隧道贯通方案

国家高速公路十堰至天水联络线〔G7011〕陕西境鄂陕界至安康公路陕鄂界隧道右洞贯穿方案刘芳同黄传圣张新建中国中铁四局集团第七工程

十天A-CD18标工程经理部月二十六日目录TOC\o"1-5"\h\z1编制依据3.2工程概况3.3人员及机械设备配置3.4隧道贯穿方案5.贯穿面的选择及贯穿误差估算5洞外限制测量5.洞内限制测量5.横向贯穿误差估计7贯穿前的施工方案9.实际贯穿误差测定12贯穿误差调整12平面贯穿误差调整1.2高程贯穿误差调整1.25质量标准及保证举措13洞身开挖质量检验评定标准1.3洞身开挖质量保证举措1.36平安与环保举措1.3隧道平安施工保证举措1.3环境保护1.5陕鄂界隧道右洞贯穿方案1编制依据①国家高速公路十堰至天水联络线〔G7011〕陕鄂界至安康公路A-CD19合同段两阶段施工图设计；②?工程测量标准?GB50026-2007;③?公路隧道施工技术标准?JTGF60-2021④?公路工程质量检验评定标准?JTGF80/1-2004十天A-CD18标实施性施工组织设计；工程已投入本工程的施工人员及机械设备,以及在其它同类工程施工中取得的成熟经验.2工程概况十天高速A-CD18标位于湖北境内邮县胡家营镇两河口乡富家河村,负责承建鄂陕界特长公路隧道〔5601/5603m〕进口端土建施工,左洞施工范围：ZK02+783-ZK05+913单向掘进3130m；右洞施工里程：YK02+80VYK05+613单向掘进2810m,单洞累计5940m0本隧道为别离式,隧道平面设计线路为直线加圆曲线,圆曲线半径分别为6000m、6035m,圆曲线长度分别为1067.124m、1256.791m；竖向高程设计为1.2%上坡后在K5+260处下坡,坡度-0.8%,中间竖曲线半径50000m,长度999.998m.3人员及机械设备配置隧道贯穿前,洞内超前支护、开挖、出渣、喷锚支护、钢拱架、防排水、二次衬砌等工序要保证平行流水作业.施工劳动力配置要求130人,单口劳动力方案见表3-1.表3-1单口劳动力方案配置表心口./汁ryp1见组名郎人奴配官〔人〕38-M台网廿不上了1>1止药惺砥mx土2〕\亿如123山道见28衣、庄那么值4乂犷见9JA为:起伊朱、用川〔用自〕、起月力网U贝功于生5M助见18十出川〔十出官〕、刚木、一TTM助呵1下女为：6仰付砌见12叨小板女装、〞俣、刊物他介行、*乙件1曰品口二土TE7加工班l+tTj【工3便胆维护、通风、伸理rh2少尸日叶口日工［工估门8电_L见测里、试验工5电戌女为:、取见但口测里、试验

水沟水沟、电缆槽水沟、电缆槽合计：单口需投入劳力130-人针对隧道贯穿施工按专业化组织流水作业,以性能好、效率高、机况良好的大型设备装配挖装运、锚喷、衬砌、辅助作业等主要作业线,实现各机械化作业线的有机配合,实现隧道的稳步前进和顺利贯穿.主要机械设备配置见表3-2表3-2主要机械设备配置序号名称规格、型号、功率数量〔台〕备注1装载机ZL50C、侧翻、154KW22挖掘机PC200、1.2m313凿岩台架自制,4层1钻孔、挂布4空压机电动20m3/min55风动凿岩机YT28306自卸汽车东风3242、15t77喷浆机PZ-548模板台车12m、整体液压2委外加工9搅拌站60m3/h、2台JS10002供衬砌碎10搅拌站20m3/h、2台JS5002供喷射碎11碎输送泵HBT60A112碎运输车8m3413通风机SDF(d4)-NO11.5、75KW4SDF(C)-NO12.5、110KW214洞外变压器800KVA115洞内变压器315KVA116发电机组400KW1贯穿面的选择及贯穿误差估算根据18标与19标界定的分界里程和施工情况,贯穿里程定为YK5+613洞外限制测量陕鄂界隧道单洞长约5600m,进口与出口分别建立了三等GPS平面限制网和二等高程限制网.洞内采用左右洞串联四等平面限制网和四等高程限制网.根据?工程测量标准?GB50026-2007对各等级限制的精度要求做贯穿误差估算.洞外三等GPS限制点联测,形成大地四边形限制网形.