某隧道工程施工组织设计汇报材料.pptx
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1、汇 报 内 容一 工程概况二 重点、难点分析及施工对策三 徐家湾瓦斯隧道高瓦斯工区施工方案比选四 总体施工方案五 主要工序施工工艺、工法及要点六 隧道通风方案七 超前地质预报方案八 监控量测方案九 瓦斯监测、检测方案十 不良地质及特殊地段采取的施工方案、方法及措施第1页/共124页汇 报 内 容十一 施工供电与作业机械十二 施工防火十三 瓦斯隧道应急预案十四 冬季、雨季施工方案十五 质量保证措施十六 安全保证措施十七 环保、水保文物保护措施 十八 保证措施 十九 附图、附表 第2页/共124页一、工程概况 第3页/共124页一、工程概况 YY隧道中心里程DK36+376.5,进口里程DK35+
2、481,出口里程DK37+272,隧道全长1791m,为单线隧道。全隧共弃碴11.72万方(实方),其中进口弃碴5.5万方,弃于DK35+800左侧300米处;出口弃碴6.22万方,弃于DK36+200右侧550m水田。其中DK36+100DK36+600段,为高瓦斯地段,其余段为低瓦斯段。第4页/共124页一、工程概况(一)地质特征(一)地质特征 低山侵蚀地貌,地面高程300560m,相对高差20260m,自然横坡1040进出口端地形都较陡峭,坡面植被较为发育,洞身坡面多辟为旱地,水田,进出口有小河沟见沟水,洞身坡面有多个水塘,进出口有乡村便道可达。隧道范围上覆第四系全新统坡残积(Q4dl+
3、el)粉质粘土,下伏基岩为白垩系下统苍溪组(K1C)砂岩夹泥岩和侏罗系上统蓬莱镇组(J3P)泥岩夹岩石。测区为单斜构造,岩层倾斜平缓,近于水平,陡倾节理较为发育,岩层产状:EW/10。N,N75。E/5。NW;主要节理产状:N40。E/70。SE,N15 50。W/90。,N70。E/80。SE。地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。第5页/共124页一、工程概况(二)水文资料1、地下水类型及地下水的补给、径流、排泄 测区地下水类型主要有第四系孔隙水及岩层裂隙水两种。孔隙水赋存于坡残积、崩坡积土层中。因区内土层厚度不大,降水多沿坡面汇集于冲沟外泄,补给水量有限,含水量
4、甚微。基岩裂隙水赋存于泥岩、砂岩节理裂隙中。泥岩裂隙水多见于地表及浅部,深部含水微弱,可视为相对隔水层,富水性及导水性均微弱;砂岩裂隙水则主要赋存于构造裂隙发育带,节理裂隙既是地下水运移的通道,亦是地下水赋存的空间。区内大气降水是地下水的主要补给水源,但因洞身坡面有几个小水塘,有一定储水,由于砂岩节理裂隙较发育,地下水将通过裂隙通道进入隧道,将会对隧道构成一定影响。2、地下水水化学特征 经采样分析,地下水水质类型为HCO3-Ca2+K+型水,无侵蚀性CO2,该地下水对砼无侵蚀性。3、隧道涌水量估算 通过计算,隧道涌水量为886m3/d。雨洪期,最大涌水量1772m3/d第6页/共124页一、工
5、程概况(三)工程建设条件 隧道进口距离兰草镇1Km,沿线分布有许多自然村。有乡村道路可达进出口,交通较为方便。YY隧道进口及出口各设置一台800KVA,以满足现场施工需要。隧道进口移动通讯信号较好,可满足现场施工通讯条件。拌和站用水采用巴河河水,水样已经向巴中市质检站送检,经检验合格,可用于施工生产。第7页/共124页二、重难点分析及施工对策二、重难点分析及施工对策第8页/共124页二、重难点分析及施工对策(一)风化层剥落 因为隧区出露地层基本为泥岩、砂岩,泥岩易风化剥落成细粒及碎片状,对洞口边坡稳定性有一定影响。所以洞口边仰坡采用锚网喷防护,喷混凝土厚10cm,锚杆采用22砂浆锚杆3.5m/
