古树保护加固方案.docx

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古树保护加固方案

千年古树保护方案

1、工程概况

***隧道位于甘肃省**县与**县交界处，进口位于**县**镇**村左侧，出口位于**县**乡**村东。

隧道主要穿越西秦岭高中山区，地貌较为单一。

隧道起迄里程为DK142+310-DK151+5O0全长9190m为双线隧道。

***隧道进口段围岩为砂质黄土，为自重湿陷性黄土场地，湿陷等级I级，在距离隧道进口70n位置隧道正上方有一颗千年古树，该古树高度20n左右，树干直径接近2m,据称该古树与洞顶寺庙相伴已经有几个世纪，深受当地政府和村民重视。

2、古树保护方案

2.1总体方案

为保护保护当地古树名木资源，施工过程中必须减小震动，同时对洞顶土体进行加固保护，即隧道开挖方法由原来的炸药爆破开挖改为破碎锤破碎开挖；在古树周边25m范围以外设置3环由高压旋喷桩组成的围护结构，防止土体松动；同时在隧道施工过程中进行全断面径向注浆，防止土体水分流失，具体加固措施如“附图1、附图2”示。

2.2高压旋喷桩施工方案

高压旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻至桩底高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，

置换部分土体，在土中形成一疋直径的柱状固结体，从而使地基得至U加固。

施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆液的含量和质量。

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附图1高压旋喷桩平面布置示意图

附图2古树保护措施剖面布置示意图

221工艺流程

原地面处理

测量放样

钻机安装就位

修建水泥浆

制浆站

钻进，记录钻进地层的反

应，核查地质资料

钻进至设计深度，桩长符合

设计要求

插入注浆管至桩底

提升喷射注浆、注浆流量、空气压力、

注浆泵压力、钻杆提升速度、转速等

工艺性参数确定最终施工参数

喷射注浆至桩顶、停止喷浆

拔管

废浆处理

成桩质量检验：

桩身完整性、均匀性、

无侧限抗压强度及抗渗系数检验

附图3高压旋喷桩施工工艺流程图

2.2.2施工参数

古树周边25m范围外设置3环高压旋喷桩，旋喷桩直径0.6m，桩间距0.5m，桩间咬合0.1m,排桩间距3m。

高压旋喷桩采用双管法施工，施工采用水泥P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆液为1:

1水泥浆，高压水泥浆射流的压力》20MPa气流压力宜取0.7MPa,注浆固结体的渗透系数v1X10-6m/d。

每米水泥水泥用量不少于200kg，全面施工前必须进行试桩，通过试桩确定合理的提升速度、水泥掺量、灰浆用量、工作压力，检验施工设备及选定的施工工艺。

2.2.3施工机具

高压旋喷桩施工所需主要机具设备表

序号

机具名称

型号

台数

作用

1

高压旋喷机

MGJ-50

1

钻孔、旋喷

2

咼压泵

XPB-90D

1

加压

3

泥浆泵

BW-120

2

4

搅拌桶

1

制浆

5

高压管

020mm

输送泥浆和水

6

搅浆机

1

拌浆

7

自动喷浆计量器

1

8

浆液比重测试仪

1

浆液比重测试

2.2.4施工方法及要点

（1）场地准备

进场施工前，清除施工场地内的障碍物，然后整平、夯实。

合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”

（2）桩位放样

施工前用全站仪测定高压旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于20mm。

（3）修建排污和灰浆拌制系统

高压旋喷桩施工过程中将会产生10〜20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放，沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。

沉淀和排污统一纳入现场污水处理系统。

灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，其主要由灰浆拌制设备、储存设备、输送设备组成。

（4）对输浆管路、高压泵、钻机、旋喷管等设备进行仔细地检查，并进行试运转（先是空运转，然后负荷运转、试喷）确认无误后才能开始高压旋喷桩的试桩施工。

（5）钻机就位

将使用的钻机安置在测设的孔位上，使钻头对准桩位。

为保证钻孔达到要求的垂直度，钻机就位后做水平校正，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。

以吊线锤校正机架垂直度，每工作班检查不少于2次,使垂直度偏差不超过1%孔位偏差小于5cm。

（6）射水试验

钻机就位后，首先进行低压射水试验（0.5MPa）,用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常.

