隧道环形开挖预留核心土方案

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中交路桥建设有限公司

二〇一五年月日

目录

目录 (1)

1. 编制依据 (3)

1.1 编制说明 (3)

1.2 编制依据 (3)

2.工程概况 (3)

2.1 工程简介 (3)

2.2自然条件 (4)

2.2.1气象水文 (4)

2.2.2工程地质 (4)

3.方案比选 (5)

3.1工法比较 (5)

3.2工法选定 (6)

4.施工准备 (6)

4.1人员安排 (6)

4.2机械配置 (7)

4.3进度计划安排 (8)

4.4技术准备 (8)

4.5物资准备 (8)

5施工部署 (8)

5.1环形预留核心土法施工工艺 (9)

5.2爆破施工 (12)

5.3监控量测 (14)

5.3.1地质支护状态观察 (14)

5.3.2地表沉降 (14)

5.3.3拱顶下沉 (16)

5.3.4水平收敛检测 (17)

6.安全风险源分析 (19)

6.1原因分析 (19)

6.2防范处理措施 (19)

6.3隧道坍塌应急预案 (19)

7.质量保证体系 (20)

7.1 质量保证目标 (20)

7.2 质量保证体系 (20)

8．安全生产保证体系及保证措施 (21)

8.1 安全目标 (21)

8.2 安全生产保证体系 (21)

9.文明施工、环保保证措施 (22)

1. 编制依据

1.1 编制说明

马鹿沟岭隧道地质复杂，施工难度较大，为了保证隧道顺利施工项目部根据招标文件、施工图纸、施工规范及吸取以往施工经验，特编制隧道环形开挖预留核心土施工技术方案。

1.2 编制依据

1.《鹤岗至大连高速公路小沟岭至抚松段A1设计段》施工图设计；

2.《马鹿沟岭隧道工程地质勘察报告质勘察报告》SIVA-3；

3.《公路隧道施工技术规范》(JTG F60—2009)；

4.《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009）；

5.《吉林省高速公路施工标准化管理指南》（试行）；

6.国家及行业现行的其他相关施工技术规范、验收标准及质量、安全技术规程；

7.现场调查的工地自然条件、地区资源条件等。

2.工程概况

2.1 工程简介

新建鹤岗至大连高速公路小沟岭至抚松段ZT02合同段位于吉林省敦化市境内，主线起讫里程桩号K535+000～K558+000，长22.987Km（含短链13m），互通匝道长 6.223Km。线路起于雁鸣湖互通，过马鹿沟岭、经嘀达咀南、在新红屯南跨越国道G201，经海青房北、开荒屯、柳菜沟，于官地镇西北设互通立交与国道G201连接，经惠民屯南、西甸子南抵达本段终点。

标段内隧道共1座，为马鹿沟岭隧道，该隧道设计为分离式隧道。马鹿沟岭隧道位于张广才岭西侧，山体总体北东走向，属于低山丘陵地貌，洞口顶板标高为405.05米，相对高差34.61米。隧道

起止桩号K538+199~K539+561(YK538+190～YK539+579), 左幅长1362m，右幅长1389m，是长隧道，洞门形式均为削竹式洞门。洞口段为V级，洞身段为IV级、V级围岩为主，围岩主要为碎石、碎石土，杏仁状玄武岩，节理裂隙发育，围岩极为破碎，地质复杂，施工难度较大，安全风险较高。施工时工作面较小，难以用大规模设备开展作业，限制了进度，对工期产生一定的影响。是本标段的重点、难点及关键性工程之一。

隧道主洞建筑限界见下表：

表 2.1-1主洞建筑限界

2.2自然条件

2.2.1气象水文

隧址区气候属于北半球西风带大陆性中温带湿润气候区中的温凉和冷凉气候区，主要特点气温冷凉，雨量较充沛，日照较充足，春季干燥多风，夏季短暂温热多雨，秋季温和凉爽，冬季漫长寒冷，江河结冰，大地封冻。区内地下水类型主要为第四系孔隙水和基岩风化裂隙水，第四系孔隙水主要赋存于沟谷堆积的坡洪积层内，含水岩性为坡洪积的碎石土，水位埋藏较浅，水量受季节变化较大，4-5月份积雪融化期，7-8月份雨季对地下水均有补给作用。部分雨水顺坡流淌汇入沟谷排泄，少部分渗入地下或存于基岩风化裂隙发育、地势相对较低的强风化带内，微风化层透水性能较弱，但垂向节理发育带可能透水性较强，富水性较弱。

2.2.2工程地质

隧道区在大地构造上位于吉黑褶皱带敦化隆起区，主要区域构造为敦化～密山岩石圈断裂带。该断裂带走向北东，中新生代以来活动频繁，控制了区域构造轮廓，北东、北北东向构造发育。第三纪以来发生断限，大面积的多期玄武岩喷溢，成为熔岩盆地。形成北东向的玄武岩分布区带，晚更新世以来趋于稳定状态，没有发现

火山活动的迹象，玄武岩盖层中没有发现较大的断裂构造，说明晚近时期构造活动不强烈，隧道位于该带内，围岩主要为玄武岩。3.方案比选

围岩分级统计，PYQM5：526m，QM5：466m，SM5：875m，SM4：685m，JJ4:80m。

在V级围岩中拟采用单侧壁导坑法开挖或环形开挖预留核心土开挖方法。

3.1工法比较

⑴单侧壁导坑法

单侧壁导坑法是在软弱围岩大跨度隧道中，先分部开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开挖另一侧的施工方法。上部导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.75-0.8m），地质较差时，每个台阶底部均应设置临时钢架或临时仰拱。

此方法优点在于：各部封闭成环的时间短，结构受力均匀，变形较小，且由于支护刚度大，施工时隧道整体下沉微弱，地层沉降量不大，容易控制。

单侧壁导坑法施工时化大跨为小跨，步步封闭，因此每步开挖扰动土层的范围相对小的多，封闭时间短，结构很快处于整体较好的受力状态。同时，临时仰拱和中隔墙也起到了增大结构刚度的作用，有效抑制了结构变形。

单侧壁导坑法的缺点：①由于地层软弱，断面较小，只能采取小型机械或人工开挖及运输作业，且分块太多，工序繁多、复杂，进度较慢。②临时支撑的施作和拆除困难、成本较高。

⑵环形开挖预留核心土法

环形开挖预留核心土法是一种先开挖上部导坑成环，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工方法。环形开挖预留核心土法，将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐级掘进施工，进尺控制为0.5-1m，核心土面积应不小于整个断面面积的50％。上部宜超