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文檔簡介
白市驛隧道項目第二卷白市驛2號隧道段(K3+060~K7+040)第三冊隧道工程施工圖設(shè)計說明目錄TOC\o"1-2"\h\u1.概述 隧道復(fù)合式襯砌設(shè)計根據(jù)地質(zhì)情況及考慮結(jié)構(gòu)耐久性等特點,全隧二次襯砌均采用鋼筋混凝土襯砌,考慮結(jié)構(gòu)受力特性和防止大變形,避免坍方而引起地表塌陷,要求施工中仰拱超前于拱墻施作,拱墻一次性襯砌,并及時封閉成環(huán),二次襯砌采用整體式模板臺車整體澆筑。全隧均按新奧法原理進行設(shè)計,采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),風機懸掛段及車行橫通道與隧道交叉口地段采用鋼筋混凝土加強襯砌結(jié)構(gòu),同時根據(jù)地質(zhì)情況,圍巖較差段襯砌向較好段延伸10m過渡。二次襯砌灌筑時均在拱頂預(yù)留壓漿孔對襯砌背后進行充填注漿,保證二次襯砌與初支壁面密貼。特殊地質(zhì)段結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)煤層、采空區(qū)及瓦斯段結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)勘察資料,本隧道為瓦斯突出隧道,故在瓦斯段設(shè)計時,高瓦斯及瓦斯突出地段采用全封襯砌,含煤地層二次襯砌采用厚度不小于40cm的氣密型抗腐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在地層變化處設(shè)置氣密性襯砌過渡段,防瓦斯段襯砌向無瓦斯段延伸≥50m,同時,在瓦斯段設(shè)置水氣分離室,徹底將瓦斯等有毒有害氣體排出隧道外。穿越采空區(qū)地段,對其影響范圍內(nèi)的襯砌結(jié)構(gòu)予以加強,根據(jù)中煤科工重慶設(shè)計研究院(集團)有限公司的《中梁山煤礦采空區(qū)對白市驛隧道結(jié)構(gòu)安全影響評估報告》,本次預(yù)留變形量按1.3m設(shè)計。(2)高壓富水及巖溶地段結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)勘察資料和對區(qū)域水文的認識,本隧道埋深大、處于碳酸鹽地下水深部垂直及水平循環(huán)帶內(nèi),且距離地下水一級分水嶺約8km,極有可能為高壓富水隧道,按照重慶市國土、環(huán)保局等對高壓富水、巖溶隧道的管理規(guī)定,確定該段的結(jié)構(gòu)類型為:1)高壓富水段采用動態(tài)設(shè)計的理念組織施工,根據(jù)實驗和超前地質(zhì)預(yù)報、施工揭示情況,嚴格進行水壓受力分析、計算,針對可能導(dǎo)致地表生態(tài)環(huán)境和地下水資源破壞的富水地段,嚴格按照有壓隧道進行設(shè)計,采用對靜水壓具有較好適應(yīng)性的全封閉防水鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu),遵循以提高結(jié)構(gòu)的自防水為根本,加強三縫防水為重點的設(shè)計原則,富水段抗?jié)B等級不得低于P12。2)巖溶發(fā)育地段,結(jié)合超前預(yù)報和施工揭示情況,根據(jù)巖溶發(fā)育的形態(tài)、分布規(guī)模及與隧道的空間平面關(guān)系,再采取相應(yīng)的處理措施。(3)侵蝕性地下水地段結(jié)構(gòu)處理根據(jù)地勘報告揭示,本隧道穿越的觀音峽背斜兩翼須家河組地層及嘉陵江組含石膏地層,特別是煤系地層,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具弱結(jié)晶類、分解類腐蝕性,相應(yīng)地段的支護結(jié)構(gòu)及二次襯砌均采用全封閉抗腐蝕混凝土,襯砌結(jié)構(gòu)混凝土等級采用C40,抗?jié)B性能采用P10,以確保結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。(4)下穿構(gòu)筑物地段結(jié)構(gòu)設(shè)計隧道進口下穿規(guī)劃文峰山1號隧道,采取切實可行、經(jīng)濟合理、安全可靠的措施減少對構(gòu)筑物的影響,同時對其影響范圍內(nèi)的隧道襯砌予以加強。隧道防排水(氣)設(shè)計防排水(氣)原則(1)結(jié)構(gòu)防水設(shè)計遵循“防、排、截、堵相結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則。(2)以確立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系,即以結(jié)構(gòu)自防水為根本,以變形縫、施工縫等接縫防水為重點,輔以柔性外包防水層加強防水。隧道防排水示意圖(3)對于非可溶巖及普通地段或不會對地表生態(tài)水系產(chǎn)生破壞的地段,采用“適量排放,防、排、截、堵相結(jié)合,綜合治理”的原則,力求達到保護環(huán)境、排水通暢、防水可靠、經(jīng)濟合理、不留后患的目的。(4)對于可溶巖及大量排水將導(dǎo)致破壞重要的水庫、引起地表沉降及影響生態(tài)保護區(qū)地段,則采用“環(huán)境優(yōu)先,以堵為主,集中處理股狀水,引排散淋水,遇水治水”的原則,確保隧道施工引起的地下水滲漏量小于隧道開挖影響范圍地下水的補給量,以維護地下水環(huán)境平衡、達到經(jīng)濟合理、保護環(huán)境、保證施工及結(jié)構(gòu)安全的目的。(5)對于無孔不入的瓦斯等有毒有害氣體的分布地段,采用“超前排放、堅決封堵、提高抗?jié)B、標本兼治、徹底隔絕”的原則,確保瓦斯氣體無空隙可鉆,采取多循環(huán)分離分解氣體和地下水,達到保障施工和將來隧道運營安全。施工與運營排水(1)由于進口受地形及接線控制,進口工區(qū)洞內(nèi)排水無法滿足重力引排,需進行抽排。為了減輕抽排壓力,減少運營成本、降低風險,于隧道進口段南側(cè)設(shè)置泄水洞,將進口工區(qū)大部分地下水進行引排。(2)泄水洞起始于大河溝水庫泄洪通道下游,終點接入白市驛2好隧道左線隧道側(cè)溝,起點樁號SK0+040,終點樁號SK1+017.65,與正線相交里程ZK3+575.3。(3)泄水洞全長977.65m,凈空尺寸為3m(寬)×3.45m(高),泄水洞起點標高309.91m,終點標高312.77m,設(shè)計縱坡普通段0.2%,左右線連接段1.73%。防排水(氣)措施洞口防排水結(jié)合洞口的地形及周邊情況,設(shè)置截排水措施,防止雨水對洞口的危害,在洞口邊、仰坡開挖線外5~10m范圍內(nèi)設(shè)截水天溝,洞口范圍雨水,經(jīng)截、排水溝匯入鄰近自然溝槽、涵洞中或城市下水管網(wǎng)中。距隧道洞口外一定距離處設(shè)置雨水檢查井及橫向排水盲溝,將隧道內(nèi)水溝水經(jīng)檢查井匯集后,再通過洞口橫向排水盲溝將水匯入兩側(cè)的路基盲溝內(nèi)排除。明洞防水(1)一般明挖地下拱形結(jié)構(gòu)直邊墻以上拱形部分采用2.0mm噴涂速凝橡膠瀝青,其上設(shè)置1.5mm厚自粘聚合物改性瀝青防水卷材,防水卷材上方設(shè)置防水保護層。放坡開挖具備外防外貼條件時,明挖隧道結(jié)構(gòu)直邊墻防水措施同拱部。(2)當明挖隧道采用墻頂開挖或設(shè)置圍護結(jié)構(gòu)時,可利用找平開挖基面或圍護結(jié)構(gòu)作為預(yù)鋪掛壁,鋪設(shè)預(yù)鋪塑料防水卷材。(3)防水保護層指“10mm厚交聯(lián)閉孔泡沫板+6cm磚砌層”。(4)洞頂回填土表層應(yīng)鋪設(shè)50cm粘土隔水層隔水。洞身襯砌防水(1)以自防水為基礎(chǔ),襯砌防水等級為二級。(2)本隧地下水環(huán)境作用等級分別為B、C級,為保證結(jié)構(gòu)耐久性,襯砌結(jié)構(gòu)混凝土強度等級為C35(B級)或C40(C級),并嚴格控制最大水膠比,本次設(shè)計膠凝材料不小于300Kg/m3(B級)、320Kg/m3(C級),具體有關(guān)混凝土耐久性相關(guān)要求詳見《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》(JTG/T3310—2019)。(3)普通段二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不小于P10,高壓富水及瓦斯段二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不小于P12。(4)非瓦斯暗洞地段初期支護和二次襯砌之間拱墻鋪設(shè)1.5mm厚預(yù)鋪塑料防水卷材+土工布;瓦斯設(shè)防段初期支護和二次襯砌之間全環(huán)鋪設(shè)1.7mm厚預(yù)鋪塑料防水卷材+土工布。注漿堵水全隧地表分布多處泉眼、洼地、居住區(qū),為保證施工安全并減少對環(huán)境的影響,根據(jù)施工中地質(zhì)勘察成果、洞內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測成果及超前地質(zhì)預(yù)報,采取“以保護水環(huán)境為目的注漿堵水或以保證施工安全為目的的注漿加固”的預(yù)案。(1)當隧道施工可能造成水土流失,影響當?shù)鼐用裆a(chǎn)生活的環(huán)境敏感段落,應(yīng)在查明地下水流性質(zhì)的基礎(chǔ),采取針對性的注漿堵水設(shè)計,達到"以堵為主,限量排放"的目的,最大限度的保證當?shù)鼐用裆a(chǎn)生活用水不受影響。(2)當隧道施工遇到有高壓涌水危及施工安全時,應(yīng)采用排水方法盡量降低地下水的壓力,然后采用高壓注漿進行封堵。(3)按設(shè)計要求在隧道初期支護和二次襯砌間鋪設(shè)防水層;防水混凝土應(yīng)符合《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108-2008)中防水混凝土的有關(guān)規(guī)定;隧道襯砌完成后,應(yīng)在襯砌后進行充填注漿,以消除襯砌和圍巖間的空隙,以利結(jié)構(gòu)發(fā)揮承載作用和防水??顾畨阂r砌本隧洞身穿越觀音峽背斜、潛伏斷層破碎帶及灰?guī)r溶蝕地段,且中梁山脈地表水庫、堰塘眾多,由于地表上、下水源聯(lián)系及巖溶分布情況十分復(fù)雜,構(gòu)造帶可能存在巖溶充填、高壓富水等情況,為保證結(jié)構(gòu)安全采用0.5Mpa抗水壓襯砌預(yù)設(shè)計,根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置。