渝黔铁路某标段隧道开挖专项施工方案Word文件下载.docx
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我部起讫里程DK000+000~DK000+000,途径XXX县。
正线长度10.751公里。
其中包括7座隧道,隧道全长5384m。
属于云贵高原黔中东缘,区内海拔800-1000m,属于属于喀斯特地貌区,多岩溶。
覆盖层为第四系坡残积岩(Q4dl+el)红粘土,下伏三叠系中统松子坎组(T2s)白云岩。
地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。
2.2水文地质条件
隧址区地表水不发育,主要以季节性水流为主,受大气影响。
隧址区地下水类型主要为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水。
隧道洞身以垂直发育的溶洞、溶缝、溶隙或垂直发育的岩溶管道为主。
地下水主要为岩溶水、岩溶水较发育,可能在暴雨季节发生涌水、突泥。
3、主要施工方案及施工方法
3.1施工方案
根据设计要求,隧道除明洞段为明挖之外,隧道暗挖段采用锚喷构筑法施工、光面爆破开挖。
暗挖段根据围岩类别的不同分别采用三台阶法、台阶法施工。
3.2施工方法
3.2.1明洞段开挖方法
明洞段采用明挖法施工,明洞段多为V级围岩。
施工时采用挖机施工,每施工一个台阶立即进行喷锚支护。
遇到有岩石的部位采用若爆破开挖。
3.2.2三台阶开挖施工方法
3.2.2.1开挖支护
具体支护形式按照施工图纸要求进行施工。
3.2.2.1三台阶七步开挖法施工应符合下列要求:
⑴以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破;
⑵弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,开挖后及时支护
⑶其他分步平行开挖,平行施做初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环;
⑷仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系;
⑸施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全;
⑹完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。
4、主要施工方案
隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。
洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,大型自卸汽车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段防护一段。
洞口明洞采用明挖法施工,开挖至明暗分界线后施做暗洞超前大管棚,随后立即做好明洞衬砌,随后进入暗洞施工,待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。
暗洞开挖根据围岩情况Ⅴ级地段采用CRD法、双侧壁导坑法、三台阶七步施工法或大拱脚台阶法施工;
Ⅳ级级围岩采用大拱脚台阶法或台阶法加临时仰拱法施工。
Ⅱ、Ⅲ级围岩采用台阶法施工。
石质隧道采用钻爆法开挖,出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。
施工通风采用管道压入式通风。
在施工过程中应不断总结经验,优化工艺。
加强超前地质预测、预报,加强围岩监控量测管理。
根据量测结果,及时调整预留变形量及支护参数,适时施作二次衬砌,确保隧道安全。
开挖方法的改变,要严格按程序申请设计变更。
4.1CRD法
适用于V级围岩偏压地段、断层破碎带地段、岩层接触带及其他破碎地带。
4.1.1CRD法施工工艺流程
CRD法施工工艺流程见图4-1。
4.1.2CRD法施工工序说明
CRD法施工工序见图4-2。
(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф42小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。
⑵机械开挖①部,人工配合整修。
⑶必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。
⑷施作①部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网,架立型钢钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆,安设I18横撑。
⑸安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
(2)在滞后于①部一段距离后,机械开挖②部,喷混凝土封闭掌子面,导坑周边部分初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网,接长型钢钢架和I18临时钢架,安装锁脚锚杆,安设I18横撑,钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
(3)在滞后于②部一段距离后,机械开挖③部,隧底周边部分初喷4cm厚砼,接长I18临时钢架,复喷混凝土至设计厚度,安装钢架之仰拱单元。
(4)开挖④部并施做周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同
(1)。
(5)开挖⑤部并施做周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同
(2)。
(6)开挖⑥部并施做周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同(3),并使型钢钢架封闭成环。
(7)根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,拆除I18临时钢架及上部临时横撑。
⑵利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础与仰拱混凝土。
(8)灌筑仰拱填充部至设计高度。
(9)利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
图4-1CRD法施工工艺流程
