隧道工程出洞专项技术方案说明

1、.WD.WD.WD.TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc1519 一.编制说明 PAGEREF _Toc1519 2 HYPERLINK l _Toc21356 1.1编制依据 PAGEREF _Toc21356 2 HYPERLINK l _Toc29091 1.2主要技术标准、标准、规那么、规程 PAGEREF _Toc29091 2 HYPERLINK l _Toc15080 二、工程概况 PAGEREF _Toc15080 3 HYPERLINK l _Toc2960 2.1工程概况 PAGEREF _Toc2960 3 HYPERLINK l _Toc2979

2、 三、出洞施工方案 PAGEREF _Toc2979 3 HYPERLINK l _Toc3833 3.1总体施工方案 PAGEREF _Toc3833 3 HYPERLINK l _Toc11575 3.2施工方案 PAGEREF _Toc11575 4 HYPERLINK l _Toc237 3.3.洞身管棚施工方法 PAGEREF _Toc237 7 HYPERLINK l _Toc17642 3.4.出口段明洞施工 PAGEREF _Toc17642 11 HYPERLINK l _Toc7235 四、出洞施工进度安排 PAGEREF _Toc7235 13 HYPERLINK l _

3、Toc19004 五、监控量测 PAGEREF _Toc19004 14 HYPERLINK l _Toc2676 5.1洞内监测 PAGEREF _Toc2676 14 HYPERLINK l _Toc30927 5.2地表监测 PAGEREF _Toc30927 14 HYPERLINK l _Toc14439 六、贯穿测量 PAGEREF _Toc14439 15 HYPERLINK l _Toc21139 6.1隧道贯穿误差 PAGEREF _Toc21139 15 HYPERLINK l _Toc20067 6.2隧道贯穿误差估算 PAGEREF _Toc20067 15 HYPER

4、LINK l _Toc15460 6.3贯穿误差测定方法 PAGEREF _Toc15460 16 HYPERLINK l _Toc19651 七、质量保证措施 PAGEREF _Toc19651 17 HYPERLINK l _Toc20596 八、安全保证措施 PAGEREF _Toc20596 18 HYPERLINK l _Toc6947 九、环境保护、文明施工措施 PAGEREF _Toc6947 18 HYPERLINK l _Toc7487 9.1 施工环保、水土保持方案 PAGEREF _Toc7487 18 HYPERLINK l _Toc1567 9.2 环保、水土保持措施

5、 PAGEREF _Toc1567 19班果隧道出洞专项施工方案一.编制说明1.1编制依据1铁道第三勘察设计院新建铁路永仁至广通铁路扩能改造工程站前工程班果隧道施工图纸?班果隧道设计图?及相关定型图、参考图等。2现场调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。 3国家及相关部委公布的法律、法规和铁道部公布的现行设计标准、施工标准、铁路工程质量验收标准及其它有关文件资料。1.2主要技术标准、标准、规那么、规程隧道出洞施工引用如下表所示的技术标准、标准。表1-1 技术标准、标准汇总表序号标准编号名称1TZ204-2008铁路隧道工程施工技术指南2TB10401.1200

6、3铁路工程施工安全技术规程上册3TB10401.22003铁路工程施工安全技术规程下册4TB10417-2003铁路隧道工程施工质量验收标准5铁建设2008105号铁路隧道超前地质预报技术指南6TB10121-2007铁路隧道监控量测技术规程7铁建设(2010)120号 关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知二、工程概况2.1工程概况班果隧道位于新康元谋西站区间，隧道出口邻近普登河双线特大桥，双线隧道，左右线线间距为4.24.252m，设计为12 的单面下坡，全隧除DK687+921.454DK687+995段73.546m(左线)位于半径R-3500m的右偏曲线上

7、外，其余地段均为直线。隧道进口里程DK687+567，里程DK687+995，全长428米，最大埋深约67米。本隧道全长428米，其中级围岩20米，占4.7%，级围岩195米，占45.6%，级围岩213米，占49.7%。本隧道从进口独头掘进，分为一个单位工程：进口为一个单位工程。隧道进出口均采用108洞口长管棚。其中出口段管棚长度20m。环形间距40cm,外插角13。DK687+987+995段结合地形，地质条件，设置长8m的双耳墙明洞衬砌。洞口永久边仰坡采用喷砼植生防护，临时边仰坡采用喷锚网防护，喷C20砼，厚8cm；22砂浆锚杆，每根长3.5m，间距1.2m，梅花型布置，8钢筋网片，网格间

