大跨滑坡體隧道進(jìn)洞施工技術(shù)

大跨滑坡體隧道進(jìn)洞施工技術(shù)內(nèi)容提要：總結(jié)愉懷鐵路旗號(hào)嶺隧道在淺埋、偏壓、滑坡堆積體軟弱地質(zhì)進(jìn)洞施工中，采用邊仰坡支護(hù)及巖土固結(jié)、漿砌片石反壓及鋼筋砼套拱外加小管棚進(jìn)洞等施工技術(shù)，較好地解決了施工中的難題，其成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)今后類似工程的施工具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：大跨隧道軟巖淺埋滑坡偏壓進(jìn)洞施工1、概述：旗號(hào)嶺隧道位于重慶市黔江區(qū)境內(nèi)，是愉懷鐵路重難點(diǎn)工程之一。隧道全長(zhǎng)4545m，其中進(jìn)口大跨段352m，單線段4193m。進(jìn)口大跨段是魚泉車站站尾（三線）部分，開挖跨度從16.5m開始遞增，最大開挖跨度達(dá)20.1m，開挖高度從8.7m遞增至12.5m。隧道與山坡斜交50°進(jìn)洞，洞口不設(shè)明洞。大跨段是整個(gè)隧道施工的難點(diǎn)，其中進(jìn)口段（20m）就有以下困難和特點(diǎn)：1）跨度大最小開挖跨度16.5m，開挖高度8.7m，最小開挖斷面158m2；最大開挖跨度20.1m，開挖高度12.5m，最大開挖斷面241m2，屬特大型開挖斷面。2）軟弱圍巖地質(zhì)條件差，進(jìn)口段通過洪積邊坡堆積體地層，地質(zhì)為碎石夾卵石土，遇水即成泥狀，加上局部有溶洞，洞內(nèi)溶巖水豐富，坡面自穩(wěn)性很極差，屬Ⅴ級(jí)軟弱圍巖。3）淺埋埋深在2.5～18m之間，埋深與開挖跨度比之間，屬淺埋地段。4）滑坡隧道進(jìn)口右側(cè)堆積體與山體基巖構(gòu)造不同，有明顯的滑移面，容易產(chǎn)生洞口滑坡。5）偏壓嚴(yán)重地面橫坡為1∶1.5～1∶2，局部為1∶05～1∶08，坡面較陡，，加上埋深淺、開挖高度高，洞口段偏壓特別明顯。2、施工方案：針對(duì)大跨進(jìn)口段的上述特點(diǎn)，確定方案的制定原則：首先要對(duì)洞口右側(cè)堆積體進(jìn)行預(yù)加固處理，增大堆積體抗滑能力和圍巖的自承及自穩(wěn)能力；其次進(jìn)行洞口邊仰坡的加固和進(jìn)口洞身的超前支護(hù)，加強(qiáng)洞口頂部支撐，防止洞頂土體偏移沉降和塌陷；最后對(duì)洞口段兩側(cè)的偏壓進(jìn)行反壓處理。經(jīng)方案討論和比選，確定以下施工方案：①對(duì)進(jìn)口右側(cè)堆積滑坡體采用鋼管群壓漿固結(jié)預(yù)處理；②對(duì)地表軟弱圍巖（碎土石），進(jìn)行錨網(wǎng)噴加固支護(hù)；③大跨段采用超前支護(hù)及鋼筋砼套拱進(jìn)洞；④針對(duì)嚴(yán)重的偏壓，采用漿砌片石反壓。同時(shí)，在軟弱圍巖的洞身施工中，仍需遵循短進(jìn)尺、快循環(huán)、強(qiáng)支護(hù)、勤監(jiān)測(cè)的施工原則。3、施工工藝3.1鋼管群壓漿固結(jié)由于隧道右側(cè)滑坡體堆積高，且沿線路走向，洞口離山體基巖距離短、厚度薄，本身堆積體與基巖就存在明顯的構(gòu)造面，加上施工擾動(dòng)的影響，洞口堆積體很容易失穩(wěn)滑坡，施工中采用鋼管群壓漿固結(jié)。鋼管群僅加固在洞口右側(cè)范圍內(nèi)，縱向11m、橫向8m的范圍，分四排（排距2m），平行洞門方向布置，每排7根鋼管，間距1.5m。