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1、公路2014年9月第9期HIGHWAYSep.2014No.9文章編號(hào):0461—0712(2014)09-0165—03中圖分類(lèi)號(hào):U455.412文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B淺埋偏壓隧道施工技術(shù)李旭陽(yáng)(中鐵二十一局集團(tuán)第三工程有限公司成陽(yáng)市712000)摘要:洞口淺埋偏壓隧道施工的關(guān)鍵在于方案的制訂、方法的選擇、工序的合理性和超前支護(hù)、初期支護(hù)的施工質(zhì)量。分析了引起隧道偏壓的原因和對(duì)偏壓隧道的判斷,闡述了偏壓隧道施工中需要注意的問(wèn)題和病害的預(yù)防,以及偏壓隧道的施工方法等。關(guān)鍵詞:公路偏壓隧道;注意問(wèn)題;病害預(yù)防;施工方法1工程概況20cmx20
2、cm,I20a型鋼鋼架,縱向間距50cm,噴1.1工程簡(jiǎn)介C25早強(qiáng)混凝土26cm,350g/m。土工布加1.2mm馬街隧道為成武高速公路中的一座長(zhǎng)隧道,位厚EVA防水板,襯砌C25鋼筋混凝土55cm。于甘肅省隴南市武都區(qū)境內(nèi),其左線(xiàn)長(zhǎng)1106m,右線(xiàn)長(zhǎng)13231TI,左線(xiàn)進(jìn)口段洞口處于馬街鎮(zhèn)馬街村2隧道偏壓原因及判斷方法公安林下。隧址位于河流侵蝕區(qū)的低山丘陵亞區(qū),2.1隧道偏壓的起因地面標(biāo)高1216~1380m,山體地形總體略有起伏,所謂隧道偏壓,就是指由于種種原因引起圍巖呈中間高兩側(cè)低形,馬街隧道左線(xiàn)洞口進(jìn)洞口處自壓力呈明顯的不均
3、勻性,從而使支護(hù)受偏壓荷載的然坡度約3O。,處于山坡坡腳處,處于淺埋偏壓段,隧道。偏壓主要有以下幾個(gè)方面原因。洞頂覆蓋層最薄處只有2.5m,洞頂覆蓋層為黃土(1)施工原因。因施工方法不當(dāng)引起開(kāi)挖斷面和塊石狀的坡腳堆積體。局部坍塌,從而改變了圍巖壓力的相對(duì)穩(wěn)定性,造成1.2淺埋段地質(zhì)情況應(yīng)力集中而引起隧道偏壓。如果處理得當(dāng),一般不該淺埋段位于ZK78+615~ZK78+640,覆蓋會(huì)影響正常施工。層厚度為2.5~15m。地質(zhì)情況為碎石土,褐黃色,(2)地質(zhì)原因。圍巖產(chǎn)狀傾斜,節(jié)理發(fā)育,其間中密,土質(zhì)不均,為松散層,散體結(jié)構(gòu),土體穩(wěn)定性極
4、又有軟弱結(jié)構(gòu)面或滑動(dòng)面,自穩(wěn)能力極差,施工中一差。此進(jìn)洞口處于山體坡腳堆積層上,從縱橫向斷旦受到干擾,巖體就會(huì)沿層理面出現(xiàn)滑動(dòng)。面圖來(lái)看,縱向坡度約為3O。,橫向坡度約為35。。(3)地形原因。隧道傍山,地面顯著傾斜,側(cè)壓從此分析洞口段為淺埋,存在偏壓現(xiàn)象。力較大,且隧道埋深較淺。1.3洞口段設(shè)計(jì)情況2.2隧道偏壓的判斷該洞口段設(shè)計(jì)情況為:ZK78+588~ZK78+(1)施工原因引起的偏壓。由于開(kāi)挖不當(dāng)或支615段為明洞,在進(jìn)洞方向左側(cè)明洞旁設(shè)計(jì)有混凝護(hù)不及時(shí)引起一側(cè)圍巖發(fā)生局部坍塌,或回填不實(shí)土偏壓擋墻。ZK78+615~ZK78
