雙連拱隧道施工工藝在九瑞高速桂林二隧道施工中的改進(jìn)應(yīng)用職稱論文

1、申報(bào)中級(jí)職稱論文一 雙連拱隧道施工工藝在九瑞高速桂林二隧道施工中的改進(jìn)應(yīng)用單位：中交一航局第二工程有限公司姓名： 2011年6月15日雙連拱隧道施工工藝在九瑞高速桂林二隧道施工中的改進(jìn)應(yīng)用馮海暴中交一航局第二工程有限公司，青島，266071摘要：隨著我國(guó)高速公路的發(fā)展，隧道施工的工藝也在不斷改進(jìn)，雙連拱隧道施工工藝正做為隧道施工中的一項(xiàng)工藝在不斷改進(jìn)；本文通過(guò)施工九瑞高速桂林二雙連拱隧道，解決了雙連拱隧道施工中遇到的煤矸石問(wèn)題、洞口段回填土地質(zhì)進(jìn)洞問(wèn)題、邊仰坡滑坡問(wèn)題、土石夾雜地質(zhì)冒頂問(wèn)題、偽頂問(wèn)題等，并在傳統(tǒng)的施工工藝上進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，采用了中導(dǎo)洞雙端掘進(jìn)，加快了施工進(jìn)度，并總結(jié)出了初襯工序

2、的工效參考指標(biāo)，分析了錨桿受力原理，在二次襯砌施工中，優(yōu)化了原有的施工工序，并設(shè)計(jì)了混凝土分流槽，不僅節(jié)約了人工，也有效的避免了襯砌臺(tái)車的偏壓現(xiàn)象；本次施工對(duì)雙連拱隧道施工工藝方法進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，并完成了整套工藝的開發(fā)，可為以后的同類工程施工提供參考。關(guān)鍵字：雙連拱隧道 施工工藝 套殼法 偽頂 巖溶 Improvement Application of Construction Technique of Twin Multiple-Arch Tunnel in Jiu Rui Highway Guilin tunnel 2 constructionFENG Hai-bao(No 2 Eng.

3、Co. Ltd. of CCCC First Harbor Engineering Co. Ltd., Qingdao, 266071 China;)Abstract: is improving unceasingly as a craft in This paper presents construction of Jiu Rui highway Guilin tunnel 2 twin multiple-arch tunnel and solved culm, cave entrance section backfill soil enter the cave, side supine s

4、lope landslide, roof failure of earth stone mixture with impurity, false roof blems which met in The further optimized improvement in the traditional construction craft, has used the guide hole double-end tunneling, sped up the construction progress, and summarized work efficiency reference i

5、ndex at the primary lining working procedure. The anchor rod has been analyzed the stressed principle. In seconary lining construction, optimized the original construction working procedure, and has designed the concretes dividing trough, not only saved the man-power, also effective avoid lining tro

6、lleys bias phenomenon.The construction technique of this construction of twin multiple-arch tunnel has further optimized improvement, and has completed whole set craft development, may provide the reference for the later similar project construction.Key words: hub method; false roof ; karst1 工程概況桂林二

7、雙連拱隧道是中交一航局承建的第一座連拱隧道，也是九瑞高速公路最長(zhǎng)的一座連拱隧道，隧道洞門為削竹式結(jié)構(gòu)，斷面造型美觀,位于江西瑞昌市桂林辦事處，東洞口在桂林辦事處徐家山，西洞口位于巖家。隧道起訖樁號(hào)為K33+830K34+343，全長(zhǎng)513米。隧道主要處于半徑等于4000得曲線段中，無(wú)超高。隧道縱坡為雙向坡，坡度為+1.5%、-0.56%。進(jìn)、出洞門均為1：1.5削竹式。該隧道技術(shù)含量高，施工工藝復(fù)雜，施工時(shí)首先進(jìn)行中導(dǎo)洞開挖，然后澆筑中隔墻，最后進(jìn)行側(cè)導(dǎo)洞和主洞開挖，見表1-1隧道襯砌類型。隧道襯砌類型 表1-1桂林二隧道處于構(gòu)造剝蝕低山區(qū)，山勢(shì)較陡峭，局部見有基巖出漏，植被極發(fā)育，通視條件差

8、。山脊呈近東西走向，與隧道軸線大角度相交。沿隧道軸線，區(qū)內(nèi)的最高點(diǎn)在軸線右側(cè)山脊（獅子山），標(biāo)高為234.2米，最低點(diǎn)在隧道出口，標(biāo)高為95.50米，相對(duì)高差為138.7米，在進(jìn)行桂林二洞口施工時(shí)，出口仰坡開挖過(guò)程發(fā)現(xiàn)煤矸石，圍巖破碎，孤石夾雜粘土。并發(fā)現(xiàn)大量煤矸石，使用瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)沒(méi)有有害氣體；為調(diào)查清楚隧道地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況，經(jīng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)探測(cè)，出口段20米電磁波衰減較重，因此該段圍巖破碎、軟弱；導(dǎo)洞因掌子面條件限制，干擾較大，前方大約20m左右圍巖破碎。在進(jìn)洞20米后，圍巖節(jié)理發(fā)育，有溶蝕現(xiàn)象，但規(guī)模不大，其中K34+291284段圍巖非常破碎，其它地段圍巖稍好，但仍較破碎，見圖1

9、-1桂林二隧道結(jié)構(gòu)斷面圖。圖1-1桂林二隧道結(jié)構(gòu)斷面圖2隧道掘進(jìn)方案比選在連拱隧道施工過(guò)程中，通常采用側(cè)導(dǎo)洞法和側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，根據(jù)桂林二隧道地質(zhì)和實(shí)際情況，對(duì)隧道掘進(jìn)方法進(jìn)行了比選，以便采取更合理的施工方案，減少不必要的損失，確保安全掘進(jìn)，分析如下：2.1 側(cè)導(dǎo)洞法施工工藝流程及工序說(shuō)明施工工藝流程:中導(dǎo)洞開挖及初期支護(hù)1 中隔墻澆筑2 套拱及管棚施工右側(cè)導(dǎo)洞開挖及初期支護(hù)3 左側(cè)導(dǎo)洞開挖及初期支護(hù)4 右洞主洞上臺(tái)階開挖和初期支護(hù)5 右洞主洞下臺(tái)階開挖6 左洞主洞上臺(tái)階開挖和初期支護(hù)7 右洞主洞下臺(tái)階開挖8 右洞二次襯砌左洞二次襯砌，見圖2-1-1側(cè)導(dǎo)洞法開挖順序。圖2-1-1側(cè)導(dǎo)洞法開挖順

10、序圖注意事項(xiàng)：側(cè)導(dǎo)洞法首先進(jìn)行中導(dǎo)洞開挖和初期支護(hù),中導(dǎo)洞貫通后進(jìn)行中隔墻澆筑,完成后再順序進(jìn)行右側(cè)和左側(cè)導(dǎo)洞開挖及初期支護(hù),側(cè)導(dǎo)洞開挖15m 以后方可進(jìn)行主洞上臺(tái)階開挖。施工間隔距離工序5 和工序6 保持56m ,工序6 和工序7 30m ,工序7 和工序8 保持56m。2.2 側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝流程及工序說(shuō)明施工工藝流程:中導(dǎo)洞開挖及初期支護(hù)1 中隔墻澆筑2 套拱及管棚施工左洞左側(cè)壁上導(dǎo)坑開挖及初期支護(hù)3 左洞左側(cè)壁下導(dǎo)坑開挖及初期支護(hù)4 右洞右側(cè)壁上導(dǎo)坑開挖及初期支護(hù)5 右洞右側(cè)壁下導(dǎo)坑開挖及初期支護(hù)6 右洞左側(cè)壁上臺(tái)階開挖和初期支護(hù)7 右洞左側(cè)壁下臺(tái)階開挖和初期支護(hù)8 右洞二次襯砌左洞

