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大独山隧道突水突泥专项施工方案正式版(正式版方案资料,可直接使用,可编辑,推荐下载)
大独山隧道突水突泥专项施工方案大独山隧道突水突泥专项施工方案正式版(正式版方案资料,可直接使用,可编辑,推荐下载)1编制依据(1)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2021;(2)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2021】241号;(3)《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设【2021】241号;(4)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2021;(5)《大独山隧道设计图第二册共四册》;(6)《大独山隧道设计图第三册共四册》;(7)《时速350公里双线隧道辅助施工措施及施工方法》;2编制范围根据设计图纸:大独山隧道预测隧道正常涌水量为91200m3/d,最大涌水量为177000m3/d.其中D1K855+300~D1K858+918段内的断层带内,岩芯破碎,且地表岩溶形态和地下岩溶管道发育,有发生岩溶涌水突泥的危险。在D1K856+650~D1K856+700段内可能揭示张家寨暗河,该暗河雨季流量约为1.5m3/s,隧道涌水量将会成倍、甚至十倍的增加.根据断层分析有可能出现突水、突泥的段落:D1K854+510~+610、D1K855+200~+320、D1K855+580~+680、D1K856+110~+160、D1K856+615~D1K857+075、D1K857+225~+325、D1K857+645~+860、D1K858+~+160、D1K859+300~+450、D1K859+800~+950、D1K862+375~+475段穿越破碎带、断层、岩溶接触带及地表村庄等,施工过程中极易发生突水、突泥现象且可能造成地表失水。根据现场施工揭示或超前地质预报结果:有发生突水、突泥可能的变更地段.3工程概况3。1设计概况大独山隧道位于关岭~普安区间,起讫里程为D1K852+772~D1K864+654,全长11882m。全隧共设置2座横洞1座贯通平导,均采用无轨单车道.在D1K856+500线路左侧设置长约1043m的一号横洞,在D1K861+500线路左侧设置长约1361m的二号横洞,贯通平导长11829m,起讫里程为PD1K852+768~PD1K864+597,平行设置于线路前进方向右侧,与左线线路中线的距离为35m。4施工组织方案4.1总体原则坚持“早预报、先治水、强支护、快封闭,早衬砌"的施工原则组织施工。施工前严格执行超前地质预报工作,通过超前地质预报资料进行分析,确定岩溶或断层破碎带延伸、规模、方向与类型。对可能存在突泥涌水地段采取全断面超前预注浆结合局部注浆方法,经注浆止水效果达到要求后,方可组织开挖施工.注浆结束后,进行注浆效果检查。当地层含水量不大时,浆液填充率须达到70%以上,地层含水丰富时,浆液填充率须达到80%以上。按总注浆孔的5~10%设置检查孔,检查孔的布设应在均布的原则下,结合注浆资料的分析做重点检查。检查孔应无涌泥、涌砂,不塌孔,渗水量应小于0。2L/min·m.不取芯钻孔时,应记录钻进速度、钻进压力、排渣成份等,进行认真分析。注浆效果达到要求后,方可组织开挖施工。为防止突泥涌水对人员及设备造成危害,隧道施工时,通过综合超前地质预报手段探明掌子面前方地质条件,以便采取有效的施工措施,避免施工突发灾害的发生。遇溶隙、裂隙水可以以堵为主;遇到暗河或管道流,必须以疏、排为主.4.2工艺流程超前地质预报→超前支护→短开挖→强支护→仰拱砼→拱墙二衬。4。3突泥涌水探测施工时加强超前地质预报,把超前地质预报纳入施工工序管理,建立完善的超前地质预报系统,采用先进可靠的预报方法(TSP203地震波法、红外线探水仪、水平声波反射法、地质雷达和超前钻孔等),采取长短结合、相互验证的综合预报手段,根据预报成果采取相应的处理措施,制订施工方案。(1)TSP203全程施作TSP203,软弱、破碎低层或岩溶发育区,每次预报距离采用120m,搭接20m;岩层较好的硬质岩每次预报距离采用150m,搭接20m。(2)超前地质水平钻在可能发生涌水段落采用超前地质水平钻施作3个探孔,钻孔直径采用Φ89,活动断裂带超前探测长度80~100m,搭接长度不小于10m,其余地段超前探测长度不小于30m,搭接长度不小于5m。(3)加深炮孔在每个掌子面采用风钻在拱顶、拱腰两侧、中部处施作加深炮孔,炮孔深度为5米,根据钻孔的速度和出水情况,判定前方围岩情况。(4)掌子面素描在开挖过程中,对每个掌子面进行地质素描,根据掌子面围岩的节理、产状、出水点位置和围岩走向,判定前方围岩情况。综合对比分析各种超前地质预报的结果,以确定前方隧道是否存在涌水突泥的段落并制定相应的施工预案.4。4施工措施隧道在可能发生突水突泥地段施工时,应根据综合超前地质预报及现场实际情况,判识前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、类型情况(大小、有无水、溶洞是否发育中、以及充填物大小)、岩层稳定程度和地下水情况(有无长期补给来源、雨季水量有无增减),并采取相应的施工措施.4.4。1突泥治理方案岩溶洞穴有填充物,其一般下沉量大、强度低、稳定性差,大多由泥砂及其混合物组成.当隧道必须穿越时,隧道基底可采取换填、注浆加固、钢管桩、旋喷桩等方法来处理。对于充填淤泥的溶洞:在隧道施工中,采取综合超前地质超前预报判明前方存在充填淤泥质溶洞时,应停止施工。然后采用超前预注浆加固淤泥质地层,并采取超前大管棚支护,台阶法开挖。开挖后及时进行径向注浆,及时施作二次衬砌结构.对于充填粉质粘性土型的:在隧道施工中,采取综合超前地质超前预报表明前方存在充填粉质粘土层时,鉴于粉质粘性土层有一定的自稳能力,对于拱部及边墙的溶洞可采用超前小导管支护,必要时在隧道拱部设大管棚超前支护,分部开挖,钢架支撑的处治方案,开挖后及时进行径向加固注浆.基底的溶洞可采取钢管群桩或高压旋喷桩进行加固处治。加固后及时施作二次衬砌结构,根据水压力测试结果确定是否采取抗水压二次衬砌结构形式。当溶洞较大、较深,填充物较多时,可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上,必要时用圬工加固。当遇到一时难以处理全填充型溶洞时,可采用迂回导坑绕过溶洞区,继续进行隧道施工,再行处理溶洞。4。4。2。涌水治理方案隧道在施工时,应根据超前地质预报及现场实际,探明前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、类型情况(涌水大小、溶洞是否发育中)、岩层稳定程度和地下水情况(有无长期补给来源、雨季水量有无增减),并采取相应的施工措施。(1)当涌水量不大,涌水类型为基岩裂隙水时,在长段落范围内进行注浆是不经济的,也会对隧道的建设工期产生严重影响。因此,在这种条件下按照“适量排放”的原则,做好隧道施工排水和运营排水.(2)当涌水量较大、涌水集中在一定的范围内,严重影响隧道掘进进度时,采用超前注浆和帷幕注浆技术、径向注浆的方式进行堵水,来加快隧道施工进度.(3)施工中出现大集中涌水时,采取局部注浆的方式进行封堵,对剩余的小股涌水进行集中引排。