芭蕉隧道不良地质段施工方案
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芭蕉隧道不良地质段施工方案目录一、前言 (2)1.1 编制依据 (2)1.2 工程概况 (3)二、工程背景与风险评估 (4)2.1 工程背景介绍 (4)2.2 不良地质段评估 (5)2.2.1 地质条件概述 (6)2.2.2 不良地质对工程的影响分析 (7)三、施工方案设计 (8)3.1 总体施工原则与目标 (10)3.2 隧道开挖与支护方案 (11)3.2.1 隧道开挖方法选择 (12)3.2.2 支护结构设计 (13)3.3 施工排水与防洪措施 (14)3.4 施工安全管理与应急预案 (15)四、施工材料与设备选择 (16)4.1 主要建筑材料选择 (18)4.2 主要施工设备选择 (19)五、施工进度计划与资源配置 (20)5.1 施工进度计划安排 (22)5.2 施工人员及物资资源配置 (22)六、施工效果检测与评价 (23)6.1 施工效果检测方法 (25)6.2 施工效果评价标准与指标 (25)一、前言随着城市建设的不断推进,交通基础设施的建设也日益受到重视。
芭蕉隧道作为连接两地的重要通道,其施工质量直接关系到公众的出行安全与便捷。
在实际施工过程中,我们不可避免地会遇到各种不良地质段,如软弱地基、滑坡地段等。
为了确保隧道施工的安全与顺利进行,制定一套科学合理的施工方案至关重要。
本施工方案旨在针对芭蕉隧道不良地质段进行详细阐述,包括工程背景、地质特点、施工难点及应对措施等内容。
通过深入分析不良地质对隧道施工的影响,提出切实可行的解决方案,为类似工程提供有益的借鉴和参考。
在实施本方案的过程中,我们将严格遵循相关规范和标准,确保施工质量和安全。
我们也期待通过与同行业的交流与合作,共同推动隧道建设技术的进步与发展。
1.1 编制依据国家现行有关法律法规:包括但不限于《中华人民共和国建筑法》、《建设工程质量管理条例》等,确保施工活动的合法性和规范性。
行业标准与规范:《地下铁道工程施工及验收规范》、《公路隧道设计规范》、《铁路隧道设计规范》等,为隧道设计与施工提供了专业指导。
芭蕉河二级水电站引水隧洞溶岩裂隙处理施工技术1 前言喷锚支护是喷砼支护和锚杆支护的统称,两者可分别单独使用,也可联合使用,必要时可加护铁丝(钢筋)网。
水利工程中喷锚支护首先用于临时工程,较晚才用于永久工程。
喷锚支护的工作原理:通过锚杆和喷砼的作用使衬砌体与围岩协同工作并增加围岩本身承载能力。
这种支护要求围岩本身具有一定的承载能力,能够同衬砌体协同工作,本文从工程实际出发阐述了个别地质缺陷进行处理实施喷锚支护的缺陷处理技术。
2 工程概况芭蕉河二级水电站位于湖北省鹤峰县容美镇七泉管理区,是芭蕉河流域梯级规划的第二级,水库库容2.4×107m3,电站装机容量16MW,年均发电量5318×104kWh,发电引水隧洞全长1365.6m,开挖洞径4.4m,隧洞洞身围岩为石灰岩,总体上地质条件较好,但差异较大,基本稳定的Ⅱ类围岩1040m,稳定性差的Ⅲ类围岩290m,不稳定的Ⅴ类围岩55m。
设计衬砌方式为40cm 厚钢筋砼,设计、业主单位现场勘察后,根据洞内各段地质资料,对原设计进行了优化。
通过对个别地质缺陷进行处理,在基本稳定的Ⅱ类围岩范围内确定了889m的铁丝(钢筋)网喷砼施工段。
3 缺陷处理在喷砼段共有十余处裂隙,部分伴有大流量渗水,甚至明流,这些缺陷处围岩不具备自稳能力,直接进行喷砼支护,不能达到隧洞设计要求的强度,下面以1+175~1+182段为例来说明对这类缺陷处理的施工技术。
1+175~1+182段的缺陷集大流量渗水和裂隙为一体为溶蚀性裂隙,裂隙斜向贯穿洞身侧壁和顶部,最大宽度2.5m,有三处漏水点总流量达1.1~2.4L/S,裂隙处的填充物主要为粘土及破碎的石灰岩。