左侧上部开挖、出碴
图4-2CRD法施工工序说明
4.2双侧壁导坑法
先开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的方法。
该方法主要应用于Ⅴ级围岩全风化层、土层或地表对沉降有要求的地段。
4.2.1双侧壁导坑法施工工艺
施工工艺流程见图4-3。
4.2.2双侧壁导坑法施工工序
施工工序见图4-4。
(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф42小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。
⑶必喷8cm厚混凝土封闭掌子面。
⑷施作①部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网,架立型钢钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆和定位锚杆,安设I18横撑。
(2)在滞后于①部一段距离后,机械开挖②部,人工配合整修。
⑵喷8cm厚混凝土封闭掌子面。
⑶导坑周边部分初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网。
⑷接长型钢钢架和I18临时钢架并安装侧导坑的仰拱单元使侧壁导坑钢架封闭成环,设锁脚锚杆和定位锚杆,安设I18横撑。
⑸钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
(3)在滞后于②部一段距离后,开挖③部,并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同
(1)。
(4)在滞后于③部一段距离后,机械开挖④部,并施作导坑周边的初期支护,步骤及工序同
(2)。
(5)利用上一循环架立的钢架施作Ф42小导管超前支护。
⑵机开挖⑤部。
⑶喷8cm厚混凝土封闭掌子面。
⑷导坑周边初喷4cm厚混凝土,架立拱部型钢钢架,钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
(6)在滞后于⑤部一段距离后,开挖⑥部。
(7)在滞后于⑥部一段距离后,开挖⑦部。
(8)在滞后于⑦部一段距离后,开挖⑧部。
⑵隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。
⑶接长Ⅰ18临时钢架。
⑷安设最后一个单元仰拱钢架,使整个衬砌钢架封闭成环,复喷混凝土至设计厚度。
(9)根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,拆除I18临时钢架及临时横撑。
(10)灌筑仰拱填充部至设计高度。
(11)利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
图4-3
图4-4双侧壁导坑法施工工序说明
4.3三台阶七步作业法
先开挖上部导坑成环形,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的施工方法。
主要应用于V级围岩围岩浅埋地段。
4.3.1三台阶七步作业法施工工艺流程
图4-5三台阶七步施工法施工工艺流程图
4.3.2三台阶七步施工法施工工序说明
施工工序见图4-6三台阶七步法施工工序纵断面图。
(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前支护,开挖①部;
施作①部周边的初期支护:
初喷混凝土、铺纲纪网、架立钢架、设锁脚锚杆、钻设径向锚杆、复喷混凝土至设计厚度。
(2)左右侧中台阶开挖;
在滞后于①一段距离后,开挖②、③部(左右台阶错开2-3m);
施作②、③部初期支护:
(3)在滞后于②、③一段距离后,开挖④、⑤部(左右台阶错开2-3m);
施作④、⑤部初期支护:
(4)开挖⑥-1、⑥-2、⑥-3部,各台阶分别开挖预留核心土,开挖进尺于各循环进尺相一致。
(5)隧底开挖⑦部,及时施作⑦仰拱初期支护:
喷射混凝土、安装仰拱钢架、复喷混凝土至设计厚度,使初期支护及时封闭成环。
(6)灌注仰拱及边墙基础,待仰拱混凝土初凝后,灌注仰拱填充混凝土。
(7)利用衬砌台车一次性灌注二次衬砌混凝土。
4.4大拱脚台阶法
主要适用于IV级围岩偏压(包括构造偏压),V及围岩深埋存在构造偏压地段及V及围岩浅埋地段。
详见大拱角台阶法纵断图
4.4.1施工工序
施作①部周边的初期支护和临时支护:
初喷4cm厚混凝土、铺纲纪网、架立大拱脚钢架和I18临时横撑、设锁脚锚杆、钻设径向锚杆、部复喷混凝土至设计厚度。
(2)在滞后于①一段距离后,开挖②部;
台阶周边部分初喷4cm厚砼,铺设钢筋网、接长钢架、并设锁脚锚杆,钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
(3)在滞后于②一段距离后,开挖③部,施作③部初期支护,即初喷4cm厚混凝土、铺纲纪网、架立大拱脚钢架和I18临时横撑、设锁脚锚杆、钻设径向锚杆、复喷混凝土至设计厚度;
在滞后③部一段距离后,开挖④部,施作隧底喷砼。
(4)根据监控量测分析、待初期支护收敛后,拆除I18临时支撑,灌注仰拱于边墙基础。
(5)灌注仰拱填充混凝土至设计高度。
(6)利用衬砌模板台车一次性灌注二次衬砌。
4.5台阶法加临时仰拱
适用于IV及围岩浅埋段、V级围岩深埋段。
详见台阶法施工纵断图
4.5.1施工工序
(2)在滞后于①一段距离后,开挖②部,铺设钢筋网,接长钢架并设锁脚锚杆及定位锚杆,钻设定位锚杆后复喷混凝土至设计厚度;
在滞后于②一段距离后,开挖③部;
(3)在滞后于③一段距离后,开挖④部,施作隧底喷砼。
4.6台阶法
先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。
适用于II、III级围岩施工。
4.6.1台阶法施工工艺图
详见下图台阶法施工工艺流程图
超前地质预报
测量放线
拱部超前支护
上导坑开挖、出碴
围岩稳定性评判、
修正施工方案,确定二次衬砌施作时间
围岩监控量测
上部初期支护
下导坑开挖、出碴
下部初期支护
仰拱
仰拱填充施工
下一工序
4.6.2台阶法施工工序
(1)开挖①部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护,架设钢架并复喷砼至设计厚度,形成较稳定的承载拱。
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- 铁路 标段 隧道 开挖 专项 施工 方案