大跨隧道洞口浅埋段工法转换

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大跨度隧道浅埋偏压段施工方法探讨

大跨度隧道浅埋偏压段施工方法探讨

约 2 长 , 0m 山体侧 面坡 度 为 4 。 5 , 盖层 最 薄 O ~4 。覆 2 5m 左右 , 在偏 压 ; 线进 出 口约 2 长 为浅 . 存 右 8m
埋 段 , 线进 出 口约 3 长 为浅埋 偏压段 。 左 0m
1 2 9
H i h y 路 tmo ie g 公 wa s& Au与 t 运 t n o 汽 p ia i s v Ap lc o
架, 必要 时设 I6临 时竖撑 ) 施 作系 统锚 杆后 复 喷 1 一
砼 至设计 厚度 。
( )滞后 于 5 6 部 位 适 当距 离 ( ~ 5m) 开 挖 3 ,
关 键 词 :隧道 ;浅埋 偏压 ;双侧 壁 导坑 法 ;台 阶 法
中图 分 类 号 : 5 . U4 5 4
文 献标 志码 : B
文 章 编 号 :6 1 2 6 ( 0 1 0 —0 9 —0 1 7 — 6 8 2 1 )3 11 4
随着 国 民经 济 的飞跃发 展和生 活水平 的不 断提
压 段 的施 工 技 术 。
岩 。出 口浅埋段 为 土状 强 风 化 混合 片麻 岩 , 褐 黄 呈 色 , 石风化 强 烈 , 岩 组织 结 构 已大部 分 被 破 坏 , 原 但
岩状 态清 晰 , 层 呈 土 状 或 砂 砾 状 , 部 含 1 ~ 岩 局 O 2 碎岩块 , V级 围岩 。 0 为 隧道 区域 内地表水 不发 育 , 线进 出 口有 冲沟 , 左 平时无 水 流 , 在暴 雨后 有地 表径 流 , 地下 有第 四系孔 隙水 和基岩 风化 裂 隙 水 。据 钻孔 揭 露 , 出 口个 别 除 钻 孔见 稳定地 下水 外 , 大部 分 地段 在 揭 露 深度 内末 见稳 定地 下水 。地 下水 不发育 , 埋藏 深 , 大气及 邻 受 近水层 补给 , 呈季 节 性 动 态 变化 。基 岩 风 化裂 隙水

浅埋暗挖大跨度隧道穿越旧建筑群的施工技术

浅埋暗挖大跨度隧道穿越旧建筑群的施工技术

①・ 1
地质图例
④: 瓣 囱
● ④-. b. . 硬

1 工程 概况
南京地铁南北线 一期工 程鼓 楼站至 玄武 门站区 间隧道 在鼓 楼 站 北 修 建 一 条 总 长 3 35 6 m,其 中 渡 线 段 长 3 . 8 13 5m,停 车线段长 2 00 6m,最 大跨 度 1. 5 的渡 0 , 3. 8 7 38m
地铁在 国内许 多大 城市越 来越 受到重 视 ,正掀起 一 股
【 文献标识码 】 B
南北 向道路 隧道 ,隧 道结构 为双 洞联拱 四车 道 ,两者 间净 距 1 4m。渡线隧道结构采用 复合式 衬砌结构 ,初 期支 护为
超 前预支 护 、锚 杆 和网喷混 凝土 ,二 次衬砌 为钢 筋混凝 土
地铁上方 又有 建筑 物 ,其难度 和风 险就 可想而 知了 。南 京 地铁鼓 一玄区间停 车渡线段 就是 在这种 施工 条件极其 复 杂 的情况取得 了空前 的成 功。这给 以后城 市地铁 设计 和施工 提供 了宝 贵的经验 。本 文把此 成功 经验作 简要介 绍 ,以供
类似工程参考 。
质黏 土和残积黏土 ,埋 深约 9m,地面上 有 3幢 2层 楼房 、 1 3层楼房 、 4层 楼房 、 5层 楼房 ; 幢 2幢 2幢 在地 下平行建 有
图 2 典 型 断面 横 剖 面 图
2 工 程难点 及特 点分 析
本 段围岩 自稳能力 差 ,地下 水位埋 深浅 ,隧 道断 面复
业 ,工 程 师 。
广J


