《隧道工程-三-大岭山隧道》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道工程-三-大岭山隧道（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、三、大岭山隧道（一、三分部）3.1 工程概况大岭山隧道全长 4721m，起讫里程分别为 DK56+832 和 DK61+553，进口位于虎门镇垃圾场，出口位于大岭山森林公园内，隧道纵向上坡，坡度分别为3、12、20，进出口高差 53.45m。洞内设综合洞室 18 个。隧道洞身穿越地段为剥蚀丘陵地貌区，地形起伏较大，丘顶标高 210m，呈浑圆状，与隧道进出口地段高程相对高差为 160m。山体由加里东中期花岗岩构成，进口处谷底标高 42m，出口处谷底标高 80m，进出口地形坡度角约20o30o。隧道地质无明显断裂构造，但隧道进出口分别受到东冲断裂和大王山断裂的影响，岩性比较复杂，岩体破碎。隧道进口
2、范围 DK56+894+940 处为一层崩坡积体堆积物，层厚约 9.7m，成分主要是粉质粘土夹块石，块石成分是花岗岩，块径在 0.52m 左右。隧道出口存在地形偏压。DK61+220+280 段为浅埋段，埋深仅 8m 多。隧道地下水不发育，局部有少量基岩裂隙水渗出。谷地冲沟中有稍许地表水，流量约 2L/s，进口两浅埋段受水塘和水库影响较大，施工要注意防水、止水措施。隧道最大涌水量 14530m3/d；正常涌水量 1279m3/d。地表及地下水有硫酸型酸性中等侵蚀，溶出型中等侵蚀。3.2 隧道设计3.3 隧道进口进洞施工方法及出现的问题（一分部）3.4 隧道出口进洞施工方法及出现的问题（三分部）
3、隧道出口均采用 108 长管棚超前支护。洞口开挖至起拱线，采用两榀型钢钢架（18）紧贴仰坡放置，间距 0.5m，纵向采用 22mm 钢筋连接，预埋管棚导向管（ 140） ，其环向间距及倾角按设计的管棚环向间距及外插角布设，经测量检查，同隧道洞口开挖断面一致后，与仰坡锚杆焊接固定，浇筑100cm 厚 C20 混凝土导向墙，在砼强度达到设计强度后，开始施做长管棚，并间隔注射水泥单液浆，形成洞室轮廓后，按 CRD 开挖方法进洞。具体施工方法如下：3.4.1 洞口长管棚施工参数1、原材料要求1）导向管：140mm，=5mm 热轧无缝钢管，长度 1.0m；2）管棚钢管：108mm，=6mm 热轧无缝钢管
4、及钢花管，每节钢管两端均加工成外丝口，以便连接接头钢管；3）导向墙：C20 混凝土，厚度 100cm，宽度 100cm。2、技术参数1）管距：环向中中间距 40cm；2）倾角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角 13，具体可根据实际情况作适当调整；3）钻孔施工误差：孔口距50mm，孔深50mm；4）注浆材料：水泥浆或水泥水玻璃等双液浆，水灰比 1:1（重量比） ，注浆压力：0.53.0MPa。3.4.2 长管棚施工管棚施工主要工序有：洞口开挖、洞口初支防护、锚桩加固底脚、拱架定位架设连接固定、预埋导向管定位焊接、导向墙支模浇筑、搭设平台、安装钻机、钻孔、安装管棚钢管、管内注浆。超前棚管施工工艺流程见下图
5、。1、长管棚及钢筋制作管棚采用 108mm 热轧无缝钢管，壁厚 5mm，长度为 1040m，每根钢管的长度分别为 9m 和 3m，在末端的钢管有一端加工成尖形；其它钢管的两端均加工成丝扣，丝口长度为 15cm，采用外径为 114mm、壁厚 6mm 的外套丝扣连接。同一面上的接头不超过总管数的 50。钢花管上钻对穿钢管的注浆孔，孔径1016mm，孔间距 188mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段 150cm，相邻两对孔线成垂直状态。编号为双号的钢管不开孔。为提高钢管的抗弯能力，在钢管与钢花管内设置钢筋笼，由四根主筋和固定环组成，主筋直径为18，固定环采用短管节，节长 35cm，与主筋焊接，固
