长岭岗1号隧道出口三台阶七步预留核心土专项施工方案

1目录一工程概况.............................................................................................1二三台阶七步预留核心土法施工总则................................................1三三台阶预留核心土法施工工艺........................................................2四机械设备及劳动力配置..................................................................18五安全质量、环保措施......................................................................19六隧道坍塌应急预案..........................................................................231长岭岗1号隧道出口三台阶七步预留核心土专项施工方案一工程概况长岭岗1号隧道起讫里程D2K31+245～D2K35+590，全长4345m，为双线单洞。隧道地处中山剥蚀丘陵地貌，地形起伏，地势左低右高，地面高程1650-1780，相对高差5-150m。隧道进出口、洞身地段地表均为旱地、荒地，植被一般发育，部分为水田。隧道附近有昆玉高速公路，昆洛老公路通过，进出口段均有机耕道可到达，交通条件一般。隧道穿越地层主要为灰岩、板岩、断层角砾、粘性土夹褐煤，进口段为九龙池断层，出口端为弱至中等膨胀土，且夹褐煤层。隧道进口为端墙式洞门、出口为斜切式洞门。D2K34+600∽D2K35+283、D2K35+293∽D2K35+550段原设计为交叉中隔壁（CRD）法施工，因现场实际地质无水，岩体为弱膨胀土，自稳定性好，于2011年1月26日进洞至2012年7月23日交叉中隔壁（CRD）施工法变更为三台阶预留核心土施工工法，变更后的施工质量及施工进度都得以保证，且在浅埋D2K35+550∽D2K35+293、D2K35+283∽D2K35+145地段也安全顺利通过。二三台阶七步预留核心土法施工总则目前该口已进洞715m，根据现场实际揭示地质条件，为保证施工进度，结合前期交叉中隔壁（CRD）施工法变更为三台阶七步预留核心土开挖法的成果及经验，拟将该隧道掌子面（D2K34+875）开挖方法再次变更为三台阶七步预留核心土法，三台阶七步预留核心土法2具有下列技术特点：1、施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效高、进度快。2、在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。3、在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右交错开挖，利于开挖工作面稳定。4、当围岩变形较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。5、三台阶七步开挖法规避了侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除临时支护及受力转换造成不安全的因素，并能及时调整闭合时间，方便机械化施工，利于施工工序转换。6、采用三台阶七步开挖法施工应尽量缩短台阶长度，确保初期支护尽快闭合成环，仰拱和拱墙衬砌及时跟进，尽早形成稳定的支护体系。三三台阶预留核心土法施工工艺1、三台阶七步开挖法主要步骤为：（1）、上部弧形导坑环向开挖，施做拱部初期支护；（2）、中、下台阶左右错开开挖，施做墙部初期支护；（3）、中心预留核心土开挖、隧底初期支护。每部开挖后要及时支护，隧底初期支护距开挖面35m时施做仰拱，尽早封闭成环。32、三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图1图1三步七台阶开挖法施工工艺流程3、施工方法测量放样超前支护上部弧形导坑开挖，施做初期支护左右错开开挖中台阶，施做初期支护左右错开开挖下台阶，施做初期支护开挖上、中、下台阶预留核心土分段开挖隧底，施做初期支护施做仰拱断面检查否围岩参数评判、修正支护参数施做仰拱填充4（1）、超前地质预报用水平潜孔钻1孔φ89超前钻孔预探30m验证地质情况，每循环搭接5m。（2）、施工中应根据工程水纹地质条件，按设计要求做好超前支护，防止围岩松弛，保证隧道开挖安全。4、三台阶七步开挖法施工应符合下列要求（1）、以小型机械开挖为主，人工配合修边为辅；（2）、弧形导坑沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支护；（3）、其他分部平行开挖，平行施做初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；（4）、仰拱按规范紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；（5）、施工过程通过监控测量，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全；（6）、完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。5、三台阶七步开挖法施工步骤见图2，开挖透视图见3，施工工序见图4。3.663.503.12113256-176-26-3141核心土56233367645611246-16-26-33575333635栈桥仰拱仰拱填充3373单位：m10.284.94.944.95.54.14.34.14.32.85113256-176-26-314456-36-236-12111仰拱栈桥7356施工步骤：第1步：施做超前支护后，开挖拱部弧形导坑，预留核心土，施做拱部初期支护；第2.3步:开挖左右侧中台阶并施做初期支护；第4.5步：开挖左右侧下台阶并施做初期支护；第6步：分别开挖上、中、下台阶核心土；第7步：开挖隧底并施做仰拱初期支护封闭成环。超前支护初期支护533363栈桥12345≥1.0单位：m图图2开挖步骤图6第1步上部弧形导坑开挖:拱部超前支护后进行，环向开挖上图图3开挖透视7部弧形导坑，预留核心土，核心土长度为5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3。开挖循环进尺0.5m，开挖后立即初喷4㎝混凝土。