隧道浅埋段施工专项方案1.doc

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1、新建沪昆铁路客运专线CKGZTJ-2标二项目部隧道浅埋段专项施工方案编 制: 审 核: 批 准: 中铁三局集团沪昆客专贵州段二项目部二零一三年三月 目 录1编制依据12工程概况13浅埋地段施工总体原则44. 浅埋段施工方法54.1施工前准备工作54.2隧道洞外施工54.2.1地表清理54.2.2施作永久截水天沟54.2.3地表加固处理54.3隧道洞内施工144.3.1超前支护144.3.2监控量测184.3.3开挖294.4主要机械及人员配置404.4.1主要机械设备配置404.4.2劳动力配置415 保证工程质量及安全保证措施425.1 质量保证措施425.1.1质量保证体系425.1.2质

2、量保证组织管理措施435.1.3 质量保证技术措施495.2 安全保证措施495.2.1安全保证体系495.2.2安全生产组织机构505.2.3 安全保证管理制度515.2.4 安全生产技术保证措施566 安全应急预案596.1应急救援预案596.2突发事故应急处理预案601编制依据(1)、新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段实施性施工组织设计(2)、新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段施工图(CKGZTJ-2标二项目部隧道施工图)(3)、CKGZTJ-2标二项目部管段内各隧道进、出洞方案(4)、CKGZTJ-2标二项目部管段内各隧道施工组织设计(5)、铁路混凝土工程施

3、工技术指南(TZ210-2005)(6)、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准(铁建设(2005)160号)(7)、铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设2005157号(8)、铁路隧道工程施工安全技术规程(TB 10304-2009)(9)、铁路隧道防排水施工技术指南(TZ331-2009)(10)、铁路混凝土与砌体工程施工规范(TB10210-2001)(11)、铁路隧道监控量测技术规程(TB10211-2007)2工程概况CKGZTJ-2标二项目部管段内地形起伏较大,地质结构复杂,施工安全风险较大。管段内不良地质发育,尤其是岩溶地质发育,大部分隧道位于溶蚀洼地,部分隧道进出口附近存在

4、暗河发育。管段内地质情况为:构造剥蚀中低山地貌,坡面零星基岩出露,覆土为第四系坡残积粉质黏土、第四系全新统坡洪积层角砾土,厚06m,局部斜坡厚08m不等,下伏基岩寒武系下统杷榔组页岩夹砂岩、下统清虚洞组薄层灰岩盖及寒武系中统高台组白云岩。地层由新到老分述如下: 细角砾土:灰黄、褐黄色,松散,稍湿,细角砾石质成份多为页岩质,一般粒径220mm,占50%,余为粉质黏土充填,厚25m,主要分布于山区沟槽,属级普通土。 红黏土:褐黄、浅黄、棕黄、棕红色,硬塑坚硬状,厚度变化较大,一般厚08m,广泛分布于缓坡及坡脚。该隧道为灰岩、白云岩,其风化产物绝大部分具红黏土特征,属级普通土。粉质黏土:褐黄色,硬塑

5、,夹含20碎石角砾,一般粒径 1025mm,石质成分为强风化页岩、砂岩。主要分布于缓坡地带,厚05m,属级普通土。页岩夹砂岩:褐黄、灰黄色、灰黑色,夹较多薄层状泥质粉砂岩,局部夹泥质灰岩,质软易风化。强风化层呈碎石状及粗角砾状,厚218m,属级软石;弱风化层岩体较破碎,属级软石。白云岩:灰-灰白色,中薄层状,偶见燧石结核,质坚性脆,网状节理发育,岩体破碎,易形成粉末状,风化严重。强风化层厚03m,级软石;弱风化白云岩属级次坚石。灰岩:浅灰色,灰岩,薄层,钙质、泥质胶结,节理裂隙较为发育,节理裂隙分割间距2050cm,裂隙面较平整,其上有钙质风化薄膜及水锈痕迹,岩质较坚硬、性脆,锤击声脆。强风化