3.1 渗漏处理1+175~1+182段漏水为三处渗水面,均为承压水,直接采取封堵的方法水流会改道从其他位置出流,对这种渗水面在施工中经过不断摸索发现采用变分散为集中最后引排至洞身下部的裂隙中将水排走的方法效果很好。
隧道不良地质专项施工方案一、前言在隧道工程建设中,不良地质是常见的问题之一。
不良地质意味着隧道施工过程中面临的地质和工程问题更加复杂,可能会导致工程周期延长和预算超支等问题。
为了有效应对隧道不良地质,必须采取专门的施工方案。
本文将介绍一种隧道不良地质专项施工方案,以帮助工程师更好地解决这个问题。
二、隧道不良地质的特点在隧道工程中,不良地质的表现形式非常多样化。
其中一些特点可能会对施工造成重大影响。
以下是一些典型的不良地质的特点:1. 岩层不规则在某些情况下,隧道工程需要穿过多个不同的岩层。
由于每层岩石的属性和结构都不同,因此在施工过程中需要特别小心谨慎。
某些岩层可能会更加不规则,因此需要特别关注这些问题。
2. 高风险地区在某些地质区域中,地震和干旱等自然灾害的风险更高。
如果隧道施工过程中面临这些自然灾害,将会无法避免的导致工程延误或者停工。
3. 压力 sensitive有些岩层对压力比较敏感。
这种情况下,施工队伍必须小心处理,以免在施工过程中岩层塌方导致事故的发生。
4. 水问题水是隧道工程中必须处理的重要问题之一,有些地质区域上水会更严重。
这种情况下施工队伍必须特别小心,以免在施工过程中发生水灾。
三、不良地质专项施工方案1. 人员要求首先,需要确保施工前准备充分,吸取前人经验教训,通过制作隧道不良地质预测分析报警和应急预案,为施工工作提供保障。
然后,需要确保隧道专业人员具备一定的技术能力和经验,以免在施工过程中出现难以预料的问题。
这种情况下可以采用人员培训和技术交流等方式,以提高整个团队的应变能力。
2. 施工设备在不良地质的施工过程中,特别是对于那些对岩层压力比较敏感的地质结构,需要采用非常精准的施工设备。
这种情况下,铣孔机、超大口径钻机以及大型切割机可能是更好的选择。
此外,施工队伍还需要有足够的备件和备用机器,以免在施工过程中因为设备故障导致的延误。
3. 物料管理物料管理在隧道工程中非常重要。
不良地质专项安全施工方案突水涌泥专项施工方案隧道存在突泥、突水的可能;隧道通过断层,岩体破碎,易发生涌水,危急施工安全,同时也可能造成地表失水,拟采取如下措施:⑴超前地质预测预报岩溶地段要根据设计要求进行超前地质预测、预报,采用地质素描、地质调查、地质雷达、TSP长距离超前地质预报、炮眼超前钻孔等综合方法进行预报,准确判定前方岩溶形态、地下水分布情况和储量,为制定施工方案提供依据。
⑵超前预注浆堵水对可能发生大规模的突水、突泥的地段施工,需要维系岩溶水通畅时,上报监理和设计单位进行变更,采取预注浆加固措施,预注浆加固前先采取引排措施,然后进行注浆。
⑶开挖、支护、二衬注浆结束后先施工超前管棚然后开挖,根据围岩级别采取三台阶法开挖,开挖后及时进行初期支护并封闭成环,仰拱和二衬及时紧跟,以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的原则组织施工。
⑷开挖后隧道周边情况探测开挖完成后及时采用地质雷达对隧道的拱顶、边墙及隧底情况进行探测,当发现异常时采用5m钻孔进行钻探验证,如发现隧道周边5m以内有空腔必须进行填充和加固。
⑸隧道周边径向注浆开挖后及时对隧道周边进行径向注浆,封堵地下水,控制地下水排量,如果隧道洞顶有住户,要严格控制地下水流失,采取“以堵为主,限量排放”的原则。
⑹地下水环境保护对隧道洞顶,要严格控制地下水流失,采取“以堵为主,限量排放”的原则。
施工中应根据地质超前预测预报及隧道环境监控实施情况,按设计采取相应的超前帷幕注浆堵水、开挖后径向注浆堵水、全环防水、抗水压衬砌等防堵水措施,以免给当地居民的生产生活及生态环境造成影响。
⑺综合评价处理完成后进行综合评价,对处理效果和对隧道耐久性的影响,必要时再采取加强措施,确保不留隐患。
