留核心土台阶法(隧道开挖施工方案)
隧道环形开挖预留核心土方案

隧道环形开挖预留核心土方案编制:复核:审定:XXX二〇一五年月日目录1.编制依据1.1编制说明马鹿沟岭隧道地质复杂,施工难度较大,为了保证隧道顺利施工项目部根据招标文件、施工图纸、施工规范及吸取以往施工经验,特编制隧道环形开挖预留核心土施工技术方案。
1.2编制依据1.《鹤岗至大连高速公路小沟岭至抚松段A1设计段》施工图设计;2.《马鹿沟岭隧道工程地质勘察报告质勘察报告》SIVA-3;3.《公路地道施工技术尺度》(JTG F60—2009);4.《公路地道施工技术细则》(JTG/T F60-2009);5.《吉林省高速公路施工尺度化管理指南》(试行);6.国度及行业现行的其他相关施工技术尺度、验收尺度及质量、安全技术规程;7.现场调查的工地自然条件、地区资本条件等。
2.工程概况2.1工程简介新建鹤岗至大连高速公路小沟岭至抚松段ZT02合同段位于吉林省敦化市境内,主线起讫里程桩号K535+000~K558+000,长22.987Km(含短链13m),互通匝道长6.223Km。
线路起于雁鸣湖互通,过马鹿沟岭、经嘀达咀南、在新红屯南跨越国道G201,经海青房北、开荒屯、柳菜沟,于官地镇西北设互通立交与国道G201连接,经惠民屯南、西甸子南抵达本段终点。
标段内地道共1座,为马鹿沟岭地道,该地道设计为分离式地道。
马鹿沟岭地道位于张广才岭西侧,山体总体北东走向,属于低山丘陵地貌,洞口顶板标高为405.05米,相对高差34.61米。
地道起止桩号K538+199~K539+561(YK538+190~YK539+579),左幅长1362m,右幅长1389m,是长地道,洞门形式均为削竹式洞门。
洞口段为V级,洞身段为IV级、V级围岩为主,围岩主要为碎石、碎石土,杏仁状玄武岩,节理裂隙发育,围岩极其破碎,地质复杂,施工难度较大,安全风险较高。
施工时工作面较小,难以用大范围装备展开功课,限定了进度,对工期发生肯定的影响。
隧道台阶法施工方式

在当前隧道施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。
如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
全断面开挖法隧道机械化施工,有三条主要作业线:开挖作业线:钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。
锚喷作业线:混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。
模筑衬砌作业线:混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。
全断面法施工特点:(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。
近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。
台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:(1)初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短。
(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
在软弱围岩中应以前一条为主,兼顾后者,确保施工安全。
隧道三台阶预留核心土法

三台阶预留核心土开挖法施工工艺一、目的由于新店隧道地质条件特殊,处于不良地质地段,土体松散且夹有大量孤石,地下水异常丰富,山体的稳定性非常差,一经开挖立刻开裂坍塌,造成进洞施工困难。
为保证新店隧道施工安全和质量,规范开挖作业程序,加强过程控制,提高施工进度,明确隧道三台阶预留核心土开挖法的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道开挖施工,特编制此施工方案。
二、适用范围新店隧道出口段左右洞。
三、工艺原理和特点新店隧道三台阶预留核心土开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。
三台阶预留核心土开挖法具有下列技术特点:1施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。
部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高。
2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。
3适应不同跨度和多种断面形式,初期支护工序操作便捷。
4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。
5当围岩变形较大或突变时,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。
四、施工方法1、开挖支护参数正洞:Ⅰ20b型钢钢架,间距50cm;相邻钢架采用Φ25钢筋连接,环向间距1.0m,并焊接与钢架内侧翼缘;采用Φ22锁脚锚杆L=4.5m或Φ50锁脚锚管,L=4.5m,壁厚3.5mm;喷射C25混凝土28cm.。
