土地岭隧道贯通方案专项施工方案.docx

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土地岭隧道贯通方案专项施工方案

土地岭隧道贯通方案专项施工方案

省道318黑石渡至道士冲段公路改造一期工程

土地岭隧道贯通方案

编制：

复核：

审核：

省道318黑石渡至道士冲段公路改造一期工程项目部

二O一七年八月

一、编制依据

（1）.省道318黑石渡至道士冲段公路改造一期工程施工招标文件。

（2）.省道318黑石渡至道士冲段公路改造一期工程《两阶段施工图设计》。

（3）.《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）。

（4）.《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）。

（5）.《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）。

（6）.《公路工程质量检验评定标准》（JTGF801-2012）。

（7）.《爆破安全规程》（GB6722-2011）

（8）.《安徽省普通国省干线公路施工标准化实施要点》。

（9）.当地的水文、气象、本项目的地质资料及现场调查及踏勘情况。

（10）.国家和当地地方法令、法规具体规定。

（11）.业主对本合同段工程的安全、质量和工期要求。

（12）.我单位现有的技术能力、机械设备、施工管理水平及多年参与施工类似工程积累的技术和管理经验。

二.工程概况

概述

省道318黑石渡至道士冲段公路改造一期工程土地岭隧道为单洞双向行车隧道，公路等级为二级公路，隧道里程桩号K33+725～K35+863，长2138m，位于不设超高的曲线上，圆曲线半径分别为600m、，采用双面坡，隧道纵面采用双向坡。

洞门均采用端墙式洞门，主洞采用三心圆断面形式，紧急停车带采用五心圆内轮廓。

净宽9m，净高5m。

设计速度：

40km/h。

施工工期14个月,2016年8月6日开工，2017年10月6完工。

地形、地貌、气象、水文、地质情况

（1）地形地貌

隧址区属中低山地貌，地形起伏较大，属于山岭隧道。

隧道范围内中线高程～，最大高差约。

山体自然坡度30°～65°，植被较发育。

进出口均处于山坡坡腰地带，基本处于稳定状态。

（2）气象

隧址区属北亚热带季风湿润气候区。

总的特征是：

季风明显、四季分明、气候温和、雨量充沛、春温多变、秋高气爽、梅雨显著、夏雨集中。

由于地形复杂，小区域气候差异大。

多年平均气温℃。

累年平均最高气温为℃，平均最低气温为℃。

（3）水文

隧址区地表水，属淠河水系，总属淮河水系。

隧址区地下水属层状岩类裂隙水，地下水赋存于风化带或风化网状裂隙中，地地下水主要受大气降水入渗补给，并竖向和侧向向邻区迳流、排汇，或沿裂隙渗流形式排出地表，汇成小溪。

从地形地貌特征来看，该区地形切割剧烈，属地下水的补给区，其水量较贫乏，富水性差，季节性变化大。

地下水的补给方式主要为大气降水，排泄方式主要以地下径流形式排泄，斜坡部位以沿裂隙渗流形式排出地表。

地表水和地下水对混凝土无腐蚀性，可直接用作工程用水。

（4）地质构造

本隧道以Ⅳ级围岩为主，岩性较坚硬，岩体较破碎，总体建设条件较好，具体特点如下：

（1）隧道洞口段主要穿越中-微风化角闪麻岩岩层，埋深浅，岩体较破碎，围岩条件一般；洞身段主要穿越微风化角闪麻岩，围岩条件较好，土地岭隧道主要为微风化角闪麻岩，岩性坚硬，最大埋深值约200m；K34+900处有左行平移逆断层；根据风险评估报告，本隧道有可能存在发生轻微岩爆的可能性。

（2）受路线总体走向影响进口浅埋段埋深6米；出口段洞口段下穿S318，浅埋段埋深10米；在该段落施工过程中，应严格控制循环进尺及施工工序，逐榀开挖、逐榀支护，加强上方道路地表沉降及洞内初支的监控量测工作。

发现异常，及时上报。

三、施工现状

截止2017年8月1日，土地岭进口掌子面施工至K34+607，仰拱施工至K34+570,二衬施工至K34+550，土地岭隧道出口段掌子面施工至K34+863，仰拱施工至K34+895，二衬施工至K34+915，各工序里程具体如下图：