⑻应急预案存在突泥、突水可能的地段,制定突发安全事件应急预案,配备安全防护及安全逃逸设施,明确逃逸路线,进行紧急逃生的培训与演练,施工中严格按照既定方案进行实施。
隧道暴雨后不施工、连续降雨后观察施工。
隧道不良地质专项施工方案(完整版)隧道不良地质专项施工方案(完整版)一、前期调查阶段:1. 进行地质调查,了解施工区域的地质情况,包括地质构造、地质勘探数据、地质图等;2. 进行地质勘探,包括钻探、地质勘探孔、地下水勘探等;3. 对隧道工程进行较为详细的工程地质分析,确定隧道地质类型、地质构造、岩层特性等。
二、方案设计阶段:1. 根据地质调查和勘探结果,进行地质风险评估,确定不良地质因素的潜在影响和风险;2. 根据评估结果,设计合理的施工方法和控制措施,以应对不良地质条件;3. 设计隧道衬砌结构,确保隧道的稳定性和安全性;4. 设计隧道排水系统,保障地下水和地表水的流动,防止涌水和泥石流;5. 设计隧道通风系统,确保隧道内空气的流通和通风;6. 设计监测系统,对隧道施工过程中的地质变形和水文变化进行实时监测;7. 制定施工管理计划,包括工程施工的组织、管理、安全等细节。
三、施工阶段:1. 按照设计方案,进行隧道开挖,采用合理的爆破、挖掘等施工方法;2. 当遇到不良地质情况时,及时采取相应的措施,如加固支护、注浆灌注等;3. 安装监测设备,监测隧道的地质变形和水文变化;4. 进行隧道衬砌和排水系统的建设;5. 进行隧道通风系统的建设;6. 进行施工管理,保证施工过程的安全和顺利进行;7. 定期检查隧道施工的质量和安全情况,及时调整施工计划和措施。
四、后期监测阶段:1. 对施工后的隧道进行监测,包括地质变形、水文变化、结构安全等方面;2. 根据监测结果,及时采取修复和加固措施,维护隧道的稳定性和安全性;3. 进行定期维护和检修,确保隧道的正常运行;4. 进行隧道环境的保护和治理,包括水源保护、生态保护等。
五、总结与评估阶段:1. 对隧道工程进行总结和评估,包括施工过程、效果、成本等方面;2. 评估隧道工程对不良地质的应对效果,总结经验和教训;3. 撰写隧道不良地质专项施工方案的总结报告,为今后类似工程提供参考。
隧道不良地质段安全施工措施隧道不良地质主要有浅埋段、软石、断层破碎带等。
在施工中主要采取以下安全保证措施:1、在隧道施工前,必须根据设计文件、工期要求、施工调查报告等情况,编制实施性施工组织设计,施工现场设置总布置图,保证道路平整、排水通畅。
所有施工人员进入施工现场必须配戴安全帽。
专职安全员现场跟班作业。
2、隧道开挖采取弱爆破、短进尺、强支护、衬砌紧跟、先护顶等小循环施工方法,并抓好“新奥法”三大要素的施工,控制坍塌事故发生。
施工中对围岩加强检查与量测,发现隐患,及时整改,确保安全。
对设计文件指明有不良地质情况时,对该指定范围超前钻孔,探明情况,采取预防措施。
3、各种机械设备、车辆司机必须由受过专门训练的专职持证人员操作和驾驶。
各种机械设备、车辆应经常检修和保养,保持良好运转状态。
施工中不得人料混装。
装载料具时,不得超出装载限界,对大体积或超长料具,应捆扎牢固。
洞内施工地段由机动车牵引列车,在视线不良的弯道上,或通过道岔口和洞口平交道时,要加强了望、减速慢行。
建立工程运输调度,统一指挥,以提高运输效率,确保作业安全。
4、通风防尘安全管理。
隧道爆破后必须经过通风排烟,且至少相距15分钟以上,安全检查人员进入工作面,经过检查确认洞内烟量达到规定范围后,排险专业人员进入掌子面,进行排险,确认安全后,施工人员方准进入工作面。
隧道施工通风设备要经常维护,以确保工作面有足够的新鲜空气。
5、风水电安全管理。
洞内风水管确保不漏风、漏水,并与电线同侧,成洞段使用胶皮线,施工段使用电缆线,防止电缆线落地着水,严禁动力线上挂照明设施。
洞内施工用电线路架设和电器设备的安装,均应由经考试合格后持有电工操作证的专业电工负责,并经常组织检查维修。
