石山隧道进口软弱围岩(断层)专项施工方案
一、编制依据
1、xxx合同段工程施工总承包招标文件及设计文件、两阶段施工图设计等;
2、国家、交通部现行的公路工程建设施工规范、设计规范、验收标准、安全规范等;
3、国家及福建省相关法律、法规及条例等;
4、现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料;
5、近年来高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果;
6、福建省高速公路标准化建设指南和施工要点;
7、我单位拥有的国家级、部级工法、科技成果和长期从事高等级公路建设所积累的丰富施工经验。
二、工程概况
1、工程概况
我部承建的石山隧道0.5座,为分离式双洞隧道,隧道全长855.8m,为长隧道,左洞长854.1m,右洞长857.5m。
隧道进出口均位于平面曲线内,进口左右线曲线半径分别为R左=3000m和R右=2850m;隧道纵坡坡率/坡长:左洞为0.7%/854.1m,右洞0.7%/857.5m;隧道进口设计桩号:左洞为ZK63+572,右洞为YK63+565;进口设计高程:左洞为586.69m,右洞为586.64m。
2、地形、地貌
隧址区属剥蚀低山地貌,隧道轴线大致呈南北走向,地形呈波状起伏,起伏较大,隧道最大埋深约为160m,地表植被较发育,覆盖层较薄。
进口侧山坡自然坡度25~30°,出口侧山坡自然坡度35~40°。
3、地层岩性
本隧址场区表层多为第四系残坡积土,一般厚度3-6m,冲沟底部及陡坎略薄些,下伏侏罗系南园组(J3n)凝灰熔岩及其风化层。
隧道洞身围岩为侏罗系南园组(J3n)的凝灰熔岩,属较硬-坚硬岩,岩体一般较完整,对隧道洞身围岩的稳定较有利,据地质调绘及钻孔揭露隧道区主要发育有3条裂隙带及断裂构造带,对隧道围岩不利,影响隧道围岩级别,隧道开挖时,围岩稳定性较差,易产生塌方掉块,应加强支护和监测措施,各段的具体评价见隧道纵断面图。
拟建隧道最大埋深约160m,深部围岩主要为微风化凝灰熔岩,节理裂隙发育较少-较发育,较有利于地应力的释放和调整,但钻孔中未见有岩芯饼化等高应力作用现象,综合临近泉三高速公路等工程经验分析,本隧道在隧洞区内出现高地应力的可能性不大。
隧址区未见有矿体分布,不会产生瓦斯等有害气体。
但施工中粉尘可能较大,施工中应注意粉尘污染监测工作,并做好通风工作。
4、地质构造及地震动参数
根据《厦门至沙县高速公路(安溪至沙县)泉州段线路工程地震安全性评价》,线路地震设防烈度属于6度区,测区内50年超越概率10%的平均土质条件下峰值加速度为0.05g,中硬土场地动反应谱特征周期为0.45s,区域地质相对稳定,建议抗震设计按《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)规范执行。
5、水文地质条件
隧道位于当地侵蚀基准面之上,山坡坡体起伏较大,隧道地表水系不发育,仅部分冲沟底部见有小水流。
隧址区四周地形较陡,一般坡度25-35°,地形切割较强烈,降雨后地表水沿坡排泄迅速,无有利地表水蓄积之地形。
地下水按埋藏条件及赋存介质不同主要有:①基岩风化网状裂隙水:赋存于碎块状强风化岩~中风化岩层的网状裂隙中。
隧道区岩性为侏罗系南园组(J3n)凝灰熔岩,碎块状强风化岩层裂隙较发育,富水性及导水性相对较强,接受大气降水的补给,厚度相对较小,勘察期间水量较贫乏,对洞身围岩及开挖影响较小,主要对隧道进、出口及浅埋段围岩的施工有影响。
②基岩裂隙水:洞身围岩主要为微风化凝灰熔岩,主要受节理裂隙等控制,受大气降水的补给和基岩风化裂隙水的补给,向山体附近的沟谷中排泄,富水性一般较差,节理密集带相对较富水,但本隧道3条节理带宽度小,故地下水贫乏。
隧址区场地环境类型的分类为Ⅲ类,按地层渗透性分,属弱透水层中的地下水。
据该隧道所取水样的水质简分析结果,按《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011)附录D的有关规定进行判别,隧道的地表水及地下水对砼无腐蚀性。
根据《水文地质手册》及《铁路工程水文地质勘察规程》(TB10049-2004/J339-2004),综合估算出隧道单洞正常涌水量取750m3/d。
