隧道浅埋段施工工法

隧道浅埋段施工工法1、工法形成过程某部负责施工的×××铁路ZQⅦ标××隧道改DK254+300～改DK259+385段的施工任务，4#斜井工区段承担的改DK258+908～改DK259+135段227米为黄土Ⅵ围岩，其中改DK258+970～DK259+110段140米为浅埋段，覆盖层最薄处仅3米，最厚的也只有20多米。2007年6月份，4#斜井××方向工作面当石质围岩开挖到改DK258+908，机械排险时，拱顶石质层到顶终结，出现大面积、大方量坍塌，坍塌体所揭露地质情况为结构松散的细砂，较潮湿,根据坍塌处周围地质显示，已受开挖爆破强烈扰动，没有自稳能力,地表覆层为黄土，自稳性好。根据地质钻孔资料显示，该段内隧道开挖轮廓断面范围内下部为细砂层，拱部为新黄土层。在以后的时间内，进行过以下不同施工开挖方法：①、按照设计要求，在开挖拱部120度范围开挖9米长超前大管棚孔、孔环向间距3个/米，间隔开挖钻孔，由于先前砂质受开挖爆破严重扰动，出现无法成孔，该法施工受阻；②、采用4米长超前小导管和径向小导管打入，小导管开间距15cm、梅花型布置注浆孔、1.0×1.0米梅花型布置打入，注浆加固地质，本循环工序多且复杂，由于工作空间有限，而且只能流水作业，进尺缓慢；在开挖支护段改DK258+908～+923段内，出现水泥浆顺向塌方空腔内和地外陡坡砂质流走，无法起效，在开挖支护过程中，多次出现小规模的坍塌，致使洞顶空腔扩大，在改DK258+908～917处出现钢架变形严重，沉降过大，支护混凝土面开裂，采用上导坑横向钢架支撑和中隔壁钢架支撑，这样空间狭小，施工不便，在2008年两个多月内共计进尺15米，严重影响工程工期；按本方案施工，不能保证施工的安全及工程进度。经该项目部主要领导和4#斜井工地技术人员多次现场水文、地质和实际地形勘查后，发现:Ⅵ围岩改DK258+970～DK259+110段140米为浅埋段，覆盖层最薄处仅3m，最厚的也只有20多米，根据现场垂直钻孔地质资料显示，该段内隧道开挖轮廓断面范围下部为细砂层，拱部为新黄土层，边墙至拱部处全部为坡积土，地表为为黄土梁峁地貌，隧道断面方向洞身及开挖边坡范围呈右左走向，左侧洞身边坡范围为黄土堆积区，平坦，开阔，与4#斜井工地路程仅300米，而工地经斜井去洞身掌子面600米。对比出，对于该段处理，提出拱部明挖明作初期支护形成护拱而后洞挖的施工方案。2、工法特点拱部明作护拱暗挖施工介绍：先对浅埋段土体以1：0.25放坡开挖至拱顶上2m，在开挖的同时，将开挖坡面进行锚喷支护。锚喷支护采用的支护参数：10cm厚C20素喷砼+长2mφ22砂浆锚杆（梅花状布置），锚杆间距150cm×150cm。拱顶上2m以下，每5m分段跳槽直立开挖，利用土模施作拱部护拱，护拱按照原计设计初期支护参数进行施工，即：I20a型钢拱架0.6m/榀，拱架间满铺20×20cm间距φ8钢筋网片，27cm厚C20现浇混凝土护拱。护拱完成后，按原设计施作防水设施，回填素土并夯实，回填土预留2%的横向排水坡。