淺談隧道軟弱圍巖快速施工技術(shù)

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1、淺談隧道軟弱圍巖快速施工技術(shù)中鐵十一局四公司袁中華摘要：本文通過(guò)對(duì)琯頭嶺隧道進(jìn)口軟弱圍巖的施工，總結(jié)了軟弱圍巖快速施工經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：隧道軟弱圍巖施工技術(shù)軟弱圍巖的施工特別是在地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道，往往會(huì)給整個(gè)工程的工期帶來(lái)較大影響，甚至影響著工程的質(zhì)量及施工安全，現(xiàn)總結(jié)琯頭嶺隧道軟弱圍巖的施工經(jīng)驗(yàn)，供其他同類(lèi)地質(zhì)條件隧道參考一、工程概況1、基本情況：溫?？瓦\(yùn)專(zhuān)線琯頭嶺隧道為全線重點(diǎn)工程，隧道全長(zhǎng)4103米，我部施工進(jìn)口段1435米，其中568米為Ⅴ級(jí)圍巖全風(fēng)化土，468米為Ⅳ級(jí)強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r且局部夾帶全風(fēng)化土，軟弱

2、圍巖占施工段的72.2%，2、工程地質(zhì)情況隧道穿越剝蝕低山～丘陵區(qū)，緊鄰海積平原，山體植被發(fā)育，主要地層為上侏羅統(tǒng)南園組火山巖。淺灰色流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r及凝灰?guī)r，施工段內(nèi)有四個(gè)斷層帶貫穿其中，在斷層溝谷及其附近，巖體破碎、節(jié)理裂隙及劈理發(fā)育，斷層破碎帶及節(jié)理裂隙、劈理富水性好，地下水主要為構(gòu)造裂隙水，接受大氣降水及地表水的下滲補(bǔ)給，水量豐富。本區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育，規(guī)模較大的沖溝均有地下水出露，并形成小溪。二、施工方法一）、洞口段施工由于洞口段圍巖覆蓋層薄、且為全風(fēng)化的土，開(kāi)挖后不能形成自然拱，易

3、造成坍塌。開(kāi)挖前對(duì)邊仰坡進(jìn)行修整，掛網(wǎng)噴錨加固，并對(duì)圍巖采用20米超前管棚注漿預(yù)支護(hù)。二）、正洞段施工1、Ⅴ級(jí)圍巖全風(fēng)化土段施工開(kāi)挖方法采用三臺(tái)階預(yù)留核心法，中下臺(tái)階分左右側(cè)并錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖，仰拱及時(shí)跟進(jìn)形成閉合環(huán)，三臺(tái)階采用超短臺(tái)階。開(kāi)挖機(jī)械采用挖掘機(jī)，對(duì)局部利用風(fēng)鎬及人工進(jìn)行修整。為保證機(jī)械開(kāi)挖的最大功效，及考慮到施工安全，對(duì)設(shè)計(jì)的三臺(tái)階尺寸進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)?shù)脑黾由现信_(tái)階的高度，使挖掘機(jī)操作方便。施工中嚴(yán)格遵循短進(jìn)尺、禁爆破、快支護(hù)、勤量測(cè)、緊襯砌、早閉合。a、開(kāi)挖Ⅰ部：Ⅰ部是整個(gè)施工循環(huán)最為關(guān)鍵的部位，直接影響到

4、下序工程是否能正常進(jìn)行。施工掘進(jìn)前務(wù)必嚴(yán)格做好超前小導(dǎo)管支護(hù)，每次進(jìn)尺根據(jù)圍巖情況及地下水情況而定，一般開(kāi)挖一榀到兩榀拱架長(zhǎng)度（80cm—160cm）。設(shè)計(jì)采用4.5m的φ42超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)，3.2米(四榀拱架)施作一環(huán)，考慮到4.5米的小導(dǎo)管施工外插角不易控制，施工至搭接位置時(shí),漂移距離大,預(yù)支護(hù)效果差,且引起超挖量大,且工程用的無(wú)縫鋼管長(zhǎng)度一般為6m，在材料的加工上浪費(fèi)很大,所以改為3m，每?jī)砷凹埽?60cm）施作一環(huán)。開(kāi)挖后及時(shí)速?lài)?cm的混凝土封閉拱頂，抑制開(kāi)挖后土體風(fēng)化變形，初噴后立即進(jìn)行拱架的安

