高速鐵路隧道順層偏壓專項施工方案33頁.doc
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2024-09-21
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1、高速鐵路隧道順層偏壓專項施工方案編 制: 審 核: 批 準: 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位: 編 制: 審 核: 批 準: 目 錄一、編制依據3二、編制范圍3三、工程概況3四、施工措施3五、施工工藝流程5六、開挖241)臺階法加臨時橫撐242)臺階法加臨時仰拱273)、仰拱施工294)、混凝土襯砌29七、安全生產技術保證措施301、鉆孔作業安全技術措施302、爆破作業安全技術措施303、裝碴與運輸安全技術措施314、支護安全技術措施315、監控量測安全技術措施326、防火與防水安全技術措施327、洞內電氣設備安全技術措施32一、編制依據(1)鐵路混凝土工程施工質量驗收標準TB2、10424-2010;(2)鐵路混凝土工程施工技術指南鐵建設【2010】241號;(3)高速鐵路隧道工程施工技術指南鐵建設【2010】241號;(4)高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準TB10753-2010;(5)隧道設計圖 第二冊 共四冊;(6)隧道設計圖 第三冊 共四冊;(7)時速350公里雙線隧道輔助施工措施及施工方法;二、編制范圍根據設計圖紙順層偏壓:D1K864+450D1K864+654傾向線路左側,隧道右側邊墻順層。根據現場施工揭示,需變更的也適用此編制方案。 三、工程概況工程地質概況: 隧道位于關嶺普安區間,起訖里程為D1K852+772D1K864+654,全長11882m。3、全隧共設置2座橫洞1座貫通平導,均采用無軌單車道。在D1K856+500線路左側設置長約1043m的一號橫洞,在D1K861+500線路左側設置長約1361m的二號橫洞,貫通平導長11829m,起訖里程為PD1K852+768PD1K864+597,平行設置于線路前進方向右側,與左線線路中線的距離為35m。隧道洞身主要穿越白云巖、灰巖、泥巖、泥灰巖、泥巖夾砂巖等地層,其中可溶巖段長8753m。四、施工措施順層偏壓:D1K864+450D1K864+654段傾向線路左側,隧道右側邊墻順層。D1K864+639D1K864+654段為斜切洞門,明挖法施工。D1K864+639D1K864+480段4、為Vc型復合襯砌,臺階法加臨時仰拱。c級圍巖初期支護:全環設置工22a的拱架,規格:工22a拱架,間距0.6m,拱部140設置錨桿25x7中空錨桿L=4.0m,間距為1.0mx1.0m,長度為4.0m/根,拱部140以下設置22砂漿錨桿L=4.0m,間距為1.0mx1.0m,長度為4.0m/根。拱部及拱墻部位設置8的鋼筋網片,網格間距為20cm20cm。拱部及拱墻噴射混凝土厚度28cm的C30混凝土,仰拱噴射混凝土厚度為28cm的C30混凝土。暗洞處拱部設置108大管棚,間距0.4m,共50根,每35m/根。拱部設置42小導管L=4.0m,環向間距0.4m,共50根,縱向每2.4m/環,每355、m/根。D1K864+480D1K864+450段為Vb型復合襯砌,臺階法加臨時橫撐。b級圍巖初期支護:全環設置工20b的拱架,規格:工20b拱架,間距0.6m,拱部140設置錨桿25x7中空錨桿L=4.0m,間距為1.2mx1.0m,長度為4.0m/根,拱部140以下設置22砂漿錨桿L=4.0m,間距為1.2mx1.0m,長度為4.0m/根。拱部及拱墻部位設置8的鋼筋網片,網格間距為20cm20cm。拱部及拱墻噴射混凝土厚度28cm的C30混凝土,仰拱噴射混凝土厚度為28cm的C30混凝土。