淺埋順層偏壓軟弱圍巖隧道施工變形控制技術(shù).pdf

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1、1乃淺埋順層偏壓軟弱圍巖隧道施工變形控制技術(shù)何金剛(中交隧道工程局有限公司．北京100088)摘要：淺埋破碎軟弱圍巖隧道施工難度大，要求施工技術(shù)高。針對新建鐵路云桂線(廣西段)達(dá)隴隧道進(jìn)口洞口段工程，通過施工信息化的方法，采用了大拱腳臺(tái)階法、小導(dǎo)管超前注漿預(yù)支護(hù)、開挖洞室徑向注漿加固、短開挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、二次襯砌緊跟、混凝土擋墻等綜合施工技術(shù)，確保了施工安全，并解決了施工過程中因淺埋破碎及順層偏壓問題造成初支下沉侵限和隧道頂部及地表開裂的問題。實(shí)踐證明，所用施工方法及輔助施工措施切實(shí)可行，可實(shí)現(xiàn)

2、洞內(nèi)施工安全和洞室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其施工經(jīng)驗(yàn)可為今后類似工程提供一定的參考。關(guān)鍵詞：軟弱圍巖；隧道；淺埋；順層；破碎；偏壓DOI．10．13219／j．gjgyat．2014．03．014中圖分類號(hào)：U455文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672—3953(2014)03—0049—05左拱腳累積右偏最大值為7．88cm，右拱腳處累積右1工程概況偏最大值為6．43cm，侵限最大值為15．6cm。1．1地質(zhì)狀況根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及地質(zhì)條件分析，造成上述安全新建鐵路云桂線(廣西段)達(dá)隴隧道起訖里程為質(zhì)量問題的原因?yàn)椋荷襟w

3、偏壓嚴(yán)重，隧址地層為順DK135+968～DK137+914，全長1946m。隧道進(jìn)層、破碎、松散軟巖，流變特性及水軟化作用和受擾口洞口段地形左高右低，自然橫坡在3O～5O。之間，動(dòng)性影響較大。隧道開挖支護(hù)完成后，明洞及暗洞隧道洞身明顯偏壓，埋深約為3．5～20m。穿越地襯砌未及時(shí)施作，開挖洞室暴露時(shí)間過長，長時(shí)間降層巖性按其成因類型、巖土特征，可劃分2層，地層雨雨水滲透土層后，洞室周邊巖體軟化，自穩(wěn)能力降厚度及分布自上而下依次為：第四系全新統(tǒng)坡殘積低，在山體偏壓受力和雨水滲透沖刷、施工擾動(dòng)的共層(

4、Q4d】)粉質(zhì)粘土，褐黃色，厚0～2m；三疊系河同作用下，圍巖內(nèi)部空隙不斷被壓縮擠密，發(fā)生較大口組泥質(zhì)砂巖(Th)，褐黃色，灰色、灰白色，泥質(zhì)位移變形，而已施作完成的初期支護(hù)結(jié)構(gòu)又抵抗不結(jié)構(gòu)，薄層狀順層構(gòu)造，節(jié)理發(fā)育。地下水主要為基住圍巖變形壓力，結(jié)果導(dǎo)致問題出現(xiàn)。巖裂隙水，由大氣降水及地表水補(bǔ)給。受區(qū)內(nèi)東隆2隧道變形控制及施工技術(shù)逆斷層及右江大斷裂影響，段內(nèi)巖體極為破碎，結(jié)構(gòu)松散，巖層產(chǎn)狀扭曲較大、N50。W／50。NE，巖層走向2．1已開挖隧道變形治理技術(shù)與線路走向成9。相交，橫斷面視傾角為49

5、．6。，傾向針對施工中已出現(xiàn)的問題，結(jié)合本隧進(jìn)口洞口線路右側(cè)。段所處位置的地形地貌、工程地質(zhì)條件，詳細(xì)研究制1．2主要工程地質(zhì)問題及病害原因分析定了如圖1所示的處理方案。本隧道進(jìn)口自明暗分界里程DK135+990位置進(jìn)洞后，上臺(tái)階開挖至DK136+008、中臺(tái)階開挖至DK136-Jr005、下臺(tái)階開挖至DK136+001、仰拱施作至DK135+992．6后發(fā)現(xiàn)，隧道頂部邊仰坡及地表開裂，洞內(nèi)凈空發(fā)生較大變形，初期支護(hù)發(fā)生開裂變形，多處在上臺(tái)階位置即發(fā)生右向偏移。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)地踏勘及測設(shè)，地表最大裂縫寬度

6、為6．8cm，洞內(nèi)上臺(tái)階收稿日期：2o14—02—24作者簡介：何金剛(1978一)，男，工程師，主要從事公路、鐵路、地下軌道交通工程的技術(shù)研究和管理工作圖l已完成開挖支護(hù)地段處理方案示意圖國防交通工程與技術(shù)_20l4第3期·實(shí)例分析·淺埋順層偏壓軟弱圍巖隧道施工變形控制技術(shù)何金剛2．1．1地表處理2．1．5洞內(nèi)山體滲水外引邊仰坡及地表裂紋采用水泥砂漿灌注封閉，并隧道左側(cè)拱墻處埋設(shè)6根50mm的PVC管，用塑料布覆蓋，以防繼續(xù)滲水，設(shè)專人及時(shí)觀察地表每根長3IT1，將左側(cè)山體滲水引出。情況，發(fā)現(xiàn)問題

7、及時(shí)處理。2．1．6抓緊跟進(jìn)施作明洞及暗洞二次襯砌，暗洞2．I．2控制隧道在水平方向上繼續(xù)收斂襯砌結(jié)構(gòu)予以補(bǔ)強(qiáng)對已開挖的DKI35+990~DK136+008段，在在處理上述隧道暗洞開挖支護(hù)出現(xiàn)變形開裂問中臺(tái)階底部已有臨時(shí)仰拱支撐的基礎(chǔ)上，增加下臺(tái)題的同時(shí)，進(jìn)行洞口段偏壓式明洞襯砌施工，其強(qiáng)度階墻腳處臨時(shí)橫撐。臨時(shí)橫撐采用I20b工字鋼，布達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，立即將明洞頂部予以回填，為隧道置間距與初期支護(hù)鋼架相同，兩端與初期支護(hù)鋼架洞口邊仰坡提供一個(gè)支撐反力，確保洞口邊仰坡穩(wěn)焊接牢固。中臺(tái)階臨時(shí)仰拱及下

8、臺(tái)階墻腳處的臨時(shí)定?？紤]設(shè)計(jì)回填土石夯實(shí)材料具有一定的收縮橫撐在二次襯砌臺(tái)車就位前方可拆除。性，不利提供反力，故采用漿砌片石砌筑形式。2．1．3控制拱頂繼續(xù)下沉暗洞襯砌在開挖支護(hù)變形開裂問題處理完成結(jié)在隧道DK135+990～DK136+008段中臺(tái)階束之后進(jìn)行。由于支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、開裂、侵限，原設(shè)左側(cè)墻腳處每4榀鋼架打設(shè)1根108mm注漿鋼計(jì)襯砌結(jié)構(gòu)已滿足不了穩(wěn)定性要求。為保證施工安花管，根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析結(jié)果，視拱部下沉情況全及施工質(zhì)量，隧道二次襯砌采用特殊加強(qiáng)的