南 向 路隧 北 道 道
中 路 央
图 1 大跨 度停 车 线段 平 面 图
16 8
四川建筑

隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法(2)

隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法(2)

隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法是一种常用于隧道洞口附近地质条件复杂的工程中的施工工法。

本文将对该工法的前言、工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。

一、前言隧道洞口附近地质条件复杂,常常存在地质脆弱带,施工难度大,容易引发地面下沉、渗水等问题。

隧道洞口浅埋偏压段反压回填明挖暗做施工工法是一种以明挖工法为主,暗工法为辅的综合施工方法。

通过采取一系列技术措施,提高施工效率、保证施工品质、确保施工安全。

二、工法特点1. 由于采用明挖工法为主,施工进度快,可以有效降低隧道洞口周围地基沉降的风险。

2. 暗挖段的施工用于处理地质脆弱带等复杂地质条件,保证施工的稳定性和安全性。

3. 通过反压回填的方式,提供了较好的地基承载能力,减少地基沉降和隧道结构的变形风险。

三、适应范围适用于隧道洞口附近地质条件复杂的工程,如地下水位较高、地质结构脆弱等情况下的隧道工程。

四、工艺原理该工法主要通过反压回填、明挖暗做等技术措施来提高施工效率和保证施工质量。

明挖工法主要用于开挖混凝土箱涵,暗挖工法主要用于处理地质脆弱带等复杂地质条件。

反压回填可通过回填土的压实,提供地基的承载能力。

五、施工工艺1. 开挖明挖段:采用剥离法开挖混凝土箱涵,保证施工的安全和质量。

2. 暗挖段施工:采用盾构机等专用设备进行暗挖,保证施工的稳定性和安全性。

3. 反压回填:通过回填土的压实和加固,提供地基的承载能力。

六、劳动组织合理组织施工人员,按照施工计划进行协调和安排,确保施工进度和质量。

七、机具设备1. 明挖段:剥离机、倒运车、振动压实机等。

2. 暗挖段:盾构机、推进站、导向系统等。

八、质量控制1. 对明挖段的混凝土箱涵进行严格的质量检查,确保开挖和施工质量。

2. 对暗挖段的质量进行监控,确保施工的稳定性和安全性。

九、安全措施1. 加强安全教育和培训,提高施工人员的安全意识。

特大跨超浅埋铁路隧道施工技术

特大跨超浅埋铁路隧道施工技术

特大跨超浅埋铁路隧道施工技术发布时间:2022-04-01T08:51:50.038Z 来源:《工程建设标准化》2021年12月24期作者:尚东辉[导读] 部分岩石结构极为特殊且存在稳定性问题,需要进行隧道施工作业时无法参照一般性标准,尚东辉中交一公局第八工程有限公司,天津 300171摘要:部分岩石结构极为特殊且存在稳定性问题,需要进行隧道施工作业时无法参照一般性标准,进行深埋类型的施工。

为防止脆弱的岩石环境对隧道项目造成威胁,此种类型的项目在作业过程中应当实行浅埋甚至超浅埋的形式。

另外在跨度较大的隧道工程当中,由于岩石内的工程总量较大,因此相对跨度较小的项目而言,本身就存在一定的安全方面的风险。

因此若项目属于在岩石地质环境稳定度较差的地区进行的跨度较大的类型,则应当对施工采用的技术进行更为针对性的规划,通过提升技术水平的形式确保项目的施工质量。

关键词:特大跨度;隧道建设;项目施工引言铁路作为维系我国居民正常生活,为我国的生产及安全提供必要保障的基础设施,在我国的铺设覆盖范围极其广泛。

当前阶段,大部分的市级行政区域乃至以下的县级行政区域均实现了铁路的覆盖。

然而并非所有地区均适合铺设铁路,尤其铁路中隧道项目的建设,一般情况下需要以铺设环境,满足基础要求为前提。

为保证脆弱类型的岩石区域能够安全铺设隧道,此类项目普遍采用了浅埋的技术。

本文对该技术的推进方式进行了系统的梳理和阐述。

1 使用浅埋技术作为隧道项目主要技术手段的影响因素及优势传统隧道常使用顶部开挖的形式进行挖掘建造,相比而言浅埋的技术采取的多为地下挖掘的形式,这一形式主要针对以下类型的挖掘环境:隧道修建区域的围岩状态较差、较为脆弱,整体稳定性较差的地区;修建区域的岩石层节理发育、存在较为明显的缝隙并且内部储水层发育较好的地区;施工区域地表部分属于密集聚集区的类型,人类的生活痕迹较重且搬迁难度较大;整体的隧道承压需要由顶部承担的。

