xx隧道洞身开挖施工方案
一、工程概况及水文气象
1、工程概况 2、水文气象
XX隧道所在区域地处寒温带性季风气候区,春季干旱多风,夏季短促凉爽,冬季漫长寒冷干燥。年平均气温1.3℃。最热月份7月,平均气温17.8℃,最冷月份1月,平均气温-18℃。极端最低气温-37℃,极端最高气温33.5℃。平均无霜期约100天,年平均日照时数2936小时。多年均匀风速>4m/s。标准冻深200cm。
该区的地下水主要为基岩裂隙水,岩体含水量少,属于贫水区。地下水类型主要为:HCO3-Ca,矿化度0.44g/L,对混凝土结构有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性,对钢结构物有微腐蚀性。
二、技术标准及编制依据
1、技术标准
①公路设计荷载等级:公路-I级。 ②设计速度:80 km/h
③隧道设计标准:山岭重丘区高速公路隧道;上、下行双洞四车道分离式隧道。
④隧道建筑限界:a.净宽:12.5m=0.75m(左检修道)+0.75m(左侧向宽)+2×3.75m(行车道)+2.75m(右侧向宽)+0.75m(右检修道);b.净高:5m。
⑤车行横通道建筑限界:a.净宽:4.5m;b.净高:5m。 ⑥人行横通道建筑限界:a.净宽:2m;b.净高:2.5m。 2、编制依据
①《公路工程技术标准》(JTG B01-2003) ②《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009) ③《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001) ④《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004) ⑤《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95) ⑥《公路隧道施工技术细则》(JTG/T F60-2009)
三、人员及机械设备
1、人员
2、主要机械设备 数 量(台) 机械名称 规格型号 额定功率(KW)或容量(m3)或吨位 150KW 小计 2 2 其 中 拥有 2 2 新购 租赁 新预计旧程度进场时间 (%) 96 94 5.10 5.10 发电机组 挖掘机 G128ZLD2 PC200 装载机 空压机 凿岩机 自卸汽车 通风机 砼喷射机(湿喷) ZLC-50E2.5m3 IR-20/7 YT28 斯特尔王 FDS12.5 PZ-5 20m 2100m/min 5.5KW 332 7 10 3 2 4 2 7 10 3 2 4 98 94 94 94 94 94 5.10 5.10 5.10 5.10 5.10 5.09 四、施工技术方案
根据洞口地质情况,我部拟采用三台阶七步开挖法进洞,具体实施方案如下: 1、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工艺流程图测量放样超前支护上部弧形导坑开挖,施做初期支护否断面检查左右错开开挖中台阶,施做初期支护围岩稳定性评判修正支护参数左右错开开挖下台阶,施做初期支护开挖上、中、下台阶,预留核心土分段开挖隧底,施做初期支护施做仰拱施做仰拱填充
2、三台阶七步开挖法施工方案
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3~5米,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0.6米,开挖后立即初喷3~5cm砼。上台阶开挖失跨比应大于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,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆,拱脚锚杆和钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度。
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0.6m,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砼,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆,拱脚锚杆和钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度。
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0.6m,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砼,及时进行喷、锚、网系统支护,接长钢架,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆,拱脚锚杆和钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度。
第6步,上中下台阶预留核心土:各台阶开挖分别开挖后及时施作仰拱初期支护,完成两个隧道开挖、支护循环后,及时施作仰拱,仰拱分段长度宜为4~6m。
第7步,隧底开挖:每循环开挖进尺长度宜为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。
三台阶七步开挖法施工工序横断面
五、三台阶七步开挖法控制要点
1.据隧道的水文地质条件,严格按设计要求做好超前支护,控制好超前支护外插角,严格按注浆工艺加固地层,防止围岩松弛,保证隧道开挖在超前支护的保护下施工,确保隧道施工安全。在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中,超前支护应按设计要求进行加强,以确保安全。
2.导坑应沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,以人工开挖为主,机械开挖为辅,人工配合挖掘机从台阶上向下刨土。开挖后应及时支护;其他各分部平行开挖,平行施作初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环;临时仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系。
3.过程通过变形监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时指导调整支护参数和预留变形量,保证施工安全;
4.三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。工序安排应紧凑,尽量减少围岩暴露时间,避免因长时间暴露引起围岩失稳。
5.超前施作仰拱,仰拱距上台阶开挖工作面宜控制在40m左右。铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行。
6.衬砌距仰拱保持2倍以上衬砌循环作业长度,但不得大于40m。
7.留足作业空间和台阶稳定的前提下,尽量缩短台阶长度,核心土长度应控制在3~5m,宽度为隧道开挖宽度的1/3~1/2。
8.三台阶大拱脚七步开挖法施工应严格控制开挖长度,根据隧道围岩地质情况,合理确定循环进尺,每次开挖长度一般为0.6m;开挖后立即初喷3~5cm混凝土,以减少围岩暴露时间。
9.周边部位预留30cm人工开挖,其余部位采用机械开挖,中、下台阶左、右侧开挖应错开,严禁对开,左右侧错开距离宜为 2~3m。
10.严格按设计及规范要求加工制作和架设。钢架应架设在坚实基面上,并加垫槽钢,严禁拱(墙)脚悬空或采用虚土回填。钢架应与锁脚锚杆焊接牢固。
11.超挖部位必须回填密实,严禁初期支护背后存在空洞。必要时初期支护背后应进行充填注浆,保证初期支护与围岩密贴。
12.洞内临时排水应通畅,严禁积水浸泡拱(墙)脚及在施工现场漫流,防止基底承载力降低。当地层含水量大时,在上台阶开挖工作面附近开挖横向水沟,将水引至隧道两侧排水沟排出洞外。反坡施工时,设置集水坑将水集中抽排。