红军隧道洞身开挖开挖分部.docx
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红军隧道洞身开挖开挖分部
红军隧道左洞洞身开挖施工方案
一、工程概况:
1、技术标准:
高速公路双向四道标准,分离式小净距隧道;设计车速80km/h;单洞隧道建筑限界:
0.75+0.5+2×3.75+0.75=10.25m,隧道净高5.0m;洞内路面设计荷载采用公路-Ⅰ级。
2、地理位置及里程桩号:
红军隧道穿越桂东县贝溪乡大岭村与四都乡罗霄山山脉,隧道最大埋深约450m。
本合同段与第16合同段在红军隧道ZK68+940(YK68+940)处分界。
本标段左洞桩号ZK68+940-ZK70+076,长1136m。
其中暗洞Ⅴ级围岩支护段为ZK69+850-ZK70+061,长度211m;Ⅳ级围岩支护段为ZK69+800-ZK69+850、ZK69+690-ZK69+800、ZK69+450-ZK69+530长度240m,Ⅲ级围岩支护段为ZK69+530-ZK69+690、ZK68+940-ZK69+410、ZK69+410-ZK69+450长度670m。
右洞桩号yk68+940-yk70+075,长1135m。
其中暗洞Ⅴ级围岩支护段为yk69+890-yk70+060,长度170m;Ⅳ级围岩支护段为yk69+490-yK69+540、yk69+710yK69+800、yk69+800-yk69+8900长度230m,Ⅲ级围岩支护段为yk68+940-yK69+352、yk69+352-yK69+392、yk69+392-yK69+490、yk69+540-yk69+710长度720m。
3、地质、水文情况:
隧道Ⅴ级围岩段岩性为粉质粘土,岩体极破碎,节埋裂隙极发育,围岩自稳能力差,易坍塌。
Ⅳ级围岩段岩性为中风化泥质粉砂岩、岩体稍破碎,岩体有一定自稳能力,但接触带比较破碎。
地下水出水状态为淋雨或涌流状出水,施工及时支护。
Ⅲ级围岩为中风化板岩,岩体交完整。
围岩有一定的自稳能力,但不能裸露时间过长,否则会有掉块或小-中塌方。
洞内地下水不甚发育,一般为潮湿状,雨季或强降雨时局部有少量点滴状出水。
红军隧道围岩级别主要分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。
隧道布置形式为“标准分离式+小净距”形式布置;洞门形式,进口为端墙式,出口为削竹式。
Ⅴ级围岩初期支护主洞拱部为φ108mm长管棚L=40mφ42mm超前小导管L=4m,φ25mm中空注浆锚杆L=6m(3.5m),Ⅰ20a钢拱架,纵向间距60cm,φ8mm钢筋网,20×20cm单层,喷射C20混凝土26cm。
4、隧道围岩支护分级:
桩号
部位
长(m)
衬砌形式
zk68+940-ZK69+410
左洞
1136m
左洞
1136m
470
SF-Ⅲ
zk69+410-ZK69+450
40
SJ-Ⅲ
zk69+450-ZK69+530
80
SF-Ⅳc
zk69+530-ZK69+690
160
SF-Ⅲ
zk69+690-ZK69+800
110
SF-Ⅳb
zk69+800-ZK69+850
50
SX-Ⅳb
zk69+850-ZK70+061
211
SX-Ⅴb
zk70+061-ZK70+066
5
明洞
zk70+066-ZK70+076
10
洞门
yk68+940-ZK69+352
右洞1135m
412
SF-Ⅲ
yk69+352-ZK69+392
40
SJ-Ⅲ
yk69+392-ZK69+490
98
SF-Ⅲ
yk69+490-ZK69+540
50
SF-Ⅳc
yk69+540-ZK69+710
170
SF-Ⅲ
yk69+710-ZK69+800
90
SF-Ⅳb
yk69+800-ZK69+890
90
SX-Ⅳb
yk69+890-ZK70+060
170
SX-Ⅴb
yk70+060-ZK70+065
5
明洞
yk70+065-ZK70+075
10
洞门
ZK69+400(YK69+309)
横洞
37.4
行车横洞
ZK69+050(YK69+047)
35
人行横洞
ZK+750-(YK69+752)
26.3
人行横洞
5、工程量:
(1)洞身开挖工程量:
围岩开挖Ⅴ级:
21725m3;Ⅳ级:
44781m³;Ⅲ级:
106889m³;紧急停车带9004m³;车行横洞808m³;人行横洞:
342m³。
二、编制依据
1.湖南省炎陵至汝城高速公路第17合同段招标文件及补遗书等。
2.国家、交通部颁发的有关文件及设计、施工规范及验收标准。
3.施工现场踏勘及调查取得的有关资料。
《两阶段设计施工图》。
4.我单位现有技术水平、施工队伍、机械设备及类似工程的施工经验。
5.工程施工标准
《普通砼配合比设计规程》JGJ55-2000
《砌筑砂浆配合比设计规程》GB1499.2-2007
《砌体工程现场检测技术标准》GB/T-50315-2000
《路基路面现场测试规程》JTJE60-2008
《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000
《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003
《公路工程岩石试验规程》JTGE41-2005
《公路工程水泥及水泥砼试验规程》JTGE30-2005
《公路隧道施工技术规范》JTGF60-2009
《公路工程质量检测评定标准》JTGF80/1-2004
《公路施工测量手册》
三、施工方案
根据施工图设计,我合同段施工方案以“新奥法”(NATM)原理为指导思想组织施工。
Ⅴ级小净距围岩段,左洞(zk69+850-zk70+061)段我项目部采用超短台阶留核心土开挖,右洞(yk69+890-ZK70+060)采用中隔墙法开挖,两洞施工距离错开25m以上,导洞超前5-10m。
主要开挖工序如下:
开挖左洞上半断面(超前支护应先期施作)—施作拱部初期支护—交错开挖下半断面两侧—两侧边墙初期支护—开挖核心土及仰拱—仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填—开挖右洞内侧上导坑(超前支护应先期施作)—内侧上导坑初期支护及侧导坑初期支护—开挖内侧下导坑(超前支护应先期施作)—内侧下导坑初期支护与侧导坑初期支护—开挖外侧上导坑—外侧上导坑初期支护—开挖外侧下导坑—外侧下导坑初期支护—仰拱二次衬砌、仰拱回填—二次衬砌。
(见Ⅴ级小净距围岩开挖示意图)。
Ⅳ级小净距围岩段,左洞(zk69+800-ZK69+850)、右洞(yk69+800-ZK69+890)采用短台阶留核心土开挖,开挖循环进尺控制在1m,两洞开挖距离错开25m以上。
主要开挖工序如下:
开挖左洞上半断面(超前支护应先期施作)—拱部初期支护—交错开挖下半断面两侧—两侧边墙初期支护—开挖核心土体及仰拱—仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填—开挖右洞上半断面(超前支护应先期施作)—拱部初期支护—交错开挖下半断面两侧—两侧边墙初期支护—开挖核心土体及仰拱—仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填(见Ⅳ级小净距围岩开挖示意图)。
Ⅳ、Ⅲ级较差围岩段我项目部采用一般台阶开挖法。
主要开挖工序如下:
开挖导坑上半断面—上导坑拱部初期支护—开挖导坑下半断面—下导坑边墙初期支护(见Ⅳ、Ⅲ较差围岩开挖示意图)。
Ⅲ级较好围岩段,当机械化程度较高,各道施工工序能够及时完成时,采取全断面开挖,保证两洞施工距离错开25m以上。
1、施工测量
项目部设置测量班进行控制测量,由专职测量工程师负责对本合同段中线和高程进行控制测量及会同相邻合同段连测的工作,隧道洞门导线点布控及定位测量,以确保线路中线及高程的准确性。
同时隧道开挖进尺每达到50米必须对隧道中线和高程进行复测。
作业队设置技术室选用一台激光全站仪、一台常规水准仪进行日常施工测量,并指派专职技术主管负责隧道施工的日常测量工作和相关技术工作,现场施工测量以隧道中线为控制线、路面在隧道中线处的高程为控制高程进行施工放样测量,在开挖前按照隧道开挖尺寸用激光全站仪和水准仪在开挖轮廓线上标出炮眼位置,并做好记号,以便形成隧道结构尺寸在施工中达到对称,减少因结构不对称而形成多样尺寸增加施工难度,以确保隧道施工的完整性。
2、Ⅴ级围岩衬砌段开挖
2.1开挖施工步骤
①左洞Ⅴ级小净距围岩段(zk69+850-zk70+061)现场观测洞口段为土方,采用挖掘机结合人工开挖,根据暗洞掘进情况,若为石方,需采用爆破开挖。
