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高速公路隧道施工方案優(yōu)化（11頁）.doc

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高速公路隧道施工方案優(yōu)化（11頁）.doc

1、中鐵二十一局三公司寶漢高速公路漢中至陜川界HC-03標(biāo)隧道施工方案優(yōu)化一、工程概況1、梁山一號隧道該隧道位于南鄭縣梁山鎮(zhèn)南寨村以南約50m，為分離式長隧道。隧道左線進(jìn)口樁號ZK316+587,出口樁號ZK317+473,長886m；隧道右線進(jìn)口樁號K316+586,出口樁號K317+438，隧道長度852m，進(jìn)口位于直線上，出口位于曲線上。該隧道位于低山丘陵地貌區(qū)，植被較發(fā)育，隧道進(jìn)口所在斜坡坡度較緩，約20；隧道出口所在陡坡較陡，約35。隧址區(qū)高程578.24653.30m,相對高差75.06m。隧道左線最大埋深61.74m, 右線最大埋深62.57m。隧道進(jìn)口坡面約40，覆蓋層厚度約30

2、cm，主要為粉質(zhì)粘土，可見基巖出露，巖性以白云巖為主，出露巖石節(jié)理裂隙發(fā)育、結(jié)構(gòu)松散，洞口山體斜坡穩(wěn)定；隧道出口為一季節(jié)性小沖溝兩側(cè)，右線覆蓋層較厚約1.5m,左線處基巖裸露，以灰?guī)r為主，下部為頁巖。隧址區(qū)上覆第四系全新統(tǒng)殘坡積物（Q4d1+e1）粉質(zhì)粘土，下伏震旦系上統(tǒng)（Zb）灰質(zhì)白云巖及白云巖，溶蝕現(xiàn)象發(fā)育，巖體破碎，施鉆過程中滲水嚴(yán)重，孔壁掉塊，成孔困難；隧址區(qū)地下水主要以大氣降水為主要來源，通過裂隙向深部運移涌入隧道中，充水通道為巖層孔隙、裂隙及斷層破碎帶。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)普查報告，結(jié)合該區(qū)域地形特征，隧道預(yù)測最大涌水量為703.4（m3/d）。隧道出口左線洞口有覆蓋層，洞口開挖之前對

3、覆蓋層首先進(jìn)行適當(dāng)?shù)那謇恚纯谔坠凹肮芘锸┳魍瓿珊蠓娇蛇M(jìn)洞。出口上方有一沖溝，匯水面積較小，為了確保洞口安全，進(jìn)洞之前對沖溝進(jìn)行修整，避免雨水影響洞口穩(wěn)定。2、梁山二號隧道該隧道位于南鄭縣郭灘鄉(xiāng)查家溝村，為分離式短隧道。隧道左線進(jìn)口樁號ZK317+737,出口樁號ZK318+021,長284m；隧道右線進(jìn)口樁號K317+710,出口樁號K317+992，隧道長度282m，屬短隧道，進(jìn)、出口位于半徑為1200m的圓曲線上。該隧道位于低山丘陵地貌單元，入口側(cè)植被稀少，出口側(cè)植被發(fā)育。隧址區(qū)高程583.75639.05m,相對高差55.3m。隧道最大埋深45m。隧道區(qū)構(gòu)造屬揚子地臺構(gòu)造單元，構(gòu)造系由

4、走向東西的緊密褶皺和壓性斷裂組成的強(qiáng)烈擠壓帶，地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，斷裂活動極為明顯。但隧址區(qū)處在梁山向斜南翼隧址區(qū)上覆第四系全新統(tǒng)殘坡積物（Q4d1+e1）粉質(zhì)粘土，下伏震旦系上統(tǒng)（Zb）白云巖。隧道進(jìn)口位于山坡下部，坡度較緩，覆蓋層厚度約0.5m左右，坡面穩(wěn)定。下部為強(qiáng)風(fēng)化白云巖；灰白色，原巖結(jié)構(gòu)部分破壞，巖芯成短柱狀，溶蝕較發(fā)育，巖質(zhì)較差。上部巖性為薄層殘坡積物粉質(zhì)粘土，全風(fēng)化白云巖。洞口小里程山坡坡腳可見基巖出露，主要為灰質(zhì)白云巖，基本無匯水條件，出露基巖表層節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體相對破碎。出洞口位于生態(tài)農(nóng)場道路旁一坡面之上，坡度約為70，坡面植被發(fā)育，覆蓋層約為50cm,可見基巖出露，出露基

