石郎山隧道断层专项施工方案.docx

1、石郎山隧道断层专项施工方案石郞山隧道断层破碎带专项施工方案一、编制依据及编制原则1.1 编制依据1.1.1合同文件、隧道施工图设计。1.1.2公路隧道设计规范（JTG D70-2004）、公路勘测规范（JTJ061-99）、公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）、锚杆喷射砼支护技术规范（GB50086-2001）、公路工程质量检验评定标准（JTJ071-98）、公路工程施工安全技术规范（JTJ076-95）。1.1.3国家、浙江省相关法律与规定。1.1.4我单位目前的劳动力、施工机械设备能力、技术管理和现场地质实际调查。1.1.5 我单位历年类似工程施工经验、技术积累及设备。1.2 编制原

2、则1.2.1 严格遵守合同文件规定的施工工期，积极稳妥、合理安排施工，在工期安排上尽可能提前完成。1.2.2 在坚持实事求是的基础上，力求“技术先进、科学合理、经济适用”。在确保工程质量标准的前提下，积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。1.2.3分清分项工程主次，合理安排施工工序，采用流水作业施工，使各工序紧密衔接，保证隧道开挖、支护、二次衬砌及附属工程分步分期完成。1.2.4重视各项准备工作，特别重视施工的外部条件，使施工计划建立在可行的基础上。1.2.5重视各项准备工作，特别重视施工的外部条件，使施工计划建立在可行的基础上。1.2.6贯彻多层次技术结构和技术政策，在施工中层

3、层把关，确保工程一次成优。1.2.7尽量利用原有的设施，减少各种临时工程量；尽量利用当地的现有资源，合理进行场地规划，节约施工用地，不占或少占农田；保护环境，防止污染和施工事故，做到文明施工。13编制范围莼湖镇对外快速通道工程第一合同段所有隧道浅埋段、断层破碎带。二、工程概况石郞山隧道为左右分离式隧道，左线3270m，右线3250m。隧道区地貌上为低山丘陵地区，植被发育，多为树木或低矮灌木，一般覆盖层较薄，下伏基岩为玻屑凝灰岩，出洞口强风化玻屑凝灰岩裸露。隧址主要发育F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8共8条断层。详见隧道断层情况统计表。断层编号产状断层性质宽度（m）位置断层特征走向

4、倾向倾角F127518582约80约ZK4+077附近里程位置ZK4+077，据物探资料显示，低电阻率，通过隧道轴线，与隧道轴线相交157，对施工有直接影响，经钻探验证，该处岩体以破碎块为主。F22229250约30约ZK4+191附近里程位置ZK4+191，据物探资料显示，低电阻率，通过隧道轴线，与隧道轴线相交90，对施工有直接影响。F33012060压扭性约30约YK1+555附近岩石挤压成碎裂状，局部为靡岩化及断层泥，节理裂隙发育，岩石破碎，本断裂通过隧道轴线，与隧道轴线相交成54，对施工有直接影响。F44031050压扭性约15约YK2+309附近岩石挤压成碎块状，本断层通过通过隧道轴

5、线，与隧道轴线相交92，对施工有直接影响。F57033362压扭性约30约YK4+573附近经地面工程地质调绘，岩体为构造角砾岩，见有断层泥，另据物探资料显示，低电阻率，通过隧道轴线，与隧道轴线相交135，对施工有直接影响。F621212245约2.0ZK4+387附近里程位置ZK4+387附近，经地面工程地质调绘，岩体为霏细岩，另据物探资料显示，低电阻率，通过隧道轴线，与隧道轴线相交104，对施工有直接影响。F722313370约3.0ZK4+467附近里程位置ZK4+467附近，经地面工程地质调绘，岩体为构造角砾岩另据物探资料显示，低电阻率，通过隧道轴线，与隧道轴线相交114，对施工有直接

6、影响。F84631663约1.5ZK4+537附近里程位置ZK4+537附近，经地面工程地质调绘，岩体为构造角砾岩另据物探资料显示，低电阻率，通过隧道轴线，与隧道轴线相交118，对施工有直接影响。2.1隧道分段地质情况2.1.1左线隧道（ZK1+400ZK4+670）(1) ZK1+400ZK1+540 该段隧道长140m,埋深约5.037.0m，三倍洞径范围内围岩主要为含黏性土碎石，强风化玻屑凝灰岩，中风化玻屑凝灰岩，围岩整体性差，稳定性差，围岩级别为级，地下水为孔隙潜水及基岩裂隙水，断层内水量丰富。(2) ZK1+540ZK1+670 该段隧道长130m,埋深约3745m, 三倍洞径范围内

