1、軟弱圍巖大變形段施工方案一、編制目的象山隧道3#斜井施工的正洞里程,深埋均大于200m,屬深埋圍巖,軟巖可能出現大變形,為了使軟弱圍巖大變形段安全、順利、快速并保證質量地通過,特制定本施工方案。二、編制依據1、新建鐵路龍巖至廈門鐵路象山隧道施工圖。2、現行鐵路設計、施工及質量驗收規范、規程、規定、和標準。3、象山隧道實施性施工組織設計4、深埋特長隧道及其施工地質災害5、已建的深埋隧道高地應力軟弱圍巖大變形施工經驗及科研成果。三、工程設計概況1、設計地質情況象山隧道隧址區主要構造線呈NESW,推斷最大水平主應力方向為NWSE,與隧道軸線夾角60左右斜交,為N94W。本地區地應力強度屬中等應力場地
2、區。隧道除進出口外,洞身大面積出露粉砂巖、砂巖、砂質泥巖等軟質巖地層,DK25+040DK33+350段隧道埋深200m,最大埋深780m。隧道洞身在軟質巖開過程中,DK25+040DK33+350段圍巖可能會發生大變形,需加強支護。左(右)線隧DK(YKD)27+210 DK(YKD)DK29+235地段,隧道可能存在軟巖大變形問題,除DK(YKD)28+315 DK(YKD)DK28+355采用軟巖大變形襯砌外,其余地段設計暫時未考慮軟巖大變形的影響。我工區施工管段內的DK27+210DK29+235,隧道埋深大,開挖過程中,圍巖會發生大變形,設計上DK(YDK)28+315DK(YDK)
3、28+355為級軟巖大變形段。2、設計開挖支護情況(1)超前支護:超前小導管配合型鋼鋼架使用,設計參數如下:超前小導管規格:鋼管外徑42mm,壁厚3.5mm熱軋無縫鋼管,鋼管長度為3.5m;環向間距及搭接長度:小導管環向間距40cm;縱向相鄰兩排的水平投影搭接長度不小于100cm;外插角:510;注漿材料:水泥砂漿水灰比0.51.0(重量比);注漿壓力:0.51.0MPa,對于涌水量較大的松散破碎帶,可采用具有針對性的注漿材料,有關參數具體設計時加以說明;設置范圍:拱部120范圍,每環設置23根。(2)開挖:采用臺階法開挖,按照30cm預留變形量。(3)初期支護:初噴混凝土4cm后,架設18可
4、伸縮性工字鋼架,鋼架間距0.8 m,相鄰拱架間采用22鋼筋連接,環向間距1.0m。可縮性接頭處應預留20cm左右寬的部位暫時不噴射混凝土,待接頭合攏或圍巖變形基本穩定,再噴射混凝土。在拱部設置長度為5.0m長的25中空注漿錨桿,邊墻及仰拱設置長度為5.0m長的22砂漿錨桿,環向間距1.0m,縱向間距0.8m,梅花形布置。然后再鋪設網格間距為20cm20cm的8鋼筋網,最后噴射C25混凝土25cm。(4)二次襯砌采用C30防水鋼筋混凝土,主筋采用22鋼筋,拱部厚50cm,邊墻厚67cm,仰拱厚60cm。四、工程重點及難點(1)本段屬于高地應力條件下的軟弱圍巖大變形,其變形特點為斷面縮小,基腳下沉
5、,拱頂上抬,拱腰開裂,基底鼓起等。變形初期不僅變形的絕對值很大,而且位移速度也很大,如不加控制或控制不及時,一旦大變形控制不好,可能出現塌方,也可能會出現初期支護侵入隧道凈空,引起二次擴挖或換拱,影響施工進度和安全,造成隧道修建成本增加。(2)對大變形的預測很重要,但這又恰好是大變形研究和操作中最薄弱的環節,地應力測試困難復雜,參數不易獲取,而且當前隧道設計對高地應力條件下軟弱圍巖大變形沒有作出比較明確的規定,施工規范也只是指導性的,只有零星地見到各種科研結果,但這種科研結果非常有針對性,只針對某座隧道而言,適用性不強。(3)象山隧道富水,在高地應力下圍巖軟弱破碎,使其支護難度提高,變形更難控
