毛坪角隧道溶洞处理方案-2Word下载.doc
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2工程概况
2.1设计概况
毛坪角隧道位于玉屏东~三穗区间,双线隧道,左右线线间距为5.0m,设计为25‰的单面上坡,全隧除D2K475+666.2339~D2K476+544段位于半径R=9005m的右偏曲线上外,其余地段均为直线。
隧道进口里程D2K475+582,出口里程D2K476+544,全长962m。
隧道进口接蜜蜂破大桥昆明端桥台台尾,出口接路基工程。
洞身穿越地层主要为寒武系下统清虚洞组(∈1q)灰岩,测区地层单斜,岩体较破碎,最大埋深约75m。
2.2溶洞段设计概况
D2K475+975~D2K476+040段为Ⅲ级围岩。
初期支护采用挂网喷浆防护,拱墙喷C25混凝土,厚23cm,仰拱喷C25混凝土,厚12cm。
拱部180°
范围设Ф6mm钢筋网(网格间距25cm×
25cm),拱部设Ф25×
7中空注浆锚杆,边墙设Ф22砂浆锚杆,锚杆长3m,环向间距1.2m,纵向间距1.5m。
加强支护采用拱部Φ22三肢格栅,间距为1.2m。
二次衬砌类型为Ⅲb型复合式衬砌,按照《沪昆贰隧参01-09》施作。
2.3施工情况
本隧道于2010年12月自出口开始施工,截止2012年10月1日,上台阶施工至D2K476+035时,线路左侧拱脚揭示一溶洞,经测量D2K475+975~D2K476+040段线路左侧为一处溶洞大厅,部分位置侵入隧道断面右线,溶洞顺线路方向长度约70m,宽度约10~42m不等,溶洞高18~27m不等,洞壁溶蚀严重,洞壁围岩为灰岩,节理裂隙极为发育,水平层理裂隙较大,且自稳性极差,洞顶掉块严重,掉块全部为大型块状灰岩,最大掉块约12方。
2.4溶洞勘测情况
自2012年10月1日发现溶洞至今,我项目分别在2012年10月2与2012年10月5日对溶洞进行了2次精测,勘测平面图如下:
毛坪角隧道溶洞大厅平面图
D2K476+000横断面
毛坪角隧道溶洞照片
毛坪角隧道溶洞现场照片
3溶洞处理进度计划安排
根据现场设备资源及总体工程进度安排,并保证安全快速的完成本隧道溶洞处理,溶洞处理进度安排如下:
毛坪角隧道D2K475+975~D2K476+040溶洞处理工期安排
序号
施工项目
开始
历时(天)
结束
备注
1
洞壁处理
2012年11月1日
7
2012年11月7日
2
上台阶及护拱施工
2012年11月8日
30
2012年12月7日
按照每天1.0m进度计算
4
下台阶施工
2012年11月18日
20
2012年12月15日
5
仰拱施工
2012年11月25日
2012年12月20日
6
衬砌施工
2012年12月30日
4施工方案
4.1总体施工方案
根据施工揭示情况及断面量测情况,正洞受溶洞大厅影响范围为:
D2K476+040~D2K475+975。
D2K476+040~D2K475+975段拱顶围岩裂隙较发育,开挖震动掉块严重,且掉块较大,针对此段拟采用强排险、保安全的方案施工,拱顶位置破碎带严格排险,将破碎岩石进行清理,并采用锚喷防护,确保施工安全。
之后施作初支背后挡墙,顶住溶洞顶板。
之后施作初期支护,施作完毕通过初支预留孔洞,向初支顶部与直立挡墙空洞位置泵送混凝土,形成3米护拱,护拱后吹砂填实。
挡墙施作分层分段施作。
施工顺序:
洞壁排险→左线初支外洞壁锚喷防护→分段直立挡墙施作→上台阶开挖→初期支护→护拱施工→吹砂回填→下台阶施工→仰拱施工→衬砌施工。
4.2分部施工方案
D2K476+040~D2K475+975段拱顶围岩裂隙较发育,开挖震动掉块严重,且掉块较大,针对此段拟采用强排险、短掘进、立挡墙、护拱紧跟的方案施工。
自D2K476+040位置向小里程一次按照0.5m进尺控制。
开挖后对拱顶位置破碎带进行排险,将破碎岩石进行清理,确保施工安全后,按照附图“毛坪角隧道溶洞处理施工方案”处理溶洞。
施工各个工序须注意安全,平稳推进,确保施工安全,且做好防护工作。
4.2.1洞壁排险
1、对已掉落岩体,采用装载机与挖机配合自卸式出碴车弃于弃碴场。
2、对溶洞悬空部位松动岩体,采用强排险方式排除破碎岩体和松动岩体,保证清理结束后悬空面岩体完成。
3、清理洞内及溶洞悬空面下面的碎石岩体,方便后续施工。
4.2.2溶洞洞壁防护
1、于左线初支外5米溶洞悬空面,采用锚喷防护,保证施工安全。
洞身内顶部利用开挖台车施作锚喷防护,洞身外侧利用搭设临时脚手架进行锚喷防护。
2、锚喷防护采用Φ22砂浆锚杆,纵向×
横向=1m×
1m,L=4m,垂直岩面布置,采用风钻钻孔,钻孔直径不小于37mm,砂浆固定锚杆,锚杆配设垫板、螺母。
3、挂设Φ8钢筋网片,采用Φ8Ⅱ级钢加工制作,网格间距20*20cm,平铺于溶洞洞壁,利用锚杆垫板锁死网片,网片间搭接1~2个网格,采用点焊连接。
均匀向钢筋网片上喷射C30混凝土10cm,采用湿喷工艺,表面喷射平顺。
4、待喷射混凝土达到设计强度之后,5米一个断面布置监控量测点,适当位置加密测点布置,施工中加强观测频率,指导现场施工。
4.2.3挡墙施作
1、于D2K476+040~D2K475+975左线边墙外侧2米施作挡墙。
2、挡墙基础采用人工配合机械,基底掏槽,掏槽宽度根据现场直立挡墙高度计算,掏槽深度不小于1米,落于稳固基岩上。
挡墙顶宽2.0米,靠近初支面直立,靠近溶洞洞壁面以1:
0.2坡度向下延伸至基础,挡墙高度根据现场溶洞高度调整。
3、挡墙顶部与溶洞悬空面接触地方,须对溶洞壁凿毛或刻槽处理。
挡墙顶部与溶洞悬空面应接触密实,防止挡墙横向滑移。
4、通过测量放样,架设模板,直立挡墙没2米一循环,D2K476+020预留2m×
2m的门行入口,以便对溶洞大厅进一步勘探。
挡墙底部预留φ100排水管,纵向间距每3米一道。
5、挡墙采用C20混凝土浇筑,浇筑过程中分层分段施工,挡墙每段2米,每层3米施作,直至与溶洞悬空面接触密实。
分层灌注混凝土,一次浇筑量不宜过大。
振捣时,按“快插慢拔”操作,其层厚不超过振动棒长的1.25倍,并插入下层不小于5cm,振捣时间为10~30s。
振捣棒应等距离地插入,均匀地捣实全部混凝土,插入点间距应小于振捣半径的1倍。
前后两次振捣棒的作用范围应相互重叠,避免漏捣和过捣。
振捣时严禁触及钢筋和模板。
直至该段浇筑完成,混凝土采用C20。
4.2.4上台阶开挖及支护
采用台阶法加临时仰拱开挖及支护,参照“沪昆贰隧参05-16”图施作,按照Vc开挖半径开挖预留不少于15cm的预留变形量。
采用松动爆破,减小对周围岩体的扰动,施工中须加强监控量测频率,指导施工。
初期支护按照Ⅴc型复合式衬砌类型参照“沪昆贰隧参01-36”图施作,钢架间距0.5米。
1、超前支护
超前小导管采用Φ42热轧无缝钢管,长度为4m,每2.4m设一环,环向间距为0.4m,每环设置50根,其搭接长度不小于1m。
