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1、杭長（滬昆）鐵路客運(yùn)專線湖南段標(biāo)段中國中鐵特殊地質(zhì)條件的隧道施工專項(xiàng)方案中鐵三局集團(tuán)滬昆客專杭長湖南段項(xiàng)目經(jīng)理部二一年八月特殊地質(zhì)條件的隧道施工專項(xiàng)方案編制：復(fù)核：審批：中鐵三局集團(tuán)滬昆客專杭長湖南段第四項(xiàng)目分部目錄1、工程概況 .12、隧道工程施工方法和施工工藝.121、施工測量 .122、鋼件加工 .224、洞口施工 .225、開挖掘進(jìn) .326、監(jiān)控量測 .83、變形塌坍情況的處理 .831 變形情況的處理：.832、塌坍情況的處理 .9特殊地質(zhì)條件的隧道施工專項(xiàng)方案1、工程概況我部共承擔(dān)3 座雙線隧道施工任務(wù)，曾家?guī)X一號隧道DK913+680 DK913+852，長 172米；曾家?guī)X二2、號隧道 DK914+108DK914+611，長 503米；平豐隧道 DK916+120DK916+297，長 177 米。三座隧道均為雙線隧道，總長852米。雙線隧道開挖斷面為152.4m3。管段內(nèi)隧道所經(jīng)地區(qū)屬低山丘陵地貌，地形波狀起伏，地面相對高差小于50 米。其巖石石質(zhì)多為網(wǎng)狀粉質(zhì)粘土，偶見石英礫石，節(jié)理裂隙發(fā)育。隧道埋深較淺，且?guī)r性泥質(zhì)膠結(jié)易破碎，已成坍塌、掉塊。隧道地質(zhì)全部屬于級圍巖，曾家?guī)X一號隧道基巖裸露，為粉砂巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，地下水不發(fā)育。曾家?guī)X二號隧道、平豐隧道的丘坡表層為網(wǎng)紋狀粉狀粘土，谷地表層為粉質(zhì)粘土，下伏泥質(zhì)粉砂巖，泥質(zhì)交結(jié)，節(jié)理裂隙發(fā)育，地下水不發(fā)育。隧道淺埋、偏3、壓，易發(fā)生掉塊和坍塌。2、隧道工程施工方法和施工工藝根據(jù)本工程隧道圍巖成分差、在施工過程中，采用新工藝、新設(shè)備、新材料、新技術(shù)，推行項(xiàng)目管理，優(yōu)化人、機(jī)、料、環(huán)的組合，優(yōu)化施工方案，理順各工序的銜接，均衡施工。在保證質(zhì)量優(yōu)良的前提下，盡量節(jié)約材料。加強(qiáng)管理，不斷提高施工技術(shù)水平，提高機(jī)械設(shè)備的周轉(zhuǎn)。隧道施工方案，主要是從工藝、方案、步驟、措施等四個方面，結(jié)合施工水平和機(jī)具設(shè)備的生產(chǎn)能力，綜合考慮和綜合運(yùn)用。本隧道采用新奧法施工，由出口向進(jìn)口掘進(jìn)。各主要工序或主要項(xiàng)目為：施工測量、鋼件加工、洞口施工、開挖掘進(jìn)、監(jiān)控量測、仰拱施作、矮邊墻施工、二次襯砌等。21、施工測量施工測量的主要任務(wù)是保證隧道4、施工按規(guī)定的精度正確貫通，使襯砌結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求。隧道測量分為控制測量和洞內(nèi)施工測量，控制測量應(yīng)在隧道開挖前完成，洞內(nèi)施工測量應(yīng)配合隧道施工進(jìn)行，做到勤測勤量，并且按測量的標(biāo)準(zhǔn)要求，建立復(fù)核制度，確保準(zhǔn)確貫通。