根据工序示意图所示，进口至出口端贯通段位于K34+720-K34+740段，该处为第二个紧急停车带右侧停车带上，进口端施工至K34+735段后暂停掌子面开挖并退出掌子面改由出口端单头开挖，最终在K34+735处实现隧道的掌子面贯通。

四、贯通区间内情况

贯通区间设计支护参数

根据设计图纸，隧道贯通段落设计支护参数如下：

K34+560-K34+820段设计围岩为IV级围岩，拱部φ42超前注浆小导管，环向间距为，每环33根，环，根，H15*W20格栅钢架，间距，按“隧道施工图S5-1-5-2/3/4”图施做，采用上下台阶法。

贯通区间地质描述

根据设计图纸、现场施工情况及超前地质预报揭示，K34+560-K34+820段洞身围岩为微风化片麻岩岩体较为坚硬，贯通段落埋深>=130m,且处于隧道中间段落，根据之前的施工经验及超前地质预报数据分析，围岩完整性较好，且选在围岩较好断面较大的加宽段进行贯通，有利于贯通误差的控制。

五、施工进度计划

根据目前，现场资源配置及施工组织、围岩级别及施工工效综合分析，截止2017年8月1日土地岭进口与出口两工作面相距256m，按照目前土地岭隧道进出、口4m/d进尺，进口8月22日抵达第二个加宽段，出口8月15日到达第二个加宽段；加宽段施工速度较正常段慢速度为3m/d，进口预计在9月3日施工至K34+735处，后退出掌子面，改为出口端单端掘进，出口端需25天抵达K34+735处，预计在9月10日贯通隧道。

六、贯通总体施工方案

贯通总体施工思路

结合土地岭隧道进度及安全质量、机械设备资源配置等情况综合考虑，由土地岭进口单头掘进施工，当进、出口掌子面距离在20m以内时，仰拱及二衬应控制在安全步距范围内，隧道贯通开挖工法采用上下台阶法并视围岩情况及时调整工法及支护参数，保证贯通施工安全及降低贯通风险。

K34+735为贯通里程，掘进区间由出口单端掘进至隧道贯通。

隧道贯通之前严格按照设计图纸参数进行支护，并在两端相距150m时进行一次贯通测量，保证贯通误差。

施工中坚持“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则，过程中针对贯通区间内加强监控量测、超前地质预报工作，及时调整开挖工法及支护参数，尤其单端掘进至20m的区间内，初支应在设计基础上视围岩情况进行加强支护增打锁脚锚杆，并控制好安全距离，以保证隧道施工质量和施工安全。

开挖工法

开挖方法：

采用“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工，上台阶开挖至出口掌子面10m距离时，上台阶每循环进尺按1榀钢架控制，开挖进尺控制在米。

台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，其中上台阶高度确定为3-4m左右。

1、具体施工工序：

（1）、在上一循环的超前支护防护下，弱爆破开挖①部→施做①部台阶周边的初期支护：

初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架（设锁脚锚杆），并钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（2）、弱爆破开挖②-1部→施做②-1部初期支护：

初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架（设锁脚锚杆），钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度；施做临时仰拱：

架设临时横撑A，铺设钢筋网，并喷混凝土封闭临时仰拱，同时施作临时斜撑。

（3）、同②-1部施工工序，开挖及支护②-2。

（4）、弱爆破开挖③-1部→施作③-1部边墙初期支护，即初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架（设锁脚锚杆），钻设径向锚杆，复喷混凝土至设计厚度。

（5）、同③-1部施工工序，开挖及支护③-2。

（6）、弱爆破开挖④部→施作④部仰拱初期支护，即初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度。

（7）、灌筑部仰拱与边墙基础；待仰拱混凝土初凝后，灌筑仰拱填充部至设计高度。

（8）、根据监控量测结果分析，确定二次模筑施做时机，拆除临时横撑→铺设环+纵向透水盲沟、防水板+土工布→利用衬砌模板台车一次性浇筑I部（拱墙）衬砌。

2、施工注意事项：

（1）、钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固，工序变化处之钢架应设置锁脚锚杆，确保钢架基础稳定，防止下台阶开挖发生塌方。

