3.3.4 主体隧道施工
图3.3.4－1 燃气管线与隧道位置关系
隧道基本位于管线正下方，拱顶距管线底约36.5m，隧道在管线下方范围内为Ⅲ级围岩，采用钻爆法施工。围岩支护采用钢筋网+锚喷支护。
第四章 燃气管道的保护措施
4.1组织管理措施
（1）施工前，编制好燃气管道保护施工方案和应急预案。对全体人员进行燃气保护专项书面交底，做好交底记录并存档。
（2）制定出燃气管道设施事故处理预案，建立施工现场燃气管道设施应急联系网络，制定应急处置机制。公布燃气公司24小时管道应急处置电话25199999。进行应急处理演练。
（3）建设单位会同施工单位与管道燃气经营企业签订《燃气管道设施保护协议》,明确安全保护责任。
（4）严格按照要求，严禁在燃气管道设施的安全保护范围从事以下危及燃气管道设施安全的活动：进行机械开挖；修筑建筑物、构筑物；堆放物品；实施爆破作业；倾倒、排放腐蚀性物质；种植深根植物；在燃气管道设施的安全控制范围从事爆破作业。
（5）施工人员详细阅读、熟悉掌握设计、建设单位提供的地下管线图纸资料，并在
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工程实施前参加由各管线单位参与的施工配合会议，进一步收集管线资料。在此基础上对施工范围内的地下管线人工开挖必要的样洞（开挖样洞时通知管线单位监理单位监护人员到场）核对弄清地下管线的确切情况（包括标高、埋深、走向、规格、容量、用途、性质、完好程度等），做好记录。建立燃气管道设施档案，掌握燃气管道设施的具体位置等基本情况，设置燃气管道设施安全警示标志。
（6）协助燃气公司对燃气管道设施的日常维护保养和安全巡查。
（7）在自检的同时，委托第三方有资质单位进行基坑监测，监理信息反馈制。 4.2竖井主体施工保护措施 4.2.1现场临建施工阶段
现场临建施工阶段，与地下管线相关联的施工内容主要包括：临时道路、场地、大门、洗车池及沉淀池、围墙施工、办公室施工、临时厕所及化粪池建设等。
临建施工前，明确标示燃气管道位置。并由熟悉管道位置的专业工程师现场指挥，全程监督作业。
在燃气管线上方车辆进出口大门路段及大门口洗车池上铺20mm厚钢板。沉淀池做好防水处理工作，防止向地下土体渗水。施工现场临时厕所及化粪池布置在没有燃气管道的北侧处。生活区处的厕所及化粪池远离燃气管道设置。
临时道路施工时，表面铺设300mm厚级配碎石，浇筑300mm厚钢筋混凝土路面。管线控制及保护区采取人工作业的方式，不使用大型设备。混凝土路面养护合格后，在安全保护区范围内道路上满铺20mm厚钢板。
对于在车辆进出大门口段北环大道辅道上覆盖6000*2200*20mm的钢板，对燃气管道受力验算分析：
施工中常用的车辆为土方车的混凝土运输车，以混凝土运输车最重，以11方混凝土运输车为例总重量约45吨，根据汽车基础知识中关于汽车的轴荷分配原则，后轴为双胎的汽车将分配整车重量的2/3，即后轮轴传递的荷载为45×2/3=27吨。根据建筑结构计算手册中将该20mm厚的钢板压弯变形的力
P1=bt2ft/(r+t)
=6000×202×205/(500+20) =946153N
=94吨＞27吨（故车辆重量将被均匀传递到道路上，不会将钢板压变形）。
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同时埋地燃气管道在车辆穿越道路等所承受的荷重，主要有两种垂直压力。一种是管道上方填土重量所产生的垂直压力，另一种是车辆等载重体行驶时车轮产生的冲击压力。现分别对这两种压力进行分析：
(1)填土重量产生的垂直压力
燃气管道在埋深H时，所受的压力应为填土重量产生的垂直压力和填土侧向压力之和。考虑到侧向压力比较小，可忽略不计。根据富利欧林公式，填土重量产生的垂直压力为：
PN=W[5-(5-H)3／25]／3
式中：PN——管道填土产生的垂直压力，t／m2； H——管道的埋设深度，m， W——填土容重，t／m2。 PN=1.5［5-(5-1.55)3/25］/3
=2.29t／m2
(2)车辆行驶所产生的冲击压力
车辆在行驶中对地面的压力会向路面以下扩散，并逐渐减弱。假设车轮荷重以45°向地下扩散，冲击系数为0．3，那车轮荷重对路面产生的垂直压力为：
PV=P0(1+K)／[(a+2H)(b+2H)]