6、带(W3)岩体破碎,碎块状,厚02m,属级软石;弱风化带(W2)呈块状及柱状,属级次坚石。管段内隧道隧道不良地质情况主要为顺层偏压、岩溶,特殊岩土为红黏土。详见不良地质情况一览表:工点名称不良地质特殊岩土备注款场坳隧道岩溶、顺层偏压红黏土隧区溶洞、落水洞、岩溶洼地发育,隧道右侧顺层偏压。朱砂堡一号隧道岩溶、顺层红黏土隧区地表见溶沟、溶槽、岩溶洼地等岩溶现象,隧道右侧顺层影响。朱砂堡二号隧道岩溶、顺层偏压红黏土隧道地表常见溶沟、溶槽、落水洞、溶洞、岩溶洼地等岩溶现象,隧道出口D2K473+995线左30m为溶洞(地下暗河入口)。洞身右侧存在顺层偏压。克麻塘隧道岩溶、顺层偏压红黏土隧道进口D2K4

7、73+995线左30m为溶洞(地下暗河入口),D2K474+250洞顶发育一岩溶洼地。大坡隧道岩溶、顺层偏压、岩堆、危岩落石红黏土隧区地表常见溶沟、溶槽、落水洞、溶洞、岩溶洼地等岩溶现象,隧道右侧顺层偏压。毛坪角隧道危岩落石、岩溶、顺层偏压红黏土隧区地表见溶沟、溶槽、大溶洞等岩溶现象发育,隧道洞身发育落水洞,隧道左侧400m发育有大溶洞。隧道右侧存在偏压。竹院角隧道岩溶、顺层偏压红黏土隧址附近喀斯特地貌明显,隧道洞身岩溶发育,隧道右侧顺层偏压。界牌隧道岩溶、顺层偏压、岩堆膨胀土膨胀土以弱膨胀性为主,局部具有中等膨胀性,隧道进口局部土层较厚,需注意加强支护。隧道右侧存在顺层偏压。贵路一号隧道顺层

8、偏压、风化剥落无隧道右侧存在顺层偏压3浅埋地段施工总体原则浅埋段施工前需先进行地表处理后,才能进行暗洞施工。进出口段需施工完成永久截水天沟、开挖边仰坡面及洞口预加固后方可进行暗洞施工。管段内隧道浅埋段施工处理方案如下:工点名称进口出口其他区段观测断面数及观测类型特殊处理措施款场坳隧道D2K471+928-000D2K472+505-542无不少于11个,地表开裂及沉降观测D2K472+528-562采用高压旋喷桩加固朱砂堡一号隧道D2K472+957-D2K473+910D2K473+250-309无不少于12个,地表开裂及沉降观测进口段永久截水天沟以内5m范围内钢花管注浆加固朱砂堡二号隧道D

9、2K473+478-534D2K473+883-930无不少于10个,地表开裂及沉降观测无克麻塘隧道D2K474+084-143D2K474+470-536D2K474+210-280不少于20个,地表开裂及沉降观测D2K474+208-284地表岩溶洼地拉槽(宽6m,长78m)大坡隧道D2K474+942-980D2K475+340-440无不少于14个,地表开裂及沉降观测无毛坪角隧道D2K475+582-640D2K476+463-544D2K476+200-250不少于17个,地表开裂及沉降观测无竹院角隧道D2K476+898-928D2K477+498-DK477+641无不少于18个

10、,地表开裂及沉降观测D2K476+901-进口天沟仰坡范围内钢花管注浆加固界牌隧道DK477+944-DK478+080DK478+460-600无不少于28个,地表开裂及沉降观测无贵路一号隧道DK478+727-850DK479+602-776DK479+010-295不少于58个,地表开裂及沉降观测DK479+010-295采用CRD法施工,DK479+076-103中线左右12米范围内钢花管注浆加固4. 浅埋段施工方法4.1施工前准备工作在施工前由项目部总工组织全体技术人员及各级管理人员对浅埋段原地物、地貌以及裸露岩体进行实地踏勘,勘查结果与设计图纸进行比对,澄清有关技术问题。组织测量组