8、距25*25cm。三、出洞施工方案3.1总体施工方案班果隧道为隧道进口向出口单向掘进。方案掌子面上台阶开挖至DK687+967处，根据掌子面设计围岩情况拟定以下出洞方案。掌子面上台阶开挖至DK687+967级围岩、抗震复合处，施做一环108大管棚壁厚8mm超前支护，每根长20m，环向间距0.4m，里程段为DK687+967+987，施作洞身管棚后继续开挖，采用三台阶法施工，全环型钢钢架I20b，DK687+967+972钢架间距0.8m，DK687+972987钢架间距0.5m。3.2施工方案3.2.1施工准备1 钻机工作平台开挖根据钻机自身高度确定台阶的开挖高度，主要采用挖掘机开挖，人工风镐

9、配合，挖机、装载机装碴、自卸汽车出碴。2 测量放线复核线路中线、水平，依据线路中心线控制桩及高程控制点在掌子面面标识出隧道中心线及外拱顶标高，并根据洞身开挖轮廓线标出外拱弧，画出各管棚点位，控制好管棚外插角。3.2.2开挖根据设计图纸所示地质情况班果隧道出口坡面较陡，局部较坎，出口基岩裸露，植被一般，大面积荒坡。砂土状强风化带岩芯，多为砂土状夹角砾状，W3风化呈半岩半土状，厚度27m，碎块状强风化带，节理发育，节理面多带锈色，岩芯多带呈碎块状，短柱状，岩块质较硬，端口颜色陈旧，厚度27m，W2弱风化，质坚硬，为级坚石。根据该段地质情况DK687+967+987段采用机械配合人工开挖，局部弱爆破

10、，挖掘机装渣，自卸车出渣。在接近贯穿8m时每循环打超前探孔以探明前方距明洞距离。3.2.3初支支护施工工序流程为：开挖后初喷砼系统支护拱架、锚杆、钢筋网施工复喷砼至要求厚度。挖后及时对拱顶和边墙岩面进展初喷4厘米的C25砼。初支拱架采用I20型钢钢架，安装间距0.5m。拱顶和边墙网片挂设，采用8钢筋制作的20cm20cm网片。拱顶和边墙系统锚杆施作，22砂浆锚杆，L=3.5m，间距1.2m1.0m布置。复喷23厘米的C25砼。3.2.3.1喷射砼施工用高压风水冲洗受喷面，喷射作业分段、分片、分层，由下而上进展，有较大凹洼处，先喷射填平。前期准备施喷面的清理计量配料拌 合砂、石、水泥、水、外加剂

11、、改性聚酯纤维混凝土搅拌站装运喷料现场喷射砼综合检查完毕加速凝剂不合格混凝土喷射机补喷混凝土合格图1 喷混凝土工艺框图喷嘴垂直于岩面，距受喷面0.81.2m，呈螺旋移动，风压0.30.5MPa。液态速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入。喷射混凝土时按照施工工艺段、分片，由下而上依次进展。分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进展。喷混凝土料由混凝土拌和站生产。运输至掌子面，机械手喷混凝土。3.2.3.2拱架施工制作：I20b型钢拱架采用型钢弯曲机进展预弯，角钢、钢板、槽钢，焊接而成。制作时严格按施工图纸进展，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接

12、牢靠，加工后必须进展试拼检查，严禁不合格品进场。施工准备连接钢筋加工拱架拼装检查查拱架架立测量定位断面检查欠挖处理洞外拱架加工，检查，倒运焊接纵向连接筋喷混凝土结 束合格返工合格不合格不合格初喷混凝土图2 钢拱架施工工艺框图安装：拱架按设计要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程为5cm，垂直度2。拱架的下端设在稳固的地层上，高度低于开挖底线以下1520cm。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。每榀拱架安装后利用4根长4.5m的42锁脚锚管定位。超挖较大时,拱背喷填同级混凝土,以使支护与围岩密贴,控制其变形的进一步开展。两排钢架间用连接钢筋纵向连接结实，以便形成整体受力构造。3.2.3.3砂浆

