尖坪隧道施工小结(修改)

-1-陕西省合凤线铜川至旬邑高速公路TX-CO6合同段ZK203+268.8～ZK204+568.594YK203+263～YK204+550尖坪隧道施工小结第一章、工程概况1.1工程概况尖坪隧道位于铜川市照金镇尖平村二组村西约400m，按左右线分离式设计，本标段左线起讫桩号ZK203+308～ZK204+568.594，全长1267.08m，最大埋深240m，右线起讫桩号为YK203+268～YK204+550，全长1287.109m，最大埋深239m。隧道进口位于右偏曲线上，右线半径1250，纵坡为2.4%，左线半径1000，纵坡为2.391%，进口线间距大约31m。隧道左线Ⅳ级围岩长度为1173.6m，Ⅴ级围岩长度为81.486m，明洞长度为12m；右线Ⅳ级围岩长度为1190.1m，Ⅴ级围岩长度为77m，明洞长度为20m。1.2主要工程数量表2.2.1主要工程数量工程项目单位数量备注Ⅳ级围岩开挖立方米245891.4衬砌圬工方367750.3支护延长米2363.703Ⅴ级围岩开挖立方米16898衬砌圬工方3427.4含明洞支护延长米190.48洞口工程洞口开挖立方米472401.2截水沟、天沟、骨架护坡及排水圬工方965-2-1.3结构设计主线隧道结构按新奥法原理进行设计，除明洞外各类衬砌均采用复合式衬砌，并采取超前支护措施与初期支护配合施工。具体结构如下：结构形式及支护参数表围岩级别超前支护初期支护二次衬砌Ⅴ级φ128×6mm钢管，长30m，大管棚26cm厚C20喷射混凝土加φ8钢筋网、I20a工字钢支撑和4m长Φ22早强砂浆锚杆50cm厚C30钢筋混凝土衬砌带仰拱φ50×4mm钢管，长4.5m，小管棚26cm厚C20喷射混凝土加φ8钢筋网、I20a工字钢支撑和4m长Φ22早强砂浆锚杆50cm厚C30钢筋混凝土衬砌带仰拱φ50×4mm钢管，长4.5m，小管棚26cm厚C20喷射混凝土加φ8钢筋网、I20a工字钢支撑和3.5m长Φ22早强砂浆锚杆45cm厚C30钢筋混凝土衬砌带仰拱Φ25锚杆，长4.5m，超前锚杆24cm厚C20喷射混凝土加φ8钢筋网、I18工字钢支撑和3m长Φ22早强砂浆锚杆40cm厚C30混凝土衬砌带仰拱Ⅳ级Φ25锚杆，长4.5m，超前锚杆24cm厚C20喷射混凝土加φ8钢筋网、I18工字钢支撑和3m长Φ22早强砂浆锚杆40cm厚C30混凝土衬砌带仰拱φ50×4mm钢管，长4.5m，小管棚24cm厚C20喷射混凝土加φ8钢筋网、I18工字钢支撑和3.5m长Φ22早强砂浆锚杆50cm厚C30钢筋混凝土衬砌带仰拱1.4自然特征1.4.1工程地质特征隧址区为中低山地貌，海拔高度1440-1670m，地势总体中间高两端低，相对高差约230m，隧道进口地形较平缓，进口边坡坡度约18°-20°。隧道洞身通过的地层主要为：第四系上更新统风积砂质黄土、中更新统老黄土及白垩系下统宜君组砾岩及砂岩，局部夹少量泥岩层。岩层较平稳，倾角一般为6-8度。1.4.2水文地质特征1.4.2.1地表水隧址区地表水主要为隧道进口处沟谷水及出口段七里川沟谷水，水流较小，流量平时不大，主要受大气降水、泉水、基岩裂隙水及第四系松散堆积层孔隙水补给，遇大气降雨量较大时河水暴涨，水流湍急，冲刷破坏严重。隧址区从山顶-3-道山脚形成一个小而独立的补、径、排系统，隧道山体地势较高，地势陡峭，有利于地表水体的排泄，基本无地表水体贮存条件，地表水不发育，仅为降暴雨时的暂时性地表水汇聚沿小冲沟渗流，隧道开挖后，在降雨期，特别是强雨久雨，地表水可沿裂隙下渗，在洞壁和洞顶形成线状水流，从而影响洞室安全。1.4.2.2地下水隧址区地下水主要为第四系松散层孔隙水和碎屑岩裂隙水。主要由大气降水直接补给，以泉水或渗流方式排向沟谷，参照抽水试验结果，并结合岩体的破碎性、岩性的矿物组成及填充胶结情况，给定一个建议的渗透系数K值，本次勘察渗透系数建议取值：砂岩K=0.028.第二章、施工方案、方法及措施2.1总体施工方案隧道采用新奥法开挖施工，左、右洞进口同时掘进，共分两个作业面，安排两个施工队施工。根据情况，Ⅴ级围岩采用短台阶法预留核心土分部开挖施工；Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖施工；明洞部分采用挖掘机开挖，人工配合修边；暗洞上台阶弧性导坑和下台阶两侧的马口采用人工开挖；上台阶的核心土和下台阶的中槽采用挖掘机开挖。出渣采用侧卸式装载机配合挖掘机装渣，自卸汽车运输。采用台阶法时上台阶出渣采用人工翻渣至下台阶。衬砌采用整体液压衬砌台车，混凝土由拌和站拌和，输送罐车运输，混凝土输送泵泵送入模灌筑。2.2洞口施工方法及工序洞口施工包括洞口土石方开挖、洞口截排水系统、洞口边仰坡的防护等项目的施工。明洞包括明洞及套拱的施工。（1）截水沟施工。隧道洞口开挖前，在洞口开挖边坡线3m以外施工截水沟，截水沟通向路基边沟，以防雨季山坡汇积水冲洗已开挖的坡面。（2）洞口土石方的施工。首先清除地表草木植被等影响施工的地面植物。第二步，按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。第三步，履带式挖掘机进入施工场地，并沿路修筑车辆通行的道路。第四步，进行开挖作业。对土质直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡，用装载机装土，汽车运输。第五步，清理坡面上的浮石、危石，并修整坡面凹凸不平的地-4-方。（3）洞口边仰坡的防护。洞口边仰坡由设计代表、现场监理、业主、施工单位现场确定开挖及防护方式。（4）套拱施工。暗洞进洞前在明暗交界处打长为2m套拱，按设计图要求，其混凝土强度等级为C30，厚度为55cm，并在套拱内打入I20a钢拱架4榀，间距60cm，钢架间按设计要求用Φ22钢筋焊接。为了保证洞内管棚和初期支护与套拱连成一体，套拱内预埋φ133×4mm导向钢管，导向管间距40cm，共31根。暗洞超前管棚沿导向管打入，其外露长度全部打入套拱内，钢拱架间的连接筋伸入土体内不小于0.5m，便于暗洞开挖时初期支护的连接筋与套拱连接筋连成焊接，从而保证洞内超前支护和初期支护与套拱连成一整体。套拱采用就地模筑衬砌，人工振捣。（5）明洞施工。明洞采用就地模筑全断面钢筋混凝土衬砌，明洞回填时，两侧墙底以上6m范围采用M7.5浆砌片石回填，其上用碎石土对称回填，两侧回填土石面高差小于50cm，并分层夯实，层厚不得大于30厘米。2.3Ⅴ级围岩施工方法及工艺2.3.1工艺原理和特点尖坪隧道Ⅴ级围岩采用三台阶预留核心土开挖法，是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。三台阶预留核心土开挖法具有下列技术特点：1施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。