富水浅埋千枚岩地段地质条件下大断面隧道开挖工艺

富水 浅埋 千 枚岩 地 段 地质 条件 下 暗挖 施工 技术 ， 对 以后 类似 工程 施 工提 供 一 定 的参 考价值 。 【 关键 词 ］ ４ － 枚岩； 大 断面隧道 ； 暗挖
施 工 技 术
引 言
沪 昆高 速铁 路 是 国 家 战略 性 重大 交 通 工程 ， 以高 起 点 、 高标 准 、 瞄 准 世 界 先 进 水 平建 设 。 为 适 应铁 路 跨越 式发 展要 求 ， 基 础 设 施 按满 足 列车 设 计速 度３ ５ ０ ｋ ｍ／ ｈ 的标 准 建设 ， 设 计 要 求 隧 道 混 凝 土 结 构 使 用 寿命 不低 于 １ ０ ０ 年， 无 砟 轨道 使 用 寿命 不低 于６ ０ 年， 规模大 、 标准高， 工期异常紧迫。
１ ． 工 程概 况
宣峰 岭 隧道 为 沪 昆客 专杭 长 江 西段 第 二长隧道 ， 全 长２ １ ９ １． １ ９ ｍ， 起 讫 里 程 为 Ｄ Ｋ ７ ５ ５ ＋ ４ ５ ３ ． ８ １ ～ＤＫ ７ ５ ７ ＋ ６ ４ ５ 。 本 线经 过地 区， 震旦 、 寒武、 奥陶、 石炭 、 二叠 、 三 叠 等 时 代地 层 均 含有 碳 酸 盐岩 ， 岩溶 现象 发育 ， 白 垩、 第三 系含 钙岩 层 亦 有 溶蚀 现象 ， 岩溶 水
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富水浅埋千枚岩地段地质条件下大断面隧道开挖工艺
尚会 会
中铁 四局 五 公 司 江西九江 ３ ３ ２ ０ ０ ０
【摘 要 】本 文 结 合 宣 峰 岭 隧 道
Ｄ Ｋ７ ５ ６ ＋６ ７ ０ ～Ｄ Ｋ ７ ５ ６ ＋７ ４ ０ 段 的施 工 ， 阐述 了
十 分 丰富 。 其 中ＤＫ７ ５ ６ ＋６ ７ ０～ＤＫ７ ５ ６ ＋７ ４ ０
段 洞 身相 对 浅 埋 段 ， 围岩 类 别 为Ｖ级 ， 该 段 采 用Ｖｂ 级 围岩 复 合 式衬 砌 断 面 ， 超 前支 护 采 用超 前 ５ ０ 双 层 小 导 管预 注 浆 加 固 ， 壁 厚５ ． ０ ａｍ ， ｒ 长度 ５ ． ０ ｍ， 环 向 间距０ ． ４ ｍ， 长度 初 期支 护设 Ｉ ２ ２ ａ 型 钢钢 架 ， 纵 向 间距 ０ ． ６ ｍ／ 榀， 三 台阶 临 时仰 拱 法 （ 设 临时 钢架 ） 施工 ， 全 断面 采用 ５ ｍ径 向注 浆 。 洞 顶 埋深 约 ３ ０ ｍ，
ｌ 缶 时竖撑及扇 型撑横 断面图
饮水和灌溉 ， 如 果 将 水 排 放 完 毕 籽 会造 成 很大费用开支 。 由于 该 处 洞 顶 埋 深 较 深 ， 地 势 较 为 险 峻， 洞 顶 注浆 费 用 较大 ， 并且 对 环境 伤 害将 是不可恢复的 。 经现 场 实 际勘 测 ， 方 案 采 用 洞 顶 水 库 水位 监 测 ， 洞 内采 用 超 前 水 平 钻 探 测 前 方 水源 ， 为 施 工提 供 有力 可 靠 依据 ， 洞 内在 水 量较 大， 围 岩 破 碎 富 水 地 段 采 用 超 强 支 护 通过 。 缩 短 台 阶距 离 ， 仰 拱 及衬 砌 紧 跟掌 子 面， 仰拱 与 掌 子 面距 离 保证 在 ３ ０ ｍ以内， 衬 砌 与 掌子 面 距 离保 证在 ５ ０ ｍ 以内， 缩 短 每 个 台 阶循 环 时 间 。 ３ ． 主要 施工方 法 ３ ． １ 开挖 方法 施工 中采 用少 装 药 、 弱 爆破 、 短 开挖 的 施工 方 法 进行 开 挖 ， 三 台 阶临 时 仰拱 法 （ 设 钢架） 掘进 。 上 台阶以１ 榀 拱 架 长度 每 循 环 掘进 ， 平均 每 天两 个 循环 ， 即１ ． ２ ｍ／ 天。 