11、对该浅埋段进行地形测绘,绘制地形图。并对参加的施工人员进行技术交底和培训。4.2隧道洞外施工4.2.1地表清理通过施工放样,边仰坡边桩(地表处理区段中边桩)后,挖除不小于30cm保护土层,清除地表耕植土、植被草皮、淤泥等杂质,当原始地面坡度陡于1:5时,地表应开挖台阶,台阶宽度不得小于1m。4.2.2施作永久截水天沟永久截水天沟在地表清理完成后进行,采用C20混凝土,为避免山洪冲刷,应在水沟入水口及出水口处采用M10浆砌片石铺砌。4.2.3地表加固处理浅埋段隧道开挖支护之前需要,各隧道需要地表加固处理区段如下表:工点名称特殊处理措施款场坳隧道D2K472+528-562采用高压旋喷桩加固朱砂堡

12、一号隧道进口段永久截水天沟以内5m范围内钢花管注浆加固克麻塘隧道D2K474+208-284地表岩溶洼地拉槽(宽6m,长78m)竹院角隧道D2K476+901-进口天沟仰坡范围内钢花管注浆加固贵路一号隧道DK479+010-295采用CRD法施工,DK479+076-103中线左右12米范围内钢花管注浆加固4.2.3.1高压旋喷桩加固款场坳隧道D2K472+528542段采用60旋喷桩加固,加固宽度为隧道中线左侧20m,右侧20m,纵横向间距1m,梅花形布置,端部嵌入基岩以下1m。加固宽度为隧道中线左侧20m,右侧20m,D2K472+542+562采用60旋喷桩加固,加固宽度为隧道中线左侧1

13、8m,纵横向间距1m,梅花形布置,端部嵌入基岩以下1m。旋喷桩桩径d60厘米,桩体28天设计抗压强度3MPa,注浆材料采用P.042.5普通硅酸盐水泥浆,浆液水灰比1:1,外加2%3%的CaCl2做速凝剂。加固后复合地基应力fspk300Pa。为保证成桩质量和桩径,在大面积施工之前,应进行试成桩以确定施工工艺。高压旋喷桩施工工序如下:、施工准备根据现场情况,进行场地平整;严格按照设计要求及有关规范规定,进行图纸的技术交底工作,作好施工前安全文明教育;做好通水、通电及挖槽工作;检查机器运转情况并做好各易损件的筹备工作;按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台。根据项目部测量班提供的桩位及

14、时进行引桩,将主轴线控制点引至不受破坏的位置,且加以保护;采用钢尺拉线、插竹签定桩位的方式进行桩位点的测放,距离中误差:5mm。、标定进场后及时与实验室联系并对每台机压力表进行标定,标定后及时将标定证书交项目部实验室。开工前通知项目部现场施工员及监理对搅拌桶进行标定。在搅拌桶上挂标识牌,内容包括(每桶内水泥用量、加入水的深度、浆液压力读数、设计水泥用量、设计水灰比、提升速度、施工日期等) 、注浆工艺双重管法施工时,通过旋喷管压入高压水泥浆,喷射流为纯水泥浆液,按照设计要求注浆压力为20MPa,水泥浆从喷嘴中喷出,直接冲击切削土体,达到水泥浆置换土体颗粒,至满足设计要求。施工时首先将旋喷管引至设

15、计标高,再喷射高压水泥浆,即先把浆液管下到设计桩底高度,然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体,提升速度控制15-30cm/min,旋转速度约15转/min,将开孔和灌注桩体同时进行,一次成桩。高压旋喷注浆,均是自下而上,连续进行,若施工中出现了停机故障,待修好后,需向下搭接不小于500mm 的长度,以保证固结体的整体性。由于天然地基的地质情况比较复杂,沿着深度变化大,有多种土层,其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等,有很大差异和不同,若采用单一的技术参数来旋喷注浆,则会形成直径大小极不匀称的固结体,导致旋喷直径不一致,影响承载力。因此,针对不同地质土层的特征,要采取相对的措施来注浆完成。特

16、别对淤泥及粘土部位,深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。、水泥用量的控制在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系,具体控制方法:若水泥量用量不足可以适当增加喷浆压力或者减慢提升速度;若水泥量用量超标可在保证桩径的情况下适当减少压力、保证桩体强度的情况下适当加快提升速度或者加大水灰比值。针对本工程具体情况,每根桩分次进行搅拌,施工用水精确量取,确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆,通过调整以上参数可保证水泥量满足设计要求;针对水泥浆下沉现象(水泥浆液密度较大),采取自桩顶向下进行复喷,可保证桩体上部水泥土强度。、冒浆处理

