《落凤山隧道施工技术方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《落凤山隧道施工技术方案.doc（11页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、某某高速铁路JHTJ-标某某隧道施工技术方案线路总长8.46km。分别位于滕州市龙阳镇、东郭镇、羊庄镇境内。1.1.2.主要技术标准铁路等级：高速铁路；正线数目：双线；设计速度：350km/h，初期运营速度300km/h，跨线列车运营速度200km/h及以上；线间距：5.0m；最小曲线半径：7000m；最大设计坡度：20；到发线有效长度：650m；牵引种类：电力；列车类型：动车组；列车运行控制方式：自动控制；行车指挥方式：综合调度。1.1.3.自然地理特征1）沿线地形地貌本标段线路位于鲁中南低山丘陵及丘间平原，地表以剥蚀为主，部分地段基岩裸露，地形起伏大。该段受区域构造的影响，以剥蚀为主，冲沟
2、发育，河谷下切明显，丘间谷地发育有小型的冲洪积平原及盆地。2）沿线工程地质及水文地质条件本标段线路经过地区为鲁中南低山丘陵及丘间平原，地表以剥蚀为主，部分地段基岩裸露。新生界地层有第四系洪、坡、残积以及冲积、湖积层，主要岩性为黏土、粉质黏土、卵石土、碎石土、砂类土等；下第三系始、渐新统，岩性为泥岩、砂岩、含砾砂岩。出露基岩为古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，岩性为石灰岩、页岩、砂岩、泥岩、泥质砂岩等；太古界泰山群为花岗片麻岩；岩浆岩主要为太古代早期斜长花岗岩和燕山期侵入辉长岩。奥陶系、寒武系石灰局部岩溶较发育，岩石表面沿裂隙发育有溶沟、溶槽，溶隙和溶洞绝大多数为全充填，桥梁基础类型及桥式类
3、型的选择应结合岩石的完整性及溶洞的大小和顶板厚度确定。石炭系及二叠系中含有多层可采煤层。本段线路跨越荆河。河流受季节影响明显，枯水季节水量较小。沿线地下水水位埋深较深，一般埋深大于10m，大气降水为地下水的主要补给来源。地下水大多数对普通混凝土不具侵蚀性，少数对普通混凝土具弱中等硫酸盐侵蚀性。2.1.1.隧道工程(1)隧道开挖及支护进度指标各级围岩正常施工循环安排见表2.1.11。表2.1.11 正洞各级围岩开挖及支护指标序号围岩级别循环进尺（m）循环次数（次）日均进尺（m）月平均进尺（m）备注14.028.018023.426.815032.024.090说明：1、月平均进度指标按作业有效时
4、间25天安排。 2、月平均进尺的施工进度长效率已按90%计取。 (2)隧道防排水及二次衬砌进度指标在工序时间安排上，初期支护紧跟隧道开挖，围岩级别好时拉开一段距离，围岩较差时紧跟掌子面，不占用循环时间；仰拱及隧底填充在滞后开挖2030天时间紧跟；防水施工滞后仰拱及隧底填充1015天；衬砌施工滞后防水施工510天，每个工作面安排衬砌台车，每台月衬砌在80100m，保持衬砌工作面距开挖面50100m。水沟及电缆槽、附属洞室等隧道附属工程施工滞后衬砌施工2040天开工，平行作业。另考虑到隧道仰拱填充后无轨运输对表面的磨损，为此仰拱填充拟分二次进行，第一次按正常工序要求施作并预留30cm厚度，第二次待
5、隧道基本成型后，最后浇筑预留30cm厚度的仰拱填充或与同无碴轨道一同施作，以最大限度地保证工程质量。2.2.2.落风山隧道2008年4月1日2008年12月20日3.施工方案3.1.施工原则3.1.1.1.坚持一体化、机械化、工厂化、专业化施工的原则施工组织坚持做到一体化，尽量采用机械化作业，混凝土采用自动计量拌合站集中拌合，混凝土输送罐车运输，输送泵浇注，振捣器捣固；砼生产、砼构件加工实行工厂化生产。钢筋网、钢筋笼、钢筋骨架及钢板等构配件全部在钢筋加工厂生产。地质超前预报、隧道钻爆、喷锚支护、出碴、围岩量测、衬砌、防水板铺设、施工通风、排水、模板支立、钢筋加工、砼浇注做到专业化施工。3.1.
