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1、吴源隧道(DK589+849)施工组织设计1.编制依据1.1.编制依据(1)招标文件及补遗说明书、答疑书、工程量清单和设计文件。(2)国家有关方针政策和国家、铁道部有关规范、规程和验标等。表1-1 铁道部颁布或未颁布的规定、施工指南和验收标准表序号名 称标准号1高速铁路设计规范(试行)铁建设2009209号2铁路隧道设计规范TB1000320053客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准铁建设(2005)160号4客运专线铁路隧道工程施工技术指南TZ214-20055铁路隧道防排水技术规范TB1011920006铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设(2005)157号7铁路混凝土工程施工技术指南
2、TZ210-20058铁路混凝土工程施工质量验收补充标准铁建设(2005)160号9客运专线高性能砼暂行技术条件科技基(2005)101号10锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086200111铁路隧道衬砌质量无损检测规程TB10223200412混凝土外加剂应用技术规范GB50119200313铁路隧道喷锚构筑法技术规范TB10108200214客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南15爆破安全规程GB67222003(3)现场踏勘调查资料。(4)我单位类似工程的施工经验及设备情况。(5)隧道施工大样图,合福隧参0107。1.2.编制原则(1)履行合同文件中的安全、质量、工期、环保、文明施
3、工等方面的规定,严格遵守铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容,结合实际、现场踏勘资料(2)坚持“预防为主,安全第一”的指导思想,结合本工程特点,制定积极有效的安全管理、技术、组织措施,确保人身安全和工程安全。(3)坚持“百年大计,质量第一”的方针,制定完善的工程质量管理制度,建立质量保证组织体系,针对本段工程特点和质量目标的要求,加强过程控制,从各个环节上保证工程质量目标的实现。(4)根据施工总工期的安排和分阶段节点工期要求,利用网络技术优化工期安排和资源配置,突出重点项目和关键工序,统筹组织,超前计划,合理安排工序衔接。(5)高度重视文明施工和环境保护工作,珍惜、合理利用土地
4、。(6)采用先进的施工技术,坚持专业化作业与系统管理相结合,发挥集团公司大规模体集成优势,科学安排施工程序,通过建立先进的项目信息管理系统,实现施工组织的连续、均衡、紧凑、高效。(7)按照生产组织工厂化、工序控制专业化、现场作业机械化、过程控制信息化的思路组织施工。2.编制范围编制范围为:新建合肥至福州铁路客运专线闽赣段V标段吴源隧道,中心里程为DK589+849,进口里程为:DK589+526;出口里程为DK590+172,隧道全长646m。3.工程概况及主要工程数量3.1.工程概况吴源隧道全长646m,隧道起点里程分别为DK589+526、DK590+172,隧线分界里程分别为:DK589
5、+526、DK590+172。隧道位于圆曲线上,曲线半径为9000m,为单面上坡,坡度为13。工程开工日期为2010年7月15日。计划竣工日期为2011年8月5日。3.1.1地层岩性1)表层为Qel+dl粉质黏土,褐黄色,硬塑,厚约23.5m; 2)下伏Pt2dl石英云母片岩,灰黄色夹灰白色,全风化,岩体极破碎,厚约930m;强风化,岩体破碎,呈块状,厚约26m;下为弱风化,岩体较破碎。3.1.2地质构造测区内未发现地质构造和不良地质体。3.1.3水文地质特征1)地下水类型及其主要特征:进出口段地下水主要为孔隙潜水,较发育,洞身为基岩裂隙水,不发育。2)地下水与地表水对混凝土的侵蚀性根据氯离子