5、巖主要為強(qiáng)風(fēng)化白云巖，灰白色，節(jié)理裂隙發(fā)育，溶蝕發(fā)育，巖芯碎塊及短柱狀。地下水分為松散巖類孔隙潛水、基巖裂隙水兩種類型，風(fēng)化裂隙、張開微張的節(jié)理為地下水的主要徑流通道，以地下徑流的方式排泄于溝谷。隧址區(qū)屬于類環(huán)境類型。本隧道預(yù)測最大涌水量為432.83（m3/d）。3、梁山三號隧道該隧道位于南鄭縣郭灘鄉(xiāng)查家溝村，為分離式短隧道。隧道左線進(jìn)口樁號ZK318+073，位于緩和曲線上,出口樁號ZK318+413, 位于直線上，長340m；隧道右線進(jìn)口樁號K318+043, 位于半徑為1200m的圓曲線上，出口樁號K318+378，隧道長度335m，位于緩和曲線上。隧址區(qū)上覆第四系全新統(tǒng)殘坡積物（Q4

6、d1+e1）粉質(zhì)粘土，下伏震旦系上統(tǒng)（Zb）白云巖。隧道進(jìn)口位于一斜坡上，坡面植被稀疏，坡度約40，坡積厚度0.50m，洞口坡腳可見基巖出露。隧道出口位于一斜坡上，坡面植被稀疏，坡度約40，坡積厚度0.50m，坡面植被稀疏，基巖基本裸露，出露基巖巖性主要為白云巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，裸露巖石主要成碎砂狀。隧道預(yù)測雨季最大涌水量為405.78（m3/d）。隧道洞身穿越地段以灰質(zhì)白云巖、白云巖為主，晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀碎裂狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，最大埋深55m。圍巖穩(wěn)定性較差，巖體破碎，溶蝕發(fā)育。二、施工方案1. 明洞段開挖我項目部按照設(shè)計要求及施工現(xiàn)場具體情況，準(zhǔn)備從梁山一號隧道出口，梁山二號隧道進(jìn)口，梁山

7、三號隧道出口進(jìn)洞。一、洞口開挖明洞段自上至下分層開挖，表層土方采用挖掘機(jī)開挖，直接裝車運輸，基巖采用松動爆破開挖，裝載機(jī)裝車。爆破作業(yè)采用YT-28鑿巖機(jī)成孔，人工裝藥爆破，開挖一層防護(hù)一層。當(dāng)上斷面開挖完成后，利用臺階施工超前支護(hù)，為暗洞施工做好準(zhǔn)備。（一）開挖施工工藝施工工藝流程圖見圖1圖1施工工藝流程圖清除地表測量放線鉆孔裝藥爆破清渣下一循環(huán)邊仰坡防護(hù)施工準(zhǔn)備（二）明洞段施工工序（1）清除開挖邊線范圍內(nèi)的樹木。對于不影響施工的植被盡量預(yù)留，不予以砍伐，以盡量確保山坡的穩(wěn)定。同時采用挖掘機(jī)清除地表堆積層。（2）測量放樣：按設(shè)計斷面尺寸，放出開挖邊坡線，并打樁做出明

8、顯標(biāo)記。（3）在洞口兩側(cè)設(shè)計開挖邊坡以外5-8m位置挖設(shè)排水溝，在洞頂仰坡開挖邊線以上5-10m部位挖設(shè)截水溝，并使截水溝和排水溝順接，以保證水流暢通。（4）出碴：用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)裝碴，自卸汽車運輸。（5）邊坡防護(hù)：邊坡開挖成型后按設(shè)計要求進(jìn)行防護(hù)處理。（三）明洞開挖注意事項（1）在開挖前做好邊坡水溝、仰坡上方的截水溝，并使之連接為一體，避免地表水沖刷坡面，流入路塹內(nèi)。（2）加強(qiáng)防護(hù)，隨時監(jiān)測，檢查山坡穩(wěn)定的情況。（3）為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，開挖土石方應(yīng)棄在設(shè)計要求的地點。二、明洞邊、仰坡防護(hù)洞口段邊仰坡采用錨、網(wǎng)、噴防護(hù)，洞口仰坡采用錨噴混凝土防護(hù)。錨桿采用22螺紋鋼砂漿錨桿，梅花形布置，間距1