洞身排水(1)暗洞襯砌拱墻背后設(shè)置φ50環(huán)向盲管,直接彎入邊墻側(cè)溝,環(huán)向盲管間距為9~12m。(2)φ100縱向盲管隧道左右兩側(cè)拉通設(shè)置,每9~12m兩端直接彎入邊墻側(cè)溝,縱向盲管距施工縫不小于30cm。(3)巖溶及地下水發(fā)育地段,于施工縫處拱墻范圍設(shè)置1.5m寬凸殼型排水板。(4)在有大股水流處可設(shè)置3×φ50波紋管盲管一道。(5)全隧道縱、環(huán)向透水管外緣均包裹無紡布作過濾層,無紡布采用300g/m2,保證排水通暢。襯砌防排氣(1)為避免瓦斯氣體通過排水系統(tǒng)進入隧道,危及營運安全,全隧瓦斯設(shè)防段于襯砌兩側(cè)邊墻腳處設(shè)置水氣分離裝置。φ100排氣管置于φ100縱向透水盲溝上方,通過水氣分離裝置分離的瓦斯氣體,通過排氣管直接引至隧道洞口,再排出隧道外,保障隧道營運安全。(2)隧道兩側(cè)間隔18~24m交錯設(shè)置簡易水氣分離裝置。(3)瓦斯一級、二級設(shè)防段應(yīng)根據(jù)地下水發(fā)育情況適當加密水氣分離裝置間距。洞內(nèi)排水(1)電纜槽底部與側(cè)溝之間設(shè)置泄水孔,縱向間距20m,以防電纜槽積水。(2)路面橫坡低側(cè),路面結(jié)構(gòu)層底部向水溝開設(shè)泄水孔,縱向間距10m,以排除路面結(jié)構(gòu)底滲水。(3)路面清洗水通過側(cè)溝排出隧道外。排水構(gòu)造設(shè)計為提高行車舒適性和滿足檢修及隧道內(nèi)清洗水排泄需求,本次設(shè)計分別設(shè)置了檢修道蓋板及下沉式行車道蓋板及水箅子??紤]到行車舒適性及隧道穿越地段的巖溶水易出現(xiàn)碳酸鹽鈣質(zhì)積淀和溶洞分解出的粉細砂沉積,同時因管養(yǎng)單位對隧道行車道的沖洗、維護因素,行車道兩側(cè)的排水溝應(yīng)考慮可維護,故設(shè)計采用下沉式行車道蓋板及水箅子。根據(jù)對眾多既有隧道的調(diào)查和查閱管養(yǎng)單位的巡查記錄,發(fā)現(xiàn)行車道兩側(cè)的路側(cè)水溝蓋板常常出現(xiàn)沖擊破壞,原因主要為:(1)車輛超載因素通過對事故發(fā)生機率分析,蓋板破壞均發(fā)生在右側(cè)慢車道(大車道),部分隧道出現(xiàn)的蓋板被碾壓破壞事故,車輛多以滿載負荷為主,主要為貨車、渣車及部分輕卡車輛,均為超重車輛引起。施工質(zhì)量控制因素隧道的水溝、電纜槽施工中,因放樣不到位、質(zhì)量控制不嚴密,易出現(xiàn)溝壁線性、尺寸、支座等截面出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致蓋板成型安裝后波浪起伏,受力不均,降低蓋板受力特性,在超載車輛的作用下,出現(xiàn)沖擊破壞,危及運營安全、接縫止水(1)本隧明洞接縫防水措施詳見下表。類型環(huán)向縱向施工縫拱墻仰拱施工縫可排水外貼式止水槽+水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料不排水外貼式止水槽+水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料丁基橡膠膩子鍍鋅鋼板止水帶+水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料變形縫中埋式鋼邊橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶+聚乙烯泡沫塑料板填充+密封膠嵌縫中埋式鋼邊橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶+聚乙烯泡沫塑料板填充+密封膠嵌縫——(2)本隧暗洞接縫防水措施詳見下表。類型環(huán)向縱向施工縫拱墻仰拱施工縫可排水外貼式止水槽+水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料不排水外貼式止水槽+水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料丁基橡膠膩子鍍鋅鋼板止水帶+水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料一般地段變形縫中埋式鋼邊橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶+聚乙烯泡沫塑料板填充+密封膠嵌縫中埋式鋼邊橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶+聚乙烯泡沫塑料板填充+密封膠嵌縫——采空區(qū)變形縫中孔型背貼式橡膠止水帶+兩道W型三元乙丙橡膠止水帶+可重復(fù)注漿管中孔型背貼式橡膠止水帶+兩道W型三元乙丙橡膠止水帶+可重復(fù)注漿管+聚乙烯泡沫塑料板——溝槽施工縫水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料+止水膠——溝槽變形縫聚乙烯泡沫塑料板填充+聚硫建筑密封膠——仰拱填充變形縫聚乙烯泡沫塑料板填縫+聚硫建筑密封膠——(2)環(huán)向施工縫按10m一道計列,縱向施工縫按2道計列。(3)路面接縫采用填縫料填塞,填料選用不溶于水、不滲水、高溫時不溢出,低溫時(-32°)不脆裂和耐水性好的材料。地下水資源保護專項設(shè)計總體設(shè)計盡量減少對環(huán)境的破壞、減小對周邊建筑、水體的干擾;盡量減少交通干擾、保持現(xiàn)狀交通通行能力;盡量減少投資、增加工程可實施性;盡量縮短項目工期、盡快實現(xiàn)“緩堵”的思路;隧道結(jié)構(gòu)使用年限級別為一級。具有規(guī)定的強度、穩(wěn)定性和耐久性,且符合美觀和環(huán)保要求。隧道設(shè)計符合國家有關(guān)的土地管理、環(huán)境保護、水土保持等法規(guī)的要求,并應(yīng)注意節(jié)約用地,盡量保護原有植被,妥善處理隧道棄碴。在遵守現(xiàn)行國家規(guī)范的同時,結(jié)合本項目實際情況進行綜合考慮,強化設(shè)計使隧道設(shè)計滿足施工、運營、城市規(guī)劃、防水、防火的要求,以達到“以人為本、服務(wù)地方、系統(tǒng)優(yōu)化、著眼未來安全、經(jīng)濟、合理、環(huán)保”的目的。全面貫徹“重大工程百年大計”的方針,在遵守現(xiàn)行國家規(guī)范的同時,結(jié)合本項目實際情況進行綜合考慮,強化隧道設(shè)計充分體現(xiàn)工程建設(shè)方面“節(jié)能、高效”的指導(dǎo)思想,以達到“以人為本、著眼未來、安全、經(jīng)濟、合理、環(huán)?!钡哪康?。本項目為市區(qū)東西向交通大動脈,作為城市快速路特長隧道,其技術(shù)標準、設(shè)計速度目標值及集成系統(tǒng)防災(zāi)能力要求高、交通量大、服務(wù)功能強,隧址的選擇將直接影響到快速路營運期間的服務(wù)功能及技術(shù)指標;隧址的選擇除服從路線的總體布置外,還應(yīng)從防災(zāi)救援、運營組織管理、保護環(huán)境等方面結(jié)合工程的布置,減少重復(fù)投資。同時,隧址的選擇還應(yīng)宏觀上結(jié)合穿越地段的地形地貌、水文地質(zhì)條件等外部環(huán)境確定,應(yīng)盡量將隧道置于穩(wěn)定的地層內(nèi),避開不良地質(zhì)區(qū),使隧道工程的建設(shè)、施工、運營各階段安全、可靠,故地質(zhì)選線的設(shè)計理念,是工程成敗的決定因素之一。隧道排水引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)主要是指因環(huán)境變異而產(chǎn)生的一系列嚴重危及生態(tài)地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性與人類生產(chǎn)活動的作用與效果的總和。以前的有關(guān)規(guī)范、規(guī)則,幾乎都未把隧道工程建設(shè)與環(huán)境保護作為一個系統(tǒng)來考慮,沒有關(guān)于隧道開挖及地下水對生態(tài)環(huán)境影響評價的專門條款和規(guī)定,隧道排水不僅會導(dǎo)致隧道中的各種水害,而且可能直接導(dǎo)致洞頂?shù)乇韼r溶塌陷、地下水位下降、地表水和井泉水流量減小甚至枯竭、地表水土大量流失、生態(tài)環(huán)境惡化等,嚴重影響了人民的生產(chǎn)和生活。對隧道圍巖的影響圍巖巖體中地下水賦存條件與活動狀況,既影響圍巖的應(yīng)力狀態(tài)又影響圍巖的強度,進而影響隧道圍巖的穩(wěn)定。對圍巖的溶蝕作用隧道排水加速了地下水的滲流速度,沖刷和攜帶了巖石裂隙中的大量充填物質(zhì),改變了圍巖的結(jié)構(gòu),使地下水對圍巖的溶蝕作用加強。對膨脹巖的破壞在隧道工程中,當采取排水措施時,結(jié)構(gòu)面不斷被沖刷,地下水流速加劇,圍巖中本來與水隔絕的部分也將會逐漸與地下水接觸,含有礦物質(zhì)的圍巖將隨著含水率的增加而產(chǎn)生膨脹,從而可能導(dǎo)致圍巖的破壞。對結(jié)構(gòu)面的破壞隧道排水將軟弱結(jié)構(gòu)面中的充填物沖刷和帶走,使結(jié)構(gòu)面上的粘聚力幾乎消失,從而降低了c、?值,直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)面的抗剪強度降低,并促使可能有滑動趨勢的塊體發(fā)生沿軟弱結(jié)構(gòu)面的滑動,發(fā)生塌方等重大工程事故。對地下水體系的破壞隧道排水不可避免的會造成地下水重新分配,從而形成新的含水層和地下水轉(zhuǎn)移通道,而原來某些含水層和轉(zhuǎn)移通道中所含的地下水可能減少甚至枯竭,同時,地下水動力場和化學(xué)場也將因此發(fā)生改變,從而可能導(dǎo)致地下水的污染。破壞水循環(huán)平衡當隧址區(qū)地下水被排出后,在天然狀態(tài)下相對隔水(或弱透水)的地層在一定范圍內(nèi)變?yōu)橥杆畬樱纱嗽斐上噜徍畬娱g的水量交換,同時使補給含水層騰出了接受外界補給水量的空間。而地下水系統(tǒng)與外界的水循環(huán)失衡,可促使豐水期降水的點狀、面狀補給明顯加強,同時也加劇地表流水向地下水的入滲轉(zhuǎn)化,因為隧道排水疏干的降落漏斗體積,相當于提供了“額外”容積的地下庫容,在補給源充分時,可多接納一部分外界的補給量。上述兩種作用無疑都大大加快了地下水系統(tǒng)內(nèi)部及其與外界地表大氣系統(tǒng)和水文系統(tǒng)之間的水循環(huán)交替,從而產(chǎn)生一系列負面效應(yīng)。地下水及地表水被污染隧道排水將導(dǎo)致地下水漏斗式下沉,使地下水的動力場和化學(xué)場發(fā)生變化,引起地下水中某些物理化學(xué)組分和微生物含量的變化,可能導(dǎo)致地下水的污染逐步加劇。