凤凰山隧道总体技术交底.docx

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凤凰山隧道总体技术交底

凤凰山隧道总体技术交底

凤凰山隧道总体技术交底

一、交底范围：

适用于凤凰山隧道工程TJ-03合同段凤凰山隧道。

二、交底内容：

1、工程概况

凤凰山隧道地貌属低山区，地形起伏大，起点处出露地层岩性较为简单，终点处稍微复杂，隧道洞身段岩层产状稳，无大断层，钻探过程中亦未发现有毒有害气体，凤凰山隧道属南亚热带季风气候区，气候温暖湿润。

台风季节常出现在每年的5-9月，工程施工过程及运营期间可能遭受台风暴雨的影响和破坏。

根据隧道洞口的地质条件，本隧道进出口均采用端墙式洞门，设置了3处行人横洞、2处行车横洞，左右线各设两处紧急停车带。

行人横洞间距300-500米设置一处，行人横洞布置与隧道轴线正交，净空：

2.0m宽*2.5m（高）。

行车横洞按间距750米左右设置一处，行车横洞布置与隧道轴线正交，净空4.5m宽*5.0m（高）。

本隧道左线起讫桩号：

ZK2+535.513-ZK4+923，长2379m，右线起讫桩号为：

YK2+565.749-YK4+992，长2426m，其中左线Ⅱ级围岩占23.7%，Ⅲ级围岩占54.2%，Ⅳ级围岩占10.3%，Ⅴ级围岩占11.8%；右线Ⅱ级围岩占21.8%，Ⅲ级围岩占53.7%，Ⅳ级围岩占7.1%，Ⅴ级围岩占17.4%，Ⅴ级围岩主要在隧道进口端。

ZK2+755-ZK4+926、YK2+753-YK4+970段为分离式小净距，其他段为分离式正常段。

根据围岩级别，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用上下断面正台阶法施工，Ⅳ级围岩浅埋软质岩段采用单侧壁导坑法；浅埋硬质岩段及深埋软质岩段施工采用微台阶孤形导坑留核心土的方法开挖；深埋硬质围岩段可采用三台阶法开挖，Ⅴ级围岩浅埋软质岩段采用单（双）侧壁导坑法；深埋硬质岩段采用留核心土的三台阶法开挖。

本隧道衬砌结构按照施工方式和作用在支护上荷载的不同，分为明洞衬砌、暗洞复合衬砌。

明洞结构采用70cm厚C30钢筋混凝土结构。

边坡防护采用喷锚防护，洞顶采用方格网植草防护。

暗洞复合式衬砌按照新奥法原理进行设计，以锚杆、喷砼或钢筋网喷砼、钢拱架为初期支护，模筑砼或钢筋砼为二次支护，共同组永久性承载结构。

本隧道共分为8种衬砌形式：

小净距复合衬砌：

XS-Va、XS-Vb、XS-IVd、XS-Ⅲb、XS-Ⅱ

标准分离式复合衬砌：

S-Va

紧急停车带：

SJ-Ⅲ、SJ-Ⅱ

隧道围岩级别、长度及其地质特征

路线

起止桩号

长度

（m）

[BQ]

主要工程地质特征

围岩

级别

d、待双侧壁导坑开挖、支护封闭后，开挖中央核部上半部，预留核心土，环形开挖拱部，初喷、施做锚杆、安装钢架、钢筋网等，复喷至设计厚度。

拱部钢架拱脚与两侧壁导坑钢架预留节点板牢固栓接。

e、待拱部初期支护完成后，开挖下部土体，隧底支护，使整个断面形成一个封闭环形支护体系。

开挖时保护好侧壁导坑内壁及中部临时支撑不被破坏。

f、二次衬砌紧跟。

施工全过程加强监控量测，以便对围岩变形情况有较直观的认识，发现异常，迅速采取加强措施。

（2）台阶法施工

本工程洞身Ⅲ、Ⅱ级围岩段采用台阶开挖法施工。

采用台阶法施工，上台阶超前下台阶5～10m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动以控制成形。

为确保施工安全监控量测及时进行。

具体开挖、支护和出碴运输施工见图“台阶法开挖及支护施工工序流程图2-1”。

图2-1台阶法开挖及支护施工工序流程图

2）、钻爆

（1）钻爆设计

本工程隧道采用微振控制爆破技术，实施全断面光面爆破，并根据围岩情况及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超欠挖。

