判斷隧道深淺埋的方法

本文格式為Word版，下載可任意編輯——判斷隧道深淺埋的方法本文根據(jù)云羅高速羅嶺隧道淺埋、夾層裂隙發(fā)育段告成施工的閱歷，介紹針對類似圍巖隧道的處理技術(shù)，處理過程中嚴(yán)格按照新奧法“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測量”的“18字方針”執(zhí)行，以確保隧道的安好施工。通過總結(jié)此類圍巖的施工技術(shù)工藝，并告成應(yīng)用于今后云羅高速隧道其他類似圍巖隧道施工，裁減隧道坍塌的可能性，從而取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，具有廣泛的應(yīng)用前景。

隧道；施工；夾層地質(zhì)段

1前言

云羅高速羅嶺隧道位于云羅高速馬路雙鳳至雙東段。隧道左線進(jìn)口樁號LK4+840，出口樁號LK6+359，長1519m；右線隧道進(jìn)口樁號RK4+855，出口樁號RK6+354，長1499m，均屬長隧道。隧道圍巖由第四系松散籠罩層和基底白堊系羅定群礫巖和泥盆系東崗嶺組砂巖、鐵質(zhì)砂巖、炭質(zhì)灰?guī)r及其風(fēng)化層組成，白堊系和泥盆系呈不整合接觸。隧道穿越多處溝谷地帶，埋深淺，地質(zhì)較差，存在薄弱夾層等地質(zhì)處境，圍巖主要由強(qiáng)風(fēng)化礫、砂巖組成，裂隙發(fā)育、巖體破碎、巖質(zhì)軟，遇水易軟化崩解，輕易展現(xiàn)塌方的處境。

在羅嶺隧道施工過程中，已屢屢遇到夾層地質(zhì)下的薄弱破碎圍巖，針對此類隧道圍巖，稍有不慎極易發(fā)生塌方，若夾層地質(zhì)同時伴隨涌水，極易突發(fā)形成涌泥險情。

縱觀羅嶺隧道貫穿的幾個埡口，均屬淺埋段，埋深約15～20m，存在斷層破碎帶，因此，我處對于淺埋、存在夾層或圍巖破碎地段隧道施工更加重視，通過對此類圍巖施工閱歷作出總結(jié)，在探測前方圍巖的處境下，在支護(hù)類型選擇上做出了長足的努力。

2施工方案

2.1超前地質(zhì)預(yù)報探測前方圍巖

2.1.1通過TSP超前地質(zhì)預(yù)報探測前方圍巖

2.1.2通過現(xiàn)場閱歷探測前方圍巖

現(xiàn)場閱歷可以通過“望、聞、問、切”來較切實(shí)地確定有限范圍的圍巖處境。

望___通過肉眼查看掌子面圍巖的顏色、質(zhì)地、滲水、解理走向等方面，初步判斷處境。

聞___如前方圍巖局部展現(xiàn)瓦斯等危害氣體而超前預(yù)報又未實(shí)時探明時，可通過嗅覺可提前預(yù)知。

問___詢問鉆孔工人：

（1）鉆孔難易程度，在掌子面炮眼鉆孔施工中，通過感受鉆桿的鉆進(jìn)速度來判斷圍巖的軟硬處境。

（2）注漿處境，超前小導(dǎo)管施工過程中，可在小導(dǎo)管注漿時判斷前方圍巖處境，如注漿壓力驟降，注漿量明顯增加，那么可判定前方存在裂隙，圍巖松散急劇變差或者有可能展現(xiàn)溶洞等不良地質(zhì)處境，此時需留神操縱施工進(jìn)度并結(jié)合其他施工現(xiàn)象綜合判斷前方圍巖處境。

切___“接觸”掌子面圍巖，通過超前地質(zhì)鉆探或觸摸掌子面圍巖，辨識其軟硬處境，綜合肉眼查看得出的解理走向可大致判斷前方圍巖的軟硬的分界區(qū)域，從而對隧道局部施工采取相應(yīng)的支護(hù)。

2.2施工工藝及流程

超前支護(hù)___洞身開挖___初期支護(hù)___防排水設(shè)置___邊墻施工___仰拱、二襯施工。

2.2.1超前支護(hù)

在施工隧道伴有裂隙發(fā)育或滲水的淺埋段時極易展現(xiàn)坍塌的處境。羅嶺隧道夾層地質(zhì)圍巖施工時，為穩(wěn)固前方圍巖，保證掌子面開挖安好，加強(qiáng)了超前支護(hù)參數(shù)——改用6米長的雙層小導(dǎo)管和注單液漿的方法加固圍巖。

2.2.2洞身開挖

夾層地質(zhì)條件下隧道開挖采用三臺階法舉行開挖，上臺階、中臺階每臺階長5m，中臺階、下臺階施工時左右兩側(cè)錯位施工，開挖采用機(jī)械開挖，如需爆破時采用弱爆破或風(fēng)鎬鑿除舉行開挖。鑒于此開挖方法的生動性跟機(jī)動性，如遇圍巖變差，可急速轉(zhuǎn)變?yōu)镃.R.D法開挖，以確保安好，概括施工工藝如下：