對地表植被的破壞隧道工程中對于地下水的處理,可以間接影響到隧址區(qū)地表的植被的生長情況。無論是采取“以排為主”還是“以堵為主”的處理方式,都無法避免地下水位的下降。地表植被生長所需的水分均靠植物根莖從潛水中吸取,地下水位的下降必將導(dǎo)致潛水位下移,包氣帶增厚,從而使植物根莖吸收水分變得更加困難。為了維持地表生態(tài)系統(tǒng)的正常,必須保證其生態(tài)用水。對人居環(huán)境的破壞對人居環(huán)境的破壞主要體現(xiàn)在對水源的破壞、地面塌陷和地表水土流失等三方面。由于隧道開挖中采取的以排為主的處理方式,大量地下水被無謂抽取,在隧址區(qū)上方形成較大降落漏斗,從而導(dǎo)致隧址區(qū)周圍的泉眼和水井水量減少甚至干涸,人民生產(chǎn)生活用水極度困難。隧址區(qū)土壤流失的嚴重性可由隧道施工期的突泥涌砂量來說明。以巖溶區(qū)隧道為例,盡管由于隧道中淤積的泥砂有一部分來自巖溶管道中原先的沉積物,致使土壤流失量的時間尺度范圍更大,但因巖溶管道中的沉積物均是來自地表風化巖層的侵蝕沖刷,并且考慮到隨著隧道排水的延續(xù),水文循環(huán)加劇,將有更多的地表風化產(chǎn)物隨水帶入地下,故而隧址區(qū)地表土壤的流失是不容忽視的。對礦產(chǎn)資源的破壞重慶市重慶市快速路二橫線西段工程(桃家院子—禮白立交)白市驛2號隧道在市國土查詢有2處礦產(chǎn)地、2宗探礦權(quán)、6宗采礦權(quán)。由于區(qū)內(nèi)地熱水主要產(chǎn)于三疊系下統(tǒng)嘉陵江組碳酸鹽巖地層中,考慮到巖溶地下水的非均質(zhì)性和復(fù)雜性,擬建的白市驛2號隧道工程在穿越碳酸鹽巖地層時可能會遇到與地熱水相通的巖溶管道、導(dǎo)水裂隙并揭穿地熱水補給源,形成排泄通道,造成對礦產(chǎn)資源的破壞和浪費,極易引起索賠糾紛。水環(huán)境保護方法的擬定按照重慶市市政府、重慶市國土房管局關(guān)于進一步加強建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估管理工作的通知(渝國土房管[2013]94號)以及重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會關(guān)于加強城市隧道工程勘察設(shè)計工作的意見渝建〔2013〕373號文等相關(guān)要求,結(jié)合隧道穿越地段的外部環(huán)境及內(nèi)在水文地質(zhì)環(huán)境條件,為避免穿山通道的建設(shè)對周邊水文、地質(zhì)環(huán)境造成影響,經(jīng)過研究,主要的保護措施分為:加強隧道的地質(zhì)選線工作;加強隧道的施工方案的比選和結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計;全面進行隧道的動態(tài)設(shè)計,并貫穿施工全過程;建立施工全過程及竣工后一定水文年的地表上(下)水文地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測;加強水文、地質(zhì)勘查工作,查明地質(zhì)災(zāi)害敏感區(qū),進行全程監(jiān)控;全面實施綜合地質(zhì)超前預(yù)測預(yù)報和監(jiān)控量測工作;優(yōu)化施工開挖方案,減少對圍巖的擾動;嚴格進行控制爆破和機械開挖相輔相成的總體開挖方案;進行注漿堵水設(shè)計,嚴格限制敏感區(qū)的排水量;必要時實施加固處理措施。隧道施工期地表(下)水環(huán)境監(jiān)測要求1、地表(下)水環(huán)境監(jiān)測目的隧址區(qū)區(qū)域地下水分布廣泛,巖溶構(gòu)造發(fā)育,地表上、下水力聯(lián)系復(fù)雜,隧道施工遇高壓涌水、突泥風險性較高,為保證施工及結(jié)構(gòu)安全,降低施工的風險性,建議對白市驛2號隧道影響范圍的地下水及地表水實施監(jiān)測。2、地表(下)水環(huán)境監(jiān)測實施要求(1)各監(jiān)測點初始狀態(tài)的確認及水系分布情況調(diào)查:查明地表居民和企事業(yè)單位生產(chǎn)、生活用水來源、水源分布情況,日用水量,補給條件。查明地表水庫、魚塘、井、泉、溪溝水量、常水位及汛期水位、流量、流速關(guān)系,大氣降雨補給量,與地下水的聯(lián)系、關(guān)聯(lián)程度,匯區(qū)面積、流域長度、等,水位隨季節(jié)變化情況。查明地表水庫、魚塘、井、泉、溪溝所屬位置、高程、地層單元,以及與隧道洞身相應(yīng)地層單元關(guān)系。4)查明地表水庫、魚塘、井、泉、溪溝的補給、徑流、排泄條件,以及隧道施工過程中洞身地層各構(gòu)造單元對地表水庫、魚塘、井、泉、溪溝的影響。5)通過地表水系調(diào)查、檢測,分析、判斷出隧道區(qū)地下水分布的范圍、樁號、地下水位線位置及隧道影響區(qū)的水資源平衡量、大氣降水補給量,掌握日常大氣降雨量及汛期洪峰流量及其變化規(guī)律,為隧道施工提供日常及汛期隧道涌水量及施工風險性評價依據(jù);并分析、判斷不同時間段隧道開挖對附近地下水環(huán)境的影響,進行隧區(qū)水源、泉眼水位、流量測繪、提供匯區(qū)大小、流量、容量,設(shè)置定點觀測,收集數(shù)據(jù)。6)于隧道影響范圍地表附近的泉、井、塘及水庫等處設(shè)置觀測點,并利用綜合地質(zhì)超前預(yù)測、預(yù)報等手段,將隧道洞室開挖過程中的工程水文地質(zhì)情況進行綜合分析,形成地表(下)水檢測網(wǎng)絡(luò),并對其初始狀態(tài)進行布置及確認,同時建設(shè)單位及施工單位應(yīng)與地方政府共同簽字確認,或委托當?shù)赜匈Y質(zhì)的專業(yè)單位對初始狀態(tài)及文件組成進行認定。(2)監(jiān)測內(nèi)容1)隧道環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容為中梁山山頂可溶巖地段的地下水及地表水的監(jiān)測,具體內(nèi)容為泉、井、及塘堰、水庫等的水位、流量的變化監(jiān)測。2)通過綜合地質(zhì)超前預(yù)測、預(yù)報及模擬技術(shù),分析、查明掌子面前方地層分布情況、可溶巖界限、裂隙發(fā)育程度、水壓、流量大小,管涌通道、地下水流方向、與隧道的空間、平面位置關(guān)系等。3、地表(下)水環(huán)境監(jiān)測必須與洞內(nèi)施工開挖情況、超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報配套,形成完善的地下水環(huán)境變化分析網(wǎng)絡(luò)體系,作為指導(dǎo)施工的依據(jù)。不良地質(zhì)處理方案勘察區(qū)根據(jù)地勘報告揭示,本隧道巖溶主要在背斜槽谷及核部峰叢殘丘中發(fā)育,發(fā)育地層為二疊系上統(tǒng)長興組、三疊系下統(tǒng)組(T1f)三段、嘉陵江組(T1j)和中統(tǒng)雷口坡組(T2l)可溶巖地層。巖溶形態(tài)有溶洞、溶孔、溶蝕裂隙,嘉陵江組巖層中巖溶發(fā)育形態(tài)有巖溶洼地、落水洞、溶洞、溶蝕裂隙等,隧道施工掘進時,如處理措施不當,將直接危及到施工和結(jié)構(gòu)安全。(1)巖溶處置:當隧道遇到巖溶危害時,可按其對隧道產(chǎn)生的影響情況及施工條件,應(yīng)用超前地質(zhì)預(yù)測、超前探水預(yù)報、綜合物探等措施,制定超前注漿堵水、巖溶暗河、突水涌泥處置動態(tài)設(shè)計預(yù)案。根據(jù)巖溶洞穴大小及洞穴與隧道不同部位的關(guān)系,采用跨越、回填、加固等處理措施。隧道穿越可溶巖地段時,在隧道二次襯砌施做前必須采用地震單點反射波法(TSP)結(jié)合地質(zhì)雷達對隧道徑向2倍洞徑范圍進行探查,異常處尚需鉆孔驗證,以查明隧道徑向15m范圍隱伏巖溶位置、大小、頂?shù)装搴穸?,以便處理。?)高壓富水地段的處理措施:根據(jù)勘察報告,隧址區(qū)域地下水分布廣泛,中梁山地表、地下水力聯(lián)系十分復(fù)雜,觀音峽背斜兩翼的三疊系雷口坡組和嘉陵江組及珍珠沖組、須家河組、飛仙關(guān)組等地層,水力聯(lián)系十分復(fù)雜,隧道施工遇高壓涌水、突泥風險性較高,由于現(xiàn)階段國內(nèi)地勘技術(shù)水平無法準確給出風險的具體位置,為保證施工及結(jié)構(gòu)安全,降低施工的風險性,故高壓富水地段采用動態(tài)設(shè)計組織施工。1)處理原則及方法:全隧于施工前、施工中、竣工后均設(shè)置地表上下水文綜合監(jiān)測網(wǎng),充分掌握隧道影響帶范圍內(nèi)地表水庫、泉眼、魚塘、深井及地下洞室開挖過程中,平時及汛期的水位變化情況、水量大小、沖溝流速、流量等資料,通過及時的分析、對比,及時調(diào)整隧道施工方案和措施。按照“先預(yù)報、常觀測、帷幕堵、限量排、強支護、快封閉、早襯砌”等綜合處理措施,采用遠、中、近距離相結(jié)合的超前地質(zhì)預(yù)報、防突及注漿止水措施,結(jié)合地表水文及洞室開挖等綜合監(jiān)測網(wǎng),探測隧道工作面前方溶洞和高壓水的大小、分布情況、距離等信息,分析、制定相應(yīng)處置方案、堵水注漿參數(shù)及注漿方法。2)根據(jù)所確定的堵水注漿參數(shù)和注漿方法,采用多功能快速隧道注漿集成系統(tǒng)對工作面前方(或后方)溶洞、高壓水進行處理,已確保施工安全和地下水環(huán)境不被破壞,同時采用相應(yīng)的抗水壓襯砌。(3)注漿堵水設(shè)計1)注漿目的及原則當通過模擬技術(shù)及綜合地質(zhì)超前預(yù)測、預(yù)報,得到地下水的平衡基準及分布狀態(tài)后,根據(jù)具體情況,采取注漿堵水及限量排放等措施,以達到防范涌、突水險情,加固巖體及巖溶充填物的目的,確保施工及結(jié)構(gòu)安全,保護生態(tài)環(huán)境。2)注漿方式:根據(jù)綜合地質(zhì)超前預(yù)測、預(yù)報及地表、地下水文檢測成果,得到地下水的平衡基準時,可按地下水平衡排放原理,采用超前預(yù)注漿、開挖后注漿、局部注漿、補注漿四種堵水方案,基本注漿方案分為下列幾種:①超前預(yù)注漿:每一循環(huán)長度25m??刂品秶赫慈嚨浪淼拦安考斑厜殚_挖輪廓線外5m,仰拱為開挖輪廓線外3m;車行橫通道為開挖輪廓線外3m;人行橫通道為開挖輪廓線外1.5m。②開挖后全斷面徑向注漿:控制范圍:正洞三車道隧道為開挖輪廓線外5m;車行橫通道為開挖輪廓線外3m;人行橫通道為開挖輪廓線外1.5m。③局部注漿分為:局部超前預(yù)注漿、開挖后局部注漿等幾種,根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報探明的局部巖溶實際分布及開挖后地下水滲流狀態(tài)分別采用。