隧道浅埋偏压段进洞工艺论文

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1、隧道浅埋偏压段进洞工艺论文.freel(左线1196m,右线1130m),单洞净跨10.4m,净高6.7m,双车道单向行使。隧道高程在931～1168m之间,地形起伏较大,地质构造复杂,属典型的喀斯特地形。二、工程地质、水文地质及地形条件隧道区内为寒武系中统高台组及寒武系中上统娄山关群第一段,属于碳酸盐岩台地沉积。覆盖层为第四系残、坡积层砂质粘土、碎石土、块石土。隧道工区位于潘家山复式(背斜)褶皱构造的北东翼、娄山关大断裂的南西盘(上盘)。受大断裂影响,区内有F1断层(龙井断层)为纵断层,.freel),覆盖层为土层。右洞岩层倾角较大与设计地质不符。岩土分界从拱顶至线路前进方向

2、右侧拱脚外环大部为土层,该处属典型的浅埋、偏压隧道,成洞困难,地表易塌陷、开裂。三、进洞方案1.洞口段矿山法施工洞口段原设计Ⅱ类围岩支护参数如下:φ114超前大管棚长30m,环距50cm,纵向外插角10,共29根;C20混凝土套拱长80cm;径向锚杆RD25N,长3.5m,间距80×80cm,喷混凝土厚20cm;φ8钢筋网20×20cm,钢筋格栅钢架间距80cm,模筑混凝土60cm。经地质勘察和围岩鉴定为Ⅰ类围岩,调整支护参数。根据已往施工经验,在大管棚施工中,容易出现掉棚(管棚侵入洞内),调整了外插角和管棚半径,外插角改为30,管棚半径由设计6.13m改为6.28

3、m,其余不变。由于右洞岩层倾角较大,为防止套拱下沉,线路前进方向右侧,套拱拱脚深挖至岩层,并将基础扩大为1.5m纵向×2m横向×3m深,套拱长度由0.8加长到1.5m;径向锚杆、钢筋网片、模筑混凝土的参数不变;初期支护中增加φ42超前小导管,环距30cm,4.5m长,2.4m一环,施作范围拱部1600;格栅钢架改为20b工字钢拱架,间距60cm,喷射混凝土厚度改为25cm。右洞拱脚处每榀工字钢增加2排锁脚,用φ42小导管5m长注浆加固,用水泥、水玻璃双液浆,比例1:0.5。2.具体进洞方案(1)清表首先,将洞顶地表范围植被清除,将稻田水疏干,使土体由液塑状态变为干硬状态。

4、(2)天沟洞口地表地势较平缓,又处于沟谷,雨水将汇集洞口,故进洞前施作天沟,以截除地表水。(3)地表加固根据龙井右线出口的地形、地质情况,隧道开挖时必然造成上断面两侧产生沉降而出现山体偏压失稳,将使隧道位移、变形,甚至出现初期支护表面产生裂缝。另外根据覆盖层情况,开挖过程中必然造成地表沉降、开裂。根据普氏理论,松散体在隧道开挖后,其上方形成抛物线形的平衡拱,平衡拱的跨度与开挖宽度相等。在松散体中施工时出现的大规模冒顶就是该平衡拱失稳造成的结果。地表加固注浆能有效地减小隧道坍方的可能性。因为,地表花管注浆加固后,类似于一根摩擦桩,制约土体相对向下移动。更为主要的是,此法将成为其周

5、围土体的一个核心,由于相邻两花管间距离远远小于隧道的开挖宽度,必然使得平衡拱的矢高大大减小,保证了施工安全。为此,在进洞前,我们采取了以下办法:——将地表整平,挂网锚喷混凝土将地表封闭。——隧道中线至线路前进方向左侧拱顶为岩石,右侧为土层,开挖后将产生不均匀沉降。在洞顶地表隧道中线至线路右侧12m范围、纵向20m范围竖向打入φ76花管注浆加固,注浆浆液采用水泥、水玻璃双液浆,配比为1:0.5,初始压力0.5～1Mpa,终压2～2.5Mpa,注浆顺序为先两侧后中间,纵向先洞口后洞身。管壁厚5.5mm、间距80cm,梅花型布置,管底以拱顶外缘和打入基岩1.0m控制,但不得低于隧道边

6、墙基底标高。(4)进洞措施人工按里程、坡比清刷边仰坡后挂网锚喷混凝土;浇筑混凝土套拱,在套拱内预埋φ120钢管定位,待混凝土强度达到设计强度的80%后,施工大管棚注双液浆。以上各项工作完成后,就开始上半断面开挖进洞。(5)洞内开挖方法因洞口段为Ⅰ类围岩,故采用长台阶法先作上半断面,上半断面净高4.8m,循环进尺60～80cm。依据“短进尺、弱爆破”的原则,主要采用人工风镐或挖掘机挖掘,辅以弱爆破,严禁放大炮。当上半断面掘进60～80m后,开始侧壁拉槽,左右跳槽错开开挖,严禁相对开挖。二衬台车及时加工,二衬距掌子面的距离不宜超过120m。(6)监控量测及信息反馈监控量测是NATM

7、法施工的重要手段,是指导施工方案中的支护参数、施工工艺及各工序的作业时间的重要方法。龙井隧道出口段进行了地表下沉、拱顶沉降和周边收敛的监控量测。从量测结果可以知道地表下沉量最大20cm,拱顶下沉最大值为2mm,周边收敛最大值2.1mm。施工至今已有两年,变形基本稳定,施工方案基本合理,初期支护、地表加固及时有效。四、结语总结龙井隧道洞口段的施工方案,有以下几点体会:在复杂条件下成洞应结合各种方法,综合治理,才能确保施工的安全;在松散地层中注浆加固使较松散的土层胶结成一个整体,同时洞内加强了超