22、鋼件加工鋼件加工持續(xù)時間長、工藝要求嚴(yán)格，是保證施工進(jìn)度和工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本隧道的鋼件共有鋼筋、工字鋼架、鋼管、預(yù)埋件四種類型，在四分部加工場地統(tǒng)一加工，加工后的成品分類堆碼，做好標(biāo)識，杜絕使用錯誤。鋼筋加工在加工棚中采用人工配合小型機(jī)具進(jìn)行，工字鋼架根據(jù)設(shè)計(jì)的弧度在冷彎機(jī)上加工而成，用作長管棚的 1086mm 鋼管，每根長8 米，鋼管間以絲扣連接而成，鋼花管的加工是在管壁上間5、隔 15cm鉆10mm 的注漿孔，孔成梅花型布置，進(jìn)出口施作53 長管棚。水平收斂、拱頂下沉的監(jiān)控量測點(diǎn)，可用鋼筋加工成一頭帶銷孔，長度為 2030cm的鋼件，預(yù)埋在初期支護(hù)的錨噴砼中。23、地表深孔預(yù)注漿隧道進(jìn)、出口為級圍巖屬于粉質(zhì)泥巖，地下水不發(fā)育，施工時易發(fā)生掉塊坍塌，且該段為淺埋段。施工時視地質(zhì)情況采用地表深孔預(yù)注漿加固措施。231、根據(jù)導(dǎo)線控制點(diǎn)測量出需要地表深孔預(yù)注漿加固的里程范圍、用紅油漆標(biāo)出孔的位置。232、用潛孔鉆機(jī)在設(shè)計(jì)孔位鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高。233、注漿材料：水泥單液注漿，水灰比1：1；注漿參數(shù)：孔間距3米，漿液擴(kuò)散半徑2 米，注漿壓力：初壓0.20.5Mpa,終壓 23Mp6、a；注漿方式：采用分段后退式注漿，或全孔一次壓入式及根據(jù)現(xiàn)場情況采取分段前進(jìn)式。每排注漿孔中，先灌注兩端的孔，然后依次向內(nèi)推進(jìn)間隔交錯灌注，灌注量與設(shè)計(jì)數(shù)量大致相等，并達(dá)到設(shè)計(jì)終壓后穩(wěn)定10 分鐘。24、洞口施工洞口施工是進(jìn)洞前的關(guān)鍵，施工工作完善，能保證快速安全進(jìn)洞，洞口施工包括出入口防排水設(shè)施的施工、洞門土石方開挖、錨噴支護(hù)、漿砌防護(hù)、長管棚施作等項(xiàng)目。241、出入口的防排水首先進(jìn)行出入口防排水設(shè)施的施工，挖通天溝和出入口臨時排水溝，完成排水系統(tǒng)。242、土石方開挖洞口開挖采用挖掘機(jī)開挖，裝運(yùn)采用裝載機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行。開挖的土方也應(yīng)分層碾壓以擴(kuò)大施工場地。開挖從上到下進(jìn)行，順坡度挖至仰坡7、腳，每開挖3m高度，均應(yīng)進(jìn)行測量復(fù)核。之后，立即進(jìn)行錨噴支護(hù)，減少邊坡的暴露時間，防止邊坡坍塌。24、錨噴支護(hù)錨噴支護(hù)隨土方開挖從上到下進(jìn)行，在開挖成型的地面，標(biāo)出錨桿的準(zhǔn)確位置，用風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔，孔深錨桿設(shè)計(jì)長度-錨桿外露長度，錨桿外露長度=噴射砼厚度-保護(hù)層厚度（cm），孔徑錨桿直徑15mm。鉆孔應(yīng)圓而直，孔眼盡量垂直于巖石層面。當(dāng)鉆眼完成經(jīng)檢查合格后，安設(shè)錨桿并進(jìn)行噴射砼作業(yè)。噴射砼的工序?yàn)榍逑磶r面機(jī)械設(shè)備就位材料拌和噴漿。244、長管棚施作長管棚采用 1086mm，每根長度為 8.0m 的鋼管。長管棚的施工工序?yàn)椋憾ㄎ讳摷芏ㄎ汇@孔安裝注漿。25、開挖掘進(jìn)長管棚施作完成后，即可開始洞身掘8、進(jìn)。