管棚超前支護(hù)在那沙嶺隧道中的應(yīng)用_工程管理

1、管棚超前支護(hù)在那沙嶺隧道中的應(yīng)用一、前言那沙嶺隧道位于江西省西北部宜豐縣，起訖樁號(hào)為K123+490-K123+950，長(zhǎng)460m，設(shè)計(jì)為連拱式隧道，采納新奧法原理施工。二、工程概況1.地形條件那沙嶺隧道處于九嶺隆起變質(zhì)巖丘陵區(qū)，地形起伏較大，微地貌有山間沖洪小盆地、山脊及山間沖溝等。最高海拔位于山脊，標(biāo)高為245.8m，最低點(diǎn)在隧道出口，標(biāo)高為149.9m，相對(duì)高差為95.9m。山間樹枝狀小溪發(fā)育，落差大水流急，河水暴漲暴落。2.圍巖組成與分布狀況洞口地層狀況為第四系中更新統(tǒng)殘坡積和雙橋山群下亞群。上部為腐植土，土質(zhì)松散，中部土層旱季呈硬可塑狀，雨季呈軟可塑狀，下部土層為軟可塑狀，在殘坡積土

2、層內(nèi)夾有塊狀孤石。隧道洞口處于V級(jí)圍巖區(qū)，圍巖成份簡(jiǎn)單，均質(zhì)性差，各向異性明顯，圍巖的開挖穩(wěn)定性極差。3.水文地質(zhì)條件依據(jù)對(duì)隧道內(nèi)的工程地質(zhì)調(diào)查，地表水系發(fā)育，溪溝水頭落差較大，水流湍急，具有較強(qiáng)的沖刷。隧道區(qū)K123+500-123+630右側(cè)為一近南北向的沖溝，寬約20m，地表常年積水，四周山體地下水多排泄于該沖溝，地下水長(zhǎng)年出露。雨季地表徑流明顯，地層內(nèi)飽含孔隙水，并順孔隙下滲。4.不良地質(zhì)那沙嶺隧道區(qū)的不良地質(zhì)作用主要表現(xiàn)為：風(fēng)化：主要體現(xiàn)在隧道進(jìn)、出洞口處，風(fēng)化作用轉(zhuǎn)變了原巖結(jié)構(gòu)，形成較厚的全強(qiáng)風(fēng)化層松散體，直接降低了巖體的強(qiáng)度，工程穩(wěn)定性較差，易產(chǎn)生倒塌或滑落，增加了進(jìn)洞施工支護(hù)難

3、度。結(jié)構(gòu)破裂帶：隧道區(qū)巖層受揉皺劇烈，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，且兩組裂縫面傾向與路線走向大角度相交，邊坡易沿裂隙面產(chǎn)生滑塌，同時(shí)易給隧道施工帶來掉塊、坍塌、等擔(dān)心全隱患。5.洞口工程地質(zhì)條件那沙嶺隧道進(jìn)出洞口由第四系中更新統(tǒng)殘坡積和雙橋山群下亞群組成。上部土質(zhì)松散，中下部為強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)板巖，裂隙發(fā)育，巖體破裂。三、方案設(shè)計(jì)及作用原理1.隧道洞口邊、仰坡預(yù)加固對(duì)隧道洞口邊、仰坡的預(yù)加固，設(shè)計(jì)采納42注漿小導(dǎo)管，長(zhǎng)度為4m，呈梅花形布置，小導(dǎo)管間距為1.2m1.2m，并掛直徑8，網(wǎng)孔為250mm250mm的鋼筋網(wǎng)片，噴150mm厚的混凝土。2.洞內(nèi)超前預(yù)加固進(jìn)洞前，對(duì)開挖輪廓線肯定范圍內(nèi)的破裂圍巖預(yù)加固，