（1）上臺階開挖

超前支護(hù)完成后，沿隧道開挖輪廓線環(huán)向開挖上臺階，開挖進(jìn)尺操縱在1～2榀拱架。開挖后，立刻舉行初噴4cm厚C20砼，封閉掌子面，并架設(shè)I20b工字鋼架，按設(shè)計(jì)施工系統(tǒng)錨桿及鎖腳錨桿，鎖腳錨桿施作角度：斜向下45°。

（2）中、下臺階開挖

中、下臺階開挖需錯位開挖，兩側(cè)不能同時掘進(jìn)，如圖，左側(cè)先進(jìn)尺2～3榀拱架并初支完成后開挖右側(cè)。

（3）仰拱開挖

仰拱不能與下臺階同時開挖施工，應(yīng)單獨(dú)開挖，每循環(huán)進(jìn)尺2m，左右側(cè)錯位開挖，實(shí)時施作初支，封閉成環(huán)，環(huán)向受力。

2.2.3初期支護(hù)

（1）初噴

開挖完成后，立刻舉行初噴4cm厚C20砼，封閉掌子面，完成后立刻舉行拱架、錨桿、鋼筋網(wǎng)及復(fù)噴施工。

（2）錨桿施工（在圍巖松散、薄弱并滲水時可采用小導(dǎo)管代替錨桿施工）

初噴完成后，舉行錨桿施工。

（3）鋼筋網(wǎng)

鋼筋網(wǎng)采用φ8鋼筋，網(wǎng)格間距20cm*20cm。養(yǎng)護(hù)層厚度不小于1cm，與受噴巖面間隙不大于3cm。

（4）工字鋼拱架

山塘段圍巖差，自穩(wěn)才能較弱，原設(shè)計(jì)初支采用I20a工字鋼架硬性支護(hù)，建議采用I20b工字鋼架硬性支護(hù)以增加拱架抗壓才能。

（5）鎖腳錨桿

由于初期支護(hù)并不能立刻封閉成環(huán)，故而，為穩(wěn)定上臺階拱架，需更加留神鎖腳錨桿的施工，在山塘段加強(qiáng)鎖腳錨桿的施工，每榀工字鋼拱腳處設(shè)置8根φ42的注漿小導(dǎo)管對拱架舉行鎖腳處理，小導(dǎo)管施工角度與工字鋼架成45°角斜向下施工。

（6）拱架落腳四處理

上臺階拱架施工需盡量垂直，并且對拱架落腳處舉行著重處理。如落腳處為軟質(zhì)圍巖時采用高標(biāo)號水泥墊塊舉行塞墊以保證拱架受力，同時實(shí)時施做臨時排水溝，將洞內(nèi)積水實(shí)時排至洞外，以免被積水浸泡，軟化圍巖，影響布局受力。

（7）復(fù)噴

上述步驟完成后，立刻復(fù)噴22cm厚C20砼，待噴砼強(qiáng)度達(dá)成設(shè)計(jì)強(qiáng)度后舉行下一循環(huán)的開挖。2.2.4防水與排水

在施工時滲水更加大的時候，在掌子面舉行鉆孔埋設(shè)鋼插管或PVC引水管，將水引至施工時臨時修筑的排水溝內(nèi)，而后通過邊溝排至洞口沉淀池。臨時排水溝設(shè)置在隧道兩側(cè)距離邊墻1m距離處，以免水流侵蝕邊墻巖體，軟化根基，產(chǎn)生拱架下沉隱患。

2.2.5邊墻、仰拱及二襯施工

待拱部初期支護(hù)完成后，實(shí)時施作邊墻及仰拱，封閉成環(huán)，形成環(huán)向受力。邊墻跟仰拱的施工每次進(jìn)尺不得超過1m。

（1）下邊墻按左右側(cè)分邊錯開開挖支護(hù)，工字鋼架不得懸空，底腳務(wù)必落在有力的支撐面上，且支撐面務(wù)必先清理并整平，如遇破碎圍巖，需用高強(qiáng)度水泥墊塊舉行塞墊，同時采用加強(qiáng)鎖腳錨桿對工字鋼的固定；

（2）仰拱以隧道縱向中心線為界舉行左右分邊開挖支護(hù)，等待另一邊施工后可盡快閉合，形成閉合環(huán)。

（3）盡快施工二次襯砌，輔佐初期支護(hù)共同承載圍巖壓力，二襯跟掌子面距離不得大于50m，以策安好。

2.3監(jiān)控量測

待初支完成后，立刻布監(jiān)測點(diǎn)，加強(qiáng)洞內(nèi)及地表的監(jiān)控量測。

（1）加密塌方段監(jiān)控量測的點(diǎn)位布置，洞內(nèi)每5m布置一個斷面，必要時加密至2m一個斷面。

（2）加強(qiáng)監(jiān)控頻率，2次/d，隨時掌管圍巖和支護(hù)的動態(tài)變化信息。并實(shí)時對監(jiān)控數(shù)據(jù)舉行分析處理，同時舉行相關(guān)計(jì)算跟判斷，以便指導(dǎo)施工作業(yè)。