6、对浅埋段、软土、软石、断层破碎带等不良地质情况的安全保证措施。
做好超前探明地质的工作。
在浅埋段、软弱围岩、断层施工时,要坚持短进尺、弱爆破、强支护、早衬砌的原则,及时作好初期支护和初衬,确保施工安全。
隧道不良地质专项施工方案(完整版)隧道不良地质专项施工方案(完整版)一、前期准备工作1.搜集隧道施工区域的地质资料,包括地质构造、岩石类型、地层分布、地下水情况等。
2.组织专家对隧道穿越地质进行评估,确定不良地质区段。
3.制定施工方案前,现场进行勘察,对地表进行测量,确认地质情况。
二、隧道衬砌设计1.根据不良地质区段的情况,采用适当的衬砌方式,如喷射混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌等。
2.根据地质情况确定衬砌的厚度和材料的选择,确保衬砌的抗冲击和抗裂性能。
三、支护措施设计1.根据不良地质区段的情况,确定支护类型,包括锚杆支护、喷射锚杆支护、钢支撑等。
2.根据地质情况确定支护的间距和深度,保证支护稳定性。
3.加强对支护工程的监测,及时调整支护方案。
四、地下水处理1.对于存在地下水的不良地质区段,采取必要的预防措施,包括抽水、防水排水等。
2.根据地下水情况,选择合适的防水材料,进行隧道壁面的处理,确保隧道的密封性。
五、施工过程管控1.制定施工方案前,根据不良地质区段的情况,进行全面的安全评估,确保施工过程的安全性。
2.加强现场巡检和监测,及时发现不良地质问题,采取相应的处理措施。
六、施工质量控制1.建立健全的施工质量管理体系,对施工过程进行监督和检查。
2.加强与施工单位的沟通,确保施工质量符合要求。
七、环境保护措施1.施工过程中,采取隔离措施,防止对环境产生不良影响。
2.加强对施工废弃物的处理和处置,保持施工环境的整洁。
以上是隧道不良地质专项施工方案的完整版,其中包括了前期准备工作、隧道衬砌设计、支护措施设计、地下水处理、施工过程管控、施工质量控制和环境保护措施。
根据具体的地质情况,可进行相应的调整和补充。
隧道不良及特殊地质地段施工措施本标段隧道较长,地质结构复杂,科学的施工管理是快速施工技术的重要组成内容,不良地质段严格按照喷锚构筑法组织施工,确保施工安全和质量,加快施工进度。
结合本投标人在类似隧道工程组织快速施工的实践经验,拟在本标段工程的隧道施工中采取如下措施:8.1、岩溶地段当隧道穿过可溶性岩层时,有的溶洞位于隧道底部,充填物松软且深,隧道基底难于处理;有的溶洞岩质破碎,容易发生坍塌;有时遇到大的水囊或暗河,岩溶水或泥砂夹水大量涌入隧道。
隧道在溶洞地段施工时,根据设计文件及现场实际情况,查明溶洞分布范围、类型情况、岩层的稳定程度和地下水情况等,分别以引、堵等措施进行处理。
根据银洞坡隧道现有的设计说明中,ZK223+830-ZK224+005、YK223+850-YK224+000段落可能存在溶洞和突水的可能,因此我们主要加强此段的超前地质预报及其采取相应的施工方案。
处理主要方法如下:引排水:溶沟有水流时,宜排不宜堵。
在查明水源流向及其与隧道位置关系后,用暗管引水洞等设施,渲泄水流或开凿引水洞,将水排出洞外。
当水流的位置在隧道上部或高于隧道时,在适当距离外,开凿引水洞(或引水槽)将水位降低到隧道底部位置以下,再行引排。
堵填:当不能排水或由于溶洞规模大且溶洞填充物为含水量较大的溶洞泥时,采用封堵的方法。
在边墙及拱部采用注浆方式形成防水帷幕。
对于已停止发育、径跨较小、无水的溶洞,根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭,根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。
拱部以上溶洞,视溶洞的岩石破碎程度采用喷锚支护加固,或加设护拱及拱顶回填的办法处理。
