《公路隧道洞口“零开挖”施工技术规程》

1公路隧道洞口“零开挖”施工技术规程本文件规定了公路隧道洞口“零开挖”施工技术的术语和定义、基本规定、洞口类型及参数确定、正交型洞口施工技术、斜交型洞口施工技术、Ⅴ字型洞口施工技术、监控量测等内容。本文件适用于江西省新建、改建、扩建公路山岭隧道施工。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件:不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB50007建筑地基基础设计规范GB50026工程测量标准GB50086岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范GB/T50326建设工程项目管理规范GB/T50905建筑工程绿色施工规范JTG/TD70公路隧道设计细则JTGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册（土建工程)JTG3370.1公路隧道设计规范第一册（土建工程）JTG/T3602公路工程施工环境保护技术规范JTG/T3660公路隧道施工技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1洞口“零开挖”zeroexcavationoftunnelportal隧道进洞施工前，测量划定隧道开挖轮廓线，严格控制洞口开挖范围，不开挖或者尽量少开挖边仰坡，仅对轮廓线范围内及必要的作业面进行开挖（衬砌轮廓线外开挖范围不宜超过2m最大程度减少对隧道洞口周边原始地貌和生态环境的破坏，实现快速、环保进洞的施工方式。3.2正交型洞口orthogonaltypeportal隧道轴线与地形等高线锐角交角不小于80°的洞口型式。3.3斜交型洞口slanttypeportal隧道洞口轴线与地形等高线斜交，锐角交角小于80°,边坡斜面与洞门斜交，存在地形偏压影响23.4隧道轴线与山体基本正交，但山体有部分内凹的洞口型式。3.5异形套拱special-shapedarchcasing套拱根据洞口地形地貌情况，随着山体表面交界线变化，用于支护和引导施工的非标准型拱形结构。3.6隧道洞口段tunnelportal隧道进出口明暗交界及浅埋影响范围的综合区段，由洞门结构、洞口明洞、浅埋暗洞段及洞外边仰坡与排水防护工程组成。4.1洞口施工应分析和解读勘察设计阶段地质资料，同时按照设计文件施工，并根据超前地质预报及监控量测信息实时动态管理。4.2洞口施工前，应对洞口段范围地形地貌和施工环境进行施工调查，勘测及施工放样，查明不良地质、浅埋偏压等情况，为洞口施工提供基础资料。4.3根据本文件4.2相关要求确定隧道洞口桩号及套拱形式。4.4施工单位应及时编制专项施工方案并组织评审。4.5应尽早施作仰拱，支护结构及时闭合成环。5洞口类型及参数确定5.1本文件所规定的隧道洞口类型根据地形等高线与隧道轴线的关系分为正交型、斜交型和Ⅴ字型三图1正交型隧道洞口3图2斜交型隧道洞口5.2根据洞口的地形、地貌、地质等条件确定洞口类型，由参建单位现场确定明暗交界处桩号、套拱结构型式、明洞长度等关键参数。6正交型洞口施工技术6.1桩号确定6.1.1根据实测洞口纵、横断面地面高程，以套拱基础开挖深度不大于1m的位置，可作为隧道暗洞（套拱）桩号的确定依据，如图4所示。6.1.2暗洞桩号至天然山体仰坡面，采用工字钢、喷射混凝土或模筑混凝土，施作异形套拱，如图5所示。