浅谈小间距双线隧道设计与施工方法

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小间距隧道浅埋段进洞施工工法

小间距隧道浅埋段进洞施工工法

小间距隧道浅埋段进洞施工工法YNGF (2010)胡建全吕俊王春华沈家文张友培【中国云南路建集团股份公司云南建工水利水电建设有限公司】1 前言在高速公路进入山区后,由于受到路线走廊带内各种条件的制约,出现了连拱隧道、小间距隧道和浅埋、偏压隧道。

小间距隧道左、右幅相距较近,施工相互影响大,工程措施相对特殊。

尤其是小间距隧道浅埋段的施工常与浅埋、偏压问题交织在一起,更是隧道施工中的重点、难点。

因此,找到一种适合于小间距浅埋隧道安全进洞的施工工法至关重要。

我公司通过云南元武高速公路B7合同段波支隧道的施工实践,结合以往隧道的施工经验,在浅埋、偏压隧道的基础上总结提炼了本工法。

本工法通过了2010年度中国云南路建集团股份公司企业级工法评审,认为其关键技术总体达到了国内领先水平。

2 工法特点2.1 洞口及明洞开挖方量小,对地表的扰动少,能减少对地表生态环境和植被的破坏。

2.2 克服了小间距、浅埋、偏压、不良地质隧道安全进洞的难题,避免了因洞口大面积开挖诱发的山体滑坡,进洞安全。

2.3 可实现隧道的零开挖进洞。

2.4 适用于多种复杂的地质环境,在软弱围岩中应用更体现其优越性。

2.5 采用台阶分步法开挖,进洞后可根据地质条件灵活调整施工方法,加快施工进度。

3 适用范围本工法主要适用于洞口土质或围岩松散、破碎、偏压的不良地质隧道浅埋段,特别是≥0.75b(b为单洞隧道的开挖宽度)的小间距浅埋隧道的进洞施工。

4 工艺原理隧道开挖前通过砌筑套拱在洞口浅埋段隧道外缘打设一环纵向钢管,并通过钢管注浆加固围岩,提高围岩的自承载能力。

然后采用台阶分步法开挖洞室,并通过架设钢支撑、挂网喷锚形成柔性支护控制围岩变形,最终形成隧道结构。

5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程进洞施工一般按洞口及明洞开挖、边仰坡防护、截水沟施工、套拱施工、大管棚施工、明洞衬砌、开挖进洞、洞门施工、明洞回填等步骤完成,见图5.1 。

图5.1 施工工艺流程图5.2 施工操作要点 5.2.1 洞口及明洞开挖为避免洞口及明洞开挖造成周围环境的破坏,应结合设计方案和实地地形尽量减少洞口和明洞的开挖。