拱部設置42小導管L=4.0m,環向間距0.4m,共50根,縱向每2.4m/環,每35m/根。小導管注6、漿采用水泥凈漿1:1的水灰比。五、施工工藝流程淺埋段施工前需先進行地表處理后,才能進行暗洞施工。進、出口段需施工完成永久截水天溝、開挖邊仰坡面及洞口預加固后方可進行暗洞施工。1、施工前準備工作在施工前由項目部總工組織全體技術人員及各級管理人員對淺埋段原地物、地貌以及裸露巖體進行實地踏勘,勘查結果與設計圖紙進行比對,澄清有關技術問題。組織測量組對該淺埋段進行地形測繪,繪制地形圖。并對參加的施工人員進行技術交底和培訓。地表清理通過施工放樣,邊仰坡邊樁(地表處理區段中邊樁)后,挖除不小于30cm保護土層,清除地表耕植土、植被草皮、淤泥等雜質,當原始地面坡度陡于1:5時,地表應開挖臺階,臺階寬度不得小7、于1m。施作永久截水天溝永久截水天溝在地表清理完成后進行,采用C20混凝土,為避免山洪沖刷,應在水溝入水口及出水口處采用M10漿砌片石鋪砌。邊仰坡噴射C20混凝土12cm,設置砂漿錨桿4.5m/根,呈梅花型布置1.5*1.5m。2、明洞與暗洞分界處大管棚設置:超前支護管棚設計參數:導管規格:外徑108mm,壁厚6mm;孔口管:熱軋無縫鋼管,外徑133,壁厚5mm;管距:環向間距40cm;傾角:外插角13為宜,可根據實際情況作調整;注漿材料:1:1水泥漿或M20水泥砂漿;設置范圍:拱部140范圍;管棚單根長度:根據施工圖確定。管棚數量:50根一環。管棚施工工藝管棚施工主要工序有施作套拱;搭鉆孔平8、臺、安裝鉆機;鉆孔;清孔、驗孔;安裝管棚鋼管;注漿。工序技術要求高,工藝復雜,施工工藝詳見下圖。 管棚施工工藝流程圖1) 導向墻或管棚工作室施工當為洞外開始施作管棚時,采用導向墻做為管棚施作平臺。導向墻采用C20混凝土,在開挖輪廓線以外拱部150范圍內施作,斷面尺寸為1m1m,導向墻內設2榀I18工字鋼架,鋼架外緣設133壁厚5mm導向鋼管,鋼管與鋼架焊接。鋼架各單元由連接板焊接成型,單元間由螺栓連接,接頭處焊縫高度:腹板9mm,翼緣12mm。孔口管作為管棚的導向管,它安設的平面位置、傾角、外插角的準確度直接影響管棚的質量。用全站儀以坐標法在工字鋼架上定出其平面位置;用水準尺配合坡度板設定孔口9、管的傾角;用前后差距法設定孔口管的外插角??卓诠軕喂毯附釉诠ぷ咒撋?,防止澆筑混凝土時產生位移。導向墻布置圖見附件。當大管棚是在洞口施作,為保證大管棚施工的空間,需要開辟大管棚工作室。按單節導管長6米,鉆機機身及主動鉆桿共2.0m,則工作室的長度應為800cm,擴挖較設計設計斷面大。2)施作導向管工作室開挖、支護完成后,繼續向前開挖2榀比設計斷面大25cm左右的斷面,盡快初噴,封閉掌子面,厚度4cm,形成止漿墻,架設鋼架,采用全站儀以極坐標法放樣法,在工字鋼架上定出其平面位置;用水準尺配合坡度板設定孔口管的傾角;用前后差距法設定導向管的外插角,將導向管焊接在鋼架上。導向管與鋼架高差可通過鋼墊板10、實現調節。焊接應牢固,使鋼架與導向管形成整體,并迅速噴射混凝土形成套拱。導向管長度1m,采用外徑133mm、壁厚5mm熱扎無縫鋼管。3)搭鉆孔平臺安裝鉆機 鉆機平臺可用方木或鋼管腳手架搭設,搭設平臺應一次性搭好,鉆孔由鉆機從低孔位向高孔位進行。 平臺支撐要著實地,連接要牢固、穩定。防止在施鉆時鉆機產生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質量。 鉆機定位:鉆機要求與已設定好的孔口管方向平行,必須精確核定鉆機位置。用全站儀、掛線、鉆桿導向相結合的方法,反復調整,確保鉆機鉆桿軸線與孔口管軸線相吻合。4)鉆孔 為了便于安裝鋼管,鉆頭直徑采用127mm。 地質較好的情況下可以一次成孔;鉆進時產生坍孔、卡鉆,11、需補注漿后再鉆進。 鉆機開鉆時,可低速低壓,待成孔1.0m后可根據地質情況逐漸調整鉆速及風壓。 