洞身從出口DK916+297開始，往隧道進(jìn)口掘進(jìn)，整個隧道全長177m，均采用六步 CD法開挖，盡量縮小相鄰臺階開挖的臨空面，以保證機(jī)械能夠進(jìn)行作業(yè)的斷面既可，高度控制在 5 米以內(nèi)，掘進(jìn)速度僅為每天1.5 米。洞身施工進(jìn)度以上臺階來控制，開挖各步、二次襯砌、防排水等項(xiàng)目應(yīng)圍繞掘進(jìn)均衡安排。洞內(nèi)存在少量水，開挖時，洞身兩側(cè)均需開挖寬高=0.40.4m 的臨時排水溝，將開挖地段的水引入排水溝，出口利用隧道設(shè)計(jì)縱坡將水排出洞外。進(jìn)口設(shè)置集水井，用潛水泵兩邊抽水，將洞內(nèi)施工地段的凈水排出洞外。洞身開挖是隧道施工的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)按新奧法組織實(shí)施。開挖斷面尺寸必須符合設(shè)計(jì)要求，開挖作業(yè)中，不得損壞支護(hù)9、襯砌和設(shè)備，同時保護(hù)好測量樁號和量測用的測點(diǎn)，做好地質(zhì)構(gòu)造的核對和素描，地質(zhì)變化處和重要地段，應(yīng)有照片記載。開挖爆破采用光面爆破和預(yù)裂爆破。選用 2 號巖石硝胺炸藥和導(dǎo)爆管作為爆破材料。巖石鉆眼采用風(fēng)動鑿巖機(jī)進(jìn)行。當(dāng)出口掘進(jìn)至進(jìn)口段管棚位置時，改為由進(jìn)口向出口施作管棚和開挖，直到貫通為止。隧道圍巖類別為級。對于破碎巖層地段開挖是本隧道施工的關(guān)鍵，破碎巖體自穩(wěn)能力較差，應(yīng)采取多打眼、少裝藥、短進(jìn)尺的弱爆破措施，每循環(huán)進(jìn)尺控制在1.5m 以下，以減少對圍巖的擾動和破環(huán)，達(dá)到安全施工的目的。當(dāng)長管棚注漿完成 8 小時后，即可進(jìn)行進(jìn)洞施工。隧道采用六步CD 法進(jìn)行開挖。2.5.1CD 法施工工序說明10、利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側(cè)壁50 超前鋼花管及導(dǎo)坑側(cè)壁22 水平錨桿超前支護(hù)。人力配合機(jī)械開挖部，高約為6.0m，寬約為 7.5m。施作部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時支護(hù)，即初噴4cm厚混凝土，架立型鋼鋼架和 I18 臨時鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿（管），安裝徑向錨桿及鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。、在滯后于部一段距離后，挖掘機(jī)開挖部，人工整修表面。導(dǎo)坑周邊部分初噴4cm厚混凝土。接長型鋼鋼架和I18 臨時鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿（管）。鉆設(shè)徑向錨桿并鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。、在滯后于部一段距離后，挖掘機(jī)開挖部，人工整修表面，施作導(dǎo)坑周邊初期支護(hù)，步驟及工序同。、在滯后于部一段距離后，11、挖掘機(jī)開挖部，人工整修表面，施作導(dǎo)坑周邊初期支護(hù)，步驟及工序同。、在滯后于部一段距離后，挖掘機(jī)開挖部。接長 I18 臨時鋼架至隧底，底部墊槽鋼。、根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂后，拆除I18 臨時鋼架。利用仰拱棧橋灌筑部邊墻基礎(chǔ)與仰拱。、利用仰拱棧橋灌筑仰拱填充部至設(shè)計(jì)高度。