洞身开挖采用暗挖法施工，变更原CRD开挖方法为三台阶开挖，墙部及隧底支护按原设计施工，墙部拱架与护拱型钢拱架相连。施工方法上，由于浅埋段场地开阔，露天施工，与洞内施工无干扰，主要工作在黄土开挖部分，施工安全，可平行施工，机械和人工利用率高，工序少，循环时间短，示意图附后。图2.1投与原让方案捡比较如下嚼：乖2.胞1贝、认优缺点比瑞较渠此种方案中有如下优逼缺点：优点愤①惹挡施工方法内比较简单布，施工难哥度低殖，不需要订大型机械忍设备。演②理顷施工工序主少，进度集快，在进渠行孩该浅埋段柱处理的同洗时，可同舞时进行隧缩道其它部浅分洞身的已施工，白减少各专菠业交叉作权业，降低详相互干扰础，总捏工期受影配响较小。兔③光乌开挖后，式坡面的锚丝喷支护和滚洞身的回任填俱夯驻实，墓施工安全楼性高青。凳④帜假洞挖时减跑少超前大弯管棚及小下导管支护泊部分工程汉措施，降算低成本。记2.1.遍2躺、适缺点张①粗光由于旺地层自稳钳性差派，最大挖蜓深达尚2慈0融多米辈，在进行潜岩体开挖喂时，如坡伍体采用较铲陡的坡率欲，采用锚施喷支护，惰难以保证绵坡面岩体职的稳定，颠如采用较喜缓的坡率介，岩体开俊挖土石方嫂工作量大扶。爱②药不易且雨季斩施工布，如施工净组织不合驴理或施工泡进度计划拘不紧凑，卫很难快速滔完成坡体禽的开挖和瓣锚喷防护表，可能会航拖延工期改。嚷③明目前劳动宋及施工机掉具配备需框成本投入禾。氧2轿．燕2捏、原设计宿管棚法阿此方案的慧施工方法革：垂直隧咸道洞身轴煮线方向打疮设障φ奋108m迎m退管棚源，并辅以饱φ润42备m渴m检小导管鲁超前支护爽，架立裕I20a拼钢拱架，书并恳挂网锚喷皆砼，每次阻掘进长度咐0.6秋m哭。此种方哲案有如下化优缺点：芳2.2.扎1渠、睬优点饰①油错不需要对堤山体开挖气，确保山储坡土体的销整体性，惜有利于山赠体自身的完稳定。携②满得由于先施只工顺着隧谁道轴向的梳超前管棚林及垂直于从隧道轴线丙走向的横齐向小导管册，在隧道峰开挖过程阀中，洞顶较覆盖层薄勤弱地方的锯围岩安全呀系数得以决提高。集2.2.雀2字、知阀缺点旺①溉样施工工序叫多，工序售较复杂，活工期较长省。库②影问管棚醉及超前小泰导管施工斯工艺较复戚杂，细砂录层注浆固鼓浆效果不哭理想，对像围岩的注删浆固结效彩果不能保飘证，开挖碰时仍易塌调落臣。明③聚迈施工采用句管棚，造得价相对比甲较高。泽2.姐3虾、欢各方案经什济性比较辩根据投标库单价，如畏按原设计属管棚施工邮，处理需惭351装万元（不纷包括隧道贡洞身施工扯）；如按粗暗洞明挖楼法施工，丈需增加开赴挖挨费用沟50赖万元（不列包括隧道学洞身施工调）市，减少拱于部支护费初用及超前湿支护费用剩共嫩计淹35鸦0迫万元，比察原方案节猾药投伯资习30毒1盟万元势。饺3理、适用范戴围扩明挖统明作初期事支护形成硬护拱而后供洞挖的秃施工摔方法适用谦于浅埋隧住道工程，摧地质差，夹暗挖施工洽受阻，地钩层干旱，链土地利用夕率低的环粘境下。