黃土隧道洞口淺埋段開挖及支護(hù)技術(shù)

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1、黃土隧道洞口淺埋段開挖及支護(hù)技術(shù)　　摘要：本文以某工程為例介紹了大管棚超前支護(hù)技術(shù)和臺階法開挖技術(shù)在黃土隧道洞口淺埋段的應(yīng)用，望對類似工程有所幫助?！　￡P(guān)鍵詞：洞口淺埋段；大管棚超前支護(hù)；臺階法　　Abstract:takingaprojectasanexampletointroducethegreatshedadvancesupporttechnologyandmethodofexcavationtechnologyinloesstunnelentrancesectionoftheapplicationofshallowburied,hopewillbehelpfultosimilar

2、projects.　　Keywords:theholeshallowburied;Agreatshedadvancesupport;Thestepsmethod　　　　中圖分類號：U455.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104(2013)　　一、工程概述　　某隧道工程段位于山西境內(nèi)，全長2894m，為濕陷性黃土隧道，洞口段屬V級圍巖淺埋，埋深8—30m，偏壓，同一斷面高差達(dá)30m左右。隧道出口屬于黃土區(qū)，堅(jiān)硬Q3eol砂質(zhì)黃土，濕陷性土層厚30m。針對此工程特點(diǎn)，采取先支護(hù)后開挖的方案，利用大管棚進(jìn)行超前支護(hù)，配合臺階法進(jìn)行開挖?！　《?、淺埋偏壓段施工總體思路8　　1、地表加固，

3、防止地表土體順坡溜塌，封閉地表裂隙，防止地表水向洞內(nèi)下滲，坡面設(shè)泄水孔將覆蓋層巖體內(nèi)水引排出去，便于固結(jié)土層，增加穩(wěn)定性。其目的是加固拱腰以上土層，減?。ㄈ酰﹪鷰r對洞身結(jié)構(gòu)的偏壓荷載?！　?、洞內(nèi)加強(qiáng)支護(hù)，提高結(jié)構(gòu)的剛度和抗傾覆能力?！　?、進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)，減少超挖量，防止掌子面的坍塌?！　?、針對圍巖地質(zhì)條件改進(jìn)開挖方法，盡量減少對圍巖的擾動(dòng)，縮短工序的循環(huán)時(shí)間，盡快閉合初期支護(hù)鋼架。減少圍巖變形收斂的幅度，提高初支和圍巖共同受力效應(yīng)?！　?、偏壓嚴(yán)重地帶采取回填反壓措施，減弱圍巖對結(jié)構(gòu)的偏壓力?！　∪⒋蠊芘锍爸ёo(hù)技術(shù)　?。ㄒ唬┲ёo(hù)原理　　由于隧道開挖斷面大，洞口處巖體風(fēng)化十分嚴(yán)重

4、，土體松散，洞口開挖面極易發(fā)生坍塌，施工進(jìn)洞困難。采用大管棚超前支護(hù)施工技術(shù)對洞口段堆積體進(jìn)行注漿固結(jié)然后再開挖，這樣可以有效保證洞口邊仰坡穩(wěn)定，而且使開挖輪廓線外圈形成棚幕和一層殼體，從而大大增加了進(jìn)洞施工的安全性，確保順利進(jìn)洞。大管棚超前支護(hù)技術(shù)支護(hù)原理如下：　　注漿管棚通過注漿填充圍巖裂隙，提高圍巖的強(qiáng)度和剛度，從而提高圍巖的整體承載能力。通過向圍巖注漿形成的加固圈起到“承載拱”的作用，支承“承載拱”8上部的巖層重量，使拱內(nèi)部的圍巖與支護(hù)系統(tǒng)處于免壓狀態(tài)，拱內(nèi)部的圍巖與支護(hù)系統(tǒng)受到的力僅是由于拱向隧道方向的變形引起的形變壓力，當(dāng)管棚為慣性力矩較大的厚壁鋼管，且沿隧道開挖輪廓線周密布

5、置時(shí)，加固圈的變形較小，因此，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)所承受的上部荷載大大減小。另外，在管棚進(jìn)口端加套拱基礎(chǔ)，另一端深入到隧道圍巖較為完整、堅(jiān)硬處，這樣可以對上部的破碎軟弱圍巖形成一個(gè)穩(wěn)定的“簡支梁”支撐結(jié)構(gòu)，此簡支梁可承受上部松動(dòng)壓力或者傳遞上部荷載的作用。　?。ǘ┐蠊芘锍爸ёo(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)　　鋼管規(guī)格：采用φ127mm壁厚4.5mm的熱軋無縫鋼管，鋼管前端呈錐形，尾部焊接φ10加勁箍筋，管壁四周鉆2排φ20mm壓漿孔，管長30m.，鋼管內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，鋼筋籠主筋4φ20，采用φ50壁厚4.5mm的鋼環(huán)作固定環(huán)，固定環(huán)節(jié)長4cm，與鋼筋籠主筋焊接，如圖所示：　　管距：環(huán)向間距為40cm，共布置35根；

6、外插角：1°?！　」芘镒{采用M30水泥砂漿，水灰比為1：1。　　　　　?。ㄈ┦┕ぬ坠啊　?、開挖套拱基礎(chǔ)：開挖到位后，測量平面位置和高程，試驗(yàn)人員做地基承載力試驗(yàn)，其承載力特征值應(yīng)大于250kPa，否則，繼續(xù)下挖。　　2、砌筑套拱基礎(chǔ)：基礎(chǔ)為M10漿砌片石，套拱基礎(chǔ)厚60㎝，寬150㎝，長150㎝，套拱頂面為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基線?！　?、制作套拱鋼架并安裝：套拱鋼架為I20b鋼架，套拱內(nèi)鋼架為3榀，間距50㎝，距套拱前端和后端均為25㎝，鋼架的底面為漿砌片石頂面，鋼架的縱向連接采用Φ25鋼筋，間距100㎝?！　?、焊接φ140孔口管：在拱部120°范圍內(nèi)焊接35根φ140孔口管，孔口管長15

7、0㎝，間距40㎝，孔口管直接焊在套拱I20b鋼架上。8　　5、搭設(shè)套拱支架和安裝模板：支架為鋼管架，模板背模和底模為5㎝，端模為2㎝膠合板。經(jīng)檢查合格后方能進(jìn)入下道工序?！　?、澆注套拱C25混凝土，混凝土由工地拌和站提供，套拱長150㎝，厚60㎝?！　?、拆除端模?！　。ㄋ模┿@孔　　1、根據(jù)導(dǎo)向墻中預(yù)埋的導(dǎo)向鋼管進(jìn)行鉆孔。掌子面必須按要求先噴一層素混凝土作為止?jié){墻，以確保掌子面在進(jìn)行壓力注漿時(shí)不出現(xiàn)漏漿、坍塌?！　?、鉆孔前先檢查