雙連拱隧道開(kāi)挖支護(hù)的施工淺談

1、雙連拱隧道開(kāi)挖支護(hù)的施工淺談?wù)撐膶?dǎo)讀：近年來(lái)高速公路特別是山區(qū)高速公路的修建，形式多種多樣，雙連拱隧道是其中的一種特殊形式。某高速公路隧道為雙跨連拱式雙向4車道高速公路隧道，起訖樁號(hào)K10+942K11+145，全長(zhǎng)203m，其中明洞22m，暗洞181m。隧道類圍巖段長(zhǎng)45m，類圍巖段長(zhǎng)68m，1V類圍巖段長(zhǎng)90m，該隧道采用新奧法施工。施工過(guò)程中由單側(cè)施工過(guò)渡到雙側(cè)施工，由于圍巖應(yīng)力釋放不平衡，使中墻承受較大偏心荷載，可能導(dǎo)致中墻失穩(wěn)，所以，合理選擇開(kāi)挖施工工藝及先行洞和后行洞開(kāi)挖工作面的間距等，是直接關(guān)系到隧道整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。關(guān)鍵詞：公路隧道，雙連拱隧道，新奧法，施工近年來(lái)高速公路特

2、別是山區(qū)高速公路的修建，形式多種多樣，雙連拱隧道是其中的一種特殊形式。1.工程概況某高速公路隧道為雙跨連拱式雙向4車道高速公路隧道，起訖樁號(hào)K10+942K11+145，全長(zhǎng)203m，其中明洞22m，暗洞181m。隧道最大埋深565m，凈寬1025m+291m+1025m=2341m。凈高710m，建筑限界高50 m，其斷面設(shè)計(jì)見(jiàn)圖1。論文參考網(wǎng)。隧道類圍巖段長(zhǎng)45m，類圍巖段長(zhǎng)68m，1V類圍巖段長(zhǎng)90m，該隧道采用新奧法施工。2.施工方案21 技術(shù)難點(diǎn)施工過(guò)程中由單側(cè)施工過(guò)渡到雙側(cè)施工，由于圍巖應(yīng)力釋放不平衡，使中墻承受較大偏心荷載，可能導(dǎo)致中墻失穩(wěn)，所以，合理選擇開(kāi)挖施工工藝及先行洞和后

3、行洞開(kāi)挖工作面的間距等，是直接關(guān)系到隧道整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。22 類圍巖開(kāi)挖類圍巖節(jié)理、裂隙發(fā)育，巖體較破碎，圍巖穩(wěn)定性差，安全要求高，故采用三導(dǎo)洞法，中導(dǎo)洞先行，左導(dǎo)洞滯后中導(dǎo)洞，右導(dǎo)洞滯后左導(dǎo)洞，主洞開(kāi)挖左洞先行，右洞滯后左洞，正臺(tái)階、預(yù)留核心土法施工，以穩(wěn)定開(kāi)挖面，開(kāi)挖進(jìn)尺按兩榀拱架距離控制，中導(dǎo)洞工作面超前主洞不小于30 m，側(cè)導(dǎo)洞工作面超前主洞不小于15m，兩主洞工作面間距不小于35m，上下臺(tái)階工作面間距不小于10m。23 類、類圍巖開(kāi)挖(1)開(kāi)挖方案比選方案一：中導(dǎo)洞、正臺(tái)階環(huán)導(dǎo)分部法。其特點(diǎn)是，可使用中、小型機(jī)械施工，施工工序多，要求工作面穩(wěn)定性好、地面沉陷小，周邊松弛控制較好

4、、安全；適用范圍為地質(zhì)條件差、安全要求高。方案二：中導(dǎo)洞、正臺(tái)階分部法。其特點(diǎn)是，可使用大中型機(jī)械施工，施工工序較多，要求工作面穩(wěn)定性較好、地面沉陷較小，周邊松弛控制較好、較安全；適用范圍為工程跨度大、工期要求緊。方案三：三導(dǎo)洞法。其特點(diǎn)是，可使用中小型機(jī)械施工，施工工序較多，要求工作面穩(wěn)定性好、地面沉陷較小，周邊松弛控制較好、安全；適用范圍為工程跨度大、安全要求高。由于類、類圍巖中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，呈碎石狀壓碎、大塊狀砌體結(jié)構(gòu)，圍巖穩(wěn)定性較好，經(jīng)比選采用方案二，臺(tái)階長(zhǎng)度選擇短臺(tái)階法。主洞開(kāi)挖時(shí)上臺(tái)階長(zhǎng)度20m，二次襯砌緊跟，距離開(kāi)挖面不大于30m，仰拱超前二次襯砌15m。(2)施

