搜索
岳家岭隧道施工技术方案一、工程概况：岳家岭隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路长隧道。隧道位于重庆市巫山县巫峡镇桂花村境内，隧道呈近北东—南北向展布，隧道最大埋深215m。隧道起讫桩号左线ZK24+925～ZK26+655，长1730m；右线YK24+915～YK26+684，长1769m。1、地层岩性：根据野外调查及钻探、物探资料，隧道洞口围岩为强风化粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩，泥质粉砂质结构，中厚层状构造，岩体破碎，风化强烈成半岩半土状，结构较松散；隧道进出口洞身围岩为弱风化粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩，泥质粉砂质结构，中厚层状构造，节理裂隙发育，岩体较破碎～较完整，呈碎石～碎块状；洞身围岩为弱风化泥质粉砂岩夹粉砂岩，局部夹泥灰岩，中厚层状构造，节理裂隙稍发育，多被方解石脉充填，局部见溶蚀现象，岩质中硬，岩体较完整。洞身工程地质条件一般，洞口及浅埋段工程地质条件较差。2、水文地质：（1）、地表水本隧道为越岭隧道，区内地表水系不发育，无常年性地表水体，仅见两条季节性冲沟，其中一条与线路近于垂直，一条与线路小角度相交，地表水主要为大气降水形成的地表面流，水量受季节性影响变化较大，其自然排泄畅通；隧道进、出口位于山体斜坡位置，分布标高较高，地表水对隧道施工影响较小；但应注意暴雨期间地表面流对洞口的冲刷破坏作用，易采取截流、疏排措施。（2）、地下水①地下水类型隧道进洞口160m为T2b3灰色泥灰岩夹灰岩，为可溶性碳酸类岩石，普遍有弱-中等腐蚀现象，该层为含水岩层，强透水性，含水较丰富。隧道大部分洞身及出口都处在T2b3地层中，该层以紫红色粉砂质泥岩为主，属相对隔水层，弱透水性。水文地质条件较简单。②地下水的补给、排泄区内地下水主要接受大气降水垂直入渗补给：基岩风化裂隙水径流主要受地形地貌控制，总体顺坡向径流。由于隧道区标高较高，径流条件好，地下水位变幅不大。③地下水质据该地区泉水水样分析结果：PH值7.81，侵蚀性CO20.0mg/L，总硬度235.2mg/L，矿化度258.4mg/L。水化学类型为Ca-Mg-Hco3型，属微硬弱碱性淡水。参照《公路工程地质勘察规范》结合区域水文地质条件综合判断，隧道区地表水、地下水对混凝土无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。④地下水影响隧道区基岩为碎屑岩类、粘土岩类岩石，孔隙裂隙水较贫乏，接受大气降水入渗补给；隧道水文地质条件属简单类型；隧道洞室具轻度滴水、渗流现象，地下水对围岩的影响是软化岩石，降低围岩的强度和稳定性。但由于地下水较贫乏，地下水对隧道施工影响较小。3、根据区域地质调查报告，本区地层中无大的有毒有害气体富积，故本隧道不存在有毒有害气体。二、施工准备采用两个施工队进出洞口同时施工。隧道施工场地均设在右线洞口右侧，各征用山地作为办公生活、钢筋制作、材料及通风系统安置等场地，并先进行场地平整，进行设备安装及生产用房安排；隧道砼由拌和机集中拌和供应，隧道用电单独使用4台630KVA的变压器。三、施工方案根据地质资料及设计要求拟采用新奥法施工，支护参数通过结构分析并结合工程类比确定。岳家岭隧道为复合式衬砌设计，按喷锚挂网法施工。组建两个施工队，隧道两端同时施工。施工过程中采用超前勘坑进行地质超前勘探。总体实施掘进（钻爆、无轨运输出碴）、支护（管棚、超前小导管、拌、运、锚、网、喷）、衬砌（拌、运、灌、振捣）三条机械化作业线。通风采用压入式供风技术。Ⅲ级围岩采用风动凿岩机打眼；非电毫秒雷管光面爆破。超前支护采用液压潜孔钻孔台车及注浆机施作长管棚及超前导管，初期支护采用风动凿岩机打眼，安设注浆锚杆和药卷锚杆，钢筋网焊接锚杆上，混凝土喷射机喷射混凝土，人工架立钢支撑，出碴运输采用侧翻式装载机装碴，自卸汽车完成无轨运输施工。