浅埋偏压地质隧道施工技术..doc

浅埋偏压地质隧道施工技术 郑州中原铁道建设工程监理有限公司 李体存 摘 要 山区铁路短隧道多为裂隙教发育，岩体较破碎，且属浅埋偏压地形居多，此种隧道长期暴露或遇水，易发生坍滑、溜滑。则造成施工十分困难，甚至发生较大的安全事故。 本文以宜万铁路向家湾一号（Ⅱ线）隧道浅埋偏压段的围岩特点及地质情况，结合新奥法理论基础，确定浅埋偏压段掘进施工的基本原则为：“避雨季、先防护、短台阶、管超前、短进尺、快封闭、强支护、紧闭合”。提出了“预支护、套拱砼稳定洞口、天沟易尽早形成、套拱段空缺处反压回填加固、严格工序质量、仰拱及早闭合、加强围岩量测”等针对浅埋偏压地质条件下的隧道施工措施、施工技术及注意事项，对同类工程有很好的借鉴作用。 关键词 浅埋偏压 套拱砼 施工技术 1 工程概况 向家湾一号隧道（Ⅱ线）设计为宜万铁路单线隧道全长220米，隧道自出口至进口为连续下坡，纵坡为-3‰。本区为于三叠系中统巴东组粉泥质砂岩、紫红色，厚层～中厚层状，强～弱风化，节理、裂隙教发育，岩体较破碎，属单斜地层，岩层产状为320～330°∠40～50°，。隧道出口段处于Ⅴ级围岩地段，属极软岩，隧道Ⅰ、Ⅱ线出口间仰坡高达20m，属浅埋偏压地形，长期暴露或遇水，易发生坍滑、溜滑。造成施工十分困难。 2 总体施工方案 针对向家湾一号隧道(Ⅱ线)出口浅埋偏压段的围岩特点及地质情况，结合新奥法理论基础，确定浅埋偏压段掘进施工的基本原则为：“避雨季、先防护、短台阶、管超前、短进尺、快封闭、强支护、紧闭合”。为减少对地表的扰动，主要采用在拱部外增设套拱进洞。 3 施工措施及步骤 3.1洞口防护 ⑴、为防止隧道洞口滑移及造成原Ⅰ线隧道洞口的威胁，应先进行截水天沟的施工并对Ⅰ、Ⅱ线隧道间山坡采用锚喷网加固，锚杆长6m，角度垂直于岩面，间距1.2×1.2m梅花型布置，采用φ6mm钢筋网、网格尺寸为10×10cm，喷砼厚6cm； ⑵、在现有地表上,少量开挖修整,立模浇筑纵向长度为5米厚40cm 的C25混凝土套拱，钢筋骨架采用格栅钢架、间距0.5m/榀，套拱拱脚设100×50cm的C25混凝土托梁、梁中加设格栅。其施工步骤为： ①测量放样洞口段进洞位置左右两侧边坡开挖线及洞脸开挖线，左右侧边坡坡比控制在5 ：1。在现有地形上结合隧道拱部断面少量开挖，人工修刷，托梁采用风镐掏挖成形。根据现有地形两侧开挖至满足要求的标高，中间留核心土宽3.0m，高2.0m； ②套拱施工平台成形后，洞口里程施工正洞超前小导管（小管棚）；小导管L=4.5m，环向间距40 cm外插角10°～30°,外部留50cm长，与套拱砼钢架联接。 套拱砼施工应注意以下3项注意事项：a、套拱格栅安装定位，经测量检查后，采用钢筋与锚杆焊接定位，拱脚部位座于坚固的基底上，确保下沉受控。b、套拱内外模均采用 4cm厚木板，环向支撑采用10×10cm方木，扇形布置，方木纵横连接，确保混凝土灌筑过程中支撑系统稳定。c、最后是混凝土的灌注必须对称进行，经常检查支撑是否松动，施工结束后注意砼的养生。（套拱各里程断面见图一、图二、图三） 图一 GⅡDK159+938横断面（单位：cm） 图二 GⅡDK159+940横断面（单位：cm） 图三 GⅡDK159+942横断面（单位：cm） 3.2洞身加强支护 ⑴、由于隧道左侧存在偏压在施工左侧边墙时，可以增设小导管注浆，对围岩进行加固，洞身采台阶洞身拟采5米，三台阶总长度不大于10米，中、下台阶左右马口必须错开，马口错开长度不小于每循环开挖进尺，严禁对开； 图四 单线隧道上部弧形导坑预留核心土法施工顺序示意图1.0米，及时支护封闭，必要时对掌子面先进行喷锚封闭，后安设拱架及锚杆，下台阶开挖后要及时抽排积水，严禁长时间置放，防止软化围岩； ⑶、浅埋偏压段初期支护采用网喷，厚度为20cm，二次衬砌厚度为50cm，全断面采用C30钢筋砼（仰拱及二次衬砌），初期支护中采用I16钢架加固，全环布置，间距0.5米/榀，必要时对部分初期支护参数进行加强，系统锚杆严格按要求施工到位，与拱架牢固焊接； ⑷、超前支护采用Φ42超前小导管，拱部每2米设置一环，长度3.5米，环向间距40cm，纵向相邻两排的搭接长度不小于1米； ⑸、及时施作仰拱砼，使其尽早闭合成环，要求仰拱端头与掌子面下台阶距离不大于5米（必要时仰拱端头紧顶下台阶），每次开挖长度不得大于5米，仰拱开挖后对积水要及时进行抽排； 图五 上部弧形导坑预留核心法施工工序框图 ⑹、二次衬砌要紧跟，若在线路左侧遇上避车洞开挖，应先施作该段仰拱后，再开挖避车洞，严禁预留； 5 围岩量测 根据浅埋段特点及现场的实际情况有针对性地埋设量测点，每次开挖施作完5～10米时，现场技