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1、龙泉山1#隧道左洞进口坡面失稳处理施工方案1、施工情况说明1.1裂缝产生和发展过程龙泉山1#隧道左洞从2009年5月12日开始上台阶开挖掘进,自5月16日在洞口左右侧竖向、导向墙环向产生细小裂缝,至5月22日裂缝突然急剧加大,同时洞顶路面产生数条横向裂缝,当日在洞口左侧设观测点,5月23日观察12h沉降量达15mm,并有明显增加趋势,经总承包部和设计代表现场察看后讨论决定,立即停止左洞开挖施工,加强观测,至5月24日下午16时10分累计沉降123mm,水平位移164mm,经过两天的观察,鉴于裂缝发展太快,总承包部领导果断采取填土反压措施,有效控制了洞顶沉降和坡面裂缝发展。经过参建各方领导和技术
2、人员讨论分析,一致认为发生坡面开裂、洞内初期支护沉降变形的主要原因是由于前期雨水较多,围岩具有膨胀性,导致坡面失稳。1.2洞口围岩情况隧道进口段ZK(YK)1+730+810地表13m为素填土,持力层围岩主要为碎块状强风化泥岩夹砂岩,为全风化V级围岩,遇水膨胀,风干后易干裂。从洞内开挖揭露围岩情况看,岩层厚0.31m,层间夹泥岩,有滑移光面,自稳能力差,容易坍塌。2、处理措施2.1处理原则1、加强观测,定期汇报变形情况。2、做好安全警戒和村民协调工作。3、做好防排水和洞口地表覆盖措施,防止地表水渗入裂缝。4、预防坍塌事故,确保施工人员和机具安全。2.2处理步骤1、回填反压(已施作)。2、清方减
3、载:包括洞内临时加固支护、施作抗滑钢管桩、人工清除滑移破坏土体、坡面喷锚防护。3、施工作C20钢筋砼护拱。4、拆除上台阶已变形开裂的初期支护,并恢复之。5、回填恢复坡面。6、下台阶开挖。7、施作下台阶初期支护,使初支封闭成环。8、施工仰拱、填充和二衬砼。其中前五步按抢险施工要求进行组织管理。3、施工组织机构3.1项目部成立抢险应急小组:负责处理过程中施工组织安排、安全质量控制、协调及信息反馈工作。组长:*副组长:*组员:*、*3.2劳动力安排劳动力以施工1队为主,共36人,其中钻孔班8人,开挖班14人,支护班6人,组合班8人。4、施工机械根据本抢险工程时间紧、安全性高的施工特点,主要拟投入以下
4、列施工机具:序号名 称规 格生 产 能 量数量备 注1装载机ZL502台2挖掘机CAT-320C1 m32台3推土机1台4自卸车10T4台5地质钻2台6空压机电动20m3/min2台7凿岩机YT-284套含气腿8风镐4套9喷射机PZ-5-16台10搅拌机JZM7501台11拌浆机2台12工字钢冷弯机LW6001台13压浆泵压力3MPa以上2台14切割机2台15电焊机BX-3154台16振捣棒插入式2台5、进度安排抢险施工总工期22天。从2009年5月29日开始,至6月19日结束。具体工序进度如下:洞内初支临时加固:2天钢管桩施工:4天(与洞内初支临时加固同时进行);人清除土方及道路改线:3天;
5、坡面防护:2天(与人工清除土方交错进行);护拱施工:5天;拆除上台阶破裂、侵限初期支护:3天,恢复上台阶初期:3天;回填恢复坡面:2天。6、施工方案6.1回填反压已实施。6.2改移临时道路因现有便道路面开裂,且位于刷坡范围,需要在开挖坡口线10m以外改移现有便道。6.3洞内临时加强支护采用I18钢拱架对上台阶已下沉开裂的初期支护进行临时加固,拱架纵向间距0.8m,共14榀,拱脚如果不在坚硬的基岩上,则在拱架加垫槽钢,以加大受力面积。拱架纵向用22螺纹钢筋焊接定位,连接筋环向间距2m,拱架背后与初支不密贴的部分用喷射砼封闭。6.4钢管桩施工在开挖边坡线1m外打设108钢管桩,右侧边坡和仰坡地表设