同时加大施工中抽水泵站抽水能力的配备和储备,按设计中预测的最大涌水量配备各级泵站,具体排水系统布设方案等。为了防止突然涌水,发生涌水风险事件,在施工中严格控制台阶长度,并随时进行补注浆,保证隧道施工安全。(4)当有暗河和大量涌水时,宜排不宜堵。在查明水源流向及其与隧道位置的关系后,采取暗管、涵洞、小桥等设施以渲泄水流,最后利用隧道内排水系统将水排出洞外.(5)局部注浆技术措施如岩层的溶隙、软弱夹层的局部有股状涌水现象,出水比较清澈,受大气降雨影响不大,其处理方法有直接封堵法和间接封堵法.①直接封堵法:对于涌水压力P≤0.5MPa的股状出水点,如来水方向可以确定,可采用直接封堵法进行处理。沿着出水部位和出水方向直接钻孔,孔间距应控制在0。5~1。0m,钻孔深度应为开挖轮廓线外(0。5~1。0)D,如孔内的出水部位距离孔口较远,可安设和钻孔长度一样的注浆花管;如孔内的出水部位距离孔口较近,可安设2。0m左右的孔口管,每根注浆管前端应开花孔,保证水从管中排出。管口均应安装球阀,管外壁和孔壁之间的空隙用锚固剂填充,注浆管安设完毕后,应进行挂网,网格外侧应用φ20的钢筋将注浆管焊成整体,然后喷混凝土20cm作为止浆墙。注浆材料应选用普通水泥浆,如局部出现漏浆可采用水泥水玻璃浆液进行封堵。注浆前应作压水试验,以确定注浆压力,注浆压力应大于2倍~3倍涌水压力。由于注浆压力较高,注浆管和注浆泵之间应采用丝扣连接。注浆泵应选用中、低压力的注浆泵(压力大于2。0MPa)。注浆顺序应从上到下,当发生未注浆的管子串浆时,应及时关闭球阀,直到将最后一根流水的注浆管堵住为止。②间接封堵法:对于涌水压力0.5MPa<P≤1。0MPa的股状出水点,或来水方向不能明确判断的出水部位,可采用间接封堵法进行处理。在围岩表面距离出水部位0。5~1.0m处,向出水方向钻斜孔,孔间距控制在0.5~1.0m,钻孔深度与直接注浆法类似,大部分孔应穿过出水岩层,将水引出。其注浆材料、注浆工艺、注浆结束标准和间接注浆法类似。该方法的特点是,钻孔受水的影响较小,且钻孔容易探到出水部位,同时对围岩加固效果好.注浆机械应选用中等压力的注浆泵,其泵压应大于5.0MPa。注浆的顺序为:先堵出水最小的孔,再依次封堵出水较大的孔,如哪根管子串浆,可将孔口阀门暂时关闭,待其他孔注浆完成后,再打开串浆管的阀门,如流水或流浆,应继续进行注浆.当涌水压力大于1.0MPa时,且出水点和与该出水点连通的管道距离孔口较远(一般情况下应>3。0m),可选用高压泵(压力>10.0MPa),利用水压或气囊式止浆塞深入孔内进行注浆。但注浆过程中一定应加强对围岩和支护结构变形的监测,防止局部突然破坏,影响施工安全。上述情况也可采用以下2种方法进行处理:第一种方法是采用C20混凝土将出水部位及附近的隧道空间完全填充,进行超前注浆处理;第二种方法是预留排水管,待抗水压衬砌完成后进行处理。后一种处理方法带有相当大的风险,一旦封堵后,水压过高,可能导致二次衬砌破坏.(6)当隧道已发生涌水时,立即启动应急预案,组织电工和抽水工24小时不间断抽水,防止浸泡发生其他事故,同时安排挖掘机挖集水井并安排装载机配合运送抽水泵及排水管,增大隧道排水系统排水能力.4。4。3.施工段落设计措施突水、突泥的段落:D1K854+510~D1K854+610段采用Ⅴ级抗水压0.5Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8。0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0.6m。根据超前预报实施超前周边注浆。D1K855+200~D1K855+320段采用Ⅴ级抗水压1.0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8。0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0.6m.根据超前预报实施超前周边注浆。D1K855+580~D1K855+680采用Ⅲ级抗水压0.5Mpa复合式衬砌,台阶法,全环Ⅰ16型钢拱架,间距1。0m。根据超前预报实施帷幕注浆。D1K856+110~D1K856+160段采用Ⅴ级抗水压0。5Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8.0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0。6m。根据超前预报实施超前周边注浆。D1K856+615~D1K857+075段内D1K856+615~D1K856+750段采用Ⅴ级抗水压1。0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8.0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0。6m.根据超前预报实施帷幕注浆。D1K856+750~D1K856+820段采用Ⅳ级抗水压0。5Mpa复合式衬砌,台阶法,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8。0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ18型钢拱架,间距0.6m。D1K856+820~D1K857+075采用Ⅲ级抗水压0。5Mpa复合式衬砌,台阶法,全环Ⅰ16型钢拱架,间距1.0m。D1K857+225~D1K857+325段采用Ⅴ级抗水压0.5Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8.0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0。6m。根据超前预报实施超前周边注浆。D1K857+645~D1K857+860段内D1K857+645~D1K857+695段采用Ⅴ级抗水压1.0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ42×3.5mm的小导管,每环50根,每根长度为4。0m,纵向每2.4m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0。6m。根据超前预报实施帷幕注浆。D1K857+695~D1K857+770段采用Ⅴ级抗水压1。0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8。0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0.6m。根据超前预报实施帷幕注浆。D1K857+770~D1K857+860段采用Ⅴ级抗水压1。0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ42×3.5mm的小导管,每环50根,每根长度为4。0m,纵向每2。4m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0.6m。D1K858+~D1K858+160段内D1K858+~D1K858+070段采用Ⅳ级抗水压1.0Mpa复合式衬砌,台阶法临时横撑,拱部设置Φ42×3。5mm的小导管,每环40根,每根长度为4。0m,纵向每2。4m一环,全环Ⅰ18型钢拱架,间距0。6m。D1K858+070~D1K858+110段采用Ⅳ级抗水压1。