某高速公路隧道浅埋段施工技术某高速公路隧道浅埋段施工技术.doc

某高速公路隧道浅埋段施工技术研究 摘 要:本文基于笔者参与某高速公路隧道工程的实践,该隧道穿越沟谷浅埋段实际施工为例,探讨了施工方案的选择和技术措施,分析了浅埋地段隧道的施工工艺及关键施工工序,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。 关键词:隧道 穿越 浅埋 施工技术 中图分类号:tb21 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0049-01 1 工程概况 某隧道全长4928m,起讫里程dk140+198～dk145+126,为单线隧道,设计时速160km/h。dk144+433～dk144+502段为沟谷浅埋段,覆盖层厚5m～7m,沟内常年流水,水量较大,沟水流量一般在13000～15000m3/d。地表有公路通过,居民房屋集中。浅埋段纵断面图。该段地层岩性主要为粗圆砾土,松散且胶结性差。洞身受地表水的补给,地下水发育,为中等富水区。原设计地表采用φ70钻孔进行注浆加固,洞身采用φ60中管棚超前支护,预注水泥-水玻璃双液浆,全环设置工16型钢钢架,间距0.8米/榀。 2 施工方案选择 dk144+433～dk144+502浅埋段原设计要求在隧道开挖前对地表进行注浆加固并防水,注浆范围为线路左右侧各15m,深度达到土石分界下1m,注浆完毕后采用m10水泥砂浆封孔,并恢复原地貌。但实际施工中,由于地表居民阻挠,地表加固方案无法实施。在此情况下,经建设四方对现场踏勘并多次经济技术方案比选论证后,确定通过加强隧道支护参数来实现隧道的安全施工。 (1)开挖至dk144+507里程前,通过与地表居民协商,对其临时搬迁补偿,并对地表及村民房屋实施监测。(2)通过结构计算,将原设计φ60中管棚变更为φ108大管棚,并加密钢架间距为0.6m/榀。 3 技术措施 3.1 洞内大管棚、小导管施作 洞身拱部设φ108大管棚,环向间距40cm,l=30m,打设角度向上倾斜3°～5°,纵向搭接3m～5m,每环20根。为便于洞内大管棚施作,提前扩挖洞内大管棚工作室。开挖前在加工厂提前制作好i16型钢钢架,钢架比正常断面扩大60cm～70cm,洞室纵向长度6m～8m。洞室施工完毕后安装正常断面的钢拱架,并焊接导向管。由于浅埋段围岩为砂砾石、卵石,施工中采用偏心锚杆钻机跟管施作φ108(外径)×6mm(壁厚)大管棚,解决了一般的管棚钻机打好孔后再插入钢管时塌???难以插入的难题。大管棚施做完毕后,相邻两管之间由于局部注浆不密实,出现掉块现象时,在大管棚相邻两管之间增加φ42超前小导管,l=4m,打设角度向上倾斜3°～5°,纵向搭接1.2m,同时注水泥-水玻璃双液浆加固地层。 3.2 四台阶九步开挖法 四台阶九步开挖法是以三台阶七步开挖法为基本模式,将三台阶七步开挖法中的上台阶再分为两个台阶,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开,平行推进的施工方法。即先采用大管棚(超前小导管)护顶,将隧道断面分为四个台阶分步开挖,仰拱紧跟下台阶并及时闭合成环。采用该法施工时,在各台阶形成一定的步距,而且同一台阶左右工作面形成相互错开后,即可在各工作面按每循环进尺进行平行流水作业。施工时每循环进尺按1榀钢架间距控制,各台阶步距控制在3m～5m,同一台阶左右工作面错开不少于2榀钢架。 3.3 规范监控量测 现场监控量测是隧道施工管理的重要组成部分,它不仅能指导施工,预报险情,确保安全,而且通过现场监测获得围岩动态的信息(数据),为修正和确定初期支护参数,混凝土衬砌支护时间提供信息依据,为完善设计与指导施工提供可靠的足够的数据。针对庙子沟浅埋段地质及地表情况,监控量测采用地表量测与洞内量测相结合的方式进行。 (1)洞内外观察。 ①洞内外观察分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分,开挖工作面观察在每次开挖后进行,观察内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况等,当地质情况基本无变化时,可每天进行一次,观察后及时记录填写开挖面地质描述。②在观察过程中如发现地质条件恶化,初期支护发生异常,应立即采取相应应急措施,并进行不间断观察。③对已经施工区段的观察,每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况,以及施工质量是否符合规定要求。④洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边仰坡的稳定、地表水渗透观察等内容。 (2)拱顶下沉及周边收敛量测。 拱顶下沉及周边收敛量测在同一断面进行,并采用相同的量测频率,量测频率根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。 (3)地表下沉量测。 地表测点与洞内水平净空变化和拱顶下沉在同一横断面位置布设观测点,进行地表下沉监控量测,量测