采用Φ6钢筋网片,网格尺寸20cm×20cm2、三台阶预留核心土开挖法施工应符合下列要求:⑴以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破;⑵弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,开挖后及时支护;⑶其他分步平行开挖,平行施做初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环;⑷仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系;⑸施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全;⑹完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。
隧道三台阶预留核心土法

三台阶预留核心土开挖法施工工艺一、目的由于新店隧道地质条件特殊,处于不良地质地段,土体松散且夹有大量孤石,地下水异常丰富,山体的稳定性非常差,一经开挖立刻开裂坍塌,造成进洞施工困难。
为保证新店隧道施工安全与质量,规范开挖作业程序,加强过程控制,提高施工进度,明确隧道三台阶预留核心土开挖法的工艺流程、操作要点与相应的工艺标准,指导、规范隧道开挖施工,特编制此施工方案。
二、适用范围新店隧道出口段左右洞。
三、工艺原理与特点新店隧道三台阶预留核心土开挖法就是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。
三台阶预留核心土开挖法具有下列技术特点:1施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。
部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖,工效较高。
2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。
3适应不同跨度与多种断面形式,初期支护工序操作便捷。
4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。
5当围岩变形较大或突变时,在保证安全与满足净空要求的前提下,可尽快调整闭合时间。
四、施工方法1、开挖支护参数正洞:Ⅰ20b型钢钢架,间距50cm;相邻钢架采用Φ25钢筋连接,环向间距1.0m,并焊接与钢架内侧翼缘;采用Φ22锁脚锚杆L=4、5m或Φ50锁脚锚管,L=4.5m,壁厚3、5mm;喷射C25混凝土28cm、。
采用Φ6钢筋网片,网格尺寸20cm×20cm2、三台阶预留核心土开挖法施工应符合下列要求:⑴以机械开挖为主,必要时辅以弱爆破;⑵弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖,预留核心土,开挖后及时支护;⑶其她分步平行开挖,平行施做初期支护,各分部初期支护衔接紧密,及时封闭成环;⑷仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系;⑸施工过程通过监控量测,掌握围岩与支护的变形情况,及时调整支护参数与预留变形量,保证施工安全;⑹完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。
三台阶七步开挖法

超前支护
(1) 黄土隧道严格按设计 要求施作超前支护,超前小 导管沿线路纵坡布置于钢架 外缘。 (2)软弱破碎岩石隧道严 格按设计要求施作超前支护 ,超前小导管沿线路纵坡布 置于钢架外缘。 (3)严格按注浆工艺加固 地层,保证隧道开挖在超前 支护的保护下施工。
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初期支护
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初喷砼封闭掌子面
⑵ 开挖进尺应根据初期支护 钢架间距确定,隧道周边部 位预留30cm人工开挖,其余 部位采用机械开挖。
⑶ 核心土长度控制在3~5m ,宽度为隧道开挖宽度的 1/3~1/2。
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施工步骤
岩石隧道 ⑴机械辅以人工开挖, 最大进尺不得超过1.5m ,严格控制超欠挖。 ⑵采用弱爆破时,严格 控制装药量,减少围岩 扰动。
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施工步骤
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 1.5m,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3~5 混凝土,及时进行喷、锚、 网系统支护,接长钢架,在 钢架墙脚以上30cm高度处, 紧贴钢架两侧边沿按下倾角 30°打设锁脚锚杆,锁脚锚 杆与钢架牢固焊接,复喷混 凝土至设计厚度。
施工工艺流程上部弧形导坑开挖施作初期支护开挖上中下台阶预留核心土左右错开开挖中台阶施作初期支护左右错开开挖下台阶施作初期支护超前支护测量放样施作仰拱施作仰拱填充围岩稳定性评判修正支护参数分段开挖隧底施做初期支护断面检查否满足施工步骤图开挖步序图施工步骤第1步黄土隧道预留核心土环向开挖上部弧形导坑上台阶开挖矢跨比必须大于03fl03开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定隧道周边部位预留30cm人工开挖其余部位采用机械开挖
