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第6章 洞口与明洞工程

3.1一般规定

在满足本指南第一章“总则”中1.3节“基本要求”的前提下,应做好以下工作:

3.1.1隧道开挖应力求早进洞,宜避开雨季及严寒季节。隧道洞口开挖前,施工单位应对洞口段地形地貌进行复测,认真调查地质情况,并提出隧道进洞专项施工方案,严禁大开大挖,在隧道洞口上方一定范围内设置围栏封闭设置截水沟和排水沟;监理机构应组织人员进行专项审查并严格执行工艺要求。严肃禁止违反工艺要求,造成洞口破坏或失稳的行为,并对相关责任人和单位要严肃处理,通报、停工整顿或清除出场。

3.1.2积极推广“零开挖”进洞理念。隧道洞顶截水沟以内植被禁止砍伐破坏,分离式隧道中间山体和连拱隧道中导洞开挖时,两侧山体应尽可能保护。

3.1.3隧道进洞前,要求完成以下工作:隧道进出口联测已完成,且贯通误差符合规范要求;洞顶的地表沉降观测点已布设完成,并取得第一组数据(洞口开挖期间应实施不间断监测);洞顶截水沟已砌筑完成,洞口初步形成畅通的洞口排水系统;二次衬砌台车已进场。

3.1.4洞口设有明洞且洞口地质情况相对较好的隧道,可按先进暗洞,由内向外施作洞口明洞模筑衬砌,再进行洞身段开挖、初支、二衬施工。

3.1.5当洞口围岩条件很差时,要严格控制进洞施工顺序。应在完成套拱和超前大管棚后,立即进行明洞主体模筑衬砌施工,然后再进行暗洞浅埋段施工。

3.1.6隧道二次衬砌施工完成50m(含明洞)后,应适时进行洞门及边仰坡绿化工程的施工。

3.1.7隧道洞口70m 长、宽度不小于路基范围内场地必须进行混凝土硬化处理,要求使用20cm 厚石渣垫层,汽车运输通道必须采用20cm 厚的C15混凝土作为面层。

3.1.8洞口前的桥梁、涵洞及路基等相关工程应及时优先安排施工。及时完成洞口前的路基施工,为隧道施工提供场地。

3.2施工工序

洞口与明洞工程的施工程序为:洞顶截水沟开挖、砌筑寅洞口其他排水工程寅洞口土石方开挖(路基填筑)寅边仰坡及成洞面临时防护(二衬台车进场)寅洞口套拱、管棚棚架式体系(洞口超前支护)等辅助进洞措施施工寅明洞基础及洞口段路基硬化寅洞身施工寅明洞防排水施工寅明洞回填寅洞门施工。

3.3施工要点

3.3.1洞口土石方开挖

1.洞口土石方施工宜避开降雨期,如确需在雨季施工时,应制订严密的施工方案和防护措施,同时应加强对山坡稳定情况的监测和检查。洞门端墙处的土石方,应视地层稳定程度、洞口施工季节和隧道施工方法等选择适合的施工时机和施工方法。

2.洞口施工前,应先检查边坡、仰坡以上的山坡稳定情况,清除悬石、处理危石。施工期间实施不间断监测和防护。

3.洞口边坡、仰坡土石方的开挖应减少对岩、土体的扰动,严禁采用大爆破;边坡和仰坡上可能滑塌的表土、灌木以及边坡和仰坡上的浮石、危石要清除或加固,坡面凹凸不平的应予整修平顺。

洞口土石方应采用明挖法自上往下分阶段、分层开挖,严禁掏底开挖或上下重叠开挖,第一阶段挖至设计临时成洞面,并视围岩情况,结合暗洞开挖方法,预留进洞台阶;第二阶段开挖其余部分,形成永久边仰坡;每级开挖完成后应检查坡面成型质量,坡面应达到稳定、平整、美观的要求,随之进行防护工程施工,洞口支档工程应结合土石方开挖一并完成。

洞口土方直接采用人工配合挖掘机进行,自卸汽车运至弃渣场,靠近边坡处预留30cm左右的保护层,人工清刷、修整,并及时夯实整平成型,防止超挖,保证边坡平顺度、坡率符合设计及规范要求。

