隧道出洞方案.doc

隧道出洞方案一、工程概况：高峰寨出口位于斜坡坡脚部位，地形坡度约为1525。地面高程约为291.4380.0m，相对高差为88.6m，前方为鱼塘。围堰主要由侏罗系中统沙溪庙组地层组成，砂岩为主夹粉砂质泥岩，砂岩属较硬岩，以中厚层状为主，强-中风化。粉砂质泥岩属软岩，遇水易软化，工程地质性差，岩体强-中风化，易破碎。地下水主要为基岩裂隙孔隙水，呈滴水状、线状渗出为主。出口设计均为13m路堑式明洞，洞口段左洞ZK16+160- ZK16+232（明暗交界点）、右洞K16+162- K16+242设计为V浅埋，超前支护均为25m长108洞口长管棚。二、总体方案出洞遵循“早进晚出”的原则，由于高峰寨隧道出口施工便道未拉通，施工车辆无法通行，出口不具备施工用风、水、电及材料运输的条件。经过对洞口地段地形、地质埋深进行现场调查，最终确定采用施工小导洞从隧道内向隧道外单项掘进的方式贯通小导洞，出洞完成洞口边仰坡、截水天沟、管棚后从出口开挖至贯通点（小导洞开挖起点里程详见：隧道贯通点里程表）的方案。 隧道贯通点里程表 表1-1单位工程贯通点里程围岩级别距出口洞口长度埋深高峰寨隧道左洞ZK16+206V浅26m7.5m右洞YK16+216V浅26m6.8m三、施工方案1、施工工序上台阶开挖至贯通点 出口边、仰坡清表 开挖截水天沟 开挖小导洞至贯通 接通风、水、电 、材料 截水天沟施工 边、仰坡施工 导向墙施工 管棚施工 出口端开挖 贯通2、边、仰坡施工先对出口段开挖截水天沟完成后，进行部分开挖，深度至隧道中台阶位置，然后对洞口段进行清表刷坡，对临时边仰坡进行防护施工，在边坡打设锚杆，挂设钢筋网，喷射混凝土以保证坡面稳定。3、洞内施工隧道段出洞施工，采用从隧道内向隧道外单项掘进的方式进行，当隧道掘进至出洞里程时，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。当上台阶掘进至距贯通面时，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至贯通面时，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），（详见小导洞断面图）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”。 小导洞断面图4、接通风、水、电为保证施工中爆破对风、水、电线路的损坏，及人员用电安全，小导洞内水管、风管采用软管、增加配电箱数量便于在爆破作业时方便拆除。在出口开挖爆破作业时，每次爆破前必须将电线拆除至贯通面防止爆破对电线路的损坏。5、管棚套拱施工超前长管棚钻眼前先施工C25钢筋砼套拱作为长管棚施工的导向墙。C25砼长2m，套拱砼厚60cm，套管采用1086mm钢管。由于该段处于全风化灰岩V级围岩，地基较软弱，为防止套拱灌筑后受自重影响引起套拱下沉，导至套管偏移设计位置与方向，在施工前须做地基承载力的试验，承载力达不到350Kpa时，应增设C15片石砼扩大基础。6、超前长管棚施工1）长管棚设计参数：(1)、钢管规格:热轧无缝钢管108mm，壁厚6mm，节长3m，6m。(2)、管距:环向间距50cm。(3)、倾角:倾角1%D(不包括路线纵坡)，方向与路线中线平行。(4)、钢管施工误差:径向不大于20cm。(5)、隧道纵向同一横断面内的钢管接头不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。2）长管棚施工技术参数:(1)、配备XY-28-300电动钻机，钻进并顶进长管棚钢管。(2)、本设计采用C25砼套拱作长管棚导向墙，套拱在明洞轮廓线以外施作，套拱内埋设4品18工字钢，工字钢与管棚钢管焊接成整体。(3)、钻孔:钻机立轴方向必须准确控制，在浇注好的套拱上标出孔位和孔号，孔号分为奇数孔和偶数孔。奇数孔采用无缝钢管，偶数孔采用钢花管。钻孔顺序为先钻偶数孔用于注浆，后钻奇数孔用于检查注浆质量。(4)、安装注浆管：清孔、检查钻孔合格后，安装钢管，应每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测量仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求及时纠正。钢管采用3m、 6m管节逐段接长，连接接头采用厚壁箍，上满丝扣，丝扣长度为15cm；为保证受力均匀性，钢管接头应纵向错开，偶数第一节用3m，奇数第一节用6m，以后各节均用6m。管棚入土长度为22米。(5)、注浆:孔号为偶数的管棚完成后，对这部分管棚进行注浆。长管棚注浆按固结管棚周围有限范围内的土石设计，浆液扩散半径不小于0.5m。注浆采用分段注浆。注浆参数参考如下：灌注浆液:水泥水玻璃浆液；水泥浆与水玻璃体积比1:0.5,水泥浆水灰比1:1；注浆压力 初压0.51.0Mpa，终压2.0Mpa；注浆前应先进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，以利施工和保证工程质量。