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施工工艺流程
隧道开挖施工方案(台阶法、预留核心土法与钻爆法结合)

隧道开挖施工中,坚持“岩变我变,因地制宜”的原则,采取合理的施工方案,确保施工进度及安全施工。
采用简易凿岩台架风枪钻爆作业。
开挖后必须及时支护,避免围岩长时间暴露,根据量测结果适时施作二次衬砌。
隧道围岩大部分Ⅳ、Ⅴ级,洞口段、断层破碎带地段及部分洞身浅埋地段为Ⅴ级,岩性主要为风化岩。
隧道开挖根据不同的围岩级别和隧道断面大小分别采用不同的开挖方法。
隧道按照新奥法原理组织施工,Ⅳ级围岩、Ⅲ停段采用台阶法施工;Ⅴ级、Ⅴ加强偏、Ⅴ加强围岩、Ⅳ停采用环形预留核心土法开挖,Ⅲ级围岩采用全断面开挖,风动凿岩机钻孔,非电毫秒雷管微差起爆,侧卸式装载机装碴,自卸车运送至弃碴场。
待隧道出口方向掘进施工20天左右,再向进口方向开挖掘进,统一指挥,同步施工,进、出口距离在100米内时,采取浅眼低药量控制爆破;以保证安全及避免双向对围岩的影响。
(1)台阶法Ⅳ级围岩及Ⅲ停段采用台阶法开挖,即将设计断面分两次开挖,其中上台阶超前一定距离后,上下台阶同时并进。
施工工序见图11;施工工艺流程见图12。
施工要点:根据围岩条件,合理确定台阶长度,当顶部围岩破碎,施工支护须紧跟时,可适当延长台阶长度,减少施工干扰,以确保开挖、支护质量及施工安全。
台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定,其中上台阶高度暂定为4.5m,并在开挖掘进过程中根据实际情况进行调整。
上台阶施工钢架时,应采用扩大拱脚或施做锁脚锚杆等措施,控制围岩和初期支护变形。
下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。
当岩体不稳定时,应采取缩短进尺,必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖,并及时施做初期支护和仰拱。
施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题,下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
上台阶开挖超前一个循环后,上下台阶可同时开挖。
(2)环形预留核心土法环形预留核心土适用于Ⅴ级、Ⅴ加强偏、Ⅴ加强围岩、Ⅳ停。
施工工序见图13;施工流程见图14。
施工时,先对隧道拱部采用超前加固,然后分部开挖。
软弱围岩隧道台阶法五步开挖施工工法(参考模板)

软弱围岩隧道台阶法五步开挖施工工法1、前言隧道通过软弱围岩地段时,由于围岩的整体强度低,自稳能力差,隧道开挖后自稳时间短,甚至没有自稳时间,隧道开挖后拱顶及局部应力集中过大易出现坍塌冒顶,隧道结构极易失稳,给施工带来极大的困难。
我局在恩施凤凰山隧道施工过程中,结合施工能力和现场实际地质条件,依据新奥法原理改进施工方案,采用上下台阶预留核心土分五步进行开挖支护,拱部和边墙分别采用组合模板台车衬砌。
该施工工艺具有以下特点:1、减少了对周边围岩的扰动,且台阶之间可平行穿插作业;2、开挖面稳定,作业较为安全;3、机械利用率高,施工周期短。
通过四川凉山州官地水电站对外交通公路E标段煤炭沟隧道、杭瑞高速鸡口山隧道等软弱围岩隧道的施工,总结了成功的经验,取得了良好的经济效益的社会效益,并形成本工法。
2、工法特点2.0.1将监控量测技术、数据处理和信息反馈技术应用于施工,动态调整施工方法和支护,确保施工安全;2.0.2运用上下台阶预留核心土法进行开挖支护,拱部边墙先施做系统锚杆注浆,分部封闭成环,初期支护为网、锚、喷加型钢钢架,二次衬砌为钢筋混凝土结构;2.0.3采用五步开挖作业简便,无需使用特殊施工机械,容易推广应用;2.0.4边墙与拱部采用一套组合模板台车,具有费用低、效率高、混凝土外观质量好的优点。
3、适用范围3.1.1本工法适用于新奥法指导施工的较大跨度软弱围岩隧道。
3.1.2本工法适用于各种埋深Ⅳ-Ⅴ级围岩公路隧道和类似跨度与其他级别围岩的隧道工程。
4、工艺原理4.0.1采用上下台阶预留核心土法施工较大跨度的隧道,其机理是将洞室断面分为上部环形拱部、上部核心土、下部弧形拱部、下部核心土以及仰拱,由于上下部有核心土支挡着开挖面,而且能及时施做拱部初期支护,开挖工作面稳定性好,施工安全有保障。
上下台阶预留核心土法施工示意图:见图4.1。
上下台阶预留核心土施工示意图图一11123上弧形导坑开挖及支护上核心土开挖及支护下弧形导坑开挖及支护下核心土开挖仰拱开挖及支护345超前小导管隧道掘进方向12345图4.14.0.2以岩体力学理论为基础,监控量测为依据,采用新奥法原理和控制爆破技术,及时喷锚进行初期支护,针对围岩软弱的特点,经监控量测数据反馈,合理确定工序间的关系。
隧道台阶法施工工艺

3.2 台阶法开挖台阶法开挖就是将开挖断面分成两步或多步开挖, 具有上下两个 工作面(多台阶时有多个工作面) ,可分为正台阶法、三台阶法(七 步流水、预留核心土)等。
3.2.1 适用范围( 1)两台阶开挖法一般适应于地层较好的Ⅲ、 Ⅳ级围岩, 将断面分成上下两个台阶 开挖,上台阶长度一般控制在 1~ 1.5 倍洞径( D )以内。
