布最大水平距离约 180m 隧址 沿线最高点为小老虎嘴小山脊 高程为 2135 00m 最低点为隧道出口段 标高 为 2041 81m 相对高差 93 19m 隧址区地势陡峭 沿帕隆藏布河岸一带均为 15 80m 高的悬崖峭壁 且发育有崩塌 危岩等地质灾害体 斜坡坡度平均 55 局部陡坡近直立 坡体顶部植被发育 坡顶表层覆盖厚约 3 12m 隧道进口位于河道上游右岸地处 H1 滑坡的南侧 沿现有川藏公路右侧 横穿山脊 进口仰坡坡度约 50 70 岩性为前震旦系冈底斯岩群黑云斜长片 麻岩 覆盖薄层崩坡积碎块石 洞口上方及右侧边坡为陡壁危岩区 上部有薄 层崩坡积物覆盖 常有危岩落石危害行车安全 接引线位于 H1 滑坡区 影响隧 道洞口稳定性 洞口外侧为高 20 50m 的悬崖峭壁 隧道出口位于河湾下游右岸与现川藏公路街接 出口仰坡坡度约 70 岩性为前震旦系冈底斯岩群黑云斜长片痳岩 覆盖薄层崩塌坡积碎块石 洞口 上方及线路右侧边坡为陡壁危岩区 上部有薄层崩坡积物覆盖 常有危岩落石 危害行车安全 洞口发育为崩塌堆积物 3 气候与气象 气温 勘察区地处西藏东南部 雅鲁藏布江大拐弯北西帕隆藏布右岸 气 候受印度洋暖流影响 干湿季分明 属亚热带北缘 一年两季气候即雨季 5 10 月 和旱季 11 月 年 4 月 分明 平均温度较高 年平均气温 11 98 最高年平均气温为 13 2 1953 年 最低年平均气温 11 1963 年 降雨量 年降水量丰沛 连续雨日多 全年平均在 200 天以上 达 84 0 根据波密县气象局 1953 2000 年资料 年平均降雨量 1078 9mm 降雨 量变幅较大 最大的是 1988 年为 1364 6mm 其次是 1991 年为 1337 3mm 最少 的是 1971 年为 753 5mm 全年连续雨日多 但降水量年内分配不均 雨季降水 平均占年降水量的 70 旱季占 30 左右 旱季中 11 月至次年 2 月降水最少 仅几毫米至几十毫米 3 4 月以春雪春雨为主 降水量一般占年降水量 20 多 最大降水月一般发生在 6 9 月 日降水可达 20mm 以上 最大可达 30 53mm 1968 年 7 月 4 日达 52 9mm 达到了暴雨级 降水量一般占全年的 15 27 最多可达 32 7 1960 年 6 月 雨季各月降水变化较大 但都较丰 沛 风 根据西藏自治区气象局提供的波密县通麦镇 林芝县排龙乡设置的自 动气象站资料 2010 年 7 月至 2012 年 3 月期间 月极大风速为 17 5m s 月最 大风速为 9 3m s 发生在 2011 年 5 月 由于设站期间太短 无法回归出设计 所需设计风速资料 查 公路桥梁设计通用规范 JTGD60 2004 林芝地区基 本风速为 29 7m s 月最大风速为 9 3m s 发生在 2001 年 5 月 由于设站期间 太短 无法回归出设计所需设计风速资料 查 公路桥梁设计通用规范 JTGD60 2004 林芝地区基本风速为 29 7m s 4 水文条件 勘察区地表水属雅鲁藏布江一级 二级水系 一般支流有易贡藏布 波都 藏布 东久河 帕隆藏布 易贡藏布与波都藏布在通麦特大桥处合二为一汇入 怕隆藏布 向西南流向排龙 东久河在老虎嘴汇入怕隆藏布 流向雅鲁藏布江 帕隆藏布是勘察路段内主要的泄洪河 其次为东久河 它们的共同特点为落差 大 水流湍急 多形成深谷 区内河流水质纯净 无污染 帕隆藏布为雅鲁藏布江的一级支流 流域内平均纵坡 12 6 属外流水 系 怕隆藏布在 102 滑坡处 即加马其美沟口 多年平均流量 421 0m3 s 在 追龙沟口处流量为 924 4m3 s 年平均总径流量 2 746 1010m3 年最大洪峰流 量 4696m3 s 易贡藏布是帕隆藏布最大的支流 发源于那曲地区嘉黎县西北的念青唐 古拉东延余脉南麓 主河水 286km 在通麦特大桥附近汇入帕隆藏布 流域面 积 13533km2 占帕隆藏布流域面积的 47 3 超过主河在通麦以上的汇流面积 易贡藏布最高海拔 6956m 最低海拔 2030m 高差达 4926m 平均海拔纵坡 17 26 根据贡德水文站资料 每年 4 月底或 5 