6、1.2.统筹兼顾，合理安排，均衡生产，突击重点的原则采取网络计划技术及现代项目管理方法安排施工进度，倒排工期，充分发挥时空效应组织连续生产，适时调配人员、物资和设备，做到人尽其力，物尽其用，供应与消耗相协调。重难点工程先行，按施组方案进行统筹安排，均衡组织，相互配合，协调施工。3.1.1.3.先试验后施工及先报批后施工的原则对隧道开挖方案、钻爆设计和混凝土配合比等按先试验后施工的原则执行；先编制施工方案，经甲方和监理工程师审批通过后，再按审批方案施工。3.1.1.4.突出超前地质预测预报并纳入施工工序的原则加强超前地质预测预报工作，建立隧道施工两种机制：一是风险及灾害规避机制，二是动态跟踪机制
7、，确保隧道施工安全和快速生产。超前预测预报各种不良地质灾害，准备应付各种不利影响的有效预案，能够有效避免突发事件造成的损失。施工中我们将建立科学完善的超前地质预测预报系统，并纳入施工工序。综合采用工程地质法与物探法，中长期预测与短期预报相结合的预测预报模式。协助设计单位做好满足隧道工程地质超前预报和动态设计所要求的全部配合工作。3.1.1.5.突出安全施工的原则施工中把安全放在第一位，切实做到针对问题，提出预案，措施有利，处置果断。在无把握时，治险措施宁强勿弱，以免发生重大安全事故，导致更大经济损失，贻误工程进度。3.1.1.6.突出环保的原则施工中按“同时设计、同时施工、同时验交运营”的三同
8、时原则来处理施工生产与环境保护间的关系，把环境保护、水土保持提高到一定的政治高度来对待。确保施工区所处的生态环境及沿线水域不受污染和破坏。3.1.1.7.隧道混凝土施工坚持三密贴三密实的原则隧道洞内混凝土施工中做到喷射混凝土与岩面密贴，防水板与喷射砼密贴，衬砌砼与防水板密贴；喷射砼密实，喷射混凝土与格栅钢架（型钢架）、钢筋网之间要密实，衬砌混凝土密实。3.2.各分项总体施工方案及措施施工单位上场后，抓紧施工准备，及时修建汽车运输便道、给排水干管道、临时库房、供电、供水、空压机站、拌合站等临时工程。3.2.1.隧道工程总体方案说明落风山隧道起点里程为DK600+033，终点里程DK601+537
9、，总长1504m。围岩地质为、级，其中级围岩1055m、级围岩287m、级围岩162m。隧道施工按新奥法原理组织实施，通过认真、细致、系统的围岩量测监控指导，实施隧道的开挖、支护和二次砼衬砌工作。设进、出口两个工区，各自独立组织施工。开挖：、级围岩地段均采用台阶法施工。所有断面均采用非电毫秒雷管起爆、光面爆破。、级围岩台阶法施工时上断面采用钻孔台车，下断面采用风枪钻孔。级围岩地段采用简易台架凿岩机钻孔，斜井及各类洞室采用人工凿岩机钻眼爆破。出碴运输：全部采取无轨运输，采用ITC312H3装载机装碴，挖掘机配合，大吨位自卸式汽车(载量13m3)运碴至弃碴场。初期支护：喷射混凝土采用混凝土喷射机器
10、人湿喷作业，爆破出碴、清帮、找顶后立即初喷，打设锚杆和钢筋网，然后快速安装格栅（型钢）钢架支撑，然后复喷至设计厚度。二次衬砌：隧道采用复合式衬砌，采用12m液压衬砌台车配合输送泵进行施工，混凝土由自动计量混凝土拌合站生产，6m3混凝土运输车运输， HBT60输送泵（60m3/h）泵送入模。仰拱超前，拱墙衬砌适时紧跟。仰拱采用移动式栈桥施工、分段整幅浇筑。隧道二次砼衬砌的顺序为：仰拱边拱砼仰拱填充水沟电缆槽。超前地质预测：隧道开挖过程采用超前水平钻孔、TSP202（地震波勘测）加强超前地质预报，主动获取地质信息；制订特殊地质的施工方法和可靠的措施并严格实施，加强支护并使支护结构快速封闭成环，加强
11、监控量测，迅速反馈信息，科学组织，合理安排，严格管理，及时修正支护参数，防止意外事件发生。确保结构稳定及施工安全，确保工期目标、质量目标、安全目标的实现。监控量测：通过对工程围岩稳定性监控量测，及时反馈信息，进行优化设计，改进施工方案，细化施工工艺。防排水施工：隧道防排水采取“防、排、截、堵结合、因地制宜，综合治理”的原则。全隧初期支护与二衬之间铺设防水层，防水层采用EVA塑料防水板加土工布防水层。全隧二次衬砌背后设环向盲沟；两侧边墙脚设纵向透水盲沟，并每隔510m设边墙脚泄水管将地下水引入洞内侧，并要求纵、环向盲管、泄水管采用变径三通连接牢固，泄水管的出口应离开水沟内壁一定距离，不得紧贴沟壁