鉆進過程中經常用測斜儀測定其位置,并根據鉆機鉆進的現象及時判斷成孔質量,并及時處理鉆進過程中出現的事故。 鉆進過程中確保動力器,扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進。 認真作好鉆進過程的原始記錄,及時對孔口巖屑進行地質判斷、描述。作為開挖洞身的地質預探預報,作為指導洞身開挖的依據。5)清孔驗孔 用地質巖芯鉆桿配合鉆頭(127 mm)進行來回掃孔,清除浮渣至孔底,確保孔徑、孔深符合要求、防止堵孔。 用高壓氣從孔底向孔口清理鉆渣。 用全站儀、測斜儀等檢測孔深,傾角,外插角。6)安裝管棚鋼管 鋼管應在專用的管床上12、加工好絲扣,棚管四周鉆8出漿孔(靠掌子面45m的棚管不鉆孔);管頭焊成圓錐形,便于入孔。 棚管頂進采用大孔引導和棚管機鉆進相結合的工藝,即先鉆大于棚管直徑的引導孔(127mm),然后可用10t以上卷揚機配合滑輪組反壓頂進;也可利用鉆機的沖擊力和推力低速頂進鋼管。 接長鋼管應滿足受力要求,相鄰鋼管的接頭應前后錯開。同一橫斷面內的接頭數不大于50%,相鄰鋼管接頭至少錯開1m。7)注漿安裝好有孔鋼花管、放入鋼筋籠(有的情況下)后即對孔內注漿,漿液由ZJ-400高速制漿機拌制。注漿材料:注漿材料為水泥漿或M20水泥砂漿。采用注漿機將砂漿注入管棚鋼管內,注漿壓力一般為0.61.0MPa,具體漿液配合比和13、注漿壓力由現場實驗確定,當無吸漿量情況下,持壓15min后停止注漿。注漿量應滿足設計要求,一般為鉆孔圓柱體的1.5倍;若注漿量超限,未達到壓力要求,應調整漿液濃度繼續注漿,確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。注漿時先灌注“單”號孔,再灌注“雙”號孔。四、臺階法加臨時仰拱(橫撐)施工工藝管段內隧道出口之外淺埋順層偏壓段均采用臺階法加臨時仰拱(橫撐)方法進行施工,臺階法加臨時仰拱(橫撐)法施工工藝如下。1)目前隧道的施工方法有多種多樣,地質條件較好的隧道在施工方法選擇上較為靈活,而地質條件較差的隧道在施工方法選擇上有一定的局限性,主要體現在安全與效益的有機協調統一上。三臺階臨時仰拱法主要應用于14、軟弱圍巖隧道中,從上而下分三個臺階進行開挖,各臺階成環受力的施工方法。2)工法特點 a.施工空間大。方便機械化施工,可以多作業面平行作業。部分軟巖活土質地段可以采用挖掘機直接開挖,工效較高。b.在地質條件發生變化時,便于靈活、及時地轉換施工工序,調整施工方法。c.適應不同跨度和多種斷面形式,初期支護工序操作便捷。d.在臺階法開挖的基礎上,預留核心土,左右錯開開挖,利于開挖工作面穩定。e.當圍巖變形較大突變時,在保證安全和滿足凈空要求的前提下,可盡快調整閉合時間。f.各部開挖及支護自上而下,步步成環,及進封閉,各分部封閉成環時間短,臨時仰拱(橫撐)能有效阻止支護結構的水平收斂,減少隧道圍巖變形。15、 3)工藝原理 三臺階臨時仰拱(橫撐)法就是將大斷面劃分成自上而下三個小單元進行開挖,縮小開挖斷面;采用臨時仰拱(橫撐)就是使每個小單元及時封閉成環,形成環向受力,有效地發揮初期支護整體受力效果,有效阻止支護結構變形。 4)施工工藝流程 采用短臺階,分步平行開挖,爆破施工分成多個作業面進行,將集中爆破化為分散爆破,既減少對圍巖的擾動,又充分利用時間,還增加了爆破臨空面,降低炸藥消耗。分步平行施作拱墻初期支護,混凝土仰拱超前施作及時閉合構成穩固的初期支護體系,保護圍巖的天然承載力,有效抑制圍巖變形。全斷面一次施作防水層和灌筑混凝土襯砌,確保了混凝土襯砌施工質量。監控量測信息反饋指導施工,及時調整16、支護參數。在斷層帶、破碎帶等自穩性較差地層和富水地層中,則采用大管棚和超前小導管預注漿固結、止水等輔助措施后,上部弧形導坑法短開挖施作拱部初期支護,再左右錯位開挖及施作邊墻初期支護;混凝土仰拱緊跟下臺階并及時施作盡早閉合成環受力。 