[PPT]連拱隧道超淺埋大偏壓綜合處治方案（中鐵 圖文并茂）_ppt

1、XX1#隧道淺埋偏壓段綜合處治方案一、工程概況博深高速路第九合同段XX1#隧道為雙連拱隧道，起訖里程為K56+340K56+603，全長(zhǎng)263m，其中博羅端洞口K56+360K56+420段穿越一天然沖溝，本段隧道為淺埋并嚴(yán)重偏壓，最小埋深約為0.8m（至洞身開挖輪廓線）。地面線左洞 右洞 80cm地質(zhì)狀況：強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，表層較軟，右洞右側(cè)較硬，需要爆破開挖。1、K56+380K56+410段30m長(zhǎng)、左洞洞頂39.8m范圍內(nèi)清除地表附著物。二、原設(shè)計(jì)地表處理方案清表清表隧道成洞輪廓線隧道開挖輪廓線隧道路面線地面線地面線2、1、K56+380K56+410段30m長(zhǎng)、左洞洞頂39.8m范圍內(nèi)

2、清除地表附著物。該范圍內(nèi)打設(shè)8m長(zhǎng)32mm砂漿錨桿，錨桿間距1.5m1.5m。二、原設(shè)計(jì)地表處理方案錨桿清表隧道成洞輪廓線隧道開挖輪廓線隧道路面線地面線地面線3、2、1、K56+380K56+410段30m長(zhǎng)、左洞洞頂39.8m范圍內(nèi)清除地表附著物。該范圍內(nèi)打設(shè)8m長(zhǎng)32mm砂漿錨桿，錨桿間距1.5m1.5m。該范圍內(nèi)打設(shè)8m長(zhǎng)32mm砂漿錨桿，錨桿間距1.5m1.5m。二、原設(shè)計(jì)地表處理方案錨桿清表隧道成洞輪廓線隧道開挖輪廓線隧道路面線地面線地面線注漿導(dǎo)管K56+380+410段30m長(zhǎng)、左洞洞頂39.8m范圍內(nèi)地表打設(shè)8m長(zhǎng)32mm砂漿錨桿，錨桿間距1.5m1.5m;再打設(shè)6m長(zhǎng)52mm注

3、漿管并水泥漿固化地層，地表上鋪設(shè)兩層16mm鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格間距20cm，下面一層網(wǎng)片距地面20cm，網(wǎng)片間距距60cm。澆筑1m厚C20鋼筋砼護(hù)拱。C20砼清表隧道成洞輪廓線隧道開挖輪廓線隧道路面線地面線地面線錨桿注漿導(dǎo)管鋼筋網(wǎng)片4、地表鋪設(shè)兩層16mm鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格間距20cm，下面一層網(wǎng)片距地面20cm，網(wǎng)片間距距60cm。C20砼清表隧道成洞輪廓線隧道開挖輪廓線隧道路面線地面線地面線錨桿注漿導(dǎo)管鋼筋網(wǎng)片二、原設(shè)計(jì)地表處理方案5、澆筑1m厚C20鋼筋砼護(hù)拱。二、原設(shè)計(jì)地表處理方案C20砼清表隧道成洞輪廓線隧道開挖輪廓線隧道路面線地面線地面線三、洞內(nèi)支護(hù)參數(shù)中導(dǎo)洞及中隔墻超前支護(hù)：42mm小

4、導(dǎo)管三、洞內(nèi)支護(hù)參數(shù)中導(dǎo)洞及中隔墻初期支護(hù)：I18工字鋼，間距75cm；22mm藥卷錨桿，長(zhǎng)3m，間距75X100cm；C20噴射砼厚20cm;中隔墻底部22mm砂漿錨桿。三、洞內(nèi)支護(hù)參數(shù)中導(dǎo)洞及中隔墻中隔墻：主筋：25mm，間距20cm；砼：C25級(jí)超前支護(hù)：前段為大管棚+鋼插管，后段為注漿小導(dǎo)管深圳方向鋼插管大管棚小導(dǎo)管三、洞內(nèi)支護(hù)參數(shù)正洞初期支護(hù)：I22工字鋼支撐，間距50cm；4m長(zhǎng)25mm中空注漿錨桿，間距100X50cm；C20級(jí)噴射砼厚28cm。二襯：C25級(jí)鋼筋砼厚65cm；25mm主筋，間距167mm。三、洞內(nèi)支護(hù)參數(shù)正洞四、施工順序1.地表注漿情況目前，本段地表護(hù)拱已施工7

