64隧道换拱施工方案

1目录一、编制依据、编制范围及设计概况............................错误!未定义书签。1.1编制依据................................................错误!未定义书签。1.2编制范围................................................错误!未定义书签。二、原设计概况及变更、病害概况..............................................22.1原设计概况..............................................................22.2变更设计原因、范围及内容................................................3三、地质特征...............................................................43.1自然及工程地质特征......................................................4四、施工组织安排............................................................64.1建设总体目标............................................................64.2建设组织机构............................................错误!未定义书签。4.3工程施工工期安排........................................................64.4施工组织机构、队伍部署和任务划分........................................6五、施工方案...............................................................75.1换拱施工准备工作及注意事项..............................................75.2换拱措施................................................................95.3人员配置...............................................................155.4侵限处治控制要点.......................................................15六、监控量测..............................................................156.1地表沉降观测...........................................................156.2洞内监控量测...........................................................16七、管理措施..............................................................177.1质量管理措施...........................................................177.2安全管理措施...........................................................20八、换拱施工安全注意事项及要求.............................................23九、应急预案..............................................................259.1应急预案的方针与原则...................................................259.2应急预案工作流程图.....................................................259.3应急准备...............................................................269.4应急响应...............................................................289.5突发事件应急方案.......................................................309.6现场恢复...............................................................349.7预案管理与评审改进.....................................................34附图：苏家湾隧道换拱工程进度横道图。.......................................342施工方案一、原设计概况及变更、病害概况原设计概况隧道DK24+890～DK25+310里程段原设计采用IV级围岩复合式衬砌，初支拱墙采用格栅钢架，间距1.5m/榀，二衬厚度30cm，二衬采用混凝土结构。DK25+310~DK25+380IV级围岩地段原设计采用IV级围岩加强复合式衬砌，初支拱墙采用格栅钢架，间距1.2m/榀，二衬厚度35cm，二衬采用混凝土结构。