施工过程中进行综合详细的超前地质探测预报工作,调查清楚岩溶的大小和其它发育情况,根据其类型确定正确的处理方案。
8.1.1大面积渗漏和局部渗漏岩溶水的处理对于大面积渗漏水、局部滴漏水或小股状岩溶水,如水量(2.0m3/h≤Q≤10m3/h)和水压(0.2Mpa≤p<0.5 Mpa)不大,一般可以采用径向注浆、局部注浆、补充注浆等方法封堵。
目录1、编制依据 (1)2、工程概述 (1)2.1主要设计技术指标 (1)2.2工程概况 (1)2.3地震烈度: (2)2.4工程重点和主要对策: (3)3、目前工程进展情况及滞后原因分析 (3)3.1工程进展情况: (3)3.2滞后原因分析: (3)4、确保施组工期的组织和技术措施 (4)4.1施工组织机构设置 (4)4.1.2 主要机械设备 (6)4.2施工保证措施 (7)4.2.1施工技术保证措施 (7)4.2.2人员、材料及机械保证措施 (9)4.2.3奖罚保证措施 (9)4.2.4雨季施工保证措施 (10)5、剩余工程工期计算及进度安排 (11)5.1剩余工期: (11)5.2进度安排: (11)5.3芭蕉湾隧道施工进度计划 (12)6、需兰渝公司解决的问题及有关建议 (12)7、隧道专项安全技术方案 (13)7.1建立安全生产保证体系 (13)7.2安全保证方案 (13)7.3安全检查和奖罚制度 (14)7.4制订针对性安全预案 (14)7.5制定安全评比制度 (14)7.6隧道内用电安全方案 (14)7.7爆破作业安全方案 (15)7.8通风与防尘安全方案 (16)7.9隧道开挖安全方案 (16)7.10装碴与运输安全方案 (16)7.11隧道安全风险管理方案 (17)7.12建立安全应急救援预案 (18)7.13建立职业健康安全方案 (19)8、质量保证措施 (19)8.1质量方针及目标 (19)8.2质量标准 (19)8.3质量保证体系 (20)8.4质量保证措施 (20)9、环境保护及水土保持工作 (25)9.1 建立环境保护管理制度 (26)9.2建立环境保护和水土保持管理体系 (27)10、文明施工专项方案 (28)10.1文明施工的目标 (28)10.2 施工现场的文明施工管理方案 (28)10.3 施工过程中的文明施工管理措施 (28)11、文物保护措施 (29)中交一公局兰渝铁路LYS-12标项目经理部第四分部芭蕉湾隧道实施性施工组织方案1、编制依据(1)兰州至重庆新建铁路工程施工资料芭蕉湾隧道施工设计图纸、工程量清单。
隧道不良地质专项施工方案(完整版)本文档旨在为隧道不良地质情况下的专项施工提供详细的方案和操作指南,以确保施工过程的顺利进行和工程质量的保证。
1. 引言1.1 背景隧道工程中,不良地质情况是一个常见且具有挑战性的问题。
不良地质包括但不限于软弱地层、岩层断裂、溶洞等,这些地质条件不仅会对施工过程带来困难,还会对隧道的稳定性和安全性造成威胁。
本文档针对隧道不良地质情况,提出相应的专项施工方案,旨在确保隧道施工的高质量和可靠性。
1.2 目的本专项施工方案的目的是:•分析不良地质的特点和危害;•提出不良地质专项施工的技术措施和管理要求;•确定施工过程中的安全防范措施;•保障隧道施工过程的顺利进行和工程质量的保证。
2. 不良地质特点及危害分析2.1 不良地质特点不良地质特点可能包括:•软弱地层:土壤含水量高、压实度低,容易发生液化、塌陷等现象;•岩层断裂:岩层存在裂缝、破碎带等破裂现象,导致岩体的不稳定性增加;•溶洞:地下水腐蚀岩层形成的空洞,可能导致地质灾害的发生。
2.2 危害分析不良地质情况下施工的主要危害包括:1.施工困难:不良地质条件会增加施工难度和复杂度,例如,软弱地层会导致固结液浆流失,增加地下水的渗流等;2.隧道稳定性降低:岩层断裂和溶洞会导致隧道的稳定性下降,增加隧道的变形和塌方风险;3.工程质量下降:不良地质条件下施工,容易造成结构裂缝、渗漏等问题,影响工程的质量;4.安全事故发生:不良地质条件下施工,存在地质灾害发生的风险,如地震、滑坡等。