其中GPS14GPS13ST1-1为我标段洞外限制网点.G9S15GPS16为19标洞外限制网点〔网形如下列图所示〕.高程限制网采用四等水准测量,将GPS13点高程引至左右洞口并设置一个检查复核点BMF.各点的坐标如下表：表4-1洞口限制点成果表点名坐标高程备注X(m)丫〔m〕GPS133624349.386509495.763373.63118标限制点GPS143624710.447509295.704390.35718标限制点ST1-13624339.863509244.486一18标限制点BMF一一368.07018标限制点GPS153623561.746503497.37369.10919标限制点GPS163623578.731503059.153357.34719标限制点洞内限制网采用洞口限制点GPS13ST1-1点引入两洞,在洞内150m〜250m设置一个限制点,目前两洞共有限制点28个.洞内限制网采用莱卡全站仪TCR402测量四等平面限制和四等水准高程限制.各点左边如表4-2洞内限制点坐标表,平面图如图4-2洞内限制点位置示意图点名X(m)Y(m)高程〔m〕备注STZ-13624335.5826509176.0555366.319STZ-23624274.6591508995.1568368.395STZ-33624225.2907508847.9587370.253STZ-43624162.2928508649.5205372.619STZ-53624114.8921508481.7830374.959STZ-63624085.4354508367.6696376.212STZ-73624041.9082508191.8712378.427STZ-83624001.6837507985.7604380.843STZ-93623967.0616507777.4719383.361STZ-103623946.5950507623.8301385.113Y112623975.3045507435.6338387.463Y123623951.4359507258.2611389.687Y133623932.0448507088.8095391.539Y143623912.0191506898.7285392.689STZ-113623926.6583507445.0259392.689STZ-123623902.7630507242.2308389.964STZ-133623884.6418507083.6060391.711Y103623999.7282507645.2766384.918Y10-13624010.4890507743.5167一Y93624033.7388507898.1315381.93Y83624063.8157508067.2654379.849Y73624099.3925508233.8610377.562Y63624135.3023508380.4694375.9Y53624194.3168508597.1768373.281Y43624236.7925508734.3147371.062Y33624277.0572508874.2776369.756Y23624308.8764508971.9554368.091Y13624362.5211509149.6265366.584.1.3横向贯穿误差估计导线的终点是导线精度的最弱点,横向贯穿中误差是由导线测角误差及导线边长误差所引起,而横向贯穿中误差主要影响隧道的贯穿精度,下面主要分析横向贯穿中误差.根据误差传播定律,导线测角及测边是相互独立的两个量,那么可得导线测角中误差所引起的横向贯穿中误差mys为：myb-VRX4-1-1式中：m—导线测角中误差；RX一观测角度的导线点到贯穿面的垂直距离平方的总和.导线测边误差所引起的横向贯穿中误差mys为：mys叫ddj4-1-2s式中：ms一导线边长相对中误差；Itfy—各导线边在贯穿面上的投影长度平方和的总和那么,导线测量误差在贯穿面上所引起的横向贯穿中误差my为：my‘mibm2s4-1-3由于隧道贯穿误差受到洞外限制网的误差和洞内限制网的误差影响,而且是有各点误差累计形成.