7、围岩主要为中微玻屑凝灰岩，镶嵌碎裂结构，围岩级别为级，有少量基岩裂隙水渗入。（3）ZK1+670ZK2+492 该段隧道长822m，本段隧道埋深46334m, 三倍洞径范围内围岩主要为微风化玻屑凝灰岩，围岩级别为级，有少量基岩裂隙水渗入。（4）ZK2+492ZK2+512 该段隧道长20m，穿越F4断层影响带，节理发育，岩体破碎，呈碎裂状，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水。（5）ZK2+512ZK2+542 该段隧道长30m，穿越F4断层影响带，节理发育，岩体破碎，呈碎裂状，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水，水量丰富。（6）ZK2+542ZK2+566 该段隧道长24m,穿越F4断层影响带，岩

8、体破碎，呈镶嵌碎裂结构，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水。（7）ZK2+566ZK4+069 该段隧道长1503m,洞顶埋深约48.0404.0m, 三倍洞径范围内围岩主要为微风化玻屑凝灰岩，呈块（石）碎（石）镶嵌结构，围岩级别为级，有少量基岩裂隙水渗入。（8）ZK4+069ZK4+103 该段隧道长34m,穿越F1断层破碎带，围岩裂隙发育，岩体破碎，围岩级别为级，地下水位基岩裂隙水，断层内水量较丰富。（9）ZK4+103ZK4+255 该段隧道长152m,穿越F1、F6断层破碎带，围岩裂隙发育，岩体破碎，围岩级别为级，地下水位基岩裂隙水，断层内水量较丰富（10）ZK4+255ZK4+340

9、该段隧道长85m,穿越F2、F6断层破碎带，围岩裂隙发育，岩体破碎，围岩级别为级，地下水位基岩裂隙水。（11）ZK4+340ZK4+360 该段隧道长20m，穿越F6断层破碎带，围岩节理裂隙发育，岩体较破碎，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水，水量丰富。（12）ZK4+360ZK4+433 该段隧道长73m，穿越F6、F7断层破碎带，围岩节理裂隙发育，岩体较破碎，呈镶嵌碎裂结构，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水。（13）ZK4+433ZK4+453 该段隧道长20m，穿越F7断层破碎带，围岩节理裂隙发育，岩体较破碎，呈镶嵌碎裂结构，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水。（14）ZK4+453ZK4+

10、562该段隧道长109m，穿越F7、F8断层破碎带，围岩节理裂隙发育，岩体较破碎，呈镶嵌碎裂结构，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水（15）ZK4+562ZK4+670该段隧道长108m，洞顶埋深约4.519.0m三倍洞径范围内主要为含碎石粉质粘土，强风化玻屑凝灰岩，中风化玻屑凝灰岩，穿越F5、F8断层破碎带，松散结构，稳定性差，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水。2.1.2右线隧道（YK1+430YK4+680）(1) YK1+430YK1+588该段隧道长158m,埋深约2.539.0m，三倍洞径范围内围岩主要为含黏性土碎石，强风化玻屑凝灰岩，断层角砾岩，均为土状，松散结构，围岩整体性差，稳定

11、性差，围岩级别为级，地下水为孔隙潜水及基岩裂隙水，断层内水量丰富。(2) YK1+588YK1+673该段隧道长85m,埋深约3956m, 三倍洞径范围内围岩主要为中微玻屑凝灰岩，碎裂结构，围岩级别为级，有少量基岩裂隙水渗入。(3) YK1+673YK2+504该段隧道长831m，本段隧道埋深52308m, 三倍洞径范围内围岩主要为微风化玻屑凝灰岩，呈中厚层状构造，块碎（石）镶嵌结构，围岩级别为级，有少量基岩裂隙水渗入。(4) YK2+504YK2+524该段隧道长20m，穿越F4断层影响带，节理发育，岩体破碎，呈碎裂状，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水。(5) YK2+524YK2+555该