终4织、工艺原液理弃本施工方殿法采用明稿挖，明作南大块初期忆支护后，张再洞内暗秆挖、暗进界的方法，飘减少因局碍部支障撑强度不仗够造成沉响陷，增加填结构整体剂受力的结滥构原理；辫采用加大纠浅埋段隧乡道洞身覆卫盖层厚度易，提高隧膛道洞身周梢围地层结蹲构内力，资减弱结构巧重力作用欲在隧道洞造身所占比疫例的基本竹原理；说5洞、施工工些艺流程盖5.沙1权施工方法蹲采用如下美工艺流程眉：福浅埋段施趣工工艺流括程举图隙5.1地质调查及环境调查地质调查及环境调查工程施工方案测量及施工准备（机械调用、高压风、电的接入）土方开挖、运输及堆放支护钢架安设支护混凝土浇筑钢架、网片和连接筋加工拌合站混凝土拌制支护层开挖土层覆盖、碾实稳定性安全判别拌合站喷混凝土拌制边坡锚、网、喷支护锚杆和网片加工催5.采2轨基本工艺酱过程和操就作要点：站地质调查患和环境调骡查制呈清在该方案顽提出之前坐，首先要群调查隧道砍浅埋段的班环境要求盼，浅埋地哪表不得有上重要的结推构物、或雁不得改变瓦或破坏的汗地物地貌及，降雨稀届少或有旱旱季施工的币时间，或观其他不能蚕采用本方叛法的因素浸；住地质条件浴要求是土食质或砂质宴覆盖层，象覆盖层浅想于傻2飘0顶米的地段擦，易于开天挖和开挖跳成本较低唱的先决条捏件；应先箱作两侧边石墙垂直钻左孔地层取模样或其他泡地质调查宪方法，以埋便准确了上解地层结居构。详②码工程施工源方案窜根据地质榆调查，分歪析地层结剩构关系，始确定边坡弟开挖坡率白，稳固平朱台宽度和卖边坡分层穗高度；确阴定护拱施陵做比例和淋范围，土超方开挖工幕程量的预荷算前，应之沿隧道轴晨线方向每爬隔震5师米距离测获量一个刷荐坡范围内钻断面面积社（地表变出化处必须蛮有断面）镇，确定土皮方开挖工甩程量和刷之坡支护工爽程量，支览护浇筑混孙凝土工程当量进行综伏合成本预怪算，与原源洞内施工尖方法成本难进行比较澡，采用低酷成本方案捆施工；施工准备室首先要根碌据工程量黎大小确定寇挖掘机和厅运输车数信量；为较遇快的展开荡局面，刚佩开始一般即准备足够温的机械设愁备，参与封土方开挖诊和运输，区在开挖的散同时，保蹦证在第一燕层台阶刷盗坡支护施恩做前，将岂电力设施就安装到位误，高压风诱可采用内皱燃空压机登送风，为守喷混凝土咱施工使用扬；样④曲土方开挖罚和运输及排堆放迎土方堆放夫在距离刷庭破结线萄1院0铺米外地方株，应沿隧卷道两侧就个近堆放，手或在回填脖覆盖时易蒸于利用，奏首先依据瞧边坡高度喝和开挖坡待率进行测档量放线，写当边坡为盈结构稳定颈的黄土层岗时，坡率贪可调整翅为母1战∶沙0.2球5样，边坡为错夹层土或番砂质层时职，坡率应掏放缓屑至耐1耗∶爱0.稳3燥～繁0.玉4依开挖，层非高小也于砖8节米，预留原稳固平寨台纺2瓦～舍3搬米宽，当安地质较差尝时可适当子降低层高粘；笋开挖先从犯刷坡线处留开始起挖睬，采用挖飘掘机开挖巩和收集，浴装载机装皱运，运输挤汽车运输俗，堆放高止度小鬼于惑6奔米；肃⑤沾边坡锚、锤网、喷支逃护井抗魂边坡锚喷童支护前应测搭设简易旷移动台车挑，锚孔依菜据土质情夹况可采灿用恳Φ灵4糊2阻麻花钻杆依，电动机向动力钻孔揉，钻孔方族向为下辜倾贤1具5下度角，锚既固用砂浆罢灌满孔位喜，打入锚宗杆，锚杆邀材料为岸：可Φ柔2联2麻钢筋暖、土L-2.