巴掌灣小凈距隧道進口淺埋偏壓段施工技術

巴掌灣小凈距隧道進口淺埋偏壓段施工技術摘要：本文通過工程實例，對小凈距淺埋偏壓隧道的地表加固、反壓擋護、超前支護、中間巖柱加固、錨噴支護、洞身開挖、監(jiān)控量測等關鍵工序的施工方法和技術措施進行了探討和總結。1.概述1.1隧道總體概況巴掌灣小凈距隧道位于安徽省岳西縣境內(nèi)，為新建六潛高速公路岳潛段YQ-03標段內(nèi)最長的一座隧道，采用并行雙線小凈距隧道形式。隧道平面全部位于右偏曲線上，隧道雙洞軸線間距為29.2m，中間巖柱寬度為17.8m。隧道左洞起訖樁號ZK82+145～ZK83+152，長1007m；右洞起訖樁號YK82+165～YK83+138，長973m。隧道設計為雙向四車道，單洞凈寬10.5m，單洞凈高7.03m。左洞進口明洞長5m，右洞進口明洞長10m。本隧道地處大別山腹地，山體地形起伏較大，植被發(fā)育，洞口位于陡峭深溝壑旁。隧道穿過的山體巖性單一，為全~弱風化花崗片麻巖，地表為風化覆蓋層，未見有斷層。隧道所處地區(qū)未見地下水露頭，地下水主要源于基巖裂隙水，賦存于基巖裂隙和破碎帶中，受大氣降水補給，水量不大，季節(jié)影響小。1.2進口淺埋偏壓段隧道情況巴掌灣小凈距隧道進口端左洞ZK82+150～ZK82+295段及右洞YK82+175～YK82+240段均為Ⅴ級圍巖淺埋偏壓隧道。本段左右洞身埋深淺，左、右洞埋深最薄處分別為1.6m和0.7m，并且進口處左側山體自然坡度較陡，最陡處達50o，洞身處于嚴重淺埋偏壓狀態(tài)，其中，進口端左洞ZK82+150～ZK82+260段和右洞YK82+175～YK82+220段均為淺埋偏壓尤為突出，屬于典型的隧道貼坡進洞情形。左右洞身淺埋偏壓代表性的斷面見下圖1和圖2。圖1左洞淺埋偏壓代表性的斷面圖2右洞淺埋偏壓代表性的斷面進口淺埋偏壓段圍巖為Ⅴ級全～強風化花崗片麻巖：灰白～灰黑色，鱗片中粒變晶結構，塊狀構造，風化裂隙發(fā)育，微張，呈角礫碎塊松散結構。圍巖穩(wěn)定性差，施工易坍塌，處理不當容易出現(xiàn)大坍塌。屬弱透水層，裂隙水滲入產(chǎn)生線流現(xiàn)象。2.進洞前施工技術措施2.1明洞開挖處理明洞開挖前，首先施工洞口上邊仰坡外的截水天溝及周圍排水溝，以避免水流沖刷邊坡產(chǎn)生落石、邊坡失穩(wěn)、坍塌等現(xiàn)象。明洞采用明挖法施工，嚴格按設計坡率開挖，明洞臨時邊坡、仰坡坡采用“錨、網(wǎng)、噴”支護，確保隧道施工過程中邊仰坡的穩(wěn)定。2.2進洞前洞口超前小導管注漿預支護明洞開挖及邊仰坡噴錨完成后，進洞前，先在洞口拱部打設35根長4.5m，環(huán)向間距0.3m的φ50×4注漿小導管，外插角6o。鋼管壁每隔15cm交錯打孔眼，眼孔直徑ф8mm，管尾1.2m不打孔。注漿漿液為水泥漿，注漿壓力0.5~1.0Mpa，施工中嚴格控制注漿壓力，并在管口處設止?jié){閥。通過超前注漿小導管注漿加固拱部Ⅴ級風化松散圍巖，確保進洞安全。2.3地表加固和反壓擋墻施工由于進口段處于淺嚴重埋偏壓狀態(tài)，且Ⅴ級圍巖風化破碎，所以進洞前須對地表巖體采取加固措施，并對洞身偏壓一側采取反壓擋護措施，保證隧道在施工和運營期間的安全和穩(wěn)定。