6、4排,左侧边坡设2排,钢管桩长1520m,伸入下台阶大于2m,纵横间距越1.5m,交错布置。管内设4根25钢筋束,孔内灌注M20细粒砂浆。1、钻孔钻孔孔径130mm,在钻孔前,要先将钻机做好水平竖直固定,钻孔采用地质钻,钻机宜采用螺旋式(干钻),当采用液压循环钻机时要严格控制用水量,钻孔时循环水要做专用的临时沉淀池,并做好排水措施,防止水流进入裂缝。成孔后应立即进行钢管安装,以防塌孔。2、安装钢管钢管采用108钢花管,壁厚6mm,节长6m,节间采用套筒焊接,孔口2m不打孔。钢管顶入采用钻机配合人工打入。3、灌浆孔内灌浆采用M20砂浆,砂灰比1:1,水灰比1:0.6,以孔内灌满浆为止,灌浆不做压
7、力要求,灌浆量以现场实际发生为准。6.5人工清除失稳坡体土左右边坡坡率1:0.3,仰坡坡率1:0.5。清方主要采用人工进行,洞顶裂缝范围内禁止重型机械作业,洞顶径向4m以外可用机械清理(在坡面前反压土上堆置挖机作业临时平台),清方分台阶进行,台阶高度以2m为宜,做好坡面喷锚支护后,再进行下一台阶土方开挖。在洞身初期支护锚杆范围内,采用人工挖土,清除土方人工倒运至坡前,再用挖机装卸,汽车倒运至碴场。清方时外露的锚杆采用气焊切割。清方前在坡口外5m以外做好临时截排水沟,对地表裂缝采用砂浆封闭,防止地表水渗入失稳土体内。6.6坡面喷锚防护坡面采用喷锚防护,10cm厚C20喷射砼,8钢筋网,网格间距2
8、020cm,锚杆采用22药卷式锚杆,长3.5m,间距100100cm,梅花形布置。1、22砂浆锚杆施工锚杆施工流程: 施工放样钻孔吹洗孔验收注浆安插锚杆、放样:使用全站仪放出每个工作段的控制线轴线,具体孔位由技术人员用钢尺测量定位,并用红油漆标明孔号。、钻孔:采用人工手风YT28风钻成孔,孔径40mm,孔向尽量与破面或岩层面垂直。、吹洗孔:钻孔完成后,采用高压风冲洗孔,清除孔内积水和松碴。、验孔:孔位、孔深与孔径:开孔孔位偏差及孔斜偏差应符合设计及规范要求。、安装药卷:药卷采用锚杆专用锚固剂,药卷由于凝固时间快,初凝时间仅为5min,因此要掌握时间,在水中浸泡时间不超过2min,要随用随泡,不
9、得提前浸泡。装药卷时用竹杆推入孔底,药卷量长度不小于锚杆长的三分之一。、安插锚杆:采用人工插入孔内,药卷放入后应立即安装锚杆。锚杆按设计要求采用22螺纹钢筋,每根长3.5m,交错布置,间距1m1m。进场时应附有出厂材质证明,并按规定进行现场取样抗拉试验,符合要求后才能使用。2、挂钢筋网挂网钢筋采用8钢筋,网格间距20cm20cm。将加工好的钢筋材料运至现场后,由人工现场绑扎,利用锚杆头点焊固定。3、喷射混凝土施工喷射采用C20混凝土,喷混厚度10cm。根据现场施工条件,采用干喷法施工工艺。、喷射混凝土配合比喷射混凝土配合比,应通过室内试验和现场试验选定,并应符合施工图纸要求,在保证喷层性能的前
10、提下,尽量减少水泥和水的用量。速凝剂以及其它外加剂的掺量应通过现场试验确定,喷射混凝土的强度应符合施工图纸要求,配合比试验成果应报送监理人。、配料、拌和及运输拌制混和料严格按配合比配料,采用机械现场拌制。采用电子自动计量。、喷射混凝土工艺a、喷射距离和喷射方向:喷射混凝土时,喷嘴在可能条件下,应保持与岩面距离0.8m,喷射方向大致垂直于岩石面。b、喷射混凝土作业应分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,分层喷射时,分层厚度以每层5cm为宜。c、喷射机作业应严格执行喷射机的操作规程:应连续向喷射机供料;保持喷射机工作风压稳定;因故中断喷射作业时,应将喷射机和输料管内的积料清除干净。、喷射混凝土养护喷