13、锚杆施工砂浆锚杆采用风钻钻锚杆孔，锚杆钻孔利用台架施钻，按照1.2m1.0m排距，尽可能垂直构造面打入，高压风吹孔。用注浆泵将孔内注满早强砂浆，再用风枪将锚杆送入孔内，使杆体位于孔位中央，然后安装垫板，垫板必须用螺帽紧固在岩面上，增强锚杆与喷砼的综合支护作用。砂浆锚杆施工工艺框图见图3。否孔口处理验 收固定锚杆插入锚杆杆体加工锚杆杆体注浆准备补孔不合格合格测量定锚杆孔位钻 孔清 孔验 孔填塞砂浆进展下道工序图3 砂浆锚杆施工工艺流程图3.2.3.4、钢筋网铺设钢筋须经试验合格，使用前必须除锈，在洞外分片制作，制作尺寸为1.01.4m一张，网格间距为20cm20cm，安装时搭接长度不小于一个网格

14、。人工铺设贴近岩面，与锚杆点焊焊接结实。在靠近岩面一侧，确保整体构造受力平衡。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。3.3.洞身管棚施工方法洞身长管棚施工主要工序有施工准备、搭钻孔平台、安装钻机、钻孔、安装管棚钢管、清孔、注浆等。3.3.1洞身管棚施工工艺流程图否钻 孔顶进钢管棚准备工作制作钢花管清 孔注浆管路检查注 浆拌 浆压力流量到达要求?是结 束3.3.1.1、施工准备钢花管制作:钢花管由无缝钢管上钻注浆孔制成，孔径1016mm，孔间距15cm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。3.3.1.2、钻机就位钻机平台可用钢管脚手架搭设，搭设平台应一

15、次性搭好，平台支撑要落在稳固的根基上，连接要结实、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。 钻机定位：钻机施钻前应先定出钻空位置，必须准确核定钻机位置。用全站仪测量定位，反复调整，确保钻机定位准确。3.3.1.3、钻孔钻孔由低孔位向高孔位按顺序进展，为了能顺利安装管棚钢管，宜选用直径大于管棚钢管1015mm的钻头。施工中先打设钢花管并注浆，然后打设钢管。以便检查钢花管的注浆质量。钻孔开场时选用低档，待成孔1.0m后适当加压。钻孔过程始终注意钻杆角度变化，保证钻机不移位。每钻进5m用仪器复核钻孔角度是否正确，以确保钻孔方向。钻机施工过程要经常用测斜仪测定位置，根据钻机工作

16、时间、状态及时判断成孔质量，及时处理钻机施工过程中出现的坍孔、卡钻事故。钻机施工过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。随时对转机的动力器、扶正器、合金钻头进展检查。认真作好钻进过程原始记录，对每一个孔要记录转孔时间、成孔时间，及时对孔口岩屑进展地质判断、描述，以此作为洞身开挖的超前地质预报。3.3.1.4、清孔验孔用钻杆配合钻头进展来回扫孔，去除浮渣至孔底，确保孔深、孔径符合要求，防止堵孔。用高压风从孔底向孔口清理钻渣。用仪器对孔深、倾角、外插角进展检查。3.3.1.5、安装管棚钢管 洞身管棚应配合钢架使用，将管棚有效的固定在钢架上，固定时要控制好管棚的外插角。 每节钢管两端均预加工

17、成外丝扣，采用114mm6mm热轧无缝钢管内车丝扣连接，连接钢管长度为30cm。管棚顶进采用机械如挖机和人工相结合的工艺，利用挖机的冲击力和推力低速顶进钢管。 接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一截面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开一米。3.3.1.6、注浆前清孔用高压风从孔底向孔口再次清理钻渣。3.3.1.7、注浆注浆前应先进展注浆现场试验，注浆采用水泥浆液：水灰比1:1重量比，根据实际情况可调整注浆差数，取得管棚注浆施工经历。注浆采用用两台注浆机分段由最低孔位向最高孔位进展，注浆压力由小到大缓慢升高。初压0.51.0Mpa，终压2.0Mpa，持压15min后停

18、顿注浆。注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，假设注浆量超限，仍未到达压力要求，调整浆液继续注浆，至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均被浆液充填，方可终止注浆。注浆完毕后及时去除管内浆液并用M7.5水泥砂浆严密充填，增强管棚的刚度和强度。钢花管大样图大管棚钢管连接接头示意图3.3.1.8小导管搭接DK687+967987处拱顶设一环108大管棚壁厚8mm超前支护，每根长20m，DK687+982987处拱顶设小导管42，长3米，纵向间距1.6m，环向间距0.4m。3.4.出口段明洞施工3.4.1施工程序施工准备测量放线截水天沟的施做边仰坡开挖边仰坡支护洞门超前支护洞身开挖施做洞门系

