淺埋偏壓圍巖隧道進洞施工技術

淺埋偏壓圍巖隧道進洞施工技術一、工程概況1、設計概況張石公路某段高速公路某合同段線路全長2.4km，起點樁號為K64+400-K66+800，高速公路雙向四車道，隧道設計速度為100km/h，整體式路基寬度26米，分離式路基寬度13米，行車道寬度2×7.5米，最大縱坡2.9%，最短坡長700米，該標段共設2個圓平曲線，最小平曲線半徑R=2000米。本標段共有隧道4座，既某隧道左線和右線，某林隧道左線和右線，為上、下分離式隧道，某隧道左線長1669m，隧道建筑限界：凈寬13.25m，凈高7.8m，建筑界限高度為5.0m。2、隧址區(qū)地質構造隧址區(qū)位于太行山北段，屬中朝準地臺的五級構造單元蔚縣向斜內(nèi)，隧址區(qū)地質構造相對簡單，巖層均為平緩的白云巖，構造主要為節(jié)理裂隙。洞體位置未發(fā)現(xiàn)活動型斷層，區(qū)域穩(wěn)定性較好。某隧道左線出口進洞段設計為V級圍巖淺埋偏壓地段，實地考察后，洞口上方圍巖多呈微張～張開狀。三組裂隙與路線走向呈大角度相交。3、工程特點場地空間狹窄；洞口上方十分陡峭，且存在崩塌危險，進洞十分困難；工期緊，任務重。二、進洞方案的選擇根據(jù)隧道地質條件及工程特點，采取以下施工方案三、施工過程及主要施工技術1、開挖原設計情況洞身開挖原設計采用新奧法原理施工，V級圍巖段施工開挖應在做好超前支護的基礎上，采用雙側壁導坑法開挖，開挖長度不應過長，以不超過3米為宜；IV級圍巖段施工開挖采用留核心土法或單側壁導坑開挖法；III級圍巖段可采用上下斷面正臺階法施工（上臺階可采用拉中槽法），上下臺階之間的距離應能滿足機具正常作業(yè)，當頂部圍巖破碎，施工支護需緊跟時可適當延長，減少施工干擾。橫洞與主洞交叉口段施工，先施工主洞斷面，待主洞支護未穩(wěn)定后，再進行橫洞開挖。2、變更原因通過洞內(nèi)外觀察及洞內(nèi)圍巖變形收斂量測結果，該段地質良好，無滲水，圍巖較穩(wěn)定，隧道變形量小。3、施工方案通過洞內(nèi)外觀察，某隧道左線洞口段開挖時巖石較穩(wěn)定、無裂隙及地下水，節(jié)理不完全發(fā)育，所以實際施工時總體施工方法為上下斷面臺階法，為了保證安全，在LK66+055～LK65+035淺埋偏壓段采用單側壁導洞開挖，采用錨桿、鋼拱架、掛網(wǎng)及噴射混凝土支護，永久性支護按設計要求施工，臨時性支護按《單側壁導洞支護施工圖》施工，具體施工方法如下：榆1盈、在開挖歉過程中結嚷合地質情贈況，采用送超前加固剃的措施。雕開挖時每吧一循環(huán)進燒尺一般歷為陪2緒～改3義米，開挖刃完成后及竿支護。在平施工中要亮堅歌持斤“誼弱爆破、陳短開挖、落強支護、校早封棵閉近”覺的原則。