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1、浅埋多线大跨隧道在不稳定岩堆体中的施工技术措施高军(中铁隧道局科研所洛阳471009)摘要本文介绍了内昆线跨度最大、地质最复杂的三线车站隧道曾家坪子一号隧道的施工过程,重点介绍了隧道洞口段(DK291+187-DK291+237)50m范围内处在不稳定岩堆体中的施工技术和采取的技术措施,通过严密的监控量测体系,及时进行信息反馈指导施工;目前该隧道已顺利安全贯通,使我局的大跨隧道施工技术又上了一个台阶。主题词大跨隧道不稳定岩堆体施工技术监测与反馈1工程概况泥岩、断层岩,遇水软化成泥状,容易我局内昆线管段为水富至梅花山坍塌。段第四标段,管段总长24.6km,其中2)三
2、线、大跨、浅埋隧道15座,占线路总长的85.25%,其DK291+187~+237段为三线车站中大跨度隧道4座。线路走向沿洛泽隧道,其开挖宽度20.68米,高度河流域,沿线沟谷纵横,山势陡峻,地13.83米,高跨比0.67,属于典型的扁形极为险要。工程所在地属构造剥蚀平结构,洞口段埋深8~25米,为浅埋高中山峡谷地,地面覆盖有第四系砂隧道。粘土,坡脚多岩堆。隧道穿越的岩层有3)技术难度大、施工工艺复杂、砂岩、灰岩、白云岩、页岩等,地下水科技含量高主要以基岩裂隙水和岩溶水为主。在块石土堆积体中修建三线大跨曾家坪子1#隧道全长2563m,是隧道,根据现有资料,可借鉴的
3、经验少,#内昆线上的重点工程。曾家坪子车站且曾家坪子1隧道进口大跨隧道施工因受地形限制,昆明端站线咽喉区断面多达16个,施工工序多,结构受413m被迫伸入曾家坪子1#隧道进口,力转换复杂,施工组织难度大。形成了三线车站隧道,其中269m为三2.2施工原则线隧道,95m为渡线隧道,由三线过渡1)隧道设计以强支护,抑制大变到一线。隧道进口端地质条件差、成形和过量沉降为原则,加强初期支护。分复杂,地层自上而下为砂粘土、块石2)在进行安全、经济性、工期以土、断层、泥质灰岩、泥岩、砂岩等,及技术复杂程度、是否现有条件容易车站大跨隧道范围内有93m为Ⅴ级围实现等标准进行施工方
4、法的评价以选岩,其中洞口段50m位于岩堆体中,其用施工方案时,应首先考虑安全性,对余部分为Ⅳ级围岩。洞口段不稳定岩施工方法能否充分保证掌子面稳定性堆体在施工过程中的稳定性是关键。和预防坍塌作为首要要素。实践表明,2工程特点和施工原则充分了解岩堆体的地质特性,合理选2.1工程特点用施工方法是防坍塌之根本。否则,1)地质条件差事与愿违。DK291+187~+237段为块石土堆3)坚持“断面分割,化大为小,短积体(块石土为松散的大孤石夹砂、进尺,弱爆破,强支护,勤量测,早闭合,粘土组成,自稳能力差);DK291+237~衬砌紧跟”的施工原则。396段为Ⅳ级围岩,岩性为泥
5、质灰岩、3施工方法的选择和确定38隧道施工方法应根据隧道所处小,确保施工安全和整个隧道的稳定。的地质条件、断面积、形状、长度、其主要开挖步骤为;工期要求、机械设备等情况综合分析⑴左导超前,先施作超前小导管后确定,一个好的施工方案应满足技φ42,开挖左导1、2部,在2部底设一术上可行且可靠,施工造价低及工期道Ⅰ18临时横撑;短等条件。但从目前的施工技术水平⑵等左导开挖15米后开挖右导出发,适合大跨度隧道的施工方法主1、2部(同左导1、2部);要有侧壁导坑法、中壁法、台阶法等⑶开挖左导3、4部,使左导封闭#几种,曾家坪子1隧道进口段由于跨成环,灌注左导仰拱混凝土Ⅴ;度
6、大、浅埋、地质条件差等原因,开挖⑷滞后左导3、4部15米开挖右后地层自稳能力极差,为确保开挖面导3、4部,灌注右导仰拱混凝土Ⅵ;和隧道的整体稳定,根据工程类比和⑸灌注左、右导边墙混凝土Ⅶ、专家论证,最终确定在洞口三线大跨Ⅷ;段采用双侧壁导坑法(图1)施工。⑹开挖中洞9;其主要优点是:采用双侧壁导坑⑺灌注中洞拱部混凝土Ⅹ;法,把大断面隧道分割为几个小断面⑻开挖中层11;开挖中洞仰拱12;隧道,各小断面隧道各自封闭成环,改⑼灌注中洞仰拱混凝土13。善了支护结构受力条件,对围岩扰动Ⅹ9112112ⅦⅧ334124ⅤⅥ13图1双侧壁导坑法施工工序图4在不稳定岩堆体中的施工
7、技术措施工带来很大困难。4.1岩堆体的工程地质特点岩堆体的工程地质特点对隧道工岩堆体是指松散岩石堆积体,程影响主要表现在以下几个方面:属于不良工程地质,主要存在于第四1)围岩软弱,工程类别低(Ⅳ级及dldl+col系坡积层(Q4)、崩积层(Q4)、Ⅳ级以下),围岩自稳时间短,变形迅dl+cl残积层(Q4)等地层中,在内昆线速,极易坍塌,防坍是岩堆体隧道施工上主要由砂粘土夹碎石、砂粘土及块的首要目标。石土构成。岩堆体一般呈碎裂、松散2)围岩压力大,施工时常产生较状,节理、裂隙极其发育,矿物成分连大的拱顶下沉和净空变位,影响范围接极其弱,成岩作用不明显,因而自稳大,在
8、浅埋段则有