浅埋大断面隧道上明下暗施工技术

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1、浅埋大断面隧道上明下暗施工技术　　摘要近年来随着隧道施工技术的发展，隧道断面越来越大，而且地质条件也越来越差，特别是一些浅埋地段，大断面隧道施工不但施工难度大、进度缓慢，而且危险性也高，但并不是说浅埋大断面隧道就无法施工，本文针对浅埋大断面隧道施工，结合施工现场实践，总结出上明下暗施工技术，以供参考。关键词浅埋大断面隧道上明下暗施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A1工程概况中南铁路薛家塔隧道位于山西省兴县，地处晋西北低中山区，地形崎岖复杂，沟谷切割强烈，隧道穿越地层局部埋深浅，起讫里程：DK2

2、8+270～DK30+855，全长2585m，是本工程重难点工程。薛家塔隧道DK29+270～DK29+570段属于浅埋新黄土，隧道埋深在-2m～20m，开挖断面积120m2，浅埋段一般都带有偏压，施工难度大，很容易造成塌方，特别是浅埋大断面隧道施工难度更大，更易造成塌方引发安全事故。针对浅埋大断面隧道施工，研究制订了本施工方法，巧妙地规避了塌方风险，成功解决了浅埋大断面隧道施工难度大，易塌方这一技术难题。82施工方法2.1工艺流程工艺流程见图2.12.2操作要点2.2.1沿隧道衬砌外轮廓将地表覆盖

3、的多余的土石清除掉，同时将缺少部分补齐，两侧拱脚处加宽，使其形成一个比隧道衬砌外轮廓稍大的胎模。要求胎模圆顺，胎模轮廓比设计衬砌外轮廓大20cm，两侧拱脚加宽100cm，胎模上覆盖塑料布以防止拱圈混凝土与胎模岩石粘结。2.2.2在胎模上布钢拱架、连接筋和钢筋网。钢拱架采用Ⅰ20型钢钢架，间距80cm，连接筋采用Φ22螺纹钢，环向间距60cm，上下两层交错布置，钢筋网采用φ10盘条焊接成15cm×15cm网格。钢筋网与钢架离开胎模轮廓一定距离，确保混凝土保护层不小于5cm。钢架要伸入扩大拱脚基底30c

4、m，并用沙土埋没2.2.3在上弧导拱架外侧和扩大拱脚处安装模板，浇筑C25混凝土，使其形成一个厚度不下于60cm的钢筋混凝土刚性拱圈。2.2.4待拱圈混凝土强度达到后，在钢筋混凝土刚性拱圈的保护下进行洞身开挖。开挖施工步骤见图2.2。8⑴上弧导采取预留核心土环形开挖，开挖进尺根据初期支护钢架设置间距确定，最大不超过1.6m，上台阶要求开挖矢跨比＞0.3。⑵中导左右两侧马口交错开挖，先后交错2～3m，开挖进尺根据初期支护钢架设置间距确定，最大不超过2.4m，及时施做初期支护。⑶下导左右两侧马口交错开挖

5、，先后错开2～3m，开挖进尺根据初期支护钢架设置间距确定，最大不超过2.4m，及时施做初期支护。⑷掘进3～5m后，按上中下顺序挖除核心土，上中下三个台阶长度保持在3～5m。⑸分段开挖仰拱，仰拱开挖长度控制在3～5m，开挖后及时施做仰拱初期支护、仰拱及填充混凝土使支护体系尽早闭合成环整体受力。2.2.5采用移动式栈桥进行仰拱混凝土施工，解决仰拱施工和隧道掘进工序之间相互干扰的矛盾，使仰拱施工紧跟隧道掘进进行，不仅对洞室结构稳定有利，同时也改善了洞内路况，便于机械通行，提高工效。82.2.6混凝土灌筑前

6、按设计要求做好钢筋安装、防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。混凝土生产由洞外自动计量拌合站生产，混凝土采用混凝土输送车输送。混凝土衬砌采用12m长全断面液压钢模衬砌台车HBT60型混凝土输送泵作业灌筑，自下而上，对称分层，先墙后拱灌筑，入模倾落自由高度不超过2.0m，机械振捣。2.3施工注意事项2.3.1开挖上弧导隧道衬砌轮廓外的土体时，两侧墙脚距上台阶隧道衬砌轮廓线至少160cm，两侧按开挖情况适当放坡，以保证开挖部分土体的稳定，避免造成土体坍塌。如果隧道洞身出露地表，可先将隧道两

7、侧衬砌轮廓外的土体挖除，然后将缺失部分按隧道衬砌轮廓线采用干砌片石补砌，再进行下一步施工。2.3.2安装上弧导钢拱架，两侧拱脚必须伸入扩大拱脚开挖面以下至少30cm，用沙土埋没至开挖面，避免混凝土将钢拱架接头包死，造成中导钢拱架不能顺利安装。2.3.3采用上弧导预留核心土三台阶法进行施工，台阶长度控制在3～5m。核心土距开挖轮廓两边2.5m，拱部1.9m。考虑挖掘机作业与人工作业相结合，上台阶开挖高度控制在4.0～4.5m。中、下导马口利用挖掘机沿两侧交错开挖，严禁对挖，钢架及时下接，避免悬空。82

8、.3.4上弧导初期支护为钢筋混凝土刚性拱圈，中、下导初期支护由钢支撑、锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成。施工时，上弧导拱圈混凝土施工时应注意振捣密实，并及时洒水养护，中、下导应严格按照“初喷、立架、安装锚杆、铺设钢筋网、复喷”的顺序进行。3监控量测技术监控量测是地下工程尤其是软弱围岩施工的重要内容，是监视围岩和支护稳定的重要手段，它能指导施工、预报险情、确保安全、及时修正支护参数。需进行的监控量测项目见表3.1。隧道内每隔5m布一个量测断面，每个断面布置一个拱顶下沉测点和