石方严禁采用洞室爆破开挖,宜采用浅孔小台阶爆破,边坡、仰坡开挖应采用松动控制爆破拉槽并预留光爆层法,而后再二次光面爆破成型,或预裂爆破法,以减轻对洞口围岩的扰动,保证边坡平顺度;施工应严格按批准的爆破设计组织,对布眼、装药参数重点控制,严禁违章超量装药;爆破后,应及时清除松动石块。

4.应在进洞前按设计要求对地表及仰坡进行加固防护,松软地层开挖边坡和仰坡时,宜随挖随支护,随时监测、检查山坡的稳定情况。当洞口可能出现地层滑坡、崩塌时,应及时采取预防措施稳定坡体,并适当放缓坡度,确保施工安全。可采取地表砂浆锚杆、地表注浆等辅助工程措施或路基施工中稳定边坡的措施。

5.偏压洞口施工应在做好支挡、反压回填等工作后再开挖;开挖方法应结合偏压地形情况选定,不得因人为因素加剧偏压。

6.洞口边坡及仰坡采用明挖法施工,自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时成洞面,并视围岩情况,结合暗洞开挖方法,预留进洞台阶;第二阶段开挖其余部分,形成永久边坡和仰坡。不得掏底开挖或上下重叠开挖。洞口有邻近建(构)筑物时,应采取微震控制爆破。

7.洞口边坡和仰坡的排水系统应在雨季之前完成。隧道排水应与洞外排水系统合理连接,不得侵蚀软化隧道和明洞基础,不得冲刷洞口前路基边坡及桥涵锥坡等设施。

8.洞口永久性挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。地基承载力应满足设计要求。

9.洞口仰坡上方洞身范围内禁止修建施工用水池。

10.进洞前必须完成应开挖的土石方,废弃的土石方应堆放在指定的地点,边坡、仰坡上方不得堆置弃土、石方。严禁弃渣危及边坡及其他建筑物稳定的地点,并不得影响运输安全及周边环境保护的要求。

3.3.2排水工程

1.洞外排水工程包括边坡和仰坡外的截水沟、排水沟和洞口排水沟、涵管组成的排水系统,所有开挖与铺砌除按图纸施工外,还应符合《宁夏高速公路施工标准化管理指南(路基路面)》中砌石工程的规定。

2.边坡、仰坡外的截水沟或排水沟应于洞口土石方开挖前完成,防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。截水沟及排水沟的上游进水口应与原地面衔接紧密或略低于原地面,下游出水口应妥善地引入排水系统。

3.边坡、仰坡以外的山体表面,如有坑洼积水时,应按设计要求予以处理;但不得用土石方填筑,以免流失堵塞排水沟渠,影响洞口安全。

4.路堑两侧边沟应与排水设施妥善连接,使排水畅通。土路肩及碎落台,应按设计要求予以加固。

5.反坡施工洞口,施工期间洞口应设渗水盲沟,并在两侧排水沟于洞口部位设浆砌片石隔墙和洞外隔离。

3.3.3临时防护

1.由于洞口边坡和仰坡开挖成型,距洞门完成、永久防护到位间隔时间较长,为防止地表水渗入开挖面,保证此间洞口坡体的稳定性,一般采取锚喷网防护的形式。洞口土石方开挖完成,应随之及时进行防护。

2.坡面临时防护施工前应将岩面浮渣及危岩清除干净并用高压风将坡面清理干净。

3.锚杆施工时应先在坡面上确定锚杆位置,并控制钻孔方向进行钻孔,孔深和孔径应符合设计要求。钻孔完毕应将孔内岩粉吹干净。同时埋设控制喷射混凝土厚度的标志,铺设钢筋网,网眼的大小应符合图纸规定,钢筋网应与锚杆联结牢固。其与岩面的间隙宜为30mm,或按图纸规定。喷射混凝土采用湿喷技术,分段、分片由下而上进行。