洞外限制网采用相应的GPS数据处理软件进行平差处理分析.洞内限制网采用?南方平差易2002?进行平差处理.洞外限制外的精度为3.4mm〔小于标准中误差35mm〕,洞内限制网最弱点的中误差为52.1mm〔小于标准中误差65mm〕,那么最弱点的中误差为：3.4252.12=52.2mm根据?工程测量标准?GB50026-2007要求长度大于4000m的隧道贯穿限差为150mm.根据一般测量精度要求将中误差的2倍作为限差,那么标准中误差应为150+2=75mm,大于测量最弱点52.2m的要求.故贯穿误差满足标准要求.高程测量：mJ—*[——][――]=0.032m<70mm,4nR,4*93379满足测量标准要求.4.1.4测量操作原那么及平差方法1、测量操作原那么①严格执行测量标准；遵守先整体后局部的工作程序,先确定平面限制网,后以限制网为依据,进行各局部轴线的定位放线.②必须严格审核测量原始数据的准确性,坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法.③定位工作执行自检、互检合格后再报检的工作制度.④测量方法要简捷,仪器使用要熟练,在满足工程需要的前提下,力争做到省工省时省费用.⑤明确为工程效劳,按图施工,质量第一的宗旨.紧密配合施工,发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风.2、平差方法施工测量可采用简易平差方法平差,限制网测量必须采用间接平差方法精密平差,具体如下：AAALn+vn=anXn+bnXn+…・+tnXn+dn那么得误差方程为AAAVi=aix〔+bX2++tixth〔i=12,n〕经过一系列的加设和运算后得出,按最小二乘法原理,上式的X必须满足VTPVmin的要求,由于t个参数为独立量,故可按数学上求函数自由极值的方法,得

?vtpv?vtpvA?x=2VP—=VPV=0?x转置后得BTPV0经计算后得到Ax=(BtPB)1BTPl4.2平差步骤：⑴选定t个独立量作为参数,确定必要的观测个数to⑵写出平差方程L?=L+V=B)?dAA⑶令X=X0+x列出误差方程V=B寅l,X0由坐标和观测值求得近似⑷组成方程BtPB)?BTPl=0⑸解法方程得参数改正数W=N1W(6)将于代入V=B)?l得L?=L+V2⑺精度评定.协因数阵,函数协因数i：Qi.贯穿前的施工方案在学子面相聚30米时,停止19标段掌子面掘进,由我标段单向掘进贯穿.施工时采用短进尺,弱爆破,每循环进尺1.5米,贯穿面采用全断面法开挖,支护紧跟；支护根据IV级衬砌进行支护,即以①22mm系统锚杆、喷射混凝土、钢筋网、型钢拱架为初期支护.当隧道爆破作业接近贯穿作业面时,考虑到双向掘进各自洞内施工场地、临时设施的布置,特别是对方洞内人员的平安等因素,在隧道爆破贯穿前安排专职人员统一指挥、协调配合,爆破时把双方洞内作业人员及其他设备全部撤至振动及飞石伤害的地点.隧道爆破贯穿后通风排烟时间不得小于30分钟,经平安人员检查后,双方工作人员才能进入工作面.爆破开挖根据施工经验,贯穿点围岩级别预计为IV级强,采用全断面开挖,循环进尺1.0〜1.5m,掘进过程中随时掌握开挖面前方的地质情况,及时调整爆破参数,优化爆破设计,尽量采用弱爆破,从而到达减少爆破对岩体的扰动.并做好对出现断层裂隙涌水、塌方等不良地质情况的应对举措.全断面法施工作业顺序详见图4-2-1.