12、段隧道长31m，穿越F4断层影响带，节理发育，岩体破碎，呈碎裂状，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水，水量丰富。(6) YK2+555YK2+571该段隧道长16m,穿越F4断层影响带，岩体破碎，呈镶嵌碎裂结构，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水。(7) YK2+571YK3+915该段隧道长1344m,洞顶埋深约33.0395.0m, 三倍洞径范围内围岩主要为微风化玻屑凝灰岩，呈中厚层状构造，围岩级别为级，有少量基岩裂隙水渗入。(8) YK3+915YK3+997该段隧道长82m,穿越F1断层影响带，围岩裂隙发育，岩体破碎，围岩级别为级，地下水位基岩裂隙水，断层内水量较丰富。(9) YK3+99

13、7YK4+090该段隧道长93m,穿越F1断层破碎带，围岩裂隙发育，岩体破碎，围岩级别为级，地下水位基岩裂隙水，断层内水量较丰富。(10) YK4+090YK4+241该段隧道长151m,穿越F1、F2断层破碎带，围岩裂隙发育，岩体破碎，围岩级别为级，地下水位基岩裂隙水。(11) YK4+241YK4+362该段隧道长121m，穿越F2、F6断层破碎带，围岩节理裂隙发育，岩体较破碎，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水，水量丰富。(12) YK4+362YK4+446该段隧道长84m，穿越F6、F7断层破碎带，围岩节理裂隙发育，岩体较破碎，呈镶嵌碎裂结构，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水。(13)

14、 YK4+446YK4+466该段隧道长20m，穿越F7断层破碎带，围岩节理裂隙发育，岩体较破碎，呈镶嵌碎裂结构，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水。(14) YK4+466YK4+591该段隧道长125m，穿越F7、F8断层破碎带，围岩节理裂隙发育，岩体较破碎，呈镶嵌碎裂结构，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水(15) YK4+591YK4+680该段隧道长89m，洞顶埋深约1.515.0m三倍洞径范围内主要为含碎石粉质粘土，强风化玻屑凝灰岩，中风化玻屑凝灰岩，穿越F5、F8断层破碎带，松散结构，稳定性差，围岩级别为级，地下水为基岩裂隙水。三、总体施工方案:第一、系统做好超前地质预报工作，重点准

15、确探明断层位置、走向，前方围岩水量情况及岩体破碎程度；第二、级围岩采用预留核心土环形开挖施工，级围岩采用正台阶法开挖施工，严格遵守 “管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”方针施工。3.1超前地质预报工作断层超前地质预测预报总体方案：物探钻探相结合、长短结合，先物探后钻探，先长后短。隧道施工在距离断层50m左右采用TSP2000长距离探测一次，先初步探明掌子面前方的土石交界面位置、含水体、裂隙、地层物理力学性能等地质情况，在接近、穿越断层时加大短距离预报密度，主要以地质素描、超前水平钻探为主，准确探明风化深槽内地质情况，并对TSP预报成果进行验证，相互补充，相互印证。有不良地质时通过

16、和设计院、业主、监理沟通，确定变更的支护、开挖、辅助施工方案。3.2洞身开挖3.2.1级围岩采用预留核心土环形开挖施工对洞口级围岩段，采用小型挖掘机配合人工分三台阶开挖，每循环进尺0.6m。上台阶留核心土环形开挖，开挖高度为3m，中台阶开挖高度为3.5m（至起拱线位置），下台阶开挖高度为3.9m（至仰拱拱底）。上台阶进洞89m时开始中台阶开挖，上、中台阶的核心土保持在3m左右。上台阶进洞16m左右时开始施工下台阶，使钢拱架封闭成环。下台阶与中台阶距离6m左右，高差3.9m，施工时中、下台阶的斜坡须方便设备及人员通行。下台阶的施工分左右交替进行，每循环长度控制在35m（根据施工情况进行调整）。详

17、见下图：3.2.2级围岩采用正台阶法开挖施工级围岩段采用中长台阶开挖法施工，见级围岩段开挖示意图。上台阶开挖采用凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差有序起爆，预裂爆破，钻眼深度2.0m，每循环进尺1.8m。下台阶采用液压钻孔台车钻眼，光面爆破。上台阶由挖装机装渣，下台阶由ZL50-侧卸式装载机装渣，自卸车运渣。3.3 级围岩爆破设计级围岩分上下台阶开挖，上台阶采用预留光面层光面爆破，直眼掏槽（二中空孔掏槽法），小直径药卷间隔装药。起爆方式采用毫秒微差塑料导爆管有序起爆，根据实际的爆破情况及时调整爆破参数以达到最佳爆破效果。1）上台阶开挖炮孔布置图及参数表级围岩上半部分爆破参数表炮眼雷管