17、在旋喷过程中,往往有一定数量的土颗粒,随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面,通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况,判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等,根据经验,冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因及时采取相应措施。a.流量不变而压力突然下降时,应检查部位的泄漏情况,必要时拨出注浆管,检查其封密性能;b.出现不冒浆或断续冒浆时,或系土质松软则视为正常现象,可适当进行复喷;如系附近有空洞、暗道,则应不提升注浆管,继续注浆直至冒浆为止,或拨出注浆管待浆液凝固后,重新注浆直至冒浆为止,必要时采用速凝浆液,便于浆液在注浆管附近凝固;c.减少冒浆

18、的措施冒浆量过大的主要原因,一般是有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致;a.提高旋喷压力;b.加快提升和旋转速度;对于冒出地面的浆液,可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌,以防止空穴现象。、防止串孔的措施a.在施工过程中,各机组采取跳打的施工方法;b.在高压缩土层适当减小喷浆压力。c.加快提升速度和旋转速度。4.2.3.2钢花管注浆加固根据施工图,管段内需进项钢花管注浆加固范围如下表:工点名称特殊处理措施朱砂堡一号隧道进口段永久截水天沟以内5m范围内钢花管注浆加固竹院角隧道D2K476+901-进口天沟仰坡范围内钢花管注浆加固贵路一号隧道DK479+010-2

19、95采用CRD法施工,DK479+076-103中线左右12米范围内钢花管注浆加固、施工场地清理通过施工放样,边仰坡边桩(地表处理区段中边桩)后,挖除不小于30cm保护土层,清除地表耕植土、植被草皮、淤泥等杂质,为76钢管注浆加固提供工作平台。、钻孔施工a.根据工期要求该工程的施工进度,直接制约朱砂堡二号隧道铺架工期,故对该工程进行详细研讨,充分利用有限作业空间,计划每70平方平配置一台钻机,加快施工。b.场地平整完成后,按照设计文件测定孔位坐标,对施工孔位进行初次定位,待钻机就位后,再次对钻机进行调整复测空位坐标,确保钻机准确定位施工。钻孔嵌岩1m后终止钻孔。c.钻孔设备采用履带式钻机,计划

20、该工程配置ZGYX-420钻机3台,1台钻机配备3名机手。施工中沿一侧边线纵向散布钻机,1台钻机一般负责140个钻孔任务。钻机在施工中采用跳孔梅花状施工,成孔后及时进行钢管按装,避免出现塌孔返工现象。d.钻孔位置依据平面图施放,孔位偏差不大于10cm。钢花管施工a.钢花管制作采用76钢管加工制作,管壁钻注浆孔,孔径810mm,孔间距1020cm,程梅花形布置,前端加工成锥形,便于钢管的安装。尾部长度不小于30cm,作为不钻孔的止浆段。钢花管单根长度为6m,按照钻孔深度加工相应长度的钢管。钢管壁端头10cm进行套丝处理,管结之间采用专用套管连接。b.钢花管安装钻孔结束后及时安装钢花管,避免施工震

21、动造成塌孔。采用人工配合钻机安装钢花管,钢花管的连接采用套管连接,安装完成后及时封管,同时安排注浆所用进、出浆管,及时注浆加固。钢花管的制作时考虑外露长度不小于3040cm,以便连接孔口阀门和管路。注浆管安放好后,在注浆管管口加上孔口盖,以防止杂物进入。具体示意图如下:注浆a.注浆机具和人员注浆机具包括注浆机、制浆桶、储浆池、注浆管路、止浆塞、孔内注浆管、回浆管、自动记录仪等。每套注浆设备配工人6名,用来制浆、注浆,技术员1名,用来操作仪器和记录。注浆机采用XZS230/40活塞式注浆泵,灰浆输送量:0-230L/min;工作压力:0-4.0MPa。制浆桶采用WY1.5M型,转速45转/分钟。

