暗挖隧道初支侵限处理及方案改.docx

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暗挖隧道初支侵限处理及方案改

一、工程概况1

二、方案编制目的2

三、出现超挖及侵限的情况分析2

四、侵限处理领导小组2

五、处理方案3

六、换拱方案5

七、凿除钢架段质量控制及措施7

八、脚手架施工工程安全技术措施7

九、防止隧道土体坍塌预防及处理措施8

十、突然涌水、涌砂、局部过量静水压力预防处理措施8

矿山法暗挖区间初支侵限处理方案

一、工程概况

1、兴留区间

兴留区间线路设置标准单线单洞断面。

区间隧道起止点里程为DK7+801.26~DK10+257.6，右线隧道长2515m，左线隧道长2517m。

区间设置了2座施工临时竖井及2条联络横通道，1座风井，兼作施工竖井以及1条风道。

区间线路平面最大曲线半径为800m，最小曲线半径为400m，区间左右线间距13.2~47.5m。

隧道拱顶埋深为11~49m。

本区段根据围岩级别隧道断面有单线A、B、C、D型隧道结构横断面共4种隧道断面类型。

兴留区间隧道地质构造主要表现为混合花岗岩在风化作用下形成残积层，发育粘性土及砂土层，局部分布淤泥及淤泥质土层，台地坡脚段堆积坡积层，地表为人工素填土。

隧道主体地层主要为微风化、中风化岩层，局部地段有强风化、全风化及粉质粘土层。

场地存在电力、电信、雨水、上水、污水、燃气、路灯等地下管线管道。

2、留西区间

留仙洞~西丽区间（以下简称“留西区间”）里程为DK10+468.1~DK11+341.363，右线全长873m，左线全长874m。

本区间由于留仙洞站为岛式站台西丽站为侧式站台且存在联络线，区间在联络线段隧道结构断面变化众多，工法转换较多。

区间设置标准单线单洞断面、双连拱、不等跨双连拱、双线单洞等断面。

区间线路平面最大曲线半径为3000m，最小曲线半径为1000m，区间左右线间距13.2~5.0m。

区间设置了1座施工临时竖井及1条联络横通道。

留西区间位于深圳市南山区西丽镇，线路位于留仙大道中段，所在地区为冲洪积平原，地势略有起伏，地貌从断面图上看,以里程DK10+610（右线）、DK10+690（左线）分界以西为台地，以东为冲洪积平原。

地面高程13.64～17.68m。

附近主要建筑为西丽镇留仙大道两侧的深职院宿舍、中国电信机房、西丽医院、西丽街道办、鼎新大厦、西丽天虹商场、西丽南国丽城小区及其它民用建筑。

场地内密布电力、电信、燃气、上水、路灯、雨水、污水等地下管线，地下管线的走向大多平行留仙大道，在留仙大道与沙河西路交叉路口有电力管线横穿留仙大道，中间绿化带下存在一地下箱涵，规格8400×1600，埋深2.3～2.7m。

其中我标段主要负责留仙洞站东段左右线各190m的施工范围。

3、大塘区间

大塘区间矿山法隧道位于大学城站和DK14+500之间的留仙大道下。

区间起讫里程DK12+800.0～DK14+500.0，左线隧道长1695.701m，右线隧道长1691.679m。

其中大塘区间设置3个矿山法竖井和1个联络通道，以及三段射流风机段。

1号竖井和联络通道中心里程YDK12+954.68，2号竖井中心里程ZDK12+887.506，3号竖井中心里程YDK12+885.498。

射流风机段起讫里程分别为YDK14+108.4～YDK14+125.4、YDK14+258.4～YDK14+275.4、YDK14+408.4～YDK14+425.4。

区间线路平面最大曲线半径为500m，最小曲线半径为400m，区间左右线间距9.4～16.7m。

本区间隧道最大线路纵坡为25‰,最小纵坡为2‰，竖曲线均为5000m、3000m。

隧道拱顶埋深为3.6m～16.5m。

隧道衬砌结构根据线路条件和工程地质及水文地质条件，以及与周边临近建筑物的相互影响关系，按不同围岩级别进行设计，设计了单线A、B、C型断面、渡线1-1、2-2、3-3横断面及区间射流风机段结构横断面等共7种隧道断面。