、利用襯砌模板臺車一次性灌注部襯砌（拱墻襯砌一次施作）。2.5.2 CD 法施工控制要點(diǎn)上導(dǎo)坑、部的開挖循環(huán)進(jìn)尺控制為1 榀鋼架間距（0.75 0.8m），下導(dǎo)坑、部的開挖可依據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)加大。導(dǎo)坑開挖孔徑及臺階高度可根據(jù)施工機(jī)具、人員等安排進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。鋼架之間縱向連接鋼筋應(yīng)及時施作并連接牢固。26、監(jiān)控量測根據(jù)12、水平收斂及拱頂沉降值，對巖體內(nèi)部垂直位移進(jìn)行回歸分析，如發(fā)現(xiàn)凈空位移量過大或收斂速度無穩(wěn)定趨勢時，對結(jié)構(gòu)采取補(bǔ)強(qiáng)措施：增加噴漿厚度，或加長加密錨桿，及時加強(qiáng)支撐。提前施作二次襯砌，通過分析校核二次襯砌強(qiáng)度，緊跟開挖面盡快對圍巖施加約束，形成閉合環(huán)，以加強(qiáng)支撐。提前施作仰拱。對地質(zhì)較差地段或位移下沉量、位移速度較大時，適當(dāng)增加量測斷面及量測頻率。各量測項(xiàng)目盡可能選在同一斷面，測點(diǎn)的選擇盡可能具有代表性。當(dāng)隧道水平位移收斂速度為0.1 0.15mm/天，拱頂下沉位移速度為0.1mm/天，可以認(rèn)為圍巖基本穩(wěn)定。3、變形塌坍情況的處理隧道地質(zhì)差，雖然采取了上述的開挖方法，但在局部依然出現(xiàn)了初襯的嚴(yán)重變13、形，造成大面積的換拱，施工工作量及施工難度加大。一旦操作不當(dāng)，就會造成塌坍。針對以上情況，采取了了下列的措施：31 變形情況的處理：如果發(fā)現(xiàn)初期支護(hù)出現(xiàn)變形，采用的方法主要是對各臺階采用工字鋼做橫撐，對初襯做臨時仰拱，形成臨時的封閉，確保不變形。弱地質(zhì)地段，在仰拱開挖，到仰拱混凝土澆筑這段時間，邊墻初襯底部受力處于最不利狀態(tài)，極易產(chǎn)生擠壓變形。開挖仰拱時，對各臺階初襯的工字鋼下部加強(qiáng)鎖腳錨桿，開挖進(jìn)尺控制在2 米之內(nèi)，開挖寬度也在2 米左右，（能施打邊墻鎖腳即可），中間部分的仰拱土相當(dāng)于核心土的作用，以增加初襯邊墻的反向壓力。深度可超過設(shè)計(jì)深度0.60.8m，超過部分初襯工字鋼也加長，采用與仰14、供同標(biāo)號的混凝土回填，在中心部分仰拱土方挖開時，該部分混凝土對支擋初襯的變形起到了很大的作用。32、塌坍情況的處理321 這種圍巖出現(xiàn)塌方的主要原因?yàn)椋篴、各步之間距離拉開過長，下步臺階沒有跟上，導(dǎo)致初襯剛度不足；b、上步臺階撐子面開挖距離過長，初襯沒緊跟；c、初襯超挖部分空洞未填實(shí)，爆破振動等原因，導(dǎo)致空洞上方剝落塌方；322 處理的一般方式采取地表壓漿固結(jié)坍體松散結(jié)構(gòu)、洞內(nèi)采用短管棚注漿、工字鋼支護(hù)的措施。洞外地表壓漿范圍根據(jù)塌坍范圍適當(dāng)加大，洞內(nèi)工字鋼采取每0.6 米一環(huán)，拱頂中空錨桿1.5 米按梅花形布置，逐環(huán)前進(jìn)。二次襯砌完成后，再對陷坑回填夯實(shí)處理。步驟：首先對地表陷坑進(jìn)行防護(hù)，防止雨水地表水進(jìn)入陷坑。在坑周圍挖好截水溝，溝邊溝底抹 5 厘米厚的砂漿。陷坑壁已擾動部分，按 1：0.75坡率進(jìn)行刷坡，進(jìn)行錨桿掛網(wǎng)噴混支護(hù)。在坑底進(jìn)行地表壓漿、固結(jié)，漿液采用單液漿加速凝劑。