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1、第 1页窑坪隧道施工方案窑坪隧道施工方案1.11.1 工程概况1.1.1 概况xxx 隧道位于 xx 市 xxx，为四车道高速公路连拱隧隧道，隧道进口接 xxx 大桥，出口接 xxx 大桥。起讫桩号 xxx-xxx 长 111m。隧道平面位于纵坡为 2.45上坡，洞底设计标高位于 560561m，隧道最大埋深：37m。采用削竹式进口洞门、出口洞门采用端墙式。隧址所在地区属于热带湿润季风气候，冬暖夏热，湿度大，无霜期达 11 个月。境内四季分明，冻寒期短，且春夏之交多暴雨，7 至 9 月份有伏旱、秋旱出现。 年平均气温15.4， 极端最高气温38.6， 极端最低气温-5.8，一年中最冷为 12
2、月份，最热为 78 月份。多年平均降雨量为1297.5mm。 其中， 年最大降雨量为1721.5mm,月最大降雨量为446.4mm.。日取大降雨量为 306.9mm。雨季多集中在 58 月份，约占全年降雨量的 40。相比而言，隧址所在的阿篷江流域属于全区暴雨较集中的地区。平均风速为 0.9m/s，最大风速为 24.0m/s，风向为东偏北。1.1.2 工程地质条件1.1.2.1植被与生态环境隧址位于黔江河流域，属于国家水土保持的重点区域。隧址一带植被发育，山上植被多为杂草，灌木，植被生态环境较好。1.1.2.2 地形地貌第 2页隧址山体为坪准山地貌，属于平缓褶皱构造剥蚀浅切山区，隧址进洞口山坡自
3、然坡度 4554。，短陡之后山坡平绘，自然坡度弯为 28。左右，至出洞口山坡自然坡度 35.5。 。1.1.2.3 地层岩性隧址山体地层由志留系上统罗惹坪群第二段 （S21ni） 组成， S21ni岩性为粉砂质页岩，局部夹有钙质石英粉砂岩和页准泥质杰岩，呈黑色和灰黑色，隧址山体覆盖层主要是残坡积层（Q4di） ，碎石土，碎石成份为强、弱风化页岩，成片状、碎块状，充填粘性土，主要分布在进洞口山坡及坡脚，钻探 最大厚度为 3.1m。1.1.2.4 地质构造隧址地质构造上位于桑柘坪向斜之北西翼，岩层产状平缓，近水平状，构造条件较好，属于平缓褶皱半坚硬岩石工程地质区;结构面多见层面，偶见垂直层面的垂直
4、节理，结构面多呈密闭合状，层间结合良好。岩层产状：从进口到出口，由 143 度4 度，路线走向方位角 264度，与岩层走向间最小夹角 31 度。1.1.3 水文地质条件隧址山体 S21n1 岩层为缓倾斜页岩，山体地下水为风化带网状裂隙水，发育在强、弱风化层内，补给来源为大气降水，洞身围岩属微风化页岩，岩石隔水性好，结构面组数少，多密闭状，不发育裂隙水。就是在雨季，风化带网状裂隙水也很贫乏。地下水对隧道工程影响甚微，主要是洞口斜坡段可能受其影响产生边坡滑坍、崩塌，但规模较小。第 3页1.1.4 特殊地质和不良地质根据钻探资料，隧道区的末见特殊地质和不良地质现象1.1.5 工程条件评价1.1.5.