6、定环间距 1.5m。2、导向墙浇注及导向管预埋导向墙立拱架和模板灌注 C20 混凝土形成，截面尺寸为 1m1m；为保证长管棚施工精度，导向墙内设 2 榀 I18 工字钢，钢架外设 140 壁厚 5mm 导向钢管，钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝高度为：腹板 hf=9mm，翼板 hf=12mm。超前棚管施工工艺流程图测量放样搭设钻孔平台，安装钻机钻机上安装钢管，顶进联接套管节联接套加工制作钻管棚孔顶第一节有孔钢花管棚管顺次顶第二至 N 节管棚管（直至设计深度）连接管路及密封孔口压水检查达到要求水泥浆配比选定水泥浆拌制注浆机开动导向墙施作、导向管埋设、钢花管
7、制作压注水泥浆开挖支护达到设计要求强度采用全站仪对隧道轴线及导向墙施作断面进行细部测量放样。开挖开挖台阶根据测量放样确定导向墙位置，采用挖掘机配合人工进行开挖，开挖过程中应减少对围岩的扰动，预留核心土。洞口初支防护对洞口进行喷锚加固，加固参数由现场技术员按照设计图进行交底。导向管安装导向管采用三环钢拱架焊接加固定位。拱架按设计尺寸制作，按设计里程及标高进行安装加固，对前后端导向管焊接点位进行精确定位放样，将导向管和定位角钢焊接于拱架上。导向墙模板及加固模板采用木板挂模，对拱架应做适当加固，确保模板位置准确、不变性。灌注导向墙混凝土灌注 C20 混凝土，厚 100cm，浇筑过程中对模板支撑进行观
8、察，发现变形及时处理，确保导向墙的位置准确。3、钻孔施工时，在洞口架设作业平台，钻机放在平台上，用四根斜撑固定在平台上，以减小钻机工作时偏斜，提高施钻精度。为保证钻孔方向，钻机钻速及顶推压力要调到较小位置。钻孔采用管棚钻机。钻孔时，将钻机的钻头接上孔口管，开始施钻。刚开始施工时要低速低压，钻深 1m 后转入正常转速，压力可升至 1.0Mpa。第一根钻杆外露 0.20.3m 时，停止钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣） ，钻机低速反钻，脱开钻杆，大臂退回原位，人工装入第二根钻杆，钻机低速送到第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体。按此安装第三根、第四根或更多根，直到钻到设计长度。换杆时要注
9、意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通，不合格时及时更换，以保证正常作业。钻孔过程中遇到软质围岩或流塑状黏土时，应改用低压钻进，或者采用套管跟管钻成孔。4、安装管棚钢管及钢筋笼引导钻孔钻好后，将钻头退出，钻杆全部卸下，将预先加工好的钢管安装在大臂上，低速推进钢管，其冲击压力控制在 1820Mpa，风压控制在4.06.0Mpa。当第一根管推进孔内外露 3040cm 时，停止钻进，使顶进的联接套与钢管脱离，大臂退回原位，人工装上第二节钢管，大臂低速钻进，使其对准第一节钢管端部(严格控制角度)，人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体，钻机再以冲击压力和推进压力顶进钢管。按同样的方
10、法继续加长钢管至设计长度。用小钻头第二次钻进，将管内的残渣清除。管棚钢管安装好后，安装钢筋笼。钢筋笼分节制作，在工作面逐节焊接接长，直至与钢管同长。5、管棚钢管注浆压水试验压水试验的目的主要是测定岩层吸水性，核实围岩渗透性，为选择泵压、浆液配合比作参考，同时检查管路及止浆塞效果。开泵前应先将吸浆管伸入水桶，待泵吸水量正常时，关闭注浆球阀，观测泵压。压力表正常时，持续5min 不出故障即可。水泥砂浆的配制浆液采用水泥浆（水泥浆水灰比为 1：1） ，浆液配合比需进行现场注浆试验，根据实际情况确定注浆参数。注浆施工操作要求及注意事项检查各种机具，进行试运转。准确测定孔位，按照设计的外插角采用钻机顶入
11、，其顶入长度不小于设计管长的 95。注浆过程中根据地质情况等控制注浆压力，注浆压力一般为0.71.0MPa，注浆终压为注浆压力的 23 倍，注浆压力应逐步升高，达到终压并继续注浆 10min 以上，进浆量为 2030 l/min。注浆结束后用 M30 砂浆填充钢管，以增强管棚的强度。注浆过程中由专人做好记录。浆液达到要求的强度后方可进行洞身开挖。注浆过程中严格控制注浆压力，防止引起地面隆起，注浆顺序由拱脚向拱部逐管注浆。注浆施工期间定期对地下水取样检查，如有污染须采取相应措施。钻孔及注浆机具设备钻孔及注浆机具设备见下表。钻孔及注浆设备表序号设备名称规格型号备注1管棚钻机KSZ1002挤压式注浆
