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中铁十三局集团兰渝铁路指挥部四分部新寨隧道兰州端洞口滑坡及处理方案编制：王勇审核：郑云成2009-11-20新寨隧道兰州端洞口滑坡处理方案1新寨隧道进口边坡加固施工方案1编制依据1.1新寨隧道设计说明（一）～（五）图号：兰渝施隧I－39－02～061.2新寨隧道兰州端洞口桩板式挡土墙正面图及预应力锚索横断面布置图图号：兰渝施隧I－39－131.3新寨隧道兰州端洞口预应力锚索结构及装配详图图号：兰渝施隧I－39－141.4新寨隧道兰州端洞口预应力锚索面板结构详图图号：兰渝施隧I－39－151.5新寨隧道兰州端洞口挂网喷射混凝土护坡设计图图号：兰渝施隧I－39－16～171.6新寨隧道兰州端洞口桩板式挡土墙桩结构设计图图号：兰渝施隧I－39－181.7新寨隧道兰州端洞口桩板式挡土墙桩井护壁详图一～三图号：兰渝施隧I－39－19～221.8《预应力锚索施工规范》2工程概况新寨隧道位于甘肃省武都县境内，为兰渝铁路兰州至广元段的一个双线隧道。隧道于白龙江右岸新寨村北侧（DIK320+200）山坡进洞。隧道进口右侧靠山，左侧临沟。洞口不良地质：滑塌变形体（1）成因：内因：炭质千枚岩为极软岩，层间结合差，表层风化严重，风化层较厚，且卸荷节理发育，岩体向NW方向凌空面倾倒、折断，形成顺层不利结构面。外因：施工中开挖便道，修筑平台，破坏以前稳定坡脚，使斜坡下边缘全部形成凌空面，影响斜坡稳定性，形成工程滑坡。（2）特征：滑塌变形体后缘成圈椅状，前缘凌空。长80m，宽60m，厚度10～15m，主轴方向N7°E。滑坡体前缘部分，为风化顺层炭质千枚岩，由于卸荷，导致岩体蠕变，折断，形成顺层不利结构面，在前缘突然凌空，卸荷剧加的情况下，发生滑移的趋势，导致滑坡体后缘部分发育裂缝，裂缝总体走向N60～70°W，与滑坡主轴方向垂直，为滑塌变形体拉裂缝。3工程措施（1）于线路中心左侧37m、右侧44m范围内的横坡设桩板式路堑挡土墙。桩长为20m，桩新寨隧道兰州端洞口滑坡处理方案2截面采用1.5×2.0m矩形截面，桩中心间距6m，桩体采用C30钢筋混凝土浇筑。具体位置详见平面图。（2）桩顶以下4.0m范围内桩与桩之间设C30钢筋混凝土挡土板，板长4.4m，板高0.5m，板厚0.3m。挡土板后设0.3m厚的砂夹卵石反滤层。（3）桩在开挖过程中，桩顶以下4.0m范围内采用C20级钢筋混凝土护壁，厚度0.2m；桩顶以下4～20m范围内采用C20级素混凝土护壁，厚度0.3m。地面以下0.5m范围设0.5m厚锁口。为保证工程之美观，安装挡土板之前应拆除桩前护壁，美化桩正面。（4）挡土板截面尺寸、钢筋布置及桩、板搭接详见桩、挡土板结构设计图和桩板搭接图。（5）桩板墙以上边坡采用预应力锚索加固。第一排锚索打在距桩顶施工高程以上2m处。（6）锚索按矩形排列，其垂直间距为3.0m，水平间距为3.0m。钻孔孔径为150mm，每孔锚索采用6根Φ15.2钢绞线，其最大张拉吨位为108.8t，锁定吨位为118.8t。（7）隧道周围锚索距隧道边界距离不小于1.0m，隧道周围两排锚索间距应适当加密。（8）锚具采用OVM15-7型，钻孔与水平面的下夹角为15度，采用钢绞线强度级别为1860MPa。（9）锚索孔注浆材料采用M35水泥砂浆。（10）面板为预制C30钢筋混凝土十字型板。（11）预应力锚索边坡坡面挂机编低镀锌双纽铁丝网，铁丝网用Φ20螺纹钢短锚杆固定,锚杆长度为2.0m，间距2.0m，喷射混凝土护坡采用机械喷射。（12）喷射混凝土护坡每隔15m设一道伸缩缝，缝内填塞沥青麻筋。（13）喷射混凝土护坡每隔2m上下左右交错设置泄水孔，孔径0.1m。4施工准备4.1施工用风由1台20m3和1台10m3电动空压机供风，供风能力30m3/min，满足施工需要。4.2施工用电施工用电均采用就近搭接。4.3注浆系统注浆系统及混凝土拌和系统拟分别布置于新寨隧道边坡上，用钢管搭设约6㎡,高1m平台，采用ZL-400制浆机制浆，制浆平台上设储量为3T的临时水泥库，防雨采用彩条布，注浆新寨隧道兰州端洞口滑坡处理方案3采用3SNS灌浆机。4.4混凝土搅拌系统桩板式挡土墙开挖时护壁浇筑所需混凝土拟采用350搅拌机搅拌，桩身和挡板混凝土拟采用11#搅拌站搅拌。