6、制。(4)3#斜井為有軌斜井,混凝土運輸困難,仰拱的及時封閉和二襯提前施工比較困難。(5)象山隧道工期異常緊張,在圍巖較差的情況下,要確保施工進度,軟弱圍巖超前預支護和初期支護工程量大,工序多,實現快速施工比較困難。(6)從其他高地應力條件下軟弱圍巖大變形隧道施工經驗來看,支護參數均要通過現場監控量測的結果對預設計進行驗證和調整,監控量測主要是位移監測和應力監測,應力監測技術較復雜,需要高等院校的科研機構協作完成。五、大變形的預測及判斷設計說明,本地區屬于中等強度地應力,在軟質巖的開挖過程中可能會出現大變形,為了盡量避免大變形侵限,擴挖影響施工進度和施工安全,這就需要提前對大變形進行預測,除采
7、用必要的超前地質預報預測外,也可按照下面積幾種方法進行綜合預測和判斷,確保變形及早發現,及早采取措施,避免返工。1、根據鐵路隧道施工規范(TB10204-2002)的規定,當實際應力比大于臨界應力比時,則產生大變形,判定標準為:2/ Rb=1=32/ Rb=2=2其中,2為水平地應力,Rb為圍巖抗壓強度。2、根據鐵路隧道設計規范(TB10003-2005)的規定,可采用洞內圍巖的單軸飽和抗壓強度Rc和最大地應力(max)的比值來判斷圍巖所處的地應力狀態,從而預測是否會發生大變形。采用孔徑變形法或水壓致裂法測試該區段最大地應力值,根據TSP超前探測中圍巖彈性縱波速,超前地質鉆孔對前方圍巖堅硬程度
8、的判斷,在巖質變差時(估計巖石單軸飽和抗壓強度低于30MPa),對洞內巖石取樣測定其單軸飽和抗壓強度等措施來確定是否是軟巖,計算Rc/max的比值:當Rc/max=47,圍巖處于高應力狀態當Rc/max4,圍巖處于極高應力狀態這兩種狀態均可能發生大變形,可據此量化指標作為大變形的判斷依據,采取大變形施工措施。也可通過表觀現象來判斷:巖芯時有餅化現象,開挖過程中洞壁巖體位移顯著,持續時間較長,成洞性差,可判斷為高地應力。巖芯常有餅化現象,開挖過程中洞壁巖體有剝離,位移極為顯著,甚至發生大位移,持續時間較長,不易成洞,可判斷為高地應力。3、根據已施工段落的監控量測結果進行判斷(1)根據烏鞘嶺隧道的
9、研究成果,結合本隧道的開挖尺寸,隧道圍巖變形量或推算最大變形量大于或等于鐵路隧道監控量測技術規程(TB10121-2007)規定的隧道初期支護極限相對位移的二倍以上時,就可以認為是大變形,對同樣的地層,應采取大變形的施工措施。(2)參考鐵二院對南昆線高地應力下軟弱圍巖大變形隧道的科研成果以及臺灣學者王泰典等的研究,建議以初期支護位移值以及支護破壞現象作為標準,通過監控量測和觀察來判斷。當采用常規支護的隧道由于地應力較高而使其初期支護發生程度不同的破壞且位移值Ua與洞壁半徑a之比大于3%,認為發生了大變形。為便于根據大變形的嚴重程度有針對性地選擇整治措施,對不同嚴重程度大變形的等級采取如下分類:
10、大變形等級分類大變形等級Ua/a(%)初期支護破壞現象輕度36噴混凝土層龜裂,鋼架局部與噴層脫離中度610噴混凝土層嚴重開裂,掉塊,局部鋼架開裂,錨桿墊板凹陷嚴重10現象同上,但大面積發生,且產生錨桿及鋼架變形扭曲現象注:1、表中Ua為洞壁位移,a為隧道當量半徑,為監控量測點位置圓的半徑。2、表中變形及位移均在初期支護已施工的條件下產生,該支護體系為常規標準支護。(3)根據大變形圍巖的特征來判斷圍巖級別低,一般為、級圍巖,少數級圍巖(指級圍巖中的軟巖)巖體抗壓強度低,考慮試件尺寸和節理影響后,強度較低,一般小于2.5MPa。如果將發生變形,在已經支護過的地段,通過對其支護變形狀態觀察來判斷地應
