矿山法隧道下穿铁路专用线施工方案1.doc

1、二、区间隧道下穿小野田铁路专用线施工方案目录第一章 工程概况21.1 设计概况21.2 工程地质41.3 水文地质情况51.4 小野田铁路运行情况51.5 隧道与铁路专用线具体位置关系6第二章 下穿既有铁路线路施工方法82.1 主要施工方法82.2 下穿铁路段溶洞处理132.3 主要施工措施14第三章 工期安排17第四章 安全保证措施174.1 组织保证174.2 安全保证17第五章 资源配置计划195.1 劳动力配置计划195.2 机械设备配置计划19第六章 超前地质预报216.1 布孔方式216.2 采用地质钻机钻孔21第七章 下穿铁路施工应急预案227.1 适用范围227.2 下穿既有铁

2、路注意事项227.3应急组织机构227.4应急抢险组织机构237.5应急组织程序247.6 施工风险应急措施257.6.1 隧道内坍塌、冒顶应急预案257.6.2 各类管线破坏预控及应急预案28第一章 工程概况1.1 设计概况盾构工作井仙林东站区间隧道矿山法段起止里程CK42+051.333CK43+995.000，长度929.667m，采用“格栅钢架+钢筋网”锚喷支护，主要由中管棚、超前小导管、中空注浆锚杆、预应力对拉锚杆、钢筋网、喷射混凝土、格栅钢架组成联合支护体系，区间隧道在里程左DK42+662.408左DK42+703.961、右DK42+637.934右DK42+682.934范围

3、处下穿小野田铁路专线，隧道顶距轨道顶面6.3 m，隧道开挖最大跨度6.5m。详见图1.1-1、图1.1-2、图1.1-3。 图1.1-1 区间隧道与小野田铁路专线平面位置关系图图1.1-2 隧 道 进 口 西 侧 小野田 铁 路 专 用 线区间隧道右线铁路专用线隧道明挖盾构工作井 图1.1-3 区间隧道与小野田铁路专线平面位置关系图1.2 工程地质龙王山(里程约为右CK42+172.000右CK42+900.000)为构造剥蚀低山丘陵区，土层覆盖较少，主要为周冲村组的灰岩。 图1.2-1地质剖面图1.3 水文地质情况1.3.1 地下水类型松散岩类孔隙潜水：分布于侵蚀堆积岗地坳沟发育区、含水层主

4、要为软弱土和浅部填土层中。 基岩裂隙水：主要分布于基岩破碎带和裂隙发育带，具微承压性。 岩溶水：主要分布于岩溶孔洞、溶隙内，具微承压性。 地下水富水程度取决于构造裂隙及岩溶发育程度。由于受断裂构造的影响，岩体裂隙、溶隙发育，钻探施工部分钻孔局部有漏浆现象，反映水量一般较大，富水性、透水性好。 1.3.2 地下水水位盾构工作井其东公路段孔隙潜水勘察期间地下水位埋深2.204.60m，年变幅约2.0m，常年最高水位按地表下埋深0.50m考虑。 1.3.3 地下水对工程的影响1、地下水水位较高，软土分布范围较广，在静水压力下不利于隧道围岩的稳定。 2、基岩中的裂隙水、岩溶水具有微承压性，开挖过程中经

5、松动后破碎状的、较松散的中风化灰岩在静水压力下不利于隧道围岩的稳定。 1.4 小野田铁路运行情况经与小野田铁路调度沟通及现场调查统计，小野田铁路运行时间为8:00-24:00，火车运行时速为20-30km/h，每车次设20节车厢，每节车厢载货20T。 1.5 隧道与铁路专用线具体位置关系铁路专用线与区间矿山法隧道施工范围位置平面布置图如下：第二章 下穿既有铁路线路施工方法2.1 主要施工方法穿越铁路段采用中隔壁法施工，钢拱架采用I22a钢，纵向间距0.5m；施工应及时支护，及时封闭成环。采用小导管及89中管棚超前支护，做好初支背后注浆，防止后期沉降。施工期间加强监控量测，包括对隧道、轨道的监测

6、，根据监测结果进行信息化施工，做好应急措施。隧道开挖时，如需采用爆破，采用微震控制爆破，同时在隧道拱顶增设减震孔，以减少对既有铁路的影响。图2.1-1 格栅钢架及超前支护设置示意图28图2.1-2 下穿铁路段衬砌标准断面图图2.1-3 下穿铁路段衬砌钢拱架图 （1）支护参数如下：a)管棚：89中管棚，L=10m，环向间距0.4m，纵向间距7.0m，拱部150设置。采用热轧无缝钢管，外径89mm，壁厚5mm，长10m，外插角10，每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管。b)超前小导管：42超前注浆小导管，L=3.5m，环向间距0.4m，纵向间距7.0m，拱部150设置。采用42普通钢花管

7、，壁厚3.5mm，长3.5m，外插角510。注浆浆液采用水泥单液浆，在地下水较多时，可采用水泥水玻璃双液浆，注浆压力拟定0.40.6MPa，实际数值根据现场试验确定，注浆扩散半径不小于0.25m。c)系统锚杆：25中空注浆锚杆，环距0.5m，L=3m，梅花形边墙部位打设。锚杆与钢架对应设置，其尾端与钢架焊接牢固。d)喷射混凝土：C25、P6混凝土，300mm厚，全断面支护。e)钢筋网：采用8钢筋，构成150150mm网格，VI围岩双层设置。钢筋网应与定位钢筋连接牢固f) 格栅钢架：钢拱架采用I22a钢，纵向间距0.5m。相邻钢拱架之间采用直径22纵向连接筋，连接筋1.0m/根，沿钢拱架内外两侧