(2)三台阶七步开挖法 三台阶七步开挖法指隧道开挖过程中, 在三个台阶上分七个工作 面,以前后七个不同位置相互错开同时开挖,然后及时支护,形成支 护整体,以缩小作业循环赶时间,逐渐向纵深推进的隧道开挖方法。
一般适用于黄土地区隧道施工, 也可用于其它地区的Ⅲ~Ⅳ级围岩地 段施工。
3.2.2 施工工艺流程(1)台阶法施工工艺流程图 3.2-01 施工正台阶法施工图 3.2-02 施工三阶法施工图3.2.2 正台阶法施工流程图2)三台阶七步开挖工艺流程图3.2.2 三台阶法施工流程图3.2.3 施工工艺(1)施工准备①施工测量放样:开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面,确定开挖轮廓(根据测得的围岩收敛数据分析得出需放大的净空值,设计一般有规定可供参考)。
②钻爆设计确定:炮眼的布置、数目、深度和角度,装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,凿岩机的台数安排等。
③开挖台车准备就绪,加固良好,防护安全。
④开挖作业照明安装,高压风水管的连接到位。
⑤机械、机具数量满足要求且状况良好。
⑥人员到位,且培训合格。
(2)钻孔作业钻眼前先检查开挖断面中线、水平和断面轮廓以及炮眼布置与设计相符后再进行钻眼。
钻眼采用人工作业台架上用气腿式风钻钻眼。
钻眼从上往下进行,避免在钻眼过程中掉下的石碴堵塞已钻好的孔眼。
炮眼钻好后用高压风进行清孔以及按炮眼布置图进行检查并作好记录。
不符合要求的炮眼要求重钻,经检查合格后方可装药爆破。
(3)装药爆破按照爆破设计图正确装药及连接,完成后检查、确认与设计相符后进行爆破。
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重庆三环铜永段土建三标项目经理部隧道开挖施工方案编制:复核:审核:2012年2月隧道开挖施工方案1.目标明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道开挖施工,尽可能地减少超挖,保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。
2.编制依据⑴重庆三环铜永段玉龙山隧道设计图纸;⑵《公路隧道工程施工技术规范》3.适用范围适用于重庆三环铜永段土建三标项目经理部玉龙山隧道开挖。
4.隧道开挖施工4.1 方案设计本线隧道按新奥法原理组织施工,并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法,应根据监控量测结果,适时施作二次衬砌。
石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。
隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。
洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,大型自卸汽车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段(台阶)防护一段(台阶)。
洞口明洞采用明挖法施工,开挖至明暗分界线后,先施做护拱混凝土,然后施做暗洞超前大管棚,随后立即做好明洞衬砌,随后进入暗洞施工,待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。
暗洞开挖根据围岩情况:隧道浅埋、V级围岩地段采用留核心土的台阶法开挖,IV围岩地段采用台阶法开挖,Ⅲ级围岩地段采用上下台阶法或全断面开挖,每循环进尺控制在2.5m 以内。
石质隧道采用钻爆法开挖,出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。
施工通风采用管道压入式通风。
在施工过程中应不断总结经验,优化工艺。
加强超前地质预测、预报,加强围岩监控量测管理。
根据量测结果,及时调整预留变形量及支护参数,适时施作二次衬砌,确保隧道施工安全。
开挖方法的改变,要严格按程序申请设计变更。
洞身开挖中,记录开挖的地质情况,并绘制地质描述图(描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等),核对设计地质情况,判别围岩类别及稳定性。
当发现围岩地质情况发生变化时通知设计单位及时现场核实。
若实际地质情况与设计地质情况出入较大时,设计单位应进行补充勘察。
4.2留核心土台阶开挖法先开挖上部导坑成环形,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的施工方法。
此方法主要应用于隧道V级围岩的开挖。
4.2.1岩石隧道留核心土台阶开挖法工艺流程见图1, 施工工序见图2。
图1 岩石隧道弧形导坑预留核心土施工工艺流程图岩石隧道预留核心土台阶开挖法施工工序说明:预留核心土台阶开挖法,将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐级掘进施工。
上部宜超前中部3~5m,中部超前下部3~5m,下部超前底部10m左右。
为方便机械作业,上部开挖高度控制在4.5m左右,中部台阶高度也控制在4.5m左右,下部台阶控制在3.5m左右。
⑴开挖前拱部施作φ42或φ50超前小导管对拟开挖岩体进行注浆预加固,待浆液达到一定强度后,采用小型挖掘机开挖,预留一定厚度由人工持风镐修边到位。