5、1 1 岩石的强度隧址山体 S21ni 岩体属于半坚硬岩石工程地质岩组，S21ni 岩性为粉砂质页岩，局部夹有钙质石英粉砂岩和页状泥质灰岩，呈黑色和灰黑色，隧道围岩全部是 S21ni 地层。岩样单轴饱和抗压强度Rb=22.531.8MPa,平均值 Rb=27MPa，属较软岩。1.1.5.2 岩体的完整性隧址山体岩层产状平缓,近水平状，结构面多见层面，偶见垂直层面的垂直节理，结构面多呈密闭合状，层间结合良好，在进出口处岩体呈层状，块石碎石结构，岩体较破碎，完整性差，往山体内部，结构面 12 组，主要是层面，偶见垂直层面的节理，结构面闭合状，少量微张，岩体完整。1.1.5.3 隧道围岩分级根据地表
6、地质调绘，钻孔描述及公层，室内岩土实验，地震折射波勘探，分段划分隧道围岩基本等级如下：1、进洞口 ZK57+650ZK57+650 段，5m，为 IV 级围岩，由粉砂质页岩组成，属较软岩，较破碎，岩体结构为层状、块石碎石结构;2、ZK57+650ZK57+733 段，长 83m,为 III 级围岩，较软岩，岩体完整性好，较完整。岩体结构主要层状、巨块状结构。根据地震折射波法勘探，岩体界面纵波速 Vp=31933387m/s;第 4页3、ZK57+733ZK57+745 段，长 12m,为 V 级围岩，由坡积碎碎石和强风化破碎页岩组成，岩体结构为散体结构碎石角砾状结构；岩体界面有效波速 Ve=5
7、11814m/s;1.1.5.4 隧址的整体稳定性隧址所在的山体位于碎屑岩岩层中， 呈近东西向展布， 山体较薄，最大埋藏深度 37m，洞口段为陡倾地形，短陡之后山坡平缓，出洞口段为缓倾地形，隧道距地表顶板较薄，隧道段山体岩层总体上属于较完整岩体，无巨型深层滑坡产生的可能，因此，隧址整体稳定性较好。1.1.5.5隧道围岩稳定性：1) 进口段围岩稳定性进洞口及 IV 级围岩段，桩号 ZK57+645ZK57+650，5m，自然山坡坡向 85，坡角 47，处于稳定状态，洞口岩性层状、块石碎石结强弱风化粉砂质页岩，围岩稳定性较差，隧道内施工爆破有小的塌方，洞口仰坡宜挂网喷浆防护。2) 洞身段围岩稳定性
8、ZK46+384ZK46+492 段，为完整的砂质页岩，局部夹有钙质石英粉砂岩和页状泥质灰岩，属软质岩，结构面 12 组，为层面和垂直层面的构造节理，裂隙多闭合状，少量微张型，围岩稳定性较好；3) 出口段围岩稳定性出洞口及 IV 级围岩段，该段为 ZK57+733ZK57+745，岩性为坡积碎石及强风化破碎页岩，岩体较碎散体结构碎石角砾状结构，围岩稳定性差，隧道内开挖会塌方，洞口仰坡宜挂网喷浆防护;第 5页1.1.5.6 地震基本烈度本段公路所在地区属于基本烈度 6 度，强震近震区。依据公路抗震设计规范（JTJ004-89） 的有关规定，建议拟建窑坪隧道按地震基本烈度 7 度设防，其设计基本地
9、震 a=0.05g,地震动反应谱特征周期 T=0.35s。1.21.2 隧道施工方法和施工工艺1.2.1 洞口土石方1.2.1.1 施工方法1、清除施工范围内树木、杂草，修建便道至洞口，用挖掘机自上而下分层开挖。出口端土石方开挖采用微振动爆破，挖掘机配合。开挖后清除边仰坡虚碴、危石，使坡面顺直、平整。2、土石方开挖至明洞端墙处时，立即检查、核实现场地质与设计地质情况，并结合地层稳定程度和隧道施工方法进行开挖。3、松软地层的边仰坡开挖，采取随挖随支护的方法加强支护，随时监测、检查山坡的稳定情况。1.2.1.2 排水工程洞口土石方开挖前先做好天沟、截水沟等排水工程，并使之与路基水沟或涵洞等排水系统
10、顺接畅通。土质沟采用人工开挖，石质沟采用小孔、少量炸药爆破开挖，超挖部分用浆砌填塞密实。1.2.1.3 锚网喷坡面防护1、清理坡面，钻眼，锚锚杆，并取代表性地段、块对锚杆进行抗拔试验，其抗拔力必须大于或等于设计规定。第 6页2、铺设钢筋骨架，布设钢筋网。锚杆22 长度 3m，按间距 1.20m呈梅花型布置，铺设 20cm20cm6 钢筋网。3、选择一块坡面进行试喷，确定最佳喷射效果。喷射工艺采用湿喷。喷射砼的混合料配合比：a、水泥与集料的混合料配合比 1:41:4.5；b、砂率 45%55%；c、水灰比 0.400.45；d、速凝剂掺量为水泥重量的 3%5%。4、进行喷射砼时，分段、分片由下而
