雙脖山隧道入口淺埋段進(jìn)洞施工技術(shù)(全文)

精品文檔-下載后可編輯雙脖山隧道入口淺埋段進(jìn)洞施工技術(shù)(全文)一、工程概況

雙脖山隧道位于遼寧省莊蓋高速公路莊河市境內(nèi)，公路等級(jí)為高速公路，采用分離式單向行車雙車道隧道（上下行）。隧道凈寬10.45m，凈高7.10m，洞口開挖寬度12.50m，開挖高度10.25m。隧道全長(zhǎng)610米，采用削竹式洞門。隧道進(jìn)口47米為淺埋，埋深最淺處為0.9米，洞口處為強(qiáng)風(fēng)化變質(zhì)砂巖，地表上覆蓋粘土及松軟土。洞口地形右高左低，屬緩坡地貌地形坡角在15°～32°，洞口左側(cè)有一條季節(jié)性流水溝谷順線路方向發(fā)育，平常無(wú)水。

進(jìn)洞施工方案

隧道洞口段是隧道施工的薄弱環(huán)節(jié)，洞口上方為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，主要為坡積土和沖積土層，靡凌破碎，夾泥量大，大部分富水，有的成飽和狀態(tài)，在大雨季節(jié)匯水非常大，表層植被因施工破壞后形成小型泥石流，水土非常容易流失，而且洞頂覆蓋層很薄，在洞口左側(cè)拱腰偏上部位覆蓋層僅90cm厚，且有偏壓現(xiàn)象，大部分位置覆蓋厚度為2m左右，為典型的隧道淺埋段。洞內(nèi)圍巖為強(qiáng)風(fēng)化，夾泥，加上山坡匯水面積相當(dāng)大，開挖后地表水直接滲入洞內(nèi)，使得超挖及跨塌非常嚴(yán)重，洞口段施工條件相當(dāng)困難。

根據(jù)特殊條件，決定對(duì)雙脖山隧道洞口施工分如下幾項(xiàng)工作來(lái)進(jìn)行：洞口段開挖及防護(hù)、輔助施工（管棚施工）、洞內(nèi)初期支護(hù)、圍巖超前地質(zhì)預(yù)報(bào)4個(gè)方面，并結(jié)合開挖控制爆破，運(yùn)用圍巖量測(cè)技術(shù)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，保證了洞口的施工安全。

1、洞口段開挖及防護(hù)

（1）邊仰坡開挖：全站儀測(cè)量放樣，根據(jù)實(shí)際地形情況，在邊仰坡開挖前及時(shí)進(jìn)行截水溝施工，將地表水從截水溝排出，確保邊仰坡穩(wěn)定，避免雨水沖刷坡面。利用挖掘機(jī)至上而下逐段開挖坡面，每層高度控制在2米左右，沒(méi)開挖一層必須檢查邊仰坡坡比，控制坡面成型，清除洞口有可能滑塌的表土，局部人工配合修整。

（2）洞口邊仰坡刷坡完成應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查，檢查合格后為保證山體穩(wěn)定，對(duì)邊仰坡部分山體以及洞口段范圍的洞頂土體進(jìn)行整體性防護(hù)，采用Φ22砂漿錨桿，錨桿按1米梅花形布置，掛Φ8鋼筋網(wǎng)（20cmx20cm），鋼筋網(wǎng)與錨桿焊接成整體，掛網(wǎng)完成后噴射C20混凝土15cm厚，封閉洞口邊仰坡坡面。

2、輔助施工

為了便于施鉆和提高鉆孔精度，在明暗挖交界處施作C25砼套拱，套拱徑向厚度0.6m，底部縱向長(zhǎng)度2.09m，頂部縱向長(zhǎng)度2.85m。管棚施工：管棚施工前，利用核心土作為工作平臺(tái)直接架設(shè)上斷面套拱鋼拱架，拱架設(shè)置3榀，導(dǎo)向孔內(nèi)預(yù)埋38根φ127×5mm鋼管作導(dǎo)向管，鋼管長(zhǎng)2.09-2.85m。鋼管軸線與隧道軸線夾角為1°，鋼管中心線距開挖外輪廓線30cm,在拱架上支模澆筑套拱混凝土。鋼拱架及定向鋼管在安裝過(guò)程中位置必須準(zhǔn)確，以免侵入洞門及襯砌凈空。管棚超前支護(hù)采用Φ89*6無(wú)縫鋼管,環(huán)向間距40CM，單根長(zhǎng)19米，共設(shè)一環(huán)。