（3）現(xiàn)場量測應(yīng)實(shí)時根據(jù)量測數(shù)據(jù)繪制凈空水平收斂，拱頂下沉?xí)r態(tài)曲線及凈空水平收斂，拱頂下沉距開挖工作面距離的關(guān)系圖。

（4）圍巖及支護(hù)的穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)開挖工作面的狀態(tài)，凈空水平收斂值及拱頂下沉量的大小和速率綜合判定，當(dāng)位移速度無明顯下降，或者支護(hù)砼外觀已展現(xiàn)明顯裂縫時，務(wù)必立刻采用補(bǔ)強(qiáng)措施，并變更施工方法或設(shè)計(jì)參數(shù)。

（5）淺埋偏壓段，根據(jù)隧道頂部地表沉降及拱頂沉降量測值對土體內(nèi)部垂直位移舉行回歸分析，求出量測斷面的沉降穩(wěn)定值。

（6）量測過程中若察覺地表位移過大或下沉速度無穩(wěn)定趨勢時，我處通知設(shè)計(jì)單位對隧道支護(hù)參數(shù)實(shí)時舉行調(diào)整及補(bǔ)強(qiáng)。

3質(zhì)量操縱、安好及環(huán)保措施

3.1質(zhì)量操縱要點(diǎn)

3.1.1按標(biāo)準(zhǔn)操縱好超前鋼管實(shí)測工程

3.1.2按標(biāo)準(zhǔn)操縱好噴砼支護(hù)實(shí)測工程

3.1.3按標(biāo)準(zhǔn)操縱好錨桿支護(hù)實(shí)測工程

3.1.4質(zhì)量操縱措施

（1）每一批材料運(yùn)到施工現(xiàn)場時，務(wù)必抽檢，保證其質(zhì)量。

（2）隧道開挖施工嚴(yán)格按照“先探測、管超前、非爆破、嚴(yán)控水、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、勤量測、早襯砌”的原那么組織施工。

（3）在隧道開挖前，對隧道地表中線鄰近范圍舉行勘察，施工中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控量測工作，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案施工，確保隧道安好、順?biāo)焱ㄟ^。

（4）嚴(yán)格操縱鎖腳錨桿及拱架落腳處及小導(dǎo)管注漿施工。

（5）開挖后應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的量測工程及頻率舉行圍巖量測，實(shí)時反應(yīng)量測信息。

3.2安好保證措施

（1）電動機(jī)械的安好設(shè)置應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和安好技術(shù)規(guī)程。

（2）隧道開挖中，應(yīng)在每次開挖后實(shí)時查看、描述圍巖裂隙布局狀況、巖體軟硬程度、出水量大小，核對設(shè)計(jì)處境，判斷圍巖的穩(wěn)定性。

（3）隧道在開挖過程中，盡量裁減挖掘機(jī)對隧道邊沿的開挖，應(yīng)采用人工風(fēng)鎬對隧道周邊舉行修整，裁減對圍巖的擾動，制止側(cè)壁或拱頂?shù)魤K現(xiàn)象。

3.3隧道工程環(huán)境養(yǎng)護(hù)的技術(shù)保證措施

（1）在爆破作業(yè)中，采用水幕降塵，保證作業(yè)面粉塵含量達(dá)標(biāo)。

（2）在棄碴場設(shè)置噴水降塵系統(tǒng)，在棄碴作業(yè)時噴水降塵，并做好棄渣場防護(hù)，防止水土流失。

（3）在洞口段施工中開挖的土石方要實(shí)時清運(yùn)，不能堵塞溪流。

（4）廢漿廢液集中遺棄到廢漿池，嚴(yán)禁污染農(nóng)田，養(yǎng)護(hù)自然環(huán)境不受破壞。

4創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)及經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)

（1）將超前地質(zhì)預(yù)報與現(xiàn)場閱歷相結(jié)合綜合判別圍巖處境，在前方圍巖較弱的處境下提前加固圍巖，提前預(yù)防隧道施工時可能展現(xiàn)的塌方。

（2）系統(tǒng)整理了隧道淺埋并伴有夾層的地質(zhì)段施工應(yīng)留神的施工事項(xiàng)、通用的施工思路以及概括的施工方法。

4.2經(jīng)濟(jì)效益分析

通過云羅高速夾層地質(zhì)隧道涌泥、塌方處理技術(shù)研究，我們總結(jié)并整理出此類圍巖的系統(tǒng)施工方法，為以后隧道類似圍巖的施工供給了很好的閱歷。通過探明前方圍巖處境的閱歷為隧道施工及變更支護(hù)作出了依據(jù)跟指導(dǎo)，很大程度上制止了隧道施工時可能展現(xiàn)的塌