二、方案编制目的

初支完成之后即将进行铺设防水及二衬施工，如果初支断面出现超挖或侵限情况，在二衬施工过程中的衬砌断面尺寸将难以保证，会对二衬施工带来影响，固在二衬施工前编制此方案，以便能合理及有效的控制工程质量。

三、出现超挖及侵限的情况分析

1、在爆破开挖过程中的爆破效果控制不好，出现超欠挖情况。

2、格栅钢架在架立过程中存在测量误差或操作不当。

3、在Ⅲ级围岩段，喷射砼的表观圆弧度控制不好，极易出现超挖及侵限情况。

4、喷射混凝土的表观质量控制不好，薄厚不均，易出现侵限情况。

5、由隧道拱顶沉降变形引起的初支侵限较多，占所有侵限的70％，主要由于本段区间处于沟谷地带，地质复杂，回填层较多，变形不均所致。

四、侵限处理领导小组

项目部成立侵限处理整改小组，落实整改措施，加强缺陷修补工作。

组长：

王春河

副组长：

杨世武徐彦胜张建乐鞠海峰

组员：

梁鲜明范畅明徐存鸿许满吉常建军周毅谭浩苏宏宇冯世春张晓磊黄树林

五、处理方案

当初支完成后二衬施工前，对初支断面每5米进行断面净空测量，对局部超欠挖明显点可加密测量，并将测量数据及时整理，绘制断面图与设计图进行比较，将超欠挖点在断面上标示出，以待及时处理。