9、.2m，錨桿長3.5m。鋼筋網(wǎng)片采用6盤條，網(wǎng)孔間距2020cm，噴射C20混凝土厚8cm。（一）明洞防護(hù)隧道為盡早進(jìn)洞，方案采用模筑砼護(hù)拱大管棚支護(hù)。在明洞襯砌外緣設(shè)60cm厚C25號模注砼護(hù)拱，孔口管環(huán)向間距50cm,長2米，考慮管棚鉆進(jìn)中的下垂，孔口管方向應(yīng)較管棚設(shè)計方向上偏1度，再采用89*6mm熱軋無縫鋼管，環(huán)向間距50cm，接頭用長15cm的絲扣直接對口連接。（二）進(jìn)洞方案（1）梁山一號隧道左線出口覆蓋層為薄層殘坡積粉質(zhì)粘土，節(jié)理溶蝕發(fā)育，穩(wěn)定性差，易產(chǎn)生滑塌，隧道出口明暗交接里程為ZK317+460，根據(jù)我項目部原地面測量結(jié)果，ZK317+460ZK317+440隧道出口覆蓋層很

10、薄，在1.57.5m之間,最薄處為1.5m，而且隧道出口有一小沖溝。根據(jù)上述情況，我項目部建議對該淺埋段ZK317+460ZK317+440，20m進(jìn)行地表預(yù)加固處理，橫向注漿寬度為隧道中線兩側(cè)各10m，縱向注漿長度為ZK317+460ZK317+440，共20m。注漿管采用42*4的熱軋無縫鋼管，注漿管前端鉆花管，鉆孔直徑1cm,間距40cm,梅花形布置，注漿管尾部視冒漿情況可不設(shè)花孔。注漿管間距1.5*1.5m，梅花形布置，注漿材料為水泥砂漿，水泥漿水灰比1:1，注漿壓力初壓為0.51.0MPa，終壓為2.0 MPa，漿液配合比和注漿壓力及管間距可以通過現(xiàn)場試驗確定。灌漿漿液的濃度應(yīng)由稀到

11、濃，注漿壓力由低到高，逐級變換。（2）梁山一號隧道右線出口覆蓋層為薄層殘坡積粉質(zhì)粘土，節(jié)理溶蝕發(fā)育穩(wěn)定性差，易產(chǎn)生滑塌，隧道出口明暗交接里程為K317+421，根據(jù)我項目部原地面測量結(jié)果， K317+421K317+403隧道出口覆蓋層很薄，在1.37.2m之間,最薄處為1.3m，而且隧道出口有一小沖溝。根據(jù)上述情況，我項目部建議對該淺埋段K317+421K317+403，18m進(jìn)行地表預(yù)加固處理，橫向注漿寬度為隧道中線兩側(cè)各10m，縱向注漿長度為K317+421ZK317+403，共18m。注漿管采用42*4的熱軋無縫鋼管，注漿管前端鉆花管，鉆孔直徑1cm,間距40cm,梅花形布置，注漿管尾

12、部視冒漿情況可不設(shè)花孔。注漿管間距1.5*1.5m，梅花形布置，注漿材料為水泥砂漿，水泥漿水灰比1:1，注漿壓力初壓為0.51.0MPa，終壓為2.0 MPa，漿液配合比和注漿壓力及管間距可以通過現(xiàn)場試驗確定。灌漿漿液的濃度應(yīng)由稀到濃，注漿壓力由低到高，逐級變換。（3）梁山二號隧道左線進(jìn)口覆蓋層為薄層殘坡積粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化白云巖，原巖結(jié)構(gòu)部分破壞，溶蝕較發(fā)育，巖質(zhì)較差，手掰即碎，開挖時極易產(chǎn)生滑塌，隧道進(jìn)口明暗交接里程為ZK317+742，根據(jù)我項目部原地面測量結(jié)果， ZK317+742ZK317+795隧道出口覆蓋層很薄，在1.78.2m之間,最薄處為1.7m。根據(jù)上述情況，我項目部建議對該

