淺談復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工技術(shù)

淺談復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工技術(shù)

1單雙橫坡隧道4.唐峰隧道是深圳南光高速公路的一條雙向弧隧道，全長(zhǎng)515米。左右線與弧連接。這是六條直線。這是中國(guó)的常規(guī)弧隧道之一。隧道位于直線上,縱坡為+0.65%,路面采用單面橫坡。全線雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn),路面寬度12.75m,單向3車道。采用曲墻有仰拱復(fù)合襯砌形式,六心圓斷面(含仰拱),隧道內(nèi)凈寬14.82m,內(nèi)凈高8.25m。隧道按新奧法原理設(shè)計(jì),復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。隧道進(jìn)、出口分別設(shè)17m、18m長(zhǎng)削竹式明洞,暗洞穿過Ⅴ級(jí)加強(qiáng)124m,Ⅴ級(jí)57m,Ⅳ級(jí)71m,Ⅲ級(jí)228m。初期支護(hù)采用工字鋼和鋼花拱,錨桿、掛網(wǎng)、噴混凝土與單跨隧道基本相同,二襯采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),該隧道埋深較淺,通過大小四個(gè)斷層。2結(jié)構(gòu)及工序銜接該隧道進(jìn)口端地勢(shì)較陡,地表突現(xiàn)孤石,邊坡穩(wěn)定性相對(duì)較好。出口端50m長(zhǎng)度為全風(fēng)化花崗,地表覆蓋土厚,明洞開挖后,邊仰坡易失穩(wěn)。進(jìn)出口均采用超前大管棚注漿預(yù)加固支護(hù),先做好明暗分界處邊仰坡防護(hù)及排水,以隧道掘進(jìn)為重點(diǎn),在初支基本穩(wěn)定時(shí)及時(shí)進(jìn)行洞口段二次襯砌混凝土,修建洞門。正確處理工序轉(zhuǎn)換、工序銜接之間關(guān)系;確保隧道施工快速有序、優(yōu)質(zhì)按期。2.1導(dǎo)管注漿加固地層明洞挖方和邊仰坡防護(hù)—超前地質(zhì)預(yù)報(bào)—超前大管棚預(yù)注漿、超前小導(dǎo)管注漿加固地層—土石方開挖—初期支護(hù)—圍巖變形量測(cè)—仰拱及填充混凝土施工—防水層鋪設(shè)—拱墻襯砌混凝土(鋼筋混凝土)施工—管溝混凝土施工—裝飾—整修。洞門安排在少雨季節(jié)盡早施工完畢。2.2各級(jí)圍巖的結(jié)構(gòu)關(guān)系見圖13施工方法和技術(shù)3.1酶活開裂具防護(hù)明洞開挖采用明挖法施工,自上而下分層、分段施工,每層開挖深度3~4m,臨時(shí)邊坡在土層和全、強(qiáng)風(fēng)化層中為1:0.5,在巖石的弱、微風(fēng)化層中采用直立開挖。非電毫秒雷管起爆系統(tǒng)爆破,光面爆破技術(shù)控制邊坡開挖面。土質(zhì)邊坡機(jī)械開挖留下20cm采用人工修整到設(shè)計(jì)坡面,防止擾動(dòng)邊坡圍巖穩(wěn)定。臨時(shí)邊坡采用錨網(wǎng)噴支護(hù),錨桿為Ф22mm藥卷錨桿,長(zhǎng)2.5m,間距1.2m×1.2m;掛Φ8mm鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格間距25mm×25mm;噴C20混凝土,厚10cm。3.2鋼花管施工技術(shù)明暗分界口位于Ⅴ級(jí)圍巖淺埋段,是暗挖法施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。且中隔墻處應(yīng)力較為集中,主洞開挖施工時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力二次分布,是聯(lián)拱隧道的薄弱環(huán)節(jié),若施工方法、措施不當(dāng)就可能造成變形過大,甚至出現(xiàn)坍塌等不安全事故。因此施工時(shí)必須相應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)措施,確保安全。