0Mpa复合式衬砌,台阶法临时横撑,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8。0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ18型钢拱架,间距0。6m。D1K858+110~D1K858+160段采用Ⅳ级抗水压1.0Mpa复合式衬砌,台阶法临时横撑,拱部设置Φ42×3.5mm的小导管,每环40根,每根长度为4.0m,纵向每2.4m一环,全环Ⅰ18型钢拱架,间距0。6m.D1K859+300~D1K859+450段内D1K859+300~D1K859+350段采用Ⅴ级抗水压1。0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8。0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0.6m。根据超前预报实施帷幕注浆。D1K859+350~D1K859+400段采用Ⅴ级抗水压1.0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8。0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0.6m.根据超前预报实施帷幕注浆。D1K859+400~D1K859+450段采用Ⅴ级抗水压1。0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ42×3.5mm的小导管,每环50根,每根长度为4.0m,纵向每2.4m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0。6m。根据超前预报实施帷幕注浆.D1K859+800~D1K859+950段内D1K859+800~D1K859+900段采用Ⅴ级抗水压1。0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8。0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0.6m。根据超前预报实施帷幕注浆。D1K859+900~D1K859+950段采用Ⅴ级抗水压1.0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ42×3。5mm的小导管,每环50根,每根长度为4.0m,纵向每2。4m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0。6m。根据超前预报实施帷幕注浆。D1K862+375~D1K862+475段采用Ⅴ级抗水压0.5Mpa复合式衬砌,台阶法临时横撑,拱部设置Φ42×3。5mm的小导管,每环50根,每根长度为4.0m,纵向每2.4m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0.6m。D1K856+650~D1K856+700段内可能揭示张家寨暗河,支护参数:段采用Ⅴ级抗水压1.0Mpa复合式衬砌,台阶法临时仰拱,拱部设置Φ76×6mm的中管棚,每环50根,每根长度为8。0m,纵向每6m一环,全环Ⅰ20b型钢拱架,间距0.6m.根据超前预报实施帷幕注浆.4。4。4.施工处理根据现场揭示有较大压力的泄水时,应上报设计院,及时变更.施做泄水孔等措施如不能降压进行释能降压,及时上报设计院变更。或设置导坑引排水。确保掌子面施工安全。4。4.5突水突泥地段隧道施工注意事项(1)施工前应对地表进行详细勘查,注意研究岩溶状态,估计可能遇到溶洞的地段.(2)了解地表水、出水地点的情况,并对地表进行必要的处理,以防止地表水下渗。(3)施工达到溶洞边缘,各工序应紧密衔接。同时设法探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况,据以制定施工处理方案及安全措施。(4)当在下坡地段遇到溶洞时,应准备足够数量的排水设备.(5)施工中注意检查溶洞顶板,及时处理危石。当溶洞较大、较高时,应设置施工防护架或钢筋防护网。(6)在溶蚀地段的爆破作业,应尽量做到多打眼、打浅眼,并控制药量。(7)在溶洞充填体中掘进,如充填物松软,可用超前支护法施工。如充填物为极松散的砾、块石堆积或有水,可于开挖前采取预注浆加固。(8)溶洞未做出处理方案前,不要将弃碴随意填洞中。(9)处理情况复杂的溶洞,要根据现场具体情况制定安全措施,以确保施工安全.5应急救援预案为保证可能在大独山隧道施工中发生突泥涌水事故后,急救工作程序化、科学化、机动化,把人员伤亡和经济损失降低到最小程度,并明确在急救预案中的机构设置和相关部门、人员在应急中的职责,根据项目确认的高中度风险,特制定本预案。5。1可能发生的场所及部位5。1.1在大独山隧道预测隧道正常涌水量为91200m3/d,最大涌水量为177000m3/d。其中D1K855+300~D1K858+918段内的断层带内,岩芯破碎,且地表岩溶形态和地下岩溶管道发育,有发生岩溶涌水突泥的危险。在D1K856+650~D1K856+700段内可能揭示张家寨暗河,该暗河雨季流量约为1。5m3/s,隧道涌水量将会成倍、甚至十倍的增加。可能发生的以下几种事故:(1)开挖爆破作业后引起的隧道突泥涌水事故;(2)初期支护受压变形引起的隧道突泥涌水事故。5.2应急资源5.2。1人员沪昆客专工程指挥部一分部成立以项目经理为组长,书记、安全总监、总工程师为副组长、各部门负责人、施工现场负责人、调度员、值班电工、抢险人员为组员的应急救援工作小组.5.2。2物资、机具、设备(1)报警系统及通讯设备:对讲机、、等通讯设备。(2)应急设施及机具:防爆电线、电缆、电灯、手电筒、应急灯、移动配电箱等照明所需物料;装载机、挖掘机、自卸汽车、抽水机等抢险设备。(3)其它材料工具:钢筋爬梯、救生绳、救生圈、木材、型钢、铁锹、撬棍、钢丝绳,枕木等。(4)伤员急救设备:伤员担架、消毒剂、急救箱。(5)救护车辆及交通工具:指挥车、微型车、材料运输车等。5。2。3洞内紧急逃生设施的设置:隧道两侧安装钢筋爬梯并挂逃生绳和足够数量的救生圈。隧道内作业人员密集地段在拱部设置逃生平台并设急救箱。5。3应急组织机构5。3.1项目经理部成立应急领导小组组长:祝建周;副组长:党承胜、袁昌生、舒尤波;组员:各部门负责人、施工现场负责人、调度员、值班电工;抢险人员:大独山隧道作业队全体施工人员;5.4工作程序报告、联络(1)发生隧道突泥涌水事故后,施工现场负责人应尽可能的组织疏散和抢险,并立即向项目部领导报告,在通讯工具无法接通时,可采用传递方式,争取第一时间,进行救援。(2)调度立即报告指挥部。(3)项目经理应立即报告指挥部并召集应急领导小组成员,应急领导小组成员按照应急预案中规定的责权开展工作。应急报告隧道突泥涌水事故发生后,负责人在1小时内将事故发生的时间、地点、伤亡人数及事故的简要经过用或报告给当地人民政府安全生产监督管理部门和上级主管部门。现场处理隧道突泥涌水事故有人员伤亡时一般需要进行紧急救护,为了挽救遇难者的生命,在事故现场须毫不迟豫地采取以下急救措施:(1)组织疏散围观人员、立即抢救被困受伤人员,搀扶受伤人员离开现场救治,对重伤人员立即送往医院进行抢救.(2)立即进行现场封锁,无关人员禁止进入现场,并检查隧道突泥涌水事故后周边的围岩、初期支护状态,对有可能发生的状况进行处理,防止事态的进一步扩大。