6、含量判定,无氯盐侵蚀性,环境作用等级为T2。3.1.4、不良地质及特殊岩土1)进口段洞身位于Qel+dl粉质黏土和Pt2dl石英云母片岩全风化层中,受地表水下渗影响,石英云母片岩全风化层遇水易软化,应加强支护及防排水措施;2)隧道出口段洞身位于Pt2dl石英云母片岩全风化层中,洞顶埋深浅,洞口及洞身稳定性差,地下水为基岩裂隙水,受地表水下渗影响,全风化层遇水易软化,且存在偏压,需加强支护及防排水处理措施。3.2.主要工程数量主要工程数量见下表:初期支护开挖C25喷混凝土钢筋网合成纤维拱部锚杆边墙锚杆二次衬砌拱墙C35钢筋混凝土仰拱C35钢筋混凝土钢筋HRB335HRB235无碴轨道基础C30混
7、凝土仰拱填充C25混凝土防排水防水板土工布沟槽沟槽身C25混凝土盖板C25钢筋混凝土4.施工总体方案4.1施工组织机构及施工队伍的分布本工程由中铁一局京福铁路客专闽赣段V标项目经理部二公司分部组织施工。为高效、优质的全面完成该施工任务,项目部配备精干力量,项目部驻地设在武夷山市兴田镇,内设工程部、安质部、计合部、财务部、物设部、综合部和工地试验室。下设二个架子队。本工程由架子二队负责施工。4.2.大临工程的分布及总体设计4.2.1.混凝土拌和站围绕合福客运专线高标准、高起点的要求,根据项目经理部的统一部署,在建阳市将口镇将崇工业平台设二号拌合站,为2HZS90混凝土拌和站。本工程施工用混凝土直
8、接由二号拌合站提供。4.2.2.施工便道新修一条顶面宽度为4.5m的施工便道,直接与本工点吴源隧道进口相接,保证各种施工车辆的畅通无阻。4.3. 洞内排水本工程排水为顺坡排水,隧道两侧设排水沟,中间设矩形沟。排出洞外的水进行过滤处理后,再排放至洞外既有排水系统。4.4.施工用电本工点在进口设置一台500KVA变压器,电源从架设的永临10KV高压线路引入。施工用电采用三相五线系统引至隧道进口,电线全部为绝缘电线,固定于成洞地段边墙上部,为了维持正常电压,采用高压电进洞。洞内施工照明:洞内施工照明线路的电压,按下述要求设置:成洞地段,额定电压为220V;作业地段,额定电压为36V。运输道路照明在未
9、成洞地段每隔6米设挂灯,成洞地段每隔10米设100W白炽灯。电力线路悬挂于指定高度和位置处。4.5.施工用水本工点地表水丰富,可作为施工用水。生活用水采用打井取水解决。4.6.施工测试试验和检测工作是控制工程质量的核心和评价工程质量的手段、提高工程质量的途径。由工程部、试验室和安质部负责,按规定频率对各工序质量进行检测,使工程质量处于可查、受控状态。确保质量目标全面实现。4.7.内业资料设专人对本工点的内业资料进行管理,负责施工过程中形成的施工技术资料的收集整理工作。竣工资料的收集按照铁道部办(2002)117号和办(2002)08号文件执行。内业资料包括实施性施工组织设计、单位工程开工报告、
10、隐蔽工程检查证、工程质量检验评定资料、变更设计文件、施工测量记录、工程地质和水文地质的实际情况资料、工程材料试验、工程试件的质量鉴定、试验报告单、工程日志、技术交底、措施等。各施工队技术负责人及技术人员随着施工的进展及时填写并签认,然后交由项目部工程部专人统一整理存放。4.8.施工程序4.8.1.征地拆迁本着“合理布局,节约用地”的原则,对施工区所在永久征地范围内的地亩、民房、电力线等,在合福公司的统一部署下,按照程序进行征地拆迁;对临时征地,在地方政府的有力配合下,按照国家和地方的有关标准,先办理手续,后开工。4.8.2.场地清理按照施工平面布置图的规划,对本段内场地进行平整、清理,做好“三
11、通一平”,为正式工程施工创造条件。4.8.3.测量放线本管段的导线、控制网、水准测量已经测设完毕,测量成果已经设计、监理、咨询、业主工程部复核确认,可以作为施工使用。4.8.4.现场核对对该工点的进出口位置、进洞条件、边坡仰拱开挖、排水系统的设置、地质类型等经过现场的仔细核对,都基本合理和符合要求。4.8.5.工程实施接到开工报告后,立即组织人员按照设计文件、铁道部有关规范(指南)、规程和验标及组织设计施工进行实施。4.8.6.施工自检项目队设安全质量部,全面负责本工程的质量检查和管理工作。质检工程师负责全部工序的质量检查;作业队技术人员负责本管段的工序检查,施工队作业负责本工程施工工序的自检
