隧道暗挖方案
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一、工程概况
本工程为奥林匹克公园辛店村路电力隧道暗挖2.3m复合衬施工, 对应电力隧道桩号为0-023~0+191.781,0+580.649 ~0+644.009,0+763.021~0+940.4,总长度455.52m。
二、工程地质及水文地质情况
根据地勘报告提供资料,场区地层分部情况如下:表层为厚约1~4m左右的人工堆积层,其下5m深度范围内主要为低液限粘土与低液限粉土,层间夹有级配良好砂。施工现场土质从上而下为人工填筑土层(房渣土、粉土填土与粘土填土)和第四纪冲击积层(粘土、粉土、粉质砂)。本工程电力隧道主要位于粉土、粘土层。
三、工程造价:
本工程造价:约260万元。
四、工程特点:
经勘察地下水属台地型潜水,水位埋深0.6~4.2米左右,标高39.79~46.60米。隧道段均位于地下水位以下,八达岭高速公路西侧地下水位深度较深,基本位于地面以下4.2米,八达岭高速公路东侧地下水位高度为1.2~2.3米左右,地下水位较高,并且施工将在雨季进行。
本工程电力隧道主要位于粉土、粘土层。
本工程为奥林匹克公园配套工程,也是北京市为举办奥运会启动的奥运工程,在工程实施过程中,必须抓好文明施工工作,做文明施工的样板工地。以上这些均给施工带来一定影响。
辛店村路(暗挖)位于辛店村路(横穿八达岭高速),桩号为0+068.999—0+191.781,过八达岭高速暗挖全长122.782米。为了保证隧道的正常掘进,在高速路东西2#和3#的工作竖井内先进行水平排水孔降水(水平排水孔的布置见附图)。由于水平钻孔机的工作面根据本工程断面来定,经过计算工作竖井应由原来的Φ4500mm加大到Φ6000mm或6000 mm*4500 mm,才能进行水平降水施工。
水平降水的方案及步骤:
1.竖井在深度17.5米的深度位置加深1.5米;
2.对工作竖井的位置、深度、宽度进行校对;
3.在工作竖井内浇筑机座,埋设地脚螺栓;
4.安装固定水平钻机,在钻机固定前校对钻机立轴方位及水平角;
5.施工方法采用同步跟管钻进法,跟进套管采用Φ146mm无缝钢管,当钻孔达到预定深度后,进行充分洗孔,拔出钻杆,下入DN80聚氯乙烯玻璃钢复合滤水管,靠工作竖井端接3m导水管(不设滤水孔);
6.拔出跟进套管;
7.对导管四周进行密封;
8.安装真空泵进行抽水;
质量保证措施:
1.钻孔前对钻机安装高程、钻机立轴方位及水平角认真校对,
确保降水层位的准确性;
2.钻孔过程中,使用多功能无线探测仪对钻机方位,水平角进行监控,保证钻孔方位及水平角的精确度;
3.洗孔要充分,保证滤管一次下管成功;
4.滤管滤孔孔径为Φ15mm,网距46.6*45mm梅花状排列,滤管和土工布之间均布6根直径6mm的塑料垫筋,三者之间用铁丝绑扎牢固,土工布采用400g/m2 规格,保证滤管有良好的渗水性能;
5.拔完套管后,对导水管与环状间隙要用土工布、黄泥等材料进行严密封堵,保证抽水密闭效果。
五、工期要求:
开工日期:2005年6月1日
竣工日期:2005年10月25日
六、电力隧道暗挖施工方案
1、测量准备:
暗挖测量包括竖井测量、隧道测量。并通过竖井联系测量,将地面坐标系统和高程系统传递至隧道内。
(1)按合格的坐标点,结合现场的实际情况,做一组复合导线,把坐标引入施工现场。认真做好交接桩工作,并及时对各桩的坐标,高程进行复核,坐标复核采用全站仪进行测量,高程采用自动安平水准仪进行高程传递复核。
(2)由于施工现场线路较长,竖井挖深超过10m,不易观测,采用把坐标引入隧道,做一井定向观测法,必要时采用陀螺定向观测。
(3)竖井施工时井筒内设2组三维坐标点,井筒到底设马头门控制点。
(4)隧道每20m设中线一组,拱基线一对,隧道进入30m后应采用激光指向仪控制隧道中线及高程,每进尺5米进行一次高程复核,每20米进行一次中线复核。激光指向仪安置在拱顶托架上,控制隧道方向与坡度。
(5)变坡点、转折点等特殊部位、重点部位、要加强施测和保护措施。
(6)隧道贯通后,进行贯通检查和竣工测量,并做好记录。
2、竖井施工
竖井施工工艺流程框图(见附图)
(1)井口外侧设围堰或截水沟,防止地表水下流。竖井井口1.40m 下位置为锁口圈梁,做法见施工图纸,锁口圈梁以上砌挡土砖墙,以下采用网构钢架+喷射C20砼。喷射混凝土的胶骨比常为1:4—1:4.5,混凝土分层喷射,每层喷射厚度控制在5~8cm。喷射混凝土距离应控制在0.8m-1.0m 。
(2)土方开挖:采用人工开挖,每循环开挖深度0.6m,将要到底或土质条件差时,采用环状分层开挖,减少开挖扰动,开挖到底,开挖集水坑喷射底板砼。集水坑开挖尺寸为1.0m×1.0m×1.0m。(3)网构钢架构筑:钢架受力主筋为20MnSi,规格φ18,加强筋为冷压“8”字型,规格Φ12。网片为Φ6@100,连接筋Φ20,间距为1.0m,钢架间距0.6m。
为保证竖井的垂直度,防止偏斜,每榀钢架支立时,必须进行水平、垂直测量,检查复测,经质量验收合格后方可进行下道工序。
喷射砼前检查开挖断面尺寸,清除开挖面浮土,喷射砼顺序应从下而上,喷射砼一定密实,要求表面平顺,厚度符合设计要求。(4)在网构钢架、钢支撑支立完,绑好外网片,纵向连接筋焊接完,开始分层喷射砼5~8cm,喷射砼直到设计厚度。
3、隧道施工
隧道施工工艺流程框图(见附图)
在竖井施工完毕后,即竖井进入隧道暗挖施工。
(1)打超前小导管,注改性水玻璃浆液,固结地层。
在开挖土方前,为防止地面沉降,须采用小导管注浆,以加固地层。本工程中,隧道线位穿越八达岭高速公路下,地质情况复杂,且地基绝对不能扰动,除采取常规的小导管注浆以加固土体外,采取管棚法进行围岩支护。导管用Φ32长度为2.25m的焊接钢管制成花管,导管沿拱环布置,环向间距0.3m,必须穿过首榀拱架以5度到8度的外插角向上打入土层中,每两榀钢架打一次超前小导管,导管搭接长度达到0.75m,打入花管后进行注浆,管口周围用快硬性水泥封孔。
(2)土方开挖
注浆完毕后,待土体固结,即进行土方开挖,土方开挖采用人工开挖,手推车运输,电葫芦吊装外运,开挖时要小步进行,每次掘