月初开始涨水 7 月水量最大 8 月底后开始退水 年平均流量 527m3 s 最大流量 1780m3 s 最小流量约 55m3 s 常出现在 2 月份 年总径流量达 1063 1010m3 迫龙沟属帕隆藏布右岸一级支流 是川藏公路上一处特大灾害性暴雨 冰川型泥石流沟 主沟长 18 75km 沟床平均纵坡 128 2 流域面积 86 1km2 年平均流量 9 27m3 s 年最大洪峰流量 61 04m3 s 年径流总量 2 924 102m3 流域呈哑铃形 最高海拔 5828m 最低海拔 1913m 相对高差 3915m 上游区发育着一条面积 23 8km2 的现代季风海洋性冰川 冰川储量 3008 1 106m3 折合水量 2707 7 106m3 该冰川属活跃冰川 具周期性快速 运动的特点 5 水文地质条件 地下水类型依据含水介质 埋藏条件及水运动特征 主要分布于第四系堆 积物种的孔隙水和沿片麻岩 片岩节理裂隙水发育的基岩裂隙水 地下水补给 的来源为大气降水和冰雪融水 第四系孔隙水 主要赋存于区内第四系崩坡积体和冲洪积层的孔隙内 现 代河谷和河流阶地的冲洪积砂卵石中地下水一般比较丰富 受大气的降水 地 表水体的补给 向低洼处径流 向河谷底部水体排泄 坡体中的孔隙水受地形 和季节影响变化大 相对较为贫乏 主要受大气降水 冰雪融水和基岩裂隙水 补给 以蒸发 泉水等形式排泄等 但该地层孔隙水在径流过程中引起浸泡土 体 降低土体的抗剪强度 加大土体重度及浅蚀等作用 即成为区内局部地段 形成坡面滑塌的主要原因 基岩裂隙水 基岩中断裂及节理裂隙非常发育 沿着断裂带赋存了大量的 基岩裂隙水 多以泉的形式出露地表 流量变化大 不均一 基岩裂隙水的补 给源主要有冰雪融水 孔隙水 地表径流水及大气降水 山体上部浅层岩裂隙 水的冻融变化和山体下部基岩裂隙水的动水压力进一步加固了表层岩体的风化 为崩塌和坡面碎落提供了一定的物质基础和推动作用 使其活动性能得到进一 步加强 根据水质分析成果报告 地下水类型为 HCO3 Ca 型 依据规范判定 地下 水一般对混凝土无腐蚀 地表水类型为 HCO3 Ca 型 一般对混凝土无腐蚀 仅 易贡藏布之江水对混凝土具弱腐蚀 3 23 2 不良地质体不良地质体 飞石崖隧址区内发育的不良地质现象主要为断裂构造 崩塌 围岩等 由 于隧址区内坡降大 冲沟上游为冰雪山且隧址斜坡距雪线不远 在发生大规模 降雪天气下 有发生雪崩的可能 主要影响隧道进出口引道 3 2 1 飞石崖隧道 1 地质构造 断层 区域性加拉白垒西麓断裂带沿帕隆藏布通过隧址区 受其影响 隧址 区发育着 F8 F10 F11 F32 F33 F34 F35 共 7 条断层 现有隧址区内发育 的断层的特征及其对隧道可能造成的影响和破坏进行分述如下见表 1 表表 3 13 1 断层特征表断层特征表 编号里程桩号断层特征 与隧道走向 关系 对隧道的影响 F8K4093 069 走向 80 倾向 350 倾角 75 产于黑云斜 长片麻岩内 破碎带宽约 5 10m 由碎裂岩 断层 角砾岩等组成 为压扭性 逆断层 地貌上呈线性小 沟槽 沟内上段覆盖第四 系 位于飞石崖 隧道进口段 与隧道轴线 呈 41 斜 交 隧道进口位于断层破碎带内 影响隧道进口仰坡及洞口稳 定性 F10K4093 316 走向 76 倾向 346 倾角 64 顺层断层 产于黑云斜长片麻岩内 破碎带宽约 4 4m 由碎 裂岩 透镜状千枚状棱岩 断层角砾岩和泥质条带状 断层泥组成 为压扭性 Q3 活动性逆断层 与隧道洞 身段轴线呈 57 斜交 围岩破碎 影响隧道围岩 稳定性 断层破碎带渗水性 好 为地下水导水通道 地 表水易渗入 开挖时易引发 崩塌 涌水 渗水等 F11K4093 436 走向 280 倾向 190 倾角 36 产于 黑云斜长片麻岩内 破碎 带宽约 0 5 1 5m 呈上 窄下宽状 主要由破裂岩 组成 两侧有少量断层泥 为压扭性 Q3 活动逆断层 与隧道洞 身轴线近正 交 与隧道近正交且倾解较缓 对隧道围岩特别是拱顶岩体 影响严重 断层破碎带渗水 性好 为地下水导水通道 地表水易渗入 开挖时易引 发崩塌 涌水 渗水等 F32K4093 