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太兴铁路太原至静游段隧道开挖专项施工方案简介:
太兴铁路太原至静游段隧道开挖专项施工方案,是针对太兴铁路(太原至兴县段)建设过程中,太原至静游区间隧道施工的具体设计和操作计划。这个方案主要包括以下几个方面:
1. 工程背景:太兴铁路是中国铁路的重要组成部分,太原至静游段隧道是其建设中的关键路段,需要通过复杂的地质构造,可能涉及到硬岩、软土、地下水等问题。
2. 隧道设计:方案详细规划了隧道的开挖形状、尺寸、深度,以及隧道的进出口、通风口、排水系统等设计细节,以确保隧道的稳定性和安全性。
3. 施工方法:可能采用明挖法、暗挖法(如盾构法、TBM法)、浅埋暗挖法等,根据地质条件和工程要求选择最合适的开挖技术。
4. 支护结构:方案会详细规划隧道的支护结构,如衬砌设计、锚杆、喷射混凝土等,以防止隧道开挖时的塌方和变形。
5. 安全管理:包括施工安全风险评估、应急预案制定、安全监控设备的部署等,确保施工过程中的安全。
6. 环保与文明施工:方案会考虑到施工对环境的影响,如噪音控制、废水处理、渣土管理等,并遵循文明施工的原则,减少对周边环境和居民生活的影响。
7. 进度与质量控制:制定详细的施工计划和质量管理措施,确保工程按期、按质完成。
总之,这个专项施工方案是根据地质、技术、经济和环境等多方面因素,对太原至静游段隧道的施工过程进行的详细规划,旨在实现高效、安全、环保的施工目标。
太兴铁路太原至静游段隧道开挖专项施工方案部分内容预览:
根据围岩特点和现场实际情况,采用新奥法进行施工,施工过程中严格遵循“少扰动、早支护,勤量测、紧封闭”的原则。
开工前,首先对设计单位交付的地面控制桩及永久性水准点,进行复测,桩位复核无误后,根据设计院提交的测量成果,采用相应的控制测量方法,再对各隧道工区进行联测,并在每个工区进口布设不少于3个固定的中线控制点和2个以上水准控制点,对隧道中线和标高进行控制,对主要桩位要增设2~3个保护桩,并定期检查,保证其精确性。为了确保隧道精确贯通,对隧道控制测量采用以下新技术:采用GPS控制网取代传统的三角网作为洞内外的平面控制;沿着导线点采用光电测距三角高程方法控制隧道高程;采用概率论、数理统计处理观测数据的平差方法。
洞内测量是洞外控制点向洞内导线点的引测GB∕T 328.25-2007 建筑防水卷材试验方法 第25部分:沥青和高分子防水卷材 抗静态荷载,主要内容为施工中线测量,水准测量及施工断面测量。先将洞外控制点引进入洞,每100m进行施工中线测量、水准测量及断面施工测量并布设控制桩。在向前延伸施工中,经常对中线点和水准点进行复测,以防移动。控制桩设在隧道轴线底板和拱顶上,水准点在隧道两侧并呈“之”字布设。控制桩和水准点布设时要标志明显,并加强保护,防止破坏影响施工进度。
(3) 隧道横断面测量
每茬炮结束后,均采用激光断面测量仪进行断面测量,并及时整理数据,作出爆破效果评价,指导后续施工。
(4) 控制网布设及其优化
通过认真研究控制网方案,将导线尽量沿隧道中线布设成等边直伸型的闭合导线锁,(以隧道轴线为X轴),每个导线环的边数为6条。并将进洞边设成两个三角形,以增加进洞边的几何强度。
由于所布控制网不能完全满足施工需要,因此需要建立加密的第二级控制网,二级控制网的加密采用插点、插网方法。精度可比一级控制网低,但精度完全满足规范要求。
水平角的观测采用方向观测法12测回。观测过程中的各项限差要求严格按国家大地网一等导线的要求实施,导线折角的观测,均以半数测回分别观测导线前进方向的左角和右角。用奇数测回的度盘位置测左角;用偶数测回的度盘位置测右角。观测结束后,左、右角分别取中数,并按下式检查左、右角之和与圆周角闭合差。
所有测站中Δmax<±0.5″
测回间仪器多次整平置中,为减少对中误差的影响,采用双照准读数,两次照准读数限差为±0.5″。为了消除照准目标的相位差,照明时半数测回在觇标左侧照明,半数测回在觇标右侧照明。
测量过程中,尽量减小施工干扰,如禁止喷射混凝土,长时间保持通风等。以确保观测条件良好。
外业观测数据的整理、平差计算均采用两组对算、复核的方法在计算机中进行。平差采用ESCAD测量平差软件计算,在第一次使用该软件时,对平差结果的正确性、可靠性都应作进一步的论证。为此,将导线网相关平差程序输入袖珍计算机调试运行、复核,两套平差结果一致,说明控制网的平差成果是可靠的。
① 作业前必须对精密测角仪器进行检验,并每年送仪器到专业鉴定部门进行鉴定。
② 严格按国家一等导线测量的仪器级别,技术精度指标进行施测。
③ 严格执行换手复测制度。
④ 导线尽量沿隧道中线布设成直伸形。直伸导线的图形精度最高,纵横向误差保持最小,还可以有效减少隧道壁旁折光的影响。
⑤ 导线桩埋设为混凝土包铁心桩,为确保其稳定,导线点埋入隧道底基岩内。
⑥ 洞内一等导线的测角中误差必须严格控制在±0.7″以内,这是因为直伸导线的测角误差直接影响隧道的横向贯通误差。
⑦ 精密测角过程中必须自始至终保持仪器精平,为防止作业时不能发现的仪器碰动,脚架下沉,在地面打入三个铁桩,将脚架置于铁桩上面。
⑧ 在保证洞内通风、照明、通讯问题解决的情况下,导线边长应尽量拉长,以减小方位角传递误差。
隧道开挖按照新奥法原理施工,根据不同的围岩选择不同的开挖方法,对于软弱围岩及断层破碎带地段,严格按照“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测,步步为营,稳步前进”的原则,施工则由人工配合机械开挖或弱爆破进行开挖,稳扎稳打。钻爆设备均采用气腿式凿岩机配合自制的半自动施工台架开挖,实现快速施工。
① 根据围岩条件,合理确定台阶长度,当围岩自稳能力较好,台阶长度控制在10~15m以内,围岩稳定性较差时,台阶长度控制在3~10m。以确保开挖、支护质量及施工安全。
② 台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定,其中上台阶高度确定为2.2m。