（2）、拱脚及墙角以上1m范围内断面严禁欠挖。

（3）、监控量测点布设必须及时，同时保证量测频率，以真实量测数据指导施工。

（4）、当岩体极破碎自稳性较差时，必要时可采取喷混凝土封闭掌子面或采用大拱脚台阶A型，上台阶预留核心土。

（5）、若拱顶钢架发生明显下沉，可按大拱脚台阶B型方式施工，上台阶设临时横撑，并进行系统支护补强，以确保施工安全。

（6）、若边墙钢架发生明显内移，必要时可架设临时横撑B。

（7）、开挖出碴完成后，必须立即进行立架喷浆，及时进行支护，保证施工安全。

施工工序见图、、。

图大拱脚台阶法施工工序横断面

图大拱脚台阶法施工工序纵断面

图大拱脚台阶法施工工序平面

隧道贯通误差测量及调整

贯通误差测量

1、土地岭隧道洞内采用导线测量，应在隧道贯通面中线附近设一临时测点，通过两端导线分别测量该点坐标，计算其坐标较差在该里程处法向及里程方向上的投影值，得到纵向及横向贯通误差。

同时测量贯通点与大里程与出口方向相邻导线点连线的夹角，计算该夹角的理论与实测较差，求得方向贯通误差。

2、由两端高程点分别测量贯通面处临时点的高程，其高程差即为高程贯通误差。

贯通误差调整

1、实际贯通误差宜在未衬砌地段（调线地段）调整。

调线地段的开挖和衬砌均应以调整后的中线和高程进行放样。

2、贯通误差应以满足线路设计规范和道路平顺性要求为原则进行调整，调整后的线路应满足隧道建造限界要求。

3、高程贯通误差应按下列方法调整：

（1）由两端测得的贯通点高程，应取两贯通高程的平均值作为调整后的贯通点高程值。

（2）高程贯通误差调整可按照贯通误差的一半，分别在两端未衬砌段，以为衬砌段的线路长度，按照比例调整其范围内各水准点高程。

（3）未衬砌段高程放样应依据调整后的水准点高程进行。

（4）调整后的线路应满足线路设计和验收规范要求。

超前地质预报

根据设计图纸，土地岭隧道进口至出口段K34+695-K34+805段落设计采用WT-1（TSP203）、ZT-1（加深炮眼5孔）、地质调查法等综合物探及钻孔为主进行综合超前地质预报。

施工中将几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证。

综合监测结果，及时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险。

目前，土地岭隧道根据已施作的TST探测结果、地质雷达探测结果和加深炮孔结合地质分析：

土地岭隧道进口：

K34+500～K434+735段围岩波速相对不高，从构造偏移图像分析该区段围岩较完整，裂隙较发育较少，掌子面围岩为微风化花岗片麻岩，围岩完整性和稳定性较好，建议围岩级别为Ⅳa级。

土地岭隧道出口：

K34+940～K34+800段设计围岩设计为Ⅴ级，岩体较破碎，裂隙发育，发育有破碎裂隙带，局部存在夹泥层；但在实际施工中发现该段围岩情况实际与实际并不符合，根据经验及超前地质预报判定为Ⅳa---Ⅳc类型围岩。

因此为隧道贯通提供了良好的地质前提条件。

同时，在贯通区间内勤施打加深炮眼钻孔，其深度较爆破孔深不小于6米，数量不少于5个，分两循环交错向前布置，两循环间搭接长度不少于3m。

根据超前地质预报结果并结合监控量测综合分析，遇到异常情况时应及时调整开挖工法，调整支护参数并加强施工措施。

监控量测

监控量测是信息化施工的重要内容。

通过施工现场的监控量测，为判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性，二次衬砌合理施作时间，以及修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据，指导日常施工管理，确保施工安全和质量。

K34+600~K34+800段为主要以Ⅳ级围岩为主，该段洞内监控量测点每5m埋设一个断面，每个断面分拱顶、拱腰及边墙埋设5个点。

监测频率为每日监测一次，必要时每日监测二次，以真实数据反馈指导施工。

当拱顶下沉