隧道软基处理施工方案.

1、隧道软基处理施工方案1. 编制依据本方案根据 “兰州到乌鲁木齐第二双线铁路 LXS-3 标段隧道施工图 ”兰乌二线甘青施路 -05图纸客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准铁建设 2005160 号客运 专线铁路路基工程施工技术指南 TZ212-2005客运专线铁路隧道工程施工技术指南 TZ214-2005客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准铁建设 2005160 号2、工程概况本标段共有 9 座隧道,其中洞口段和个别洞身埋深较浅地段穿过第四系风积砂 质黄土 ,黄土具有湿陷性 ,隧道基础需进行水泥土挤密桩、三七灰土换填、水泥挤密 桩加三七灰土换填法进行软基加固处理。具体处理里程和方法见附

2、表一表。3、总体施工方案为减少施工时震动对隧道支护和围岩的影响 ,水泥挤密桩施工采用 40 型电动洛 阳铲成孔 ,再用夯实机配梨形锤进行灰土夯实回填 ;三七灰土换填层洞内采用小型内 燃夯实机 ,洞外采用蛙式电动夯实机进行分层分段夯实 ,保证基地处理质量和隧道围 岩和支护的稳定。4、工艺试验4.1. 测定土体最佳含水量取需加固处理地段的土样通过轻型击实试验确定土体的最佳含水率 ,以便在施工时对土体含水量进行调整4.2. 成孔实验确定采用 40 型电动洛阳铲进行灰土挤密桩成孔 ,尤其是在洞内成孔时 ,在保证震 动对隧道安全影响较小的情况下 ,并保证成孔较好时 ,每次冲击铲头所需冲程。4.3. 夯填

3、试验确定在保证震动对隧道安全影响较小并保证夯填质量的情况下 ,每次灰土的填 入厚度和冲锤的冲程。4.4. 换填土压实试验根据所采用的机械类型确定 ,在保证压实质量的情况下每次填筑厚度和压实遍 数。5、水泥挤密桩施工5.1工艺流程5.2.施工方法5.2.1洞外施工在洞外施工时将需要处理的地段地表进行清理 ,地面标高高于桩顶1020cm或 2/3 个夯实锤头长度 ,将地面整平压实以方便机械移动为准。试验人员取现场土样进行含水量测定 ,保证含水量为最佳含水量 ,以保证土体的 挤密质量和施工速度。当含水量小于最佳含水量时在土体处理深度范围内用风钻钻 孔孔径 2040cm,间距 50cm 左右。计算出本

4、段达到最佳含水量所需补水量 ,并计算 出每个孔需注入水量。用钢花管向孔内注入设计需水量。为保证水能均匀渗透入土 体内,补水工作需在挤密桩施工前 46 天完成。当土体含水量比最佳含水量大时 ,将地表清理好后进行自然风干处理。当含水 量明显大于最佳含水量时 ,可采取在加固范围四周施做降水井 ,井底深度大于桩基处 理深度 ,进行井点降水处理。或先成孔在孔内先填入干石灰待石灰将多余水分吸收 后再重新成孔。有技术人员在现场侧放出孔位并用白灰做标记 ,根据测放出的孔位将电动洛阳 铲钻架固定牢固 ,铲头对准孔位。在开孔时采用较小冲程 20cm 左右,并在铲头停止 晃动处于静止状态时再进行冲击。开孔阶段每次冲

5、击放绳不应过长 ,长度以铲头冲 击后顶部不出现歪斜现象为宜。在成孔深度大于铲头深度后再加大冲程钻进施工。钻孔到设计深度后应去土样与设计进行对比 ,如不符合设计应及时通知有关部 门,不得擅自进行回填夯实。成孔后将夯实机定位在孔口 ,对孔底进行夯实。然后根据实验取得的每层填料 厚度、夯击次数、冲程进行夯实施工 ,夯实一层填筑一层直至孔顶。水泥灰土在搅拌站集中拌制 ,用有封闭料斗的车运至现场。在现场堆放时应在 下部铺垫不吸水、不透水的塑料布或钢板 ,上部覆盖塑料布 ,防止填料含水量发生变 化。冬季施工时应采取保温措施防止填料发生冻结。填料应根据现场需要量随用随 拌,不得较长时间在现场存放。施工时应从