4.5钢绞线、钢筋加工预应力锚索所需钢绞线和桩板式挡土墙所需钢筋加工拟采用就近场地进行加工。4.6资源投入计划4.6.1人力资源投入施工高峰期的人力资源投入如下表：主要人员配置表序号部门单位数量备注1管理人员人12技术员人13质检员人14安全员人15造孔人员人156锚杆钻机造孔、灌浆人员人87砼十字面板混凝土施工人员人88制锚、下锚以及张拉人员人89钢筋加工人员人410砼喷射人员人1011机、电运转及修理人员人3合计604.6.2主要设备资源投入主要施工机械设备配置表名称规格数量性能空压机23m?1良好空压机19m?1良好移动式空压机10m?1良好新寨隧道兰州端洞口滑坡处理方案4搅拌机JS12001良好搅拌机3501良好钻机YQ100CΦ1503良好制浆机ZL-4001良好灌浆泵3SNSQ=100L/min=10Mpa1良好双层搅拌桶400L1良好电动油泵ZB4-500SP=50Mpa2良好千斤顶YCW15001500KN2良好电焊机BKX5002良好钢筋切割机402良好振动棒3良好风枪TY－282良好砼喷射机岩锋T5001良好砼罐车9m31良好载重汽车5t1良好合计5预应力锚索施工5.1主要施工程序及工程量预应力锚固工序繁多，技术要求严格，为确保工程施工质量，必须严格按施工程序施工，每道工序完成经验收合格后方可进入下一道工序施工，其施工程序如下：准备工作→测量放线→工作平台搭设→钻孔→制锚索→下锚索→注浆→砼十字面板安装→安装锚具→张拉试验。其主要工程量如下：分项工程项目名称单位数量锚索安装钻孔m10251.6锚索安装m65406灌浆管M10137螺纹套管M6317新寨隧道兰州端洞口滑坡处理方案5锚具套382灌浆M35砂浆m3165.248砼十字型面板安装C30砼m3141.34钢筋T2.7365.2锚索主要施工方法5.2.1施工主材5.2.1.1钢绞线采用符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003和ASTMA416-98的标准的1860MPa，高强度低松弛无粘结φ15.24mm钢绞线。5.2.1.2钢筋采用业主提供符合国家有关标准钢筋。5.2.1.3水泥采用祁连山牌普硅P.O42.5水泥。5.2.1.4锚具采用OVM15－7锚具。5.2.1.5施工主材进场抽检项目钢绞线力学性能试验；锚具硬度及张拉机具率定试验；水泥安定性试验；钢筋拉伸试验；C35砼十字面板及C30封锚砼配合比试验；M35水泥砂浆配合比试验。5.2.2脚手架搭设5.2.2.1脚手架材料1）脚手架杆件采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》GBT700中Q235A钢的规定，用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为4-6米，小横杆、拉结杆2.1-2.3米，使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷，并涂防锈漆作防腐处理，不合格的钢管决不允许使用。2）扣件使用生产厂家合格的产品，并持有产品合格证，扣件锻铸铁的技术性能符合《钢新寨隧道兰州端洞口滑坡处理方案6管脚手架》GB15831-1995规定的要求，对使用的扣件要全数进行检查，不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。扣件与钢管的贴合面要严格整形，保证与钢管扣紧的接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不小于5mm，扣件的活动部位转动灵活，旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm，扣件螺栓的拧紧力距达60N*M时扣件不得破坏。3）脚手板采用50mm厚落叶松，宽度为300mm，凡是腐朽、扭曲、斜纹、破裂和大横透疥者不得使用，使用的脚手板两端8cm用8号铅丝箍绕3圈。4）安全网：密目网和小孔安全网无破损，腐蚀，符合国标GB5725-1997《安全网》和GB16909-1997《密目式安全立网》强制性标准。