12、泵3输浆胶管4闸阀5搅拌机6储浆桶 自制7配浆桶 自制8孔口封闭器 自制3.5 隧道正洞施工（开挖方法、机械设备配置、通风方式、施工用电（高压进洞） 、施工用水、抽排水等） （三分部）指导原则：按新奥法原理组织施工。软岩地段施工坚持“先预报、管超前、短进尺、控爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则。积极推广应用国内外隧道施工新技术、新工艺，投入大型隧道施工专用机械设备，组成挖、装、运、锚、衬等机械化作业线。3.5.1 隧道正洞开挖方法根据本隧道围岩级别及周边环境采取多种开挖方法：正洞洞身级围岩采用全断法开挖，级围岩采用台阶法开挖，级围岩段采用三台阶临时仰拱法或环形导坑预留核心土法开挖，级围岩一般
13、段采用 CRD 法或环形导坑预留核心土法开挖。、级围岩采用光面爆破工艺开挖，以风动凿岩机钻孔，塑料导爆管微差毫秒雷管起爆；、级围岩开挖采用风镐或挖掘机配合人工开挖，必要时辅以弱爆破。形成超前支护、开挖、初期支护、仰拱填充、二次衬砌、附属工程均衡生产、整体推进的施工格局，断层破碎带及其影响带地段初期支护及时成环，根据围岩量测结果及时施作二次衬砌。施工方法见下表下表。正洞施工方法表序号围岩级别施工方法1全断面法施工，凿岩台架风枪钻眼，光面爆破。2台阶法法施工，凿岩台架风枪钻眼，光面爆破。3三台阶临时仰拱法、环形导坑预留核心土法施工，微震动控制爆破。4CRD 法、环形导坑预留核心土法开施工，洋镐、风
14、镐或挖掘机开挖，必要 时辅以弱爆破。1、CRD 法首先进行超前支护及注浆加固地层，必要时封闭掌子面，先分部开挖左（右）侧壁导坑土体，并进行初期支护及临时支护；再分部开挖右（左）侧壁导坑土体和初期支护、临时支护，左、右两侧壁导坑前后相错 1520m；最后分部开挖中部土体，并进行初期支护及临时支护。在施作二次衬砌时，分段拆除临时支护，然后依次施作仰拱及拱墙二次衬砌混凝土。2、CD 法左（右）侧导坑超前支护完成后，按预定的尺寸和中壁弧度进行左（右）侧导坑开挖，并施作初期支护（含仰拱）及中隔壁（墙）临时支护；然后施作右（左）侧导坑超前支护，开挖右（左）侧导坑，并及时施作支护（含仰拱）及中隔壁临时支护，
15、使洞身尽快形成闭合圈。待初期支护稳定后，拆除中壁拱架。绑扎钢筋网，灌注仰拱混凝土。一次立模灌筑边墙和拱部衬砌。类围岩尽量采用无爆破施工，减少对围岩的扰动和破坏。内、外侧导坑开挖距离不少于 5.0m。3、台阶法首先进行超前支护，然后进行上半断面开挖，并及时施作初期支护；再进行下半断面开挖，并及时进行初期支护；最后进行仰拱混凝土及二次衬砌。上台阶支架式风钻钻孔，光面爆破开挖。下台阶凿岩台车钻孔，人工装药，非电毫秒雷管微差控制爆破，光面开挖爆破施工完毕后，初喷混凝土封闭围岩。待混凝土初凝后，按设计的支护参数施作中空注浆锚杆。锚杆安装完毕，在锚杆外端挂设钢筋网片，复喷混凝土达到设计厚度。开挖爆破后，采
16、用挖掘机配合装载机装碴，自卸汽车运输。4、光面爆破施工本隧道级围岩采用全断面光面爆破开挖；级围岩采用台阶法开挖，上半断面采用光面爆破开挖，下半断面采用预裂爆破，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少震动波对围岩的扰动，达到爱护围岩的目的。采用风动凿岩机钻眼，非电毫秒雷管微差起爆。光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。（1） 、施工要点本工程隧道钻爆采用人工风枪打眼。人工风枪打眼作业: 测量、布孔、打眼、移位。保证钻孔质量措施：光爆钻孔时，由爆破设计技术员统一指挥协调行动，认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制；分区按顺序钻孔，避免相互
