新建铁路
XX至XX铁路客运专线
XX段XX标段
XX隧道贯通实施方案
编制:
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审核:
中铁XX局集团XX客运专线XX段XX标段
项目经理部XX项目部
二XXX年XX月
XX隧道贯通实施方案
1.工程概况
XX隧道位于XX省XX区XX乡境内,隧道进口附近无道路通过,交通较为不便。隧道进出口基本无村民居住。
隧道穿越区为剥蚀低山丘陵区,地形起伏较大,自然坡度25°~35°,最大相对高差约为70.0m,植被较发育,多以乔木为主,有部分灌木、草丛等,基岩大面积裸露,隧道中线里程约DKXXX+XXX处横穿此区绝对高程最高山丘200m,受节理面裂隙的影响,岩体切割成大块体,山顶局部地段有危石分布,直径2.0m~8.0m不等,隧道进出口位于丘坡上,相对高差约20m~60m。此外线路DKXXX+XXX左侧约100m处有一水塘,面积约在(22*24)m2,塘埂标高约在183.4m。
隧道起讫里程DKXXX+XXX~DKXXX+XXX,隧道全长XXXm,为双线岩石隧道,隧道洞身位于直线上。隧道纵坡为单面下坡,坡度为-15.4‰。
XXX隧道暗洞长度XXXm,只开设隧道出口一个工作面,目前隧道出口掌子面已开挖至DKXXX+XXX处,隧道进口明暗分界线里程为DKXXX+XXX;出口掌子面与进口明暗分界线之间还剩55m,隧道即将贯通出洞。 2.施工计划
根据XX隧道目前剩余工程量和围岩地质情况,以及施工队近期施工进展情况,剩余55m暗洞开挖、支护约需要30天时间,计划贯通时间为2XXX年XX月XX日。 3.总体贯通方案
XXX隧道进口明暗分界线里程为DKXXX+XXX,根据XXX隧道的实际施工顺序,从隧道出口往进口方向开挖支护施工,机械设备均在隧道出口,隧道进口只进行进口明洞边仰坡开挖支护施工,确定贯通出洞里程为DKXXX+XXX。
隧道贯通根据开挖揭露的围岩情况,采用三台阶法和双侧壁导坑法相结合进行开挖支护施工,围岩情况较好时采用三台阶法开挖,围岩情
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况不好时采用双侧壁导坑法开挖;坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则,开挖方式采用弱爆破或人工开挖,进行弱爆破开挖时严格控制装药量。隧道掌子面开挖、支护至DKXXX+XXX时实施贯通方案,具体措施如下: 3.1测量控制
隧道贯通出洞前,测量班将XXX隧道的导线和高程控制点进行一次复测,复测结果必须符合高速铁路测量暂规的要求。
在隧道导线和高程控制点复测的基础上,复测XXX隧道的洞口及洞内导线和水准点,洞内导线点和水准点尽量靠近掌子面。 3.2监控量测
根据隧道设计图,XXX隧道进口段出洞里程处为Ⅴ级围岩地段,隧道埋深较浅,采用上下台阶法开挖、支护施工,根据上下台阶法施工的特点及监控量测要求,重点加强地表沉降、拱顶沉降和收敛量测,在出洞里程约20m范围内将地表沉降、拱顶沉降及收敛量测点的布臵间距进行加密,具体布臵的量测断面里程为:DKXXX+495 DKXXX+490 DKXXX+485 DKXXX+480 DKXXX+476共五个断面。施工过程中,根据量测数据分析,采用与正常施工地段监控量测结果进行比较,同时按表1管理变形等级判断可正常施工,然后进行下一步的施工。
表1 变形等级管理
管理等级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 管理位移 U<U[0]/3 U[0]/3≤U≤2U[0] U>2U[0]/3 施工状态 可正常施工 应加强支护 应采取特殊措施 说明:(1) U——实测位移值;U[0]——最大允许位移值
(2)U[0]的取值目前在国内相应的规范、标准中没有明确的、确切的数据,经查询相关的文献资料及结合本工程实例,在变形初期,拱顶沉降项目,U[0]=10mm/d;水平净空收敛项目,U[0]=8mm/d;在变
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形稳定期,拱顶沉降项目,U[0]=1mm/d;水平净空收敛项目,U[0]=0.5mm/d。 3.3洞内外观察
洞内观察:查看掌子面开挖揭示的地质状况,围岩节理、裂隙是否发育,岩体完整性如何,开挖面有无渗漏水,并且做好记录。观察初期支护结构是否稳定,钢拱架是否存在变形现象,初支喷射混凝土有无开裂及局部起皮脱落现象,并做好标记、记录观察发展情况。