5、裝安裝鋼架，考慮到施工誤差及沉降，鋼架的在制作上必須進(jìn)行放大，以滿足變形及施工誤差。為減小拱架的下沉，在開(kāi)挖拱腳位置時(shí)，應(yīng)盡量減少超挖，對(duì)拱腳部位進(jìn)行夯實(shí)，并用木板墊住拱腳。拱架安裝定位好后，除進(jìn)行系統(tǒng)錨桿的施工，還必須進(jìn)行鎖腳的施工，鎖腳采用鎖腳鋼管，鎖腳鋼管可以抑制拱架的下沉。開(kāi)挖Ⅰ部時(shí)預(yù)留核心土，核心土從施工上可作為Ⅰ部安裝拱架的工作平臺(tái)，從力學(xué)上可以減小掌子面的臨空面，提高開(kāi)挖后圍巖自穩(wěn)能力，及對(duì)拱腳基礎(chǔ)反壓，穩(wěn)固基礎(chǔ)。當(dāng)開(kāi)挖縱深超過(guò)機(jī)械可操作范圍時(shí)，挖除無(wú)作用的部分核心土，并對(duì)中下臺(tái)階拉中槽，下臺(tái)階中

6、槽不用太寬，滿足機(jī)械上下即可，中臺(tái)階的中槽不宜太寬，必須保證馬口寬度在1.2米以上且不影響機(jī)械對(duì)Ⅰ部的開(kāi)挖。中槽與核心土順接，在Ⅰ部繼續(xù)向前開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)盡量不破壞中臺(tái)階的馬口。b、開(kāi)挖Ⅱ、Ⅲ部：當(dāng)拉中臺(tái)階的中槽時(shí),Ⅰ部的部分拱架落于中臺(tái)階的馬口上,如繼續(xù)向前開(kāi)挖，馬口長(zhǎng)度增大，落于馬口上Ⅰ部拱架增多，馬口的作用減小，安全存在隱患，所以在進(jìn)行Ⅰ部開(kāi)挖的同時(shí)進(jìn)行Ⅱ、Ⅲ部的開(kāi)挖，為防止掉拱，Ⅱ、Ⅲ部錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖，確保Ⅰ部的拱架左右拱腳不同時(shí)處于懸空狀態(tài)。開(kāi)挖順序：開(kāi)挖Ⅰ部一榀拱架長(zhǎng)度（80cm），同時(shí)開(kāi)挖Ⅱ部?jī)砷凹荛L(zhǎng)度（

7、160cm），下一循環(huán)在開(kāi)挖Ⅰ部一榀拱架長(zhǎng)度（80cm）時(shí)，開(kāi)挖Ⅲ部?jī)砷凹荛L(zhǎng)度（160cm）。開(kāi)挖后立即進(jìn)行拱架、系統(tǒng)錨桿、鎖腳錨桿、鋼筋網(wǎng)片的安裝，噴砼進(jìn)行支護(hù)。c、開(kāi)挖Ⅳ、Ⅴ部：雖然上中臺(tái)階的凈空足可保證機(jī)械的方便操作，及馬口寬度較大，但如果下臺(tái)階不及時(shí)施工，拱架不能及時(shí)閉合，勢(shì)必給安全帶來(lái)隱患。考慮到為中臺(tái)階施工提供平臺(tái)及中槽坡度，中臺(tái)階與下臺(tái)階距離不宜過(guò)短，一般控制在10米左右最為合適。在繼續(xù)開(kāi)挖Ⅰ部及Ⅱ、Ⅲ部的同時(shí)開(kāi)挖下臺(tái)階的Ⅳ、Ⅴ部，同樣為確保Ⅰ部與Ⅱ、Ⅲ部連接的同一榀拱架不同時(shí)處于懸空狀態(tài)及已施

8、工的初支受力不在同一側(cè)，Ⅳ、Ⅴ部錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖且上中臺(tái)階開(kāi)挖對(duì)側(cè)開(kāi)挖。開(kāi)挖順序：開(kāi)挖Ⅰ部一榀拱架長(zhǎng)度（80cm），同時(shí)開(kāi)挖Ⅱ部及Ⅴ部的兩榀拱架長(zhǎng)度（160cm），下一循環(huán)在開(kāi)挖Ⅰ部一榀拱架長(zhǎng)度（80cm）時(shí)，開(kāi)挖Ⅲ部及Ⅳ部?jī)砷凹荛L(zhǎng)度（160cm）。開(kāi)挖后立即進(jìn)行拱架、系統(tǒng)錨桿、鎖腳錨桿、鋼筋網(wǎng)片的安裝，噴砼進(jìn)行支護(hù)。d、仰拱開(kāi)挖：為拱架及早封閉成環(huán)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行仰拱的施工，同樣仰拱距離下臺(tái)階