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1、大跨淺埋軟弱圍巖隧道施工技術探析 摘要:大跨淺埋軟弱圍巖隧道多數(shù)會有表層軟弱堆積物、風化帶、地形偏壓、軟弱圍巖等特殊的地形、地質問題。在開挖的過程中可能會出現(xiàn)拱頂下沉急劇加大,地表開裂等問題。因此,在施工過程中要根據(jù)實際情況采取一定的措施,才能確保施工質量與安全。本文就某大跨淺埋軟弱圍巖隧道進洞施工為例介紹了在大跨淺埋軟弱圍巖隧道的施工方法和技術。關鍵詞:大跨淺埋;軟弱圍巖;進洞中圖分類號:TU74文獻標識碼:A一、工程概述某雙線隧道全長780m,進口DIIK182+50--DIIK182+65為斜切段,DI
2、IK182+65--DIIK182+100為V級偏壓明洞。該隧道最大開挖寬14.5m,高12.5m,斷面128m2。進口洞段與原地面等高線斜交,縱向坡度較陡,造成隧道右側偏壓。隧道明洞采用明挖法施工,暗洞采用新奧法施工,進洞采用套拱進洞。隧道半明半暗部分采用套拱、超前支護等措施減小偏壓力。超前支護采用108mm超前管棚注漿支護。暗洞軟弱圍巖地段堅持“管超前、嚴注漿、弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測、緊襯砌”的施工原則。暗洞V級圍巖采用三臺階四步法開挖。7二、套拱施工設計3榀I20a的工字鋼混凝土套拱,間距
3、80cm。厚度為60cm。洞口段設計為φ89*6的長管棚,管棚長度為32米,共計48根。考慮到前期模板臺車不到位的情況,套拱優(yōu)化為如下斷面:施工方案在套拱施工時,預埋108*6的孔口管,孔口管長度為2米,外插角為1~2°,孔口管與工字鋼焊接成整體,并用φ16的鋼筋固定。長管棚設計為2種,分為有孔和無孔兩種,在施工中應先施工有孔鋼管,注漿后在施工無孔鋼管。長管棚采用潛孔鉆鉆孔。在鉆孔中調整好鉆孔角度,鉆孔角度保證向上傾角為2°,確保管棚不得侵入隧道凈空。管棚注漿材料采用水泥凈漿,水灰比為1:1,注漿壓力為2.0M
4、Pa。漿液擴散半徑要求不小于0.5m,在孔口設置止?jié){塞。管棚在加工中,底部做成尖角形,方便管棚的安裝。(一)鉆孔管棚鉆孔鉆孔采用潛孔鉆機,3臺鉆機聯(lián)合作業(yè)。鉆機通過腳手架及平臺固定,盡量降低鉆機的安裝高度,確保鉆機的穩(wěn)定性,保證鉆桿平行于導向管方向,以確保鉆孔的方向。鉆孔間隔進行,下管后再返回鉆剩余的孔。鉆孔前對孔進行編號,施鉆時先奇數(shù)、后偶數(shù)。(二)長管棚安裝7安裝長管棚用Ф60mm巖芯管進行掃孔,以清除孔內(nèi)碎碴和順孔,以便鋼管頂入。安裝鋼管前期靠人工送管,當阻力增大,人力無法送進時,采用鉆機頂進,頂進困難時
5、,用錘擊鋼管或用卡鉗扭轉鋼管,以取得較好的頂進效果。在下管前,將要頂進的鋼管節(jié)搭配到設計長度并試拼接,并做好記錄,編號為奇數(shù)的第一節(jié)管采用3m,編號為偶數(shù)的第一節(jié)管采用6m,以后每節(jié)管采用6m,以保證同一斷面上接頭數(shù)不超過50%。然后根據(jù)鋼管節(jié)逐一頂進。鋼管節(jié)段間接頭采用企口焊接,確保連接可靠。由于地質條件較差,因此下管要及時、快速,以保證在鉆孔穩(wěn)定時將管子送到孔底。鋼管末端部焊設擋圈并用膠泥麻筋箍成楔形,以便鋼管頂進孔后其外壁與孔巖壁間隙堵塞嚴密。(三)超前雙層小導管注漿為了保證開挖過程中拱頂?shù)姆€(wěn)定,超前雙層
6、小導管配合鋼架使用,形成前方圍巖拱頂?shù)念A支護體系,小導管采用Φ50*5mm,L=5m的熱軋無縫鋼管,環(huán)向間距30cm,沿隧道開挖輪廓線,分別采用40°和5~10°兩種外插角交錯布置,相鄰兩排小導管的水平搭接長度不小于150cm,小導管前部鉆注漿孔,孔徑10mm,孔間距15cm,呈梅花形布置,前端加工成錐形,尾部不鉆孔長度不小于30cm,作為止?jié){段。小導管采用先鉆孔后下鋼管法施工,推入小導管后,鋼管尾部與H型鋼拱架頂部焊接,以形成整體,然后注入1:1的水泥漿。7三、洞口開挖利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道超前支護,
7、弱爆破開挖1部,然后施作①部導坑周邊的初期支護,即初噴4cm厚混凝土,架立初期支護鋼架,并設鎖腳鋼管。導坑底部及側面鋪設I18輕型工字鋼,底部噴20cm厚混凝土,施作①部臨時仰拱,必要時封閉掌子面。鉆設系統(tǒng)錨桿后復噴混凝土至設計厚度。在滯后①部3~5m后,弱爆破開挖②部。施作導坑周邊的初期支護,即初噴4cm厚混凝土,架立初期支護鋼架,并設鎖腳鋼管。導坑底部鋪設I18輕型工字鋼,底部噴20cm厚混凝土,施作②部臨時仰拱,必要時封閉掌子面。鉆設系統(tǒng)錨桿后復噴混凝土至設計厚度。在滯后②部3~5m后,弱爆破開挖③部。導
8、坑周邊初噴4cm厚混凝土,架立初期支護鋼架,并設鎖腳鋼管。導坑底部噴8cm厚混凝土,施做③部臨時仰拱。鉆設系統(tǒng)錨桿后復噴混凝土至設計厚度。在滯后③部3~5m后弱爆破開挖④部,初噴4cm厚混凝土,架立初期支護鋼架并設鎖腳鋼管,隧底周邊部分噴混凝土至設計厚度。灌注V部仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充分次施作)。根據(jù)監(jiān)控測量結果分析,待初期支護收斂后,利用襯砌模板臺車一次澆筑Ⅵ部襯砌(拱墻襯砌