虾5筐m递，蝶1.0×稍1.匹0壶梅花型布装置；右串块网片可在是现场衬用蒜φ状8盗长钢筋与好锚杆头连寺接，间肠距喂25×2京5cm轰,裳网片紧贴婶坡面连接拴；凑榨爬喷射混凝询土采用干牲喷法，喷双层厚度逝为中10c各m帮，盖住网峡片，喷层闯密实；殊边坡支护撇时，可根激据施工场择地进行平宿行作业，谱边开挖，锦边支护；所⑥兔稳定性安墓全判别棉制羞边坡开挖树支护过程壤中，应安抗排专人观投察，检查您边坡稳定姑情况，发变现异常立绞即停止开趁挖，加强并支护，修穴改支护参岭数；米⑦泡支护层开隔挖喉排周拱顶部位胳开挖时，给两侧边墙奏采用机械炼快速开挖养，拱顶少晴部分土层拔人工修理肥，及时测尚量护拱钢录架位置，嘴确定开挖摇和修理准幕确到位；燥⑧若支护钢架吉架设迎紫论钢架架设危前，必须贞测量钢架塘的垂直度故，钢架按围照测量的裕标高、中葛线和弧度钱摆放位置唇准确定位悔，连接板灿螺栓连接漠牢靠，钢雹架下必须提填满垫层甚距离钢架喷底惯5c谱m河空间，确洽保混凝土露浇筑时不注得侵入洞泉身界限，匠钢架两侧客拱脚部位肢必须立模诉板，浇筑录混凝时防鹿止混凝土梯垮落，架伐设完后，聋应检查钢刊架之间混课凝土空间么和钢架是坐否干净；消⑨烫混凝土浇住筑耽齐庙混凝土浇吊筑时，应昏先拱脚浇抗筑，再拱队顶，振捣尿及时，可擦采用挖掘成机端料，贷连续浇筑粮；焦⑩那覆盖土层况混凝土浇代筑完后，至及时拆除故拱脚处模畜板，土层机充分覆盖它混凝土，信土层覆盖怜时采用下血一个循环景开挖土层县覆盖；锋6医、材料和呼施工设备晒本方法施擦工简易，聚机械使用凑较少，使龟用材料和娃机械设备劣为隧道施令工常用，球主要材料西和设备为添：新躁仅吼阁陡绳蓄爱变貌抵窄暗正挤胶赤表和6.1蔬序号惜材料名称汽规格匪序号考设备名称法型号寇数量找性能呜1姐喷混凝土厘C25哭1巧挖掘机可PC20成0贵2授台缺良好板2奥锚杆与Φ剑2沸2久螺纹钢网；春L-2.穴5m框2惭装载机服ZL50欢C逮3姐台再良好沙3上钢筋网罪φ阿8编盘条；网明格乎25×2撇5cm换3令空压机轨VY20猾2懂台枣良好追4丝混凝土啄C25肺4健自卸汽车饺东抖风柿15t系4柴部乒良好笔5闹钢架公I2厚0众型钢升5冈喷浆机旗TK96隔1打2肆台搂良好乳6吼钢板将d-14钞mm,报7幕螺栓赴Φ睛27×7引0描8宰木模板段400×脑30×4目cm避7聋、质量控开制娘本工法在容质量上，法遵照国家理执行的铁蜻路行业标贝准，依据否《铁路隧乘道工程施筋工质量验蓄收标准练》的TB10拨417-踏2003巴/J28造7-20兔0蚕4妄验收文件芽进行验收桨，依据《肢客运专线源铁路隧道僵工程施工马技术指南康》苍TZ21张4-20俱0窃5榨进行技术肠指导，现孕场安排隧怕道工程师驱和质检工见程师现场笑指导施工抄，检查操龙作成果，山对违规操亡作的工人誓进行指导盗和处罚，溜对按规范驾作业的人吹员要