5、工流程(圖2)主洞洞口類圍巖段上臺(tái)階施工時(shí)，預(yù)留核心土，以穩(wěn)定開(kāi)挖面，并作為預(yù)支護(hù)和初期支護(hù)的工作平臺(tái)，核心土在施做拱部預(yù)支護(hù)及初期支護(hù)后挖除。類、類圍巖段不留核心土，開(kāi)挖后即進(jìn)行初期支護(hù)施工。主洞施工按中導(dǎo)洞、左主洞、右主洞，下臺(tái)階開(kāi)挖分兩步交替順序施工，以便于上臺(tái)階出渣；同時(shí)，為盡快施做仰拱及二次襯砌創(chuàng)造條件，、兩步均完成后，仰拱和仰拱回填部分虛碴暫不清除，以方便出渣，施做仰拱和仰拱回填前清除。(3)兩主洞開(kāi)挖間距雙連拱隧道兩主洞開(kāi)挖面的最小距離為先行洞施工對(duì)中墻內(nèi)力影響的后期與后行洞施工對(duì)中墻內(nèi)力影響的前期的范圍之和，即兩主洞開(kāi)挖面間距不小于18m；并考慮主洞開(kāi)挖時(shí)爆破的影響，兩主洞開(kāi)挖

6、工作面的間距不小于30m。論文參考網(wǎng)。3.施工方法31 施工控制測(cè)量(1)洞外方向控制測(cè)量：采用精密導(dǎo)線法，用全站儀在出口洞口附近測(cè)設(shè)3個(gè)平面控制點(diǎn)，作為洞內(nèi)方向控制測(cè)量的起點(diǎn)和依據(jù)。論文參考網(wǎng)。(2)洞外高程控制測(cè)量：采用三等水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，在出口洞口附近設(shè)置2個(gè)以上臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，作為洞內(nèi)高程控制的依據(jù)。(3)洞內(nèi)施工測(cè)量：中線點(diǎn)采用全站儀從洞外平面控制點(diǎn)引入，每20 m設(shè)1個(gè)中心控制樁，方向用兩次正倒鏡撥角分中定點(diǎn)，距離用全站儀測(cè)量。開(kāi)挖斷面的炮眼放線定位和襯砌模板就位調(diào)整，全部用全站儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行平面和高程控制。32中導(dǎo)洞施工中導(dǎo)洞采用全斷面開(kāi)挖，、類圍巖采用弱爆破開(kāi)挖，微振光面爆破，炮眼布

7、置、爆破參數(shù)嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)施工，經(jīng)多次優(yōu)化，確定拱部周邊眼間距40cm，側(cè)墻周邊眼間距50cm。每循環(huán)進(jìn)尺：類圍巖0510m，類圍巖1020m，類圍巖3035m。中導(dǎo)洞開(kāi)挖后，按設(shè)計(jì)及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，不同圍巖采用不同的支護(hù)方法。中導(dǎo)洞開(kāi)挖貫通后，進(jìn)行中隔墻襯砌，襯砌自出口向進(jìn)口推進(jìn)，襯砌采用自制的大塊組合鋼模板，分段澆筑混凝土，每段長(zhǎng)12m，混凝土采用混凝土輸送泵泵送澆筑；中隔墻與拱頂間空隙采用KBY一507型注漿泵、分次壓注水泥漿回填密實(shí)；主洞開(kāi)挖時(shí)，在中隔墻頂部?jī)蓚?cè)與水平排水管對(duì)應(yīng)設(shè)排水立管，排入中心排水溝。33主洞開(kāi)挖施工(1)類圍巖淺埋段采用三導(dǎo)洞法開(kāi)挖開(kāi)挖進(jìn)尺按兩榀拱架距離控制，每

