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1、目 錄1 工程概況21.1工程簡介21.2 地質概況21.3 主要技術標準21.4水文地質21.5不良地質31.6 氣象特征31.7 地震動參數32 淺埋、偏壓施工32.1 淺埋、偏壓施工要點32.2 淺埋、偏壓施工技術32.2.1 地表處理42.2.2 施作預加固樁42.2.3 超前大管棚支護42.2.4 暗洞開挖及初期支護42.2.5 監控量測63 露頂處施工73.1 施工方案比選83.1.1 方案一：明挖法83.1.2 方案二：回填貧砼反壓法93.1.3 方案三：套拱法103.2 結論124 施工環保措施135 施工安全措施13xx隧道淺埋段施工方案1 工程概況1.1工程簡介xx隧道位于2、xx鐵路安徽段xx縣境內，起訖里程DK111+050DK111+300。本隧為雙線隧道，全長250m。主要圍巖為級160m，級90m。縱坡為單面上坡，坡度為15。該隧道一側山勢較高，另一側山勢較低，兩側覆蓋分布不均勻，線路左側明顯存在順層偏壓，隧道最大埋深40m，最小埋深在DK111+184.2DK111+201段拱頂外露，無覆蓋層，為半明半暗挖隧道。巖體軟弱破碎，自穩性差。1.2 地質概況表層為Qel+dl/碎石土。下伏基巖為1h炭質板巖、炭質灰巖，強風化呈碎塊狀，弱風化節理裂隙發育，巖體較為破碎。1.3 主要技術標準鐵路等級：客運專線；正線數目：雙線；速度目標值：250km/h，預留進一步3、提速條件；最小曲線半徑：4000m；正線線間距：5m；最大坡度：20 ；到發線有效長度：650m；牽引種類：電力；機車類型：電動車組；列車運行方式：自動控制；行車指揮方式：調度集中；建筑限界：新建時速300350公里客運專線建筑限界。1.4水文地質隧道區地表水以近南北向山脊為分水嶺，向東、西兩側排泄。在DK111+190處有一沖溝，三方匯水，并與村民進山道路相接。地下水主要為孔隙潛水、巖溶水及基巖裂隙水，預測全隧道最大涌水量為535m3/d，為中等富水區。 1.5不良地質經勘察該區域可能存在順層、有害氣體、突水突泥等主要地質災害。有害氣體：主要為煤層瓦斯。 1.6 氣象特征該隧道所處熱帶季風氣4、候區，年平均氣溫15.916.5，極端最高氣溫41.5，極端最低氣溫-14.1；年平均降水量1585.31630.3mm，年最大降水量2308.2mm,年最小降水量987.7mm；年平均相對濕度76%。1.7 地震動參數地震動峰值加速度： 0.05g；地震動反應譜特征周期值： 0.35s。2 淺埋、偏壓施工2.1 淺埋、偏壓施工要點（1）淺埋、偏壓隧道施工中對開挖方案的選擇尤為重要，做到“短進尺、強支護、早封閉“，并且監控量測是重要環節，及時分析圍巖及初期支護的變形情況，合理指導施工。（2）淺埋偏壓隧道的防治先從工程地質入手，了解圍巖結構力學變化規律和自承能力的特點，采取超前加固措施，提高巖體5、本身結構承載力和控制其變形，對初期支護進行加強，對受力結構進行完善，確保變形量在可控的范圍之內，遵循“早進洞，晚出洞的隧道設計原則，盡可能的減少對山體的破壞和擾動。（3）雨季施工對隧道影響很大。圍巖層間充水逐步松散軟化，擴大松弛圈，造成支護體系破壞，同時孔隙水壓力對初期支護產生新的附加應力，嚴重影響到隧道施工安全。盡量避免在雨季施工，施工中考慮加強初期支護的強度并利用輔助措施及時封閉。（4）通過對隧道洞口地段的加固措施，合理的施工組織安排，為隧道的安全、高效施工打下了堅實的基礎，為按期、保質完成本隧道的施工任務營造了良好的施工環境。2.2 淺埋、偏壓施工技術淺埋偏壓隧道進洞施工技術以新奧法原理6、為依據，通過人工配合機械開挖或控制爆破，減少對土體的擾動。在進洞前完成洞口段地表處理、超前支護、錨噴鋼架支護、二次襯砌受力體系轉換。2.2.1 地表處理(1)做好天溝排水設施，開挖過程避開雨季進行，保證排水通暢，防止仰坡不受雨水沖刷，使洞門結構穩定。(2)盡可能在少破壞植被的情況下刷邊仰坡，除去地表雜草后進行邊仰坡防護，永久性邊坡采用錨桿框架梁的形式進行防護加固。