雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在軟弱圍巖隧道中的應(yīng)用.pdf

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1、!Q!壘生篁!塑i望篁!!Q翅2迤酉建撾窒通王貍雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在軟弱圍巖隧道中的應(yīng)用■郭熙冬■中國中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司，江西九江332001摘要：隧道工程的施工因圍巖不同而采用不同的施工工法，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法全程施工隧道在國內(nèi)乃至國際上都是很少采用的方法，其是確保軟弱圍巖條件下隧道施工安全和質(zhì)量的重要方法，此文總結(jié)了軟弱圍巖條件下全程采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工隧道的技術(shù)。關(guān)鍵詞：滬昆高速鐵路雙側(cè)壁導(dǎo)坑法隧道施工技術(shù)1前言隨著國家鐵路和公路事業(yè)的不斷發(fā)展，隧道工程作為其重要組成部分，發(fā)揮著不可取代的作用，隧道的施工安全是隧道工程施工的尤其重要

2、環(huán)節(jié)，其中，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工軟弱圍巖地質(zhì)條件隧道，有其非常明顯的保障安全的優(yōu)勢(shì)和施工進(jìn)度慢成本較高的劣勢(shì)，此文主要闡述了全程雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工滬昆高速鐵路長(zhǎng)昆湖南段I標(biāo)苞谷壟隧道的施工工法、安全和質(zhì)量控制技術(shù)等經(jīng)驗(yàn)。軟弱圍巖主要特點(diǎn)是“圍巖受風(fēng)和水作用易變、自穩(wěn)時(shí)間短、易坍塌”，對(duì)隧道施工非常不利，也影響著隧道工程施工進(jìn)度、安全和效益，總結(jié)軟弱圍巖隧道施工的受力和支護(hù)問題，掌握軟弱圍巖變形與破壞機(jī)理、圍巖與支護(hù)的相互作用關(guān)系，是隧道工程施工的重要技術(shù)問題。隧道開挖前，圍巖處于平衡狀態(tài)，開挖過程會(huì)使圍巖平衡狀態(tài)發(fā)生變化，故必須掌握必要的理論知

3、識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行充分的分析和采取必要的措施，才能確保隧道施工安全與質(zhì)量。2工程簡(jiǎn)況苞谷壟隧道位于湖南湘潭九華響水鄉(xiāng)，全長(zhǎng)440m，其中295m暗洞全部采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，進(jìn)口25m與出口100m采用明挖法施做明洞及洞門。隧道位于剝蝕殘丘及洼地，植被發(fā)育，上覆第四系上更新統(tǒng)坡洪積粉質(zhì)黏土，下伏白堊系上統(tǒng)戴家坪組全風(fēng)化～弱風(fēng)化的泥質(zhì)粉砂巖，空隙潛水埋深0．4～2．3m，開挖后全斷面滲水，滲水量根據(jù)外部降雨情況增減，全部地段存在膨脹土，屬典型Vc級(jí)圍巖(實(shí)際可判別為VI)，圍巖自穩(wěn)能力差。屬于典型的淺埋、偏壓、軟弱地質(zhì)和滲水量大的隧道，

4、施工過程局部坍方現(xiàn)象多發(fā)，施工通道泥濘嚴(yán)重，且DK24+750～DK24+772范圍有條007縣級(jí)道路，路面距離隧道頂僅8．8m，此段施工沉降控制要求高，安全風(fēng)險(xiǎn)大。3雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工技術(shù)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工原理類同于新奧法施工原理，它與普通新奧法原理主要不同之處是雙側(cè)壁導(dǎo)坑法將整個(gè)大斷面劃分為若干小斷面，按圖紙和規(guī)范要求順序進(jìn)行若干個(gè)小導(dǎo)坑開挖施作，每個(gè)小導(dǎo)坑開挖完成后都必須及時(shí)噴錨閉合成環(huán)，各個(gè)開挖小導(dǎo)坑可以單獨(dú)受力，保證每個(gè)小導(dǎo)坑變形都在控制范圍內(nèi)，以每個(gè)小導(dǎo)坑的穩(wěn)定保證整個(gè)斷面的變形和穩(wěn)定。軟弱圍巖隧道的施工原則是“預(yù)加固、短進(jìn)尺、