18、段号炸药名称数量（个）眼深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）掏槽眼41.8012#硝铵101.56.0掏槽眼62.5052#硝铵131.9511.7辅助眼82.3062#硝铵81.29.6辅助眼52.3072#硝铵81.26.0辅助眼42.3082#硝铵81.24.8辅助眼42.3092#硝铵81.24.8周边眼152.30102#硝铵60.913.5周边眼152.30112#硝铵60.913.5底眼92.30122#硝铵81.210.8合计7080.7说明：1、预计每循环进尺2.0m，循环方量约55m3。2、炸药单耗约1.47kg/m3。3、周边眼采用321

19、50药卷间隔装药，其余炮眼采用32150药卷连续装药，有水眼采用乳化炸药。2）下台阶开挖炮孔布置图及参数表级围岩下半部分爆破参数表炮眼雷管段号炸药名称数量（个）眼深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）辅助眼72.3012#硝铵81.28.4辅助眼82.3032#硝铵81.29.6辅助眼72.3052#硝铵81.28.4辅助眼82.3062#硝铵81.29.6辅助眼92.3072#硝铵81.210.8辅助眼82.3082#硝铵81.29.6辅助眼72.3092#硝铵81.28.4周边眼122.30102#硝铵60.910.8周边眼122.30112#硝铵60.91

20、0.8底眼62.30122#硝铵81.27.2合计8493.6说明：1、预计每循环进尺2.0m，循环方量约115m3。2、炸药单耗约0.81kg/ m3。3、周边眼采用32150药卷间隔装药，其余炮眼采用32150药卷连续装药，有水眼采用乳化炸药。3.4初期支护施工初期支护是由锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组成的一种联合受力结构。为保护围岩的天然承载力，初期支护要尽快施做。施工支护紧随开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间，控制围岩变形，防止围岩在短期内松驰。根据围岩类别及地表覆盖层厚度的不同采用不同的支护类型,具体见支护参数表。围岩级别及衬砌类型超前支护锚杆喷砼钢筋网钢拱架级S5JQ管棚或小导管

21、注浆25先锚后灌式注浆锚杆，单根长3.5 m,0.5 m1.0m25cmC20砼R61515cm(双层)18号工字钢拱架间距0.5m级S5a管棚或小导管注浆25先锚后灌式注浆锚杆，单根长3.5 m,0.75 m1.0m25cmC20砼R61515cm(双层)18号工字钢拱架间距0.75m级S5b小导管注浆25先锚后灌式注浆锚杆，单根长3.5 m,0.75 m1.0m25cmC20砼R61515cm(单层)16号工字钢拱架间距0.75m级S4a超前锚杆（必要时）25先锚后灌式注浆锚杆，单根长3.0m,1.2m1.0m18cmC20砼R61515cm(单层)格栅钢架间距1.2m(必要时)级S4b超

22、前锚杆（必要时）25先锚后灌式注浆锚杆，单根长3.0m,1.2m1.0m18cmC20砼R61515cm(单层)格栅钢架间距1.2m(必要时)1、钢拱架施工（1）钢拱架应安设在隧道横向竖直平面内，其垂直度允许误差为2；（2）钢拱架的拱脚应有一定的埋置深度，并必须落到原状土上，才能保证拱脚的稳定（即沉降值很少）。采取用垫石、垫钢板、纵向加托梁或锁脚锚杆等措施；（3）钢拱架的截面高度应与喷射混凝土厚度相适应，一般为10cm20cm，且要有保护层；应在初喷混凝土后安装钢拱架，初喷混凝土厚度约为4cm。钢拱架应尽可能多的与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效应；（4）可缩性钢拱架的可缩性节点不宜

23、过早喷射混凝土。应待其收缩合拢后，再补喷混凝土；（5）喷射混凝土时，应注意将钢拱架与岩面之间的间隙喷射饱满和达到很密实；（6）喷射混凝土应分层分次分段喷射完成，初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”，复喷混凝土应在量测指导下进行，即“勤量测”的基本原则，以保证喷射混凝土的复喷适时有效等。2、锚杆施工（1）根据设计要求和围岩情况标记出孔位，允许偏差为15mm50mm；（2）沿隧道周边径向钻孔，孔径大于杆体直径15mm，方向宜尽量与岩层主要结构面垂直；（3）用高压水将孔眼冲洗干净；若是向下钻孔，须用高压风吹干净，并用塞子塞紧孔口，以防止石渣或泥土掉入钻孔内；（4）按设计要求的尺寸截取锚杆或导管及制作粘结剂

