山嶺隧道新奧法施工方案設(shè)計(jì)

翠峰山隧道施工方案8.1施工方法的選擇隧道施工方法應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料、開(kāi)挖斷面的大小、襯砌類型、隧道長(zhǎng)度、工期要求等綜合因素研究確定。對(duì)地質(zhì)條件變化較大的隧道，選用的施工方法，應(yīng)有較大的適應(yīng)性，當(dāng)需要變更施工方法時(shí)，以較少影響施工進(jìn)度為原則，一般不宜考慮多種施工方法。山嶺隧道目前常用的施工方法有礦山法和掘進(jìn)機(jī)法，礦山法又有傳統(tǒng)礦山法和新奧法兩種。本隧道為山嶺隧道，主要采用新奧法施工，施工原則是“少擾動(dòng)，早噴錨，勤量測(cè)，緊封閉”。隧道工程采用新奧法施工的常用施工方法，大致分為全斷面法，臺(tái)階法和分部開(kāi)挖法三大類及若干變化方案。翠峰山隧道采用復(fù)合式襯砌，采用新奧法施工，施工的程序如下圖所示確定施工方法確定施工方法開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)初期支護(hù)施工準(zhǔn)備防水隔離層防水設(shè)施二次襯砌錨噴襯砌（修改施工方案）（改變開(kāi)挖步驟，順序）（修正支護(hù)參數(shù)）否是是否符合管理基準(zhǔn)？竣工圖8.1新奧法施工示意圖主要優(yōu)點(diǎn)有：（1）有較大的作業(yè)空間，有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，提高施工速度；（2）工序少，干擾少，便于施工組織與管理；（3）采用深孔爆破時(shí)，可加快掘進(jìn)速度；（4）爆破對(duì)圍巖的震動(dòng)次數(shù)較少，有利于圍巖穩(wěn)定。主要缺點(diǎn)有：（1）由于開(kāi)挖面較大，圍巖相對(duì)穩(wěn)定性降低；（2）每循環(huán)工作量相對(duì)較大。要求施工單位有較強(qiáng)的開(kāi)挖、出渣與運(yùn)輸及支護(hù)能力；（3）采用深孔爆破時(shí)，產(chǎn)生的爆破震動(dòng)較大，對(duì)鉆爆設(shè)計(jì)和控制爆破作業(yè)要求較高。施工工序如下：（1）用鉆孔臺(tái)車鉆眼，然后裝藥、連接導(dǎo)火索；（2）退出鉆孔臺(tái)車，引爆炸藥，開(kāi)挖處整個(gè)隧道斷面；（3）排除危石；（4）噴射拱圈混凝土，必要時(shí)設(shè)置錨桿；（5）用裝渣機(jī)將石渣裝入運(yùn)輸車輛，運(yùn)出洞外；（6）噴射邊墻混凝土，必要時(shí)安設(shè)邊墻錨桿；（7）根據(jù)需要可噴第二層混凝土和隧道底部混凝土；（8）開(kāi)始下一輪循環(huán)；（10）通過(guò)量測(cè)判斷圍巖和初期支護(hù)的變形，待基本穩(wěn)定后，施作二次模注混凝土襯砌。洞身開(kāi)挖注意事項(xiàng)：（1）加強(qiáng)對(duì)開(kāi)挖面的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的調(diào)查。對(duì)不良地質(zhì)情況，要及時(shí)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)和分析研究，隨時(shí)準(zhǔn)備好應(yīng)急措施，以確保施工安全和工程進(jìn)度；（2）松軟圍巖，襯砌應(yīng)緊跟開(kāi)挖，做到“短開(kāi)挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌”；（3）支撐架設(shè)中應(yīng)盡量減少支撐的抽換，需要替換時(shí)，應(yīng)按“先頂后拆”的原則處理；（4）挖中槽（挖底）時(shí)，為防止拱腳內(nèi)移應(yīng)安設(shè)卡口梁，當(dāng)作為棧道運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)支撐；（5）各工序機(jī)械設(shè)備要配套；（6）加強(qiáng)各種輔助施工方法的設(shè)計(jì)和施工檢查；（7）重視和加強(qiáng)施工操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，使其能熟練掌握各種機(jī)械和推廣新技術(shù)，不斷提高工效，改進(jìn)施工管理，加快施工進(jìn)度。