ⅴ类围岩富水隧洞主洞与斜井交叉段施工方案论文

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1、Ⅴ类围岩富水隧洞主洞与斜井交叉段施工方案论文.freel）两部分组成。本标段从进口桩号K0+009~K0+3000，全长2.99km。洞室一般埋深150～300m，最大450m，洞室中泥岩段长0.51km.freel，以Ⅴ类围岩为主，地下水较丰富。断面为圆拱直墙型，成洞尺寸3.8m×4.2m（高×宽）。在桩号K1+210处设计有长130m斜井一个，尺寸3.6m（高）×4.0m（宽），斜井所处地质为砂岩、层位不连续，以夹层和透镜体为主，局部地段厚度较大，泥质胶结，胶结程度差，地下水丰富，有不同程度的流砂出现，易产生

2、变形破坏，属极不稳定的砂岩。在原斜洞与交叉段施工中，设计支护采用门架形式，高1.5m、宽2.1m、I16工字钢支护，支护拱顶低于设计拱顶0.80m，在施工中采用上抬法进行顺坡；在向上游方向主洞上导坑施工中，根据施工经验该处存在流砂等不良地质状况，为防止拱顶发生流砂、坍塌等现象发生，为确保施工安全，尽快形成工作面，经我项目部施工技术人员、设计院及陕西省水利厅有关专家多次勘察、研究分析，该处地面较平整，洞顶距离地面25~30m，且地下水位较高，决定对交叉段K1+190～K1+220段采用旋喷桩进行固结处理，交叉段在按

3、设计施工的基础上采用加强门架支护。2施工原则与方案具体施工步骤为：①为确保施工安全和小型机械进洞，拟对斜井洞壁、洞底因流砂或地下水渗带所形成的空腔进行回填注浆加固后，再进行洞底局部修整施工。②对支洞掌子面采用长6m、间距20cm、Φ100大管棚和Φ60小导管注浆加固固结岩层；并对已施工完的支洞洞壁围岩进行模筑混凝土加固或固结注浆加固（小导管施工工艺见图1）。③支洞斜穿主洞施工采用短台阶、短进尺（每循环60cm）、弱爆破或不爆破、预留核心土和门架支护的施工方法向前掘进。④正洞施工，先由交叉段向下游开挖支护5～10m

4、，再进行上游开挖支护施工；洞内开挖采用风镐开挖，小型装载机装碴，小型翻斗车出碴。并在交叉段向上下游各不小于10m的范围内加强初期支护：初期支护采用I20工字钢，间距50cm，工字钢间用Φ25连接筋，间距60cm，拱脚和边墙底脚采用锁脚锚杆加强，喷射砼厚度≮30cm，包裹钢拱架厚10cm，分层喷至设计厚度。3施工工艺支洞施工采用短台阶法开挖先拱后墙方案。3.1上部（拱部）施工①施工工艺流程（见图2）。②操作要点。a.管棚和注浆管的制作：管棚长6m，直径为100mm，管头加工成尖头；注浆管的规格尺寸与管棚相同，在距管

5、口2m以后钻?准6～8的注浆孔，孔距15cm，呈梅花形布置。b.注浆管、棚管的布置：由于地压力大，在拱顶曲率中心两侧45°范围内按间距10cm布管，其中注浆管间按小于1.5倍注浆扩散半径设置，定为30cm，在此范围之外则按30cm间距布管，且全是注浆管；掌子面核心土部位按50cm间距布管。以防止核心土失稳外漏。c.打入钢管：利用改装的风枪或气腿式风钻直接打管，如水平管可采用电煤钻打孔，再用人工锤击打管，管内砂用高压风吹出。d.孔口止浆：由于孔口地层不能自稳，需用柔性止浆袋止浆。柔性止浆袋系用橡皮绸制成的套状袋，打

6、管前将其套在注浆管上用铁线绑牢然后随同钢管一起打入地层，注浆时，浆液或气体通过注浆孔进入袋内，使之鼓起压实管周围砂体，达到止浆的目的。e.注浆：将水玻璃稀释到10～20Be，和浓度为15%～20%的硫酸按2：1或3：1比例混合，配成pH值为3～5的浆液，然后按定压法（0.3～0.5MPa）进行单孔或群孔注浆。f.开挖：注浆完成后即可组织开挖。g.支护形式和方法：砂岩段采用I20型钢拱架，60cm，φ25连接筋加密，50cm；拱架尺寸加大为2.5m(半径)，预留5cm。h.拱部衬砌：每挖完1个进尺，就衬砌1次（加格

7、栅支撑），二衬紧跟。i.量测：量测项目有围岩压力、拱顶沉降和拱脚收敛。当发现围岩压力过大或沉降过大时，应对下一循环的管棚和注浆参数进行调整，同时须注浆加固拱脚。3.2下部施工工艺①施工工艺流程。下部放样布孔→钻孔→装药爆破→排烟→机械开挖及人工修凿→喷砼→安设下部格栅钢拱架→布设锚杆孔→钻孔→安设锚杆→挂钢筋网→喷砼至设计厚度。②施工要点。a.在下部断面施工前，先打入1#和2#管。其中，1#管与水平方向成16°角，2#管成25°角。这两种管的长度均为4m，直径均为60mm，布设间距均为45cm。1#和2#管打入后

8、，即可注浆加固拱脚。b.中台阶布管：3#管为核心土注浆加固管，长2m，横向间距1.5m，纵向间距0.45m，钢管外径为60mm；4#管为水平管，垂直边墙打孔，间距40cm，所用钢管的外径为60mm。中间台阶高2m，注完浆后即可开挖。c.中间台阶开挖：衬砌：采用短开挖、衬砌紧跟，每个循环挖、衬4次，进尺3.2m。d.下台阶打管注浆：下台阶打入5#管（管长4m，外径60mm，