（一）超挖

1、对超挖数值≤20cm部位，直接铺设防水层绑扎二衬钢筋，施作二衬。

铺设防水层时需注意，防水层沿着初支平面铺设，防水层背后不得留有空洞。

见下图：

图1超挖处理示意图

（一）

2、对超挖数值＞20cm部位，首先于超挖部位挂钢筋网，喷射砼，保证初支不侵限，确保二衬厚度在设计范围，然后方可施工二衬。

图2超挖处理示意图

（二）

（二）侵限

1、对个别点侵限情况或者局部侵限小于5cm的部位，对该部位进行凿除处理,将保护层凿除，不得破坏格栅钢架。

凿除过后对该处用同强度的水泥砂浆进行抹平及圆滑，确保在施工防水时不会将防水层刺破。

图3侵限处理示意图

（一）

2、对于大面积或者整个拱架侵限并且大于5cm的情况，采取换拱方案，将该榀格栅钢架分段凿除换拱，处理好开挖断面后重新架设拱架并喷射砼。

确保断面尺寸符合设计要求。

图4侵限处理示意图

（二）

六、换拱方案

1、换拱前布设好拱顶及收敛监测点，严密注意洞内的变形情况，换拱过程中观察洞内初支，已有变化立即停止施工进行封堵。

2、换拱前先在换拱地段搭设脚手架操作平台便于工人施工。

3、换拱施工步骤为：

（1）在换拱部位打设初支背后注浆导管，导管长3m，壁厚3.25mm，间距0.5-1m，梅花形布置，注水泥-水玻璃双液浆，水泥浆与水玻璃比例为1：

0.6～1.0，水玻璃浓度为35Be，注浆压力0.2～1.0MPa。

见图5。

（2）待初支背后土体加固后才能进行换拱施工，换拱采用人工手持风镐进行每榀分段凿除，每榀分段长度控制在0.5-1.0m，凿除方向从拱部向下顺序进行。

凿除前应对拱部架设临时支撑，以便保证施工过程的安全。

见图6。

（3）凿到位后及时架设格栅钢架，纵向连接筋与格栅钢架主筋进行焊接连接，架设水平工字钢支撑，挂网、打设锁脚锚杆、喷射混凝土至设计厚度。

（4）同样方法施工换第二榀格栅钢架，架设临时支撑，挂网、打设锁脚锚杆、喷射混凝土至设计厚度。

（5）换拱至没有侵限的地段位置为止。

图5换拱部位初支注浆导管施工图

图6侵限部位钢架凿除示意图

七、凿除钢架段质量控制及措施

1、对侵限钢架凿除前，采用小导管注浆超前支护预加固地层，为保证注浆质量，对超前注浆管进行定时抽查。

2、凿除段采用人工用风镐施工，接近开挖轮廓时，必须采用人工修整从而控制超挖。

3、格栅钢架工程

（1）隧道开挖初期支护的格栅钢架其原材料必须符合设计要求和施工规范规定。

（2）现场加工的格栅钢架应分批进行验收，合格后方可用于施工。

（3）格栅钢架用于工程前应进行试拼，架立应符合设计要求，连接螺栓必须拧紧，数量符合设计，节点板密贴对正，格栅钢架连接圆顺。

4、喷射混凝土

（1）所用材料的品种和质量必须符合设计要求和施工规范的规定，其中水泥需先进行复试，符合有关规定后方可使用。

（2）喷射混凝土原材料配合比、计量、搅拌、喷射必须符合施工规范规定。

（3）喷射混凝土的强度必须符合设计要求。

（4）喷射混凝土结构，不得出现脱落和漏筋现象。

（5）格栅钢架间喷射混凝土厚度应满足设计要求，表面应平整圆顺，无大的起伏凹凸。

5、大断面暗挖段破除质量保证措施

（1）对该段进行分段，分层按技术交底进行施工。

（2）破除前后，要加强施工监测，根据施工监测信息，反馈施工，及时改良施工方法。

（3）格栅钢架的架立严格按照设计要求进行施工。

八、脚手架施工工程安全技术措施

1、必须严格执行JGJ80-91《建筑施工高处作业安全技术规范》等进行施工，搭设施工脚手架时必须持有经监理工程师批准的专项施工方案，并已进行过安全技术交底。

架子工要持证上岗，搭设完毕应有专人验收，合格签字，挂牌后方可正式启用。

2、架子工作业时，必须戴安全帽，系安全带，穿软底鞋，所用材料应堆放平稳，工具应放入工具袋内，上下传递物件，不得抛掷。

3、脚手架要有良好的防电措施，对脚手架上的电线要严格检查，做到所有电路与脚手架完全绝缘。

4、脚手架使用中定人定期检查使用情况，设专人负责维修，并做好记录。

九、防止隧道土体坍塌预防及处理措施

地质资料表明，本标段工程地质情况复杂，而且实际情况与地质资料差异较大。

该段施工时，为防止隧洞坍方，采取以下措施：

1、严格遵照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、早成环、环扣环、勤测量”的施工原则，杜绝隧道坍塌。

严格控制开挖质量，减少超挖。

2、作好地质超前预报。

钻探测孔，发现距砂层的土层厚度很薄或前端存在其他不良地质情况时，在原设计初支护体系的基础上，拱部增加超前注浆导管，环向间距30cm，导管长3.0m，外插角30

～40

，纵向间距为2.0m，采用改性水玻璃注浆，以增强注浆效果，固结拱部开挖轮廓以外的土层或砂层，使拱顶部分形成一道厚约4.0m宽大于8.0m的固结拱，杜绝拱顶坍塌、涌砂、涌水事故的发生，确保施工安全。

在施工过程中，如出现超过0.5m3涌沙，采取以下应急措施：

在封闭工作面后，在工作面的周边及断面上均布设小导管，进行全断面加固并止水注浆，浆液采用普通水泥水玻璃双浆液，注浆管长3.0m，加固范围为开挖轮廓线外3～4.5m。

十、突然涌水、涌砂、局部过量静水压力预防处理措施

土体开挖的降、排水过程，导致周围地下水位下降，有可能产生降水断层。

断层之间水大量流失，致使断层之间出现空导层，在重力及上部荷载的作用下，出现突然沉降。

对异常拟采用以下预防和应急措施：

1、作好地质超前预报，在工作面钻探测孔，孔深5m，一旦发现砂层，提前作好预防。

2、在钢架凿除过程中加强对地表沉降及地下水位的监测，把测量数据及时作出分析比较，随时掌握地表沉降和地下水位的发展态势，并以此来指导施工。

3、异常沉降一般都是伴随着突然涌水或局部长期大量渗水出现的，突然涌水的预防处理措施见上，局部的长期大量渗水可通过用“堵漏引”堵漏、注浆截水、防水砂浆封闭等处理措施。

4、异常沉降出现后，立刻对沉降部位进行检查、加固。