351 走向 355 倾向 305 倾角近直立 顺 与 F33 断 层相交于隧 围岩破碎 影响隧道围岩 稳定性 断层破碎带渗水性 层断层 产于黑云斜长片 麻岩内 破碎带宽约 2 5m 呈上窄下宽状 主要由糜棱岩组成 挤压 片理较发育 两侧有少量 断层泥 为压扭性逆断层 道洞身并与 轴线呈 86 斜交 好 为地下水导水通道 地 表水易渗入 开挖时易引发 崩塌 涌水 渗水等 F33K4093 399 走向 300 倾向 30 倾角 55 产于黑云斜 长片麻岩内 破碎带宽约 0 8 1 6m 呈上窄下宽 状 主要由糜棱岩组成 两侧有断层泥 为压扭逆 断层 与 F32 断 层相交于隧 道洞身并与 轴线呈 86 斜交 围岩破碎 影响隧道围岩 稳定性 断层破碎带渗水性 好 为地下水导水通道 地 表水易渗入 开挖时易引发 崩塌 涌水 渗水等 F34K4093 506 走向 278 倾向 8 倾角 73 产于黑云斜 长片麻岩内 破碎带宽约 2 3m 破碎带由褐黄色 糜棱岩组成 密集破壁理 发育 为压扭性逆断层 地上呈线性小沟槽冲沟 与隧道洞 身轴线近正 交 围岩破碎 影响隧道围岩 稳定性 断层破碎带渗水性 好 为地下水导水通道 地 表水易渗入 开挖时易引发 崩塌 涌水 突泥等 F35K4093 611 走向 297 倾向 27 倾角 72 产于黑云斜 长片麻岩内 破碎带宽 5 6m 主要由糜棱岩组 成 为压扭性逆断层 地 貌上呈线性小沟槽 冲沟 水流量较大 附近泉点发 育 泉水流量较大 在飞石崖 隧道出口处 与线路呈 68 斜交 围岩破碎 危害隧道出口 影响隧道出口仰坡及洞门稳 定性 出口易发生涌水 渗 水等 3 2 2 小老虎嘴隧道 1 地质构造 断层 区域性加拉白垒西麓断裂带沿帕隆藏布通过隧址区 受其影响 隧址 区发育着 F36 F37 F38 F24a F24b 共 5 条断层 现对隧址区内发育的断层 的特征及其对隧道可能造成的影响和破坏进行分述如下表 表表 3 3 2 2 断层特征表断层特征表 编号里程桩号断层特征 与隧道走 向关系 对隧道的影响 F24a K4095 368 左 38m K4095 5 走向 348 倾向 78 近直立 该断层 为加拉白垒西麓断裂带 于隧道外 侧距隧道 38 124m 受断层影响 围岩破碎 影响隧道洞身稳定及开挖 时易引发崩塌等 62 左 124m主于断裂 产于黑云斜 长片麻岩内顺片痳理发 育 破碎带由黄色透镜 状泥质縻棱岩条带组成 断面处有 10m 厚断层泥 为 Q3 活动压扭逆断层 地貌上呈线性小沟槽 通过 隧 道位于断 层下盘 F24b K4095 385 左 73m K4095 5 34 左 138m 走向 350 倾向 80 近直立 该断层 为加拉白垒西麓断裂带 主干断裂 产于黑云斜 长片麻岩内 隧道外 侧距隧道 73 138m 通过隧道 位于断层 下盘 受断层影响 围岩破碎 影响隧道洞身稳定及开挖 时易引发崩塌等 F36K4095 535 5 走向 281 倾向 110 倾角 66 产 于黑云斜长片麻岩内 破 碎带宽约 1 3m 主要 由糜棱岩组成 为压扭 性逆断层 与小老虎 嘴隧道洞 身段轴线 正交 围岩破碎 影响隧道洞 身稳定及开挖时易引发崩 塌 涌水 渗水等 F37K4095 552 走向 301 倾向 31 倾角 42 产于 黑云斜长片麻岩内 破碎 带宽约 0 5 1m 主要 由透明镜状糜棱岩组成 为压扭性逆断层 与小老虎 嘴隧道洞 身段轴线 正交 倾角较缓 围岩破碎 影响洞身稳定较大及开挖 时 易引发崩塌 涌水 渗水等 F38K4095 736 5 走向 257 倾向 5 倾角 45 属顺层断层 产于黑云斜长片麻岩内 破碎带宽约 0 5 1m 主要由透镜状糜棱岩及 少量断层泥组成 为压 扭逆断层 与小老虎 嘴隧道洞 身呈 35 斜交 倾角较缓 围岩破碎 影响洞身稳定及开挖时易 引发崩塌 涌水 渗水等 4 隧道地质评价隧道地质评价 4 14 1 洞口稳定性地质评价洞口稳定性地质评价 1 飞石崖隧道进口位于帕隆藏布右岸斜坡中部断层通过部位所形成的冲沟 内 地形坡度约 60 岩性为前震旦系冈底斯岩群黑云斜长片麻岩 坡顶部覆 盖少量第四系崩坡积碎石 