④補注漿按上述三種注漿方式實施后,仍未達到設(shè)計要求時,根據(jù)實際情況選擇上述注漿方式一種或多種進行補充注漿。注漿后流量仍大于控制排水量,注漿固結(jié)圈綜合滲透系數(shù)大于設(shè)計控制值或仍有局部出水點時,實施補注漿,其具體實施注漿方案根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報及揭示地質(zhì)條件予以調(diào)整。3)注漿方案:地質(zhì)綜合評判及超前探水預(yù)測,當掌子面前方存在高壓富水、巖溶充填等地段,具有較大規(guī)模的涌水、突水可能,若不處理會危及施工及結(jié)構(gòu)安全時,原則上采用超前帷幕注漿堵水技術(shù)。隧道注漿方案示意圖當根據(jù)地表水文監(jiān)測分析、結(jié)果及綜合超前地質(zhì)預(yù)報判定,隧道施工將導(dǎo)致地表水大面積泄漏,對地表生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大影響的地下水發(fā)育地段,原則上采取超前帷幕注漿堵水技術(shù)。當隧道穿過不同可溶巖分界線地段及物探異常地段,根據(jù)超前探水及地質(zhì)綜合評判結(jié)果,局部巖體破碎,巖性軟弱,水壓低,水量不大時,判定有突水突泥可能,圍巖無自穩(wěn)能力時,實施超前局部注漿。當隧道穿過巖體完整但局部出水地段時,實施開挖后對出水點進行局部徑向注漿。4)注漿設(shè)計參數(shù)漿液單孔有效擴散設(shè)計半徑按3.0m考慮。帷幕注漿鉆孔采用方陣形式布置,每環(huán)孔底間距不大于4.5m,使單孔注漿擴散圈有效重疊,形成阻水帷幕。施工中根據(jù)出水范圍、出水規(guī)模對鉆孔數(shù)量據(jù)實增減,注漿孔布置詳見相關(guān)設(shè)計圖。注漿壓力:設(shè)計注漿壓力按實測水壓的2倍考慮,施工中根據(jù)現(xiàn)場注漿試驗進行調(diào)整。5)注漿結(jié)束標準①原則:當單孔注漿壓力和進漿量達到設(shè)計值時停止單孔注漿;當所有注漿孔均注漿結(jié)束,檢查孔涌水量及隧道實測涌水量小于設(shè)計值,注漿有效注入范圍大于或等于設(shè)計值,經(jīng)評判開挖不會發(fā)生突水突泥災(zāi)害時全段停止注漿。②單孔結(jié)束標準:A注漿壓力逐步升高至設(shè)計終壓,并繼續(xù)注漿10min以上;B注漿結(jié)束時的進漿量小于初始進漿量的1/4;③全段結(jié)束標準:A所有注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件,無漏注現(xiàn)象;B檢查孔涌水量小于0.1L/min;C注漿后檢測涌水量小于0.5m3/m.d;D檢查孔鉆取巖芯,漿液充填飽滿,并達到一定強度。E注漿加固注入范圍大于設(shè)計值;注漿材料:純水泥漿,結(jié)合注漿經(jīng)驗水灰比采用1:1~0.6:1(重量比)根據(jù)現(xiàn)場試驗進行調(diào)整,當涌水量較大,單液難以封堵時,可以采用“水泥+非強堿性化學(xué)控制液”雙液漿封堵,按水泥用量(重量)摻加5~8%的化學(xué)控制液。(4)煤層、瓦斯段設(shè)計本隧正穿中梁山煤礦北礦礦區(qū),該煤礦已于2017年閉礦。進口工區(qū)按低瓦斯工區(qū)設(shè)計,瓦斯設(shè)防等級為二級;出口工區(qū)按瓦斯突出工區(qū)設(shè)計,瓦斯設(shè)防等級為一級。隧道各工區(qū)按《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120-2019)、《煤礦安全規(guī)程》、《防治煤與瓦斯突出細則》等組織實施,并應(yīng)通過施工中地質(zhì)勘察、監(jiān)測以及超前地質(zhì)預(yù)報,核實和查明瓦斯地質(zhì)具體特征和參數(shù),預(yù)報其危險等級與征兆,謹慎施工并及時采取風險應(yīng)對措施。本隧有關(guān)工程措施詳見“2-S02-3-S01圖”。對于平均厚度達到0.3m的煤層和采空區(qū)地段,應(yīng)進行煤與瓦斯突出危險性檢預(yù)測;當局部瓦斯監(jiān)測異常時,亦應(yīng)結(jié)合圍巖條件進行局部突涌危險性預(yù)測,據(jù)其成果相應(yīng)提請采取消突、檢驗,以及揭煤等措施,確保安全。施工流程、瓦斯檢測、施工通風與瓦斯控制、施工設(shè)備及供電配置,火工器材、爆破方式和爆破設(shè)備,以及動火管理均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定和安全要求。瓦斯工區(qū)施工期間應(yīng)進行瓦斯監(jiān)測和不間斷通風。本隧采用人工檢測和自動監(jiān)測、檢測,相應(yīng)配置便攜式檢測報警儀并建立自動監(jiān)測報警系統(tǒng)。瓦斯工區(qū)洞內(nèi)最低風速不小于0.25m/s,防止瓦斯積聚的風速不宜小于1m/s;風管應(yīng)采用抗靜電及阻燃型,并宜為大直徑風管,百米漏風率不宜大于1%。各處瓦斯?jié)舛葢?yīng)稀釋到0.5%以下。瓦斯隧道及輔助坑道施工的任何作業(yè)面、通道不應(yīng)存在通風盲區(qū);各開挖工作面必須采用獨立通風,嚴禁任何兩個工作面之間串聯(lián)通風。瓦斯隧道各工區(qū)貫通或,必須調(diào)整通風系統(tǒng),待風流穩(wěn)定、瓦斯?jié)舛葷M足安全要求后方可恢復(fù)施工。出口瓦斯突出工區(qū)的電氣設(shè)備及作業(yè)機械應(yīng)使用防爆型;進口工區(qū)低瓦斯工區(qū)的作業(yè)機械可使用非防爆型。瓦斯工區(qū)必須配備一套同等性能的備用風機,并保持良好狀態(tài),并能10min內(nèi)啟動和使用。瓦斯工區(qū)的通風機應(yīng)配設(shè)兩路電源,并應(yīng)裝設(shè)風險鎖閉裝置,當采用備用電源供電時,應(yīng)保證風機在10min內(nèi)可靠啟動和運行。瓦斯工區(qū)非爆開挖時,不得出現(xiàn)火源火種及靜電。瓦斯工區(qū)爆破開挖時,必須使用煤礦許用炸藥和電雷管。一次爆破必須使用同一廠家、同一品種的煤礦許用炸藥和電雷管。低瓦斯區(qū)段的巖層掘進應(yīng)使用安全等級不低于一級的煤礦許用炸藥;煤層、半煤層掘進應(yīng)使用安全等級不低于二級的煤礦許用炸藥。煤與瓦斯突出區(qū)段應(yīng)使用安全等級不低于三級的煤礦許用含水炸藥。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時,最后一段的延期時間不得超過130ms。使用煤礦許用數(shù)碼電雷管時,一次起爆總時間差不得超過130毫秒,并應(yīng)當與專用起爆器配套使用。嚴禁使用導(dǎo)爆管或普通導(dǎo)爆索、火雷管。電力起爆必須使用防爆型發(fā)爆器作為起爆電源,一個開挖工作面不得使用兩臺發(fā)爆器同時進行爆破。瓦斯隧道施工尚應(yīng)遵循本說明“施工注意事項”。施工尚應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件和具體工程情況,結(jié)合風險評估意見,編制實施性施工組織方案,包括專職安全機構(gòu)、有害氣體檢測、施工通風、防突揭煤、設(shè)備配置、施工安全和風險管理,以及各項應(yīng)急預(yù)案等,報業(yè)主批準后方可實施。設(shè)置完善的水汽分離裝置、橡膠止水帶及密封劑,防止溶于地下水中的瓦斯氣體從水溝進入洞內(nèi),危及隧道運營安全。隧道應(yīng)進行防煤層、瓦斯突出性預(yù)測及制定切實可行的方案,并嚴格按《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》組織施工。隧道穿越煤層采空區(qū)及瓦斯地段時,應(yīng)全面開展綜合地質(zhì)超前預(yù)測、預(yù)報和加強通風及監(jiān)測工作,發(fā)現(xiàn)前方有瓦斯時應(yīng)立即處理,防止瓦斯聚集、突出。施工期間建立瓦斯監(jiān)測、報警和施工通風系統(tǒng),加強施工通風和瓦斯的監(jiān)測,并采用超前探測、排放、噴霧、灑水等措施,稀釋和排出洞內(nèi)瓦斯,防止瓦斯積聚。采空區(qū)治理本階段針對采空區(qū)進行了專項勘察和論證,采空區(qū)詳細情況、采動范圍及影響評價詳見《中梁山煤礦采空區(qū)對白市驛2號隧道結(jié)構(gòu)安全影響評估報告》,以及白市驛2號隧道采空區(qū)治理相關(guān)圖紙。本隧道施工圖設(shè)計分為三冊,其中第三冊包含:穿越采空區(qū)段隧道主體設(shè)計、揭煤防突及隧道注漿預(yù)設(shè)計內(nèi)容。采空區(qū)治理由于需要委托專業(yè)單位進行專項設(shè)計,本次施工圖不包含此項內(nèi)容。另外,揭煤防突方案、輔助措施及相關(guān)數(shù)量由于受采空區(qū)治理方案制約,本次暫按隧道上、下方采空區(qū)處理完好考慮,預(yù)留變形量及結(jié)構(gòu)加強根據(jù)現(xiàn)場揭示情況納入動態(tài)設(shè)計。初設(shè)階段關(guān)于不良地質(zhì)處理費用為2.46億,本次施工圖亦是基于初設(shè)方案及批復(fù)概算進行設(shè)計,考慮采空區(qū)的復(fù)雜性、不確定性,并結(jié)合類似工程經(jīng)驗,存在突破初設(shè)費用及工期延長的風險。鄰近建、構(gòu)筑物的保護措施為降低隧道下穿建(構(gòu))筑物的風險,避免對其產(chǎn)生影響,首先在掌握相關(guān)建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)資料及實際情況下,統(tǒng)籌布置隧道穿越路徑及高程,規(guī)避風險,并采取必要的安全措施;施工時采取改變施工方法、縮短開挖進尺、強支撐、勤量測、控制爆破開挖或機械開挖法,及時穩(wěn)定掌子面、實施全天候地表地面變形、位移觀測,必要時采取地層加固等措施,保障建(構(gòu))筑物的安全。(1)進行風險評估、優(yōu)化總體方案、規(guī)避高風險隧道首先對本隧道的風險源進行調(diào)查和識別,以此作為路線總體走向及高程布設(shè)的主要控制因素,從宏觀上論證方案可行性,通過避讓重大、密集構(gòu)筑物、增大隧道埋深等手段,盡量規(guī)避此類風險,降低施工難度和保障構(gòu)筑物的安全。選擇適當?shù)乃淼朗┕し桨父鶕?jù)具體的鐵路及地面建構(gòu)筑物的相關(guān)資料,采取與之相適應(yīng)的施工方案。(3)加強地表沉降控制1)加強超前支護和初期支護,2)減少地層擾動,3)實施監(jiān)控量測,及時反饋施工情況,4)必要時采取地層加固(4)優(yōu)化施工工藝每部開挖后初期支護快速封閉成環(huán),待變形值基本穩(wěn)定后及時施做二次襯砌,減小初期支護封閉后沉降量、封閉穩(wěn)定掌子面。