针对以上类型不适宜传统修建技术使用的特殊环境,可以采用浅埋的整体技术:上部采用台阶式的挖掘方法,并在两侧挖掘导坑,下部需要在上部形成稳定状态后进行施工,应当使用台阶式的操作方法。

大跨隧道穿越浅埋偏压段处理方案探讨

大跨隧道穿越浅埋偏压段处理方案探讨

呈松散状,泥质胶结,敲击易碎,CD法中隔壁与主洞交叉处沉降 安全;
量较大,初期支护 局 部 出 现 裂 缝,现 场 施 工 采 用 临 时 仰 拱 及 斜 向
2)隧道右洞冲沟至原设计隧道洞口 K13+730~K13+810段
钢支撑加固,控制初期支护变形,如图 3所示。
采用明挖路 基 方 案,边 坡 采 用 锚 杆 框 架 防 护,最 大 挖 方 断 面 为
2.2 路基方案
琅琊山隧道右洞冲沟距原设计隧道洞口约 80m,为降低浅埋
偏压段隧道施工风险,该段改为明挖路基,具体方案如下:
1)为尽量降低隧道洞口边仰坡的高度,确保坡面稳定,隧道
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洞口桩号定于冲沟埋深最浅 K13+730处,设置端墙式洞门,并且
隧道右洞掌子面已开挖至 K13+703处,发现岩体破碎严重, 重新施作 30m超前大管棚,确保 K13+703~K13+730段施工
利于隧道施工,同时本隧道自身开挖跨度大(约 17.0m),隧道穿 越浅埋偏压施工时发生坍塌、冒顶的风险高,安全隐患较大,需采 取一定处理措施,确保该段隧道施工安全。
2 处理方案
隧道单洞最大开挖跨度为 17.06m,最大开挖高度为 11.49m,属
根据琅琊山隧道 浅 埋 偏 压 现 场 地 形、地 质 条 件,结 合 国 内 部
5级坡,坡高约 32m。图 4为路基方案开挖示意图。
!)($%& *+,
!'($%& !"#$%&'()*+,-./0 由于实际地质及地形同原设计有出入,地质地形的变化均不
收稿日期:20190730 作者简介:姜同虎(1986),男,工程师; 吴 华(1985),男,高级工程师

超浅埋暗挖隧道小断面转入大断面初期支护体系垂直转换工法

超浅埋暗挖隧道小断面转入大断面初期支护体系垂直转换工法

超浅埋暗挖隧道小断面转入大断面初期支护体系垂直转换工法一、前言随着城市化进程的加快,可以预见,地铁在城市实现交通可持续发展战略中将发挥举足轻重的作用。

然而,城市地铁施工常面临各种复杂地质条件及周边环境因素的制约,尤其是地铁车站作为地铁网络及人口流动的枢纽,是地铁施工中技术和工期的关键性控制工程。

广州地铁五号线区庄站是五号线与六号线换乘车站,所处地质为饱和含水的软土、软岩及“上软下硬”复合地层,且埋深浅、周围临近建筑物、构筑物较多,管线密集,开挖易引起的地层扰动及出现掌子面失稳和地面沉降等问题。

区庄站在施工期间,由于隧道断面形式大小不一,左右、上下邻近情况较多,交叉重叠,工序多,转换频繁,给施工带来了极大的困难。

根据以往施工经验,隧道与隧道处、隧道与竖井处、隧道与明挖结构处,是施工的重难点。

在隧道开挖初支垂直正交转换问题上,尤其是小断面隧道转入大断面隧道为施工中一大难点,因此我方使用了暗挖隧道支护体系垂直转换工法施工,保证了工程高质量、高效率完成,取得了良好的经济社会效益,为此,特总结形成本工法,可供以后暗挖隧道支护体系垂直转换作业借鉴与参考。

