隧道进洞专项施工方案.doc
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南平至龙岩铁路扩能改造工程NLZQ-4标
黄岗隧道出口进洞专项施工方案
中铁十六局五公司南龙铁路NLZQ-4标项目经理部
二〇一四年三月
南龙铁路NLZQ-4标
黄岗隧道出口进洞专项施工方案
编制：
复核：
审核：
单位：
中铁十六局南龙铁路NLZQ-4标项目经理部
日期：
二〇一四年三月
南平至龙岩铁路扩能工程NLZQ-4标黄岗隧道出口进洞实施方案
黄岗隧道出口进洞专项施工方案
一、工程概况及洞口水文地质条件
黄岗隧道位于三明市永安市境内，起讫里程DK101+906～DK106+055，全长4149m，设计为双线隧道，设计时速为200km/h。
隧道内设人字坡，DK101+906～DK103+700设计坡度为3.0‰的上坡，DK103+700～DK106+055设计坡度为3.8‰的下坡。
本隧道DK101+906～DK101+949.77、DK104+804.76～DK105+745.5位于左偏的曲线上。
该隧道内铺设有砟轨道，轨道结构高度为766mm。
黄岗隧道出口位于贡川镇。
隧址区属于剥蚀低山区，地势起伏较大，自然坡度25°～40°，局部达50°～55°，冲沟发育。
进口坡度较缓，地表植被茂密，以灌木丛为主。
隧道出口位于低山斜坡，地势较陡，地表植被发育，出辟为竹林。
通过地层岩性主要为：
⑴粉质粘土：
褐黄色，硬塑，厚度0.5～2.5m。
⑵变质石英砂岩夹粉砂岩，全风化～弱风化。
全风化，褐黄色，呈砂土状。
强风化，褐黄、褐灰色，呈碎块状；弱风化，变余结构，层状结构，岩体较完整。
⑶F1断层：
DK105+214附近发育一条断层，断层破碎带宽约5～10m，带内节理裂隙发育，岩体破碎，裂隙水发育，开挖时易发生渗水、洞顶坍塌等工程灾害，需加强支护及防排水措施。
⑷隧道发育三条节理密集带，于隧道地表里程DK103+051～+116、DK103+791～+855、DK104+706～+766。
⑸隧道Ⅲ级围岩3450m，Ⅳ级围岩505m，Ⅴ级围岩194m，地下水主要为基岩裂隙水与构造裂隙水，补给来源主要为地表径流，其补给能力受大气降水强度、降水持续时间、地形及基岩节理、裂隙的发育程度控制。
破碎带内岩体破碎，构造裂隙水沿破碎带赋存，形成局部集水通道，水量较大，裂隙水发育。
隧道地表水及地下水无氯盐侵蚀，DK104+729至隧道出口地下水具有酸性侵蚀和二氧化碳侵蚀。
隧道进口采用路堑偏压式明洞+半路堑单压式明洞，出口采用半路堑单压式明洞。
二、施工准备
1.施工现场的场地平整，作好施工便道，洞口布置衔接紧凑，保证风、水、电三通。
项目部组织了经验丰富的技术、测量、试验等人员对设计文件、图纸、资料进行了复核并对现场做了详细的现场调查为隧道施工提供了技术保障。
2.施工组织安排原则
合理布局，突出重点，全面展开，平行作业，科学组织，均衡生产，确保工程进度和质量。
3.主要资源配置见下表：
主要施工负责人员表
序号
姓名
职务
职称
1
刘春辉
项目总工
高级工程师
2
尚宝江
环保负责人
工程师
3
刘杰斌
测量负责人
工程师
4
邱桂文
试验负责人
工程师
5
秦金祥
主管工程师
助工
隧道施工主要机械设备配置表
序号
设备型号
规格型号
单位
右线
1
钻孔台架
自制
台
1
2
凿岩机
YT-28
台
16
3
挖掘机
PC200
台
1
4
侧卸式装载机
ZL50C-2
台
1
5
液压衬砌台车
SGT12
台
1
6
多功能隧道台车
自制
台
1
7
轴流风机
2×75KW
台
1
8
空压机
L-20/8
台
8
9
砼湿喷机
TK-961
台
3
10
砼输送泵
HBT60
台
1
11
插入式震捣器
ZN-50
台
6
12
电焊机
BX3-120
台
4
13
钢筋切断机
GQW32
台
1
14
钢筋调直机
GTJ4*14
台
1
15
钢筋弯曲机
GW40C
台
1
16
发电机组
350KW
台
1
17
变压器
1000KVA
台
2
18
冷弯机
I20
台
1
19
注浆机
SJB-1
台
2
20
管棚钻机
XY-28-300
台
1
21
自卸车
斯太尔
台
5
4.工期安排
隧道计划在2014年3月15日开始洞口开挖，2014年4月12日隧道洞口工程施工结束,2014年4月15日隧道开始洞口Ⅴ级浅埋浅埋围岩开挖进洞施工。
其中：
（1）隧道进洞口边仰坡清表及截水沟施作：
2014年3月15日开始,2014年3月20日完工。
（2）隧道进洞口边仰坡开挖刷坡及锚喷支护：
2014年3月20日开工，2014年3月28日完工；
（3）隧道进洞口明洞拉槽开挖及排水处理：
2014年3月28日开工，2014年3月31日完工；
（4）隧道进洞口套拱及长管棚施工：
2014年4月1日开工，2014年4月12日完工；
（5）隧道进洞口Ⅴ级浅埋围岩开挖支护施工：
2014年4月15日开工.