12、,建立三级质量检查体系(即施工班自检合格后,报现场质检员检查,检查合格后报质检工程师,质检工程师检查后方可报驻地监理工程师,监理工程师检查同意方可进入下一道工序)。4.8.7.报检签证所有分项工程由施工单位质检人员进行100%的自检,并办理规定手续后,报驻地监理工程师现场检查,确认合格签署同意后方可进行下道工序施工。对施工中使用的原材料、成品或半成品严格按相关规定进行检验,经施工单位质检人员检验合格,报监理工程师批准后方能使用。4.8.8.试验检测为了保证试验检测机构的独立性和检测工作的公正性,实行总工程师技术负责制。工程试验检测的基本任务是:检测工程所使用原材料的质量是否符合国家及行业标准有
13、关要求及合同的技术要求;检测工程结构和构件的成品、半成品的质量是否满足设计要求;通过现场测试和监督,严格控制施工质量;研究推广新材料、新技术、新工艺,推进本企业的技术进步,为科研、设计、施工提供可靠数据和资料。4.8.9.质量评定严格按照铁道部质量评定标准对分部工程、单位工程进行质量评定。4.8.10.土地复耕本工程洞内出碴全部运至弃碴场。弃碴前先清除弃碴场地表种植土,底部设置打孔波纹管。弃碴场采用C20片石混凝土挡墙护脚,墙高不小于6m,顶面宽不小于2 m,墙后设30cm砂夹卵石反滤层,墙身设泄水孔。工程结束后对弃碴场顶面进行平整,并作3的排水坡,其表土覆盖厚度不少于0.5m,植草复垦。工程
14、完工后应将临时设施全部拆除,当地可以利用的,可通过当地政府或环保部门的同意,协议转让。对施工场地要认真清理并收集施工垃圾运至指定的位置处理或就地掩埋,复垦或绿化。工程完工后,临时租用的土地立即复耕归还。工程完工的同时,严格按照环保及生态环境保护的要求,对临时设施、施工工点、取弃土场及其他施工区域范围做好环保及生态环境的恢复工作。4.8.11.工程保修工程项目竣工移交时,应按有关规定向业主提供有关资料,并按合同及业主要求实施工程保修服务。由集团公司施工技术部门及安全质量监察部门负责工程保修期间的工程回访和保修工作;在工程保修期内,属原材料、结构件和施工等原因造成的不能满足使用要求的不合格品集团公
15、司将无偿组织返修。5. 隧道工程施工方法、施工工艺5.1 洞口段施工 洞口边仰坡及截水沟施工洞口截水沟结合地形条件选择地面植被破坏小、排水畅通的地方进行设置。截水沟开挖采用人工配合风镐进行,水沟采用C25混凝土浇筑。洞口边仰坡按设计坡度(边坡1:0.75,仰坡1:1.25),人工配合挖掘机,自上而下分层进行开挖,随挖随刷一次到位。 边仰坡防护隧线分界里程至明暗分界里程两侧边坡及仰坡,采用自上而下开挖,高于6米的边仰坡采用框架锚杆防护,其它边坡及回填后的仰坡采用骨架护坡。同时对拱顶开挖线以外2-3米范围及不采用框架锚杆防护的临时边坡采用喷锚网防护,并随挖随喷分层进行,喷射混凝土采用10cm厚C2
16、5网喷混凝土,钢筋网采用8,网格间距2525cm;锚杆采用22砂浆锚杆,锚杆长度L-4.0 m,间距1.51.5 m,梅花型布置。 洞口长管棚施工长管棚超前支护刚度大,可承受土体的垂直和侧向压力,长管棚超前预支护具有棚架、锚固、固结地层的三种功能,它将部分荷载有效地吸收和传递到已封闭的支护结构上。在软弱松散不良地质地带,通过长管棚注浆补充固结土体,增强隧道上方土体的稳定性,保证隧道进洞安全,满足围岩开挖稳定的要求。洞口长管棚设计参数吴源隧道进口采用长35m的长管棚,出口采用长80m的长管棚,长管棚采用1086mm的无缝钢管, 吴源隧道超前管棚施工示意图由4m、6m两种长度管节由丝扣连接组成,丝
17、扣搭接长度15cm。长管棚环向间距40cm,在开挖轮廓线外40cm处,拱部140范围布置。外插角1,与隧道中线方向一致。施工采用地质钻水平钻孔,风钻配合顶入,注浆泵注浆。隧道必须在管棚施工以后才能进洞开挖。长管棚施工工艺工艺流程图 长管棚施工注浆工艺流程图 长管棚施工方法根据管棚常规施工的过程,可以分为以下几个步骤:制作导向墙 钻孔 顶管 封口 注浆。A 导向墙导向墙的作用是保证钻孔方向的正确,使其孔向不发生偏斜,要求自身要有足够的强度和刚度,可用型钢或混凝土制作而成。吴源隧道设计采用C20混凝土导向墙,截面尺寸为1m*1m。施工时首先在明暗交界处架立2榀I18轻型工字钢架,间距50cm,用钢
18、筋焊接成一个整体。在钢支撑上安装140mm,壁厚5mm,长1m的导向钢管,与管棚位置方向一致,然后浇注1.0m厚的C20钢筋混凝土包裹钢支撑和导向管。导向墙完成后,喷射C25混凝土10cm厚封闭周围仰坡面,作为注浆时的止浆墙。测量放样开挖导向墙环形槽导向墙基础开挖按设计安装固定导向墙内钢架将孔口管定位固定在钢架上立导向墙混凝土施工支撑钢架安装导向墙模板浇注导向墙混凝土养生、拆模加工导向墙模板施工钢架加工孔口管加工导向墙内钢架加工混凝土生产、运输导向墙施工工艺流程图。套拱施工工艺流程B 钻孔钻孔时间应在导向墙混凝土强度达到75%之后方可进行。钻机型号根据钻孔深度来选择。钻机顺序由高孔位向低孔位进
