公路土質(zhì)隧道的掘進(jìn)施工

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1、公路土質(zhì)隧道的掘進(jìn)施工摘要：本文以關(guān)中公路環(huán)線渭南界至玉山至太乙宮段工程f標(biāo)段中公路土質(zhì)隧道施工為研究對(duì)象，介紹了土質(zhì)隧道的掘進(jìn)方法及掘進(jìn)過(guò)程中應(yīng)注意的安全保證措施，為今后類似工程的施工提供了類比依據(jù)。關(guān)鍵詞：土質(zhì)隧道掘進(jìn)安全支護(hù)0引言隨著高等級(jí)公路的迅速發(fā)展，隧道的數(shù)量增加了，特別是在山區(qū)，穿越土質(zhì)地層的公路隧道越來(lái)越多，土質(zhì)公路隧道具有大跨徑、大斷面、扁平形狀以及防水等級(jí)高等特點(diǎn)，加之圍巖土的強(qiáng)度較低，開挖擾動(dòng)后變形大，自承能力差等特點(diǎn)，決定了土質(zhì)隧道工程施工時(shí)應(yīng)特別注意掘進(jìn)方法的選擇，并嚴(yán)格按施工

2、方法施工規(guī)范施工，以保證施工安全、質(zhì)量及工期要求。下面以我公司施工的關(guān)中公路環(huán)線渭南界至玉山至太乙宮段工程f標(biāo)段將軍嶺隧道為例加以說(shuō)明。1工程概況關(guān)中公路環(huán)線渭南界至玉山至太乙宮段工程設(shè)計(jì)為一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，我單位施工的f標(biāo)段工程起訖里程為k23+950～k25+188.146，全長(zhǎng)1.238km，主要施工項(xiàng)目為：路基土石方2.1萬(wàn)m3，雙孔鋼筋混凝土管涵1座，單線隧道即將軍嶺隧道1座。將軍嶺隧道是全線唯一的一座隧道，是全線控制性工程之一，全長(zhǎng)1000m，凈寬10.5m，凈高5m。主要圍巖級(jí)別為iv、v級(jí)圍

3、巖，為土質(zhì)圍巖隧道，隧道進(jìn)、出口段均屬淺埋、偏壓段，設(shè)計(jì)襯砌類型為復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，采用新奧法施工。2掘進(jìn)方法開挖中最重要的一點(diǎn)就是防塌，容易發(fā)生坍方的部位主要有：2.1隧道洞口：隧道洞口集埋深淺、石質(zhì)較差、受力結(jié)構(gòu)復(fù)雜等不利因素于一體，處理不當(dāng)極易發(fā)生坍方。2.2隧道拱腳：當(dāng)采用臺(tái)階法施工開挖下半斷面時(shí)，若拱腳支護(hù)不力，極易造成坍方。2.3隧道墻腳：當(dāng)進(jìn)行檢底施工時(shí)，措施不當(dāng)墻腳懸空時(shí)，致使邊墻失穩(wěn)而發(fā)生偏幫。2.4隧道拱部：地質(zhì)條件較差，拱部變形較大，支護(hù)強(qiáng)度不足時(shí)，易發(fā)生拱部坍塌。2.5隧道與隧道的

4、交叉部位，即主洞與支洞交叉的部位，也就是通常所說(shuō)的交叉三角區(qū)，如果處理不當(dāng)，支護(hù)不力，極易發(fā)生坍方。2.6在水平巖層或近似水平巖層中，拱部易發(fā)生掉頂；在垂直巖層或近似垂直巖層中，邊墻易發(fā)生偏幫。防止出現(xiàn)坍方的預(yù)防措施最主要的就是選擇合適的施工方法，針對(duì)本工程的實(shí)際地質(zhì)情況，將軍嶺隧道采用了如下的掘進(jìn)方法：本隧道為土質(zhì)圍巖隧道，采用機(jī)械開挖人工配合，側(cè)翻裝載機(jī)裝渣汽車出渣。提前在挖掘機(jī)上安裝鏟刀，加快工作效率，減少超挖。2.6.1ⅴ級(jí)圍巖正洞開挖。采用短臺(tái)階上下導(dǎo)坑，預(yù)留核心土環(huán)形開挖。開挖后立即進(jìn)行初噴

