隧道塌方施工方案.docx

1、隧道塌方施工方案金童路南段道路及配套工程火风山隧道右线YK0+990YK0+935 坍塌及影响段处理专项方案一、工程概况1、工程概述金童路南段位于重庆市北部新区人和组团，道路沿线穿越天宫殿片区 N 区及I 区，是连接 N 区与 I 区、重庆北站（龙头寺火车站）与北部新区的重要道路。道路设计起点接 N 区 1路，从童家院子立交西侧穿越内环高速、机场高速、火风山公园，形成火风山隧道，终点接北部新区金童路。火风山隧道共三个单洞， 即左、右线隧道和 C 匝道，左右线隧道分别长 725m，C 匝道 205m，单洞合计 1655m。左右线隧道轴线间距约22m。隧道最大埋深为31.612m（右线），最小埋深

2、为1.630m（C 匝道），隧道采用曲墙三心圆形断面，最大净宽 10.23m，隧道中心处最大净高6.73m。主线隧道最大纵坡为 2.0%。C 匝道隧道最大纵坡为 3.5%。表 1-1火风山隧道围岩及衬砌型式隧道名称进出口桩号围岩级别 A A B明洞火风山隧道左线K0+430 K1+155541.155110527.85火风山隧道左线K0+430 K1+155461.136117527.85C 匝道CK0+912CK1+1174812927.852、地形地貌拟建道路处于浅丘斜坡地带，原始地貌由丘脊、丘坡、丘谷组成。整个线路大致跨越 2 条“ U 型”冲沟，场地起伏不平，高差较大，总体上讲，冲沟谷

3、底及斜坡坡顶地形较平坦，地形坡度角 1 10。斜坡地形坡度相差较大，地形坡度角 10 50，坡顶前缘甚至形成陡崖。 场区最高海拔高程为 320.24m(ZY17)，最低海拔高程为 265.03m(ZY7),相对高差 55.21m。3、工程地质隧道拟建区内出露的地层由第四系全新统的填筑土、 粉质粘土和下伏侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩和砂岩组成。原地勘资料地质情况： 火风山隧道级围岩穿越沙溪庙组中风化泥岩， 泥岩为软岩，岩体较完整，岩体完整系数 Kv=0.640.66，岩体纵波速 Vp=2.63.4km/s；岩石饱和抗压强度标准值 7.3MPa，K1=0.2，K2=0.2，K3=0，中风化带泥岩围岩

4、1基本质量指标 BQ=275.9，修正围岩基本质量指标 BQ=235.9 。围岩岩体较完整，地下水水量小，呈点滴状出水，岩体较完整，为中厚 厚层状，稳定性较好。此类围岩以软岩为主， 岩体较完整， 层间结合较好 一般，拱部及侧壁无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定。施工可采用光面爆破，台阶法开挖，应加强洞顶及右侧壁支护措施，短开挖，快支护，局部岩体完整性较差地段加强支护。4、塌方概述2013 年 3 月 5 日，火凤山隧道右洞在开挖至 K0+980 时，拱顶出现坍塌，地表塌腔直径约 2.5m，深约 2m。我方随即对现场进行了封闭与处理， 至 3 月 11 日，施工单位通知参建各方于现场召开

5、会议。因洞内塌体已清理，洞顶已封闭，现场所见开挖掌子面全为中风化岩石，渗水量小，参建各方一致认为该段隧道围岩级别暂不调整，仍为 IV 级，但支护参数应较 IV 级 A 型加强考虑。（详见金童路南段道路及配套工程火凤山隧道右线 YK1+980 YK1+978 段坍塌及地表塌陷会议纪要）。2013 年 3 月 12 日，当隧道右洞开挖至 YK0+973 时，爆破施工后随即发生塌方，地表塌陷坑直径约 18m，深约 4m。3 月 13 日，参建各方于现场召开会议，会议决定由地勘单位进行补勘，设计单位根据补勘资料出支护处理方案，第三方监测单位加强现场监测，施工单位做好现场地表与洞内的封闭、安全防护工作。

6、（详见金童路南段道路及配套工程火凤山隧道右线 YK0+973 处冒顶处理会议纪要）2013 年 4 月 22 日下午，在北部新区总部基地 A1 座 213 会议室，召开了关于金童路南段道路及配套工程火风山隧道右线 YK0+980 YK0+973 段坍塌及地表沉陷处理方案专家论证会。（详见金童路南段道路及配套工程火风山隧道右线 YK0+980 YK0+973 段坍塌及地表沉陷处理方案专家论证会议纪要 。5、塌方原因分析经过地勘单位补勘， 该段隧道洞顶粘土及泥岩夹带破碎层厚达 8m，隧道洞顶中风化岩层厚度最薄仅为 1m，围岩条件的预判与实际情况存在严重偏差， 施工方法、支护参数等不能满足隧道施工安

7、全的实际需要是塌方的主要原因。故围岩级别由原设计 IV 级调整为 V 级。二、编制依据1、投标文件及设计图纸；2、设计变更 S02S-03 及塌方沉陷段会议纪要；3、公路隧道施工技术规范 （JTG F60-2009）；4、锚杆喷射混凝土支护技术规范 （GB50086-2001）；5、重庆市城市隧道工程施工质量验收规范 （DBJ50-107-2010）；6、实施性总体施工组织设计有关隧道的施工方案条款；7、施工现场实际地形及地质情况；8、地质补勘报告；9、结合我单位综合实力、施工经验、技术总结及工程惯例。三、施工计划1、进度计划施工时严格按工期计划安排，绘制工程进度管理曲线，检查施工进度。项目经