二、工法特点1、利用临时小导洞开挖技术,成功解决了小断面隧道转入大断面隧道垂直转换的难题。

2、辅助工法采用超前小导管法,通过超前小导管注浆,使地层得到固结改良,保证土方开挖时开挖面稳定,阻止过大沉降的发生。

3、通过监控量测数据下指导隧道的开挖、初期支护和二次衬砌施工全过程,及时并有效的控制了由于开挖引起的地层扰动对城市环境和设施的影响。

在施工过程中严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈、控下沉”的原则,控制围岩的变形,改善围岩及支护结构的受力状态。

三、适用范围此工法适用于小断面垂直转换为大断面的暗挖隧道工程,且适用于在地质情况复杂、埋深较浅,对地面要求扰动范围及次数较少的暗挖结构。

四、施工工法(一)、工艺流程由五号线左线破除洞门→开挖初支2号站台横通道→临时小导洞施工→施工右线侧2号站台横通道初支→在小导洞内回撑3号扶梯通道方向格栅钢架→施工3号扶梯通道端头墙初支→转入施工3号扶梯通道上水平段初支→转换完成小断面隧道与大断面隧道初期支护垂直转换示意图临时小导洞断面示意图(二)、施工准备1、已编制好开挖方案,并对有关人员进行技术交底。

浅谈高速公路浅埋下穿大跨度黄土隧道施工措施

浅谈高速公路浅埋下穿大跨度黄土隧道施工措施
随着城市 的发 展 , 城市间 的经济 文化等交 流 的频 繁 , 越来也 多 双层大 管棚 , 并且先进 行超前加护 。接着在管棚 内采取 双侧 壁导坑 的城市加 大了对交 通设施 的建设 , 比如 高速 公路 , 铁路 , 高架桥 等设 法 , 对掌子面则是采用纤维瞄杆 。施工 的过程 中要使用勘测 和检测 施, 同时 , 由于今年来 国家对 西部地区开发的越发重视 , 因此在偏远 系统 , 保证对施工进度 和情况有 清楚 的把握 。 的西部地 区也 开始加 大对城 市间交通的建设 , 城 市间 的道路交通得 3 . 1 超 前 支 护 问 题 以快 速发展 , 立交桥 、 高速 公路 、 铁路 、 包括隧道 等土木建设 在许 多 选择 1 5 9大管棚 进行双层 的支护 , 同时 , 为 了保 障大管 棚 的宽 城市都得 以应用 。而为了加 大对 土地的利用率 , 保证土地资源 的不 度合适 , 因此在选用大 管棚 时 , 要保证大管棚 可以穿 出设 计 的开 挖 浪费, 许 多道路建设 都 已经采用 了立 体交叉 的形式 , 这种 方式虽然 线 0 . 3米 以上 。如果 土质 是属于新黄土 的话 , 那么一般 的湿式钻 进 加大 了对土地 的利用率 , 但 同时也带 来的施工 上的 困难 , 尤 其是对 方法容易导致土地塌陷 , 这样 就不利于施工 。可 以考虑采用导 向跟 黄土 地质的地 区来 说 , 本身 的地质情 况加上施 工的难度 , 带来 的考 管钻进法 , 这样就能避免土地松软导致 的塌陷 。 验将会是更加严 峻。 3 . 2掌子面预加 固问题 1 黄 土土质带来 的问题 掌子面我们科选 择 2 5纤维锚杆从 而进行巩 固预防 ,锚杆长度 黄土一般存 在于干旱半干旱地 区, 黄土层 自上 而下分别是 Q 4 、 分为十二米 、 八米 和四米三种 。 第一环 的时候 , 三种 长度锚杆都要选 Q 3 、 Q 2 、 Q1 四种不 同属性 的黄土 , 黄土 隧道一般是定位在 Q 2土层 , 用, 将它们平均打设 , 各 占总数 的三分之一 , 之后每开挖 四米就要 打 Q 2的土质 比较密集 , Q 4的体质最为松软 。而一 般隧道 的进 出 1 : 5 则 设约三分之一长度的十二米长的锚 杆。 纤 维锚 杆要使用等边三角形 。 多常见分布于 Q 3土层 , Q 3土层却 因为高压缩性 和水 敏性 ,因而很 来 进 行 布 置 容易受 到降雨和湿度 的影响而 发生塌方 。黄 土一般是 呈粉粒 颗粒 3 . 3 初期支护 问题 状, 土质 中含有 大量 的碳 酸钙 , 疏松多孔 , 土体 间粘 结力极 差 , 谁水 第一层的拱墙由八 块钢筋网构成 , 网格之 间的距 离设 定为 2 0× 敏性强 , 很容 易被水流侵蚀 , 这 一种土质地 区在施工 时经常会 遇到 2 0 e m,用全环 的 1 2 5 A型钢架进行加护 ,钢架间的距离设为 0 . 5厘 湿陷性黄土 、 松软黄 土 、 砂质黄土等地质 问题 [ 1 ] 。而这些 问题给隧道 米 。第二层 拱墙 同样 是八块钢筋 网 , 网格间距同第一层一样 。 的施 工带来问题和 困难 , 所 以对 于黄土地区 的施工我们做好 事先考 3 . 4临时支护 问题 察和做好 工程设计 , 在有把 握的情况下进行 施工 , 保证 工程 的正常 同初期支护一样 , 采用 1 2 5 A型的钢架 , 钢架 间距 离设为 0 . 5厘 同时也要加上连接筋进行加强巩固。 进行 , 保证施工人员 的生命安全 , 也保 证了以后 隧道 的通 行安 全。 米,