19、行,并间隔错开。若由高到低连续钻孔,则因孔距过小,会造成前一个成型孔在未顶管时已出现塌孔现象。在钻到一定深度时,要用测斜仪检查孔的倾角是否正确,以便及时进行纠正,深度达到要求后,应边退钻边清孔。在钻孔过程中,如果出现卡钻、塌孔现象,可能是隧道地质发生了变化,此时应及时退钻,然后采用往孔内压注浆液的方法,待浆液凝固后,再行开钻;如果出现掉钻头、钻杆断裂的现象,可用打捞器取出。钻孔也可为超前地质预报提供一定的依据,因此每一个孔在开钻时,都必须有详细记录,包括开钻时间、结束时间及遇到的问题等。C 顶管管棚钢管采用无缝钢管,第一节钢管应做成尖锥状,起导向和减小摩擦阻力的作用。在钻孔成型后,顶管工作进行
20、得越早越好,否则因拖延时间太长,则导致孔壁变形或孔内塌方,给顶管造成困难。顶管由钻机顶进,钢管节段间用丝扣连接,顶进时,节长4m和6m管节交替使用以错开接头位置,这样可以保证后期开挖时管棚有足够整体强度。管棚顶到位后,钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它堵塞严密,以防浆液冒出。D 注浆及封口注浆前应进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚最佳注浆参数。浆液采用注浆机灌注。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔,当排气孔流出浆液后,关闭排气孔,续灌浆液,达到设计注浆量或注浆压力时,方可停止注浆。施工过程中,为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔,随即就安设该孔的钢管并注浆,然后再进行下一孔的施工
21、。注浆结束后用M30水泥砂浆充实无缝钢管,以增强管棚刚度。注浆结束标准:注浆压力逐步升高,达到设计终压(0.8Mpa)并继续注浆10min以上;进浆量一般为2030L/min。 明洞及洞门施工 明洞基础开挖:施工前放线测量,采用挖掘机配合人工开挖、局部石方松动爆破,挖到标高后进行基底承载力试验,承载力满足设计后进行下道工序的施工,如不能满足设计制定加固方案,加固后再进行下道工序的施工。 基础及拱墙混凝土:内模利用洞身的模板台车、外模组合钢模板拼装、桁架固定,2台8m3的混凝土输送车,配合输送泵入模。附着式振动器配合插入式捣固棒捣固,仰拱和边墙基础一次进行浇注,待该部混凝土强度达到5MPa后,拆
22、模凿毛施工缝,拱墙整体浇注。 防水层及回填:混凝土强度达到设计强度后,按设计要求施工防水层,按程序检查完对称分层回填。(5).洞口段施工检测项目及检测方法.开挖检验a、边坡开挖形式和坡度,采用观察、仪器测量的方法检测。b、墙和翼墙、挡土墙的基坑开挖范围、高程,采用观察、测量的方法检测。C、洞门端墙和翼墙、挡土墙基础的地基承载力,采用静力触探试验或标准贯入试验检测必要时采用荷载试验检测。.洞门模板a、模板及支架的结构及材料的规格、质量必须符合施工工艺设计要求。对照和模板设计资料观察和尺量。b、模板及支架安装必须稳固牢靠,接缝严密不漏浆。模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂,浇注混凝土前,
23、模板内的积水和杂物应清理干净。采用和模板设计资料相对照,观察检测。C、端墙和翼墙、挡土墙模板及支架拆除时,混凝土强度必须符合设计要求。设计无要求时,混凝土强度应达到设计强度等级的100%。采用同组试件强度试验。.洞门钢筋检测a.钢筋进场应按批抽取试件作力学性能。对质量证明文件进行检查并对钢材的力学性能进行试验。b.钢筋品种和规格必须符合设计要求。采用观察和钢尺检测。c.钢筋的连接方式必须符合设计要求。通过观察检测。d.加工应符合实际要求。用尺量的方法检测。.洞门混凝土a.混凝土的强度等级必须符合设计要求。通过对混凝土抗压强度试验。b.混凝土浇注完成后必须应按照技术方案及时采取有效的养护措施。通
