隧道进洞预案

岭上隧道进口60米暗洞施工预案209国道乡宁境内改线工程第二合同段岭上隧道进口处为一呈台状黄土斜坡，倾向北，总体坡度为25～30°。在距进口约130米处发育多条黄土冲沟，冲沟切深20~40m，呈“V”字型沟。沿黄土斜坡发育多处滑坡，造成进口段地形、地貌环境复杂。隧道区内（K4+735~K4+795段）出露地层主要为第四系中、上更新统风积黄土及全新统洪积、残积、坡积碎石土。在该地段施工时，项目部需要克服较多的技术难题和安全隐患。项目部延请公司有经验的专家、领导，共同研究确定专项施工预案，确保该段施工的质量和安全。洞内开挖支护在煤系地层施工中，由于围岩岩体松散，遇水膨胀变形，自稳性差，容易造成冒顶、片帮，甚至塌方。为降低围岩扰动，减少破坏，在该段煤系地层施工中采用核心土法，七步开挖支护，开挖时人工配合挖掘机进行开挖。遵循“短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的新奥法施工原则，开挖前对围岩进行超前支护预注浆加固和止水，开挖后及时支护，尽早封闭成环，二次衬砌及时跟进。主要施工步骤：监控量测监控量测超前支护注浆核心土法封闭成环施作二衬1、超前支护在隧道开挖之前，首先要对环向开挖范围内土体进行超前小导管预注浆，浆液采用水泥浆，进行超前支护、预加固地层和止水，根据核心土法施工步骤进行。超前导管采用Φ50*5mm小导管，管壁梅花型钻眼，孔径10mm，孔距15cm，尾端100cm不打眼。用YT－28型风钻配备Φ60钻头成孔，然后将超前导管顶入，并将小导管焊接在初支拱架上；安设完毕后在开挖面喷射15cm厚C25混凝土作为止浆墙，注浆设备ZYB70/80D双液注浆机，注浆参数如下：水泥浆水灰比：1:1，当每孔注浆量达到设计注浆量或者达到80%设计注浆量并终压稳定一段时间时可以结束注浆。超前小导管施工工艺流程拱脚，以一定时间差按同样方法进行支护。第④步核心土开挖：根据现场施工情况，中部核心土不宜过长，一般为3～５m，防止上导掌子面发生倒塌。第⑤、⑥步：完成中导后，分段左右开挖马口，以一定时间差作边墙支护。第⑦步：使用挖掘机将下台阶核心土挖除，完成初支仰拱封闭。仰拱及二次衬砌仰拱施工七步开挖支护完成后，要及时封闭成环，防止围岩位移变形（拱顶下沉和周边收敛），破坏支护结构，侵入衬砌。特别在富水地段，煤系地层围岩遇水产生形变，造成围岩失稳，所以要尽早封闭成环，施作仰拱，特别要注意及时施作拱脚处的矮边墙。通过监控量测反映变形速率较快时，在①②③④步完成后可以采取施作临时仰拱提前把初支封闭成环，施工参数为：采用I18工字钢横向布置，在拱脚处与初支拱架焊接牢固，纵向间距60cm，工字钢之间用I18工字钢连结，横向间距250cm，喷射30cm厚C20混凝土，这样可以短时间内封闭成环，能有效抑制拱顶下沉、周边收敛。通过监控量测，围岩和支护结构变化已趋于稳定后，逐榀拆除工字钢，施作⑤⑥⑦步及仰拱。二衬施工根据监控量测结果分析，要及时施作二次衬砌，二衬与仰拱最大距离不超过30m，为确保二衬的密实度和外观质量，在台车上加设12台附着式振捣器，并在二衬混凝土外留注浆孔，为避免二衬混凝土施工中的收缩裂纹。衬砌浇注过程中，除严格控制混凝土坍落度外，还对其拌合时间、振捣时间严格要求，为防止混凝土离析，混凝土垂直落距控制在1..2m范围内。当发现初期支护承载能力不够时，除应及时加强初期支护外，也可修改二次衬砌参数后提前施作二次衬砌。初期支护变形预防措施监控量测隧道监控量测，即使用各种仪器，对围岩变化情况及支护结构的工作状态进行量测，掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业；通过对围岩和支护的变位、应力量测，修改支护系统设计，预见事故和险情，作为调整和修改支护参数的依据，并在复合式衬砌中，依据测量结果确定二衬施作时间，以达到监控隧道围岩和支护结构的变位与应力不超过设计标准。