据现已暴露出来的洞口段及隧道的埋深,采用超短台阶留核心土六步开挖进行施工。
第一步先开挖拱部,高度是2.9m,预留核心土;第二步开挖外侧拱腰上部,高度是3.48m,预留核心土;第三步开挖内侧拱腰上部,高度是3.48m,预留核心土;第四步开挖外侧拱腰下部,高度是3.31m,预留核心土;第五步开挖内侧拱腰下部,高度是3.31m,预留核心土;第六步挖除核心土,开挖拱底,高度是0.75m(见Ⅴ级小净距围岩开挖示意图一)。
根据围岩的自稳情况,六步开挖可改成设计图纸所示的四步超短台阶预留核心土开挖方法施工。
第一步先开挖拱部,高度是4m,预留核心;第二步开挖外侧腰部,高度是5.69m,预留核心土;第三步开挖内侧腰部,高度是5.69m,预留核心土;第四步挖除核心土,开挖拱底,高度是0.75m(见Ⅴ级小净距围岩开挖示意图二)。
见Ⅴ级小净距围岩开挖示意图一
见Ⅴ级小净距围岩开挖示意图二
②右洞Ⅴ级小净距围岩段(zk69+850-zk70+061)现场观测洞口段为土方,采用挖掘机结合人工开挖,根据暗洞掘进情况,若为石方,需采用爆破开挖。
据现已暴露出来的洞口段及隧道的埋深,洞口段采用中隔墙四步开挖进行施工。
第一步:
开挖内侧上导坑,开挖高度6.16m,宽度5.51;第二步:
开挖内侧下导坑,开挖高度3.63m,宽度5.51;第三步:
开挖外侧上导坑,开挖高度6.16m,宽度7.05m;第四步:
开挖外侧下导坑,开挖高度3.63m,宽度7.05m(见Ⅴ级小净距围岩开挖示意图三)。
若进洞围岩自稳能力比较好,则可采取左洞超短台阶四步法开挖(见Ⅴ级小净距围岩开挖示意图二)。
见Ⅴ级小净距围岩开挖示意图三
③左右洞Ⅳ级围岩小净距段开挖采取短台阶留核心土法四步开挖。
开挖循环进尺1m,两洞施工距离错开25m以上,具体开挖步骤如同Ⅴ级围岩小净距开挖示意图二。
④左右洞Ⅴ围岩级较好地段、Ⅳ围岩地段及Ⅲ级围岩较差地段采取一般台阶法两步开挖。
第一步:
开挖导坑上半断面;第二步:
开挖导坑下半断面。
(见Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩开挖示意图四)
见Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩开挖示意图四
2.1钻爆
钻爆是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超欠挖、降低爆破震动、维护围岩自承能力的关键,线形微震爆破新技术,可以达到以上目的,施工时要做好以下几项工作。
①测量。
测量是控制开挖轮廓精确度的关键。
采用隧道断面激光测量仪,每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。
②钻孔。
采用气腿式凿岩机钻孔。
钻孔时按照炮孔布置图正确对孔,钻孔严格按设计炮孔方向钻进,把对孔误差减到最小,以确保爆破质量。
掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于50mm;辅助眼眼口排距、行距误差不得大于50mm;周边眼沿隧道设计轮廓线上的间距误差不得大于50mm,周边眼外斜率不得大于50mm/m,眼底不得超出开挖断面轮廓线100mm,最大不得超过150mm;内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于50mm,炮眼深度超过2.5m时,内圈炮眼与周边眼采用相同斜率。
③装药。
钻完孔要把炮孔吹洗干净,经检查合格后才可装药。
装药分片分组负责,严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。
爆破网路连接、检查及起爆,按照爆破设计要求和《爆破安全规程》执行。
④爆破方法。
光面爆破采用直眼掏槽,小直径药卷间隔装药,见掏槽方式布置图及光面爆破装药结构图。
起爆方式采用毫秒微差塑料导爆管有序起爆,采用合理的炮眼布置及光面爆破参数。
⑤堵塞。
堵塞炮孔可以提高炸药能量的利用率,从而减少炸药用量,降低爆破震动效应。
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