鉆孔采用風(fēng)動(dòng)潛孔鉆，嚴(yán)格按照測(cè)量方向施鉆，確保管棚施做精度。鉆孔時(shí)及時(shí)對(duì)孔內(nèi)吹出巖粉及土樣進(jìn)行分析，對(duì)探明洞內(nèi)地質(zhì)情況提供依據(jù)。鉆孔完成后應(yīng)及時(shí)頂入鋼管，鋼管視地質(zhì)情況采用挖機(jī)頂入，鋼管必須頂入設(shè)計(jì)深度，如遇塌孔應(yīng)拔出鋼管重新鉆孔。大管棚有關(guān)參數(shù)

ａ.大管棚材料：為Φ89×6㎜熱軋無(wú)縫鋼管。管壁加工注漿花孔，孔徑Φ8mm，間距15㎝，一周4排呈梅花形布置。

b.管棚環(huán)向間距為40cm。

c.管棚仰角為1°。

d.注漿參數(shù)

注漿采用水泥-水玻璃雙液漿，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)暫定以下參數(shù)，施工時(shí)根據(jù)實(shí)際情況由試驗(yàn)室試驗(yàn)確定。

水灰比：水：水泥=1：1

水泥、水玻璃漿體積比：1：0.5

注漿初始?jí)毫?.5～1.0Mpa，終壓1.5Mpa

漿液初凝時(shí)間：60～300S

漿液擴(kuò)散半徑：R0=40cm

注漿后用10號(hào)水泥砂漿充填。

e.止?jié){

注漿口管棚和導(dǎo)向管間隙采用CS麻絲膠泥堵塞后，用電焊封死。

鋼管外漏端頭用鋼板焊接封堵，鋼板中間焊接注漿用八分管，并安裝球型止水閥門。為了保證鋼管注漿飽滿，注漿注意事項(xiàng)

（a）注漿前檢查注漿泵、管路及接頭的牢固程度，防止?jié){液沖出傷人。

（b）注漿時(shí)密切監(jiān)視壓力變化，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。

（c）注漿注意防止串漿和跑漿，若發(fā)生串漿和跑漿要停止注漿，分析原因隨時(shí)解決。

（d）注漿時(shí)先注單號(hào)孔,后注雙號(hào)孔。

（e）做好注漿壓力、注漿量、注漿時(shí)間等各項(xiàng)記錄。注漿時(shí)嚴(yán)格按照從下至上的順序分錯(cuò)進(jìn)行壓注，待第一次結(jié)束2小時(shí)后，在對(duì)檢查孔進(jìn)行注漿。

管棚施工（圖1）

3、施工工藝

3.1地表加固

隧道進(jìn)口5m段左側(cè)拱腰處埋深僅90cm左右，為淺埋并且存在偏壓現(xiàn)象，隧道成型后極易引起拱頂巖層冒頂，或者在爆破工作中因沖擊波影響造成巖體失穩(wěn)，進(jìn)洞前必須對(duì)洞頂范圍巖體進(jìn)行加固，防止開挖后造成坍塌，保證洞口段施工安全，加上噴射混凝土噴面，形成隔水層，使得地表匯水順著臨時(shí)排水排走，不致滲入巖體影響施工安全。具體方案如下：1、錨桿采用Φ22鋼筋，間距1.0m×1.0m,梅花形布置,注漿水灰比1：1；2、錨桿施工后，用Φ8鋼筋掛鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)間距20cm×20cm，網(wǎng)片與錨桿綁扎聯(lián)結(jié)；3、采用C20噴射混凝土封閉該范圍坡面，而在洞口仰坡坡面先初噴一層C20混凝土3cm-5cm厚，封閉巖面后掛鋼筋網(wǎng)，再噴一次噴至設(shè)計(jì)厚度。