鋼管直徑Φ89mm，管長(zhǎng)30m（由6m鋼管接長(zhǎng)），管內(nèi)壓注水泥漿，水灰比0.4～0.45。圖1鋼管群壓漿固結(jié)考念施工步驟：橋（撥１）鋼管預(yù)加擾工。底管端部寫加工成錐形，糠并開命設(shè)晨6溪只注漿孔末（厚φ糖１２），上部感管身每隔奇０役.6m魂也對(duì)稱開設(shè)２腎只注漿孔，加紫工完后編號(hào)堆敞放。煙（茫2編）清理地表。毅放樣孔位，用獵白灰標(biāo)出。姻（曾3塑）鉆孔清孔。悶用潛孔鉆施鉆惠，終孔后檢查抬孔深，達(dá)到設(shè)池計(jì)深度后，立番即用壓力風(fēng)從欄底向上清孔，萌吹出孔內(nèi)雜物是、泥漿。通（瓣4文）下管。加工妹的錐形管先下匠，因?yàn)槊抗?jié)鋼虹管只有勸6m貝長(zhǎng)，在上一節(jié)啄快下完時(shí)，焊妻接下一節(jié)接長(zhǎng)伶，直到鋼管下慰到孔底。塵（或5角）注漿。按配視合比配制漿液吊，從管內(nèi)向下嬸有壓注漿，注筍滿穩(wěn)定一段時(shí)狗間，看漿面是術(shù)否下降，如有這下降進(jìn)行二次跌補(bǔ)注。銹3任.1.2錦施工要點(diǎn)胃（桌1五）固結(jié)施工時(shí)移間要在進(jìn)洞開卸挖誰前退1健5碑天完成，以保疏證漿液固結(jié)時(shí)鄉(xiāng)間，在固結(jié)強(qiáng)童度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)暖度大的棋80繼%酒后，才能進(jìn)行繼對(duì)圍巖的開挖差。式（胳2棄）要求注漿孔怖開孔準(zhǔn)確，高慚度合適，必須叛檢查孔深，鋼爺管要下管到位漂，保證注漿均對(duì)勻，土體固結(jié)室厚度和固結(jié)效窄果達(dá)到設(shè)計(jì)要弓求。恰3.2嚴(yán)神洞口邊仰坡的耍加固插由于地面橫坡辰很陡，邊坡高賀度史達(dá)鬧1辦0捐～現(xiàn)20斜m哈，洞口均岔按青1色：波0.7腹5辛坡度設(shè)置邊仰菜坡，坡面為碎批石夾卵石土，貼遇水即流蝕，垃所以在天溝、狀邊仰坡挖完后蘇，要立即進(jìn)行勒整體防護(hù)加固權(quán)。方案確定采抽用錨網(wǎng)噴砼防軋護(hù)，錨桿鬧（脫Φ狐2神2要，利L=禿3m胞）按間距移1.5m絞梅花形布置，避鋼筋網(wǎng)嚇用蟲φ淺8祝鋼筋加工制作玩，網(wǎng)格間絨距饅15×雖15cm扶，安裝時(shí)焊接蹲在錨桿上，噴類射卻8cm作厚薪的幅C鞭30狂砼。（見悼圖哪3蜓）已旱施工步驟南（遮1需）放樣，先按坊洞口拱部二襯見砼外輪廓尺寸抬放樣，再結(jié)合盯６叔m腹的套拱施工長(zhǎng)磁度，設(shè)揚(yáng)置促1輸：孟0.7雨5盜的邊仰坡。茶（都2麗）清挖，根據(jù)能放樣位置清挖臥邊仰坡，與套舌拱交界的邊仰軋坡削挖垂直，臘為保持進(jìn)洞前磨邊仰坡的穩(wěn)定螺，套拱內(nèi)仰坡嫩可預(yù)留寬直4m陸，高弱2.5m雀的核心土。汪（飾3澤）初噴砼，清返挖完邊仰坡后睬，立即進(jìn)行初驚噴封閉邊坡，紗噴砼厚水3cm咸。棕（廁4最）錨桿施工，哭先敗用悼YT-2平8靜鑿巖機(jī)鉆孔，輕孔深素3m攜，孔胳徑戰(zhàn)Φ至32mm些，清孔后塞入療已浸潤(rùn)的卷裝店錨固劑，最后盯頂入桿長(zhǎng)愿3m承的螺紋鋼筋，私制成錨桿。遇（姓5商）掛網(wǎng)，預(yù)先功在地面亮用卡φ也8應(yīng)鋼筋加工成快2m興×允2m企的網(wǎng)片，網(wǎng)格聚間距三15cm零×?xí)?5cm葬，再鋪在邊坡浮上，并與錨桿里焊接牢固。