岔2蓄、施工程拉序針（篩1競）小導管死施工，小辜導管注漿餅施工工藝借框圖見下臂圖注小導管注季漿施工工繡藝框圖開挖0.5~1.0m注漿安裝小導管鉆孔噴砼封閉開挖面施工準備開挖0.5~1.0m注漿安裝小導管鉆孔噴砼封閉開挖面施工準備幼①自小導管加極工：超前盾小導管采蜂用無縫鋼史管，管口男段心100c袋m鋤范圍內(nèi)不婆開孔，其裙余部分速按短15c率m久間距交錯爛設置注漿己孔環(huán)向間血距敞35c攻m倆。小導管夕按設計長楊度進行切久割，并將術端頭加工隸成錐形。孝尾部設止阿漿環(huán)。食②農(nóng)施工測量述放樣，沿燕拱部開挖噸輪廓線外蘿沿標記出耕導管孔位鮮。然后進泳行鉆孔，劫根據(jù)圍巖溫情況、導凈管長度、喜掘進進尺擦進行適當晌調(diào)整，外饞插角控制胃在旅12童°攝?？v向前拆后相鄰兩算排小導管籮搭接的水險平長度勁為芽1.5振m錯，完成鉆薯孔后，將斯小導管直蓬接打入。往（隔2干）．注漿蛾根據(jù)設計抹要求，小片導管注漿販為水泥漿餓，一般情悶況壓注不堪低厘于庭32.狀5每級水泥漿揪。水泥漿怖水灰愈比瞞1承：榨1賓，注漿壓利力細0.棵5黎—頁1.0m訪P女a(chǎn)昌。泛②革超前支護與完成后，者進行測量誕定位，然廊后按單側址壁導洞進析行打眼，辨爆破；香③艷出渣完成恥后，采用摩錨桿、拱霞架、鋼筋專及噴射混殘凝土及時留進行支護柱。喝3缺、施工注敘意事項消⑴銜上臺階導用洞開挖前叮，先進行津超前支護穗施工，保慕證施工質叮量，保障婦施工安全渣；挎⑵鞋上臺階導半洞開挖后修及時進行管支護，在仆支護穩(wěn)定印后才能進賠行另一側號開挖以及集下斷面開網(wǎng)挖；距⑶染上臺階開睛挖施工，世嚴格控制懸循環(huán)進尺跑，采用短胃開挖、弱重爆破、強程支護、早徐封閉、多紡循環(huán)的方場案；蜜⑷烘上臺階支品護結構鋼銷拱架兩側泰拱腳增設具鎖腳錨桿蜘，并在鋼椒拱架上布組設錨桿并街與鋼拱架有焊接，防奪止在下臺團階開挖時業(yè)下沉。汁⑸棟施工中加催強監(jiān)測，距可適當增詠加監(jiān)測點寬及監(jiān)測頻單率，及時顫反饋監(jiān)測脊信息指導渾施工，做督到動態(tài)控閉制。周1冶、半明半予暗段施工香順序貌邊坡開挖爛防護、隧脆道護拱施撇工、隧道姜暗洞施工歉，護拱施恒工應注意槐預留泄水藝孔，待護摧拱強度達膝到設計強涼度得10漂0笛％后，在能拱頂回填吵一定厚度封底碎石土笛，同時加公強護拱底有部底臨時路支撐，臨細時支撐以合確保施工魄安全為原啟則，臨時院支撐數(shù)量仰和強度根當據(jù)隧道洞劍口地質條繪件和監(jiān)控叫量測結果五確定，初押期支護落正地前不應禮拆除臨時縫支撐，暗鎮(zhèn)洞開挖應燙根據(jù)個洞與口地形地司質條件制借定詳細的辜施工方案海。命2同、洞身飯Ⅴ戀級圍巖開由挖堤根據(jù)圍巖借地質情徐況序Ⅴ咽級圍巖施燭工段均采寺用雙側壁念導坑分部桌開挖法，朽或上下臺忽階法施工材單側壁導嶄坑法通常搶也稱沈為書C咳D譽法、中隔坊壁法，適坑用于地質尚差、斷面越大、地表慢下沉有嚴賽格要求的驢情況。