22、每台注浆机配备2台制浆桶。b.注浆施工注浆前准备:根据设计图及注浆孔岩溶发育程度,做好浆液配比用料。检查搅拌机、注浆泵等设备运转情况;对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量,制浆时通过制浆桶水的体积核选定的水灰比,确定每次制浆加入的水泥量,并采用比重计对所制浆液进行检查。制浆搅拌时间不少于5min,制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长,制成浆液(未加早强剂)停留时间不超过4h。水泥浆经过滤后进入储浆池。注浆一般采用单液注浆,水泥为P.O42.5级普通硅酸盐水泥。注浆压力控制在1.02.0Mpa,水泥浆水灰比W/C=1:1,注浆材料采用普通硅酸盐水泥;注浆过程中发现注浆压力低、进浆速度

23、快时,可采用水泥砂浆或者细石混凝土。所用浆液随拌随用,采用搅拌机拌合,时间不少于2min。将配制好的浆液送入搅拌式储浆桶内备用。注浆:注浆管路系统的试运转:用1.52倍于注浆终压对系统进行吸水试验检查,并接好水、电;检查管路系统能否耐压,有无漏水;检查管路连接是否正确;检查设备机况是否正常;使设备充分热身。试运转时间为20min。注浆压力控制:注浆压力控制在1.02.0Mpa。终注浆压力为2.0Mpa时,10分钟持续注浆量小于5L/min。注浆结束后,经质量检查工程师自检合格后,报验监理工程师检查确认终孔条件。将注浆孔填实封闭,留下标记备查。c.注浆结束后,经质量检查工程师检查,通知监理工程师

24、检查确认终孔条件。将注浆孔填实封闭,留下标记备查。最后清理场地,去除污染。d.注浆原始记录整编每个注浆作业工班在注浆施工过程中,都必须边施工边记录,当天的注浆施工记录必须当天整理完成,不得积压或遗漏。注浆原始记录是竣工文件的重要组成部分,各记录人员应本着认真负责的态度,做到字迹工整、资料无误,填写规范齐全。、分项验收标准主控项目 施工所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管,每60t为一批,不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按施工单位抽

25、检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验,至少一次。检验方法:施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验;监理单位检查全部质量证明文件和试验报告,并进行见证取样检测或平行试验。l 所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。 检验方法:观察,钢尺检查。l 注浆浆液的配合比应符合设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:施工单位进行配合比选定试验;监理单位检查配合比选定单,并进行见证试验。 l 注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。检验数量:施工单位全部检查;监理单位按施工单位检查数量的20%

26、见证检查。检验方法:施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力,观察;监理单位见证检查。一般项目l 钻孔的允许偏差应符合下表的规定:钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角1o2孔口距50mm3孔 深50mm检验数量:施工单位全部检查检验方法:仪器测量、尺量4.2.2.3地表岩溶洼地拉槽克麻塘隧道(原竹坪隧道)D2K474+208-284地表发育岩溶洼地,为减小洼地积水对隧道工程影响,于该段线路左侧洼地边缘的山脊进行开槽,对洼地积水进行适当引排。挖槽地面宽度6m,长78m。边坡开挖线1:1,挖槽地面线设置3%排水坡。4.3隧道洞内施工4.3.1超前支护(1)管棚设计参数导管规格:外径108mm,壁厚6m

27、m;孔口管:热轧无缝钢管,外径133,壁厚5mm;管距:环向间距40cm;倾角:外插角13为宜,可根据实际情况作调整;注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆;设置范围:拱部140范围;管棚单根长度:根据施工图确定管棚数量:50根(2)管棚施工工艺管棚施工主要工序有施作套拱;搭钻孔平台、安装钻机;钻孔;清孔、验孔;安装管棚钢管;注浆。工序技术要求高,工艺复杂,施工工艺详见下图。 管棚施工工艺流程图1) 导向强或管棚工作室施工当为洞外开始施作管棚时,采用导向墙做为管棚施作平台。导向墙采用C20混凝土,在开挖轮廓线以外拱部150范围内施作,断面尺寸为1m1m,导向墙内设2榀I18工字钢架,钢架外缘设133

