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1、韩村隧道洞口偏压段地表回填注浆及开挖技术《江苏交通科技》2011年第6期韩村隧道洞口偏压段地表回填注浆及开挖技术李建民李晓梦陈金玉(江苏交通科学研究院股份有限公司南京210017)摘要在西商高速公路韩村隧道左线进口浅埋段施工中,为减少洞口边仰坡刷坡方量,尽可能地保护植被,实现零开挖进洞,在洞口明洞段采用水泥稳定碎石土分层回填浅埋及拱部外露部位,并进行地表注浆加固,然后采取~b108管棚支护,单层导管注浆超前支护,单侧壁开挖,围岩量测等技术措施进洞.施.Y--~明上述施工技术能够安全,有效地解决进洞问题.并达到
2、保护环境的目的.关键词浅埋偏压回填土注浆管棚开挖支护1工程概况西商高速公路U一20标段韩村隧道工程为分离式双线隧道,左线长267m(ZK97+141～ZK97+408),右线长221m(K97+160一K97十381),进口左右线间距16m,为双向6车道隧道.隧道进口位于板桥河左岸河湾处,地形较陡,坡角40.～50.,植被茂盛.进口基岩为强风化一中风化片岩,山体表部坡残积碎石土发育,发育3组节理,程度相近,岩体破碎,呈碎石状,地下水为基岩裂隙水,水量贫乏.该隧道左线西安端进口位处沟谷,有34m的V级围岩浅埋偏
3、压段,几乎无埋深,设计为明洞.浅埋偏压段横断面示意见图1.图1横断面示意图2施工方案选定2.1明洞施工方案该隧道ZK97+141～ZK97+175段原设计为明洞,即该段明洞开挖后先进行仰拱边墙施工,再进行全断面衬砌以及洞门和洞顶回填土.其优点是对地表地层不需预加固,临时支护工程量小,施工速度(收稿日期,编号:2011—05—29/6029)?22?快,成本低.但该段地势左高右低,左侧边坡高达32m,若按明洞施工将形成高边坡,对山体边坡稳定和隧道洞门结构安全极为不利,且对洞口生态环境影响也很大,这与甲方要求的隧
4、道零开挖进洞,尽可能大地保护环境相矛盾.2.2明洞暗作方案根据现场地形地质勘测,洞口位置地面线高度不能覆盖衬砌,暗洞成不了洞.鉴于洞口虽处偏压地形,但位处沟内,沟两侧边坡都高于隧道拱顶,有条件先做覆土回填再开挖,故为保证施工安全,拟采取"早进晚出"的进洞方案,对洞口明洞段采用水泥稳定碎石土分层回填至一定高度后进行地表注浆加固,待暗洞开挖条件形成后再采取管棚进洞,导管注浆超前支护,单侧壁分步开挖,围岩量测等技术措施进行施工.依地形,洞口段覆土注浆后可极大改善偏压状况.经与甲方,设计单位协商对该段方案按明洞暗作优
5、化.3施工过程及采取的措施3.1清除表土沟谷地表有约1m厚的腐殖土及茂盛的松林,腐殖土松软,其中夹杂大量的树根,不利于地表加固及开挖施工,为此,在地表加固前首先将其清除直至基岩面,并将树根挖除,地表挖成台阶状.3.2水泥稳定碎石土回填夯实水泥稳定碎石土采用厂拌法施工,拌合均匀后,沿山坡分台阶分层碾压回填夯实,分层厚度不大于《江苏交通科技》2011年第6期40cm,碾压采用小型振动压路机,回填压实度不小于85%.填料采用稳定良好的碎石土,水泥掺量为7%一9%,拱顶覆土厚度保证不小于3m.回填到顶层后要进行调坡并
6、进行封面,保证设计坡度,确保山上的水能顺坡而流,在浅埋段不积水.水泥稳定碎石土回填范围见图2.面图2水泥稳定碎石土回填范围示意图3.3地表注浆及封面地表回填夯实达到设计厚度后,用潜孔钻进行钻孔.钻孔前,首先进行布孔,布孔范围为隧道开挖外轮廓线两侧各5m,拱顶以上4m,底部至设计标高,布孔间距为200cm×200cm,呈梅花形布设,具体布置范围见图3.图3地表注浆预加固范围示意图注浆管采用60×5mm无缝钢管,管壁每隔15em交错布眼,孔眼直径为6IIIlTI,顶端1.5m管身不打孔.打好扫孔后,开始下管,管口
7、设置C20砼止浆塞,尺寸为60C1T/x60cmx30em,管口高出止浆塞顶面30em.注浆时除采用少量双液浆封堵地表处止浆塞口或管口,钢管注浆材料采用水泥浆,分次间歇式注入.注浆应先注边孔,形成止浆墙,然后横向每隔3个孔注1个孔,纵向每隔2个孑L注1个孔,依次而注,最后注满所有孑L.注浆初压在0.5～1MPa,超过2MPa可终止压浆.3.4布置地表位移观测点在地表注浆完成后,在拱顶依设计埋设观测桩,在顶面刻出"+"字丝,以供全站仪进行地表位移观测.3.5洞口开挖在地表位移观测点读取初始值后,开始洞口开挖.洞
8、口开挖采用分层式进行,边开挖边进行边仰坡防护,根据地表位移观测结果调整边仰坡防护参数,以确保边仰坡的稳定.3.6超前支护当洞口拉槽至起拱线时停止开挖,开始施作导向墙及大管棚.在洞口明暗交界处设60C1TI厚C25钢架混凝土导向墙,导向墙纵向长2.0m,导向墙内设置I20a型钢钢架和140导向管.大管棚采用l08无缝钢管制成,设计参数:长度L=40m,节长6m,两节之间用套管进行连接,用"V"型对焊,