2在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。3适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。4在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。5当围岩变形较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快-5-调整闭合时间。2.3.2施工方法及工艺2.3.2.1三台阶预留核心土开挖法施工应符合下列要求：⑴以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破；⑵弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支护；⑶其他分步平行开挖，平行施做初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；⑷仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；⑸施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全；⑹完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。2.3.2.2、三台阶预留核心土开挖法施工工艺1、三台阶预留核心土开挖法可分为以下主要步骤：Ⅰ上部弧形导坑环向开挖，施做拱部初期支护；Ⅱ中、下台阶左右错开开挖，施做墙部初期支护：Ⅲ中心预留核心土开挖、隧底开挖，施做隧底初期支护。每部开挖后均应及时支护，隧底初期支护后应及时施做仰拱，尽早封闭成环。2、三台阶预留核心土开挖法的施工工艺流程见图4-1。-6-图4-1三台阶预留核心土开挖法施工工艺流程3、施工工序三台阶预留核心土开挖法施工步骤见图4-2，开挖透视图见4-3。围岩稳定性评判、修正支护参数监控量测超前支护上部弧形导坑开挖，施作初期支护断面检查左右侧错开开挖中台阶，施作初期支护左右侧错开开挖下台阶，施作初期支护开挖上、中、下台阶预留核心土分段开挖隧底，施作初期支护施作仰拱施作仰拱填充-7-图4-2施工步骤4、施工步骤：第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3～5米，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1米，开挖后立即初喷3～5cm砼。开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°打设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。第2、3步，左右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1m，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm砼，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°打设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架-8-牢固焊接，复喷砼至设计厚度。第4、5步，左右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1m，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm砼，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，如有必要可在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°打设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。第6步，上中下台阶预留核心土开挖。第7步，隧底开挖：每循环开挖进尺长度宜为2~3m开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4~6m。三台阶预留核心土开挖法的初期支护由喷射混凝土、锚杆（管）、钢筋网和钢架等组成，各部分联合受力。初期支护应在开挖后立即施作，以保护围岩的自然承载力，其施工工艺流程见图4-4图4-4初期支护施工工艺流程2.3.2施工技术要求及注意事项1、三台阶预留核心土开挖法施工应做好工序衔接。工序安排应紧凑，尽量开挖清理岩面施作系统锚杆，超前支护，挂钢筋网安装钢架喷射混凝土至设计厚度量测数据分析、反馈-9-减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。⑴初期支护应及时封闭成环；；⑵仰拱应超前施做，仰拱距上台阶开挖工作面宜控制在30—40m，铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行；⑶二次衬砌距仰拱宜保持2倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于50m。2、在满足作业空间和台阶稳定的前提下，应尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在3—5m，宽度宜为隧道开挖宽度的l／3～l／2。3、三台阶预留核心土开挖法施工应严格控制开挖长度，根据围岩地质情况环进尺，每次开挖长度不得超过1.0m；开挖后立即施工初期支护，以减少围岩暴露时间。4、严格按设计要求施做超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。5、隧道周边部位应预留30cm人工开挖，其余部位宜采用机械开挖，局部需要爆破时，必须采用弱爆破，不得超挖。施工时应严格控制装药量，减少对围岩的扰动。6、中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为2～3m。7、钢架应严格按设计及规范要求加工制作和架设。钢架应架设在坚实基面上，严禁拱脚悬空或采用虚渣回填。钢架应与锁脚锚杆焊接牢固。8、隧道超挖部位必须回填密实，严禁初期支护背后存在空洞。必要时初期支护背后应进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。9、施工过程中可采用增加拱脚锁脚锚杆、增设钢架拱脚部位纵向连接筋、扩大拱脚初期支护基础及增设拱脚槽钢垫板等增强拱脚承载力等措施控制变形。10、应加强监控量测工作，根据量测结果，及时调整支护参数，确定二次衬砌施做时间，进行信息化施工管理