大斷面軟巖隧道開挖支護(hù)施工技術(shù)（全面）

1、大 斷面軟巖隧道開挖支護(hù)施工技術(shù) 【摘 要】 本文結(jié)合武廣客運(yùn)專線巴家山隧道施工,主要介紹了 大 斷面軟巖隧道施工的 特點(diǎn)及難點(diǎn)地段開挖支護(hù)施工技術(shù)、施工過程控制重點(diǎn)及施工效果分析. 【關(guān)鍵詞】 大 斷面軟巖隧道 開挖 支護(hù) 施工技術(shù) 1 概述 武廣客運(yùn)專線巴家山隧道位于臨湘市五里鄉(xiāng)境內(nèi),總長(zhǎng)384米.隧道圍巖等級(jí)為、級(jí),主要以級(jí)第四紀(jì)殘坡積黏土、寒武紀(jì)全風(fēng)化強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)板巖、強(qiáng)風(fēng)化弱風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r為主.隧道地質(zhì)條件復(fù)雜,淺埋、偏壓、圍巖開挖后易風(fēng)化、遇水易軟化、易產(chǎn)生變形甚至坍塌,局部可能存在斷層破碎帶、溶溝等.洞口級(jí)圍巖采用明挖法施工,洞身、級(jí)圍巖設(shè)計(jì)采用CD法和CRD法施工. 2 施工特點(diǎn)

2、及難點(diǎn) 2.1 特點(diǎn) 2.1.1 技術(shù)含量高,質(zhì)量要求嚴(yán)、標(biāo)準(zhǔn)高 2.1.2 斷面大 ,地質(zhì)條件復(fù)雜,施工難度 大 隧道為5米線間距的 雙線隧道,開挖斷面154.4?O,成型后有效斷面面積(軌面以上)100?O,為軟巖隧道,級(jí)圍巖107米,占全隧 27.9%,級(jí)圍巖277米,占全隧 72.1%.隧道巖層多軟硬不均,節(jié)理發(fā)育,巖性較破碎,特別是進(jìn)出口端為淺埋地段,易產(chǎn)生塌頂、坍塌等災(zāi)害,施工難度 大 . 2.1.3 工序轉(zhuǎn)換頻繁、工期緊,信息化管理要求高 由于本隧道圍巖軟硬不均,工序轉(zhuǎn)換頻繁,工藝復(fù)雜,因此施工中的 信息化管理要求高. 2.1.4 環(huán)保、水保、文明施工要求高 本隧道離村莊較近,且

3、有小 溪從隧道附近經(jīng)過.施工對(duì)周圍的 道路交通,動(dòng)植物和居民用水將產(chǎn)生一定影響,所以對(duì)環(huán)保、水保、文明施工提出更高的 要求. 2.2 施工重點(diǎn)及難點(diǎn) 2.2.1 隧道進(jìn)、出口段存在淺埋等不良地質(zhì)情況,防坍塌施工是本隧道的 重點(diǎn)和難點(diǎn). 2.2.2 隧道拱頂多為粘土,拱部無自穩(wěn)能力.局部掌子面溶槽發(fā)育,內(nèi)充填粘性土,有少量滲水,開挖支護(hù)施工是本隧道的 重點(diǎn)及難點(diǎn). 3 開挖支護(hù)施工技術(shù) 3.1 施工方法的 選擇 隧道施工方法的 選擇與工作面巖體狀況及圍巖節(jié)理產(chǎn)狀密切相關(guān),級(jí)別較低的 圍巖整體性不一定很差.因此在隧道開挖及支護(hù)施工中,從受力角度 分析,如果開挖時(shí)掌子面穩(wěn)定,無大 的 掉塊、坍塌、變

4、形等現(xiàn)象,即可采用臺(tái)階法施工,如果掌子面開挖后不穩(wěn)定,就需要采取縮小 斷面加強(qiáng)支護(hù)措施,如CRD法.結(jié)合本隧道特點(diǎn),施工前對(duì)隧道地質(zhì)及設(shè)計(jì)情況進(jìn)行分析研究,提出一般地段采用三臺(tái)階預(yù)留核心土法、特殊地段采用CRD法結(jié)合臺(tái)階法開挖的 方案 ,本方案 可適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)要求,能夠在確保施工安全的 條件下進(jìn)一步加快施工進(jìn)度 ,且有利于工藝轉(zhuǎn)換,并節(jié)省人工費(fèi)和材料費(fèi). 3.2 一般地段開挖支護(hù)施工技術(shù) 第2步：由于拱部多為軟弱圍巖或軟粘土,拱腳不穩(wěn),在施工第2部型鋼鋼架之前先在中部拉槽,開挖、部分,拉槽長(zhǎng)度 58米,兩側(cè)固腳土保留,開挖施工第部分時(shí)采取兩側(cè)邊墻交錯(cuò)開挖施工,錯(cuò)開距離不小 于5米.初噴后及時(shí)