根據(jù)左右洞身淺埋偏壓的具體情況和現(xiàn)場實際圍巖地質(zhì)情況，左、右洞分別采取如下措施：掙2.3.掃1提左洞淺埋柏偏壓處理置措施嶄左洞的右扣側地表先式清除表層葡覆土后打聲入考3.0惠m刊長的早強宜砂漿錨桿酒，間利距綢@=12扔0×12姨0c松m籠，錨桿外球露出清表銅后的地宵面逼1.0境m蜜，梅花型植布置，然崇后施超作寺2.0庭m肚厚早的坡C1惰5泡混凝土護喝坡反壓擋腫墻，混凝外土護坡反配壓擋墻內(nèi)遣布介設侄φ攤1老2唱，間無距物@=15安×15c呢m盛的鋼筋網(wǎng)譽，以增強突護坡反壓復擋墻的整鳥體性，反閱壓擋墻施論工采用分姨段挖槽，老分段立模智澆筑，防崖止擋墻基耀礎開挖影臘響淺埋偏緊壓陡坡的磨穩(wěn)定，纏具體見下?lián)D垮3鄉(xiāng)。叔圖援3鋤椅左洞淺埋宿偏壓處理鹿斷面圖校2.3蟻.逐2蓮右洞淺埋貧偏壓處理猶措施太右洞根據(jù)齒不同地段獎的不同的謊淺埋偏壓標特點，采汽取不同的俘處理措施釘：右洞絮Y樣K賞82掩+優(yōu)175瞞～鋒Y錢K吸82益+炭220貞處于超淺腹埋嚴重偏頑壓狀態(tài)，鑄尤以偏壓充狀態(tài)更為言明顯，采甩取的措施父是先將淺弟埋處表層男覆土清除揀至初襯外績邊緣線后幻，施紫作準60c挽m范厚嘗的止C2策5哲混凝土套扛拱，套拱貨內(nèi)碰設糞Ⅰ偵20湯a遇工字鋼骨柳架，間禍距揀75c張m俱，套拱兩瑞端基礎延賺伸入圍巖簽內(nèi)喚60c推m穗深以上，硬并在套拱岔兩端設置獻長候3.0胳m笨的宜Φ會2零2踢早強砂漿怖鎖腳錨桿統(tǒng)。同時施舞工外巷側余6.1杯m巧高惹的傘C1鑰5眾混凝土反未壓擋墻。販套拱和反嫌壓擋墻完殿成后回遣填止2.5莊m克厚以上宴的逐8贏%數(shù)水泥碎石劑穩(wěn)定土，哪再在穩(wěn)定甲土上回墻填污50c年m手后的粘土擔隔水層，竊回填后再別在回填土華上植草恢購復自然地宴表植被，孫具體見下柜圖遇4叮。養(yǎng)圖賴4籌行右洞仙Y膨K峽82尾+五175農(nóng)～撇Y輛K性82覽+術22繳0墓段硬淺埋偏壓厭處理斷面員圖積右洞調(diào)Y喪K馬82甲+污220抬～售Y征K變82潮+裕240緒主要處于埋超淺埋狀前態(tài)，偏壓脅狀態(tài)相對雙較輕，采流取的清表授、套拱、業(yè)回填水泥急碎石穩(wěn)定掏土及粘土庭隔水層及夫植草恢復煮自然地表法植被等措裝施同澇Y霧K懷82孫+帝175博～誘Y繪K晃82插+查22宣0杰段洋，取消混自凝土擋墻硬，在回填梳外側邊緣個設剖2.0惱m(xù)榮寬扇1.5帝m疲深的梯形隆排水溝，棚以利排出警山坡匯水豎，防止沖負刷，鄰具體見下司圖貴5健。命圖夜5簡涂右洞柳Y浙K蘭82莊+螺220督～存Y拿K門82涉+非24絡0位段聲處理斷面蜻圖惑3.繁洞身開挖布施工襪小凈距隧領道蛾洞口遺Ⅴ勵級買圍巖淺埋大偏壓先段啊由于其圍熊巖級別低即，施工條增件復雜，愧要確保亞施工籠的瑞安全與殺質(zhì)量，洞賠身開挖方櫻法和施工本工序的選風擇就顯得具尤為關鍵學。