隧道下穿文峰山1號隧道基本概況本段屬深丘斜坡地貌,地面高程330~407m,坡角一般15~25°,下伏基巖為侏羅系自流井組地層,巖性以泥質(zhì)巖類為主約占90%,碳酸鹽巖、粉砂巖占10%,巖體較完整,地下水類型為紅層裂隙水,預(yù)計施工期隧道涌水量122.1m(3)/d,雨期隧道涌水量203.5m(3)/d;隧道走向與構(gòu)造線近于垂直,極軟巖、軟巖與較軟巖互層,以軟巖為主,隧道圍巖級別IV~V級。里程K3+360周邊,圍巖由極軟巖進入較硬巖層,易發(fā)生掌子面滑塌現(xiàn)象。文峰山1號隧道為上下行分離的隧道(雙向八車道),左線起終點樁號為ZK9+540~ZK10+625,長度為1085m,右線起終點樁號為YK9+480~YK10+660,長度為1180m。隧道建筑限界凈寬17.75米=0.75(左側(cè)檢修道)+0.75(左側(cè)側(cè)向?qū)挾龋?1×3.5+3×3.75(行車道)+0.75(右側(cè)側(cè)向?qū)挾龋?0.75(右側(cè)檢修道),建筑限界凈高5.0m。白市驛2號隧道左線于ZK3+230~+410(右線YK3+216~+420)段下穿文峰山1號隧道,洞身位中風化砂質(zhì)泥巖夾薄層砂巖,地下水不發(fā)育。與文峰山1號隧道交叉段為深埋,白市驛隧道拱頂跟文峰山1號隧道最小凈距約17.57m,圍巖級別為Ⅳ級。圖3.11.1-1隧道立體交叉關(guān)系圖圖3.11.1-2隧道平面交叉關(guān)系圖圖3.11.1-3隧道剖面關(guān)系圖風險分析根據(jù)目前掌握的信息,白市驛2號隧道與文峰山1號隧道實施順序暫不確定。從建設(shè)時序上來說,在建設(shè)工期相差不大的情況下,原則上先下后上的施工工序,即白市驛2號隧道進口下穿段優(yōu)先施工,但也不排除先上后下的施工工序,本次設(shè)計按照最不利的影響,白市驛2號隧道下穿文峰山1號隧道時,按既有工程考慮。施工帶來的風險主要表現(xiàn)為:(1)白市驛2號隧道自身塌方;(2)文峰山1號隧道路面沉降速率超限;(3)影響公路運營安全(路面開裂、錯臺等)保護措施為降低隧道下穿文峰山施工風險,避免對其產(chǎn)生影響,首先應(yīng)掌握文峰山的基礎(chǔ)資料及實際情況,統(tǒng)籌布置隧道穿越路徑及高程,規(guī)避風險,并采取必要的安全措施;施工時采取改變施工方法、縮短開挖進尺、強支撐、勤量測、控制爆破開挖或機械開挖法,及時穩(wěn)定掌子面、實施全天候地表地面變形、位移觀測,必要時采取地層加固等措施,保障建(構(gòu))筑物的安全。同時,針對以上風險,制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。關(guān)于白市驛2號隧道下穿文峰山的保護措施,具體內(nèi)容詳見《白市驛2號隧道下穿文峰山1號隧道專項方案》圖(圖號:2-S02-2-S05)。隧道路面、內(nèi)裝設(shè)計(1)隧道路面設(shè)計:1)自然條件:①自然區(qū)劃:V2區(qū)②氣候分區(qū):1-4-1③自然條件:隧道勘察區(qū)屬亞熱帶季風性濕潤氣候,具有空氣濕潤,春早夏長、冬暖多霧、秋雨連綿的特點。多年平均氣溫18.3℃,極端最高氣溫43℃,極端最低氣溫為-1.8℃。多年平均降水量1082.6mm左右,多年平均相對濕度79%左右,絕對濕度17.7hPa左右。2)路況參數(shù)設(shè)計車速:80km/h設(shè)計年限:15年(瀝青混凝土路面)設(shè)計初始年限:2021年標準軸載:BZZ-100設(shè)計彎沉值:23.03(0.01mm)3)路面結(jié)構(gòu)復(fù)合式路面上面層(瀝青混凝土路面)(H=10cm)SMA-13厚4cm改性阻燃瀝青瑪蹄脂碎石混合料改性乳化瀝青粘層0.3~0.5kg/m2AC-20C厚6cm中粒式瀝青混凝土聚合物改性瀝青防水粘結(jié)層0.3~0.5kg/m2復(fù)合式路面下面層(CF40鋼纖維混凝土路面)(H=20cm)底基層或墊層C20混凝土仰拱填充隧道內(nèi)采用復(fù)合式路面結(jié)構(gòu),由瀝青混凝土上面層及CF40鋼纖維混凝土下面層組成,瀝青砼上面層為全幅攤鋪,砼下面層做單獨接縫與分倉設(shè)計,復(fù)合式路面面層直接施作在仰拱填充上。4)接縫設(shè)計:全隧混凝土下面層以混凝土板中線通長布置縱向縮縫,兩側(cè)路面板邊緣通長設(shè)置縱向邊縫,并垂直于行車道中線設(shè)置橫向縮縫及脹縫,于隧路分界位置處設(shè)置脹縫,滿足混凝土因溫度變化而引起的伸縮膨脹。車行及人行橫通道與正洞交叉口處及通道內(nèi),均采用不設(shè)傳力桿型橫向縮縫,由于車行及人行橫通道內(nèi)混凝土路面寬度較窄,能滿足一次鋪筑寬度要求,故通道內(nèi)均不再設(shè)置縱向縮縫。5)接縫構(gòu)造:隧道內(nèi)每條脹縫內(nèi)設(shè)置Φ28(光面鋼筋)的傳力桿;在鄰近每條脹縫的三條橫向縮縫內(nèi)加設(shè)與脹縫同直徑的傳力桿,其余橫向縮縫內(nèi)則不設(shè)傳力桿;洞內(nèi)縱縫設(shè)Φ14(螺紋鋼筋)拉桿,拉桿及傳力桿距自由端的距離均不得小于10cm。在每條脹縫處的鋼纖維混凝土面板轉(zhuǎn)角處采用角隅鋼筋補強,施工中角隅鋼筋通過脹縫鋼筋定位,鋼筋角度可根據(jù)實際情況做適當調(diào)整。由于車行橫通道與正洞交叉口處的混凝土面板邊緣下基礎(chǔ)較薄弱,于交叉口處的橫向縮縫內(nèi)采用Φ14(螺紋鋼筋)邊緣鋼筋補強。6)外加劑主要技術(shù)要求:為提高瀝青混泥土路面的性能,在本路段5cm下面層瀝青混凝土AC-16中加入抗車轍劑,摻量為瀝青混凝土重量的0.4%,即每噸混合料摻加4公斤。7)隧路過渡處理:洞內(nèi)復(fù)合路面與洞外路基路面相接時,設(shè)置5m長的剛?cè)徇^渡段,對洞外路基及柔性路面基層進行換填,過渡段基層采用抗折混凝土,墊層采用15cm厚C20混凝土,使路面結(jié)構(gòu)由剛性結(jié)構(gòu)漸變過渡到柔性結(jié)構(gòu),保證路面的舒適度及耐久性。(2)隧道裝飾隧道及車行、人行橫通道拱墻基層均噴涂隧道專用防火涂料,另外,于拱部設(shè)置飾面型防火涂料(有機硅),于邊墻約3m范圍掛設(shè)A級不燃復(fù)合裝飾板,所選材料均符合《建筑材料及制品燃燒性能分級》(GB8624-2012)、《飾面型防火涂料》(GB12441-2005)、《混凝土結(jié)構(gòu)防火涂料》(GB28375-2012)及《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2014)的規(guī)定。飾面型防火涂料(有機硅)性能要求:燃燒性能等級為A級不燃,耐燃時間≥25min,并符合《飾面型防火涂料》(GB12441-2005)相關(guān)規(guī)定。隧道專用防火涂料性能要求:耐火極限的判定標準為:受火后,當距離混凝土底表面25mm處鋼筋的溫度超過300℃,或者混凝土表面的溫度超過380℃時,則判定為達到耐火極限,耐火時限不低于2小時,且符合《混凝土結(jié)構(gòu)防火涂料》(GB28375-2012)的規(guī)定。復(fù)合裝飾板性能要求:復(fù)合板應(yīng)采用配套專用龍骨支架及相關(guān)配件固定于隧道邊墻上。復(fù)合板應(yīng)采用A級不燃材料,具有易清潔、耐酸、耐堿、抗凍融等特性。復(fù)合板的橫、縱向抗折強度應(yīng)大于20N/m。復(fù)合板內(nèi)結(jié)合強度應(yīng)大于0.6Mpa。在+4000Mpa及-4500Mpa系統(tǒng)風壓力差下無損壞。抗震設(shè)防(1)本項目區(qū)域地震動峰值加速度為0.05g,地震基本烈度為Ⅵ度,根據(jù)《公路工程抗震規(guī)范》(JTGB02-2013)及重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會渝建發(fā)[1997]108號文件第四條的有關(guān)規(guī)定“我市地震基本烈度Ⅵ度區(qū)的生命線工程,必須提高一度設(shè)防”的要求及指導(dǎo)精神,本工程隧道結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度,洞口、淺埋、偏壓及破碎帶等地段采取抗震構(gòu)造措施”。(2)隧道襯砌結(jié)構(gòu)在洞門及洞口段均采用抗震性能好的曲墻帶仰拱的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),并要求隧道施工中確保襯砌與圍巖面密貼,空隙用同標號混凝土回填,并在拱頂預(yù)留壓漿孔進行充填注漿。橫通道及附屬洞室橫通道設(shè)計(2)人行、車行橫通道設(shè)置1)人行、車行橫通道根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、考慮施工組織及結(jié)合防災(zāi)救援的需求進行布置,為提高防災(zāi)救援的可靠性及降低交叉口范圍結(jié)構(gòu)受力的適應(yīng)性,本次設(shè)計1號人行橫通道以90°與右線隧道相交,以88°40′與左線隧道小里程相交,10號人行橫通道以90°與右線隧道相交,以90°37′34''與左線隧道小里程相交,9號車行橫通道以90°與右線隧道相交,以91°18'39''與左線隧道小里程相交,其它人行、車行橫通道均以90°與左、右線隧道相交,在與正洞相交處進行結(jié)構(gòu)加強,本隧道共設(shè)9處車行橫通道,10處人行橫通道。2)車行橫通道底面與主洞路面齊平,人行橫通道底面與檢修道頂面齊平。隧道橫通道布置示意圖(3)通道結(jié)構(gòu):1)通道內(nèi)防火及防災(zāi)結(jié)構(gòu)設(shè)計:為滿足特長隧道防災(zāi)救援的需求,本次設(shè)計通道內(nèi)兩側(cè)為防火卷簾門洞室襯砌(人行門洞長2.1m,車行風機段長2.3m),防火門采用單幅式特級防火鋼制卷簾門,設(shè)置就地與遠程聯(lián)動控制系統(tǒng),內(nèi)外緣均可以手動開啟,通常情況下防火門常閉,只在救援、疏散時開啟,防火卷簾的耐火極限不應(yīng)低于3.00h,其耐火極限應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《門和卷簾耐火試驗方法》GB7633有關(guān)背火面溫升的判定條件;同時,防火卷簾應(yīng)具有防煙性能,門洞襯砌防水與通道段相同,同時應(yīng)與通道防排水系統(tǒng)有效搭接,保證防排水的可靠性。2)防火門抗風壓要求為保障通道內(nèi)的防火卷簾門不受隧道內(nèi)的正負風壓破壞,要求防火卷簾門必須具備抗風壓性能:車行橫通道防火門抗風壓強度不低于1177pa,撓度不小于180mm;在壓差為20Pa時,漏煙量應(yīng)小于0.2m3/m2min。