三、软弱围岩(断层)带地质情况
断裂构造特征一览表
在隧道断层、褶皱、裂隙带施工过程中,加强施工超前地质预测预报工作,以获取开挖面前方的地质信息,加强超前支护,及时调整隧道施工方案,指导隧道安全施工,避免发生地质灾害。
四、软弱围岩(断层)施工技术方案
1、设计支护加固措施
1)、对F2-1、F2-2断层其影响带YK64+295、YK64+385段围岩设计为Ⅳ级,采用Ⅳ级围岩的开挖、初支及二衬支护形式。
①、采用超前小导管注浆预支护,纵向间距3m/环。
钢管采用外径50mm、壁厚5mm的热扎无缝钢管,钢管长度为5m。
钢管外插角分别采用15°交错布置。
不同外插角钢管环向间距均为50cm,每循环共设置钢管33根,纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于183cm。
小导管注浆参数:水泥砂浆水灰比0.5~1.0(重量比);注浆压力0.5~1.0Mpa。
对于涌水量较大的松散破碎带,可采用具有针对性的注浆材料。
②、严格按设计采用上下台阶法施工。
③、拱、墙采用18cm厚C20喷射砼、网格为20cm×20cm的ф6钢筋网、3m长ф22砂浆锚杆进行锚喷网联合支护,并用4×ф25钢筋格栅,间距1.0米/榀。
④、二次衬砌采用35cm厚C25防水混凝土。
2)、对f4断层其影响带YK64+385段围岩设计为Ⅳ级,采用Ⅳ级围岩的开挖、初支及二衬支护形式。
①、采用超前小导管注浆预支护,纵向间距 2.1m/环。
钢管采用外径50mm、壁厚5mm的热扎无缝钢管,钢管长度为5m。
钢管外插角分别采用15°交错布置。
不同外插角钢管环向间距均为60cm,每循环共设置钢管27根,纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于128.1cm。
小导管注浆参数:水泥砂浆水灰比0.5~1.0(重量比);注浆压力0.5~1.0Mpa。
对于涌水量较大的松散破碎带,可采用具有针对性的注浆材料。
②、严格按设计采用上下台阶法施工。
③、拱、墙采用20cm厚C20喷射砼、网格为20cm×20cm的ф6钢筋网、3m长ф22砂浆锚杆,间距120cm×120cm梅花性进行锚喷网联合支护,并用
4×ф25钢筋格栅,间距0.7米/榀。
④、二次衬砌采用40cm厚C25防水钢筋混凝土。
2、作好超前地质预测预报
1)、全隧道采用地质素描、地质摄影。
2)、在断层带前100m,开始采用TGP206G进行超前地质预测预报进行探测,直至断层带通过。
重点探查断层带的位置、断层破碎带的规模、物质组成等。
3)、在TGP206G探明断层带位置和规模的前提下,在断层破碎带及影响带前5m前用超前水平钻孔进行探测(φ50孔,每断面3孔)。
重点探查断层带的涌水量以及岩性变化等。
3、作好监控量测
1)、严格按照监控量测方案作好过断层段的监控量测工作,及时上报量测数据分析结果,以便根据分析结果变化及时应急方案处理。
2)、根据断层段围岩设计,在过渡段围岩各设一个监控量测断面,在断层及其影响带处设三至四个监控量测断面。
五、石山隧道进口软弱围岩(断层)施工组织机构及其职责
1、组织机构
组长:
副组长:
组员:
2、工作职责
2.1组长职责
项目部经理负责过断层实施过程的协调管理,负责指导、监督、检查现场工作实施情况。
2.2副组长职责
1、项目部副经理,负有督促、检查、指导职责。
应经常深入施工现场,指导、帮助作业班组严格执行过断层施工工艺。
2、应根据设计文件要求和过断层方案,制定实施过断层方案的人员、设备、材料等工艺。
根据实施过程中的现场情况变化,确定切实可行的施工方法。
2.3组员职责
1、根据施工图设计、施工规范要求和上报已审批的过软弱围岩(断层)施工方案,对隧道相关作业班组进行各工序的技术交底,在实施过程中进行监督检查。
负责施工过程中的日常安全质量监督检查。
2、配合监控量测工作组作好TGP206G物探和超前水平钻孔地质预报。
2、在方案实施过程中,严格按照技术交底科学合理安排、全程跟踪,督促、指导作业班组安全、保质的完成过断层施工。
3、负责隧道过断层施工的日常测量放样工作,保证隧道施工线位的准确性。