隧道施工安全方案

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大雨亮隧道施工方案及安全保障措施

一、工程概况

大雨亮隧道是处于青龙煤矿采空区上的一座土质隧道:分左右线,全长895米,左线起始桩号为:K17+400~+883;右线起始桩号为:K17+385~+797。隧址位于晋陕黄土高原吕梁山脉中低山区,海拔883-935米,相对高差102米。隧道洞身处于青龙煤矿采空区上,穿过围岩为浅棕黄色亚粘土夹古土壤层,局部钙质结核,柱状节理发肓,自稳能力较差。在2005年冬季17标进行采空区处理,隧道右侧及洞顶注浆积水过多,造成洞身含水量较高。

二、开挖方案

根据本隧道的特点,以及目前开挖土质情况,决定采用“先明后暗”的施工方案。以“先明后暗” 的施工方案作为对整座隧道进行施工安排。根据本隧道地质的特点,洞身开挖采用台阶分部法,预留核心土,采用风镐配合人工开挖上导坑、挖掘机挖核心土、装载机、自卸车出碴的模式,下导坑主要采用挖掘机开挖,人工进行休整,开挖采用半副开挖。

由于大雨亮隧道左右洞进出口均处于Ⅱ类围岩浅埋段,洞顶浅埋段地表建议采取以下措施:

1、洞顶浅埋段地表先人工清理、铺EVA复合式防水布、喷浆,局部进行打锚杆喷浆,再打梅花型布置间距为50cm注浆管,深度至洞顶,浆液为双液浆。

2、洞顶地表落水洞及冲沟先用二八灰土进行处理,人工配合打夯机将其夯实,再喷浆封闭,防止雨水渗透。

3、洞顶地表洞穴打注浆管进行注浆处理。

三、支护方案

1、超前支护

进出洞口设计为Ф108×5超前管棚,间距40cm,长度20米,每圈设计37

根(在进行洞身开挖时,如果发现管棚侵陷,割掉的管棚位置用Φ50超前导管补打,以加强超前支护);Ⅱ类浅埋段设计为Φ50超前导管,间距40cm,长度4.1米;Ⅱ类围岩设计为Φ50超前导管,间距30cm,长度4.3米。

2、锚喷支护

初次支护方式为锚喷支护,即以钢支撑(或钢格栅)、喷射混凝土、锚杆钢筋网片等进行柔性支护。

⑴、Ⅱ类围岩浅埋段初期支护为Φ50超前导管,间距30cm, L=4.1m;

Φ22砂浆锚杆,间距(环×纵):75×75cm, L=4.0m。钢支撑Ⅰ20a,间距

75cm,拱架内侧设Φ8钢筋网片,间距:15×15cm。然后喷射C25混凝土25cm。由于Ⅱ类围岩浅埋段处于采空区,拱顶下沉最小为3.2㎝,最大为8.8㎝,洞内三断面收敛均很小。同时在右洞地表K17+397、K17+406、K17+408处均出现横向裂缝,其中K17+408处裂缝宽度达1.0㎝左右。综合以上现象,建议对采空区土质隧道采取以下措

施:

1、在上、下导坑两侧拱脚通长分别设置Ⅰ20a,这样增大受力面积,有效防止拱顶下沉。

2、在上、下导坑两侧拱脚段增设中空锁脚锚杆,具体为上导坑两侧各增加4根,下导坑两侧各增加4根,即每榀工字钢增设16根φ25中空锚杆,每根长为4米。

3、在原设计超前小导管(锚杆)之间增设一环φ25中空锚杆,这样更好地起到超前支护作用。

4、原设计工字钢间距为75cm,建议更改为50cm,这样增大围岩的支撑结构,有效防止围岩下沉。

⑵、Ⅱ类围岩一般段初期支护为Φ50超前导管,环向间距40cm ,L=

4.3m;Φ22砂浆锚杆,间距(环×纵):80×80cm, L=3.5m。Ⅰ16钢支撑,间距80cm,拱架内侧设Φ8钢筋网片,间距:20×20cm。然后喷射C25混凝土25cm。