公路隧道工程中的小净距隧道施工技术

公路隧道工程中的小净距隧道施工技术

公路隧道工程中的小净距隧道施工技术摘要:小净距隧道是一种新型的隧道结构,具有边坡规模小、展线自由度高、成本低等优点。

这种隧道结构的净距较小,可以有效地缩减隧道所占用的土地面积,适合在山区等用地有限的地区进行建设。

随着公路建设的不断发展和完善,隧道结构也在不断地探索和改进。

小净距隧道作为一种新型的隧道结构,将为公路建设带来更加创新和高效的解决方案。

关键词:公路;隧道工程;小净距隧道;施工技术小净距隧道是一种相邻隧道之间的最小净距不能满足设计规范的隧道工程。

此类隧道工程施工难度大,工程造价高。

因此,研究和实践小净距隧道施工技术,可以提高施工质量,降低施工难度,降低工程成本。

小净距隧道在交通工程中的应用也有着广阔的前景。

这种类型的隧道工程可以有效解决城市交通拥堵问题,提高道路通行能力,改善城市交通环境。

此外,小间距隧道还可以广泛应用于水利、矿山、地铁等领域,为这些行业的发展提供有力支撑。

进一步发展小净距隧道在交通工程中的应用,将为城市交通发展提供新的支撑,促进交通发展。

1概述小净距隧道施工技术是一种能够提高隧道施工效率、降低成本的技术,其应用带动了公路行业的快速发展。

该技术在施工过程中不需要使用大量的支撑结构,从而减少了施工时间和成本。

同时,小净距隧道的施工技术在保证隧道结构稳定性的同时,还可以提高施工效率,提高隧道施工质量。

2小净距隧道的设计首先,隧道入口位于强风区,围岩风化严重,相对脆弱。

同时,它们之间夹着一层土,覆盖层相对较弱,使土壤难以拱起。

这给隧道建设带来了重大挑战。

为了解决这个问题,我们可以采取施工方法和逆向施工方法相结合的方法。

这种方法可以提高隧道支护的强度和稳定性,从而保证施工的顺利进行。

其次,在设计小净距隧道时,需要考虑地质条件、施工条件、断面尺寸、地下水分布等。

这是因为隧道施工需要考虑各种因素的综合影响,以确保隧道的安全稳定。

在设计过程中,我们采用了相应公路隧道工程技术标准的要求,确定了隧道断面的设计方案。

高速公路小净距隧道设计和施工方法探讨

高速公路小净距隧道设计和施工方法探讨

高速公路小净距隧道设计和施工方法探讨摘要:随着经济的发展,国家基础设施建设不断加快。

公路作为国家经济发展的枢纽,其建设质量和后期运营安全至关重要。

然而,在公路工程建设中,隧道又是其重要的一个环节,公路隧道小净距是和设计、施工有着密切联系性的问题。

在本篇文章中,主要分析公路隧道修建的小净距问题,将工程当成实施背景,全面总结了小净距公路隧道建设的研究现状。

关键词:小净距公路隧道;设计方法;施工方法前言:在高速公路隧道建设期间,小净距隧道是一项特殊类型的隧道布置形式,其得到了十分广泛的应用。

随着诸多小净距隧道的修建,设计、施工单位加强了工程有关技术的研究力度。

这些研究成果及时总结了近些年工程的成功案例和失败案例,有效改变了小净距隧道修建初期理论远远滞后于实践的局面[1]。

然而,有关于小净距隧道的技术问题依旧处于理论和实践检验阶段,尚未形成统一的结论,关键技术研究有待加强。

本文主要论述小净距隧道施工的特殊性和复杂性,结合设计的重点提出具体的建设方案,设计、施工有着密切联系性的问题。

全面总结小净距隧道建设的研究现状。

1对于小净距隧道工程建设期间安全问题的分析虽然小净距隧道在短时间内得到了良好的发展,但有关小净距隧道一些问题研究力度仍处于较弱的现象,当没有解决这些问题时,必定会限制其整体发展。

在小净距遂道选型过程中,与分离式隧道、连拱隧道两种类型的隧道型式相比较来看,小净距隧道与公路选线受到限制的情况相适应,能够有效的解决路线选线问题,所以应当进一步开展小净距隧道建设研究力度,同时,不同地质条件下的小净距隧道施工标准和质量检验技术也必须符合要求。

1.1塌方所谓塌方,主要是指在小净距隧道施工期间,受到地压作用力的影响,使得围岩受损发生裂缝现象,岩石以及泥土出现了大规模的坍落问题。

通过研究得出,隧道工程的施工环境以及施工条件和地面上相比较而言要复杂许多,面临的隐患较大。

产生塌方的原因表现为两种,第一种是在隧道施工采用暗挖法的时候产生塌方,表现为洞内塌方和冒顶,不过,无论是产生哪种类型的塌方,均会威胁到人员自身的安全性,一般来讲,在铁路、公路隧道中经常出现该种塌方。

小间距隧道施工技术浅析

小间距隧道施工技术浅析

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陈 伯 宪
( 中交第 四航 务工 程局一 公司 ,广 东 广 州 5 0 0 1 5 0) 摘 要 :文帝主要介绍广东两部沿海高速公路珠 海段第 j合 同段大尖岭隧道施工技术和 l : 法。施T 中顺利地解决