(6)、注浆结束:进浆量小于2025L/min；注浆压力逐步升高，达到设计终压后稳定10min以上；注浆结束后采用1:1M30水泥砂浆填充无缝钢管。(7)完成长管棚注浆施工后，在管棚支护环的保护下，按设计的施工步骤进行开挖。(8)&25固定钢筋与孔口管、18工字钢采用双面焊接，焊缝长度大于5d。隧道管棚纵面布置隧道管棚立面布置隧道管棚钢管大样3）长管棚施工工艺（1）工作台架：用型钢木板搭设施工平台，按设计方向和角度架设长管棚导向架并固定。按隧道中线控制测量高程，计算每个管棚管位置坐标，用红油漆在墙上标注，用全站仪测量方向，指导钻机摆放就位、对孔。（2）安装导向管：先将套拱钢筋安装完毕后，然后在钢筋上安装127导向钢管，导向管采用用20钢筋焊成剪刀撑固定。导向管布置在暗洞初支衬砌结构外40cm处（管中心），环向间距50cm，仰角1（不包含纵坡），方向与线路中线平行。施工时要精确量测定位，使钢管位置和方向准确无误，径向误差不大于20cm。（3）浇注套拱：为进一步固定导向架，在洞口设置一环C25混凝土管棚套拱，将导向架包裹固定起来，作为长管棚的支点同时也能起到注浆时的止浆作用。（4）钻孔：采用管棚钻机，从导向管钻进，开孔时应低速低压，钻孔偏斜控制在1/200，确保钻孔方向正确。为提高工效，拟采用双机联合作业。先打有孔（奇数编号），注浆后再打无孔钢管（偶数编号），无孔钢管可作为检查管，检查注浆质量。（5）钢管插入及孔口密封处理：钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，插入时，第一节采用节长3m和节长6m的管节交替使用，以保证隧道纵向同一横断面内的接头不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1米。管壁上钻小孔，以便浆液向围岩内压注。每根钢管顶到位后，钢管与导向管间隙，堵塞严密。（6）管棚注浆：为加固隧道周边围岩，控制地表下沉，增长管棚刚度，充填钢管周边空隙，对每根钢管进行注浆。有效扩散半径为0.5m，浆液采用纯水泥浆，初压0.5Mpa，终压1.0Mpa，并采用定量注浆法控制注浆量。当注浆压力达到设计终压10min后，进浆量仍达不到设计注浆量时，也可以结束注浆。注浆结束后用M30水泥砂浆填充，增强管棚的刚度和强度。4）注浆工艺(1）注浆前注浆系统要试运转“热身”，一般为20分钟。利用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，尔后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充塞的密实性，核实岩石的渗透性。(2）浆液配制：采用水泥/水玻璃1:0.8（体积比），水泥浆W/C=1.0，水玻璃模数m=2.6，浓度35-40；初始压力0.5-1Mp,终压宜为2 Mp。水泥浆采用强制式搅拌机拌和。在注浆前试验合理确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径，现场通过试验确定。配制浆液时，要注意加料顺序和速度，防止浆液结块。浆液应随配随用，用多少配多少，以免造成浪费。配制好的浆液，需经过滤后方可进入泵体，以防杂物堵塞管路或泵体。(3）注浆施工：采用BW-250/50型双液注浆泵注浆。清孔后，按由下至上的顺序施工，浆液先稀后浓、注浆量先大后小、先压单液水泥浆，再压CS双液浆程序注浆，如遇串或跑浆则隔孔灌压。(4）注浆压力控制：注浆压力按分级升压法控制，由注浆泵油压控制调节。具体调法是：启动注浆泵，正常运转后关闭泵口阀门，泵停止运转后，旋围压力调解旋钮，将油压调在要求的油压刻度值上。随着注浆阻力的增大，泵压随之增高，当达到调定值时，自动停泵。为防止由于压注速度过大，造成上压过快返浆、漏浆待异常现象，影响注浆质量，在注浆前先压注三分钟的单液水泥浆，检查止浆情况，确定合适的压入速度，再行确定双液压入速度进行双液注浆。(5）结束标准：采用终压和注浆量双控制。一般以单管设计注浆量为标准，当注浆压力达到设计终压不小于20mm，进浆量仍达不到设计标准时，也可结束注浆。(6）达到结束标准后，停止注浆，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗干净。以保证下次注浆顺利进行。施工中要加强劳动保护，防止浆液沾染人体。(7）效果检查：开挖检查浆液渗透及固结状况：据压力浆量曲线分析判断；没达到设计要求时，须补注处理。5）注浆异常现象处理(1)发生串浆现象，即液浆从其它孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。(2)注水泥浆压力突然升高时，即可能发生了堵管时，立即停机检查。水泥浆单液进浆量很大，压力长时间不