泛施工時，瞎可根據(jù)圍籍巖情況，斯以及開挖幟后引起的碑地表下沉牢情況，導撓坑采用全性斷面開挖風或分部開撤挖，以確滾保安全惱。也勒施工程序淹：見下圖如Ⅰ努.兼?zhèn)葘Ф闯蚯靶Ч芘雷{預支扣護聽2賤.蜓側導洞上夾半斷面開府挖影Ⅲ抽.掩側導洞上析半斷面初嚷期支護（擁安裝鋼拱表架和鋼格比柵、掛鋼滔筋網(wǎng)、安順裝錨桿、舌噴砼）屬4籮.絮側導洞下煩半斷面開駝挖磚Ⅴ懂.吸溜側導洞下咐半斷面初鎮(zhèn)期支護（依安裝鋼拱匆架和鋼格涼柵、掛鋼過筋網(wǎng)、安筍裝錨桿、零噴砼）沙Ⅵ偽.耗吃主洞拱部綠超前管棚劣注漿預支集護柳7.苗熟主洞上部晴開挖彼Ⅷ蛙.裝撒主洞拱部似初期支護和（安裝鋼雙拱架、掛槽鋼筋網(wǎng)、蹤安裝錨桿娘、噴砼）剝9.帝首主洞中部具開挖恒10葛.年主洞下部謠開挖恢Ⅺ跡.染主洞下部尚初期支護殺（安裝鋼臣拱、噴砼覺）峽Ⅻ霧.鋒澆注主洞賀仰拱休Ⅹ渾Ⅲ蜂.在模筑二次給襯砌砼蟲3掀、初期支胡護施工完施工支護媽主要采用孟錨、網(wǎng)、禿噴和拱架勝聯(lián)合支護及，施工中偷必須結合貴實際地質盯狀筆況，嚴格厘按照設計田和監(jiān)測結眾果，加強者支護，并影做好施工那過程控制翅，確保施武工安全。閣（織1錄）錨桿施者工卡（明1策）．鉆孔憶采用人工荒鑿巖機鉆并孔，鉆孔粥保持順直名，錨桿孔壟位要求與撤設計孔位厚偏差不大巾于件100m貢m凱，鉆孔偏燥差不大畏于郵±50m否m棗。嶼（茂2武）．注漿蠅錨桿補注漿錨桿脈，錨桿采雜用弱φ證25m煌m由中空注漿貸錨桿，浮長夫4.0委m燈，間碗距管100×支6促5鴨㎝。注漿迫前采用高額壓風將孔成內(nèi)石屑清挑除干凈，不孔口用棉且紗堵塞，雞然后壓注反水泥漿，下水泥漿水結灰伶比路1艦：蹈1渡，注漿壓裹力辨0.5-置1.0m憤P聯(lián)a雅，錨桿插鏟入長度不低小于設計有長度碎的杯9榮5跳﹪方。啞扔（債3崗）．施工礙技術要點憑(1栽)川錨桿孔位覽與孔深必翅須精確，古符合設計毒及規(guī)范要君求。飄(2稍)狀桿體在使講用前必須杯嚴格保管究，防止遇顫水生銹，隸以保證錨純桿質量。徑(3額)艘錨桿孔注耐漿壓力，淡要達到設遼計要求。供（患2賓）鋼筋網(wǎng)亦施工準鋼筋網(wǎng)一頸般在錨桿鼻施作之后騰安設，但尺如遇到圍抬巖松散地半層，拱部則易坍塌或劍掉塊，為密了給作業(yè)賣人員提供票防護，可韻先施作鋼嘩筋網(wǎng)，其蝴網(wǎng)格圓為失20×2滅0c壟m兼方塊形。喘鋼筋網(wǎng)采沖用郊φ槍8踢鋼筋事先予加工制作改成納2×2腎m簽的方片，恥施工時運館至工作面振進行焊接夸安裝。謝(3熱)鋪鋼拱架施終工繼鋼拱架采原用豪I22袖b膨工字鋼在杠加工棚加博工成單元裕拱架，在刮現(xiàn)場進行恨試拼，各癥單元之間注采用鋼板未螺栓聯(lián)接下，嚴格按顛照設計要壽求間距布媽設。安裝彼時拱架預腔與隧道軸脅線垂直并鑒將基腳置堅于穩(wěn)定的腰基礎上，慘必要時在戶基腳挖槽代設置槽鋼附以增加基息底承載力攏。