衬砌混凝土采用混凝土自动计量拌和机，混凝土搅拌运输车，混凝土输送泵、大模板整体液压衬砌台车完成全断面衬砌一次成型。路面混凝土和洞内喷涂施工采用集中时间、机械化流水作业，一次施工，一次成型。1、洞口V级围岩加强衬砌地段采用超前长管棚，锚网喷初期支护，全断面衬砌，设置仰拱；2、洞身V级围岩地段采用超短台阶法开挖，设置超前小导管、仰拱，锚网喷初期支护，全断面衬砌；3、IV级围岩软质岩及破碎带地段采用短台阶法开挖，设置超前锚杆、仰拱，锚网喷初期支护，全断面衬砌；4、IV级围岩硬质岩地段采用台阶法开挖，设置超前锚杆,锚网喷初期支护，全断面衬砌；5、III级围岩段采用全断面法开挖，锚网喷初期支护，全断面衬砌。施工方法为主要为全断面法和台阶法，钻孔台车钻出全部炮眼，一次爆破成洞，通风排烟之后，用大型装渣机及配套的运载车辆迅速出渣，衬砌为先墙后拱，配备活动模板及衬砌台车灌筑，同时钻出锚孔。然后进行初期支护和二次衬砌，同时兼顾隧道的防排水施工。做好监控量测、制定应急预案：隧道按新奥法原理采用信息化设计和施工，施工中应配备先进设备，成立专门人小组，加强监控量测工作：1、地质和支护状态的监测2、隧道周围位移收敛量测3、隧道洞内拱顶下沉量测4、锚杆或锚索内力及抗拔力5、洞口及浅埋地段地表下沉量测6、瓦斯监测针对支护、衬砌等情况及地质、水文、毒气等可能出现的不利情况制定应急预案。复合衬砌各类支护参数表衬砌类型围岩级别初期支护二次衬砌辅助施工锚杆钢筋网喷射砼钢拱架S5aV（浅埋）Ф25注浆锚杆L=3.0m50x100cm双层ф8钢筋网20x20cmC20喷射砼厚26cm18工字钢间距50cm拱部45cm（钢筋砼）仰拱45cm（钢筋砼）长管棚S5bV（一般）Ф25注浆锚杆L=3.0m75x100cm单层ф8钢筋网20x20cmC20喷射砼厚26cm18工字钢间距75cm拱部45cm（砼）仰拱45cm（砼）小钢管S4aIV（较差）Ф22药卷锚杆L=3.0m100x100cm单层ф8钢筋网20x20cmC20喷射砼厚22cmФ22格栅间距100cm拱部40cm（砼）仰拱40cm（砼）超前锚杆S4bIV（一般）Ф22药卷锚杆L=3.0m120x100cm单层ф8钢筋网20x20cmC20喷射砼厚18cmФ22格栅间距120cm拱部40cm（砼）S4cIV（较好）Ф22药卷锚杆L=3m120x100cm单层ф6钢筋网20x20cmC20喷射砼厚15cm拱部40cm（砼）S3IIIФ22药卷锚杆L=2.5m120x120cmф6钢筋网（局部）C20喷射砼厚10cm拱部35cm（砼）STaIV级Ф22药锚杆L=3.5m75x120cm双层ф6钢筋网20x20cmC20喷射砼厚24cm16工字钢间距75cm拱部45cm（砼）仰拱40cm（砼）紧急停车带衬砌（一）洞口工程1、施工方案根据岳家岭隧道进口位置的具体情况，经过经济性、安全性、可行性综合分析比较后，决定进洞前先完成地表排水系统，采取分层开挖，分层支护，自上而下，边挖边护的洞口加固处理方法：洞口仰坡、明洞边坡采用喷锚混凝土、仰坡山体采用砂浆锚杆技术，以加固山体稳定性，达到安全进洞的要求。明洞挖方在满足机械开挖的条件下，使用挖掘机开挖，装载机配合自卸车装运弃碴至指定弃碴位置，人工辅助修坡。不能直接用机械开挖的次坚石采用定向弱爆破，人工辅助机械装运弃方。进洞采用先施工套拱，再进行超前长管棚施工，开挖采用微爆破，短进尺，少挠动，强支护，早成环，二衬紧跟的施工方案。2、施工方法(1)首先开挖并施作洞口边仰坡截水沟，以截排地表水，截水沟距边仰坡开挖边缘不小于5m。排水沟与路基排水系统相衔接。截水沟施工：浆砌片石的石料强度必须符合设计，要选择结构密实，石质均匀、不易风化、无裂缝的硬质石料，厚度不小于15cm，其长度和宽度不小于厚度的1.5倍，用做镶面的片石应表面平整，强度不小于30Mpa，并严禁大面立砌。砌筑所用的砂浆，应采用洁净的中砂或粗砂，砂的最大粒径不大于5mm；砂浆必须具有良好的和易性，其适宜的稠度为5～7cm，气温较高时，可以适当增大；砂浆的配合比必须通过试验确定，当更换砂浆的组成材料时，配合比要重新试验确定；砂浆要随拌随用，保持适当的稠度，一般宜在3～4h用完。