隧道出口进洞方案.docx

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隧道出口进洞方案

发鸠山隧道进口进洞方案

一、工程概况

南沟口隧道进口里程DK438+954,出口里程DK440+228，全长1274m。

中心里程DK439+591。

隧道岩性以砂质黄土、砂岩、泥岩为主，其中Ⅲ级围岩长Xm、Ⅳ级围岩长Xm、Ⅴ级围岩长Xm,分别占隧道总长的X%、X%、X%。

发鸠山隧道进口处于黄土高原的丘陵及低山区,覆盖层为新生界第四系新黄土，下伏中生界砂岩、页岩、泥岩。

弱风化，节理发育，岩体破碎，围岩自稳能力差，开挖时容易坍塌，本隧道洞口采用Φ108大管棚注浆超前预支护，洞口段暗洞开挖采用三台阶临时仰拱法施工。

二、临时生产设施施工方案

施工便道先挖至起拱线处，便于导向墙及大管棚施工，管棚施工完毕后，将便道降至洞口内轨顶处。

高压水池位于发鸠山隧道进口线路左侧山脊上，与隧道洞门水平距离约为30米，与内轨顶高差为25米，高压水池采用钢板制作，下水管采用φ150钢管，水池容积为168m3，设增压泵。

考虑洞口场地太小，设计图中涵管里程处先预埋过水圆涵进行填方至洞口内轨顶标高，扩宽洞口场地，便于二衬台车、开挖台车拼装及风水管道埋设等。

空压机房、发电机房、工地料库位于南沟口隧道出口线路左侧约60m处，浇注30*50cm（高*宽）C20混凝土基础、砖砌24cm墙身，建筑总面积为160m2。

附：

洞口临时生产设施平面布置图（见下页）

三、洞口段主要施工方案

根据设计图要求，结合隧道自身的地质条件，隧道洞口段拟采用Φ108大管棚注浆超前预支护，支护长度30m；暗洞开挖采用三台阶临时仰拱法施工，开挖采用钻爆法施工，辅以机械、人工开挖，装载机装碴，自卸车出碴；进洞时严格遵守“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速成环”的原则。

暗洞开挖后及时安装钢拱架、锚杆、喷射混凝土，使初期支护封闭成环，严格控制台阶的长度及高度。

洞口施工前，应先清除洞口开挖范围内的树木、杂草和树根，检查边仰坡稳定情况，清除悬石，处理危石。

做好洞口地段截排水沟设施。

洞口边仰坡开挖轮廓线采用预裂爆破，边仰坡开挖后及时按设计进行防护或锚喷封闭。

四、洞口导向墙施工

1、按设计图放出线路中线及标高，注意交桩资料中线路为左线，左线中线与隧道中线间距为2米。

2、洞口刷边仰坡，并在边坡外5~10m左右放出天沟位置，及时完善截排水系统。

3、按开挖方案开挖导向墙到位。

4、按洞口里程或洞口前1~2m里程定位，放出中心线和十字线，同时报工程部测量人员复核位置。

5、导向墙：

导向墙采用C20砼，截面尺寸1m*1m，导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘焊接Φ140壁厚5mm导向钢管，采用Φ140mm×5mm,热轧无缝钢管，节长1M，共35根，35×1m＝35m。

钢管与钢架焊接，钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，钢架尺寸及安装位置严格按照要求施作。

6、导向墙模板：

采用I20A工字钢，2榀，上铺1m*0.3m*0.05m小钢模，5分板堵头，顶模立1m*0.3m*0.05m小钢模。

7、导向钢管的安设：

导向钢管环向间距40cm,为防止钻深后因钻杆自重而下垂，使管棚侵限，导向钢管安设时上仰或外扩2~3°。

导向管的定位焊接，导向管轴线与衬砌外缘线夹角为1~1.5°，即导向管向外侧四周发散角为1~1.5度，施工时根据大管棚的钢度可进行调整，最大可调整到3度。

8、立模、自检合格后报请工程部及监理工程师检查。

9、灌注导向墙砼。

10、大管棚施工。

11、洞口段暗洞分部开挖施工。

五、大管棚施工

洞口段采用长φ108管棚预注浆支护。

长管棚采用热轧无缝钢管加工，管壁钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部长度不小于110cm作为不钻孔的止浆段，且钢管及钢花管同一截面内的接头不超过管数的50％。

