一、工程概况
******至******段改造工程BT段某隧道工程,Yk3+302-Yk4+307,ZK3+147- ZK4+330, 隧道左洞长1183m,右洞长1005m。
左线纵坡采用双向坡,上坡2.993%,下坡-0.5%及-3%,****端洞口设计高PH=50.855,***端洞口设计高PH=43.590;右线纵坡采用双向坡,上坡2.971%,下坡-0.5%及-3%,山河岭端洞口设计高PH=47.742,岔路端洞口设计高PH=44.701。该隧道采用单体结构。隧道进洞口为斜坡地貌,自然坡度约为17~28度,表部覆盖薄层为残坡积层,厚约0.5~5.0m,上部为含碎石粘性土,下部为含粘性土碎石,下伏基岩为凝灰质粉砂岩。地下水主要为基岩裂隙水,赋存于岩体裂隙内,隧道开挖时,在雨季会有滴水、淋水现象。
隧道左线洞门左侧覆盖层较薄为残坡积层,正处在山体汇水交合处,汇水面较大,雨季对隧道洞门冲刷加剧,且地表水较丰富,常年不断流。(详见34页左线洞门断面图)
隧道右线洞门覆盖层较薄为残坡积层,且地表水较丰富。(详见35页右线洞门断面图)
二、方案比选
隧道左线洞门施工时,为确保隧道洞门浅埋偏压地段施工安全,同时降低洞口段雨季施工风险,施工期间主要有以下方案:
方案一、在洞口浅埋偏压地段左侧设置重力式挡墙,同时将左线隧道洞门汇水通道改移。
方案二、在洞口浅埋偏压地段(长40米,宽40米)洞顶山体进行注浆加固处理;将左线隧道洞门汇水通道改移,避免雨季施工对隧道安全带来不利影响。
综合以上两种方案,方案一不可取,因左线洞口浅埋偏压地段在隧道拱部,挡墙埋深达5米,挡墙基础开挖难度较大,开挖范围受限(左右都是山体);方案二施工较方便,且对各工序干扰较小,经综合比选及论证最终确定方案二。
隧道右线洞门施工时,为确保隧道洞门浅埋地段施工安全,采用30米大管棚及边仰坡锚喷注浆支护
三、方案实施步骤
  1、根据马鞍岭左线隧道的实际情况,隧道洞口段地质条件差、覆盖层薄偏压及雨季影响,为确保隧道洞口施工安全,经比选,决定采用如下施工步骤。
(1)边仰坡施工锚喷注浆支护。
(2)隧道顶部(长40米×宽20米)范围内,采用5米Φ25自进式中空锚杆进行山体注浆;同时改移汇水通道,砌筑浆砌排水渠及天沟。
(3)套拱及40米Φ108×6mm大管棚施工。
(4)开挖及支护:采用预留核心土环形法开挖;采用Ⅰ14工字钢、Φ25涨壳式中空注浆锚杆、A6钢筋网封闭支护 。
(5)施工中加强监控量测,地表沉降测点要加密,量测频率要加大,并根据量测结果及时指导施工。
2、根据马鞍岭右线隧道的实际情况,隧道洞口段地质条件差、覆盖层薄影响,为确保隧道洞口施工安全,决定采用如下施工步骤。
(1)边仰坡施工锚喷注浆支护。
(2)套拱及30米Φ108×6mm大管棚施工。
(3)开挖及支护:采用预留核心土环形法开挖;采用Ⅰ14工字钢、Φ25涨壳式中空注浆锚杆、A6钢筋网封闭支护 。
(4)施工中加强监控量测,地表沉降测点要加密,量测频率要加大,并根据量测结果及时指导施工。
四、施工方法
1、洞顶天沟施工方法
截水沟位于仰坡坡顶5m外,水渠位于洞门左侧,采用M7.5水泥砂浆砌片石砌筑。
1.1、开挖
测量人员对天沟及水渠进行测量放线;先清除植被、松土,基底修理平整,开挖完毕后,经自检合格并报监理工程师检验合格后,进行天沟及水渠基础砌筑。
1.2、浆砌片石砌筑
严格按现行公路混凝土及砌体工程施工规范要求施工。
㈠一般规定:
⑴基础砌筑前,先对基坑进行处理和检查;
⑵基础砌体的砌筑,当基底为岩层时,先将基底表面进行清冼、湿润,再坐浆砌筑,当基底为土质时,可直接坐浆砌筑;
⑶当使用有层理的石料时,层理应与受力方向垂直;
㈡石料
⑴石料应质地坚硬,不易风化,无裂纹。石料表面的污渍应予清除;
⑵石料按片石加工:形状不受限制,但其中部厚度不得小于15cm ,用作镶面的片石宜表面平整,尺寸较大,边缘厚度不得小于15cm;
㈢砂浆
⑴砂浆严格按试验室选定的配合比拌制,应具有适当的流动性和良好的和易性。
⑵砂浆应随拌随用。当在运输或贮存过程中发生离析、泌水现象时,砌筑前应重新拌和,已凝结的砂浆不得使用。
㈣砌体砌筑
砂浆砌体的砌筑应符合下列规定:
⑴砌体应采用挤浆法分层、分段砌筑。分层水平砌缝应大至水平。各砌块的砌缝应相互错开,砌缝应饱满。
⑵各砌层应先砌外圈定位砌块,并与里层砌块交错连成一体。定位砌块宜选用表面较平整且尺寸较大的石料,定位砌缝应满铺砂浆,不得镶嵌小石块。
⑶定位砌块砌完后,应先在圈内底部铺一层砂浆,其厚度应使石料在挤压安砌时能紧密连接,且砌缝砂浆密实、饱满。砌筑腹石时,石料间的砌缝应互相交错、咬搭,砂浆密实。石料不得无砂浆直接接触,也不得干填石料后铺灌砂浆;石料应大小搭配,较大的石料应以大面为底,较宽的砌缝可用小石块挤塞。挤浆时可用小锤敲打石料,将砌缝挤紧,不得留有空隙。
2、山体注浆施工
采用5米Φ25自进式中空锚杆,纵横间距按1.5m×1.5m布置,即人工手持YT-28风钻按锚杆设计长度进行钻孔,钻孔后注入水泥浆,施工技术措施:孔径要与锚杆直径相匹配,锚杆孔径应大于设计的锚杆直径15mm;孔深一般比锚杆稍长一些(10cm以上);孔向应按设计方向钻进,垂直岩面;锚杆规格、长度、直径符合设计要求,锚杆杆体除锈除油。注浆采用C30水泥浆,注浆压力一般为0.5~2.0MPa,持压15min后停止注浆。
3 边仰坡施工
洞门边、仰坡与明洞土石方施工采用明挖法施工。开挖方法自上而下分层开挖防护,分层高度一般为2~3m。明洞拱部采用放坡明挖,边墙及以下部分垂直开挖。
3.1 土石方开挖
土方采用挖机开挖,石方采用松动爆破。出碴采用挖机装碴,重型自卸汽车运输。
松动爆破因洞口存在有孤石及整石,故采用中空直眼掏槽。用小直径药卷间隔装药结构。所有装药炮眼用炮泥堵塞。
炸药全部采用低爆速、低猛度的乳化炸药,药卷直径采用φ25、φ32两种。装药量先放至最小进行试爆,线装药量最大按0.15kg/m考虑。根据试爆结果,进行药量调整,做到爆破的最佳效果。
孤石采用单层布眼,间距70~100cm,钻孔深度1.5m,单眼爆破,线装药量0.15kg/m,单孔最大装药量0.3kg,间隔装药,全部炮泥堵塞。
3.2 支护施工
锚网喷防护自上而下随开挖分层及时施作,必要时随开挖随支护。做好坡顶喷混凝土防护层与原坡面衔接,防止坡面风化,引起水土流失、导致边坡防护受到损坏。
㈠锚杆
锚杆采用φ25涨壳式注浆锚杆,即人工手持YT-28风钻按锚杆设计长度进行钻孔,钻孔后注入水泥浆,再用YT-28凿岩机前端自制的钎尾套将锚杆直接顶入围岩,或用大锤击入杆体,杆体完毕后用快硬水泥或木楔堵塞孔口。施工技术措施:孔径要与锚杆直径相匹配,锚杆孔径应大于设计的锚杆直径15mm;孔深一般比锚杆稍长一些(10cm以上);孔向应按设计方向钻进,垂直岩面;锚杆规格、长度、直径符合设计要求,锚杆杆体除锈除油。
㈡钢筋网
钢筋网片预先应在加工棚内制作好,锚杆施作好后进行钢筋网的铺装,钢筋网应随高就低紧贴初喷面,用冲击孔打浅孔埋膨胀螺栓,钢筋网固定于螺栓上,并与锚杆尾部焊接。
施工技术措施:使用的钢筋须经试验合格,使用前要除锈,在洞外分片制作,安装时搭接长度不小于1个网格边长;人工铺设,必要时利用风钻气腿顶撑,以便贴近岩面,与锚杆绑扎连接(或点焊焊接)牢固;喷混凝土时,减小喷头至受喷面距离和风压,以减少钢筋网振动,降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于3cm。
㈢喷射混凝土
喷射混凝土采用湿喷机,混凝土由拌和站集中拌料,混凝土运输车运到工作面。喷射混凝土前,用水、高压风将岩面粉尘和杂物进行清洗,喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行,严格按照喷射混凝土的施工规范进行混凝土的喷射。
施工技术措施:1.原材料计量要准确,杂质含量不超标,砂、石料、水泥、水的计量误差≯2%,速凝剂等外加剂的计量≯0.5%;2.设置控制喷混凝土厚度的标志。喷射前处理危石,检查开挖断面净空尺寸;3.采用强制式搅拌机拌制混凝土;4.用高压水冲洗受喷面,当受喷面遇水易泥化时,用高压风吹净岩面;5.喷射作业分段、分片、分层,由下而上顺序进行;6.喷嘴与岩面垂直,距受喷面0.8~1.2m;7.施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头,发现堵管时立即关机。