矿山法隧道施工方案

中国建筑工业出版社筑龙网SINOAEC.COM1某矿山法隧道工程施工方案编制单位：江西省第三建筑有限责任公司编制人：夏晓华吴祥红李祥平中国建筑工业出版社筑龙网SINOAEC.COM2目录第1章工程概况----------------------------------------------1第2章现场的施工现状-------------------------------------13第3章施工总体安排及施工方案---------------------------14第4章主要的施工工艺-------------------------------------34第5章工程测量与监控量测--------------------------------46第6章工期、进度及劳动力、机械的安排--------------------53第7章应急准备及处理-------------------------------------61第8章施工注意事项----------------------------------------63第9章保证措施---------------------------------------------65中国建筑工业出版社筑龙网SINOAEC.COM3第1章工程概况1.1编制依据（1）某工程矿山法隧道设计图纸和其他相关设计文件；（2）该段隧道工程的地质条件及所处环境、施工现状，结合我单位类似工程的施工经验；（3）合同条款；（4）施工规范和验收标准；（5）业主批复的相关施工方案及会议精神。1.2工程范围及工程数量（1）左线ZDK0+645.801～ZDK0+726.815，计81.014m的矿山法隧道施工，右线YDK0+645.8～YDK0+728.118，计82.318m矿山法隧道施工。（2）该段里程地表加固:施喷桩、袖阀管、摆喷桩等施工管理。（3）工程数量见工程数量表（略）。（4）本施工组织设计的重点是实施B断面，里程为YDK0+729.418～694.365。1.3工程地质条件天河客运站至华师站区间北段矿山法隧道穿过花岗石残积土层，隧道顶部为淤泥质土和砂层。砂层为主要含水层，透水性强。根据地质钻孔资料及始发井开挖揭露的地层情况知，该段隧道的地质情况比较复杂。1.3.1隧道左线洞口段地质情况从上往下依次为：①人工填土层1，为杂填土，厚2～3m。②河湖沉积层4-2，为淤泥质土，厚2～3m。③冲积-洪积砂层3-2，为中砂层，厚3～5m。④花岗石残积土5H-2，为砂质性土，厚7～10m。⑤下部为花岗石全风化层6H见图1-1。1.3.2隧道右线洞口段地质情况从上到下依次为：①人工填土层1，为杂填土，厚4～5m。②冲积-洪积土层4-1，主要为粉质土，厚3～4m。③冲积-洪积砂层3-2，为细砂层，厚1～2m。④花岗石残积土5H-2，为砂质性土。⑤下部为花岗石全风化层6H，该段地下水丰富，更为不利的是隧道拱顶中国建筑工业出版社筑龙网SINOAEC.COM4约1m进入冲积-洪积砂层，稳定水层埋深1.45～3.30m，冲洪积砂层更为饱含水层。岩土5H-1、5H-2、6H等地质残积土遇水极易软化崩解，甚至发生流砂现象。由于上层地质砂层为饱含水层，下伏的残积土会受到地下水的浸泡而软化，施工时易发生崩解和流砂，甚至塌方，造成地表下沉，施工过程中要引起高度重视，同时施工前要采取必要加固措施。1.3.3钻孔地质柱状图见图1-1。见附图文件（钻孔地质柱状图1-1）1.4隧道设计本矿山法工程为天河客运站～华师站区间北段矿山法土建工程（支YDK+645.80～支YDK0+728.118），长度82.318m；隧道埋深7～7.8m，按浅埋暗挖法原理进行设计，采用复合式衬砌结构，即以大管棚注浆和超前注浆小导管、注浆导管、钢筋网、喷射混凝土和钢架为初期支护，二衬模筑钢筋混凝土，初期支护与二次衬砌间设全包防水隔离层。