隧道贯通施工专项方案

新建浦城至梅州铁路建宁至冠豸山段PM-3标段下官寮2号隧道贯通施工专项方案编制:复核:审核:中铁十七局集团有限公司浦梅铁路PM-3标工程指挥部二○一七年七月下官寮2号隧道贯通施工专项方案中铁十七局集团有限公司浦梅铁路PM-3标工程指挥部目录一、编制依据、原则................................................11.1编制依据....................................................11.2编制原则....................................................1二、工程概况......................................................2三、施工进展情况..................................................2四、施工方案......................................................34.1贯通总体方案................................................34.2施工准备....................................................34.3施工步骤....................................................4五、技术保证措施..................................................55.1超前地质预报、监控量测技术保证措施..........................55.2开挖施工技术保证措施........................................75.3超前小导管施工技术保证措施..................................85.4钢架支护施工技术保证措施....................................85.5锚杆施工技术保证措施........................................95.6锁脚锚管施工技术保证措施....................................95.7钢筋网片施工技术保证措施...................................105.8喷混凝土施工技术保证措施...................................10六、贯通段施工应急措施...........................................106.1塌方的预防.................................................106.2救援措施...................................................116.3塌方处理措施...............................................126.4其他.......................................................15下官寮2号隧道贯通施工专项方案1中铁十七局集团有限公司浦梅铁路PM-3标工程指挥部一、编制依据、原则1.1编制依据1.1.1新建浦城至梅州铁路建宁至冠豸山段下官寮2号隧道施工图及相关参考图；1.1.2《铁路隧道施工规范》TB10204-2002；1.1.3TZ204-2008；1.1.4TB10417-2003；1.1.5TB10304-2009；1.1.6超前地质预报测试报告；1.1.7下官寮2号隧道施工组织设计；1.1.8贯通点施工现场踏勘调查资料；1.1.9本单位在铁路隧道方面的科技成果、工法成果、施工技术水平、装备能力以及多年来积累的施工实践经验。1.2编制原则1.2.1符合性原则设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容。1.2.2坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则结合本隧道特点，采用新奥法施工技术，应用科学的施工组织方法，合理地安排施工顺序、优化施工方案。搞好劳力、材料、机械的下官寮2号隧道贯通施工专项方案2中铁十七局集团有限公司浦梅铁路PM-3标工程指挥部合理配置，力求施工方案的适用性、先进性相结合，做到施工方案科二、工程概况下官寮2号隧道起迄里程为DK290+338～DK290+465，全长127m，其中明洞21米，洞身最大埋深约33.47米，为单线隧道。隧道进口～DK290+458.61位于R=2000的右偏曲线上，DK290+458.61～隧道出口位于直线上。隧道全段范围内纵坡为8.4‰下坡。DK290+338～DK290+385为Ⅴ级围岩，表覆粉质黏土，硬塑，下伏砂岩，全～弱风化，节理裂隙很发育，岩体破碎，呈角砾碎石状松散结构；DK290+385～DK290+425为Ⅳ级围岩，砂岩、砂砾岩，弱风化，节理裂隙发育，岩体较破碎，呈碎石状压碎结构；DK290+425～DK290+465为Ⅴ级围岩，表覆粉质黏土，硬塑，下伏砂岩、砂砾岩，全～弱风化，节理裂隙很发育，岩体破碎，呈角砾碎石状松散结构。三、施工进展情况下官寮2号隧道开工时间为2017年3月，截止7月9日，施工进度如下表1：下官寮2号隧道贯通施工专项方案3中铁十七局集团有限公司浦梅铁路PM-3标工程指挥部表1下官寮2号隧道施工进度下官寮2号隧道(截止至7月9日)进口段出口段备注上台阶下台阶上台阶下台阶明暗交界里程DK290+351DK290+351DK290+457DK290+457掌子面里程DK290+423.8DK290+418.8DK290+454.6未开挖掌子面所处围岩级别IVV开挖支护长度/m72.867.82.40仰拱/底板浇筑长度/m4200二衬浇筑长度/m000管棚支护长度/m2020四、施工方案4.1贯通总体方案⑴贯通施工坚持“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则。