8.2輔助施工8.2.1洞口施工洞口施工包括洞口土石方開(kāi)挖、洞口截排水系統(tǒng)的施工、洞口邊仰坡的防護(hù)等項(xiàng)目的施工。進(jìn)洞方案包括進(jìn)洞時(shí)采取的防護(hù)措施，進(jìn)洞時(shí)的開(kāi)挖方法及支護(hù)類型等。隧道洞口施工，要深刻理解早進(jìn)洞、晚出洞原則的內(nèi)涵，要盡可能避免對(duì)山體的擾動(dòng)，維護(hù)山體的穩(wěn)定。1、截水溝施工隧道洞口開(kāi)挖前，在洞口開(kāi)挖邊坡線5m以外施工截水溝，截水溝通向路基邊溝，以防雨季山坡匯積水沖洗已開(kāi)挖的坡面。截水溝人工開(kāi)挖,用7.5#漿砌片石牢固砌筑。截水溝按矩形斷面施工，溝底寬50cm，溝深50cm。截水溝的上游進(jìn)水口與原地面銜接緊密、或略低于原地面，下游出水口與路塹排水系統(tǒng)順接。2、洞口土石方的施工首先清除地表草木植被等影響施工的地面植物。第二步，按設(shè)計(jì)圖紙的坡度進(jìn)行施工測(cè)量，精確測(cè)設(shè)出邊、仰坡開(kāi)挖輪廓線。第三步，履帶式挖掘機(jī)進(jìn)入施工場(chǎng)，并沿路修筑車輛通行的道路。第四步，進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)。土質(zhì)層直接用挖掘機(jī)開(kāi)挖，從坡頂開(kāi)始自上而下進(jìn)行刷坡，用裝載機(jī)裝土，汽車運(yùn)輸。巖石爆破開(kāi)挖地段，采用密眼、少藥光面爆破，以減小對(duì)洞口圍巖的擾動(dòng)。第五步，清理坡面上的浮泥、虛碴，并修整坡面凹凸不平的地方。3、洞口邊仰坡的防護(hù)坡面防護(hù)為錨網(wǎng)噴結(jié)構(gòu)，在已清理好的巖質(zhì)坡面上鉆孔施作Φ22普通砂漿錨桿，錨桿長(zhǎng)3.0m，間距為1.5m×1.5m；然后掛Φ6.5、網(wǎng)孔間距30×30cm的鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)與錨桿頭采用焊接連接。鋼筋網(wǎng)掛好后，濕噴C20混凝土10cm厚將鋼筋網(wǎng)與錨桿頭進(jìn)行覆蓋包裹，并及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。4、洞身開(kāi)挖由地質(zhì)勘察資料可知，翠峰山隧道左線進(jìn)口端圍巖條件較較差，Ⅳ級(jí)圍巖地段采用臺(tái)階法開(kāi)挖并采用超前小導(dǎo)管的輔助施工方案，上臺(tái)階長(zhǎng)度控制在40m到50m之間。在Ⅲ和Ⅱ級(jí)圍巖地段可以適當(dāng)采用全斷面開(kāi)挖。本隧道的開(kāi)挖方案主要采用鉆爆法施工，上下臺(tái)階均用裝載機(jī)裝渣、自卸汽車運(yùn)輸?shù)姆椒ㄊ┕ぁ２捎门_(tái)階法施工時(shí)，開(kāi)挖方法適時(shí)調(diào)整，在圍巖條件較好，且地下水含量較少，對(duì)隧道的開(kāi)挖影響較小，故可以適當(dāng)調(diào)整上臺(tái)階的長(zhǎng)度，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)初期支護(hù)，再灌筑仰拱，形成封閉環(huán)開(kāi)挖。Ⅳ級(jí)圍巖設(shè)置仰拱，洞門部分采用臺(tái)階分部法開(kāi)挖，開(kāi)挖斷面圖見(jiàn)圖8.2，上下臺(tái)階開(kāi)挖，開(kāi)挖順序見(jiàn)圖8.3。