（2）钻爆作业

采用钻孔台架配手持式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。

钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。

如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。

炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。

（3）光面爆破施工工艺流程

光面爆破施工工艺流程如下：

（4）超欠挖控制

钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施：

a、根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。

对于Ⅱ、Ⅲ类围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。

实践证明此法对于光面爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。

b、提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。

c、提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装。

d、断面轮廓检查及信息反馈：

了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面，超挖量（平均线性超挖）应控制在10cm（眼深3m）和13cm（眼深5m）以内。

e、建立严格的施工管理：

在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力。

3）、装碴运输

隧道洞内出碴采用无轨运输方式，侧卸式装载机装碴，自卸汽车运碴至弃碴场。

4）、衬砌支护施工

本路段隧道衬砌结构按照施工方式和作用在支护上荷载的不同，分为明洞衬砌、暗洞复合衬砌。

（1）隧道明洞根据各隧道洞口的实际情况布置，明洞结构采用70cm厚C30钢筋混凝土结构。

其边坡防护采用喷锚防护，回填坡面尽量与原地形顺接，明洞顶采用方格网植草防护。

（2）暗洞衬砌

复合式衬砌按照新奥法原理进行设计，以锚杆、喷混凝土或钢筋网喷混凝土、钢拱架为初期支护，模筑混凝土或钢筋混凝土为二次支护，共同组成永久性承载结构。

5）、超前长管棚施工

超前长管棚设置于隧道洞口，管棚入土深度是结合地形、地质情况确定。

管棚钢管均采用φ108*6mm热轧无缝钢管，环向间距40cm，接头用长15cm的丝扣对口连接。

（1）套拱施工

用型钢制作而成的钢拱架作为模架，支撑稳固后，于模架外侧安设二衬模板，按设计布筋和安装导向管，保证布筋准确、导向管的位置和角度准确，然后进行套拱砼的施工，待套拱砼强度达到设计强度的85%时开始长管棚的施工。

为减小因钻具漂移或下垂引起的钻孔偏差，要求施工时每根导向管以隧道中心线为基础上仰5゜，左侧导向管向管外插5゜，右侧导管向管外插5゜，用全站仪测定中线，水准仪配合垂球吊线的方法测定仰角，准确定位导向管。

（2）搭设钻机施工作业平台

作业平台采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上，由两边向中间，依据孔位依次搭好，方木间以扒钉接牢固，防止钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。

（3）钻进施工

开钻时，先低速低压，等成孔几米后，再加速加压。

钻进过程中，必须沿钻机定位后定下来的基线钻孔，随时检查钻孔方向的准确度，根据地质情况的变化，选择不同的钻头，当遇坚硬孤石不能钻进时，采用冲击钻头，把岩石击碎，为普通稍软岩石或土质时，采用合金管钻进行钻进。

钻进过程中岩土对管壁的阻力较大，前段开孔采用φ125mm钻头，后段根据钻进需要使用φ110mm钻头钻孔，以便于钢管容易顶入，钻进过程遇特殊复杂地层，如不能钻进或难以成孔时，采用预注浆加固钻进成孔；必要时采用加长岩芯管（跟管钻进）的办法。

（4）扫孔

用φ108mmm岩芯管进行扫孔，目的是清除孔内岩碴和顺通孔道。

岩芯管长度不小于2.5m为宜，长度稍长更好。

如遇下管困难，连续扫孔几次，同时借助高压空气吹洗，直到孔内清扫干净。

（5）下管：

φ108mm钢管管壁打孔，布孔以梅花型布置，孔径为15mm，环向间距30cm，导管尾部留2.5m不钻孔的止浆段，导管加工成3.0m、6.0m长两种规格。

为使钢管接头错开，加工钢管时将钢管进行钢节编号，根据加工的钢管节搭配好并做好记录待用。

下管时，当孔壁不致坍塌时，采用直接撞击法将导管撞击至设计位置，当孔壁容易塌坍时，用导管与钻头同时钻进的方法。

管节间采用丝扣连接，丝扣长15cm，为使管间接头错开，且两组管棚间纵向搭接长度不小于1.0m的要求，编号为奇数的第一节管采用3.0m钢管，编号为偶数的第一节钢管节采用6.0m钢管，以后每节均如钢管顶进遇到故障，顶不进时，查清原因，必要时重新扫孔后再将钢管顶进。