4图5套拱钢拱架支撑示意图6.2方案选择6.2.1当围岩状况良好，覆盖层或风化层对隧道洞口结构安全影响较小时，可采用小导管或超前锚杆支护进洞。6.2.2当拱顶上部围岩自稳能力差，围岩无法自稳时，宜采用超前管棚注浆支护进洞。6.2.3当开挖面及拱顶上部围岩稳定性较差时，宜采用超前大管棚配合超前小导管进洞。6.2.4当软弱覆盖层厚度大且影响范围广、围岩稳定性差时，宜在地表注浆等加固后，采用超前管棚进洞。6.3进洞工艺6.3.1清理孤石，根据设计要求，施工洞顶截水沟。6.3.2根据现场实测地面高程及地质情况，测量放样，确定套拱位置。6.3.3根据设计参数，开挖并加固套拱基础。6.3.4逐榀架立套拱工字钢，焊接连接钢筋。6.3.5按照套拱支护参数，逐榀施工外露部分工字钢及锁脚锚杆（管），焊接连接钢筋、钢筋网，直至延伸至天然山体仰坡坡面。6.3.6安装管棚导向管，导向管前端与山体仰坡坡面衔接密实。6.3.7立模浇筑外露部分异形套拱混凝土。6.3.8超前管棚施工并注浆，洞外辅助施工完成，进行洞内开挖及支护施工。6.3.9管棚、衬砌施工参照现行规范执行。7斜交型洞口施工技术7.1桩号确定7.1.1斜交进洞时，根据实测洞口纵、横断面地面高程及地形情况，宜以套拱可形成完整的半（椭）圆形状、套拱基础开挖深度不大于1m的位置，作为隧道暗洞桩号的确定依据。如图6所示。7.1.2隧道斜交进洞桩号应结合洞口段围岩情况、斜交角度、地面坡度、偏压情况等洞口地质条件影响，综合选取，并采用异形套拱（平面总体呈直角梯形，套拱钢架各榀环向长度不同，钢架左右不对称）进洞开挖，如图7所示。5图6斜交进洞施工图7异形套拱施工7.2方案选择7.2.1当隧道洞口段围岩相对较好、偏压不明显时，在洞口段预加固并经设计验算后，可采用无挡墙的异形套拱方式进洞开挖。7.2.2当围岩破碎软弱或偏压较明显时，宜采用设置偏压挡墙的异形套拱方式进洞，在反压回填完成后，实施暗洞开挖。7.2.3当山体过于陡峭，一侧临空时，可采用桩基平台结合异形套拱或棚洞等方式进洞施工。7.2.4当洞口斜交角度较小（如斜交角度小于30°)或地形、地质条件复杂时，应结合现场实际情况，进行多方案比选和论证。7.3进洞工艺7.3.1清理洞口附近的危石及松散体，根据设计要求，施工洞顶截水沟。7.3.2现场复测洞口地形，对暗洞桩号和隧道外轮廓进行放样，放出洞门、洞身和套拱等结构物位置。7.3.3根据现场情况，适当开挖套拱、偏压挡墙基础基槽，核验套拱基底承载力；按照设计要求施作套拱、偏压挡墙基础。7.3.4沿着山体坡面逐榀安装异形套拱钢拱架；钢架一端稳固落于套拱基础上，另一端嵌入山体。7.3.5在异形套拱钢拱架与山体交接处，每榀按设计要求施作锁脚杆（管），将钢架固定于山体坡面上，锁脚杆（管）应与型钢焊接牢固。7.3.6施作各环向钢拱架之间的纵向连接，形成稳定的整体。7.3.7安装管棚导向管，导向管从山体一侧向外侧由短至长依次设置，前端并紧贴山体坡面。7.3.8安装钢筋，架设套拱模板，浇筑异形套拱及偏压挡墙混凝土。7.3.9套拱混凝土强度达到设计及规范要求后，进行超前管棚支护的施工。7.3.10在异形套拱和超前大管棚保护下，按设计要求进行洞身开挖和支护。7.3.11初支尽早闭合成环，及时施作二次衬砌，初期支护、二次衬砌施工参照现行规范执行。7.3.12施作明洞及洞口段二衬，及时进行洞口反压回填土施工。8V字型洞口施工技术8.1桩号确定8.1.1隧道洞口处V字型地段时，根据实测洞口纵、横断面地面高程，以套拱基础开挖深度不大于1m的位置，可作为隧道暗洞（套拱）桩号的确定依据。