13、淺埋段ZK317+742K317+795，53m進(jìn)行淺埋段地表預(yù)加固處理，橫向注漿寬度為隧道中線兩側(cè)各10m，縱向注漿長度為ZK317+742ZK317+795，共53m。注漿管采用42*4的熱軋無縫鋼管，注漿管前端鉆花管，鉆孔直徑1cm,間距40cm,梅花形布置，注漿管尾部視冒漿情況可不設(shè)花孔。注漿管間距1.5*1.5m，梅花形布置，注漿材料為水泥砂漿，水泥漿水灰比1:1，注漿壓力初壓為0.51.0MPa，終壓為2.0 MPa，漿液配合比和注漿壓力及管間距可以通過現(xiàn)場試驗確定。灌漿漿液的濃度應(yīng)由稀到濃，注漿壓力由低到高，逐級變換。（4）梁山二號隧道右線進(jìn)口覆蓋層為薄層殘坡積粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化白

14、云巖，原巖結(jié)構(gòu)部分破壞，溶蝕較發(fā)育，巖質(zhì)較差，手掰即碎，開挖時極易產(chǎn)生滑塌，隧道出口明暗交接里程為K317+715，根據(jù)我項目部原地面測量結(jié)果， K317+715K317+724隧道出口覆蓋層很薄，在2.39,2m之間,最薄處為2.3m。根據(jù)上述情況，我項目部建議對該淺埋段K317+715K317+724，9m進(jìn)行淺埋段地表預(yù)加固處理，橫向注漿寬度為隧道中線兩側(cè)各10m，縱向注漿長度為K317+715K317+724，共9m。注漿管采用42*4的熱軋無縫鋼管，注漿管前端鉆花管，鉆孔直徑1cm,間距40cm,梅花形布置，注漿管尾部視冒漿情況可不設(shè)花孔。注漿管間距1.5*1.5m，梅花形布置注漿材

15、料為水泥砂漿，水泥漿水灰比1:1，注漿壓力初壓為0.51.0MPa，終壓為2.0 MPa，漿液配合比和注漿壓力及管間距可以通過現(xiàn)場試驗確定。灌漿漿液的濃度應(yīng)由稀到濃，注漿壓力由低到高，逐級變換。（5）梁山三號隧道左線出口覆蓋層較厚，可按照由原設(shè)計采用型套拱，施作大管棚作為超前支護(hù)。（6）梁山三號隧道右線出口覆蓋層較厚，可按照由原設(shè)計采用型套拱，施作大管棚作為超前支護(hù)。（三）隧道出碴方案優(yōu)化（1）梁山一號隧道、梁山二號隧道棄渣場按照設(shè)計要求隧道棄渣場為K320+700的棄土場，經(jīng)實地勘查后發(fā)現(xiàn)，按照設(shè)計要求棄渣，梁山二號隧道、梁山三號隧道未貫通之前隧道棄渣運距太遠(yuǎn)，而且沒有合適的便道供使用，造成

16、施工成本增加，因此我項目部根據(jù)現(xiàn)場實際情況，梁山一號、二號隧道棄渣場地選擇在K317+450線路左側(cè)的谷溝低洼地帶，上路運距約300m，按此方案施工不僅節(jié)約了資金，而且能充分、合理地使用資源，并且加快了施工進(jìn)度。（2）梁山三號隧道棄渣場按照設(shè)計要求隧道棄渣場為K320+700的棄土場，經(jīng)實地勘查后發(fā)現(xiàn)，按照設(shè)計要求棄渣，運距太遠(yuǎn)，而且沒有合適的便道供使用，造成施工成本增加，因此我項目部根據(jù)現(xiàn)場實際情況，梁山三號隧道棄渣場地選擇在隧道出口附近的臺子溝水庫，上路運距約200m，按此方案施工不僅節(jié)約了資金，而且能充分、合理地使用資源，并且加快了施工進(jìn)度。寶漢高速公路漢中至陜川界HC-03標(biāo)項目部隧道施工方案優(yōu)化中鐵二十一局集團(tuán)第三工程有限公司寶漢高速公路漢中至陜川段HC-03標(biāo)項目經(jīng)理部2010年10月31日

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