00期日1137号图兵小彭核审胜传黄核复峰传何制编图计设破爆挖开面断全道隧图序顺业作工施段00期日1137号图兵小彭核审胜传黄核复峰传何制编图计设破爆挖开面断全道隧图序顺业作工施段岩围级IV1.24图.»蔡全安破爆<守遵应宜事尽未7不度长塞堵口眼至塞堵治用宜眼炮有所6.加增当适可量药装眼炮处W及脚拱,药装实密卷药石山手学6之炮他其,药I间普化部£3串索爆导用眼边周.路巧起联簇差微内孔管簟电非、破爆面光用采5.敕蠲当适作可,时突冲置位架台岩凿与眼助辅于本角如甲-3移内眼边周4径直眼炮,眼钻机岩凿动风式腿气用3.高调应相作况情等化变岩围、果效破爆及验试际实场现据根需数参爆钻,段地业建钻面断全岩围级In浸界置于用适计设本2.营以均外明注除寸尺中图1:明说构结药法间药^^①养塞堵泥炮数段管雷入序顺31M7Mn-5M1M243mg390g£^装一035608151量数^量药装环循每耗单药炸眼(、炮量馨6500F;线抗抵08眼m炮鼠户0501782m9m32m53WT-炮寰835353553号编眼炮311551面断挖开尺进环循四量方琮称名眼炮眼獴掏眼边周眼案眼也底位部眼炮位部眼炮藉济经术技要主及数参爆钻&西康安至界陕蕾公速n同水天至堰十司公限有团集局四铁中督布眼槽掏11501f-I11J-9971■65801009010737890-8050£-75,78.11叮产1,9100100999)8)超前注浆小导管超前小导管采用小50*4mm,长5m的热轧无缝钢管,环向间距约40cm,外插角限制在7.左右,尾端支撑于钢架上,和焊接于系统锚杆的尾端.严格根据标准要求进行注浆处理.注浆采用水泥砂浆,其浆液的配比为水泥：砂:水=1:1:0.54,注浆压力为0.5〜1.0Mpa,注浆时在孔口处设止浆塞.先注无水孔,从拱顶向下注,如遇窜浆或跑浆,那么间隔一孔或几孔进行注浆.每次超前支护后间隔4〜8h前方可开挖或下一工序.小导管注浆量计算：Q=2IIR5式中：R—浆液扩散半径,取1.5m；L—小导管长度,取6.0m；〞一岩体孔隙率,取15%.注浆异常现象处理：1〕发生用浆现象,即液浆从其他孔中流出时,采用多台泵同时注浆或堵塞用浆孔注浆.2〕单液注水泥浆压力忽然升高,可能发生了堵管,停机检查.3〕水泥浆单液注浆量很大,压力长时间不升高,那么应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能防止产生注浆不饱满.钢拱架安装①为保证钢拱架置于稳固的地基上,施工中应在钢拱架基脚部位顶留〔0.15〜0.20〕m原地基,架立钢拱架时挖槽就位,并在钢拱架基脚处设槽钢以增加基底承载力.②钢拱架平面垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2度.钢拱架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cmo③为保证钢拱架位置安设准确,在隧道开挖时：a、钢拱架按设计位置安设,在安设过程中当钢拱架和初喷层之间有较大问隙时应设骑马垫块、钢拱架与围岩〔或垫块〕接触间距不应大于50mm.b、为增强钢拱架的整体稳定性,将钢拱架与锚杆焊接在一起,各种钢架应设纵向连接钢筋.c、为使钢拱架准确定位,钢拱架架设前均需预先安装定位钢筋.钢筋上端与钢拱架焊接在一起,另一端插入围岩中〔0.5〜1.0〕m并用砂浆锚固,当钢拱架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位.d、安装好的钢拱架在拱脚处打好锁脚锚杆,每侧拱架至少4根.e、钢拱架架立后尽快施作喷射混凝土,并将钢拱架全部覆盖,使钢拱架与喷混凝土共同受力.喷射混凝土应分层进行,每层厚度〔5〜6〕cm左右,先从拱脚或墙脚向上喷射,以防止回弹料虚掩拱脚〔墙脚〕而不密实,强度不够,造成拱脚〔墙脚〕失稳.早强砂浆锚杆洞身开挖完经初喷碎、拱架和网片安装后,先由测量人员用红油漆按设计标定锚杆位置.锚杆采用手持风钻进行钻孔,钻孔完成后,需进行检查,发现不合格的孔应补钻.人工安装锚杆,利用高压风或水泊孔,完成后采用后退式注浆,采用早强砂浆作为粘接材料,以保证孔内浆液饱满.锚杆必须与岩体主结构面成较大角度布置,当主结构面不明显时,与隧道周边轮廓垂直呈梅花形布置.在初期支护支立拱架支护时锚杆要求加工10〜15cm的弯钩,并与拱架焊接牢固.初期支护无拱架时要求根据设计施工锚垫板.喷射碎喷头与受喷面的距离：喷头距离岩面为1.5〜2.0m时较适宜.喷射角度：喷头应保持与受喷面垂直,假设受喷面被格栅、钢筋网覆盖时,可将喷头稍加偏斜,但不宜小于70°,如果喷头与受喷面的角度太小时,会形成混凝土物料在工作面上滚动,产生凹凸不平的波形喷面,增加回弹量,影响喷射混凝土的质量.