4-浅埋大跨公路隧道施工技术

4-浅埋大跨公路隧道施工技术

隧道
级围岩长度 115 m, 占全长的 38. 7% ,
1
引言
某隧道是某水电站联系城市快速路的最后一座
级围岩 182 m, 占 61. 3% 。由于开挖跨度大, 且埋深 较浅, 因而隧道开挖后稳定性较差, 对 级围岩应进 行预支护: 采用 42 mm 超前小导管注浆预加固, 小 导管长 4 m , 搭接 1 m~ 1. 5 m , 环向每米 3 根。采 用系统锚杆、 格栅钢架和喷射钢纤维混凝土做初期 支护 , 锚杆长 4. 5 m, 直径 25 mm, 间距 1. 2 m, 梅花 形布置; 格栅钢架每米一榀 ; 初喷 4 cm 厚的 C25 素 混凝土 , 再喷 21 cm 厚的 CF 25 钢纤维混凝土。初 、 级围岩。在隧道 期支护与二次衬砌之间设置 1. 2 m m 厚的 EVA 防 水板。二次衬砌厚 50 cm, 预留 8 cm 变形量。 级围岩地段不设超前预支护, 系统锚杆长 4. 0 m, 直径 25 mm, 间距 1. 5 m, 梅花 形布置。初 喷 4 cm 厚的素混凝土, 再喷 12 cm 厚的 CF25 钢纤维混 凝土。初期支护与二次衬砌之间设置 1. 2 mm 厚的 EVA 防水板, 并在防水板外侧设置盲式排水沟。二 次衬砌厚 40 cm, 预留 6 cm 变形量。 2. 2 隧道施工方法 隧道从出口向进口方向开挖施工。根据围岩的 物理性质、 力学性质、 自稳特性和对隧道稳定性的影 响 , 经过多种施工方案比选 , 从而决定不同级别围岩 地段的施工方法。 ( 1) 对于 级围岩段施工方法 级围岩地段 , 先用小导管注浆超前支护
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具体施工步骤如下:
第5期
汪继锋等 : 野 三关地下暗河分布及其对隧道的影响
23
带中 , 不会直接遭遇 3 号暗河 , 但 3 号暗河会通过岩 溶裂隙、 断层等通道对埋深较大的隧道产生影响。 3 号 暗河 与隧 道处 于 同一 灰岩 层中 , 且 都 受 F 、 F 、 F 等多条大断层的切割, 而这些断层加强 了暗河与隧道的水力联系, 其影响程度取决于断层
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大跨隧道洞口浅埋段工法转换的探索研究摘要:本文以马鞍山、井沟岭两座三车道大跨隧道洞口浅埋段的施工为工程背景,系统地阐述了在超前大管棚预支护下,采用双侧壁导坑法进洞,因相关条件而转换为单侧壁、台阶法等施工的过程。

分析比较双侧壁导坑法、单侧壁导坑法、台阶法优缺点,总结灵活采用台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法成功穿越洞口超浅埋段的成功经验。

