隧道淺埋段專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1工程簡介本隧道為客貨共線雙線隧道，設(shè)計(jì)時(shí)速200km/h（預(yù)留250km/h條件），起止里程D4K339+026～D4K352+651，全長13625m，最大埋深455m。其中D4K342+620～+645（25m）及D4K343+095～+150（55m）兩段為淺埋段，最小埋深僅10m，地質(zhì)條件復(fù)雜，初始塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為“高”。隧道穿越輝綠巖地層，巖體呈灰至深灰色，風(fēng)化后轉(zhuǎn)為褐黃色，具中粒-粗粒鈦輝輝長輝綠巖結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，自穩(wěn)能力差。1.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)線路等級(jí)：Ⅰ級(jí)客貨共線雙線隧道凈空：滿足雙層集裝箱列車通行要求設(shè)計(jì)荷載：ZK活載地震動(dòng)參數(shù)：峰值加速度0.05g，反應(yīng)譜特征周期0.35s防水等級(jí)：二級(jí)，襯砌結(jié)構(gòu)不允許滲水1.3淺埋段設(shè)計(jì)參數(shù)里程范圍長度（m）開挖工法襯砌類型加強(qiáng)支護(hù)措施D4K342+620～+64525大拱腳臺(tái)階法V級(jí)B型復(fù)合襯砌全環(huán)I20b型鋼鋼架（間距0.6m），拱部120°范圍設(shè)Φ108大管棚（長30m，環(huán)距0.4m）D4K343+095～+15055大拱腳臺(tái)階法V級(jí)B型復(fù)合襯砌全環(huán)I20b型鋼鋼架（間距0.6m），拱部120°范圍設(shè)Φ60中管棚（長8m，環(huán)距0.4m）1.4水文氣象條件隧道區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均降雨量1156.6mm，最大小時(shí)降雨量達(dá)56mm，雨季集中在5-9月。淺埋段地表發(fā)育沖溝2條，最大流量600L/s，地下水以基巖裂隙水為主，滲透系數(shù)1.2×10?3m/d，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織技術(shù)人員核對(duì)設(shè)計(jì)圖紙，重點(diǎn)確認(rèn)管棚布置、鋼架型號(hào)及注漿參數(shù)，形成會(huì)審記錄并報(bào)批。施工方案編制：針對(duì)淺埋段編制專項(xiàng)施工方案，明確“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測”的18字方針。技術(shù)交底：采用BIM技術(shù)模擬施工流程，對(duì)作業(yè)班組進(jìn)行分級(jí)交底，重點(diǎn)培訓(xùn)管棚施工、型鋼安裝及監(jiān)控量測要點(diǎn)。2.2現(xiàn)場準(zhǔn)備地表處理：清理淺埋段地表植被及松散堆積物，開挖截水溝（斷面0.6m×0.8m，C30混凝土澆筑），設(shè)置防滲土工膜（HDPE，厚度1.5mm）。對(duì)洞頂沖溝采用水泥土回填（水泥摻量15%），分層夯實(shí)（壓實(shí)度≥96%），回填至拱頂以上4m，頂面設(shè)3%雙向排水坡。施工便道：修建3.5m寬臨時(shí)便道，采用20cm厚C20混凝土硬化，每200m設(shè)會(huì)車平臺(tái)。臨時(shí)設(shè)施：布置鋼筋加工棚（30m×15m）、注漿站（配備2套ZJ-400注漿機(jī)）及應(yīng)急物資儲(chǔ)備庫（儲(chǔ)備沙袋2000袋、注漿管500m）。2.3材料準(zhǔn)備鋼材：I20b型鋼、Φ22螺紋鋼、Φ8鋼筋網(wǎng)（間距20cm×20cm），進(jìn)場需進(jìn)行力學(xué)性能檢測。注漿材料：P.O42.5水泥、水玻璃（模數(shù)2.8）、超細(xì)粉煤灰（摻量20%），確保漿液初凝時(shí)間控制在30-60min。防水材料：EVA防水板（厚度1.5mm）、遇水膨脹止水條（規(guī)格30mm×20mm）。三、施工方法3.1總體施工流程地表處理→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→管棚施工→分步開挖→初期支護(hù)→監(jiān)控量測→防水層施工→二次襯砌3.2超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用“地質(zhì)雷達(dá)+超前鉆探”組合預(yù)報(bào)方式：地質(zhì)雷達(dá)：沿隧道中線每5m測線，探測前方10m范圍內(nèi)巖體完整性及富水情況。