勝（虧6楊）復(fù)噴砼，在樸已掛網(wǎng)的邊坡蹲上再次噴鼠射售C鉆30弄砼，噴射厚度婦50m黑。傾諸施工要點(diǎn)荒（１）天溝開塵挖要提前進(jìn)行揪，天溝防護(hù)必廣須與邊仰坡一皇起作整體考慮月。渣（２）套拱的革內(nèi)輪廓尺寸與沙拱部二襯砼外艷輪廓尺寸相同赴，套拱外緣不泊能超過洞口砼融外緣，在邊仰持坡開挖的同時(shí)療，進(jìn)行套拱開首挖。認(rèn)（３）錨桿卷乏裝錨固劑必須午充分潤(rùn)濕，塞校到孔底，填塞宣深度不小于孔魔深的一半，錨名桿桿體也要頂翁到孔底，以保排證錨固長(zhǎng)度和柔錨固質(zhì)量。鄙3.3歇謹(jǐn)超前支護(hù)隨洞口段均為稀碎石夾卵石土揭軟弱圍巖，施瘦工中極易滑塌憶，所以必須在腿洞身開挖前進(jìn)遭行搬超前支護(hù)。結(jié)鋪合套拱施工需緒要，在套拱斷油面（弧長(zhǎng)１涂８墾m另，寬斜０籃.榜８胖m倡的半環(huán)）尺寸看內(nèi)，布置小導(dǎo)錯(cuò)管（抽Φ絹４識(shí)2襖，晃L=喬６后m蛙）管棚和中空芳錨桿（販Φ亮２５濱，燦L=算３梁m玉）。其中管棚亭由兩層共１０桿２根小導(dǎo)管組陶成，小導(dǎo)管和美中空錨桿全部姥注漿固結(jié)巖體殺形成超前支護(hù)理。圖2超前支護(hù)刪碼施工步驟生（暈1船）小導(dǎo)管預(yù)加火工。前端加工日成錐體，并對(duì)陪稱開設(shè)４只注緞漿孔士（挽φ其１２），管身阿每隔濱０鍵.否３明m色也對(duì)稱開設(shè)２咱只注漿孔。率（絨2直）小導(dǎo)管定位成。在套拱斷面折尺寸內(nèi)設(shè)置兩渾層小導(dǎo)管鉆孔耕孔位，兩層層碎距首0.5m積，每層布祖置近5串1撒根管，管距弦0.4m圓；在兩層小導(dǎo)永管間布置一圈吵中空錨桿，桿商距富0.5m云。姐（釣3斑）鉆孔。小導(dǎo)戰(zhàn)管采絮用庫YT-2鍛8適鑿巖機(jī)鉆孔，流鉆頭直問徑非Φ幣40mm魚，成榨孔傍Φ列50mm燦，孔深灰5m月，外插角控制做在婚8座°餓～良10瘦°捎；中空錨桿用供鉆頭直扎徑鉆Φ酷25mm廈，成排孔英Φ直32mm愧，孔深辭2.5m決，外插角控制踩在隱10港°抱～園12燈°裕。疑（料4旦）安裝。鉆完疏清孔后，即可這下導(dǎo)管或錨桿找頂入就位。瓜（主5孕）高壓注漿。位用高壓注漿泵罷將水泥漿（水范灰比憂：凳0.蜻4擊～爪0.屑5射）注入管內(nèi)，椒壓力不小鐵于鈔1.0MP退a戒，持指壓途10mi綿n越后停注，管口農(nóng)設(shè)止?jié){閥。耍鴿施工要點(diǎn)脆（１）鉆孔孔歲位不能侵入二航襯砼的界限，形上下離套拱砼效斷面尺寸不小認(rèn)于買5cm玻（保護(hù)層厚神度遠(yuǎn)≮希5cm剃）。贈(zèng)（２）注漿從殿拱腳往拱頂順房序進(jìn)行。報(bào)（３）導(dǎo)管和便錨桿要預(yù)留足抹夠的外露長(zhǎng)度萬，以便與套拱討鋼筋連接。腸3.4逃遲鋼筋混凝土套售拱景傷洞口地質(zhì)為碎手石夾卵石堆積陷層，白屬箏Ⅴ受級(jí)軟弱圍巖，昨自穩(wěn)能力差，蝕加上進(jìn)洞開挖鞭跨度蜜圖或3嫩邊仰坡及套拱模布置飼很大，為保證禿進(jìn)洞施工的順框利安全，采用萌鋼筋混凝土套掙拱進(jìn)洞，套拱飲砼強(qiáng)匙度糊C稍30冤。套拱內(nèi)輪廓侮尺寸與二襯砼監(jiān)起拱線以上部棚分外輪廓尺寸記相同，套拱跨傳度膠16m姑，高盟5.5m武，長(zhǎng)援6m挎，慌套拱拱頂厚互0.8m班，拱腳厚荷1.2m肌。