隧道开挖支护施工措施.docx
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隧道开挖支护施工措施
雅砻江两河口水电站交通工程
【坝区至普巴绒土料场公路】V标段
亿扎隧道塌方处理措施
（合同编号：
LHKC-201108）
批准：
审核：
编写：
中国水利水电第十一工程局有限公司
两河口水电站公路项目经理部
2013年11月18日
目录
1.编制依据2
2.工程概况2
3.施工方法2
4.监控量测4
5.施工资源配置计划6
5.1施工设备配置6
5.2施工人员配置7
6.施工保证措施7
6.1施工质量保证措施7
6.2施工安全保证控制8
6.3环保水保及文明施工控制措施8
1.编制依据
●雅砻江两河口水电站交通工程【坝区至普巴绒土料场公路Ⅴ标段】两阶段施工图设计V标（K16+178.00-K18+435.00）；
●招投标文件；
●《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）；
●《公路隧道设计细则》（JTG/TD70－2010）；
●《公路隧道施工技术规范》（JTGF60－2009）；
●《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60－2009）；
●《水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30—2003）；
●《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002；
●《爆破安全规程》GB6722－2003；
2.工程概况
2.1设计概况
亿扎隧道为本标段控制工程，隧道起点桩号K16+178.00，终止桩号K16+837.00，隧道施工段长659m。
洞门采用端墙式，1处紧急停车带。
（1）隧道平、纵断面设计
亿扎隧道全隧道为直线，隧道纵坡为人字坡，本标段起点设计高程2890.59，终止设计高程2887.88；线路总体坡度分别为0.5%。
（2）隧道结构设计
隧道按新奥法原理设计，结构采用锚、网、喷、钢拱架组成初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式；拱墙采用C25防水砼，抗渗等级不小于S6，仰拱采用普通C25砼。
隧道主洞、紧急停车带内轮廓一般采用三心圆、曲边墙形式；隧道一般地段主洞采用R-450cm、R-850cm的三心圆净空断面形式，紧急停车带采用R-450cm、R-679.8cm、R-850cm的五心圆断面形式。
2.2塌方段情况
2013年11月5日下午13点我工区施工的亿扎隧道出口K16+243~K16+240段线路范围内因地质原因瞬间突变引起坍塌，线路顶部初支局部掉落，以及K16+240~K16+237变形较为严重。
坍塌事故发生后项目部立即启动应急预案，对隧道施工人员、施工机械紧急撤离，坍塌未造成人员伤亡及机械损毁。
现经过业主、监理及项目部相关专家对坍塌段落现场勘查开会讨论后，共同制定出处理方案。
2.3塌方段工程量
塌方处理施工预估工程量统计表
编号
项目名称
单位
预计工程量
1
洞内塌方石渣清运
m3
65
2
喷射混凝土
m3
24
3
回填C25混凝土
m3
60
4
超前小导管
根
82
5
I18工字钢
t
5.67
6
钢板、槽钢
t
0.73
7
挂网钢筋
t
0.62
8
锚杆（Φ22，L=3.5m）
根
75
9
连接钢筋
t
0.23
10
Φ22锁角锚杆
根
72
发生量以实际为准
3.塌方段处理措施
1、根据测量队的测量数据，决定在K16+243~K16+240处全环设置套拱，对未变形部分初支进行锁定，防止坍塌进一步蔓延。
套拱采用I18工字钢制作，工字钢制作弧度根据测量断面数据确定，施做间距0.35米/榀，共施做9榀，全环设置φ8钢筋网片，网片间距0.2*0.2m，钢拱架采用Φ22连接筋连接，连接筋长度1m，环向间距1m，梅花形布置，连接筋设置时每隔2m设置剪刀撑，并将钢拱架与原初支面用钢楔楔紧，以确保套拱的稳定性。
2、钢拱架施工完毕后，立即施做C25喷射混凝土，及时进行封闭，并对拱架至坍塌处初支开裂部位进行补喷，补喷时先将开裂部分清楚，以确保施工时人员安全，初支喷射混凝土施工完毕后对塌方体也进行C25喷射混凝土施工，全断面封闭。
3、套拱C25喷射混凝土施工完毕后及时布设监控量测点，并加大该段量测频率，对量测数据及时处理，以指导施工，确保施工安全。
