浅埋暗挖隧道洞口段施工技术研究

来源: 发布时间:2019-09-10 09:08:32

  1 工程概况

  榨坊隧道是宜宾至昭通高速公路彝良(海子)至昭通段的重点控制性工程。隧道左、右洞长度均为350米,采用双连拱形式,总开挖跨度达21米。进口偏压较大,采用半明半暗形式进洞,减少明洞开挖量。

  根据工程地质勘察资料,隧址区主要地层为第四系崩坡积(Q4c+dl)、志留系中统斯风崖组(S2s)岩层及奥陶系中统(Q2)岩层,含碎石粉砂质粘土、粉砂质泥岩,地下水发育,地表水随季节性变化。

  图1 洞口浅埋偏压段

  2 施工中常见问题

  (1)隧道进洞施工通常采用大管棚,受围岩软硬程度不均管棚定位不准确。由于浅埋暗挖隧道管棚长度较大,而管径相对较小,在成孔或钻进过程中很容易出现偏位。

  (2)开挖断面不足影响隧道二次衬砌的施工质量。欠挖将会造成二次衬砌厚度不足,影响整个工程质量;超挖将会造成材料浪费或路面沉降等情况的出现。

  (3)地下水的影响。工程建设期间防、排、堵、截若做不到位,将对隧道施工安全、质量和进度产生严重的影响;处治方法不到位或效果不佳的还将会在运营期内影响隧道的正常使用及其耐久性。

  3 洞口围岩改善加固措施

  洞口段隧道浅埋偏压加上围岩本身软弱破碎、地表水下渗等不利因素,要保证隧道安全进洞,必须采取有效地改善加固围岩措施。常用的围岩改善和加固措施主要分为以下几类:

  (1)地表注浆加固。在隧道开挖跨度范围内地表正上方打设注浆孔,压注水泥浆或水泥水玻璃双液浆,浆液通过渗透、压密等作用将松散破碎的围岩凝结成整体,达到改善围岩性能、提高围岩稳定性的作用。注浆过程中应通过同时控制注浆量和注浆压力的方法保证改善围岩。

  (2)洞内围岩加固。通过大管棚或加密双层超前小导管预注浆等措施加固围岩,管棚或超前小导管末端要与钢拱架焊接在一起,保证整个支撑加固系统形成整体。同时要根据围岩注浆扩散范围设置其环向间距和搭接长度,保证加固结构形成封闭的环状承载结构层。

  4 施工注意要点

  (1)管棚作为隧道进洞施工中使用最多的方法,要求其钻孔机具和工艺对地层具有较好的适应性,同时保证管棚位置准确,并及时注浆使所有管棚能够形成环状的封闭结构起到改善围岩、限制地层变形的作用。

  (2)隧道进洞施工通常采用分部开挖施工方法,如侧壁导坑法、CRD法等。每一分部开挖后应尽快施作临时支撑,尽快封闭成环,且临时支撑间距应严格控制。临时支撑拆除是隧道施工过程中风险较大的阶段,需制订详细稳妥的拆除方案。在施作二次衬砌的过程中,应尽量维持原临时支撑体系不变,或短时间拆除后应及时恢复,待二次衬砌封闭并达到强度后方可进行拆除。

  (3)因地质条件、围岩自身稳定、地下水和施工工艺均存在不确定性,隧道浅埋暗挖施工本身存在一定的风险,施工中应加强现场管理措施,严格执行监控量测和信息反馈制度,才能保证隧道支护参数与围岩情况相适应。

  5 结论

  洞口施工是浅埋暗挖隧道中风险最大、难度最高的阶段,最不利工况是临时支护结构拆除,二次衬砌、中板及钢管柱施工过程中,在现场施工中可通过加强钢拱架的应力和变形监测来实现施工安全控制。对于浅埋偏压连拱隧道选择合理的辅助性施工措施是设计与施工的关键,应引起足够重视且同时应加强监控量测信息及时反馈。

  参 考 文 献

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