斜坡现状整体性稳定 时常有表层岩块掉落 隧道出口位于帕隆藏布右岸斜坡从 C6 冲沟下部山体斜坡 与现有公路呈大 角度相交 向外延伸通过 F5 断层控制的 C7 冲沟 地形坡度约为 45 岩性为前 震旦系冈底斯岩群黑云斜长片麻岩 坡顶部覆盖少量第四系崩坡积块石 斜坡 现状整体稳定 时常有表层危岩块掉落 2 小老虎嘴隧道进口位于帕隆藏布右岸河湾上游斜坡地带 坡顶部覆盖大 量第四系崩塌坡积碎块石 进口段覆盖薄层碎块石 下伏基岩 岩性为黑云母 斜长片麻岩 斜坡现状整体稳定 局部时常有表层危岩块掉落 隧道出口位于帕隆藏布右岸河湾上游斜坡地带 坡上植被发育 有薄层崩 坡积层覆盖 出口基岩裸露埋深约 4 5m 岩性为中风化黑云母斜长片麻岩 斜坡现状整体稳定 局部时常有表层危岩块掉落 4 24 2 围岩分级及洞身稳定性评价围岩分级及洞身稳定性评价 根据岩体的工程地质特征 按交通部 公路隧道设计规范 JTGD70 2004 中有关 隧道围岩分级 的规定 将隧道全洞身围岩级别划为 级 不同段落的工程地质特征有所不同 依次见表 4 1 4 2 表表 4 14 1 飞石崖隧道围岩级别划分表飞石崖隧道围岩级别划分表 序号桩 号 长度 m 围岩级别复合式衬砌级别 1 K4093 085 K4093 108 23 半明半暗 2 K4093 108 K4093 138 30 级浅埋 3 K4093 138 K4093 168 30 级 A 型 4 K4093 168 K4093 210 42 级 B 型 5 K4093 210 K4093 240 30 级 A 型 6 K4093 240 K4093 300 60 级浅埋 7 K4093 300 K4093 330 30 级 A 型 8 K4093 330 K4093 395 65 级浅埋 9 K4093 395 K4093 465 70 级 A 型 10 K4093 465 K4093 532 67 级浅埋 11 K4093 532 K4093 562 30 级浅埋 12 K4093 562 K4093 612 50 级浅埋 13 K4093 612 K4093 616 4 半明暗 表表 4 24 2 小老虎嘴隧道围岩级别划分表小老虎嘴隧道围岩级别划分表 序号桩号 长度 m 围岩级别复合式衬砌级别 1 K4095 344 K4095 355 11 半明半暗 2 K4095 355 K4095 385 30 级浅埋 3 K4095 385 K4095 460 75 级 A 型 4 K4095 460 K4095 536 76 级浅埋 5 K4095 536 K4095 566 30 级 A 型 6 K4095 566 K4095 627 61 级 B 型 7 K4095 627 K4095 657 30 级 A 型 8 K4095 657 K4095 717 60 级浅埋 9 K4095 717 K4095 767 50 级浅埋 10 K4095 767 K4095 787 20 半明半暗 5 水文地质评价水文地质评价 5 15 1 地下水的腐蚀性评价地下水的腐蚀性评价 勘察期间根据隧道取水样分析结果对混凝土无腐蚀性 但其 SO42 离子含量 相对地表水较高 隧道施工过程中及隧道建成后由于地下水渗流路径改变 对 受含烃类及碳质泥岩等岩层影响较大 隧道建成后运营过程中 其地下水渗流 路径将会受到改变 地下水入渗过程中 会受到含烃类及碳质泥岩等岩层淋漓 的影响 地下水呈现硫酸盐结晶类腐蚀的可能性极大 并加强施工过程中的动 态观测 5 25 2 涌水量预测涌水量预测 1 涌水量特征 隧址区地下水类型主要为基岩裂隙含水 主要由斜坡地表水系沿基岩裂隙 入渗补给 径流途径短 交替循环强烈 隧道开挖时 地下水形态以股状出水 为主 雨季可能会出现涌水 突水 2 涌水量计算 在对隧道涌水量进行计算时 根据隧址区内已有水文地质资料 可先采用 泉水流量汇总法进行粗略估算再采用大气降水渗入量法总体性概略评估 采用 水均衡法校核隧道最大涌水水量 然后采用地下水动力学法 水平廊道计算法 进行隧道涌水量验算 最后对以上各种涌水计算方法计算的结果进行综合预测 隧道涌水量 