隧道为双线单洞矿山法隧道，有两种断面，即A型断面、B型断面，其中A型断面左线长47.238m，右线长48.565m，B型断面左线长33.776m，右线长33.753m。A型断面开挖尺寸宽×高＝12.900m×9.308m，B型断面开挖尺寸宽×高＝14.700m×10.007m，两种断面之间采用错台变换。具体详见图1-1、图1-2（未详尽处略）。图1-1A型隧道结构断面图中国建筑工业出版社筑龙网sinoaec.com图1-2B型隧道结构断面图1.5隧道施工环境本段隧道北端与天河客运站连接，南端与盾构始发井连接，地面上方有北环高速公路的元岗立交桥桥墩基础和广汕公路，桥墩基础底距隧道开挖顶部仅为3.823m，广汕公路共12个车道，进出城各6车道，交通繁忙，人流量大。地下管线比较多，埋置深浅不一。具体详见图1-8隧道上方行车道状况图（略）、图1-9地下管线状态图（略）。现场水电已通，施工场地与盾构共用，较狭小，需合理布置场地。中国建筑工业出版社筑龙网sinoaec.com第2章现场的施工现状2.1北段矿山法B断面隧道工程地面摆喷墙止水帷幕已施工完毕，现正在帷幕部位用旋喷桩止水补强，A断面暂未施工。在地面止水帷幕内外侧设置并施工了三组水位观测孔及内侧施工了两个垂直降水井。管棚施工现已完成了25根，并注浆完成。从提供资料显示，管棚施工时从管棚内带出的土体一共有230多方，而从管棚浆液喂入量达到310多方，从地面沉降监测数据来看，管棚周围的空虚土体基本回填加固。引起重视的是，在剩余的15根管棚施工过程中，严格控制注浆质量，对已注浆的管棚需要进行抽检或补注，直到空虚土体全部充填满为止。2.2由于该隧道所处地理环境特殊，跨越元岗立交桥、广汕路和十余道给排水、通信及煤气等管线，且所处地质较为复杂，穿插人工回填土、淤泥质土、粉质黏土、洪积砂层，砂质黏性土，且地下水位较高，地层水较饱和。前期为保护元岗大桥、地表管线、广汕路采取了一系列的加固措施，部分已施作完毕，剩余的正在进行实施。2.3B断面管棚共40根，单根长度35m，共1400m，受始发井施工影响，分两次打设完成。现已施工完毕25根，但注浆有可能需补注完成。2.4洞口袖阀管施工正在进行，已钻孔完毕，并开始着手注浆。2.5管线加固的旋喷桩施工尚未进行，正在准备施工。2.6受地表加固及始发井圈梁施工影响，矿山法隧道施工尚未进行。中国建筑工业出版社筑龙网SINOAEC.COM6第2章现场的施工现状2.1北段矿山法B断面隧道工程地面摆喷墙止水帷幕已施工完毕，现正在帷幕部位用旋喷桩止水补强，A断面暂未施工。在地面止水帷幕内外侧设置并施工了三组水位观测孔及内侧施工了两个垂直降水井。管棚施工现已完成了25根，并注浆完成。从提供资料显示，管棚施工时从管棚内带出的土体一共有230多方，而从管棚浆液喂入量达到310多方，从地面沉降监测数据来看，管棚周围的空虚土体基本回填加固。引起重视的是，在剩余的15根管棚施工过程中，严格控制注浆质量，对已注浆的管棚需要进行抽检或补注，直到空虚土体全部充填满为止。2.2由于该隧道所处地理环境特殊，跨越元岗立交桥、广汕路和十余道给排水、通信及煤气等管线，且所处地质较为复杂，穿插人工回填土、淤泥质土、粉质黏土、洪积砂层，砂质黏性土，且地下水位较高，地层水较饱和。前期为保护元岗大桥、地表管线、广汕路采取了一系列的加固措施，部分已施作完毕，剩余的正在进行实施。2.3B断面管棚共40根，单根长度35m，共1400m，受始发井施工影响，分两次打设完成。现已施工完毕25根，但注浆有可能需补注完成。2.4洞口袖阀管施工正在进行，已钻孔完毕，并开始着手注浆。2.5管线加固的旋喷桩施工尚未进行，正在准备施工。2.6受地表加固及始发井圈梁施工影响，矿山法隧道施工尚未进行。中国建筑工业出版社筑龙网SINOAEC.COM7第3章施工总体安排及施工方案施工原则：重地上，管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭，紧衬砌，勤量测，速反馈。