2、人行橫通道防火門抗風壓強度不低于784pa,撓度不小于75mm;在壓差為20Pa時,漏煙量應(yīng)小于0.2m3/m2min。3)通道結(jié)構(gòu)配筋:車行橫通道與主洞交叉口地段采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加強,主洞原則上按車行橫通道中線外8~10米考慮,車行橫通道均采用加強結(jié)構(gòu),加強段施工應(yīng)連續(xù)進行整體澆筑。人行橫通道與隧道交叉口處,采用架立環(huán)框梁鋼筋與正洞鋼筋連接,形成整體,正洞鋼筋伸入環(huán)框梁內(nèi),整體澆筑。(4)車行橫通道交叉口鋼架處理:(人行通道參照執(zhí)行)交叉口處空間受力復(fù)雜,施工中應(yīng)加強圍巖監(jiān)控量測,交叉口段施工時,先施工主洞,待主洞支護穩(wěn)定,圍巖變形收斂后,再開挖車行橫通道,并根據(jù)圍巖監(jiān)控量測結(jié)果,及時調(diào)整開挖方式和修正支護參數(shù)。為解決交叉口處主洞鋼拱架的落點問題,于車行橫通道拱部開挖輪廓線外緣設(shè)型鋼鋼架托梁與橫通道輪廓線外邊墻兩側(cè)的弧形型鋼立柱焊接,形成整體框架,共同支撐正洞鋼架;托梁與正洞鋼拱架之間采用槽鋼焊接,同時托梁和弧形立柱之間焊接牢固,并設(shè)置鎖腳錨桿固定。(5)車、人行橫通道防排水:全隧車、人行橫通道內(nèi)根據(jù)地質(zhì)情況設(shè)半封閉防水措施,考慮左、右線的間距較小,橫通道較短,橫通道內(nèi)不設(shè)置洞內(nèi)排水溝,橫通道防水層及環(huán)向盲溝與主洞防水體系相連,形成防、排水網(wǎng)絡(luò),防水層搭接長度不小于1m,縫隙處理同正洞,徹底隔絕地下水的滲入。(6)變電所設(shè)計為滿足電力專業(yè)變、配電需求,本次設(shè)計于隧道洞身中部設(shè)置三座貫通式變電所橫通道,以保證隧道內(nèi)所有用電設(shè)施的正常運行,變電所內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的通風、消防控制系統(tǒng),保障隧道內(nèi)電力安全,具體要求及各專業(yè)預(yù)留洞室要求詳見相關(guān)專業(yè)章節(jié)。變電所兩端設(shè)置封閉墻,墻上預(yù)留門洞及通風口,安裝鋼質(zhì)防火門及通風、排煙設(shè)施,徹底隔絕火災(zāi)的發(fā)生。變電所橫通道交叉口處理及防排水措施參照車行橫通道執(zhí)行。(7)附屬洞室設(shè)置按交通工程監(jiān)控、通訊、通風、消防、供電、照明等相關(guān)專業(yè)布設(shè)設(shè)備的要求預(yù)留了附屬洞室,具體要求詳見相關(guān)專業(yè)章節(jié)。輔助坑道白市驛2號隧道進口端受周邊地形條件控制,不具備進洞條件,于白市驛2號隧道進口南側(cè)300m,設(shè)置長275.543m的施工通道,凈寬7.5m,最大縱坡-13%。隧道施工方法在保證施工、既有構(gòu)筑物安全的前提下,根據(jù)圍巖級別、跨度、埋深、工期、地下、地表建構(gòu)筑物的影響程度合理確定施工方法,優(yōu)化施工步距,提高施工進度,以“少擾動、弱爆破、短進尺、快封閉、強支撐、勤量測”的原則,合理利用圍巖的自承能力。洞口及明洞段(一)土石方工程土石方開挖進程須滿足邊坡支護的逆作法施工要求:錨桿支擋結(jié)構(gòu)的每級開挖高度為錨桿的豎向間距,完成該級錨桿施工后方可進行下一級土石方開挖。(1)本邊坡工程土石方采取自上而下、及時支護的逆做法施工,采用分層分段開挖,土層開挖單層不得大于1m,巖層開挖單層不得大于2m,每段開挖范圍不得大于15m。隧道明挖段要求采用機械開挖,嚴禁爆破作業(yè)。開挖后應(yīng)及時施工支護結(jié)構(gòu),避免長期裸露,降低邊坡穩(wěn)定性。(2)土石方開挖過程中,每層開挖至錨桿標高下0.3m,不得超挖。(3)上排錨桿施工完成并在注漿體及混凝土強度達到80%設(shè)計強度后方可開挖下層土方及進行下一層錨桿施工。(二)錨噴工程1)錨噴施工工序:錨噴段開挖前做好坡頂?shù)慕?、排水工作→按設(shè)計坡率對現(xiàn)有邊坡巖石修理平整及鑿毛、清理不穩(wěn)定破碎巖石及浮塵→高壓水或氣沖洗作業(yè)面→噴射C25混凝土→鉆孔并對孔進行清理→安裝錨桿→注漿→掛網(wǎng)→焊接錨桿和鋼筋網(wǎng)→噴射C25混凝土。2)現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)控與檢測:①嚴把鋼筋、水泥、碎石、砂等原材料質(zhì)量關(guān)并嚴格按施工配合比施工;②C25噴射混凝土,軸心抗壓強度設(shè)計值為fc=12.5Mpa,軸心抗拉強度設(shè)計強度為ft=1.3MPa,彈性模量Eh=2.3×104Mpa,其1d齡期的強度≥5Mpa。水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥,質(zhì)量符合GB175-1999標準。鋼筋必須符合國家標準的有關(guān)規(guī)定;③應(yīng)對噴射混凝土砼進行強度及厚度檢查,有無漏噴離鼓現(xiàn)象;④應(yīng)對錨桿進行抗拔試驗,試驗應(yīng)按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)和有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。(三)錨桿工程(1)鉆孔①錨孔定位偏差不宜大于20mm,偏斜度不應(yīng)大于5%;②錨桿孔深不應(yīng)小于設(shè)計長度;宜超過設(shè)計長度0.5m;③錨孔宜一次性鉆至設(shè)計長度,確保錨固段進入穩(wěn)定中等風化巖層;④鉆孔后應(yīng)將孔清理干凈,并用壓風機吹干,成孔后及時放置錨桿、灌漿,間隔時間不得大于6天;(2)錨桿組裝與安放 ①組裝前,鋼筋應(yīng)除油污、去銹,嚴格按設(shè)計尺寸下料,每根鋼筋長度誤差不應(yīng)大于50mm;②鋼筋應(yīng)按一定規(guī)律平直排列,沿桿體軸線方向每隔2.0m設(shè)一定位支架;③鋼筋接長按施工規(guī)范焊接或機械連接;④安放錨桿體時應(yīng)防止桿體扭轉(zhuǎn)、彎曲,桿體放入角度與鉆孔角度保持一致;⑤桿體插入孔內(nèi)深度不應(yīng)小于錨桿設(shè)計長度的95%,桿體安放后不能隨意敲擊、插拔,不得懸掛重物;⑥注漿:采用M30水泥砂漿,水泥宜用普通硅酸鹽水泥,其強度不低于42.5MPa。不得使用高鋁水泥;必須采用符合規(guī)范要求的干凈水拌制;注漿壓力0.5MPa;⑦鋼筋除銹后,錨桿采用M30砂漿全部封閉,施工中應(yīng)使錨桿位于錨孔中部;如鋼筋位于土層,則采用瀝青船底漆、瀝青玻纖布纏裹,纏裹層數(shù)不少于2層,再外套4mm厚Φ100mm鋼管的防護措施。⑧本工程的所有錨桿施工完并達到設(shè)計強度后,應(yīng)隨機抽檢做錨桿驗收試驗,以檢驗施工質(zhì)量是否達到設(shè)計要求。其試驗要求及步驟按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)附錄C.3要求進行,驗收試驗錨桿的數(shù)量取錨桿總數(shù)的5%,且不得少于5根,φ32錨桿驗收荷載為115.8KN,φ28錨桿驗收荷載為132.75KN,φ25錨桿驗收荷載為62.6KN。(四)旋挖樁工程A樁基工程(1)旋挖樁定位應(yīng)嚴格按樁中心設(shè)計坐標放線,并按設(shè)計要求確保成樁后的樁外邊線與隧道主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻邊界線距離與設(shè)計一致,避免今后樁與隧道主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻之間回填混凝土量過大或凈距不夠。(2)圍護旋挖樁應(yīng)采用隔樁施工,在樁身混凝土達到70%的設(shè)計強度后方可進行相鄰樁成孔施工。樁基旋挖過程中應(yīng)詳細記錄樁身地質(zhì)情況,尤其是土層與巖層、砂巖與砂質(zhì)泥巖的交接面必須記錄準確,施工過程中如發(fā)現(xiàn)實際地質(zhì)狀況與地質(zhì)資料或設(shè)計不符,應(yīng)通知勘察單位和設(shè)計處理。(3)鉆孔樁施工前宜原位置進行試成孔,數(shù)量不得少于兩個,以便檢驗所選的設(shè)備、施工工藝以及技術(shù)要求是否適宜。(4)旋挖施工過程中做好泥漿的收集與排放工作,避免對周邊環(huán)境造成污染。(5)樁身完整性檢測方法與檢測數(shù)量嚴格執(zhí)行渝建質(zhì)監(jiān)[2011]053號《關(guān)于加強對旋挖樁成孔質(zhì)量檢測的通知》,凡未在渝建質(zhì)監(jiān)[2011]053號中提到的其它樁基檢測,應(yīng)執(zhí)行國家相關(guān)規(guī)范與標準。(6)鋼筋必須具有出廠合格證明,使用前應(yīng)對鋼筋進行隨機抽檢作力學(xué)性能試驗,滿足規(guī)范要求后方可投入使用,所有鋼筋在使用前均應(yīng)進行除銹。(7)灌注樁成孔施工的允許偏差應(yīng),滿足下表的規(guī)定:成孔方法樁徑偏差(mm)垂直度允許偏差(%)樁位允許偏差(mm)旋挖樁-250.5樁位應(yīng)準確定位注:施工方需根據(jù)樁變形控制情況、施工水平適當外放,避免侵界。(8)鋼筋籠制作、安裝的質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定:1)鋼筋籠的材質(zhì)、尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求,制作允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定:項目允許偏差(mm)主筋間距±10箍筋間距±20鋼筋籠直徑±10鋼筋籠長度±1002)分段制作的鋼筋籠,其接頭宜采用焊接或機械式接頭(鋼筋直徑大于等于16mm),并應(yīng)遵守現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ107、《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》JGJ18和現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)程》GB50204的規(guī)定;3)加勁箍宜設(shè)在主筋外側(cè),當因施工工藝有特殊要求時也可置于內(nèi)側(cè);4)導(dǎo)管接頭處外徑應(yīng)比鋼筋籠的內(nèi)徑小100mm以上;5)搬運和吊裝鋼筋籠時,應(yīng)防止變形,安放應(yīng)對準孔位,避免碰撞孔壁和自由落下,就位后應(yīng)立即固定;6)鋼筋籠安裝前、后均應(yīng)檢測孔底沉渣厚度,超限時,應(yīng)先清渣,滿足規(guī)范要求后,再施作下步工序。