a. 工藝流程(詳見工藝流程圖)圖 工藝流程圖 b.施工方法 1)、開挖(見圖1,圖2,圖3) 開挖1部臺階; a 施作1部洞身結構的初期支護,即初噴4cm厚混凝土,架立鋼架; b 鉆設系統錨桿后復噴混凝土至設計厚度,底部噴10cm混凝土封閉; 上臺階施工至適當距離后,開挖2部臺階,接長鋼架,施作洞身結構的初期支護及封底; 開挖3部臺階,及時封閉初期支護; 灌筑該段17、內IV部仰拱; 灌筑該段內V部仰拱填充; 利用襯砌模板臺車一次性灌筑VI部襯砌(拱墻襯砌一次施作)。 圖1三臺階臨時仰拱(橫撐)法工序橫斷面示意圖圖2三臺階臨時仰拱(橫撐)法工序縱斷面示意圖圖3三臺階臨時仰拱(橫撐)法工序平面示意圖 2)初期支護初期支護是由錨桿、鋼筋網、鋼架和噴射混凝土組成的一種聯合受力結構。為保護圍巖的天然承載力,初期支護要盡快施作,其施工流程見初期支護施工工藝流程。圖4 初期支護施工工藝流程a、初噴混凝土封閉巖面用高壓風自上而下吹凈巖面,埋設控制噴射混凝土厚度的標志釘,如工作面有滴水或淋水,鉆孔埋管做好引排水工作。從拱腳或墻角向上堆噴,以防止上部噴射回彈料虛掩拱腳(墻角)18、而不密實,以致強度不夠,造成失穩;先將凹洼部分找平,然后噴射凸出部分,并使其平順連接。沿水平方向以螺旋形劃圈移動,噴頭與受噴面垂直,噴嘴至受噴面距離0.61.0m。噴射混凝土表面應大面平整并呈濕潤光澤,無干斑或滑移流淌現象。b、施作結構錨桿,掛設鋼筋網初噴混凝土后應及時施作錨桿,錨桿必須設置墊板。各臺階初期支護連接處左右均需設不少于2根鎖腳錨桿,確保初期支護不失穩。鋼筋網為8mm的鋼筋焊接而成,網格為20cm或25cm。鋼筋網搭接1個網格,網片間采用焊接。c、安裝鋼架鋼架是軟弱圍巖初期支護的重要組成部分,應嚴格按設計圖及設計要求加工制作和架設。鋼架安裝注意事項及要求:鋼架拱(墻)腳應架設在穩固19、的基巖上或底部鋪墊槽鋼,以保證鋼架基礎穩固。安裝前應清除基腳下的虛碴、虛土及雜物。鋼架平面垂直于隧道中線,傾斜不大于2;鋼架的任何部位偏離鉛垂面不大于5cm。為增強鋼架的整體穩定性,應將鋼架與縱向連接筋、鎖腳錨桿焊接牢固。鋼架連接接頭要牢固。拱腳部位易發生塑性剪切破壞,故該部位接頭除栓接外,還應四面幫焊,確保接頭的剛度和強度。條件允許時,接頭最好采用角鋼連接板,便于混凝土全面握裹。鋼架和初噴層間有較大間隙時要設騎馬或楔形墊塊頂緊;鋼架與圍巖的間距不應大于5cm。d、施作拱部超前支護和二次噴射混凝土拱部按設計參數施作下一循環超前支護,并把該支護尾端焊在鋼架上。分層噴射混凝土到設計厚度,每層厚5620、cm;鋼架保護層不小于2cm。整個噴射混凝土表面要平順。五、監控量測嚴格按設計要求進行拱頂下沉和周邊收斂位移量測,通過監控量測的信息反饋,及時調整支護參數,以保證襯砌結構的安全。根據施工圖及鐵路隧道監控量測技術規程(TB10211-2007),將監控量測作為關鍵工序列入現場組織,并對支護體系的穩定性進行判別,并對監控量測數據進行分析,以指導現場施工管理。監控量測項目及量測點布置:監控量測項目結合本項目部隧道具體條件,確定開展監控量測的必測項目有:洞內外觀察、拱頂下沉、凈空收斂、地表沉降;選測項目包括:圍巖內部位移、圍巖壓力、鋼架內力、噴混凝土內力、二次襯砌內力、初期支護與二次襯砌間接觸壓力、錨21、桿軸力等。1)洞內、外觀察:開挖面地質描述,包括圍巖巖性、巖質、斷層破碎帶、節理裂隙發育程度和方向、有無松散坍塌、剝落掉塊現象、有無滲漏水等;初期支護狀態包括噴層是否產生裂隙、剝離和剪切破壞、鋼支撐是否壓屈進行觀察分析。詳細描述、記錄、并予以評估,作為支護參數選擇的參考及量測等級選擇的依據。2)拱頂下沉、凈空收斂:將拱頂下沉及凈空收斂位移量測布置在同一個斷面,斷面間距為級為50m,級為30m,級為20m,級為10m。拱頂下沉量測測點布置在拱頂。凈空收斂量測以量測初期支護上各點的絕對位移為目的,通過水平及斜向收斂量測,驗證周邊位移結果。