拱架安宰裝后根據(jù)載情況及時梨施作鎖腳透錨桿，相鼓鄰兩拱架貢間加設縱微向連接鋼支筋，以增漏強其整體記穩(wěn)定性。精（仁4臉）濕噴砼謝施工吧本隧道噴希射砼均建為銅C2拴5棍砼，噴層宴厚度必須太符合設計駱要求。為譯了減少砼儲回彈量，昏降低粉塵出濃度，改布善洞內(nèi)作塌業(yè)環(huán)境，映噴射砼采良用濕噴工車藝施工。北施工機械馳選用裂TK-9擾6榴1奧型濕噴機旋，并配備獵機械手，叉以提高工忙作效率，瘦保證砼噴論射質量，淘施工配合川比由設計睛和現(xiàn)場試喂驗選配確寄定。其施眼工工藝流棕程見下圖鉤。圖圖濕噴砼施工工藝流程圖細骨料水泥水外加劑速凝劑噴嘴高壓風砂漿拌合機濕噴機噴面掌(5脆)濃超前小導位管施工縱在迅Ⅴ群級圍巖淺僵埋地段支帝護采為用殃Ф能5奴0鼻小導管進吵行地層預壞加固。小惡導管注漿纏施工方法冰如下：勒4繼、出碴及魂運輸兩出碴及運揮輸是制約誰隧道施工迷進度的關稿鍵因素之燒一，本隧凈道工期緊五、出碴量沙大，施工更中將配備類先進的出辟碴機械，胳嚴密組織揮，合理安宅排確保施嘩工進度。啦(1研)槐、獻出碴量計猶算素每循環(huán)爆矛破出碴量醒每循環(huán)出甩碴量按下臭式計算：艇Q=KS劃L式中：計K捆—埋巖石爆破宗后松動系司數(shù)，不同亮圍巖取不恒同數(shù)值；箭S籃—憶開挖面積工（誤m歐2項）；餅L搏—前每循環(huán)開敘挖進尺廳（犁m濱）。裝根據(jù)公式牌計算得各耽級圍巖每漸循環(huán)的出帥碴松方量冤為：振Ⅴ腰級圍川巖租:Q霉Ⅲ服=KSL杏=1.4溝×146勝.9×2梁.2=4性52.腫5遮（派m猴3咬/馬循環(huán)）淡Ⅳ禍級圍憤巖圖:Q持Ⅲ零=KSL妨=1.5汪×135掙.4×2翅.2=4頓46.鞭8繞（溪m愁3折/耕循環(huán)）胖Ⅲ葡級圍逃巖旱:Q捐Ⅲ矛=KSL賞=1.6降×114變.6×4址.0=7統(tǒng)33.誰4甘（么m疤3影/內(nèi)循環(huán)）穩(wěn)(2豪)呢出碴運輸產(chǎn)方案睡本隧道出哄碴采用無喉軌運輸方珠案。按照后施工總體接計劃及工拍作量大小墾，配備先重進良好的盈機械設備和，在盡短文的時間內(nèi)熱完成出碴弄。設備配餓置時按照廟最大運距嗽和最短出甘碴要求時蜂間考慮，讓運輸能力主不得低于鐘裝碴能力縮，機械設勞備具有一牲的定富裕欄量。掠每洞口施橡工區(qū)沿配榮2諸臺釣CAT9咬66郊D律側卸式裝垃載機裝碴柜，柄1盞6惡臺自卸汽扔車運輸。完在施工時面間上遵換循御“釋統(tǒng)一指揮昨，統(tǒng)一安燈排鮮”仙的原則，蛙加快施工反進度。良(3來)乘裝碴及運筐輸時間透（嘗1姑）．裝車穩(wěn)時間：摘一輛車卸（旦2速5于噸自卸車腫）裝碴所稍需時需間竟t軌1確=3mi勁n戶。予（窩2叔）．車輛賴運輸時間燃：致按最大運想距恢8k冶m晉計算，運技輸平均速宰度侮按雕30km掩/歐h徑計算，一敘輛車運碴糠往返所需沫時間為液t