19、。3.4.2工艺流程图 洞口施工工艺流程图3.4.3、施工工艺要求3.4.3.1测量放样根据复测导线及高程成果，结合现场地形实际情况，放出洞顶截水沟及边仰坡开挖线。3.4.3.2、截水天沟的施作洞顶截水沟位置结合现场实际情况布设，采用人工开挖，自低处向高处分段开挖，并根据现场实际情况进展分段，分段长度应根据天沟坡度确定，一般情况下为1520m。必须在边仰坡施工前完成，确保坡面稳定。3.4.3.3、边坡开挖1根据测量放线的位置采取正确的开挖方法。2洞口边仰坡开挖，对于边坡厚度较大的地方采用机械辅助开挖、人工修坡的方式进展。开挖自上而下进展，分层开挖，并每层检查坡度。挖掘机开挖后预留2030cm进

20、展人工修坡，去除虚土。对于边坡土层较硬的围岩采用人工手持风镐进展凿除。3.4.3.4、边仰坡支护洞口永久边仰坡采用喷砼植生防护，临时边仰坡采用喷锚网防护，喷C20砼，厚8cm；22砂浆锚杆，每根长3.5m，间距1.2m，梅花型布置，8钢筋网片，网格间距25*25cm。3.4.3.4、洞门系洞门系构造采用衬砌台车作为底模、泵送灌注施工。为保证防水质量。混凝土应一次灌注成型。施工前严格检查、检修搅拌站、混凝土输送车、混凝土输送泵等施工主要设备，防止灌注中发生事故。四、出洞施工进度安排进度安排表工序名称开场日期完毕日期施工天数天DK687+967987开挖支护2014.12.202015.1.102

21、0大管棚2014.12.152014.12.205DK687+987995开挖支护2015.1.112015.1.155边仰坡开挖支护2015.1.162015.1.2510五、监控量测5.1洞内监测围岩及支护状态观察：采用观测的方法，对围岩的岩性、岩质、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落、掉块现象、有无漏水等；初期支护状态包括喷层时候产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈等。观察分析，一一进展描述、记录，以此作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。拱顶下沉、周边位移及收敛量测应布置在同一断面，断面间距级围岩不得大于10m、级围岩不得大于5m。拱顶下沉量测测点布置在拱顶。周边位移

22、量测以初期支护上个点的绝对位移为主，同时增加水平及斜向收敛量测，以便校核水平位移结果。拱顶下沉、周边位移及收敛量测在开挖后尽早进展，拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在12h内取得，其它量测读数在开挖24h内且在下一循环开挖前读取。测点应结实可靠，易于识别，并注意保护，严防爆破损坏。5.2地表监测洞口段覆盖层薄，开挖后围岩难以自稳成拱，地表易沉陷，为了确保洞口浅埋段的施工安全，进展地表沉降监测。地表浅埋段设置地表观测点，观测点与洞内量测点尽量布置在同一断面上，以便反映量测数据的关联性，地表量测断面间距为5m，每个量测断面上测点间距为2m，每日量测2次每日对观测数据进展统计分析，特别是洞口范围的洞内外

23、监测数据，要进展综合分析，通过分析成果及时反映围岩下沉、收敛动态，正确指导施工，及时调整支护参数。六、贯穿测量6.1隧道贯穿误差隧道贯穿后，经贯穿测量所得到的实际贯穿误差，包括平面上的纵、横向贯穿误差和方位角贯穿误差以及高程上的贯穿误差。这些资料不仅是隧道调整线地段确定施工中线的依据同时积累和研究不同测量技术条件下的贯穿资料，对贯穿理论及计算方法验证，确定贯穿限差、改进测量设计以及为测量标准的修订都是极珍贵的。6.2隧道贯穿误差估算根据?铁路工程测量标准TB10101-2009?中的规定，隧道相邻两开挖洞口间高程路线长度小于5000米，一般主要针对横向贯穿误差。标准规定：隧道相向开挖长度小于4