5.2.2.2施工措施结合锚索分布情况、实际施工特点，搭设落地式、全高半封闭的扣件式承重施工排架。此架为一架两用，既用于锚索施工，同时兼作安全防护。1）脚手架要求座落在坚实的基础上，首先进行搭设场地的平整、夯实工作，岩壁上的立柱管脚设置锚筋，锚筋规格Φ25钢筋，L=1.0m，入岩0.7m，钢管与锚筋套接式焊接牢固，排架要求扣件可靠，螺丝紧固，宽度满足施工需要。2）排架钢管密度为1.5m×1.3m×1.8m（间距×排距×步距），临空侧一排设剪刀撑，每4跨设置一道斜撑。剪刀撑随架子的搭设高度不断增高及时加设，并且要连续设置到顶、不留间隙，斜撑底部要落在垫板上。3）立杆接头必须采用对接扣件对接，对接扣件交错布置，两个相邻立柱接头，在高度方向错开的距离不应小于500mm；各接头与中心节点的距离不应大于步距的1/3。4）纵向水平杆设置在横向水平杆之下，并以直角扣件扣紧于立杆上，水平杆连接采用对接扣件，接头交错布置不应设在同步同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm。5）横向水平杆采用1.6米标准杆，两端采用直角扣件固定在纵向水平杆上，外侧伸出150mm以上。6）剪刀撑：A.在脚手架外侧设置连续式剪刀撑，水平宽度四跨，垂直宽度为四步与水平夹角在45°～60°之间，自下而上连续设置，剪刀撑的搭接长度不得小于1米，并用不少于2个转向扣件固定。B.剪刀撑斜杆接头采用搭接扣件连接，与脚手架连接于小横杆上，用直角扣件连接，两斜杆交叉点用旋转扣件连接。7）之字型斜道：A.斜道附着于外架手架，杆件与外架独立，斜道宽度1.8米，坡度采用1：3，拐头处设置平台，宽1.8米。B.斜道两侧设置栏杆及挡脚板，栏杆高度上杆距地1.2米,下杆0.6米，挡脚板高度200mm。C.斜道板采用5cm厚木板，上250～300mm设置防滑条。新寨隧道兰州端洞口滑坡处理方案78）排架搭设完成后，在施工部位满铺木跳板形成操作平台，不得有空隙，与坡面之间的距离不应大于20cm，木跳板须与排架用铁丝绑扎牢固，平台四周设置安全可靠的防护栏杆，并立挂安全网、设置爬梯。9）排水措施：在距脚手架外排立杆外0.5米处，设置一排水沟，排水沟坡度为3－5‰。下雨过后要对脚手架架体基础进行全面检查，严禁脚手架基底积水下沉。5.2.2.3脚手架搭设注意事项1）垫板，底座应准确地放在定位线上，垫块、板必须铺放平稳，不得悬空。2）搭设立柱时，外径不同的钢管严禁混用，相邻立柱的对接扣件不得在同一高度，错开距离应符合构造要求。3）开始搭设立柱时，应每隔6跨放置一根抛撑，直至连接件安装稳定后，方可根据情况拆除。4）当搭至有连接件的构造层时，搭设完该处的立柱，纵向水平杆，横向水平杆后，应立即设置连接杆，应内外架一起拉。5）封闭式脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣件与内、外角柱固定。6）当脚手架操作高出连接件两步时，应采取临时稳定措施，直到连接件搭设完后，方可不拆除。7）剪刀撑，横向支撑应随立柱，纵向水平杆等同步搭设，剪刀撑，横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。8）对接扣件的开口应朝上或朝内，各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。9）铺设脚手架时，应满铺，铺稳，靠坡面一侧离坡面距离不应大于150mm,脚手板的探头应采用直径3.2mm的镀锌铁丝固定在支撑杆上，在拐角斜道平口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，以防止滑动。10）栏杆设在外排立柱的内侧，上栏杆上皮高度1.2m，中栏杆居中设置，挡脚板高度不应小于180mm。施工层设两道防护栏杆，保证施工人员的安全。11）脚手架距地200mm处设一道扫地杆，以保持脚手架底部的整体性，底部的立杆间隔采用不同长度的钢管，将相邻立杆的对接接头位于不同高度上，使立杆受荷的截面错开。12）在搭设脚手架时，同时要作好脚手架的接地，接地用三根250×5角钢，L=1500mm，埋入地下，再用一根40×4扁钢引出与脚手架连接。13）六级及六级以上大风和雾、雨天，不得进行脚手架上的高处作业。5.2.3钻孔新寨