4、套拱施工完毕后开始对前方坍塌段全环布设Φ42注浆小导管径向注浆加固，小导管长度4.5m/根，布设间距0.35*2m（环*纵），梅花型布设，注浆采用水泥浆，浆液配比为1：
1，注浆压力为0.3～0.5MPa。
在注浆过程中做好注浆记录，并加强监控量测，发现变形较大时应停止施工，待初支稳定后方可在进行注浆施工，变形较小时可采用调整注浆顺序的方法确保施工安全。
5、待套拱混凝土强度达到设计强度100%时，注浆浆液凝固并达到一定强度后，开始由套拱位置向坍塌段逐榀拆换原初支钢拱架，拆换前现设置超前小导管，小导管长度4.5m/根，环向间距40cm，搭接长度不小于1m；开挖换拱时每次置换一榀，每榀从上至下分三台阶进行，钢拱架采用I18工字钢，间距调整为0.35m/榀，在和左侧相接工字钢处增加工字钢纵向梁，在梁的两侧焊接1.5cm厚的钢板，并按在须接入的左右侧工字钢的位置，在钢板上留2.5cm的螺栓孔，左侧、右侧换拱的链接板与此对准后用螺栓连接牢固即可。
纵向连接筋间采用Φ22钢筋，间距为0.6m。
6、对存在塌腔的部位进行C25泵送混凝土进行回填，待回填混凝土强度达到设计强的的100%后在进行下段的拱架置换。
7、塌方段处理主要工程量
塌方处理施工预估工程量统计表
编号
项目名称
单位
预计工程量
1
洞内塌方石渣清运
m3
65
2
喷射混凝土
m3
24
3
回填C25混凝土
m3
60
4
超前小导管
根
82
5
I18工字钢
t
5.67
6
钢板、槽钢
t
0.73
7
挂网钢筋
t
0.62
8
锚杆（Φ22，L=3.5m）
根
75
9
连接钢筋
t
0.23
10
Φ22锁角锚杆
根
72
发生量以实际为准
4.监控量测
（1）量测目的
监控量测是“新奥法”施工的重要部分，为掌握围岩在开挖中的动态和支护结构的稳定，必须进行现场监控量测，通过对量测数据的分析和判断，对围岩支护体系和稳定状态进行预测，并据此确定相应的施工措施，以确保围岩及结构的稳定。
（2）量测项目及方法
根据本标段隧道工程地形、地质状况、施工方法和周围环境确定监测项目及测点布置，监控量测项目及检测方法，见表14：
隧道现场监控量测项目及量测方法，在施工时可以根据情况进行相应监测。
表15隧道现场监控量测项目及量测方法
序号
项目名称
量测仪器
量测间隔（位置）
频率（次）
预埋设备
0-15日
16-30日
30日后
A
隧道目测观测
岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述，地质罗盘等
全长度
每次瀑破后进行
B1
隧道拱顶下沉
水平仪、水准尺、钢尺
每20m
见监控量测方案
锚杆
C
隧道内空变位
收敛仪
必要时或每40m
锚杆
D
钢支撑内力
支柱压力计或其它测力计
每40m
钢筋
E
喷砼内力
各类混凝土内应变计、应力计
每40m
压力盒
（3）监控量测方法
项目部成立监测领导小组及监测小组，监测小组中由专人负责围岩及支护情况监测，从组织上保证监测工作的顺利进行，使施工安全进入信息化控制，通过量测数据反馈信息，及时调整施工参数，以指导施工。
隧道开挖支护时，及时埋入观测计或锚固件，拱顶下沉用S1型精密水准仪悬挂钢卷尺进行量测，水平收敛用围岩收敛仪量测，洞口浅埋段地表观测采用精密水准仪，洞外观察由有经验的工程师用地质罗盘、钢尺、地质锤等工具。
量测断面及频率，按设计要求操作。
（4）数据整理
在取得量测数据后，将同一断面的各种量测数据互相验证，以确认量测结果的可靠性，对位移等物理量随时间变化的时曲线进行回归处理，监视时态曲线的变化规律，利用电子计算机进行数据处理，分析围岩变形的空间分布规律，了解围岩的稳定性特征。
（5）信息反馈
用经验法对量测情况进行信息反馈。
通过对目测和位移量测结果的分析，对围岩稳定状态、施工方法、支护措施和安全情况进行评判，将评判结果反馈到施工中，确定二次衬砌施工时间，及时调整施工方法和支护设计参数。
在施工期安排专人对隧洞进行变形观测，并根据观测结果对开挖爆破参数进行修正，调整支护结构，确保洞室稳定。
如遇变形较大时，应再次观测，确认是否是测量误差，如不属测量误差，应立即上报监理工程师，并根据情况进行加强支护处理。
在遇到洞室坍塌时，应立即上报监理工程师，并根据实际情况进行支护处理。
如坍塌较小，则先接喷混凝土封闭，然后再挂网喷混凝土打锚杆支护，如坍塌较大时，考虑架立钢支撑、超前锚杆、超前小导管注浆等措施，以确保洞室的稳定。
详见《隧道监控量测专项措施》。
