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136-教学案例-隧道稳定性检算--第1页
工程案例:隧道施工过程力学分析
——以南水北调古运河暗涵隧道为例
1双中洞、多分部施工技术
下穿高速公路段暗涵开挖宽度25.6m,开挖宽度11.6m,而暗涵上方覆土最大埋
深仅9.8m,属于超浅埋暗挖隧道。高速公路路基及路面不均匀沉降要求严,若施工
过程中控制不当,将造成既有路面不平整度超限,降低公路的使用功能,严重时可
能会引起路面结构损伤,造成部分路面功能丧失。因此,研究和确定合理的开挖方法
和施工步序成为解决问题的关键。研究中,根据本工程具体的地层条件、工程规模和
周边工程环境,在借鉴地铁车站三联拱隧道的成功修建经验的基础上,通过数值试
8
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图4-1施工步骤示意
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136-教学案例-隧道稳定性检算--第2页
验分析,最终确定采用双中洞、多分部的开挖施工方法。主要开挖、施工步序如图4-1
所示。隧道初期支护采用30cm厚C20喷射混凝土,为增加初支的支护刚度,混凝土
喷层中设置格栅拱架,拱架采用四边形截面形式,受力主筋为级钢筋,沿隧
φ22Ⅱ
道纵向拱架按榀布置。为避免开挖后围岩的过分松弛,施工中,采用随挖即喷
2/m
的施工原则,并设置30cm厚临时仰拱。
2一次施作超长管棚、结合小导管注浆的综合超前支护技术
本段暗涵全长80m,主要穿越细、粗砂层,地层开挖后自稳能力差,掌子面容易
发生塌滑现象。为此,研究决定采用大管棚结合小导管注浆的联合超前支护,确保开
挖后掌子面稳定,减少施工位移和地表沉降。同时为减少管棚施作对周边地层的扰动,
将地层损失降到最低,大管棚的采用一次施作完成,即利用下游闸室基坑作为暗挖
大管棚施工作业面,沿三连拱开挖线上方施作长、间距的大管棚,全
80m40cmφ108
长单向一次施作,如图4-2所示。考虑施工误差的要求,始端开挖线外放10cm,末
端开挖线分别外放30cm和40cm。
为保证管棚施作精度,采用非开挖引孔及精度导向技术,即GBS-30型非开挖
钻机钻孔、RCG型自动导向仪钻孔精确导向,钻孔推进分节丝扣管棚钢管,管内
136-教学案例-隧道稳
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