结果表明:工程造价略有节省,隧道的施工进度则有较大的提高。

关键词:大跨隧道;浅埋段;超前支护;施工工法;转换;一、工程概况马鞍山、井沟岭两座隧道是青兰高速邯涉段的控制性工程,其中马鞍山隧道全长超过4300m,井沟岭隧道全长超过3000m,均为标准分离式三车道隧道。

隧道建筑限界宽度14m,高度为5m,洞口段(v 级加强)开挖宽度16.81m,开挖高度11.75m。

隧址区地震动反应谱特征周期为0. 35~0. 40s,地震动峰值加速度为0. 10~0. 15g,对应抗震设防烈度为ⅶ度。

二、工程地质条件马鞍山隧道出口段上部为第四系山前冲洪积亚粘土及碎石组成,下部为强风化页岩,洞口围岩稳定性较差,埋设较浅,属于软弱围岩大跨隧道浅埋段。

井沟岭隧道进口洞口段为第四系山前冲洪积亚粘土及碎石组成,亚粘土呈硬塑性~坚硬状,碎石成分为石灰岩,含量60~70%,土质不均,上部具湿陷性。

洞口围岩稳定性差,埋设浅,属于典型的软弱围岩大跨隧道浅埋段。

三、进洞方案大跨浅埋软弱围岩隧道施工,安全进洞犹为重要,稍有不慎可能会造成塌方、冒顶等灾害。

此段施工时迫近冬季寒冷天气,如11月份不能顺利进洞,面临着冬季被迫停工的局面。

根据洞口土石方开挖所暴露出的围岩情况,均采用双侧壁导坑法进洞。

1、超前支护超前支护采用40mφ108大管棚。

热轧无缝钢管外径108mm,内径8mm,采用15cm丝扣连接,管内设钢筋笼。

注浆采用水泥浆+水玻璃双液浆,二者体积之比为1:0.05,水泥浆水灰比1:1,水玻璃浓度:35be,模数为2.4,注浆压力为初压0.5~1mpa,终压为2.0mpa。

注浆完毕后再灌注m30的砂浆增强强度。

套拱采用2m长、80cm厚的c25混凝土拱。

套拱骨架为4榀间距0.5m的i20b钢架,钢架外侧焊接φ127的无缝钢管作为导向管,外插角1~2゜。

2、洞身支护系统锚杆为r25中空注浆锚杆,长4m,间距75cm×75 cm;i20b工字钢拱架,间距50cm/榀;φ8钢筋网,网格尺寸20 cm×20 cm;喷射混凝土厚度26cm;二衬65cm c25钢筋混凝土。

3、临时支护喷射混凝土c2018cm;φ22砂浆锚杆,间距100cmx75cm,l=2m,φ6.5钢筋网,网格尺寸为20cmx20cm;i16工字钢拱架,间距50cm/榀。

四、洞口施工方法的转换采用双侧壁导坑法施工,开挖工作面狭小,开挖与支护不能平行作业,循环进尺频繁,初期支护与临时支护干扰较大,严重制约施工进度。

综合多种因素,从技术角度考虑,在确保安全、质量的前提下,先后对四个洞口的施工方法进行了优化。

1、马鞍山隧道出口左线工法的转换1.1、调整双侧壁正常施工顺序马鞍山隧道出口左线(进洞里程zk157+685)采用双侧壁导坑法进洞,左线i部完成开挖支护15m,iii部完成开挖支护28m,掌子面里程zk157+657。

虽然掌子面为v级围岩,但围岩风化强度随进深减弱,地下水不发育。

监控量测显示沉降量小,围岩稳定性较好,且有40m的超前管棚保护,因此对双侧壁导坑法进行调整:暂停ii部、iv部开挖与支护,先将i部施工至zk157+657,再进行v部开挖与支护,最后进行ii部、ⅳ部、ⅵ部的开挖支护。

