软弱围岩施工方法.docx
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软弱围岩施工方法.docx
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软弱围岩施工方法
软弱围岩施工方法
乌鞘岭隧道的软弱围岩以Ⅴ、Ⅵ级围岩为主,主要集中在四条断层破碎带位置和进洞位置处,断层物质主要由断层泥砾及碎裂岩组成,松散破碎,风化严重,地下水在局部地段较丰富;进口段350m为黏质黄土,后530m围岩为N2泥质砂岩,埋深浅,地下水较贫乏。
就该隧整体地质情况来看,软弱围岩占全隧长度的40%,为堆积体,坡面孤石较多,并且存在偏压现象。
为有效地保证正洞周边围岩和边坡稳定,防止施工中出现边仰坡坍塌和孤石下滑,确保施工万无一失,对进洞段进行特殊交底,请现场值班人员、各工班遵照执行。
一边仰坡开挖及防护
1边仰坡开挖前应组织人员将坡面危石及杂草清除干净,并在开挖轮廓以外用轨排防护,避免危石溜坍;
2做好边仰坡外侧的截排水工作,防止雨水或泥石流冲刷坡面;
3正洞开挖轮廓线以外必须进行坡面防护,坡面防护参数:
C20喷射砼厚度,10cm;22mm锚杆长度3.0m,间距1.0x1.0m;8mm钢筋网格尺寸20x20cm,根据坡面情况,可先用细钢丝网防护后再铺设钢筋网;
二超前支护
1正洞进洞位置或当探明前方围岩破碎时,应及时采取超前支护;
2超前支护方法采用超前小导管内插钢筋方案,超前小导管采用外径42MM,壁厚3.5MM无缝钢管,长3M,全部为花管,为便于打入,前段做成尖锥型,管壁每隔15CM交错梅花形钻眼,眼径8MM;超前小导管间距为:
纵向2.0M,搭接长度不小于1.0M,环向0.3M,进洞位置内外两环,环间距0.3M,梅花形布置,钢管外插角约50,(见图一)为加强小导管刚度,在小导管内插22mm螺纹钢。
(见图二)
图一超前小导管布置图
单位:
cm,比例:
示意
图二小导管钢管与钢筋关系图
3注浆浆液采用水泥—水玻璃浆液,水泥浆与水玻璃浆液比例为1:
0.5,水泥浆水灰比为1:
1,水玻璃浓度35Be0,注浆压力0.5~1.0MPa;
4注浆过程中随时观察,发现串浆现象时,应采取间歇式注浆或调整水泥浆与水玻璃浆液比例,确保注浆效果;
5注浆后观察注浆效果,如发现漏注或有空洞,应及时补注或用砼补喷,保证结构总体均匀。
三洞身开挖
1隧道进洞段开挖采用双侧壁导坑施工法,开挖原则上采用人工或机械开挖;如遇石方必须放炮开挖时,必须严格执行弱爆破、短进尺的原则;当围岩特别破碎或遇到夹泥夹沙层时,必须采用人工或机械开挖;
2进洞部分施工步骤:
先将拱部刷方到核心土上部位置,利用平台作超前支护;然后把边墙部分刷方到设计高程,架设棚洞部分钢拱架,按洞身初期支护要求加固,再在拱架外缘用编织袋装土石进行反压回填后,方可进行洞身部分开挖;
3为探明前方地质情况,采用短正台阶开挖方式,即先开挖1部(1部领先2部5M),架立1部钢架;再开挖2部,架立2部钢支撑;然后开挖3部,将钢支撑合拢,视实际情况在钢支撑中部架设木支撑与核心土(4部)抵死,必要时在底部设置临时仰拱,保证初支稳定;使用人工或挖掘机、自卸汽车出渣;(开挖分部及各部位置情况情况详见图三及附图)
图三开挖断面布置图
说明:
图中开挖尺寸仅为示意,实际施工中根据需要调整尺寸,单位:
cm。
43部开挖必须借助平台和搭设临时平台,平台必须具有足够的强度和刚度,并设有护栏;