洞外观察:查看进口明洞边仰坡是否稳定,洞顶地表有无纵、横向裂缝,有没有沉陷现象,有就做好标示、记录观察发展情况。 3.4施工措施
3.4.1隧道进口首先做好洞顶截水天沟,保证隧道洞顶及明洞边仰坡的防排水。隧道进口洞口开挖前,在洞顶刷坡线以外5m按图纸要求并结合现场地形,及时修筑截水沟以防止仰坡范围内地表水下渗和减少对坡面的冲刷。洞顶有溪沟或排水沟槽应加强养护、整治,确保水流畅通,若岩层裂隙多,地表水有可能渗漏到隧道内时,应用浆砌片石或混凝土铺砌沟底,浆砌片石应用砂浆抹面。洞顶边、仰坡周围的排水系统在雨季前及边、仰坡开挖前完成。
3.4.2隧道进口开挖明洞边仰坡,明洞采用挖掘机开挖,分上下台阶开挖,局部岩石段采用弱爆破开挖,汽车运土,人工配合风镐刷坡,并随开挖随支护。明洞开挖要分段进行,分段开挖长度控制在设计图纸要求的长度以内。与暗洞相接段,至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时,垂直下挖至设定的上半断面底部,临时喷设混凝土封闭暗洞掌子面。边仰坡防护与明洞开挖同步进行,按设计图施工及时施工明洞边仰坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。锚杆采用Φ22的全螺纹砂浆锚杆,锚杆长度4m,间距为1.5m×1.5m,梅花型布臵;钢筋网采用φ6,网格间距为25cm×25cm,全坡面布设;喷射C20砼厚度10cm。
3.4.3 DKXXX+475处掌子面拱部140°范围打设φ50双层注浆超前小
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导管,L-5m,环向间距30cm,外插角采用40°和5~10°交错布臵,搭接长度≥1.5m,小导管注浆采用1:1(重量比)的水泥浆液。小导管施工完成后,喷射5cm厚混凝土封闭掌子面。隧道内DKXXX+479~DKXXX+500段超前支护仍采用φ50双层注浆超前小导管,L-5m,环向间距30cm,外插角采用40°和5~10°交错布臵,3m一环,搭接长度≥1.5m,小导管注浆采用1:1(重量比)的水泥浆液。
3.4.4 三台阶七步开挖法 3.4.4.1施工工序
1)、利用上一循环架立的钢架施作φ50双层注浆超前小导管。弱爆破开挖1部,每循环进尺控制在1.0~1.5m,初喷4cm厚混凝土后架立钢拱架。施作锁脚锚管,钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
2)、在滞后1部一段距离后,弱爆破左右交错开挖2、3部,每循环进尺控制在1.0m,初喷4cm厚混凝土后架立钢拱架。施作锁脚锚管,钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
3)在滞后3部一段距离后,弱爆破左右交错开挖4、5部,每循环进尺控制在1.5~2.0m,初喷4cm厚混凝土后架立钢拱架。施作锁脚锚管,钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
4)、分台阶开挖6部。
5)、开挖7部,隧底周边部分喷4cm厚混凝土后,施作钢拱架复喷混凝土至设计厚度。
6)分次浇筑仰拱及仰拱填充混凝土。 3.4.4.2 施工注意事项
1)、隧道施工应坚持“若爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
2)、开挖方式采用弱爆破或人工开挖,进行弱爆破开挖时严格控制装药量,减少爆破对岩体及初支体系的扰动。
3)、工序变化处的钢架及临时钢架均设锁脚钢管,且必须对锁脚钢管进行注浆,确保钢架基础稳定。
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4)、钢架之间连接筋必须按设计要求设臵,及时施作并连接牢固。 5)、1、2、3部开挖循环进尺严格控制在1.0m,预留核心土的长度在3~5m为宜。
6)、仰拱及仰拱填充每环均一次性整体浇筑,严禁留纵向施工缝。 3.4.5 双侧壁导坑法 3.4.5.1施工工序
1)、利用上一循环架立的钢架施作φ50双层注浆超前小导管。开挖1部,每循环进尺控制在1.0m,施作1部导坑周边的初期支护和中临时支护,架立钢拱架和临时钢架,钻设径向系统锚杆和锁脚锚管,复喷混凝土至设计厚度。
2)、开挖2部,每循环进尺控制在1.0m,施作2部导坑周边的初期支护和中临时支护,架立钢拱架和临时钢架,钻设径向系统锚杆和锁脚锚管,复喷混凝土至设计厚度。
3)、开挖3部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同1。