界左洞暗洞助進洞里程吳為漿Z倆K診82濾+炮15翠0葡，右洞暗扯洞進洞里炎程宰為焦Y樂K想82夾+葉17株5銳，左右暗皆洞洞身設延計進洞里捉程相互錯壞開虹25碎m墳。本隧道澤先行開挖江左洞脫，左鋒洞忙Z古K周82梳+意150~饑Z棗K央82+1族7治5沸段柱25親m丹的洞身開圓挖采用側框?qū)Ф捶ㄊ┍?，側導荷洞設在偏臂壓洞身斷球面的左側蜂，否左洞弦開挖鑄至負Z夾K碼82贊+晉17中5紡以后賽采用上、卷下臺階法尿施工皂，個下臺階開圍挖落后于愈上臺階難2塌0m集左右囑。番左洞上、杏下臺階猶開挖莖掌子面嶄超前右洞嬌開挖胡掌子面距揮離保持亂5鴿0芝m過以上訓，荒右進口淺且埋偏壓段漿洞身開挖校采用側導捎洞法施工瞞，側導洞伐仍設置在僅偏壓洞身繞斷面的左瓶側，側導推洞超前敞開挖后村立即圓對中間巖以柱打入車中空招注漿附錨桿絲支護進行智加固霞。之后，蘿再進行右盾洞上、下項斷面嬸開挖和支患護，施工詞工序與左灰洞相同。徐洞身開挖較每循環(huán)進蹤尺徐為迅1濁.0輸m古即飲2赤榀燃鋼拱架間薄距，拿洞身開挖撕每急2.0m章預先在崇拱部打設瓜超前注漿建小導管，填對拱部圍夏巖進行預厲支護。騙開挖后排必須慣及時施作垃初唐級擁支護嗎封閉圍巖撇。喉仰拱采用院跳槽法開籮挖。文洞口排Ⅴ取級潮圍巖淺埋裙偏壓段和施工工序蠅詳貿(mào)見燙下棉圖友6嘴。僑圖言6播洞口顏Ⅴ鼻級巴圍巖淺埋江偏壓段勺施工洗步序示意榮圖組4秒.劣超前預支初護及核初級支護旅和加強措普施雹本隧道采判用新奧法態(tài)施工，復僚合式襯砌潤。淺埋偏同壓段原舟超前預支片護及卡初級支護基參數(shù)基見下曬表拴1與：齊表子1攀倡原回超前預支腰護及債初級支護倒參數(shù)表近序倒預支及步初支類型繁預支及辛初支參數(shù)努部位程備注伙1刪C2船5破早強噴射漂砼傘25c轉(zhuǎn)m惡厚館拱圈及仰壁拱茶2腥φ僅6雹鋼筋網(wǎng)億@=15煉×15c唇m方拱圈程3狡Ⅰ盜20段a怒鋼拱架童@=60徒cm介左洞拱圈刊右洞拱圈點及仰拱燥4忘Φ超2姜5敞中空注漿標錨桿間L=4.豐0栗m軍，勵@=10遵0×60贏cm掛拱圈及中卸間巖柱把梅花型布第置抬5缺φ嶄50×陪4拆超前小導洋管滴L=4.首5次m灶，奶@=40蒼c韻m遵，限a=6姑o青，縱向搭惕接長冰度蒼3.0m管拱圈上部技根據(jù)本隧敘道進口段覆小凈距暈Ⅴ升級嚴重猶淺埋偏壓截的工程現(xiàn)鄉(xiāng)場實際情潮況，施工相時對超前替預支護及幟初級支護史進行了變簡更調(diào)整，僻對超前預潑支護及初跟級支護進落行了加強赤，變更調(diào)術整后的超至前預支護奸及初級支黨護參數(shù)脅見下葡表嘉2鑒：掘表埋2然怪變更調(diào)整保后閣超前預支嚇護及梅初級支護太參數(shù)表市序號溜預支及緒初支類型完預支及臭初支參數(shù)集部位面?zhèn)渥⒀?暑C2譯5口早強噴射猶砼胖25c儉m盲厚周拱圈及仰同拱療2斬φ泰6粥鋼筋網(wǎng)給@=15糊×15c女m室拱圈肝3蠢Ⅰ疊20鳴a識鋼拱架墻@=50納cm芹左、右洞譯拱圈及仰董拱斯4綠Φ輩2詳5勾中空注漿詳錨桿夜L=4.捕0逢m過，驅(qū)@=10蝦0×50肢cm偶拱圈韻梅花型布膛置畫L=6.賞0只m恥，侄@=10域0×50滔cm申中間巖柱王5救φ刪50×鍵4匯超前小導音管細L=4.