界脚隧道贯通专项方案.doc
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1、三江至柳州高速公路第二合同段项目部(K9+900K26+000) 界脚隧道贯通专项方案施工单位:山东黄河工程集团有限公司监理单位:广西桂通工程咨询有限公司业主单位:广西金龙高速公路有限公司日 期:二零一四年一月目 录第一章 编制范围、依据及原则3一、编制范围3二、编制依据3三、编制原则3第二章 工程概况4一、工程简介4二、水文情况7三、地质构造及地层岩性7四、洞口稳定性评价7第三章、隧道贯通施工方案8一、贯通总体方案8二、贯通前准备工作8三、贯通施工控制测量8四、监控量测11五、出口洞口施工11六、侧壁导坑施工19七、进度安排21第四章 质量保证措施21一、质检人员落实21二、规定技术管理程序
2、21三、严格控制原材料质量22四、工序质量控制22五、全面质量管理22六、质量保证体系22七、完善质量自检系统23第五章 安全保证措施26一、安全目标26二、安全管理体系26三、安全措施27四、安全保证体系28第六章 文明施工和环保措施28一、文明施工管理目标28二、文明施工措施28三、环境保护目标29四、环境保护措施29五、环境保护责任保证体系30界脚隧道贯通专项方案第一章 编制范围、依据及原则一、编制范围界脚隧道 (ZK21+380ZK21+945、K21+355K21+990)二、编制依据1、三柳高速第二合同段承包合同协议书;2、公路工程质量检验评定标准3、公路工程技术标准(JTG B0
3、1-2003)4、公路隧道施工技术规范(JTJ042-94)5、公路隧道通风照明技术规范(JTJ 026.1-1999)6、地下工程防水技术规范(GB 50108-2001)7、锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB 50086-2001)8、公路工程施工安全技术规程9、现场实际调查情况及搜集的水文、气候等有关资料10、业主、总监办关文件精神。11、合同总工期要求及我部施工组织总体部署。12、广西有关验收规范。13、三江至柳州公路工程02合同段两阶段施工图设计(第四册、第一、二分册)。三、编制原则遵循合同文件的原则。严格按合同文件要求的工期、质量、安全、环保、文明施工等目标编制施工组织设计,使发包人
4、的各项要求均得到有效保证。遵循设计文件的原则。在编制施组时,认真阅读核对所获得的技术设计文件资料,了解设计意图,掌握现场情况,严格按设计资料和设计原则编制施组,满足设计标准和功能要求。遵循“以人为本、安全第一、质量百年大计”的原则。遵循以人为本的原则安排各项施工活动和设备配置,并严格按照施工规范、标准、安全操作规程,从制度、管理、方案、资源方面制定切实可行的措施,确保施工质量及安全。遵循贯标机制的原则。确保质量、安全、环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。遵循施工生产与环境保护同步规划、同步建设、同步发展的原则。快速施工原则。确保施工机械配套合理、先进,能满足机械化、专业化施工。7
5、.隧道做到“早进洞,晚出洞”,避免洞口大挖大刷,保证洞口的边坡及仰坡的稳定。第二章 工程概况一、工程简介本隧道按高速公路双向四车道标准设计,采用分离式(包括小净距)方案,设计速度100km/h;建筑界限净宽10.75m、净高5.0m;设计荷载为公路级。隧道进口端位于脑寨村南面约2.2km、界脚村北侧约900m的水田附近,出口位于界脚村西北侧约300m的一山坡上。左线进口离公路约20m,交通方便;出口离公路约300m,仅有山间小路与之相连,交通较为不便。其左线起讫桩号: ZK21+380ZK21+945,长565m、右线起讫桩号:K21+355K21+990,长635m。隧道埋深在1570m之间
