超前支護、初期支護施工方案-文庫吧

【正文】 為碎石土、強風化 砂巖，洞身為中風化凝灰質砂巖和斷層破碎帶。 YK179+115～ YK181+380 2265 193 1519 533 合計 7530 862 5289 1359 百分比（ %） 100 % % % 單位數量（ m3/m） / 主要技術標準 南昌至寧都高速公路岡上至寧都段新建工程 C7 合同段 為新建工程，根據本項目在公路網中的功能和作用、交通量預測結果以及沿線的地形條件等因素，全線采用雙向四車道高速公路標準新建。具體設計標準如下： 1）設計速度： 100km/h 2）路基寬度： 整體式路基： 26m，其橫斷面布置為： （土路肩） +（硬路肩） +2 （行車道） +（路緣帶） +（中央分隔帶） +（路緣帶） +2 （行車道） +（硬路肩） +（土路肩），橋涵與路基同寬 分離式路基： 13m，其橫斷面布置為： （土路肩） +（硬路肩） +2 （行車道） +（硬路肩） +（土路肩），橋涵與路基同寬 3）路面采用瀝青混凝土路面，設計年限 15 年，設計標準軸載 BZZ100KN 4）汽車荷載：公路 I級 5）地震動峰值加速度＜ ，考慮簡易設防 地層巖性 根據現場地質調繪及鉆孔資料分析，該隧道基巖主要為震旦系楊家橋群（ Z1y）凝灰質砂巖。覆蓋層為第四系（ Q）碎石土。 1）第四系地層（ Q） 昌寧高速公路 C7標 施工方案 5 第四系中更新統殘坡積層（ Q2el+de）主要分布于隧道山體坡腳及山體，一般以碎石土為主，碎石成分與母體巖性有關，厚度一般在 2～ 13m 左右。 2）震旦系下部第一巖組（ Z1y） （ 1）強風化凝灰質砂巖：貢褐色，巖石風化強烈，風化裂隙發育，巖體破碎，巖性軟。 （ 2）中風化凝灰質砂巖：灰色，凝灰質砂狀結構，層狀構造，淺部裂隙較發育，巖體較破碎，局部夾變質砂巖；深部局部裂隙較發育，巖體較破碎～較完整。 地質構造 擬建路線地帶位于揚子準地臺之江南臺隆的豐城 —— 樂平凹斷束及華南褶皺系之贛中南褶隆的武功山 —— 玉華山隆斷束、大湖山 —— 芙蓉山壟斷束、寧都 —— 南昌拗斷束構造區。歷經加里東、印支和燕山期三個構造，其中尤以燕山期的構造運動最為活躍，其主要表現為地殼的斷塊差異性升溫、盆地遷移，同時伴隨有褶皺作用，并在此期間有大量的巖漿巖侵入。 主要不良地質地段 （ 1）斷層破碎帶 本標段內施工隧道段共發育有 7條斷層破碎帶，分別為 F1 F1 F1 F1 F1F1 F18 斷層。 斷層走向與掌子面夾角較小，在 0176。～ 15176。之間，斷層影響寬度在 20m～ 50m，延伸長度在 500m～ 1200m； 地表形態表現為 V型溝谷，局部裸露，可風擦痕、碎裂巖。斷層帶巖體裂隙發育～很發育 ， 多閉合，結合差～極差，巖體破碎～極破碎，斷層帶內巖石受擠壓破碎，節理裂隙發育，對隧道圍巖級別、洞身穩定性有影響，施工可能產生涌水、掉塊、坍塌。 （ 2）涌水 表 22 主要涌水地段統計表 名稱 Q0(m3/d) q0(m3/d/m) 圍巖富水程度 分區 備注 ZK176+660/YK177+660 (F12斷層附近 ) 富水區 ZK177+170/YK177+180 (F13斷層附近 ) 富水區 ZK179+740/YK179+750 (F14斷層附近 ) 富水區 ZK179+910/YK179+930 富水區 昌寧高速公路 C7標 施工方案 6 (F15斷層附近 ) ZK180+630/YK180+640 (F16斷層附近 ) 富水區 ZK180+750/YK180+770 (F17斷層附近 ) 富水區 ZK181+220/YK181+220 (F18斷層附近 ) 富水區 本標段內涌水量主要集中在斷層帶附近， 其富水性直接受大氣降水的控制，雨季補給充足時，則孔隙水較多 ， 而在旱季，蒸發量大于補給量，富水性較差，局部甚至枯竭 ；且在斷層帶及其影響帶內，圍巖破碎，節理裂隙發育，極易發生涌水現象，因此在施工過程中，應重點監控斷層帶及其影響段的施工。 