3.2洞身開挖

隧道開挖采用“短進(jìn)尺、弱爆破”，輔以人工和挖掘機(jī)開挖，開挖方式采用上下臺(tái)階法開挖法，上臺(tái)階開挖高度為6m，一次開挖高度超過(guò)覆蓋層厚度（洞口近距離覆蓋層厚度僅為0.9m～5m，因此開挖時(shí)必須對(duì)炸藥用量及開挖進(jìn)尺進(jìn)行合理的計(jì)算和控制。為保證上臺(tái)階開挖不會(huì)出現(xiàn)冒頂和塌方現(xiàn)象，開挖每循環(huán)炮眼深度控制在1m以內(nèi)，采用先掏槽，后周邊的爆破方法，爆破進(jìn)尺控制在80cm以內(nèi)，可加大開挖臨空面和減少對(duì)拱頂覆蓋層的作用力。

上臺(tái)階每循環(huán)開挖完成后馬上噴射混凝土進(jìn)行封閉，保證不落石不掉快后，再架立工字鋼拱架，施作初期支護(hù)。

3.3圍巖監(jiān)控量測(cè)

圍巖監(jiān)控量測(cè)是指導(dǎo)施工、確保安全的重要手段，通過(guò)施工前和施工中收集的數(shù)據(jù)和工程地質(zhì)資料，及時(shí)分析判斷爆破后圍巖松動(dòng)范圍及圍巖與初期支護(hù)受力的穩(wěn)定狀態(tài)，預(yù)測(cè)變形的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，以指導(dǎo)安全施工，指導(dǎo)開挖作業(yè)與支護(hù)作業(yè)。圍巖量測(cè)的項(xiàng)目有以下幾項(xiàng)：

1、水平位移收斂量測(cè)

每循環(huán)開挖完成后，在每個(gè)斷面拱腳處布一對(duì)測(cè)點(diǎn)，用專用收斂?jī)x量測(cè)。

2、拱頂下沉

每循環(huán)開挖完成后，每個(gè)斷面拱頂處設(shè)一個(gè)點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀和塔尺進(jìn)行測(cè)量。

3.4拱頂?shù)乇硐鲁?/p>

在隧道地表拱頂部位每1m做一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀和塔尺進(jìn)行測(cè)量。

三、地質(zhì)預(yù)報(bào)

為了及時(shí)掌握開挖面前方地質(zhì)情況，根據(jù)需要采用如下地質(zhì)預(yù)報(bào)措施，以便指導(dǎo)施工，保證安全。

1、長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)。采用TSP-202超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)(即地震雷達(dá))，在開挖段布置地震探測(cè)的激發(fā)和反射波接收裝置，根據(jù)地震反射波的強(qiáng)弱等判斷隧道前方巖體的破碎程度和范圍，還可探測(cè)溶洞、地下水等情況。

2、中距離預(yù)報(bào)。利用地質(zhì)鉆鉆孔取巖芯，鉆孔深度30--40m，可準(zhǔn)確預(yù)報(bào)前面圍巖和地下水情況。

3、短距離預(yù)報(bào)。利用鉆孔臺(tái)車在開挖面鉆Ф102大孔，深10--15m。根據(jù)鉆孔的巖屑、鉆速、水質(zhì)等變化情況，綜合判斷預(yù)報(bào)前方地質(zhì)及水文條件。大孔還可作爆破掏槽大空孔。

四、結(jié)語(yǔ)

隧道施工宜“早進(jìn)晚出”，即在保證安全生產(chǎn)的原則下越早進(jìn)洞越好，越晚出洞越好。隧道洞口段施工是工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其淺埋隧道能保證洞口安全進(jìn)洞，不但是整個(gè)工程進(jìn)出的要道，也為隧道施工安全提供了保證。

洞口開挖除必須保證洞口穩(wěn)定外，還必須考慮爆破開挖對(duì)巖體破壞而引起喪失承載力坍塌的問(wèn)題。桃花源隧道洞口段埋深淺、淺埋段長(zhǎng)、開挖斷面較大且存在偏壓現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)該隧道洞口段施工結(jié)果來(lái)看，既保證了安全進(jìn)洞，又保證了洞內(nèi)施工安全，效果良好。

1.淺埋、大斷面、不良地質(zhì)條件的隧道施工應(yīng)堅(jiān)決執(zhí)行“管超前、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)錨噴、快封閉、勤量測(cè)、早成環(huán)”的施工原