11、右側(cè)壁上臺(tái)階開挖和初期支護(hù)9 左洞右側(cè)壁下臺(tái)階開挖和初期支護(hù)10 左洞二次襯砌。中導(dǎo)洞和中隔墻和側(cè)導(dǎo)洞法施工相同,中隔墻施工完成后,按短臺(tái)階方法開挖左洞左側(cè)壁上下導(dǎo)坑,同時(shí)及時(shí)施作初期支護(hù)和左側(cè)臨時(shí)支護(hù)。然后對(duì)稱施工右洞右側(cè)壁,注意兩開挖面要拉開距離25m 以上,工序6 和7 錯(cuò)開15m 以上;對(duì)于洞口圍巖軟弱帶,在工序8 和工序10 施工完成后應(yīng)及時(shí)施作仰拱和二次襯砌,盡早形成閉合環(huán)受力,工序8 和9 至少應(yīng)拉開距離30m 以上。側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖順序見圖2-2-1。圖2-2-1側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖順序圖注意事項(xiàng)：在開挖過(guò)程中注意工序銜接，做好圍巖監(jiān)控量測(cè)，確保隧道施工安全，要堅(jiān)持“短進(jìn)尺、勤支護(hù)、勤

12、觀測(cè)的原則”。2.3 分析確定掘進(jìn)方案（1）施工方法分析：側(cè)壁導(dǎo)坑法與側(cè)導(dǎo)洞法相比,側(cè)壁導(dǎo)坑法將一個(gè)大跨度斷面分解成若干個(gè)獨(dú)立小斷面導(dǎo)洞進(jìn)行施工,而側(cè)導(dǎo)洞法中兩個(gè)側(cè)導(dǎo)洞的開挖, 能夠大幅減小主洞的開挖跨度,側(cè)壁導(dǎo)坑法的古典力學(xué)模型明顯要優(yōu)于側(cè)導(dǎo)洞法。但側(cè)壁導(dǎo)坑法工序相對(duì)復(fù)雜,降低了施工速度,增加對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù),使圍巖力學(xué)性質(zhì)下降,臨時(shí)支護(hù)成本也略高于側(cè)導(dǎo)洞法。（2）確定施工方法：由于桂林二隧道為粘土夾雜孤石，為減少開挖對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù),保證施工的安全和質(zhì)量，桂林二隧道決定級(jí)圍巖采用側(cè)導(dǎo)洞法施工,并在施工中盡量采用人工配合小型機(jī)械(如風(fēng)鎬等) 進(jìn)行開挖,盡可能地減小施工對(duì)圍巖的擾動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入類圍

13、巖后,采用全斷面開挖以提高施工速度。3桂林二隧道出口仰坡洞加固措施3.1仰坡加固原因桂林二隧道出口右洞仰坡于2008年10月2日按設(shè)計(jì)要求及施工規(guī)范完成刷坡支護(hù)后，因2008年10月24日至11月2日期間連下大雨，使得仰坡處支護(hù)部分出現(xiàn)沉降，在已支護(hù)好的仰坡出現(xiàn)寬約6-20cm的橫向裂縫，裂縫由右洞邊坡延伸至中導(dǎo)洞右側(cè)邊墻腳，且在中導(dǎo)洞洞頂范圍內(nèi)也出現(xiàn)了細(xì)微的橫向裂縫。經(jīng)分析：由于連續(xù)降雨，有部分雨水從仰坡頂部滲入圍巖，導(dǎo)致粘土支撐力下降。見圖3-1-1桂林二隧道出口處仰坡滑坡實(shí)景拍攝。圖3-1-1桂林二隧道出口處仰坡滑坡實(shí)景拍攝3.2加固措施： 為了保證中導(dǎo)洞及以后主洞開挖的施工安全，決定對(duì)

14、桂林二隧道出口右洞圍內(nèi)的仰坡進(jìn)行加固處理。（1）對(duì)于洞口仰坡與洞頂截水溝之間的裸露土層全部采用6鋼筋網(wǎng)片和C20噴射砼（厚8cm）進(jìn)行封閉，以防止地表水滲透進(jìn)入土體影響隧道內(nèi)的施工安全；（2）在右洞仰坡上出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行注漿固結(jié)，仰坡（K34+325K34+335）范圍掛6鋼筋網(wǎng)片和C20噴射砼（厚6cm）進(jìn)行全方位封閉；（3）在右洞邊坡與仰坡交界處施工兩根100PVC泄水管，泄水管上部60度范圍內(nèi)鉆泄水孔，裝入時(shí)外裹土工布，泄水孔必須鉆入巖層3米；（4)在右洞仰坡面上施工十根鎖坡管。見圖3-2-1桂林二隧道出口處仰坡滑坡加固方案。圖3-2-1桂林二隧道出口處仰坡滑坡加固方案4桂林二隧道出口中導(dǎo)

15、洞進(jìn)洞方案調(diào)整 4.1桂林二隧道出口回填土地質(zhì)處理方案桂林二隧道出口中導(dǎo)洞進(jìn)洞方式原設(shè)計(jì)進(jìn)洞里程K34+325，由于該位置處中導(dǎo)洞右側(cè)拱部位于巖層破碎地段,仰坡經(jīng)過(guò)塌方加固，出口端邊仰坡最高處達(dá)23米之高，桂林二隧道進(jìn)、出口均為V級(jí)淺埋段圍巖，并且在中導(dǎo)洞的右半部出現(xiàn)大面積的人工開挖過(guò)的回填土，圍巖承載力太小，達(dá)不到達(dá)設(shè)計(jì)要求，若全部明挖可能引起塌方,經(jīng)過(guò)實(shí)地考查后,為了保證施工安全，決定對(duì)中導(dǎo)洞采取“假擬洞門”的削竹進(jìn)洞方法施工，即把中導(dǎo)洞進(jìn)洞里程調(diào)整為K34+334，加長(zhǎng)9米，使中導(dǎo)洞仰坡坡度減小，由原來(lái)的1：1高邊仰坡調(diào)整為雙級(jí)邊坡，在距離洞門高5米處設(shè)置1米平臺(tái)，進(jìn)、出口端主洞護(hù)拱頂（

16、設(shè)計(jì)明暗交接里程）至仰拱底的進(jìn)洞方式按比例1：1削竹式進(jìn)洞（見附圖），中隔墻延長(zhǎng)至與護(hù)拱進(jìn)洞同步里程，護(hù)拱管棚延削竹式護(hù)拱按設(shè)計(jì)間距排列施工；桂林二隧道中導(dǎo)洞進(jìn)洞方案見圖4-1-1。圖4-1-1桂林二隧道中導(dǎo)洞進(jìn)洞方案圖4.2桂林二隧道出口煤矸石地質(zhì)處理方案2008年9月27日，在桂林二隧道出口K33+380處開挖邊坡時(shí)，發(fā)現(xiàn)大量煤矸石。煤矸石是一種沉積巖,是在煤層形成的時(shí)候就同期形成的,大多數(shù)是石灰?guī)r,由于長(zhǎng)期受煤層浸潤(rùn)擴(kuò)散,也有比較低的含碳量,顏色呈黑灰色。為防止煤矸石地質(zhì)周圍散發(fā)有害氣體，使用瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)沒(méi)有有害氣體。為探明前方地質(zhì)情況，采用了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)進(jìn)行探測(cè)結(jié)合實(shí)際開挖

17、情況施工，在開挖過(guò)程中雖有煤矸石出現(xiàn)，但沒(méi)有有害氣體，在這種情況下，可以直接進(jìn)洞，做好超前系統(tǒng)施工，隨開挖、隨支護(hù)，確保施工安全，在2009年10月15日，桂林二隧道中導(dǎo)洞安全進(jìn)洞，見圖4-2-1 K33+380處煤矸石實(shí)景圖。圖4-2-1 K33+380處煤矸石實(shí)景圖5中導(dǎo)洞施工工藝結(jié)合桂林二隧道圍巖極度破碎,為增加支護(hù)強(qiáng)度,開挖由于進(jìn)口段圍巖破碎，開挖采用鉆爆法施工，并遵循“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)“的方針，中導(dǎo)洞施工是雙連拱隧道的必需工序，通過(guò)中導(dǎo)洞的施工，進(jìn)一步探明隧道開挖區(qū)的地質(zhì)、水文情況，為隧道正洞施工方案的確定提供可靠的依據(jù)。根據(jù)隧道圍巖及構(gòu)造發(fā)育情況，隧道的開挖采取上、下