(3)对于现场的一些被污染的火工材料、油料等应进行临时隔离保护措施,防止引起爆炸和火灾。(4)安质、工程部门派专人及时对事故现场进行照相、录像,对现场进行认真、全面地勘验,发现和收集确定事故原因的各种痕迹、物证等。5.5后续处理5。5。1现场急救工作完成后,对现场进行隔离,在进行清理工作的同时,加强对现场的保护,现场要有人值班看守,防止闲杂人员入内。5.5。2项目经理按《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院令第493号)调查程序安排相关部门配合、协助调查;在征得事故调查小组的同意后,召集各部门研究、讨论制定恢复生产方案。5。5.3安排对受伤人员进行治疗,把人员伤亡减少到最低程度.5。5。4工程管理部门研究制定防止事故再次发生的可行性具体措施,并对措施的可靠性进行评估.6安全、环保措施6.1安全措施6.1。1进行全面的、针对性的安全技术交底.6.1。2严格安全监督,建立和完善定期安全检查制度,各级安全领导小组定期组织安全检查,各级安全监督人员要经常检查,真正把事故消灭在萌芽状态。6。1.3加强火工品的管理,爆破器材存储于干燥的仓库内,温度保持在18~30℃,库内设消防设施,不同性质的炸药分开,雷管和炸药分库存储,运至工地的炸药当天未使用完,必须如数退回,不得在工地留存过夜.领用运输过程中必须有押运员负责。6.1。4施工人员到达工作地点后,施工人员首先组织人员分头检查工作面、机具设施是否处于安全状态,详细检查围岩及初期支护是否有变化,拱顶和拱墙是否稳定,如有松动和裂纹,要及时进行加固处理。6.1。5施工期间,现场施工人员要会同有关人员对各部位、各部分进行定期检查,在不良地质地段,每班组指派专人检查,当发现喷锚支护变形或损坏时,应立即增设锚杆并复喷混凝土或增设钢支撑,必要时立即进行衬砌。6。1.6当发现监控量测数据有突变或异常时,及时通知现场负责人,并采取应急措施,保证施工安全。6.1.7加强施工班组建设。做好工班长、安全员及全体施工人员的安全教育工作,执行“三工、三检”和“每周一”安全互检,集思广益,发现问题,找出隐患,杜绝安全事故的发生。6.2环保措施6.2.1施工现场、场地、运输便道须进行硬化处理,并制定专人定期洒水清扫,形成制度,防止扬尘.6。2。2施工废水、生活污水按照有关要求进行处理,不得直接排入农田、河流和渠道.6。2。3清洗骨料的水和其他施工废水,采取过滤、沉淀处理合格后再排放,避免污染河道和周围环境.6。2.4施工机械排放的废油、废水,采用隔油池、沉淀池等有效措施加以处理,不得超标排放。6.2。5生活污水采取三级生化或化粪池等措施进行净化处理,经检查符合排放标准后方准排放。6。2.6对运输水泥及易飞扬物料须用帆布覆盖严密,并保证装载适中,不得超限运输。6.2.7在有粉尘的作业环境中作业时,除洒水外,作业人员还必须配备劳动防护用品.6。2.8施工、生活垃圾,应集中处理。6.2.9施工和生活中的废弃物也可以经当地环保部门同意后,运至指定地点。6.2.10消除一切可能造成火灾、爆炸事故根源,严格控制火源,易燃物和易爆物的存储。6。2。11对洞内施工的作业人员,在施工前进行灭火、通报、联络、避难、救护等基本教育和训练。确保发生紧急状态时,能够实施紧急救护。目录TOC\o"1—2”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc393029706”1编制依据 —1-2编制范围 -1-3工程概况 -1-3.1设计概况 -1—HYPERLINK\l”_Toc393029710”4施工组织方案 -2-HYPERLINK\l”_Toc393029711”4。1总体原则 —2-HYPERLINK\l”_Toc393029712"4.2工艺流程 -2—HYPERLINK\l”_Toc393029713”4.3突泥涌水探测 -2—HYPERLINK\l”_Toc393029714”4.4施工措施 —3—HYPERLINK\l”_Toc393029715”5应急救援预案 —10-HYPERLINK\l”_Toc393029716"5.1可能发生的场所及部位 —10—_Toc393029720"5.5后续处理 -12-_Toc393029722”6.1安全措施 —12—HYPERLINK\l”_Toc393029723”6。2环保措施 —13-泥结石路面工程材料石料石料拟从市场采购,若无满足条件碎石,可采用机轧碎石或天然碎石。轧制碎石的材料可以是各种类型的较坚硬的岩石、圆石或矿渣。碎石中的扁平细长的颗粒不宜超过20%,并不得含有其它杂物,碎石形状应尽量采用接近立方体并具有棱角为宜。泥结碎石路面适用于碎石的粒径规格如图表6—4所示.图表6—4泥结碎石路面适用于碎石的粒径规格编号通过下列筛孔(Ⅲm)的重量百分率(%)层位7550402010511000~150~5下层或基层21000~50~531000~50~5上层或面层480~1000~5580~1000~5嵌缝粘土泥结碎石路面中的粘土主要起粘结和填充空隙的作用。塑性指数高的土,粘结力强而渗透性弱,其缺点是胀缩性较大,反之,塑性指数低的土,粘结力弱而渗透性强,水分容易渗入。因此,对土的塑性指数,一般规定在18~27左右(相当塑性指数于12~18)为宜.粘土内不得含腐殖土或其它杂质,粘土用量不宜超过石料干重的确20%.一般要求其一般工序为:①准备工作;②摊铺碎石;⑧预碾碎石;④灌浆;⑤带浆碾压;⑧最终碾压。1、准备工作,包括准备下承层及排水设施、施工放样、布置料堆、拌制泥浆.泥浆一般按水与土为0.8∶1~1∶1的体积比配制。过稠、过稀或不均匀,均将影响施工质量。2、碎石摊铺和初碾压,使碎石初步嵌挤稳定为止。过多碾压将堵塞碎石缝隙,妨碍泥浆灌入.摊铺碎石时采用松铺系数1.20~1。30(碎石最大粒径与厚之比为0。5左右时用1。3,比值较大时,系数接近1.2)。摊铺力求表面平整,并具有规定的路拱。初压,用8吨双轮压路机碾压3~4遍,使粗碎石稳定就位。在直线路段,由两侧路肩向路中线碾压;在超高路段,由内侧向外侧,逐渐错轮进行碾压.每次重叠1/3轮宽。碾压弯第一遍就应再次找平。初压终了时,表面应平整,并具有规定的路拱和纵坡.3、灌浆及带浆碾压。若碎石过干,可先洒水润湿,以利泥浆一次灌透.泥浆浇灌到相当面积后,即可撒5~15mm嵌缝料(约1~1。5立方米/100平方米)。用中型压路机进行带浆碾压,使泥浆能充分灌满碎石缝隙。次日即进行必要的填补和修整工作。4、最终碾压,待表面已干内部泥浆尚属半湿状态时,可进行最终碾压,一般碾压1~2遍后撒铺一薄层3~5毫米石屑并扫匀,然后进行碾压,使碎石缝隙内泥浆能翻到表面上与所撒石屑粘结成整体。接缝处及路段衔接处,均应妥善处理,保证平整密合.泥结碎石路面施工泥结碎石是以粗碎石做主骨料形成嵌锁作用以粘土作填缝结合料,从而具有一定的强度和稳定性,泥结碎石面层适用于低等级公路的中级路面面层,其常用厚度为15cm.石料规格应符合下表的规定,土的含量不应大于15%,塑性指数宜为18~27,石料压碎值小于35。施工常用灌浆法,其一般工序为:①准备工作;②摊铺碎石;⑧预碾碎石;④灌浆;⑤带浆碾压;⑧最终碾压。1、准备工作,包括准备下承层及排水设施、施工放样、布置料堆、拌制泥浆。泥浆一般按水与土为0.8∶1~1∶1的体积比配制.过稠、过稀或不均匀,均将影响施工质量。2、碎石摊铺和初碾压,使碎石初步嵌挤稳定为止.过多碾压将堵塞碎石缝隙,妨碍泥浆灌入。摊铺碎石时采用松铺系数1.20~1.30(碎石最大粒径与厚之比为0.5左右时用1。3,比值较大时,系数接近1。2)。