貴派施工步驟：切（１）放樣開翼挖。在洞口邊禿仰坡開挖施工唇的同時(shí)進(jìn)行。監(jiān)（毒2倚）拱腳加固。悉采用鎖腳導(dǎo)管補(bǔ)灌漿加固，在嫌兩側(cè)拱腳位置拾橫向各鉆惹設(shè)擦1腥1領(lǐng)根鎖腳導(dǎo)管，袖鉆孔外插角度脊斜向鏡下寧40香°舉～東50雞°野，孔花徑粥Φ叨50mm幼，孔深踩3.5m鹿，插獻(xiàn)入稠Φ款42mm宵鋼管，管長(zhǎng)榨5m蟲，外露擊1.5m趨。撥（抽3懂）鋼筋布置。它拱圈的受力主鼻筋與超前支護(hù)福的小導(dǎo)管、中割空錨桿及鎖腳捷導(dǎo)管、正面錨疲桿綁扎或焊接反成整體，共同魚受力。琴（丹4鄭）置模。利用花內(nèi)部核心土，職通過支架支承友套拱內(nèi)模，外商模用支架支承啊。支（該5閘）澆筑砼。拱臣腳、拱圈砼一引次性整體澆筑毀。煙（皇6杜）縫隙防滲。城套拱砼與仰坡影之間交界處，挎用噴射砼填蓋贏縫隙，防止?jié)B絹水。慌吵施工要點(diǎn)督（亦1配）套拱鋼筋與輛外露的導(dǎo)管、店錨桿務(wù)必連成談?wù)w，共同組宴成套拱骨架。梁（郵2汽）套拱砼與仰凈坡砼之間一定壟要做防滲處理諒。除3.攜5娛韻反壓漿砌片堵石屠壘進(jìn)洞之初，套祝拱兩側(cè)漿砌片飲石只砌平拱頂授，但是不久發(fā)旱現(xiàn)天溝噴護(hù)砼艱出粗現(xiàn)夫2為～研3c宇m略的裂縫，仰坡名地表土發(fā)生叔15cm小的沉陷?？紤]壘到地表橫坡、不淺埋、偏壓及諷地質(zhì)條件，在鉤套拱左側(cè)及拱瞎頂繼續(xù)加高、痛加寬砌筑片石失，砌筑寬度煉20m豈，高鋼度榜5華～潤(rùn)7孝m瓶，厚度作9m恨。孫由于反壓礎(chǔ)漿砌片石增加跑洞口左側(cè)的土肯壓力，極大地屬平衡了右側(cè)滑堵坡體的側(cè)壓力勢(shì)，有利于洞口躲的穩(wěn)定。同時(shí)托加厚了洞口埋豬深和邊仰坡防嬌護(hù)，有效減少頸了洞身偏移和范圍巖的局部失捏穩(wěn)及沉降。估反壓畢漿砌片石與常偶規(guī)漿砌片石的菌施工相同，在陷此不作敘述。惱反壓粗漿砌片石帶增加砌筑已前后的施工觀壺測(cè)監(jiān)控對(duì)比見患表犯1兼。壁表跪1黑反壓通漿砌片石癢加砌前后榴觀測(cè)對(duì)比表蝦觀測(cè)項(xiàng)目貍未張?jiān)黾悠鲋}增加砌筑漸隧道中線橫向抹偏移吉6氣～勺13mm織＜渡3mm暖隧道中線地表莊下沉價(jià)3壓2閃～驕67mm勝＜交18mm票隧道仰坡地表通下沉掠8臉7環(huán)～針235mm例＜挽33mm堅(jiān)天溝裂縫冰縫長(zhǎng)承7.56m逝，縫寬汽26mm桐，有繼續(xù)生長(zhǎng)乘的趨勢(shì)低縫長(zhǎng)揚(yáng)7.62m奮，縫寬踢27mm染，裂縫基本穩(wěn)凳定產(chǎn)4剃、體會(huì)及建議針在淺埋、偏壓遵、堆積體滑坡楊及軟弱地質(zhì)等悅諸多不利條件先下進(jìn)行大跨度踢開挖進(jìn)洞施工探，目前在國內(nèi)懇還沒有很成熟泊的施工經(jīng)驗(yàn)可繭借鑒。愉懷鐵遇路旗號(hào)嶺隧道者的安全、順利省進(jìn)洞，說明該衛(wèi)施工方案及技鬼術(shù)措施是可行稅的，是可供參余考借鑒的?，F(xiàn)禮旗號(hào)嶺隧道已及安全、順利貫筍通，在此我有落幾點(diǎn)體會(huì)和建蒜議：趴（狐1夠）方案中每種伍技術(shù)措施并不謝能單獨(dú)克服一傻個(gè)施工困難和魔問題，往往一鍋個(gè)困難需要幾猴種措施，而每釘種技術(shù)措施也陜常常能同時(shí)減落緩幾個(gè)施工難固度