【公路实务】安慧 教案09-案例专项班（九）

隧道部分案例背景资料某隧道为上、下行双线四车道隧道，其中左线长858m，右线长862m，隧道最大埋深98m，净空宽度9.64m，净空高度6.88m，设计车速为100km/h，其中YK9+928～YK10+004段为V级围岩，采用环形开挖留核心土法施工，上部开挖进尺为3m。该段隧道复合式衬砌横断面示意图如图3所示，采用喷锚网联合支护形式，结合超前小导管作为超前支护措施，二次衬砌采用灌注混凝土，初期支护与二次衬砌之间铺设防水层。

在一个模筑段长度内灌注边墙混凝土时，施工单位为施工方便，先灌注完左侧边墙混凝土，再灌注右侧边墙混凝土。

施工单位根据《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南（试行）》，在总体风险评估基础上，对YK9+928～YK10+004段开展了专项风险评估，确定风险等级为Ⅳ级，撰写了风险评估报告，报告内容包括：评估依据、工程概况…

【问题】1.写出横断面示意图中⑥的名称。2.指出环形开挖留核心土施工中的错误之处，并改正。

3.锚杆应与哪些部分牢固连接？4.指出初期支护、防水层、二次衬砌包含的内容，请填序号。5.指出隧道边墙浇筑错误之处，并改正。6.补充风险评估报告的内容。答案：1.⑥：喷射混凝土。2.错误之处：采用环形开挖留核心土法施工，上部开挖进尺为3m。正确的做法：上部开挖进尺，V级围岩宜不大于1榀钢架距离0.8m3.系统锚杆应与④⑤⑥彼此牢固连接。4.初期支护：④⑤⑥⑦；防水层：②③；二次衬砌：①。5.错误：先浇筑一边，再浇筑另一边。正确的做法应为：灌注边墙混凝土时，要求两侧混凝土保持分层对称地均匀上升，以免两侧边墙模板受力不均匀而倾斜或移位。6.风险评估报告的内容除了评估依据、工程概况外，应包括评估方法、评估步骤、评估内容，评估结论及对策建议等。案例背景资料某单洞双车道二级公路隧道长960m，开挖宽度10m，断面面积50m²。由于工期紧张，施工单位采用对向掘进方案。施工中发生以下事件：事件一：由于隧道围岩条件较好，对向开挖工作面的间距达到15m时，确定该长度为贯通段长度，开挖方法改为进口向出口单向开挖。事件二：为保证贯通安全，贯通段开挖方法由全断面法改为台阶法，台阶法施工工序示意图如图4所示。事件三：贯通过程中，隧道拱部发生坍塌并造成超挖。为此，设计院变更了设计参数，项目部编制了相应的施工方案。经监理工程师确认该设计变更为一般工程变更，并经过审批后实施。审批流程如下：施工单位提出申请→E审查→F签署工程变更令→施工单位组织变更工程施工→监理工程师和施工单位协商确定变更工程的价款及办理有关的结算工作。【问题】1.按照隧道跨度和长度分类，该隧道分别属于哪种类型隧道？写出承接该项目的施工单位需要具备的最低隧道工程专业承包资质。2.判断事件一中施工单位确定的贯通段长度是否正确，若不正确写出正确的贯通段长度，并说明理由。3.写出图4中A、B、C、D代表的施工工序。4.事件三中处理拱部坍塌造成超挖的施工方案是否需要重新进行技术交底？补充事件三中一般工程变更审批流程中E和F的名称。答案：1.按跨度进行分类：一般跨度隧道。按长度进行分类：中等长度隧道。最低隧道专业承包资质：二级资质。2.不正确。贯通段长度：25m。理由：围岩条件较好地段，两开挖面间距达到2.5倍隧道宽度，应改为单向开挖。3.A：上台阶初期支护（或初支、或初次衬砌、或初衬、或一次衬砌）；B：下台阶开挖；C：底部（或：仰拱）开挖；D：仰拱栈桥搭设。4.方案需要重新技术交底。E：驻地监理工程师；F：总监理工程师（或总监）。案例背景资料某施工单位承接了二级公路一桥隧相连项目，其中桥梁桥跨布置为（65＋120＋65）m，③号桥台紧邻隧道进口洞门。隧道全长910m，净宽12m，净高5m，单洞双向两车道，最大埋深100m，进、出口50m范围内埋深均小于20m（属浅埋隧道）。桥跨布置与隧道围岩级别及其长度、掘进速度见图3所示。图3桥隧布置示意图该项目实施过程中发生了如下事件：事件一：桥梁为T型刚构，采用挂篮悬臂浇筑，设计文件要求悬臂浇筑须对称平衡。中跨、边跨合拢段长度均为2m，靠近桥台4m梁段采用现浇施工。事件二：隧道掘进工期为12个月，采用进、出口双向开挖，但最后30m为单向开挖。由于受③号桥台施工限制，决定先由A作业队从出口向进口方向掘进，待③号桥台施工完成后，立即由B作业队从进口掘进，且最后30m决定由B作业队单独完成。事件三：洞口工程施工包括以下工序：①截水沟施工；②边、仰坡开挖；③套拱及长管棚施工；④边、仰坡防护。事件四：A作业队在进洞30m后，现场负责人决定将开挖方法由台阶法改为全断面法。