摊铺力求表面平整,并具有规定的路拱。初压,用8吨双轮压路机碾压3~4遍,使粗碎石稳定就位。在直线路段,由两侧路肩向路中线碾压;在超高路段,由内侧向外侧,逐渐错轮进行碾压.每次重叠1/3轮宽.碾压弯第一遍就应再次找平。初压终了时,表面应平整,并具有规定的路拱和纵坡.3、灌浆及带浆碾压。若碎石过干,可先洒水润湿,以利泥浆一次灌透.泥浆浇灌到相当面积后,即可撒5~15mm嵌缝料(约1~1.5立方米/100平方米)。用中型压路机进行带浆碾压,使泥浆能充分灌满碎石缝隙。次日即进行必要的填补和修整工作。4、最终碾压,待表面已干内部泥浆尚属半湿状态时,可进行最终碾压,一般碾压1~2遍后撒铺一薄层3~5毫米石屑并扫匀,然后进行碾压,使碎石缝隙内泥浆能翻到表面上与所撒石屑粘结成整体。接缝处及路段衔接处,均应妥善处理,保证平整密合。施工准备材料:采用质地坚韧、耐磨、轧碎花岗岩或石灰石,碎石应呈多棱角块体;泥浆按水土0.8:1~1:1(体积比)进行拌制。机具:翻斗车、汽车或其他运输车辆按计划直接卸入路床,推土机或人工摊铺,洒水车,压路机,其他夯实机具。作业条件:路床已全部完成并经验收合格,保持现场运输、机械调转作业方便,各种测桩齐备、牢固、不影响各工序施工。测量放线:测量控制桩间距控制在10m一个,控制桩测设完成后,在施工段的一端打入φ25钢筋桩,把拉力器一端固定在钢筋桩上,另一端固定好钢丝绳,然后牵拉钢丝绳,使拉力器拉力达到10N以上,钢丝绳长度以每施工段100~130m为宜,一个施工段不得过长。钢丝绳固定完成后,把钢丝绳放入测桩顶部的凹槽内,用白线系好,如果钢丝绳下垂过大,可在每两个测桩中间增加一个支撑,以防钢丝绳因桩距过长而下沉。堆料及摊铺作业段划分:摊铺作业时,每个流水段可按40~50m为一段,根据摊铺用料石量计算卸料车数。在施工段上梅花形布料,由专人负责指挥.卸料后用推土机整平。碎石层虚铺厚度应为设计厚度乘以压实系数的松铺厚度,压实系数人工摊铺为1.25~1。30,机械摊铺为1.20~1。25。应按机械配备情况确定每天的施工长度,可根据施工进度要求以8~10h为一班连续摊铺。摊铺:碎石料卸料后,应及时推平。尽最大限度使用推土机初平,路宽不能满足推土机操作宽度情况下,使用人工摊平。现场施工人员应根据放线标高及虚铺厚度,用白灰标出明显标志,为推土机指示推平标高,以便推土机按准确高度和横坡推平,为下一步稳压创造良好条件.人工配合机械施工:施工时,设专人指挥卸料,要求布料均匀,布料量适当.布料过多或过少时,会造成推土机或人工工作量过大,延长工作时间。在路床表面洒水,洒水车应由专人指挥,施工中路床表面不得干燥,不得洒水过多造成路面积水和泥泞,应参照作业时的气候条件控制洒水量,以最佳含水量为标准调整现场洒水量。各类机械施工必须自始至终由专人指挥,不要多头指挥,各行其事。应配备足够的平整、修边人员,对机械不能处理到的边角部位进行修补,同时测量摊铺层的宽度、标高、坡度、平整度,保证摊铺面合格.稳压稳压宜用小型压路机自两侧向路中慢速稳压两遍,使碎石各就各其位,穿插紧密,初步形成平面。稳压两遍后即洒水,用水量约2-2。5kg/m2,以后随压随洒水花,用量约1kg/m2,保持石料湿润,减少摩阻力.灌泥浆碎石层经稳压后,随即进行灌泥浆,灌浆时要浇灌得均匀,并且灌满碎石间的孔隙.泥浆的表面应与碎石齐平,碎石的棱角应露出泥浆之上。灌浆时必须使泥浆灌到碎石层的底部,灌浆后一至二小时,当泥浆下沉,孔隙中空气溢出后,在未干的碎石层表面上撒石屑嵌缝料,用以填塞碎石层表面的空隙。碾压灌浆完成后,待路面表面已干但内部泥浆尚处于半湿状态时,应立即用压路机在路基全宽内进行压实。由两侧向路中心碾压,先压路边二三遍后逐渐移向中心。从稳压到碾压全过程都应随压随洒水花效果较好.碾压至表面平整,无明显轮迹,压实密度大于或等于设计要求。碾压中局部有“弹软”现象,应立即停止碾压,待翻松晾干或处理后再压,若出现推移应适量洒水,整平压实.铺封层碾压结束后,路表常会呈现骨料外露而周围缺少细料的麻面现象,在干燥地区路表容易出现松散.为了防止产生这种缺陷应加铺封面,其方法是在面层上浇洒粘土浆一层,用扫把扫匀后,随即覆盖石屑,扫匀后并用轻型压路机碾压3—4遍,即可开放交通,封层厚度不应大于1cm大独山隧道顺层偏压专项施工方案一、编制依据(1)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2021;(2)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2021】241号;(3)《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设【2021】241号;(4)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753—2021;(5)《大独山隧道设计图第二册共四册》;(6)《大独山隧道设计图第三册共四册》;(7)《时速350公里双线隧道辅助施工措施及施工方法》;二、编制范围根据设计图纸顺层偏压:D1K864+450~D1K864+654倾向线路左侧,隧道右侧边墙顺层.根据现场施工揭示,需变更的也适用此编制方案。三、工程概况工程地质概况:大独山隧道位于关岭~普安区间,起讫里程为D1K852+772~D1K864+654,全长11882m。全隧共设置2座横洞1座贯通平导,均采用无轨单车道。在D1K856+500线路左侧设置长约1043m的一号横洞,在D1K861+500线路左侧设置长约1361m的二号横洞,贯通平导长11829m,起讫里程为PD1K852+768~PD1K864+597,平行设置于线路前进方向右侧,与左线线路中线的距离为35m。隧道洞身主要穿越白云岩、灰岩、泥岩、泥灰岩、泥岩夹砂岩等地层,其中可溶岩段长8753m。四、施工措施顺层偏压:D1K864+450~D1K864+654段倾向线路左侧,隧道右侧边墙顺层。D1K864+639~D1K864+654段为斜切洞门,明挖法施工。D1K864+639~D1K864+480段为Vc型复合衬砌,台阶法加临时仰拱。Ⅴc级围岩初期支护:全环设置工22a的拱架,规格:工22a拱架,间距0.6m,拱部140°设置锚杆Ф25x7中空锚杆L=4.0m,间距为1.0mx1.0m,长度为4.0m/根,拱部140°以下设置Ф22砂浆锚杆L=4.0m,间距为1.0mx1.0m,长度为4。0m/根。拱部及拱墙部位设置Ф8的钢筋网片,网格间距为20cm×20cm。拱部及拱墙喷射混凝土厚度28cm的C30混凝土,仰拱喷射混凝土厚度为28cm的C30混凝土。暗洞处拱部设置Φ108大管棚,间距0。4m,共50根,每35m/根。拱部设置Φ42小导管L=4.0m,环向间距0。4m,共50根,纵向每2.4m/环,每35m/根。D1K864+480~D1K864+450段为Vb型复合衬砌,台阶法加临时横撑。Ⅴb级围岩初期支护:全环设置工20b的拱架,规格:工20b拱架,间距0。6m,拱部140°设置锚杆Ф25x7中空锚杆L=4。0m,间距为1.2mx1.0m,长度为4。0m/根,拱部140°以下设置Ф22砂浆锚杆L=4。0m,间距为1。2mx1。0m,长度为4.0m/根。拱部及拱墙部位设置Ф8的钢筋网片,网格间距为20cm×20cm。拱部及拱墙喷射混凝土厚度28cm的C30混凝土,仰拱喷射混凝土厚度为28cm的C30混凝土.拱部设置Φ42小导管L=4。0m,环向间距0.4m,共50根,纵向每2.4m/环,每35m/根.小导管注浆采用水泥净浆1:1的水灰比。