（7）钻孔下管

钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置（钻孔杆与注浆管合二为一），在下管过程中，需防止管外泥砂堵塞喷嘴，确保下管顺利，同时输送压缩气流，直至注浆喷头下到预定位置。

射水试验后，即可开钻，射水压力由0.5MPa增至I.OMPa目的是减少摩擦，防止喷嘴堵塞。

当第一根钻杆钻进后，停止射水待压力下降后，接长钻杆，在继续射水钻进，直到钻到设计桩底位置。

（8）制浆

制备高压旋喷桩固化剂浆液时选用PO.42.5级普通硅酸盐水泥作

为固化剂，水泥掺量根据加固土的性质及单桩无侧限抗压强度不小于

1.2MPa的要求，通过试验确定水泥掺量。

水泥储存时间超过3个月

重新取样试验，并按其检验结果使用。

按确定的配合比，首先将水加入桶内，再加入水泥，开动搅拌机拌合均匀后，经过滤网流入泥浆地；再用泥浆泵抽进第二次过滤筛，进行第二次过滤后，流入泥浆桶的浆液，经过高压泵加压，经高压管送至钻机进行旋喷。

（9）旋喷

水泥浆液应在喷注前1小时内搅拌，当喷嘴达到设计高程，喷注开始时先送高压水清管，再送浆液和压缩空气。

在底部旋喷1min，

当达到喷射压力及喷浆量后再边旋转边提升。

为防止注浆管扭断，钻杆的旋转和提升必须连续不断；当注浆管不能一次提升完成而需分次拆卸时，拆卸动作要快，卸管后继续喷射的搭接长度不得小于30cm。

搅拌时间超过4小时的水泥浆液不得使用。

（10）拆除钻杆

在旋转过程中，当第一根钻杆提出地面后，停止压浆，待压力下降后，迅速拆除钻杆，当提升到桩顶设计标高时，进行1〜2min的低压补喷。

。

（11）冲洗

补喷完成后，提出钻杆及钻头进行低压射水，冲洗钻杆、喷嘴，

移开钻机。

当遇到特殊情况时，必须清洗所有的管路、器具。

（12）移开钻机

当一根桩旋喷完毕后，移开钻机，进行下一根桩作业。

2.3隧道开挖施工方案

隧道开挖采用采用三台阶七步开挖法，开挖示意图如“附图4”

示：

附图4三台阶七步开挖法示意图

三台阶七步开挖法施工步骤如下：

第1步，上部弧形导坑开挖；在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3~5m,宽度宜为隧道

开挖宽度的1/3〜1/2。

开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m,开挖后立即初喷3〜5cm混凝土。

上台阶开挖矢跨比应大于0.3,开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边按下倾斜30度，打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

第2、3步，左右侧中台阶开挖：

开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m,开挖高度一般为3〜3.5m左右侧台阶错开2〜3m,开挖后立即初喷3〜5cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30度，打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

第4、5步，左右侧下台阶开挖：

开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m,开挖高度一般为3〜3.5m左右侧台阶错开2〜3m,开挖后立即初喷3〜5cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边

沿按下倾角30度，打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

第6步，上、中、下台阶预留核心土；各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。

第7步，隧底开挖：

每循环开挖长度宜为2~3m,开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖，支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4~6m

以上各步骤开挖过程中严禁使用炸药爆破，只能使用破碎锤破碎开挖，挖掘机清理渣土，对于特别坚硬部位围岩，采用无声炸药膨胀爆破。

2.4隧道径向注浆施工措施

隧道开挖施工至DK142+334时，为防止古树根系范围内水分流失，对DK142+33仆DK142+426段92m范围进行全断面注浆加固，注浆钻孔孔径©52mm,钻孔深度3m,每环钻22孔，孔口管采用©50x3.5mm热轧无缝钢管，单根长度3m,每环注1:

1水泥浆21.63m3。

注浆正面及平面布置图如下图示：

“山1；1

3、质量安全保证措施

3.1做好各个工序的检查验收，质检员自检合格后，报监理工程师验收，验收合格方可进入下道工序；

3.2所有原材料进场必须复检，进场设备必须进行报验，合格方可使用；

3.3项目部针对各工序成立组织机构，职责分工明确，检查落实到位；

3.4制定质量控制管理办法，对应制定奖罚规定，奖罚分明；

3.5实施技术员、安全员全程值班制度，全程跟踪施工过程，对现场技术、安全、质量进行管控；

3.6夜间施工做好照明和警示标志工作，同时安排专人对现场机械设备进行指挥调度，防止因光线不足造成质量安全施工；

3.7雨期施工做好防、排水工作，严禁作业面积水，同时注意污水排放不得污染周边环境；

3.8成立应急管理小组，做好应急预案，配备应急物资，以应对施工现场突发事件；