3. 不良地质专项施工技术措施3.1 前期调查和评估在实施不良地质专项施工前,应进行充分的前期调查和评估工作,包括但不限于:•地质勘察:详细勘察地质条件、岩土性质、地下水位等信息;•工程地质分析:对不良地质特点进行深入分析,包括软弱地层、岩层断裂、溶洞等;•风险评估:评估不良地质情况对施工的影响及可能带来的风险,制定应对措施。
3.2 施工技术措施根据前期调查和评估结果,制定相应的施工技术措施,包括但不限于:•地质处理:对软弱地层进行加固处理,如注浆、灌浆等;•岩层处理:对断裂带进行支护处理,如锚杆注浆、爆破预处理等;•溶洞处理:对溶洞进行填充或支护处理,如灌缝、注浆、支撑等;•施工工艺优化:根据不良地质情况,调整施工工艺,避免对地质条件过度破坏。
包头至茂名高速公路陕西境安康至陕川界(毛坝)AME16合同段芭蕉特长隧道不良地质段施工方案编制:审核:批准:中铁隧道股份有限公司安毛AME16标项目经理部2009年6月6日芭蕉隧道不良地质段施工方案1.编制依据(1)芭蕉隧道在开挖施工现场实际情况。
(2)软弱围岩段“预支护、再开挖”的设计施工原则。
(3)国家及地方相关的技术标准、规范、规程、规定等。
(4)安康至陕川界(毛坝)高速公路两阶段施工设计图及相关图纸。
2.地质情况2.1.地形地貌隧址区位于汉江流域—任河北侧的陡峻山地中,山顶海拔高度在900米左右,任河谷底高程为310~629米,切割深度为500~600米,属中切割的中低山区。
山体斜坡坡度多在45~55度,斜坡沟谷处坡度在55~65度,坡顶发育有宽缓的剥夷平台,平台一代分布有水田、旱地,居民点零星分布。
隧道通过段坡面冲沟发育。
山体半坡以上,以木本植物为主,生长茂密;半坡以下,以草本植物为主,其间零星有旱地分布。
2.2.地层岩性隧道区出露地层为志留系下统陡山沟组(S lds)泥质,粉砂质板岩;志留系斑鸠关组(O3~S1)b泥质粉砂质板岩夹绢云千枚岩:印支进入体辉绿岩墙及第四系残坡积,崩坡积(Q eldl+Q C+dl)碎石类土。
2.3.不良地质现象芭蕉隧道岩石属可溶性碳酸盐岩,岩溶较发育,围岩稳定性较差,含水较丰富;区内断裂构造发育,有一条构造发育的断层斜穿隧道,围岩破碎,降低了围岩级别,并构成了地下水通道。
隧道施工出现了断层破碎带、涌突水、软弱松散等不良地质地段。
隧道进出口地形坡度较陡,岩体破碎、松散,风化严重,围岩稳定性差,洞口边坡及浅埋段及时采取了相应的加强支护措施,未产生坍塌、冒顶现象。
本隧道内不存在有毒有害气体,无高地温地层。
3.施工方案3.1.总体方案依据山岭隧道新奥法施工原理及芭蕉隧道施工设计图纸,采取TSP203等超前地质预报手段,通过对不良地质地段采用超前预支护加固处理,对隧道开挖施工方法和方案进行调整,及时加强初期支护,使隧道成功穿过了F04、F05地质断层、富水涌水、破碎带、软弱松散地质段,为隧道的快速施工创造了有力保障,大大降低了工程造价。
3.2.超前物探和超前探孔采用地质素描、隧道地震超前预报仪、单点声波反射仪、地质雷达、红外探水、超前水平钻探等手段综合预测。
以长距离和一种或几种短距离物探方法相结合进行预测,同时进行多孔超前钻探探查,以现场地质素描为主。
局部复杂地段,开展多种短距离物探探测等多种方法综合预测。
3.3.开挖在芭蕉隧道遇到不良地质段围岩后,对施工方法和方案进行了相应的调整,采用长台阶法、短台阶法、微台阶法和CD法进行施工。
微台阶法台阶长度控制在5~10m,短台阶法台阶长度控制在10~15m,及时落底封闭,以保证初期支护承载能力。
严格遵循“短进尺、弱爆破”的施工原则,根据现场实际情况及时调整爆破参数,修改并完善爆破施工方案。
对不良地质地段采用每循环布设超前地质钻孔,钻孔长度为5~10m,布设钻孔数量5个,探明前方水文地质情况以指导现场施工。
3.4.预支护结合超前物探和超前探孔结果,芭蕉隧道对不良地质段进行预注浆加固处理,采用全断面和局部帷幕超前预注浆施工方案。