6、根,间距1m,梅花形布置;钢筋网采用8钢筋,网格间距25cm25cm。第9页/共124页二、重难点分析及施工对策(二)有毒有害气体 隧道施工时采用钻孔超前预报及检测,人工检测,隧道通风采用压入式通风方式。加强通风和防爆、防燃措施,确保施工安全。第10页/共124页二、重难点分析及施工对策(三)施工便道引入困难 合理安排各施工顺序,配备充足的人员、机械,并提前做好材料计划,保证材料供应及时;制订详细的网络计划,找出关键线路,合理指导工程施工,并在施工过程中根据实际情况及时调整修改,做到快速施工,保证工期目标的实现。第11页/共124页二、重难点分析及施工对策(四)环保、水保要求高 施工过程中注意
7、做好文明施工和水土保持工作,尽量少破坏现有植被,边坡、弃碴场等及时修筑防护工程;严禁废水、废液、废碴乱排乱弃。第12页/共124页二、重难点分析及施工对策(五)瓦斯隧道塌方 在施工中须按照“先探后掘,缩短进尺,超前支护,及时封闭,加强量测,加强通风、随时检测”的原则,施工隧道开挖前每30m打设100超前钻孔,预留10m安全作业面,针对局部软弱围岩段施工开挖前并打设42mm超前小导管进行超前加强支护。第13页/共124页三、总体施工方案第14页/共124页三、总体施工方案(一)总体施工方案(一)总体施工方案 隧道正洞施工总体方案:“先探后掘、超前支护、缩短进尺、快速封闭、加强通风、随时检测”。隧
8、道正洞通风采用压入式通风方式;瓦斯检测采用人工检测;隧道施 工采用新奥法施工。级围岩采用全断面开挖,、V级围岩采用上下台阶开挖,采用湿喷工艺喷射混凝土支护。人工风钻打眼,2#煤矿炸药、煤矿延时电雷管起爆,光面爆破,出碴采用防爆挖掘机辅助防爆装载机挖、装,防爆自卸汽车运输。二次衬砌采用防爆模板台车衬砌,混凝土在洞外集中拌和,防爆混凝土运输车运输,泵送入模,混凝土采用气密性混凝土。第15页/共124页三、总体施工方案(一)总体施工方案(一)总体施工方案 隧道仰拱、二次衬砌在开挖、初期支护完成并满足有关要求后尽快封闭,减少瓦斯溢出量。初期支护紧跟掌子面。级最前掌子面至仰拱距离90m,最前掌子面至二衬
9、距离120m;级最前掌子面至仰拱距离50m,最前掌子面至二衬距离90m;级最前掌子面至仰拱距离40m,最前掌子面至二衬距离70m;第16页/共124页三、总体施工方案(二)总体工期安排 YY隧道,长1791米,属于高瓦斯隧道,是全线重点控制工程,工期计划于2011年1月15日开工,2012年5月30日竣工。工期440天。第17页/共124页三、总体施工方案(三)质量目标 按照验收标准,各检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%,单位工程一次验收合格率达到100%;确保全部工程达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准及设计要求,工程一次验收合格率达100%。达到“开工必优,一次成优”质
10、量目标要求。在合理使用和正常维护条件下,主体工程结构的施工质量,应满足不少于100年设计使用寿命期内正常使用维护时的运营要求。隧道衬砌杜绝渗漏水。第18页/共124页五、主要工序施工工艺 工法及要点第19页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(一)洞口工程(一)洞口工程 (1)边仰坡及洞口开挖 本隧道洞口段埋深浅,围岩稳定性差,在洞口施工前应先清理洞顶可能滑塌的表土、灌木及危石,确保进洞安全。并按设计要求作好边仰坡截水天沟等排水系统。截水天沟距边仰坡开挖线缘不小于5米。沟底纵坡不小于3%。截水沟施作完毕后自上而下进行边仰坡开挖,按设计坡度一次整修到位,并分层进行边仰坡喷锚防护,以防围岩
11、风化、雨水渗透而坍塌。第20页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(一)洞口工程(一)洞口工程 (2)边仰坡施工 洞口边仰坡土石方按设计要求进行放线,自上而下人工配合反铲分层分台阶开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖。自卸汽车运输,每台阶开挖高度34m,人工清刷坡面后及时进行坡面初步防护。为确保施工顺利进行,在进洞开挖前,应对洞口衬砌外13m范围内锚喷8cm厚C20砼进行坡面加固防护,拱部设双层超前锚杆。第21页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(一)洞口工程(一)洞口工程(3)洞口路堑土石方施工 洞口路堑土石方采用分层开挖,施工机械以挖掘机为主,洞口场地用装载机辅以推土机整平压
