隧道下穿连霍高速段变形控制技术总结

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1、阌乡隧道下穿连霍高速段变形控制技术总结[日期:2009-05-15]来源:台村隧道经理部?作者:[字体:大中小]    一、工程概况   1、工程介绍   阌乡隧道地处黄河二级阶地,全长770m,洞口段60m采用明挖法施工,下穿连霍高速公路段274m采用双侧壁导坑法施工,其余436m采用CRD法施工。隧道开挖断面积为164m2,净空断面积为100m2。   2、地质   全隧位于第四系砂质黄土层中,均为V级围岩。土质为灰黄色,疏松、孔隙率大,节理发育,土体间粘结力极差。本隧道施工区域内主要不良地质有黄土陷穴、黄土冲沟及水源抽水井,特殊岩土有湿陷性黄土、松软土及弃填土。   3、连霍高速公路通行

2、情况下穿连霍高速公路段洞顶覆盖层为10.3m。路面宽度24.5m,公路中线与隧道中线的交角为15°。连霍高速公路是我国东西走向的运输大动脉之一。车流量大,重车多,交通繁忙。通行车辆最大的载重量为450T,平均每天车流量为2240次。      4、施工重难点分析   隧区秦人古墓穴分布密集,且围岩分布不均匀,下穿段高速公路路面要求沉降量控制在5cm之内。因此有效控制沉降是施工的重难点。   二、下穿段支护参数介绍作业项目作业内容拱部超前支护¢159大管棚双层支护,两环管棚中至中间距为0.4m,管棚环向间距为0.4m,每环127根;大管棚超出设计开挖轮廓线0.3m以上时,掌子面拱部边缘加设¢50

3、超前小导管加固土体。小导管长3.5m,每2.5m施作一环,环向间距为0.4m,每环46根。掌子面预加固下穿连霍高速公路段掌子面采用¢25纤维锚杆进行预加固,锚杆长度分为12、8m、4m三种长度,第一环三种长度的锚杆均打设,各约占锚杆总数的1/3,其后每开挖4m打设约1/3的12m长锚杆,保证掌子面前方总有约1/3的锚杆长度大于8m。纤维锚杆间距分2层设置,上部0.8m,下部1.0m,采用等边三角形布置。初期支护第一层拱墙设¢8钢筋网,网格间距为20*20cm。全环喷C25砼35cm厚,拱墙砼内掺入聚丙烯微纤维,设全环I25a型钢钢架加强支护,钢架间距为0.5m,钢架间纵向设¤22连接筋,环向间

4、距为1m,并间隔1m设¤22加强连接筋进行加强,每榀钢架两侧大拱脚处各设4根¢42锁脚锚杆,每根长为4m。第二层拱墙设¢8钢筋网,网格间距为20*20cm。全环喷C25砼25cm厚,拱墙砼内掺入聚丙烯微纤维。设全环4肢¤22格栅钢架加强支护,格栅间距为1m,格栅钢架间纵向设¤22连接筋,环向间距为1m。临时支护临时侧壁喷C25砼35cm厚,设I25临时钢架,钢架间距为0.5m,临时钢架间纵向设¤22连接筋,环向间距为1m,并间隔1m设¤22加强连接筋进行加强;临时侧壁上半断面设¢50超前小导管,长3.5m,环向间距0.5m,纵向间距2.5m一环。仰拱C35钢筋砼,65cm厚。二次衬砌C35钢筋

5、砼,55cm厚。?????????????????????   三、下穿连霍高速公路段施工方法   1、拱部超前预支护   拱部超前预支护设计为施作双层¢159大管棚。常规管棚的作业方法为湿式钻进,即先钻孔,待钻孔达到设计深度后,一次性安装导管,最后注浆。阌乡隧道下穿段由于土层极其松散,采用湿式钻进成孔后安装管体的过程中塌孔现象严重。按照常规方法难以施作,为此我们采用跟管钻进法来施工大管棚。所谓跟管钻进法指的是边钻孔边安装导管。即管棚体分节制作,待钻进深度够一根导管长度后,就安装一节导管,然后接着钻进,每够一节导管长度后就安装一节,以免塌孔。  跟管钻进法的原理是利用有线导向方法,回旋钻进破碎

6、孔前黄土结构,使用压缩空气排渣,最大限度减小打设施工对周围土体的影响。钻进过程中控制风压,保持出渣通畅。钻进采用一次成孔法,用异型接头把钻杆与钢管连接起来,钢管前端安装有线导向仪,钢管随进度连续接长,直到设计位置。   采用常规湿式钻进法作业时导管管壁要钻溢浆孔,采用跟管钻进法作业时由于要靠导管作为高压风管排渣,因此管壁上没有溢浆孔。   2、掌子面超前预支护   阌乡隧道前期施工时,通过监控量测我们发现,在离掌子面10多米远的地方地表即开始出现下沉,另外洞内掌子面有外移的现象。鉴于此设计上掌子面按等边三角形布设¢25纤维锚杆,以此一方面来控制掌子面的位移,另一方面通过对纤维锚杆杆体注浆来固结

7、掌子面前方的土体。   纤维锚杆的施作工艺同中空注浆锚杆,即采用煤电钻成孔,插入杆体后注浆而成。   3、下穿段开挖方法   阌乡隧道下穿连霍高速公路段全部采用双侧壁导坑法施工。该双侧壁法是参照台湾高铁的作业方法优化而成的。   3.1与传统双侧壁法的区别   一是侧导洞的大小设置不同。阌乡隧道双侧壁法侧导坑设置的较小,中间导坑5号洞室较大。这样设置的目的是使先行施做的两侧导坑尽可能地减小到围岩的

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