4)、开挖4部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同2。
5)、开挖5部,喷8cm厚混凝土封闭掌子面(下一循环拱部超前支护掌子面处),拱部架设钢拱架,钻设径向系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
6)、开挖6部,喷8cm厚混凝土封闭掌子面(下一循环拱部超前支护掌子面处),拱部架设钢拱架,钻设径向系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
7)、分台阶开挖7、8部,喷8cm厚混凝土封闭掌子面,导坑底部安设钢拱架封闭成环,复喷混凝土至设计厚度。
8)、逐步拆除临时钢架,分次浇筑仰拱及仰拱填充混凝土。 3.4.5.2 临时支护参数
临时钢架采用I18轻型钢架,每榀钢架间距与主洞身钢架一致。
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喷混凝土采用C20,两侧壁部位厚18cm;φ25超前中空注浆锚杆,L=4.5m,间距0.4×3m(环×纵)。
3.4.5.3 施工注意事项
1)、隧道施工应坚持“若爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
2)、开挖方式采用弱爆破或人工开挖,进行弱爆破开挖时严格控制装药量,减少爆破对岩体及初支体系的扰动。
3)、工序变化处的钢架及临时钢架均设锁脚钢管,且必须对锁脚钢管进行注浆,确保钢架基础稳定。
4)、钢架之间连接筋必须按设计要求设臵,及时施作并连接牢固。 5)、1、2、3、4部之间错开的距离在2.0~3.0m为宜。
6)、临时支护的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后进行。
7)、施工中及时进行监控量测,及时反馈量测结果,分析洞身结构的稳定性,为支护参数的调整、二次衬砌的时机提供依据。
3.4.5隧道贯通后,在贯通断面接头处按剩余长度,不足一榀钢架宽度时按一榀钢架设立初期支护钢架。 4.应急预案
4.1根据隧道出洞时的工程特点,突发事件主要为:隧道塌方冒顶。
针对可能发生的突发事件,成立应急救援体系,制定应急预案,进行应急演练,确保工程安全顺利地实施。应急工作程序如下图:
应急工作程序
立即报告指挥部 突发事件发生 安排专业人员出现场 判断事故等级,速报上级部门 专业人员出现 1小时之内 48小时之内 组织协调有关部门采取控制措施 4小时之内 处理结果报告 6 反馈集团公司 处理完毕 完成
4.2成立隧道贯通安全领导小组 组 长:XX 副组长:XX
成 员:XX XX XX 4.3抢险物资
4.3.1洞外储备200m的φ300钢管,必要时在拱顶两侧作竖向支撑,控制隧道沉降量及变形。
4.3.2洞外储备不少于10立方的10cm×10cm方木,作为抢险物资。 4.4安全防灾逃生预案
在采取各种手段和措施仍无法避免意外情况,如塌方等情况发生时,需要启动安全防灾逃生预案。
4.4.1若发现掌子面有掉砂或响声等不良现象,应及时向洞外或机械后面隐蔽自己,以保证安全。
4.4.2进一步完善洞内外的电话通讯网络,将移动通讯信号覆盖至隧道内,保证洞内通讯畅通,以便及时联系。
4.4.3对职工进行如人工呼吸等基本救生技能的培训,提高相互救援的能力。
4.4.4建立隧道逃生应急指挥组织机构,由项目部安全监察长任组长,成员由办公室、安质部及协调部门负责人组成。 4.5塌方的处理措施
施工中一旦发生塌方,应及时采取措施进行处理,以防止塌方的扩大和蔓延。
4.5.1及时撤出人员及设备,确保施工设备及人员的安全,派出现场安全监察哨。
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4.5.2组成抢塌方领导小组,全面分析产生塌方的原因,所影响的范围,制定处理塌方的方案,并及时向监理和业主呈报审批。
4.5.3根据已制定的方案进行塌方处理,首先是加固未塌方地段,防止塌方地段的延伸。如为小量岩体沿节理面下滑形成的塌方,围岩整体较稳定,则及时清理塌方,对塌方处埋设WTD中空预应力锚杆、挂网、喷射砼进行支护;如为大塌方,已形成坑道堵塞,则应先对塌体进行注浆固结,然后用大导管或大管棚进行超前支护,通过时增加WTD25预应力锚杆及钢支撑、网喷砼、施作套拱,并及早进行该段的衬砌,衬砌时预留砼泵送口及注浆口,以便对塌穴用同级砼回填,确保工程安全。
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