28、壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型,单元间由螺栓连接,接头处焊缝高度:腹板9mm,翼缘12mm。孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。导向墙布置图见附件。当大管棚是在洞内施作,为保证大管棚施工的空间,需要开辟大管棚工作室。按单节导管长6米,钻机机身及主动钻杆共2.0m,则工作室的长度应为800cm,扩挖较设计设计断面大。管棚工作室施工示意图2)施作导向管工作室

29、开挖、支护完成后,继续向前开挖2榀比设计断面大25cm左右的断面,尽快初喷,封闭掌子面,厚度4cm,形成止浆墙,架设钢架,采用全站仪以极坐标法放样法,在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定导向管的外插角,将导向管焊接在钢架上。导向管与钢架高差可通过钢垫板实现调节。焊接应牢固,使钢架与导向管形成整体,并迅速喷射混凝土形成套拱。导向管长度1m,采用外径133mm、壁厚5mm热扎无缝钢管。3)搭钻孔平台安装钻机 钻机平台可用方木或钢管脚手架搭设,搭设平台应一次性搭好,钻孔由钻机从低孔位向高孔位进行。 平台支撑要着实地,连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不

30、均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。 钻机定位:钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。4)钻孔 为了便于安装钢管,钻头直径采用127mm。 地质较好的情况下可以一次成孔;钻进时产生坍孔、卡钻,需补注浆后再钻进。 钻机开钻时,可低速低压,待成孔1.0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。 钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故。 钻进过程中确保动力器,扶正器、合金钻头按同心圆钻进。 认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地

31、质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报,作为指导洞身开挖的依据。5)清孔验孔 用地质岩芯钻杆配合钻头(127 mm)进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。 用高压气从孔底向孔口清理钻渣。 用全站仪、测斜仪等检测孔深,倾角,外插角。6)安装管棚钢管 钢管应在专用的管床上加工好丝扣,棚管四周钻8出浆孔(靠掌子面45m的棚管不钻孔);管头焊成圆锥形,便于入孔。 棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔(127mm),然后可用10t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进;也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。 接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应

32、前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。7)注浆安装好有孔钢花管、放入钢筋笼(有的情况下)后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。注浆材料:注浆材料为水泥浆或M20水泥砂浆。采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内,注浆压力一般为0.61.0MPa,具体浆液配合比和注浆压力由现场实验确定,当无吸浆量情况下,持压15min后停止注浆。注浆量应满足设计要求,一般为钻孔圆柱体的1.5倍;若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。4.3.2监控量测根据施工图及铁路隧道监控量测技术

33、规程(TB10211-2007),将监控量测作为关键工序列入现场组织,并对支护体系的稳定性进行判别,并对监控量测数据进行分析,以指导现场施工管理。各隧道浅埋段监控量测断面布置数据如下表:工点名称进口出口观测断面数及观测类型备注款场坳隧道D2K471+928-000D2K472+505-542不少于11个,地表开裂及沉降观测同时根据施工图布置洞内监控量测断面,V级围岩间距不大于5m,IV级围岩不大于10m。朱砂堡一号隧道D2K472+957-D2K473+910D2K473+250-309不少于12个,地表开裂及沉降观测朱砂堡二号隧道D2K473+478-534D2K473+883-930不少于

34、10个,地表开裂及沉降观测克麻塘隧道D2K474+084-143D2K474+470-536不少于20个,地表开裂及沉降观测大坡隧道D2K474+942-980D2K475+340-440不少于14个,地表开裂及沉降观测毛坪角隧道D2K475+582-640D2K476+463-544不少于17个,地表开裂及沉降观测竹院角隧道D2K476+898-928D2K477+498-DK477+641不少于18个,地表开裂及沉降观测界牌隧道DK477+944-DK478+080DK478+460-600不少于28个,地表开裂及沉降观测贵路一号隧道DK478+727-850DK479+602-776不少

35、于58个,地表开裂及沉降观测4.3.2.1 监控量测项目及量测点布置1、监控量测项目结合本项目部隧道具体条件,确定开展监控量测的必测项目有:洞内外观察、拱顶下沉、净空收敛、地表沉降;选测项目包括:围岩内部位移、围岩压力、钢架内力、喷混凝土内力、二次衬砌内力、初期支护与二次衬砌间接触压力、锚杆轴力等。1)洞内、外观察:开挖面地质描述,包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等;初期支护状态包括喷层是否产生裂隙、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈进行观察分析。详细描述、记录、并予以评估,作为支护参数选择的参考及量测等级选择的依据。2)拱顶下沉、净空

