重庆斜井施工方案

重庆地区公路隧道斜井施工综合技术方案一、工程概况1.1项目背景与地质条件本斜井工程位于重庆市黔江区境内，为新正阳隧道辅助施工通道，全长817.05m，倾角24.95°，最大埋深355m，穿越地层以灰岩、白云质灰岩为主，局部含溶洞、溶沟及断层破碎带。井口地面标高311m，井底与正洞交点轨面标高305.289m，纵坡-3.02%，横坡1%单向坡。洞身穿越Ⅴ级围岩段（占比46.8%），岩体破碎，节理裂隙发育，最大涌水量达10000m³/d，施工面临高水压、大倾角、曲线段掘进等多重挑战。1.2主要设计参数断面尺寸：净空6m×5m（宽×高），开挖断面面积34.98～47.0m²，复合式衬砌结构，初期支护采用C25喷射混凝土（厚28cm）+I20b工字钢钢架（间距0.6m）+φ22砂浆锚杆（长6m，1.0×1.0m梅花形布置），二次衬砌为C30模筑混凝土（厚30～45cm）。支护体系：洞口段采用长管棚（φ108钢管，长30m）+双层超前小导管（φ42钢管，长4.5m，环向间距0.3m）联合支护；洞身段根据围岩等级动态调整支护参数，Ⅴ级围岩段增设临时仰拱。二、总体施工部署2.1施工组织架构设立项目经理部，下设工程技术部、安全质量部、物资设备部等6个部门，配置隧道工程师3名、地质工程师2名、专职安全员5名，高峰期投入施工人员180人。2.2施工平面布置洞口区：设置55m长拉槽段，采用C20砼重力式挡墙（高26m）支护，挡墙顶设截水沟（宽0.5m，深0.6m）；洞口右侧布置空压机房（4台20m³电动空压机）及高压水池（150t）。弃渣场：位于洞口下游300m处，容量1.2万m³，进场便道采用C20砼硬化（宽4m，厚20cm），每100m设错车道。2.3工期计划总工期480天，其中：洞口工程及超前支护：60天洞身开挖及初期支护：240天二次衬砌及收尾工程：180天三、关键施工技术3.1洞口段施工3.1.1长拉槽开挖与支护采用分层开挖法，每层高度2.5m，挖掘机配合自卸汽车出碴，开挖后立即喷射5cm厚C25混凝土封闭掌子面。挡墙基础嵌入基岩1.5m，墙身设φ100排水孔（间距2m），墙后回填碎石土并分层夯实。3.1.2管棚施工管棚采用φ108×6mm热轧无缝钢管，环向布置22根，外插角0°～1°，采用地质钻机钻孔（孔径120mm），管内灌注M30水泥砂浆（注浆压力0.5～1.0MPa）。3.2洞身开挖与支护3.2.1开挖工法Ⅴ级围岩段：采用短台阶法，上台阶高度3.0m，循环进尺0.6m（1榀钢架间距），人工手持风钻钻眼（φ42钻头，孔深1.8m），光面爆破参数：周边眼间距40cm，抵抗线50cm，装药量0.2kg/m。Ⅳ级围岩段：全断面法施工，循环进尺2.0m，采用毫秒雷管分段起爆，炮孔利用率≥90%。3.2.2出碴运输采用“绞车提升+有轨运输”系统：井口布置JTP2.5×2型单筒提升机（功率260kW，最大牵引力90kN），配置6m³矿车（双轨单道），轨距900mm，每循环出碴时间控制在4h内。3.3支护体系施工3.3.1超前小导管注浆小导管采用φ42×3.5mm钢管，前端加工成锥形，管壁钻φ8mm注浆孔（间距15cm，梅花形布置），尾端留30cm止浆段。注浆材料为水泥-水玻璃双液浆（水灰比1:1，初凝时间30～60s），注浆压力1.2～1.5MPa，单孔注浆量3.5m³/根。3.3.2钢拱架安装I20b工字钢预先在加工厂分节加工（每节长3m），洞内采用汽车吊（5t）吊装，拱架间用φ22纵向连接筋（环向间距1m）焊接，锁脚锚杆采用φ42钢管（长4.5m，每榀8根），注浆饱满度≥90%。