中、 下 台 阶均 以２ 榀 拱架 长度 每循 环 掘进 。 工序 流程 ： ①为 考虑 方便 机 械 出渣 先 拆 除上 台 阶 两榀 临 时仰 拱 ， ② 中台 阶 向前掘 进 ２ 榀拱 架长度并施作中台临时仰拱 ； ③上 台 阶 向 前施作两个循环并及时施作临时仰拱 ； ④ 拆 除 中台 阶 两 榀 临 时 仰 拱 ， 下 台 阶 向 前掘 进２ 榀拱 架 长度 ， ⑤ 下台 阶施 作 一 循环 后 洞 身 仰 拱及 时 跟进 ， 以３ ｍ为 掘进 长度 进行 开 挖支护， 并及 时 封 闭 ； ⑥ 及时 施 作仰 拱 二衬 及 仰 拱填 充 ， 为 二 衬施 作 提供 条 件 ， ⑦二 衬 及 时跟 进 。 ３ ． １ ． １ 上 台阶开 挖 超 前 双 层 小 导 管 超 前辅 助 支 护 ， 上 台 阶高 度控 制在 ４ ｍ， 长 度 控制 在 ５ ｍ 以 内。 掘 进长度以ｌ 榀钢 拱 架 间 距 ， 拱架 落 到 坚实 的 基础 ， 如 拱 架 底 部 松 散 则 用 混 凝 土 浇 筑基 础 或 用钢 板 垫 实 。 拱架 底 部每 侧 采 用４ 根 锁 脚小 导管 ， 并做 注 浆处 理 。 每 掘 进 一榀 拱 架 即施 作 临 时仰 拱进 行 封 闭成 环 。 每 进 尺５ 米 进 行 断 面径 向注 浆 ， 根 据 监 控 量 测 数 据 确 定 是否 必 要 采 用 临 时 竖 撑 。 虽 然 在 掘 进 前 期 已 经 进 行 了 超 前 钻 探， 但 是 掘 进 时 一 样 要 严 格 实 施 超 前 加 深 炮孔， 探 明掌 子面 四周 水 系发 育情 况 ， 以 防 突水 、 突泥 现 象 的发 生 。 洞 内做 好 临 时排 水 系统。 对 初 支 后 表 面 仍 存 在 水 流 较 大 时 采 用钢 花 管 插 打进 行 集 中 引 排 。 引排 水 不 得 直接通过中台阶临时水沟 ， 而 使 用 临 时储 水 装置 及 水管 弓 【 排， 避 免 拱脚 长 时 间浸 泡 ， 使基础遇水软化 ， 承 载力 下 降 或者 拱 脚 悬 空， 造 成安 全 隐 患 。 在开 挖 过 程 中及 时进 行 地质素描 ， 了解 岩 层 的节 理 发育 情 况 。 ３ ． １ ． ２ 中 台阶开 挖 、 打 设超 前 导管 ， 中 台 阶 高 度 控 制 在 ３ ｍ， 长 度控 制 在 １ ５ ｍ以 内 。 掘进 长度 以２ 榀 钢 拱架 间距 ， 拱 架基 础 落 到坚 实 的基 础 ， 如 拱 架底 部 松 散 则用 混 凝 土浇 筑基 础或 用 钢 板垫实 。 每 掘 进 一 榀 拱 架 即 施 作 临 时 仰 拱 进 行封 闭成环 ， 每进 尺 ５ 米进 行 断 面径 向注
地表为山问冲沟， 洞身上方为蓄水水库 ， 沿 冲沟而建 ， 勘察时 ， 水深 约 ３～５ ｍ。 富 水地
段 千枚岩 ， 物探 Ｅ Ｈ 一 ４ 显 示 洞 身 Ｄ Ｋ７ ５ ６ ＋ ６ ７ ４ ～＋７ ２ ３ 低 阻异 常 ， 推 测为 岩 体 破碎 。 ２ ． 施工方 案的选择 常 规 的 隧道 富水 地段 处 理 都 是采 用 将 洞顶水库水源排放完毕 ， 由洞 顶 向洞 身 注 浆施工 ， 洞 内强 力 超 前 支护 后通 过 。 如 果 将 洞 顶 水库 水 源 排 放 完 毕 施 工 ， 经现 场 实 际调 查 ， 该 水 库 水 源 补 给 方 式 较 为复 杂 ， 主 要 补给 方 式是 地 表 水 ， 但是 该 处 位于一个山凹内， 会 水 面积 较 大 ， 且施 工 该 段 时 又处 于 梅 雨 季 节 ， 想 在 短 时 间 内将 水 排完难度较大 。 该 水 库 水 源 负 责 当地 村 民