xxx隧道紧急停车加宽段软弱岩层的施工方案.docx

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xxx隧道紧急停车加宽段软弱岩层的施工方案

xxx隧道软弱岩层紧急停车加宽段的施工方案

一、工程慨况

国道317线改扩建工程xxx隧道位于四川省甘孜州色达县与炉霍县交界处，为越岭高海拔隧道，属双向行车单洞隧道，是国道317线重点控制性工程，隧道全长2778米，隧址区属高山构造剥蚀地貌，最高处海拔4300米，隧道进口处设计高程4046米，高差260米，地形地貌受构造及岩性控制明显，主体山脉走向与构造线延展方向基本一致，呈北西~南东展布。

年平均降水量为900mm，最高温度32℃,最低温度为-23℃，平均无霜期为91天。

隧址区地质构造复杂，基岩中裂隙发育，地下水丰富，特别是构造部位，岩体破碎，裂隙发育，为地下水的大量储存提供了空间。

在国道317线改建工程的老折山隧道K85+550~K85+590紧急停车加宽段施工时，掌子面以变质砂岩为主，岩性软弱，自稳能力极低，岩体易垮塌，如采用传统台阶法施工容易引起隧道塌方，根据现场情况，在K85+550~K85+590处40m紧急停车加宽段采用四台阶CD法进行隧道施工。