减弱vi部临时支护,进一步增强v部的支护,可在确保安全的前提下加快施工进度(下图所示)。

v部增强以下两项支护:(1)、增加超前砂浆锚杆支护,其参数为:φ25、环向间距40cm,纵向排距2m,l=4.0m,搭接长度2.0m。

(2)、增加i20b钢架固定砂浆锚杆,其参数为:φ25长4m、环向间距1m、纵向间距0.5m的砂浆锚杆来固定v部拱部钢拱架。

采取的工程措施:加强监控量测,根据量测信息来确定中隔墙临时支护拆除的时间和数量;为确保安全,采用间隔拆除的方法,同时把预留的钢拱架采用φ22的钢筋重新连接成整体受力结构,v部喷射砼达到设计强度再拆除其余临时钢拱架。

1.2、双侧壁导坑法转换三台阶法施工施工至zk157+657里程后,掌子面围岩情况明显变好,断面上部7~8m为灰质页岩,下部为灰岩,近水平层理,整体性较好。

监控量测结果表明,开挖支护后围岩变形较小,整体较为稳定,遂进一步调整双侧壁为三台阶法施工,取消临时支护(如下图)。

采用三台阶法的关键是控制拱顶水平岩层的稳定性。

对超前大管棚下与开挖轮廓线上的不稳定的三角体,采用超前小导管注浆来加固,使之与管棚支护形成整体受力,以利前方围岩稳定。

同时开挖爆破坚持多打眼、少装药、弱爆破,以降低对围岩的扰动。

初期支护的参数增强如下:(1)、钢拱架增设砂浆定位锚杆:φ25、@200cm、l=3米,每榀二环;(2)、增设超前小导管:φ42@40cm,纵向排距2m,l=3m,搭接长度1m;(3)、喷砼:厚度由26cm增为30cm。

施工工序调整如下:开挖ⅰ—支护1; 开挖ⅱ; 开挖ⅲ—支护3; 开挖ⅳ—支护4; 开挖ⅴ; 开挖ⅵ—支护6; 开挖ⅶ—支护7;施作仰拱ⅷ;铺设防水板ⅸ;二衬ⅹ。

在二、三台阶中增加ⅱ、ⅴ是为了对ⅲ、ⅳ、ⅵ、ⅶ开挖增加临空面,以减少对周边围岩的扰动,加强围岩的稳定性。

通过12m的施工验证,由双侧壁转换为三台阶法是成功的,围岩稳定,支护可行。

但钢拱架的连接钢板与水平基岩面不垂直,拱脚处理困难,受力效果较差,同时台阶高度较低,不利于机械施工,只能采用短台阶,工序较多,进度较为缓慢。

1.3、三台阶变更为台阶法施工施工至zk157+620里程,掌子面围岩为厚层页岩及灰岩,地下水不发育,围岩等级为iv级。

采用上下台阶法施工,将上台阶底部开挖到起拱线位置,同时适当增强超前支护与初期支护:(1)、格栅钢锁脚定位锚杆:每榀增加6根φ22、l=3.5米砂浆锚杆,对称布置;(2)、超前支护:φ25砂浆锚杆间距由40cm变更为30cm,纵向排距由3m变更为2m,l=4m,每环62根,保证开挖搭接长度1m。

台阶法施工爆破断面增大,岩体较坚硬,加之开挖面纵向离山顶危石越来越近,使爆破难度成倍增加。

故而加强对山顶危石进行专业化监控,进一步优化前期的爆破设计参数,采用多打眼、少装药,循环进尺严格控制在2m之内。

通过以上技术措施,顺利的通过了该洞口段的施工,安全、质量可控。

纵观此隧道的各种工序的转换,其优点为:根据围岩条件优化了施工方法,取消临时支护,节约了部分投资,加强了初期支护,确保隧道安全,适当的提高了施工进度,为后续施工提供便利条件。

但工序的多次转换,对现场管理、技术水平、操作工人都有较高的要求。

2、马鞍山隧道出口右线工法的转换马鞍山隧道出口右线(进洞里程yk157+695)采用双侧壁导坑法通过洞口段40m后,掌子面围岩逐渐变好。

通过对监控量测成果、掌子面围岩的评价分析,同时吸取左线工法转换的经验,决定变双侧壁导坑法为小的单侧壁施工:i部继续向前施工,iii、v部同步施工,后续再施工其他部分。