超前鉆探：采用Φ108鉆孔，每循環(huán)開挖前施工3個(gè)探孔（拱頂1個(gè)，左右邊墻各1個(gè)），孔深15m，角度1°-3°。3.3管棚施工套拱施工：立模澆筑C30混凝土套拱（長2m，厚0.8m），內(nèi)置4榀I25b型鋼拱架，預(yù)埋Φ146導(dǎo)向管（外插角1°）。鉆孔作業(yè)：采用MGJ-50型管棚鉆機(jī)，按跳孔法施工，孔徑127mm，孔位偏差≤10cm/m，終孔偏斜率≤0.5%。注漿工藝：采用分段注漿（每段5m），注漿壓力0.5-1.0MPa，終止標(biāo)準(zhǔn)為注漿量達(dá)設(shè)計(jì)值80%或壓力穩(wěn)定5min。漿液配比：水泥漿水灰比1:1，摻3%水玻璃（模數(shù)2.8），擴(kuò)散半徑≥0.5m。3.4開挖與支護(hù)大拱腳臺(tái)階法施工步驟：上臺(tái)階開挖：高度5.2m，循環(huán)進(jìn)尺0.6m（1榀鋼架間距），采用光面爆破（周邊眼間距40cm，抵抗線50cm）。初期支護(hù)：噴射C25混凝土（厚度25cm），分兩次施作（初噴5cm封閉巖面，復(fù)噴20cm）。安裝I20b型鋼拱架（連接螺栓M24，扭矩≥300N·m），拱腳設(shè)Φ25鎖腳錨桿（長4.5m，每側(cè)2根）。掛Φ8鋼筋網(wǎng)（搭接長度10cm），打設(shè)Φ22系統(tǒng)錨桿（長3.5m，間距1.2m×1.2m，梅花形布置）。下臺(tái)階開挖：滯后上臺(tái)階3-5m，分左右兩部開挖（每部高度3.0m），及時(shí)施作仰拱（C30鋼筋混凝土，厚度50cm），形成封閉環(huán)。3.5襯砌施工防水層施工：基面處理：噴射混凝土表面平整度≤5cm/2m，采用砂漿找平。鋪設(shè)EVA防水板：采用無釘掛設(shè)工藝，環(huán)向搭接寬度10cm，熱風(fēng)焊接（溫度180-200℃，壓力0.3MPa）。二次襯砌：采用12m液壓模板臺(tái)車，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35（抗?jié)B等級(jí)P8），坍落度180±20mm。澆筑順序：從仰拱至拱頂對(duì)稱澆筑，振搗采用插入式振搗棒（間距50cm），拱頂設(shè)置注漿管（每10m設(shè)1處）。四、監(jiān)控量測4.1量測項(xiàng)目與頻率量測項(xiàng)目儀器設(shè)備斷面間距量測頻率控制標(biāo)準(zhǔn)地表沉降水準(zhǔn)儀（DSZ2）+銦鋼尺5m開挖面距量測斷面＜2B時(shí)1次/天最大沉降量≤30mm拱頂下沉全站儀（LeicaTS60）5m開挖面距量測斷面＜2B時(shí)1次/天日沉降速率≤5mm/d凈空收斂收斂計(jì)（JSS30A）5m開挖面距量測斷面＜2B時(shí)1次/天總收斂值≤50mm圍巖壓力振弦式壓力盒（BX-200）10m1次/2天初期支護(hù)壓力≤0.8MPa4.2數(shù)據(jù)處理與反饋建立“量測數(shù)據(jù)-分析-預(yù)警-調(diào)整”閉環(huán)機(jī)制，采用Excel進(jìn)行回歸分析，預(yù)測最終沉降值。當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)立即停工處理：地表沉降超30mm或日沉降速率＞5mm/d；拱頂下沉超20mm或凈空收斂速率＞3mm/d；型鋼拱架應(yīng)力達(dá)設(shè)計(jì)值80%。五、資源配置5.1機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量（臺(tái)）用途管棚鉆機(jī)MGJ-502管棚鉆孔注漿機(jī)ZJ-4002水泥漿制備與注漿挖掘機(jī)PC2202土方開挖裝載機(jī)ZL501渣土轉(zhuǎn)運(yùn)噴射混凝土機(jī)組HPS601初期支護(hù)噴射液壓模板臺(tái)車12m1二次襯砌澆筑監(jiān)控量測儀器LeicaTS601套沉降與收斂監(jiān)測5.2勞動(dòng)力配置工種人數(shù)（人）職責(zé)范圍技術(shù)管理人員8施工組織、技術(shù)交底、質(zhì)量控制開挖工12鉆爆作業(yè)、土方開挖支護(hù)工15鋼拱架安裝、噴射混凝土注漿工6管棚注漿、錨桿施工量測工4監(jiān)控量測與數(shù)據(jù)處理安全員3現(xiàn)場安全巡查、隱患排查六、安全與環(huán)保措施6.1安全防護(hù)措施洞口防護(hù)：設(shè)置防護(hù)棚（長5m，采用I14型鋼架+5cm厚木板），安裝聲光報(bào)警裝置。