凈空收斂量測測點按設計或規范要求布設。3)地表沉降:量測斷面22、布置與洞內拱頂下沉量測斷面在同一斷面內,軟弱圍巖地段同時進行底板隆起量測,每個量測斷面上測點間距為25m。下沉與凈空水平收斂及拱頂下沉量測頻率相同。地表下沉量測在隧道中線的量測范圍不小于H0+B(隧道埋置深度+隧道開挖寬度)。4)圍巖內部位移:采用振弦式多點位移計、頻率接收儀進行圍巖內部位移量測。爆破后,臺車或風槍成孔,機械錨固安裝,每天量測一次,直至變形基本穩定為止。5)初期支護與二次襯砌間接觸壓力量測: 采用振弦式雙膜壓力盒,頻率接收儀進行監測,每天量測一次,直至壓力基本穩定為止。6)鋼架內力量測:采用鋼筋計、應變計進行監測,每天量測一次,直至壓力基本穩定為止。7)混凝土應力量測:采用埋入23、式混凝土應變計、頻率接收儀進行監測,每天量測一次,直至壓力基本穩定為止。8)變形量測:采用收斂儀和斷面儀進行監測,每天量測一次,直至變形基本穩定為止。9)裂紋觀測:采用讀數顯微鏡觀察。量測測點按設計和現行規范要求布置。隧道拱頂下沉及周邊收斂量測頻率、地表下沉量測斷面間距、變形管理等級、拱頂下沉及周邊收斂量測間距等符合設計和現行規范要求。測點布設洞頂地表下沉量測斷面布置見圖1。洞內周邊收斂量測布置見圖2。拱部下沉、底部上拱、填充面下沉量測布置見圖3。根據開挖方法不同,拱頂下沉和底部上鼓點應采用不同的布置方式,采用其它開挖方法時,測點應根據施工情況進行合理布置,并能反映圍巖、支護穩定狀態,以指導施24、工。凈空變化,拱頂下沉和地表下沉(淺埋地段)等監控必測項目,應設置在同一斷面。 監控量測方法1)洞內外觀察負責人:各施工作業面領工員及工班長。觀察內容:圍巖變化,地下水變化,支護結構外觀、地表是否變化。方法:目測并記錄于交接班記錄本,重大變化記錄于工程日志。頻率:每次爆破后及支護后。2)拱頂下沉、凈空收斂、地表沉降量測采用TCRA1102無尺監測系統(下沉量測亦可采用精密水準儀進行量測),可及時埋點立即觀測。測點在復噴混凝土終凝后一小時內盡快埋設,洞外地表下沉測點提前埋設,保證開挖后12小時內讀取初始數據。方法:TCRA1102無尺監測系統自帶計算軟件并可輸入比較值進行評估。對測點進行量測,每25、條線間的測試長度與初始長度之差為變化值,該變化值與初始長度之比為相對收斂值,據此計算收斂變化速度,來判斷圍巖的穩定性。隧道開挖支護后,在測點位置打入錨桿,在錨桿頭貼上返光片。返光片和棱鏡的作用相同。用全站儀測出至各返光片的距離和角度,計算出測點之間的收斂值。3)圍巖壓力、二次襯砌內力、錨桿軸力及鋼架內力量測使用應力計、鋼筋計、壓力盒分別對圍巖、襯砌、錨桿及鋼架內力進行量測。應力計、鋼筋計、壓力盒的安裝:根據測點應力計算值,選擇鋼筋應力計的量程,在安裝前對鋼筋計進行拉、壓受力狀態的標定。安裝時使鋼筋應力計處于不受力狀態。將應力計上的導線逐段捆扎在鄰近鋼筋上,引到初期支護結構外側測試匣中。量測數據26、整理、反饋現場量測數據及時整理,繪制量測數據與時間的關系曲線及量測數據與開挖面距離的關系曲線,進行數據處理或回歸分析。依據回歸分析、預測位移、收斂、拱頂下沉及鋼筋應力的最終值。以位移時間曲線為基礎,根據位移、位移速率等分析、評定圍巖和支護的穩定性。當位移急驟增加,每天的相對凈空變化超過10mm時,重點加強觀測,并密切注意支護結構的變化;當位移時間曲線出現反彎點時,同時支護開裂或掉塊,此時盡快采取補強措施以防坍方;當位移、周邊收斂、拱頂下沉量達到預測最終值的8090,收斂速度小于0.2mm/d,拱頂下沉速率小于0.15mm/d時,可認為圍巖基本穩定,施作二次襯砌;利用位移、應力(型鋼主筋應力)反27、分析程序對圍巖及支護結構的穩定性進行分析、評價;綜合以上綜合分析、評價及時修正設計,調整支護參數,對施工及時提供建議和措施。