软弱围岩施工方法.docx

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软弱围岩施工方法

软弱围岩施工方法

乌鞘岭隧道的软弱围岩以Ⅴ、Ⅵ级围岩为主，主要集中在四条断层破碎带位置和进洞位置处，断层物质主要由断层泥砾及碎裂岩组成，松散破碎，风化严重，地下水在局部地段较丰富；进口段350m为黏质黄土，后530m围岩为N2泥质砂岩，埋深浅，地下水较贫乏。

就该隧整体地质情况来看，软弱围岩占全隧长度的40%，为堆积体，坡面孤石较多，并且存在偏压现象。

为有效地保证正洞周边围岩和边坡稳定，防止施工中出现边仰坡坍塌和孤石下滑，确保施工万无一失，对进洞段进行特殊交底，请现场值班人员、各工班遵照执行。

一边仰坡开挖及防护

1边仰坡开挖前应组织人员将坡面危石及杂草清除干净，并在开挖轮廓以外用轨排防护，避免危石溜坍；

2做好边仰坡外侧的截排水工作，防止雨水或泥石流冲刷坡面；

3正洞开挖轮廓线以外必须进行坡面防护，坡面防护参数：

C20喷射砼厚度，10cm；22mm锚杆长度3.0m，间距1.0x1.0m；8mm钢筋网格尺寸20x20cm，根据坡面情况，可先用细钢丝网防护后再铺设钢筋网；

二超前支护

1正洞进洞位置或当探明前方围岩破碎时，应及时采取超前支护；

2超前支护方法采用超前小导管内插钢筋方案，超前小导管采用外径42MM，壁厚3.5MM无缝钢管，长3M，全部为花管，为便于打入，前段做成尖锥型，管壁每隔15CM交错梅花形钻眼，眼径8MM；超前小导管间距为：

纵向2.0M，搭接长度不小于1.0M，环向0.3M，进洞位置内外两环，环间距0.3M，梅花形布置，钢管外插角约50，（见图一）为加强小导管刚度，在小导管内插22mm螺纹钢。

（见图二）

图一超前小导管布置图

单位：

cm，比例：

示意

图二小导管钢管与钢筋关系图

3注浆浆液采用水泥—水玻璃浆液，水泥浆与水玻璃浆液比例为1：

0.5，水泥浆水灰比为1：

1，水玻璃浓度35Be0，注浆压力0.5~1.0MPa；

4注浆过程中随时观察，发现串浆现象时，应采取间歇式注浆或调整水泥浆与水玻璃浆液比例，确保注浆效果；

5注浆后观察注浆效果，如发现漏注或有空洞，应及时补注或用砼补喷，保证结构总体均匀。

三洞身开挖

1隧道进洞段开挖采用双侧壁导坑施工法，开挖原则上采用人工或机械开挖；如遇石方必须放炮开挖时，必须严格执行弱爆破、短进尺的原则；当围岩特别破碎或遇到夹泥夹沙层时，必须采用人工或机械开挖；

2进洞部分施工步骤：

先将拱部刷方到核心土上部位置，利用平台作超前支护；然后把边墙部分刷方到设计高程，架设棚洞部分钢拱架，按洞身初期支护要求加固，再在拱架外缘用编织袋装土石进行反压回填后，方可进行洞身部分开挖；

3为探明前方地质情况，采用短正台阶开挖方式，即先开挖1部（1部领先2部5Ｍ），架立１部钢架；再开挖2部，架立２部钢支撑；然后开挖3部，将钢支撑合拢,视实际情况在钢支撑中部架设木支撑与核心土（4部）抵死,必要时在底部设置临时仰拱，保证初支稳定；使用人工或挖掘机、自卸汽车出渣；（开挖分部及各部位置情况情况详见图三及附图）

图三开挖断面布置图

说明：

图中开挖尺寸仅为示意，实际施工中根据需要调整尺寸，单位：

cm。

43部开挖必须借助平台和搭设临时平台，平台必须具有足够的强度和刚度，并设有护栏；

5确须放炮时，须经现场值班人员确定，并严格控制进尺及药量，每茬炮进尺不超过1.0m，装药量不超过1５kg；

6开挖后及时观察地质情况，加强找顶工作及初喷，并检查原喷层有无裂纹发展，发现问题及时处理；

7周边眼装药结构采用不偶合空气间隔装药（见图四）；

图四周边眼装药结构图

四初期支护

1支护参数：

I16工字钢架间距：

67CM，22MM锚杆间距：

（纵向X环向）100*100CM;长度:

