隧道上方公路完成二衬后在进行左洞开挖。针对小净距隧道施工开挖、爆破监控量测的措施如下:
表2 小净距隧道其他措施
围岩级别 V IV 围岩净距 7~8 8~9 开挖方法 爆破及监控量测 先行洞环形开挖预留核心土法,严格爆破控制,严格监控量测 后行洞单侧壁导坑发开挖。 台阶法 严格爆破控制,严格监控量测 3.1施工要求
(1)、施工原则:左右洞施工时先超前支护、后开挖,开挖后及时支护;开挖工序至上而下,衬砌工序至下而上。
(2)、两隧道开挖掌子面之间距离不超过50m。
(3)、先行洞初期支护完成并进行仰拱浇筑后方可进行相邻后行洞爆破开挖。 (4)、双洞爆破不可同时进行。
(5)、V级围岩爆破开挖时,中岩墙靠先行洞一侧拱腰位置处最大震速不可超过5cm/s,IV级围岩的最大震速不可超过10cm/s;周边相对位移值基本稳定后才能开挖相邻位置的后行洞掌子面。
(6)、隧道爆破开挖前,必须根据开挖段围岩的地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、爆破材料等因素编制详细的爆破设计。钻爆设计的主要内容包括炮眼的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。爆破人员应按爆破设计图表及说明严格施工,并根据爆破效果及时修正有关参数,以达到理想的爆破效果。
(7)、爆破应采用光面爆破或预裂爆破,分布开挖时可采用预留光面层光面爆破。光面爆破的参数应根据工程类比法或现场试爆确定,在软弱围岩中开挖时,一次进尺应根据开挖宽度和围岩自稳时间严格控制;在坚硬完整的围岩中开挖爆破时,应考虑有利于控制超欠挖因素综合确定进尺。另外,软岩爆破时周边眼间距应控制在40cm以内,中硬岩爆破时周边眼间距不宜大于50cm。
(8)、开挖时可能对周边建筑物产生影响,应监测围岩扰动范围和震动速度,爆破开挖时必须预留足够的变形量,避免侵界。
3.2监控量测
(1)洞内施工监控量测项目
监测项目分必测项目(A类)和选测项目(B类)。必测项目是用以判断围岩的变化
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情况和支护结构工作状态的经常性量测。选测项目是用以判断隧道围岩松动状态、喷锚支护效果和积累资料为目的的量测。各类围岩量测项目见表3。
表3 围岩量测项目表
项目 围岩条件 软岩 (IV~Ⅴ级) ××× ××× ××× × ××× ××× ×× ×× × 洞内观察 (A) 净空变位 (A) 拱顶下沉 (A) 地表下沉 (B) 围岩位移 (B) 锚杆轴力 (B) 衬砌应力 (B) 围岩 条件 (B) 洞内 收敛性 (B) 注:×××—必须进行项目;××—应进行项目;×—必要时进行项目。 (2)测点布置
量测断面测点布置见下图。
CL.E
1.5m
ACSL.DB图3 监控量测点布设断面图
(3)量测注意事项
①量测项目的初次读数必须在安装后12小时内完成,并在下一次开挖前完成。 ②量测断面间距净空变形,拱顶下沉量测间距S应符合下表要求:
Ⅳ级围岩不大于25m;Ⅴ级围岩应小于20m。围岩变化处应适当加密,在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1~2个,水平收敛1~2对。当发生较大涌水时,Ⅴ、Ⅳ级围岩量测断面的间距应缩小至5~10m。
地表下沉量测的隧道纵向间距S为:H<15m时,S=5m;15m 周边位移和拱顶下沉为:1-15d,2t/d;16d-1m,1t/2d;1-3m,1t/7d,以后每月一次。 地表下沉为:掌子面距量测断面前后<30m时,2t/1d;<60m时,1t/2d;<80m时,1t/7d。 ③当量测断面离掌子面约10~20米时,内空变位应开始收敛,如不收敛则加锚杆和 7 喷混凝土厚度,再行量测视察是否收敛。 ④小净距隧道最薄弱部位是中岩墙,而中岩墙的破坏始于靠先行洞一侧的拱腰位置,因此应严密监控先行洞中岩墙拱腰位置。 ⑤后行洞爆破后应立即检查先行洞中岩墙拱腰是否出现裂缝,如宽度超过3mm或长度超过3m,应立即停止施工并对其进行加固。 ⑥二次衬砌施做时间在围岩和初期支护变形基本稳定并具备下列条件后施做:隧道周边位移速率有明显减小趋势;水平收敛(拱脚边墙中部)<0.2mm/d;施做二次衬砌前的位移值已达总位移值的80%以上。 