6、两侧向中间进行 ,成孔并核对地质资料合格后立即进行夯填施工。 相邻孔位应间隔 12孔施工 ,以免将已成孔挤压变形或塌孔。施工完成后对桩体和桩间土体进行检测 ,合格后进行地表处理和填出施工。如 检测达不到设计要求 ,应经设计确认进行补充加固处理。在洞外施工时可在需处理范围内一次施工完成全部桩基 ,然后进行下部工序施 工。5.2.2. 洞内施工本标段所有需进行基底加固的洞内部分开挖方式全部为 CRD法。在 CRD 法 开挖地段 ,在仰拱施工完成前中隔壁和临时仰拱暂不拆除。下台阶开挖到边墙拱架底脚标高 ,底面整平作为水泥挤密桩的作业平台。如下图在挤密桩施工时加强监控量测工作 ,根据量测数值的变化 ,

7、确定是否在下台阶底 面增设临时仰拱以保证施工安全。需设臵临时仰拱时两侧应设臵纵向工字钢,临时仰拱支撑于纵向工字钢上 ,以方便临时仰拱钢架的位臵可以根据挤密桩位臵进行调 整。挤密桩施工顺序从中心向两侧进行 ,施工工艺同洞外施工。在震动造成的位移 变形较大时 ,成孔作业与回填夯实作业不得同时进行。仰拱部分在挤密桩施工完成 后再进行开挖。开挖后立即进行仰拱初支的施工 ,尽快完成封闭。6. 三七灰土换填6.1 工艺流程6.2. 施工方法三七灰土换填有位于洞外部分和洞内部分 ,根据其所处地段的不同施工方法也 有所不同 ,洞内根据不同的开挖和临时支护方法不同工艺也有所不同。6.2.1. 洞外施工洞口处进行

8、三七灰土换填时 ,基坑每次开挖长度根据现场施工能力进行 ,保证当 天开挖当天换填完成 ,防止下雨时基坑内积水浸泡基础。机械开挖时应预留 2030cm 的土体进行人工处理。基坑开挖完成后对基地进行整平 ,用夯实机进行夯 实。基坑边坡较松散时应进行喷射混凝土防护 ,保证边坡的稳定。然后根据工艺试 验确定的施工机械和灰土的分层厚度和夯实遍数进行填筑夯实。填料填筑时有技术人员在现场做出厚度标记 ,场地狭小时人工将填料摊平 ,表面 整平,保证厚度一致。夯实时从两侧向中间进行 ,先用较快的速度进行第一遍夯实 ,将填料表面基本压 平 ,然后再用较慢的速度进行夯实。夯实宽度搭接不小于 20cm。纵向搭接处根据

9、分 层数预留搭接台阶 ,台阶宽度不小于 50cm。夯实过程中人工配合对表面凹凸不平处 进行修整。填料由搅拌站集中拌制 ,封闭运输到施工现场。填料应随用随拌 ,禁止在现场长 时间存放。填料在现场存放时必须下垫和上盖不透水布 ,防止水分蒸发。6.2.2.洞内施工下台阶开挖长度为 6m10m,有挤密桩的先将挤密桩施工完成。然后开挖仰拱 和换填层基坑 ,每次开挖长度为 2m3m。基坑侧壁采用素喷或网喷混凝土防护 ,根据 围岩情况确定喷射混凝土厚度不应小于 10cm。根据监控量测资料确定下台阶和仰拱部分是否需要安装临时水平支撑。水平支 撑采用直径不小于 200mm的钢管制作 ,两端焊接 2cm 厚的钢板

10、。两侧安装纵向槽钢 钢管支撑于纵向槽钢上。水平支撑距仰拱底高度应满足换填夯实机械的作业空间。夯实作业采用小型内燃动力夯实机 ,从中间向两侧进行施工 ,其他工艺同洞外。采用三台阶七步法开挖地段在开挖仰拱及换填基坑时应安装临时水平支撑,水平支撑于 CRD 法时相同。水平支撑安装完成后再进行开挖施工。7. 质量保证措施7.1 建立质量管控体系7.1.1质量管理机构框图7.1.2. 建立质量奖罚制度对现场管理不严不到位造成质量事故的管理人员进行批评和经济处罚。对不听 从指挥野蛮施工的班组如造成质量事故必须进行严厉的经济处罚,对拒不改正的劳务队伍立即进行清退处理。7.1.3. 建立质量改进制度按照 PD

