某隧道洞口施工方案.docx

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某隧道洞口施工方案

一、分项工程概况

1．概况

XX隧道设计为左右分离式隧道，其中左线隧道起讫K195+460～K195+920，长460米。

右线隧道起讫YK195+455～YK195+995，长540米。

2．地形地貌

隧道区属新华夏系雪峰山隆起带南段，为侵蚀构造低山丘林沟谷地貌。

地势较陡，隧道出口自然坡度约在30~40度，隧道出口自然坡度约在25~35度。

隧道进口靠近陡峭的边坡中部，左右线洞门均与地形线近似小角度相交。

山体表层植被较发育，第四系覆盖层较薄，偶见基石出露。

隧道区附近只有乡间简易公路到达，距隧道怀化端洞口200m,交通及为不便。

3．工程地质

根据XX省区域地质资料及现场地质调绘，本路段处于新华夏系雪峰山隆起南段，区域内无活动性断裂构造存在。

同时，隧道场地内无大型断裂构造发育，地震基本烈度为Ⅳ度区，因此，区域稳定性一般。

根据工程地质调查，隧道进口岩层产状为308～325°∠45～50°。

出口岩层产状为：

275～295°∠40～45°。

主要发育三组节理，节理产状分别为：

①172～183°∠48～55°，②74～80°∠38°，③230～242°∠80～90°；间距一般0.3～1.0m，节理、裂隙面一般较平直、呈微张～张开状，三组主要节理将浅岩体切割成中层状～块状。

不良地质：

隧道场地的不良地质为受陡节理切割、层间结合较差、夹软弱夹层引发的围岩及洞口边坡破裂壁岩体在施工中易坍塌及碎落。

洞口适当设置明洞，盖顶回填，以保持坡体稳定；洞口过度地段由于岩体破碎，易开裂产生掉块、崩塌。

进出口洞口处于地形较陡的边坡中部，且原有的乡村便道与进入隧道施工现场的施工便道高差极大，加之在修建施工便道时边坡开挖，未进行支护，山体上植被被砍伐后，易造成水土流失及山体滑坡。

特别是暴雨季节，雨水使土体软化后，易产生山体塌方。

因此会对隧道的施工和隧道施工材料的运营产生很大影响。

XX端洞口地质工程：

XX端洞口处于地势较陡的山坡中部，洞门与地形线小角度相交，地形坡角30-40°，植被较发育，左线洞口第四系土层较厚（7.80m）,右线洞口第四系土层厚度较小（0.60m）。

洞口砂质板岩多呈强风化和弱风化状态，岩质软，岩体破碎，节理发育，结合较差，在施工中洞口土体和强、弱风化砂质板岩易崩滑。

左右各设计有4m的明洞，明洞地基土主要为种植土及可塑状的粉质粘土。

左右洞边仰坡的开挖坡度较高，且陡，因此在明洞边仰坡的开挖中要做好边仰坡的锚杆、钢筋网、喷射砼、注浆等防护工程的施工，以确保洞口及进洞的施工安全。

XX端洞口工程地质：

XX端洞口位于地形较陡的山坡中部，洞门与地形线小角度相交，地形坡角25-35°，植被较发育，第四系覆盖层厚度较小。

洞口砂质板岩多呈强风化和弱风化状态，岩质软，岩体破碎，陡倾角节理发育，结合较差，在施工中洞口土体和强、弱风化砂质板岩易崩滑。

左洞设计有7m的明洞，右洞设计有10m的明洞。

二、施工方法

根据本工程所处的地形特点及地质构造，洞口采用超前管棚支护的方法进行施工；隧道洞口由怀化端向通道端单向掘进，根据现场的实际情况，施工时先从左洞开始施工。

三、施工工序

1．施工准备

施工前，由工程技术人员对施工作业人员进行技术交底，测量人员按设计边坡进行放线。

按照施工进度要求，配备好相关施工机械。

2．开挖边坡及支护

a.在施工准备完成后，施工机械进入现场进行边坡和基础工作面土石方开挖，按设计图纸的要求进行放坡，坡度为1：

0.75。

b.边坡修整至设计要求后，进行砂浆锚杆加固施工。

按照设计要求，边坡上加固采用4m长Ф22砂浆锚杆加固，锚杆间距按1.2×1.2m呈梅花型布设，孔深不能小于4m，垂直于边坡面。

c.锚杆加固完成后，进行铺设20×20㎝Ф8单层钢筋网，喷射10㎝厚C20砼。

喷射混凝土施工作业流程如下图所示：

d.边坡喷锚完成后，坡顶开始截水沟施工和三维土工网铺设。

按照设计要求，洞顶截水沟设于仰坡坡口5m以外，载水沟尺寸为60×60㎝；待边坡平整完成后，在距坡顶50㎝及坡脚处分别开挖宽20㎝、深30㎝的沟槽，将土工网铺设于沟内，并用U型钢钉固定并填土夯实，再从坡顶自上而下铺设土工网，其纵横向搭接长度不能小于20㎝，沿纵向每隔100㎝用U型钢钉固定（搭接部位必须固定），其斜向间距为100㎝，待土工网铺设完毕后再喷播草籽。