（一）管棚主要材料及技术参数：

1、管棚钢花管：

单号孔为钢花管，Φ108mm×6mm热轧无缝钢管，共18孔×30m=540m，节与节之间通过接头钢管用丝扣连接，每节钢管两端外车丝扣，长150mm,并间隔150mm钻Φ10～16mm的注浆孔，钻孔呈梅花形布置；

2、管棚钢管：

双号孔为钢管，Φ108mm×6mm热轧无缝钢管，每节钢管两端外车丝扣，共17孔×30m=510m；

3、接头钢管：

Φ114mm×6mm钢管，节长300mm，内车丝扣；

4、管棚内钢筋笼：

Φ42mm×3.5mm钢管，每节长5cm；Φ22钢筋，匀布于钢筋笼四周；

（二）管棚施工工序：

1、搭设平台，安装钻机，测孔定位：

1）钻机平台尽量一次搭好。

钻孔顺序，由高孔位向低孔位进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位、定向。

2）用两台钻机平行作业，互不干扰。

3）安装钻机。

进钻前，用经纬仪以座标法在掌子面标定管棚孔位。

钻孔平台要稳固，钻机安装要牢固，防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。

钻机距掌子面，一般不应超过2m。

4）钻机定位。

钻孔方位要求与线路中线平行，因此，必须精确核定钻机位置。

架立钻机时，可用手罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法，确保钻机钻杆轴线与管棚设计轴线相吻合。

2、钻孔、扫孔：

1）先钻单号孔（钢花管），钻一孔，注一孔，待全部完后，再钻双号孔（钢管）。

2）岩质较好或围岩注浆固结得好，可以一次成孔；围岩局部注浆效果不好的，钻进时产生坍孔、卡钻者，需补注浆后再钻进。

3）钻机开孔时，要低速低压，待成孔1.0m后，压力可升至1.0MPa。

遇软质围岩或流塑状粘土，改用低压钻进。

4）扫孔：

钻孔完毕后，及时清理孔内余渣，即扫孔，用Ф108岩芯管扫孔，岩芯管长度一般为2.5m左右。

扫孔完毕后，即安装打入管棚、钢管。

3、安装管棚钢管、钢花管：

1）管棚钢管、钢花管节与节之间通过长300mm的Ф114钢管用丝扣连接；

2）安装时，可用人工配合钻机顶进，如遇故障，须清孔，然后再将管插入。

也可用4.5kW卷扬机反压安装，见图。

3）安装钢筋笼：

管棚钢管安装好后，放置钢筋笼并注浆。

管内设置的钢筋笼，由4根Ф22螺纹钢筋焊接在Φ42、壁厚3.5mm、长5cm的管节上而成，钢筋笼在加工中心分节制作，在工作面逐节焊接起来，直至与钢管同长。

管内设置钢筋是为了增加管棚刚度。

4、注浆

注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，尾部110cm段作为止浆段，注浆完后，用M7.5水泥砂浆填塞，设计注浆参数为：

（1）水泥浆液水灰比：

1:

1

（2）注浆压力0.5～2.0MPa，终压2.0MPa，并稳压15分钟；

（3）单孔注浆量（参考）：

Q=πR2Lη=3.14*（0.6*0.8）2*30*0.2=4.34m3

（4）注浆应符合下列要求：

①浆液的浓度、胶凝时间应按交底执行，不得任意更改。

②应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化，发现问题，应及时处理。

（5）注浆结束的条件如下：

①单孔结束条件，注浆压力达到设计终压2.0MPa，浆液注入量已达到计算值的80%以上，即3.47m3以上。

②全段结束条件，所有注浆孔均符合单孔结束条件，无漏泥情况。

③注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢管，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管，如未达到要求，应进行补孔注浆。