泉流量汇总法计算的隧址区主要泉水流量调查成果及计算如下表 表表 5 15 1 隧址区主要泉水流量一览表及泉流量汇总计算结果表隧址区主要泉水流量一览表及泉流量汇总计算结果表 泉点编号泉点位置流量 1 S 观测时间备注 Q1 洞身段 6 042006 9 22 Q2 洞身段 0 242006 9 22 Q3 洞身段 0 602006 9 22 Q4 出口 0 212006 9 22 Q5 出口 0 362006 9 22 Q6 出口 1 212006 9 22 泉水流量汇总 m3 d 747 21 主 由于勘察区内植被茂盛 对部分出露不明显的泉点的地下水涌水量未计入上表内 但 其同样影响隧道涌水量 大气降水渗入量法计算的最大涌水量为 Qmax 2 0 105 0 0529 0 70 10 049 1 3628 94m2 d 水平廊道计算预测涌水计算如下表 表表 5 25 2 水平廊道计算法预测隧道涌水量计算如下表水平廊道计算法预测隧道涌水量计算如下表 分段号里程B m K m d H S m R m Q m3 d 1 K4093 085 K4093 105 200 2 K4093 105 K4093 115 108 1216 1020 12 3 K4093 115 K4093 235 1206 5533970 33882 12 4 K4093 235 K4093 385 1508 1421549 341383 34 5 K4093 385 K4093 475 906 55421393 24746 37 6 K4093 475 K4093 616 1418 122587 36941 12 总涌水量 Q 3973 09 3 综合大气降水渗入法 地下水动力学法 水平廊道计算法 计算结果及 水均衡法计算结果作为计算依据 隧道方案正常用水量如下表 表表 5 35 3 隧道地下水预测涌水量隧道地下水预测涌水量 隧道名称正常涌水量 m3 d 最大涌水量 m3 d 飞石崖隧道 2246 483925 53 小老虎嘴隧道 1572 532549 26 第三章第三章隧道总体设计隧道总体设计 1 1 隧道平纵面设计隧道平纵面设计 隧道为单洞单向行驶交通隧道 平纵面指标见表 1 表表 1 1 1 1 隧道平纵指标表隧道平纵指标表 序号隧道名称 进口洞桩号 出口洞桩号 隧道长 度 m 型式平面 纵面 n 1飞石崖隧道 K4093 085 K4093 616 531单洞 758 323 2 995 531 2小老虎嘴隧道 K4093 344 K4093 787 443单洞 251 缓曲 缓曲 251 2 75 443 2 2 隧道衬砌内轮廓隧道衬砌内轮廓 主洞衬砌内轮廓根据建筑限界要求以及洞内排水 双侧检修道 照明 通 风 装饰等附属设施所需空间 同时还考虑了结构受力良好 便于施工等因素 隧道内轮廓采用三心圆断面其内轮廓宽 9 80m 高 8 35m 带仰拱 3 3 隧道土建设计 隧道土建设计 3 13 1 洞口设计洞口设计 3 1 1 洞口设计理念及原则 1 根据隧道进出口地形和工程地质条件结合开挖边仰坡的稳定性及洞口 段防排水的需要 本着遵循 早进洞晚出洞 的原则确定洞门位置 洞门形式 考虑使用功能和与地形的协调美观等综合因素主要采用端墙式 并对墙面进行 必要的装饰 2 洞门结构设计 根据隧道洞口地形 地质条件 确定隧道各洞口洞门型式如表 2 表表 3 13 1 隧道洞口桩号 设计高程及洞门型式一览隧道洞口桩号 设计高程及洞门型式一览 飞石崖隧道小老虎嘴隧道隧道 名称洞口桩号洞口高程洞门型式洞口桩号洞口高程洞门型式 进口 K4093 0852080 853 端墙式 K4095 3442054 008 端墙式 出口 K4093 6162064 949 端墙式 K4095 7872044 742 端墙式 3 1 2 洞口边仰坡开挖 隧道洞口工程设置临时边坡 鉴于本项目所处地形地质条件的特殊性 隧 道尽可能的实现零开挖进洞 因此本项目采取了半明暗等多种措施 临时边坡 高度一般较小 多为辅助进洞安全采取的锚固防护等 结合图纸表达的设计意 图 综合考虑基坑开挖 地基处理 衬砌回填 养护 覆土等的工期安排 防 护结构的经济性 