⑵隧道进口已掘进至DK290+423.8，目前掌子面已挂网喷锚封闭，从出口开始进尺，贯通里程定在DK290+423.8处。⑶贯通前初期支护紧跟隧道开挖面，在贯通处前5米内每榀钢架上台阶拱脚两侧各增加2根锁脚锚管。⑷贯通点前2米处，开挖采用上台阶小导洞先行扩挖法施工。4.2施工准备4.2.1测量准备阶段下官寮2号隧道贯通施工专项方案4中铁十七局集团有限公司浦梅铁路PM-3标工程指挥部在两掌子面距离30米处，由项目部测量队对两洞口进行导线和水准复测，满足四等导线和四等水准的精度要求。4.2.2超前地质资料采用地质雷达超前预报贯通段地质资料，离贯通里程10米范围内加强地质核查和地质素描工作。4.2.3建立工作联系小组出口掌子面距离贯通里程30米开始加强监控，特别是爆破作业时，要统一指挥，为保证隧道安全顺利贯通，建立工作联系小组。组长：贺运生副组长：杨万杰张钟组员：李玉晓连文平李辉4.3施工步骤4.3.1超前支护出口DK290+457～DK290+437段拱部140°范围采用φ108长管棚超前预支护，上台阶从DK290+437开始至贯通里程在拱部拱部140°范围内采用φ50超前小导管，环向间距40cm，单根长5m,外插角10°～15°，每三榀钢架设置一个循环。4.3.2锁脚锚管严格按照设计参数开挖支护，出口施工至DK290+428.8处开始，在每个台阶支护施工时，上台阶拱脚两侧各设置4根锁脚锚管，下台阶拱脚两侧各设置2根锁脚锚管，位置为距离拱脚30cm处，与水平线呈20°～40°夹角插入岩体。锁脚锚管采用φ42无缝钢管，每根下官寮2号隧道贯通施工专项方案5中铁十七局集团有限公司浦梅铁路PM-3标工程指挥部长4m。4.3.3小导洞贯通当出口掌子面施工到DK290+425.8处时，采用小导洞先行扩挖法施工。先采用风镐配合扰动爆破，开挖出半径为2.5m的半圆小导洞，初喷10cm厚C25喷射混凝土，每次爆破控制在0.8延米内。待围岩稳定后，开挖上台阶剩余部分，初期支护必须及时跟进，按照小导洞先行扩挖法施工直至DK290+423.8处贯通。图1小导洞先行扩挖法施工断面图五、技术保证措施5.1超前地质预报、监控量测技术保证措施在施工过程中通过超前地质预报了解前段隧道围岩状况、结合对围岩的观察和监控量测结果分析（分析采用回归分析法），依据时态曲线的形态对围岩稳定性、支护结构的工作状态做好安全性评价，并提供修改支护系统和设计变更的依据，及时调整施工工艺及支护参数，实现“动态设计、动态施工”的根本目的。下官寮2号隧道贯通施工专项方案6中铁十七局集团有限公司浦梅铁路PM-3标工程指挥部5.1.1成立下官寮2号隧道现场监控量测小组负责下官寮2号隧道的现场监控量测，并及时分析量测数据，经项目部技术负责人审核后，报监理工程师批准。人员分工组长：杨大金组员：连文平丁利斌邹志凯配备全站仪一台、监控量测信息化手机一部，防护员1人，强光手电筒2个，对讲机3台。5.1.2洞内外观察⑴洞外观察包括地表情况、地表沉陷、地表水渗透的观察。⑵洞内观察包括掌子面观察和支护结构观察。⑶目测观察应在开挖后初喷混凝土前进行，每次开挖后均要绘制地质素描图，用于核对围岩级别及判断支护稳定性；检查喷射混凝土有无裂损及发展，锚杆有无松动，并做好相关记录，为安全施工提供直观的、必要的信息。5.1.3洞内监控量测⑴监控量测断面及测点设计净空变化、拱顶下沉等必测项目设置在同一断面，Ⅳ级围岩每掘进10m布设一个量测断面，Ⅴ级围岩每掘进5m布设一个量测断面，包括净空变化基线3条、拱顶下沉1个测点，测点埋设牢固不变形。⑵主要监测项目测点布置①水平收敛下官寮2号隧道贯通施工专项方案7中铁十七局集团有限公司浦梅铁路PM-3标工程指挥部在确定量测的断面开挖支护后2小时内，在隧道各台阶分界面以上1.5m位置各埋设1组测桩，并进行初始读数。量测方法采用全站仪无接触量测。②拱顶下沉在确定量测的断面开挖支护后2小时内，在隧道拱顶部位埋设1个测桩，并进行初始读数。量测方法采用全站仪无接触量测。5.1.4量测数据整理、分析与反馈每次量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线、绘制开挖面地质素描图，并报项目总工程师审核，对初期的时态曲线进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度。当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进并分析原因，根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加强超前支护、增加钢架等加固措施。5.1.5地质超前预报本隧道采用地质雷达扫描、掌子面素面、地质调查三者结合并存的方式对贯通点附近围岩进行地质超前预报，根据超前地质预报测试报告，分析确定围岩是否与设计勘察相似，是否采取调整或加强支护施工参数。5.2开挖施工技术保证措施贯通前5米范围开挖严格按照上台阶每循环开挖长度不大于1榀钢架间距，采用弱爆破机械辅助开挖方式，减少对围岩扰动，接近外轮廓的部分采用人工开挖修整。对于不能直接使用弱爆破或机械开挖下官寮2号隧道贯通施工专项方案8中铁十七局集团有限公司浦梅铁路PM-3标工程指挥部的部分，人工使用风镐凿除。严格控制超欠挖，开挖结束后应立即进行初期支护。下台阶避免两侧同时开挖，一次性开挖长度不得大于2榀钢架间距，对于围岩较差部位，必须开挖1榀，支护1榀，开挖在超前支护及上循环支护结束后进行。开挖前必须有专职安全员观察临空面，发现无安全隐患后方可进行开挖作业，开挖过程中设专人观察围岩及附近初期支护变化，并做好地质素描工作。5.3超前小导管施工技术保证措施贯通段拱部140°范围内采用Φ50注浆小导管超前支护，环向间距40cm，长5.0m，每3榀钢架设置一个循环。小导管前端做成尖锥状，尾部设置箍筋，小导管倾角10°～15°。小导管注浆材料为水泥浆液，水泥浆液水灰比：1:1（重量比），注浆压力