2.2.2 施作預加固樁隧道線路左側由于地形偏壓，在明洞段施作錨固樁加固樁13根，樁間距5m(中-中)，樁長分三種，分別為16m、18m、21m，樁分別有1根、1根、3根，樁截面均為2.25m2.5m。錨固樁采用C30、C35鋼筋砼現7、澆，主筋設置在靠山體一側。加固樁是作為抗壓抗偏的一種有效措施，通過施作左側加固樁來抵抗左側山體的側壓力，為確保安全，施工時采用隔樁開挖施工。2.2.3 超前大管棚支護超前大管棚作為洞口淺埋加強段的輔助施工措施，通過管棚和注漿來穩固地層，防止隧道開挖爆破時造成的拱部坍塌。超前大管棚采用長20m，型號為1086mm的熱軋無縫鋼管，注漿孔采用鋼花管，鋼花管上鉆漿孔，孔徑10-16mm，孔距11cm，呈梅花型布置，尾部留不鉆孔止漿段110cm，檢查孔采用無縫鋼管。鋼花管兩端均預加工成外絲扣連接，同一斷面內接頭數量不超過總鋼管數的50%。管距：環向間距40cm。鋼管加工前端呈錐形，管壁四周鉆設16mm的8、注漿孔，孔間距20cm，呈梅花形布置，尾部預留不小于1m的不鉆孔止漿段。2.2.4 暗洞開挖及初期支護開挖施工過程中嚴格按照管超前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、強支護、勤量測、早成環的原則。在軟弱圍巖的地質條件下，采用三臺階臨時仰拱法。.三臺階臨時仰拱法施工工序說明：（1）a、利用上一循環架立的鋼架施作隧道超前支護；b、開挖1臺階階；c、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，并設鎖腳錨（管）桿；d、鉆設系統錨桿后復噴混凝土至設計厚度，底部架立臨時鋼架封閉，則在掌子面噴10cm混凝土封閉。（2）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，參照工9、序進行。（3）a、開挖3部臺階，及時封閉襯期支護。參照工序進行；b、灌注該段仰拱；c、灌注該段隧底填充。（4）根據量測結果分析，待初期支護收斂后，利用襯砌模板臺車一次性灌筑二次襯砌（拱墻襯砌一次施作）。 . 三臺階臨時仰拱法施工要求（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）如有超前支護等輔助施工措施，應首先利用上一循環架立的鋼架施作完畢，再開挖。（3）開挖方式采用弱爆破，爆破時嚴格控制炮眼深度及裝藥量。（4）鎖腳小導管可根據需要設置，以確保下臺階施工的安全。（5）各步臺階一次開挖長度宜控制在2m3m之間，第 3 部臺階開挖后仰拱應緊跟。（6）施工中，應按有關規10、范及標準圖的要求，進行監控量測，及時反饋結果，分析洞身結構的穩定，為支護參數的調整、灌筑二次襯砌的時機提供依據。 三臺階臨時仰拱法施工工序見附圖2.2.5 監控量測監控量測是新奧法的重要內容，也應將監控量測納入施工工序，它所測得有關變形量的數據是反應工程穩定狀態的綜合指標，是確定經濟、安全支護結構參數及合理施工方法的重要依據。處于淺埋偏壓地段，在開挖前在洞頂埋設地表沉降觀測點，進洞支護后立即埋設凈空變化觀測點，為彼此進行驗證，地表沉降與洞內凈空變化斷面設在同一斷面上。觀測斷面間距根據圍巖級別控制在510m，觀測點埋設要牢固，易于識別并妥為保護。每次量測后立即對量測數據進行回歸分析，生成位移時態11、曲線，掌握巖體和支護變形的動態變化規律。按照變形等級管理確定三階段的指導施工，當處于1/32/3范圍內需加強量測，密切關注，采取適宜的加強措施；當超過2/3，暫停施工，分析原因，采取特殊處理措施。3 露頂處施工xx隧道在DK111+184.2DK111+201段拱頂外露，無覆蓋層，為半明半暗挖隧道。埋深深度見下表，縱斷面圖及典型橫斷面圖如下所示。xx隧道淺埋段埋深數據表如下淺埋段埋深數據表里 程DK111+180DK111+185DK111+190DK111+195DK111+200DK111+205埋 深（m）2.468-0.427-2.695-3.135-0.663-2.827縱斷面圖 典12、型橫斷面圖露頂處原地貌照片遠景 近景3.1 施工方案比選3.1.1 方案一：明挖法總體思路DK111+184.2DK111+201段露頂處施作明洞。