大王顶大跨软弱围岩隧道快速施工技术研究

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1、公路交通技术2012年12月第6期TechnologyofHighwayandTransportDec．2012No．6大王顶大跨软弱围岩隧道快速施工技术研究李柱，谢锋，郭军(1．重庆水利电力职业技术学院，重庆402160；2．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：江肇高速公路大王顶隧道进口段围岩较差，设计采用双侧壁导坑法开挖，但该S-法存在工序转换频繁，工作面小等缺点，致使隧道施工工期紧张。根据该隧道实际情况，通过软弱围岩快速施工案例调研和计算数值分析，提出快速施工方案，成功解决了大王顶隧道施工工期进展难题，保证

2、其按期完工。关键词：软弱围岩；快速施工；台阶施工法文章编号：1009—6477(2012)06—0097—03中图分类号：U459．2文献标识码：BResearchOnRapidConstructionTechniques1ForDawangdingLarge—spanWeakRockTunnelLIZhu，XIEFeng，GUOJun岩软弱浅埋的情况下，选择一种快速安全的施工方1工程概况法是保证隧道安全、快速贯通的关键。为此，本文针江肇高速公路位于广东省珠江三角洲西部地对大王顶隧道进行了大跨软弱围岩隧道快速施工技区，起于江门市蓬江区

3、境内，止于肇庆四会市境内。术的研究。大王顶隧道是江肇高速公路上一座双向6车道隧道，长2200m，开挖跨度达18m。隧道进口围岩为2软弱围岩快速施工案例调研第4系覆盖土，围岩较差，浅埋。由于隧道洞口高压我国已建成通车的单洞3车道隧道，在浅埋、软电塔搬迁，严重影响进洞时间，致使工期紧张。因弱破碎围岩段，采用台阶法：开挖并顺利贯通的也较此，对于本工程而言，在时间短、隧道开挖跨度大、围多。本文列出几个典型工程案例，见表1。表13车道隧道台阶法开挖的典型成功案例收稿日期：2012—06—27作者简介：李柱(1981一)，女，重庆市人，硕士，讲师

4、98公路交通技术2012．年优化设计与施工参数，提供现场指导；4)提出针对性的处置措施，确保安全与快速施工。具体计算模型如图3所示。根据图3所示的模型，可计算出大王顶隧道软弱围岩段位移分布，如图4、图5所示。根据隧道变形计算结果，可知隧道拱顶沉降最大值为10．9mm，最大周边收敛为12．2mm。参考JTJ042—94《公路隧道施工技术规范》中对于隧道围岩不同级别在不同埋深下的允许相对位移值可知_8j，计算拱顶沉降与水平收敛均小于规范允许值，因此，在该隧道软弱(a)正面围岩段采用3台阶法施工能满足围岩的稳定性要求。开挖和支护段5现场监测

5、由于岩体自身的复杂性和不可预知性，在现场>1：1／’上台阶／核心土进行监控量测以验证施工工法和设计参数的合理性螺显得格外重要。因此，本项目在软弱围岩3台阶开避霍仰段中台阶超前地质预报／临时栈桥上．—————_1支护参数确台一lL厶10=Ⅱ：七亡l1小一于．401lI～6～1015～20～超前支护施工(b)纵断面I单位：m上台阶开挖图13台阶预留核心土施工工法I喷射混凝土封闭开挖面3大王顶隧道软弱围岩段快速施工设计供架支立、挂钢筋网片、打设系统锚杆和锁绑锚杆由上述3个工程案例可以看出，3车道隧道软1弱围岩段快速施工的关键是解决好围岩变形

6、控制问——(—上-台一阶喷掘射进1昆5凝～土20至m设)l计厚度}一观置并测点量设测题，即采取各种工程措施，从超前支护、注浆、施工过中台阶两侧开挖、支护H誊程中的工艺控制、监控量测信息反馈等各个环节解L苜r伽进b～IUrflJ●决好与变形控制相关的问题，而采用断面分块数量下台阶开挖、支护少、工序问干扰小、与支护衬砌协调好的大型机械化(下台阶掘进6～81TI)仰拱及填充昆凝土施工作业工法是实现快速施工的最佳途径，且施工安全(仰拱长度大于32)0与工期要求均能得到保证。为此，根据大王顶隧道的防排水及2次衬砌施T实际情况，笔者设计了3台阶开

7、挖工法，如图2所示。图23台阶法施工工艺流程4计算验证本文采用地层一结构法对大王顶隧道3台阶软弱围岩工法进行三维全过程数值仿真模拟，力求真实再现隧道的施工过程，把握隧道随施工过程中不断变化的力学规律，其目的是：1)验证3台阶工法进洞技术在大王顶隧道的可行性；2)寻找3台阶法施工中的关键工序与关键施工步，并进行控制；3)图33台阶工法计算模型