1、威魯一級(jí)煤炭專(zhuān)用公路三岔箐1#隧道明洞暗做施工方案宏峰集團(tuán)（福建）有限公司威魯一級(jí)公路LJ01標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部三岔箐1#隧道明挖暗做施工方案一、工程概況1、地質(zhì)及設(shè)計(jì)情況三岔箐1#隧道隧址區(qū)主要為構(gòu)造剝蝕中低山河谷、斜坡地貌，地形起伏較大，斜坡表層上覆含碎石粘土，下伏泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，泥灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化較厚、碎石粘土較薄。地下水類(lèi)型為覆蓋層孔隙水、基巖裂隙水和巖溶水，地下水位受地形地層巖性控制，起伏不大，不給來(lái)源主要是大氣降水。三岔箐1#隧道明洞段為山間溝谷，洞身上部為一沖溝，勘探時(shí)測(cè)溝內(nèi)無(wú)水，沿洞身長(zhǎng)度約15m，沿洞身橫向?qū)捈s14m。設(shè)計(jì)資料顯示，ZK0+976ZK0+996段洞身主要穿越全強(qiáng)風(fēng)化層

2、，淺埋段洞頂分布有沖溝，圍巖易坍塌，地表易發(fā)生變形下陷。設(shè)計(jì)施工工法采用明挖法。2、隧道主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)三岔箐1#隧道為雙向四車(chē)道一級(jí)公路隧道，設(shè)計(jì)時(shí)速60km/h，隧道凈寬9.75m，凈高5.0m，檢修道凈高2.5m，最大開(kāi)挖面積95.5m3，圍巖分類(lèi)以類(lèi)為主，地質(zhì)情況復(fù)雜多變。3、施工勘探情況通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)鉆機(jī)勘探，ZK0+976ZK0+996段洞頂覆蓋層最小裸露在外厚度3.619m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)鉆探剖面圖顯示，淺埋段洞頂覆蓋地層為淤泥層和礫砂巖層，其中松軟覆蓋層層厚12m，礫砂巖層厚約1m。隧道邊墻拱腰以下為整體性較好的砂巖層，強(qiáng)弱風(fēng)化。洞頂?shù)乇碛袥_溝無(wú)明顯的地表水流。此段地質(zhì)情況較差,成拱能

3、力差,極易坍塌、下陷,暗挖法圍巖難以圍護(hù)。鉆探橫斷面：4、施工方案比選明挖法和暗挖法兩種施工方案在淺埋隧道施工中各有優(yōu)勢(shì),為了決定最佳方案,可通過(guò)從外部環(huán)境、建筑技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全、工期方面分析比較兩方案的優(yōu)越性。4.1明挖法的主要不利因素4.1.1明洞開(kāi)挖的目的,主要是避免暗洞施工時(shí)出現(xiàn)的坍塌冒頂、邊墻失穩(wěn)等災(zāi)害。由于隧道位于溝谷間凹地,隧道洞頂有一沖溝，匯水量不大，明挖法施工通過(guò)該沖溝，進(jìn)行隧道明挖施工前需將沖溝四周地表水進(jìn)行引排，因設(shè)計(jì)有考慮施工時(shí)的排水問(wèn)題,開(kāi)挖后水的災(zāi)害依然存在,特別是雨水季節(jié),排水成為主要問(wèn)題。4.1.2根據(jù)設(shè)計(jì)資料，明洞段地質(zhì)情況復(fù)雜，ZK0+976ZK0+996段

4、采用明挖法最大開(kāi)挖深度達(dá)10m，明洞開(kāi)挖,對(duì)周邊山體的擾動(dòng)較大,如果處理不當(dāng),極易引起邊仰坡及山體失穩(wěn),發(fā)生邊仰坡、山體滑坡、坍塌，對(duì)施工安全和進(jìn)度影響較大。4.1.3從施工現(xiàn)場(chǎng)情況看,該段開(kāi)挖對(duì)周邊的環(huán)境影響很大，植被大量破壞；為倒運(yùn)明挖的土石方，需要征用大量耕地修建便道。4.1.4作業(yè)場(chǎng)地狹窄,明洞開(kāi)挖深度達(dá)10m，土石方開(kāi)挖量約計(jì)5200方，施工難以開(kāi)展,大量的土石方開(kāi)挖倒運(yùn)困難。4.1.5明洞開(kāi)挖襯砌需在暗洞開(kāi)挖至明挖段方可施工，對(duì)工期影響較大。4.2施做套拱明洞暗做（暗挖法）優(yōu)點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)查資料及工期進(jìn)度安排情況，通過(guò)ZK0+976ZK0+996淺埋明洞段沖溝時(shí)為旱季，沖溝枯水期