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,結(jié)合設(shè)計(jì)意圖,暗挖前在隧道拱頂輪廓線外部做好超前大管棚注漿加固支護(hù)。大管棚施作:在明暗分界橫斷面處做鋼筋混凝土導(dǎo)向拱,并固定導(dǎo)向管,導(dǎo)向管采用Φ127mm鋼管制作,采用MDK-5型鉆機(jī)打入Φ108mm的超前鋼花管,超前鋼花管內(nèi)注水泥漿,使鋼花管有好的承力作用。Φ108mm管棚端部固定于臨時(shí)支撐系統(tǒng)之上,以承受開洞后應(yīng)力的轉(zhuǎn)換。開挖前先在邊坡上沿設(shè)計(jì)開挖輪廓線挖槽,預(yù)埋型鋼拱架,洞口采用三榀加密型鋼架聯(lián)合支護(hù),鋼架向洞內(nèi)傾角1.5°,縱向用Φ22mm聯(lián)系筋聯(lián)接,然后進(jìn)行暗洞開挖施工。導(dǎo)向拱施作采用模筑鋼筋混凝土,導(dǎo)向拱頂面預(yù)埋鋼板,鋼板同模筑鋼筋焊接牢固,導(dǎo)向拱為超前鋼花管施作提供方向控制架,并對(duì)明洞開挖后的仰坡起到穩(wěn)定作用。超前鋼花管采用Φ108mm、壁厚6mm的無縫鋼管加工制作,鋼管周壁梅花型布置泄?jié){孔,泄?jié){孔徑10mm,孔距15cm,該南頭端鋼花管長(zhǎng)18m,光明端鋼花管長(zhǎng)24m,每端122根;沿開挖輪廓線外60cm圓周線環(huán)向間距35cm布設(shè),軸線仰角1~2°。施工過程中加強(qiáng)鋼花管的方向控制,采用測(cè)斜儀控制鋼管鉆進(jìn)方向,發(fā)現(xiàn)稍偏立即糾正。型鋼架采用冷彎?rùn)C(jī)制作,人工安裝。注漿采用高壓雙液注漿泵,打漿機(jī)現(xiàn)場(chǎng)拌制施作。3.3錨桿、鋼架、錨網(wǎng)、網(wǎng)片安裝(1)超前小導(dǎo)管施工:小導(dǎo)管作為斷層、Ⅴ級(jí)圍巖段超前支護(hù)體系(洞口大管棚段不做超前小導(dǎo)管支護(hù)),超前小導(dǎo)管用Φ42mm鋼管制作,長(zhǎng)度3.5m,環(huán)向間距40cm,外插角7~15°,縱向間距200cm。管壁設(shè)泄?jié){孔,小導(dǎo)管內(nèi)注水泥漿。采用自制鑿巖臺(tái)架配合人工手持式Y(jié)T28鑿巖機(jī)造孔、安裝,TGZ60/210高壓注漿泵壓注水泥漿液。(2)中導(dǎo)洞開挖支護(hù):中導(dǎo)洞開挖臺(tái)階法,光面、松動(dòng)爆破相結(jié)合,非電毫秒雷管起爆系統(tǒng)爆破。爆破后及時(shí)初噴混凝土2~4cm封閉。型鋼架采用I18型鋼用型鋼冷彎?rùn)C(jī)彎作,縱向間距50cm,縱向采用Φ22mm鋼筋聯(lián)結(jié),聯(lián)結(jié)筋環(huán)向間距100cm。鋼筋與鋼架焊接牢固。系統(tǒng)錨桿為Φ22mm藥卷錨桿,長(zhǎng)度3m,環(huán)向間距100cm,縱向間距50cm,梅花型布置,錨桿尾端與鋼架焊接牢固。鋼筋網(wǎng)采用Φ8mm鋼筋制作,網(wǎng)格間距20×20cm。鋼架、系統(tǒng)錨桿、網(wǎng)片安裝完成后,覆噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。噴射混凝土采用TK961濕噴機(jī)施作。ZLC40側(cè)卸裝載機(jī)配合5T自卸汽車裝碴運(yùn)輸。(3)左側(cè)導(dǎo)洞開挖支護(hù):側(cè)導(dǎo)洞開挖臺(tái)階法,圍巖一側(cè)光面爆破、中導(dǎo)一側(cè)松動(dòng)爆破,爆破后及時(shí)進(jìn)行初噴混凝土2~4cm封閉。再安裝型鋼鋼架,中導(dǎo)一側(cè)及圍巖一側(cè)分別用I18或I22a型鋼,冷彎?rùn)C(jī)彎作,縱向間距50cm,縱向采用Φ22mm鋼筋聯(lián)結(jié),聯(lián)結(jié)筋環(huán)向間距100cm。鋼筋與鋼架焊接牢固。圍巖一側(cè)系統(tǒng)錨桿為Φ22mm組合注漿錨,長(zhǎng)度4.0m,縱向間距0.5m,環(huán)向間距0.8m,中導(dǎo)洞一側(cè)采用Φ22mm藥卷錨桿,長(zhǎng)度3m,環(huán)向間距100cm,縱向間距50cm,梅花型布置。鋼筋網(wǎng)采用Φ8mm鋼筋制作,網(wǎng)格間距主洞側(cè)用15×15cm,中導(dǎo)洞側(cè)20×20cm。錨桿尾端與鋼架焊接牢固。