5确须放炮时,须经现场值班人员确定,并严格控制进尺及药量,每茬炮进尺不超过1.0m,装药量不超过15kg;
6开挖后及时观察地质情况,加强找顶工作及初喷,并检查原喷层有无裂纹发展,发现问题及时处理;
7周边眼装药结构采用不偶合空气间隔装药(见图四);
图四周边眼装药结构图
四初期支护
1支护参数:
I16工字钢架间距:
67CM,22MM锚杆间距:
(纵向X环向)100*100CM;长度:
3M;8MM钢筋网格尺寸:
20*20CM;C20喷砼厚度:
20CM;
2根据现场的实际情况,工字钢架与边坡之间的空洞用M7.5浆砌片石填充密实;为减少偏压,喷射砼达到强度时,及时用编织袋装土石反压回填;(支护形式见附图)
3开挖成型后的断面应及时进行素喷或加细钢筋网进行初喷砼,初喷宜跟人工开挖同时进行,复喷完后再出渣,对核心土两侧根据具体情况加钢筋网和木支撑,初期支护施工见施工流程图;(图五)
石
下一循环
图五施工流程图
4为便于喷射砼与拱脚砼连接,应将1部钢支撑拱脚部位悬空部分砼凿除,使拱部与边墙砼连成一体,均匀受力;
5锚杆应根据现场具体情况布置,尽量垂直于岩石节理面,锚杆外露长度不大于5CM,并能与钢筋网和钢支撑连接为宜;与钢支撑连接的锚杆采用弯头形式,(见图六)弯头与工字钢翼缘焊接;
图六弯头锚杆加工图
单位:
cm,比例:
示意
6钢筋网可在洞外预制1.0x1.0m的网片,视现场情况可布单层网,多层网;
7工字钢架底部必须落在稳定的基岩面上,如基底为泥层,应将泥层清除,回填浆砌片石或砼;如泥层过深,清基深度不得小于1.0m;
8工字钢架与小导管之间严禁出现空洞,当有空洞时,应用浆砌片石或砼回填密实,然后进行喷砼作业;
五劳动力及机械配备
1施工劳动力分为三班制循环作业,以小班为单位独立核算,每班定员28人,布置如下:
风钻(镐)手:
10人
喷浆手:
3人
喷浆机司机:
3人
搅拌机司机:
3人
修理工:
3人
电工:
3人
出渣:
10人
出渣司机:
5人
其他配合施工人员:
6人
2为保障施工顺利进行,施工现场机械设备配置如下:
序号
机械名称
型号
数量
1
风钻
YT-28
6台
2
空压机
20M3
2台
3
喷浆机
2台
4
挖掘机
PC-300
1台
5
装载机
ZLC-40
1台
6
电焊机
3台
7
自卸汽车
15T
5台
8
注浆机
BW-250
2台
六料具配备
1火工品在装药前一小时从炸药库用人工运至掌子面,爆破后剩余火工品及时归库,杜绝丢失;
2人工开挖时,需配备足够的风镐、锄头;
3喷浆用的水泥、速凝剂、粗细骨料、钢筋网,以及超前支护的小导管、锚杆、木插板、细钢筋网等,开挖前运至掌子面;
4临时支护用的工字钢架、枕木等,开挖前倒运至掌子面;
七工字钢位置控制
1工字钢架设前由技术放出侧壁导坑中线,并按附图所示尺寸及时检查工字钢架设位置是否正确;
2为满足下沉收敛要求,预留沉落量为8CM,并将轮廓线放大5CM作为施工误差;
八监控量测
1地表下沉:
在地表沿隧道中线方向每隔10M设置一组观测桩,用水平仪、塔尺进行观测,掌子面附近的点,每天进行观测,较远的点,每星期观测两次;
2拱顶下沉及洞身收敛:
拱顶下沉用水平仪、钢尺进行观测;边墙收敛侧向位移,用SWJ-2收敛仪量测,每10M布一组;靠近掌子面的点,每天观测一次,较远的点,每星期观测两次;
3每次量测后,对量测数据进行处理,画出位移-时间曲线,分析围岩变形情况,及时调整支护参数,发现异常,及时通知处理.