（6）注浆结束：

注浆在达到结束的条件后，应利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞，以保持孔内压力，直至浆液完全凝固。

（5）施工注意事项：

①管棚环向圆心角为131.8°，共35孔，单号安设钢花管，计18孔，注单液浆，尾端1.1m灌注水泥砂浆，双号为钢管，全孔灌注M7.5水泥砂浆；

②钻孔时，先钻单号孔，钻一孔，注一孔，待单号孔全部完后，再钻双号孔，钻一孔，灌注一孔；

③导向钢管外倾3°，施工时严格控制以防侵限；

④钻孔根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进，当钻至易坍孔地层时，应加泥浆护壁方可继续钻进；如坍孔较严重时，可加水泥浆或化学浆液护壁继续进行；如不能成孔时，可加套筒或将钻头直接焊在钢管前端钻进；

⑤钻孔速度应保持匀速，特别是钻头遇到夹泥夹沙层时，控制钻进速度，避免夹钻现象；

⑥注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖较薄部位有无串浆现象，如发现串浆现象，立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆；

⑦单液注水泥浆压力突然升高，可能发生堵管，应停机检查；水泥浆单液浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝结，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。

附管棚、导向墙施工图。

六、三台阶临时仰拱开挖法

在隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个开挖面，以前后七个不同的位置相互错开同时开挖，分步同时支护，然后形成支护整体，逐步向纵深推进的作业方法。

其施工流程如下图：

（一）施工工序流程、作业方法及要求

1、

（1）弱爆破开挖

部。

（2）施作

部初期支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，设锁脚锚杆，同时架立I18临时钢架，喷射15cm厚临时仰拱混凝土。

（3）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

2、

（1）在滞后于

部3-5米后，弱爆破开挖③部。

（2）初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，接长钢架，并设锁脚锚杆，同时架立I18临时钢架，喷射15cm厚临时仰拱混凝土。