三维网为绿色，其技术参数为纵横向拉断力不小于2KN/m，厚度不小于14㎜，单位面积质量不小于350g/㎡。

3．套拱施工

在施工完洞口边、仰坡及支护后，开始进行套拱的施工。

其施工工序是：

测量放样→安装I18型工字钢拱架→安装φ133×4mm导向管→配筋的焊接安装制作→模板的制作安装、加固→模注混凝土浇注。

a、先在洞口根据设计的要求，确定套拱的位置,采用留核心土的方法进行开挖。

b、在工作面上搭设钢筋架，作为管棚施工的工作平台。

将I18型工字钢用冷弯机按设计尺寸加工成型后，安装在设计的断面位置。

本设计采用C25钢筋混凝土套拱作长管棚导向墙，套拱在明洞外轮廓线以外施作。

施工时，应首先架立工字钢并定位φ133洞口导向管，绑扎钢筋立模浇注套拱，浇注时，应确保工字钢及导向管位置不挪动；在套拱达到70%强度后，施工时注意套拱应一次性浇注成型。

4．长管棚施工

套拱施工完成后，开始进行长管棚的施工。

管棚施工工艺流程如下：

钢管加工浆液制作

导向拱钻机就位钻孔安装钢管注浆

下道工序施工

套拱施工完成后，开始进行长管棚的施工。

施工方法：

钻孔

钻孔采用XY-28-300电动钻机，钻进并顶进长管棚钢管。

钻孔前应搭好钻孔平台或利用洞口开挖时预留的土台阶作为钻孔平台，所搭平台要保证稳定牢固，以免潜孔钻钻孔过程中发生上下左右摆动；另外为了使潜孔钻的仰角与导向管的仰角保持一致，应对潜孔钻前后端通过水平仪测量调整前后端的高差，一切就绪后即开始钻孔，开孔应使潜孔钻低速慢进，待孔钻进约2m后，即可均匀加速钻孔，钻孔到设计深度后，退出钻杆，用高压风吹孔，清除孔里面的钻渣。

钢管制作、装管

长管棚设计参数：

a.钢管规格：

热扎无缝钢管φ108，壁厚6mm，节长3m、6m，丝扣长15㎝。

b.间距：

环向间距40㎝。

c.倾角：

仰角1°（不包括路线纵坡）

d.钢管施工误差：

径向不大于20㎝

e.隧道纵向同一断面的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。

f．管棚应按设计位置施工，有孔钢花管和无孔钢管交替布置，先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管孔可以作为检查管，检查注浆质量。

钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一要钢管，钻进中应经常采用测斜仪测钻孔偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。

钢管单根入岩端应加工成锥形，钢管壁周围应钻设直径1cm的花眼，花眼间距15cm，交错布置，钢管外露端2～3m范围内不设花眼，以免注浆时发生漏浆现象。

钢管安装是在清好孔后开始，采用人工及挖机推入或顶入，每根钢管分三节逐节装入，管节与管节之间用30cm长的套管焊接，三节管完全装入后在管的外露端装止浆阀，并封好管与岩面接触的周围，使注浆时浆液不外漏。

长管棚注浆要求及注浆参数

a.注浆前应先进行注浆现场实验，注浆参数应通过现场实验按实际情况调整。

b.注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。

水泥浆与水玻璃体积比：

1：

0.5；水泥浆水灰比：

1：

1

水玻璃浓度：

35be水玻璃模数：

2.4

注浆压力：

初压0.5～1.0MPa；终压2.0MPa。

水泥标号：

P.0.32.5普通硅酸盐水泥          

c.注浆

注浆前先冲洗管内积物后再注浆，浆液先稀后浓，顺序是由上而下向钢管内注浆，注浆泵选用4.0Mpa以上。

注浆压力严禁超过允许值，以防压裂工作面，同时还要控制注入量，若孔口压力已达到规定值，可结束注浆。

注浆后工作面的开挖时间应在注浆结束后8小时（纯水泥浆液），

d.注浆异常现象的处理

串浆时及时堵塞串浆孔，泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查，进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整浆液浓度及配合比，缩短胶凝时间。

d、填写“管棚支护施工记录”。

5．明洞段支护

　　按照设计高程，开挖至基础面，基础碾压密实。

然后开始基础的钢筋砼施工，

6．掌子面开挖及支护

待明洞段支护完成后，开始掌子面开挖。

施工时采用小开挖方式，避免破坏山体稳定。

四、注意事项

1.采用预加固措施后，施工中发现有边墙开裂、仰拱隆起现象，说明拱部加固后，边墙、仰拱受力增大，因此，施工中在进行拱部预加固的同时应加强边墙、仰拱支护强度，如增加锚杆的数量和长度、增设格栅钢架及先行施做仰拱等措施。

2.在采用水平旋喷法施工中，控制浆液水灰比、旋喷压力、单孔旋喷量等是决定该施工质量的关键所在，而在注浆前通过试验确定有关参数是保证施工质量的重要环节

3.铺设土工网时应力求平整，不能褶皱。

坡缘反压区长度不小于30㎝。

4.管棚施工中的注意事项

a．管棚棚管采用热轧无缝钢管，钢管导向端做成尖形，承压端焊上钢箍，管口预留止浆段，注浆孔沿孔壁呈梅花形布置。

b．两根相邻管棚接缝应在垂直面上错开一定距离，全部管棚的接缝应交错布置。

c．钢管多节连接时，接头采用丝扣连接方式，丝扣长度不小15㎝。

d．钢管施工径向误差不大于20㎝，沿相邻钢管方向不大于5㎝。

e．纵向管棚水平搭接长度不小于1.5m。

5.在施工过程中，测量人员要对洞口山体进行测量监控，如发现山体局部有位移的现象时，及时报告，进行加强支护，确保施工顺利进行。

6.贯彻“早进晚出”原则，尽量减少对边仰坡的扰动，提倡“趋自然状态进洞”，尽早完成洞口周围排水系统。

边仰坡处理与路基施工、场地布置、便道施工、桥涵工程统一安排。

7.先固后挖，严格执行“先治水，管超前，严注浆，短开挖，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测，抢做门”27字方针。