5、0cm厚砼（其下距地表20cm處有一層鋼筋網(wǎng)片），地表已完成全部注漿孔的注漿，32mm錨桿也已施工完成。五、目前施工現(xiàn)狀2.管棚施工情況在管棚施工中，與沖溝有沖突段管棚(左洞左側(cè)起6#-12#)鉆進(jìn)護(hù)拱砼上，鉆進(jìn)32m后受護(hù)拱鋼筋影響，不能繼續(xù)鉆進(jìn)。余全部施工完成。五、目前施工現(xiàn)狀該沖溝設(shè)計(jì)中采用地表注漿固化加固處理，對(duì)地表圍巖能起到一定的固化作用，可以有效的防止隧道掘進(jìn)中出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象，但并未解決隧道偏壓?jiǎn)栴}，加之本段處于隧道洞口淺埋段，地質(zhì)較差，施工中潛在以下隱患：1、洞口段中隔墻下沉XX1#隧道博羅端洞口段地質(zhì)為全強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖或泥巖，地表覆蓋層較薄，中隔墻基底地層較軟，在中隔墻受力后，可

6、能會(huì)導(dǎo)致中隔墻下沉。六、工程潛在的隱患2、中隔墻滑移在隧道分部開挖過程中，后行洞開挖中隔墻側(cè)仰拱時(shí)，即開挖第14部時(shí)，中隔墻右側(cè)拱腳懸空，由于中隔墻本身存在偏壓，可能會(huì)導(dǎo)致中隔墻向右側(cè)滑移。如下圖示。六、工程潛在的隱患側(cè)壓力重力3、中隔墻斷裂洞身開挖完成后，由于偏壓會(huì)對(duì)中隔墻產(chǎn)生偏心橫向推力，而中隔墻頂部與巖體、洞身初期支護(hù)連成整體，底部受洞身仰拱固定，一旦橫向力突破極限，會(huì)造成中隔橫向斷裂。國(guó)內(nèi)某偏壓隧道出現(xiàn)過類似事例。六、工程潛在的隱患側(cè)壓力重力4、初期支護(hù)變形開裂由于本段隧道既淺埋，又偏壓，最小覆蓋層為80cm，圍巖不能自成拱，不滿足隧道新奧法設(shè)計(jì)、施工原理，必須通過強(qiáng)支護(hù)以達(dá)到隧道的成

7、洞條件。設(shè)計(jì)圖紙中本段隧道初期支護(hù)及二襯與洞內(nèi)正常段參數(shù)相同，而本段隧道初期支護(hù)將比正常段承受更大的應(yīng)力，且為偏心力，可能會(huì)導(dǎo)致隧道初期支護(hù)變形過大產(chǎn)生開裂。六、工程潛在的隱患側(cè)壓力重力5、二襯開裂按照設(shè)計(jì)文件要求，洞口段開挖完成20-30m后，要及時(shí)施做二次襯砌。此時(shí)，初期支護(hù)仍處于形變期，二次襯砌施工后，圍巖形變產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)作用在二次襯砌上。一旦發(fā)生突發(fā)地質(zhì)事件，應(yīng)力達(dá)到一定值會(huì)將二次襯砌壓裂。將使該隧道成為一個(gè)無法徹底修復(fù)的病害隧道。六、工程潛在的隱患側(cè)壓力重力根據(jù)我公司多年施工連拱隧道的經(jīng)驗(yàn)，參考其他隧道的病害特征，經(jīng)我部認(rèn)真研究，為防患于未然，特?cái)M如下綜合處治方案： 1、中隔墻基底注

8、漿洞口及偏壓段K56+360K56+420段中隔墻基礎(chǔ)按1.51.5m間距打設(shè)4.5m長(zhǎng)424mm注漿小導(dǎo)管注漿，小導(dǎo)管打入深度4.2m，外露0.3m。漿液采用水泥漿液，水灰比為1，注漿壓力12Mpa。四、綜合處治方案2、中隔墻基礎(chǔ)增設(shè)32mm抗滑錨桿K56+360K56+420段中隔墻基礎(chǔ)底部原設(shè)計(jì).0m長(zhǎng)22mm砂漿錨桿改為32mm注漿錨桿，錨桿長(zhǎng)度4.0m，錨入基礎(chǔ)深度3.0m，外露1.0m伸入中隔墻砼中。錨桿間距1.0m1.0m，與注漿小導(dǎo)管沖突入可適當(dāng)錯(cuò)開錨桿。四、綜合處治方案四、綜合處治方案中隔墻：主筋：28mm，間距20cm；砼：C25級(jí)3、中隔墻配筋加強(qiáng)K56+360K56+4

