隧道洞身开挖工程专项施工方案.docx
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隧道洞身开挖工程专项施工方案
隧道洞身开挖工程
施工方案
编制:
审核:
批准:
3.3主要设计技术指标.........................................................................7
1.编制依据
1、重庆渝北至长寿高速公路(渝长高速公路扩能)YCTJ3合同段施工合同。
2、重庆渝北至长寿高速公路(渝长高速公路扩能)YCTJ3合同段两阶段施工设计图纸。
3、重庆渝北至长寿高速公路(渝长高速公路扩能)YCTJ3合同段隧道总体施工方案。
4、国家和交通部现行有关标准、规范、规程、办法等,主要有:
(1)《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTGF80/1-2004)
(2)《公路工程施工安全技术规程》(JTGF90-2015)
(3)《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)
(4)《公路隧道施工技术细则》(JTG/TF60-2009)
(5)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2015)
5、重庆北新渝长高速公路建设有限公司《北新渝长高速公路施工标准化指南》。
2.编制原则
隧道洞口开挖施工方案根据隧道所处地理位置、地形条件,选择适宜的方法进行施工;采用新技术、新设备、新方案,做到适用性和先进性相结合,进行技术经济方案的比选,选择最优方案施工;提高施工机械化水平,提高劳动生产率,加快施工进度,确保工程质量。
总结经验教训,不断的提高隧道工程洞口开挖的施工质量。
洞口施工方案除应符合相关施工规范外,尚应符合环境保护和劳动卫生有关法律、法规的要求。
3.工程概况
3.1工程简介
明月山隧道左线长2313m,右线长2292m,为长隧道。
其中,本合同段施工左线长度为1420m,施工右线长度为1404.4m,以IV、V级围岩为主,有瓦斯、采空区和岩溶等不良地质,地质较差。
隧道建筑限界:
主洞14.75×5m,紧急停车带17.75×5m,车行横通道6.5×5m,人行横通道2.0×2.5m。
3.2工程地形、气候、地质条件
1、地形地貌及气象条件
明月山隧道属构造剥蚀丘陵低山地貌及溶蚀峰丛洼地地貌,区内植被发育,纵向坡度较大,陡坎林立,坡体上部为薄层残坡积粉质粘土覆盖。
进口段属构造剥蚀丘陵低山地貌,处于剥蚀山前沟侧斜坡地带,自然坡角约20~30°,坡向约250°,基岩零星出露,地表覆盖粉质粘土,灌木发育,高程为298.00~536.00m,地层为泥岩、页岩、砂岩。
洞身段为属溶蚀峰丛洼地地貌,隧道横穿明月峡背斜形成的背斜山,背斜核部由三叠系下统嘉陵江组碳酸盐岩组成,标高一般在300~550m,最高标高565m;近轴部由三叠系下统嘉陵江组、中统雷口坡组碳酸盐岩构成岩溶槽谷,标高一般在260~510m;翼部由须家河组碎屑岩构成“屏障式”列峰山岭顺向斜坡,标高一般在300~550m,坡角20~68°。
调查区整体上呈“一山三岭夹两槽”或“一山两岭夹一槽”的地貌景观,溶槽平面形态呈“Y”字形,槽谷宽约90~280m,多以丘包、洼地地貌为主,沿背斜呈南北向分布,高差大多在100m左右,高程为435.00~536.00m,地层为白云岩、灰岩。
出口段属构造剥蚀丘陵低山地貌,位于剥蚀山前沟侧斜坡地带,自然坡角约20~30°,坡向约115°,地表覆盖粉质粘土,杂木、灌木发育,高程为253.00~621.00m,地层为泥岩、页岩、砂岩。
2、工程地质条件
1、褶皱
隧道穿越的构造为明月峡背斜,该背斜南起巴县永兴场以南,北经方斗山、许家槽。
轴向北10°~30°东,南端由于南北向构造的局部归并为南北轴向,并向南倾伏,倾伏角约5º~10º。