（3）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

3、

（1）在滞后于③部3-5米后，弱爆破开挖⑤部。

（2）初喷4cm厚混凝土，接长钢架，并设锁脚锚杆。

（3）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

4、在滞后⑤部3-5米后，开挖⑦部。

5、灌注⑧部仰拱及隧道底部填充（仰拱和隧道底部填充应分次施作）。

6、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛稳定后，利用衬砌台车一次性浇注⑨部衬砌。

（二）施工注意事项

1、洞口段施工应坚持“早预报、弱爆破、短进尺、强支护、严注浆、早封闭、勤量测”的原则。

2、超前支护等施工辅助措施利用上一循环架立的钢架施作后再开挖。

3、上台阶高度控制在4-4.5米以内,短台阶长度控制在3-5米以内。

4、钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。

5、按设计要求做好超前地质预报，并及时反馈结果。

6、按设计要求做好隧底地质检测工作，检测结果为弱软围岩隧底应按要求采取加固措施。

7、各台阶开挖时，必须预留核心土。

六、人员、机械配置情况

管理人员：

队长1名、书记1名、技术主管1名、副队长1名、技术员1名、施工员3名、材料员1人、测工2名、试验员1名、安全员1名、质量员1名。

共计管理人员14人。

作业人员：

开挖班25名、喷锚班10名、出渣班8名、综合班8名，四个班组共51人。

机械：

挖掘机1台、装载机1台、自卸车3台、管棚钻机2台、湿喷机2台、YT28风钻18台、压浆机2台、移动式空压机4台、400KW发电机1台。

七、安全、质量、环保措施

1、安全措施

（1）坚持安全第一预防为主的方针。

洞口工程严格按工序工艺施工，保证施工安全。

（2）洞口施工前。

应先检查边、仰坡以上的边坡稳定情况，清除危石、处理悬石，施工期间实施不间断监测和防护。

（3）重视洞口段施工，保证洞口段施工安全，应根据详细掌握附近地形，工程地质、水文地质环境条件、预测可能出现的各种危险源、隐患。

事先制定出发生险情时争取相应技术预防措施，出现斜面地质松软石质破碎，开挖工作面易坍塌，可实施钢筋网锚杆喷浆支护或小导管注浆支护等措施。

（4）重视锚杆施工。

为了防止由于锚杆选择不当或因受各方向的影响便锚固用的砂浆流失，将得不到足够的锚固力，从而导致锚杆脱落，造成人身伤亡事故，应指专人定期检查锚杆的抗拔力，同时注浆人员要加强个人防护，戴手套、口罩、防护头盔面罩，注浆作业机到位后，应认真检查清洗机械管路及接头，检查后应经过试运转方可开始正式作业以防止发生剧烈震动，管路堵塞现象。

当发生注浆管路或接头堵塞时需在清除压力之后，再进行拆、卸和维修。

（5）施钻、挂网、喷浆用的脚手架，搭设、安装必须按规范要求施工。

（6）严格执行火工品管理措施，进行爆破作业必须遵守爆破安全操作规程：

①正确佩戴安全帽。

②开挖班装药时根据炮眼深度、凌空面，控制装药量，预防个别飞散伤人，破坏生产、生活区房屋。

③放炮后15分钟方可允许进入工作面。

（7）临时供电及照明线路满足《电力施工技术安全规则》的要求电线接头牢固，电力工具安全定期检查。

2、质量措施

（1）洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好，并与路堑排水系统连通，以免地表水冲刷坡面。

（2）洞口石方严禁采用洞室爆破开挖，宜采用浅孔小台阶爆破，边、仰坡开挖应采用预留光爆层法或预裂爆破法。

以免影响仰坡、边坡的稳定；对土质、风化剥落的坡面和稳定的坡脚，应予以防护。

（3）洞口段开挖到隧底标高后，应及时施作中心水沟、排水侧沟及出水口。

（4）隧道洞口的截、排水系统应与路基排水系统顺接，不得冲刷路基坡面、桥涵锥体、农田房舍。

（5）加强超前地质预报工作，将其纳入施工工序，发现与设计不符时及时提出变更。

（6）隧道采用全站仪和断面检测仪进行快速和高精度的中线控制、开挖轮廓控制和开挖成形效果、隧道净空检查反馈，以科学的检测手段确保隧道开挖质量。

（7）隧道开挖采用光面爆破，根据围岩情况优选最佳循环进尺，最佳眼孔布置和用药参数，提高爆破质量，保证开挖断面成型圆顺，控制超欠挖在允许范围之内。

（8）开挖后及时进行量测，及时进行分析反馈以指导施工。

（9）隧道施工视围岩地质状况确定施工方法和支护措施，施工中认真进行地质观察和描述，收集信息，及时反馈指导施工。

（10）喷锚支护做到喷料随拌随用，时间不超过规定。

喷射前清理岩面。

厚度较大时分层喷射。

严格掌握风压和控制喷射距离，做到厚度符合设计和安全要求，表面平顺。

（11）钢架施工时做到加工正确，间距、倾斜度和垂直度符合要求。

钢架的底脚落在基础上不能有虚碴；接头板密贴。

（12）锚杆的间距和深度符合设计，采用系统锚杆时做到灌浆充填饱满。

3、环保措施

（1）林木、植被保护措施

限制人、车活动范围，不乱行乱走，不破坏植被。

保护施工场地及其周围的天然植被。

工程完工后做好植被恢复及绿化工作。

（2）土地资源保护措施

弃碴场应及时修筑挡护设施，保持其稳定，避免水土冲刷，防止造成新的水土流失源。

洞内以及其它工程弃渣，严禁倾泻于河床，挤占河道或其他排洪、排水设施。

弃渣场、临时房屋以及其它临时用地均应平整、复耕或绿化。

（3）水环境保护措施

不得将施工用水、施工场地排水排至居民饮用水体和养殖水体。

生活废水经沉淀处理后就近排至附近水体，不得在生活区形成新的积水池塘。

施工产生废水，经过滤沉淀池处理后可用作冲洗厕所用水或排入适当地点。