8、循環(huán)進(jìn)尺1014m，中導(dǎo)洞工作面超前主洞30m，側(cè)導(dǎo)洞工作面超前主洞15m，兩主洞開(kāi)挖工作面間距40m，上下臺(tái)階工作面間距20m。采用微振光面爆破，人工利用簡(jiǎn)易臺(tái)架裝藥聯(lián)線；上臺(tái)階循環(huán)作業(yè)2次，下臺(tái)階循環(huán)作業(yè)1次。上臺(tái)階出碴采用側(cè)卸式輪式裝載機(jī)配合8t自卸汽車裝運(yùn)出碴，清除頂部危石采用人工和長(zhǎng)臂反鏟相結(jié)合。類圍巖段開(kāi)挖前采用超前管棚或進(jìn)行預(yù)加固，開(kāi)挖后立即噴混凝土，及時(shí)按設(shè)計(jì)要求打設(shè)、架立型鋼拱架隨后，分層噴射C25混凝土至設(shè)計(jì)厚度進(jìn)行初期支護(hù)，并及時(shí)提前按設(shè)計(jì)要求打設(shè)25中空錨桿和砂漿錨桿。施工按“先深探，管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、緊封閉、早成環(huán)、勤測(cè)量”的原則進(jìn)行，按設(shè)計(jì)要求

9、及時(shí)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。(2)類圍巖段中導(dǎo)洞、正短臺(tái)階分部法開(kāi)挖上、下臺(tái)階均采用全斷面一次開(kāi)挖成型，上臺(tái)階開(kāi)挖高度為45m。上臺(tái)階搭設(shè)簡(jiǎn)易開(kāi)挖臺(tái)車，采用人工手持風(fēng)鉆打眼。上臺(tái)階鉆眼深度為335m，循環(huán)進(jìn)尺28m；下臺(tái)階鉆眼深度35m，循環(huán)進(jìn)尺3m。施工中嚴(yán)格控制各洞工作面的間距，并根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果及圍巖穩(wěn)定情況及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖、支護(hù)措施。(3) 類圍巖段中導(dǎo)洞、正短臺(tái)階分部法開(kāi)挖上、下臺(tái)階均采用全斷面一次開(kāi)挖成型，上臺(tái)階開(kāi)挖高度為4.5m。上臺(tái)階搭設(shè)簡(jiǎn)易開(kāi)挖臺(tái)車，采用人工手持風(fēng)鉆打眼。上臺(tái)階鉆眼深度為3.5m，循環(huán)進(jìn)尺3.0m；下臺(tái)階鉆眼深度3.5m，循環(huán)進(jìn)尺3.0m。施工中嚴(yán)格控制各洞工作面的間距，并

10、根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果及圍巖穩(wěn)定情況及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖、支護(hù)措施。34正洞鉆爆法施工爆破設(shè)計(jì)正洞開(kāi)挖采用微振光面爆破。上臺(tái)階采用斜眼掏槽，并嚴(yán)格控制掏槽眼單段總裝藥量，掏槽形式采用四方形中孔眼直眼掏槽。35 初期支護(hù)初期支護(hù)作為穩(wěn)定巖層，確保施工安全的重要措施，在開(kāi)挖后立即進(jìn)行，支護(hù)作業(yè)視圍巖穩(wěn)定程度及量測(cè)結(jié)果，按設(shè)計(jì)方案支護(hù)的同時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，確保安全。開(kāi)挖采用超前砂漿錨桿進(jìn)行預(yù)加固，開(kāi)挖后及時(shí)按設(shè)計(jì)噴射混凝土、打設(shè)錨桿、架立鋼支撐，隨后分層噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度進(jìn)行初期支護(hù)。4隧道監(jiān)控量測(cè)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)掌握拱頂下沉、周邊位移和支護(hù)的應(yīng)力應(yīng)變動(dòng)態(tài)，為噴錨支護(hù)和二次混凝土襯砌的參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)，量測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)整理和分析得到的信息及時(shí)反饋到設(shè)計(jì)和施