大水二級路隧道施工方案一、工程概況1.1項目基本信息本隧道為大水二級公路控制性工程，采用分離式雙向四車道設(shè)計，單洞全長2025米，設(shè)計時速80km/h。隧道建筑限界凈寬10.25米，凈高5.0米，斷面形式為單心半圓拱+直墻式復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)。最大埋深206米，穿越三疊系中統(tǒng)雷口坡組地層，主要巖性為中厚層狀泥灰?guī)r夾頁巖，巖層傾角50～60°，節(jié)理裂隙發(fā)育。其中D1K27+390～D1K27+542段為淺埋偏壓段，覆蓋層厚度僅2～6米，屬Ⅴ級圍巖，施工難度較大。1.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載：公路-Ⅰ級結(jié)構(gòu)形式：復(fù)合式襯砌（初期支護+防水層+二次襯砌）圍巖分級：Ⅲ級（405m）、Ⅳ級（475m）、Ⅴ級（152m+30m）抗震設(shè)防烈度：Ⅵ度設(shè)計使用年限：100年防水等級：二級，襯砌結(jié)構(gòu)不允許滴漏，表面濕漬面積不大于總表面積的0.5%1.3工程重難點淺埋偏壓段施工：D1K27+390～D1K27+542段存在地形嚴(yán)重偏壓，需采取地表反壓回填與洞內(nèi)加強支護相結(jié)合的特殊措施洞口段施工：明洞長6米，邊仰坡穩(wěn)定性差，需做好截排水及坡面防護工程大斷面施工：車站段152米采用Ⅴ級圍巖大斷面設(shè)計，開挖跨度達14.5米，需控制圍巖變形防排水體系：需形成"堵、截、排、防"相結(jié)合的系統(tǒng)防水體系，確保運營期不滲不漏二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)采用項目經(jīng)理部-施工隊二級管理模式，設(shè)置5個專業(yè)施工隊：隧道開挖隊：120人，負(fù)責(zé)洞身開挖、出渣作業(yè)支護襯砌隊：100人，承擔(dān)初期支護及二次襯砌施工機電安裝隊：60人，負(fù)責(zé)風(fēng)水電及通風(fēng)照明系統(tǒng)路面工程隊：40人，承擔(dān)洞內(nèi)路面及溝槽施工附屬工程隊：50人，負(fù)責(zé)洞口工程及裝飾裝修2.2施工總體順序施工測量→洞口截排水→邊仰坡防護→管棚施工→洞身開挖→初期支護→防水層施工→二次襯砌→溝槽施工→洞內(nèi)路面→裝飾裝修→機電安裝→竣工清理2.3施工進度計劃總工期18個月，關(guān)鍵節(jié)點控制：洞口工程：開工后1個月完成洞身開挖：單洞平均月進尺120米，Ⅲ級圍巖段月進尺150米，Ⅴ級圍巖段月進尺60米二次襯砌：滯后開挖面30～50米，月施工長度80米路面施工：二次襯砌完成后2個月內(nèi)完成竣工驗收：第18個月末2.4資源配置機械設(shè)備：開挖設(shè)備：3臺三臂鑿巖臺車、2臺側(cè)卸式裝載機、15臺20t自卸汽車支護設(shè)備：4臺濕噴機、2臺管棚鉆機、3臺錨桿注漿機襯砌設(shè)備：2臺12m液壓襯砌臺車、3臺混凝土輸送泵輔助設(shè)備：3臺20m3空壓機、2套軸流風(fēng)機（功率110kW）材料儲備：鋼材：HRB400E級鋼筋5000t，I18～I25a工字鋼1200t水泥：P.O42.5級普通硅酸鹽水泥8000t防水材料：1.5mm厚EVA防水板30000㎡，止水帶1500m炸藥：2#巖石乳化炸藥300t，非電毫秒雷管5萬發(fā)三、主要施工方法3.1洞口工程施工3.1.1邊仰坡施工測量放線：按設(shè)計坡率1:1.25放出開挖輪廓線，自上而下分層開挖截排水系統(tǒng)：先施工洞頂截水溝（C25混凝土，斷面50×60cm），溝底縱坡2%，采用M7.5漿砌片石鋪底開挖支護：拱部以上明挖部分：人工風(fēng)鉆打眼，非電毫秒雷管起爆，預(yù)留20cm保護層人工清刷下半斷面：鑿巖臺車鉆孔，裝載機裝車，自卸車運輸防護措施：噴射C25混凝土10cm+φ6鋼筋網(wǎng)（20×20cm）+φ25中空錨桿（L=4m，間距1.2×1.2m梅花形布置）3.1.2洞門施工臨時明洞施工：架設(shè)3榀I20a工字鋼鋼支撐，間距60cm噴射C25混凝土形成臨時明洞結(jié)構(gòu)，厚度25cm施作φ108管棚（L=40m，環(huán)向間距40cm，仰角2°）超前支護明洞襯砌：由暗洞向洞口方向澆筑，伸入暗洞3～5m采用模板臺車整體澆筑，分段長度12m混凝土強度達85%后拆模，養(yǎng)護期不少于14d拱背回填：拱腳處采用7.5#漿砌片石回填上部采用碎石土分層夯實，每層厚度30cm，壓實度≥90%回填至拱頂以上1.5m后采用黏土封閉3.2洞身開挖施工3.2.1開挖方法選擇圍巖級別開挖方法循環(huán)進尺輔助措施Ⅲ級全斷面法3.0m局部錨桿Ⅳ級臺階法1.5m超前小導(dǎo)管（L=3.5m，φ42mm）Ⅴ級（小斷面）環(huán)形開挖預(yù)留核心土法0.5～0.8m大管棚+格柵拱架Ⅴ級（大斷面）CRD法0.5m雙層小導(dǎo)管+臨時支撐3.2.2鉆爆設(shè)計Ⅲ級圍巖全斷面開挖：周邊眼：φ42mm，間距50cm，抵抗線60cm，采用空氣間隔裝藥掏槽眼：φ42mm，深度3.5m，采用楔形掏槽，裝藥集中度0.8kg/m輔助眼：間距1.0m×1.0m，梅花形布置炸藥：2#巖石乳化炸藥，單循環(huán)炸藥用量約120kg起爆網(wǎng)絡(luò)：非電毫秒雷管起爆，周邊眼滯后掏槽眼100ms起爆Ⅴ級圍巖CRD法開挖：分4個導(dǎo)洞開挖，每個導(dǎo)洞循環(huán)進尺0.5m周邊眼間距40cm，光面爆破參數(shù)：不耦合系數(shù)1.5，線裝藥密度200g/m嚴(yán)格控制單段起爆藥量≤50kg，減少對圍巖擾動導(dǎo)洞開挖順序：左上→右上→左下→右下，后一導(dǎo)洞滯后前一導(dǎo)洞5m3.2.3出渣運輸運輸方式：Ⅲ、Ⅳ級圍巖：側(cè)卸式裝載機+15t自卸汽車Ⅴ級圍巖：小型挖掘機+5t自卸汽車運輸路線：洞內(nèi)采用雙車道錯車平臺（每200m設(shè)置1處，長20m，寬5m）出渣能力：確保單洞日出土量≥200m3渣場管理：棄渣場設(shè)置擋渣墻（高3m，頂寬1m）分區(qū)棄渣，分層碾壓，坡面植草防護3.3初期支護施工3.3.1噴射混凝土材料配合比：C25噴射混凝土，水泥:砂:碎石=1:2:2，水灰比0.45，摻加8%速凝劑施工工藝：潮噴法施工，初噴4cm（開挖后立即施作），復(fù)噴至設(shè)計厚度厚度：Ⅲ級8cm，Ⅳ級15cm，Ⅴ級25cm設(shè)備：TK961型濕噴機，工作壓力0.3～0.5MPa質(zhì)量控制：表面平整度D/L≤1/10（D為兩凸點間距離，L為長度）強度檢測：每100m3制作1組試塊，28d抗壓強度≥25MPa3.3.2錨桿施工參數(shù)設(shè)計：φ25中空注漿錨桿（L=3.5～4.5m），按1.2×1.2m梅花形布置注漿材料：1:1水泥砂漿，水灰比0.4～0.45，注漿壓力0.5～1.0MPa施工工藝：鉆孔→清孔→安裝錨桿→注漿→安裝墊板鉆孔深度≥桿長+5cm，孔徑≥桿體直徑+15mm質(zhì)量檢測：錨桿抗拔力要求≥150kN，每300根抽樣1組（3根）進行試驗3.3.3鋼支撐施工參數(shù)選擇：Ⅲ級圍巖：格柵拱架（間距1.2m）Ⅳ級圍巖：I18工字鋼（間距1.0m）Ⅴ級圍巖：I20a工字鋼（間距0.6m）施工要點：底部設(shè)C20混凝土墊塊（10×20×32cm）每榀鋼拱架設(shè)4根φ25鎖腳錨桿（L=4m）連接板采用10mm厚鋼板，螺栓連接（M20×80mm）安裝偏差：高程±5cm，中線±3cm，垂直度±2°，安裝后及時噴射混凝土覆蓋3.4二次襯砌施工施工時機：圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定后施作，拱腳水平相對凈空變化速度≤0.2mm/d模板體系：12m液壓整體式模板臺車，走行軌距1.435m，面板厚度12mm混凝土施工：C30防水混凝土，抗?jié)B