12、实,遇坚硬石质地层人工钻眼弱爆破,运输采用自卸汽车,挖方弃至弃碴场内。当地表开裂,甚至错动等山体变形,沉降监测分析结果围岩接近失稳时,应立即停止掘进,采取加强措施,加快完成初支二衬施工,使结构封闭成环。恢复掘进须改变工法措施,加强地表监测。第22页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(一)洞口工程(一)洞口工程(2)洞门修筑(a)在洞口段衬砌完成40m后,及时施工洞门,洞门拱墙与洞内相邻拱墙衬砌同时施工,连成整体。(b)洞门基础必须置于稳固地基上。虚渣杂物、泥化软层和积水应及时清除干净。(c)翼墙浆砌片石施工时注意其在纵、横断面上都有坡度,施工前可在端墙面画出翼墙与端墙接触面的设计尺寸
13、,并在地上放出翼墙底部尺寸,以此控制翼墙纵横断面坡度。(d)洞门完成后,洞门边仰坡坡面采用M10水泥砂浆片石,加强防护。洞口土质路基面采用M10水泥砂浆片石铺砌,厚度为30厘米,铺砌范围自洞口至隧线分界里程。(e)洞门在进洞施工正常后,尽早施工,洞门完成后及时接顺端墙背后排水沟,平整地面,截水沟顺接边沟,保证洞口排水顺畅。施工时认真组织、精心施工,做到内实外美。第23页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(二)洞身开挖(1)施工方案 YY隧道进口位于山谷上方,进出口级围岩设计均采用级加强衬砌,按短台阶法预留核心土法施工。钻爆施工采用光面爆破工艺,爆破网络采用非电导爆管与非电毫秒雷管网路
14、。洞口段按照“管超前,严注浆,短进尺,弱爆破,强支护,快封闭,勤量测”的施工原则组织施工。洞口施工尽量避免雨季施工。第24页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(二)洞身开挖(2)全隧总体支护及施工方法 (a)本隧道均采用暗挖法施工。施工中开展监控量测工作,按照仰拱超前的原则组织施工,拱墙一次衬砌。(b)根据YY隧道地质情况应加强初期支护,加强对钢架锁脚等措施,保证钢架的稳定,对隧底进行不良地质检查,必要时就基础稳定性进行评价,方可施作隧底结构。衬砌外侧设置拱墙防水板。第25页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(二)洞身开挖(2)全隧总体支护及施工方法 (c)本隧道正洞有、级
15、围岩。级围岩采用全断面开挖支护施工;、级围岩采用正台阶法开挖,上下台阶及仰拱均采用手持风钻钻孔,爆破采用光面爆破。出碴采用装载机装碴18t自卸式汽车运碴。(d)初期支护:级围岩加强地段上台阶翻碴完成后初喷混凝土,出碴时上台阶安设拱架、施作锚杆、挂设钢筋网。出碴完成后进行上台阶复喷混凝土。第26页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(三)洞身开挖(2)全隧总体支护及施工方法(e)台阶法开挖的段落,锚杆采用手持风钻钻孔,利用台阶安装锚杆及钢筋网;格栅及型钢钢架统一在洞外分段制作,分拱部、边墙两部分安装。衬砌采用12m全液压模板台车衬砌,混凝土采用自动计量拌和站拌制、5m3 以上罐车运输、输
16、送泵泵送灌注。仰拱采用钻爆辅以挖掘机开挖,仰拱施工地段运输通道采用栈桥通过。(f)防爆挖掘机辅助防爆装载机挖、装碴,防爆自卸汽车运输。第27页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(二)洞身开挖(3)正常地质段开挖 隧道开挖断面以衬砌设计轮廓线为基准,按设计要求考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素。隧道不应欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,允许岩石个别突出部分侵入衬砌;拱脚和墙脚1m范围内严禁欠挖。当隧道存在局部超挖时,采用与初期支护同级材料回填平整。第28页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(二)洞身开挖(3)正常地质段开挖 结合本隧进出口地表覆盖第四系地层,设计为级围岩