11、力情況。六、主要施工方法及操作要點1、主要施工方法(1)超前地質預報:采用TSP203、超前水平探孔、地質素描、數碼成像技術對可能發生大變形的軟巖地段進行預報。(2)超前支護:采用超前小導管注漿進行超前預支護。(3)開挖:采用臺階法開挖,下臺階滯后上臺階5m,仰拱滯后下臺階20m,采用光面爆破保證開挖成形,考慮鋼拱架的安裝間距,每循環控制在2.0m左右。(4)初期支護:采用全斷面5m“徑向長錨”+封閉式可縮性18鋼架+全斷面網噴25cm混凝土支護。(5)二襯:及時施作仰拱,仰拱距離掌子面不大于25m,采用防干擾棧橋一次性全幅灌注,每次每段灌注6m,根據監控量測結果,當變形達到0.5mm/d時,
12、可施作二次襯砌,如果由于控制變形的需要,可提前施工二次襯砌,灌注作業面距離掌子面不大于60m,采用整體式模板臺車,每次澆筑12m。(6)監控量測:監控量測應貫穿于整個施工過程,測試項目包括位移量測(拱頂下沉、拱腰收斂,拱腳收斂,墻腰收斂,隧底隆起,二次襯砌收斂),初期支護狀況觀察,還進行圍巖內部位移、圍巖壓力、初期支護鋼架應力、初期支護混凝土應力、錨桿軸力、初期支護與二次襯砌/模筑襯砌之間的接觸應力以及二次襯砌/模筑襯砌混凝土應力7項,根據監控量測結果及時對支護參數進行優化設計,充分體現動態設計的思想。2、主要施工工藝軟弱圍巖大變形施工工藝流程設計如下:軟弱圍巖大變形施工工藝流程圖上臺階翻碴、
13、找頂上臺階翻碴通風上下斷面同時起爆掛網施作系統錨桿超前支護(如有)安裝拱架上臺階測量下臺階出碴上臺階噴砼下臺階測量下臺階鉆眼掛網系統錨桿安裝拱架下臺階噴砼裝藥、連線上臺階鉆剩余的炮眼仰拱和拱墻混凝土施工獨立于隧道開挖各個工序,不占用整個循環時間。3、各工序操作方法(1)超前地質預報施工前,根據隧道的埋深及區域構造作用的大小,確定隧道高地應力地段,采用TSP203探測預報掌子面前方圍巖的強度,再通過50m超前水平探孔準確預報圍巖的強度,有必要時可采取高分辨電法探測、紅外探水和地質雷達等多種超前地質預報檢測方法進行綜合預報,準確掌握掌子面前方的圍巖情況。施工中,通過掌子面地質述描判定圍巖的級別、硬
14、度及變化趨勢,并利用數碼成像技術對洞壁變形實時監測,對軟巖的礦物成分、含水率、自由膨脹率和單軸抗壓強度等進行系統地測試,根據實測參數進行數值模擬分析,必要時進行模型試驗,經綜合分析后,確定可能發生大變形的軟巖地段,避免發生地質災害。DK(YDK)28+315DK(YDK)28+355段設計明確為級圍巖大變形段,尤其注意其超前地質預報的規范性。(2)開挖開挖爆破之所以對初期支護的變形產生影響,主要是開挖爆破施工中,因炸藥爆炸產生的爆破沖擊波對圍巖產生破壞作用,導致圍巖本身的巖性發生變化,使得巖石內部結構發生變化后松散范圍擴大,對初期支護產生較大的外力,因此初期支護則產生較大的變形。為了更好的保護
15、圍巖,控制變形,開挖爆破遵循“弱爆破”的原則施工,并采用臺階法施工,開挖工藝如下:施工準備鉆孔吹孔裝藥聯線引爆爆破檢查及瞎炮處理找頂施工準備進入掌子面前,根據設計的循環進尺,配備3m鉆桿,42鉆頭,鉆頭事先安裝好,安裝鉆頭前檢查鉆桿是否堵塞,如堵塞應及時處理,鉆頭安裝后,對釬尾進行保護,避免堵塞。在上一工序收工的同時,將TY28氣腿式風鉆搬運至工作面,檢查風水管路的漏風漏水情況,出現問題及時處理,檢查風鉆的潤滑情況,接風水管,并及時安裝施工臺架。鉆孔在施工準備過程中,在大量鉆孔前,根據掌子面的地質情況,結合炮眼的位置,施作5.0m的超長鉆孔,探明前方地質情況。施工中按照爆破設計布孔,保證鉆孔的