12、表面。环向盲沟设50mm双壁打孔波纹管（外裹无纺布），纵向透水盲沟：100mm双壁打孔波纹管（外裹无纺布）。防水混凝土抗渗等级不低于P8，具体根据地质情况和水压、水量大小，按照设计图纸选择实施。施工通风：采用大直径通风软管，按长管路独头压入式通风排烟方案，利用风管对单独掘进面供风。采用组合式轴流风机进行独头通风，并以射流风机辅助通风，保证隧道通风质量。弃碴利用：隧道弃碴尽量用作路堤填料、施工场地的填筑及填补沟壑造田。选择或规划弃碴场地应按国家有关政策，合理占用土地；隧道穿越质地良好的岩层，利用石料资源就地加工为料石或粗、细骨料，以减少堆放数量并少占土地，降低工程投资。3.2.1.1穿越岩溶地段
13、施工方案安全穿越岩溶地段的前提是做好施工前的地质预报工作，摸清岩溶沿隧道轴线的分布位置、大小、岩溶水流向、压力、流量、补给源等，然后从两个方面对溶洞进行处理：一是岩溶水处理，二是溶洞的封填处理，对开挖中已暴露的溶洞，按溶洞处在隧道的位置和大小，实测后，编制封堵方案报并报业主、设计、监理批复后实施。对已探测到的岩溶水，按设计的治水原则，编制治水方案报业主、设计、监理批复后实施。岩溶段隧道施工对策见下表：岩溶段隧道施工对策表序号项目技术对策1超前预报TSP系统、地质雷达、红外探水仪及其它地质仪器预测预报岩溶预报定性预测；超前预报；洞内超前钻孔预报；隧底预探预报岩溶水处理方案注浆堵水；暗沟排水；管道
14、排水；涵洞、泄水洞排水；渗沟、铺砌排水； 小型溶洞处理方案浆砌封闭、回填压实；护拱防护、隧道回填；换填片石、加强衬砌；隧道底板梁规模较大溶洞处理方案支顶加固支承墙加固；支承柱嵌补加固；拱桥支顶加固；挖孔桩支顶加固跨越简支梁跨越；栈桥跨越；拱顶跨越；边墙拱跨越；整体浮放、支托跨越6岩溶隧道施工开挖（同软弱围岩）微震爆破技术；预加固、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、快衬砌的方针；微台阶、短台阶支护预加固；加强支护及初期支护衬砌防裂、防渗、防漏预注浆堵水；设置防排水系统，衬砌采用防水混凝土；设置有效的排水系统；混凝土一次浇注成型；减少施工缝，施工缝设置止水带。3.2.1.2岩溶预测预报定性预测方法及
15、步骤：采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法，并进行定性预测。其具体方法及步骤见下表：定性预测方法及步骤表步骤预测方法第一步收集区域地形、地质、水文资料以及铁路地质资料，通过这些资料分析岩溶地貌特征。第二步对隧道所处地区的地表岩溶地貌， 区域内出露的溶洞以及隧道施工已揭露的溶洞形态、规模、位置的调查，以及隧道的地质构造和岩性的调查，研究分析隧道所在地区的岩溶地貌规律，尤其是层状水平溶洞的发育规律，包括水平溶洞的层数，层的高程，各层溶洞的规模等。第三步预测溶洞形态，将隧道高程与区域内水平溶洞高程对比，确定隧道是否处在地下水动力带，据此预测隧道可能遇到溶洞的形态，判定水平溶洞或竖直溶洞。第四步预
16、测溶洞规模，根据隧道已揭露的溶洞规模和隧道各段的岩性、出水规律、地质构造以及岩溶地貌发育的情况，推测隧道可能遇到的溶洞的规模。第五步预测溶洞出现频及位置，根据隧道各段的岩性、地质构造以及地表岩溶发育的情况，推测隧道溶洞出现频率、发育溶洞的位置或段落。地表复查预测：地表复查了解隧道轴线地段的地下水与地表落水洞、断层、泉水暗河的对应关系。查清降雨过程与地下水位、暗河出口的水位关系，升降时间、滞后时间、变化幅度，查清地下水的补给、泾流、排泄条件，分点绘制Q-T曲线，摸清地下水规律、来源，宏观预测洞身各段可能涌水情况、地下水来源和形成溶洞的可能性。洞内超前钻孔预探预报：超前钻孔是在长、短期地质预报的基