11、上进行，喷层厚度均匀，符合设计要求。1.2.1.4 洞门1、进行洞门施工测量放样。2、作洞门基础开挖及支护方案。3、基坑虚碴杂物、泥化软层和积水清除干净，报监理验收下基。4、洞门拱墙与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工，连成整体。洞门端墙与隧道衬砌紧密连接。洞门端墙的砌筑与回填同时对称进行，防止对衬砌产生偏压。1.2.1.5 明洞1) 明洞地段开挖采用人工配合挖掘机开挖，石质地段采用松动爆破。2) 边墙基础第 7页按设计要求准确进行测量放线，人工开挖基坑至设计标高，立即核对基底与设计是否相符，若为基岩则清除基坑内碴体杂物、风化软层和积水，报监理检验合格后下基。若仍为土层则报监理现场核对后继续挖至基岩，
12、再用浆砌片石或素砼回填找平设计标高。3) 拱圈衬砌1、衬砌端部与拱墙首轮环节处按图纸要求制作挡头板、内模、外模、拱架及支柱，按测量线位安装。为控制拱圈厚度，在拱部加设外模并架立骨肋连接固定。2、安装绑扎钢筋，并报监理工程师检查合格以后，采用泵送砼连续浇筑，浇筑完毕后按规范要求养护。4) 明洞与暗洞衔接先作明洞直抵仰坡坡脚，利用明洞支撑仰坡，并在坡脚打长钎、锚杆稳定仰坡，进行洞内开挖。1.2.1.6 防水复合防水层由 1.2mm 厚 EVA 防水板和 300g/m 无纺布合成，铺设好后再铺一层 2cm 厚 M20 水泥砂浆保护层，再进行填土夯实。并与边坡、仰坡搭接良好 ，封闭严密。1.2.1.7
13、 回填及拱架拆除用土工格栅加筋分层人工回填压实，压实度70%，回填坡率不大于 1：1.25，锥坡部分 1：1 至自然坡脚。拱顶中心回填高度达到 0.7m以上拆除拱架，逐层填至设计标高，检验、修整达到要求。1.2.2 导坑施工第 8页完成洞段工程施工后进行左、中、右导坑施工，中导坑先期施工，侧导坑滞后中导坑 20 米以上施工。1.2.2.1 中导坑施工中导坑开挖采用全断面、弱爆破或风镐施作，超前支护为 D25 中空注锚杆中，22 螺纹钢砂浆锚杆，锚喷网支护，采用手持风钻钻眼，出碴采用侧卸装载机装碴自卸汽车运碴，喷射砼采用湿喷工艺， 采用TK961 型湿喷机。施工工序为： （见导坑施工工序图）1、
14、中导坑开挖；2、施作中导坑初期支护以及顶部加强锚杆；中导坑贯通之后：3、施作基底加固锚杆；4、浇筑中隔墙基础（基底锚杆同步施作） ；5、浇筑中隔墙墙身；6、中隔墙侧边回填（回填边选择应与主洞开挖抵抗方向一致）在完成中隔墙侧边回填工程后才能进行单侧主洞开挖。1.2.2.2 侧导坑施工施工工序：1、侧导坑开挖（采用上下台阶法） ；2、施作侧导坑外侧初期支护以及导坑支护；侧导坑贯通之后：3、施作基底加固锚杆；浇筑侧边二次衬砌基础及矮边墙。第 9页在侧导坑矮边墙部二次衬砌前注意防水板及排水管的铺设。在侧导坑矮边墙部二次衬砌达到设计强度之后才能进行相应地段主洞开挖。III、II 级围岩地段，中隔墙施工完
15、成并进行回填后，即可进行相应地段主洞开挖。1.2.3 左右正洞施工在侧导坑矮边墙部二次衬砌达到设计强度之后才能进行相应地段主洞开挖。左右正洞须错开施工，、类围岩纵向间距大于 30 米，类围岩纵向间距大于 20 米，时间滞后 20 天以上。全隧均采取上、下台阶留核心开挖法施工， 施工中必须坚持 “弱爆破， 短进尺,强支撑，勤量测”的原则。 （见主洞施工步序图）1.2.3.1 、类围岩施工工艺开挖前按设计规定施作超前管棚。主洞主要施工工序为：a) 持风钻在隧道轮廓线上打眼并安设108mm 超前管棚，环距 0.5m一榀，管棚安设完成后，对管棚进行注浆。b) 开挖右侧主洞上半断面（采用弧形开挖法） 。
16、c) 进行初喷，安装 20b 工字钢钢拱架，段与段之间用螺栓连接，20b工字钢焊接在 22*22*1cm 钢板上纵向插入连接钢筋，支撑均匀采用双面焊接焊缝厚度不得小于 4mm。间距 0.5m 一榀，开挖核心土，安设径向中空锚杆并注浆，复喷砼到设计厚度进入下一循环。d) 开挖核心土（根据下一步仰拱浇筑长度确定） 。第 10页e) 拆除中导坑右侧支护以及右侧导坑内侧支护（根据下一步二次衬砌长度确定） 。f) 浇筑仰拱衬砌。g) 浇筑二次衬砌。1.2.3.2 、II 类围岩施工工艺开挖前按设计规定施作超前锚杆，钻眼爆破开挖上半台阶，施作初期支护，利用正装侧卸装载机装碴。主要施工步骤为：1) 开挖右侧主洞上半断面（采用弧形开挖法） 。2) 、II 类围岩地段环形开挖留核心土（进尺控制在 1.01.2m） ，初喷后安装 18 工字钢钢拱架段与段之间用螺栓连接 18 工字钢焊接在22*22*1cm 钢板上纵向插入连接钢筋，支撑均匀采用双面焊接焊缝厚度不得小于 4mm，间距 1.0 m 一榀。安设径向中空锚