16、傾角,同時根據掌子面的實際情況,控制鉆孔深度,使孔底基本位于同一平面。周邊孔要嚴格控制間距、平行度與外插角,掏槽孔控制角度和孔底位置,所有鉆孔根據掌子面情況控制深度和角度,使炮孔孔底基本位于同一平面上(掏槽孔除外),并布置均勻,基本達到爆破設計要求。鉆進過程中,根據鉆進速度、卡釬情況、排碴情況判定前方圍巖有無變化,出現圍巖變化及時調整爆破設計。采用鉆孔中插炮桿的辦法控制鉆孔的角度。吹孔吹孔必須保證孔內無殘碴,使裝藥工作順利進行,吹孔采用高壓風配吹筒進行,吹筒末端設擋碴器,避免飛碴傷人。裝藥為確保施工安全,在上臺階或下臺階鉆孔時,不能在上臺階或下臺階上進行裝藥工作,但在上臺階鉆孔時,下臺階可進行
17、裝藥,下臺階鉆孔時,上臺階可進行裝藥。周邊孔應采用間隔裝藥,將藥卷均勻地綁扎在竹片上,相互間隔一定距離,并以導爆索連接,起爆雷管安放在中部或底部藥卷上。其他鉆孔采用集中裝藥,起爆雷管一般安放在距孔底第二個藥卷上。起爆雷管置于藥卷的中部,其聚能穴朝孔口方向。安放帶有起爆雷管的藥卷和后續藥卷時輕拉導爆管,避免導爆管在鉆孔內打結。每裝12個藥卷后,應用炮桿將藥卷抵緊,避免藥卷間出現間隔而產生拒爆現象。裝藥完成后應將孔口堵塞。聯線上下臺階同時起爆,根據斷面情況,分組聯線,每組的雷管數量控制在25個以內,采用1段毫秒雷管將每組之間聯結,連接時安放2個雷管,并將引爆雷管放在導爆管中部,用電工膠布將雷管和導
18、爆管扎緊。引爆用電雷管引爆連接雷管,進而引爆起爆雷管和炸藥。爆破檢查及瞎炮處理爆破通風后,專業工程師進入掌子面進行爆破效果檢查,查看是否有瞎炮現象,如有瞎炮,根據實際情況做以下處理:電雷管未引爆全部或部分起爆網絡:重新連線起爆。引爆雷管未引爆單孔內炸藥:重新安裝引爆雷管,并用電雷管起爆。單孔部分炸藥未引爆:以竹木器具或高壓風水清除孔內炸藥,重新裝藥起爆。找頂爆破完成后,派專人對掌子面的危石、拱部或邊墻浮石進行處理。(3)出碴上部扒碴采用PC210挖掘機進行,下部出碴采用ZLC50裝載機裝碴,15t自卸汽車運碴至井底碴倉后提升至井口,再轉載至棄碴場。(4)錨桿支護錨桿在軟質巖層隧道中可以通過其與
19、圍巖的相互作用而提高巖石的抗剪強度C和內磨擦角,從而使得巖石內部結構趨于緊密,減少對初期支護的作用力,從國內外處理高地應力下軟巖大變形的經驗來看,施工徑向長錨對大變形起著重要的作用,所以要確保錨桿支護的施工質量。設計采用5m長的中空注漿錨桿和砂漿錨桿,采用TY28氣腿式風鉆配5m鉆桿,42鉆頭鉆鑿錨桿孔。由于鋼架之間的間距較小,可不將系統錨桿設置在兩榀鋼架之間,為了盡早發揮錨桿的支護作用,強化鋼架的支護作用,此工序中將系統錨桿施工成“鎖腳錨桿”,提前發揮作用,在噴射混凝土前施工完畢,一方面減少對施工的干擾,另一方面提前發揮錨桿的作用,實現既控制變形,又能節約時間,達到快速施工的目的。錨桿施工角
20、度應盡量垂直巖面,使錨固范圍(錨固有效長度)最大,錨固后的抗拔力不得小于150KN。(5)工字鋼架施工型鋼剛架對變形的控制主要在于型鋼剛架單元間聯結不牢固、不圓順時,易在聯結部位或不圓順的地方產生應力集中,引起該部位變形突出,產生破壞后使初期支護整體剛度降低,加速初期支護的變形。此工序將超前預支護安排在在拱部型鋼架立好后進行,盡可能減少工序來回交錯,這樣就只需接一次風、水管路,就可以完成開挖鉆眼、超前預支護鉆眼、錨桿鉆眼,可節約循環作業時間。下臺階開挖應左右交替進行,單側落底不得多于3榀,也可全寬一次開挖,但落底不得多余1榀。為了適應預留30cm的大變形,鋼架采用了可伸縮連接頭,施工時一定要保