DK24+852~DK24+890和DK25+380~DK25+409段采用V级加强复合式衬砌，初期支护采用工18型钢钢架，间距0.8m/榀，二衬采用钢筋混凝土结构。隧道洞身穿越砂泥岩互层，断层破碎带，泥岩具有弱膨胀性，地质条件整体较差。2.1.1病害变形情况于2012年10月初发现初支变形，并停止掌子面掘进，截止10月15日，掌子面里程为DK25+029.5，下台阶跟进至DK25+094；仰拱跳跃施工，分段范围为DK25+419～DK25+172和DK25+132～DK25+102，共277m；二衬施工段落为DK25+419～DK25+274.9，共144.1m。隧道DK25+269~DK25+100线路右侧上下台阶连接板处出现明显纵向裂缝，个别断面自拱脚至拱顶出现半侧环向裂缝，裂缝未贯穿全环。在降雨的影响下，结构变形加大，上下台阶连接处钢架受压弯曲，向隧道中线方向出现鼓包，初支侵入二衬界限，并有个别下台阶初支与岩壁脱离，呈开口状向隧道中线倾斜。尤其以DK25+140~DK25+156范围变形最大，其中DK25+144~Dk25+148之间的小避车洞岩壁初支破碎，岩体产生竖向裂纹。线路左侧围岩变形幅度很小，但在DK25+172~Dk25+180范围内的小避车洞也出现竖向裂缝。2012年11月12日，根据施工单位提供的监测数据，DK25+220~DK25+115段侵限较为严重，右侧侵限8~35cm,左侧侵限5~14cm,其中右侧DK25+180~DK25+150段最为严重均在20cm左右，左侧DK25+200~DK25+180段最为严重在10cm左右。DK25+274.9~DK25+220和DK25+094段右侧变形较大，达到10~25cm，左侧变形相对较小，均在5cm左右。在对变形隧道仰拱检查时发现DK25+270～DK25+227段仰拱出现纵向裂缝，3开缝位置距左侧初支约1.5m，裂缝自大里程向小里程发展，并逐渐变窄，裂缝最大宽度约1cm。加之近期降雪影响，雪水下渗，洞内出现渗水现象，围岩条件进一步恶化。2012年11月27日相关单位对现场仰拱进行普查，发现仰拱在线路左侧的裂缝的范围扩大为DK25+276~DK25+172，共104m,离左侧初支边墙1.5m,宽度为1~10mm,由大里程往小里程方向裂缝宽度越来越小，DK25+132~DK25+125段仰拱在离右侧初支边墙1.5m左右处出现纵向裂纹，裂纹宽1~1.5mm,长度为7m,DK25+144~DK25+139段临时遂底混凝土开裂程度加剧，从原来的平均1.0mm增大到2mm。DK25+132-102仰拱两侧也均出现开裂现象，现DK25+084~DK25+054未开挖下台阶段地面原状土发生不规则龟裂。2.2变更设计原因、范围及内容2.2.1变更设计原因隧道施工期间恰逢雨水集中，2012年6月至10月，府谷线降水量为452.8mm，七月份最大降水量只有121mm，降水量增大了将近一倍。隧道变形地段洞顶地层以砂岩为主，节理缝隙发育，透水性好，地层受施工爆破及开挖扰动影响，下渗量和下渗速率会增加，隧道周边围岩含水率增大导致岩体的强度降低。另外隧道洞身地层以泥岩为主，砂岩主要分布于拱部，泥岩具有弱膨胀性，在地下水干、湿交替影响下，导致岩体发生反复的膨胀、崩解、强度降低，促使局部围岩变形增大，导致隧道初期支护变形侵限。2.2.2变更设计范围及内容变更设计范围为DK24+890~DK25+274.9段，该段围岩等级由IV级调整为V级。DK25+274.9~DK25+094段初期支护发生开裂变形，需要进行换拱处理，同时对支护措施进行加强，初期支护采用工20a型钢钢架，间距0.75m/榀，二衬采用钢筋混凝土结构，由于该段仰拱有不同程度的开裂，对该段仰拱进行凿除，重新施做尽早封闭成环；DK25+094~DK25+029.5段，上台阶已经开挖，根据现场实际情况，为保证施工安全，对该段的支护措施进行调整，初期支护采用工18型钢钢架，间距0.75m/榀，二衬采用钢筋混凝土结构。DK24+890~DK25+029.5段尚未开挖，根据现场实际情况，为保证施工安全，对围岩级别进行调整，由IV级调整为V级，采用V级加强复合式衬砌，初期支护采用工18型钢钢架，间距0.75m/榀，二衬采用钢筋混凝土结构，超前支护采用Φ42小导管注浆加固地4层。DK24+852~DK24+890段，对原设计的初期支护措施进行适当加强，钢架间距由原设计的0.8m/榀调整为0.75m/榀。对DK25+276~DK25+172和DK25+132~DK25+102段仰拱进行凿除重新施做。三、地质特征3.1自然及工程地质特征3.1.1自然特征依据调查及钻探资料显示的地层，上层为第四系上更新统风积层（Q3eol）黄土；下伏侏罗系中统（J2）砂岩（J2Ms+Ss）、泥岩（J2Ss+Ms）为主，其岩性特征详述如下：黄土（Q3eol）:黄褐色，硬塑，含少量碎石，厚度12.4~22.0m，II级普通土。砂岩（J2Ss）：灰白色—青灰色，弱风化，泥质胶结，粗粒结构，薄层状结构，节理裂隙发育，透水性好，岩层产状近乎水平，岩体呈交错层理状，局部夹紫红色泥岩条带，与砂岩呈互层状，研质脆，遇水浸泡后易软化，IV级软石，分布于隧道上、下台阶位置，厚度大，遇水浸泡后膨胀，风干后崩解，IV级软石，主要分布于隧道洞身位置，层厚3.0m-5.0m。3.1.2地质特征拟建工程场地内没有发现对工程有影响的地质构造。隧道区属于单斜地层，节理裂隙发育，岩层产状位230∠4°。隧道进出口地势陡峭，岩性为砂岩、泥岩，节理裂隙发育，由于差异风化及重力作用，坡面发育危岩，影响隧道洞口施工及运营安全。特殊岩土为砂质黄土，坚硬，手搓有砂感，σs=0.006-0.044，II级（中等）自重湿陷性黄土。从区域地质来讲，本区域岩层为沉积造成，产状平缓。从府谷至哈镇沿线地形地貌上来看，隧道所处河谷应为后期区域性逆冲推覆构造带并经风蚀、水流冲刷作用造成。主要现象如下：隧道位于河谷一侧，属于傍山隧道。从隧道两侧出露岩层来看，河谷左侧