悅5恰m箱，喂@=30憶c鵲m槍，領a=6癢o狂，縱向搭主接長已度朋2.0m纏拱圈上部前施工中針測對隧道淺毫埋偏壓段群自身特點睬和小凈距背隧道施工吊難點，在封超前預支東護及初級五支護方面窩采取如下貴針對性的層施工措施璃和對策：辨(1)斑.練超前預支士護加強措煤施閉:需進口淺埋布偏壓段為成Ⅴ話級趁強風化圍照巖，圍巖付自穩(wěn)能力腥差，為加制強圍巖的雪自穩(wěn)能力截，每次掘填進對前面貪洞身輪廓粱線外的圍麻巖采取超傲前小導管餐預支護，綁注漿加固衫拱圈圍巖哄，形成小詠導管剛性嬸骨架和加合固圍巖圈科共同作用蝦的受力體鴨系，確保動后續(xù)掘進百施工安全騰?？紤]到溫進口段淺游埋偏壓十蹲分嚴重，亞將超前注辯漿小導管耐環(huán)向間距蕩由夜40c奉m成變更躁為往30c秀m丙，小導管僑縱向搭接召長度穗由瓜3.0劑m冰變更睛為黨2.0希m耀，以進一木步加強超華前預支護肺效果。破(2)咽.剪洞身圍巖景及小凈距辨隧道中間閱巖柱加固播：蒸小凈距隧小道淺埋偏澤壓涼Ⅴ裂級鮮強風化圍睜巖熔自承能力牙差淋，為再加固松散草較軟弱巖華體，增強茂圍巖的整敏體性和結哄構承載力出；在隧道位初級支護薦中設置徑寬向系統(tǒng)錨止桿，并且霸系統(tǒng)錨桿磨采用注漿診效果比普初通砂漿錨酸桿更好的息Φ樣25昂中空注漿賢錨桿，錨壘桿梅花型旦布設，長興度訴4.0闖m顫。為增加斗錨桿對圍秋巖的加固窮效果，施碼工時腹將拱圈及艙中間巖柱著內(nèi)的錨桿游間距由遠@=10芝0×60定c逝m劉變更調(diào)整愉為用@=10昌0×50隊cm湖。此外，呆加固中間爪巖柱的兩干側對穿中輕空注漿錨匠桿長度由號4.0卵m斃調(diào)整絕為您6.0恭m或，確保淺恭埋偏壓小耽凈距隧道殿中間巖柱糧的穩(wěn)定性紋。中空注壽漿錨桿布俱設情況勉見下秒圖畝7斤。破圖黃7攤摧焰中空注漿貸錨桿布設櫻圖成中空注漿顛錨桿施工籌的關鍵，浴一是錨桿過施打方向萍必須是沿錦隧道輪廓詳徑向或與拆圍巖節(jié)理答面垂直，增方向不合竟理的錨桿而將失去作攝用；二是狀注漿一定惡要飽滿，爸注漿不飽友滿的錨桿痰起不到支杠護作用。被(3)策.帆鋼拱架噴旨射混凝土僅初級支肉護更:諷鋼拱架噴管射混凝土渾施工后立預即受力，肌并且其強些度和剛度鹿較大，可涌以承受淺書埋偏壓號Ⅴ鞠級禮圍巖的松極動變形壓居力。采用唐鋼拱架噴薄射混凝土棋不僅提高籍了初級支蚊護的強度尿和剛度，鞠而且初級型支護可以為及時承受張開挖后的殖早期圍巖廁壓力，確洋保松散破熱碎圍巖開堅挖后的穩(wěn)呀定性。鋼異拱架秧由私Ⅰ割20雁a士型工字鋼農(nóng)制作而成政，考慮到譯巴掌灣小吉凈距隧道定進口敲Ⅴ蔬級咱圍巖封淺埋偏壓必段猶的工程特機點，里鋼拱架每為榀縱向間廟距刮由浸@=60注c滅m燃調(diào)整貌為豬@=50幼c點m眨。另外，則變更調(diào)整翅增加了左廣洞仰拱的耗鋼拱架噴刷射混凝土壩初級支護劍，使左洞孩同右洞一稠樣，其仰廳拱鋼拱架慶噴射混凝垂土初級支估護與上部唱拱圈的初辦支形成一誕個整體的懶受力圓環(huán)屯，增強初嫁支受力的筑整體性能億，具體夠見上尊圖體7績。見噴射混凝眨土采態(tài)用臥“毀濕均噴倘”扇施工工藝爬，以降低場粉塵，減覆少回彈率稈，嚴格控耐制水灰比覽，保證噴己射混凝土另質(zhì)量。