采用施做砼止浆墙封堵围岩面,注入单液或双液水泥浆,帷幕注浆固结效果达到要求后,对施工方案和施工方法上进行调整,在不良地质段采用台阶法、CD法、CRD 法进行施工;在围岩整体性好的地方扩挖施工全断面φ108钢管,再次注浆加固围岩,形成大管棚超前支护体系。
3.4.1.超前锚杆预支护沿开挖轮廓线环向均匀布设φ22超前锚杆,超前锚杆长度3.5m,纵环向间距2.0×0.4m,施做部位为两侧起拱线拱部120°范围,梅花形布置,外插角5~15°,纵向搭接1.0m。
锚杆尾端焊接在钢拱架上或系统锚杆尾端。
3.4.2.超前小导管预支护开挖前沿钢架腹板上预留孔施做拱墙φ42小导管并注浆,环向间距40cm,小导管长度3.0m、6.0m两种规格,外插角7°。
注浆材料采用单液水泥浆液,水泥浆水灰比1︰1,注浆压力0.5~2.0MPa。
浆液凝固形成棚架结构后再开挖。
3.4.3.大管棚超前预支护超前大管棚采用壁厚4mm的Φ108热轧无缝钢管加工而成,管棚长度30m,环向间距40cm,全断面共设置58个,以隧道断面圆心为基准呈环向布设,共设3环。
管棚由3m和6m的管节通过丝扣联结而成,以隧道中轴线为伞状平面布置,注浆范围为隧道开挖线外6米,浆液扩散半径取2米,外插角2°。
所有管棚均加工成钢花管。
管棚采用间隔钻孔、间隔注浆,先注单号后注双号,浆液均采用1︰1的水泥单浆液。
在帷幕注浆达到固结、板结破碎带效果后,向前开挖部分砼止浆墙,留6m厚止浆墙作为止浆岩盘和保证施工安全。
然后将止浆墙退后6m段扩挖以满足全断面施工φ108大管棚的条件,最后施作大管棚并注浆预支护。
施工大管棚时考虑前方破碎段预留足够补强空间。
3.4.4.帷幕超前预注浆根据芭蕉隧道现场实际围岩情况,不良地质地段采取了不同的施工方案,在灰岩地段、断层、破碎带等地段采用全断面帷幕超前预注浆,判定标准为超前地质钻孔中单孔流水量>2m3/h,总水量>10m3/h;在局部涌突水地段采用局部帷幕超前预注浆,判定标准为超前地质钻孔中单孔流水量>2m3/h,总水量<10m3/h。
施工时根据实际的岩溶管道位置、大小、围岩孔隙率及浆液扩散等来布设注浆孔位置。
3.4.4.1.导向墙施工预注浆前施工厚度为50cm的C25砼导向墙(止浆墙)。
因管棚较长、钻眼较深,为了保证管棚施工质量,充分发挥大管棚超前预支护的作用,在导向墙内设置套拱(导向架)两榀,再在套拱上安装导向管。
套拱安装到位后安装长3m的Φ115导向管,外插角取2°。
安装时根据设计外插角逐根准确定位,并牢固焊接在两榀导向拱架上。
灌注C25砼,施做砼导向墙。
3.4.4.2.注浆注浆浆液可采用普通水泥单液浆或普通水泥-水玻璃浆液,成孔注浆采用前进式分段注浆,采取反复注入稀浆与浓浆交替、压力控制与注入浆液量控制相结合的措施,注浆压力从低到高逐渐加压,注浆时间根据浆量的注入速率进行灵活调整,浆液等强期到后,再进行下循环开挖。
管棚顶管到位后即采用2台GZJB型注浆机对管棚注浆预支护,加固围岩、封堵岩溶裂隙。
浆液采用普通水泥单液浆,水灰比1:1,注浆终压2.0Mpa,浆液扩散半径取2m。
施工中,钻孔采用隔孔钻进,先施工单管再施工双钢管,钻一孔注一孔。
3.5.初期支护3.5.1.初期支护根据隧道埋深和围岩级别,以及隧道实际围岩地质情况,施工中加强初期支护手段,支护断面采用Ⅳ~Ⅴ级围岩曲墙断面增设带仰拱I18型工字钢钢架。
工字钢拱架具有刚度大,发挥作用快的特点,每榀工字钢钢拱架之间用Φ22的钢筋连接,并与径向锚杆及钢筋网焊为一体,与围岩密贴,再喷射砼封闭,快速形成承载结构,对于隧道成功穿越岩体自稳能力差的不良地质地段特别重要。
全断面设置I18型钢钢架(包含仰拱),间距0.5~1.0m/榀;锚杆采用L=3.0m的D25中空注浆锚杆,纵环间距1.0×1.0m;拱墙铺设双层φ8钢筋网片,网格尺寸20×20cm;素喷C20砼厚度为26cm。
