陜西隧道洞口偏壓淺埋段施工技術(shù)方案

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1、XX隧道洞口偏壓淺埋段處理方案1工程概況線路全長15.1km。該段概算投資9.23億元，計劃工期18個月。2地質(zhì)及工程情況2.1地質(zhì)情況隧址區(qū)地形起伏，山勢險峻，隧道軸線與黃土梁峁走向近于垂直，出口段為三疊系中統(tǒng)銅川組基巖，巖石破碎嚴(yán)重，穩(wěn)定性較差。隧道上部地表暴露第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土，厚度約10米，第四系中更新統(tǒng)風(fēng)積黃土在隧道上部偶有出露，期間存在數(shù)層古土壤，呈褐黃色、棕紅色，結(jié)構(gòu)致密，偶見大孔隙，堅硬—硬塑。地下水主要為松散巖類空隙潛水和基巖裂隙水，洞口段水量較豐富。2.2工程原設(shè)計狀況及變更設(shè)計XX隧道右線出口端明洞口設(shè)計里程為YK41+07

2、5，設(shè)計暗洞進(jìn)洞里程為YK41+065，原設(shè)計出口采用超前大管棚支護(hù)進(jìn)洞，管棚Φ108×8，長度40米。為了盡量減少占地該隧道多次改線，原設(shè)計的洞口位置也相應(yīng)調(diào)整。原設(shè)計的進(jìn)洞方案因時間倉促未做修改，進(jìn)場后經(jīng)現(xiàn)場實測YK41+065洞頂高出原地面約1米，由于洞口段山體地勢呈向線路右側(cè)緩傾的單面坡，所以洞右側(cè)拱部高出原地面約2米，左側(cè)深埋。通過對現(xiàn)場地形測量計算，YK41+065—YK41+060段管棚將基本外露。從YK41+035開始洞頂覆蓋層達(dá)到約10米厚。對YK41+063中心拱頂及中心拱頂右側(cè)6.5米兩處點向下鉆探知，山頂坡積黃土厚分別為13米

3、、13.5米，坡積土下部為基巖。詳細(xì)地形測量及洞口照片見后附圖1-3。3施工方案為了保證進(jìn)洞安全，在原設(shè)計超前大管棚支護(hù)進(jìn)洞基礎(chǔ)上增加了偏壓擋墻、地表注漿安全措施，制定了地表注漿—偏壓擋墻—超前管棚—回填—暗洞開挖的施工順序方法。3.1地表注漿由于洞口圍巖破碎，穩(wěn)定性差，而且圍巖的產(chǎn)狀對進(jìn)洞施工影響較大，因此必須對洞口及地表進(jìn)行加固。地表注漿加固的作用是增強(qiáng)土體相互嵌接，提高土體自撐能力。在地表沿垂直于地表方向施打?qū)Ч埽é?0mm）并注漿，導(dǎo)管長度以達(dá)到拱部開挖線為準(zhǔn)。由于導(dǎo)管在注漿后對拱部以上一定范圍的土體有懸掛牽引作用，從而加強(qiáng)土體在開挖后的整體

4、作用和自穩(wěn)能力。地表注漿的范圍為縱向：40米（YK41+025-YK41+065），橫向：隧道中心線左右各15米（其中YK41+025-YK41+065段右側(cè)15米，左側(cè)5.4米）。間距2米×2米，梅花形布置。深度至拱頂開挖線位置，梅根長度由橫斷面圖確定，管壁四周每隔15厘米交錯布眼，眼孔直徑8毫米。注漿孔布置圖如下：3.1.1施工方法工藝流程：平整場地—孔位放樣—鉆孔—清孔—注漿管安放—堵塞注漿孔口間隙—水泥漿制作—開始注漿—檢查注漿效果。1.先測量放樣定出準(zhǔn)備的地表加固范圍，然后進(jìn)行原地面清表。根據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行孔位放樣，并對每個孔深進(jìn)行書面交底。

5、2.鉆機(jī)鉆孔采用直徑100mm地質(zhì)潛孔鉆機(jī)鉆孔。鉆機(jī)就位后鉆孔的深度根據(jù)鉆孔平臺（或地面）標(biāo)高與隧道開挖線確定，鉆孔要求定位精確、豎直、圓順，各點深度以現(xiàn)場測量為準(zhǔn)。3.清孔下管用小直徑鋼管對鉆孔進(jìn)行清理。力求做到孔內(nèi)無渣，無粉塵。管材采用φ50×5mmPVC管，根據(jù)現(xiàn)場實際情況決定長度，管四周每隔15cm鉆φ8mm鉆小孔，按梅花形布置。4.止?jié){塞及止?jié){盤止?jié){塞采用PVC高強(qiáng)花管管口，并留兩個小孔。PVC管安裝入孔后，管尾端地面開挖直徑0.5m深0.2m的凹坑，用C15混凝土回填至地面作止?jié){盤。5.注漿施工在花管內(nèi)注入水泥漿，注漿壓力為3MPa，注漿

6、后結(jié)束后用水泥漿填充花管。其注漿參數(shù)及步驟如下：①注漿管采用PVC管，注漿間距2米×2米，呈梅花型布置。②漿液材料選用：純水泥漿，水灰比為1:1，漿液的擴(kuò)散半徑為1.5米。③注漿壓力是給予漿液在土層中滲透、擴(kuò)散、劈裂及壓實的能量，其大小決定著注漿效果的好壞和費(fèi)用的高低。本注漿巖性屬于風(fēng)化裂隙巖石（上部為土），注漿壓力初壓為0.5~1.0MPa，漿液終壓控制在1.5—3.0Mpa。④單孔注漿量：由圍巖的孔隙率確定，施工時可按下式控制其中：Q-漿液注入量R0-注漿有效擴(kuò)散半徑（3.1~3.6）l-注漿段長度（m）n-巖體裂隙率或孔隙率（1.3%~1.8

7、%）β-漿液的充盈系數(shù)（0.3~0.9）1：1水泥漿用量：根據(jù)單孔注漿量計算公式，算出漿液理論用量，依此反推水泥理論用量，在注漿過程中應(yīng)以實際發(fā)生量為準(zhǔn)。漿液攪拌過程中嚴(yán)格按配合比下料，以確保漿液質(zhì)量與強(qiáng)度。⑤注漿機(jī)就位：就位時應(yīng)考慮場地的布局合理，安放應(yīng)平穩(wěn)牢固，底座下可墊設(shè)木板并用抓釘嵌牢，以增強(qiáng)注漿機(jī)的穩(wěn)定性。⑥安止?jié){塞：注漿前在管口加設(shè)止?jié){盤，將管端穩(wěn)固。止?jié){塞的作法：在管口接10mmPVC板，上鉆排氣孔與注漿孔，具體結(jié)構(gòu)尺寸詳見下圖：⑦注漿：注漿前檢查注漿泵、管路及接頭的牢固程度，防止?jié){液沖出傷人。注漿泵先在現(xiàn)場進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)實驗，工作壓力滿足注

8、漿壓力后可進(jìn)行注漿。注漿液為1：1水泥液漿，注漿時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)的變化而采取不同的角度注漿。注漿過程中，值班人員