玉蒙铁路第一合同段云铁项目承接施工的小兴寨隧道,设计中心里程DK7+465,全长370米(DK7+280~DK+650),为新建单线隧道,线路平面由78.68米曲线和 291.32米直线组成,曲线为右转,半径2000米,缓和曲线长度90米,隧道曲线部分位于第二段缓和曲线上,线路坡度 21.4 ‰上坡,DK7+280~DK7+327为Ⅴ级浅埋地震设防,隧道中线与线路中线偏移8㎝,加宽值30㎝;DK7+327~DK7+381为Ⅴ级浅埋地震设防,隧道中线与线路中线偏移4㎝,加宽值20㎝,DK7+381~DK7+390为Ⅴ级浅埋地震设防,隧道中线与线路中线偏移为0,加宽值10㎝;DK7+390~DK7+600为Ⅴ级复合式衬砌,隧道中线与线路中线偏移为0,加宽值10㎝;DK7+600~DK7+650为Ⅴ级浅埋地震设防,隧道中线与线路中线偏移为0,加宽值10㎝;
该隧道Ⅴ级浅埋地震设防里程段,参照玉蒙隧参(05)01-3、4参考图施工;Ⅴ级复合式衬砌里程段,参照贰隧参05DDFP140-12参考图施工;
该隧道覆盖厚度1.8~63 米,围岩级别均为Ⅴ级,工程地质条件一般,属溶蚀,剥蚀丘陵地貌,洞身地段为砂岩、泥岩、泥灰岩,洞身穿越强风化带,厚度大于 30米,岩体破碎,节理裂隙发育,含少量基岩裂隙水,埋藏深,岩体软硬不均,且洞身穿越关箐2#断层,受地质构造影响严重。 二.开挖(各里程段开挖几何尺寸图附后)
1.本隧道洞身开挖采用台阶法,分上下台阶施工,上下台阶长度为4~5米,设计采用光面爆破,挖掘机配合装载机装渣,汽车运输,对欠挖部分采用风镐进行处理。
2.在开挖之前,应对开挖平面位置,几何尺寸,标高位置进行测量和放样,并画
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出开挖轮廓线,指导洞身进洞的开挖施工,并认真做好超欠挖控制; 3.隧道允许超挖值应符合下列规定:单位㎝ 围岩级别 开挖部位 拱部 边墙、仰拱、隧底 Ⅰ级 平均10 最大20 平均10 Ⅱ~Ⅳ 平均15 最大25 平均10 Ⅴ~Ⅵ 平均10 最大15 平均10 隧道不应欠挖,当围岩完整、石质坚硬,允许岩石个别突出部分(每1㎡不大于0.1㎡)侵入衬砌,对整体式衬砌,侵入值应小于衬砌厚度的1/3,并小于10㎝;对喷锚衬砌,不应大于5㎝;拱脚和墙脚以上1米范围内严禁欠挖。 采用钻爆开挖的炮眼布置应符合下列规定: 1. 掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽;
2. 周边眼沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合设计要求;
3. 辅助炮眼交错布置在周边眼与掏槽眼之间,力求爆破出的石块块度适合装渣的需要;
4. 周边眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼应加深10㎝。 5. 隧道爆破应选用导爆管或电力起爆,在漏水和涌水的工作面以及有杂散电流、感应电流、高压静电等危险因素不能彻底清除时,应采用导爆管起爆; 钻眼作业应符合以下规定:
1. 炮眼的深度和角度应符合设计,掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5㎝,辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10㎝,周边眼眼口位置误差
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不得大于5㎝,眼底不得超出开挖断面轮廓线15㎝。
2. 当开挖面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度,使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。