根據圍巖與支護間應力量測結果,可知圍巖壓力在橫斷面的分布情況及圍巖壓力值隨開挖時間變化的規律,與理論計算方法做比較,以取得較為合理的圍巖壓力計算方法,檢算初期支護的受力情況(內力及位移),判別初期支護的工作狀態、支護特點,并對初期支護進行安全評估。u(mm)u(mm)t(d)t(d)正常曲線反常曲線ab 位移u-時間t的關系曲線圖量測中的注意事項根據地質條件、量測目的、施工進程,編制量測計劃,組織專門檢測隊伍,由工程技術人員負責實施。量測點埋設宜盡量靠近開挖工作面,要求不28、超過2米,并保證爆破24小時內及下一次爆破之前測讀初讀數。采取措施保護好在施工中的各項量測元件、工具及儀器,及時做好各項測量原始記錄。與設計人員緊密配合,協調一致,及時研究和解決實施過程中出現的問題,確保施工安全。監測實施及管理量測組織:由工程隊組成監測小組,由熟悉量測工作的技術人員35人組成,小組負責編制監測方案、監測項目實施及監測技術資料的整理上報工作,負責保護各階段使用的監測標志及儀器。根據工程進度及時量測、計算、繪圖、分析并及時向主管領導和監理報告量測結果。監測工作本著準確、及時的原則實施。將監測數據、時間變形曲線、對結果的評估,在24h內報送監理工程師及現場配合設計人員。及時研究解決29、實施過程中出現的問題,保證隧道施工安全。圍巖穩定性的綜合判別,應根據量測結果按以下方法進行。(1)按變形管理等級指導施工,見下表。表2 變形管理等級管理等級管理位移施工狀態U2Uo/3停工,采取特殊措施后方可施工注:U為實測位移值;Uo為最大允許位移值。(2)根據位移變化速度判別凈空變化速度持續大于5.0mm/d時,圍巖處于急劇變形狀態,應加強初期支護。水平收斂(拱腳附近)速度小于0.2mm/d,拱頂下沉速度小于0.15mm/d,圍巖基本達到穩定。在淺埋地段以及膨脹性和擠壓性圍巖等情況下,應采用監控量測分析判別。(3)根據位移時態曲線的形態來判別當圍巖位移速率不斷下降時(du2/d2t0),圍30、巖趨于穩定狀態;當圍巖位移速率保持不變時(du2/d2t=0),圍巖不穩定,應加強支護;當圍巖位移速率不斷上升時(du2/d2t0),圍巖進入危險狀態,必須立即停止掘進,加強支護。圍巖穩定性判別是一項很復雜的也是非常重要的工作,必須結合具體工程情況采用上述幾種判別準則進行綜合評判。六、開挖隧道出口淺埋順層偏壓段采取臺階法加臨時仰拱、臺階法加臨時橫撐方法施工。各工法施工工藝如下:1)臺階法加臨時橫撐說明:上圖為臺階法加臨時橫撐施工工序,適用于IV、V級圍巖硬質巖淺埋段及軟質巖深埋地段。施工工序:1. 在上一循環的超前支護防護下,弱爆破開挖 1 部,施作 1 部臺階周邊的初期支護:初噴混凝土,架立31、鋼架(設鎖腳錨管、圖中未示),鋪設鋼筋網,并鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度,架設 1 底部的I18型鋼臨時橫撐(每2榀初支鋼架設一處)。2. 弱爆破開挖 2 部,施做邊墻初期支護:初噴混凝土,接長鋼架(設鎖腳錨管管,圖中未示),鋪設鋼筋網,鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。3. 弱爆破開挖 3 部,施做邊墻初期支護,步驟及工序同2。4. 弱爆破開挖 4 部,施作隧底噴混凝土。5. 在 4 部施工完且清除虛渣后,立即灌筑 V 部仰拱與邊墻基礎。6. 待仰拱混凝土初凝后,灌筑仰拱填充 VI 部至設計高度。7. 根據監控量測結果分析,確定二次模筑襯砌施作時機,拆除臨時橫撐,利用襯砌模板臺車一次32、性灌筑 VII 部(拱墻)襯砌。施工注意事項:1. 隧道施工應堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則。2. IV、V級地段采用臺階法施工時,上臺階每循環開挖支護進尺V級不應大于1榀鋼架間距,IV級不應大于2榀鋼架;邊墻每循環開挖支護進尺不得大于2榀鋼架間距,仰拱開挖前必須完成鋼架鎖腳。