五、施工工艺流程浅埋段施工前需先进行地表处理后,才能进行暗洞施工。进、出口段需施工完成永久截水天沟、开挖边仰坡面及洞口预加固后方可进行暗洞施工.1、施工前准备工作在施工前由项目部总工组织全体技术人员及各级管理人员对浅埋段原地物、地貌以及裸露岩体进行实地踏勘,勘查结果与设计图纸进行比对,澄清有关技术问题。组织测量组对该浅埋段进行地形测绘,绘制地形图.并对参加的施工人员进行技术交底和培训.地表清理通过施工放样,边仰坡边桩(地表处理区段中边桩)后,挖除不小于30cm保护土层,清除地表耕植土、植被草皮、淤泥等杂质,当原始地面坡度陡于1:5时,地表应开挖台阶,台阶宽度不得小于1m。施作永久截水天沟永久截水天沟在地表清理完成后进行,采用C20混凝土,为避免山洪冲刷,应在水沟入水口及出水口处采用M10浆砌片石铺砌.边仰坡喷射C20混凝土12cm,设置砂浆锚杆4。5m/根,呈梅花型布置1。5*1.5m。2、明洞与暗洞分界处大管棚设置:超前支护管棚设计参数:导管规格:外径108mm,壁厚6mm;孔口管:热轧无缝钢管,外径133,壁厚5mm;管距:环向间距40cm;倾角:外插角1°~3°为宜,可根据实际情况作调整;注浆材料:1:1水泥浆或M20水泥砂浆;设置范围:拱部140°范围;管棚单根长度:根据施工图确定。管棚数量:50根一环。管棚施工工艺管棚施工主要工序有施作套拱;搭钻孔平台、安装钻机;钻孔;清孔、验孔;安装管棚钢管;注浆。工序技术要求高,工艺复杂,施工工艺详见下图。管棚施工工艺流程图导向墙或管棚工作室施工当为洞外开始施作管棚时,采用导向墙做为管棚施作平台。导向墙采用C20混凝土,在开挖轮廓线以外拱部150°范围内施作,断面尺寸为1m×1m,导向墙内设2榀I18工字钢架,钢架外缘设φ133壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型,单元间由螺栓连接,接头处焊缝高度:腹板9mm,翼缘12mm。孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量.用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角.孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。导向墙布置图见附件。当大管棚是在洞口施作,为保证大管棚施工的空间,需要开辟大管棚工作室.按单节导管长6米,钻机机身及主动钻杆共2。0m,则工作室的长度应为800cm,扩挖较设计设计断面大.2)施作导向管工作室开挖、支护完成后,继续向前开挖2榀比设计断面大25cm左右的断面,尽快初喷,封闭掌子面,厚度4cm,形成止浆墙,架设钢架,采用全站仪以极坐标法放样法,在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定导向管的外插角,将导向管焊接在钢架上。导向管与钢架高差可通过钢垫板实现调节。焊接应牢固,使钢架与导向管形成整体,并迅速喷射混凝土形成套拱。导向管长度1m,采用外径133mm、壁厚5mm热扎无缝钢管。3)搭钻孔平台安装钻机①钻机平台可用方木或钢管脚手架搭设,搭设平台应一次性搭好,钻孔由钻机从低孔位向高孔位进行.②平台支撑要着实地,连接要牢固、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.③钻机定位:钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。4)钻孔①为了便于安装钢管,钻头直径采用φ127mm。②地质较好的情况下可以一次成孔;钻进时产生坍孔、卡钻,需补注浆后再钻进。③钻机开钻时,可低速低压,待成孔1。0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。④钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故.⑤钻进过程中确保动力器,扶正器、合金钻头按同心圆钻进。⑥认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报,作为指导洞身开挖的依据。5)清孔验孔①用地质岩芯钻杆配合钻头(Φ127mm)进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。②用高压气从孔底向孔口清理钻渣。③用全站仪、测斜仪等检测孔深,倾角,外插角。6)安装管棚钢管①钢管应在专用的管床上加工好丝扣,棚管四周钻φ8出浆孔(靠掌子面4~5m的棚管不钻孔);管头焊成圆锥形,便于入孔.②棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔(φ127mm),然后可用10t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进;也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管.③接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开.同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m.7)注浆⑴安装好有孔钢花管、放入钢筋笼(有的情况下)后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。⑵注浆材料:注浆材料为水泥浆或M20水泥砂浆。⑶采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内,注浆压力一般为0。6~1。0MPa,具体浆液配合比和注浆压力由现场实验确定,当无吸浆量情况下,持压15min后停止注浆。注浆量应满足设计要求,一般为钻孔圆柱体的1。5倍;若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。四、台阶法加临时仰拱(横撑)施工工艺管段内大独山隧道出口之外浅埋顺层偏压段均采用台阶法加临时仰拱(横撑)方法进行施工,台阶法加临时仰拱(横撑)法施工工艺如下。1)目前隧道的施工方法有多种多样,地质条件较好的隧道在施工方法选择上较为灵活,而地质条件较差的隧道在施工方法选择上有一定的局限性,主要体现在安全与效益的有机协调统一上。三台阶临时仰拱法主要应用于软弱围岩隧道中,从上而下分三个台阶进行开挖,各台阶成环受力的施工方法。2)工法特点a.施工空间大.方便机械化施工,可以多作业面平行作业。部分软岩活土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高。b.在地质条件发生变化时,便于灵活、及时地转换施工工序,调整施工方法.c.适应不同跨度和多种断面形式,初期支护工序操作便捷。d。在台阶法开挖的基础上,预留核心土,左右错开开挖,利于开挖工作面稳定。e.当围岩变形较大突变时,在保证安全和满足净空要求的前提下,可尽快调整闭合时间.f。各部开挖及支护自上而下,步步成环,及进封闭,各分部封闭成环时间短,临时仰拱(横撑)能有效阻止支护结构的水平收敛,减少隧道围岩变形.3)工艺原理
三台阶临时仰拱(横撑)法就是将大断面划分成自上而下三个小单元进行开挖,缩小开挖断面;采用临时仰拱(横撑)就是使每个小单元及时封闭成环,形成环向受力,有效地发挥初期支护整体受力效果,有效阻止支护结构变形。4)施工工艺流程