6、,左线进口位于R=3200的曲线上、右线进口位于R=2600的曲线上,洞身均位于缓和曲线上,出口均位于直线上。其围岩、衬砌及明洞划分见下表:左线界脚隧道出口段围岩、衬砌及明洞长度统计表围岩级别级长度140m衬砌级别级浅埋型ZK21+840-ZK21+910级浅埋型ZK21+910-ZK21+939明洞ZK21+939-ZK21+945出口洞门长度70m29m(管棚32m)6m端墙式右线界脚隧道出口段围岩、衬砌及明洞长度统计表围岩级别级长度190m衬砌级别级浅埋型K21+881-K21911级浅埋型K21+911-K21+985明洞K21+985-K21+990出口洞门长度30m74m(管棚32
7、m)5m端墙式隧道出口端纵断面图如下:30二、水文情况1、地表水:隧址区有一小溪,该小溪于K21+800右侧100m处沿山沟由南向北于隧道进口左侧流入水田,水流量较大,枯季流量约为5LS,可满足农田灌溉和附近村民生活用水需要。另外,于ZK21+995左22m处有一泉眼QY26,常年有水,为基岩裂隙出水,枯季流量小,泉眼流量约0.2LS,丰季流量约为0.5 LS。隧道区其他地方内平时无地表水,仅在降雨季节,沟谷内有地表水径流,地表水量受大气降雨量大小影响较大。2、地下水:地下水类型主要为第四系松散层空隙水潜水、基岩裂隙水。结合地层岩性、空隙性、富水性等,将隧址区含水层划分为第四系松散层含水层、基
8、岩裂隙含水层。涌水量218.49 m3d ,隧道通过含水体段时单位出水量为0.188 m3dm。地下水质良好,对混凝土无腐蚀性。三、地质构造及地层岩性1、地质构造:本区域内的构造运动,主要由加里东运动,印支-燕山运动。其中加里东运动是最强烈的造山运动,形成了本区基本的褶皱构造形态,印支燕山运动次于前者,断裂运动表现明显,褶皱运动较弱。隧道区褶皱构造为老堡复式向斜的东冀,东竹向斜西侧,构造对路线影响小。寨准-泗里口-塘库逆断层(F1),呈北北东南南西,连续延伸约84km。断层产状倾向北西,倾角5070,断层特征:地层缺失、角砾岩、硅化、局部有矿化、破碎带宽10200m。寨准泗里口塘库逆断层(F1
9、)位于隧道线路展布方向西侧月1.1km,受其影响小。项目所在的地震动参数为:(1)地震动峰值加速度为0.05g;(2)地震动反应谱特征周期为0.35s。相应地震基本烈度度。2、地层岩性:隧道区大部分地段被第四系残坡积物覆盖,岩性为残坡积层(Q4el+dl)碎石土,基岩为震旦系中统富禄组(Z2f) 沉积碎屑岩组成,为强-中风化含砾砂质泥岩与含砾泥质砂岩。四、隧道出口洞口稳定性评价隧道出口位于山体斜坡上,洞口设计高程为266.32m和265.39m,左、右线隧道出口端地形坡度为47和37。地表大部被第四系残坡积碎石土覆盖,厚度约03.6m,结构松散。下伏基岩为强风化含砾砂质泥岩与含砾泥质砂岩,节理
10、裂隙很发育,岩体很破碎,结合性差,结构面间有泥质及岩屑充填,局部风化呈土状,岩质软,对洞室开挖稳定不利。岩层产状27659。洞口段的工程地质条件较差,边坡稳定性差。第三章、隧道贯通施工方案一、贯通总体方案截止2014年1月11日,左洞掌子面已开挖支护至ZK21+910,右洞掌子面已开挖支护至K21+826。根据界脚隧道施工组织,从进口端往出口段单向掘进,计划左洞先贯通,1.左洞掌子面开挖至ZK21+910处时,采取侧上导洞先行,掘进5m后停止掘进,封闭左洞掌子面,喷射C25混凝土5cm。并施做超前108管棚探孔1-2根,为出口端输送风、电、水。2.开挖出口端左洞边仰坡,并及时施做边坡防护,利于
11、洞口稳定。3.左洞出口套拱施工。4.左洞出口超前管棚施工(长32m)。5.从出口端向进口端单向掘进,在接近贯通8m时每循环打超前探孔以探明前方距贯通距离。6.在ZK21+915处,侧上导洞贯通。右洞贯通参照左洞,计划在K21+940处贯通,从出口段单向掘进。二、贯通前准备工作1、修建至出口的施工便道,沿路基大桩号方向,尽量扩大洞口段场地。2、组织出口边仰坡、套拱、超前管棚、初期支护的材料机械人员有序至出口端。3、洞口段级围岩浅埋型采用单侧壁导坑法开挖,分上、下导坑。4、隧道出口暗洞开挖前应完成以下工作:隧道进出口联测已完成,保证贯通后误差符合规范要求;出口洞顶的沉降观测点已布设完成并取得第一组