3. 鋼架施工應嚴格按設計要求設置拱腳墊板、墊槽鋼等,各施工工序間應注意互相保護,嚴格按照作業程序操作,避免施工機械對已完成的支護形成破環,以確保安全。4. 臨時鋼支撐均采用I18型鋼,與鋼架連接處均設鋼墊板,(24*30*1.6cm)。5. 當巖體破碎自穩性較差時,可采取預留核心土的方法施工;當鋼33、架拱腳下沉或內移時,可以縱向加密I18橫撐,擴大拱腳,并加設斜撐;如初期支護拱頂變形量較大,可參照CRD法增加臨時豎撐,以確保施工安全。6. 復合式襯砌段在施工時,須按有關規范及參考圖的要求,進行監控量測,根據監控量測的結果進行分析,確定灌筑二次襯砌的時機及調整支護參數。對于軟弱圍巖及不良地質地段二次襯砌應及時施作,二次襯砌距離掌子面IV級圍巖不得大于90m,V級圍巖不得大于70m。7. IV、V級圍巖施工時,應確保仰拱距開挖面不超過40m、30m,以保證及時封閉成環。2)臺階法加臨時仰拱上圖為臺階法加臨時仰拱施工工序,適用于IV、V級圍巖軟質巖、偏壓、一般斷層及破碎帶、接觸帶等段落。施工工序34、:1. 在上一循環的超前支護下,弱爆破開挖 1 部,施作 1 部周邊的初期支護:初噴混凝土,鋪鋼筋網,架立鋼架(設鎖腳錨管,圖中未示),鉆設徑向錨桿,復噴混凝土至設計厚度。2. 弱爆破開挖 2 -1部,施作 2 -1部初期支護:初噴混凝土,鋪鋼筋網,架立鋼架(設鎖腳錨管,圖中未示),鉆設徑向錨桿,復噴混凝土至設計厚度;施做臨時仰拱:架設臨時橫撐A(每2榀初支鋼架設一處),鋪設鋼筋網,并噴混凝土封閉臨時仰拱。3. 同 2 -1部施工工序,開挖及支護 2 -2。4. 弱爆破開挖 3 -1部,施作 3 -1部邊墻初期支護,即初噴混凝土,鋪鋼筋網,架立鋼架(設鎖腳錨管,圖中未示),鉆設徑向錨桿,復噴混35、凝土至設計厚度。5. 同 3 -1部施工工序,開挖及支護 3 -2。6. 弱爆開挖 4 部,施作 4 部仰拱初期支護,即初噴混凝土,鋪鋼筋網,架設鋼架,復噴混凝土至設計厚度。7. 灌筑 V 部仰拱與邊墻基礎;待仰拱混凝土初凝后,灌筑仰拱填充 VI 部至設計高度。8. 根據監控量測分析,確定二次襯砌施作時機,拆除臨時橫撐,鋪設環+縱向透水盲溝、防水板+土工布,利用襯砌模板臺車一次性灌筑 VII 部(拱墻)襯砌。施工注意事項:1. 隧道施工應堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則。2. IV、V級地段采用臺階法施工時,上臺階每循環開挖支護進尺V級不應大于1榀鋼架間距,IV級不應大于236、榀鋼架;邊墻每循環開挖支護進尺不得大于2榀鋼架間距,仰拱開挖前必須完成鋼架鎖腳。3. 鋼架施工應嚴格按設計要求設置拱腳墊板、墊槽鋼等,各施工工序間應注意互相保護,嚴格按照作業程序操作,避免施工機械對已完成的支護形成破環,以確保安全。4. 臨時鋼支撐均采用I18型鋼,與鋼架連接處均設鋼墊板(24*30*1.6cm)。5. 當巖體極破碎自穩性較差時,可采取預留核心土或噴混凝土封閉掌子面的方法;當鋼架拱腳下沉或內移時,可以縱向加密I18橫撐,擴大拱腳,并加設斜撐;若邊墻鋼架發生明顯內移,必要時可架設臨時橫撐B;如初期支護拱頂變形量較大,可參照CRD法增加臨時豎撐,以確保施工安全。6. 復合式襯砌段在37、施工時,須按有關規范及參考圖的要求,進行監控量測,根據監控量測的結果進行分析,確定灌筑二次襯砌的時機及調整支護參數。對于軟弱圍巖及不良地質地段二次襯砌應及時施作,二次襯砌距離掌子面IV級圍巖不得大于90m,V級圍巖不得大于70m。7. IV、V級圍巖施工時,應確保仰拱距開挖面不超過40m、30m,以保證及時封閉成環。3)、仰拱施工在設計有混凝土仰拱地段,拱墻初期支護施工完成后,要及時左右錯位跳挖仰拱,安裝仰拱鋼架,進行仰拱混凝土施工,使初期支護盡早閉合成環構成穩固的初期支護體系,并為運輸創造良好環境。 