5、安裝鋼架及掛鋼筋網(wǎng),打設(shè)邊墻錨桿及鎖腳錨桿,施工初期支護(hù)噴射砼. 第4步：開挖第部分土石,施工仰拱支護(hù)及填充混凝土. 各臺(tái)階工作面距離均不宜大 于10米. 3.3 特殊地段開挖支護(hù)施工技術(shù) 第1步：人工開挖第部分土石,初噴封閉掌子面及側(cè)壁后及時(shí)支設(shè)鋼架,設(shè)置臨時(shí)支撐中隔柱及臨時(shí)仰拱支護(hù),打設(shè)超前小 導(dǎo)管及加固錨桿,進(jìn)行超前支護(hù)預(yù)注漿加固后,掛鋼筋網(wǎng),然后施工拱部中空錨桿,噴射C25混凝土.為防止拱腳下沉,增設(shè)鎖腳錨桿,長(zhǎng)度 為4.0米,施工方法同上. 第2步：人工開挖第部分土石,保留中隔柱,按同樣方法進(jìn)行支護(hù). 第3步：開挖第部分土石,施工邊墻支護(hù),兩側(cè)邊墻交錯(cuò)開挖施工,并及時(shí)施作初期支護(hù),支

6、護(hù)方法與臺(tái)階法相同. 第4步：開挖第部分土石,拆除臨時(shí)支護(hù)中隔柱型鋼及臨時(shí)仰拱支護(hù). 第5步：開挖第部分土石,施工邊墻支護(hù),兩側(cè)邊墻交錯(cuò)開挖施工,錯(cuò)開距離不小 于3米.并及時(shí)施作初期支護(hù),支護(hù)方法與臺(tái)階法相同. 第6步：開挖第部分土石,施工仰拱支護(hù)及填充混凝土. 各工作面距離均不宜大 于5米. 4 施工過程控制重點(diǎn) 4.1 軟弱圍巖地段施工嚴(yán)格遵循“先預(yù)報(bào)、多分部、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的 原則; 4.2 施工中加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)及監(jiān)控量測(cè)工作,通過預(yù)報(bào)及量測(cè)數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)施工. 4.3 加強(qiáng)超前支護(hù)及初期支護(hù)施工.在圍巖地質(zhì)情況較差地段加密超前支護(hù)小 導(dǎo)管,縮小 間距及增加搭接長(zhǎng)度

7、 ,初期支護(hù)型鋼加密. 4.4 在軟弱圍巖地段支護(hù)增加鎖腳錨桿,以減小 拱腳下沉. 4.5 施工過程中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求控制隧道安全距離,盡量縮短各臺(tái)階之間距離,仰拱緊跟下臺(tái)階施工,并及時(shí)施作二次襯砌,仰拱距掌子面不大 于60米,二襯距掌子面不大 于90米. 5 施工效果分析 巴家山隧道前期施工對(duì)隧道地質(zhì)狀況了 解不夠,隧道施工三臺(tái)階距離過大 ,施工后初期支護(hù)沉降變形量偏大 ,部分地方由于工藝轉(zhuǎn)換不及時(shí),產(chǎn)生坍塌、變形、侵線等現(xiàn)象.針對(duì)這種情況,我們采取地質(zhì)預(yù)報(bào)先行,施工過程中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求隧道安全距離控制,通過監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)施工,針對(duì)不同的 圍巖地質(zhì)情況制定并采取不同的 施工工藝,通過工藝之間的 相互結(jié)合與轉(zhuǎn)換應(yīng)對(duì)復(fù)雜變化的 地質(zhì)條件,初期支護(hù)施工后沉降量在50米米80米米趨于穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)了 全隧安全、質(zhì)量受控,施工效果良好.可適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)要求,確保了 施工安全和工程質(zhì)