隧道开挖、施做初期支护后立即进行位移监测。根据实测位移u与极限位移u0(相应规范值)的关系,即u<u0时隧道稳定,u≥u0时隧道不稳定。隧道失稳的经验先兆主要有:(1)根据开挖掌子面状态及支护状态观测,发现局部岩体坍塌,喷层开裂;(2)累计位移量已达到极限位移的2/3,且净空收敛未出现减缓的迹象;(3)每日的位移量已达到极限位移的10%;(4)洞室变形异常加速,即在施工干扰时的变形速率加大。隧道基本稳定的经验判断依据有:周边收敛速率下降或每日位移量小于极限位移的0.5%～1.0%;累计位移值不超过极限位移值的80%～90%。隧道监控量测布点如图所示：完成第①步后及时埋设A、B、C三点，实施监控；完成第②③步后埋设D、E两点，对A、D、E实施监控。量测采用NA2精密水准仪及收敛钢尺观测拱顶下沉，用收敛仪观测周边收敛。每天采集4组数据分析。预防措施(1)初支拱架连接板位置的高强螺栓必须紧固并保证连接钢板密贴，必要时焊接牢固。(2)分部开挖施工尽量避免超挖,为了提高地基承载力,在拱脚底部增设15mm厚30*30cm钢板或槽钢,以扩大拱脚承载受力面积。(3)严格控制循环进尺,循环进尺控制在0.6m(4)严格控制喷射混凝土厚度及强度，禁止出现空洞。(5)分部开挖贯通面尽量错开,错开距离控制在3m。(6)加强监控量测,作好信息反馈,发现沉降速率增大,及时采取有效措施控制沉降。(7)在煤系地层采空区加强超前支护以及加大注浆量，充分固结围岩和止水，确保开挖面稳定。(8)及时作好隧道排水工作，分段开挖汲水坑，用PVC管引出洞外，避免拱脚被浸泡。隧道塌方预防措施1、围岩塌方前兆围岩的变形破坏、失稳塌方，是从量变到质变的过程。量变过程中，围岩的工程水文地质特征及岩石力学反应出一些征兆，这些征兆主要表现在以下几个方面：①水文地质条件的变化，如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、水质由清变浊（地下水将裂隙填充物冲走）。②顶部围岩裂缝旁出现岩粉，洞内无故尘土飞扬，或不断掉小石块、裂缝张大。③支撑压坏或变形加大，喷射混凝土裂缝剥落。④围岩或初期喷锚支护变形。拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d，拱侧表现为洞顶滴水位置不定来回移动，表明围岩在变形。2、隧道塌方的预防措施①做好超前地质预报工作，遇到裂隙破碎地带或岩溶地带等恶劣地质条件，及时改变施工方案。②监控量测工作，及时调整和加强初期支护。③严格控制爆破装药量，减少对软弱破碎围岩的扰动。④严格控制开挖工序、开挖进尺。⑤做好防排水措施。3、隧道塌方的应急处理隧道塌方是最容易造成安全事故的主要原因，特别是对坍塌的处理更是危险作业。因此只有方案正确、处理及时、方法恰当、组织得当、措施得力，才能使塌方应急处理顺利实施。处理塌方必须分秒必争，及时制定处理方案。处理隧道塌方是一种紧急抢险，如同打仗一样，有利的时机稍纵即逝。发生隧道塌方后，项目各级人员应迅速赶到事故地点，详细察看塌方情况，检查塌方初期支护的损坏程度和影响区域，分析塌方原因和可能的发展趋势。在掌握情况的基础上现场确定应急预案，下达抢险指令，明确任务和要求。这种现场办公，直接指挥处理的方法，保证了抢险的及时性，为塌方的处理争取有利时机。前方封堵，后方加固，对塌方区形成合围，是防止塌方恶化的有效方法。根据现场实际情况，采取前方封堵，即喷射混凝土封堵掌子面及塌落面，稳定围岩，防止空顶加大，并对下一步塌体注浆创造条件，保证注浆效果，同时还为下一步施工提供安全保障。后方加固，即对塌体后方未破损的初期支