根据 时空效应 理论 预防深层滑动破坏和杜绝浅层蹓砂 破坏的作用 并且临时临时边坡施工前须做好坡口外和基坑内的截排水工作 并应在开挖开始时就被刷坡山体的控制点进行观察 监测实现信息化设计 动 态施工 避免出现坡体深层失稳 在开挖仰坡之前 应在仰坡刷坡线 5m 外顺地势布设洞顶截水沟 将地面径 流通过天沟引自然沟排走 在 K4093 612 K4095 784 中桩处右侧 10m 范围内 按 1 0 3 的坡率进行成洞面的开挖 开挖高度应控制在 20m 内 临时仰坡宽度 和坡率可根据实际可视地形地质情况进行调整 坡面开挖爆破 严禁大开大挖 仰坡开挖同时 在仰坡上方布设 9 个地表下沉监控点 如下图 使用精密水平 仪器按 1 次 1 2 天的频率进行观测洞口仰坡地表下沉情况 点位要求稳固 开 挖 15cm 15cm 30cm 坑 用混凝土包裹长 30cm 长螺纹钢埋至土坑 钢筋头锯十 字丝 保证测量精确 监控点 地表下沉监控点布置图 3 1 3 明洞设计 采用土工布夹防水板防水 采用干砌片石盲沟和 160 半边打孔 HDPE 纵向 排水管排水 靠近路堑式明洞衬砌支护参数见表 8 回填地表设一层粘土隔水 层以防地面径流下渗 并在回填地表坡度的作用下流入洞顶排水沟排走 以此 形成完善的明洞防排水体系 3 1 4 暗洞设计 分离式隧道采用土工布夹防水板防水 100 环向 排水管将岩面渗流水 排入 160 半边打孔 HDPE 纵向排水管 在纵向管检查井处通过横向引水管将暗 洞衬砌背后水引入隧道排水管排出隧道外 为防止纵向排水管堵塞 纵向排水 管检查井沿隧道纵向每 50m 对称布设 以方便定期疏导检查纵向排水管 3 1 5 半明暗洞衬砌 表表 3 3 2 2 半明暗洞衬砌支护参数半明暗洞衬砌支护参数 衬砌类型适用条件拱墙衬砌回填坡率 路堑式半明暗洞隧道与地形接近正交 30 钢筋 22 25 20 a 钢拱架喷 C25 砼 设计计算 30 实际 30 半明暗洞施工先进行路基换填 仰拱的施作 并严格按照 公路隧道施工技术规范 JTJ042 94 执行 明洞回填用素混凝土对称回填 半明暗洞衬砌强度达到设计强度 70 时 才拆架 隧道洞身结构按新奥法施工原理进行设计 即以系统锚杆 钢筋网 喷砼 钢架等组 成的初期支护与二次模筑砼相结合的复合衬砌型式 通过结构分析计算 技术经济比较及 工程模拟等多种方法 同时结合本隧道工程地质特点等综合拟定洞身结构支护参数 3 1 6 洞身结构设计 洞身按新奥法施工原理进行隧道洞身结构设计 以系统锚杆 钢筋网 喷 射混凝土 钢拱架组成初期支护与二次衬砌摸筑 钢筋 混凝土相结合的复合 式衬砌型式 通过大量的工程类比及结构验算分析 拟定洞身衬砌支护参数 确保衬砌结构具有足够的强度 稳定性 耐久性 1 主洞 表表 3 33 3 主洞衬砌支护参数主洞衬砌支护参数 单位 单位 cm cm 初期支护二次衬砌 衬砌 类型 喷砼 锚杆 长度 纵 横间 距 cm 钢筋网 网格 钢架拱墙仰拱 A 20 含仰 拱 砂浆锚杆 22 300 100 100cm 立 H13 W20 格栅钢架 纵向 90cm 6 20 20cm 45 钢筋砼 22 25 45 砼 B20 砂浆锚杆 22 300 120 120c m 立 H13 W20 格栅钢架 纵向 100cm 6 20 20cm 40 钢筋砼 22 25 偏压 明洞 80 1 70 钢筋砼 22 25 70 钢筋砼 22 25 偏压 26 含仰 拱 长管棚 89 3000 40 小导管 42 350 40 自进式锚杆 25 350 100 100c m 6 20 20cm I20 70 45 钢筋砼 22 20 45 钢筋砼 22 20 浅埋 26 含仰 拱 长管棚 89 3000 40 小导管 42 350 40 自进式锚杆 25 350 100 100c m 6 20 20cm I20 70 45 钢筋砼 22 20 45 钢筋砼 22 20 深埋 24 含仰 拱 小导管 42 350 40 25 中空注浆锚杆 350 100 100cm 6 20 20cm I18 80 45 钢筋砼 22 25 45 钢筋砼 22 25 2 