18、兩部分施工，掘進(jìn)施工采取短進(jìn)尺，弱爆破，反鏟挖掘機(jī)扒碴，裝載機(jī)倒退出碴，自卸汽車運(yùn)至棄碴場(chǎng)的方法。中導(dǎo)洞的臨時(shí)支護(hù)采取錨、噴、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)及超前支護(hù)措施。5.1中導(dǎo)洞開挖；開挖 桂林二隧道在中導(dǎo)洞級(jí)圍巖掘進(jìn)過(guò)程中采取上、下部分開挖，上部分超前3-5m。根據(jù)圍巖情況每循環(huán)進(jìn)尺1.0-2.0m。爆破為微毫秒爆破，盡量減小對(duì)圍巖的擾動(dòng)；在施工中每個(gè)斷面面積約為32.6m2，通過(guò)桂林二隧道施工，總結(jié)出實(shí)際開挖工序中的施工時(shí)間，可供在以后累時(shí)工程施工中作為參考，在施工中由于中導(dǎo)洞面積較小，、類圍巖都采用了全斷面掘進(jìn)方法。見表5-1-1-1桂林二隧道中導(dǎo)洞開挖工序時(shí)間及圖5-1-1-1桂林二隧道中導(dǎo)

19、洞開挖及削竹式進(jìn)洞實(shí)景圖。桂林二隧道中導(dǎo)洞開挖工序時(shí)間 表5-1-1-1圍巖類型風(fēng)槍數(shù)量炮眼深度掏槽眼數(shù)量周邊眼數(shù)量鉆孔耗費(fèi)時(shí)間爆破效果91.52m1820個(gè)4045個(gè)180200分鐘1.21.5m93.54m1820個(gè)4550個(gè)220240分鐘33.5m944.5m1820個(gè)4555個(gè)240270分鐘3.84.2m圖5-1-1-1桂林二隧道中導(dǎo)洞開挖及削竹式進(jìn)洞實(shí)景圖排險(xiǎn)、扒碴 在爆破完成后，首先進(jìn)行通風(fēng)排煙15分鐘后，再進(jìn)入洞內(nèi)確定爆破中是否有啞炮出現(xiàn)，如果爆破正常將進(jìn)行洞內(nèi)扒碴排險(xiǎn)施工，否則需要專業(yè)人員進(jìn)行洞內(nèi)排炮、補(bǔ)炮工作。扒碴采用反鏟挖掘機(jī)對(duì)圍巖周圍爆破松散的石塊進(jìn)行清除，對(duì)挖掘機(jī)無(wú)

20、法到達(dá)的地方，需要人工進(jìn)行排險(xiǎn)，清楚干凈后，使用噴射混凝土初噴2cm左右，確保在支護(hù)時(shí)安全。見圖5-1-2-1挖掘進(jìn)中導(dǎo)洞扒碴及爆破裝藥實(shí)景圖。圖5-1-2-1挖掘進(jìn)中導(dǎo)洞扒碴及爆破裝藥實(shí)景圖出碴、運(yùn)輸 中導(dǎo)洞內(nèi)出碴采用裝載機(jī)倒退裝碴，由于桂林二隧道中導(dǎo)洞寬度只有6.68m，高度只有5.6m，無(wú)法滿足裝載機(jī)和自卸汽車同時(shí)并排裝渣，需要在指定地點(diǎn)設(shè)置加寬車道，來(lái)滿足裝載機(jī)洞內(nèi)裝碴。桂林二隧道中導(dǎo)洞加寬車道設(shè)置兩個(gè)，加寬道長(zhǎng)度為20m，寬度為9m，高7m。分別設(shè)置在K33+967處和K33+206兩處，在中導(dǎo)洞從K34+343后退施工至K34+100處時(shí)轉(zhuǎn)為進(jìn)口施工。在裝載機(jī)裝運(yùn)期間，需要在洞內(nèi)打

21、開排風(fēng)設(shè)備，保持洞內(nèi)環(huán)境，桂林二隧道每循環(huán)出碴設(shè)備及時(shí)間耗費(fèi)見表5-1-3-1桂林二隧道中導(dǎo)洞出渣配備設(shè)備及耗時(shí)表。 桂林二隧道中導(dǎo)洞出渣配備設(shè)備及耗時(shí)表 表5-1-3-1圍巖類型排險(xiǎn)、出渣設(shè)備數(shù)量設(shè)備耗時(shí)（每循環(huán)）挖掘機(jī)裝載機(jī)出渣車挖掘機(jī)裝載機(jī)出渣車1126090分鐘90-1204560分鐘1126090分鐘90-120120150分鐘1124060分鐘90-120150180分鐘5.2中導(dǎo)洞支護(hù)：因隧道圍巖較為破碎，且嚴(yán)重風(fēng)化，為保證施工安全，開挖后應(yīng)及時(shí)封閉，具體施工措施為： 錨桿：采用22砂漿錨桿，錨桿單根長(zhǎng)度3m，間距11m，梅花型布置，錨桿采用全長(zhǎng)錨固，錨桿抗拔力不小于3.0T；

22、鋼筋網(wǎng)：采用8鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距2020cm，鋼筋網(wǎng)沿開挖面敷設(shè)，并與錨桿尾部焊接固定； 鋼拱架：級(jí)圍巖鋼拱架1榀/0.8m、級(jí)1榀/1.0m、III級(jí)圍巖1榀/1.2m，鋼拱架拱腳處不得超挖，應(yīng)采取人工挖槽就位。鋼拱架與錨桿尾部焊接固定。鋼拱架縱向聯(lián)結(jié)筋采用22鋼筋，環(huán)向間距1根/1.0m； 超前錨桿：采用22鋼筋，外插角3-5，間距30cm，單根長(zhǎng)度3.5m，尾部與鋼架焊接，平均每2m一環(huán)，每環(huán)20根； 噴砼：采用C25砼，級(jí)圍巖噴砼厚度16cm， 級(jí)圍巖噴砼厚度14cm， III級(jí)圍巖噴砼厚度12cm，噴砼時(shí)應(yīng)自下而上依次進(jìn)行。上述工序經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)總結(jié)出正常下參數(shù)為：每榀拱架安裝需要40分

23、鐘，錨桿鉆機(jī)每分鐘約0.25m（視圍巖不同，效率也不同），掛鋼筋網(wǎng)20m2/小時(shí)，每臺(tái)噴漿機(jī)噴射混凝土每小時(shí)2m3，僅供參考，由于不同的地質(zhì)和不同的操作水平，都會(huì)影響施工效率。鋼架傾偏控制注意事項(xiàng)鋼架施工是初支的關(guān)鍵工序，直接影響初期支護(hù)中的圍巖受力狀況，尤其在鋼架應(yīng)力集中的地方，如兩節(jié)鋼架連接處每個(gè)螺栓的連接情況。在鋼架安裝過(guò)程中防止兩拱腳標(biāo)高不一致和前傾后仰現(xiàn)象的出現(xiàn)，傾斜角度不得超過(guò)2度。并在下一榀鋼架中找平。為保證拱架安裝的規(guī)范性，在施工中，我們總結(jié)出一套快速檢查鋼架中心偏離隧道中線情況的方法，操作如下：從兩拱腳拉線找出與隧道中心線的交點(diǎn)，設(shè)為A點(diǎn)，從鋼架頂中心點(diǎn)處吊垂點(diǎn)設(shè)為B點(diǎn)，采用