施工方案土石方采用明挖法，用機械自上而下分層開挖土方，反鏟挖掘機配合自卸汽車裝、運渣，及時進行邊坡穩定支護，隨時監測、檢查山坡穩定情況。邊仰坡按照1：0.75進行刷坡，邊仰坡防護采用50注漿小導管、鋼筋網、噴射砼進行防護；小導管長4.0m，間距1.5*1.5m，梅花形布置；鋼筋網采用6鋼筋網，網格20*20cm。露頂洞口位置取導向墻（套拱）配合大管棚進洞的形式邊仰坡開挖到位后，先施作套拱的施工，作為長管棚的導向墻，采用C20混凝土套拱作為管棚的導向13、墻，套拱在明洞的外輪廓線以外，緊貼洞口仰坡面，護拱內設3榀I18制作的鋼拱架為橫向支撐，管棚的導向管固定在鋼拱架上并焊成整體，導向管采用140mm無縫鋼管，壁厚5mm。在洞口施工放樣后進行搭設支撐體系和內、外模安裝，按設計布置工字鋼、孔口管的位置和角度準確，然后進行護拱混凝土的澆筑，待護拱混凝土強度達到85%時開始長管棚的施工。由于進出口地質條件差異較大，為了保證施工安全，導向墻厚度1m，縱向長度3.5m，導向墻兩側基礎根據地質條件分別進行加固處理。優缺分析優點：造價低；施工工藝簡單。缺點：露頂出地處沖溝三方匯水點，沖溝坡度大，開挖后難以防護。加之，時值多雨季節，對施工影響較大；土石方開挖量大14、，對山體破壞較大，易造成后期工程隱患。 3.1.2 方案二：回填貧砼反壓法總體思路DK111+184.2DK111+201段露頂處采用C20素混凝土回填，待混凝土強度達到強度后，再開始掘進，并按雙線復合式襯砌b進行支護。施工方案通過施工放樣，定出水泥土回填工區后，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，臺階寬度不得小于1m。露頂處回填混凝土高度至少高出隧道拱頂3m，由于沖溝坡度大，坡長較長，且坡腳位置連接村民進山道路，露頂位置回填混凝土前，線路左側需砌筑一段長18m，墻高13m的擋墻，擋墻基礎埋深2.5m?；炷粱靥罡叨燃皳?5、墻設置圖如下。混凝土回填高度及擋墻設置示意圖當掘進里程距露頂處5m時，停止掘進，待回填混凝土強度達到要求時，再開始掘進。掘進過程中，遵循新奧法原理，采用三臺階臨時仰拱法，按雙線復合式襯砌b支護形式進行支護。仰拱二襯緊跟，并做好超前支護及監控量測。優缺分析優點：操作簡單，安全性高，對原山體幾乎無破壞，且擋墻和回填砼對山體有反壓作用；開挖量小，可有效控制臨時邊坡高度。缺點：混凝土回填方量大，擋墻圬工量較大；施工工期長。3.1.3 方案三：套拱法總體思路DK111+184.2DK111+201段整體施作護拱，并按雙線復合式襯砌b進行支護。施工方案在距離露頂處5.0m范圍內，采用雙線復合襯砌b進行支護16、，徑向錨桿改為50注漿小導管，長4.0m。邊仰坡按照1：0.75進行刷坡，邊仰坡防護采用50注漿小導管、鋼筋網、噴射砼進行防護；小導管長4.0m，間距1.5*1.5m，梅花形布置；鋼筋網采用6鋼筋網，網格20*20cm。露頂處洞口位置施作護拱（-斷面），護拱長度2.0m，厚度1.0m。內設四榀I22a工字鋼間距為50cm，縱向采用22鋼筋連接，環向間距為100cm。在拱部140范圍內設置注漿小導管，小導管共設置兩排，第一排共計55根，長6.0m，環向間距30cm；第二排共計56根，環向間距30cm，長6.0m，銜入山體4.0m，小導管尾端與鋼拱架腹部焊接牢固。第一排與第二排小導管錯開安裝，錯開17、間距為環向15cm。拱腳處設置鎖腳導管，并注漿。露頂處護拱（-斷面）厚度1.0m，內設I22a鋼拱架作為橫向支撐，每榀間距50cm，縱向采用22鋼筋連接，環向間距為100cm。在拱部范圍內設置雙層22鋼筋網，鋼筋間距20cm。拱腳處設置鎖腳導管，并注漿鋼筋網與工字鋼布置見圖。 由于露頂段線路左側巖層破碎，地質條件差，套拱基礎需在線路左側端加大尺寸，嵌入基巖不小于0.5m，確保穩定性。露頂處存在沖溝，且在線路左側處與村民進山道路相接，考慮到施工完成后回填土方，需在線路左側設置長18m，高8m的擋土墻。