24、过观察和检查施工记录。c.混凝土原材料称量的允许偏差,可以通过复称的方法检测。d.混凝土拌制前,应测定砂、石含水率。通过对砂、石含水率测试进行检测。e.端墙和翼墙、挡土墙厚度不得小于设计要求,采用尺量或钻孔检测。F.混凝土的塌落度和理论值比较要求偏差不宜大于20mm,通过对混凝土的塌落度、水胶比和含气量试验检测。.洞口砌体工程检验a.水泥进场必须对其进行检验。对水泥的合格证及对水泥的强度、凝结时间、安定性试验进行检测。b.外加剂质量必须符合相关标准。c.砌体所用石材强度等级必须符合设计要求,对石材的强度、抗冻性、软化系数检验。.洞口防护a.隧道进口DK589+526DK589+545高于6m的
25、边坡及仰坡采用框架锚杆防护,其余进口边坡、仰坡以及隧道出口DK590+153DK590+172边仰坡采用骨架护坡防护。b.距离洞口开挖线不小于5m处设置截水天沟,采用C25混凝土现浇。c.边、仰坡以上的山坡危石应在边、仰坡开挖前清除干净。观察检测。d.边、仰坡的开挖形式应符合设计要求。观察方法检测。 5.2 洞身施工5.2.1 超前综合地质预报本隧道采用“物探和钻探、长距离探测和短距离探测相结合”的探测方案,结合地震波反射法、地质雷达、超前水平钻孔、加强钻爆孔及地应力测试等探测方法的优势,以及地表重要井、泉点的观测和深孔水位监测以获取开挖面前方的地质信息,及时调整隧道施工方案,指导隧道安全施工
26、。 超前地质预报组织机构组织机构图项目经理部总工程师现场专家组地质核查及地质超前预报组二分部总工:胡刚架子一队、架子一队地质超前预报小组为了对掌子面前方地质情况进行超前预报并对初期支护和围岩变形状况进行有效监测,我们成立专门的施工监测及地质预报小组,由项目经理部的科技研发部负责组织实施。具体的超前地质预报工作(地质预报组、内业数据组)全部由项目经理部委托中铁一局集团岩土勘察检测中心进行实施。组织机构框图见上图。 超前地质预报设备配备表超前地质预报资源配备表序号资源名称单位数量1TSP203超前预报系统套12地质罗盘仪套33SIR10B型地质雷达台14红外探水仪套15MKD-5S型全液压钻机(超
27、前水平地质钻机)套16数码相机、光学相机部17地质及物探工程师名1 超前地质预报计划本隧道为III级、级、级围岩、断层破碎带、洞顶埋深浅以及其它不良地质地段,应加强超前地质预报,增加红外探水进行预报,其预报频率为3080m一次。根据地质预报结果,经专家顾问组进行分析研究后,拟定相应对策以指导施工。超前地质预报计划表详见下表超前地质预报计划表预测预报手段仪器预报内容预报频率及计划超前钻孔MKD-5S型全液压钻机施工中将超前钻孔作为主要的探测手段,用以验证超前地质预报的精度,并直接探明涌水压力。水平超前钻孔按碎屑岩地段每250m钻探一孔进行探测,孔径108mm。每次钻孔深度30m80m,必要时进行
28、取芯分析。地质雷达周边探测SIR10B型地质雷达重点进行隧道周边的地质体探测,查找隧道周边隐伏的岩溶、暗河、地质破碎带及其它不良地质体,防止开挖通过后,隧道顶板、底板及侧壁出现灾害性的突水突泥。每隔520m地质素描罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具主要对开挖面围岩类别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、断层分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后,绘制地质素描图,通过对洞内围岩地质特征变化分析,来推测开挖面前方的地质情况。地质素描在每次开挖后进行 超前地质预报方法 地质素描A 工作内容地质素描应在开挖后立即进行、并在全隧不间断实施,其进行的内容主要为:a 地质年代、岩性、岩层产状、软
29、弱夹层、岩脉穿插等情况;b 断层及破碎带的形态、产状、宽度及充填物特征;c 主要节理裂隙的形态、产状、规模及相互切割关系;d 标记地下水的出水点、出露情况(湿、渗、涌、流),并注明水量大小;e 岩溶位置、形态、大小;f 围岩内鼓变形部位、位置;g 不稳定块体的位置、形态、范围、坍塌掉块部位和地段、范围;h 围岩的工程地质分段(岩组划分)、岩体结构类型、岩体完整性、围岩物理力学和变形等;i 观测的内容尽可能地标记在地质展示图上,不能标明者可在说明表中说明。B 工作要求a按照地质素描的内容和现场记录格式,坚持每次(简单地段可以放宽)循环开挖后对掌子面和左右边墙进行素描、数码摄像。b 素描图、记录必
