隧道溶洞处理施工方案.docx

隧道溶洞处理施工方案.docx

《隧道溶洞处理施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道溶洞处理施工方案.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

隧道溶洞处理施工方案

中铁xxx局集团有限公司

仰拱、仰拱填充施工专项方案

编制人：

审核人：

审批人：

xxxxxxxxxxx铁路工程三分部

二〇一一年三月

目　录

溶洞处理施工方案

一、工程概况

xxxx隧道在里程：

DIy2Kxx+xx～DIy2Kxx+xx范围内，隧道施工中揭示溶洞。

根据现场核对记录和溶洞补充勘察资料，隧道穿越区有两个较大溶洞范围。

溶洞范围分别为DIy2Kxx+xxx～+xxx线路左侧溶腔（DIy2Kxx+xxx线路右侧大坑与其相连）；DIy2Kxx+xxx～+xxx线路右侧溶洞。

二、施工准备

1、人员安排

开挖工：

15人；支护工：

15人；机械司机：

4人；钢筋工：

10人；木工：

6人；技术员：

1人；技术负责人：

1人；测量员：

2人；专职质检员：

2人；施工负责人：

1人；施工员：

3人。

2、设备机械配置

管棚钻机：

2台；挖掘机：

1台；YT28型凿岩机：

10把；侧卸式装载机：

1台；潜孔钻机：

5台；注浆机：

2台；切割机：

1台；钢筋弯曲机：

1台；电焊机：

4台；混凝土输送泵：

1台；振捣棒：

5把；湿喷机：

2台；自卸式翻斗车：

4台。

3、材料

1#溶洞材料：

C25喷射混凝土：

107m3、C20混凝土：

777m3、C25混凝土：

96m3、C30混凝土：

565m3、C35钢筋混凝土：

195m3、φ6钢筋：

1190kg、Φ22钢筋：

17.6T、Φ14钢筋：

4.7T、φ8钢筋：

1.6T、中空组合锚杆（L=3m）：

362根、边墙砂浆锚杆（L=3m）：

329根、防水板：

1814m2、无纺布：

1814m2、中埋式止水带：

261m、M10浆砌片石：

8m3。

2#溶洞材料：

C25喷射混凝土：

131m3、C20混凝土：

96.6m3、C25混凝土：

36.6m3、C30混凝土：

248.4m3、C35钢筋混凝土：

2.4m3、φ6钢筋：

131kg、中空组合锚杆（L=3m）：

158根、边墙砂浆锚杆（L=3m）：

167根、防水板：

467.8m2、无纺布：

467.8m2、中埋式止水带：

102m、φ108钢管（d=6mm）：

525m。

三、进洞测量

1、平面控制

xxx隧道段有已加密完成的平面控制网（CPII）。

加密网由CPII27-5、CPII27-6、JM-13、JM-14构成。

加密控制网精度符合《客运专线铁路工程测量》的有关规定。

进洞放样测量可以在CPII27-5置镜，后视CPII27-6。

进洞导线可以CPII27-5、CPII27-6为起始边布设。

2、高程控制

距xxx隧道400m有设计院交桩水准控制点JM-13；距xxx隧道左侧500米处有已加密完成的水准点JM-14（按二等水准要求加密）。

进洞水准加密采用附和水准路线，按二等水准测量要求进行观测。

以JM-13作为起始点，JM-14作为附和点。

四、工期目标

1、1#溶洞处理工期安排

涵洞开挖：

2011年6月10日～2011年6月12日

基底砼换填：

2011年6月12日

涵洞钢筋绑扎：

2011年6月13日～2011年6月14日

底板浇筑：

2011年6月15日

涵洞内模及顶模安装:

2011年6月17日～2011年6月18日

涵洞边墙及顶板浇筑：

2011年6月19日

拆模：

2011年6月21日

涵洞两侧砼回填：

2011年6月21日

落水槽及出口浆砌片石：

2011年6月22日～2011年6月25日

涵洞顶砼回填：

2011年6月26日～2011年6月28日

2、2#溶洞处理工期安排

溶洞大厅危石清除：

2011年7月12日～2011年7月18日

溶洞顶锚喷支护：

2011年7月18日～2011年7月21日

开挖边线放样：

2011年7月21日

开挖范围内溶洞支护、锚固：

2011年7月19日～2011年7月21日

护墙基底钢管桩加固：

2011年7月22日～2011年7月28日

导向墙施作：

2011年7月25日～2011年7月28日

施作大管棚：

2011年7月29日～2011年8月1日

隧道开挖、支护：

2011年8月2日～2011年8月10日

隧底钢管桩加固：

2011年8月11日～2011年8月17日

仰拱衬砌及拱墙衬砌具体施工时间根据隧道施工的整体进度安排

五、溶洞施工方案

1、溶洞概况

1#溶洞（xxx+140～xxx+200）：

xxx+155～+165线路左侧发现隐伏空腔，后在设计要求下进行揭示施工，发现溶洞。

溶洞发育方向不明，钙华堵塞，延伸情况不明，xxx+190线路右侧发现一大坑与溶腔相连。

溶洞中可见积水痕迹及少量积水，显示溶洞内有季节性岩溶水。

2#溶洞：

xxx+105～+125线路右侧溶洞，在xxx+124上台阶掌子面拱腰处开始揭示，横向宽约2.5m，高约4m，沿E～W向发育并在洞身xxx+100～+120段变化成一圆形岩溶大厅，直径约20～25m，高约10～15m，洞底为大量松散崩塌块石堆积，块径一般为3～5m，最大达7m，洞底无水，但有积水痕迹，显示溶洞内有季节性岩溶水。

2、施工程序

根据每个溶洞的情况，对不同的溶洞采取不同的处理方法。

1）1#溶洞处理方法

a、隧道通过溶洞段衬砌采用全包防水衬砌：

xxx+145～+180，xxx+183～+200段采用“Ⅲ级加强A型衬砌”，xxx+183～+200段采用“Ⅲ级下锚复合A型衬砌”，其余段采用“Ⅲ级复合式衬砌”。

b、为保留岩溶水排泄通道。

于隧道左侧开挖轮廓线外侧2m（至涵洞中线）处设置一涵洞，涵洞与隧道左侧开挖轮廓线交点里xxx+170，涵洞轴线与隧道中线夹角为27°交点里程xxx+179.7，涵洞与隧道右侧开挖轮廓线交点里程xxx+188.85涵洞净空断面尺寸为1.5m（宽）*1.8m（高），采用钢筋砼结构，涵洞进口设置落水槽。

涵洞底位于粘土层处采用C20砼换填，涵洞两侧空隙采用C20砼回填，涵洞顶回填至溶洞顶或涵洞顶以上2m范围（当溶洞顶空隙大于2m时）。

2）2#溶洞处理方法

清除溶洞洞顶危石喷锚防护放样开挖轮廓边线护墙基底钢管桩加固施做C25砼护墙施做打管棚台阶法开挖隧道隧底钢管桩加固施做仰拱衬砌施做拱墙衬砌。

a、隧道通过溶洞段（xxx+105～+125）衬砌采用“Ⅲ级加强B型衬砌”。

b、遵循先支护后开挖再衬砌的施工原则进行施工。

（1）隧道开挖施工前先对2#溶洞大厅洞顶危石进行清除，并对隧顶范围土体进行锚喷支护。

（2）开挖清理护墙范围内填充物，并对护墙基础采用φ75钢管桩加固，间距1m×1m，梅花型布置，钢管桩嵌入基岩内不小于1m，注0.5:

1～08:

1的水泥砂浆，基底加固后承载力不得小于250KPa。

（钢管桩加固见下图）

（3）在隧道外侧空腔施作砼护墙，采用C25砼结构。

模板：

xxx+105～xxx+125段隧道外侧空腔施作C25砼护墙，护墙内外侧模板采用竹胶板厚15mm，其加固体系采用φ10钢筋拉杆对拉加固模板，拉杆间距间距1m*1m。

护墙砼浇筑5-10m每段。

混凝土的浇筑：

凝土浇筑应水平分层、左右对称、连续进行。

如必须间歇时应在前次混凝土初凝前灌注完上层混凝土。

振捣时应快插慢拔，插点均匀排列，不得遗漏。

单侧一次连续浇筑高度不超过0.5m，输送软管的管口至浇筑面垂直距离不得超过2m，控制在1.5m以内，以防混凝土离析。

超过时采用串筒，振捣器选用合适的功率，杜绝采用大功率振捣器，以防止模板变形跑模；混凝土内部采用插入式振捣器振捣，标准为混凝土表面不再下沉，无气泡，表面开始泛浆液为止。

养护：

采取覆盖浇水养护，设专人负责，特别加强前期混凝土的养护工作，始终保持混凝土面润湿。

拆模：

待混凝土强度达到设计强度的80%后开始拆模，拆模时特别注意端墙表面预留槽的轮廓，防止凹槽掉边掉角，对混凝土表面的小缺陷，及时进行处理。

（4）与xxx+125里程处，设置砼导向墙，向小里程方向施作φ108大管棚超前支护，大管棚环向间距50cm，长度25m。

（5）台阶法暗挖隧道，及时施作初期支护及加强支护。

（6）隧底采用φ75钢管桩加固，间距1m×1m，梅花型布置，钢管桩嵌入基岩内不小于1m，注0.5:

1～0.8:

1的水泥砂浆，基底加固后承载力不得小于250KPa。

（7）基底承载力达到要求后施作仰拱衬砌。

（8）施作拱墙衬砌。

3、钢管桩施工流程

（1）预钻孔：

在确定要注浆加固的位置上用工程钻机钻孔至预定深度；

（2）制作花管：

在φ75钢管上按间隔约20~25cm的距离对开两个直径15mm的小孔，上下两排孔的位置相互垂直呈梅花型布置；

（3）下花管：

清除已完成的钻孔中的泥浆、粗颗粒渣土等后下入已制作好的钢花管；

（4）封孔：

对下好钢管的钻孔在空口用水泥砂浆进行封孔；

（5）注浆阀安装：

在下好的钢管管口安装注浆阀，并与注浆管进行连接；

（6）制浆：

按设计规定的水灰比制备水泥砂浆；

（7）注浆：

启动注浆泵，泵送水泥砂浆，一直注浆到设计所规定的压力并稳定为止；在此过程中可视需要或设计规定进行间歇注浆，直至符合设计要求为止。

（8）做好注浆过程中各项记录：

注浆时间、注浆压力、水泥用量、水灰比、注浆过程出现的特殊情况等；

（9）注浆达到设计要求后，清洗管路，拆除注浆管，进行下一孔的注浆。

（10）加固效果检测。

4、涵洞施工流程

（1）按设计位置进行放样，核实地质情况及涵洞位置，排水通道；

（2）涵洞基坑开挖，粘土层挖除；

（3）溶洞底粘土层C20砼换填；

（4）涵洞钢筋绑扎，底板浇筑；

（5）涵洞边墙及顶板浇筑；

（6）落水槽、浆砌片石等附属施工；

（7）涵洞两侧、洞顶砼回填。

5、洞内大管棚超前支护施工流程

（1）砼导向墙施作；

（2）管棚钻机就位，钻孔；

（3）清孔后，顶入管棚，对管棚进行编号；

（4）安装注浆阀；

（5）按设计要求制浆；

（6）按奇偶数分别对管棚进行注浆。

大管棚施工示意图

6、2#溶洞大厅危石清除、锚喷支护施工流程

（1）核查地质情况，确定需清除的危石；

（2）搭设简易脚手架，人工配合机械清除危石；

（3）在溶洞大厅搭设脚手架，铺设行走及锚喷工作平台；

（4）检查工作平台稳定性；

（5）接入风管、水管；

（6）锚杆钻孔施工；

（7）插入、锚固锚杆；

（8）喷射混凝土作业。

六、溶洞处理目的、处理原则

1、处理目的

1）确保现掌子面开挖安全

位于隧道xxx+105～+125线路右侧溶洞，溶洞宽度及高度均较大，溶洞顶存在块石或孤石且溶洞部分在隧道掌子面开挖延伸方向。

通过处理，使隧道在开挖工作面能保持围岩的相对稳定，防止工作面坍塌。

2）满足永久隧道结构的承载力、变形要求

溶洞填充物和灰岩地层承载力有很大的差别，溶洞延伸至隧道底的部分，其填充物为粘土、块石土，其承载力较低，不能保证隧底的稳定。

通过对地层处理，提高该处地层的承载力，减小不同地层之间的差异沉降。

3）满足隧道防排水要求

隧道穿越区两处溶洞范围内均发现有水痕迹或少量的积水，溶洞内有季节性岩溶水。

通过处理，使隧道结构满足防水要求，并不影响溶洞原有水流通道。

2、处理原则及重点

1）溶洞处理应结合补勘地质资料及施工中超前地质预报资料来进行。

2）防止坍塌、明显地层软硬不均和永久结构后期沉降过大，处理的重点是隧道洞顶及隧底部分。

3）主要针对溶洞填充物为粘土、块土石。

4）针对不同的溶洞形式（空洞、填充物的力学指标不同）采取不同的措施。

七、溶洞处理施工顺序及施工注意事项

1、施工顺序

1）1#溶洞施工顺序

（1）涵洞位置放样

（2）清理溶洞回填虚碴，涵洞基坑开挖；

（3）涵洞底粘土层砼换填；

（4）涵洞钢筋绑扎；

（5）涵洞砼施工

（6）落水槽设置；

（7）涵洞两侧空隙砼回填；

（8）涵洞洞顶砼回填。

2）2#溶洞施工顺序

（1）清除溶洞顶危石，并采用锚喷支护；

（2）放样开挖边线，