12、数据;洞顶截水沟已砌筑完成,洞口初步形成畅通的排水系统;洞口仰坡、边坡已做好防护。5、超前地质预报从进、出口两端各出具一份报告,洞内监控量测点,每掘进一循环监测一次。三、贯通施工控制测量1、地表平面控制为保证洞口投点的相对精度,平面控制网根据设计提供的控制点和实地地形情况加密布设精密控制网,洞口共布设三个精密控制点。地表控制网经过多级复测,复测无误后方可进行引线进洞的测量工作2、洞口间高程联测为保证隧道贯通误差精度,施工前与两洞口端按四等水准要求联测。3、洞口联系测量为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内,采用如下洞口控制测量方案:、在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后,在洞口埋设二个稳固的导
13、线控制点。、洞口附近在基础稳定处埋设24个水准点,与地表水准控制网组网观测及平差计算,以便于隧道进洞水准测量。4、测量方法及措施、地表平面控制测量用全站仪施测,建立导线控制网,并把隧道中线和横向轴线纳入控制网内以保证放样精度。、高程控制按四等水准施测。、洞内控制测量与地表平面控制测量按同等精度建网,施工中线测量使用全站仪。、具体要求贯通前测量队长负责组织地表平面控制测量、高程控制测量和洞内引线控制测量,准确地将导线点和水准点引到出口洞口附近。驻工区测量队负责隧道中线、高程测量。测量作业需按测规要求,原始记录齐全,测量资料整洁无误,各种计算工作必须由两人独立进行,对照无误后方可进行下一步工作。确
14、保贯通后,偏差在规范允许范围内。5、贯通测量5.1隧道贯通误差隧道贯通后,经贯通测量所得到的实际贯通误差,包括平面上的纵、横向贯通误差和方位角贯通误差以及高程上的贯通误差。这些资料不仅是隧道调整线地段确定施工中线的依据同时积累和研究不同测量技术条件下的贯通资料,对贯通理论及计算方法验证,确定贯通限差、改进测量设计以及为测量规范的修订都是极宝贵的。5.2隧道贯通误差估算 根据铁路工程测量规范TB10101-2009中的规定,隧道相邻两开挖洞口间高程路线长度小于5000米,一般主要针对横向贯通误差。规范规定:隧道相向开挖长度小于4km,地面导线对横向中误差的影响要求小于30mm,洞内导线对横向中误
15、差的影响要求小于40mm。界脚隧道贯通误差的估算,主要就地面、洞内导线对横向中误差的影响作估算。使用的测量仪器:采用徕卡TCR1201全站仪,测角精度1,测距精度1+1.5ppm。 (1)地面控制导线对横向中误差的影响地面导线对横向贯通误差的影响为My,横向中误差的估算公式如下:My=(my2+myl2)my=(m/)*(Rx2)myl=(ml/l)*(dy2)My三角锁测量误差影响所产生在贯通面上的横向中误差。my由于测角误差影响所产生在贯通面上的横向中误差。myl由于测边误差影响所产生在贯通面上的横向中误差。根据规范和现使用的测量仪器,公式中m和ml取值仪器标称精度(m=1,ml=1.5m
16、m),l=200m(四等导线平均边长)。(2)隧道内导线对横向中误差的影响洞内导线对横向中误的影响为My,横向中误差的估算公式如下:My=(my2+myl2)my=(m/)*(Rx2)myl=(ml/l)*(dy2)根据规范和现使用的测量仪器,公式中m和ml取值仪器标称精度(m=2,ml=2mm),l=100m(洞内导线平均边长)。5.3贯通误差测定方法(1)纵、横向贯通误差我们在隧道内主要采用导线法进行贯通误差的测定。在实际贯通点附近任选一点作为测量的贯通点,分别由隧道的进出口端的导线测出它的坐标,由进口端测得的为X进、Y进,由出口测得的为X出、Y出,由此算得实际贯通误差(线量)为: F=(
17、Y出-Y进)2+(X出-X进)2)如果是直线隧道统筹选定中线方向为x轴时,横向的贯通误差就为:(Y出-Y进);纵向贯通误差为:(X出-X进)。如果是曲线隧道,贯通面方向与实际贯通误差(线量)间有一夹角a,平面上的贯通误差的两个分量为:横向贯通误差:F*cosa纵向贯通误差:F*sinaa角按下式计算:a=artan(Y出-Y进)/(X出-X进)-E式中,E是贯通面方向的方位角,可根据贯通点在曲线上的位置算得,至于取方位角的正、反方向值由贯通误差(线量)所在象限而定。方位角贯通误差:用贯通导线将两端洞内导线联通后,对于同一方位边由两端算得的方位角之差即为方位角贯通误差。该误差是洞外和洞内测角误差