30、须在现场进行,不得回忆编制或室内制作。c 素描一律“写实”,不做任何换算。d 素描图式、图例、比例、用语应统一。e 按要求采取标本(包括定向标本)。C 素描资料整理要求a 资料整理是综合分析和预报的基础,必须认真进行。b 素描原始记录、图、表须当天整理(绘制),如发现错误,及时在现场核正。c 施工一定距离后,隧道地质素描图,应分段完善、总结,并作出相应的隧道纵断面图、表。d 及时整理标本。 地质雷达对隧底、边墙、隧顶外围岩的不良地质探测时,需进行短距离(520m)的精细岩性结构变化情况的预报时采用地质雷达。采用地质雷达进行超前地质预测预报时,预测预报距离控制在20m以内,每两次预报位置搭接长度
31、不得小于5m。当进行溶洞范围探测时,应在刚性支护完成前实施,以消除钢结构对其产生影响。如溶洞范围及规模较大时,必须采取钻孔验证。A 地质雷达仪器性能要求a 信号增益控制应具有指数增益功能。b A/D 转换位数:16bit;c 点测时有多次叠加功能,且叠加次数:8 次;d 连续测量时扫描速率:128 线/s;e 天线的选择应符合下列要求:在地面探测时宜选择频率为8MHz300MHz 的天线,当多个频率的天线均能符合探测深度的要求时,应选择频率相对较高的天线; 支护质量检测时宜选用与探测精度要求相对应的高频天线,频率范围宜为400MHz900MHz; 检测混凝土内钢筋时宜选用900MHz1500M
32、Hz 的天线; 孔中探测应根据探测任务要求选用自发自收的单孔天线或一发一收的跨孔天线,天线频率应根据探测范围、探测精度要求选用; 移动较快的车载观测方式检测支护厚度及背后空洞时,宜选用空气耦合天线。B 地质雷达测网布置要求a 当进行一般性点测时,点距宜为0.2m1.0m,在异常区域应有三个以上的测点表现异常;b进行短距离探测时应以掌子面为中心,在掌子面上布置多条剖面,点测时点距应小于0.5m;c 测线时宜采用十字形式布线。C 地质雷达现场工作要求a 现场观测时应清除或避开测线附近的金属物;b支撑天线的器材应选用绝缘材料,天线操作人员不应佩带含有金属成分的物件,并应与工作天线保持相对固定的位置;
33、c 观测过程中,应保持工作天线的平面与探测面基本平行,距离相对一致;d点测时,点距应小于尼奎斯特采样间隔,当探测目的体形态、产状变化不大时,点距可适当放宽,并应在天线相对静止时采集数据;e连续测量时,应先进行点测与连续测量对比试验,并选定连续测量效果与点测效果相近的天线移动速率。天线的移动速率应均匀,并与仪器的扫描率相匹配;f 使用分体天线进行点测时,应通过调整天线距使来自目的体的反射信号最强。可选取二倍临界角为接收天线与发射天线相对探测目的体的张角,也可选取探测对象最大深度的1/5 作为天线间距;g使用偶极天线时,天线的取向宜使电场的极化方向与探测目的体的长轴或走向平行;当探测目的体的长轴方
34、向不明确时,宜使用两组正交方向的天线分别进行观测;h 记录标注应与测线桩号一致,采用自动标注时,应避免标注信号线的干扰;采用测量轮标注时,应每10m 校对一次。D 资料检查和评价要求a 现场操作人员应对全部原始记录进行自检。b 专业技术负责人应组织人员对原始记录进行检查和评价,抽查率应大于30%。c 原始资料应评定为合格与不合格两类,存在下列情况之一者为不合格。记录不全;原始记录有涂改、擦去、撕页现象;计算机采集数据文件名与内容不符或内容不全;未按要求做重复观测、检查观测;检查观测精度不符合要求;使用的仪器不合格;采用不符合要求的观测系统和装置;需要进行漏电检查的仪器没有进行漏电检查或检查不合
35、格;无仪器检查记录,未作定期检查或检查不合格的仪器所得的全部记录。d提供检查和评价的雷达资料应经过初步编辑,编辑内容可包括测线号、里程桩号、剖面深度等。e 检查观测的图像与原始观测图像的异常形态与位置基本一致时资料为合格。E 数据处理要求a应依据断层破碎带、充水或充泥溶洞以及地下水富集区等不良地质体在物性上常表现为低波速、低电阻率等特征,及不良地质体与围岩的物性有明显差异进行分析和解释;b地震负视速度法预报应依据入射波的时距曲线具有正速度、反射波的时距曲线就具有负视速度的特征,将正、负视速度的时距曲线顺势外延,其交点位置为预报的界面位置;c弹性波垂直反射法资料解释应依据时间剖面上反射波形的特征