如在运输过程中发生离析、泌水，应重新拌和，已经开始凝结的砂浆不得使用；砌筑前将石料表面泥垢清理干净并用水浸湿，砌筑时必须两面挂线，外面线要顺直平齐，以保证砌体各部分尺寸符合设计要求，砌筑过程中应经常检查校正线杆。砌筑石底面应卧浆铺砌，立缝填浆补实，不得有空隙和立缝贯通现象。砌筑工作中断时，可将砌好的石层空隙用砂浆填满，再砌筑时表面要仔细清扫干净，洒水湿润；片石要分层砌筑，以2～3层为一个工作层，每工作层的水平缝和纵缝应错开，不能贯通；外圈定位行列和转角石选择形状较为方正、尺寸较大的片石，并长短相间的与里层砌块咬成一体，上下层石块应交错排列，避免竖缝重合，砌缝宽度一般不大于4mm；较大的砌块应使用于下层，石块宽面朝下，石块之间要有砂浆隔开，不得直接接触，竖缝较宽时可以在砂浆中塞以石块但不得在砌块下面用小石子支垫；砌体中的石块应大小搭配，相互错叠，咬接密实并备有各种小石块，做挤浆填缝之用，挤浆时可用小锤将小石块轻轻敲入缝隙中。(2)开挖洞口顶部及明挖部分土石方，开挖土石方均自上而下进行，能用机械直接作业的，均选用机械开挖，人工配合。机械或人工不能直接开挖的土石方，采用浅孔台阶控制爆破开挖。开挖形成的坡面按设计要求及时进行封闭防护，避免长时间暴露，造成坡面坍塌。(3)沿开挖轮廓线修筑套拱，并预埋导向管，导向管环向间距45cm，导向管焊接钢拱架上。检查导向管方向、角度，合格后，进行套拱及管棚施工。(4)用V级围岩的施工方法开挖暗洞1m，完成支护体系。(5)定位放线，组装台车，绑扎钢筋，浇筑明洞及暗洞钢筋混凝土。(6)混凝土达到设计要求时拆模，施做明洞防水层，两侧对称回填。（二）进洞1、进洞开挖采用正台阶分步法进行，预留核心土。开挖一定长度后及时进行仰拱施作，落实软弱围岩“短进尺，弱爆破，勤量测，早封闭”的原则。进洞沿开挖轮廓线处，施作长管棚（Φ108mm）注浆固结后，挂钢筋网（φ8间距20cm×20cm），喷26cm厚的砼进行洞脸锁固。2、开挖轮廓线的周边采用密钻眼对岩体进行切割，拱部眼间距为20cm，边墙间距为30cm。3、洞口采用短进尺（第一次为0.5m）弱爆破，周边眼采用φ25小药圈，间断装药。4、爆破后对松散部分进行人工找顶清除，并检查断面尺寸，如有欠挖进行小炮处理，如没有欠挖，立即进行锚杆施工，安装18工字钢拱架（在加工车间内加工制作成型）喷射砼封闭岩面。（三）爆破开挖隧道爆破开挖施工中根据爆破设计，结合现场地质情况进行爆破试验并不断修正设计参数，以达到最佳爆破效果。钻孔以轮胎式掘进台车配多台风动凿岩机进行施工作业，具体施工时硬岩采用光面爆破，软岩采用预裂爆破。光面爆破施工工艺：1.放样布眼钻眼前，测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。2.定位开眼采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼误差要控制在5cm以内。3.钻眼钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要有丰富经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3°；眼深5m时，外插角小于2°），尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。4.清孔装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。5.装药装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。6.联结起爆网路起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后，要有专人负责检查。7.瞎炮的处理发现瞎炮，应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导