(10)其他未盡事宜應(yīng)嚴格按照現(xiàn)行國家和地方有關(guān)規(guī)范和標準執(zhí)行,施工中如出現(xiàn)有關(guān)問題請及時與參見各方聯(lián)系,共同協(xié)商處理。B冠梁工程(1)樁身混凝土澆筑完成后,開挖冠梁基槽,基槽底部應(yīng)平順、無虛渣。(2)鋼筋綁扎應(yīng)嚴格按設(shè)計圖執(zhí)行,并注意圍護樁與冠梁之間鋼筋的錨固長度。(3)立模及混凝土澆筑應(yīng)嚴格《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2010)要求執(zhí)行。洞身暗挖段隧道施工原則上采用下表推薦工法隧道施工方法推薦表襯砌地段三車道隧道人行橫通道車行橫通道及輔助坑道變電所Ⅲ級臺階法全斷面法全斷面法Ⅳ級三臺階七步法全斷面法臺階法臺階法Ⅴ級CD法或三臺階七步法全斷面法臺階法特殊襯砌雙側(cè)壁導(dǎo)坑法注:本方案為指導(dǎo)性施工方案,可根據(jù)承包商的工、料、機械配置情況進行調(diào)整,施工單位應(yīng)進行專門的施工組織(施工方案)設(shè)計,在滿足相關(guān)規(guī)范和規(guī)定的前提下,以通過相關(guān)部門組織的專家審定為準。由于本隧道多處下穿地表構(gòu)筑物、市政道路相交,同時穿越不良地質(zhì)(如采空區(qū)),為保障建構(gòu)筑物和隧道施工安全,根據(jù)本項目的特點,施工方法采用以鉆爆法爆破為主、控爆及機械開挖為輔的總體施工方案。對于敏感地段,應(yīng)進行專門設(shè)計,縮小開挖進尺長度、導(dǎo)坑尺寸,并立即施作支護、及時封閉成環(huán)等情況,施工方案設(shè)計圖不得直接引用。一般情況下隧道按新奧法原理組織施工,采用光面爆破。下穿地表構(gòu)筑物、市政道路及采空區(qū)地段,采用控制爆破或機械開挖,具體段落和振速要求詳見下表及洞身縱斷面設(shè)計圖。噴射混凝土采用濕噴技術(shù);二次襯砌采用整體模板臺車。控爆相關(guān)要求中梁山東、西兩座巖溶槽谷地段,地表落水洞、漏斗廣泛分布,為巖溶塌陷高發(fā)區(qū)及地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū),施工時必須嚴格控制裝藥量和采取弱爆破開挖,并按相關(guān)規(guī)定,必要時進行爆破專項設(shè)計、增加起爆分段長度、采用電子微差雷管,確保隧道爆破施工不會誘發(fā)地表槽谷的巖溶塌陷。加強對地表及既有構(gòu)筑物(沉降、傾斜、裂縫發(fā)展等情況)的監(jiān)測,施工中可根據(jù)監(jiān)測的成果資料對開挖工法、爆破參數(shù)、支護參數(shù)進行適時的調(diào)整,以確保施工和構(gòu)筑物安全。評價各種爆破對不同類型建(構(gòu))筑物和其他保護對象的振動影響,采用相應(yīng)的安全判據(jù)和允許標準,其詳見下表。隧道施工方法表序號保護對象類別安全允許振速(cm/s)1下穿市政道路段1.02一般磚房、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)2.53臨近采空區(qū)影響段0.5注:1、選取建筑物安全允許振速時,應(yīng)綜合考慮構(gòu)(建)筑物的重要性、建筑質(zhì)量、新舊程度、自振頻率、地基條件等因素。選取隧道安全允許振速時,應(yīng)綜合考慮構(gòu)筑物的重要性、圍巖狀況、斷面大小、深埋大小、爆源方向、振動頻率等因素。危大工程設(shè)計根據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》,本項目危險性較大的分部分項工程及相應(yīng)處置建議如下。A基坑、邊坡工程1、施工過程中應(yīng)對實際地質(zhì)狀況和水文地質(zhì)情況進行必要的復(fù)勘、記錄,當?shù)刭|(zhì)條件與勘察報告差別較大時,施工單位應(yīng)及時通知有關(guān)單位,會同解決。2、基坑工程施工前,要對對基坑周邊建筑先進行第三方房屋及既有構(gòu)筑物的檢測調(diào)查、技術(shù)鑒定,為施工過程中的監(jiān)測、搶險及可能產(chǎn)生的糾紛提供必要的依據(jù)。3、基坑施工前將基坑影響范圍內(nèi)的管線改移。施工中因操作不當造成現(xiàn)狀煤氣管道破壞、上水管道破裂、電纜破壞、通訊管道等而出現(xiàn)險情時,施工人員必須及時上報,通知管線權(quán)屬單位,施工單位必須根據(jù)實際情況立即組織制定應(yīng)急響應(yīng)措施,實施應(yīng)急響應(yīng)措施。4、基坑雨季施工時,應(yīng)準備充足的抽排水設(shè)備,以便大雨時及雨后及時抽排基坑積水,避免基坑被雨水浸泡。同時加強對邊坡支護結(jié)構(gòu)的監(jiān)控量測及現(xiàn)場巡查。確保工程安全和設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),做到大雨后能立即復(fù)工。5、施工中建議采取以下預(yù)防措施防止基坑縱向滑坡:(1)嚴格控制基坑開挖坡度;(2)暴雨來臨之前所有邊坡應(yīng)鋪設(shè)塑料膜防止暴雨沖刷,同時在坡腳設(shè)置大功率水泵抽水,防止坡腳浸水;(3)如果遇到特殊情況,需要基坑停工較長時間,應(yīng)在平臺、基坑邊和坡腳設(shè)置排水明溝和積水坑,并派專人抽水值班,必要時對基坑邊坡面進行噴射素砼保護;(4)在進度允許的條件下盡量采用少開工作面的形式,避免暴露太多的基坑工作面;(5)坡頂嚴禁堆積荷載,坡頂不允許設(shè)置便道;6、強調(diào)執(zhí)行“動態(tài)設(shè)計、信息法施工”原則,加強邊坡監(jiān)測及信息反饋。7、開挖要求:(1)基坑開挖應(yīng)嚴格按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行,坡頂超載≤20kPa。(2)縱向放坡開挖時,應(yīng)在坡頂外設(shè)置截水溝或擋水堤,防止地表水沖刷坡面和基坑外排水再回流滲入坑內(nèi)?;娱_挖后,應(yīng)及時設(shè)置坑內(nèi)臨時排水溝和集水坑,防止坑底積水。(3)坑底應(yīng)保留不小于500mm厚土層采用機械挖除整平,防止坑底土擾動。(4)土方開挖時,棄土堆放應(yīng)遠離基坑頂邊線20m以外。8、回填要求:1)填土不得使用腐殖土,生活垃圾土、淤泥,不得含雜草、樹根等雜物,粒徑超過10cm的土塊應(yīng)打碎,且在最佳含水量時壓實。2)填方若為土石混和料,且石料強度大于20MPa時,石塊的最大粒不得超過壓實層厚2/3,當石料強度小于15MPa,石料最大粒徑不得超過壓實層厚。填料最小強度和填粒最大粒徑應(yīng)符合:填料最小強度(CBR)(%):8,填料最大粒徑(cm):10。3)回填前應(yīng)對備用的回填土進行試驗,確定最佳含水量,并作壓實試驗?;靥盍先葜夭坏么笥?0kN/m3。4)隧道主體結(jié)構(gòu)施工完畢,混凝土達到設(shè)計強度后,應(yīng)及時鋪設(shè)防水層、施工防水保護層;回填緊隨防水施作,切勿長期暴曬引發(fā)結(jié)構(gòu)溫差裂縫。5)回填施工應(yīng)均勻?qū)ΨQ進行,并應(yīng)分層夯實,人工夯實厚度不大于250mm,機械夯實厚度不大于300mm,并應(yīng)防止損傷防水層。隧道頂以上1000mm范圍內(nèi)應(yīng)采用人工分層夯實,頂板上部回填厚度超過1000mm時,才允許采用機械回填碾壓并不得采用振動碾壓。6)當有地下管線復(fù)位等工程時,土方回填需要與管線施工密切配合。綜合地質(zhì)超前預(yù)報及監(jiān)控量測綜合超前地質(zhì)預(yù)報本項目工程水文地質(zhì)條件非常復(fù)雜,不良地質(zhì)眾多,為了有效的降低隧道施工的高風險性,全隧道在施工中利用多種手段,開展綜合地質(zhì)超前預(yù)測、預(yù)報工作。根據(jù)本隧道地質(zhì)條件、風險源及其風險等級,采取不同的超前探測方法,分別為地質(zhì)調(diào)查法、物探法及超前鉆探法。地質(zhì)調(diào)查法根據(jù)隧道已有勘察資料、地表補充地質(zhì)調(diào)查資料和隧道內(nèi)地質(zhì)素描,通過地層層序?qū)Ρ?、地層分界線及構(gòu)造線地下與地表相關(guān)性分析、斷層要素與隧道幾何參數(shù)的相關(guān)性分折、臨近隧道內(nèi)不良地質(zhì)體的前兆分析等,利用常規(guī)地質(zhì)理論、地質(zhì)作圖和趨勢分析等,推測開挖工作面前方可能揭示地質(zhì)情況。物探法地震波反射法、地質(zhì)雷達探測法及瞬變電磁或紅外探法。鉆探法包括超前地質(zhì)鉆孔及炮眼加深。各超前預(yù)報方法實施規(guī)定地質(zhì)調(diào)查:施工地質(zhì)勘察每1~2掘進循環(huán)1次;地震波:每100m施作一次;地質(zhì)雷達:每25m施作一次;紅外探測:每25m施作一次,或瞬變電磁法:每75m一次,搭接25m;超前鉆孔:每25m一循環(huán),每孔深30m。加深炮眼每個斷面5~8個,加深3m。監(jiān)控量測監(jiān)控量測是新奧法施工的重要組成部分,施工中通過對隧道圍巖動態(tài)監(jiān)控、量測,掌握隧道施工過程中圍巖應(yīng)力變化和支護結(jié)構(gòu)狀態(tài)的信息,利用量測信息指導(dǎo)施工,通過及時反饋信息來不斷完善設(shè)計,以達到安全、快速、經(jīng)濟的目的。一般監(jiān)控量測項目必測周邊位移、拱頂下沉、洞口段地表下沉。選測巖層體內(nèi)位移監(jiān)測、噴射混凝土應(yīng)力監(jiān)測、錨桿軸力監(jiān)測、鋼架內(nèi)外力監(jiān)測、圍巖與初支間接觸壓力監(jiān)測。下穿隧道及地表構(gòu)筑物爆破振動、下穿隧道段下沉、錨桿、鋼架監(jiān)測等。包含一般監(jiān)控量測所有內(nèi)容,且均按必測實施。瓦斯監(jiān)測實施要求(1)以上超前地質(zhì)預(yù)報和監(jiān)控量測均由施工單位委托有資質(zhì)的單位完成實施。除此以外,業(yè)主亦要委托有資質(zhì)的第三方進行監(jiān)督監(jiān)測。(2)業(yè)主委托第三方項目施工方所有監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報內(nèi)容。水文監(jiān)測。質(zhì)量檢測施工組織及籌劃工區(qū)劃分及工期本隧道為特長城市隧道,考慮工期及施工條件,設(shè)計采取進、出口同時掘進施工。