等級P8配合比：水泥:砂:碎石:水=1:1.8:2.8:0.42，摻加粉煤灰和聚羧酸減水劑澆筑方式：分層對稱澆筑，每層厚度≤30cm，振搗采用插入式振搗棒（直徑50mm）養(yǎng)護：灑水養(yǎng)護14d，強度達85%以上方可拆模施工縫處理：環(huán)向施工縫：設(shè)置中埋式止水帶（φ10cm）+遇水膨脹止水條（20×30mm）縱向施工縫：設(shè)置鋼板止水帶（300×3mm），涂刷界面劑四、特殊段施工技術(shù)4.1淺埋偏壓段施工（D1K27+390～D1K27+542）4.1.1地表處理反壓回填：偏壓側(cè)填筑5m厚碎石土，分層夯實（壓實度≥93%），頂面寬度10m深孔預(yù)注漿：φ90mm鉆孔，間距3m梅花形布置，注漿深度至開挖線以下2m注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'注漿壓力：初壓0.5MPa，終壓1.2MPa地表排水：增設(shè)截水溝及急流槽，采用C25混凝土澆筑，斷面40×50cm4.1.2洞內(nèi)加固超前支護：雙層φ42小導(dǎo)管（L=5m，環(huán)向間距30cm，外插角5°/10°）臨時橫撐：每2榀鋼拱架增設(shè)1道I18臨時橫撐，采用法蘭連接鎖腳錨桿：采用φ25中空錨桿（L=6m），每側(cè)4根/榀，注漿壓力1.0MPa開挖方法：三臺階七步開挖法，循環(huán)進尺0.5m，及時封閉成環(huán)，每循環(huán)作業(yè)時間控制在12h內(nèi)4.2斷層破碎帶施工超前地質(zhì)預(yù)報：采用地質(zhì)雷達+超前鉆探（30m/循環(huán)），查明破碎帶范圍及富水性支護措施：縮短循環(huán)進尺至0.5m，加密鋼拱架（間距0.5m）超前注漿加固：φ50小導(dǎo)管（L=6m），水泥-水玻璃雙液漿臨時仰拱：每循環(huán)施作5m臨時仰拱，采用C25混凝土澆筑，厚度30cm監(jiān)控量測：加大監(jiān)測頻率（1次/天），當(dāng)變形速率超過5mm/d時暫停開挖，加強支護4.3巖爆防治措施超前應(yīng)力釋放：掌子面鉆設(shè)卸壓孔，孔徑50mm，深度5～8m，間距1.5m，呈梅花形布置爆破控制：采用光面爆破，減少單循環(huán)進尺至1.5～2.0m，增加炮孔數(shù)量，減少單孔裝藥量主動防護：巖爆發(fā)生后立即清除危石，噴射5cm厚混凝土封閉巖面安裝φ22mm預(yù)應(yīng)力錨桿（預(yù)緊力50kN），間距1.0×1.0m掛設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)（內(nèi)層φ8mm@10×10cm，外層φ12mm@15×15cm）五、防排水施工5.1防水系統(tǒng)5.1.1防水層施工基面處理：噴射混凝土表面平整度D/L≤1/10，凹陷處采用同級混凝土找平尖銳物打磨處理，轉(zhuǎn)角處做成圓?。ò霃健?cm）防水層結(jié)構(gòu)：緩沖層：400g/m2無紡布，采用專用膠黏劑固定，搭接寬度5cm防水層：1.5mm厚EVA防水板，幅寬2m，無釘鋪設(shè)工藝搭接工藝：搭接寬度10cm，雙縫熱熔焊接，焊接溫度180～200℃充氣檢測：壓力≥0.2MPa，保持15min，壓力下降≤10%為合格5.1.2止水帶施工中埋式止水帶：安裝位置居中布置，固定間距≤50cm，采用鋼筋卡固定接頭采用熱熔焊接，搭接長度10cm，焊接后進行拉伸試驗遇水膨脹止水條：施工縫表面清理干凈，涂刷界面劑止水條采用搭接連接，搭接長度5cm，安裝后立即澆筑混凝土5.2排水系統(tǒng)5.2.1洞內(nèi)排水雙側(cè)水溝：C25混凝土，斷面40×50cm，坡度2‰，采用預(yù)制混凝土蓋板中心排水溝：φ300mm鋼筋混凝土管，設(shè)置于仰拱填充層內(nèi)，壁厚8cm排水盲管：環(huán)向盲管：φ50mm，HDPE雙壁波紋管，每10m設(shè)1道，沿拱墻環(huán)向布置縱向盲管：φ100