大方隧道挑顶施工方案

大方隧道斜井挑顶施工方案

一、编制依据

1、《大方隧道设计施工图》；

2、《大方隧道实施性施工组织设计》；

3、《大方隧道增设斜井方案研究》（送审版）；

4、《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；

5、《铁路隧道工程安全技术规程》（TB10304-2009）。

二、编制范围

本方案适用于大方隧道斜井进入正洞交叉口段，施工里程为XJK0+005~+000段，正洞D3K397+500~+490段。

三、工程概况

大方隧道斜井起讫里程XJK0+220～XJK0+000，全长220m，洞内最大纵坡为-10%。于D3K397+500处与主洞相交。

隧道通过地区属低山峰丛洼地及溶蚀丘陵地貌，穿越山体高程为1520～1734m，山顶峰丛，山丘相对高差30～80m，溶蚀沟槽、溶蚀洼地、漏斗发育。隧道穿越山体除少部分砂岩、泥岩地层植被较发育外，大部分灰岩裸露，有零星灌木植被。

隧道洞身段衬砌均按新奥法原理设计，初期支护采用喷、锚、网、钢拱架（格栅）支护，二次衬砌采用复合式衬砌，并视地层、地质条件增加长管棚、超前小导管等预加固措施，洞内支护衬砌结构均采用以“新奥法”理论为基础的柔性支护体系为主的复合式衬砌。

四、地质情况

斜井与正洞相交于D3K397+500处，此处地质情况为：基岩为下

统茅口组厚层至块状灰岩、白云质灰岩，节理较完整，裂隙较少，溶洞较发育，地下水发育，设计围岩等级为Ⅲ级，设计衬砌类型为Ⅲa 型复合衬砌。

五、施工方案

1、斜井末端加强段施工

在XJK0+005~+020段进行加强支护，采用I18钢拱架，间距0.6~0.8m每榀，两侧打设锁脚锚管，锚管长度4m，每侧设4根。连接筋采用φ22螺纹钢。

2、斜井锁口门架加强支护

（1）开挖到与正洞开挖轮廓线交界处后，施做斜井末端锁口加强门架，门架采用矩形形式，采用2榀I20工字钢或3榀I18工字钢，间距为5cm，连接筋采用φ22螺纹钢，间距0.5m，与钢架满焊。两侧打设锁脚锚管，锚管长度4m，每侧设4根，并于钢架焊接牢固。（2）锁口圈门架上方横梁与立柱钢架螺栓链接，为正洞钢架提供落脚平台。横梁两侧各搭设2根锁脚锚管，与横梁焊接连接牢靠。（3）立柱钢架与横梁钢架间设置斜撑。斜撑采用I20工字钢，与钢架焊接牢固。

（4）喷射混凝土覆盖门架。

门

衬砌及初支

3、施做斜井进主洞支护

（1）以斜井断面进入主洞左线上台阶。

（2）正洞范围内按Ⅲ级围岩锚喷支护，支护参数如下：开挖断面形成后立即施做I18钢架支护，钢架的一端焊在门架的横梁上，另一端落在基岩上。钢架间距1m每榀，共设置10榀。拱部采用φ22组合中空锚杆并注浆，锚杆长3m，挂φ6钢筋网片，网格间距25cm×25cm，钢筋网与锚杆焊接牢靠，并喷射C25喷射混凝土封闭。

（3）沿隧道小里程方向施工5m后，喷射混凝土封闭掌子面，暂停该方向开挖，并及时施做中下台阶，对钢架接长落底。

（4）以相同方法向大里程方向施工，工法如上。

六、监控量测

1、施工监控量测

（1）监控量测项目

大方隧道属大断面隧道，监控量测内容分必测项目和选测项目，

必测项目见下表。

监控量测必测项目

（2） 监控量测断面布置及埋设

监控量测点应距开挖面2米的范围内尽快埋设，并应在开挖后12h 内埋设并采集初始读数；隧道进出口浅埋段地表沉降观测点应在隧道开挖前进行埋设，并采集初始读数。

①监控量测断面间距

拱顶下沉及净空收敛断面间距详见表。

拱顶下沉及净空收敛断面间距

围岩级别 断面间距(m)

Ⅴ 5 Ⅳ 10 Ⅲ

30～50

根据铁道部下发的120号文要求，隧道净空下沉和净空变化的量测断面间距：V 级围岩不得大于5m ，Ⅳ级围岩不得大于10m 。

② 地表沉降点布置及埋设

a 、隧道进出口浅埋段地表沉降测点应在隧道开挖前布设，地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。一般条件下，地表沉降测点纵向间距应按下表要求布置。

序号 监测项目 测试方法和仪表

测试精度

备注 1 洞内、外观察 现场观察、地质罗盘、数码相机

2 净空变化 全站仪 ±1.0mm 一般进行水平收敛量测

3 拱顶下沉 全站仪 ±1.0mm

4

地表下沉

全站仪

±1.0mm

浅埋隧道必测（H ≤

30m ）

地表沉降测点纵向间距表

隧道埋深与开挖宽度

纵向测点间距（m ）

2B ＜H0＜2.5B 20～50 B ＜H0≤2B 10～20 H0≤B

5～10

注：H 0为隧道埋深，B 为隧道开挖宽度。

b 、地表沉降点横向间距为2～5m 。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于H0+B,地表有控制性建筑物时，量测范围应适当加宽，横向测点布置图如下图所示。

地表沉降点横向布置示意图

c 、地表沉降观测点埋设时应将沉降观测点序号写在不易破坏、易于观测地方。在地表钻(或挖)20～50cm 深的孔，竖直放入Φ22～Φ25mm 的钢筋，钢筋和孔壁之间可填充水泥砂浆，钢筋头打磨圆滑，露出地面1cm 左右，并用红油漆标记，作为测点，并在四周砌石保护，具体详见图。

φ25顶端磨圆的钢筋

砂浆浇筑

砌石保护

5c m

30～50c m

15cm

盖板保护

地表沉降观测点埋设示意图

③拱顶下沉点位布置及埋设

a、拱顶下沉点原则上设置在拱顶轴线附近。应根据隧道开挖工法，在拱部增设测点，测点埋设时应深入围岩20～30cm为易。

b、拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上。

④洞内收敛点布置及埋设

a、净空收敛点位埋设与拱顶下沉在同一断面，按开挖工法进行设置断面；不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相互验证。收敛测点元件应深入围岩内20-30cm。

b、净空收敛量测测线数详见表。

地段

开挖方法

一般地段特殊地段全断面法一条水平测线—

台阶法每台阶一条水平

测线

每台阶一条水平测线，两条测斜线

分部开挖法每分部一条水平

测线

CD或CRD法上部，每分部一条水平测线，两条测斜线、其

余分部一条水平测线。

⑤监控量测测线布置示意图

监控量测测线数与隧道开挖工法和隧道围岩有关，根据隧道开挖工法和地质围岩情况制定测线数，测线布置详见图。

台阶法开挖量测断面布点示意图