了隧道线间距小 、 洞口段浅埋偏压严重等技术难题,在质量、安全 、 经济等方面都取得了较好的效果
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第 6期
总第 16期 4
小 间距隧道施工技术 浅析
II f u a e to fCo sa p e sHi h y i h s f I o Zh h i c i n o S atl Ex r s g wa t ewe t Gu n d n r v n e Du i g t e c n tu t n o t e n o a g o gP o i c . rn o s r c i f h h o
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图 1 大尖岭隧道广珠 东端左 右线洞 口位置关 系图
隧道位处珠海丘 陵 ,由花岗岩构成 的山体经 长期风 化剥蚀而成丘 陵地貌 ,地层 白上而 F 依次分为坡积亚粘土 层 、残积粘 土层 、l 风化花 岗岩 、强风化花 岗岩 、弱 风化 伞 花 岗岩及微 风化 花岗岩 。隧道洞身 罔岩为燕 I三期微 风化 I I 花 岗岩 ,r 两端洞 口依次 为 Ⅱ~Ⅳ级同岩 。隧道 区内地表 u J

小净距隧道施工要点

小净距隧道施工要点

小净距隧道施工要点山区高速公路选线时上、下行隧道往往受地形限制,使得两相邻隧道的最小净距不能满足设计规范的要求。

在此情况下,福建省近年来较流行的隧道结构形式为单线双洞连拱隧道。

由于连拱隧道的工程造价、施工难度、施工周期均比双线双洞隧道大得多,为此,在工程实践中衍生出一种新的结构形式小净距隧道。

小净距隧道双洞的中夹岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间,一般小于1. 5 倍隧道开挖断面的宽度。

开挖及施工顺序隧道开挖要根据围岩情况、施工能力、施工机具配置、工序转换等多方面因素加以考虑,保障施工的安全,保障施工进度。

对于小净距隧道来说,由于双洞之间的相互影响,两隧道工作面必须要错开一段距离,才能尽量减少相互之间的扰动影响。

先行洞根据围岩情况一般超前12倍洞径。

其断面的开挖方式,需要根据围岩的实际情况具体选用最安全、经济的方法。

对于岩性较差的Ⅵ、Ⅴ级围岩一般采用单或双侧壁导坑法,开挖前应进行围岩超前预加固和地表加固;对于Ⅳ级围岩推荐采用上下台阶与正、反向单侧壁导洞组合的开挖方法,先行洞采用工序较为简单的上下台阶法,后行洞要首先加固中夹岩,利用侧壁临时支护,减少后行洞开挖对中夹岩的扰动;对于岩性较好的Ⅲ级以上围岩可采用超前导坑预留爆层法。

钻爆技术小净距隧道钻爆施工质量直接关系到隧道施工的成败,钻爆作业应监测围岩爆破扰动深度、爆破震动对周边及中夹岩柱的破坏程度,对爆破震动加以控制,以利中夹岩柱的稳定。

小净距隧道由于中夹岩柱的宽度较小,后开挖隧道的爆破振动对先开挖隧道会产生较大影响,应将先开挖隧道衬砌处的振动速度控制在15cm/s 以内,并以此作为后开挖隧道各段爆破药量的计算依据。

