隧道右线溶洞施工方案.docx

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隧道右线溶洞施工方案

一、工程概述

2011年10月13日，洞湾隧道右线掌子面开挖至YK66+488处揭露出该溶洞。

后设计院对洞湾隧道YK66+488大型溶洞各方面做详细的测量及勘察。

根据溶洞内测量和地质调查结果，洞湾隧道YK66+492-YK66+516段发育构造带，走向30°，倾向120°，倾角77°，构造带走向与隧道轴线近垂直。

该构造带向上延伸至地表分布里程YK66+480-YK66+540之间发育，该段地表处于负地形低凹部位，同时处于寒武系灰岩与奥陶系泥岩接触部位，切穿下部灰岩地层，倾角陡，洞湾隧道YK66+488溶洞的空间形态和发育发展总体与构造带方向一致，溶洞底顶由缓突变陡部位受构造控制，且向小里程方向倾斜，与隧道轴线近直交，横向向隧道两侧发育延伸长约265m。

该溶洞由6个洞腔连通而成，最大溶腔为1号溶腔，隧道左右线均位于1号大空腔上部穿过。

溶洞沿隧道右线纵向里程：

YK66+459-YK66+516，长约57m，隧道底板与溶洞顶板之间厚度为3-29m；左线纵向里程ZK66+461-ZK66+486，长约25m，隧道底板与溶洞顶板之间厚度为17-32m。

右线右边墙外侧发育落水洞。

YK66+459-YK66+479段溶洞底较平缓，高程1004.25-1010.62m，往大里程方向溶洞底逐渐变高变陡，高程由1004.25m到1021.50m，高差17.25m，坡度30.7°，溶洞顶底基本同向变化

二、施工准备

1、人员安排

开挖工：

15人；支护工：

15人；机械司机：

5人；砌筑工：

15人。

施工员：

2人；测量员：

2人；技术员：

2人、安全员：

1人。

操作工人、施工员、技术员在施工前应接受技术交底。

根据图纸要求做好测量放线及质量检验工作。

2、施工机械

挖掘机：

1台；装载机2台；自卸式翻斗车;4台；气腿式钻机10把；混凝土输送泵：

1台；振动棒：

4台；湿喷机：

4台。

三、测量工作

1、平面控制

洞湾隧道段有已加密完成的平面控制网。

加密网由G-028、G-102、DX-15、R-02、R-07、R-08构成。

加密控制网精度符合有关规定。

进洞放样测量可以在R-07置镜，后视R-08。

进洞导线可以G-028、G-102起始边布设。

2、高程控制

距洞湾隧道400m有设计院交桩水准控制点GO28；距洞湾隧道左侧50米处有已加密完成的水准点R-2、R-7（按二等水准要求加密）。

进洞水准加密采用附和水准路线，按二等水准测量要求进行观测。

以R-1作为起始点，R-7作为附和点。

为了加强对控制桩的保护和增加施工精度，我们将根据测量规范进行控制桩加密与保护，并将有关数据申报监理部门复查。

四、材料要求

原材料测试包括：

水泥、水、砂、片石、锚杆、钢筋。

按试验规范检查频率抽检原材料。

确定混凝土及砂浆配合比，准备好试模。

1）、水泥、砂、石料、钢筋等材料进场前，应提供片石、砂、水泥、钢筋样品报送监理、实验室，检验合格后方能进场，材料进场后要经现场监理检验合格后方能使用。

施工现场不得堆放不合格材料，废弃材料及时请出场。

2）、水泥进场使用前，应分批对其强度、安定性进行复验。

检验批应以同一生产厂家、同一编号为一批。

当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月（快硬硅酸盐水泥超过一个月）时，应复查试验，并按其结果使用。