此法的优点为:(1)、有利于洞口双侧壁导坑法的延续,便于工序的顺利转换;(2)、在确保安全的情况下,iii、v部同时施工,有利于机械化施工,提高施工效率。

确保进入冬季后,减弱冬季寒冷天气的影响,可进行洞内较大规模施工。

(3)、单侧壁小导坑超前的开挖,起到揭示前方围岩的作用,为后续施工提供依据,同时超前小导坑开挖之后,释放了部分围岩应力,减轻了后续大断面的应力分配。

此法的缺点为:iii、v部合并施工,断面面积较大,对于相对较弱围岩,一次较多方量爆破,不利隧道安全。

实际效果验证,小单侧壁施工方法可行,围岩支护结构稳定。

i号小导坑施工至yk157+610后,围岩为中层灰岩,节理发育不良,围岩稳定性较好,并且此时埋深较深。

据此调整小单侧壁为台阶法施工:暂停i部开挖,加快iii与v部开挖支护,待与i部平齐后,自然变小单侧壁为台阶法,取消临时支护,同时为确保施工安全,增强超前支护,加固临空围岩。

3、井沟岭隧道进口左线工法的转换井沟岭隧道进口左线与马鞍山隧道出口右线情况近似,因此整个隧道工序的转化与之一样,只是相似围岩长度不同,所走里程不一。

4、井沟岭隧道进口右线工法转换井沟岭隧道进口右线(进洞里程yk158+330)采用双侧壁导坑法完成洞口v级加强段ⅰ部40米,ⅲ部20米。

ⅰ部里程为k158+370,洞身围岩依次为:碎石土(10米)——强分化页岩(9米)——弱风化灰质页岩(21米),围岩风化强度逐渐减弱,地下水不发育。

掌子面为弱风化页岩,水平层理,层状结构,岩层稳定性相对较好。

监控量测成果显示围岩沉降、收敛变形量小,趋于稳定时变形量不超过1cm,遂决定由yk158+370里程,把双侧壁导坑法转变为单侧壁导坑法,工序转化采用渐变形式:首先进行ⅰ部施工,循环进尺75cm,每立一榀i20b拱架,横向依次向隧道中线扩移20cm,前进8m后,临时支护拱架逐渐扩移至隧道中线位置,此时停止横移,i部以此断面面积向前推进。

然后进行iii部施工,当iii部开挖至如下图所示位置,在a部留2米岩柱,以稳定围岩。

在台阶处按50cm/榀架设i16钢支撑。

以后采取单侧壁导坑法开挖,逐步将双侧壁导坑法转换为单侧壁导坑法。

(双侧壁转换单侧壁平面示意图)此法的优点为:(1)、双侧壁导坑比较平稳的转换为大单侧壁法施工,相对于断面突变,有利减轻应力的过度集中,利于初期支护的稳定。

(2)、在渐变段及洞口加强段预留15m的保护立柱,有利于洞口大跨浅埋支护的稳定,利于洞口段的安全,利于冬季施工。

(3)、i部、iii部贯通之后,利于机械施工,便于机械掉头与缩短运距。

此法缺点为:渐变段施工,工法较复杂,施工质量要求高,对施工管理水平是个考验,因此选择此法需慎之又慎。

采用此法通过洞口段施工,根据对现场支护结构变形观察、围岩评价等,施工方法调整后措施得当,支护参数满足支护稳定要求,方法可行。

至yk158+540里程,采用与小单侧壁相同的方法,转换单侧壁为台阶法。

五、结语上述的工法各有利弊,故而进洞方案及洞内工序的转换需慎重选择,经论证成功的方案还必须高质量的完成。

这其中必不可少的是对不同地段的围岩情况、支护情况进行分析,确保安全顺利地通过大跨隧道洞口段浅埋段。

在实施过程中要始终坚持及时准确地进行监控量测、掌子面地质围岩评价等相关工作,充分利用和有效控制围岩变形,确保施工安全,提高施工效率,对隧道后续施工产生积极的作用。

参考文献:[1]jtg d70-2004《公路隧道设计规范》;[2]jtj042-94《公路隧道施工技术规范》;[3]丁建隆,浅埋大跨度隧道的合理施工方法[j],中国铁道科学, 2005, 26(4);[4]任尚强,大跨度隧道洞口浅埋段工法探讨及应用,地下空间与工程学报,vo.l4,2008年10月作者简介:刘邦胜,男,1983年生,本科,助理工程师。

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