采用短台阶,分步平行开挖,爆破施工分成多个作业面进行,将集中爆破化为分散爆破,,既减少对围岩的扰动,又充分利用时间,还增加了爆破临空面,降低炸药消耗。分步平行施作拱墙初期支护,混凝土仰拱超前施作及时闭合构成稳固的初期支护体系,保护围岩的天然承载力,有效抑制围岩变形。全断面一次施作防水层和灌筑混凝土衬砌,确保了混凝土衬砌施工质量。监控量测信息反馈指导施工,及时调整支护参数。在断层带、破碎带等自稳性较差地层和富水地层中,则采用大管棚和超前小导管预注浆固结、止水等辅助措施后,上部弧形导坑法短开挖施作拱部初期支护,再左右错位开挖及施作边墙初期支护;混凝土仰拱紧跟下台阶并及时施作尽早闭合成环受力。a。工艺流程(详见工艺流程图)图工艺流程图b。施工方法1)、开挖(见图1,图2,图3)①开挖1部台阶;a施作1部洞身结构的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢架;b钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,底部喷10cm混凝土封闭;②上台阶施工至适当距离后,开挖2部台阶,接长钢架,施作洞身结构的初期支护及封底;③开挖3部台阶,及时封闭初期支护;④灌筑该段内IV部仰拱;⑤灌筑该段内V部仰拱填充;⑥利用衬砌模板台车一次性灌筑VI部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。图1三台阶临时仰拱(横撑)法工序横断面示意图图2三台阶临时仰拱(横撑)法工序纵断面示意图图3三台阶临时仰拱(横撑)法工序平面示意图2)初期支护初期支护是由锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组成的一种联合受力结构。为保护围岩的天然承载力,初期支护要尽快施作,其施工流程见初期支护施工工艺流程。图4初期支护施工工艺流程a、初喷混凝土封闭岩面用高压风自上而下吹净岩面,埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉,如工作面有滴水或淋水,钻孔埋管做好引排水工作。从拱脚或墙角向上堆喷,以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚(墙角)而不密实,以致强度不够,造成失稳;先将凹洼部分找平,然后喷射凸出部分,并使其平顺连接。沿水平方向以螺旋形划圈移动,喷头与受喷面垂直,喷嘴至受喷面距离0。6~1。0m。喷射混凝土表面应大面平整并呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。b、施作结构锚杆,挂设钢筋网初喷混凝土后应及时施作锚杆,锚杆必须设置垫板.各台阶初期支护连接处左右均需设不少于2根锁脚锚杆,确保初期支护不失稳.钢筋网为φ8mm的钢筋焊接而成,网格为20cm或25cm.钢筋网搭接1个网格,网片间采用焊接。c、安装钢架钢架是软弱围岩初期支护的重要组成部分,应严格按设计图及设计要求加工制作和架设。钢架安装注意事项及要求:①钢架拱(墙)脚应架设在稳固的基岩上或底部铺垫槽钢,以保证钢架基础稳固。安装前应清除基脚下的虚碴、虚土及杂物.②钢架平面垂直于隧道中线,倾斜不大于2°;钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。③为增强钢架的整体稳定性,应将钢架与纵向连接筋、锁脚锚杆焊接牢固。④钢架连接接头要牢固。拱脚部位易发生塑性剪切破坏,故该部位接头除栓接外,还应四面帮焊,确保接头的刚度和强度。条件允许时,接头最好采用角钢连接板,便于混凝土全面握裹.⑤钢架和初喷层间有较大间隙时要设骑马或楔形垫块顶紧;钢架与围岩的间距不应大于5cm。d、施作拱部超前支护和二次喷射混凝土拱部按设计参数施作下一循环超前支护,并把该支护尾端焊在钢架上.分层喷射混凝土到设计厚度,每层厚5~6cm;钢架保护层不小于2cm。整个喷射混凝土表面要平顺。五、监控量测严格按设计要求进行拱顶下沉和周边收敛位移量测,通过监控量测的信息反馈,及时调整支护参数,以保证衬砌结构的安全.根据施工图及《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10211-2007),将监控量测作为关键工序列入现场组织,并对支护体系的稳定性进行判别,并对监控量测数据进行分析,以指导现场施工管理。监控量测项目及量测点布置:监控量测项目结合本项目部隧道具体条件,确定开展监控量测的必测项目有:洞内外观察、拱顶下沉、净空收敛、地表沉降;选测项目包括:围岩内部位移、围岩压力、钢架内力、喷混凝土内力、二次衬砌内力、初期支护与二次衬砌间接触压力、锚杆轴力等。1)洞内、外观察:开挖面地质描述,包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等;初期支护状态包括喷层是否产生裂隙、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈进行观察分析.详细描述、记录、并予以评估,作为支护参数选择的参考及量测等级选择的依据。2)拱顶下沉、净空收敛:将拱顶下沉及净空收敛位移量测布置在同一个断面,断面间距为Ⅱ级为50m,Ⅲ级为30m,Ⅳ级为20m,Ⅴ级为10m.拱顶下沉量测测点布置在拱顶.净空收敛量测以量测初期支护上各点的绝对位移为目的,通过水平及斜向收敛量测,验证周边位移结果.净空收敛量测测点按设计或规范要求布设。3)地表沉降:量测断面布置与洞内拱顶下沉量测断面在同一断面内,软弱围岩地段同时进行底板隆起量测,每个量测断面上测点间距为2~5m.下沉与净空水平收敛及拱顶下沉量测频率相同.地表下沉量测在隧道中线的量测范围不小于H0+B(隧道埋置深度+隧道开挖宽度)。4)围岩内部位移:采用振弦式多点位移计、频率接收仪进行围岩内部位移量测.爆破后,台车或风枪成孔,机械锚固安装,每天量测一次,直至变形基本稳定为止。5)初期支护与二次衬砌间接触压力量测:采用振弦式双膜压力盒,频率接收仪进行监测,每天量测一次,直至压力基本稳定为止。6)钢架内力量测:采用钢筋计、应变计进行监测,每天量测一次,直至压力基本稳定为止。7)混凝土应力量测:采用埋入式混凝土应变计、频率接收仪进行监测,每天量测一次,直至压力基本稳定为止。8)变形量测:采用收敛仪和断面仪进行监测,每天量测一次,直至变形基本稳定为止。9)裂纹观测:采用读数显微镜观察。量测测点按设计和现行规范要求布置。隧道拱顶下沉及周边收敛量测频率、地表下沉量测断面间距、变形管理等级、拱顶下沉及周边收敛量测间距等符合设计和现行规范要求。测点布设洞顶地表下沉量测断面布置见图1。洞内周边收敛量测布置见图2.拱部下沉、底部上拱、填充面下沉量测布置见图3。根据开挖方法不同,拱顶下沉和底部上鼓点应采用不同的布置方式,采用其它开挖方法时,测点应根据施工情况进行合理布置,并能反映围岩、支护稳定状态,以指导施工。净空变化,拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等监控必测项目,应设置在同一断面。监控量测方法1)洞内外观察负责人:各施工作业面领工员及工班长。观察内容:围岩变化,地下水变化,支护结构外观、地表是否变化。方法:目测并记录于交接班记录本,重大变化记录于工程日志.频率:每次爆破后及支护后。2)拱顶下沉、净空收敛、地表沉降量测采用TCRA1102无尺监测系统(下沉量测亦可采用精密水准仪进行量测),可及时埋点立即观测.