5、，有利快速組織現(xiàn)場(chǎng)施工。4.2.1隧道暗洞開(kāi)挖至明洞段前，可以提前施工明挖段洞身套拱，易于施工操作，并有利施工安全和保證施工進(jìn)度。4.2.2對(duì)周邊環(huán)境影響較小，減少征地和植被破壞，對(duì)原地形地貌破壞較小,對(duì)山體的擾動(dòng)也較小,有利于山體的穩(wěn)定。4.2.3套拱完成前,可以按照設(shè)計(jì)要求先期做好地面截排水溝,減少地表水對(duì)套拱施工和隧道暗挖造成的影響。4.2.4可節(jié)約投資約*萬(wàn)元。通過(guò)對(duì)兩種施工方案的比較，施做套拱明洞暗做（暗挖法）比明挖法具有明顯的優(yōu)勢(shì),減少了對(duì)山體的擾動(dòng)及對(duì)環(huán)境的破壞影響,縮短了工期,減少了投資等,所以確定通過(guò)變更手續(xù)采用施做套拱明洞暗做（暗挖法）進(jìn)行淺埋段的施工。5、施工技術(shù)方案及控

6、制措施5.1.1施工截水天溝及邊坡防護(hù)正式施工之前，清表清軟土，劃定施工范圍，并做好地表水的防排措施，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，在開(kāi)挖線(xiàn)之外不小于5米范圍內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的平臺(tái)，每級(jí)平臺(tái)上設(shè)置截水溝，順邊坡流下的雨水可隨截水溝排走，防止陰雨天氣時(shí)雨水對(duì)邊坡范圍內(nèi)沖刷及隧道主體浸泡，對(duì)巖體等基礎(chǔ)承載力造成影響。本段施工盡量選擇避開(kāi)雨季施工。對(duì)施工劃定范圍內(nèi)邊坡進(jìn)行錨桿加固，網(wǎng)噴C25砼防護(hù)。采用22砂漿錨桿，L=4m，間距1.51.5m梅花形布置，C25砼網(wǎng)噴10cm厚，鋼筋網(wǎng)6網(wǎng)格間距2020cm。5.1.2超前預(yù)支護(hù)由于進(jìn)出套拱的過(guò)度段處為圍巖薄弱段，所以施工套拱前在套拱兩端結(jié)合套拱鋼架采用雙層超前小導(dǎo)管

7、并注漿進(jìn)行預(yù)支護(hù)。小導(dǎo)管安設(shè)采用鉆孔打入法，鉆孔孔徑比鋼管直徑大35mm。雙層小導(dǎo)管技術(shù)參數(shù)：50熱軋無(wú)縫鋼管，L=5m，壁厚5mm；環(huán)向間距30cm；外插角分別采用40和510交錯(cuò)布置；50熱軋無(wú)縫鋼管前端加工成錐形，尾端預(yù)留不小于30cm止?jié){段，鋼管前部鉆注漿孔，孔徑10mm，孔間距15cm，梅花形布置，水泥漿水灰比為1:1(重量比)或據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)確定；注漿壓力為0.51.0MPa。5.1.3套拱施工（1）技術(shù)方案套拱鋼架采用I18型鋼，縱向間距60cm，采用22鋼筋縱向連接，環(huán)向間距100cm，套拱拱身現(xiàn)澆100cm厚C25砼。套拱兩端施作寬150cm，厚100cm的大拱腳。套拱環(huán)向長(zhǎng)度根