水文地質 地下水類型 隧址區內的地下水類型主要有第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水。 第四系松散巖類孔隙水主要為潛水，主要賦存于第四系殘坡積層內，其富水性直接受大氣降水的控制，雨季補給充足時，則孔隙水較多，而在旱季，蒸發量大于補給量，富水性較差，局部甚至枯竭。 基巖裂隙水主要為承壓水或微承壓水，主要賦存于基巖的節理裂隙中，由于區內基巖構造裂隙、破碎帶發育，且第四系覆 蓋層厚度小，有利于大氣降水和地表水的滲透；同時地表巖層風化節理裂隙呈網狀發育，為大氣降水的直接入滲補給提供了有利條件，因此，區內基巖裂隙水發育，為主要地下水類型；區內的斷層破碎帶和構造裂隙帶等為富水單元。 地下水的補給、徑流、排泄條件 根據隧道區內的地形貌和水文地質條件，區內地下水主要為構造裂隙水，主要接受大氣降水垂直向下滲透補給，水文地質條件較復雜。據鉆孔揭露隧道區內鉆孔水位在鉆進過程中變化較大，故隧道區內地下水主要沿節理裂隙運動，連通性較好。區內地下水一般沿基巖裂隙、構造破碎帶等在地勢低洼 處排泄。 設計參數 表 23 超前支護分類 表 序號 圍巖級別 襯砌類型 超前支護措施 1 V S7 前 3Om為 Φ 108，壁 6mm，長 30m；后面均為 超前小導管，Φ 42，壁 ，長4m；管棚與超前小導管搭接 2m 2 V S5 超前小導管，Φ 42，壁 ，長 4m 昌寧高速公路 C7標 施工方案 7 3 Ⅳ S S41 超前錨桿，Φ 22早強砂漿錨桿，長 4 Ⅲ S3 / 表 24 襯砌類型 初期支護 參數 表 圍巖級別 襯砌類型 鋼架設計 錨桿 噴射 混凝土 鋼筋網 類型 間距（ m） V S7 I18型鋼，鋼架仰拱封閉 Φ 25中空注漿錨桿， (環縱 )梅花型布置， 3m長，每延米 49根 C20混凝土，厚度 25cm φ 8鋼筋網，網格尺寸 20cm20cm，內外兩層 V S5 I18型鋼，鋼架仰拱封閉 Φ 22水泥砂漿錨桿， (環縱 )梅花型布置， 長，每延米 33根 C20混凝土，厚度 25cm φ 8鋼筋網，網格尺寸 20cm20cm，內外兩層 IV S41 I14型鋼 Φ 22水泥砂漿錨桿， (環縱 )梅花型布置， 3m長，每延米 33根 C20混凝土，厚度 20cm φ 8鋼筋網，網格尺寸 20cm20cm，外側一層 IV S4 I14型鋼 1 Φ 22水泥砂漿錨桿， (環縱 )梅花型布置， 3m長，每延米 C20混凝土，厚度 20cm φ 8鋼筋網，網格尺寸 20cm20cm，外側一層 Ⅲ S3 / Φ 22水泥砂漿錨桿， (環縱 )梅花型布置， ，每延米 C20混凝土，厚度 10cm φ 6鋼筋網，網格尺寸 25cm25cm，外側一層 超前支護、初期支護應堅持“管超前、先支護（強支護）、后開挖（短進尺、弱爆破）、快封閉、勤量測”的施工原則， 施工中應注意觀察地形和降水、地質條件和地下水的變化以及量測數據的突變等情況，預防突發事故的發生 。 3 超前支護 管棚施工 技術要求 本標段 在隧道進出口明暗交界 進洞 處設計 30m長 Φ 108 6mm 超前 長 管棚。 1） 導管規格： Φ 108 6mm 熱軋無縫鋼管 ； 2） 管距：環向間距 50cm； 3） 傾角：外插角 1176。 （不包括路線縱坡） ， 方向：與路線中線平行 ； 4）鋼管 施工誤差：徑向不大于 20cm； 昌寧高速公路 C7標 施工方案 8 5）隧道縱向同一橫斷面內的接頭數不大于 50%，相鄰鋼管的接頭至少須錯開 1m； 6）長管棚中無孔段長度一般為 長 ，一環共計 42根 ； 7）長管棚注漿： 注漿材料： 1:1 水泥漿液，摻 %～ 1%的水玻璃；水玻璃濃度：波美度 35；水玻璃模數： ； 8）注漿壓力：初壓為 ～ ，終壓為 2MPa，可分段多次注漿，注漿壓力可由現場實驗調整 ； 9）套拱基礎地基承載力不小于 500KPa，小于時必須進行加固處理。 施工程序及工藝流程 管棚引孔頂入法施工工藝流程圖見 圖 31。 施工要求 1） 施作 套 拱 （ 1） 混凝土 套拱 作 為長管棚的導向墻，在開挖廓線以外施作，斷面尺寸為 （厚 長） ， 套拱內埋設 I16 鋼 支撐 、 鋼筋 、導向鋼管， 與管棚 導向管 連接成整體。導向墻 縱、 環向長度可根據具體工點實際情況確定， 但必須 要保證其基礎穩定性。 （ 2）導向管 作為管棚的導向 措施 ，它安設的平面位置、傾角、外插角的準確度直接影響管棚的質量。用 全站儀 在工字鋼架上定出其平面位置；用 水平儀及水平尺 設定 導向管 的傾角。 導向管 應牢固焊接在工字鋼上，防止澆筑混凝土時產生位移。 2） 搭 設 鉆孔平臺 、 安裝鉆機 （ 1） 鉆機平臺 利 用 核心 封土 搭設，搭設平臺應一次性搭好，鉆孔由 1～ 2臺鉆機由高孔位向低孔位進行。 （ 2）平臺要支撐于穩固的地基上 ，防止在施鉆時鉆機產生不均勻下沉、擺動、位移而影響鉆孔質量。 （ 3） 鉆機定位：鉆機要求與已設定好的 導向管 方向平行，必須精確核定鉆機位置 。 3） 鉆孔 （ 1） 為了便于安裝鋼管，鉆頭直徑采用Φ 127mm。 （ 2） 巖質較好的可以一次成孔。鉆進時產生 塌 孔、卡鉆時，需補注漿后再鉆進。 （ 3） 鉆機開鉆時，應低速低壓，待成孔 10m 后可根據地質情況逐漸調整鉆速及風壓。 （ 4） 鉆進過程中經常 檢查其位置，并根據鉆機鉆進的狀態判斷成孔質量， 及時處昌寧高速公路 C7標 施工方案 9 理鉆進過程中出現的事故。 （ 5） 認真作好鉆進過程的原始記錄，及時對孔口巖屑進行地質判斷、描述，作為洞身開挖時的地質預測預報參考資料，從而指導洞身開挖。 4） 清孔 、 驗孔 （ 1） 用 潛孔鉆 鉆桿配合鉆頭進行反復掃孔，清除浮渣，確保孔徑、孔深符合要求，防止堵孔。 （ 2） 用高壓風從孔底向孔口清理鉆渣。 5） 安裝鋼管 （ 1） 鋼管在專用的管床上加工好絲扣，鋼 管四周鉆設孔徑 8mm 注漿孔 (靠孔口 處的 鋼 管不鉆 注漿 孔 )，孔間距 25cm，呈梅花型布置。管頭焊成圓錐形，便于入孔。 （ 2） 棚管頂進采用 挖 機和 潛孔鉆 機 頂進相結合的工藝 。 （ 3） 接長鋼管應滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應前后錯開。同一橫斷面內的接頭數不大于 50%，相鄰鋼管接頭至少錯開 1m。 6） 注漿 （ 1） 采用注漿機將砂漿注入管棚鋼管內，初壓 ～ ，終壓 2MPa，持壓 15min后停止注漿。 注漿量應滿足設計要求，一般為鉆孔圓柱體的 ；若注漿量超限，未達到壓力要求，應調整漿液濃度繼續注漿，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。 注漿時先灌注“單”號孔， 一周后 再灌注“雙”號孔。 7） 施工控制要點 （ 1） 長管棚設置 套拱 ， 套拱 應按設計要求采用 C25混凝土 ，界面尺寸為 （厚 長） ，墻內設 4榀 I16 鋼架，鋼架外緣設φ 133 壁厚 6mm 導向管，鋼管與鋼架焊接牢固 。 （ 2） 管棚鉆孔外插角 設計為 1176。 ，實際施工時 以 117