24、A、B兩點(diǎn)的比較以確定其偏差情況，適當(dāng)校合調(diào)整，達(dá)到規(guī)范要求，檢驗(yàn)方法見圖5-2-6-1拱架中心偏差檢查法。圖5-2-6-1拱架偏離中線檢查法5.3中導(dǎo)洞溶洞處理2009年12月30日桂林二隧道中導(dǎo)洞開挖到K34+110處出現(xiàn)溶洞，施工過(guò)程中先后幾次發(fā)生垮塌。溶洞自右上到左下，與中導(dǎo)洞豎向相交，溶洞內(nèi)充填物大多為粘土和砂石，圍巖裂隙節(jié)理發(fā)育，左側(cè)存在一條30cm寬夾層。施工掘進(jìn)中，溶洞可發(fā)生在不同部位，如果溶洞位于中隔墻頂部時(shí)，處理起來(lái)比較麻煩。溶洞結(jié)構(gòu)處理方案：（1）將拱底基礎(chǔ)處虛土清除，片石混凝土回填。支立18工字鋼拱架，間距50cm，在拱架頂部鋪設(shè)14工字鋼并與拱架焊接牢固。（2）空洞內(nèi)

25、縱向回填15cm圓木，拱頂鋪設(shè)3層，做臨時(shí)支撐處理。（3）拱架處掛雙層鋼筋網(wǎng)片噴砼支護(hù)，42超前小導(dǎo)管，每循環(huán)長(zhǎng)5m，共打兩個(gè)循環(huán)。（4）在進(jìn)行中隔墻澆筑時(shí)將上部圓木清除，使用背模支設(shè)后，在上部預(yù)留鋼筋和周圍圍巖錨入，然后在上部預(yù)留出觀察口和注漿口，在支設(shè)完成后，對(duì)中隔墻上部溶洞進(jìn)行注漿處理，確保上部密實(shí)。見圖5-3-1-1預(yù)留注漿孔和圖5-3-1-2中隔墻頂部觀測(cè)孔。溶洞注漿處理圖5-3-1-1預(yù)留注漿孔 圖5-3-1-2中隔墻頂部觀測(cè)孔 在溶洞噴射混凝土封閉前預(yù)留注漿孔，支護(hù)完成后，在溶洞上部壓C25防水混凝土50cm，在上部混凝土凝固后達(dá)到70%強(qiáng)度后再壓砂50cm充填空洞部分，壓砂為緩

26、解上部掉落物對(duì)隧道初襯的沖擊力。5.4 中隔墻施工施工工序：測(cè)量放樣基礎(chǔ)開挖鋼筋安裝模板安裝中隔墻基礎(chǔ)砼澆筑脫模養(yǎng)護(hù) 基礎(chǔ)開挖：按照測(cè)量交底由貫通面向洞口清碴至基底標(biāo)高，清除至基底標(biāo)高后及時(shí)通知質(zhì)檢工程師檢查，合格后進(jìn)入下道工序。 鋼筋加工及安裝：鋼筋在鋼筋加工場(chǎng)地集中加工，由運(yùn)輸車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，人工進(jìn)行安裝；單面焊搭接長(zhǎng)度為10倍鋼筋直徑，雙面焊搭接長(zhǎng)度為5倍鋼筋直徑。 模板安裝：嚴(yán)格按照技術(shù)交底、測(cè)量交底安裝模板，模板安裝后應(yīng)保證接縫嚴(yán)密、平順，并做好加固措施，安裝好后及時(shí)涂刷脫模劑。 混凝土澆筑：模板安裝好經(jīng)檢查合格后，開始澆筑混凝土，試驗(yàn)室必須派專人對(duì)砼入模質(zhì)量、砼坍落度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，

27、澆筑過(guò)程中加強(qiáng)振搗，隨時(shí)檢查模板的穩(wěn)定情況，并嚴(yán)格按照中隔墻基礎(chǔ)施工圖控制混凝土頂面標(biāo)高。桂林二隧道中隔墻混凝土采用布管澆筑，由地泵接入，在澆筑過(guò)程中緩慢澆筑，確保模板的穩(wěn)固性，保證振搗專人負(fù)責(zé)，在混凝土施工到上部時(shí)，使用模板附著式振搗器密實(shí)上部混凝土，為混凝土質(zhì)量起到保障作用。脫模及養(yǎng)護(hù)：在澆筑中隔墻時(shí)，同時(shí)留置同條件試塊和記錄溫度，在達(dá)到混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，根據(jù)混凝土同條件試塊強(qiáng)度來(lái)確定二襯的拆模時(shí)間，二次襯砌混凝土達(dá)到5MPa時(shí)，方可拆模。然后總結(jié)出拆模時(shí)間，并修正試驗(yàn)室提供的脫模時(shí)間，找出合適的脫模時(shí)間，脫模時(shí)嚴(yán)禁損傷砼；脫模后及時(shí)養(yǎng)護(hù)，采用硅酸鹽水泥拌制的混凝土，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得小于7d

28、；摻有外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14d。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的空氣溫度、濕度和水泥品種等情況，酌情延長(zhǎng)或縮短，每天養(yǎng)護(hù)次數(shù)以能保證混凝土表面經(jīng)常處于濕潤(rùn)狀態(tài)為宜?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間，混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差、表面溫度與環(huán)境溫度之差不宜大于20，養(yǎng)護(hù)用水溫度與混凝土表面溫度之差不得大于15。澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤(rùn)狀態(tài)。當(dāng)環(huán)境氣溫低于5時(shí)不應(yīng)澆水。中隔墻施工注意事項(xiàng)：中隔墻采用大塊組拼鋼模、泵送混凝土澆注。施工中隔墻時(shí),一定要注意使墻頂砼密實(shí),墻頂與中導(dǎo)洞拱頂之間不能留有任何空隙,否則將影響左右洞開挖時(shí)的安全?？刹扇∪缦麓胧?（1）澆注封頂砼時(shí),加大泵送壓力。（2）中隔墻頂部用C25噴射砼進(jìn)

29、行噴砼處理，以保證中隔墻頂部的密實(shí)度。 （3）中導(dǎo)洞拱頂預(yù)留連接鋼筋以加強(qiáng)與中隔墻的連接強(qiáng)度及整體性。（4）桂林二隧道中導(dǎo)洞施工兩端掘進(jìn)，在未貫通時(shí)就進(jìn)入了中隔墻澆筑，所有工序都可能出現(xiàn)重疊，在主洞開挖和襯砌時(shí)必須采取有效措施,保護(hù)好中隔墻,減少對(duì)中隔墻的振動(dòng),避免中隔墻承受單向不平衡推力作用。一側(cè)開挖施工前,須在另一側(cè)對(duì)中隔墻用圓木和鋼支撐進(jìn)行加固,確保中隔墻不承受單向側(cè)壓力。中隔墻澆筑工效分析在施工中，中隔墻澆筑一般需要進(jìn)行流水作業(yè)， 由于中隔墻的施工空間有限，在桂林二隧道施工中，我們對(duì)人員配備和施工速度做了一下統(tǒng)計(jì)分析，主要為如下：（1）人員包括鋼筋工6人，模板工8人，混凝土工4人，雜工

30、 3人。 （2）設(shè)備包括地泵1臺(tái)，混凝土罐車2臺(tái)，混凝土攪拌站1座（距離洞口100m），振搗棒4個(gè)，附著式振搗器2m/個(gè)，1套模板合計(jì)120m2。（3）施工速度：中隔墻9.5m3/m，平均一次澆筑6m，平均1.5天可以進(jìn)行一次周轉(zhuǎn)。 5.5中隔墻頂部三角區(qū)密實(shí)性控制頂部三角區(qū)指在中隔墻頂部和圍巖緊貼過(guò)渡的一個(gè)三角區(qū)域。見圖5-5-1中隔墻頂部三角區(qū)示意圖。中隔墻頂部三角區(qū)混凝土的密實(shí)程度是中隔墻控制的質(zhì)量重點(diǎn)，由于中隔墻直接傳遞兩側(cè)圍巖的對(duì)稱受力，三角區(qū)又是中隔墻頂部的一個(gè)薄弱點(diǎn)，在澆筑混凝土過(guò)程中，操作原因或混凝土工作性等原因都會(huì)使得頂部出現(xiàn)空隙，這樣就會(huì)形成一個(gè)圍巖受力傳遞的盲區(qū)，會(huì)因?yàn)橹?/p>