36、收敛:将拱顶下沉及净空收敛位移量测布置在同一个断面,断面间距为级为50m,级为30m,级为20m,级为10m。拱顶下沉量测测点布置在拱顶。净空收敛量测以量测初期支护上各点的绝对位移为目的,通过水平及斜向收敛量测,验证周边位移结果。净空收敛量测测点按设计或规范要求布设。3)地表沉降:量测断面布置与洞内拱顶下沉量测断面在同一断面内,软弱围岩地段同时进行底板隆起量测,每个量测断面上测点间距为25m。下沉与净空水平收敛及拱顶下沉量测频率相同。地表下沉量测在隧道中线的量测范围不小于H0+B(隧道埋置深度+隧道开挖宽度)。4)围岩内部位移:采用振弦式多点位移计、频率接收仪进行围岩内部位移量测。爆破后,台车

37、或风枪成孔,机械锚固安装,每天量测一次,直至变形基本稳定为止。5)初期支护与二次衬砌间接触压力量测: 采用振弦式双膜压力盒,频率接收仪进行监测,每天量测一次,直至压力基本稳定为止。6)钢架内力量测:采用钢筋计、应变计进行监测,每天量测一次,直至压力基本稳定为止。7)混凝土应力量测:采用埋入式混凝土应变计、频率接收仪进行监测,每天量测一次,直至压力基本稳定为止。8)变形量测:采用收敛仪和断面仪进行监测,每天量测一次,直至变形基本稳定为止。9)裂纹观测:采用读数显微镜观察。量测测点按设计和现行规范要求布置。隧道拱顶下沉及周边收敛量测频率、地表下沉量测断面间距、变形管理等级、拱顶下沉及周边收敛量测间

38、距等符合设计和现行规范要求。2、测点布设洞顶地表下沉量测断面布置见图1。洞内周边收敛量测布置见图2。拱部下沉、底部上拱、填充面下沉量测布置见图3。根据开挖方法不同,拱顶下沉和底部上鼓点应采用不同的布置方式,图3中1、2点的布置为采用CD、CRD法施工时左侧导坑开挖后的测点布置方式,3、4点为右侧分部开挖后的测点布置方式,中部点代表中隔壁拆除后的布点方式。采用其它开挖方法时,测点应根据施工情况进行合理布置,并能反映围岩、支护稳定状态,以指导施工。净空变化,拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等监控必测项目,应设置在同一断面。 3监控量测方法1)洞内外观察负责人:各施工作业面领工员及工班长。观察内容:围

39、岩变化,地下水变化,支护结构外观、地表是否变化。方法:目测并记录于交接班记录本,重大变化记录于工程日志。频率:每次爆破后及支护后。2)拱顶下沉、净空收敛、地表沉降量测采用TCRA1102无尺监测系统(下沉量测亦可采用精密水准仪进行量测),可及时埋点立即观测。测点在复喷混凝土终凝后一小时内尽快埋设,洞外地表下沉测点提前埋设,保证开挖后12小时内读取初始数据。方法:TCRA1102无尺监测系统自带计算软件并可输入比较值进行评估。对测点进行量测,每条线间的测试长度与初始长度之差为变化值,该变化值与初始长度之比为相对收敛值,据此计算收敛变化速度,来判断围岩的稳定性。隧道开挖支护后,在测点位置打入锚杆,

40、在锚杆头贴上返光片。返光片和棱镜的作用相同。用全站仪测出至各返光片的距离和角度,计算出测点之间的收敛值。3)围岩压力、二次衬砌内力、锚杆轴力及钢架内力量测使用应力计、钢筋计、压力盒分别对围岩、衬砌、锚杆及钢架内力进行量测。应力计、钢筋计、压力盒的安装:根据测点应力计算值,选择钢筋应力计的量程,在安装前对钢筋计进行拉、压受力状态的标定。安装时使钢筋应力计处于不受力状态。将应力计上的导线逐段捆扎在邻近钢筋上,引到初期支护结构外侧测试匣中。4量测数据整理、反馈现场量测数据及时整理,绘制量测数据与时间的关系曲线及量测数据与开挖面距离的关系曲线,进行数据处理或回归分析。依据回归分析、预测位移、收敛、拱顶