隧道衬砌类型 表表 3 43 4 隧道衬砌表隧道衬砌表 衬砌级别及长度 洞门 型式 级 级 序 号 隧 道 名 称 限界 宽 高 m 进 口 明 洞 出 口 明 洞 半 明 暗 浅 埋 偏 压 深 埋 AB 级 进 口 出 口 照明 方式 通风 方式 1 飞 石 崖 隧 道 271855016042 端 墙 式 端 墙 式 高压 钠灯 LED 送风 通风 2 小 老 虎 隧 道 9 0 5 0 311368013561 端 墙 式 端 墙 式 高压 钠灯 LED 送风 通风 4 4 不良地形 地质情况处理措施不良地形 地质情况处理措施 4 1 涌突水 泥 处治预案 1 超前地质预报探测涌突水的可能性 根据地勘报告提供的可能发生涌突水 突泥的段落 超前 50 80m 采用 TSP 对前方的地质情况进行初查 当预报前方有异常可能发生涌突水 泥 时 在隧道开挖接近怀疑地点 30m 50m 采用瞬变电磁仪法详查前方含水情况 开 挖接近怀疑地点 20m 30m 时 采用超前钻孔精查 钻孔 5 6 个 探明前方地 质情况和涌水量的大小 以便采取相应处治措施 2 处治预案 A 全断面深孔预注浆 当隧道厚度较大的断层破碎带 地下水丰富 可能 产生突泥 突水的段落 且超前探孔中任一探水孔出水量 Q 2m3 h 探水孔总 流量 10m3 h 时 进行全断面深孔预注浆 堵水并加固地层 B 深孔周边预注浆 当含水层和隔水层的接触带 厚度较小或岩质较好的 断层破碎带及大的溶缝 任一探水孔出水量 Q 2m3 h 探水孔总流量 10m3 h 地下水较大 但围岩稳定性较好 掌子面不会发生涌出坍塌的情况 时 进行深孔周边预注浆 堵水并加固地层 C 开挖后周边注浆 当岩体节理裂隙发育 洞室开挖后地下水呈大面积渗 水或淋水状 围岩稳定性较好 任一探水孔出水量 Q 2m3 h 时 采用开挖后周 边注浆堵水 D 排水施工 当预测前方存水体静贮量有限时 可揭开逐步排水或将水逐 步引排出来 一般待静贮量排完 地层涌水量大幅度减少后 才进行下一步开 挖工作 5 5 隧道防排水隧道防排水 5 15 1 防排水原则防排水原则 隧道防排水遵循 防 排 截 堵结合 重视生态 因地制宜 综合治理 的原则 达到排水畅通 防水可靠 经济合理 不留后患的目的 5 2 洞身防排水措施 1 结构防水 要求衬砌砼采用防水砼浇筑 即在砼中添加密实微膨胀剂 如 HEA 防水剂 UEA 及 AEA 膨胀剂等 以达到衬砌密实 防裂及防水目的 防水砼防水等级不小于 S8 2 三缝防水 变形缝应设置中埋式橡胶止水带并用防水材料嵌缝 并设 置背帖式止水带 施工缝 环向 纵向边墙及纵向仰拱中缝 采用单液型密封 胶封闭并涂刷接口剂 同时环向施工缝设置背帖式止水带 3 模注砼衬砌外防水 明洞应在衬砌混凝土达到设计强度的 50 后 拱 圈背部以砂浆涂抹平整 采用 三油二毡 设置防水层 即应在二次衬砌外侧 涂上一层热沥青后 立即敷设卷材防水层 敷设时应粘贴紧密 相互搭接错缝 搭接长度不小于 100mm 再涂抹 20mm 厚水泥砂浆 暗洞衬砌在初期支护与模注 砼衬砌之间设置 EVA 防水板 为保护防水板并形成渗水通道 防水板外侧应设 无纺布 无纺布与防水板间不得复合 全隧道除仰拱外满铺 1 2mm 厚 EVA 防水 卷材及 300g m2 无纺布 靠围岩一侧 5 5 3 3 隧道排水系统隧道排水系统 1 当洞壁渗水较大影响喷砼施工时 采用高抗冲聚苯乙烯排水板引排地 下水 2 洞壁股水或地下水较集中处 设置 50HDPE 单壁波纹管盲沟 每处 1 3 根 将地下水引出 3 将地下水集中到左右边墙底部的纵向排水暗管中 然后引入隧道排水 主管 沟 内 4 墙背纵向排水管必须严格按设计的高程埋置到位 不能呈波浪状 引 起积水和排水不畅 隧底横向泄水支管埋设时应严格按设计的坡度的管口高程 埋置 避免积水倒流 各排水管件交叉处必须用三通或多通管连接 各排水管 件均外裹透水无纺布 5 隧道内的路面水通过路面横坡及纵坡排至路侧排水沟 5 5 4 4 洞口防排水洞口防排水 洞口防排水表汇水冲蚀洞口工程 在洞顶设置洞顶排水沟 在边 仰坡以上 还设置了洞外截水沟 截水沟采用 M10 浆砌片石施做 