及时架设钢架、钢筋网、Φ22纵向连接筋及28a垫脚槽钢，在钢架拱脚以上30㎝高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角20°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第2、3步左、右侧中台阶开挖:开挖进尺1.0m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷4㎝混凝土，及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护，在钢架墙脚以上30㎝高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角20°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第4、5步左、右下侧台阶开挖:开挖进尺1.0m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷4㎝混凝土，及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30㎝高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角20°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第6步上、中下台阶预留核心土开挖：各台阶分别开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步隧底开挖：每循环开挖长度宜为2～3m，开挖后及时施做仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施做仰拱，仰拱分段长度为6m。6、三台阶七步开挖法的初期支护由喷混凝土、锁脚锚管、钢筋网、Φ22纵向连接筋、28a垫脚槽钢和钢架等组成，各部分联合受力。8初期支护应在开挖后立即施做，以保护围岩的自然承载力，其施工工艺流程见图5。图5初期支护工艺流程图（1）、初喷混凝土封闭岩面：1）、初喷混凝土应在开挖后立即进行。2）、用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。3）、工作面滴水或淋水时，宜采用钻孔埋管做好引排水。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，通过添加外加剂、掺合剂改善开挖清理岩面初喷混凝土封闭岩面施做系统锚杆，挂钢筋网安装钢架复喷混凝土至设计厚度量测数据分析、反馈9混凝土性能，也可采用干喷形式快速封闭渗水岩面。4）、喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩面粘结力要求。5)、喷射作业应分段分片一次进行，喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行，作业时应避免上部喷射回弹料虚掩拱（墙）脚；先找平凹洼部分，后喷射凸出部分，各部平顺连接。喷头应与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面的距离宜保持在1.0～2.0m,沿水平方向以螺旋形划圈移动。（2）、安装钢拱架1）、初喷砼后及时安装钢拱架。拱部单元安装工序：放样确定钢架基脚位置→施做定位锚杆→架设钢架→布设纵向连接筋。2)、墙部单元安装工序：墙脚部位铺设槽钢垫板→施做定位锚杆，对应拱部单元架设墙部钢架单元→布设纵向连接筋。3）、加强钢架拱（墙）脚锁脚锚杆施工，各台阶每单元钢架拱（墙）脚以上30㎝高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角20°打设4根长4.0m锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，锁脚锚管为直径φ42钢管。（3）、系统锚杆、钢筋网施做应符合下列要求：1）、钢拱架立好后及时施做锚杆，锚杆必须设置垫板。拱部为φ25中空锚杆，按设计注浆饱满；边墙为φ22砂浆锚杆，长度均为4m。2）、钢筋网为φ8mmHPB235钢制作，网格尺寸20cm×20cm，搭接长度应为1～2个网格间距采用焊接方式连接。3)、钢筋网随受喷面起伏铺设，其间隙不应大于3cm，钢筋网应10与锚杆、钢架连接牢固，且钢筋网保护层厚度不应小于4cm。（4）、施工注意事项及要求：1）、钢架拱（墙）脚应架设在稳固的基岩上或底部铺垫槽钢，以保证钢架基础稳固。安装前应清除基脚下的虚渣、虚土及杂物。2）、钢架安装允许偏差:钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不得超过±5㎝，垂直度允许偏差为±2°。3）、钢架应与纵向连接筋、锁脚锚管焊接牢固，以增强钢架的整体稳定性。4）、锁脚锚管施工应作为施工质量控制的重点，钢架连接板用栓接牢固连接。5）、钢架和初喷混凝土间有较大间隙时，每隔2m应采用骑马或楔形垫块顶紧；钢架与围岩的间隙不应大于5㎝。（5）、喷射混凝土厚度应符合设计要求，二次复喷混凝土应分层喷射，每层厚宜为5～6㎝。喷射混凝土表面平顺，无空鼓、裂缝、酥松，平整度宜采用2m靠尺检查，允许偏差为侧壁5㎝、拱部7㎝。7、仰拱施工（1）、隧底开挖应采用全幅分段施工，上面铺设仰拱栈桥，每循环开挖长度宜控制在3m。当仰拱施工滞后下部台阶开挖面35m时，应停止前方工作面开挖或短距离跳槽进行隧底开挖。短距离跳槽的次数不得多余3次，每次跳槽间隔不得大于10m。（2）、隧底开挖后，应及时清除虚渣、杂物、泥浆、积水，立即初喷4cm厚混凝土封闭岩面，按照设计要求安装仰拱钢架，复喷混凝土11至设计厚度，使初期支护及时闭合成环。（3）、仰拱每循环浇筑长度6m，仰拱应采用浮放模板支架成型。仰拱混凝土应分段全幅浇筑，一次成型，不留纵向施工缝，仰拱施工缝和变形缝按设计设置止水带。仰拱表面应平顺、不积水。（4）、仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑，浇筑前应清除仰拱表面的杂物和积水，连续浇筑，一次成型，不留纵向施工缝。填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行，达到设计强度的100%后允许车辆通行。仰拱填充表面坡度应符合设计要求为i=0.02，应平顺，排水通畅不积水。8、监控量测12（1）监控量测流程图6监测流程图（2）、量测项目1）、洞外观察；2）、拱顶下沉；3）、净空变化；4）、浅埋隧道地表下沉（D2K34+650∽D2K34+840）。变更设计报监理、业主、设计单位调整设计参数，提出变更设计建议隧道设计隧道施工环境及工程安全性评价监控量测实施细则监控量测环境及安全是否满足要求现场调查与资料调研判定基准特殊要求理论分析经验类比是否13（3）、量测断面及测设程序1）、洞内V级围岩：5m1个；2）、隧道浅埋段进行地表沉降观测，与洞内观测点布置在同一断面里程，每个观测断面横向布点不小于12个。（3）、量测程序与方法图7隧道监测点布置图1）、上部弧形导坑开挖并施做拱部初期支护后，布设拱顶下沉测点A和第一条净空量测基线B－B′并及时取得初读数；2）、中台阶开挖并施做上部边墙初期支护后，布设第二条净空量测基线C—C′，并及时取得初读数；3）、下台阶开挖并施做下部边墙初期支护后，布设第三条净空量测基线D—D′，并及时内取得初读数；