不同品种的水泥，不得混合使用。

3）、喷射混凝土水泥用量不宜小于400kg/m3，混凝土拌合物的坍落度宜为8～12cm。

速凝剂及粘稠剂按品牌说明并通过实验确定掺量。

速凝剂：

使用速凝剂前需进行水泥相容性和速凝效果试验，在保证初、终凝要求的同时，选择掺量少后期强度增长稳定的速凝剂，在施工中随拌随用、计量准确、添加均匀。

速凝剂与水泥做净浆凝结效果试验时，初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。

其他外加剂：

加入一定量的减水剂，掺量根据试验确定。

4、喷射混凝土、防水混凝土、砌筑砂浆应按实验室提供的配合比采用搅拌机拌合，按试验规范要求制件并送检。

五、溶洞处理方案

根据已经完成的测量、地调及物探成果可以看出溶洞对隧道产生影响的段落：

左线：

ZK66+461～ZK66+486，长约25m，隧道地板与溶洞顶板之间厚度为17～32m。

隧道顶无溶洞发育。

右线：

YK66+459～YK66+516，长约57m，隧道地板与溶洞顶板之间厚度为3～29m。

YK66+488～YK66+516隧道顶部溶洞发育。

1、隧道左线ZK66+460～ZK66+487段溶洞处理

左线ZK66+460～ZK66+487段溶洞顶与隧道底板之间岩体基本为中风化灰岩，厚度为16.93-35.78m。

经计算，该段隧道底板岩柱能够满足承载力要求，但因左线隧道施工爆破对其进行了扰动,造成部分顶板岩体失稳,为确保左线溶腔在后期运营中的安全,对左线隧道影响范围内的溶腔顶部采用喷锚进行加固防护。

喷射混凝土厚10cm；锚杆采用φ22药卷锚杆,间距为1.5m×1.5m,长4m；钢筋网采用φ6.5,间距为25cm×25cm。

2、隧道右线YK66+459～YK66+516段溶洞处理

1）右线YK66+459～YK66+476段溶洞顶与隧道底板之间岩体基本为中风化灰岩，隧道底板厚度14.89m～29.52m。

该段隧道底板岩柱能够满足承载力要求，需对部分因前期隧道开挖爆破受扰动后的溶腔顶板进行喷锚加固防护。

喷射混凝土厚10cm；锚杆采用φ22药卷锚杆,间距为1.5m×1.5m,长4m；钢筋网采用φ6.5,间距为25cm×25cm。

2）YK66+488～YK66+515隧道边墙拱部洞腔进行清危后喷锚防护，喷射混凝土厚10cm；锚杆采用φ22药卷锚杆,间距为1.5m×1.5m,长4m；钢筋网采用φ6.5,间距为25cm×25cm。

3）对YK66+500～YK66+510左右内隧底顶板厚度极薄处的危岩进行揭露清理，并视揭露情况进行适当防护，喷射混凝土厚10cm；锚杆采用φ22药卷锚杆,间距为1.5m×1.5m,长4m；钢筋网采用φ6.5,间距为25cm×25cm。

4）对YK66+476～YK66+516段隧底溶洞腔顶部进行清危,并视清危情况对潜在危岩体进行喷锚防护，喷射混凝土厚10cm；锚杆采用φ22药卷锚杆,间距为1.5m×1.5m,长4m；钢筋网采用φ6.5,间距为25cm×25cm。

3、洞腔回填处理

对YK66+500～YK66+510左右内隧底顶板厚度极薄处的危岩进行揭露清理，对揭露部位进行清危及对部分潜在危险岩体进行锚喷支护后，以此为进入隧底处的工作面，搭设施工平台，对YK66+476～YK66+516隧底处洞腔采用M7.5浆砌片石进行回填。

回填宽度为隧道衬砌中线两侧各7.5m，总宽15m，回填坡率为1:

0.3。

回填前先对回填范围内基础进行清淤、清渣（原溶洞内垮塌的石渣），并要求基底地基承载力大于0.8MPa。

存在隧道岩石底板部位的浆砌片石为保证回填密实，应预留注浆管于接触面采用间歇式注浆方式灌注水泥砂浆；隧道底板为空的部位，应在浆砌片石表面采用C20水泥混凝土进行找平，找平层厚10cm。