⑵每一台阶开挖完成后,及时喷射4cm厚微纤维混凝土对围岩进行封闭,设立型钢钢架及锁脚锚杆,施作系统锚杆,最后铺设钢筋网,分层复喷微纤维混凝土到设计厚度,必要时各台阶设临时仰拱加强支护,完成一个开挖循环。
4.3 正台阶法先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。
主要应用于正洞Ⅳ级围岩的施工。
施工工艺流程见图3,施工工序见图4。
图3 台阶法施工工艺流程台阶法施工工序说明:第1部:开挖①部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护,架设钢架并复喷砼至设计厚度,形成较稳定的承载拱。
第2部:在滞后①部3~6m 后开挖②部,并进行下导初期支护。
第3、4部:及时施作仰拱砼、填充混凝土,及早封闭成环。
第5部:根据围岩量测结果,适时施作二次衬砌。
2横断面示意图Ⅰ2纵断面示意图11图12 正台阶开挖法施工工序图4.4 全断面开挖法采用全断面一次开挖成形的施工方法。
主要应用于Ⅲ级围岩的施工。
循环进尺宜控制在3~4.0m。
5 综合超前地质预测预报本项目隧址区地质条件较复杂,隧道区内存在的主要不良地质为岩溶、煤层、瓦斯、采空区及地下水的腐蚀性等问题,需结合施工地质工作予以查明。
为保证隧道施工安全,开展综合超前地质预测预报,成立专业的超前地质预报室,由总工程师负责,配置物探、水文、地质、试验专业工程师并配备先进的预测、预报设备和仪器,并将综合超前地质预测预报纳入施工工序。
尤其是岩石隧道存在破碎带时,必须提前做好超前地质预报工作,确保隧道安全通过。
针对隧道具体的工程特点,采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法,进行定性预测。
具体采取的措施有:对开挖全过程进行综合预测、预报,方法有地质素描法(常规地质法)、超前探孔近距离预报、超前导洞预报、红外线探水及前兆法预报等。
施工中应该将几种预报手段综合运用,取长补短,相互补充和印证。
综合监测结果,及时提出对不良地质的处理措施,以降低施工风险,确保工程质量和运营安全。
超前地质预报若发现前方地质情况与设计不符时要及时通知设计单位到现场核实,以便及时采取有效的设计变更方案。
①常规地质法常规地质法适用于为近期开挖、支护提供预报(设平导时视超前正洞的长度)。
开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、地下水等情况进行观察和测定后,绘制地质素描图,通过开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况,据以指导施工。
②超前水平钻孔采用超前水平钻机钻进过程中钻速和钻碴的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断,为提高其预报的准确度,与地质素描配套使用。
通过超前钻探取芯测定含水率为主要手段确定下一步施工方案。
对富水隧道应及时探明地下水的储量及分布,探水的方法主要采用钻探法。
6 爆破施工石质隧道的爆破作业,应采用光面爆破或预裂爆破。
爆破作业应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进行钻爆设计。
钻爆设计应根据爆破效果不断优化爆破参数。
钻爆设计的内容包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。
钻爆设计土应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济指标和必要的说明。
爆破参数应通过试验确定。
当无试验条件时,可参照表1、表2选用。
表1 光面爆破参数表2 预裂爆破参数注:1.表中所列参数适用于炮眼深度1.0~4.0m,炮眼直径40~50mm,药卷直径20~25mm。
2 当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E应取较小值。
3 周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。
软岩在取较小E值时,W值应适当增大。
4 E/W:软岩取小值,硬岩及断面小时取大值。
5 表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药,选用其它类型炸药时,应修正。
周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合设计要求,硬岩开眼位置在轮廓线上,软岩可向内偏5~10cm。
底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破,Ⅲ级围岩段的中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。
辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间,力求爆破出的石块块度适合装碴需要。
周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼加深10~20cm。
当开挖面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度,使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。