为避免震动波的叠加,必须采用微差控制爆破,各段起爆时间应根据震动测试确定,或按经验值200ms为宜。

对于Ⅳ级以下围岩地段的施工采用预裂爆破作业,对于Ⅲ级以上围岩地段的施工采用光面爆破作业。

预裂爆破和光面爆破要根据围岩特征和工程类比经验或施工规范,合理地选择周边眼间距、周边眼的最小抵抗线及相对距离装药集中度等参数。

双洞小净距隧道施工技术探讨

双洞小净距隧道施工技术探讨
双洞小 净距 隧道施工 技术探讨
芮 元
( 西安 市地 下铁道有限责任公 司, 陕西 西安 7 1 0 0 1 8 ) 摘 要: 小净距隧道是介 于普通分 离式隧道 与连拱隧道的一种结构型式 , 在现行规 范 中, 虽有小净距隧道设计 、 施工条款 , 但 由于该 类型隧道的复杂性和特殊性 , 现场 实际应用不 多, 施 工经验积 累不 够。本 文结合 工程 实例介 绍了小净距 隧道 开挖顺序和 围岩 支护加 固方 式, 以及 中夹岩加 固、 监控量测等关键 工序 , 对小净距隧道施 工技术作 了初步探讨。 关键词 : 小净距 隧道 ; 开挖顺序 ; 中夹岩 ; 施 工监控
1概 述 6 . 5钢筋 网、 2 2普通砂浆锚杆 、 R 2 5 N中空注浆锚杆、 I 1 4 、 I 1 8工字 受地形 、 路线制约 , 隧道施工往往不得不修建 间距较小的 2 孔或多 钢和钢格栅支撑等 , 根据围岩类别分别设置。 超前小导管支护首Y e Y P  ̄ 4: ' 孔隧道 。 在此 隋况下, 目前主要采用连拱隧道及小净距隧道等特殊结构 子面进行 了预加 固, 开挖后及时初喷 , 减少围岩暴露时间 , 控制 围岩变 型式 。但连拱隧道存在如下缺点 : ( 1 ) 由于开挖 总断面较大 、 扁平率较 形 , 防止围岩短期内的松弛。 初期支护锚杆 , 钢架施工紧跟掌子面, 做到 低、 施工较复杂 , 施工中极易产生塌方 , 施工期间的安全 陛风险大 ; ( 2 ) 及时闭合, 确保施工安全。 由于结构构造复杂 , 中墙顶部连接处建成后容易渗漏水 ; ( 3 ) 衬砌易出 3 . 5 二次衬砌 。/ J 锻 的二次衬砌混凝 土浇注采用 H B T 3 0地泵 , 现裂缝 , 破坏结构整体 , 安全陛较差 ; 而小净距隧道 比连拱隧道施工工 混凝土由拌合站集中搅拌 , 混凝土输送车运输 , 输送泵 、 输送管直接人 艺简单 , 造价低, 施工安全『 生 容易得到保证。 模, 附着式振捣器振捣 , 每次灌注长度 1 2 m。当初支变形量稳定后方可 2 工程概 况 二衬施工, 采用全断面衬砌台车灌注边墙、 拱圈混凝土。 钢筋砼段, 待防 武隆隧道位于重庆市东南部武隆县境 内,全长 4 8 8 <1 4 m,净宽 水板施工完后再进行钢筋绑扎施工 , 施工中注意对防护板的防护。 混凝 1 0 . 5 m, 净高 7 . 0 0 m; 属于双线特长隧道。 地质勘察资料表明, 隧址属沉积 土施工缝必须与切线方向垂直 , 灌注混凝土前要将混凝土连接处凿毛、 岩 区, 围岩 以泥岩 、 灰岩为主 , 岩层构造节理较发育 , 以陡倾角节理为 清洗, 混凝土必须密实无蜂窝麻面。 主, 节理间距 1 ~2 m, 多密闭或微张 , 局部呈张开状, 延伸性好 。