41、下沉及钢筋应力的最终值。以位移时间曲线为基础,根据位移、位移速率等分析、评定围岩和支护的稳定性。当位移急骤增加,每天的相对净空变化超过10mm时,重点加强观测,并密切注意支护结构的变化;当位移时间曲线出现反弯点时,同时支护开裂或掉块,此时尽快采取补强措施以防坍方;当位移、周边收敛、拱顶下沉量达到预测最终值的8090,收敛速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速率小于0.15mm/d时,可认为围岩基本稳定,施作二次衬砌;利用位移、应力(型钢主筋应力)反分析程序对围岩及支护结构的稳定性进行分析、评价;综合以上综合分析、评价及时修正设计,调整支护参数,对施工及时提供建议和措施。根据围岩与支护间应力量测结果

42、,可知围岩压力在横断面的分布情况及围岩压力值随开挖时间变化的规律,与理论计算方法做比较,以取得较为合理的围岩压力计算方法,检算初期支护的受力情况(内力及位移),判别初期支护的工作状态、支护特点,并对初期支护进行安全评估。u(mm)u(mm)t(d)t(d)正常曲线反常曲线ab 位移u-时间t的关系曲线图5量测中的注意事项根据地质条件、量测目的、施工进程,编制量测计划,组织专门检测队伍,由工程技术人员负责实施。量测点埋设宜尽量靠近开挖工作面,要求不超过2米,并保证爆破24小时内及下一次爆破之前测读初读数。采取措施保护好在施工中的各项量测元件、工具及仪器,及时做好各项测量原始记录。与设计人员紧密配

43、合,协调一致,及时研究和解决实施过程中出现的问题,确保施工安全。6监测实施及管理量测组织:由工程队组成监测小组,由熟悉量测工作的技术人员35人组成,小组负责编制监测方案、监测项目实施及监测技术资料的整理上报工作,负责保护各阶段使用的监测标志及仪器。根据工程进度及时量测、计算、绘图、分析并及时向主管领导和监理报告量测结果。监测工作本着准确、及时的原则实施。将监测数据、时间变形曲线、对结果的评估,在24h内报送监理工程师及现场配合设计人员。及时研究解决实施过程中出现的问题,保证隧道施工安全。7围岩稳定性的综合判别,应根据量测结果按以下方法进行。(1)按变形管理等级指导施工,见下表。表2 变形管理等

44、级管理等级管理位移施工状态U2Uo/3停工,采取特殊措施后方可施工注:U为实测位移值;Uo为最大允许位移值。(2)根据位移变化速度判别净空变化速度持续大于5.0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护。水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d,围岩基本达到稳定。在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下,应采用监控量测分析判别。(3)根据位移时态曲线的形态来判别当围岩位移速率不断下降时(du2/d2t0),围岩趋于稳定状态;当围岩位移速率保持不变时(du2/d2t=0),围岩不稳定,应加强支护;当围岩位移速率不断上升时(du2/d2t0),围岩进入危险

45、状态,必须立即停止掘进,加强支护。围岩稳定性判别是一项很复杂的也是非常重要的工作,必须结合具体工程情况采用上述几种判别准则进行综合评判。4.3.3开挖管段内隧道浅埋段采取CRD法、台阶法加临时仰拱、台阶法加临时横撑方法施工。各工法施工工艺如下:4.3.3.1CRD法施工工艺贵路一号隧道DK479+010-295采用CRD法施工。CRD法施工工艺流程图如下:左侧上部开挖、出碴CRD法施工工艺流程图拆除底部临时横撑,底部开挖、出碴,接长临时钢架基底加固仰拱初期支护拆除临时钢架、仰拱衬砌仰拱填充施工下一工序围岩监控量测围岩监控量测测量放线左侧拱部超前支护左侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工同时进行左侧下部开挖、出碴右侧拱部超前支护右侧上部开挖、出碴超前地质预报围岩监控量测右侧下部初期支护,必要时架设

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