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某大型地下洞室群
安全稳定快速施工方案
第一章 概述
根据对现场情况的初步了解,结合我局的长期隧道施工经验制定本方案。
1.1工程概况
1、本工程为海军军事工程,工程范围是建于紧邻海岸山体内总长3km的隧道群,岩石洞挖工程量约110万m3,包括主洞及若干条支洞。其中主洞为30m宽、28m高(净尺寸)、长800m直墙拱形洞室,洞内设大吨位吊车梁(见图1-1)。
2、主洞洞身航道水深11m(最高潮位),航道两侧设5m宽码头面。在方案中,假定主洞洞底高程为±0.00,其他高程均以此推算。
图1-1 主洞断面图
3、洞身段拱部钢筋混凝土衬砌,边墙锚喷支护;洞口段钢筋混凝土全断面防护衬砌。
4、主洞开设若干条支洞,跨度分别为8m、22m、15m,高度一般为15m左右,作为辅助用房。其中有两处支洞分别高53m、38m,跨度15m,长200~300m。
5、本工程由辅助坑道(支洞)进入主洞施工,辅助坑道在不同里程处进入主洞中部(水位以上,约距底板15m)(见图1-2)。洞口部分待洞内施工完毕后,在洞外伪装保护下,完成开挖衬砌。
6、地质条件:为整体性较好的Ⅰ、Ⅱ类花岗岩,最大抗压强度为140~150Mpa。不良地质对本工程影响不大。
7、水电条件难以保证,需考虑自发电和海水淡化应用问题。
8、工期紧迫,尽量快速施工。
图1-2 平面布置示意图
1.2 总体施工程序
1.2.1 总体施工程序安排原则
1、工程准备工作尽量加快,各项保障工作提前准备就绪。
2、以主洞施工为中心展开工作。
3、多支洞(施工通道)同时进入主洞、多工作面平行作业,洞口段预留20m挡水段。
4、主洞分三层开挖,先上层、后下层、最后开挖中层。
5、支洞(盲洞)施工安排在中层开挖之前,上层开挖之后,与顶拱衬砌和下层开挖同时进行。
6、洞内工作完成后,进行洞口段爆破。
1.2.2 施工总体程序安排
施工总体程序安排见框图(图1-3)所示。
图1-3 施工总体程序框图
1.3 工程特点、主要技术难点及对策
1.3.1 工程的主要特点
1、特殊的使用工艺。本工程为海军基地的重要军事工程,用途上不同于工业与民用工程,具有特殊性。主洞下部作为舰艇航道,航道两侧结构上设置码头面,有港口工程的特点。
2、工程规模庞大。本工程为大跨度、高边墙的庞大地下洞室群,主洞支洞平行交错,结构体系复杂,结构尺寸上与水电站地下厂房类似。
3、安全稳定性要求高。一方面施工期间要保证施工安全、杜绝质量事故;更重要的是使用运行阶段的安全稳定,确保万无一失。
4、工期紧迫,施工强度高,施工组织复杂。
5、花岗岩地质结构的特点。花岗岩具有强度高、渗透性小、抗风化等特点,但是岩体整体结构上的节理、裂隙的各种空间组合对于本工程的大跨度、高边墙结构可能产生不利影响。
1.3.2 模拟工程的主要技术难点及对策
经过认真分析,我们将本工程的主要技术难点和拟采取的对策整理如下:
序
号 技 术 难 点 对 策 概 要 1 如何保证在花岗岩地质条件下大跨度、高边墙洞室施工的安全稳定。可能存在的大量节理裂隙的各种空间组合以及结构弱面,在大跨度的拱部、直立的高边墙部位出现不稳定块体的机率很大,威胁洞室的安全稳定。 1、实行信息化施工,积极配合设计部门不断优化方案。
2、加强施工期地质工作。制定详尽的地质工作方案,利用TSP超前预报系统提前探测洞室围岩结构情况,施工中及时详细进行地质素描登录。
3、建立完善的围岩量测监控系统,并及时反馈,及时调整施工参数。
4、及时制定加固措施。针对部稳定块体,采用以锚固为主的支护方案,应用预应力锚固技术,确保安全稳定。 2 洞群结构复杂,平行交错,施工难度大。处理不当,可能产生应力集中,相邻洞室互相影响造成破坏。 1、合理规划,科学选择开挖方式和开挖步骤。坚持“二先二后”的原则,即隧道施工先研究后开挖、不良地质地段先支护后开挖。开挖前利用计算机模拟开挖后围岩的变化情况,及时调整施工方案。
2、加强监测工作,特别是开挖松动圈的监测工作。 3 工程规模大,施工强度高,工期紧迫。 1、科学组织施工生产,多作业面同时施工,平行作业。
2、合理配置先进高效的施工机具设备,实行大型机械化作业。
3、选择合理的施工方案,在充分保障安全稳定的前提下,大断面开挖掘进,争取时间。
4、各工序有效协调,支护、监测确保安全,以安全生产保障工程进度。
5、根据工程特点,制定以出碴运输为核心的进度保障方案。 4
5
6
第二章 施工进度计划
2.1 施工进度计划安排
通过本工程的认真分析,我们初步拟定了总工期18个月的施工计划(见施工进度横道图),确定以主洞为核心展开工作,其关键线路如下:
施工准备→对外支洞初挖,形成进入主洞通道→主洞上层开挖支护→主洞顶拱衬砌→主
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