9、20段中隔墻砼中，N4、N5、N6豎向主筋由25mm改為28mm，以增大中隔墻抗剪。4、無管棚段采用多層小導(dǎo)管超前深圳方向鋼插管大管棚小導(dǎo)管四、綜合處治方案四、綜合處治方案左洞與沖溝沖突部位管棚鉆至護(hù)拱后終孔。因?yàn)榇藭r(shí)，管棚長(zhǎng)度已達(dá)32m，按2角度上揚(yáng)后已超過開挖面80cm以上，且鉆入護(hù)拱砼后注漿漿液也不能擴(kuò)散至周邊圍巖，管棚作用喪失。正洞開挖至該部位時(shí)，K56+390K56+400段采用多層小導(dǎo)管注漿，小導(dǎo)管長(zhǎng)度為3.0m，環(huán)向布置間距為40cm（同原設(shè)計(jì)），角度調(diào)整為20，縱向每1.0m設(shè)一環(huán)，在同一斷面上會(huì)有三層超前小導(dǎo)管同時(shí)起作用。四、綜合處治方案5、初期支護(hù)設(shè)徑向小導(dǎo)管注漿為增加本段

10、隧道圍巖自拱能力，減小對(duì)洞內(nèi)支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力，K56+360K56+420段左、右洞沿隧道徑向設(shè)424mm注漿小導(dǎo)管注漿，固化隧道周邊圍巖，小導(dǎo)管長(zhǎng)4.5m，環(huán)向間距0.5m，沿隧道縱向間距1.0m，梅花形布置，與拱架沖突處適當(dāng)錯(cuò)開，注漿時(shí)采用隔孔注漿的方法進(jìn)行。四、綜合處治方案6、沖溝反壓，緩解偏壓(1)于洞外沖溝增設(shè)一衡重?fù)跬翂蜓b板墻，墻頂高出正洞洞頂3.0m，墻背回填土石反壓坡腳，可有效減小偏壓對(duì)洞內(nèi)支護(hù)的偏心影響。該方法簡(jiǎn)單有效，但施工周期較長(zhǎng)，施工須在主洞完成開挖前或二襯完成后。由于墻趾處位于堆積土及原垃圾場(chǎng)邊緣，地質(zhì)條件較差，基礎(chǔ)須設(shè)樁基。四、綜合處治方案6、沖溝反壓，緩解偏壓(2

11、)沖溝坡面再澆筑1m厚鋼性鋼筋砼護(hù)拱形成梁體，采用錨索錨于坡面，并通過錨索，對(duì)坡面施以壓力，緩解部分偏壓。錨索施工時(shí)要避開隧道系統(tǒng)錨桿區(qū)，錨索長(zhǎng)度可暫定為25m，錨固端長(zhǎng)10m。此方法施工占用必須時(shí)間較短，可與洞身開挖展開流水作業(yè)。對(duì)基礎(chǔ)要求低，鋼性護(hù)拱只需要設(shè)護(hù)腳即可。錨索四、綜合處治方案7、調(diào)整開挖順序，適當(dāng)增大側(cè)壁導(dǎo)洞斷面，以利于挖掘機(jī)配合人工開挖，盡量避免爆破施工。（1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，偏壓段應(yīng)先施工左洞圍巖較差一側(cè)，后施工右洞圍巖較好一側(cè)。由于右洞位于山體正中，圍巖較好，經(jīng)開挖邊仰坡發(fā)現(xiàn)，需要爆破開挖，施工完左洞后施工右洞時(shí)會(huì)造成對(duì)左洞的多次擾動(dòng)，不利左洞初期支護(hù)的質(zhì)量和穩(wěn)定。同時(shí)

12、右洞開挖左側(cè)仰拱時(shí)會(huì)由于偏壓對(duì)中隔墻產(chǎn)生橫向推力致使中隔墻滑移。因此建議本處采用先開挖右洞，再開挖左洞的方式進(jìn)行，既能緩解部分偏壓的同時(shí)，也能減小對(duì)左洞初期支護(hù)的擾動(dòng)。（2）本段隧道設(shè)計(jì)圍巖級(jí)別為級(jí)，但經(jīng)開挖中導(dǎo)洞發(fā)現(xiàn)，人工開挖仍十分困難，按照設(shè)計(jì)文件要求，盡量采用機(jī)械配合人工開挖，避免爆破施工。由于側(cè)壁導(dǎo)洞斷面很小，再分臺(tái)階后機(jī)械根本無法操作，同時(shí)采用側(cè)壁導(dǎo)坑法施工時(shí)，側(cè)壁部分仰拱及仰拱填充無法及時(shí)施做，只能做完初期支護(hù)后用虛渣回填，施工中會(huì)造成對(duì)側(cè)壁部分仰拱初期支護(hù)的擾動(dòng)及破壞，同時(shí)也存在著側(cè)壁拱腳初期支護(hù)長(zhǎng)期受力過大，產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。建議將側(cè)壁導(dǎo)坑斷面放大，采用CD法開挖正洞，在保證開挖工作空間的同時(shí)，也能夠及時(shí)施做仰拱及仰拱填充，仰拱填充一次施工長(zhǎng)度5m左右，采用仰拱棧橋通行。由于有中支撐的