九特殊情况处理
1隧道开挖过程中随时加强观察,严禁出现人为原因的塌方现象。
隧道在掘进时如出现塌方等现象,如规模较小,应先加固未塌方地段,防止塌孔扩大;
2塌方规模较大时,立即封堵掌子面,封堵采用枕木和洞渣回填,待塌方稳定后,施作小导管注浆,如范围较大,可分几次注浆固结洞身周围围岩和渣体(见图七),浆液凝固后,按先上后下的原则清除塌方体;
图八塌方处理实例
注:
1-第一次注浆;2-第二次注浆;3-第三次注浆;4-管棚;5-塌线;6-塌体;7-初期支护;8-注浆孔;9-砼封堵墙
3塌方回填比常规回填规模大,当塌穴特别大,难以全部填满时,可采用喷锚支护对塌孔加固后,用浆砌或干砌回填一定厚度,或用木支撑将塌穴内岩体撑紧,然后施作衬砌;
4塌方地段,防排水与回填处理一样重要,应一并考虑;当掌子面出现涌水或有水头出露时,应先进行小导管注浆堵水,或用导管将水排出塌方段,然后开挖;
5开挖过程中遇到较大孤石时,应先在孤石周围注浆固结石块周围土体,待注浆体达到强度后,再将孤石撬除,然后再进行初期支护。
十安全质量保证措施
(一)安全措施
1所有进入隧道施工工地人员,必须按规定配戴防护用品,穿防护用具;听从统一指挥;
2隧道开挖前探明前方地质情况,如为土质,必须人工开挖;必须爆破时,应严格控制装药量,并按爆破作业操作规程严格操作;
3洞口段开挖时,如需放炮,需用帘席或轮胎覆盖,以防飞石伤人;
4人工开挖时,支护须紧跟,以防坍塌伤人;
5如围岩自稳能力较差,开挖前应按本交底做好超前支护;
6如遇塌方,应用木板插入工字钢架之间,避免塌穴继续扩大;
7为了锚杆施工安全,应加强观察,及早发现危险预兆,及时采取相应的安全技术措施;
8指定专人按规定定期进行锚杆抗拔力试验,防止因锚杆滑脱而造成安全事故;
9注浆作业开始和结束后,应认真检查、清洗机械管道和接头,检查后,还应经过试运转方可正式作业,以防止发生剧烈振动、管道堵塞等现象;当发生管道堵塞,需在消除压力后,方可进行拆卸及维修。
各种机械电力设备、安全防护装置与用品,应按规定进行定期检验、试验与日常检查,不符合安全技术要求者严禁使用;
10在喷射砼作业开始前,应详细检查围岩受喷面,彻底清除危石、浮石。
采取潮喷或湿喷工艺,减少粉尘危害;
11处理喷射管道堵塞时,喷头应由专人看守,严禁喷头对准施工人员方向;
12在钢拱架搬运过程中,应将钢拱架构件绑扎牢固,以防止发生总体构件或连接铁件碰撞伤人、车辆倾覆、构件坠落等事故;
13钢拱架的架设应由专人按规定的信号进行指挥,随时观察围岩动态或喷射砼层的变化情况,防止落石或坍塌;
14架设钢架前,应采用垫板等将钢拱架的基础面垫平。
架设前,应采用纵向连接钢筋将相邻的钢拱架连接牢固,防止钢拱架倾覆或扭转及变位;
15对钢拱架应经常检查,如发现扭曲、压屈等现象或预兆时,必须及时采取加固措施。
必要时,应将其他人员撤离至安全地带;
16钢拱架顶部连接时,所使用的升降设备应设有扶手或安全栏杆;
17随时观察支护的变形情况并作好监控量测,发现变形及收敛,必须立即加固;
18坚持班前安全讲话和施工中安全巡查制度,安技员每天三班进行安全检查,认真做好安全记录;
19边仰坡使用机械开挖时,须有专人看守,避免出现机械倾覆;
20机械应严格按其操作规程进行操作,严禁非操作人员操作.
(二)质量措施
1严格按照技术交底施工,严禁擅自改变设计;
2喷砼应按配合比拌合,锚杆锚固剂应塞满钻孔,钢筋网焊接符合要求,工字钢连接螺栓必须上紧;
3基底松软时,工字钢底部应加地梁,以防不均匀沉降;
4其他有关要求参见有关作业指导书.
本交底未详尽之处,请及时与技术联系,忌擅自施作。
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