式中：PV——车轮荷重产生的垂直压力，t／m2 P0——一个车辆后车轮荷重，t； a——车轮触地长度，m； b——车轮触地宽度，m； H——管道埋设深度，m； K——冲击系数。
PV=（27/2）(1+0.3)/［(0.5+2×1.5)(0.25+2×1.5)］
=17.55/11.3 =1.55 t／m2
燃气管道承受的压力为1.55+2.29=3.84吨/平方米﹤2.1×104吨/平方米（10#钢的屈服强度）。经过以上计算，在天然气管道上方道路面层上铺放20mm钢板的保护方案是完全满足要求的。管道保护示意如下：
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图4.2.1－1管道保护立面图
图4.2.1－2管道保护平面图
现场加强对燃气管线的监控量测，必要时加厚钢板厚度。 4.2.2基坑支护阶段
竖井支护结构采用排桩+框架梁+锚喷支护。围护桩为钻孔灌注桩，设置在离燃气管2米以外区域，施工时对应燃气控制区域进行覆盖钢板保护。另冲孔桩机安置在远离燃气管一侧，钻孔桩施工前先进行试桩，确定钻进的各项参数，钻孔采用跳桩施工，控制钻进速度，以减小对燃气管线的影响。
冲孔桩外侧采用双管高压旋喷桩与冲孔桩咬合形成封闭的止水帷幕。旋喷桩要求进入相对不透水层不小于1m。旋喷桩喷射注浆的加固半径主要和喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B等因素有关。加固范围与喷射压力P、喷嘴直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。设计旋喷桩直径为φ600，与燃气管线距离约6.5m,旋喷桩施工时我司会严格按设计要求的喷射压力参数进
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行控制：压缩空气0.7MPa，浆液20MPa。空气流量为1～3m3/min，浆液流量为80～120L/min，提升速度7～20cm/min,旋转速度5～16rpm。同时加强对燃气管线的监测，根据监测数据调整注浆参数，将旋喷桩施工对燃气管线的影响降到最小。
锚杆施工过程中，特别是第一道锚杆施工时，应按照图纸上的锚杆位置及角度施打，施打压力适中，锚杆施工紧密与土方分层开挖结合，每支护一道锚杆才挖一层土。
对车辆进出口道路，除进行30cm硬化外，道路上上铺20mm厚钢板进行保护。设置限载牌，并由专人看管控制运输车辆及施工设备。
4.2.3土方开挖及支撑施工阶段
土方开挖遵循“分层开挖、先撑后挖、严禁超挖、降水辅助”的原则进行施工。 （1）基坑开挖采用分步开挖，先开挖中部，防止四周积水，合理确定进尺，每次进尺不得大于1m。
（2）土方开挖完成后，及时组织挂网、装锚杆、喷砼施工，尽量缩短基坑施工时间，在锚杆未张拉锁定前，严禁开挖下层土方。
（3）地下水位监测：本工程基坑周边采用咬合的旋喷桩，形成了封闭的止水帷幕，隔断了基坑内外地下水的水力联系，理论上来讲，坑内抽水不会对基坑周边环境造成影响。但是，地下工程施工质量控制难度较大，很难避免基坑局部出现止水帷幕渗漏的情况，一旦发现渗漏应及时进行封堵，同时，施工过程中应严密监测坑外地下水位，一旦发现坑外水位下降较快，超过设计允许值，应及时查明原因，并采取相应措施，必要时可以进行回灌处理。
（4）限制基坑周边堆载：在施工过程中，严格控制基坑周边堆载。
（5）基坑监测：除施工单位自行监测外，另外由第三方有资质单位进行基坑监测。监测项目有围护桩变形；地表沉降；围护结构水平位移；管线沉降；地面建筑物沉降、倾斜及裂缝；围护结构内力；支撑内力；地下水位；地中土体垂直位移；地中土体水平位移等。土方开挖时密切监测基坑变形，遇到变形异常情况及超出预警值的情况将立即停止开挖，组织监测和设计等技术单位共同商量对策。
4.2.4石方爆破开挖及支护施工阶段
根据地质勘察报告，竖井第五道环框梁以下为微风化岩层，采用机械开挖较困难，需采取石方爆破开挖，爆破点至燃气管线的点对点距离为22.4m,水平距离为7.5m（见图4.2.4-1）。爆破会对燃气管线产生震动，控制不好会造成管线的下沉或开裂，引发严重的次生灾害。为此，石方爆破需采取控制爆破措施，措施如下：
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