17、础上再采用超前探水孔进行验证。在开挖面布置超前钻孔，孔底超出开挖轮廓线外1.5m，因岩溶裂隙管导分布很不规律，探水孔不一定遇到岩溶管道，因此在钻爆破孔时将拱顶和隧道底钻孔加深进行超前探测，孔深m以上，如遇溶洞，采取超前支护、注浆堵水等措施通过。隧底岩溶探查：隧底探查是对事先测绘的地质资料布孔的补充，对岩溶较发育和发育地段进行钻探。通过隧底大量钻探、物探、岩溶调查等综合手段取得的资料进行分析，查明隧底岩溶，以便采取相应的加固措施。除了上述几种预探预报方法外，在隧道施工期间还须加强对地表河床、断裂薄弱地带、已塌陷坑及洞内施工地质等观测，定期提出地质预报和决策建议，为制定岩溶整治方案提供依据。3.2
18、.1.3隧道岩溶地段地下水处理3.2.1.3.1地下水处理原则对岩溶含水层采取“以堵为主，限量排放”的原则。采用“防、排、堵、截结合，因地制宜综合治理的方式；对穿越岩溶地段，尽量维系岩溶的既有通道，不随意封堵溶洞。施工中，根据不同的隧道纵坡采取不同的排水方式，确保施工安全。岩溶地段防灾、减灾主要是针对突泥突水问题，施工中要做到对岩溶地段的地下水提前预测预报。3.2.1.3.2维系岩溶既有通道，采用暗沟排水在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，用暗管、涵洞、小桥等设施渲泄水流或开凿引水洞将水排出洞外，再用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭；当岩溶水流的位置在隧道顶部时或高于隧道顶部时，应在适
19、当距离处，开凿引水斜洞（或引水槽）将水位降低到隧底标高以下，再行引排，见下图：暗沟排水示意图3.2.1.3.3注浆堵水，维系地下水平衡施工原则：在岩溶地区铁路隧道建设中曾遇到大量岩溶突水涌泥现象，并诱发地表塌陷和水源枯竭，有可能给生产、生活带来许多危害，对水环境带来不利影响，采取注浆堵水措施，维系地下水平衡。注浆能切断地下水从开挖面排放通道，从而起到保护水环境作用，起到安全施工的作用。为保护水环境，维护生态平衡，采取以注浆为主的方法，保护地下水资源不被破坏。注浆方式：按治水原则，采用多种注浆方式维护水环境，对富水段，采用全断面预注浆，对一般地段，每天排水量不超过限量排放标准的，采用开挖后径向注
20、浆，对超前预注浆段开挖后，流量仍然超过限量排放的，采用局部注浆和补注浆，对突然涌水，采用设止浆墙，先卸压后注浆法通过等。3.2.1.4小型溶洞的封填处理对地下水不发育的小溶洞，采用浆砌片石或者干砌片石回填处理，必要时压浆填充。浆砌封闭，回填压实：对隧道侧墙通过溶洞，经调查及雨季中考验证明溶洞水对隧道无影响时，施工中采用封闭回填处理。隧道底部采用片石混凝土回填，靠边墙1m范围内用浆砌片石回填，其余回填弃渣，空隙吹砂填满，压注水泥砂浆胶结，见下图：封闭回填处理示意图隧道回填，上部护拱防护：当隧道穿过垂直发育的溶洞，无填充物、干燥、溶洞高大，洞壁有溶蚀裂隙，但已停止发育。处理措施：在隧底以下部分采用
21、块石、碎石回填密实，距隧底1m厚度用浆砌片石回填，拱顶浆砌片石护拱厚1m，其上回填一定厚度干砌片石，以防溶洞有落石掉块时，起到缓冲作用，见下图：护拱防护处理示意图换填片石，加强衬砌：在处理规模较小，沿裂隙发育的槽状溶洞时，溶洞有充填物。处理措施：拱部及边墙部位上的溶洞在衬砌外缘设1.0m厚浆砌片石，对隧道底部溶洞，向溶洞方向扩挖1.5m，回填浆砌片石，其上再做50cm厚混凝土，混凝土内设P43钢轨。隧底地板梁处理：隧道底部为充填或有不宜采用其它措施处理的小型空洞，可采用底板梁加强衬砌通过。将隧道铺底或仰拱设计为平板梁，在底板及边墙下部加设钢筋，灌注钢筋混凝土，共同形成钢筋混凝土梁，如下图所示：底板梁处理示意图3.2.1.5规模较大溶洞的综合处理措施:规模较大溶洞处理方法一般有嵌补、支承墙、柱、拱以及用桥跨越等方法。支承墙加固：清除填充物，用浆砌片石墙支顶加固溶洞顶板；水流通过处设置涵洞；隧道边墙处留检查孔道，设置铁链或栅栏防护设施，以保证安全，见下图：支承墙加固示意图以上是溶洞及岩溶水的一般处理方法，如遇类似溶洞情况，可将上述方案作为建议方案向设计和监理呈报，遇到溶洞串或特大型溶洞、复杂溶洞，按溶洞位置、规模、洞内填充和岩溶水情况，绘制溶洞规模图向设计和监理报告，我们将按设计批复处理意见进行溶洞处理。