3.4二次衬砌施工采用6m长整体式液压衬砌台车，混凝土由井口高压输送泵（HBT60型）泵送入模，坍落度控制在180±20mm。施工顺序：仰拱→边墙→拱部，每次浇筑长度6m，养护采用喷淋+土工布覆盖（养护期≥14天）。四、特殊地质段施工措施4.1岩溶处理超前探测：采用地质雷达（分辨率0.1m）与超前钻探（每循环3个孔，孔深30m）相结合，探明溶洞位置及规模。充填处理：小型溶洞（＜5m³）采用C15片石混凝土回填；大型溶洞（＞5m³）先设φ25中空锚杆（长10m）加固周边岩体，再分层回填碎石土（压实度≥93%）。4.2断层破碎带施工采用“管棚+注浆加固”方案：沿拱部120°范围布设φ76管棚（长20m，环向间距0.4m），管内注浆采用水泥浆（水灰比0.8:1），注浆压力2.0MPa，加固范围至开挖轮廓线外3m。五、施工排水与防排水5.1反坡排水系统采用三级排水方案：掌子面：设集水坑（1.5m×1.0m×1.0m），配置φ150mm污水泵（流量85m³/h，扬程20m），抽排至临时水仓（容量50m³）。腰泵站：在斜井中部（XJK0+400处）设固定水仓（120m³），安装2台150kW多级离心泵（一用一备），扬程150m。洞口排水：经φ200mm钢管排至洞外沉淀池（三级沉淀，总容积300m³），处理后水质需满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。5.2防水施工结构自防水：二次衬砌混凝土掺加膨胀剂（掺量8%），抗渗等级P12；施工缝设中埋式止水带（宽30cm）+遇水膨胀止水条（φ20mm）。注浆防水：围岩裂隙发育段采用径向注浆（φ42小导管，长4.5m），浆液采用超细水泥（粒径≤5μm），注浆压力1.5～2.0MPa。六、监控量测与地质预报6.1监控量测6.1.1必测项目洞内外观察：每日记录掌子面岩性、涌水情况，初期支护表面裂缝宽度≥0.5mm时立即预警。拱顶下沉：采用全站仪非接触监测（精度±0.1mm），Ⅴ级围岩段每5m布设断面，量测频率1次/d，预警值100mm。净空变化：在拱脚、起拱线处布设测线，水平收敛速度＞5mm/d时暂停施工，加强支护。6.1.2数据处理采用回归分析法预测最终位移，当实测值达控制值的80%时，调整支护参数（如缩小钢拱架间距至0.5m）。6.2地质超前预报结合TSP203超前地质预报系统（探测距离100～150m）与地质素描，每50m提交一份预报报告，指导动态调整施工参数。七、安全保障措施7.1高风险管控防坍塌：严格执行“短开挖、弱爆破、强支护”原则，掌子面至二衬距离≤30m；Ⅴ级围岩段禁止平行作业。防突水：配备突水预警系统（水位传感器+声光报警器），当水压＞1.5MPa时启动应急预案。7.2应急管理编制坍塌、涌水等专项应急预案，每季度组织演练；洞口设应急物资库，储备救生衣50件、应急照明设备20套、柴油发电机（200kW）1台。八、质量控制标准8.1关键指标喷射混凝土平整度≤50mm/2m，强度达标率100%钢拱架安装偏差：径向±50mm，高程±30mm二次衬砌厚度合格率≥95%，表面蜂窝麻面面积≤0.5%8.2验收程序分检验批、分项工程、分部工程三级验收，隐蔽工程留存影像资料，第三方检测频率不低于10%。九、环保与文明施工9.1扬尘控制洞口设雾炮机（射程30m），出碴车辆加盖篷布，便道每日洒水3次（雨天除外）。9.2噪声管理空压机等设备安装隔音罩，昼间噪声≤70dB，夜间≤55dB，周边居民区设隔声屏障（