31、部空隙導(dǎo)致量測(cè)圍巖受力不均出現(xiàn)擾動(dòng)或垮塌現(xiàn)象。對(duì)中隔墻頂部三角區(qū)混凝土密實(shí)性控制是不可忽視的重點(diǎn)。圖5-5-1中隔墻頂部三角區(qū)示意圖中隔墻頂部三角區(qū)混凝土密實(shí)性控制通常對(duì)中隔墻頂部三角區(qū)混凝土密實(shí)性控制的方法有膨脹混凝土結(jié)合注漿法控制和使用噴射混凝土控制法。在桂林二隧道中隔墻施工中，選擇注漿法可以滿足密實(shí)性要求，但效率較低，由于中隔墻和圍巖交界處縫隙較大，容易出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，注漿壓力也很難控制，經(jīng)討論決定采用噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)的方法進(jìn)行施工，在進(jìn)行典型施工后，經(jīng)取芯驗(yàn)證各項(xiàng)指標(biāo)都可以滿足設(shè)計(jì)要求。在中隔墻混凝土澆筑時(shí)由于在中導(dǎo)洞頂部是一個(gè)弧形，而混凝土澆筑的頂面經(jīng)附著式振搗器振搗后卻是一個(gè)平面，在弧

32、面和平面的中部往往會(huì)形成一個(gè)三角區(qū)是空洞，為保證中隔墻頂部三角區(qū)的密實(shí)性，使用噴射混凝土進(jìn)行后期補(bǔ)強(qiáng)，施工方法為，在澆筑完成中隔墻混凝土后，留置5cm10cm空間，然后使用噴射混凝土逐層噴射，先從左側(cè)進(jìn)行加強(qiáng)，然后再轉(zhuǎn)移至右側(cè)，使用噴射混凝土兩側(cè)補(bǔ)強(qiáng)后，采用取芯方法驗(yàn)證，混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)性都可以滿足設(shè)計(jì)要求。從實(shí)踐對(duì)比，工效比注漿法要高出2倍，建議在以后的雙連拱隧道施工過(guò)程中，可以推薦使用該方法。見圖5-5-1-1取芯照片及圖5-5-1-2中導(dǎo)洞頂部三角區(qū)。5-5-1-1取芯照片 圖5-5-1-2中導(dǎo)洞頂部三角區(qū) 5.6中隔墻頂部錨桿的作用及控制見圖5-5-1中隔墻頂部三角區(qū)示意圖可以知道，

33、在中隔墻頂部縱向每米有三根錨桿作為加強(qiáng)圍巖和中隔墻的連接性，在施工中一定要注意這三根錨桿施工，確保施工規(guī)范，不能遺漏。在桂林二隧道施工中，為了更好的加強(qiáng)中隔墻和圍巖的連接，在保證錨桿端部錨入中隔墻混凝土的同時(shí)，對(duì)錨桿外漏部分采用了彎鉤的方法使得與圍巖得到了更好的連接。6洞口預(yù)加固施工6.1套拱及管棚施工套拱施工套拱是由拱架、混凝土和133導(dǎo)向管組成，鋼架間使用連接筋相互連接，套拱的長(zhǎng)度一般為2m，套拱在施工中的作用主要為管棚導(dǎo)向和支點(diǎn)作用。套拱在中隔墻澆筑完成后施工，在設(shè)置套拱的一側(cè)支撐在中隔墻上，套拱內(nèi)埋設(shè)4榀工字型鋼支撐，鋼支撐與管棚套管焊成整體。套管作為管棚的導(dǎo)向管，它安設(shè)的平面位置、傾

34、角、外插角的準(zhǔn)確度直接影響管棚的質(zhì)量。用經(jīng)緯儀以坐標(biāo)法在工字鋼架上定出其平面位置；用水準(zhǔn)儀、水平尺配合坡度板設(shè)定套管的傾角；用前后差距法設(shè)定孔口管的外插角。套管應(yīng)牢固焊接在工字鋼上，防止?jié)仓炷習(xí)r產(chǎn)生位移。套拱混凝土澆筑完成后，應(yīng)待混凝土強(qiáng)度達(dá)85%以上時(shí)才可開始長(zhǎng)管棚的施工，見圖6-1-1-1套拱施工。套拱工效分析：套拱需要配備模板工2人，立架工4人，混凝土工3人，從具備工作面到達(dá)到澆筑混凝土需要2日，澆筑套拱混凝土?xí)r不宜太快，每小時(shí)澆筑速度控制在1015m3，桂林二隧道雙洞套拱為72.4m3，澆筑時(shí)間控制在57小時(shí)。圖6-1-1-1套拱施工管棚施工管棚施工的工序包括平臺(tái)搭建、鉆機(jī)定位、成

35、孔驗(yàn)收、管棚頂進(jìn)、壓力注漿。管棚使用1084.5mm厚熱扎無(wú)縫帶孔鋼管,管與管的中心間距采用2.53倍管徑3050cm,進(jìn)口管棚長(zhǎng)度48m,出口管棚長(zhǎng)度28m，見圖6-1-1-1管棚及6-1-1-2管棚鉆孔。圖6-1-1-1管棚 6-1-1-2管棚鉆孔管棚施工中注意事項(xiàng)：（1） 管棚鉆孔施工中也是對(duì)洞口段地質(zhì)的取芯驗(yàn)證，詳細(xì)記錄管棚區(qū)域內(nèi)洞口輪廓線內(nèi)的地質(zhì)情況，有利于洞口段掘進(jìn)施工和比較超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的偏差情況，如個(gè)別管孔在鉆孔中出現(xiàn)溶洞或其他特殊情況，可做到提前制定合適的施工方案。（2） 管棚施工完成后再進(jìn)行側(cè)導(dǎo)洞掘進(jìn)，桂林二隧道管棚施工和普通分離式隧道施工方法相同，但施工的順序不同，由于套拱

36、的支點(diǎn)設(shè)置在中隔墻上，故在中隔墻澆筑完成后，才可以進(jìn)行主洞管棚施工。6主洞施工6.1主洞出口特殊地質(zhì)進(jìn)洞方法桂林二隧道出口段右主洞為回填松散土體，左主洞為巖石，中隔墻洞口段穿越土體巖石過(guò)渡段，見圖6-1-1桂林二隧道出口圍巖實(shí)景圖。圖6-1-1桂林二隧道出口圍巖實(shí)景圖鑒于桂林二隧道左右洞的特殊地質(zhì)情況，避免左洞爆破對(duì)右洞進(jìn)行大的擾動(dòng)，決定在中隔墻施工完成后先施工左洞，左洞施工過(guò)程中，右洞不開挖，并將左洞洞渣回填至左洞洞口及洞口坡頂部分進(jìn)行反壓，待左洞進(jìn)洞達(dá)到100m后，才進(jìn)行右洞開挖。右洞開挖過(guò)程中，對(duì)邊坡進(jìn)行分級(jí)減壓方法進(jìn)洞，在出口段邊坡刷坡后，分層開挖，加強(qiáng)超前支護(hù)，將原來(lái)的小導(dǎo)管40cm

37、間距調(diào)整為30cm，每循環(huán)進(jìn)尺控制在0.51m，在爆破中，多大眼，少裝藥，控制好一次齊爆量，防止邊坡失穩(wěn)。為確保施工安全，并在右洞右側(cè)邊坡及仰坡部分采用了鎖坡管穩(wěn)定邊坡，主洞的進(jìn)洞方法采用了側(cè)導(dǎo)洞施工方法。實(shí)施效果：經(jīng)過(guò)1個(gè)月的時(shí)間，終于安全的穿越了桂林二隧道右洞回填土地質(zhì)，在以后隧道施工中可以采用此方法進(jìn)行類似圍巖的的掘進(jìn)施工。6.2主洞開挖、支護(hù)主洞級(jí)圍巖側(cè)導(dǎo)洞法調(diào)整在桂林二隧道開挖、支護(hù)過(guò)程中，左洞圍巖進(jìn)出口段圍巖都極破碎，經(jīng)過(guò)方案比選采用了側(cè)導(dǎo)洞法掘進(jìn)施工；而右洞進(jìn)口段級(jí)圍巖是一種上部為土，下部為巖石的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，從級(jí)圍巖（掌子面地質(zhì)為上部黃土，下部為石灰?guī)r）向IV級(jí)圍巖（全部為巖石）過(guò)