为一扭转狭长之不对称背斜,以中部老张关至拣青场一带较明显,西翼55°~70°,东翼30°~55°,南部永兴场、隆兴场一带两翼近对称。
拟建隧道于NK5+356附近穿越背斜核部,西翼产状289°∠66°,东翼产状132°∠70°。
2、裂隙
隧道进口主要发育两组裂隙:
①216°∠52°,裂面平直,张开1~3mm,间距0.5~2.0m,延伸2~5m;②35º∠80º,裂面平直,张开1~5mm,间距1.0~2.0m,延伸1~4m。
隧道洞身段植被较发育,在背斜两翼T3xj砂岩中测得两组裂隙:
①341~0°∠59~85°,裂面平直,张开1~3mm,局部有少量粘性土充填,间距0.5~2.0m,可见长2~5m。
②180~214°∠60~87°,裂面平直,张开1~5mm,局部有少量粘性土充填,间距1.0~2.0m,可见长1~4m。
在T2l白云岩中量得两组裂隙:
①350º∠82º,裂面起伏,张开5~20mm,局部有泥钙质物充填,间距0.5~1.5m,可见长1~4m;②260º∠80º,裂面平整,宽3~15mm,局部有泥钙质物充填,间距0.5~2.0m,可见长2~4m。
岩溶多沿这两组裂隙面发育,与层面交汇处岩溶较发育。
隧道出口段主要发育两组裂隙:
①296°∠52°,裂面平整,张开1~3mm,发育间距0.5~1.0m,可见长1~3m,局部泥质充填;②37°∠79°,裂面平整,张开1~5mm,发育间距1.0~2.0m,可见长1~3m,局部泥质充填。
3.3主要设计技术指标
公路等级:
高速公路;
设计车速:
100km/h;
行车道数:
公路为双向6车道;
净空标准:
5.0m;
4.施工计划
明月山隧道右侧开挖施工计划:
2017年6月至2018年9月
明月山隧道左侧开挖施工计划:
2017年7月至2018年10月
5.机械设备及人员配备5.1劳动力安排
每个隧道洞身开挖设专职管理人员2人,负责全队的现场管理、技术管理及日常事务,下设2个工班,施工高峰期可适当增加劳动力。
注:
下表所提供劳动力为每个隧道洞身开挖每个工班施工所需劳动力,所需人员和机械均在下表中列出。
劳动力安排表
序号
工班名称
劳动力安排
承担任务
1
开挖工班
10人
负责洞身开挖,配合挖掘机扒碴,修整壁面及工作面钻孔爆破工作。
2
风水电保障工
2人
负责洞内外水电的保障维修与检查、洞内排水工作
3
运输工班
6人
出碴、卸碴、配合挖掘机或装载机装碴以及材料运输
4
测量工班
2人
负责开挖炮眼的布置、围岩量测
5
安全员
1人
负责洞内外安全
6
管理人员
1人
负责全队的现场管理
合计
22
5.2机械设备配制
机械设备配套从隧道工程特点出发,本着既要与施工方法相匹配,又能满足施工需要的原则,结合质量工期要求,做到既先进,又经济,合理配备。
同时,还充分考虑设备的完好率和出勤率,拟投入本标段每座隧道洞身开挖施工的主要机械设备见下表。
隧道单洞洞身开挖主要施工机械设备配置表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
挖掘机
小松220-8
台
1
2
装载机
工ZL50CN
台
1
3
风动凿岩机
YT-28
台
1
4
风镐
G10A
台
8
5
整体式隧道衬砌台车
12米液压
台
1
6
自卸汽车
红岩
台
2
7
空压机
康普斯24m3/min
台
2
8
发电机
飞鸿500GF/400kw
台
1
9
锚杆钻机
永煤MQT130
台
5
6.施工工艺
隧道断面开挖施工工艺流程图
超前地质预报
判定围岩级别
钻爆设计
钻爆作业
超前预支护
通风、排危
开挖断面检测
是否需要超前预支护
初期支护
是
否
进入下一循环
出碴运输
6.1洞身开挖方法及作业程序
洞身开挖方法详见表“隧道开挖方法表”。
主要隧道开挖方法表
围岩级别
开挖方法
III级深埋段
上、下台阶法
IV级小净距深埋段先行洞、分离式深埋段、车行横通道交叉口段
环形导坑留核心土法
V级紧急停车带段
双侧壁导坑法
V级深埋段、瓦斯段
中隔壁法(CD法)
V级浅埋段
双侧壁导坑法
6.2洞身开挖作业程序
