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目 錄一、工程概況2二、設(shè)計施工方案論述21、設(shè)計施工方案簡述32、明挖施工方案的不利因素5三、淺埋段施工方案論述61、施工方案簡述62、拱蓋蓋挖施工法施工工序7四、拱蓋蓋挖施工法的優(yōu)點及施工過程中的注意事項91、拱蓋蓋挖施工法的優(yōu)點92、拱蓋蓋挖施工法的注意事項10*隧道淺埋段施工方案一、工程概況:*隧道設(shè)計全長333m,隧道位于湖南省婁底市雙峰縣洪山殿鄉(xiāng),隧道隧址區(qū)位于丘陵地區(qū),自然山坡坡度3050,坡面植被較茂密,多為農(nóng)田及茶樹,地層巖性為隧道丘陵表層覆蓋第四系粉質(zhì)粘土及碎石土,石灰系下統(tǒng)巖關(guān)階地層。隧址區(qū)地質(zhì)構(gòu)為單斜構(gòu)造。*隧道中心里程為DK34+414.5,淺埋段里程為DK34+427DK34+484,長度57m, 隧道埋深數(shù)據(jù)為-2.09 m2.35 m(見表1)。*隧道淺埋段隧道埋深數(shù)據(jù)表(隧道中線)樁號(里程)DK34+427DK34+440DK34+450DK34+455DK34+460DK34+470DK34+484埋深(m)2.35-1.55-1.99-2.09-1.88-1.182.33淺埋段表層為第四系粉質(zhì)粘土,局部含碎石,層厚24m,下伏石炭系下統(tǒng)巖關(guān)階C1y灰?guī)r,強風(fēng)化,節(jié)理裂隙發(fā)育,層厚08.6m。區(qū)域內(nèi)地下水主要為大氣降水補給,受季節(jié)影響較大,圍巖自穩(wěn)能力極差,圍巖級別為V 級,結(jié)構(gòu)類型為淺埋偏壓。從隧道淺埋段埋深數(shù)據(jù)分析來看,該淺埋段最大埋深為-2.09 m2.35 m,屬超淺埋段,設(shè)計采用的施工工法為明挖法。二、 設(shè)計施工方案論述1、設(shè)計施工方案簡述根據(jù)改建鐵路婁底至邵陽鐵路擴能改造工程施工圖【婁邵施圖(隧)11-06】*隧道DK34+427+484段明洞設(shè)計圖,采用墻頂開挖式明挖法,以土石地質(zhì)分界線為界,分界線上部土層部分采用臨時邊坡開挖,臨時邊坡坡率1:0.75,臨時邊仰坡錨噴(網(wǎng))加固,支護參數(shù)為錨桿采用22砂漿錨桿,L-4m,間距1.5m1.5m,梅花形布置,噴射混凝土采用10cm厚C20網(wǎng)噴混凝土,鋼筋網(wǎng)8,網(wǎng)格25cm25cm。分界線土層以下C1y灰?guī)r層采用垂直開挖,臨時邊仰坡采用噴射混凝土防護。設(shè)計采用的明挖法見下圖:DK34+427明暗分界斷面 DK34+484明暗分界斷面2、明挖施工方案的不利因素2.1明洞施工方案對明暗交界的進出洞超前加固措施未考慮,該段淺埋段明洞的施工,因為出現(xiàn)了負(fù)埋深段,從洞口掘進至DK34+427相當(dāng)于隧道出洞一次,然后從DK34+484斷面處重新開挖進洞一次,按照常規(guī)的隧道進出口段設(shè)計,應(yīng)該考慮采用108洞口長管棚超前加固。2.2明洞段臨時邊坡的坡率未按照安全穩(wěn)定坡率設(shè)計,坡率設(shè)計偏陡。該段明洞段施工,時間需要經(jīng)過至少90天的時間,而明挖法采用的臨時邊坡坡率為1:0.75(土質(zhì)地層),1:0(強風(fēng)化石質(zhì)地層),根據(jù)實測,邊坡高度達到20m以上,且存在明顯的土石分界線,發(fā)生滑塌的風(fēng)險非常大,若考慮到施工需要經(jīng)歷的時間比較長,需要對邊坡坡率進行重新優(yōu)化放緩。若放緩邊坡坡率,開挖和回填的數(shù)量將成倍增加。