喷头运动方式：喷头应作连续不断的圆周运动,并形成螺旋状运动,后一圈压前一圈三分之一.喷射路线应自下而上,呈"S'形运动,隧道内的喷混凝土应先边墙后拱部.实际贯穿误差测定陕鄂界隧道贯穿面位于直线段上,贯穿后由两个相向工作的导线点测出贯穿面的中线坐标,将得出两组坐标值.由18标导线点测量得出的坐标〔X18,丫18、H18〕,由19标导线点测量得出的坐标〔X19,丫19、H19〕,由此得出SJ〔X18X19〕2〔丫18丫19〕2即为实际贯穿误差.高程贯穿误差由H=Hl8-H19得出.贯穿误差调整平面贯穿误差调整隧道贯穿平面误差调整因视S值的大小选择调整方法.根据上述贯穿误差预计可知平面贯穿误差将在12cm左右,采用导线平差调整法调整误差.通过18标、19标临近贯穿面的两个限制点联测平差,重新调整限制点的坐标.因隧道衬砌在设计的根底上放大了5cm,根据实际贯穿误差大小,在不影响隧道净空的情况下尽可能的加长调整段设置s曲线,保证隧道贯穿面的圆顺.高程贯穿误差调整贯穿后将18标、19标的高程限制点联测,平差后取得分界里程处的高程进行高程贯穿误差调整时,贯穿点附近的水准点高程,采用由进出口分别引测的高程平均值作为调整后的高程.5质量标准及保证举措5.1洞身开挖质量检验评定标准项次检查工程规定值或允许偏差值检查方法和频率1拱部超挖〔mm〕破碎岩石、土〔V、VI级围岩〕平土匀100,最大150水准仪、全站仪、断面仪：每20m一个断面中硬岩、软岩〔n、出、IV级围岩〕平土匀150,最大250硬岩〔I级围岩〕平土匀100,最大2002边墙超挖〔mm〕每侧+100,-0尺量：每20m检查一处全宽+200,-03仰拱、隧底超挖〔mm〕平土匀100,最大250水准仪：每20m检查3处5.2洞身开挖质量保证举措①施工前要对施工方案、工艺流程、检测手段和方法等进行检查.施工过程中应对施工放样、布孔、成孔、装药、联线、爆破效果等过程进行检查.洞内的测量桩是各种测量的依据,选桩尽量选在通视条件良好、不易破坏、使用方便的地方.6平安与环保举措隧道平安施工保证举措①开挖与支护在隧道开挖过程中,工程技术人员做好地质描述超前地质预报,提出对策和举措,每个开挖工班配一名技术人人员跟班,保证各种举措、技术交底的落实,保证标准化作业.开挖过程中24小时轮流值班,及时发现地质变化,进而指导监控现场施工.隧道开挖采用浅孔限制爆破技术,按?爆破平安规程?操作施工.增强监测,根据监测结果和地质情况及时调整爆破参数,保证爆破平安,不良地质隧道施工,先治水,短开挖、弱爆破、强支护,稳步前进.当两相对开挖工作面相距100m时,两端施工增强联系,统一指挥.当两开挖工作面间的距离剩下30m时,应从一端开挖贯穿.爆破前相互告知对方爆破时间,在确认有关人员撤离做业面到平安区域后才进行爆破.②装硝与运输平安技术举措装磴机司机必须经过严格培训,持证上岗,做到一机二牌,即?治理规定?和?工作责任?.各种运输设备不得人料混装,摘挂作业专人负责,装载料具不得超出装载限界,超长料具应捆扎牢固.机械装磴时,指定专人负责电缆和风管的收放,作业时,无关人员均退至平安地点.爆破器材运入洞内时,必须与调度联络,指定专人防护,直达施工地点,中间不得停留.③衬砌平安技术举措衬砌仰拱和边拱碎时均采用活动式衬砌台车,在设计台车时,必须满足施工平安的需要.衬砌台车的吊装必须指定专人监护,灌注作业时必须指定专人监测,发现异常,及时处理.撤除混凝土软管或管道时,必须停止混凝土泵的运转,电源设备完整无损.平台、台车不得堆放料具,工作台上脚手架满铺,铺放牢固.边拱碎挡头板安装牢固,按先边墙后拱部的顺序,两侧对称浇筑.④通风与防尘隧道通风符合设计和施工标准要求.隧道开挖后通风时间不得少于1小时,掌子面才能进入.采用洒水降尘防尘举措.增强隧道施工通风,设计完善的通风系统,采用双电路的风机通电,保证通风系统工作的稳定、连续和有效.⑤防火与防水洞口及横通道处设置足够的消防器材,放在明显易取的位置上,并设立明显标志.火源要求距洞口至少30m以外,洞内