21、證該接頭能發揮作用,否則可能出現預留變形量達到設計要求后拱架出現變形。鋼架采用人工架設,剛架要垂直,不得傾斜,垂直度偏差不得大于2,各單元間聯結要牢固,圓順,受力良好,各榀型鋼間縱向連接要牢固,以保證形成整體受力。(6)噴射混凝土施工噴射混凝土施工質量的好壞對變形產生控制,主要表現在噴射混凝土的早期強度和密實度。噴射混凝土早期強度高,可以提前承受較大的圍巖壓力;密實度好,抵抗變形的能力就強。此工序的重點是需要將拱部、邊墻噴射混凝土采用多臺小型TK950噴漿機同時進行,實現快速施工。為使噴混凝土施工占用的時間縮短,避免圍巖長時間暴露在空氣中,風化嚴重,變形很大,采用4臺小型TK950噴漿機同時進
22、行上臺階或下臺階噴射混凝土作業,使噴射混凝土施工時間縮短,也使得圍巖暴露在空氣中的時間也較短,可減小變形。可伸縮接頭處應預留20cm左右寬的部位暫不噴射混凝土,待接頭合攏或圍巖變形機本穩定,再噴滿混凝土。噴射混凝土的早期強度,4h噴射混凝土應達到設計強度的50%,24h噴射混凝土強度應滿足設計強度要求。噴射混凝土應外觀密實,孔隙率小,抗滲性好,噴射混凝土密度應達到2400Kg/m3以上。(7)仰拱的施工及時施工仰拱是控制初期支護變形的重要措施,根據其他軟弱圍巖大變形隧道施工監控量測結果的對比分析,仰拱澆筑后形成支護封閉環,變形才會得到有效控制,才能大大增強初期支護抵抗變形的能力。仰拱與下臺階的
23、距離盡量控制在20m以內,仰拱從開挖到完成的時間應盡量縮短(包括仰拱開挖、出碴、清底、安設仰拱型鋼(接邊墻)、綁扎仰拱鋼筋、灌注仰拱混凝土、補噴邊墻腳初期支護噴射混凝土等),每一循環仰拱的施工時間盡量控制在24h以內,可采用減少仰拱每循環的施工長度來達到快速成環的目的,以6m一循環為宜,切忌仰拱暴露時間過長,引起變形過度發展。(8)二次襯砌在高地應力狀態下的軟弱圍巖大變形,根據以往處理經驗來看,變形是長期的、很難趨于收斂,如果不及時施工二次襯砌混凝土,則初期支護變形到一定程度后就會開裂破壞,最后出現坍塌。因此,也必須對拱墻混凝土襯砌與掌子面的間距進行控制,考慮到各個工序合理的操作空間,開挖爆破
24、對防水板施工、對二襯混凝土的質量影響,控制在60m以內。拱墻混凝土襯砌采用12m長整體式襯砌模板臺車,混凝土在洞口攪拌站集中拌制后運到工作面,混凝土輸送泵泵送入模。(9)監控量測位移量測,設5個位移量測項目:拱頂下沉、拱腰收斂,拱腳收斂,墻腰收斂,隧底隆起(每個斷面3個測點),每10m布設一個斷面,當有滲漏水時,宜適當加密,在開挖以后4h內埋設,12h內讀取初始讀數,至少每天進行一次,可根據變形情況增大量測頻率,根據量測數據分析,按照鐵路隧道監控量測技術規程(TB10121-2007)判斷圍巖的變形情況是否出于正常狀態,為施工安全和支護參數的確定提供科學的依據。量測頻率表變形速率(mm/d)量
25、測斷面距開挖面距離(m)量測頻率15(01)B12次/天515(02)B1次/天25(24)B1次/2天0.52(25)B1次/23天0.55B1次/周注:B表示隧道開挖寬度,斷面測點布置圖參考鐵路隧道監控量測技術規程(TB10121-2007)第條之規定。由于軟巖大變形段開挖后變形按上述表格長時間不收斂的,可在變形量收斂至一定數值后,再以每2天測一次的頻率測2周時間,以便確定變形是否趨于穩定。其它量測項目軟巖大變形段設計還要求對圍巖內部位移及支護應力進行監測,其主要監測項目及方法見下表。其他監測項目及方法表項目名稱方法及工具測點布置及量測頻率內部位移采用振弦式多點位移計,頻率接收儀進行每斷面