4、隧道衬砌 隧道洞身衬砌按新奥法施工原理设计,即以系统锚杆、喷混凝土、钢筋网等组成的初期支护与二次模筑混凝土相结合的复合衬砌形式,按设计支护参数如下表: 表3 分离式小净距隧道洞身衬砌支护参数(除钢筋直径以mm计外,其余均以cm计) 衬砌类型 适用条件 土质类V级V偏(X) 围岩偏压地段 土质类V级V加强(X) 围岩浅埋地段 洞口偏压岩V浅(X) 质V级围岩地段 洞身一般VV(X) 级围岩地段 一般以软质IV(X) 岩为主的IV级围岩地段 22 24 24 300 A6.5 A6.5 @70 @70×100 @20 10 加强喷砼 (cm) 24含 仰拱 锚杆(cm)钢筋纵×横 300 网 A6.5 钢架 预留量砼拱墙(cm) 50~70 砼仰拱(cm) 50 钢筋砼备注 (cm) (cm) I18 @50 @50×100 @20 12 钢筋砼B25@20 B25@20 50 12 钢筋砼50 钢筋砼锚24含 仰拱 300 A6.5 A6.5 @50 @50×100 @20 B22@25 B22@25 杆50 钢筋砼50 钢筋砼全断B22@25 B22@25 面45 10 钢筋砼45 钢筋砼布置 300 A6.5 A6.5 @70 @70×100 @20 300 @100×120 B18@20 B18@20 40 8 钢筋砼40 钢筋砼A6.5 @25 A6.5 @100 B25@20 B25@20 1、每榀钢架设置4根B25药卷锚杆作为锁脚锚杆; 2、钢筋砼采用C25砼; 3、V级围岩净距6~12m,IV级围岩净距6~9m采用施工控制爆破、监控量测等手段控制中岩墙变8 形。 衬砌施工工序及施工要求:初喷砼3~5cm→施工锚杆→安设钢筋网→钢架架设→复喷砼至设计厚度。喷射砼必须采用湿喷工艺;锚杆必须安设垫板;钢筋网应与锚杆联接牢固,喷射砼时要适时调整喷砼角度,保证钢筋与壁面砼间密实性;钢架与壁面的间隙必须用喷射砼充填密实。 初期支护应及时封闭成环,二次衬砌应及时浇筑;二衬必须采用模板台车和有压泵送砼整体浇筑,并要求在浇筑时保证电、料得持续供给,浇筑不得中断;由于开挖造成的超挖部分,采用与二次衬砌同级的砼回填。 五、隧道坍塌处理措施 (一)、坍塌方前征兆 (1)、量测信息所反应的围岩变形速度或数值超过允许值; (2)、喷射混凝土产生纵横向的裂纹或龟裂; (3)、在坑顶或坑壁发现不断掉下土块、小石块或构件支撑问隙不断调出砂、石屑; (4)、岩层层理、节理缝或裂隙变大、张开。 (5)、支撑梁、发生变形或折断,楔子压扁压劈,填塞木弯曲折断,扒钉受力变形,木文撑发生“辟啪”破裂声; (6)坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。 (二)、隧道坍方处理措施 1、防止坍塌扩大范围 坍方发生后,首先应防止坍方继续扩大: (1)、在坍方范围顶部、侧壁上的危石及大裂缝,应先行清除或钳固; (2)、对坍方范围前后原有的支护进行加固,以防止坍方扩大; (3)、在坍塌方范围内架设支撑或喷射混凝土,必要时加设锚杆; (4)、加快衬砌。对坍方两端应尽快作好局部衬砌,以保证坍塌方不再扩大。 2.处理坍塌方措施 (1) 小规模塌方采用在原支撑拱架上部立小拱架的方式,用拱架把坍塌面支撑起来,同时对坍塌面用锚网喷进行封闭。然后再对原断面进行喷射砼施工,原断面初期支护施工时要在坍塌位置的拱部预留注浆管。待支护稳定后第一次对坍塌的空腔压注砂浆或泵送砼进行填充,第一次填充高度以40~60cm为宜。待此处二衬施作完毕后再进行第二次填充(此处二衬必须尽早施作)。如下图所示。 9 支撑塌方面的小拱架 图4 小规模塌方处理方法示意图 坍塌空腔立柱压浆管排气管原断面拱架(2)如坍塌方体较大,或地表已下沉,或因坍体堵塞,无法进入坍方范围进行支护时,则可注浆加固坍体,然后用“穿”的办法在坍体内进行开挖、衬砌。首先对坍塌段掌子面的后方一定范围内进行支护加固。支护采用三台阶法施工。上台阶支护加固至距坍塌里程1.5m处停止,同时对上台阶坍塌堆积表面挂钢筋网喷射砼进行封闭。封闭后对前方上部进行注浆导管安装及注浆施工。加固范围为开挖轮廓线外4m,深度4m。然后改变上台阶高度,按每循环50cm进行开挖支护施工。保证注浆搭接长度1m。而后重复上述注浆及开挖支护施工。具体步骤如下: 坍塌稳定后的形状示意图掉落的碴在掌子面后堆积所形成的碴堆掘进方向坍塌所形成的空腔10