不良地质施工方案

石金山隧道不良地段专项施工方

一、工程概况

1、工程简介

石金山隧道左幅（出口段）起讫里程为：左线K176+350～K174+410，长1940m，设计为分离式隧道，最大埋深约436m。其中K175+950～K175+990段为Ⅴ级不良地段围岩，采用S5d 型复合式衬砌，属于不良地质段。

2、不良地段地质情况

围岩岩性浅灰、灰色厚层状灰岩，呈中风化，碎石状，受构造影响严重，节理裂隙发育，岩体破碎，溶蚀发育，石质较坚硬，呈角（砾）碎（石）状松散结构，围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常出现小坍塌；地下水位埋藏较深，可能蓄积岩溶水，富水性较强。

二、编制依据

1、大丽高速公路27-2A标两阶段施工图设计图纸

2、公路隧道施工技术细则（JTG/T F60-2009）

3、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）

4、公路工程水泥及水泥混凝土试验规程（JTG E30-2005）

5、公路工程水质分析操作规程（JTJ 056-84）

6、公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）

7、钢筋焊接及验收规程（JGJ 18-2003）

8、公路工程施工安全技术规范（JGJ 076-95）

9、爆破安全规程（GB6722-2003）

10、大丽高速公路指挥部及总监办相关要求

三、施工准备及计划

2、施工计划

根据本合同段施工总体安排及该段围岩情况，计划一个月通过该段。

四、开挖及支护方案

根据隧道围岩受力条件及前期施工过程中出现的问题，针对软岩大变形隧道宜采取短进尺、强支护，环封闭的施工方法。

1、开挖方案

开挖及支护采用上台阶弧形导坑预留核心土法开挖，采用人工配合机械开挖。在弧形导坑下部通过增加横向支撑，防止收敛，如局部收敛可采用径向支撑减少围岩变形，为保证衬砌厚度，拱顶及边墙预留沉降及收敛量15cm。

2、支护方案

（1）超前支护参数

采用双排超前小导管，φ42×4的花管，L=4.5m，角度控制在5～15°，环向间距40cm，层间间距30 cm，纵向排距3m，鉴于本段为岩性浅灰、灰色厚层状灰岩，呈中风化，碎石状，受构造影响严重，节理裂隙发育，岩体破碎，溶蚀发育，小导管注浆压力应通过该岩性的注浆压力在施工中通过压浆试验选择，提高注浆效果。

（2）掘进支护参数

钢拱架采用I20工字钢，钢拱架采用冷弯加工，钢拱架间距60cm，连接板采用厚度不少10mm钢板。工字钢与连接板之间采用焊接，连接板之间采用螺栓连接。纵向连接筋采用φ20圆钢，环向间距50cm，连接筋与钢拱架焊接，确保焊接质量。钢筋网采用单层钢筋网片，网片采用φ8盘圆，15×15cm，径向锚杆采用自进式中空注浆锚杆，L=3.5m，纵向间距0.6m，环向间距0.8m。喷C25砼27cm，锁脚采用锁脚锚管，锁脚锚管采用φ42×4的花管，L=4.5m，打设角度与水平方向夹角控制在30°左右，打设完毕后进行小导管注浆，注浆压力控制在0.1～0.2MPa，浆液采用纯水泥浆，每个钢拱架支座位置采用2根锁脚锚管。

前一循环的工字钢与后一循环的工字钢的连接筋要焊接好。网片也要预留一定长度搭接焊好。

3、喷射混凝土施工

（1）、在进行混凝土喷射施工时应先清洗岩面。

（2）、喷射前先排险、清除危石及松动岩石。

（3）、骨料级配采用连续级配，粗骨料采用坚硬耐久、洁净的碎石或卵石，颗粒粒径不大于16mm；细骨料采用坚硬耐久的中砂或粗砂，筛分的细度模数要大于2.5，含水率控制在5％～7％。

（4）、喷完混凝土后4h内不宜进行开挖作业。

（5）、本隧道喷射混凝土厚度，均大于5cm，故均分成两次喷射，若第二次喷射混凝土在第一次喷射混凝土终凝1h后进行，则需要用清水冲洗第一层混凝土的喷射表面。两次喷射注意找平岩面，以便于铺设防水层；

（6）、喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护不少于14d。

（7）、喷射混凝土开挖时，下次爆破距喷射混凝土完成时间间隔，不小于3h。

4、锚杆施工

由于本隧道岩层破碎，特别是Ⅳ、Ⅴ级围岩地带，围岩风化严重，因此隧道开挖后，要尽快施作锚、网、喷支护。设计中采用砂浆锚杆对其进行支护、锚固。具体的施工工艺如下：（1）、锚杆钻孔施工

锚杆在施工前，应首先调直杆体，并且除锈和除油。由于隧道围岩破碎，宜先初喷后，再施作锚杆，以消除钻孔过程中的不安全因素。按设计文件要求布置孔位、孔深、孔径。锚杆杆体外露的长度不能大于喷射混凝土的厚度。要特别注意锚杆钻孔方向不能平行于岩层层面，要尽量垂直于岩层层面。孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净（若是向下钻孔，须高压风吹净水），并用塞子塞紧孔口，以防止石渣或泥土掉入钻孔内。砂浆强度等级不能低于20 号；常用的一种砂浆配合比为：水泥：砂：水＝1∶（1～1.5）∶（0.45～0.5）。

（2）、锚杆注浆作业

1）、钻孔冲洗后，准备工作就序，开始注浆。注浆时，注浆管应先插到钻孔底，开始注浆后，徐徐均匀将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞。

2）、注浆开始或中途停止超过30min 时，应用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4MPa。

3）、注浆时应堵塞孔口，注浆管应插至距孔底5～10cm 处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，若孔口无水泥砂浆溢出，应将杆体拨出重新注浆。

4）、锚杆安装作业应及时进行，锚杆杆体宜对中插入，插入后应在孔口将杆体固定，锚杆杆体插入孔内的长度不宜小于设计规定，同时加设垫板，垫板应与喷层面紧贴。

5）、注浆体积应略多于需要体积，将注浆管全部抽出后，迅速插入杆体，并可锤击或通过套管用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔。

6）、杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，实际粘结长度亦不应短于设计长度