26、埋設位移計7個,每個位移計4個測點,每個斷面28個測點,間距2040m,1次/天圍巖壓力和支護間接觸應力采用振弦式雙膜壓力盒,頻率接收儀進行每個斷面10個測點,1次/天,直至壓力基本穩定為止鋼架應力采用鋼筋應力計,頻率接收儀進行每個斷面設10個測點,1次/天,直至壓力基本穩定為止錨桿軸力采用振弦式量測錨桿每個斷面設置量測錨桿7根,每根布置6個測點,共計42個測點,最深點埋深8m。爆破后臺車或風槍成孔,機械錨固安裝, 1次/天混凝土應力采用埋入式混凝土應變計,頻率接收儀進行每個斷面噴層設10個測點,二襯混凝土設10個測點,1次/天,直至應力基本穩定為止注:斷面測點布置參照龍廈施(隧)09-106
27、圖。工作面及初期支護后的地段進行觀察根據工作面的工程地質與水文地質情況,作地質素描,包括圍巖巖性、巖質、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;觀察開挖面附近初期支護狀況包括噴層是否產生開裂、剝離和剪切破壞、錨桿墊板變形、鋼支撐是否壓屈和仰拱開裂、上浮來判斷圍巖、隧道的穩定性和初期支護的可靠性,并進行評估作為支護參數選擇的參考及量測等級選擇的依據通過監控量測的結果來驗證預設計的支護參數是否能使圍巖變形得到有效控制,以便及時對支護參數進行修正。 七、施工進度計劃在級軟巖大變形段,計劃兩天三個循環,即兩天6m的施工進度。八、人力資源安排根據級軟巖大變形段的斷面和支
28、護設計情況,以及設定的進度目標,對軟弱大變形段施工的人力資源作如下安排。主要管理人員配置表序號姓名職務工作職責1張國強工區副主任全面負責協調工區生產、技術及機電工作2鄧偉土木副總工負責施工方案的制定及執行3劉明機械副總工負責電力、機械設備的配置4秦亮工程部長負責技術交底,協調技術、試驗、測量、內業5黎中文測量隊長兼變形監控量測組長負責按照設計斷面放樣,監控量測的位移量測和工作面及初期支護后的地段觀察部分6唐道國試驗室主任負責用于工程實體原材料、成品、半成品質量的控制、混凝土施工質量的控制5張元林安檢部長負責安全技術措施制定、交底、檢查、落實5汪吉林隧道隊長負責隧道現場施工6鄭地金洞外機械隊長負
29、責洞外機械及金屬支護、襯砌材料加工管理7侯敏洞內機械隊長負責洞內所有機械設備的管理及維修、養護8盧俊專業(質檢)工程師負責現場施工技術指導、施工質量檢查9侯占鰲專業(質檢)工程師10李文濤專業(質檢)工程師11賈小亞內業工程師負責內業資料的制作、收集、整理12唐標機械工程師負責機械設備的使用、保養操作、修理技術指導主要勞動力配置表序號工種人數承擔工作任務備注1開挖工36鉆眼包括錨桿眼、小導管眼2爆破工4裝藥、爆破3支護工20鋼拱架、錨桿、鋼筋網支護4噴漿工4噴混凝土支護5模板工6仰拱模板、二襯模板的安裝6鋼筋工20仰拱、二襯鋼筋的加工和安裝為實現快速施工,配置較多7砼工9仰拱、混凝土的澆筑8鉗
30、工6鋼拱架的安裝9電工3工作面電力供給和維護10機修工3工作面機械設備的保養、維護11雜工20其它九、設備配置根據軟巖大變形的施工工序和進度要求,施工時采用如下設備配置。主要設備配置清單序號設備名稱規格型號需要數量用途1挖掘機PC2001臺扒碴、出碴、找頂2裝載機ZLC50C1臺裝碴、部分材料運輸3自卸汽車15t2輛運碴4風鉆TY2825把鉆眼5抽水機4KW8臺抽掌子面積水6濕噴機TK9504臺噴射混凝土7電焊機BX-5003臺焊接8開挖作業臺架1個開挖施工平臺9初期支護臺架1個支護施工平臺10砼運輸車6m32輛混凝土運輸11輪式混凝土運輸車TZ-G-X2輛有軌斜井段混凝土運輸12提升絞車2.
