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1、三车道大断面公路隧道软弱围岩施工技术2009年第1期西部探矿工程163三车道大断面公路隧道软弱围岩施工技术陈庆怀(中铁隧道集团二处有限公司,河北燕郊065201)摘要:重庆外环玉峰山隧道施工时遭遇了煤窑采空区,大溶洞,松散围岩堆积区,富水段,施工中采取了三台阶预留核心土,CRD工法,单侧舉导坑法和双侧壁导坑法实现了安全通过•结合玉峰山隧道的工程实际,介绍了隧道通过大溶洞充填区和松散围岩堆积区所釆用的开挖方法和辅助施工方法,总结出了一些三车道大断面公路隧道软弱围岩的施工技术,希望能对类似工程有一定的借鉴作用•关键词:三车道;大断面软弱围岩;施工技术中图分
2、类号U455.49文献标识码:B文章编号1004—5716(2009)01一0163—05随着国民经济的发展,高等级公路建设由双车道向三车道甚至四车道发展,三车道公路隧道由于矢跨比小,开挖后对围岩稳定相当不利,特别是隧道穿越软弱围岩时,采取合理的开挖方案及辅助施工方法对施工安全是至关重更的.玉峰山隧道在开挖过程中遭遇了煤窑采空区,大溶洞,松散围岩堆积区,富水段,施工中采取了三台阶预留核心土,CI工法,单侧壁导坑法和双侧壁导坑法,本文介绍了玉峰山隧道通过大溶洞充填区和松散围岩堆积区所采用的开挖方法和辅助施工方法,希望能对类似工程有一定的借鉴作用.1工程概
3、况玉峰山隧道为重庆外环高速公路项目重点控制性工程之一,穿越重庆市渝北区的玉峰山镇,为双线三车道大跨隧道,开挖最大宽度为18m,设计吋速100km/h.隧道左线全长3702m,右线全长3671m,隧址区属构造剥蚀低山地貌及岩溶槽谷地貌,穿越铜锣峡背斜,隧道洞身穿越泥岩,页岩,砂岩,灰岩和泥质灰岩,灰岩地层岩溶发育,泥灰岩区段呈松散堆积状且地下水丰富,施工难度大.2特殊地段施工2.1大溶洞充填区玉峰山隧道左线开挖至LK124-882处,掌子面围岩为粘土夹角砾碎石及孤石,稳定性极差,且地下水十分丰富,掌子面左侧岀现多处股状涌水,拱部及右侧地下水呈淋雨状,继续
4、向前开挖粘土含量越来越高,约占80•经超前探孔探明该处为一大型溶洞,溶洞由粘土及粘土夹角砾石填充物充填,地下水较丰富,溶洞纵向长约62m,宽约32m,高约45m,隧道从溶腔中间通过.在施工中采取了合理的超前地质预报技术,开挖通过自进式锚杆与小导管做为超前预支护手段,采用三台阶预留核心土开挖技术,实现了安全通过.2.1.1超前地质预报超前地质预报釆用物探与地勘手段相结合的方法.物探技术采用TSP,地质雷达等手段;地勘技术采用地质钻机施做探孔,探孔深度直至基岩面•在开挖过程中坚持每个循环补打短探孔,探孔长5m,在拱部及两腰分别打设,以进一步提高探孔预报精度
5、.2.1.2超前支护考虑到大管棚工作间不易开挖,采用在LK124-882LK134-044段设置76自进式锚杆作为管棚超前预支护•自进式锚杆长20m,环向间距40cm,纵向搭接5m,共设4环•为防止开挖过程中溶洞充填物自管棚间滑出,在管棚之间设置超前小导管辅助注浆加固,以保证在开挖轮廓线外形成1〜2m的注浆加固圈•施工时小导管沿隧道开挖外轮廓线周边以15-30.的外插角打人岩层中,小导管长4.5m,环向间距40cm.中下层超前支护采用j2F42注浆小导管超前预注浆加固,小导管长4.5hk环向间距40cm,纵向间距2.0m,外插角30•,以便在上断面拱脚
6、形成扩大基础,防止出现塌拱现象.2.1.3开挖方法开挖时采用三台阶开挖,上台阶环形掏槽预留核心土,中下层左右错进施工,详见图1.开挖采用微台阶施工,控制台阶长度在4〜6m,中下层左右错进距离控制在3〜5m・2.1.3.1支护参数具体支护参数为:初期支护为小导管(采用j2『42注浆导管代替R25中空注浆锚杆作为系统锚杆,L=4.5m,164西部探矿工程2009年第1期@—-70cmX50cm梅花型布置),钢筋网(jz『6.5,双层,@20cm),喷射混凝土(厚28cm),20b工字钢作为初期支护的加劲措施,其纵向间距为0・5m上层及下层拱脚每侧釆用2根j
7、2『42注浆小导管作为锁脚锚管,小导管长6m,注双液浆加固冲层拱脚每侧设置2根D76自进式锚杆丄=10m,注双液浆加固,其余拱架连接处设置L=4.5m的j2『42注浆小导管作为固定锚管.仰拱设置初期支护形成封闭圈,二次衬砌为70cm钢筋混凝土.图1开挖施工方法示意图2.1.3.2施工方法及要求⑴开挖进尺控制在一棍拱架间距,开挖采用挖掘机或人工持风镐开挖,局部孤石采用弱爆破开挖•作业平台上层利用核心土和在左右两侧加工台架施工,中下层加工台架施工.(2)如拱脚承载力达不到要求,应对拱脚采取加垫碗的方式增大受力面积.2.1.4仰拱及衬砌施工(1)该段仰拱必须
8、紧跟,尽早落底成环,仰拱施工面距离下层开挖断面不得大于5m,仰拱采用左右错进,错进距离控制在3