5.任务化分及劳力布置
本隧道进洞口由隧道工程队掘进工班及支护工班负责施工；掘进工班负责隧道洞口边、仰坡、洞身开挖、出渣、运输。
支护工班
负责边仰坡防护、长管棚施作及洞身支护。
各分项工作劳力具体安排见后附表。
劳力组织及分工表
序号
名称
人数
职责
1
技术员
2
负责技术工作
2
工班长
2
负责施工组织指挥
3
安全员
1
负责安全工作，发现和排除事故苗头
4
电工
1
负责电路
5
钻孔
18
负责钻孔工作
6
爆破
8
负责制作起爆药卷、运送炸药、装药、联线、起爆
7
装碴
8
负责挖掘机和装载机装碴
8
出渣运输
8
负责出碴运输
9
锚喷支护
12
负责支护、管棚施工、注浆加固地层等
合计
60
6．测量放样
（1）洞口边仰坡测量放样
根据全站仪控制导线网对洞口进行投点，据此结合图纸定进洞口开挖中线、边、仰坡开挖轮廓线，画出开挖轮廓线，复核无误后进行洞口开挖。
（2）洞口仰坡监控测量
沿路基中心线在洞顶仰坡面每5m设置一个测点，利用水准仪进行洞口浅埋地段地表下沉观测，为能及时调整仰坡加固支护参数提供依据。
（3）洞内测量
隧道位于曲线上，洞内导线网由洞外引入，可利用全站仪对路线方向进行放样，定出隧道主洞中线方向；并沿主线每隔20m设一个水准点，定期复核。
每次开挖前，对开挖断面进行施工放样，定出开挖轮廓线位置。
施工全过程依据中线延伸法利用全站仪在即将开挖的掌子面定出开挖中线，再利用五线台拉线方法（或定圆中心画弧法）对隧道进行拱腰、边墙及底板等位置放样打点；开挖后利用激光断面仪进行辅助断面复测，沿隧道纵向每五米设置一个断面点，及时调整开挖轮廓，严格控制超欠挖现象发生。
三、施工方案
黄岗隧道进口端洞口施工时按设计要求先期作好洞顶截水沟，洞口排水沟的施工，防止地表水渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面及仰坡的稳定；在进行开挖的过程中，边仰坡防护与边仰坡开挖同时进行，进洞口边仰坡按设计打锚杆、挂钢筋网、喷砼防护；开挖前必须做好各种防护措施，保护施工及当地人员的安全；在洞口仰坡开挖后及时进行喷锚支护，并根据围岩稳定情况，加密（间距）、加长（长度）布置锚杆，加大喷砼厚度，确保洞口稳定。
进洞口边仰坡施工完毕后可采用平行工序即施工进洞口长管棚工程，同时隧道进洞口开始边仰坡施工。
明洞衬砌留待暗洞开挖掘进一定步距后进行。
（1）、洞口工程施工保障
①、截水沟施工
隧道洞口开挖前，在洞口开挖边、仰坡线5米（水平距离）以外施工截水沟，截水沟设置沿地表坡面平滑顺直向下，避免急弯并通向路基边沟，以防雨季山坡汇积水冲洗已开挖的坡面。
截水沟采用人工开挖法开挖,C25砼现浇。
截水沟的上游进水口与原地面衔接紧密、或略低于原地面，下游出水口与路堑排水系统顺接。
②、洞口边仰坡土、石方的施工
由于洞口边仰坡的地层条件主要是腐植土及强风化砂岩，岩石颗粒相互间固结力很低，孔隙率较大，如遇雨水冲刷易引起坍塌，所以洞口边仰坡刷坡施工尽量避开雨季。
另外刷坡尽可能地保持原地形坡度，避免超欠挖造成凹凸不平现象，达到顺坡目的。
具体施工为：
1．清除地表草木植被等影响施工的地面植物。
2．按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测出边、仰坡开挖轮廓线及平台位置。