炸药可选用岩石硝铵炸药和乳化炸药。
7.劳力、机械设备的配置人员、机械设备应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置。
配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2~1.5倍。
根据开挖方法配置1台大型挖掘机或2台小型挖掘机平行作业,另备1台装载机进行装碴施工,大型自卸汽车不宜少于4辆, 20m3/min空压机一般不应少于3台。
根据施工特点,每工班开挖作业人员不宜少于20人。
8 质量要求8.1 分项验收标准8.1.1 主控项目●隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。
检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次;监理单位按施工单位检查数量的10%平行检验。
检验方法:采用仪器测量。
●隧道开挖应严格控制欠挖。
当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm。
拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
检验数量:施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。
检验方法:施工单位采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面,绘断面图与设计断面核对;监理单位见证测量,现场核对开挖断面。
●洞身开挖中,应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对设计地质情况,判断围岩稳定性。
检验数量:施工、监理单位每一开挖循环检查一次。
检验方法:施工单位进行工程地质观察和描述;监理单位见证检查。
●光面爆破或预裂爆破钻眼前,应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置,钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。
掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。
周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角应符合钻爆设计要求,眼底不应超出开挖轮廓线15cm。
检验数量:施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼;监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。
检查方法:测量。
●隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。
隧底范围石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm。
检验数量:施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。
检验方法:施工单位用仪器测量底部高程,绘断面图与设计断面核对;监理单位见证测量,核对开挖断面。
●隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。
当需要进行加固处理时,应符合设计要求。
检验数量:施工单位、监理单位每处检查一次。
检验方法:施工单位进行地质描述;监理单位见证检查。
8.1.2 一般项目●光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率,硬岩不应小于80%,中硬岩不应小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。
检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次。
检验方法:对照钻爆设计资料,观察、计数检验炮眼痕迹保存率。
●水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求,靠边墙的水沟应与边墙基础同时开挖、一次成型。
检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次。
检验方法:观察、仪器测量。
9安全、质量控制措施⑴加强对技术及施工人员的培训,提高全体参建人员的安全、质量意识。
⑵岩石隧道坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则,黄土隧道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。
⑶严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工,否则应按照变更程序申请改变施工方案。
⑷在隧道开挖前,对隧道地表中线附近范围进行勘察,对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计,并按里程桩号逐一登记、拍照,尤其是隧道下穿高速公路等大型构筑物地段,施工中应加强监控量测工作,严格按设计方案施工,确保隧道安全、顺利通过。