回填前根据原洞腔地下水流水方向预埋Ф100cm的HDPE管涵，确保溶洞内水路畅通。

4、隧道结构

1、YK66+480～YK66+488、YK66+515～YK66+520隧道边墙及拱部无溶洞段，隧道已开挖，初期支护已施做完毕，二次衬砌采用45cm厚钢筋混凝土，不设仰拱。

2、YK66+488～YK66+515隧道边墙及拱部均为空洞段，采用45cm厚钢筋混凝土明洞型衬砌（不设仰拱）+外设80cm厚钢拱架护拱（内设I18工字钢骨架，间距为60cm）进行支护。

五、施工工序：

1、核检地质情况，确定YK66+488～YK66+515段拱顶需清除的危石，隧顶洞腔进行锚喷支护（永久防护）

2、对YK66+500～YK66+510段隧底溶腔地板过薄处进行揭露，对揭露部位进行清危及对部分潜在危险岩体进行锚喷支护。

3、对YK66+476～YK66+516段溶腔顶部清危后，进行临时喷锚防护。

4、在溶洞大厅搭设手脚架铺设行走及锚喷支护平台并检查平台稳定性，进入隧底洞腔的施工准备。

搭设施工升降平台，升降平台周边洞腔清危及防护；接入风管、水管；隧道洞腔施工前准备。

隧底洞腔内清危及防护，施工场地、材料准备；隧道溶洞腔回填范围基础清淤、清渣。

6、施工左线隧道ZK66+460～ZK66+487段溶腔顶部喷锚防护（永久防护）。

7、施工右线隧道YK66+460～YK66+476段溶腔顶部喷锚防护（永久防护）。

8、施工隧底洞腔浆砌片石回填（预埋排水管）。

9、施做回填顶面注浆及找平；

10、施做隧道护拱及防水层；

11、施做隧道二次衬砌。

六、施工注意事项

1、片石

石料质地坚硬，不易风化、无裂纹，表面的污渍予以清除。

片石形状不受限制，但其中部厚度不得小于15cm，用作镶面的片石表面平整、尺寸较大、边缘厚度不得小于15cm。

片石强度等级符合设计要求，片石强度等级不小于mu30。

2、砂浆

水泥选用符合现行国家标准的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。

细骨料采用坚硬耐久、粒径在5mm以下的天然砂，或采用硬质岩石加工制成的机制砂。

砂浆强度等级按边长为70.7mm的立方体试件，在标准条件下养护28d的抗压极限强度表示。

砂浆配合比设计、试件制作、养护及抗压强度取值符合规范的规定。

3、砌筑施工

浆砌前按设计要求放出实样，采用松木板钉坡度架立于砌筑段的两端，控制好外侧的坡度，挂横线采用坐浆法分段分层砌筑。

片石砌筑采用挤浆法分层、分段砌筑：

分段位置设在沉降缝或伸缩缝处，两相邻段的砌筑高差不大于120cm，分层水平砌缝大致水平。

各砌块的砌缝相互错开，砌缝饱满。

各砌层先砌外圈定位砌块，并与里层砌块连成一体。

定位砌块选用表面较平整且尺寸较大的石料，定位砌缝满铺砂浆，不得镶嵌小石块。

定位砌块砌完后，先在圈内底部铺一层砂浆，其厚度使石料在挤压安砌时能紧密连接，且砌缝砂浆密实、饱满。

石料间的砌缝互相交错、咬搭，砂浆密实。

石料不得无砂浆直接接触，也不得干填石料后铺灌砂浆；石料大小搭配，较大的石料以大面为底，较宽的砌缝可用小石块挤塞,挤浆时用小锤敲打石料，将砌缝挤紧，不得留有孔隙。

浆砌片石回填每完成一层厚按检测评定标准进行线位、高程、平整度、断面尺寸、铺砌厚度等按要求进行检测，不符合要求，坚决返工。

砌筑砂浆应通过试配确定配合比。

当砌筑砂浆的组成材料有变更时，其配合比应重新确定。

砂浆应随拌随用，水泥砂浆和水泥混合砂浆应分别在3h和4h内使用完毕；当施工期间最高气温超过30℃时，分别在拌成后2h和3h内使用完毕。

4、喷锚支护