2.3按照明挖法施工的工法,先施工隧道的鋼筋混凝土二次襯砌,然后施工隧道二次襯砌防水層,首先是按照原設(shè)計石質(zhì)邊坡1:0開挖的斷面部分防水層施工,施工非常困難,即使是石質(zhì)邊坡開挖,洞外施做防水層困難,尤其是橫縱向明暗交接部分防水層的搭接非常難,防水層和二次襯砌做不到嚴(yán)格意義上的“密貼”,給運營留下安全隱患。2.4明挖法施工隧道淺埋段不利于環(huán)境保護,按照明挖法施工圖,設(shè)計排水溝范圍的地表植被將會被大面積破壞,同時明挖的土石方還需要征用臨時取、棄土場,同時按照環(huán)保要求對取棄土場施做防排水系統(tǒng)、進行永久防護。2.5隧道淺埋段施工采用明挖法,具有局限性,受季節(jié)、天氣的影響很大,若在雨季施工或在旱季施工遇到中大雨,則臨時邊坡失穩(wěn)的概率增大,同時也會造成基坑內(nèi)大量積水,嚴(yán)重影響隧道施工的安全質(zhì)量。危及隧道作業(yè)人員安全。三、淺埋段蓋挖法施工方案論述1、施工方案簡述 根據(jù)建設(shè)單位工期安排和*隧道施工進度,*隧道DK34+427DK34+484段超淺埋段施工將會在2013年9月份至10月份施工,施工期間正值本地域內(nèi)的雨水比較頻繁的季節(jié),根據(jù)實際情況,隧道該段超淺埋段的施工計劃采用“拱蓋蓋挖施工法”施工工藝施工。拱蓋蓋挖施工工法的施工工藝流程見下圖:完善洞頂排水系統(tǒng)洞頂回填暗洞施工二次襯砌達到強度后從洞內(nèi)暗挖掘進立模澆筑拱蓋混凝土綁扎拱蓋鋼筋安設(shè)拱形型鋼鋼架筑留核心土開挖施做縱向托梁地表處理、施做臨時排水系統(tǒng)測量放樣2、拱蓋蓋挖施工法施工工序2.1測量放樣:施工前,首先對淺埋段地表進行測量放樣,按照8m一個斷面現(xiàn)場放樣,按照地形測設(shè)出拱蓋的上下位置,暗挖施工過程中,拱蓋會有一定的沉降,此部分沉降按照30cm預(yù)留。即設(shè)計襯砌的外輪廓標(biāo)高拱蓋的厚度30cm為拱蓋的上邊緣。 2.2施做縱向托梁:按照統(tǒng)一位置(按中心角90展開的位置見套拱施工示意圖),分段施做鋼筋混凝土縱向托梁,根據(jù)地形, 8m一段施作。在DK34+248和DK34+284段施工時分別分別向暗洞方向增加縱向雙排42超前小導(dǎo)管。2.3地表處理及施做臨時排水系統(tǒng):根據(jù)現(xiàn)場地勢情況(見*淺埋段縱斷面圖)以及測量放樣的數(shù)據(jù),清除洞頂?shù)乇矸秶鷥?nèi)的樹木、雜草,在托梁底開挖完成后順地勢做臨時橫向排水溝,確保施工過程中大氣補給水不會流到施工區(qū)域內(nèi)。2.4筑留核心土開挖:縱向托梁施工完成后,按照設(shè)計襯砌的外輪廓標(biāo)高30cm 移挖做填筑留核心土,填土部分用小型壓路機壓實,核心土表面采用M10水泥砂漿抹面,作為澆筑拱蓋的內(nèi)模。2.5安設(shè)拱形型鋼鋼架、綁扎鋼筋、澆筑拱蓋混凝土:鋼架采用I20a型鋼在工廠加工,縱向間距60cm,鋼架間采用22HPB235鋼筋縱向連接,環(huán)向間距1m.根據(jù)測量數(shù)據(jù)見(見下表)護拱按圓心角90展開(見套拱施工示意圖)拱蓋厚50cm,采用C30混凝土現(xiàn)澆,泵送入模,機械振搗保證密實。*明洞段標(biāo)高里程內(nèi)軌頂標(biāo)高(m)左側(cè)(與中線45角)中線右側(cè)(與中線45角)實際標(biāo)高(m)設(shè)計標(biāo)高(m)差值實際標(biāo)高(m)設(shè)計(Vb)拱頂標(biāo)高差值實際標(biāo)高(m)設(shè)計標(biāo)高(m)差值DK34+427171.710 181.849 179.040 2.809 183.820 181.140 2.680 186.167179.040 7.127 DK34+442171.755 178.797 179.085 -0.288 179.992 181.185 -1.193 181.963179.085 2.878 DK34+457171.800 178.820 179.130 -0.310 179.043 181.230 -2.187 180.932179.130 1.802 DK34+472171.845 179.387 179.175 0.212 180.059 181.275 -1.216 181179.175 1.825 DK34+484171.881 183.688 179.211 4.477 182.943 181.311 1.632 181.876179.211 2.665 注:此表中差值的正值為挖土高度,負(fù)值為填土高度。 