31、5m雙筒1臺出碴13提升絞車2.5m雙筒1臺進料、人員上下14仰拱棧橋9m2副仰拱防干擾施工15襯砌臺車12m1臺二襯澆筑十、材料計劃根據施工預設計的支護情況,DK(YDK)28+315DK(YDK)28+355級軟巖大變形段需用如下材料。主要材料需求數量表序號名 稱規格型號用途數量單位備注1噴混凝土C25初期支護1092.80m32鋼筋網8mm初期支護11186.40kg3中空注漿錨桿25;L=5.0m初期支護4800.00m4砂漿錨桿22mm; L=5.0m初期支護36952.00kg5工字鋼I18初期支護82523.10kg6連接鋼板272416(mm)初期支護18266.16kg7螺栓
32、M2780初期支護4488.00個8螺母M27初期支護4488.00個9定位系筋16mm;L=1.0m初期支護5151.00kg10縱向連接鋼筋22mm;L=0.9m初期支護9313.62kg11可縮性連接頭初期支護204.00個12防水鋼筋砼C30二次襯砌1475.20m313襯砌鋼筋HRB335二次襯砌100139.2kg14襯砌鋼筋HRB235二次襯砌19196.80kg15仰拱填充C20二次襯砌313.60m316高效復合防水劑HM-8防排水30979.20kg17防水板4mm防排水1797.6018無紡布400g/m2防排水1797.6019雙壁打孔波紋管63防排水260.80m20
33、雙壁打孔波紋管120防排水198.40m21波紋管30防排水227.5m22中埋式橡膠止水帶30cm防排水315.7m十一、安全保證措施1、組織上,工區成以工區副主任為組長,安檢部長、監控量測組組長為副組長,土木副總,機電副總,工程部長、監控量測人員,專業(質檢)工程師為組員的安全管理機構。2、工序上,將超前地質預報和監控量測納入工序管理,根據超前地質預報做好各種預案,根據監控量測結果(收斂變形、應力監測和初期支護觀察)及時制定各種加固和應急措施,保證施工安全。3、建立嚴格的爆炸物品管理制度,尤其在奧運期間嚴防爆破物品流失,爆破作業嚴格執行爆破安全規程(GB 6722-2003)。4、在施工前
34、,針對軟弱圍巖大變形制定專門的安全預案,然后再對工人進行詳細交底,施工中由專職安檢人員跟班作業,發現違章操作,安全隱患立即整改,定期進行安全案檢查,找出安全隱患出現的原因,把握安全動態,及時找準原因,制定解決措施。5、嚴格遵守“短進尺、弱爆破、緊(強)支護、快閉合,勤量測”的原則施工大變形段。6、下臺階開挖必須單側落底或雙側交錯落底, 避免上部斷面兩側拱腳同時懸空,造成塌方。7、樹立保證隧道施工質量是保證隧道施工安全的前提的觀念,改變一般地段隧道支護施工應付了事的施工態度,確保支護質量,保證施工安全。8、放炮后,加強掌子面的照明,進行充分找頂;在出碴過程中,由于應力的釋放圍巖還會剝落,故應堅持
35、隨時找頂,確保機械與人員的安全;支護過程中,也應堅持隨時找頂,防止應力作用而產生的新危石傷人,對支護過的地段,可能由于大變形出現噴層開裂、剝落和掉塊,要加強對噴層的觀察,及時處理開裂的噴層,保證人員通行安全。9、施工超前鉆時,可多打超前鉆孔,提前泄水,開挖后施作徑向泄水孔,使裂隙水沿固定通道滲出,減少圍巖被水軟化的速度和范圍,防止塌方。10、施工用電必須符合用電安全規程,所有設備均嚴格執行“三相五線制”,嚴禁非專業人員操作機電設備。11、加強對設備的檢查、保養、維修,保證安全裝置完備、靈敏、可靠,確保設備的正常安全運轉。12、管理人員及施工人員必須佩帶安全帽,無安全帽不準進洞。高處作業必須拴帶
36、安全帶,臺車上所使用器材安放穩固、配件裝箱、裝袋,防止墜落傷人,動力線需通過臺車的必須用絕緣線包裹。十二、質量保證措施1、組織上,工區成以工區副主任為組長,土木副總、工程部長、隧道隊長為副組長,專業(質檢)工程師、領工員為組員的質量管理機構。2、試驗室要確保用于工程實體的各種材料質量滿足規范要求,從源頭上把好施工質量關。3、施工前進行詳細的及時交底,讓所有參與施工的人員牢記各工序操作要點、注意事項、支護參數和質量標準,把“事后把關”改為“事前控制”。4、對軟弱圍巖大變形施工,要“步步為營”,不能因為搶進度而忽視施工質量,最后造成變形得不到有效控制,以后又來擴挖換拱,反而造成進度耽誤、成本增加和