布置位置及尺寸見圖。護拱設置位置及布置形式如下圖所示。護拱設置圖-護拱斷面圖-護拱斷面圖擋土墻與18、護拱布置圖工字鋼與鋼筋布置圖 工字鋼與小導管布置圖優缺分析優點：施工簡便，風險??；對山體破壞很小，植被易于恢復。缺點：施工周期較明挖長，造價亦比其高。3.2 結論采用明挖方案容易造成邊仰坡過高，尤其是在傍山偏壓地段，山內側邊仰坡過高。邊仰坡的開挖破壞原山體的自然平衡狀態，再加上防護不及時、降水等原因的影響，可能導致邊仰坡坍塌、順層滑坡等工程病害。雖然明挖方案造價低，施工工藝簡單，但后期潛在的病害處理對工程的影響遠遠超過其節約成本的優點。回填貧砼反壓法開挖量小，對山體破壞小，可有效控制臨時邊坡高度，保證山體穩定性；擋墻和回填砼對山體有反壓作用，有利于減小山體偏壓；但回填砼量及擋墻圬工量較大，施工19、周期長。套拱法也具有開挖量小，對山體破壞小的特點，避免了大面積開挖帶來的水土流失和噴射混凝土防護對周圍環境的污染；只需施作臨時排水系統，能解決沖溝排水的難題；回填土有利于減小山體偏壓，隧道的永久性安全得到有效保障。從施工的安全性，質量的可控性，以及防排水、環境保護、施工周期、工程造價等多方面因素綜合考慮，套拱法具有安全、易行、經濟的特點，對縮短工期、保證質量、保護環境又都有積極的作用，故xx隧道確定采用套拱法對露頂段進行施工。4 施工環保措施（1）、由于本地區為生態敏感區，因此，施工界限外的植被、植物樹木等不得隨意破壞，必須維持原狀并加以保護；施工用地界限范圍內的樹木、草皮和其他植物，移植利用20、，不得破壞。（2）、永久用地范圍內的裸露地表用植被加以覆蓋。（3）、充分做好開挖邊仰坡、棄碴場地的植被恢復與綠化工作。（4）、在堆棄過程中需先修好擋墻并作好地表水的引排疏導，其坡腳采用漿砌片石防護，不得向河流和設計范圍外的場地棄碴，堵塞溝壑、河道。棄碴堆棄前，將地表熟土推至一旁，待棄碴完畢后將碴頂整平，并填保存的熟土進行復墾。（5）、及早施作防護工程、排水工程和裸露地表的植被覆蓋，防止水土流失。（6）、工程完工后，及時進行現場徹底清理。（7）、防護棄土場，防止造成新的水土流失源。（8）、加強設備養護，減少設備漏油施工機械的廢油廢水，采用隔油池等有效措施加以處理，不得超標排放。（9）、注意保護自21、然水流形態，做到不淤、不堵、不留施工隱患，不阻塞河道。5 施工安全措施（1）、洞內、外施工時，都必須配備專職安全人員；專職安全人員上崗必須佩戴安全人員袖標，凡進洞人員必須戴安全帽。（2）、重視邊坡的穩定和排水，做好截水溝、邊溝，經常檢查邊坡的穩定情況。（3）、加強本段的超前地質預報，注重圍巖監測和觀察，對目測觀察予以足夠的重視，隨時注意圍巖的巖質和分布情況變化，節理裂隙發育程度和方向，掌子面填充物的性質、涌水量，噴混凝土是否產生裂隙，拱架是否壓彎。當圍巖變形量無變緩趨勢或噴射混凝土產生較大的剪切狀態時立即停止開挖，采取輔助加固措施。（4）、隧道施工各班組間，應建立完善的交接班制度。在交接班時，22、交班人應將本班組的施工情況及有關安全事宜及措施向接班人詳細交待，并記載于交接班記錄本上，工地值班負責人(領工員)應認真檢查交接班情況。每班開工前未認真檢查工作面安全狀況，不得施工。（5）、對本段施工必須制訂切實可行的施工安全措施，施工中采取預防措施，不得盲目冒進。（6）、隧道掌子面鉆眼前鉆眼人員到達工作地點時，應首先檢查工作面是否處于安全狀態，如支護、頂板及兩幫是否牢固，如有松動的巖石，應立即加以支護或處理。（7）、洞內爆破作業必須統一指揮。施工爆破時，所有人員必須撤至不受有害氣體、振動及飛石傷害的警戒區外，并設置安全警戒線。（8）、當噴射砼尚未達到一定強度即趨失穩的圍巖，或噴錨后變形量超過設計容許值以及發生突變的圍巖，宜用鋼架支撐進行支護。（9）、把噴層的異常裂縫作為主要安全檢查內容之一，經常進行觀察與檢查，并作為施工危險信號引起警惕。（10）、如發現隧道內有險情，必須在危險地段設置明顯標志或派專人看守，并迅速報告施工現場負責人及時采取處理措施。若情況嚴重時，應立即將工作人員全部撤離危險地區。（11）、在本段開挖支護完成后，及時施作仰拱襯砌以及拱墻襯砌，封閉成環。