大沟水库隧道防排水施工方案
一、工程概况
大沟水库隧道为分离式中隧道,进口位于十堰市张家湾区红卫街道办大沟水库西侧,出口位于十堰市张家湾区红卫街道孙家湾大沟东北侧,轴线方向约230°,呈北东~南西展布。左幅里程桩号ZK5+437~ZK5+998,全长561m,最大埋深大约104m;右幅里程桩号YK5+447~YK6+005,全长558m,最大埋深约102m。十堰端洞门均为削竹式;白河端左幅为台阶式,右幅为台阶式。
隧道洞身段围岩为Ⅳ、Ⅴ级,其衬砌类型为Z0a型、Z0b、Z0c型、Z5+型、Z4+型、Z4型其长度见表1-1。
隧道衬砌类型表 (表1-1)
左线 右线
Z0a 13 13 Z5+ 40 30 Z4 110 110 Z4+ 50 50 Z4 315 270 Z4+ 0 50 Z5+ 25 30 Z0b 0 5 Z0c 8 0 二、工程地质条件
1、地形地貌
隧址区属构造剥蚀低山-丘陵地貌区,相对高差约155m,隧道轴线进过地段地面高程约350m~465m。隧道进口地形坡度均较陡,自然坡角约35°~50°,山坡上植被较发育,出口陂脚处分布有农田及零星居民点。隧道出口端分布有乡村公路,交通较便利;进口端交通稍有不便。
2、地质构造
隧址区位于秦岭褶皱系之东段,南秦岭印支冒地槽褶皱带(南秦岭构造带)二级构造单元之武当山复背斜范围内,可见明显的揉皱现象。主要出露中元古界武当山群(Pt2wd)片岩,片理产状略有变化,实测片理产状分别为350°∠60°、356°∠70°,节理裂隙较发育。 3、地层岩性
隧址区出露、揭露的地层主要为中古界武当山群(Pt2wd)片岩,具体分述如下:
强风化片岩(Pt2wd):褐色、灰黄色,分布于山体表层,钻探揭示厚度0.50~12.25m,结构严重破坏,锤击易碎,成分为云母、石英等,裂隙发育,岩芯破碎,多呈碎块状,地基承载力基本容许值【fao】=600kpa。
中风化片岩(Pt2wd):灰白色、深灰色、灰色,最大揭露厚度24.2m,变晶结构,片状构造,主要成分有云母、石英、长石等,节理裂隙较发育,裂隙面有铁质浸染,地基承载力基本容许值【fao】=1500kpa。 4、水文地质条件
隧道区地表水系较发育,主要为隧道进口端大沟水库水体、大气降水形成的地表面流及山间冲沟内季节性流水等,水量受季节性影响变化较大,其自然排泄畅通,隧道洞口地面标高远高于水库水位,对隧道施工影响较小。但应注意雨季地表面流对洞口边、仰坡的冲刷破坏作用,已采取截流、疏排措施。
隧址区地下水类型主要为基岩裂隙水,赋存于片岩裂隙中,主要受大气降水补给,并受岩石完整性及裂隙开启程度制约,沿基岩风化裂隙、构造裂隙等向地势低凹处呈脉状、线状排泄,水量一般较贫乏。
在隧道浅埋段,由于基岩风化裂隙发育,地下水的补给条件较好,受降水影响在雨季开挖时可能存在滴水、渗水现象,并控制开挖进尺、即时支护衬砌。 根据水分析试验资料,隧址区地表水、地下水对混凝土无腐蚀性。 5、不良地质
隧道左洞洞口上方约50米处有一山体滑坡迹象,考虑到该处距洞门位置较远,不会对洞口施工造成威胁,在洞门施工过程中加强变形监测,密切监测,尤其是雨季派专人监测,后视具体情况采取措施。
三、编制依据
⑴湖北十白高速公路《两阶段施工图设计》第SHTJ.02.E1册 ⑵ 湖北十白高速公路《两阶段施工图设计》第SHTJ.T9册 ⑶《公路工程技术标准》 JTG B01-2003; ⑷《公路隧道设计规范》JTG D70-2004; ⑸《公路隧道施工技术规范》 JTG F60-2009;
⑹《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80/1-2004;
四、隧道防排水施工
1、防排水系统
⑴软式透水管的安装
安装软式透水管前,调查喷混凝土面的渗漏水情况,测绘出渗漏水点平面展示图,会同设计院、监理工程师一道确定软式透水管的布设方案。沿主要渗漏水的节理裂隙布置软式透水管,将拱顶边墙部位的围岩裂隙水导入地面滤水层;节理裂隙不明显的渗漏水较严重的部位,透水管加密,并系统布设。