共分進、出口兩個工區(qū),全隧施工土建工期約54.7個月,總工期約62個月。施工綜合進度指標詳見下表。施工綜合進度指標襯砌類型施工進度(m/月)隧道掘進指標路面工程III1001000IV80V45進口工區(qū)均采用壓入式通風方案;出口工區(qū)施工至高瓦斯區(qū)段前采用壓入式通風,施工至高瓦斯區(qū)段后采用巷道式通風。1、左、右隧道均采用壓入式通風,為避免污風回流,臨時封閉部分橫通道,瓦斯地段嚴禁任何兩個工作面之間串聯(lián)通風,具體封閉段落和位置根據(jù)施工中具體情況選取。2、為降低洞口段在出碴時的有害氣體濃度和改善掌子面及滯后的模板臺車處的工作環(huán)境,布置兩路風管,一路穿過模板臺車送風到掌子面,另一路在縱深較長時,避開模板臺車后架設(shè)風機向洞口方向進行吸出式通風加速排煙,該通風方式可有效降低掌子面的有害氣體濃度,并改善模筑襯砌時的作業(yè)條件;為防止爆破后排煙污染整個坑道,可利用風機的換向性能,將放炮時的通風方案改為混合式,即放炮后采用吸出式,炮煙排除后再改為壓入式,并在掌子面配備一臺局扇,加速排煙。3、風機型號:SDF(C)-12.5隧道專用防爆壓入式軸流通風機電機功率:2x110KW。4、由于隧道為人字坡,隧道各工區(qū)單口掘進施工,排水有利,進口工區(qū)配置主風機4臺,其中2臺運轉(zhuǎn),2臺備用;出口工區(qū)配置主風機4臺,其中2臺運轉(zhuǎn),2臺備用;全隧配置局扇24臺。5、由于該隧道所需風管長,為便于運輸及安裝,且要求風管能承受正負壓力,故選用剛性風管比較適合。建議選用A150cm雙抗風筒。進口工區(qū)配置4155米,出口工區(qū)配置4668米,全隧道共需8823米風筒,風管接頭處應(yīng)有可靠的防漏風措施,送風管末端到掌子面的距離宜小于15m,以改善掌子面的工作環(huán)境。6、隧道施工掘進至須家河組、龍?zhí)督M煤系地層時,應(yīng)對瓦斯含量等指標進行檢測,若出現(xiàn)瓦斯?jié)舛壬呒坝型怀隹赡軙r,必須立即加強通風,并應(yīng)另行進行施工通風方案設(shè)計。隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛认拗导俺尢幚泶胧┬蛱柕攸c限值超限處理措施1低瓦斯工區(qū)任意處0.5%超限處20m范圍內(nèi)立即停工,查明原因,加強通風2瓦斯易積聚處1.0%超限附近20m停工,斷電、撤人,進行處理,加強通風3開挖工作面風流中1.0%停止鉆孔,超限處停工,撤人、切斷電源,查明原因,加強通風等。4回風巷或工作面回風流中1.0%停工、撤人、處理5放炮地點附近20m風流中1.0%嚴禁裝藥放炮6煤層放炮后工作面風流中1.0%繼續(xù)通風、不得進入7局扇及電氣開關(guān)10m范圍內(nèi)0.5%停機、通風、處理8電動機及開關(guān)附近20m范圍內(nèi)1.0%停止運轉(zhuǎn)、撤出人員,切斷電源,進行處理9竣工后洞內(nèi)任何處0.5%查明滲漏點,進行整治施工排水本隧道雖然基本為順坡排水,但進口端受地形高程條件控制,需進行抽排,尤其是仰拱低洼等部位和反坡施工地段,應(yīng)配置足夠的、有備份的抽水設(shè)備,避免積水惡化工程條件與導(dǎo)致淹沒危險。由于本隧道涌水量較大,為防止突水、突泥現(xiàn)象發(fā)生,隧道施工中反坡段應(yīng)加強超前地質(zhì)預(yù)報、制定搶險預(yù)案并應(yīng)配備足夠的抽排水設(shè)備,保障施工安全。耐久性設(shè)計及建筑材料耐久性設(shè)計隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計使用級別為一級,設(shè)計使用年限為100年;水溝蓋板等可更換構(gòu)件設(shè)計使用年限為60年。隧道結(jié)構(gòu)混凝土耐久性指標、混凝土原材料、配合比及結(jié)構(gòu)混凝土強度等級,應(yīng)執(zhí)行《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》(JTG/TB07—01—2019)。噴射混凝土應(yīng)采用濕噴技術(shù),支護錨桿、防水等材料應(yīng)符合《中空錨桿技術(shù)條件》、《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》等的要求。施工工藝、施工控制條件,施工及運營期間的材料監(jiān)測、養(yǎng)護、維修應(yīng)符合設(shè)計要求及相關(guān)規(guī)范規(guī)定?;炷林袖摻畹膬舯Wo層,應(yīng)符合《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定;自混凝土體出露的各類鋼制部件應(yīng)采取磨光、除銹及防腐蝕措施或與混凝土中鋼筋隔離,避免其影響混凝土的性能。)混凝土裂縫控制:鋼筋混凝土構(gòu)件(不含臨時構(gòu)件)正截面的裂縫控制等級一般為三級,即允許出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度不大于0.2mm。建筑材料超前支護:φ42注漿鋼花管(熱軋無縫鋼花管,外徑42mm,壁厚3.5mm)Φ76注漿鋼花管(熱扎無縫鋼花管,外徑76mm,壁厚5mm)Φ108注漿鋼花管(熱扎無縫鋼花管,外徑108mm,壁厚6mm)Φ159注漿鋼花管(熱扎無縫鋼花管,外徑159mm,壁厚6mm)初期支護:噴射混凝土:C25混凝土鋼筋網(wǎng):HPB300鋼筋錨桿:C25砂漿錨桿、C22砂漿錨桿系統(tǒng)錨桿尾部均應(yīng)設(shè)置墊板,墊板尺寸宜為150mm×150mm×6mm。錨桿砂漿強度等級不小于M20。在侵蝕性環(huán)境地段,錨桿砂漿應(yīng)采用耐腐蝕型。鋼架(□14格柵、I14、I16、I20a、I20b、I22a、I25b、I28b工字鋼及連接構(gòu)件)二次襯砌:瓦斯地段采用氣密型抗腐蝕鋼筋混凝土有腐蝕的富水地段采用耐腐蝕防水鋼筋混凝土有腐蝕的普通地段采用耐腐蝕鋼筋混凝土混凝土強度等級根據(jù)所處地層的巖性和地下水腐蝕等級,分別采取不同的混凝土標號,詳見《白市驛2號隧道洞身襯砌、支護及建筑材料表》。襯砌鋼筋:HPB300、HRB400鋼筋仰拱填充:C20混凝土溝槽身及蓋板:隧道水溝蓋板:C30鋼筋混凝土水溝箅子及井圈:球墨鑄鐵水溝溝身:遇水面C35耐腐蝕(鋼筋)混凝土防水層:無紡布:重量≥400g/m2;厚度≥3mm。防水卷材:1.5mm厚預(yù)鋪塑料防水卷材,當作為瓦斯隔離層時卷材厚度不小于1.7mm,透氣系數(shù)不大于10-14cm/s。盲溝:環(huán)向φ50HDPE打孔波紋管縱向φ100HDPE雙壁打孔波紋管路面:瀝青混凝土和鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)外加劑:A型抗腐蝕型外加劑及B型氣密抗腐蝕型外加劑主要建筑材料指標:隧道普通段模筑襯砌砼抗?jié)B等級≥P10;富水、瓦斯、地下水腐蝕段模筑襯砌砼抗?jié)B等級≥P12。本隧煤層、瓦斯及部分含石膏的地段,地下水腐蝕環(huán)境作用等級為B、C級,腐蝕地段模筑襯砌根據(jù)相應(yīng)地段腐蝕環(huán)境等級采用耐腐蝕混凝土;全隧側(cè)溝(根據(jù)隧道縱坡排水方向,于相應(yīng)地層及水源流經(jīng)方向地段的隧道排水溝)均采用C35耐腐蝕砼。外加劑的選型及其摻量規(guī)定:本隧中外加劑的摻量按以下規(guī)定記列,考慮到外加劑種類眾多、摻量各不相同,施工中根據(jù)選型及實驗確定。隧道地下水腐蝕地段:二襯圬工砼(仰拱填充除外)均只摻A型耐腐蝕外加劑,其砼抗?jié)B等級≥P10,56d電通量不大于1200C,耐腐蝕系數(shù)>0.85,并嚴格控制最大水膠比,本次設(shè)計按水泥用量【二襯圬工中水泥用量(根據(jù)混凝土強度等級選取),C35模筑混凝土中水泥用量不小于300Kg/m3的6%計列,C40混凝土中水泥用量不小于320Kg/m3的6%計列】。隧道瓦斯(并具腐蝕)地段:二襯圬工砼(仰拱填充除外)均摻B型氣密抗腐蝕外加劑,其砼抗?jié)B等級≥P12,56d電通量不大于1200C,耐腐蝕系數(shù)>0.85,并嚴格控制最大水膠比,本次設(shè)計按水泥用量【二襯圬工中水泥用量(根據(jù)混凝土強度等級選?。?,C35模筑混凝土中水泥用量不小于300Kg/m3,C40混凝土中水泥用量不小于320Kg/m3】的6%計列。為防止混凝土收縮變形開裂和提高混凝土結(jié)構(gòu)自防水性能,襯砌混凝土采用鎂質(zhì)高性能混凝土抗裂劑(摻量是膠凝材料總質(zhì)量的8%),所用產(chǎn)品需滿足《混凝土膨脹劑》(GB/T23439-2017)質(zhì)量技術(shù)要求。隧道穿越地層存在高壓富水情況時,應(yīng)按動態(tài)設(shè)計要求,進行水壓、水質(zhì)等試驗,并提請各方進行現(xiàn)場確認、進行變更設(shè)計,另行添加抗?jié)B劑。施工中摻入外加劑后砼的配合比應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場取水化驗結(jié)果,對所采用膠凝材料、骨料特性以及所采用氣密型、耐腐蝕、防水劑的技術(shù)要求進行調(diào)整配置,并按相關(guān)要求取樣檢驗,添加外加劑后的砼中的總堿量(Na2O當量)≤3Kg/m3,確保所采用砼的各項耐久性指標,滿足公路隧道相關(guān)規(guī)范的要求。添加氣密抗腐蝕型外加劑后的砼的透氣系數(shù)不應(yīng)大于10-11cm/s,噴砼透氣系數(shù)不應(yīng)大于10-10cm/s。氣密性砼的配合比應(yīng)根據(jù)取水樣化驗結(jié)果和采用外加劑的技術(shù)要求進行調(diào)整配置,并按相關(guān)要求取樣檢驗。高效抗裂防水劑表3.20-1序號實驗項目性能指標1細度比表面積m2/kg≥2001.18mm篩篩余%≤0.52凝結(jié)時間(min)初凝≥45終凝≤6003抗壓強度MPa7d≥22.528d≥42.54限制膨脹率%水中28d≥0.05空氣中281≥-0.015摻量:8%混凝土外加劑物理性能表3.20-2檢測項目技術(shù)指標物理性能細度(%)1.8mm≤0.5凝結(jié)時間(h:m)初凝≥45終凝≤600限制膨脹率%水中7d≥0.025空氣中21d≥-0.020抗壓強度Mpa7d≥20.028d≥40.0滲透高度比%≤40吸水量比(48h)%≤75收縮率比(28d)%≤135防水材料:預(yù)鋪防水卷材物理力學(xué)性能指標(GB/T23457-2017)表3.20-3序號檢測項目指標1拉伸性能拉力/(N/50mm)≥600拉伸強度/Mpa≥16膜斷裂伸長率/%≥400拉伸時現(xiàn)象膠層與主體材料或
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