8、據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形地質(zhì)及施工情況進(jìn)行調(diào)整，拱腳嵌入巖石深度不小于50cm，確保施工安全。套拱拱腳與巖面連接采用50鎖腳鋼管并注漿，鋼管長(zhǎng)L=5.0m，間距60cm50cm（橫向縱向），鋼管露頭嵌入套拱內(nèi)50cm，并于鋼架焊成一體，確保套拱澆筑后與巖面牢固連接。套拱以下初期支護(hù)參數(shù)為：I18型鋼鋼架，縱向間距60cm，22砂漿錨桿，L=4.0m，間距1.0m（環(huán)）1.0m（縱），8鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距2020cm，噴射28cm厚的C30砼支護(hù)。采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，二襯為厚45cm的C30鋼筋砼。套拱的型鋼鋼架可與暗洞段初期支護(hù)焊接相連為一體。套拱方案圖：（2）施工工藝測(cè)量放樣精確測(cè)量，放樣出線(xiàn)路中線(xiàn)、相

9、關(guān)高程等參數(shù)。準(zhǔn)確開(kāi)挖出套拱基礎(chǔ)。裝模模板采用定型模板組合拼裝而成，型鋼拱架作為內(nèi)側(cè)模板支模，內(nèi)外模版間用對(duì)拉螺桿及木楞固定。模板拼裝接縫嚴(yán)密，平整度及尺寸角度符合要求。架立鋼架鋼架按要求彎制，進(jìn)行1：1大樣試拼裝合格后安裝鋼架。拱腳落在牢固基礎(chǔ)上，并且垂直于隧道中線(xiàn)架設(shè)，上下左右偏差及垂直度等誤差符合驗(yàn)標(biāo)要求，鋼架盡可能多的與鎖腳鋼管露頭進(jìn)行焊接。澆筑砼砼澆筑自下而上分層澆筑，約30cm一層，每層砼在前一層初凝前澆筑及振搗，防止損害先澆筑的砼，5.1.4三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法（設(shè)I18型鋼臨時(shí)仰拱）施工（1）施工工法該淺埋明洞段采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法（設(shè)I18型鋼臨時(shí)仰拱），拱部人工風(fēng)鎬配合機(jī)械開(kāi)挖

10、（需要爆破開(kāi)挖處嚴(yán)格控制爆破強(qiáng)度），臺(tái)階長(zhǎng)度為46m，挖掘機(jī)翻至下臺(tái)階裝車(chē)運(yùn)輸，開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺為0.6m。開(kāi)挖過(guò)程中，左右兩側(cè)掌子面交替錯(cuò)開(kāi)掘進(jìn)，錯(cuò)開(kāi)間距23m。（2）初期支護(hù)初期支護(hù)嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求，緊跟掌子面施作。為防止上臺(tái)階鋼架在封閉成環(huán)前下沉，根據(jù)施工情況在可上臺(tái)階及中臺(tái)階鋼架底部左右各設(shè)2根503.5mm鎖腳錨管并注漿，錨管長(zhǎng)5m。（3）縱向托梁為防止鋼架內(nèi)斂收縮變形過(guò)大，導(dǎo)致下沉，故在鋼架拱腳處縱向設(shè)置I22a型鋼作為縱向托梁，縱向托梁與鋼架焊接，高度基本與臺(tái)階平齊。5.1.5超前地質(zhì)預(yù)報(bào)為確保淺埋地段施工安全，在加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)（地表沉降、水平凈空收斂、拱頂沉降等）及地下水、地表水的發(fā)育流向情況同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行追蹤勘察，采用長(zhǎng)距（TSP）,中、短距(超前水平鉆孔、地質(zhì)圍巖描述)等超前地質(zhì)預(yù)報(bào)配合的措施，為施工提供準(zhǔn)確的監(jiān)控量測(cè)和地質(zhì)預(yù)報(bào)信息，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理分析，用以指導(dǎo)施工。5.1.6監(jiān)控量測(cè)在前期監(jiān)控量測(cè)的基礎(chǔ)上，在洞內(nèi)及地表以5m為一個(gè)斷面采取加密布點(diǎn)監(jiān)控。對(duì)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果繪制成圖譜進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，及時(shí)掌握圍巖的變化情況。5.1.7二襯施工為確保施工安全，淺埋段開(kāi)挖