36、来推断和预报是否存在不良地质体,并根据反射时间和掌子面围岩的速度参数来确定不良地质体的位置;d探地雷达应依据观测雷达图像的异常形态、波形特征及电磁波衰减等特征确定不良地质体的性质和位置,并进行判断预报;e当隧道内地质情况复杂时,不仅应仔细分析物探观测成果资料,而且还应详细了解地面地质情况,并结合当前和以往开挖的地质情况及物性参数等;f资料的解释与推断应充分结合物探工作范围内的地质、设计和施工资料,在反复对比分析中,总结和分析各种异常现象,得出较为准确的结论;g应遵循内外业同步进行、内业指导外业的原则,现场应及时对资料进行初步整理和解释。如果发现原始资料有可疑之处或论述解释结论不够充分时,应作必
37、要的外业补充工作;h解释时应通过综合资料,充分考虑地质情况和探测结果的内在联系与可能存在的干扰因素;i 解释成果应使用相关专业语言来表达。j可根据需要选取删除无用道、水平比例归一化、增益调整、地形校正、频率滤波、f-k 倾角滤波、反褶积、偏移归位、空间滤波、点平均等处理方法。k选择处理方法和处理步骤应根据外业记录数据质量及解释要求进行。当反射信号弱、数据信噪比低时不宜进行反褶积、偏移归位处理,在进行f-k倾角滤波和偏移归位处理前应删除无用道,并进行水平比例归一化和地形校正。l在数据处理各阶段均可选择频率滤波,消除某一频段的干扰波。m可用 f-k 倾角滤波消除倾斜层的干扰波,但应事先确保无同样倾
38、角的有效层状的反射波。n可用反褶积来压制多次反射波,用于反褶积的反射子波应是最小相位子波。o可采用时间偏移或深度偏移方法将倾斜层反射波界面归位,将绕射波收敛,在进行深度偏移处理时应选择可靠的介质波速。p可选用空间滤波的有效道叠加和道间差两种方法,使异常具有更好的连续性或独立性,提高数据图像的可解释性,改变反射信号的振幅特征应在其它方法处理完成后进行。q可用平滑数据的点平均法消除信号中的高频干扰,参与计算的点数宜为奇数,最大值宜小于采样率与低通频率之比。F 资料解释要求资料解释除应符合E 数据处理要求第aj条的要求外,还应符合下列要求:a 应通过班报和现场复核、筛选干扰异常。b 应先在原始图像上
39、通过反射波波形及能量强度等特征判断、识别和筛选异常。c通过数据处理对强反射波和强吸收波同相轴进行追踪,或利用异常的宽度及反射旅行时等参数,计算异常体的平面延伸范围和埋深。d 透射法可根据透射图像有无能量阴影、有无二次波叠加等特征判断异常,也可采用阴影交汇、二次波形态及发射和接收的相对位置进行定量解释。G 成果图表绘制要求a 图件应包括:工作布置图、成果图、成果解释图等。b成果图应包括单一物探方法或综合物探方法所得到的剖面或平面图件,图件可以是曲线图、等值线图或图像等。c成果解释图应是对实测物探资料进行的定性和定量解释的成果体现,应与物性资料相对应。d物探成果图与成果解释图宜绘制在一张图上,上部
40、绘制物探成果图,下部绘制成果解释图。e 图件应包括雷达剖面图像、雷达地质成果解释剖面图f 布置在隧洞、陡壁、边墙等处的剖面,应绘制测线分布的断面图g雷达剖面图像可只选择摘录有异常的部分,连续测量时可绘制灰度或色谱图像,点测时可绘制波形图像,雷达图像应标注测线号、桩号、深度时间标注h 地质成果解释剖面图应绘制分层界线、异常中心、范围、延伸方向等i 可采用表格汇总说明异常情况。 超前钻孔A 主要工作及工作步骤a 熟悉图纸,确定重点预报段;b 施钻及钻进记录(包括钻孔位置、钻进速度随钻进深度变化记录等);c钻孔岩芯观察、编录和必要的测试试验(岩石、体声速测试和岩石强度试验等);d 洞内地质调查:包括
41、掌子面和边墙地质素描、节理裂隙统计和分析e 根据钻孔岩芯编录、钻进速度记录和岩石、体声速测试和岩石强度试验结果,结合隧道洞内地质调查结果,确定隧道掌子面前方围岩级别及其变化,隧道掌子面前方断层破碎带等构造、软层、煤层、岩溶发育分布等;f 提出预报简报或报告;g 施工验证;5.2.2 洞身开挖及出碴运输 施工方法:吴源隧道为III级、级和级围岩,施工中根据具体的地质情况合理确定施工方法,采用六步CD法、三台阶临时仰拱法、台阶法等开挖,施工过程中我们将随时调整支护参数,转换施工方法。开挖尺寸如下:隧道开挖采用风镐、光面爆破方法按设计钢架榀间距,循环进尺,挖掘机配合自卸汽车出碴。小导管超前支护,初喷