截水沟出口附近应用浆 砌片石铺筑以防冲刷 截水沟每 10 米设一道伸缩缝 缝用沥青麻筋填塞 沟开 挖后 基地应夯实整平 再进行砌体施工 截水沟位置应根据实际情况设置在 洞口仰坡和地面交接线 5 米以外 将水排入路基水沟或天然水沟中 6 6 路面工程路面工程 主洞 洞口及停车带路面为水泥混凝土路面 适用范围 隧道洞身段 洞口和紧急停车带 面层 混凝土 26cm 弯拉强度不低于 5 0Mpa 基层 隧道中线处厚度为 28 40cm 54 66cm 水泥混凝土 C20 混凝土其 弯拉强度不低于 1 8Mpa 7 7 内装工程内装工程 隧道内拱部及边墙喷涂隧道专用防火涂料 喷涂防火涂料前 应对砼表面除 尘去污 经抹平处理后分多次喷涂 砼耐火极限的试验升温曲线采用 HC 曲线 判断标准为受火 2 小时后 距离砼底面 25mm 处钢筋的温度不超过 250 砼表 面温度不超过 380 为了隧道装饰美观 便于墙面冲洗 诱导行车 在喷涂防火涂料后 隧道边 墙 检修道以上 3 0m 范围内 面层喷涂微蓝青色的珍珠白色阻燃型外墙涂料 3m 以上拱部喷涂深色阻燃型外墙涂料 第四章第四章隧道初期支护施工前提条件隧道初期支护施工前提条件 1 1 现场准备工作 现场准备工作 隧道是项目部的一个控制性工程 是本项目工程能否按期完成的前提条件 项目部因此决定首先施工隧道 隧道的现场准备工作如下 1 施工现场 对场地进行了合理的布置并进行了全面的平整和夯实 临时 便道已施工完毕 2 临时设施 办公室及临时宿舍已搭建完毕并已使用 3 配电房 空压机房 钢筋加工场地也已建设和安装好 4 供风 供水管路已接到洞口 发电机安装好并已经接通电路 5 所需机械设备 材料已进场 2 2 技术准备工作 技术准备工作 1 隧道进出口联测已完成 测量误差符合规范要求 2 洞口设点及护桩 洞口水准点引设已完成 3 边 仰坡开挖边线 明暗洞交界里程等测量放样已按规范完成 4 对洞口情况进行了详细调查 对不良地质情况 偏压等情况基本掌握 对影响洞口施工的泉水进行了引排 并设法作为工程用水 5 施工所用各种混凝土配合比经外委试验确定 各种施工材料也经试验符 合质量要求 6 洞顶截水沟开挖已完成 洞口两侧已设置临时排水措施 初步形成畅通 的洞口排水系统 7 已设置洞口沉降观测点 基点已布设完成 并取得第一组数据 3 3 劳动组织及施工班组划分 劳动组织及施工班组划分 项目部设经理室 总工室 综合办 财务科 工程科 质检科 试验室 安全科 机料科 档案室等部门 飞石崖隧道由隧道施工一队承担 小老虎嘴隧道由隧道施工二队承担 下 设开挖班 初支班 衬砌班 含洞门墙 盖板 沟槽 路面班 装饰班等施工 班组 第五章第五章施工工期计划施工工期计划 1 1 工期计划 工期计划 我部根据隧道设计图纸及工地实际情况 结合自身的施工能力 科学部署 合理安排 制定如下施工计划 1 1 通麦 1 号隧道初期支护 2012 年 11 月 25 日开工 2013 年 10 月 25 日完成 工期 11 个月 1 2 通麦 2 号隧道初期支护 2012 年 11 月 25 日开工 2013 年 8 月 25 日完成 工期 9 个月 2 2 人员与施工机具设备配备 人员与施工机具设备配备 2 1 施工机具设备 表表 4 4 1 1 施工主要施工机械设备配备表施工主要施工机械设备配备表 序 号 设备名称设备规格 设备数 量 备注 1装载机柳工 8564 2挖土机PC2202 3康明斯双桥翻斗车EO3208G2 4斯太尔翻斗车6 5小车三菱1 6生活车轻卡1 7农用车金杯自卸农用车2 8空压机L 22 76 9发电机mP 300 4A6 10喷浆机4 11注浆机FBY3 12电焊机BX1 500A10 13拱架弯曲机自制2 14钢筋切断机2 15钢筋弯曲机2 16钻机ET 2828 17通风机76KW2 1 8 挖机 3201 19抽水机37KW3 20打砂机1 21砂轮机2 22切割机2 23钢筋调直机2 2 2 人员配备 表表 4 4 2 2 施工人员配备表施工人员配备表 序 号 工种人员数量工作内容 管理员4 现场管理 2技术人员3 技术保障 3测量工4 现场测量 4