3M;8MM钢筋网格尺寸:

20*20CM;C20喷砼厚度:

20CM;

2根据现场的实际情况，工字钢架与边坡之间的空洞用M7.5浆砌片石填充密实；为减少偏压，喷射砼达到强度时，及时用编织袋装土石反压回填；（支护形式见附图）

3开挖成型后的断面应及时进行素喷或加细钢筋网进行初喷砼，初喷宜跟人工开挖同时进行，复喷完后再出渣，对核心土两侧根据具体情况加钢筋网和木支撑，初期支护施工见施工流程图；（图五）

石

下一循环

图五施工流程图

4为便于喷射砼与拱脚砼连接，应将1部钢支撑拱脚部位悬空部分砼凿除，使拱部与边墙砼连成一体，均匀受力；

5锚杆应根据现场具体情况布置，尽量垂直于岩石节理面，锚杆外露长度不大于5CM，并能与钢筋网和钢支撑连接为宜；与钢支撑连接的锚杆采用弯头形式，（见图六）弯头与工字钢翼缘焊接；

图六弯头锚杆加工图

单位：

cm，比例：

示意

6钢筋网可在洞外预制1.0x1.0m的网片，视现场情况可布单层网，多层网；

7工字钢架底部必须落在稳定的基岩面上，如基底为泥层，应将泥层清除，回填浆砌片石或砼；如泥层过深，清基深度不得小于1.0m；

8工字钢架与小导管之间严禁出现空洞，当有空洞时，应用浆砌片石或砼回填密实，然后进行喷砼作业；

五劳动力及机械配备

1施工劳动力分为三班制循环作业,以小班为单位独立核算,每班定员28人,布置如下:

风钻（镐）手:

10人

喷浆手:

3人

喷浆机司机:

3人

搅拌机司机:

3人

修理工:

3人

电工:

3人

出渣：

10人

出渣司机：

5人

其他配合施工人员:

6人

2为保障施工顺利进行,施工现场机械设备配置如下:

序号

机械名称

型号

数量

1

风钻

YT-28

6台

2

空压机

20M3

2台

3

喷浆机

2台

4

挖掘机

PC-300

1台

5

装载机

ZLC-40

1台

6

电焊机

3台

7

自卸汽车

15T

5台

8

注浆机

BW-250

2台

六料具配备

1火工品在装药前一小时从炸药库用人工运至掌子面,爆破后剩余火工品及时归库,杜绝丢失;

2人工开挖时,需配备足够的风镐、锄头;

3喷浆用的水泥、速凝剂、粗细骨料、钢筋网,以及超前支护的小导管、锚杆、木插板、细钢筋网等,开挖前运至掌子面;

4临时支护用的工字钢架、枕木等,开挖前倒运至掌子面;

七工字钢位置控制

1工字钢架设前由技术放出侧壁导坑中线,并按附图所示尺寸及时检查工字钢架设位置是否正确；

2为满足下沉收敛要求,预留沉落量为8CM,并将轮廓线放大5CM作为施工误差;

八监控量测

1地表下沉:

在地表沿隧道中线方向每隔10M设置一组观测桩,用水平仪、塔尺进行观测,掌子面附近的点,每天进行观测,较远的点,每星期观测两次;

2拱顶下沉及洞身收敛:

拱顶下沉用水平仪、钢尺进行观测;边墙收敛侧向位移,用SWJ-2收敛仪量测,每10M布一组;靠近掌子面的点,每天观测一次,较远的点,每星期观测两次;

3每次量测后,对量测数据进行处理,画出位移-时间曲线,分析围岩变形情况,及时调整支护参数,发现异常,及时通知处理.