3．履带式挖掘机进入施工场，并沿路修筑车辆通行的道路。
4．进行开挖作业。
对坡积亚粘土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡并预留成洞面核心土，一级边坡坡率为1：
1.25，二级边坡坡率为1：
0.75。
岩石爆破开挖地段，采用密眼、少药光面爆破，减小对洞口围岩的扰动。
5．清理坡面上的浮石、危石，并修整坡面凹凸不平的地方。
③、洞口边、仰坡的防护
洞口边、仰坡的防护要紧跟边仰坡刷坡。
进洞口边仰坡面防护为挂网锚喷结构，首先在已清理好的坡面上钻孔施作Φ22砂浆锚杆，锚杆长度长4m，按梅花型布设，间距为1.5m×1.5m,；然后挂Φ6钢筋网，网格间距20×20cm，钢筋网与锚杆头采用焊接连接；同时锚喷网防护内间距3×3m设置长约10m的φ120仰斜排水孔，孔内插入φ100打孔波纹管外包无纺布。
钢筋网挂好后，湿喷10cm厚C25混凝土将金属网与锚杆头进行覆盖包裹并确保金属网保护层厚度不小于2cm。
施工完毕及时进行养护。
隧道进口明洞左侧边坡及洞口设置4根C35钢筋砼“I”型锚固桩，桩截面为2.25×2.5m，桩长16、24m。
由于洞口段为V级浅埋围岩,围岩稳定性很差,根据现场实际情况在必要的时候仰坡防护变更为φ50注浆小导管封闭围岩裂隙,更好的稳定住仰坡。
为确保洞口安全,防止边仰坡出现不稳定因素发生坍塌,对洞口造成安全隐患，在进洞之后应尽早进行明洞施工。
（2）、主洞开挖方案
根据图纸设计要求、具体施工简易性，黄岗隧道出口隧道以“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、快封闭、强支护、早闭合、勤量测”为原则进行施工。
隧道洞口Ⅴ级浅埋浅埋围岩破碎地带主洞施工，先护后挖；辅助施工方式采用长管棚。
开挖方式以风镐配合挖掘机施工为主，局部浅孔松动爆破配合，开挖方式采用四步CD法分部开挖，及时初期支护提高围岩的承载能力，以最大限度地保护周边岩体的完整性同时减少超挖量。
1、主洞开挖方法
进洞口Ⅴ级浅埋偏压地段采用四步CD法开挖；该地段开挖前采用26米长管棚对隧道出口围岩进行预支护，可以利用挖掘机和风镐开挖掘进，必要时采用弱爆破进行松动。
CD法又称中隔壁法，用于浅埋及比较软弱的地层中，而且是大断面隧道的开挖。
CD法是在用钢支撑和喷射混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法。
是在地质条件要求分部开挖及时封闭的条件下采用。
其适用于双线IV、V级围岩隧道，地质条件困难，围岩软弱，覆盖层薄，含水量大，地基承载力低等条件。
采用CD法开挖减小软弱围岩隧道及大跨度隧道分部开挖跨度和开挖高度，通过增加中壁墙等临时支护构件，形成分部开挖初期支护快速封闭成环，使分部开挖环环相扣，最后完成全部断面开挖与初期支护。
2、隧道洞内施工防止塌方及事故处理预案
由于本隧道开挖断面大,地质情况不良,软弱围岩地段较长且多次受到爆破扰动，极易发生塌方事故，故必须从开挖手段和事故处理过程中着手：
首先，塌方事故是可以尽量避免的，这就要求我们做好超前地质预报,严格控制施工工艺、循环进尺以及避免过多爆破
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