3.5.2.径向补注浆加固围岩开挖及初支完成后及时进行径向注浆加强。
径向注浆采用长度 3.0m 的D25中空注浆锚杆,纵环间距1.0×1.0m,注浆参数如下:①注浆材料采用普通水泥单液浆,水灰比W:C=1︰1。
②按由下到上顺序,采用全孔一次性注浆,注浆压力:初压0.5~1.0MPa,终压控制在2.0MPa。
③单孔注浆结束标准:以定压和定量作为注浆结束控制标准,以定压控制为主。
具体控制标准为:注浆压力应达到设计终压,持续注浆15分钟压力不降低;单孔进浆速度小于5L/min;单孔注浆总量控制在2m3以内。
④整体注浆效果检查:注浆完成后,应进行整体注浆效果检查,当每延米出水量不大于2m3/d时,则说明注浆达到效果,否则应补孔注浆。
3.5.3.辅助施工措施施工中加强围岩收敛监控量测,发现变形异常立即加强支护,比如施做横撑、套拱后再喷26cm砼。
若补强后仍无法使围岩变形稳定,则考虑利用小台架提前施做该段二次衬砌。
4.主要材料计划和机械设备配备主要材料计划如表1,主要机械设备配备如表2。
表1 主要材料计划表2 主要机械设备配备表5.人员配备主要施工人员配备见表3表3 主要施工人员配备表6.施工注意事项1)主要施工、管理人员一同对此方案进行协商、讨论,并对作业人员进行处理方案的培训,使人人熟知施工过程和操作要求。
2)对于此段的处理,分队、技术人员安排专人值班,发现异常情况及时进行协调解决,确保机械及人员的安全。
3)堆码砂袋围堰(模型)、清理围堰内泥浆和施做砼止浆墙时,机械设备不得放置于出水口正前方、施工人员不得在出水口正前方作业,如确需在出水口前方作业必须快速完成,并安排专人在旁观察出水口情况,防止岩溶管道在压力累积到一定程度后突然释放形成涌水涌泥而造成人员伤亡、设备损坏。
4)人工配合装载机清理时,人员要时刻注意装载机的走行,保证机械不伤人员。
5)砼止浆墙要保证厚度和密实度满足技术要求,切实起到止浆墙作用。
6)钻孔注浆要随时注意钻进的速度,发现问题及时处理,保证钻孔作业安全。
7)进行注浆时保证注浆压力,待压力有明显升高时,进行合理的判断是否注满,保证注浆效果。
8)单孔注浆结束后,立即换注清水清洗注浆管路,然后关闭注浆阀,拆卸注浆管,防止堵管。
9)对地表进行彻底的勘踏,对塌陷考虑利用浆砌片石封填,防止在雨季到来时此处形成管道流。
10)开挖过程中坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则,防止围岩坍塌造成安全事故。
11)开挖过程中加强监控量测,及时进行回归分析,发现异常及时制定合理的处理措施。
7.质量保证措施1)应严格按照设计参数进行钻孔。
钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定,若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求,应进行移位并进行计算确定参数,必要时应进行补孔。
2)注浆材料应满足设计要求,严禁使用过期结块的水泥,必要时进行检验。
3)浆液配比应符合设计要求,配浆时最大误差为:水泥、水±5%。
4)浆液搅拌应均匀,水泥浆搅拌时间为3~5分钟,但不得超过30分钟。
未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。
5)注浆过程中,时刻注意泵压和流量的变化,若吸浆量很大或压力突然下降、注浆压力长时间不上升,应查明原因。
如工作面漏浆,可采取封堵措施;如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比,缩短浆液凝胶时间,进行大泵量、低压力注浆;必要时采用间歇注浆,以达到控域注浆目的。
6)注浆过程中,应对泄水孔进行埋管限排或封堵,并对排水管及泄水孔进行观察,若跑浆则可采取缩短凝胶时间,间歇注浆等措施。