42、砼、锚杆、网片、型钢钢架、复喷砼等联合支护。上部喷射混凝土采用台架人工配合ZSP-湿喷机,下部用喷射混凝土台车(或ZSP-湿喷机+喷射作业台架)。 六步CD法 、(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道主体结构超前支护;(2)分台阶开挖1、2、3部。 同时,逐步施作导坑周边的主体结构的初期支护和中隔壁临时支护,即初喷混凝土,架立隧道钢架和接长临时钢架,钻设径向系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。同时,对1、2部掌子面及时喷射8cm混凝土封闭,每级台阶底部和竖向临时钢架间及时喷射10cm厚混凝土封闭,并设锁脚钢管; 、分台阶开挖4、5、6部。除中隔壁部分临时钢架已施工完毕,其余步骤均参照第1步工序;、拆
43、除开挖尾部靠近二次衬砌仰拱68cm范转内临时中隔壁钢架,灌注访段内部仰拱;、灌注该段内部隧底填充。接长中隔壁临时钢架,使得钢架底支撑于仰拱填充顶面;、上述步骤逐步循环。并根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,逐段拆除临时钢架,利用衬砌模板台车一次性灌注部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。 三台阶临时仰拱法、(1)开挖1部台阶;(2)施作1部洞身结构的初期支护, 即初喷4cm厚混凝土,架立钢架。(3)钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,底部架立临时钢架封闭,喷射10cm混凝土。 、上台阶施工至适当距离后,开挖2部台阶,接长钢架,施作洞身结构的初期支护及封底,可参加工序1进行。、(1)开挖3部台阶,
44、及时封闭初期支护,可参加工序2进行。(2)灌筑该段内部仰拱。(3)灌筑该段内部隧底填充。、利用衬砌模板台车一次性灌注部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。 三台阶法、(1)开挖1部台阶;(2)施作1部洞身结构的初期支护, 即初喷4cm厚混凝土,架立钢架。(3)钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。、上台阶施工至适当距离后,开挖2部台阶,接长钢架,施作洞身结构的初期支护及封底,可参加工序1进行。、(1)开挖3部台阶,及时封闭初期支护,可参加工序2进行。(2)灌筑该段内部仰拱。(3)灌筑该段内部隧底填充。、利用衬砌模板台车一次性灌注部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。 台阶法、开挖1部台阶,施作1部洞身结构的
45、初期支护。、上台阶施工至适当距离后,开挖2部台阶,施作洞身结构的初期支护、灌筑该段内部底板(或仰拱)。、利用衬砌模板台车一次性灌注部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。 爆破设计(1)爆破小组:爆破小组组长:何续斌技术负责:何续斌爆破员:文小平 杜昌云 李居亮 白崇瑞 杨志平(2)、爆破工艺、开挖进尺1.0m,掏槽眼孔深1.2m左右,其它均为1.0m,装药集度0.4kg/m;周边眼环向间距40cm,拱部间距减小到35cm,采用间隔装药法,周边眼距开挖限界8cm,掘进时钻杆外倾5度,周边眼距内圈眼60cm. 装药集度0.07kg/m内圈眼环向间距50cm,采用连续装药. 装药集度0.3kg/m;底板眼采用连续装药,横向间距70cm,距底部15cm左右,钻杆下倾5度, 装药集度0.35kg/m;.掘进眼采用连续装药,共两排,两排间距为1.0m,环向间距为0.8m, 装药集度0.35kg/m;扩槽眼采用连续装药,共17个,环向间距为1.0cm,与掘进眼间距为1.0m,钻孔向断面中心倾斜15度, 装药集度0.3kg/m;掏槽眼采用角锥形掏槽或棱形掏槽,连续装药,共4个,环向间距1.5m,与扩槽眼间距为1.0m,钻孔向断面中心倾斜30度,保证眼底间距控制在2030cm;起爆材料采用1-20段的非电毫秒雷管起爆,塑料导爆管引爆,其中火雷