围岩主 3 . 6中夹岩加固。 3 . 6 . 1 钢支撑施工。 Ⅳ、 V级等较软弱围岩中夹岩侧 要为 Ⅱ 级、 Ⅲ级 、 Ⅳ级 、 V级 。 开挖完成后 , 立即对该段围岩进行刚性支护加 固, 承受隧道施工期间可 隧道 出口左线小净距长 5 8 6 . 1 4 m,其 中 x x ( 路基设计线 间距 能出现的荷载 。3 6 . . 2 超前小导管和中空锚杆注浆。掌子面超前注浆和 6 < = L > 1 0 m ) 2 7 3 . 1 4 m , X F( 路基设计线 间距 1 0 < = L > 2 5 m ) 3 1 3 m; 隧道 出 R 2 5 N中空注浆锚杆不仅能够对Ⅳ、V级围岩起到预加固和加 固作用, 口右线 小净距长 5 4 4 . 4 m,其 中 x X ( 路基设 计线 间距 6 < = L > 1 0 m ) 同时也为中岩柱的稳定, 起到预加 固作用。 3 . 6 . 3 对拉锚杆。 保证中岩柱 2 6 7 . 4 m , X F( 路基设计线间距 1 0 < = L > 2 5 m ) 2 7 7 m 。出口间距 6 m 。 稳定, 设计采用 中 2 5 螺纹钢筋作为对拉锚杆 , 张拉设备采用穿心式单 3小 净距 隧 道开挖 及 工法 作用千斤顶 , 预张拉力为 5 0 k N。其固定端和张拉端沿纵向间隔布设 , 3 . 1 I I 、 1 I 级围岩施工方法 。 / 】 、 净距段 Ⅱ、 Ⅲ级围岩超前洞采用全断 避免局部压应力集中现象产生。 对拉锚杆 面法施工 , 后续洞采用导坑法施工。施工顺序如下 : 超前洞全断面开挖 , 锚固需在压力表指针稳定时进行。施加预拉力时边张拉 、 边拧紧锚具, 超前洞拱 、 墙初期支护及 中夹岩加固 , 超前洞拱墙浇注 ; 后续洞上导坑 施加初始预应力的相应油压值一般为设计油压的 1 0 %,并作为钢筋伸 开挖 , 后续洞拱部初期支护 ; 后续洞 中夹岩对侧下导坑开挖 , 后续洞 中 长量的起算点。预拉力张拉质量采用双控法,油压值误差小于等于 ± 夹岩对侧下导坑初期支护; 后续洞 中夹岩侧下导坑开挖, 后续洞 中夹岩 2 %, 伸长量误差小于等于 ± 5 %( 量测伸长率时, 参照点禁止采用垫板) 。 侧下导坑初期支护 ; 后续洞拱墙衬砌 。 3 . 7监控量测 。监控量测人员根据每天数据绘制位移 一时间 曲线 3 . 2 I V、 V级围岩施工方法。 小净距段 I v 、 V级日岩超前洞采用环型 图。当位移趋于平缓时, 通过数据处理, 推算其变化规律和最终位移 ; 当 导坑法施工 , 后续洞采用单侧壁导坑法施工。开挖顺序如下: 超前洞施 位移急骤增长时 , 表明围岩和支护结构 已处于不稳定状态 , 必须停 止开 工: 上断面开挖 , 上断面初期支护 , 边墙马 口跳槽 开挖 , 中夹岩注浆加 挖。通过量测数据分析处理 , 可以判断围岩和支护系统是否稳定, 掌握 固, 边墙初期支护 , 核心土及仰拱开挖 , 仰拱浇注, 拱墙浇注。后续洞侧 围岩稳定 I 生 变化规律 , 优化设计参数, 确定二次衬砌施作时间。 4 结论 ‘ 壁导坑施工: 中夹岩侧上导坑开挖 , 进尺 0 . 5 m。 上导坑初支 、 安设上段中