2.6淺埋段洞內(nèi)施工:拱蓋達到設(shè)計強度后,即可從洞內(nèi)按照開挖支護施工,淺埋段洞內(nèi)施工應(yīng)盡量避免爆破,開挖工法采用CRD法施工,分部分塊開挖,初支緊跟開挖,施做一段具備二次襯砌施工條件后,立即施工二次襯砌。2.7洞頂回填、完善洞頂防排水系統(tǒng):暗洞段施工通過后,及時對洞頂進行回填,回填時應(yīng)注意有利于減少山體偏壓。按地勢情況回填頂面采用15cm厚60cm80cm梯形水溝順接山谷水系,并在DK34+460處做橫向水溝,從拱頂排除雨水,形成永久性水系。四、拱蓋蓋挖施工法的優(yōu)點及安全質(zhì)量保障措施 1、拱蓋蓋挖施工法的優(yōu)點 1.1拱蓋蓋挖施工法的施工要點是改明挖為暗挖,人工創(chuàng)造相對安全的隧道暗挖施工條件,相比較之下,不需要對淺埋段出洞、進洞采用大管棚超前加固,只需要在設(shè)計的明暗交界處適當(dāng)加強初期支護或采用保守的開挖工法即可,可以節(jié)約時間,減少投入。1.2通過減小臨時邊坡的開挖高度,減少臨時邊坡的支護數(shù)量,大大減少永久性征用地的面積,減少的洞頂林木的毀損,減少對周圍環(huán)境的影響及破壞。1.3通過施做拱蓋進行暗挖施工,在超前支護緊跟的前提下,可以實現(xiàn)設(shè)計圖中1:0標(biāo)高范圍內(nèi)的安全開挖。同時還避免施工過程中出現(xiàn)邊坡坍塌的安全隱患。1.4拱蓋蓋挖施工不受季節(jié)和天氣影響,一但拱蓋形成開始在洞內(nèi)掘進使用,即處于相對封閉的環(huán)境下施工,既不受天氣影響,避免了其他人為因素的干擾。1.5采用暗挖施工,淺埋段的洞內(nèi)防排水施工和常規(guī)的隧道施工一樣,先施工隧道防排水系統(tǒng),然后臺車就位關(guān)模澆筑二襯混凝土,不需要像明挖那樣考慮防排水系統(tǒng)在明暗交界處的搭接處理,有效的解決了這個工藝上的難題。避免為隧道運營后出現(xiàn)滲漏水隱患。2、拱蓋蓋挖施工法的安全質(zhì)量保障措施2.1開挖施工時根據(jù)地質(zhì)情況采用臺階法施工,施工時左右斷面錯開不得少于5m。 2.2暗洞開挖時短進尺,初期支護采用I20a型鋼鋼架.鋼拱架的間距0.6m,每循環(huán)進尺控制在0.6m以內(nèi)。每循環(huán)鋼拱架到掌子面的距離不大于20cm,避免洞頂水平巖層懸臂過長引發(fā)托梁斷裂,托梁以下1m范圍內(nèi)采用手持風(fēng)鎬開挖,嚴(yán)禁爆破。2.3開挖上中臺階時,盡量采用風(fēng)鎬配合人工開挖,局部遇到堅石時,應(yīng)采用弱爆破或預(yù)裂爆破將堅石松動后用風(fēng)鎬開挖以減少對周邊圍巖的擾動。2.4開挖過程中加強該段的圍巖及拱蓋的監(jiān)控量測,在洞內(nèi)外同一斷面處布設(shè)監(jiān)控量測點,通過對內(nèi)外監(jiān)測位移變形,及時調(diào)整施工過程中的支護參數(shù)和二襯的施做時間。2.5暗洞施工過程中,洞內(nèi)初期支護的鋼架要嚴(yán)格和施做拱蓋的型鋼鋼架位于同一斷面,初期支護鋼架封閉成環(huán),仰拱施做應(yīng)緊跟下臺階開挖,二次襯砌緊跟仰拱及時施做。五、工程數(shù)量表DK34+427+484段套拱主要工程數(shù)量表序號項目單位數(shù)量備注157m明洞托梁C20縱
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