38、渡中，出現(xiàn)了偽頂（煤礦用語(yǔ)。指直接覆蓋在工業(yè)煤層之上、力學(xué)強(qiáng)度低、不易形成應(yīng)力拱的部分頂板巖層，在煤炭采出后極易垮落。偽頂多是炭質(zhì)頁(yè)巖）現(xiàn)象，往往在此過(guò)程中，巖石屬于嚴(yán)重風(fēng)化層，力學(xué)強(qiáng)度低，極易垮落，不易形成應(yīng)力拱，經(jīng)過(guò)方案比選采用了上下臺(tái)階法掘進(jìn)施工。經(jīng)驗(yàn)證明，在雙連拱隧道施工中，級(jí)破碎圍巖宜采用側(cè)導(dǎo)洞施工，而級(jí)圍巖偽頂過(guò)渡段則適合采用上下臺(tái)階法掘進(jìn)施工。級(jí)圍巖采用了上下臺(tái)階法，對(duì)于圍巖較好的地段，采用了全斷面短進(jìn)尺掘進(jìn)方法，一般進(jìn)尺控制在每循環(huán)1.5m2.5m；級(jí)圍巖掘進(jìn)方法采用了全斷面法，結(jié)合實(shí)際情況，每次進(jìn)尺控制在3m3.5m。在細(xì)部施工工藝可參考以上掘進(jìn)方法進(jìn)行施工，操作按照成熟的施

39、工工藝操作即可；工效分析方面可參考中導(dǎo)洞的開挖支護(hù)工效分析，擴(kuò)大相應(yīng)的開挖、支護(hù)面積即可。主洞開挖、支護(hù)注意事項(xiàng)（1）對(duì)稱支護(hù)受力桂林二隧道在YK34+165掌子面圍巖較完成，初步判定為級(jí)，但ZK34+165處圍巖缺偏弱，而且在右洞施工至該樁號(hào)時(shí)，左洞ZK34+165ZK34+125已經(jīng)按照級(jí)支護(hù)，經(jīng)分析研究，雙連拱隧道對(duì)稱受力的原則，決定右洞YK34+165YK34+125段也按照級(jí)支護(hù)，確保對(duì)稱受力，防止因圍巖內(nèi)部應(yīng)力對(duì)支護(hù)造成不安全因素。（2）鋸齒形開挖在桂林二隧道斷面開挖過(guò)程中，由于鑿巖機(jī)在施工需要一定空間，尤其是進(jìn)行周邊眼鉆孔時(shí)，需要緊貼設(shè)計(jì)開挖輪廓線（預(yù)留沉降量包括在內(nèi)），而鑿巖機(jī)

40、卻不能完全無(wú)縫隙緊貼圍巖，就需要在周邊眼施工時(shí)有一定的仰角，結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)一般開挖過(guò)程中需要進(jìn)行鋸齒形開挖，一般每個(gè)每循環(huán)開挖中正坡隧道（前進(jìn)方向?yàn)樯掀拢┰谘h(huán)的循環(huán)末端超挖控制為3070mm，在第二循環(huán)開始的始端起鉆一般都是緊貼開挖設(shè)計(jì)輪廓線，鑿巖機(jī)的仰角根據(jù)實(shí)際循環(huán)進(jìn)尺計(jì)算確定；如果為負(fù)坡隧道（前進(jìn)方向?yàn)橄缕拢?，則開挖時(shí)可以根據(jù)隧道坡度適當(dāng)控制超挖量，在起始端一般都是水平施鉆，在端部控制超挖量為3070mm，也可以根據(jù)循環(huán)進(jìn)尺調(diào)整，見圖6-2-2-1正坡隧道鋸齒開挖示意圖圖6-2-2-1正坡隧道鋸齒開挖示意圖（3）錨桿拉拔力、剪力分析在隧道開挖過(guò)程中，初期支護(hù)錨桿是不可缺少的項(xiàng)目，錨桿受

41、力主要受剪切力和拉拔力，拱部錨桿主要受拉拔力，剪切力在拱頂時(shí)趨近于零；邊強(qiáng)錨桿主要受剪切力，拉拔力在邊墻端部時(shí)趨近于零，受力分析見圖6-2-2-2隧道錨桿拉拔力受力分析圖及圖6-2-2-3隧道不同位置錨桿剪切力受力分析圖。圖6-2-2-2隧道錨桿拉拔力受力分析 圖6-2-2-3隧道錨桿剪切力受力分析（4）鋼架連節(jié)點(diǎn)不得設(shè)在拱頂處桂林二隧道級(jí)、級(jí)圍巖初期支護(hù)時(shí)設(shè)置鋼拱架作為受力結(jié)構(gòu)，往往鋼架較重，施工時(shí)會(huì)斷開，兩節(jié)鋼架之間連接采用螺栓連接，但斷開的節(jié)點(diǎn)設(shè)置往往是避開隧道拱頂部位。有些工人往往為了方便安裝將節(jié)點(diǎn)設(shè)置在拱頂，進(jìn)行驗(yàn)收時(shí)要注意此點(diǎn)，嚴(yán)格控制，具受力分析在拱頂部位往往拉應(yīng)力和彎矩最大，故

42、鋼架節(jié)點(diǎn)避開拱頂。（5）鎖腳錨管（錨桿）是隧道鋼架的的加強(qiáng)體，也是固定鋼架為圍巖的連接體，隧道圍巖由鋼架支撐，鋼架受力傳遞于鎖腳錨管（錨桿），如果鎖腳錨管（錨桿）的施工不等得到保障，那將影響整個(gè)隧道的安全。在桂林二隧道施工中，對(duì)于鎖腳錨管（錨桿）施工時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)單抬鋼架現(xiàn)象，即在鎖腳錨管（錨桿）固定鋼架時(shí)交叉分開，不是形成對(duì)稱抬起鋼架的原理，實(shí)際鎖腳錨管（錨桿）施工時(shí)應(yīng)將其布置在拱架對(duì)稱位置，使鋼架對(duì)稱受力，以起到更好的受力效果。見圖6-2-2-3鎖腳錨管單抬鋼架現(xiàn)象及圖6-2-2-4鎖腳錨管對(duì)稱固定鋼架圖。圖6-2-2-3鎖腳錨管單抬鋼架現(xiàn)象 圖6-2-2-4鎖腳錨管對(duì)稱固定鋼架圖（6）主洞

43、初支鋼架傾偏控制可參照中導(dǎo)洞鋼架傾偏注意事項(xiàng)進(jìn)行控制。6.3圍巖分界區(qū)初襯注意事項(xiàng)圍巖變化往往是一個(gè)過(guò)渡段，而不是突變，所以在隧道設(shè)計(jì)施工中往往都會(huì)設(shè)置圍巖分界緩沖區(qū)。桂林二隧道初襯施工中會(huì)遇到級(jí)與級(jí)圍巖分界，級(jí)與級(jí)圍巖分界，在變化圍巖時(shí)往往會(huì)設(shè)置一個(gè)緩沖區(qū)，桂林二隧道設(shè)計(jì)圍巖緩沖區(qū)為5m，支護(hù)往往是有強(qiáng)支護(hù)參數(shù)滲入弱支護(hù)參數(shù)5m控制，即在級(jí)與級(jí)圍巖分界時(shí)，往往是在級(jí)圍巖末端5m范圍內(nèi)采用級(jí)支護(hù)，以確保圍巖分界區(qū)的支護(hù)參數(shù)。在隧道圍巖分界區(qū)施工中要注意做好監(jiān)控量測(cè)，確保隧道主洞施工中的安全，施工工序按照規(guī)范嚴(yán)格控制，做到防范在前，同時(shí)做到短進(jìn)尺，勤支護(hù)，縮短空頂時(shí)間，在這里也就不在做詳細(xì)介紹。