爆破作业时,所有人员应撤至不受有害气体、震动及飞石伤害的安全地点。安全地点至爆破工作面的距离不应小于200米。 爆破后应检查其效果,爆破效果应符合下列要求: 1. 超欠挖应符合以上所列的规定要求; 2. 开挖轮廓圆顺,开挖面平整;
3. 爆破进尺达到设计要求,爆破的石块块度满足装渣要求;
4. 炮眼痕迹保存率[(残留有痕迹的炮眼数/周边眼总数)×100%],硬岩≥80%,中硬岩≥60%,并在开挖轮廓面上均匀分布; 5. 两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15㎝ 台阶法开挖施工应注意:
1.当拱部围岩地质发生较大的变化时,应适当延长或缩短台阶的长度,确保开挖、支护质量及施工安全;
2.上台阶底部位置应根据地质情况确定,一般情况下,可在起拱线及以下; 3.上台阶使用钢架时,可采用扩大拱脚(在钢架脚加槽钢)和施作锁脚锚杆等措施,防止拱部下沉变形。
4.在开挖施工过程中,根据围岩破碎程度及自稳情况,从安全方面考虑,采用环形开挖预留核心土法施工,施工时应符合下列规定:
1.环型开挖每循环开挖长度宜为0.5~1.0米,开挖后应及时施作喷锚支护、安○
设格栅钢架支撑,每两榀钢架间采用连接钢筋进行连接,连接钢筋按照环向间
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距1.20米/根进行施作,并加锁脚锚杆。
2.核心土面积不应小于整个断面的50%,○当围岩地质条件差,自稳时间较短时,
开挖应在拱部开挖轮廓线以外进行超前支护(超前小导管支护)。 三. 支护
隧道支护采用喷锚支护,根据围岩特点、断面大小和使用条件等,选择喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护形式。 喷射混凝土前应做好以下准备工作: Ⅰ.格珊钢架制作:(格栅钢架施工图附后)
a.本隧道Ⅴ级围岩采用拱墙钢架加强初期支护,在DK7+280~DK7+390及DK7+600~DK7+650属于Ⅴ级浅埋地震设防段,格栅钢架按照玉蒙隧参(05)01-7-1/6至玉蒙隧参(05)01-7-4/6图进行施作;在DK7+390~DK7+600段属于Ⅴ级复合式衬砌段,格栅钢架按照贰隧参(05)DDFP140-17-1至贰隧参(05)DDFP140-17-5参考图进行施作;
b.格栅钢架各单元在加工场制作,在洞内进行组装,钢架焊接采用双面焊接,焊缝长度按5d进行控制。各个单元由主筋、加强筋、连接角钢焊接成型,主筋采用Φ22螺纹钢筋,加强筋采用Φ10光圆钢筋,箍筋采用Φ8光圆钢筋制作,单元间以螺栓连接,接头处焊缝厚度hf=10㎜,拱脚、墙底设置槽钢。
c.在进行安装前,要分批检查验收钢架加工质量,检查焊缝长度及焊接质量,对钢架表面的焊渣敲除;进行中线、左、右边线及高程的测量,检查开挖断面净空尺寸,然后对钢架脚底部的虚渣及杂物清除干净,防止由于虚渣未清除而出现喷射混凝土开裂情况。
d.先进行初喷,初喷后,根据测量放样的平面位置及高程,左、右边线拉线控制
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钢架脚位置准确;钢架安装偏差:横向和高程±5㎝,垂直度±2°,各节钢架间用螺栓连接,在钢架安装过程中必须随时检查钢架垂直度和横向位置、高程,确保平面位置、拱顶高程及净空满足设计和规范要求后沿钢架外缘环向每隔2米用钢楔或混凝土预制块楔紧,再将连接螺栓螺帽拧紧。 Ⅱ.纵向连接筋的安装:
纵向连接筋采用Φ22螺纹钢筋焊接,焊缝长度按单面焊接10d控制,在最后一榀钢架位置,要求连接筋超出钢架20~30㎝,利于下一个循环的纵向连接筋的搭接。钢架间距允许偏差±10㎝,DK7+280~+DK7+340段及DK7+390~DK7+650段设计为1.0米/榀,安装控制在0.9~1.1米范围内,DK7+340~DK7+390段设计0.6米/榀,安装控制在0.5~0.7米范围内。 Ⅲ.钢筋网片的安装:
钢筋网片设计采用Φ8圆钢在加工场地进行加工,网格尺寸25㎝×25㎝,在安装前须对加工的网片分批检查焊接质量,网格尺寸大小有无超过规范允许偏差值±10㎜,在满足以上要求情况下,沿钢架外沿进行安装,铺设钢筋网应符合下列要求:
1.钢筋网与隧道断面相适应,并与锚杆及其它固定装置连接牢固,网片要求搭接1~2个网格,允许偏差±50㎜。
2.除在砂土地层中开挖隧道外,钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺挂,使其与喷射混凝土形成一个整体;
3.开始喷射时,应减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋保护层厚度不得小于2㎝;
4.喷射中如有脱落的石块或混凝土被钢筋网卡住时,应及时清除。
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Ⅳ.锁脚锚杆及径向锚杆的施作:
本隧道设计采用Φ22砂浆锚杆,长度为3米/根,隧道纵向间距1.0米,环向间距0.8米,每延米共26根,按照梅花形布置;在Ⅴ级浅埋设防段,可参照玉蒙隧参(05)01-3(1/2、2/2)图施作,在Ⅴ级复合衬砌段,可参照贰隧参(05)DDFP140-15图进行施作。锚杆用钢筋应平直、无损伤、表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈;锚杆孔应保持直线,一般情况下,应保持与隧道衬砌法线方向垂直,当隧道内岩层结构面出露明显时,锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直,锚杆杆体插入锚杆孔应保持位置居中,插入深度应满足设计要求,有水地段应先引出孔内的水或另在附近钻孔,再安装锚杆,砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实,锚杆尾部必须安装垫板,垫板与钢架及锚杆焊接牢固,垫板尺寸设计:150㎜×150㎜×6㎜,垫板应与喷射混凝土面密贴,安装允许偏差应符合下列规定:1.锚杆孔距允许偏差为±150㎜。2.锚杆孔深允许偏差±50㎜。 Ⅴ.超前小导管施作:
本隧道设计上在DK7+280~DK7+340、DK7+390~DK7+650Ⅴ级围岩地段,采用拱墙格栅钢架及拱部Φ42小导管加强支护,格栅钢架纵向间距为1.0米,超前小导管纵向间距2.0米,环向间距为0.40米,每环20根,每根长3.5米;DK7+340~DK7+390段下穿玉溪至通海二级公路,采用拱墙格栅钢架及拱部Φ42小导管加强支护,格栅钢架纵向间距为0.6米,超前小导管纵向间距1.8米,环向间距为0.40米,每环20根,每根长3.0米;超前小导管长度宜大于循环进尺的2倍,外插角宜小于10°;小导管应在加工场按照设计长度统一加工制作,在一端应作成锥形,管壁在距离端头1.0米范围以外,应加工注浆孔眼,按照梅花形打眼,与利于注浆浆液挤到破碎围岩中,将围岩固结而达到安全施工的目
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的;小导管的纵向搭接长度应满足设计要求,超前小导管注浆浆液的强度及配合比应符合设计要求,且浆液必须充满钢管及钢管周围空隙。 Ⅵ.喷射混凝土施作:
喷射混凝土施工应分层、分段、分片,由下而上依次进行,当岩面有较大凹洼时,应先填平,分层喷射时,一次喷射厚度在拱部5~6㎝,边墙部位7~10㎝,厚度太薄会增大回弹率,厚度太大会使混凝土颗粒间凝聚力减弱,同时会引起大片混凝土坍落或形成混凝土与岩面脱离,分层喷射的时间间隔一般为15~20分钟,混合料应随拌随喷:不掺速凝剂的干混合料,存放时间不得大于2小时;掺有速凝剂的干混合料,存放时间不得大于20分钟;速凝剂掺量应准确,添加均匀,不得随意增加或减少;喷嘴应与岩面垂直,同时应保持适当的距离和喷射压力;喷射混凝土表面应平顺,无裂缝及掉渣现象,锚杆及钢筋无外露,喷射后应进行养护和保护;在喷射结束4小时内,不得进行下一循环的爆破作业。
交底: 接收人: 年 月 日 年 月 日
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