8、设置，环向间距为1.0m；每榀钢架拱脚处设置42锁脚锚杆并注浆，锁脚锚管L=3.0m，每侧两根。g)二次衬砌：模铸钢筋混凝土，350mm，C40，P10（12）结构防水等级为二级。（2）初期支护施工时在拱部边墙预埋32钢管，长0.8m，每环3根，纵向间距4.0m，初支闭合成环一定长度后，即对初支背后压注水泥砂浆，开挖后地下水出露较多地段，初衬及回填注浆后仍有渗漏水地段以及围岩破碎地段应视具体情况向衬砌背后更深层围岩进行注浆。（3）在二衬背后应预埋32钢管，长0.6m，每环6根，纵向间距4.0m注浆浆液采用具有微膨胀性的水泥浆。（4）隧道采用中隔壁法开挖后，应及时支护，及时封闭成环；二衬应及时施

9、作，先施作仰拱衬砌，拱墙衬砌全断面整体模筑。（5）施工中应加强现场的监控量测工作，并及时反馈信息，以修正设计。2.2 下穿铁路段溶洞处理下穿铁路段区间显有溶洞，此处溶洞采用48的PVC袖阀管地面注浆加固处理，并在隧道开挖至该处二十天前完成。以结构底板下10m，拱部上5m，边墙外5m范围内的岩土面为界限。注浆材料采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比=11.5,注浆孔布置为33m压注水泥浆，压浆三次，具体参数如下： 1、 注浆压力为0.82.0MPa，注浆压力逐步提高，达到注浆终压并继续注浆10min以上；2、 注浆速度：3070L/min；3、 注浆加固扩散半径为1.5m，施工时应根据实际情况控

10、制注浆压力，防止跑浆、冒浆发生，减少浆液流失；4、 三次压浆时间间隔610小时。溶洞处理边线溶洞分布边线图2.2-1 下穿铁路段溶（土）洞分布平面图图2.2-2 溶（土）洞处理孔位平面布置图2.3 主要施工措施（1）施工采用中隔壁法开挖，并应坚持管超前、严注浆、短进尺、早封闭、强支护、勤量测的施工原则。（2）采用超前小导管及中管棚进行注浆超前支护，洞体开挖完成后，做好初支背后注浆，防止后期沉降。（3）施工前要调查既有隧道，收集隧道轨道允许变形量，施工期间加强动态监控量测，包括对隧道、建筑物的监测，根据监测结果进行信息化施工，做好应急措施。（4）隧道开挖时，尽量采用人工配合机械开挖，如需采用爆破

11、，采用微震控制爆破，同时在隧道拱顶增设减震孔，以减少对既有铁路的影响。2.3.1下穿铁路段隧道爆破时的震动防护措施1、下穿铁路段时将循环进尺控制为1.0 m以内，单孔装药量降为非铁路段的55%。2、把每段药量超过2.16kg的部分都再次分为2段，这样每一次齐爆的最大药量就只有2.16kg。3、把上台阶起爆的次数由非穿铁路段的6次改为11次。实际起爆分为两个程序进行：15次为第一个程序，611次为第二个程序。两个起爆程序中间由150msd的孔外延期雷管进行接力传递，一次激发起爆成功。同样，下台阶16次为第一个程序，712次为第二个程序。这时一次齐爆的最大药量由9.72kg减为2.16kg，见表2

12、.3-1表2.3-2。表2.3-1 下穿铁路段隧道爆破时的上导坑装药分配表（孔深1m）起爆顺序雷管段别炮眼名称炮眼个数孔深（m）炸药单耗（kg/m3）单孔药量（g）每段药量（kg）备注第一个程序11掏槽眼41.21.54501.8原123扩槽眼61.01.23602.16原235扩槽眼61.01.23602.1647辅助眼51.01.23601.80原359辅助眼61.01.23602.16第二个程序61辅助眼51.01.23601.80原473辅助眼61.01.23602.1685辅助眼51.01.23601.80原597辅助眼61.01.23602.16109周边眼121.00.81601

13、.92原61111周边眼131.00.81602.08合计7422表2.3-2 下穿铁路段隧道爆破时的下导坑装药分配表（孔深1m）起爆顺序雷管段别炮眼名称炮眼个数孔深（m）炸药单耗（kg/m3）单孔药量（g）每段药量（kg）备注第一次爆破11扩槽眼31.01.23601.08原123扩槽眼61.01.23602.16原235辅助眼41.01.23601.44原347辅助眼51.01.23601.8059辅助眼61.01.23602.16原4611辅助眼61.01.23602.16第二次爆破71辅助眼51.01.23601.80原583辅助眼51.01.23601.8095辅助眼51.01.23601.80107底板眼51.01.23601.80原6119底板眼61.01.23602.161211周边眼121.00.81601.92原7合计6822.084、在下穿铁路段隧道爆破开始时，对保护体进行爆破震动监测。第三章 工期安排根据矿山法隧道整体施工进度安排，计划左洞于2013年12月25日进行下穿铁路段施工，2014年2月25日施工完成施工，历时60个工作日；右洞于2014年2月23日进行下穿铁路段施工，2014年4月21日施工完成，历时58个工作