③ 上台阶施工钢架时,应采用扩大拱脚或施做锁脚锚杆等措施,控制围岩和初期支护变形。
④ 下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时,应采取缩短进尺,必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖,并及时施做初期支护和仰拱。
⑤ 施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题,下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
⑥ 当围岩不稳定时,进尺宜为1~1.5m,落脚后立即施作初期支护。
(2) 弧形导坑预留核心土法
Ⅴ级围岩偏压地段采用弧形导坑预留核心土开挖。
施工步骤:②上部弧形导坑开挖;④上部核心土开挖;⑤左侧导坑开挖;⑦右侧导坑开挖;⑨下部核心土开挖;⑩仰拱开挖。
① 施工中坚持“软爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的基本原则。
② 开挖方式应以人工配合机械开挖,必要时辅以弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
③ 导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。
④ 导坑开挖每部开挖进尺宜为0.5~1.0m。
⑤ 开挖后及时喷锚支护,安装钢架支撑或格栅支撑,每榀钢架之间应采用钢筋连接,并应加索腿锚管,全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m。
⑦ 上部弧形,左右侧墙部,中心核心土开挖各错开3.0~5.0m。
Ⅴ级围岩由于围岩较差,为确保施工安全,该段采用三台阶七步法和弧形导坑预留核心土开挖法施工。
施工步骤:①上部弧形导坑开挖;②左侧导坑开挖;③右侧导坑开挖;④左侧导坑开挖;⑤右侧导坑开挖;⑥预留核心土开挖;⑦仰拱开挖。
① 上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为3~5m,宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土上台阶开挖矢跨比应大于0.3,开挖后及时进行架设钢拱架、锚杆、网系统支护,在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30º打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
② 左、右侧中台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖高度一般为3~3.5m,左、右侧台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30º打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
③ 左、右侧下台阶开挖:开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定,最大不得超过1.5m,开挖高度一般为3~3.5m,左、右侧台阶错开2~3m,开挖后立即初喷3~5cm混凝土,及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护在钢架拱脚以上30cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角30º打设锁脚锚杆,锁脚锚杆与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度。
④ 上、下、中台阶预留核心土:各台阶分别开挖预留的核心土,开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
⑤ 隧底开挖:每循环开挖长度宜为2~3m,开挖后及时施做仰拱初期支护,完成两个隧底开挖,支护循环后,及时施做仰拱和仰拱填充,仰拱分段长度宜为4~6m。
① 开挖方式应以人工配合机械开挖,必要时辅以弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
② 导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。
③ 工序变化处之钢架打设锁脚钢管,以确保钢架基础稳定。
④ 钢架之间纵向连接钢筋及时施做并连接牢固。
⑤ 仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系。
⑥ 开挖过程中初期结构及核心土的稳定性,必要时利用核心土体加设全断面环形临时支撑。
⑦ 施工过程通过监控量测,掌握围岩和支护的变形情况,及时调整支护参数和预留变形量,保证施工安全。
⑧ 完善洞内临时防排水系统,防止地下水浸泡拱墙脚基础。
炮眼直径d:选用42mm的钻孔直径。
炮眼深度L:根据围岩的实际情况确定炮眼深度Ⅲ为2.5m,Ⅳ为2m。
DB45∕T 1958-2019 公路隧道监控量测技术规程周边眼间距E:Ⅳ级围岩取E=35cm。Ⅲ级围岩取40cm。
抵抗线W:根据以往的施工经验取W=E/0.8:Ⅳ级围岩取w=44cm,Ⅲ级围岩取50cm。
堵塞长度:堵塞长度不小于20cm。
(2) 爆破施工的原则
① 隧道周边眼为减少对围岩的扰动及降低爆破震动的强度GB 30981-2020 工业防护涂料中有害物质限量,采用预裂爆破辅以光面爆破。
② 掏槽及底板眼按抛掷爆破设计。
④ 工程实践表明,采用微差爆破技术与齐发爆破相比,平均降震率减少40%以上,微差段数越多,其降震效果越好。