4、設(shè)計(jì)采納超前長(zhǎng)管棚，其主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：長(zhǎng)度35m，采納熱軋無縫鋼管896mm，外插角以不侵入隧道開挖輪廓線越小越好，設(shè)計(jì)為1-2。環(huán)向間距40cm，管節(jié)長(zhǎng)為3m、6m，管棚導(dǎo)管前端呈尖錐狀，便于貫入，管壁四周鉆12mm、間距45cm的圓孔，以便注漿漿液流淌。每個(gè)鋼管內(nèi)插入32螺紋鋼筋1根，可以增加鋼管的剛度，提高支護(hù)強(qiáng)度。3.主要作用原理(1)地表對(duì)邊、仰坡的預(yù)加固措施，阻斷了地表水滲入下部圍巖孔隙的通道，對(duì)表層松散圍巖起到了支護(hù)和加固作用。(2)鋼管內(nèi)插入鋼筋及管內(nèi)注入水泥漿，增加了管棚剛度，因而也就增加了管棚的支護(hù)強(qiáng)度，同時(shí)，通管注漿，使水泥漿壓入破裂圍巖，通過水泥漿的膠結(jié)作用及對(duì)孔隙的充

5、填壓密，提高圍巖的C、值，從而提高了圍巖的整體強(qiáng)度，增加了開挖穩(wěn)定性。四、施工工藝1.施工挨次洞口段開挖及防護(hù)測(cè)量定位混凝土套拱施作搭設(shè)平臺(tái)安裝鉆機(jī)鉆孔(加工管棚鋼管)管棚插入及孔口處理注漿導(dǎo)坑開挖支護(hù)。2.施工詳細(xì)項(xiàng)目(1)洞口段開挖及防護(hù)。洞口邊、仰坡開挖至設(shè)計(jì)坡率后，施作小導(dǎo)管及注漿，再掛網(wǎng)噴射混凝土，進(jìn)行坡面及地表的深層防護(hù)。為便于鉆機(jī)鉆孔，注漿作業(yè)，應(yīng)在作套拱前;洞口土石方開挖應(yīng)分臺(tái)階進(jìn)行，上臺(tái)階高度在起拱線四周作為管棚施作平臺(tái)，平臺(tái)高度(指鉆孔軸心至鉆機(jī)底座距離，應(yīng)考慮鉆機(jī)升降力量。)、長(zhǎng)度應(yīng)依據(jù)鉆孔設(shè)備和管棚鋼管最長(zhǎng)節(jié)長(zhǎng)度確定，在施作套拱范圍，挖機(jī)挖至肯定標(biāo)高后由人工修整為設(shè)計(jì)要

6、求的外形作為套拱底模平臺(tái)。(2)混凝土套拱施作。采納C30混凝土套拱做長(zhǎng)管棚導(dǎo)向墻，混凝土套拱厚1.0m、長(zhǎng)3.0m，套拱內(nèi)埋設(shè)四榀I20b工字鋼拱架，導(dǎo)向管采納108mm4.5mm無 縫鋼管，工字鋼和導(dǎo)向管焊成整體，并用“”型16鋼筋固定，確保導(dǎo)向管穩(wěn)定，方向精確?；炷撂坠笆┳骱煤笈c其相臨面進(jìn)行噴混凝土封閉，保證注漿時(shí)不跑漿。(3)鉆孔。搭建施工平臺(tái)，安裝鉆機(jī)，鉆機(jī)平臺(tái)由上而下，由中間至兩邊，依據(jù)孔位依次搭好，要求鉆機(jī)平臺(tái)搭建堅(jiān)固，利于安裝固定鉆機(jī);開孔時(shí)，要低速低壓，等成孔數(shù)米后，再加速加壓，鉆孔測(cè)斜用經(jīng)緯儀測(cè)斜法，成孔一半時(shí)側(cè)斜。鉆孔側(cè)斜測(cè)定方法是先抽出鉆桿鉆頭，然后把特地制作的光源插入管內(nèi)，送到測(cè)定位置，使用安裝在鉆機(jī)口的方向十字絲，使兩個(gè)十字絲重合再看光源，測(cè)定其偏差值。二是采納全站儀測(cè)定，其方法是用全站儀從孔口直接看光源，依據(jù)光源在孔內(nèi)位置及孔徑大小大致制定偏斜狀況。(4)管棚插入及孔口處理。鋼管采納89無縫鋼管，管壁設(shè)有12mm溢漿孔，節(jié)長(zhǎng)3m和6m兩種，管棚環(huán)間距離4050cm，方向與隧道軸線平行，同一橫斷面內(nèi)接頭數(shù)量50%，相鄰鋼管的接頭至少須錯(cuò)開1m。淺孔段采納人工推動(dòng)，孔深阻力大時(shí)，采納機(jī)械推動(dòng)，為防止塌