4.如坡体含水量较大或有地下水,坡面渗漏水较多,应增设泄水孔或平孔排水。

3.3.4进洞辅助措施

1.超前管棚及超前小导管等辅助工程措施的施工方法按本指南第5章的相应项目执行。

2.辅助工程措施所用钢筋、钢管等材质,其环向间距、纵向搭接长度、方向等布设参数,以及锚固所用材料均需符合设计及规范要求。

3.采用注浆施工,施工单位注浆前应认真分析围岩性质,选择合理的注浆设备和施工工艺,对采用单液注浆还是双液注浆方案进行比选。并确定合理的注浆初始压力、终压力。监理应认真进行旁站,记录单孔注浆压力和单孔实际注浆量,记录内容必须包含以下内容:施作里程范围、小导管(管棚)根数、长度、最大单根注浆量、最小单根注浆最、总注浆量(注浆量以使用水泥袋数或公斤为单位)、注浆控制压力。对小导管、管棚的安装和注浆必须要有影像资料。

4.套拱基础应设置在符合图纸要求且稳固的地基上,地基承载力满足设计要求,基坑的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。

5.加强套拱内预埋的孔口管定向、定位控制,严格按设计确定其上抬量和角度,确保钻孔定位准确。

3.3.5明洞工程

明洞施工应根据洞口地质条件、水文条件及设计文件,将其和洞口排水、洞口土石方开挖以及暗洞浅埋段等各项有关工程通盘考虑,妥善安排,尽快完成,为隧道洞身施工创造条件。明洞工程应在雨季前施工完成。开挖前应做好截排水系统;明洞开挖过程中,应做好坡体稳定监测,宜随挖随护,防止雨水下渗影响开挖面稳定。在仰坡地质较好的情况下,宜先进暗洞,再由内向外施工明洞。

1.边墙施工

(1)明洞边墙基础应设置在符合图纸要求且稳固的地基上,地基承载力满足设计要求,基坑的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。严禁超挖回填虚土,超挖部分用同标号混凝土回填。

(2)偏压和单压明洞的外边墙基底,在垂直路线方向应按设计要求挖成一定坡度的向内的斜坡,以提高基底的抗滑力。如基底松软应采取措施增加基底承载力。

(3)深基础开挖,应注意核查地质条件。如挖至设计高程,不符合图纸要求时,应提出变更设计。

(4)基础施工完成后应及时回填,避免雨水等侵蚀地基。

2.明洞衬砌及防水

(1)明洞衬砌及防水的施工要点与洞内二次衬砌基本相同,明洞衬砌与暗洞衬砌应连接良好。

(2)明洞拱圈外模拆除、拱圈混凝土达到设计强度的50%后,应及时按设计规范要求施作防水层及拱脚纵向排水管、环向盲沟。防水板应向隧道内延伸不小于0.5m,并与暗洞防水板连接良好。

3.明洞回填

(1)拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后,方可回填拱背土方。

(2)明洞段顶部回填土方应对称分层夯实,每层厚度不得大于0.3m,两侧回填的土面高差不得大于0.5m,底部应铺填0.5~1.0m厚碎石并夯实。回填至拱顶后应分层满铺填筑,顶层回填材料宜采用黏土以利于隔水。明洞黏土隔水层应与边坡、仰坡搭接良好,封闭紧密。

石质地层中墙背与岩壁空隙不大时,可采用与墙身同级混凝土回填;空隙较大时,可采用片石混凝土或浆砌片石回填密实;土质地层,应将墙背坡面开凿成台阶状,用干砌片石分层码砌,缝隙用碎石填塞紧密,不得任意抛填土石。

(3)使用机械回填时,拱圈混凝土强度应达到设计强度,且需先用人工填筑夯实回填至拱顶以上1m后,方可使用机械施工。

3.3.6洞门工程

1.洞门基础开挖应注意基坑的支护,基础必须置于稳固的地基上,地基承载力满足设计要求,应做好防水、排水工作,防止基底被水浸泡。基坑废渣、杂物等必须清除干净。

2.洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工,连成整体。洞门端墙应与隧道衬砌紧密连接。

3.洞门端墙的砌筑(或浇筑)与墙背回填,应两侧同时进行,防止对衬砌产生偏压。

4.洞门建筑完成后,洞门以上仰坡坡脚如有损坏,应及时修补,并应检查与确保坡顶以上的截水沟、墙顶排水沟、路堑排水系统的完好与连通。

5.隧道明洞回填和洞门施工完成后,应及时做好洞口边坡及仰坡的地表恢复,符合环境保护要求,做好水土保持。

6.洞门砌筑要严格按照设计文件执行,确保耐久、稳定,如需装饰,应充分考虑运营安全因素。

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