【问题】1.事件一中，主跨悬臂浇筑施工是否需要在墩梁处采取临时固结措施？说明理由。2.事件一中，边跨4m现浇梁段应采用何种方法施工？说明本桥合拢顺序。3.事件二中，为保证隧道掘进工期，③号桥台施工最迟应在A作业队掘进开工后多少个月完成？（列式计算，计算结果小数点后保留1位）4.写出事件三中洞口工程施工的正确顺序。（用编号表示即可）5.事件四中，改变后的开挖方法是否合理？说明理由。答案：1.不需要。理由：刚构桥墩顶抗弯拉强度高。2.支架法。设计无要求时，一般先边跨，再中跨。3.A或B作业队施工完隧道需要，200÷40＋510÷60＋200÷40＝18.5月；最后的30m单向开挖需要30÷60＝0.5月；设A作业队开挖X个月，B作业队开始挖掘进口，也就是③号桥台施工完毕，12＝X＋0.5＋（18.5-X-0.5）÷2，求得X＝5.0个月。4.正确顺序：①②④③。5.不合理。因为进洞30m位置为Ⅴ级围岩，不能用全断面法开挖。案例背景资料某高速公路双向四车道分离式隧道，左洞起讫桩号：ZK10+000-ZK10+800；右洞起讫桩号：YK10+000-YK10+820；隧道最大埋深220m，地下水不发育。隧道部分地段地质情况为：左洞ZK10+100~ZK10+200段，岩性为强风化钠长石英片岩，岩体较破碎，围岩基本质量指标BQ为235；右洞YK10+300-YK10+500段，岩性为中风化钠长石英片岩，岩体较硬较破碎，围岩基本质量指标BQ为300。右洞进口YK10+000-YK10+150为V级围岩。施工中发生如下事件：事件一：左洞进口洞门采用端墙式，进口段明洞左侧采用了偏压墙，洞口施工包括以下主要工序：①仰坡开挖及防护；②截水沟开挖、铺砌；③边坡开挖及防护；④偏压墙开挖、浇筑混凝土；⑤管棚成孔、装管、注浆；⑥套拱施工。事件二：隧道结构采用复合式衬砌，二衬施工前，质检部门对初支喷射混凝土的强度进行了检验。事件三：施工单位制定并经总监办批准了监控量测方案，方案明确了预警机制，分三级管理，V级围岩位移预警管理等级间表4-1表4-1V级围岩位移预警管理等级表管理等级位移U处理建议管理权限ⅢU<4cm正常施工项目经理部Ⅱ4cm≤U<8cm加强监控量测，必要时采取工程对策驻地办ⅠU≥8cm停止掌子面开挖，采取工程对策总监办当遇到下列情况之一时，必须纳入Ⅰ级管理：①连续3天拱顶沉降大于3mm；②一天拱顶沉降大于20mm。隧道施工过程中，右洞YK10+100（位于V级围岩段）处，拱顶沉降观测成果见表4-2事件四：为保证隧道施工安全，施工单位做了以下工作：（1）施工前，施工单位依据风险评估结论，编制了专项施工方案，经专家评审，施工单位技术负责人签字后报监理工程师批准执行；（2）施工单位专项方案要求二次衬砌距掌子面距离Ⅳ级围岩不得大于120m，V级围岩不得超过90m；（3）隧道开工前，项目部仅对隧道工区负责人和安全员进行了岗前安全培训。事件五：右洞YK10+000-YK10+150段为V级围岩，初支工字钢间距为0.8m，该段施工时作业队采取两台阶法，每循环掘进进尺1.5m，出碴完成找顶排险后，就进行架立工字钢拱架的施工。当右洞施工至YK10+120处，正在架立工字钢拱架时，掌子面发生了塌方，坍碴封闭了塌腔口。【问题】1.分别判断左洞ZK10+100~ZK10+200段和右洞YK10+300~YK10+500段围岩级别，并分别写出两段隧道洞身的开挖方式。2.写出事件一中工序①~⑥的正确排序（以“②→③→⑥→......”格式作答）。3.补充事件二中质检部门对初支喷射混凝土检验的实测项目。4.事件三中，施工单位是否应发出预警？说明理由。5.事件四中，逐条判断施工单位做法是否正确，并改正错误。6.分析事件五中塌方的原因，简述该塌方处理的主要措施。答案：1.（1）围岩等级：左洞ZK10+100~ZK10+200段：V级右洞YK10+300~YK10+500段：IV级（2）开挖方式：左洞ZK10+100~ZK10+200段：台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法、交叉中隔壁法右洞YK10+300~YK10+500段：台阶法2.②→③→①→⑥→⑤→④3.喷层厚度、喷层与围岩的接触状况4.应发出预警。理由：6月3日-6月5日沉降分别为4mm、5mm、4mm，这三天沉降都大于3mm，属于连续3天拱顶沉降大于3mm的情形，必须纳入I级管理，停止掌子面开挖，采取工程对策。5.（1）错误；改正：专项施工方案经专家评审后应经施工单位技术负责人总监理工程师审查签字（2）错误；改正：二次衬砌距掌子面的距离IV围岩不超过90m，V级围岩不超