24、，外端不用垫板的锚杆应先弯制弯头；（5）锚杆注浆及安设注浆管应先插到距孔底510cm处；开始注浆后（注浆孔口的压力不得大于0.4MPa），徐徐均匀地将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞；随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，若孔口无水泥砂浆溢出，应将杆体拔出重新注浆；杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，实际粘结长度亦不应短于设计长度的95%。杆体到位后，要用木楔或下石子在孔口卡住，防止杆体滑出。3、喷射混凝土施工（1）喷射作业施工准备工作做好后，严格掌握规定的速凝剂掺量，并添加均匀。喷射时，喷射手应严格控制水灰比，使喷层表面平整光滑，无干斑或滑移

25、流淌现象。（2）在未上混凝土拌和料之前，先开高压风及高压水，如喷嘴风压正常，喷出来的水和高压风呈雾状。（3）喷射应分段、分部、分块，按先墙后拱、自上而下地进行喷射。喷嘴需对受喷岩面作均匀的顺时针方向的螺旋转动，一圈压半圈的横向移动，螺旋直径约为20cm30cm，以使混凝土喷射密实。（4）为保证喷射混凝土质量，减少回弹量和降低粉尘，作业时还应注意以下事项：a、喷射时应分段长度不超过6m，分部为先下后上，分块大小为2m*2m，并严格按先墙后拱，先下后上的顺序进行喷射，以减少混凝土因重力作用而引起滑动或脱落现象的发生；b、掌握好喷嘴与受岩面的距离和角度；喷嘴至岩面的距离为0.8m1.2m，过大或过小

26、都会增加回弹量；喷嘴与受岩面垂直，并稍微偏向刚喷射的部位，则回弹量最小、喷射效果和质量最佳。（5）调节好风压和水压，根据喷射情况应适当调整风压，可参照下表及结合输料管长度进行调节风压。风压调节参数表输料管长度（m）204080120160200风压（10N/cm2）10152030405060（6）一次喷射厚度问题喷射作业应分层进行。一次喷射厚度不得太厚或太薄，它主要与喷射混凝土层与受喷面之间的粘结力和受喷部位等有关。一般情况下，一次喷射厚度：边墙为5cm7cm，拱部为3cm4cm。当掺入速凝剂后，边墙不宜超过8cm，拱部不宜超过6cm。分层喷射厚度，一般为粗骨料最大粒径的两倍。（7）分层喷射

27、的间隔时间分层喷射，一般分23层喷射；分层喷射间隔不得太短，一般要求在初喷混凝土终结以后，再进行复喷；当间隔时间较长时，复喷前应将初喷混凝土表面清除干净；且复喷时应将凹陷处进一步找平。（8）喷射混凝土的养护为使水泥充分水化，使喷混凝土的强度均匀增长，减少或防止混凝土的收缩开裂，确保喷混凝土质量。因此，喷射后特别需要哟良好的养护，应在其终凝1h2h后进行洒水养护，养护时间不应少于7天。3.5仰拱施工在设计有混凝土仰拱施工地段，拱墙按期支护施工完成后，要及时左右错位跳挖仰拱，安装仰拱钢架，进行混凝土仰拱施工，使初期支护尽早闭合成环构成稳固的初期支护体系。并为施工运输创造良好环境。四、资源配置4.1

28、劳动力组织（单口劳动力组织见表，共 66 人）序号作业项目作业内容人数序号作业项目作业内容人数1开挖风镐34二次衬砌搅拌站4风枪5运输砼3挖机司机1台车调试及倒管8装载机司机15其他施工队队长1运输车司机3技术负责人12初期支护钢架、格栅下料2专职安全员1制作钢架2质检员1安装钢架4施工员1风枪4电工2安装锚杆、挂钢筋网4修理工3喷射手2空压机负责1喷射机上料5风机负责13测量技术员、测工2发电机负责14.2机具设备（单口作业所需机具设备表）序号作业项目机具设备名称规格型号单位数量备注1开挖空压机20m3台3风机55KW台2风镐风枪YT-2812注浆机GZJB2超前支护挖机2101装载机ZL501运输车20m332初期支护钢筋切断机钢筋折弯机台1型钢加工电焊机台6搅拌机Jsd350台1湿喷机ZSP-台2工作台车台13