17、,采用级加强衬砌。为确保进洞施工安全,施工采取上、下台阶法施工,上部开挖超前46m,下部开挖同时进行,并按设计进行施工临时支护及初期支护。待上下部及仰拱掘进达2030m后,进行洞身全断面模筑混凝土衬砌。、级围岩均采用正台阶法施工。第29页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点台阶法施工工艺流程施工准备超前地质预报、测量、量测布置炮眼钻爆设计修正钻爆参数地质素描台车(台架)就位开挖质量检查不合格结 束初期支护下半断面钻眼、装药、爆破上半断面钻眼、装药、爆破通风排烟、排险初喷混凝土、锚杆、出碴仰拱、拱墙复合衬砌施工超前支护第30页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(三)钻爆设计 根
18、据隧道地质条件,级围岩段采用中深孔光面爆破,、级围岩段采用浅孔微振动控制爆破。根据围岩条件选用不同的炸药,瓦斯隧道爆破作业必须采用煤矿许用炸药。钻爆设计图见下页。第31页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点 第32页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点第33页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(四)不良地质段施工措施 根据超前地质预报的反馈情况,对有可能发生塌方的地段的施工遵循:“管超前、短开挖、弱爆破、快衬砌、勤检查、勤量测”的原则施工。对于高瓦斯隧道,施工过程中应加强瓦斯浓度量测,并加强隧道通风。施工至不良地质及特殊地段时,必须在显眼位置设置醒目的安全警示标志,并
19、派专人对掌子面及地表作防护,出现地表开裂、塌方等险情时,及时通知作业人员及机械迅速撤离现场,处理后方可继续施工。第34页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(四)不良地质段施工措施(1)隧道砂质泥岩及泥质砂岩 部分系泥胶质结构,围岩差异风化大,根据设计施工图及时进行初支及二次衬砌。开挖过程中采用TSP、红外探测仪器、地质雷达等综合物探手段对掌子面前方进行综合超前预测预报,并对综合物探结果加以分析,判定岩层构造位置、岩体破碎程度、地下水储存情况,有疑问地段应采用75超前水平钻孔进行验证。第35页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(四)不良地质段施工措施(2)浅埋及软弱岩层地段
20、采用开挖后先初喷C20砼封闭,再施做拱部中空锚杆及边墙砂浆锚杆锁住围岩,减少松动,挂网安设格栅钢架,后进行喷砼隐蔽。锚杆采用凿岩台车钻眼,人工安装锚杆注浆,注浆压力1.02.0Mpa。浆液凝固达到设计强度后再进行下循环开挖,开挖采取弱爆破、快支撑、快衬砌,循环开挖长度不超过1.2m。喷锚支护必须及时闭合成环,往复循环通过塌方地段。第36页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(四)不良地质段施工措施(3)岩爆、岩爆预测:开挖前,采用单道地震仪和工程检测仪对掌子面沿水平线以1m间距逐点测试岩石弹性波速度,据此判断有无发生岩爆的可能性。、岩爆的防治:A、选择合适的开挖方法:在估计可能发生岩爆