⑶、Ⅲ类围岩段初期支护为φ25自钻式超前锚杆,环向间距50cm, L=

4.7m;Φ22砂浆锚杆,间距(环×纵):100×120cm, L=3.5m。钢格栅

4×Φ22,H×B=13×18,间距,120cm,拱架内侧设Φ8钢筋网片,间

距:20×20cm。然后喷射C25混凝土18cm。Ⅲ类围岩段设计为格栅钢架支撑,由于大雨亮隧道是在采空区上的土质隧道,为了加强支护,建议采取以下措施:

设计为钢格栅4×Φ22,H×B=13×18,间距为120cm,建议其间距改为50㎝或采用Ⅰ16钢支撑,拱架内侧设Φ8钢筋网片,间距:20×20cm。

四、防水系统及二衬方案

洞内防水板采用EVA复合式防水板,规格300g/m2,厚1㎜,全断面全部铺设。采用无钉铺设、焊接的施工工艺。无钉铺设是在初期支护表面打膨胀螺丝纵向拉铁丝,将防水板由背后的系带系在铁丝上。防水板施作完毕后,先布置环向排水管再布置纵向排水管,接头采用异型接口接牢,以保证水流的畅通。最后将水流由横向引水管引入纵向排水沟内排出洞外。

在初期支护和防水系统施工完毕后,将开始钢筋的安装,由于二衬的预埋件较多,在台车就位之前要安装完毕预埋件模板,安装完毕后紧接着台车就位开始二

衬施作。隧道二次衬砌内径为555cm,根据本隧道的模筑混凝土、曲线设计的情况,拟采用二台衬砌台车进行二次衬砌。隧道台车长度10.08m,为确保浇筑后净空尺寸≥设计值,台车半径加大3cm即5.58米。二衬的主要施工包括台车移至下一衬的位置,然后台车液压千斤顶提升拱部模板就位,再支撑拱墙模板就位,要求一次移动到位时左右偏差不得大于5cm,以保证撑起模板后,模板轴线满足设计要求(偏差为±2cm)。台车就位前先铺设轨道,轨道平面位置及标高应该与隧道中心线一致且具有足够的稳定性,轨道间距与台车行走轮一致,轨道用方木垫稳,并用铆钉铆固,台车到位后行走轮用三角木楔锁定。

行走到位后将台车横梁顶的千斤顶提升,使台车拱部模板升至设计线。前后同时加压提升。主要控制方法为钢尺吊线法,先控制台车中央后两侧。控制点设路面及边墙。拱部到位后方可支起边墙模板。台车优先考虑与上一衬已成混凝土面吻合。由于侧模较重,设计考虑液压顶推。应注意混凝土浇筑过程中,台车先受混凝土向上的浮力,下部到圆心线之间模板受两侧压力,圆心到起拱线受向下压力。故台车的加固侧重与以上几方面。台车下纵梁用方木支撑在地面上,使台车形成一个圆环,台车顶纵梁用千斤顶顶住围岩,防止台车上浮。

混凝土浇筑按照公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000及隧道施工技术规范要求施工。砼全部采用泵送砼,洞外左右线统一设立固定搅拌钻集中拌合。输送砼用一台HBT40-10-750(山东)混凝土泵进行。

混凝土的浇筑应左右对称进行,两侧混凝土面高差不得大于1m。混凝土浇筑落差不大于2m,相差大时输送管外接橡胶管。混凝土每浇筑完成40cm高要开启附着式振捣器进行一次全面振捣。施工每浇筑完成20cm进行振捣棒辅助振捣。混凝土至拱顶混凝土浇筑方式为由内向外推出。避免了拱顶混凝土发生空洞问题。

五、施工测量及监控测量

(1)现场量测

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