11、CA 质量控制程序建立质量控制改进制度。对现场存在的问题及时上 报并进行分析 ,不断对施工工艺进行改进 ,保证质量不断得到提升 ,以优质高效的完成 该工程。7.2.材料保证7.2.1. 水泥挤密桩土料:可采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于 4 的粉土 ,不得含有有机杂质或 用耕植土 ;土料应过筛 ,其颗粒不应大于 15mm。水泥 :必须使用设计要求的级别和类型的水泥 ,使用前必须经试验检测合格。混合料 :混合料必须有搅拌站根据实验室提供的配合比集中拌制 ,由封闭运料车 运输到现场。现场存放的混合料必须下垫上盖不透水材料 ,防止混合料水分蒸发。冬季施工时应进行保温运输和存放 ,防止发生冻结石灰

12、:使用前应充分消解 ,过筛颗粒粒径不大于 5mm。土:土料使用前应晾干、粉碎过筛无较大颗粒 ,不得含有砂和有机物。混合料 :混合料必须有搅拌站根据实验室提供的配合比集中拌制 ,由封闭运料车 运输到现场。现场存放的混合料必须下垫上盖不透水材料 ,防止混合料水分蒸发。 冬季施工时应进行保温运输和存放 ,防止发生冻结。7.3. 工艺保证7.3.1挤密桩施工前必须严格测定土体的含水量 ,保证在土体最佳含水量时进行挤密桩施 工。钻孔时注意观察孔壁稳定情况 ,如出现缩孔或塌孔现象时应将孔壁损坏范围填 实重新冲击成孔。夯填施工时严格按照工艺试验确定的参数进行施工,并加强夯实度的检查 ,出现异常时及时调整夯实

13、参数。夯填过程中出现缩孔或塌孔时应将变形 部分清除后再进行夯实。塌、缩孔较严重时应回填重新钻孔。夯实施工时如夯实震动影响已成孔的孔壁稳定时应加大孔位间隔或钻孔于夯实 分别施工。夯填施工时机械操作人员和技术员应详细记录每层填料的夯实次数,严格控制锤头的冲程。填料时严格控制填料厚度 ,厚度超出要求时应进行清除后再夯实 ,严禁 采用增加锤击次数的方法处理。钻孔和夯实次序严格按照方案要求进行 ,洞外从变到中 ,洞内从中到边 ,以保证桩 间土体的挤密质量。地表预留土体必须高于桩顶标高 2030cm 或一个夯击锤头的高度 ,保证桩顶部 的夯实质量。7.3.2. 灰土换填换填层基地必须平整夯压密实。填筑施工

14、时必须分层 ,分层厚度严格按照工艺 试验的厚度铺设。同一层填料应在路基宽度内一次填完 ,不得分次填筑。填筑纵向 应预留搭接台阶 ,台阶宽度不小于 1m。压实时纵向施工从两侧向中间进行 ,每条纵 向压实带应搭接不小于 20cm,压实遍数严格按照试验参数进行。施工时人工配合进行表面平整 ,并将土内杂质和未消解的石灰清除。施工时应 进行防雨和防止暴晒措施 ,冬季填筑时防止发生冻结。8. 安全保证措施1. 所有用电设备必须按照三相五线制安装连接 ,电气设备必须有专业人员安装 , 严禁非专业人员操作。2. 在冲击钻孔和夯填施工时 ,所有人员严禁靠近冲头 ,需要观察孔内情况时必须 停机并将冲头固定。3.

15、成孔后夯填前将孔口用钢板覆盖或在孔口周围安装栏杆 ,尤其夜间施工时必须在孔口设臵照明灯和警示标志4. 在电动洛阳铲和冲击夯实机施工时 ,操作人员必须在机器旁值班操作 ,严禁远 离。5. 在用蛙式电动夯实机夯实作业时 ,机器前进方向严禁站人 ,在机器调头时需有 人协助操作手进行。6. 隧道内作业时 ,在作业过程中必须有专人进行实时监控量测 ,严密监控围岩和 初期支护的变形情况 ,发现异常立即停止施工撤离人员。钻孔和冲击夯实时必须严 格控制冲程减小振动。7. 仰拱换填施工时 ,必须严格控制每循环开挖长度并将临时支护按照要求施做完 成。6.加快每个工序的施工速度 ,减少仰拱暴露时间尽快对支护封闭成环。9. 环境保护措施本施工影响环境因素主要是噪声、扬尘、废土、油污。噪声主要由冲击钻孔和夯填施工时产生。控制措施是在施工前对机械进行检修 保养对各个部件充分润滑减小机械自身噪声 ,施工时尽量在白天进行减少夜