有关大断面隧道初期支护变形侵限处理技术

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1、２０１１年６月施工技术第４０卷增刊ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２２７大断面隧道初期支护变形侵限处理技术杨铭，刘庆丰（中铁四局集团第五工程有限公司，江西九江３３２０００）［摘要］针对隧道施工中几种不同围岩条件下的初支结构侵限问题，介绍了两种主要侵限形式，并介绍了相应的处理措施，同时提出了几方面的预防措施。［关键词］大断面隧道；变形；初期支护；侵限［中图分类号］Ｕ４４５［文献标识码］Ａ［文章编号］１００２８４９８（２０１１）Ｓ００２２７０３ＴｒｅａｔｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＢｅｙｏｎｄＬｉｍｉｔｆｏｒＰｒｉｍａｒｙＳｕｐｐｏｒｔＤｅｆｏｒｍｉｎｇｉｎＬａｒｇｅＣ

2、ｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎＴｕｎｎｅｌＹａｎｇＭｉｎｇ，ＬｉｕＱｉｎｇｆｅｎｇ（ＴｈｅＦｉｆｔｈＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，ｏｆＣｈｉｎａＴｉｅｓｉｊｕＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐ，Ｊｉｕｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ３３２０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｂｅｙｏｎｄｌｉｍｉｔｏｆｐｒｉｍａｒｙｓｕｐｐｏｒｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｉｎｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｗｏｍａｉｎｆｏｒｍｓｏｆｂｅｙｏｎｄｌｉｍｉｔａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎ

3、ｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｓｐｅｃｔｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎｔｕｎｎｅｌ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｐｒｉｍａｒｙｓｕｐｐｏｒｔ；ｂｅｙｏｎｄｌｉｍｉｔ随着我国高速铁路建设的快速发展，为了保护耕地及城市商业用地等，复杂地质条件下大断面隧道修建是大势所趋，我国在复杂地质条件下修建大断面隧道的技术也在飞速发展。由于目前地质勘察及超前地质预报技术相对不够成熟，不能完全、详实地掌握隧道周围地质情况，隧道施工尚存在较多技术难点。一般情

4、况下隧道施工初支断面均预留一定沉降变形量，确保二次衬砌厚度。但在某些复杂地质条件下修建隧道初支结构沉降量可能远远超过预计的沉降变形量或在涌泥等情况下抢险施工中等均可能导致隧道图１初期支护断面侵限示意初期支护结构侵限。根据复杂地质条件下隧道施工中几种不同围岩条件下的侵限处理情况进行总结，为特殊情况下隧道初支侵限处理提供参考，同时提出了几方面的预防措施。１两种主要侵限形式１）由于隧道偏压，涌泥等情况导致隧道侵限，一般在隧道围岩软弱侧或涌泥部位回填不密实，隧道单侧由于承受较大压力，导致该侧初支施工完毕后初期支护受力较大而变形引起隧道单侧侵限，如图１所示。图２初期支护断面侵限示意２）由于隧道拱顶

5、及基底松软，隧道初期支护施工２侵限处理措施结束后，拱部压力大，隧道初期支护结构沉降及收敛较２．１边墙侵限处理大，导致拱部侵限，如图２所示。２．１．１换拱条件［收稿日期］２０１０１１１７隧道侵限换拱前提条件为隧道初期支护结构变形［作者简介］杨铭，中铁四局集团第五工程有限公司高级工程师，已稳定，一般收敛速率≤０．２ｍｍ／ｄ，沉降速率江西九江长虹大道９６８号３３２０００，电话：（０７９５）３５５７０３８，Ｅｍａｉｌ：１７１６１２２９３＠ｑｑ．ｃｏｍ≤０．１５ｍｍ／ｄ。２２８施工技术２０１１增刊２．１．２隧道初支未封闭、二衬未紧跟２）加固锁定、超前支护、注浆加固参照隧道初支未隧道初期支护未

6、完全封闭，二衬距换拱作业面较封闭、二衬未紧跟工况。远时，且围岩含水量较大，裂隙水发育时，侵限段围岩３）初支混凝土破除混凝土破除采用弱爆破，根主要为强风化炭质页岩。裂隙、溶洞发育。据换拱长度确定破除混凝土范围，爆破每次环形长度１）换拱原则坚持先支撑、先锁定，再换拱的原≤０．５ｍ，纵向≤３ｍ。在初支面上钻眼、装药爆破。钻则。换供处两侧必须加强竖向支撑，支撑采用２００，眼深度应控制在初支结构范围内，围岩人工开挖。钻壁厚１２ｍｍ的钢管支撑，每次破除一榀，必须先支撑好眼应在初支面上斜向打入，深度为初支喷混凝土厚度。要破除的钢架两侧３榀钢架。同时必须保证钢管支撑更换第一榀即开口出打孔方式如下：①第

7、二循环（破口与基底及拱部钢架为面接触，采用钢板、钢楔等支垫，后）炮眼眼初支轮廓线布置，环向间距４０ｃｍ（见图４）。确保受力状态良好。加强拱脚锁定即锁脚锚管打设，②第一循环装药集中度≤０．１５ｋｇ／ｍ，每个炮眼长钢管端头必须与钢架有效焊接，钢架两侧的锁脚锚管３０ｃｍ，每个炮眼装药≤４５ｇ。第二循环根据第一循环爆必须用Ｕ形卡将钢架锁定，并确保其牢固。严格控制破效果适当调整爆破参数，但装药集中度≤０．３ｋｇ／ｍ。注浆量及注浆压力，做好注浆