5、+640段為Vc襯造成不穩(wěn)定土體,人為造成了偏壓的地質(zhì)構(gòu)造。砌斷面,其支護(hù)和襯砌參數(shù)為:洞口段第一環(huán)為(2)地質(zhì)構(gòu)造引起的偏壓。地質(zhì)構(gòu)造常在多裂奪89mmX6mm,長(zhǎng)20m,環(huán)向間距40cm管棚,隙圍巖(以Ⅲ、Ⅳ級(jí)較為突出)中引起隧道偏壓,其壓42mm×4mm,長(zhǎng)4.5m,環(huán)向間距35ClTI超前注力分布主要與下列因素有關(guān):圍巖的工程地質(zhì)條件漿小導(dǎo)管,R27型長(zhǎng)3.5m,縱向間距50ClTI,環(huán)向間及控制性裂隙、節(jié)理或?qū)永?統(tǒng)稱(chēng)為軟弱面)的產(chǎn)狀距100cm中空注漿錨桿;巾8mm鋼筋網(wǎng)的規(guī)格為及其與隧道軸線(xiàn)的組合關(guān)系;圍巖擾動(dòng)范圍;控制
6、性收稿日期:2014—06—17公路2014年第9期軟弱面的強(qiáng)度以及作用在軟弱面上的法向力大小強(qiáng),且能提前承受早期圍巖壓力。等;隧道一側(cè)受兩個(gè)傾斜的軟弱面(傾角為a)及一(2)管棚施工步驟。采用管棚加工、施工放樣、組節(jié)理面所切割時(shí),會(huì)形成不穩(wěn)定塊體,當(dāng)圍巖的內(nèi)導(dǎo)向墻施工、鉆孔、頂管、堵漏封管、注漿等工序來(lái)進(jìn)行摩擦角小于弱面傾角a時(shí),巖層將沿弱面滑動(dòng)并施工,對(duì)于管棚具體施工方法和工藝在此不作贅述。產(chǎn)生偏壓。3.2開(kāi)挖及支護(hù)技術(shù)(3)地形引起的偏壓。圍巖類(lèi)別、地面坡度和覆開(kāi)挖采用環(huán)形開(kāi)挖留核心土法,采用挖掘機(jī)和蓋層厚度是判別隧道偏壓的3個(gè)
7、重要因素。當(dāng)隧道人工用風(fēng)鎬進(jìn)行開(kāi)挖,確需爆破時(shí)要嚴(yán)格控制炮眼外側(cè)拱肩至地表面的垂直距離t值等于或小于表1深度和裝藥量,環(huán)形開(kāi)挖進(jìn)尺為0.5~1.0m,核心所列數(shù)值時(shí),應(yīng)視為偏壓隧道。一般在Ⅳ級(jí)以下圍土面積不小于整個(gè)上半斷面面積的50。開(kāi)挖后巖中,以地形引起的偏壓為主。及時(shí)安裝鋼拱架、焊接連接筋、鋪掛鋼筋網(wǎng)、施作系表1拱肩至地表面垂直距離t值統(tǒng)錨桿和鎖腳錨桿、噴射混凝土等,待本循環(huán)噴混凝土終凝時(shí)間達(dá)到4h后才能進(jìn)行下一循環(huán)的作業(yè)。地面坡度圍巖類(lèi)別當(dāng)環(huán)形導(dǎo)坑長(zhǎng)度達(dá)到1O~15m后,進(jìn)行下臺(tái)階的1:11:1.51:21;2.5開(kāi)挖支護(hù),下臺(tái)
8、階開(kāi)挖支護(hù)時(shí)上臺(tái)階的噴射混凝土Ⅳ級(jí)(石)544強(qiáng)度要達(dá)到7O以上才能進(jìn)行下臺(tái)階的施工。由Ⅳ級(jí)(土)10865.5于地形條件為左側(cè)低、右側(cè)高,左右側(cè)邊墻開(kāi)挖支護(hù)Ⅱ級(jí)18161210時(shí)考慮到偏壓因素,應(yīng)先開(kāi)挖支護(hù)地形低的一側(cè)