九特殊情况处理

1隧道开挖过程中随时加强观察，严禁出现人为原因的塌方现象。

隧道在掘进时如出现塌方等现象，如规模较小，应先加固未塌方地段，防止塌孔扩大；

2塌方规模较大时，立即封堵掌子面，封堵采用枕木和洞渣回填，待塌方稳定后，施作小导管注浆，如范围较大，可分几次注浆固结洞身周围围岩和渣体（见图七），浆液凝固后，按先上后下的原则清除塌方体；

图八塌方处理实例

注：

1-第一次注浆；2-第二次注浆；3-第三次注浆；4-管棚；5-塌线；6-塌体；7-初期支护；8-注浆孔；9-砼封堵墙

3塌方回填比常规回填规模大，当塌穴特别大，难以全部填满时，可采用喷锚支护对塌孔加固后，用浆砌或干砌回填一定厚度，或用木支撑将塌穴内岩体撑紧，然后施作衬砌；

4塌方地段，防排水与回填处理一样重要，应一并考虑；当掌子面出现涌水或有水头出露时，应先进行小导管注浆堵水，或用导管将水排出塌方段，然后开挖；

5开挖过程中遇到较大孤石时，应先在孤石周围注浆固结石块周围土体，待注浆体达到强度后，再将孤石撬除，然后再进行初期支护。

十安全质量保证措施

（一）安全措施

1所有进入隧道施工工地人员，必须按规定配戴防护用品，穿防护用具；听从统一指挥；

2隧道开挖前探明前方地质情况,如为土质,必须人工开挖;必须爆破时,应严格控制装药量,并按爆破作业操作规程严格操作;

3洞口段开挖时，如需放炮，需用帘席或轮胎覆盖，以防飞石伤人；

4人工开挖时,支护须紧跟,以防坍塌伤人;

5如围岩自稳能力较差,开挖前应按本交底做好超前支护;

6如遇塌方,应用木板插入工字钢架之间,避免塌穴继续扩大;

7为了锚杆施工安全，应加强观察，及早发现危险预兆，及时采取相应的安全技术措施；

8指定专人按规定定期进行锚杆抗拔力试验，防止因锚杆滑脱而造成安全事故；

9注浆作业开始和结束后，应认真检查、清洗机械管道和接头，检查后，还应经过试运转方可正式作业，以防止发生剧烈振动、管道堵塞等现象；当发生管道堵塞，需在消除压力后，方可进行拆卸及维修。

各种机械电力设备、安全防护装置与用品，应按规定进行定期检验、试验与日常检查，不符合安全技术要求者严禁使用；

10在喷射砼作业开始前，应详细检查围岩受喷面，彻底清除危石、浮石。

采取潮喷或湿喷工艺，减少粉尘危害；

11处理喷射管道堵塞时，喷头应由专人看守，严禁喷头对准施工人员方向；

12在钢拱架搬运过程中，应将钢拱架构件绑扎牢固，以防止发生总体构件或连接铁件碰撞伤人、车辆倾覆、构件坠落等事故；

13钢拱架的架设应由专人按规定的信号进行指挥，随时观察围岩动态或喷射砼层的变化情况，防止落石或坍塌；

14架设钢架前，应采用垫板等将钢拱架的基础面垫平。

架设前，应采用纵向连接钢筋将相邻的钢拱架连接牢固，防止钢拱架倾覆或扭转及变位；

15对钢拱架应经常检查，如发现扭曲、压屈等现象或预兆时，必须及时采取加固措施。

必要时，应将其他人员撤离至安全地带；

16钢拱架顶部连接时，所使用的升降设备应设有扶手或安全栏杆；

17随时观察支护的变形情况并作好监控量测,发现变形及收敛,必须立即加固;

18坚持班前安全讲话和施工中安全巡查制度,安技员每天三班进行安全检查,认真做好安全记录;

19边仰坡使用机械开挖时，须有专人看守，避免出现机械倾覆；

20机械应严格按其操作规程进行操作,严禁非操作人员操作.

（二）质量措施

1严格按照技术交底施工,严禁擅自改变设计;

2喷砼应按配合比拌合,锚杆锚固剂应塞满钻孔,钢筋网焊接符合要求,工字钢连接螺栓必须上紧;

3基底松软时,工字钢底部应加地梁,以防不均匀沉降;

4其他有关要求参见有关作业指导书.

本交底未详尽之处，请及时与技术联系，忌擅自施作。