[河南]长大黄土隧道工程施工方案(CRD法 CD法 台阶法)

3.隧道工程

标段隧道共计19942延米/9座,主要分布在XX市XX至XX市XX乡之间,其中最长的XX隧道(5840m)、次长的XX隧道(4830m)和XX隧道(4209m)及XX隧道(3368m)是重点控制隧道。

全标段隧道统计表

隧道名称 XX隧道 XX隧道 XX隧道 XX隧道 XX隧道 XX隧道 XX隧道 XX明洞 XX隧道 合计 隧道长度分类 3000m<L≤6000m 3000m<L≤6000m 500m<L≤1000m L≤500m L≤500m 3000m<L≤6000m 3000m<L≤6000m L≤500m L≤500m 单位 m m m m m m m m m m/座 数量 4830 5840 537 365 150 3368 4209 260 383 19942/9 备注 DK45+900~DK50+730,含1个斜井 DK51+080~DK56+920,含1个斜井 DK57+220~DK57+757 DK59+320~DK59+685 DK59+965~DK60+115 DK63+332~DK66+700,含1个斜井 DK67+456~DK71+665,含1个斜井 DK144+600~DK144+860 DK155+550~DK155+933 3.1.施工方案

以不影响桥梁运架及无碴轨道施工的原则组织隧道施工,重点隧道率先开工。 隧道按喷锚构筑法进行施工,网构、锚喷联合支护,加强量测监控和地质预报,及时反馈,及时修正,实现信息化施工,二次衬砌适度紧跟,加强隧底结构,仰拱及填充整幅分次进行。

3.1.1.总体隧道施工方案

以“早预报、超前护、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测,安全第一,质量第一,步步为营,稳扎稳打”为总原则,进行隧道施工。

隧道通过地层均为Ⅲ~Ⅴ级岩石及新、老黄土地层。岩石隧道开挖采用多功能作业台架配风钻钻眼,光面弱爆破;软弱围岩石采用多功能作业台架配附风钻钻眼,松动微震爆破;黄土地层隧道采用人工配合小型挖掘机开挖。Ⅲ级围岩一般采用台阶法开挖;Ⅳ、Ⅴ级围岩及黄土段采用三台阶临时仰拱法、弧形导坑法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法开挖。出碴采用无轨运输,轮行侧卸式装载机装碴,重型自卸汽车运碴。

网构锚喷初期支护按“初喷—锚、网、架—复喷”的顺序施工。喷砼采用湿喷工艺;

锚杆采用作业台架配附风钻钻孔,机械配合人工安装锚杆,注浆机灌浆;钢架和钢筋网采用洞外预制,汽车运至洞内人工拼装。

仰拱、填充采取超前全幅分次施工方案,黄土地层及Ⅳ、Ⅴ级围岩地段仰拱紧跟开挖作业面及时封闭成环,Ⅲ级围岩地段适度落后开挖面施做。为保证砼质量,采用栈桥方式确保洞内运输通畅。

防水板利用多功能台架,采用热合双焊缝连接,无钉铺设。二次衬砌采用12m~15m全断面液压模板台车施工,自动计量拌合站生产砼,轮胎式砼运输车运输,拖拉式地泵泵送入模,附属洞室采用组合模板施工。

隧道穿越断层破碎带、进出口黄土地层、陷穴地层、采空区等不良地层,施工中把超前地质预报纳入施工工序,建立以地质工作为先导、以量测数据为依据的信息化施工管理体系,根据预报结果采取相应的处理措施,制定可靠的处理方案和技术措施,发现围岩级别与设计不符时,及时提出设计变更,确保施工安全和不留隐患。

结合地形条件及工期安排,1000m及以上的中、长隧道采取双向或多向同时掘进,1000m以下的中、短隧道采取单口掘进。

由于采取无轨运输方案,单向掘进最长2370m左右,通过风量计算均采用压入式通风,保证洞内有足够新鲜空气。

隧道顺坡施工采用自然排水,反坡施工采用机械排水,黄土段隧道设置排水管或浆砌排水沟,洞外设污水处理池,经过净化处理达标后排放。

3.1.2.重点隧道施工方案

⑴XX隧道(DK51+080~DK56+920)