二、工法特点

2.1、紧急停车加宽段40m内采用四台阶CD法施工，提高了施工安全性。

尤其针对软弱岩层，将大断面开挖，分解为小断面，减少了开挖跨度，提高了裸露围岩的支护施做时间，大大降低了塌方发生的风险。

2.2紧急停车加宽段采用四台阶CD法单向施工，1部底部增设临时钢支撑，并喷砼硬化，使1部初期支护封闭，提高支护整体承载力。

图2.21部增设横撑图

2.3、隧道设双层超前注浆小导管，双层超前注浆小导管在左侧加宽段40m全环布置，右侧按拱部的150°范围布置。

一、能通过注浆改善上方的围岩性质，提高自稳性；二、能起到棚架作用，防止落石及小范围松散体滑落；三、能阻隔爆破振动，减小对上方围岩的扰动作用。

2.4、初期支护型钢拱架拱脚采用扩大拱脚的方式，增大拱架落地面积，有效的控制了拱顶沉降变形。

图2.4型钢拱架扩大拱脚设计示意图

2.5、采用超前探孔，明确掌子面前方围岩实际情况，进行爆破设计，采用精确的爆破控制，达到在必须爆破时的最佳效果。

三、适用范围

本工法适用于围岩极差，跨度大的隧道，特别是开挖后自稳性差、土质、有地下水围岩的公路隧道施工。

四、施工方案

4.1施工参数

（1）超前支护：

双层超前注浆小导管按拱部的150°范围布置进行超前预支护，并注水泥浆。

（2）开挖进尺：

各分部开挖进尺为1榀钢架间距距50cm。

（3）台阶高度：

上台阶、中台阶开挖高度在4.0~5.5m为宜。

（4）开挖工作面间距：

各级台阶开挖间距控制3~5m。

（5）施工支护措施：

中隔壁临时支护及临时仰拱支护采用I18，初期支护采用I20b。

（6）拱部按原设计数量施做Φ42中空锚管，但施工程序更改为在初期支护结束后在施做。

4.2施工方法

（1）施工工艺流程见下图CD法工艺流程：

（2）开挖方法：

隧道分为左、右导坑进行开挖，每侧导坑又分为两部台阶。

为保护好围岩，围岩尽量采用机械辅人工开挖，每循环进尺按每榀钢架间距距50cm;开挖方法见下图。

（3）施工步骤：

CD法施工步骤图

⑴施作左洞室拱部φ42超前注浆小导管

⑵开挖左洞室上台阶（循环进尺0.5m）

⑶及时施作初期支护，设置中隔壁临时

钢支撑（设置临时仰拱）

⑴开挖左洞室下台阶（循环进尺0.5m），

滞后于1部3m。

⑵及时施作下台阶初期支护及接长中隔

壁临时钢支撑

⑴分段拆除临时中隔壁，每次拆除长度6m

⑵仰拱及矮边墙初期支护基面处理

⑶及时铺设仰拱及矮边墙防水板，灌筑仰

拱填充及矮边墙

⑴边墙、拱部初期支护基面处理

⑵施作边墙、拱部复合式防水板

⑶立模灌筑边墙、拱部二衬钢筋砼

序号

图示

施工步骤说明

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

⑴施作右洞室拱部φ42超前注浆小导管

⑵开挖右洞室上台阶（循环进尺0.5m），

滞后于2部3m。

⑶及时施作初期支护（设置临时仰拱）

⑴开挖右洞室下台阶（循环进尺0.5m），

滞后于2部6m。

⑵施作下台阶及仰拱初期支护，及早形

成封闭受力环

6

5

（4）中壁拆除：

在CD法中的一个关键问题是拆除中壁，根据以往经验，中隔壁拆除时间应在全断面成环后，各部分位移充分稳定后，才能拆除，其要求如下。

1）中壁拆除参数：

a、拱顶下沉量：

7d的增量小于2mm；

b）、净空收敛值：

7d的增量小于4mm；（拱顶下沉量的2倍）

2）安全管理参数：

管理水平

管理阶段

中隔壁拆除中位移量（mm）

中隔壁拆除后位移量（mm）

1

安全

3

6

2

注意

6

12

3

危险

12

24

五、作业要点

5.1、施工超前导管：

1、3部开挖之前，对拱部周边部位施作双层超前注浆小导管

5.2、开挖与支护：

1部先行开挖，随即依次开挖2部、3部、4部、5部，采用机械及人力配合风镐开挖，出碴车出土。

开挖循环进尺与设计钢架间距相同，即每次开挖进尺为1榀钢架间距。

5.3、初期支护：

按照支护参数及中壁墙设计参数，每开挖分部开挖后，及时施作周边中壁墙，使每分部早封闭成环。

5.4、后注浆：

1、2部初期支护完成之后，立即对1、2部侧围岩进行注浆加固，后注浆注浆孔Ф60，孔口设0.5m长Ф50热轧无缝钢管作为孔口管，注浆孔与隧道轴线呈60°夹角，孔深4.5m。

注浆孔从仰拱填充顶面向上，环向间距0.5m，纵向间距0.5m，梅花型布置。

注浆采用水泥净浆，水灰比为1:

1，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥用量由监理工程师现场签字确认。

六、监控量测

在施工管理中全过程监控量测为管理依据，通过监控量测数据的及时反馈，用以指导施工。

监控量测的项目及其方法：

6.1、地质支护状态观察：

对开挖掌子面进行观察、地质描述，对围岩及初期支护表面采用放大镜等仪器观察。

6.2、拱顶下沉量测：

在中隔墙两侧即1部、3部的开挖拱顶，各设一测点，水平仪测其下沉量。

6.2周边收敛量测：

在洞内大跨、边墙角共设二条水平基线，采用张力自鸣电子数显式收敛仪量测。

6.3、拆除中隔墙过程拱顶下沉与周边收敛量测监控间距为5m。

施工量测及监控量测组负责量测、数据整理、绘制回归曲线并及时反馈至生产管理组。

七、施工注意事项

7.1、本隧道施工应坚持“短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。

7.2、开挖方式在不需要爆破时均采用机械辅以人工开挖。

7.3、工序变化之处钢架（或临时钢架）设Φ42锁脚钢管，以确保钢架基础稳定。

7.4、右部导洞开挖，应滞后于左部导洞，距离不小于6m为宜。

7.5、临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕稳定后，方可进行。

7.6、施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌注二次衬砌的时机提供依据。

八、人员机械组织

8.1、机械设备

机械设备名称

规格型号

额定功率或容量

单位

数量

备注

挖掘机

DH200LC-7

0.7m3

台

1

侧卸式装载机

ZLC50D

2.0m3

台

2

电动空压机

4L-20/8

22m3/min

台

4

自卸汽车

陕汽奥龙

15T

台

3

发电机

STC-75

300Kw2台、100Kw1台

台

3

通风机

37×2

4200m3/min

台

1

钢筋及防水板台车

自制

台

1

二衬台车

6m

台

1

仰拱栈桥

自制

12m

组

2

全站仪

中纬

台

1

水准仪

DSZ2

台

1

8.2、劳动力组织

施工所需劳动力

班组

计划数量

工作内容

开挖班

16

开挖

喷浆班

28

喷射混凝土、锚杆、钢架、钢筋网、小导管、注浆

运输班

4

出碴

综合班

8

电修及文明施工

二衬班

15

施作二衬及仰拱

九、质量控制

9.1、本工法除执行施工设计图纸等文件的有关技术要求外，还应执行《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）和《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）

9.2、超前小导管钻孔要严格控制外插角，保证搭接长度，注浆应饱满。

9.3、钢支撑加工、安装应严格测量检验，准确安放，保证连接处牢固，钢拱架与围岩紧密接触。

9.4、喷射砼保证厚度，待强度达到设计要求时，再进行下一施工工序。

9.5、爆破要采用弱爆破，进行专项爆破设计。

一十、安全措施

10.1、建立以项目经理为首，由副经理、专职安全员、项目各工程管理人员组成的安全保证体系（见附件组织机构图）。

认真贯彻执行安全责任制和各项规章制度，坚持经常性的施工安全教育、检查及监督指导。

10.2、建立健全安全生产责任制，设置和配置专职、兼职安全检查人员，负责日常安全生产巡查。

10.3、设专职工程技术人员做好地质素描和施工监控量测工作，根据围岩变化及检测结果指导施工，调整开挖工序和支护参数。

10.4、制定完善的安全检查计划，按计划定期对工地进行安全检查。

10.5、加强对新进场工人，特殊工种工人的安全三级教育、安全交底及培训工作。

10.6、制定隧道塌方应急预案，现场储备隧道塌方应急物资。

一十一、环保措施

11.1、执行环境保护定期检查制度，不符合环境保护要求的部门按照“定措施、定人、定期”原则予以整改。

11.2、结合设计图纸，对现场拌合站的设置、弃土石场的选择、施工便道的设置等进行详细的调查，掌握第一手资料，以“减少植被破坏、少占耕地”为原则，合理规划临时用地，最大限度地减少施工用地和破坏原生植被。

11.3、建立水土保持管理机构，配置专职水土保持员，建立健全水保体系，坚持“预防为主，综合防治，全面规划”原则，抓住本工程水土保持工作重点，有针对性地采取措施，确保水源、植被不被污染和破坏。

工法照片

图1四台阶CD法

图21导洞施工

图31部临时横撑

图4施工1部炮眼

图5爆破人员起爆

图6挖掘机出碴

图9人员二次排险