阌乡隧道下穿连高速段变形控制技术总结.docVIP

阌乡隧道下穿连霍高速段变形控制技术总结 一、工程概况 1、工程介绍 阌乡隧道地处黄河二级阶地，全长770m，洞口段60m采用明挖法施工，下穿连霍高速公路段274m采用双侧壁导坑法施工，其余436m采用CRD法施工。隧道开挖断面积为164m2，净空断面积为100m 2、地质 全隧位于第四系砂质黄土层中，均为V级围岩。土质为灰黄色，疏松、孔隙率大，节理发育，土体间粘结力极差。本隧道施工区域内主要不良地质有黄土陷穴、黄土冲沟及水源抽水井，特殊岩土有湿陷性黄土、松软土及弃填土。 3、连霍高速公路通行情况 下穿连霍高速公路段洞顶覆盖层为10.3m。路面宽度24.5m，公路中线与隧道中线的交角为15°。连霍高速公路是我国东西走向的运输大动脉之一。车流量大，重车多，交通繁忙。通行车辆最大的载重量为450T，平均每天车流量为2240次。 4、施工重难点分析 隧区秦人古墓穴分布密集，且围岩分布不均匀，下穿段高速公路路面要求沉降量控制在5cm之内。因此有效控制沉降是施工的重难点。 二、下穿段支护参数介绍 作业项目 作业内容 拱部超前支护 ￠159大管棚双层支护，两环管棚中至中间距为0.4m，管棚环向间距为0.4m，每环127根；大管棚超出设计开挖轮廓线0.3m以上时，掌子面拱部边缘加设￠50超前小导管加固土体。小导管长3.5m，每2.5m施作一环，环向间距为0.4m，每环46根。 掌子面预加固 下穿连霍高速公路段掌子面采用￠25纤维锚杆进行预加固,锚杆长度分为12、8m、4m三种长度，第一环三种长度的锚杆均打设，各约占锚杆总数的1/3，其后每开挖4m打设约1/3的12m长锚杆，保证掌子面前方总有约1/3的锚杆长度大于8m。纤维锚杆间距分2层设置，上部0.8m，下部1.0m，采用等边三角形布置。 初期支护 第一层 拱墙设￠8钢筋网，网格间距为20*20cm。全环喷C25砼35cm厚，拱墙砼内掺入聚丙烯微纤维，设全环I25a型钢钢架加强支护，钢架间距为0.5m，钢架间纵向设¤22连接筋，环向间距为1m，并间隔1m设¤22加强连接筋进行加强，每榀钢架两侧大拱脚处各设4根￠42锁脚锚杆,每根长为4m。 第二层 拱墙设￠8钢筋网，网格间距为20*20cm。全环喷C25砼25cm厚，拱墙砼内掺入聚丙烯微纤维。设全环4肢¤22格栅钢架加强支护，格栅间距为1m，格栅钢架间纵向设¤22连接筋，环向间距为1m。 临时支护 临时侧壁喷C25砼35cm厚，设I25临时钢架，钢架间距为0.5m，临时钢架间纵向设¤22连接筋，环向间距为1m，并间隔1m设¤22加强连接筋进行加强；临时侧壁上半断面设￠50超前小导管，长3.5m,环向间距0.5m，纵向间距2.5m一环。 仰拱 C35钢筋砼 ，65cm厚。 二次衬砌 C35钢筋砼 ，55cm厚。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 三、下穿连霍高速公路段施工方法 1、拱部超前预支护 拱部超前预支护设计为施作双层￠159大管棚。常规管棚的作业方法为湿式钻进，即先钻孔，待钻孔达到设计深度后，一次性安装导管，最后注浆。阌乡隧道下穿段由于土层极其松散，采用湿式钻进成孔后安装管体的过程中塌孔现象严重。按照常规方法难以施作，为此我们采用跟管钻进法来施工大管棚。所谓跟管钻进法指的是边钻孔边安装导管。即管棚体分节制作，待钻进深度够一根导管长度后，就安装一节导管，然后接着钻进，每够一节导管长度后就安装一节，以免塌孔。 跟管钻进法的原理是利用有线导向方法，回旋钻进破碎孔前黄土结构，使用压缩空气排渣，最大限度减小打设施工对周围土体的影响。钻进过程中控制风压，保持出渣通畅。钻进采用一次成孔法，用异型接头把钻杆与钢管连接起来，钢管前端安装有线导向仪，钢管随进度连续接长，直到设计位置。 采用常规湿式钻进法作业时导管管壁要钻溢浆孔，采用跟管钻进法作业时由于要靠导管作为高压风管排渣，因此管壁上没有溢浆孔。 2、掌子面超前预支护 阌乡隧道前期施工时，通过监控量测我们发现，在离掌子面10多米远的地方地表即开始出现下沉，另外洞内掌子面有外移的现象。鉴于此设计上掌子面按等边三角形布设￠25纤维锚杆，以此一方面来控制掌子面的位移，另一方面通过对纤维锚杆杆体注浆来固结掌子面前方的土体。 纤维锚杆的施作工艺同中空注浆锚杆，即采用煤电钻成孔，插入杆体后注浆而成。 3、下穿段开挖方法 阌乡隧道下穿连霍高速公路段全部采用双侧壁导坑法施工。该双侧壁法是参照台湾高铁的作业方法优化而成的。 3.1与传统双侧壁法的区别 一是侧导洞的大小设置不同。阌乡隧道双侧壁法侧导坑设置的较小，中间导坑5号洞室较大。这样设置的目的是使先行施做的两侧导坑尽可能地减小到围岩的扰动。 二是侧导的初支仰拱封闭时间不同，传统的双侧壁法是在最后才进行仰拱的封闭，而阌