盾构隧道双线相向施工方案

盾构隧道双线相向施工方案

盾构隧道双线相向施工方案1. 引言隧道是城市交通建设中重要的交通基础设施,而盾构隧道作为一种常用的隧道施工方法,已经在许多城市的地铁建设中得到广泛应用。

盾构隧道的施工方案是保证施工进度和质量的关键,尤其在需要双线相向施工的情况下,施工方案的制定显得尤为重要。

本文将探讨盾构隧道双线相向施工的方案并给出相应的建议。

2. 施工准备工作在盾构隧道双线相向施工之前,需要进行一系列的准备工作。

首先,需要对施工现场进行环境调查与勘测,了解地质情况、地下水位等基本信息。

其次,需要编制详细的施工图纸和方案,明确施工顺序和方法。

同时,还需准备相应的施工设备和材料,以确保施工进度和质量。

3. 施工方法与步骤盾构隧道双线相向施工需要明确施工的方法和步骤。

下面是一种常用的施工方法:3.1 隧道掘进首先进行隧道掘进。

盾构机从起点出发,沿着设计线路进行掘进工作。

双线隧道的施工要求相向进行,因此需要在同一个施工阵地上同时进行掘进。

3.2 支护与预注浆在隧道掘进的同时,需要对隧道进行支护。

常用的支护方式有钢支撑、喷射混凝土等。

同时,对隧道的围岩进行预注浆处理,提高围岩的稳定性。

3.3 安装预制段隧道掘进至一定距离后,需要进行预制段的安装。

预制段是指在地面上制造好的隧道段,通过盾构机将其运入隧道并进行安装。

双线相向施工要求同时安装两条线路的预制段,因此需要协调好预制段的供应和安装工作。

3.4 接头施工预制段安装完成后,需要进行接头的施工。

接头施工是将两个预制段连接在一起,形成完整的隧道结构。

在双线相向施工中,需要同时进行两个方向的接头施工,并确保接头的质量和密封性。

3.5 后续工作隧道的主体结构完成后,还需进行一系列的后续工作。

包括管线安装、隧道内部装修、通风设备安装等。

这些工作需要与盾构隧道的施工进度进行协调,以保证施工质量和进度。

4. 安全管理在盾构隧道双线相向施工过程中,安全管理是至关重要的。

施工单位应制定详细的安全管理方案,明确施工人员的职责和安全要求。

小净距隧道施工方案(独立双洞)_secret

小净距隧道施工方案(独立双洞)_secret

XXX隧道施工方案一、编制说明(一)编制依据1.XXX至XXX高速公路XXX至XXX段业主招标文件和两阶段施工设计图。

2.根据我公司《施工技术管理细则》中关于编制实施性施工组织设计的有关要求。

3.参与施工人员的技术状况、机构组成、机械设备、检测装置等安排。

4.根据现场调查的有关资料(当地水文、气象、民俗、交通、材料供应、水源、场地情况)。

5.建设单位提供的招标图纸以及招标期间招标单位与投标单位所有来往的函件及补遗资料;我单位积累的成熟技术、科技成果、施工工法以及多年来从事同类工程的施工经验;我单位可调用到本工程的各类资料。

6.采用的施工规范、标准主要有:《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)《公路工程地质勘测规范》(JTJ 064—98)《公路隧道施工技术规范》(JTG F60—2009)《公路隧道施工技术细则》(JTG/T F60—2009)等。

(二)编制原则a安全第一的原则施工方案的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。

在安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。

b 优质高效原则加强领导,强化管理,优质高效。

根据所明确的质量目标,贯彻执行ISO9000质量体系标准,积极推广、使用“四新”技术,确保创优规划和质量目标的实现。

施工中加强标准化管理,控制成本,降低工程造价。

c方案优化的原则科学组织,合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南,在施工组织设计编制中,对隧道开挖、建筑物保护、排水防护等关键工序进行多种施工方案的综合比选,在技术可行的前提下,择优选用最佳方案。

d确保工期的原则根据总工期要求,编制科学的、合理的、周密的施工方案,采用信息化技术,合理安排工程进度,实行网络控制,搞好工序衔接,实施进度监控,确保实现工期目标,满足业主要求。

e 科学配置的原则在施工方案中实行科学配置,选派有浅埋隧道施工经验的管理人员,选择专业化施工队伍,投入高效先进的施工设备,确保流动资金的周围使用,并做到专款专用。

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浅谈小间距双线隧道设计与施工方法
摘要本文主要通過对浅埋、偏压、小间距隧道中间岩柱的稳定性进行分析,设计采用步距控制、爆破振速控制、中间岩柱加固、支护结构加强及监控量测五种手段来保障小间距隧道施工过程中中间岩柱的稳定性,以确保隧道在施工过程中顺利实施。

关键词浅埋;偏压;矿山法;双线隧道;小间距;中间岩柱;稳定性
前言
目前,在隧道矿山法施工中小净距隧道的工程越来越多,这种小净距隧道比普通隧道通常采用的间距还要小的一种特殊隧道结构形式。