用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱設(shè)三級(jí)漏電保護(hù)（動(dòng)作電流≤30mA）。爆破作業(yè)：采用乳化炸藥（φ32mm藥卷），毫秒延期雷管（段別1-5段），爆破振動(dòng)速度控制在15cm/s以內(nèi)。高空作業(yè)：設(shè)置安全爬梯（寬0.8m，步距0.3m），作業(yè)平臺(tái)滿鋪腳手板，設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿。6.2環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備安裝隔音罩，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB。揚(yáng)塵治理：出入口設(shè)洗車平臺(tái)（高壓水槍2臺(tái)），渣土運(yùn)輸車輛加蓋篷布，場區(qū)灑水降塵（每日4次）。廢水處理：設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），經(jīng)處理后pH值控制在6-9，回用率≥80%。固廢處理：建筑垃圾分類存放，可回收材料回收率≥90%，生活垃圾由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)。七、應(yīng)急預(yù)案7.1應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)成立應(yīng)急指揮部，由項(xiàng)目經(jīng)理任總指揮，下設(shè)：搶險(xiǎn)組：20人，負(fù)責(zé)塌方處理、人員搜救；技術(shù)組：5人，提供技術(shù)方案與參數(shù)；物資組：3人，保障設(shè)備與材料供應(yīng)；醫(yī)療組：2人，現(xiàn)場急救與傷員轉(zhuǎn)運(yùn)。7.2常見險(xiǎn)情處置塌方事故：立即啟動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，撤離作業(yè)人員，切斷洞內(nèi)電源。采用“管棚+注漿”加固塌方體：施作Φ108管棚（長15m），注入水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，凝膠時(shí)間30s）。待圍巖穩(wěn)定后，采用CRD法分步開挖，每循環(huán)進(jìn)尺0.5m。涌水突泥：關(guān)閉掌子面積水閥門，啟動(dòng)2臺(tái)Φ150水泵排水（揚(yáng)程50m，流量100m3/h）。向涌水點(diǎn)壓注速凝漿液（水泥+水玻璃，體積比1:1），形成止水帷幕。7.3應(yīng)急物資儲(chǔ)備物資名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量存放位置應(yīng)急照明手提式LED燈10臺(tái)洞口值班室注漿材料水泥、水玻璃50t注漿站救生設(shè)備自救器、擔(dān)架20套、3副應(yīng)急物資庫通訊設(shè)備對(duì)講機(jī)、衛(wèi)星電話5部、1部指揮部7.4應(yīng)急演練每月組織1次桌面演練，每季度開展1次實(shí)戰(zhàn)演練（模擬塌方與涌水事故），演練后評(píng)估并修訂預(yù)案。八、質(zhì)量保證措施原材料控制：建立材料臺(tái)賬，實(shí)行“三檢制”（進(jìn)場檢驗(yàn)、過程抽檢、竣工復(fù)檢），不合格材料嚴(yán)禁使用。工序驗(yàn)收：每道工序需經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下一道工序，重點(diǎn)檢查：管棚孔位偏差≤10cm，注漿壓力波動(dòng)范圍±0.1MPa；型鋼拱架安裝垂直度≤2°，連接螺栓扭矩≥300N·m；防水層搭接寬度≥10cm，焊接強(qiáng)度≥母材80%。試驗(yàn)檢測：每50m襯砌取3組混凝土試塊（抗壓、抗?jié)B），確保28d強(qiáng)度達(dá)標(biāo)；注漿飽滿度采用地質(zhì)雷達(dá)檢測，合格率≥95%。九、施工進(jìn)度計(jì)劃采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃體系，關(guān)鍵線路為：管棚施工（15d）→上臺(tái)階開挖支護(hù)（30d）→下臺(tái)階開挖支護(hù)（25d）→二次襯砌（20d），總工期90d。設(shè)置3個(gè)進(jìn)度控制點(diǎn)：控制點(diǎn)1：