搜索
1不良地质隧道专项施工方案一、工程概况大梁峁隧道为双线隧道，我单位施工出口段，大梁峁隧道左线施工长度2008m，起讫里程为ZK81+300～ZK83+308，并在ZK82+540~ZK82+580与YK82+570~YK82+610段有断层，围岩由白垩系下统环池河组，以砂岩为主的泥砂岩互层组成，中薄-中厚层状构造，水平层发育，风化类型为中风化，岩体较完整，雨季降水沿节理、裂隙下渗，开挖过程中存在漏水现象，对洞室稳定性影响较大。针对上述情况，结合施工生产要素及施工生产能力，按照“管超前、严注浆、短开挖、不(弱)爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则，在拱部超前小管棚注浆预固结围岩的保护下，采用三部台阶法进行施工。拱部预留核心土，周边采用风镐开挖，核心土及中槽运用CAT320C挖掘机开挖。1、地形、地貌及地质情况本项目主要位于陕北黄土高原南部，地势总体为西北高、东南低,境内以少石多土的黄土台源、黄土梁峁沟壑为主。地势海拔一般在800～1600之间，沟谷深切，深度一般在60～110m。河谷区切割深度一般约30～70m,岸坡较缓，沿线河谷总体较窄，以“U”型河谷为主。周河主流段较开阔，河区发育，宽谷处发育多级冲地。地质特征为鄂尔多斯盆地的陕斜坡带，构造稳定，地层平稳，雨雪稀少地质构造为黄土高原拱起地块区，为一长期稳定的地块。中生代以来，以大面积升降运动为主，并分别经受了不同方向的次级压应力的作用，形成了北东东及近南北方向的构造线及其相应的其他构造的形迹，第三系以来，区内新构造运动受华北板块构造总体格局制约，以地块的震荡性不均匀升降为主导，区内地层平缓，构造简单,无大型剧烈的褶皱和断层,长期以来是一个比较稳定的地区。2、气象、水文情况项目区属暖温带半干旱大陆季风性气候，春季干旱多风、夏季旱涝相间，秋季温凉湿润，冬季寒冷干燥。冬长夏短，温差较大。项目区内年平均气温8.6℃～29.4℃，一月平均气温-5℃～-8℃，极端最高气温36℃～39.7℃，极端最低气温-22℃～-25.4℃；七月份平均气温21.4℃～24.8℃。无霜期117～186天，最大冻结深度88～96cm，沿线各区县年降雨量一般介于450～530mm之间，从南向北雨量有逐渐减少的趋势。春季干旱少雨，多大风扬沙；夏秋季温湿多雨，降雨量占全年的60％，且以暴雨、阵雨为主，历时短，量雨量大，易形成黄土滑坡、泥石流等自然灾害。本区为黄土台塬、黄土梁峁一沟区，地形破碎，降水主要以地表径流排泄。黄土区主要接受大气降水的补给，径流条件较好。公路沿线水系较发育，属黄河系洛河之延河流域。主要涉线水系有洛河支流杨青川、罗坪川、周河、延河支流、长尾河等。各河流均系降雨补给型河流，源近、途短，补给源不足。流量小且随季节性变化大。一般夏秋季节洪水期流量、含沙量稍大，峰高量小，暴涨暴落，过程较短。春冬旱季水量小，甚至断流。二、编制依据1、施工承包合同书；2、《延安安塞经志丹至吴起高速公路路基桥隧工程施工招标文件》；3、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；4、《公路隧道施工技术规范》（JTJ041-2000）；5、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80∕1-2004）；6、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）；7、《公路环境保护设计规范》（JTJ∕T006-98）；8、《建设施工安全检查标准》（中华人民共和国行业标准JGJ59-99）；9、《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）；10、《施工现场临时用电安全技术规范》（JTJ46-2005）；三、主要技术指标公路等级：双向四车道高速公路；地形类别：山岭区；设计行车速度:80km∕h；设计荷载：公路-Ⅰ级；地震烈度：Ⅺ级。3四、施工进度计划计划开工时间为：2009年12月5日计划结束时间为：2011年6月30日五、质量及安全目标1、质量管理目标：（1）分项工程一次验收合格率：100%；（2）单位工程交竣工验收优良率：100%；（3）重大工程质量责任事故：0案次。2、项目质量目标：合同段工程质量评分100分；分部工程质量评分98分；分项工程质量评分99分。