1）、按设计要求加工钢筋网，钢筋网采用φ6.5钢筋网（25×25cm网格），洞外分块预制，洞内铺挂，随开挖面起伏铺设，同定位锚杆固定牢固。

挂网在初喷混凝土及施作锚杆后进行。

采用人工挂网，搭接长度不小于规定值。

钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜，砼保护层大于2cm。

2）、喷射混凝土前，受喷面确保无松动岩块。

喷射混凝土前检查受喷面，清除危岩浮土，凿除尖凸、超限部分，吹扫岩面用高压风吹扫岩面，以免软化围岩，埋设厚度检测标志。

3）、喷射作业分区及时进行，喷射机械要具有能够连续、均匀地输送材料的功能，保证喷射混凝土质量及作业效率。

喷射混凝土的强度达到设计要求。

喷射质量要求：

无空洞、无杂物；喷射混凝土厚度符合规范要求，平均厚度不小于设计厚度，检查点60%大于设计厚度，最小厚度大于设计厚度的50%，且大于50mm。

4）、选择喷射混凝土的配合比，既要考虑混凝土强度和其它物理力学性能的要求，又要考虑施工工艺的要求。

拌料时粗、细骨料按重量比称量准确，搅拌均匀。

使用强制式搅拌机搅拌，连续上料，搅拌时间不少于90秒。

严格控制速凝剂掺量。

5）、对机械和水、风、电路进行检查并喷风、水试运转，确认完好后方可正式运转。

喷射机械安装调整好后，先注水、通风、清除管道杂物。

6）喷射机的工作风压严格控制在0.3～0.7MPa范围内，从拱部到边墙脚，风压由高变低。

喷射顺序为先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。

喷射方向与岩面垂直，喷头与岩面保持0.6～1.2m的距离。

喷射时，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度3至4m。

喷头移动要慢，让混凝土有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围。

岩面凹部处先喷混凝土找平。

7）、一次喷射厚度不能过大，一般为5～6cm，后层喷射混凝土在前层混凝土终凝1h后,先用风、水清洗喷层表后面再喷射。

喷层厚度必须保证。

8）、混凝土终凝后2小时起洒水或喷水养护，以减少由于水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作上标志，进行观察和监测，确定其是否继续发展并找出原因进行处理，对可能掉下的喷射混凝土撬下重喷；对不再发展的裂纹，采取在其附近加设锚杆或加喷一层混凝土的办法处理，以策安全。

养护时间不得少于7天。

5、护拱施工

1）、拱架加工

①、加工做到尺寸准确、弧形圆顺、钢筋焊接（或搭接）长度满足设计要求，焊接成型应沿拱架两侧对称进行，接头处相邻两节圆心重合，连接孔位准确；

②、钢架加工后先试拼，检查有无扭曲现象。

2）、模板：

YK66+480-YK66+520段隧道外侧空腔施作C25砼护墙，护墙内外侧模板采用竹胶板厚15mm，其加固体系采用φ10钢筋拉杆对拉加固模板，拉杆间距间距1m*1m。

护墙砼浇筑5-10m每段。

3）混凝土的浇筑：

凝土浇筑应水平分层、左右对称、连续进行。

如必须间歇时应在前次混凝土初凝前灌注完上层混凝土。

振捣时应快插慢拔，插点均匀排列，不得遗漏。

单侧一次连续浇筑高度不超过0.5m，输送软管的管口至浇筑面垂直距离不得超过2m，控制在1.5m以内，以防混凝土离析。

超过时采用串筒，振捣器选用合适的功率，杜绝采用大功率振捣器，以防止模板变形跑模；混凝土内部采用插入式振捣器振捣，标准为混凝土表面不再下沉，无气泡，表面开始泛浆液为止。