溶洞初支段部分取消超前小导管。
超前小导管施工前用5~10cm厚喷射混凝土封闭掌子面,然后施做注浆小导管形成一定厚度的加固圈后,进行开挖等作业。
2、上台阶开挖
1)测量放样
精确量测断面开挖线,确定开挖轮廓线及拱架安装位置(溶洞大厅与正洞交叉位置)确定护拱模板拱架长度及模板安装位置的超欠挖情况。
2)开挖掘进
上台阶洞身左侧溶洞已经侵入正洞,右侧部分需要进行爆破开挖,开挖在上一环超前支护下进行,采用少装药,加密孔的松动爆破。
开挖每次不得大于0.5m。
开挖后人员设备在初期支护已经施作后的安全区域,对溶洞顶破碎带进行排险处理,必要时采用开凿挖掘机对大型危石进行凿除,确保施工安全。
3、初期支护
1)自D2K476+040向小里程按照每循环0.5m,进行初期支护。
2)在监控量测稳定的前提下,首先整平开挖面,初喷4cmC30喷射混凝土,喷射混凝土表面平顺。
3)加强支护采用全环I22a型钢拱架,纵向间距0.5m,拱脚立于32a槽钢上,槽钢嵌入基岩内,保证拱脚的稳定性。
钢架间采用Φ22纵向连接钢筋连接,环向间距50cm,与钢架焊接。
初支于在挡墙预留孔洞对应初支位置,预留孔洞,顶部作成弧形,方便后期补堪。
在悬空面出,采用锁脚锚管把钢架锁于岩体上,锁脚锚管长4.5米,注浆加固处理。
4)拱部140°
范围内设置Φ25中空注浆锚杆,L=4m,环纵向间距为1m×
1m,锚杆设置垫板。
5)钢筋网片采用Φ8钢筋加工制作,网格间距20×
20cm,平铺于开挖面上与锚杆固定牢固。
6)确保挡墙内积水与暗河的畅通,在护拱顶部设排水管纵向间距2.0m一道,该排水管与挡墙底部排水管联通,确保护拱之上无积水。
7)喷射C30喷射混凝土,采用湿喷工艺,复喷混凝土到设计厚度28cm,将拱架与围岩之间喷射密实。
在溶洞空腔初支上预留φ150泵灰管,方便护拱施作。
4.2.5临时支护
临时支护参照“沪昆贰隧参05-16”图施作,按照Vc台阶法加临时仰拱开挖支护施作。
1、竖、向设置临时竖撑,纵向间距0.5m,竖撑下部采用32通长槽钢进行铺垫,以增加地基承载力。
临时仰拱,采用I18工字钢,纵向间距1.0米。
临时横支撑均采用工18型钢,与钢架连接处均设置钢垫板(24×
30×
1.6cm)。
2、初支段每5米设置监控量测断面,每断面分别于拱顶、拱腰、边墙位置设置观测点,同时对初支前面围岩面适当位置布置观测点。
施工中加强观测频率,指导施工。
4.2.6施作护拱
1、护拱分段施作,没3米一段,与直立挡墙段段对应。
封闭堵头,通过预留泵灰管,向初支背后泵送C20混凝土,泵送至拱顶上3米作为护拱。
2、待护拱混凝土达到设计墙后之后,利用泵灰管向护拱后吹填2米厚中粗砂。
4.2.7下台阶施工
上台阶施工至D2K475+990时,下台阶施工至D2K476+030,上下台阶距离按照40m控制。
下台阶施工采用左右分开开挖掘进,开挖间距按照5~6m控制,左右侧不得同时开挖、悬空,下台阶按照每5m设置一个监控断面,通过监控数据分析下台阶施工稳定性,必要时设置临时横撑,尽快将初期支护封闭成环,平稳渡过本段溶洞大厅。
4.2.8仰拱施工
仰拱须紧跟下台阶施工进度,与下台阶拉开距离不得大于6米。
仰拱施工按照Ⅴc型衬砌类型施工。
参照“沪昆贰隧参01-37”图施作。
施工仰拱时,初支钢架安
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