21、的区段,分两次开挖上半断面,采用光面爆破,减少周边眼间距,使用小药卷和高段别毫秒雷管,降低同段起爆药量。尽量消除诱发岩爆的因素,并使开挖断面周边基本圆顺,避免新的局部应力集中。第37页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(四)不良地质段施工措施(3)岩爆B、加强锚喷支护:在估计可能发生岩爆的区段,对锚喷支护进行必要的加强,以防止岩爆的发生。C、其他措施:爆破后立即向工作面、爆破面喷水,湿润围岩,作业时不断向爆破面和应力集中带喷水,缓解围岩应力。调整作业时间,岩爆严重地段必须在爆破后2小时再进洞作业。对已施工段加强观察,监视岩爆征兆,发现喷砼出现不规则的环状裂纹应急时发出警告。车辆机械易
22、损部位和人员乘坐部位加焊钢结构防护棚。第38页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(四)不良地质段施工措施(4)、煤层、确定煤层准确位置、测定煤层(瓦斯)的有关参数、揭煤方式、安全岩柱及金属骨架第39页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(四)不良地质段施工措施(5)、瓦斯 瓦斯隧道在施工过程中,必须采取措施将工作面瓦斯浓度降至1%以下才能钻爆掘进。为加快瓦斯排放速度,避免事故发生,采取以下措施:第40页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(四)不良地质段施工措施(5)、瓦斯、超前钻孔、深孔松动爆破、采取适宜的掘进方法、防治瓦斯爆炸措施、建立可靠的供电系统第41页/共1
23、24页五、主要工序施工工艺、工法及要点(五)不良地质段的施工及处理措施(1)不良地质段开挖措施 先于开挖断面范围内封闭注浆,每次注浆15m,开挖10m,剩余5m做下次开挖的止浆层。开挖尽量用风镐,支护采用木支撑,用喷砼封闭正面工作面。小导坑掘进超前10m,停止前进,转入上部断面开挖。第42页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(五)不良地质段的施工及处理措施(2)、隧道埋深较浅时,采用超前小导管注浆加固加强,对洞口浅埋段进行地表下沉、拱顶下沉及收敛量测。(3)、注浆加固断层破碎带(4)、加强地质超前预报第43页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(五)不良地质段的施工及处理措施
24、(5)高瓦斯隧道塌方处理措施 对塌方体上方聚积的瓦斯设置局部通风排除;对塌方地段的岩隙加强监测工作,掌握瓦斯浓度变化情况,及时发出险情报告。对塌腔裸露围岩及时采用喷射混凝土进行封闭围岩,喷射混凝土不小于20cm(分次喷射)。塌方地段尽快衬砌,封闭瓦斯。第44页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(六)超前支护 超前小导管采用42mm冷轧无缝钢管,壁厚3.5mm,小导管利用风钻钻孔,钻进至设计孔深后利用高压风吹净孔眼内的粉尘及岩石碎屑,然后再采用人工锤击或风钻钎尾顶入小导管。顶入长度不小于管长的95%,尾部焊接于钢架腹部,以增强共同支护能力。注浆时在孔口处设置浆塞,采用水泥砂浆,注浆压力
25、、浆液配合比由现场试验确定。注浆时从下向上注,如遇窜浆或跑浆,则间隔一孔或几孔进行注浆。第45页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(七)初期支护 开挖面处理初喷混凝土打设径向锚杆挂设钢筋网架设钢架复喷至设计检查验收。(1)喷射混凝土 采用湿喷施工,分初喷、复喷和终喷(保护层)三阶段进行,喷射机选用防爆型湿喷机。砂选用颗粒坚硬、干净的中、粗砂;碎石选用坚硬耐久、最大粒径不大于10mm的豆石;水泥采用P.O42.5 普通硅酸盐水泥。速凝剂、减水剂等外加剂均选择质优、性能优良的产品。第46页/共124页五、主要工序施工工艺、工法及要点(2)锚杆施工 锚杆采用风钻钻孔,人工配合风钻入孔。22
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