44、6.4主洞淺埋段冒頂處理（套殼法）冒頂情況概述桂林二隧道于2008年9月12日開始中導(dǎo)洞施工，在2009年9月21日，天氣情況為中雨，隧道左主洞掌子面（K33+875）進(jìn)行鋼拱架立架時(shí)，掌子面突然出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，緊接著出現(xiàn)泥漿約5分鐘后，拱頂出現(xiàn)土塊掉落，逐漸增多，約10分鐘時(shí)間，上部有約5t孤石落下，將K33+879K33+876段初期支護(hù)砸壞，并伴隨著塌方轟鳴聲，掌子面出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象，經(jīng)查看冒頂區(qū)域?yàn)镵33+872K33+879，延隧道縱向長(zhǎng)約10m，寬13m，此處埋深為15m，如圖6-4-1-1 K33+875冒頂洞內(nèi)實(shí)景圖及圖6-4-1-2 K33+875冒頂洞外實(shí)景圖。 圖6-4-1-1

45、K33+875冒頂洞內(nèi)實(shí)景圖 圖6-4-1-2 K33+875冒頂洞外實(shí)景圖原因分析經(jīng)過(guò)仔細(xì)勘察發(fā)現(xiàn)，本段地質(zhì)為泥土中夾雜著大量孤石，隧道冒頂區(qū)域K33+872K33+879段為級(jí)圍巖，埋深為15m，屬淺埋段，冒頂部位處于土石分界處，且處于一道凹溝積水坑內(nèi)，周圍坡面積水匯集后經(jīng)隧道地表K33+875樁號(hào)縫隙滲入，由于當(dāng)天下雨，坡面積水通過(guò)土石分界處延縫隙滲入，使得上部土體液化，自穩(wěn)能力下降，和周圍巖面剝離，在上部積水延縫隙滲入隧道時(shí)，帶動(dòng)液化泥漿，逐漸將周圍土體懸空，繼而產(chǎn)生牽引掉塊，導(dǎo)致上部孤石無(wú)根基，隨之滑落，砸壞已經(jīng)施工完成的初期支護(hù)，繼而出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象。當(dāng)然造成冒頂?shù)钠渌蛩匾彩遣豢珊鲆?/p>

46、的，隧道開挖后圍巖應(yīng)力重新分布，伴隨雨水的滲入，使得現(xiàn)有圍巖無(wú)法自穩(wěn)，產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，但當(dāng)時(shí)如果采取加強(qiáng)超前支護(hù)法方法，或許可以避免本次冒頂現(xiàn)象，對(duì)隧道地質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況掌握不足也是不可忽略的因素之一。在以后的隧道施工中，注意多探測(cè)，掌握清楚隧道地質(zhì)情況是隧道施工中非常關(guān)鍵的工作；套殼法套殼法指在隧道冒頂部位，利用拱形結(jié)構(gòu)受力原理，將原有被破壞圍巖重新愈合，使得圍巖內(nèi)力延續(xù)原來(lái)的傳遞方式，從而減少周圍開挖，保證施工安全的施工方法。主要原理為找出冒頂部位兩側(cè)的支撐點(diǎn)，利用拱架做下部受力結(jié)構(gòu)，在支撐點(diǎn)處將拱架拱腳鎖入支撐點(diǎn)，在拱架上部使用鋼筋加強(qiáng)，在拱架下部支立底模，然后將拱架和鋼筋一起澆入混凝土內(nèi)部

47、，形成一個(gè)拱形受力套殼，待套殼混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行分批次回填土體，對(duì)套殼慢慢加載，直到恢復(fù)原有圍巖受力體，使得土體達(dá)到自然密實(shí)，以達(dá)到預(yù)期受力效果的方法原理。該方法經(jīng)過(guò)受力計(jì)算可以適用于大部分冒頂隧道，施工快捷、方便。套殼法實(shí)施桂林二隧道冒頂部分周圍為巖石，根據(jù)勘測(cè)報(bào)告，當(dāng)時(shí)在此處進(jìn)行了鉆心取樣，周圍巖體為完整基巖，可作為套殼的支撐點(diǎn)。（1）將套殼的兩端支點(diǎn)位置通過(guò)測(cè)量放線確定出標(biāo)高，并做好標(biāo)記，使用挖掘機(jī)延隧道冒頂兩側(cè)開挖出套殼支點(diǎn)預(yù)留槽，對(duì)于機(jī)械無(wú)法施工的，搭設(shè)腳手架，人工使用風(fēng)鎬鑿出拱腳支點(diǎn)，確保套殼支點(diǎn)支撐牢固，如圖6-4-4-1套殼拱腳支撐點(diǎn)。圖6-4-4-1套殼拱腳支撐點(diǎn)（2

48、）將套殼鋼架根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)尺寸下料，保證在套殼拱架受力均勻，在拱架安裝前，將套殼冒頂區(qū)使用土模作為套殼的底模，在土模上鋪設(shè)竹膠板，并控制好標(biāo)高尺寸，然后將22鋼筋尺寸為25*25cm網(wǎng)格布設(shè)在套殼底模上，待安裝拱架就位后，與拱架焊接，然后使用鎖腳錨桿，將拱架兩端鎖入巖體，如果拱腳支撐點(diǎn)為土體的，需要在安裝拱架前在拱腳部位設(shè)置橫向支撐梁，確保套殼拱架落在實(shí)處，形成整體受力。拱架安裝完成后，將16鋼筋尺寸為25*25cm網(wǎng)格布設(shè)在拱架上層，并與拱架焊接牢固，見圖6-4-4-2套殼拱架安裝實(shí)景拍攝圖及圖6-4-4-3套殼拱架安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖6-4-4-2套殼拱架安裝實(shí)景拍攝圖 圖6-4-4-3套殼拱架安

49、裝結(jié)構(gòu)示意圖（3）套殼底模拆除過(guò)程中要做到“隨開挖、隨支護(hù)”，做好監(jiān)控量測(cè)，保證開挖安全通過(guò)冒頂區(qū)。套殼上部共設(shè)置3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，1號(hào)點(diǎn)設(shè)置在套殼中心，2號(hào)點(diǎn)和3號(hào)點(diǎn)分別設(shè)置在兩側(cè)邊坡上，在拆除底模（土模）過(guò)程中，監(jiān)控套殼沉降情況見圖6-4-4-4總沉降隨時(shí)間關(guān)系圖。從監(jiān)控量測(cè)可以看出，隧道在2009年10月9日拆除了套殼底模，拆除底模時(shí)沉降量較大，但經(jīng)過(guò)3天的沉降趨于穩(wěn)定。圖6-4-4-4總沉降隨時(shí)間關(guān)系圖拆除套殼底模后，待套殼混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，開始回填上部土體，回填過(guò)程中要分層回填，使套殼通過(guò)預(yù)壓過(guò)程沉降，使回填土徹底達(dá)到自然密實(shí)，以取得預(yù)期效果?；靥钔馏w完成后，經(jīng)觀測(cè)隧道拱頂沉降趨于

50、穩(wěn)定后，開始對(duì)套殼和隧道初支之間的空隙進(jìn)行注漿密實(shí)，已達(dá)到整體受力效果。淺埋段冒頂處理實(shí)施效果（1）工期及環(huán)保技術(shù)指標(biāo)通過(guò)實(shí)施套殼法施工，使得桂林二隧道K33+875冒頂部分得到了有效的處理，施工只使用了3天時(shí)間，使工期和質(zhì)量都得到了保障，比其他冒頂處理方法施工減少12天；避免了大面積開挖，保護(hù)了自然生態(tài)環(huán)境。另外在桂林二隧道右洞出口K34+310處，由于邊坡滑動(dòng)也出現(xiàn)了類似冒頂現(xiàn)象，使用了套殼法進(jìn)行了處理，效果非常明顯。（2）技術(shù)指標(biāo)通過(guò)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明，隧道內(nèi)的水平收斂、拱頂下沉、地表下沉均已穩(wěn)定，說(shuō)明圍巖已經(jīng)穩(wěn)定。6.5主洞爆破對(duì)中隔墻的影響關(guān)系主洞爆破對(duì)中隔墻的影響關(guān)系較復(fù)雜