进行打奖励和要薄求其他工佛人观摩学乌习，对不炭合格的施俗工工序和佛成果进行炉返工处理真；警8沉、安全控合制残在安全施崭工方面，丽安全员对勇边坡进行画全程盯控税，发现异讽常吹哨子刊警示，及乞时撤离危脱险范围，认机械开挖割时，安全望员要指挥叫开挖，对些松软地层膨应少扰动与，分层开鲁挖，安全胆员全程盯然控坡面变逼化，坡脚亩下施工人到员要抢时工间快速作残业，作业杆完成后及茂时撤离坑淹道；开挖箭和坑道作驶业安排在赛白天时间框施工；缴9兴、环保措熔施住在环境保阴护方面，暗应按照和原遵照执行失贯彻执行邪《环境管锤理体系－馋规范及使凭用指南差》脊(GB/编T240程0疾1款－缠1996腥),庭陡尽量减少满植被破坏刷，废弃的拒砂、石、送土必须运先至指定的费弃碴土场田堆放，做拘好挡护和授绿化。浅闸埋段工程携竣工后，学对弃土场运及施工便草道等，按茄照当地水耍土保持主鹊管部门的艘要求进行曲复耕或绿嚼化，同时拒修建好排乐水系统，刘防止水土革流失。剂1壁0秤、应用实娱例坡在太中银床铁路工程嘱绥德隧道颤出口端黄米土幅Ⅵ损级围岩施虽工中，腹改埋DK25晕8+96施0.蛮0斥～计改乱DK25蚁9+11宾0阳段祸15丽0柏米浅埋段日，采用本肿施工方法受，取得较朋好的效果除，详细实传物工作量峡见后表：浆黄土浅埋注段（方案煮）工程量缝增减对照识表锁表土10.1存单位工程拘名称：绥奋德隧玻道看愈托施工单位汁：中铁二忆十一局太逆中银铁路定第三项目存部隧道二某队剪熄页序号凳围岩级别耀分项工程流工程范围港长代度族竭笨（炎m恢）孩单位见工程量叶备不昼严注夹方案一增浪减量狭方案二增挖减量手1才黄苗土短Ⅵ命级围岩提黄土开挖摧改肾DK25展8+96零0.危0汪～竞改危DK25雅9+11押0矛150杆m龄3锅3070坊0默所有已列株工程量为爪相对工程崭量刃2捎边坡喷射盟混凝土抵改汤DK25络8+97句0.徒0跳～寿改葵DK25泳9+11想0济140夜m衰3光120珠3收边坡打怠设杀Φ彼2神2挖锚杆昆改把DK25构8+97招0.常0却～嫁改棚DK25僵9+11孕0擦140廉T魄5.37渗1维4斜增加大拱辈脚逝（园d=14社m旦m献钢板）骗改致DK25牛8+97柴0.曲0案～然改顿DK25枝9+11赏0规140侦T拼12.4婆32爆5陡增加大拱糊脚篇（块L-20博0*20弊0*1涛6即角钢）河改激DK25蜡8+97史0.轻0校～幅改坝DK25兼9+11粒0狐140爷T纹12.9荐5刻6粒Φ决8长钢筋网羞改朝DK25感8+97责0.产0侧～壶改而DK25婚9+11汤0势140链T续0.94盏8猴7鼓超前小导棵管昌改毅DK25茅8+97僚0.怨0起～及改矿DK25挥9+11刘0冻140祖m吧1254蹈1.2锡8哈注水泥净逗浆挂改控DK25偷8+97钟0.中0删～伙改宜DK25戒9+11期0晒140慨m冰3奔109.胳2袜9抗超前大管查棚气改腔DK25沾8+97助0.寿0呀～债改猪DK25惰9+11破0抽140敞m变7224挡10央注水泥砂赤浆平改矮DK