地道浅埋段施工工法

隧道浅埋段施工工法1、工法形成过程某部负责施工的×××铁路ZQⅦ标××隧道改DK254+300～改DK259+385段的施工任务，4#斜井工区段承担的改DK258+908～改DK259+135段227米为黄土Ⅵ围岩，其中改DK258+970～DK259+110段140米为浅埋段，覆盖层最薄处仅3米，最厚的也只有20多米。2007年6月份，4#斜井××方向工作面当石质围岩开挖到改DK258+908，机械排险时，拱顶石质层到顶终结，出现大面积、大方量坍塌，坍塌体所揭露地质情况为结构松散的细砂，较潮湿,根据坍塌处周围地质显示，已受开挖爆破强烈扰动，没有自稳能力,地表覆层为黄土，自稳性好。根据地质钻孔资料显示，该段内隧道开挖轮廓断面范围内下部为细砂层，拱部为新黄土层。在以后的时间内，进行过以下不同施工开挖方法：①、按照设计要求，在开挖拱部120度范围开挖9米长超前大管棚孔、孔环向间距3个/米，间隔开挖钻孔，由于先前砂质受开挖爆破严重扰动，出现无法成孔，该法施工受阻；②、采用4米长超前小导管和径向小导管打入，小导管开间距15cm、梅花型布置注浆孔、1.0×1.0米梅花型布置打入，注浆加固地质，本循环工序多且复杂，由于工作空间有限，而且只能流水作业，进尺缓慢；在开挖支护段改DK258+908～+923段内，出现水泥浆顺向塌方空腔内和地外陡坡砂质流走，无法起效，在开挖支护过程中，多次出现小规模的坍塌，致使洞顶空腔扩大，在改DK258+908～917处出现钢架变形严重，沉降过大，支护混凝土面开裂，采用上导坑横向钢架支撑和中隔壁钢架支撑，这样空间狭小，施工不便，在2008年两个多月内共计进尺15米，严重影响工程工期；按本方案施工，不能保证施工的安全及工程进度。经该项目部主要领导和4#斜井工地技术人员多次现场水文、地质和实际地形勘查后，发现:Ⅵ围岩改DK258+970～DK259+110段140米为浅埋段，覆盖层最薄处仅3m，最厚的也只有20多米，根据现场垂直钻孔地质资料显示，该段内隧道开挖轮廓断面范围下部为细砂层，拱部为新黄土层，边墙至拱部处全部为坡积土，地表为为黄土梁峁地貌，隧道断面方向洞身及开挖边坡范围呈右左走向，左侧洞身边坡范围为黄土堆积区，平坦，开阔，与4#斜井工地路程仅300米，而工地经斜井去洞身掌子面600米。对比出，对于该段处理，提出拱部明挖明作初期支护形成护拱而后洞挖的施工方案。2、工法特点拱部明作护拱暗挖施工介绍：先对浅埋段土体以1：0.25放坡开挖至拱顶上2m，在开挖的同时，将开挖坡面进行锚喷支护。锚喷支护采用的支护参数：10cm厚C20素喷砼+长2mφ22砂浆锚杆（梅花状布置），锚杆间距150cm×150cm。拱顶上2m以下，每5m分段跳槽直立开挖，利用土模施作拱部护拱，护拱按照原计设计初期支护参数进行施工，即：I20a型钢拱架0.6m/榀，拱架间满铺20×20cm间距φ8钢筋网片，27cm厚C20现浇混凝土护拱。护拱完成后，按原设计施作防水设施，回填素土并夯实，回填土预留2%的横向排水坡。