随着铁路建设向城市山区的逐步延伸,项目的地形和地质条件越来越复杂,超小净距双洞隧道作为一种新出现的隧道结构形式,对超小净距隧道设计和施工进行研究就显得十分必要。

根据大量已建成的小净距隧道的经验和国内相关的科研成果,鉴于山岭区铁路隧道建设面临的复杂地形和地质情况,在路线布线过程中有时仍不可避免地出现隧道间距比普通小净距隧道还要小的情况,通过设计采用步距控制、爆破振速控制、中间岩柱加固、支护结构加强及监控量测五种手段来保障小间距隧道施工过程中中间岩柱的稳定性并对其进行探讨和分析评价。

1 项目概况
新建赣州至深圳客运专线牛角窝隧道与新建广州至惠州北车站联络线牛角窝隧道并行,正线隧道为时速350km的双线无砟轨道隧道,线间距5.0m,与联络线牛角窝隧道同步施工。

赣深客运铁路牛角窝隧道右线线路中线与广汕铁路惠州北上行联络线线间距为14~14.5m,两隧道轨面标高接近水平。

施工过程中建议从进口先行施工赣深客运铁路牛角窝隧道,再行施工联络线隧道[1]。

本隧道根据地质资料显示,隧道围岩为全~弱风化燕山期花岗岩,围岩分级为Ⅳ~Ⅴ级。

地形地貌显示该隧道属丘陵区,总体地势为中间高两端低,中部地势陡峭,两侧稍缓和;区内最高海拔为130m,相对高差为40~100m,隧道最大埋深约为40.0m,屬于浅埋隧道,根据地形资料显示,牛角窝隧道出口、联络线牛角窝隧道进口偏压。

沟谷内多发育溪流,山坡及山间谷地植被较发育。

为确保施工安全,对该项目小间距双线隧道设计过程中采取合理工程措施来保障隧道施工过程中中间岩柱的稳定性进行探讨及分析评价。

2 工程措施
2.1 步距控制
先行隧道掌子面超前后序施工隧道掌子面施工里程不得小于30m,后序施工隧道掌子面距离先行隧道二次衬砌施工里程不得小于20m。

(1)小间距隧道Ⅳ级围岩地段采用三台阶法施工工法,布局控制平面图如图1所示:
(2)小间距隧道Ⅴ级围岩地段采用六步CD法施工工法,布局控制平面图如图2所示:
2.2 爆破振速控制
在隧道开挖过程中应用最为广泛的矿山法在多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖,而且在施工过程中不可避免地遇到爆破产生的动荷载,特别是在一些间距很小的较大开挖断面隧道。

因此,减小周边控制爆破的影响对于维护既有隧道及围岩的稳定性是十分重要[2]。

小间距隧道爆破震动对既有隧道的影响与天然地震动相比非常相似。

爆破震动对建筑物的破坏程度以振动速度为衡量标准。

按《爆破安全规程》规定,既有隧道允许的振动速度为小于10~20cm/s,而长江水利水电研究院建议的安全爆破震动速度规定如下(表1)。

通过探讨及分析得出该隧道爆破振速所需控制的结论:
为减小后行隧道开挖对先行隧道的影响,后行隧道爆破开挖时先行隧道洞壁单点震动速度应控制在5cm/s之内。

左右两个隧道掌子面前后作业时,应错开钻爆作业时间,同时在爆破作业时,增加毫秒雷管的起爆段数,减少振动波叠加,控制震速;同时采用周边眼预切缝减震爆破措施,与预裂爆破的原理相似,在隧道周边采用密集钻孔间隔装药(两个装药孔中间的孔不装药,为空孔,主要起切缝导向的作用)预先切割缝的控制爆破技术。

根据工程实践,密集导向空孔形成的切割缝可以将缝内爆破震动速度大幅降低。

另外,在后行隧道爆破开挖前,先行隧道应进行二次衬砌支护,形成封闭结构,并可考虑对先行隧道迎爆侧二次衬砌结构进行加强处理及对两隧道间岩层采取必要的超前支护和地层加固等保护措施,有利于减小爆破震动产生的影响,确保先行隧道迎爆侧不会出现破坏[3]。

2.3 中间岩柱加固
(1)Ⅳ级围岩两隧道中间岩柱加固采用φ25对拉预应力锚杆,长4.5m,锚杆间距环*纵=1.0m*1.0m,梅花形布置,锚杆尾端均应配垫板、螺母。