5.施工资源配置计划
根据施工技术总体规划及施工总进度安排，合理配置施工资源，实现施工资源的动态管理，使本工程经济、技术达到最优。
根据上述原则进行隧道工程的施工资源配置如下：
5.1施工设备配置
表16主要施工设备表
序号
名称
单位
规格、型号
功率
数量
1
电动空压机
台
20m3/min
132kw
1
2
手风钻
台
YT28
5
3
液压反铲
台
1.0m3
1
4
侧卸式装载机
台
ZL50C3m3
1
5
砼拌和机
台
JS50025m3/h
15kw
1
6
砼喷射机
台
TK961
5.5kw
2
7
钢筋台车
台
自制
1
8
自卸汽车
辆
25T
2
9
砼输送泵
台
HBT60
90kw
1
10
砼罐车
辆
6m3
1
11
交直流电焊机
台
AX5-500
30kw
8
12
钢筋切断机
台
GQ50-1
4kw
2
13
钢筋调直机
台
GTJ4-4/14
3kw
2
14
弯拱机
台
WGJ-250
8.4kw
2
15
摇臂钻床
台
Z35
1
16
全站仪
台
徕卡TCR702
2
17
水准仪
台
2
18
坑道收敛仪
台
2
19
轴流风机
台
980m3/min
2×55kw
2
5.2施工人员配置
表17劳动力计划表
序号
工种
单位
数量
序号
工种
单位
数量
1
工长
人
1
7
安全员
人
1
2
技术质检员
人
1
8
空压机工
人
1
3
钻工
人
5
9
电工
人
1
4
钢筋工
人
3
10
驾驶员
人
2
5
电焊工
人
1
11
测量工
人
2
6
喷砼工
人
4
12
普工
人
4
合计
人
26
6.施工保证措施
6.1施工质量保证措施
（1）对坍塌处理段根据变形情况加密量测断面，并加大监控量测的频率，由每天2次增加为每天3次，量测数据及时上报及时分析，如发现异常应及时按规定上报，以便及时处理，并应立即采取应急预警措施，以确保施工安全；
（2）施工时，应设专人负责统一指挥，施工现场严禁闲杂人员随便出入，洞内施工时必须设专职安全员加强观察，一旦出现险情立即组织人员撤离；
（3）监控量测资料应作为二衬施工的依据，以确保二衬施工质量及强度要求；
（4）加强施工作业面照明设施，避免因灯光较暗，造成安全隐患；
（5）在施工作业中，随时注意头顶是否有不稳定碎石，如有发现应及时处理，避免发生掉块砸伤施工人员的情况发生；
（6）在进行注浆作业时，要有专人负责，随时监控注浆压力和注浆量，同时设专人观察四周变形情况，并根据量测数据随时调整注浆压力，防止因注浆压力过大，造成变形加剧，造成危险；
（7）严格控制换拱进尺，保证拆除1榀，更换1榀，杜绝一次性拆除多榀情况出现；
（8）钢架接头处是受力的薄弱环节，做好钢架联接及锁脚锚管（杆）的施做；
（9）鉴于本段围岩较为破碎，应按照相关要求，初支应及早封闭成环，尽快施做仰拱及二衬，以确保施工人员、机械安全；
（10）坍塌段处理过程中应设置专人24小时值班，发生异常情况时及时汇报及处理。
6.2施工安全保证控制
（1）所有进入现场工作的人员，必须按规定配带安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。
作业人员到达工作地点时，应首先了解相邻工作面的当前工序情况，并检查所施工的工作面是否处于安全状态，检查支护是否牢固，隧洞顶部是否有松动岩块。
（2）手持式电气设备的操作手柄和工作中接触的部分，应有良好绝缘，使用前进行绝缘检查。
（3）电气设备的保护接地，每班均有当班人员进行一次外表检查。
（4）电气设备的检查、维修和调整工作，安排专职的电气维修工进行。
6.3环保水保及文明施工控制措施
（1）制订严格的作业制度，规范施工人员作业行为，明确施工人员的职责，做到文明施工和科学施工，避免有害物质或不良行为对环境造成污染或破坏。
做到文明施工，科学施工，避免有害物质或不良行为对环境造成污染或破坏。
（2）在施工过程中产生的生产废水，经收集后，采取沉淀、隔油等措施处理，达到标后排放。
（3）在施工期，对路面的道路随时洒水，避免扬尘对周围环境空气造成污染，同时，在爆破结束经过通风散烟后，对爆渣进行洒水除尘后出渣。
（4）在施工现场和材料堆放区等场所设立标志牌，摆放整齐有序，施工道路的弯道处设置明显标志，交通拥挤处派专人指挥，保证施工交通顺畅。
（5）工程完工后，做到“工完、料净、场地清”,工地及四周环境要及时清理干净。
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