该段隧道施工，把地表工程措施放在第一位。即进洞前保质保量完成B断面地表措施工程。施工时，结合现场实际情况将本段分为以下几个片区。3.1止水帷幕施工止水帷幕施工已完毕，有其专项施工方案，在此不详述。3.1.1根据水位观测及管棚施工时的涌水量，目前止水帷幕渗水量比较大，原因如下：（1）施工场地内地下树根较多，树根深度多在3～6m，摆（旋）喷高压水无法穿透树根，使一部份摆喷的喷射半径受到影响，造成桩与桩之间的连接效果不好；（2）地下管线较多，管径较大，B断面隧道有三个位置的摆（定）喷孔距大于1.6m达到2m，喷射距离过大影响止水墙的质量；（3）在与连续墙交接部位，在连续墙背后易形成集水通道，在摆喷桩施工时，亦出现漏浆和喷射过程中冒浆中断的现象，导致摆喷墙在施工时与混凝土墙的交接效果不好，所以该部位是个薄弱点。3.1.2止水帷幕补强措施：（1）树根的分布规律难以把握，现设在摆喷墙轴线两桩心中部，用旋喷桩补强，桩深23m（见图3-1）；图3-1摆喷墙进一步旋喷补强措施图（2）地下管线底部用骑缝式斜孔压密注浆补强；（3）摆喷与连续墙的搭接部位在两侧分设两个压密注浆孔，孔深23m。3.2B断面端头加固袖阀管施工袖阀管施工有专项方案，在此仅做简述。100010001000旋喷桩中国建筑工业出版社筑龙网SINOAEC.COM8袖阀管施工第一排从连续墙0.4m开始施作，每排间距1.0m，孔深8.5～19.5m，呈梅花形布置。现袖阀管施工队袖阀管安装已施工完毕，并开始注浆。预计7月24日前将完成B断面端头加固袖阀管施工项目。其施工工艺流程见图3-2。图3-2袖阀管注浆施工工艺流程图（1）钻孔，根据各组注浆参数表要求，各孔钻进深度8.5～19.5m不等，用泥浆护壁，一次钻孔到底，提出钻具。（2）当砂层较厚，孔内塌孔时，用Ф91套管护孔到底，待孔内注入套壳料，下入注浆外管后，才将Ф91套管提出孔外。用PW-120泥浆泵，向孔内注入套壳料，注满为止。套壳料配方:水泥:黏土:水=1:1.5:2(重量比，配方由现场试验最后确定)。向孔内下注浆袖阀管，长度19.50m。注浆用PW-150注浆泵，根据各组注浆参数表要求，从孔底自下而上分段注入注浆液。注浆次序，每次都必须跳开一个孔进行注浆。以此类推，进入下一工作循环。3.3地表管线加固施工由于隧道顶面管线较多，管径较大，特别是φ1200的混凝土给水管和φ1500的排水管，在施工时容易由于地表沉降而引起破坏，所以隧道开挖前对这些管线第一次注浆第二次注浆第三次注浆第四次注浆第五次注浆第六次注浆第N次注浆，冲洗注浆管测量孔位钻机就位钻孔下入袖阀管注入套壳料注浆封孔口制备注浆液制备套壳浆料中国建筑工业出版社筑龙网SINOAEC.COM9的地层进行加固保护，具体措施如下：（1）采用旋喷桩；（2）沿管线两侧布置，桩径φ1000，间距1000mm；（3）保护的重点为给水管和排水管等管线;（4）管线加固预计从开工之日起40日完工。3.4对元岗大桥桥基临时加固的预备措施B断面隧道虽然不在元岗特大桥桥基底下，但是与50号、51号、52号桥基比较近，在管棚和隧道施工时的疏水的地面沉降会影响到该范围内，所以需要对其进行有效的保护。首先对桥基加强监测，结合水位监测，掌握疏水对桥基沉降的影响程度。同时对桥基采用以下保护措施。（1）在桥基附近设的水位观测井做成直径为500mm大的灌水井，在必要时回灌水对地下水及时补充。（2）为保证施工安全，拟在桥基附近各设3～5排袖阀管，间距1m，进行注浆加固，形成幕墙，避免隧道开挖时引起地面沉降。3.5管棚施工大管棚施工有专项方案，在此就不详述。（1）洞内管棚在拱部120°范围布置，环向间距40cm，管棚孔口位置沿隧道开挖线外200mm布置。根据以往管棚施工经验，钻杆钻进过程中约有2%的挠度，考虑施工及机械误差，为确保管棚不侵入隧道开挖断面，且尽量减小管棚与开挖轮廓线之间的高度，减少拱顶坍塌，大管棚外插角控制在1°～2°之间。（2）B断面管棚共40根，管棚单根长度35m，共1400m。