5、封閉圍巖，防止圍巖發(fā)生變形，同時(shí)開始量測(cè)，保證施工安全。開挖兩側(cè)弧形導(dǎo)坑，每次開挖長(zhǎng)度2～3榀拱架間距。在開挖時(shí)，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，接近拱架外輪廓與拱腳底部時(shí)采用人工開挖修整，禁止超挖。下導(dǎo)坑開挖采用跳槽馬口方式開挖，馬口長(zhǎng)短結(jié)合，每次不得超過(guò)3榀拱架距離，開挖后立即噴射砼封閉圍巖，加快初支施作。在上導(dǎo)坑開挖和下導(dǎo)開挖時(shí)，為避免發(fā)生拱腳向內(nèi)位移，必要時(shí)施作臨時(shí)仰拱，確保安全。施工工藝流程：超前小導(dǎo)管(大管棚)支護(hù)→開挖上部弧形導(dǎo)坑→初期支護(hù)→開挖左側(cè)弧形導(dǎo)坑→初期支護(hù)→開挖右側(cè)弧形導(dǎo)坑→初期支護(hù)→復(fù)

6、噴砼→開挖核心土→開挖仰拱→澆注仰拱砼→施做防水層→仰拱模筑襯砌→邊墻二次襯砌。2.6.2ⅳ級(jí)圍巖正洞開挖。ⅳ級(jí)圍巖施工采用正臺(tái)階預(yù)留核心土法開挖，臺(tái)階長(zhǎng)度8～20m。上臺(tái)階開挖采用機(jī)械開挖人工配合，每次開挖長(zhǎng)度2.0m。在上斷面開挖完成并檢查合格后，先噴射一層混凝土，鑿巖機(jī)成孔并安裝錨桿，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，安裝鋼拱架，然后復(fù)噴混凝土。下半斷面采用機(jī)械配合人工跳槽開挖。施工工藝流程：超前錨桿支護(hù)→開挖上斷面土方→上斷面初期支護(hù)→開挖下斷面土方→下斷面初期支護(hù)→澆注仰拱砼→施做防水層→二次模筑襯砌。2.6.3初

7、期支護(hù)。本標(biāo)段隧道初期支護(hù)包括φ22砂漿錨桿，工字鋼拱架，掛鋼筋網(wǎng)，噴射砼。初期支護(hù)緊跟開挖面，減少圍巖暴露時(shí)間，抑制變形，防止圍巖松馳剝落，確保施工安全。①砂漿錨桿施工，在初噴一層混凝土或架立鋼拱架后進(jìn)行，錨桿孔的位置和方向，按照設(shè)計(jì)文件要求定位，采用風(fēng)鉆鉆孔，孔徑較錨桿大15mm，鉆好后用高壓風(fēng)將錨桿孔沖洗干凈。錨桿使用前，必須按規(guī)定逐批檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的材料經(jīng)矯直，除銹，除油，方能使用。鉆孔作業(yè)必須按設(shè)計(jì)要求定出孔位，并做出標(biāo)記，以利于位置準(zhǔn)確，允許偏差為±50mm。成孔后，先利用注漿機(jī)往孔內(nèi)注入水

8、泥砂漿，然后迅速插入錨桿，水泥砂漿終凝后安設(shè)孔口墊板，終凝前不得任意敲擊錨桿。待終凝后按規(guī)范要求抽樣進(jìn)行錨桿抗拔試驗(yàn)。②鋼筋網(wǎng)安設(shè)。鋼筋網(wǎng)在系統(tǒng)錨桿施作后安設(shè)，鋼筋類型及網(wǎng)格間距按設(shè)計(jì)要求施作。鋼筋網(wǎng)與被支護(hù)巖面間隙約3cm，鋼筋網(wǎng)與鋼筋網(wǎng)連接處點(diǎn)焊在一起，使鋼筋網(wǎng)在噴射時(shí)不易晃動(dòng)。鋼筋網(wǎng)在洞外加工成片。③鋼拱架施工。本隧道全地段均設(shè)計(jì)鋼拱架支護(hù)，v級(jí)圍巖為i20a工字鋼，ⅳ級(jí)圍巖為i16工字鋼，工字鋼架在洞外按設(shè)計(jì)加工成型，洞內(nèi)安裝在初噴