4)、混凝土襯砌混凝土襯砌采用全斷面液壓鋼模臺車、泵送混凝土灌筑。要左右對稱灌筑,防止臺車偏38、移。設置制式檔頭板,以確保施工縫處混凝土質量。七、安全生產技術保證措施1、鉆孔作業安全技術措施鉆眼前,首先檢查工作面是否處于安全狀態,燈光照明是否良好,燈具滿足施工規范中要求最低規定亮度,支護、頂板及兩側邊墻是否牢固,有無松動的巖石,如有松動的巖石及時支護或清除。嚴禁在殘眼中繼續鉆眼;嚴禁在工作面拆卸修理鉆孔工具。進洞施工人員必須戴經檢驗合格的防護用品。2、爆破作業安全技術措施爆破材料的運輸、儲存、加工、現場裝藥、聯線、起爆及瞎炮處理,必須遵守爆破安全規程(GB6722-1986)的有關規定。洞內各爆破作業做到統一指揮,爆破前調度人員通知受影響的相鄰工作面人員、車輛撤離到安全距離外,一般距爆破39、工作面的距離不少于200m。爆破期間,所有動力及照明電路均斷開或改移到距爆破點不小于50m的地點。每日放炮時間及次數根據施工條件明確規定,爆破前爆破人員嚴格檢查爆破網絡,確保一次起爆。遇到下列情況時嚴禁裝藥爆破:照明不足;工作面巖石破碎尚未支護;發現可能有高壓水及泥涌出地段。爆破后必須通風排煙,且其相距時間不少于15分鐘,并檢查有無殘余炸藥或雷管;有無松動石塊;支護有無損壞與變形等,妥善處理后,工作人員才準進入工作面。3、裝碴與運輸安全技術措施洞內裝碴作業的人員、車輛聽從調度的統一指揮。機械裝碴時,隧道斷面尺寸必須滿足裝碴機械安全運轉,并符合下列要求:裝碴不準高于車廂;裝碴機與運碴車之間不準有40、人;運碴車就位和進出,派專人指揮。車輛行駛遵守下列規定:同向行駛保持50m的距離,洞內能見度較差時,加大距離;車輛啟動前必須瞭望與鳴笛;車輛不得帶故障運行。車輛在洞內行駛時,施工人員必須遵守下列規定:不準與車輛機械搶道;不準扒車、追車和強行搭車。洞內倒車與轉向,必須開燈,鳴笛并派專人指揮。4、支護安全技術措施施工前首先對作業面進行檢查,清除松動的巖石和噴射混凝土塊。溶洞大廳支護施工質量必須達到有關標準規定的要求。對洞內拱頂和地表布置的測點定期觀測,發現洞內和地表位移值等于或大于允許位移值,以及地面或洞內出現裂縫時,必須立即通知作業人員撤離現場,待制訂處理措施后再施工。對噴錨地段危石及時處理,腳41、手架、防護欄桿、照明設施確保符合安全要求。噴射機械定機、定人、定崗,認真執行安全操作規程,堅持交接班檢查制度,作好記錄。噴射混凝土作業人員必須佩戴防塵口罩、防護眼鏡等防護用具,并避免直接接觸液體速凝劑,不慎接觸后應立即用清水沖洗。5、監控量測安全技術措施監控量測人員必須經過隧道安全教育培訓,掌握安全操作技術和安全生產基本知識。監控量測實施單位應配備安全員,在隧道監控量測過程中應設有安全崗哨。6、防火與防水安全技術措施施工現場嚴禁明火作業。施工區域設置有效且足夠的消防器材,放在易取的位置并且設立明顯標志。各種器材做到定期檢查、補充和更換,不得挪用。7、洞內電氣設備安全技術措施供電線路采用380/42、220V三相五線系統。照明電壓:作業地段不得大于36V,成洞地段和非作業地段可用220V,手提作業燈為1424V。作業地段必須保證足夠的照明。各種電氣設備和輸電線路有專人進行檢查、維修、調整等工作。所有的動力線和設置都保持在最佳的絕緣和安全狀態。動力線和照明線在隧道的一側布置。所有線路使用設計合理并具有合適絕緣,將線牢固地固定在隧道壁上,并且不受隧道爆破影響而損壞。洞內電氣設備的操作,必須符合下列規定:非專職電工不得操作電氣設備;手持式電氣設備的操作手柄和工作中接觸的部位設有良好的絕緣。使用前進行絕緣檢查。電器(氣)設備外露和傳動部分,必須加裝遮攔或防護罩。36V以上的供電設備和由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的設備的金屬外殼、構架等,必須有接地保護。直接向洞內供電的饋線上,嚴禁設自動合閘,手動合閘時必須與洞內值班人員聯系。