1—上弧形導(dǎo)坑開(kāi)挖2—拱部錨噴支護(hù)3—中核開(kāi)挖4—下部開(kāi)挖5—邊墻噴錨支護(hù)和全周襯砌6—仰拱開(kāi)挖、澆注仰拱及仰拱回填圖8.2臺(tái)階分部開(kāi)挖示意圖1—上半部開(kāi)挖2—拱部錨噴支護(hù)3—下半部開(kāi)挖4—邊墻錨噴支護(hù)和全周襯砌5—仰拱開(kāi)挖、澆注仰拱及仰拱回填圖8.3有仰拱的臺(tái)階法示意圖施工工序如下：（1）用鉆孔臺(tái)車鉆眼，然后裝藥、連接導(dǎo)火索；（2）退出鉆孔臺(tái)車，引爆炸藥，開(kāi)挖處整個(gè)隧道斷面；（3）排除危石；（4）噴射拱圈混凝土，必要時(shí)設(shè)置錨桿；（5）用裝渣機(jī)將石渣裝入運(yùn)輸車輛，運(yùn)出洞外；（6）噴射邊墻混凝土，必要時(shí)安設(shè)邊墻錨桿；（7）根據(jù)需要可噴第二層混凝土和隧道底部混凝土；（8）開(kāi)始下一輪循環(huán)；洞身開(kāi)挖注意事項(xiàng)：（1）加強(qiáng)對(duì)開(kāi)挖面的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的調(diào)查。對(duì)不良地質(zhì)情況，要及時(shí)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)和分析研究，隨時(shí)準(zhǔn)備好應(yīng)急措施，以確保施工安全和工程進(jìn)度；（2）松軟圍巖，襯砌應(yīng)緊跟開(kāi)挖，做到“短開(kāi)挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌”；（3）支撐架設(shè)中應(yīng)盡量減少支撐的抽換，需要替換時(shí)，應(yīng)按“先頂后拆”的原則處理；（4）挖中槽（挖底）時(shí)，為防止拱腳內(nèi)移應(yīng)安設(shè)卡口梁，當(dāng)作為棧道運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)支撐；（5）各工序機(jī)械設(shè)備要配套；（6）加強(qiáng)各種輔助施工方法的設(shè)計(jì)和施工檢查；（7）重視和加強(qiáng)施工操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，使其能熟練掌握各種機(jī)械和推廣新技術(shù)，不斷提高工效，改進(jìn)施工管理，加快施工進(jìn)度。8.2.2施工工藝設(shè)計(jì)錨桿施工錨桿是隧道施工過(guò)程中維護(hù)圍巖穩(wěn)定，保證施工安全的重要支護(hù)手段之一。施工完成后在一定程度上，它還可以作為永久支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分發(fā)揮作用。因此，在施工中，如何保證和檢查錨桿的施工質(zhì)量是極為重要的。本隧道采用普通砂漿錨桿支護(hù)，采用管棚鉆機(jī)鉆孔，施工工藝為：A、在巖面上標(biāo)出錨桿位置；B、鉆孔；C、清除孔內(nèi)粉塵；D、打入錨桿；E、注漿，注漿壓力控制在0.5～1.0Mpa之間；F、安設(shè)擋頭板，其尺寸為150×150×5mm；G、掛鋼筋網(wǎng)。錨桿施工一般規(guī)定(1)隧道工程坑道開(kāi)挖后，應(yīng)盡快安設(shè)錨桿。(2)一般宜先噴射混凝土，再鉆孔安設(shè)錨桿。(3)錨桿的孔位、孔徑、孔深及布置形式應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。(4)錨桿桿體露出巖面長(zhǎng)度，不應(yīng)大于噴層的厚度。(5)應(yīng)確保隧道工程輔助穩(wěn)定措施中的錨桿施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。錨桿施工要求(1)錨桿安設(shè)后不得隨意敲擊，其端部3天內(nèi)不得懸掛重物。