测点在复喷混凝土终凝后一小时内尽快埋设,洞外地表下沉测点提前埋设,保证开挖后12小时内读取初始数据。方法:TCRA1102无尺监测系统自带计算软件并可输入比较值进行评估。对测点进行量测,每条线间的测试长度与初始长度之差为变化值,该变化值与初始长度之比为相对收敛值,据此计算收敛变化速度,来判断围岩的稳定性。隧道开挖支护后,在测点位置打入锚杆,在锚杆头贴上返光片。返光片和棱镜的作用相同。用全站仪测出至各返光片的距离和角度,计算出测点之间的收敛值。3)围岩压力、二次衬砌内力、锚杆轴力及钢架内力量测使用应力计、钢筋计、压力盒分别对围岩、衬砌、锚杆及钢架内力进行量测.应力计、钢筋计、压力盒的安装:根据测点应力计算值,选择钢筋应力计的量程,在安装前对钢筋计进行拉、压受力状态的标定。安装时使钢筋应力计处于不受力状态。将应力计上的导线逐段捆扎在邻近钢筋上,引到初期支护结构外侧测试匣中。量测数据整理、反馈现场量测数据及时整理,绘制量测数据与时间的关系曲线及量测数据与开挖面距离的关系曲线,进行数据处理或回归分析。依据回归分析、预测位移、收敛、拱顶下沉及钢筋应力的最终值。以位移~时间曲线为基础,根据位移、位移速率等分析、评定围岩和支护的稳定性。当位移急骤增加,每天的相对净空变化超过10mm时,重点加强观测,并密切注意支护结构的变化;当位移~时间曲线出现反弯点时,同时支护开裂或掉块,此时尽快采取补强措施以防坍方;当位移、周边收敛、拱顶下沉量达到预测最终值的80~90%,收敛速度小于0。2mm/d,拱顶下沉速率小于0.15mm/d时,可认为围岩基本稳定,施作二次衬砌;利用位移、应力(型钢主筋应力)反分析程序对围岩及支护结构的稳定性进行分析、评价;综合以上综合分析、评价及时修正设计,调整支护参数,对施工及时提供建议和措施。根据围岩与支护间应力量测结果,可知围岩压力在横断面的分布情况及围岩压力值随开挖时间变化的规律,与理论计算方法做比较,以取得较为合理的围岩压力计算方法,检算初期支护的受力情况(内力及位移),判别初期支护的工作状态、支护特点,并对初期支护进行安全评估。uu(mm)u(mm)t(d)t(d)正常曲线反常曲线ab位移u—时间t的关系曲线图量测中的注意事项根据地质条件、量测目的、施工进程,编制量测计划,组织专门检测队伍,由工程技术人员负责实施。量测点埋设宜尽量靠近开挖工作面,要求不超过2米,并保证爆破24小时内及下一次爆破之前测读初读数.采取措施保护好在施工中的各项量测元件、工具及仪器,及时做好各项测量原始记录.与设计人员紧密配合,协调一致,及时研究和解决实施过程中出现的问题,确保施工安全。监测实施及管理量测组织:由工程队组成监测小组,由熟悉量测工作的技术人员3~5人组成,小组负责编制监测方案、监测项目实施及监测技术资料的整理上报工作,负责保护各阶段使用的监测标志及仪器.根据工程进度及时量测、计算、绘图、分析并及时向主管领导和监理报告量测结果。监测工作本着准确、及时的原则实施。将监测数据、时间变形曲线、对结果的评估,在24h内报送监理工程师及现场配合设计人员。及时研究解决实施过程中出现的问题,保证隧道施工安全。围岩稳定性的综合判别,应根据量测结果按以下方法进行。(1)按变形管理等级指导施工,见下表。表2变形管理等级管理等级管理位移施工状态ⅢU〈Uo/3可正常施工ⅡUo/3≤U≤2Uo/3应加强支护ⅠU〉2Uo/3停工,采取特殊措施后方可施工注:U为实测位移值;Uo为最大允许位移值.(2)根据位移变化速度判别净空变化速度持续大于5.0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护.水平收敛(拱脚附近)速度小于0。2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d,围岩基本达到稳定.在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下,应采用监控量测分析判别。(3)根据位移时态曲线的形态来判别当围岩位移速率不断下降时(du2/d2t<0),围岩趋于稳定状态;当围岩位移速率保持不变时(du2/d2t=0),围岩不稳定,应加强支护;当围岩位移速率不断上升时(du2/d2t>0),围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护。围岩稳定性判别是一项很复杂的也是非常重要的工作,必须结合具体工程情况采用上述几种判别准则进行综合评判.六、开挖大独山隧道出口浅埋顺层偏压段采取台阶法加临时仰拱、台阶法加临时横撑方法施工。各工法施工工艺如下:1)台阶法加临时横撑上图为台阶法加临时横撑施工工序,适用于IV、V级围岩硬质岩浅埋段及软质岩深埋地段.施工工序:1.在上一循环的超前支护防护下,弱爆破开挖1部,施作1部台阶周边的初期支护:初喷混凝土,架立钢架(设锁脚锚管、图中未示),铺设钢筋网,并钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度,架设1底部的I18型钢临时横撑(每2榀初支钢架设一处).2。弱爆破开挖2部,施做边墙初期支护:初喷混凝土,接长钢架(设锁脚锚管管,图中未示),铺设钢筋网,钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。3.弱爆破开挖3部,施做边墙初期支护,步骤及工序同2。4。弱爆破开挖4部,施作隧底喷混凝土。5。在4部施工完且清除虚渣后,立即灌筑V部仰拱与边墙基础。6。待仰拱混凝土初凝后,灌筑仰拱填充VI部至设计高度。7。根据监控量测结果分析,确定二次模筑衬砌施作时机,拆除临时横撑,利用衬砌模板台车一次性灌筑VII部(拱墙)衬砌。施工注意事项:1。隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测"的原则。2。IV、V级地段采用台阶法施工时,上台阶每循环开挖支护进尺V级不应大于1榀钢架间距,IV级不应大于2榀钢架;边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距,仰拱开挖前必须完成钢架锁脚。3.钢架施工应严格按设计要求设置拱脚垫板、垫槽钢等,各施工工序间应注意互相保护,严格按照作业程序操作,避免施工机械对已完成的支护形成破环,以确保安全。4。临时钢支撑均采用I18型钢,与钢架连接处均设钢垫板,(24*30*1.6cm)。5.当岩体破碎自稳性较差时,可采取预留核心土的方法施工;当钢架拱脚下沉或内移时,可以纵向加密I18横撑,扩大拱脚,并加设斜撑;如初期支护拱顶变形量较大,可参照CRD法增加临时竖撑,以确保施工安全.6.复合式衬砌段在施工时,须按有关规范及参考图的要求,进行监控量测,根据监控量测的结果进行分析,确定灌筑二次衬砌的时机及调整支护参数。对于软弱围岩及不良地质地段二次衬砌应及时施作,二次衬砌距离掌子面IV级围岩不得大于90m,V级围岩不得大于70m。7。IV、V级围岩施工时,应确保仰拱距开挖面不超过40m、30m,以保证及时封闭成环。2)台阶法加临时仰拱上图为台阶法加临时仰拱施工工序,适用于IV、V级围岩软质岩、偏压、一般断层及破碎带、接触带等段落。施工工序:1。在上一循环的超前支护下,弱爆破开挖1部,施作1部周边的初期支护:初喷混凝土,铺钢筋网,架立钢架(设锁脚锚管,图中未示)
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