覆噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。(4)左主洞開挖施工:主洞開挖上部采用弧形導(dǎo)坑法,先沿拱部開挖輪廓線開挖出鋼架位置,初噴混凝土、支立鋼架、安裝系統(tǒng)錨桿、掛網(wǎng)、噴混凝土。開挖核心及下部土,支立仰拱鋼架、掛網(wǎng)、噴混凝土。3.4錨桿、錨網(wǎng)、網(wǎng)片安裝(1)中導(dǎo)洞開挖:中導(dǎo)洞全斷面光面爆破開挖,非電毫秒雷管起爆系統(tǒng)爆破。爆破后及時(shí)初噴混凝土2cm封閉。噴射混凝土采用K961濕噴機(jī)施作。型鋼鋼架采用I16型鋼用型鋼冷彎?rùn)C(jī)彎制,縱向間距75cm,縱向采用Φ22mm鋼筋聯(lián)結(jié),聯(lián)結(jié)筋環(huán)向間距100cm,鋼筋與鋼架焊接牢固。系統(tǒng)錨桿為Φ22mm藥卷錨桿,長(zhǎng)度2.5m,環(huán)×縱間距=100×75cm,梅花型布置,錨桿尾端與鋼架焊接牢固。鋼筋網(wǎng)采用Φ8mm鋼筋制作,網(wǎng)格間距25cm×25cm。鋼架、系統(tǒng)錨桿、網(wǎng)片安裝完成后,覆噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。(2)左側(cè)壁開挖:側(cè)壁開挖臺(tái)階法,圍巖一側(cè)光面爆破、中導(dǎo)一側(cè)松動(dòng)爆破,非電毫秒雷管起爆系統(tǒng)爆破,爆破后及時(shí)初噴混凝土4cm封閉。中導(dǎo)一側(cè)I16型鋼鋼架,型鋼彎曲機(jī)彎制,圍巖一側(cè)用鋼筋格柵,縱向間距75cm,縱向采用Φ22mm鋼筋聯(lián)結(jié),聯(lián)結(jié)筋環(huán)向間距100cm。鋼筋與鋼架焊接牢固。圍巖一側(cè)系統(tǒng)錨桿為Φ22mm組合注漿錨,長(zhǎng)度3.5m,縱向間距75cm,環(huán)向間距100cm,中導(dǎo)洞一側(cè)采用Φ22mm藥卷錨桿,長(zhǎng)度2.5m,環(huán)向間距100cm,縱向間距75cm,梅花型布置,錨桿尾端與鋼架焊接牢固。鋼筋網(wǎng)采用Φ8mm鋼筋制作,網(wǎng)格間距主洞側(cè)用20cm×20cm,中導(dǎo)洞側(cè)25cm×25cm。鋼架、系統(tǒng)錨桿、網(wǎng)片安裝完成后,覆噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。(3)左主洞施工:主洞開挖臺(tái)階法,先開挖上半斷面,初噴混凝土、支立鋼架、安裝系統(tǒng)錨桿、掛網(wǎng)、噴混凝土。再開挖下半斷面,支立仰拱鋼架、掛網(wǎng)、噴混凝土。3.5主洞開挖與錨桿安裝(1)中導(dǎo)洞開挖:中導(dǎo)洞全斷面光面爆破,非電毫秒雷管起爆系統(tǒng)爆破。爆破后及時(shí)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。局部圍巖失穩(wěn)采用Φ22mm藥卷錨桿,長(zhǎng)度2.0m,環(huán)向間距100cm,縱向間距100cm,梅花型布置,掛Φ8mm鋼筋網(wǎng)片,錨噴支護(hù)。(2)左主洞開挖:主洞開挖臺(tái)階法,圍巖一側(cè)光面爆破、中導(dǎo)一側(cè)松動(dòng)爆破,非電毫秒雷管起爆系統(tǒng)爆破。爆破后及時(shí)初噴混凝土4cm封閉,鋼筋格柵縱向間距100cm,縱向采用Φ22mm鋼筋聯(lián)結(jié),聯(lián)結(jié)筋環(huán)向間距100cm,鋼筋與鋼架焊接牢固。系統(tǒng)錨桿為Φ22mm組合注漿錨,長(zhǎng)度3.0m,縱、環(huán)向間距100cm,梅花型布置,錨桿尾端與鋼架焊接牢固。主洞鋼筋網(wǎng)采用Φ8mm鋼筋制作,網(wǎng)格間距25cm×25cm。鋼架、系統(tǒng)錨桿、網(wǎng)片安裝完成后,覆噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。4左洞收斂和拱頂下沉控制右洞開挖是在左主洞初期支護(hù)仰拱完成后進(jìn)行,并且根據(jù)左洞現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)決定,收斂和拱頂下沉控制在5mm以內(nèi),如果發(fā)生