(2)錨桿材料、類型、規(guī)格、質(zhì)量以及性能要符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，沙漿錨桿孔徑，應(yīng)大于桿體直徑15mm。(3)錨桿孔位準(zhǔn)確，孔位允許偏差為15mm，孔洞保持直線，孔深不得小于圖紙?jiān)O(shè)計(jì)錨桿長(zhǎng)度，桿體露出面長(zhǎng)度，不得大于噴層厚度。(4)鉆孔方向宜與巖面垂直，不宜平行于巖層層面。(5)砂漿制作符合設(shè)計(jì)要求，砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于C20，沙漿配合比一般為水泥：砂：水=1：（1～15）：（0.45～0.5），水灰比宜為0.45～0.50，砂的粒徑不宜小于3mm。(6)按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行錨桿抗拔力試驗(yàn)，對(duì)錨桿拉拔力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的，要分析原因，報(bào)監(jiān)理工程師，并進(jìn)行補(bǔ)打錨桿。普通砂漿錨桿示意圖見(jiàn)圖8.4。圖8.4普通砂漿錨桿示意圖注漿作業(yè)應(yīng)遵循以下規(guī)定：①先注漿后插桿體時(shí)，注漿管應(yīng)先插到鉆孔底；開(kāi)始注漿后，徐徐均勻的將注漿管往外抽出，并始終保持注漿管埋在砂漿內(nèi)，以免漿中出現(xiàn)空洞；②注漿開(kāi)始或中途停止超過(guò)30min時(shí)，應(yīng)用水潤(rùn)滑注漿罐及其管路。注漿孔口的壓力不得大于0.4MPa；③注漿時(shí)應(yīng)堵塞管孔，注漿管應(yīng)插至孔底5~10cm處，隨水泥砂漿的注入緩慢勻速拔出，隨即將桿體插入，若孔口無(wú)水泥砂漿溢出，應(yīng)將桿體拔出重新注漿；④錨桿桿體宜對(duì)中插入，插入后應(yīng)在孔口將桿體固定。錨桿桿體插入孔內(nèi)的長(zhǎng)度不宜小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度；⑤注漿體積應(yīng)略多于需要的體積，將注漿管抽出后應(yīng)迅速插入桿體，并可錘擊或通過(guò)套筒用風(fēng)鉆沖擊，使桿體強(qiáng)行插入鉆孔；⑥桿體插入孔內(nèi)的長(zhǎng)度不得短于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%，實(shí)際粘結(jié)長(zhǎng)度也不得短于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%。注漿是否飽滿，可根據(jù)孔口是否有砂漿擠出來(lái)判斷；⑦桿體到位后，用木楔或小石子在孔口卡住，防止桿體滑出。砂漿未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)，不得隨意碰撞，一般規(guī)定三天內(nèi)不得懸掛重物。錨桿安置后，不得隨意敲擊。8.2.3噴射混凝土施工噴射混凝土施工要求(1)噴射作業(yè)施工準(zhǔn)備工作做好以后，嚴(yán)格掌握規(guī)定的速凝劑摻量，并添加均勻。(2)在未上混凝土拌和料之前，先開(kāi)高壓風(fēng)及高壓水，如噴嘴風(fēng)壓正常，噴出來(lái)的水和高壓風(fēng)應(yīng)呈霧狀。(3)噴射應(yīng)分段、分部、分塊，按先墻后拱、自下而上地進(jìn)行噴射。(4)掌握好噴嘴與受噴巖面的距離和角度，調(diào)節(jié)好風(fēng)壓和水壓。(5)噴射作業(yè)應(yīng)分層進(jìn)行，分層噴射的時(shí)間間隔應(yīng)把握好。(6)注意噴射混凝土的養(yǎng)護(hù)，應(yīng)在其終凝1～2h后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)小于7天。噴射混凝土的工藝流程有干噴、潮噴、濕噴和混合噴四種。它們之間的主要區(qū)別是：各工藝流程的投料程