4）养护：

采取覆盖浇水养护，设专人负责，特别加强前期混凝土的养护工作，始终保持混凝土面润湿。

5）拆模：

待混凝土强度达到设计强度的80%后开始拆模，拆模时特别注意端墙表面预留槽的轮廓，防止凹槽掉边掉角，对混凝土表面的小缺陷，及时进行处理。

6）、在回填顶面预留注浆管，回填完毕后向其灌注M20砂浆进行填充，保证回填顶端与隧底底板岩面紧贴。

六、工期目标

YK66+488-YK66+515溶洞大厅危石清除及锚喷支护：

2012年4月22日～2012年4月27日

YK66+500～YK66+510左右内溶洞顶板厚度极薄处的危岩进行揭露清理及支护：

2012年4月27日～2012年5月4日

溶洞1#大厅搭设手脚架铺设行走及锚喷支护平台并检查平台稳定性，隧道洞腔施工前准备。

隧底洞腔内清危及防护，施工场地、材料准备：

2012年4月27日～2012年5月4日

6、施工左线及右线隧道ZK66+461～ZK66+486段、YK66+476～YK66+516段洞腔顶部喷锚防护；喷射混凝土作业：

2012年5月4日～2012年5月10日。

7、隧道溶洞腔回填范围基础清淤、清渣：

2012年5月10日～2012年5月15日。

8、施工隧底洞腔浆砌片石回填：

2012年5月15日～2012年6月15日。

9、施做回填顶面注浆及找平：

2012年6月16日～2012年6月17日

10、施做隧道YK66+488～YK66+516护拱及防水层：

2012年6月17日～2012年6月26日

11、施做隧道二次衬砌：

2012年6月26日～2012年6月30日

七、质量保证体系

施工中强化以第一管理者为首的质量自检、自控体系，完善内部检查制度，配齐质量管理人员，实行工程部管理、安全质量监察部监控的监管分离体制，立足自检、自控，责任落实到人，对工程重要结构和隐蔽工程建立预检和复检制度。

自检体系由项目部组成，为自检内控核心；项目部安全质量监察部为实施单位，检测试验中心配合；施工队设专职质检员，按照“跟踪检查”、“自检”、“复检”、“抽检”的检测方法实施检测工作，严格质量一票否决制。

1、所有技术人员必须熟悉施工图纸和所有技术规范，了解设计意图，明确施工技术的重难点，使操作人员了解和领会各项技术要求，保证施工正确性。

2、测量放样工作关系重大，加强测量人员的责任心和提高技术水平，要求测量资料必须仔细复核后才能交底，合理设计控制点，以减小误差。

3、试验检测工作应按规范要求的频率进行取样检测。

并严格规范施工配合比，履行开盘鉴定的职责，及在施工现场检查水泥、砂、拌合用水是否与配料单中品种规格一致，检查每盘混凝土的材料数量是否符合要求，保证混凝土质量。

4、原始资料由质检工程师自检填写，自检后向监理工程师报检，设置专职资料员收集原始资料，并将各种原始记录、检测、报告、自检资料等及时报监理工程师签认，以及即时存档。

十、安全及环保要求

1、在所有处理步骤之前应先对施工作业面顶部潜在的危险岩体进行清危和临时锚喷支护。

喷射混凝土作业前应清除工作面松动的岩石，确认作业区无塌方、落石等危险源存在；喷射混凝土作业人员应佩戴防尘口罩、防护眼镜、防护服等防护工具，并避免直接接触液体速凝剂，不慎接触后应立即用清水冲洗

2、施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。

3、施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。

各种机械、电器的操作者必须持证上岗，非操作司机和机电操作者，严禁擅自动用机电设备。

施工中保证机械作业的施作空间，确保协调安全施工。

4、为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设一名安全员负责现场的安全工作，坚持施工前安全教育制度。

5、施工中必须加强围岩量测，根据量测结果及时反馈支护信息，确保支护措施安全合理。

。

6、加强临时用电管理，临时用电设施派专人看守，并有防护措施。

送电电缆、电线须绝缘良好，无破损，闸箱要有防雨设备并有接地装置。

较大容量的用电设备须加漏电保护器。