3、安全管理目标：（1）杜绝工伤事故；（2）无中毒、火灾事故；（3）杜绝重大车辆交通事故，减少一般责任事故；（4）特种作业人员持合格证上岗率100%；（5）重大伤亡事故：0案次；（6）严重职业危害事故：0案次。4、环境管理目标：重大环境污染责任事故：0案次；施工噪音排放达标，社区居民无投诉；控制施工扬尘、废物排放确保排污符合规定标准；保护植被，防止水土流失。六、工程主要施工方案1、施工准备1）施工组织机构和人员配备项目经理：侯刚项目总工：常伟质检负责人：张志强试验负责人：李国栋4测量负责人：党史炜安全负责人：刘文庆现场工程师：宁飞、许世恒、肖涛、刘国涛作业队长：高文管理人员：14人钢筋工：14人开挖班：60人立架班：54人喷锚班：32人拌合站：6人砼操作工：8人杂工：15人2）材料采购及物资准备按施工方案要求备齐开挖机具、气体检测仪、钢材、通风机、水泵、照明及空压机等。并明确各种机具的安全使用规程。现场施工所用的砼由经理部拌和场统一拌制运输。拌和站集中进料、集中检测控制，以保证集料及拌和质量的稳定。水泥、钢材、外加剂等其他材料由经理部统一进料，经检验符合国家现行技术标准规范要求后，可进至施工现场，并由现场监理工程师检验合格后方可进行下道工序的施工。3）主要机械设备：拌和楼JS1000型一套，挖机2台，发电机2台，钢筋调直机1台，切断机1台，电焊机20台，喷锚料车2台，出渣车4台，气腿式风枪34台，破碎锤2台，装载机3台，空压机5台，喷锚机10台。4）劳动力准备：参加开挖、立拱架、喷锚作业的工人首选年轻力壮的男性青年，事先必须进行身体检查，凡患有精神病、高血压、心脏病、癫痫病、聋哑、恐高症及其他不宜井下作业的人等不能参与施工。5）施工现场准备：场地平整，做好现场排水，并做到水通、电通、道路通。6）技术准备：熟悉隧道程施工图纸、说明及施工要求，以及完整的地质勘察报告书，以掌握施工区域各层土质的物理力学性质，掌子面岩石特征及埋深、地下水位分布情况。5项目部组织机构框图2、施工方法超前小管棚施工（1）工艺原理在破碎松散岩体中超前钻孔，打入小导管并压注水泥浆液，浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中，并将其中的空气、水分排出，使松散破碎体粘结形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以水泥浆为骨架的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性；使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体，在壳体的保护下进行开挖支护施工。（2）小管棚及注浆设计采用4.5m/根的Φ50mm小导管布设在拱部，外插角5°～7°，环向间距40cm，纵向环距3m，即每施作一排小导管，开挖支护2.5m；压注1：1水泥浆液，采用425R普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比一般为0.5~1.0，注浆压力为0.5~1.0MPa,孔口设止浆塞。（3）施工要点项目经理设备科计划科财务科技术科安质科物资科测量队试验室项目副经理项目总工支部书记隧道队6①小导管加工4.5m/根的Φ50mm无缝钢管一端加工成尖锥形，距另一端30cm的位置开始至尖锥端之间按梅花型间距为7.5cm布设Φ8mm的孔眼3排，以利于小导管推进和水泥浆液渗入破碎岩体。②小导管安设如岩体松软，采用YT-28型风动凿岩机直接推送，如遇夹有坚硬岩石处，先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。在施作小导管前应注意：第一，喷3～5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙，为注浆作好准备工作；第二，准确测量隧道中心线和高程，并按设计标出小导管的位置，误差±15mm；第三，用线绳定出隧道中心面，随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向，以控制外插角达到设计的标准；第四，施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行，为提前注浆留好作业空间。