1、隧道V级围岩紧急停车带段、V级围岩浅埋段采用双侧壁导坑法施工;即左线K6+426~K6+492、K7+040~K7+155;右线K6+334~K6+400、K7+040~K7+139.4,见“双侧壁导坑法施工工艺流程框图及施工工序图”
双侧壁导坑法施工工艺流程框图
双侧壁导坑法施工工序图
1)中夹岩侧导坑上台阶开挖;2)中夹岩侧导坑上台阶初期(临时)支护,安装钢架;3)中夹岩侧导坑下台阶开挖;4)中夹岩侧导坑下台阶初期(临时)支护,接长钢架。
仰拱初期支护,导坑钢架形成封闭圈;5)另侧导坑上台阶开挖;6)另侧导坑上台阶初期(临时)支护,安装钢架;7)另侧导坑下台阶开挖;8)另侧导坑下台阶初期(临时)支护,接长钢架。
仰拱初期支护,导坑钢架形成封闭圈;9)中隔墙上台阶开挖;10)中隔墙拱部初期支护,拱部钢架形成封闭;11)中隔墙下台阶开挖;12)仰拱初期支护,钢架封闭成环,拆除中隔墙临时支护;13)仰拱二次衬砌浇筑;14)拱墙混凝土全周浇筑。
2、隧道V级围岩深埋段、瓦斯段采用中隔壁法施工;即左线:
K5+875~K5+930、K6+180~K6+215、K6+280~K6+330、K6+400~K6+426、K6+492~K7+040,右线:
K5+825~K5+880、K6+135~K6+175、K6+245~K6+280、K6+400~K7+040,详细见下“中隔壁法施工工艺流程框图及施工工序图”
中隔壁法施工工艺流程框图
1)中夹岩侧导坑上台阶开挖;2)中夹岩侧上台阶初期(临时)支护,安装钢架;3)中夹岩侧导坑下台阶开挖;4)中夹岩侧导坑下台阶初期(临时)支护,接长钢架;5)中夹岩侧导坑仰拱初期支护,导坑钢架形成封闭圈;6)中夹岩侧导坑仰拱浇筑;7)另侧导坑上台阶开挖;8)另侧上台阶初期(临时)支护,安装钢架;9)另侧导坑下台阶开挖;10)另侧导坑下台阶初期(临时)支护,接长钢架;11)另侧导坑仰拱初期支护,导坑钢架形成封闭圈;12)另侧导坑仰拱浇筑;13)拱墙混凝土全周浇筑。
CD法施工控制要点
上导坑①、⑦部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距,下导坑③、
部的开挖可依据地质情况适当加大。
导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。
钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。
3、三台阶七步开挖法
本标段适应此工法段为Ⅳ级围岩车行横通道交叉口段、Ⅳ级围岩分离式隧道深埋段、Ⅳ级围岩瓦斯段、Ⅳ围岩小净距隧道深埋段先行洞。
左线K5+785~K5+875、K5+930~K6+180、K6+215~K6+280、K6+330~K6+400;右线K5+735~K5+825、K5+880~K6+135、K6+175~K6+245、K6+280~K6+334段为Ⅳ级围岩深埋段,采用三台阶七步开挖法。
详细见下“三台阶七步法施工工艺流程框图及施工工序图”
三台阶七步开挖法施工工艺流程图
三台阶七步开挖法施工序图
1)施工准备;2)超前地质预报;3)拱部超前支护;4)
弧形导坑开挖;5)施作弧形导坑初期支护;6)②③中台阶错开开挖;7)施作中台阶初期支护;8)④⑤下台阶错开开挖;9)施作下台阶初期支护;10)⑥上中下预留核心土开挖;11)分布施作上中下预留核心土初期支护;12)浇筑该段内Ⅶ部仰拱及隧底填充;13)浇筑Ⅳ部二次衬砌;14)监控量测;15)下一循环施工。
三台阶七步法施工要点
1)开挖方式均采用弱爆破或人工开挖。
爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
2)导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排等适当调整。
3)工序变化处之钢架应设锁脚钢管,以确保钢架基础稳定
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