软式透水管的固定:利用Ω形扣环固定软式透水管,将扣环扣住透水管,使之紧贴岩面,扣环本身用膨胀螺栓固定。Ω形扣环采用3cm宽、1mm厚白铁皮或φ6圆钢制作。两扣环之间间距现场确定,拱部进行加密处理,边墙稍大一些,以两扣环之间透水管不外鼓、不下垂,在混凝土喷射力的作用下不移位为度。
软式透水管的接长:首先考虑利用厂家生产的连接套将透水管接长。在没有连接套的情况下,采用如下方法:分别将两根透水管接头端的无纺布去掉,各露出弹簧圈,露出弹簧圈长度10cm左右,两弹簧圈之间咬合连接,然后再用无纺布包裹接头处弹簧圈,使两根透水管连通,在连接处固定扣环加密。
软式透水管的交叉固定:采用厂制三通或四通管连接,连接处用无纺布包裹。
⑵橡胶止水带铺设 ①施工方法
隧道衬砌沉降缝缝设置XZ322-30型中埋式止水带防水,施工缝设置BWⅡ型遇水膨胀橡胶止水条。止水带安设工艺,视现场施工条件而定,本隧道砼衬砌采用模板台车与泵送砼。
a、沿设计砼衬砌轴线,每隔不大于0.5m钻一直径为Φ12mm的钢筋孔; b、将制成的钢筋卡,由待灌砼侧向另侧传入,内侧卡紧止水带之一半,另一半止水带平靠在挡头板上。
止水带安装位置方案图(7-10) 3)、待砼凝固后拆除挡头板,将止水带靠钢筋拉直、拉平,然后弯钢筋卡钢筋卡1/2设计衬砌厚度套上止水带。 模板待灌砼空间挡头板 止水带下环止水带定位方案图(7-11) ②、施工注意事项 止水带a、止水带在安装时及在砼浇筑过程中,注意对止水带的保护,不得被钢模板钢筋卡已凝固的砼挡头板拆除前的位置下一环筋、石子和钉子刺破,如发现被刺破、割裂现象,必须及时修补。 b、在固定止水带和浇筑砼过程中,应防止止水带偏移。 c、加强砼振捣,排除止水带底部气泡和空隙,是止水带和砼紧密结合。靠近止水带处的砼最大骨料粒径不超过20mm。 ⑶防水板铺设 ① 施工工艺要点 防水板的挂设采用无钉挂设技术。即在自制的台架上,首先将外露的锚杆头割掉,喷射混凝土不平的地方补喷完毕后,用电钻在拱顶按防水板挂带布置的位置钻眼,再用木楔将细铁丝楔在钻孔内,将防水板的挂带与铁丝连接,从拱顶向两侧,依次按防水板的挂带布置钻眼并挂设,但必须保持一定的松弛度,防止防水板与初期支护间有一定的空隙形成空洞;防水板的焊接采用爬行热焊机,焊接从边墙向拱顶再到边墙的焊接顺序。 铺设防水板地段距开挖工作面,不得小于爆破所需要的安全距离,二次衬砌灌注混凝土时,不得损坏防水板;在二次衬砌灌注混凝土前,应检查板面和底层密贴情况,搭接焊缝质量,填写质量检查记录。
② 施工方法
铺设防水板在铺设台架上进行。铺设台架采用结构简单的临时支架,可用万能杆件拼装,也可使用工地现有的材料加工制作。上部采用φ108钢管或槽钢弯成与隧道拱部形状相似的支撑架,用丝杠与台架连接,以便其升降;走行部分利用装载机拖行。在衬砌钢筋安装前在钢筋台车上人工铺装。纵向每幅间采用自动爬行热和机焊接。
无钉铺设防水板施工工艺框图(7-12)
铺设防水板(挂吊绳) 下料 钻眼 安木 准备工作 工作台架就位 接通电源 切断锚杆及钢筋头 基面处理
(4)、隧道防排水施工注意事项
防水板质量检查 符合要求 结构施工 防水板焊缝和修补 不符合要求 ①由专业防水作业队施作防水层,所有防水施工人员必须经专门培训,经考核合格后方可上岗。防水作业队配备专职防水工程技术人员,负责技术指导、施工组织、监督及质量把关。建立防水施工质量体系,严格把好工序关,质检人员跟随施工过程经常检查防水施工质量,发现问题及时纠正。做到上道工序质量不合格,不准许下道工序施工,以确保防水施工达到技术标准
2各种原材料符合现行国家和行业标准的规定, ○并符合设计要求,使用前向
监理上报质量证明文件和试验资料,得到监理同意后方可用于施工,并在施工过程中经常进行检验试验。