③注浆选用UB6型注浆泵注浆，采用水泥浆搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均匀，考虑风镐环形开挖的方便，同时要达到固结破碎松散岩体的目的，保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定，形成有一定强度及密实度的壳体，特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力，采取注浆终压(0.5～1.2MPa)和注浆量双控注浆质量，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为1.2MPa，拱腰范围为1.0MPa，拱顶为0.5MPa。注浆时相邻孔眼需间隔开，不能连续注浆，以确保固结效果，又达到控制注浆量的目的。3、开挖按照新奥法原理组织施工，坚持“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的施工原则。洞口及明洞开挖施工时，首先做好洞顶截水沟，保证洞口排水系统畅通，然后分层进行边仰坡开挖并及时喷锚防护，不得大开挖而破坏山体稳定。然后进行大管棚及套拱的施工。围岩采用三台阶七步开挖法施工，人工、风镐、破碎锤开挖，必要时辅以预裂微振动爆破。开挖后及时喷砼封闭围岩面，并进行初期支护作业。上部弧形导坑出碴采用人工配合挖掘机扒碴至下断面后，挖掘机或装载机配合自卸车运输出碴；核心土采用挖掘机开挖。7在整个隧道施工中要严格遵循强制性标准（仰拱距掌子面距离，Ⅴ级围岩不能大于20米，Ⅳ级围岩不能大于35米，特殊地质地段仰拱需紧跟掌子面；衬砌距掌子面的距离，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段控制在70米以内），确保施工安全。车行、人行横洞采用台阶法或全断面法施工。仰拱或铺底超前，二次衬砌紧跟。出碴为无轨运输。爆破施工方案采用全断面开挖，人工钻眼，光面爆破。施工中应严格掌握周边眼的方向，减小超欠挖。钻爆本着尽量减少残眼率，提高单位用药量，周边采用光爆，IV、V级围岩按短进尺、弱爆破原则进行设计，采用三级楔形掏槽，在实施中根据实际情况再行调整爆破参数。1、炮眼数量N的确定，根据断面积、岩石强度、炮眼直径、循环进尺、炸药品种，炮眼装填系数等因素确定。2、掏槽眼设计：IV、V级采用三级楔形掏槽，设计循环进尺IV级2m，V级1.2m，具体尺寸见图。3、周边眼参数设计周边眼钻眼直径d=42mm，眼深IV级2.2m，V级1.4m；⑴、周边眼间距E=（12～15）d=50～63cm，为取得良好的光爆效果，取E=50cm；⑵、光爆层厚度W：直接影响光爆效果，其值取决于周边眼密集系数E/W，一般取0.8～1.0为最佳。取W=60cm；⑶、周边眼线装药密度q=0.18～0.25kg/m⑷、不耦合系数：炮眼直径与药卷直径之比称为不耦合系数r，由于炮眼的直径选用ф42mm，药卷直径选用ф25mm，因此Di=炮眼直径/药卷直径r=42/25=1.68⑸、装药结构采用不耦合间隔装药、导爆索起爆辅助眼采用作图法进行炮眼布置，装药结构为偶合装药，装药系数70%～75%。在具体实施中，可先在现场试验，根据试验和量测资料所反馈的信息及时8总结分析，反复调整参数，使爆破效果达到最佳状态为止。钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。钻眼前应绘出开挖断面中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。⑺、IV、V级围岩炮眼布置、装药参数表及主要技术指标①、IV、V级围岩炮眼布置图②、Ⅳ级围岩装药参数表：Q1=η•L•r式中：η——炮孔装药系数，取η=0.9L——孔深r——每米长度炸药量，r=0.78kg/m炮眼名称眼深炮眼个数每孔药量（Kg）药量（Kg）周边眼2.2m550.3519.259内圈眼2.2m291.131.9辅助眼2.2m651.2142掏槽眼2.8m180.6/1.0/1.518.6二抬眼2.2m91.19.9底眼2.2m101.212合计186169.65③、Ⅳ级围岩主要经济技术指标：项目炮眼总数N（个）开挖断面积S（m2）炸药总量Q（Kg）钻眼总长度L（m）比装药量K（Kg/m3）比钻眼量（m/m2）全断面18696.52169.654740.714.93④、V级围岩装药参数表：炮眼名称眼深炮眼个数每孔药量（Kg）药量（Kg）周边眼1.6m500.420内圈眼1.6m280.