8、理每周组织一次现场施工协调会，向现场施工管理人员、班组长检查本周计划完成情况及下达下周施工计划， 月底根据考核班组生产完成任务情况来进行奖惩。2、材料计划主要材料投入计划表序材料名称单位数量备注号1425mm小导管m12000地表注浆、洞内超前21086mm钢管m3100超前支护3I22b 工字钢t110钢拱架4I16 工字钢t25临时支护522自进式锚杆m1200临时支护6 8钢筋t5支护725螺纹钢筋t16支护822螺纹钢筋t90支护、衬砌916螺纹钢筋t28衬砌1025锁脚锚杆t16支护11C30P8商混凝土m3950衬砌12C15片石混凝土m3400仰拱填充1342.5 水泥t800地

9、表、洞内14砂t230支护15碎石（ 5-10mm）t300支护16片石 15-30cmm31200塌陷坑回填 M7.517水玻璃m32035Be3、设备计划隧道工程投入的主要机械设备3序号设备名称型号数量国别性能额定功率用于施规格产地（KW ）备注工部位1衬砌台车定制自动1重庆隧道2挖掘机CAT324D3美国8 成隧道3破碎锤小松 PC2402日本8 成隧道4侧翻式装载机柳工 50c5中国8 成隧道5装载机柳工 8562中国8 成道路6渣车红岩 18m322重庆全新隧道7管棚钻机YXZ-70 全液1中国9 成隧道压跟进8工字钢冷弯机2上海全新10KW隧道9通风机5重庆全新110KW隧道10砼

10、输送泵HB3002湖南全新75KW隧道11砼喷射机4重庆8 成10KW隧道12风钻YT2845重庆8 成隧道13锻钎机YDD2重庆8 成17.5KW隧道14电焊机8重庆8 成15KW隧道15空压机20m36重庆8 成132 KW隧道16风镐20成都8 成隧道17平台振动器6中国8 成隧道18注浆机8南昌全新5.5 KW隧道19双液体注浆机4重庆全新5.5 KW隧道四、施工方法、工序及工艺1、设计变更1.1 、地表塌陷周边一定范围内，采用 42 钢花管及 M30 水泥浆进行地表处理，注浆孔间距 80cm*80cm 梅花形布置；见附图 7-11.2 、对 YK0+935 +973 段尚未开挖，围岩

11、级别调整 V 级，开挖采用人工辅助机械，禁止爆破，支护参数按 VB 执行。为了保证衬砌背后的密实性，减少地表沉降，增强防水效果，初支施作时，在拱顶及两侧拱腰处，分别预埋一根 42钢花管， L=0.8m ，纵向间距 3m，初支完成后背后进行压浆填充；1.3、YK0+973 980 段为塌方部分，增设小管棚与小导管，二衬厚度不变，配筋加强，由 20150 调整为 22150；1.4、YK0+980 YK0+990 段初支已施作，初支稳定，仍为 IV 级围岩，考虑塌方影响，二衬厚度不变，配筋加强，由 20150 调整为 22150；1.5、YK0+935 YK0+980 段，采用 108 管棚支护，

12、 L=9m，纵向间距 6m，共 7 环，外插角 5管棚端部架立 3 榀 I 22b 钢拱架作为固定端，见附图 7-2；采用 42 小导管半超前注浆， L=4.5m，纵向间距为 2.0m，共 24 环，以固结洞周围岩，见附图 7-3；1.6 、在打设管棚及挖除塌方体的施工过程中，应在 YK0+973 YK0+990 段初支内皮架设 I16 临时钢拱架，纵向间距 1m，纵向连接筋 22，环距 1m；1.7 、YK0+935 +990 段待二衬施作完毕后，采用浆砌片石进行对塌陷坑回填处理，回填高度应高于原地面不小于 0.5m，后期回填地面表面荷载 20KN/ ，见附图 7-4。2、总体施工工序地表截

13、水塌方体封闭地表注浆加固管棚、小导管施作清除洞内塌体CD开挖掘进初支及压浆监控量测仰拱及回填施工二衬塌陷回填3、地表处理3.1 施工准备从临时弃碴场修建施工便道进入地表坍塌区域。地表处理施工用水、电从隧道洞口处接入施工现场。3.2 处理方法，沉陷区四周设置截水沟、排水沟，阻止地表水渗入洞内。截水沟尺寸详见图 4-1，采用 42 钢花管及 M30 水泥浆进行注浆处理， 注浆孔间距 8080cm 梅花形布置，地表注浆主要是对塌方段填土层进行注浆加固， 注浆管打至岩面 0.3m 为止。图 4-1 截水沟大样图注浆施工分为两部分 :先施工外围一排注浆管， 注浆材料采用水泥 -水玻璃双液浆， 体积比 1:0.5，水玻璃浓度 35Be，425 号普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比 1:1，压力 0.51MPa，稳压 5min；然后跳槽内部注浆管，采用由中间注浆孔逐渐向外注浆，注浆材料