一、地质条件
本工程充水隧洞位于群英水库库尾,隧洞穿王家湾与国贤沟之间的元宝山。其入口位于王家湾右岸,与武引二期工程金龙分干渠相连,出口位于国贤沟,引金龙分干渠水入群英水库。进口处地面高程基岩裸露,由细砂岩、粉砂岩及泥岩互层组成,强、弱风化带厚度分别7m和12m。隧洞挂口处洞顶以上岩体厚度7.0m,洞脸边坡岩体强风化,稳定性差,应进行护坡处理。
洞身段围岩主要为细砂岩和泥岩,岩性较软弱,局部夹粉砂岩薄层,产状平缓,倾角2~6º。山体地下水位高于洞顶,对成洞有不利影响。围岩多为强风化,岩体破碎,完整性差,开挖后易坍塌失稳,应加强临时支护,并及时衬砌成洞。隧洞出口处地面基岩裸露,由泥岩和砂岩互层组成,强、弱风化带厚度分别6.5m和9.0m。隧洞挂口处洞顶以上岩体厚度5.0m,洞脸边坡掩体强风化,稳定差。
为了确保施工安全和施工进度,我部提出以下隧洞开挖安全施工临时支护方案。 二、编制依据
1、《水工建筑物地下开挖工程施工规范》(SL378—2007); 2、《水利水电工程锚喷支护技术规范》(SL377—2007); 3、《爆破安全规程》(GB6722—2011);
4、《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL176—2007)。
三、支护方案
本工程为小断面洞挖工程,采用全断面开挖施工。使用扒渣机装车,自卸四轮车运输。为切实保证洞内施工安全,隧洞开挖后必须尽早进行支护。针对本工程现场实际情况,我项目部初步拟定洞挖施工安全支护方案如下: 1、Ⅳ类围岩
Ⅳ类围岩临时支护,在拱部采用Φ25,L=2.5m,@1.2m×1m系统锚杆;Φ6.5 @150x150钢筋网,喷10cm厚C25砼进行处理(喷射砼分两次,每次喷射厚度5cm)。 2、Ⅴ类围岩
由于本工程围岩性软,易掉块,加上地下水极的影响,整个围岩稳定性较差,所以对Ⅴ类围岩必须加强其临时支护措施。Ⅴ类围岩临时支护:采用锚网喷混凝土支护加14号槽钢(拱部)、Ⅰ16工字钢(边墙)支撑的复合支护方式,锚网喷混凝土参数为:Φ25,L=2.5m,@1.2m×1m系统锚杆,加Φ6.5 @150x150钢筋网,喷10cm厚C25砼进行处理(喷射砼分两次,每次喷射厚度5cm);钢支撑中的边墙采用Ⅰ16工字钢,拱部采用14#槽钢,间距50~100cm/榀,用Φ20,L=1.5m锁脚锚杆与钢支撑的工字钢进行焊接联接(每榀6根),边墙布置Φ22,@80cm,L=70~120cm长连接筋(每榀4根),拱顶布置Φ22,@100cm,L=70~120cm长连接筋(每榀6根); 3、隧洞穿越公路段
该段隧洞顶部固结岩层薄,为防止支护不够引起顶部岩土层垮塌,造成安全事故和影响“金蓬”公路通行,其临时支护采用工字钢支撑加锚网喷C25砼16cm,并设超前锚杆的复合支护方式。每榀工字钢间距30~50cm,视围岩完整情况而定。超前锚杆为Φ25,长3.5m,环向间距30cm,外插角控制在10~15º,从钢架腹部穿过,每排锚杆的搭接长度不小于100cm,每环17根。
四、施工工艺 1、锚杆施工
锚杆采用风钻钻锚杆孔,按照设计间距,尽可能垂直结构面打入,高压风吹孔。再用风枪将锚杆送入孔内,并将杆体位于孔位中央,孔内注满锚固剂,然后安装垫板,垫板必须用螺帽紧固在岩面上,增强锚杆与喷砼的综合支护作用。锚杆尾端尽量焊接在拱架上,以便共同受力。
锚杆施工工艺框图: 补 孔 清 孔 钻 孔 否 测量定锚杆孔位 孔口处理 固定锚杆 插入锚杆杆体 填塞锚杆药 加工锚杆杆体 验 孔
进行下道工序 验 收
2、钢筋网铺设
钢筋须经试验合格,使用前必须除锈,在洞外分片制作,安装时搭接长度不小于一个网格。人工铺设贴近岩面,与锚杆和钢架绑扎连接(或点焊焊接)牢固。钢筋网和钢架绑扎时,应绑在靠近岩面一侧,确保整体结构受力平衡。喷混凝土时,减小喷头至喷面距离和控制风压,以减少钢筋网振动,降低回弹。 3、钢支撑施工 钢支撑施工工艺框图
不合格
初喷混凝土 测量定位 欠挖处理 断面检查 施工准备
拱架架立 洞外拱架加工、检查、倒运 拱架拼装 不合格 返 工 检 查
喷射砼 结 束 焊接纵向连接筋 连接钢筋加工
(1)制作:钢支撑按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作,制作时严格按设计图纸进行,保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求,每节两端均焊接连接板,节点间通过连接板用螺栓连接牢靠,加工后必须进行试拼检查,严禁不合格品进场。
(2)安装:钢架按设计要求安装,安装尺寸允许偏差:横向和高程±5cm,垂直度±2o。钢架的下端设在稳固的地层上。拱脚开挖超深时,加设钢板或混凝土垫块。安装后利用锁脚锚杆定位。超挖较大时,拱背回填块石或袋装碎石,以控制其变形的进一步发展。两排钢架间用连接钢筋纵向连接牢固,以便形成整体受力结构。 4、喷射砼采用湿喷工艺,工艺见下图。
湿喷混凝土工艺框图
合格 混凝土搅拌 计量配料 施喷面的清理合格 前期准备 拌 合 砂、石、水泥、水、外加剂、改性聚酯纤维
装运喷料 补喷砼 结 束 现场喷射砼 加速凝剂 混凝土喷射机 综合检查 (1)喷射前处理危石,检查开挖断面净空尺寸,当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时,先进行引排水处理。
(2)用高压风水冲洗受喷面,设置控制喷砼厚度的标志。喷射作业分段、分片、分层,由下而上进行,有较大凹洼处,先喷射填平。 (3)喷嘴垂直于岩面,距受喷面0.8~1.2m,呈螺旋移动,风压0.5~0.7Mpa。液态速凝剂由自动计量在喷嘴处渗入。
(4)喷射混凝土时按照施工工艺分段、分片,由下而上依次进行。一次喷射混凝土的最大厚度,拱部不得超过10cm。分层喷射混凝土时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。
(5)喷混凝土料由洞外拌和站生产。混凝土搅拌车运输混凝土,卸入湿喷机,机械手配合湿喷机喷混凝土。
安全支护施工的质量也非常重要,网筋与锚杆,锚杆与刚支撑的相交处必须采用电焊联接,使其支护结构充分发挥作用。
以上支护方案妥否?请批示。 (附支护断面图)
2015
年 9月 日 20
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