该隧道全长5840m,进口位于直线段,洞身有出口位于左偏R=9000m曲线上,全隧道设计纵断面以3.1‰坡度的下坡;洞身多处浅埋,进出口段各200多米为黄土地层,在DK55+230右侧处设一座斜井,与线路西安方向平面夹角60°,斜井斜长241.05m,最大纵坡10%。

该隧道地形地貌为剥蚀丘陵与丘间谷地相间,地势起伏较大,地表覆有厚层黄土,冲沟发育,隧道主要地质情况为粘质黄土、长石石英砂岩、泥岩,不良地质主要为F1和F2断层,地表及地下水均不发育。

该隧道进口、出口和斜井口均具备施工条件,安排3个工作面同时施工,斜井从出口往进口方向单向施工,均采用无轨运输方式。

Ⅴ级及黄土地段采用CRD法,由人工配合小型挖掘机开挖,严禁放炮,Ⅳ级采用CD法或三台阶临时仰拱法,由多功能作业台架配风钻钻孔,松动微震爆破,Ⅲ级采用台阶法,由多功能台架配风钻钻孔,光面弱爆破,出碴采用轮式侧卸装载机装,大型自卸汽车运,正洞配3台15m长衬砌台车施做二次衬砌。斜井洞身施工采用多功能作业台架配风钻钻孔,光面弱爆破,装载机装碴,自卸汽车运输,衬砌采用型钢支架、配组合钢模板、砼泵送入模,每循环长9m。F1和F2断层均穿越Ⅳ级岩石,分别采用弧形导坑法和三台阶临时仰拱法施工。

⑵XX隧道(DK45+900~DK50+730)

该隧道全长4830m,进口~DK47+874.81段位于右偏R=9000m的曲线上,其余段位于直线上,隧道自进口~DK46+400段以20‰的坡度上坡,自DK46+400~出口段以3‰的坡度上坡;进口段为浅埋黄土地段,洞身有一处浅埋段,在DK48+500右侧处设一座斜井,与线路郑州方向平面夹角70°,斜井斜长195.9m,最大纵坡10%,隧道主要地质情况为粘质黄土、碎石土、泥岩、砂岩、长石石英砂岩,不良地质主要为F1、F2断层和F3节理密集带,地表水总体不发育,地下水不大发育。

该隧道进口、出口和斜井口均具备施工条件,安排3个工作面同时施工,斜井从出口往进口方向单向施工,均采用无轨运输方式。

Ⅴ级及黄土地段采用CRD法或CD法,由人工配合小型挖掘机开挖,严禁放炮,Ⅳ级洞口段采用CD法,洞身段采用弧形导坑法或三台阶临时仰拱法,由多功能作业台架配风钻钻孔,松动微震爆破,Ⅲ级采用台阶法,由多功能台架配风钻钻孔,光面弱爆破,出碴采用轮式侧卸装载机装,大型自卸汽车运,正洞配3台15m长衬砌台车施做二次衬砌。斜井洞身施工同XX隧道斜井施工。F1和F2断层及影响带采用CRD法,F3节理密集带采用CD法。

⑶XX隧道(DK67+456~DK71+665)

该隧道全长4209m,进口~DK70+408.56段位于右偏R=10000m的曲线上,出口段DK71+554.22~DK71+665段位于左偏R=10000m的曲线上,其余段位于直线上,全隧道纵断面以-4.4‰的坡度下坡;洞身最小埋深约12m,最大埋深约110m,在DK68+700~DK69+000段两次下穿310国道,且地表有多处建筑物,线路还下穿国家一级文物保护区永定陵边缘,沿线多窑洞或坑穴。隧道进出口各有一定长度的黄土地段,洞身位于全风化~弱风化砂岩、粉砂岩中,不良地质主要F1、F2和F3断层破碎带,地表及地下水均不发育。

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