37、安全風險加大。5、徹底改變普通地段支護施工應付了事的習慣,確保光面爆破效果好,錨桿的長度夠、數量夠、錨固到位和墊板安好,鋼筋網的搭接長度符合要求,鋼架的連接可靠和落底堅實,噴射混凝土厚度夠,保證錨、網、架連接牢固,并和噴射混凝土有效形成整體。6、按照設計要求掛足各種防水板、安裝止水帶、導水管等防水材料,并針對具體情況增加防水設施及材料,確保隧道不滲不漏。7、選用施工技術好,責任心強的工人進行施工,把好質量第一關。8、隧道隊嚴格執行“三檢制”(自檢,互檢,交接檢)和隱蔽工程檢查簽證制度,合格后方可進入下一道工序,還要進行定期專項質量檢查制度,把握質量動態,及時找準原因,制定解決措施。9、專業(質
38、檢)工程師跟班作業,指導工人施工,及時制止對質量有影響的行為,加強過程控制,確保施工質量,彌補“事前控制”不足,確保“事后把關”合格。10、對軟弱圍巖大變形段的施工質量實行質量事故賠償制,經調查分析,確實由于施工質量不到位,造成變形未得到有效控制而返工的,要求責任人全額賠償。十三、文明施工措施1、洞內要建立良好的排水系統,保證水流暢通。3、洞內風、水、電管按標準布置。2、洞內及施工現場的建筑垃圾合生活垃圾要隨時清理干凈。3、機械加工、攪拌站、卸碴棧橋下場地規整有序,做到工完場清。4、現場的標識、標牌要醒目、標準,材料、機械器具按要求擺放。5、洞內按照每一百米設置一個里程牌。6、對各出水點進行標
39、示,提醒過往人員注意躲避,對仰拱開挖處進行標示,提醒過往的車輛和行人注意,在隧道內設置醒目的交通指示。十四、環境保護措施1、隧道內排水、其它施工廢水按要求認真做好污水沉淀處理后排放。隧道內施工要采取跟蹤監測煙塵濃度及通風效果,不達標堅持不能施工,保持洞內施工環境達到國家規定標準。2、生活污水采取集中排放,廁所糞便采用無害化處理,浴室排水采用毛發聚集井處理,食堂油污水采取隔油沉淀處理,然后按指定地點排放。生活垃圾配備臨時衛生設施,采取集中收集,嚴禁亂扔亂棄,保持生活區的環境衛生。3、隧道棄碴按指定位置堆放、防護,杜絕亂倒亂棄。4、機械加工棚內機械加工及便道車輛行駛時要控制噪音,經常行車的道路用灑
40、水車灑水,降低揚塵。5、參建人員嚴禁帶火種進入林區,防止火災。不允許亂砍亂伐樹木,保護生態環境。十五、施工過程中可能出現的情況及應急措施1、地應力的大小不同,為達到快速、安全、經濟施工的目的,宜采取不同的施工原則(1)當地應力稍大時,為了快速施工,宜采取主動的的施工方法,采用“強支硬頂”的原則施工。(2)當地應較大時,應充分考慮到經濟合理、技術可行、安全可靠,進行各種隧道結構斷面、圍巖加固方案、初期支護措施、施工組織等的試驗,采取“先試驗,再擇優”的原則選擇最優化組合,指導施工。(3)地應力大時,應采取被動的方法,采取“先柔后剛、先放后抗,早支護、早成環,早襯砌”的原則指導施工。2、按照設計的
41、支護參數,以及上述方案的施工方法和施工工藝,如果還不能有效地控制變形,可采用如下的措施進行加固:(1)改善隧道的開挖形狀,增大邊墻和仰拱曲率,使其開挖結構本身具有較大抵抗變形的能力。(2)如在大變形段有交叉口,在交叉口一側35倍洞室直徑范圍預留變形量應比另一側大,并及時對洞室進行襯砌,減少變形量。(3)可擴大42的小導管的施作范圍,打設在拱部150范圍內,形成帷幕護拱。(4)如掌子面不能自穩,可預留核心土或開挖后立即正面噴射混凝土。(5)上半段面及時施作臨時仰拱,仰拱厚度根據變形情況設定。(6)將上半段面的拱腳處擴大,并增設撐腳錨桿(管)。(7)H 型鋼架剛度比工字鋼架剛度高,可采用H 型鋼來
42、提高鋼架剛度。(8)可采用多層噴射鋼纖維混凝土,提高噴層的強度。(9)可增加錨桿的長度和數量,加大錨桿的直徑,錨桿的長度可根據測定的塑性區寬度(采用地質雷達測定),采用大于1.5倍的塑性區寬度,也可采用可壓縮錨桿,還可采用柔性錨桿(簡易錨索)來對圍巖施工預應力,控制其變形,系統錨桿還可采用注漿錨管,充分利用錨注噴一體化加固措施。(10)可將鋼筋網由單層變為雙層,減小網格間距,增加噴層的剛度。(11)采用雙層二襯,內襯用于控制變形和承擔變形荷載,外襯用于安全貯備,并不得少于30cm,也可在初期支護和二襯間設置變形層。(12)如軟巖強度太低,可采用注漿的方式來提高圍巖強度。(13)設置一道或數道縱向伸縮縫來適應其變形。(14)如變形控制始終得不到很好控制,可先做試驗段,根據各種應力檢測的結果調整支護參數。(15)如出現變形侵限,對侵限部位進行換拱處理,換拱處理的過程中必須逐榀拱架間隔進行,連續換拱長度不大于兩榀拱架。