隧道暗洞桩号应避开沟谷中心、低洼汇水区、基底稳定性极差等不利位置。8.1.2隧道暗洞桩号至天然山体仰坡面，采用工字钢、喷射混凝土或模筑混凝土，施作异形套拱（平面总体呈等腰梯形）进洞开挖，如图8~10所示。6图8V字型进洞施工图9套拱前置施工8.2方案选择8.2.1当隧道洞口覆盖层较厚、围岩状况较好、基底承载力满足要求时，可采用异形套拱配合超前小导管进洞。8.2.2当隧道洞口覆盖层较薄、基底存在软弱覆盖层时，宜先对基底进行加固处理（如换填、注浆、桩基等），再施作异形套拱，可采用超前管棚支护等方法进洞。8.2.3当V字型洞口地形复杂、围岩条件较差时，应结合现场实际情况进行专项设计，经论证后确定进洞方案。8.3进洞工艺8.3.1清理洞口附近的危石及松散体，根据设计要求，施工洞顶截水沟，完善洞口周边排水设施。8.3.2现场复测洞口地形，对暗洞桩号和隧道外轮廓进行放样，确定套拱位置。8.3.3根据现场情况，开挖正常段套拱基础基槽，核验基底承载力，按照设计要求施作套拱基础。8.3.4逐榀安装套拱钢拱架，钢架两端固落于套拱基础上，做好纵向连接。8.3.5按设计逐榀施工外露部分初期支护，钢架两侧拱脚应置于牢固基础上，及时施作锁脚杆（管）、纵向连接、钢筋网等，直至洞身完全进入山体仰坡坡面。8.3.6做好定位，安装管棚导向管，导向管前端与山体仰坡坡面衔接密实。8.3.7架设模板，浇筑外露部分异形套拱混凝土。8.3.8在初支钢架外侧铺设模板，施作喷射混凝土。8.3.9超前管棚施工并注浆，洞外辅助施工完成，按设计要求进行洞内开挖及支护施工。8.3.10初期支护尽早闭合成环，及时施作二次衬砌，初期支护、二次衬砌施工参照现行规范执行。8.3.11施作明洞及洞口段二次衬砌，及时进行洞顶回填。9监控量测79.1一般要求9.1.1施工过程中，应及时做好监控量测和超前地质预报工作，实施单位应具备相应的资质证书。9.1.2承包人应及时将监控量测成果和超前地质预报成果报监理单位、设计单位和建设单位。9.1.3监理单位应对监控量测和超前地质预报实施过程进行监理，负责监督检查现场专业技术人员数量及能力、设备类型及数量、超前地质预报的实施和数据采集以及相关协调工作等。9.2洞内监测9.2.1洞口段“零开挖”施工，应按JTG/T3660有关规定开展监控量测。应重点监测异形套拱的拱顶和基础的位移、沉降。9.2.2隧道进洞开挖后宜及时进行围岩、初期支护的周边位移量测、拱顶下沉量测。9.2.3洞口段的周边位移、拱顶下沉和地表下沉等必测项目宜布置在同一断面，测点布置及量测断面间距应符合JTG/T3660有关监控量测的规定；周边位移和拱顶下沉测点间距，当围岩级别为Ⅴ级时，断面间距不得大于5m，围岩级别为Ⅳ级，断面间距5m~10m。9.3地表监测9.3.1洞外观察。应对地形、地貌、岩性、产状以及支护裂缝等情况予以观察或进行描述，检查边仰坡有没有出现开裂、起壳的情况，查看地表是否存在裂纹。9.3.2地表沉降。应在隧道洞口进行地表沉降量测。横断面方向，沿着隧道中心以及两侧间距2m~5m设地表下沉的监测点，监测的范围应在隧道开挖影响范围之外。地表沉降量测工作应从开挖工作面前方、隧道埋深与隧道开挖高度之和的位置开始，持续到衬砌结构封闭，且沉降量停止后结束。9.3.3地表水平位移。有可能发生滑移的洞口段高边坡应结合地表下沉设置地表水平位移测点。9.3.4洞口周边位移、地表下沉和拱顶下沉量测记录具体见附录A、附录B和附录C。8附录A洞口周边位移记录表表A.1洞口周边位移记录表号平均值温度修正值修正后观测值值值年月日时第次第二次第三次℃