千门山隧道出洞施工方案
一、隧道概况
千门山隧道位于安徽省宣城市泾县昌桥乡龙桥村,低山丘陵区,山体自然坡度15°-40°,植被非常发育,为灌木和竹林。为双线隧道,线间距为5.0m,隧道全长311.85m,起讫里程分别为DK182+262.65~DK182+574.5。本隧道位于直线上,最大埋深31m。隧道纵坡设置:为单面上坡,坡度为15.255‰。本隧道Ⅴ级围岩201.85m,Ⅳ级围岩110m。明挖法施工段有DK182+262.65~DK182+320、DK182+535~DK182+574.5,共两段96.85m;暗挖段有215m。明洞洞门采用帽檐斜切式洞门,洞口明挖段回填后采用方格骨架植草防护。
二、隧道地质水文情况
隧道施工从出口向进口单向掘进,DK182+350-DK182+320围岩级别为Ⅴ级;剩余为单压式明洞39.35m,帽檐斜切式洞门18m。
DK182+350-DK182+262.65设计围岩级别均为Ⅴ级,表层为Qe1+d1含砾粉质粘土,褐黄色,硬塑;下伏为Sf泥质粉砂岩;强风化,呈碎块状,节理裂隙发育;其中DK182+280-DK182+320附近穿越断层F1,岩性为断层角砾岩,节理裂隙发育,岩体破碎,为中等富水区,地下水主要为孔隙水,较发育。
三、隧道围岩级别及衬砌型式
根据合福铁路安徽段HFZQ—5标[隧](变)纪[2011]三航局--020号,经实地踏勘,隧道进口DK182+310- DK182+320段位于冲沟附近,右侧拱腰覆盖层较薄,纵向为缓坡段,地势上升不明显;导向墙DK182+310处经实地放样后显示右侧基脚靠近自然坡面,地形偏压,不利于导向墙的稳定;表层为含砾粉质粘
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土,土质较松散,右侧管棚注浆过程中易产生漏浆。将千门山隧道进口明暗分界里程由原设计DK182+310变更为DK182+320。DK182+310- DK182+320段由原设计暗洞Vc级衬砌变更为明洞。
DK182+350-DK182+320,围岩为Ⅴ级,衬砌为Ⅴc,采用HW175型钢,间距0.6m,双层小导管(Φ42,环向间距0.4m,长4.5m),采用四步CD开挖工法施工。
其中DK182+340-DK182+320 采用超前长管棚进行预支护处理。
三、施工情况
由于千门山隧道进口受到地形限制,山高路陡,材料运输困难,故采用由出口向进口施工单向掘进施工方案,目前上台阶已开挖支护至DK182+385里程IV级围岩段,中台阶、下台阶、仰拱、拱墙二次衬砌,同时跟进。
四、出洞方案
现千门山隧道出口开挖工法为三台阶临时仰拱法,当上台阶单向开挖掘进至进口DK182+350里程时,根据设计改为四步CD法施工,(见03图),出洞方案导洞充分利用四步CD开挖工法中的1部,1部开挖掘进至进口里程DK182+320时出洞,然后利用1部洞室铺设风、水、电线路,解决出口导向墙、大管棚施工用风、水、电及材料运输。当进口导向墙、大管棚施工完成并达到设计强度90%时,按四步CD法从出口向进口扩挖,直到完成为止。
(一)、导洞贯通施工(四步CD法1部)
1、当掌子面开挖里程至DK182+340时开始施作1部导洞; 2、首先要在中隔墙位置施作φ25超前中空锚杆,L=4.5m,间距0.4*3.2m(环*纵);
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3、开挖完成后,逐步施作导坑周边的主体机构的初期支护和中隔壁临时支护,首先进行初喷混凝土,初喷混凝土厚度为4cm,初喷完成后立即进行网片施工,然后立设型钢拱架、中隔壁和临时仰拱。拱架采用HW175型钢弯制,中隔壁与临时仰拱采用I18工字钢弯制。(具体拱架大样图见01、02、03、04、05图),最后进行混凝土复喷至设计厚度。
a、喷射混凝土采用湿喷工艺。初喷前将开挖面进行清理,对松动岩体进行处理,处理完成后进行初喷混凝土施工。
b、网片施工时必须保证张张网片的搭接,搭接长度为1~2个网格。搭接可用绑扎或焊接。网片施工时必须密贴初喷混凝土。
c、根据技术人员给定中线高程点,人工立设拱架。钢架间距允许偏差+100mm,钢架垂直度允许偏差+2°。拱架底部应加设垫块。立设拱架时,拱架拱脚必须立设在坚实的土体上。
d、钢架立设完成后,通知现场技术人员,对钢架进行复核,钢架立设合格后,进行拱架固定工作(既焊接连接筋工作以及锁脚钢管施工)。连接筋与拱架焊接时必须采用满焊,不得进行点焊焊接。连接筋与连接筋的搭接需满足钢筋施工规范。即单面焊接焊缝长度大于10倍的钢筋直径,双面焊接焊缝长度大于5倍的钢筋直径。锁脚钢管施工时,钢管必须设U型卡与拱架焊接牢固。
e、进行复喷混凝土前,仔细检查一遍拱架螺栓是否上紧。
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