5、小循環(huán)、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”，必須實(shí)行24小時(shí)不問斷連續(xù)作業(yè)，縮短工序轉(zhuǎn)換時(shí)間，盡量縮短安全距離，及時(shí)封閉成環(huán)。洞口施工。先進(jìn)行導(dǎo)向墻及大管棚施工，①按設(shè)計(jì)施工噴錨完成仰坡工程。②放線預(yù)留核心土開挖導(dǎo)向墻基槽。③測(cè)量放線基槽開挖到位后，迅速立模并加固模板于預(yù)留核心土上，測(cè)量定位安裝大管棚導(dǎo)向鋼管并澆筑導(dǎo)向墻砼。④根據(jù)導(dǎo)向鋼管定位方向及角度采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孑L，鉆孔深度40．5m，然后清孔、頂管、接長(zhǎng)大管棚直至40m、管內(nèi)頂進(jìn)鋼筋籠、安裝壓漿管道。⑤封端、壓漿最終形成大管棚加固結(jié)構(gòu)體。形成棚式受力支撐結(jié)構(gòu)，有利于進(jìn)洞及淺埋處安全開挖。大管

6、棚是軟弱圍巖隧道施工順利進(jìn)洞的主要安全保證措施。其次開挖洞口土方和施工邊坡，邊坡工程較長(zhǎng)時(shí)間外露，邊坡坍塌也很常見，其施工質(zhì)量也是隧道工程過程施工的主要保證。正洞施工工法。如下圖1、圖2所示，此隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法將整個(gè)大斷面劃分為7個(gè)開挖小斷面(導(dǎo)坑)，首先開挖1區(qū)，1區(qū)掘進(jìn)5m后開挖2區(qū)，2區(qū)掘進(jìn)3m后開挖3區(qū)，3區(qū)掘進(jìn)5m后開挖4區(qū)，4區(qū)掘進(jìn)3m，再l、2、3、4區(qū)掘進(jìn)三循環(huán)，然后開挖5區(qū)，5區(qū)掘進(jìn)10m后開挖6區(qū)，6區(qū)掘進(jìn)7m后開圖l設(shè)計(jì)開挖分區(qū)圖圖2雙側(cè)壁導(dǎo)坑法現(xiàn)場(chǎng)照片挖7區(qū)，7區(qū)掘進(jìn)3m后封閉整個(gè)斷面成環(huán)，再拆除臨時(shí)拱架(中間兩道

7、豎向和水平臨時(shí)支撐)，開挖仰拱土方，噴射砼封閉表面，綁扎仰拱鋼筋，最后澆筑仰拱砼。再開挖1區(qū)循環(huán)至7區(qū)及仰拱，依此循環(huán)施工，直至隧道貫通。正洞施工技術(shù)。此軟弱圍巖隧道施工采用鋼拱架和超前小導(dǎo)管預(yù)注漿及、錨管、錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射砼相結(jié)合的支護(hù)技術(shù)。①在邊仰坡和洞口施工完成后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行洞身開挖，在隧道初支輪廓線的周邊，按設(shè)計(jì)要求插打小導(dǎo)管，對(duì)小導(dǎo)管進(jìn)行注漿，使注漿擴(kuò)散到圍巖空隙中，封閉土層中的空隙，使圍巖的力學(xué)性能得到改善和提高，其中超前小導(dǎo)管長(zhǎng)度4m，環(huán)向間距25cm，外傾角8一10。，每循環(huán)小導(dǎo)管搭接長(zhǎng)度至少為lm。②掛網(wǎng)噴射表層砼

8、，安裝鋼拱架，插打鎖腳錨管和四周錨桿，對(duì)錨管和錨桿進(jìn)行注漿，其中鋼拱架為間距60cm的22a號(hào)工鋼，鋼拱架每個(gè)接頭處為4根長(zhǎng)度4m的叫2*3．5鎖腳錨管，導(dǎo)坑四周間距為1mX1．2m長(zhǎng)度為4m