钻进过程中地质情况判断：

根据钻孔的速度，岩土取芯，司钻压力等情况判断此钻孔管段地质情况，并及时作好施工记录，根据记录数据绘制地质剖面图和展开图，为开挖施工提供参考。

（6）注浆：

管棚按设计位置施工，根据实际施工地质条件，采用一次全钻孔注浆，当岩石破碎．裂隙发育时将采用前进式注浆，即钻孔一段注浆一段，清孔钻进后再注浆，一直循环至注浆终孔。

在岩石裂隙不够发育，岩层稍好时采用后退式注浆，即一次钻孔到注浆孔终深，再从孔底利用止浆塞分段压浆后退至孔口。

注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。

注浆前先进行现场单液注浆试验，视效果最终决定采用单液浆还是双液浆，同时确定注浆参数用于实际施工。

6）、超前小导管支护施工

超前小导管设置在隧道洞内无长管棚支护的V级及Ⅳ级围岩地段，采用外径50mm，壁厚5.0mm，长500cm的热轧无缝钢管，在钢管距尾端0.5米范围外钻φ8mm压浆孔。

钢管环向间距约40cm，外插角控制在10～15度左右，尾端支撑于钢架上，也可焊接于系统锚杆的尾端，每排小导管纵向至少需搭接1.0m。

（1）超前小导管施工工艺流程见下图2-2

（2）施工方法

小导管采用外径φ50mm、壁厚5.0mm的热轧无缝钢管，前端加工成尖锥状，尾部焊φ6加劲箍，管壁四周按15cm间距梅花形钻设Φ8mm压浆孔。

超前小导管加工示意图见《超前小导管加工示意图2-3》。

小导管环向间距40cm，外插角10～15度，纵向每开挖3.5m施作一环，搭接1.0m。

在拱部120度范围布置。

小导管注浆前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为50～100mm的混凝土或用模筑混凝土封闭。

施工采用钻孔台车或风动凿岩机钻孔，注浆泵注浆。

注浆材料采用掺BR水泥砂浆及净浆，其配合比根据试验确定。

注浆后至开挖前的时间间隔，视浆液种类宜为4～8h。

开挖时应保留1.5～2.0m的止浆墙，防止下一次注浆时孔口跑浆。

7）、初期支护

初期支护能迅速控制或限制围岩松驰变形，充分发挥围岩自身承载能力，是隧道施工的重要环节。

严格按照有关规范和设计要求进行施工，做好初期支护，保证隧道施工和运营安全。

（1）喷射砼

为了降低粉尘，减少回弹量，提高喷射砼的质量，本隧道喷射砼均采用湿喷法，喷射机型号为TK-961。

砼采用现场搅拌混凝土，砼罐车运输至洞内卸入TK-961湿喷机料斗，人工抱喷嘴湿喷。

施工过程:

先将混凝土由搅拌运输车运至洞内，然后卸至喷射机进料口，在喷嘴处再加入液态速凝剂4～7%后，喷射岩面上，工艺流程见下图2-4。

工艺要点：

喷射前认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚碴，并用高压水或风冲洗岩面。

喷头距岩面距离以1.5m～2.0m为宜，喷头应垂直受喷面，喷初支钢架时，可将喷头稍加偏斜，角度大于70°。

喷射砼作业采取分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序进行。

喷射时，喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，以保证砼喷射密实。

同时掌握风压、水压及喷射距离，减少回弹量。

隧道喷射砼厚度＞5cm时分两层作业。

初次喷射先找平岩面，第二次喷射砼如在第一层砼终凝1h后进行，需冲洗第一层砼面。

喷射砼终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于7天。

喷射砼完成后再开挖，下次爆破距喷射砼完成时间的间隔，不小于4小时。

有水地段喷射砼采取如下措施:

当水点不多时，可设导管引排水后再喷射砼；当涌水量范围较大时，可设树枝状导管后再喷砼；当涌水严重时可设