51、，主要分析研究不同距離（距離掌子面5m、10m、15m、20m、25m、50m）的情況下，爆破影響的不同部位（中隔墻上部、中部、下部）的側(cè)向位移和沉降量的關(guān)系情況，根據(jù)變化規(guī)律提前做好加強(qiáng)措施；希望在以后的施工中能夠總結(jié)出主洞爆破對(duì)中隔墻的影響關(guān)系。6.6偽頂?shù)奶幚矸椒▊雾斔淼乐谐霈F(xiàn)偽頂（煤礦用語(yǔ)。指直接覆蓋在工業(yè)煤層之上、力學(xué)強(qiáng)度低、不易形成應(yīng)力拱的部分頂板巖層，在煤炭采出后極易垮落。偽頂多是炭質(zhì)頁(yè)巖。）是很難處理的，在桂林二隧道施工中，在K34+320（級(jí)）里程時(shí)，掌子面地質(zhì)為上部黃土，下部為石灰?guī)r，在K34+300（IV級(jí)）里程時(shí)全部為巖石，圍巖由拱部黃土過(guò)渡到拱部巖石，在黃土和巖石過(guò)渡

52、中會(huì)出現(xiàn)頂部巖石覆蓋厚度由0mm到600mm的過(guò)程，往往在此過(guò)程中，巖石屬于嚴(yán)重風(fēng)化層，力學(xué)強(qiáng)度低，極易垮落，不易形成應(yīng)力拱，從結(jié)構(gòu)形式上和偽頂雷同，故判斷為偽頂，見圖6-6-1-1 K34+320 向K34+300圍巖過(guò)渡區(qū)。圖6-6-1-1 K34+320 向K34+300圍巖過(guò)渡區(qū)偽頂區(qū)域掘進(jìn)方案在偽頂區(qū)域內(nèi)，薄弱部位集中在隧道拱部，安全越過(guò)偽頂區(qū)域必須將拱部加強(qiáng)，護(hù)好拱頂?shù)姆椒ㄐ枰M(jìn)行超前支護(hù)，并加強(qiáng)支護(hù)參數(shù)。（1）超前系統(tǒng)在偽頂區(qū)域掘進(jìn)過(guò)程中，使用長(zhǎng)4m超前小導(dǎo)管間距按3根/m，設(shè)置在拱部起拱線以上120范圍內(nèi)，外插角控制在1015，材料選用壁厚3.5mm 42mm熱軋無(wú)縫鋼管，搭接

53、長(zhǎng)度大于等于兩榀鋼架間距，見圖6-6-2-1超前小導(dǎo)管支護(hù)圖。圖6-6-2-1超前小導(dǎo)管支護(hù)圖。（2）先支護(hù)上部、再支護(hù)下部開挖方法按上下臺(tái)階同時(shí)預(yù)留核心土方法掘進(jìn)，上臺(tái)階的高度按照土層厚度，上臺(tái)階土層開挖完畢后，進(jìn)行支護(hù)，將支護(hù)參數(shù)由原來(lái)的拱架1m間距調(diào)整為0.6m進(jìn)行架設(shè)，待混凝土凝固后再進(jìn)行下臺(tái)階開挖，上臺(tái)階尺寸開挖過(guò)程中會(huì)隨掘進(jìn)不斷縮小，拱架根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工。 （3） 掘進(jìn)注意事項(xiàng)1） 在偽頂區(qū)域內(nèi)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)合超前鉆的探測(cè)方法，縮短開挖進(jìn)尺，開挖進(jìn)尺每循環(huán)不大于1m。2） 縮短空頂時(shí)間，在鋼筋網(wǎng)焊好的情況下進(jìn)行錨桿施工，同時(shí)在鋼架拱部環(huán)向設(shè)置22鋼筋間距為1米，形成拱頂

54、加強(qiáng)段。偽頂區(qū)域掘進(jìn)方案驗(yàn)證采用偽頂處理方法使得安全的越過(guò)了桂林二隧道K34+320 向K34+300圍巖偽頂過(guò)渡區(qū)，該方法曾安全越過(guò)太中銀鐵路工程朝陽(yáng)坡2號(hào)隧道的偽頂，在桂林二隧道施工中可靠性再次得到了驗(yàn)證，建議在以后隧道施工中，可以參考該方法進(jìn)行隧道偽頂處理。7仰拱施工7.1仰拱開挖、支護(hù)仰拱開挖過(guò)程中，注意超前挖控制，一般仰拱欠挖現(xiàn)象普遍存在，在桂林二隧道施工中，仰拱按分幅開挖施工，在開挖施工中不影響車輛通行，可以取消仰拱棧橋。仰拱開挖完成后及時(shí)清除底部爆破碎渣，用風(fēng)吹干凈后，經(jīng)測(cè)量驗(yàn)收合格，進(jìn)行支護(hù)施工。7.2仰拱及填充澆筑仰拱及仰拱填充施工工藝和普通混凝土施工工藝相同，在以后的施工中

55、可以參考普通的混凝土施工工藝。仰拱及填充澆筑主要流程：初支完成后，進(jìn)行仰拱鋼筋綁扎，鋼筋綁扎過(guò)程中，注意控制好鋼筋間距和搭接長(zhǎng)度。由于仰拱混凝土標(biāo)號(hào)為C25，仰拱填充混凝土標(biāo)號(hào)為C10，在施工中，嚴(yán)禁仰拱和填充同時(shí)澆筑，仰拱澆筑過(guò)程由下部開始逐漸向兩側(cè)澆筑，澆筑過(guò)程中及時(shí)振搗，確保混凝土質(zhì)量。仰拱填充混凝土可以在仰拱澆筑完成后24小時(shí)進(jìn)行施工，但填充強(qiáng)度達(dá)到100%后才能通車。8二次襯砌施工8.1預(yù)埋件施工預(yù)埋件布置原則隧道預(yù)埋件施工中，是非常重要的一項(xiàng)，尤其是公路隧道，監(jiān)控設(shè)備及配電全部采用墻內(nèi)穿線，隧道機(jī)電設(shè)施預(yù)留預(yù)埋工程以安全可靠、方便施工檢修為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，通常將強(qiáng)電電纜溝布置在行車方

56、向左側(cè)，而大型的預(yù)埋件也往往設(shè)置在強(qiáng)電一側(cè)，弱電電纜溝布置在行車方向右側(cè)，在預(yù)留預(yù)埋周圍設(shè)置加強(qiáng)。連拱隧道預(yù)埋件調(diào)整桂林二隧道和分離式隧道有所不同，連拱隧道行車方向的左側(cè)為中隔墻，如果將強(qiáng)電電纜溝設(shè)置在隧道左側(cè)，預(yù)埋件厚度超過(guò)二襯的，就必須在左側(cè)中隔墻上進(jìn)行鉆孔，這必將破壞中隔墻的整體受力，為結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，經(jīng)研究決定如下，將桂林二隧道的大型預(yù)埋件集中設(shè)置在隧道外側(cè)，避免預(yù)埋留洞對(duì)中隔墻結(jié)構(gòu)造成損壞。在以后隧道施工中，大家遇到連拱隧道后，可先進(jìn)行預(yù)埋件的安裝位置進(jìn)行校核，如果發(fā)現(xiàn)以上情況，建議大家提前會(huì)同設(shè)計(jì)人員進(jìn)行協(xié)商變更，以免在后期因?yàn)轭A(yù)埋造成不必要的損失。8.2 隧道防排水施工防排水操作要點(diǎn)在隧道施工中，防排水施工尤為重要，往往襯砌滲漏水是隧道的主要病害,直接影響線路正常運(yùn)營(yíng)，為保證隧道施工中避免因防水施工對(duì)后期造成影響，將防排水作為重點(diǎn)去抓，明確隧道防排水施工中注意的要點(diǎn)，確保隧道防排水規(guī)范施工。桂林二隧道洞內(nèi)復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)防水采用溝槽式排水板、無(wú)紡布、防水板三層結(jié)合，拱墻環(huán)向設(shè)透水盲溝、墻腳縱向設(shè)透水盲溝，隧道中心設(shè)中央水溝，邊墻設(shè)側(cè)溝，引至洞外邊溝，變形縫設(shè)中埋止水帶及背貼式止水