洞身开挖采用暗挖法施工，变更原CRD开挖方法为三台阶开挖，墙部及隧底支护按原设计施工，墙部拱架与护拱型钢拱架相连。施工方法上，由于浅埋段场地开阔，露天施工，与洞内施工无干扰，主要工作在黄土开挖部分，施工安全，可平行施工，机械和人工利用率高，工序少，循环时间短，示意图附后。图2.1闹与原剃方案肿比较如树下：婆2.誉1顷、线优缺点辨比较补此种方哪案有如笔下优缺蹈点：优点葡①哑循施工方掉法比较毯简单霉，施工弟难度低腿，不需撇要大型篇机械设烂备。宵②拼遥施工工叔序少，供进度快冬，在进波行症该浅埋象段粗处理的磨同时，较可同时巨进行隧抚道其它蕉部分洞让身的施贺工，版减少各委专业交娃叉作业词，降低摩相互干臂扰，总允工期受器影响较学小。熔③畅秆开挖后丈，坡面藏的锚喷惨支护和誓洞身的疼回填振夯桂实，价施工安染全性高唯。甘④蹄萌洞挖时蒸减少超盛前大管亡棚及小居导管支率护部分民工程措园施，降驻低成本荐。仅2.1捧.幻2羊、题缺点药①秘蚀由于江地层自属稳性差缓，最大稻挖深达驼2轻0敌多米伶，在进鼓行岩体衡开挖时汤，如坡雅体采用乳较陡的氧坡率，唇采用锚父喷支护柱，难以午保证坡皆面岩体蹈的稳定雄，如采违用较缓刃的坡率根，岩体妖开挖土客石方工伞作量大舰。教②贩不易包雨季傲施工盯，如施默工组织暴不合理惨或施工拖进度计冈划不紧学凑，很想难快速狸完成坡等体的开防挖和锚彼喷防护嫩，可能丙会拖延编工期。永③常目前劳亡动及施植工机具然配备需叼成本投壤入伙。使2系．无2旨、原设商计管棚奋法银此方案鼓的施工雁方法：嫩垂直隧爬道洞身反轴线方么向打盯设扬φ汽108常m竿m钓管棚延，并辅呀以替φ柿42草m善m艇小导管混超前支止护偿，架立查I20狠a蓬钢拱架寨，并储挂网锚绝喷垃砼，每伐次掘进起长度泥0.6抚m兰。此种胀方案有池如下优广缺点：展2.2大.皮1瞒、微优点院①弊拼不需要妈对山体姓开挖，晨确保山航坡土体酒的整体军性，有朱利于山遍体自身口的稳定施。歼②时硬由于先挖施工顺移着隧道碎轴向的搬超前管拐棚及垂赖直于隧冤道轴线载走向的品横向小粮导管，锄在隧道拖开挖过奸程中，睬洞顶覆碗盖层薄慕弱地方谣的围岩翠安全系此数得以录提高。肃2.2家.乌2阻、找拔缺点插①铲制施工工胁序多，柏工序较虑复杂，稍工期较筑长。舰②滚次管棚替及超前哑小导管凑施工工茅艺较复捆杂，细受砂层注续浆固浆懒效果不倍理想，弱对围岩趣的注浆妇固结效戏果不能是保证，西开挖时吨仍易塌长落介。爆③胆葛施工采坏用管棚傅，造价牺相对比胶较高。屋2.则3忌、决各方案天经济性译比较箩根据投仙标单价帐，如按想原设计轨管棚施某工休，处理位需食351维万元（湿不包括氧隧道洞堵身施工挎）；如递按暗洞烘明挖法纤施工，械需增加械开挖酸费用艰50始万元（怜不包括虫隧道洞程身施工池）徐，减少戴拱部支感护费用趴及超前步支护费手用共源计去35推0觉万元，侍比原方升案节药片投现资现30战1就万元剩。盖3驴、适用渗范围怀明挖股明作初县期支护腰形成护船拱而后滑洞挖的妻施工健方法适府用于浅气埋隧道净工程，府地质差炎，暗挖卧施工受孕阻，地盈层干旱手，土地驶利用率疮低的环坐境下。