mm，設(shè)置于水溝底部，坡度與線路坡度一致連接方式：三通連接，采用土工布包裹5.2.2洞口排水洞頂截水溝：距邊仰坡頂5m處設(shè)置，C25混凝土澆筑，斷面50×60cm洞口排水溝：與截水溝連接，采用M7.5漿砌片石砌筑，斷面40×50cm急流槽：設(shè)置于洞口邊仰坡底部，C25混凝土澆筑，坡度30°，底部設(shè)消能設(shè)施5.3注漿防水超前帷幕注漿：在富水?dāng)鄬悠扑閹Р捎忙?0小導(dǎo)管（L=6m），環(huán)向間距30cm注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，注漿壓力1.0～1.5MPa注漿范圍：開挖輪廓線外5m，形成止水帷幕回填注漿：二次襯砌完成后進行，采用φ42mm注漿管，間距3×3m梅花形布置注漿材料：1:1水泥砂漿，注漿壓力0.3～0.5MPa單孔注漿量：按V=πr2L×n計算（r為擴散半徑，L為注漿長度，n為孔隙率）六、監(jiān)控量測6.1必測項目洞內(nèi)外觀察：掌子面地質(zhì)狀況：每日記錄巖性、節(jié)理、涌水情況初期支護觀察：檢查噴射混凝土開裂、鋼拱架變形情況周邊位移：采用JSS30A型數(shù)顯收斂計，精度0.01mm測點布置：距開挖面≤2m處埋設(shè)，每50m設(shè)1個斷面量測頻率：前15d1次/天，15～30d1次/2d，30d后1次/周拱頂下沉：采用水準(zhǔn)儀配合鋼尺進行量測，測點位于拱頂中心量測頻率與周邊位移相同，當(dāng)拱頂下沉速率＞3mm/d時加密監(jiān)測6.2選測項目圍巖體內(nèi)位移：采用多點位移計，鉆孔直徑110mm，深度5～10m，布置于隧道拱頂、拱腰、邊墻位置錨桿軸力：采用鋼筋應(yīng)力計，安裝于錨桿中部，每斷面布置3～5個測點支護應(yīng)力：采用混凝土應(yīng)變計，埋設(shè)于噴射混凝土內(nèi)部，量測頻率每周1次6.3數(shù)據(jù)處理與反饋數(shù)據(jù)處理：繪制位移-時間曲線，采用回歸分析預(yù)測最終位移當(dāng)出現(xiàn)以下情況時及時調(diào)整施工參數(shù)：周邊位移速率＞5mm/d拱頂下沉速率＞3mm/d位移累計值達到預(yù)留變形量的80%位移-時間曲線出現(xiàn)反彎點信息反饋：量測數(shù)據(jù)每日報送監(jiān)理工程師，每周形成分析報告根據(jù)量測結(jié)果優(yōu)化支護參數(shù)，如Ⅳ級圍巖初期支護厚度可由25cm調(diào)整為30cm，錨桿長度由3m加長至4m七、質(zhì)量安全控制7.1質(zhì)量管理質(zhì)量目標(biāo)：分項工程合格率100%，優(yōu)良率95%以上，杜絕重大質(zhì)量事故管控措施：原材料控制：實行"二維碼"追溯管理，每批材料經(jīng)檢測合格后方可使用工序控制：執(zhí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），監(jiān)理驗收合格后方可進入下道工序試驗檢測：建立工地試驗室，混凝土試塊每100m3留置1組，抗?jié)B試塊每500m3留置1組7.2安全管理安全目標(biāo)：杜絕重傷及以上事故，輕傷頻率控制在3‰以內(nèi)專項措施：洞口設(shè)置門禁系統(tǒng)，出入登記，洞內(nèi)每50m設(shè)應(yīng)急照明爆破作業(yè)：嚴(yán)格執(zhí)行"一炮三檢"制度，警戒距離≥300m通風(fēng)防塵：采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)量≥3m3/min·人，粉塵濃度≤2mg/m3用電安全：洞內(nèi)采用TN-S接零保護系統(tǒng)，每100m設(shè)應(yīng)急配電箱應(yīng)急管理：編制應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急物資（擔(dān)架2