11、射混凝土初凝2h后,一般应喷水养护;当采用普通硅酸盐水泥时养护时间不少于10d;当采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥时,养护不得少于14d;气温低于+5时,不得喷水养护。6.7护拱施作护拱设在已初支的喷射砼层外,把管棚浇筑在护拱内,护拱与已初支层间用低标号砂浆抹面,形成底模,铺设采条布隔离,以便于下一步拆除初支施工。护拱采用C2O钢筋砼,厚1.5m,采用早强砼。因护拱自重较大、地基较软、后期还要承受回填压力,拱脚采用扩大基础,基础宽2m,厚1.5m,宜采用C25钢筋砼。1、模板安装:底模利用已施作初支抹面,外模采用定型钢模,钢拱架支撑,挡头板采用木模板,钢管支架定位。2、钢筋绑扎:钢筋按设计
12、图下料,在加工场预先加工成型,搬运至现场后人工绑扎。3、砼浇筑:砼采用C20商品砼,宜采用砼泵车输送入模,捣固棒振捣。因砼方量较大,浇筑速度不宜过快,随时观察模板及支撑情况,发现变形即时处理。大体积砼浇筑时要采取降低水化热的措施,可在砼中掺入不大于15%粉煤灰或掺入一定量的片石。砼终凝后应及时覆盖洒水养护,养护时间不小于7d。6.8拆除上台阶初期支护护拱强度达到设计70%后,可拆除洞内临时加固支撑和已施作开裂的初期支护。拆除时注意安全,防止初支坍塌和砼块掉落伤人。拆除时搭设临时作业平台,人工凿除喷射砼,用气焊割开连接筋,卸开钢拱架连接板,然后用挖机拉开拱架。拆除时分左右半侧逐榀进行,先拆除临时
13、加固钢架,再拆除初支部分。6.9恢复上台阶初期支护拆除完已开裂、侵限的初支后,应立即进行初支恢复施作,重新按初期支护要求施作。6.10洞顶回填、恢复坡面及支护洞内初期支护恢复完成后,对洞顶土进行回填,回填土两侧同时进行,两侧高差不大于0.5m,分层厚度不大于0.3m,用蛙式打夯机碾压密实。回填土恢复至原地面高程,仰坡面坡比1:1.25,回填完成后用彩条布对坡面进行覆盖,防止雨水渗入坡体。6.11下台阶开挖当回填土完成,洞内初期支护恢复后,进行下台阶开挖施工,下台阶开挖分左右半侧交错、跳槽进行。同时施工仰拱初支钢架,使初支尽早封闭成环。施工工艺同原施组。6.12仰拱及填充仰拱初支完成后,及时进行
14、仰拱砼浇筑和回填。施工工艺同原施组。6.13洞身二衬初支完成后,进行监控量测,当围岩稳定后进行洞身二衬施工。施工工艺同原施组。7、质量控制措施(1) 加强原材料进场验收和抽样检验。(2)严格控制每道工序质量。(3)认真执行质量三检制度和隐蔽工序报验制度。(4)认真执行工序交接班检查验收制度。(5)加强定期质量检查制度。(6)加强关键工序检查验收制度和技术保证措施,认真执行技术交底制度。8、安全保证措施8.1 健全安全管理制度认真贯彻执行必须严格贯彻执行中华人民共和国安全生产法、建设工程安全生产管理条例,建立健全安全生产责任制度;安全生产教育制度;安全技术交底制度;安全生产检查制度;职工伤亡事故报告处理制度;安全设计制度;安全操作挂牌制度;班前安全讲话制度;临时设施验收制度;交接班制度;安全活动日制度;安全生产奖惩制。8.1安全保证技术措施(1) 加强安全警戒,防止非作业人员进行施工现场。(2) 加强监控量测,定期观察裂缝发展情况,发现异常立即汇报。(3) 做好地表防排水措施,对裂缝进行封闭和覆盖。(4) 施工期间,现场施工负责人将会同有关人员对各部进行定期检查。(5) 当发现量测数据有突变或异变时,及时通知现场负责人,并采取应急措施,保证施工作业安全。(6) 作业人员穿戴好防护用品。(7)把防止初支坍塌、落物伤人做为安全工作的重点,指派专职安全人员值班监督检查。