额4界、工艺级原理狡本施工备方法采扑用明挖金，明作技大块初羡期支护既后，再裂洞内暗洽挖、暗元进的方呼法，减堆少因局如部支炸撑强度犬不够造紫成沉陷蛮，增加续结构整块体受力必的结构钓原理；驾采用加邻大浅埋珠段隧道矮洞身覆秤盖层厚贡度，提教高隧道限洞身周题围地层贿结构内捷力，减鬼弱结构势重力作解用在隧撤道洞身仓所占比争例的基装本原理哭；雄5畅、施工煎工艺流厉程释5.呼1况施工方胆法采用岁如下工愿艺流程祥：征浅埋段献施工工民艺流程期图丰5.1地质调查及环境调查地质调查及环境调查工程施工方案测量及施工准备（机械调用、高压风、电的接入）土方开挖、运输及堆放支护钢架安设支护混凝土浇筑钢架、网片和连接筋加工拌合站混凝土拌制支护层开挖土层覆盖、碾实稳定性安全判别拌合站喷混凝土拌制边坡锚、网、喷支护锚杆和网片加工扩5.帜2愿基本工秃艺过程斩和操作击要点：档地质调者查和环储境调查是剩瓦在该方团案提出草之前，据首先要验调查隧婶道浅埋才段的环浓境要求抵，浅埋裳地表不开得有重遣要的结睡构物、延或不得薯改变或碰破坏的坏地物地证貌，降遭雨稀少跪或有旱保季施工鬼的时间闹，或其肢他不能夸采用本座方法的诞因素；端地质条按件要求蝴是土质害或砂质荷覆盖层棵，覆盖竿层浅欢于枣2币0贪米的地兴段，易乎于开挖独和开挖烟成本较堡低的先摊决条件光；应先抱作两侧勤边墙垂跟直钻孔扣地层取之样或其闲他地质男调查方寿法，以冈便准确旧了解地撤层结构吃。据②战工程施告工方案艘根据地器质调查佣，分析徐地层结戏构关系颤，确定注边坡开册挖坡率弹，稳固停平台宽起度和边车坡分层伏高度；政确定护齐拱施做量比例和言范围，择土方开球挖工程将量的预尝算前，叹应沿隧率道轴线准方向每胁隔射5汗米距离顽测量一垃个刷坡速范围内途断面面吧积（地真表变化混处必须链有断面参），确降定土方谦开挖工文程量和慢刷坡支手护工程蒸量，支粱护浇筑墓混凝土找工程量耍进行综爪合成本滔预算，槐与原洞栗内施工截方法成替本进行焰比较，而采用低欧成本方插案施工沫；孩施工准晃备洪首先要醋根据工字程量大外小确定躺挖掘机龄和运输考车数量绿；为较侨快的展替开局面详，刚开讲始一般乓准备足芹够的机尊械设备福，参与堵土方开孩挖和运样输，在凯开挖的吹同时，胶保证在捞第一层盒台阶刷伶坡支护施施做前昏，将电筝力设施寺安装到挽位，高卡压风可肃采用内犁燃空压识机送风皂，为喷势混凝土轨施工使获用；蹲④霉土方开商挖和运脚输及堆键放躺土方堆国放在距剃离刷破城线凳1盐0择米外地兴方，应邮沿隧道助两侧就敞近堆放竞，或在竟回填覆买盖时易淹于利用科，首先柿依据边踏坡高度收和开挖躺坡率进搞行测量亲放线，升当边坡混为结构略稳定的熊黄土层栋时，坡肚率可调疫整微为附1培∶监0.2缎5脊，边坡牧为夹层务土或砂笔质层时活，坡率仰应放缓垒至疮1营∶畅0.妈3纸～于0.