18、的总影响,隧道贯通后若再考虑洞外角度误差分配已经没有实际意义,洞内以衬砌地段的导线角也不宜再调整,顾及到方位角贯通误差一般不大,通常在几秒至一二十秒的范围内,故方位角贯通误差可忽略不计。(2)高程贯通误差由进、出口端的洞内高程点,分别进测至贯通点附近的高程点H,得到H点的两个高程H进和H出,两点的高程差(H出-H进)=f,即为高程贯通误差。四、监控量测4.1洞内监测围岩及支护状态观察:采用观测的方法,对围岩的岩性、岩质、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落、掉块现象、有无漏水等;初期支护状态包括喷层时候产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈等。观察分析,一一进行描述、记录,以此作为支护
19、参数选择的参考与量测等级选择的依据。拱顶下沉、周边位移及收敛量测应布置在同一断面,断面间距级围岩不得大于10m、级围岩不得大于5m。拱顶下沉量测测点布置在拱顶。周边位移量测以初期支护上个点的绝对位移为主,同时增加水平及斜向收敛量测,以便校核水平位移结果。拱顶下沉、周边位移及收敛量测在开挖后尽早进行,拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在12h内取得,其它量测读数在开挖24h内且在下一循环开挖前读取。测点应牢固可靠,易于识别,并注意保护,严防爆破损坏。4.2地表监测出口洞口段覆盖层薄,开挖后围岩难以自稳成拱,地表易沉陷,为了确保洞口浅埋段的施工安全,进行地表沉降监测。地表浅埋段设置地表观测点,观测点与洞
20、内量测点尽量布置在同一断面上,以便反映量测数据的关联性,地表量测断面间距为5m,每个量测断面上测点间距为2m,每日量测2次每日对观测数据进行统计分析,特别是洞口范围的洞内外监测数据,要进行综合分析,通过分析成果及时反映围岩下沉、收敛动态,正确指导施工,及时调整支护参数。五、出口洞口施工出口洞口开挖出口边、仰坡开挖防护出口洞口截排水出口洞口施工工艺流程图隧道贯通出口向进口方向暗洞掘进出口套拱、管棚1、施工工序 2、截水天沟施工2.1 明洞开工前应按照要求做好洞门截水天沟,避免雨水对明洞边坡的冲刷,根据地形情况,在洞口边仰坡开挖交界外侧大于5米处设置与地形相适应的截水沟,将边、仰坡以外区域的水流引
21、入到天然沟排走。截水天沟采用机械辅助人工分段开挖沟槽,人工辅助修整成型,且开挖尺寸符合设计要求;分段挂线浇筑。2.2 开挖的土石方按施工组织要求在弃碴场倾倒、存放,严禁弃碴危及边坡及其它建筑物稳定的地点,并不得影响运输安全及周边环保要求。2.3 天沟混凝土采用分两次浇筑的方式进行,先浇筑两侧墙混凝土,后浇筑底板混凝土。混凝土采用天泵泵送入模,插入式振动棒振捣。混凝土采用从低处向高处布料,布料分层厚度不大于0.3m;分层振捣密实。3、洞口开挖3.1 边坡开挖前,先调查边坡岩石的稳定性;对设计开挖线以内存在不安全因素的边坡,必须进行处理和采取相应的防护措施,清除洞口开挖范围内的树木、杂草和树根,检
22、查边、仰坡以上的山坡稳定情况,清除悬石、处理危石。3.2开挖前先测量放样,作好洞顶的截水沟,以防雨水汇入开挖的路堑内,造成浸泡。然后自上而下进行分层开挖,开挖时对边坡及碎落台预留30cm整修层,用人工进行刷坡并及时夯实整平成型,以保证边坡坡比的准确,坡面的平顺一致。 石方开挖爆破施工采用浅孔小台阶爆破,爆破后及时清除松动石块,用挖掘机挖装,自卸汽车运输,推土机清理现场,辅以人工配合用爆破中的细粒石子对坑凹部分进行找平填实,并按设计要求作出路堑横坡。3.3边仰坡开挖应采用松动控制爆破,光面爆破成型。3.4 爆破施工严格遵守国家有关规章制度。3.5 洞口开挖土石方全部外运作为弃方。4 临时边坡采用
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