貌5.套二次襯砌印淺埋偏壓局段虎二次襯砌坊采睬用留45~8欄0c蔥m鳴厚的鋼筋改混凝土，染在洞身存朋在偏壓的勸一側，從犬拱頂向拱星腳處二襯靠厚度遵由陽45c希m局漸變加厚佳至馳80c謎m泊，以增強猴二次襯砌克抵抗圍巖摩的偏壓力隊。對于本學小凈距隧土道進口淺脆埋偏壓蠻Ⅴ班級規(guī)圍巖段，衛(wèi)為保證洞鑒內(nèi)施工安湖全，二次倡襯砌需及唯時施工，晝二襯緊跟涂掌子面的登距離保雁持附40糞~餐60伏m狼內(nèi)。魯二次襯砌綁采用鋼筋因混凝土，悼以保證淺曠埋偏壓軟芒弱圍巖狀款態(tài)下的隧奴道二襯結旬構的受力米抗裂性能窩。二襯施檔工采用先羊墻后拱法皮，仰拱完翁成并回填帆后及時施賄工矮邊墻圖，再詠用墳12害m層長的瘡自行式對液壓全斷撐面二襯臺狠車一次澆姐注拱圈二灰襯模筑混擔凝土。衫6.給施工監(jiān)控某量測忠隧道現(xiàn)場到監(jiān)控量測讓是新奧法張復合式襯葛砌設計、寇施工的核加心關鍵技殲術之一，百通過現(xiàn)場巖監(jiān)控量測患可以掌握傲圍巖和支釋護在施工卡過程中的登力學狀態(tài)蓋及穩(wěn)定程蜻度，保障司施工安全胡，同時也計為評價和啊修改初級易支護參數(shù)茄，進行力眠學分析及衰二次襯砌站施作時間坡提供信息宏依據(jù)。針劉對我巴掌灣小贏凈距隧道府洞口睬Ⅴ澇級急圍巖淺埋間偏壓腎段界的具體條桂件，施工退中重點進隸行了如下因監(jiān)控量測魄項目，具扇體款見下當表嚇3吉。共表爸3尋討監(jiān)控量測福項目、方螞法及測量載頻率表輔監(jiān)測項目資測試方法滔和儀表嫩測點布置沿監(jiān)測時間匯頻率偶1爐～蘆15d薯1甲6澡～光30d俊3害1肝～刻90d紀必測項目犧地質(zhì)觀察皆現(xiàn)場觀察筍、地質(zhì)羅獸盤怠全長度開殲挖后及初霜期支護后圾進行埋每次爆破途后或初級仇支護后筍地表下沉存精密水準語儀、塔尺寨洞室中心厘線上，并倍與洞軸線押正交平面雜一定范圍縫內(nèi)金1乘～休2沉次企/d拳1慘次朽/2d莖1柱～師2棉次柱/釣周氏周邊收斂勒收斂儀流每散10杏m究一個斷面恩每斷釣面神3常對測點雜1嫂～黨2半次港/d煩1葉次跑/2d與1株～者2內(nèi)次絞/陣周嘆拱頂下沉烈水平儀、求水準尺或瓣測桿艱每窩10檔m許一個斷面孝每斷叼面壇3乓個測點醫(yī)1銹～謠2嘆次置/d姻1蜻次躬/2d頑1顯～灘2炮次床/敬周奪中間巖柱征圍巖壓力慧壓力盒永每詳洞棒3團個斷面每泛斷穴面脖1詞5糧測點撒1卷～騎2森次具/d震1綢次朋/2d怖1拌～脅2鑄次翻/磁周釣主要監(jiān)控冠量測項目起的測點布英置似見下胞圖盾8掌。玻圖經(jīng)8積姻監(jiān)控量測眨項目的測用點布置圖勁將同一斷坦面的各量忘測數(shù)據(jù)如得位移、收明斂、沉降夠等數(shù)量隨下時間變化既的動態(tài)曲挽線進行回少歸分析，魔以確定圍繳巖變形的適規(guī)律及圍直巖的穩(wěn)定樓性特征。哲一般情況亦會出現(xiàn)如漏下兩種特考征曲線，爹見下接圖戶9闊：位移收斂位移收斂μμ位移收斂位移收斂μμtttt搶(a)屆粒正常曲嗽線慕科深