阁4轨开挖，见层高小香于极8滔米，预露留稳固之平晃台盒2脏～户3界米宽，痕当地质鼠较差时啄可适当察降低层鸭高；壶开挖先膝从刷坡较线处开容始起挖旬，采用拢挖掘机柄开挖和哭收集，尺装载机正装运，雷运输汽哀车运输唤，堆放貌高度小址于券6向米；驼⑤徒边坡锚圆、网、伟喷支护瓦燕笔桨边坡锚呈喷支护林前应搭引设简易衣移动台箩车，锚灯孔依据稼土质情碰况可采者用挤Φ六4炮2减麻花钻锻杆，电灶动机动图力钻孔圆，钻孔痒方向为送下平倾稳1板5仁度角，球锚固用达砂浆灌照满孔位衡，打入搬锚杆，犬锚杆材壁料为络：菌Φ怠2掉2址钢筋谷、露L-2简.5蜜m苗，站1.0劝×1.解0瞎梅花型奶布置；疾犬横怀网片可避在现场饿用冷φ进8链长钢筋盏与锚杆夸头连接架，间蔑距终25×诉25c情m颂,尾网片紧既贴坡面澡连接；息雪姻柱喷射混宋凝土采用用干喷眼法，喷倦层厚度踏为增10c辉m痰，盖住任网片，宾喷层密圣实；京边坡支馆护时，款可根据剃施工场倡地进行村平行作避业，边诊开挖，缴边支护傅；屈⑥滤稳定性悠安全判爬别胆吹必边坡开谣挖支护威过程中抚，应安程排专人画观察，蛛检查边湾坡稳定河情况，服发现异拐常立即榨停止开范挖，加索强支护推，修改醋支护参齿数；露⑦堡支护层涨开挖研恐姑陆拱顶部椅位开挖护时，两鉴侧边墙钻采用机师械快速旺开挖，阳拱顶少认部分土劳层人工性修理，俭及时测驾量护拱数钢架位桃置，确刃定开挖最和修理毅准确到覆位；短⑧腿支护钢闯架架设什谊背蜂钢架架带设前，缝必须测旦量钢架腹的垂直妄度，钢工架按照唇测量的筑标高、刃中线和灶弧度摆扯放位置宫准确定破位，连近接板螺运栓连接滩牢靠，棵钢架下烂必须填隶满垫层周距离钢贤架盒底区5c医m丽空间，坦确保混塘凝土浇秩筑时不闷得侵入起洞身界肃限，钢嫌架两侧镇拱脚部弦位必须英立模板玩，浇筑紫混凝时符防止混稻凝土垮些落，架钱设完后助，应检坛查钢架朴之间混汪凝土空鼠间和钢陈架是否抽干净；迅⑨铃混凝土租浇筑诚港扒头混凝土微浇筑时豪，应先线拱脚浇膜筑，再抓拱顶，愈振捣及钞时，可饥采用挖氏掘机端递料，连擦续浇筑厚；孩⑩列覆盖土菠层喂混凝土尸浇筑完启后，及朵时拆除缸拱脚处寇模板，裳土层充映分覆盖删混凝土动，土层休覆盖时态采用下死一个循鼓环开挖元土层覆省盖；关6血、材料腾和施工钳设备以本方法慎施工简篮易，机丹械使用凶较少，受使用材黑料和机字械设备嘱为隧道惊施工常石用，主例要材料蝇和设备洒为：葵递诱丰醉总送把彻付较绩赛冰社学批糖腹附隔缺朵表死6.1岭序号秋材料名冬称敲规格浓序号根设备名追称矿型号俱数量要性能涨1剪喷混凝迅土拌C25娱1沙挖掘机孤PC2岔00兴2刊台汗良好熊2的锚杆或Φ脆2践2姻螺纹钢饱；秤L-2迫.5m鬼2说装载机第ZL5欠0C捡3究台失良好某3简钢筋网颤φ阅8挡盘条；怪网荐格付25×绸25c源m诱3美空压机道VY2有0损2户台么良好咸4详混凝土假C25矛4早自卸汽押车应东犁风雁15撞t讯4蝴部吓良好艺5少钢架御I2阴0冬型钢恨5自喷浆机句TK9承61箭2香台辣良好糊6废钢板段d-1删4mm山,胞7挣螺栓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