从仰拱填充面向上5.0m范围内对中夹岩打设5根φ25对拉预应力锚杆,环向间距1.0m、纵向间距1.0m,并采取1:1 水泥浆注浆固结中夹岩。

φ25中空
对拉预应力锚杆长度宜为露出中夹岩两端初支表面20cm,先行洞在对拉锚杆注浆后进行初次张拉,后行洞开挖暴露锚杆端部时,对锚杆进行张拉锚固。

对拉锚杆施做工艺:φ25对拉锚杆采用风钻直接从左洞打入右洞→清孔→安装锚杆(两端以露出设计初支面20cm左右为宜)→安装止浆塞→注浆(浆液溢出孔口)→顶紧止浆塞→安装锚垫板及螺母→采用扭力扳手实施初应力(以锚垫板与初支面密贴为止)→右洞开挖(露出锚杆尾部)→初喷岩面→安装钢筋网片→安装锚垫板及螺母→张拉(采用扭力扳手张拉至设计值50~80KN)。

Ⅳ级围岩两隧道中间岩柱加固示意如图3所示:
(2)Ⅴ级围岩两隧道中间岩柱加固采用φ50小导管注浆预加固,小导管长5.0m,环向间距0.5m,纵向间距1m设置。

Ⅴ级围岩两隧道中间岩柱加固示意如图4所示:
2.4 支护结构加强
Ⅳ级围岩小间距段采用Ⅳ型小间距加强复合式衬砌,初期支护全环采用I20a 型钢钢架、间距0.8m/榀,二次衬砌采用C35钢筋混凝土,拱墙厚度45cm;Ⅴ级围岩小间距段采用Ⅴ型小间距加强复合式衬砌,初期支护全环采用HW175型钢钢架、间距0.5m/榀,二次衬砌采用C35钢筋混凝土,拱墙厚度55cm。

2.5 监控量测
监控量测在小间距隧道中起着至关重要的作用,只有通过监控量测反馈的信息,才能确定隧道施工方案的可行性,从而更好地指导隧道的施工。

在本隧道施工过程中,主要进行地表下沉、拱顶下沉、周边收敛、爆破震动波速、钢筋内力、锚杆内力及洞内围岩观测等进行监控量测,及时反馈量测信息,综合分析围岩变化及支护受力,为方案的调整和优化提出切实可靠的依据。

钢架、锚杆内力监测设备预埋方式见图5。

另外,施工过程中加强对本隧道的安全监测及隧道围岩的监控量测工作,发现问题应及时上报并处理,确保施工质量及运营安全[4-6]。

3 结束语
本文牛角窝隧道及联络线牛角窝隧道作为小间距隧道,施工过程更是施工工艺复杂,施工难度极大,因此需经过精心组织设计施工方案,积极探索,以保证隧道施工过程中初支及二衬结构的稳定性,便于顺利完成施工任务。

关键技术加强措施上主要为步距控制、爆破振速控制、中间岩柱加固、支护结构加强、监控量测等。

施工过程中应充分做好先行隧道内的监控量测工作,重点对迎爆侧水平方向速度、位移进行监控,通过监测分析结果,合理调整开挖方法、爆破参数及起爆
方式,确保先行隧道安全。

参考文献
[1] TB10003-2005.路隧道设计规范[S].北京:中国铁道出版社,2005.
[2] Q/CR 9218-2015.铁路隧道监控量测技术规程[S].北京:中国铁道出版社,2015.
[3] 张力.预应力锚索结合全黏结锚杆在髙边坡处理中应用[J].铁道建筑技术,2014,(4):99-102.
[4] GB 6722—86爆破安全规程[S].北京:冶金工业出版社,1986.
[5] 齐景狱.隧道爆破现代技术[M].北京:中国铁道出版社,1999:98.
[6] 钟世航. 浅埋超小净距并行隧道——招宝山隧道的设计与施工[C].中国岩石力学与工程学会.海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会.北京:岩石力学与工程学报,1999:77-79.。

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