24、km，地面导线对横向中误差的影响要求小于30mm，洞内导线对横向中误差的影响要求小于40mm。寨下隧道贯穿误差的估算，主要就地面、洞内导线对横向中误差的影响作估算。使用的测量仪器：采用徕卡TCR1201全站仪，测角精度1，测距精度1+1.5ppm。 1地面控制导线对横向中误差的影响地面导线对横向贯穿误差的影响为My，横向中误差的估算公式如下：My=my2+myl2my=m/*Rx2myl=ml/l*dy2My三角锁测量误差影响所产生在贯穿面上的横向中误差。my由于测角误差影响所产生在贯穿面上的横向中误差。myl由于测边误差影响所产生在贯穿面上的横向中误差。根据标准和现使用的测量仪器，公式中m和

25、ml取值仪器标称精度m=1，ml=1.5mm，l=200m四等导线平均边长。2隧道内导线对横向中误差的影响洞内导线对横向中误的影响为My，横向中误差的估算公式如下：My=my2+myl2my=m/*Rx2myl=ml/l*dy2根据标准和现使用的测量仪器，公式中m和ml取值仪器标称精度m=2，ml=2mm，l=100m洞内导线平均边长。6.3贯穿误差测定方法1纵、横向贯穿误差我们在隧道内主要采用导线法进展贯穿误差的测定。在实际贯穿点附近任选一点作为测量的贯穿点，分别由隧道的进出口端的导线测出它的坐标，由进口端测得的为X进、Y进，由出口测得的为X出、Y出，由此算得实际贯穿误差线量为： F=Y出-

26、Y进2+X出-X进2如果是直线隧道统筹选定中线方向为x轴时，横向的贯穿误差就为：Y出-Y进；纵向贯穿误差为：X出-X进。如果是曲线隧道，贯穿面方向与实际贯穿误差线量间有一夹角a，平面上的贯穿误差的两个分量为：横向贯穿误差：F*cosa纵向贯穿误差：F*sinaa角按下式计算：a=artan(Y出-Y进)/(X出-X进)-E式中，E是贯穿面方向的方位角，可根据贯穿点在曲线上的位置算得，至于取方位角的正、反方向值由贯穿误差线量所在象限而定。方位角贯穿误差：用贯穿导线将两端洞内导线联通后，对于同一方位边由两端算得的方位角之差即为方位角贯穿误差。该误差是洞外和洞内测角误差的总影响，隧道贯穿后假设再考虑

27、洞外角度误差分配已经没有实际意义，洞内以衬砌地段的导线角也不宜再调整，顾及到方位角贯穿误差一般不大，通常在几秒至一二十秒的范围内，故方位角贯穿误差可忽略不计。2高程贯穿误差由进、出口端的洞内高程点，分别进测至贯穿点附近的高程点H，得到H点的两个高程H进和H出，两点的高程差(H出-H进)=f，即为高程贯穿误差。七、质量保证措施1、施工前对要使用的测量控制点进展复测，确认无误前方可进展施工测量放样。2、进场材料必须经过检验合格前方可使用，严禁含泥量或含粉尘量过高的河砂、米石进入工程主体。3、喷射混凝土在搅拌站集中生产，采用自动计量系统，确保施工配合比准确。4、喷锚支护做到喷料随拌随用，时间不超过规

28、定。喷射前清理岩面。厚度较大时分层喷射。严格掌握水压、风压和喷射距离，作到厚度符合设计和安全要求，外表平顺。5、严格按照设计、技术交底所规定的参数进展支护，钢架施工时作到加工正确，间距、倾斜度和垂直度符合要求，钢架的底脚落在原状地层；接头板密贴，上齐连接螺栓。对锚杆的方向、数量和深度进展严格控制。八、安全保证措施1、支护工作平台搭设必须结实可靠。电路由专职电工检查和维修。2、特殊工种必须持有特种作业证书，并经过培训后才能上岗。3、爆破开挖必须严格控制爆破飞石对周围既有建筑物的影响。4、高处作业人员所使用的工具应随手装入工具袋，上下传递料具时，制止抛掷，大型工具要放在稳妥的地方，所用的材料要堆放平整、稳固，防止掉落伤人。注浆时应时刻注意注浆压力，防止注浆压力过大，注浆管爆裂伤人。 九、环境保护、文明施工措施9.1 施工环保、水土保持方案1、建设与质量安全保证体系并行的环境保护保证体系，配备相应的环保设施和技术力量，与当地政府和环保部门联合协作，全面控