浅埋偏压隧道进洞施工关键技术.pdf

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1、浅埋偏压隧道进洞施工关键技术●明红兵●中铁大桥局集团第六工程有限公司。湖北武汉430100摘要：本文以福建宁德宁屏公路山葫芦隧道为背景，针对该隧道洞口顶覆盖层薄、山体与其大角度斜交的浅理、偏压等特殊地质特征，研究制订可靠有效的进洞施工方案，最终攻克难题并总结出宝贵经验。关焦词：浅埋偏压隧道进洞施工技术1工程概况宁屏公路蕉城段是省道303线的一段，该公路的建设对改善闽东山区交通条件和投资环境、完善路网布局、促进地方经济发展、扩大闽东沿海港口的经济腹地具有积极意义。同时该公路也是闽北山区通往闽东沿海的便捷通道和战备迂

2、回线，满足国防交通保障和地方经济发展的要求，该路的建成意义重大。山葫芦隧道是宁屏路控制性工程，是座单洞双向行车公路隧道，全长432米。隧道设计纵坡为3．O％，进出口均采用城墙式洞门。建筑界限：净高5．9米，净宽10．5米，其中行车道9．0米，人行道宽度2+0．75米，采用自然通风，净空界限以外的空间设置排水及必要的照明设施等。山葫芦隧道布置如图1所示：图I山葫芦隧道布置图(1)隧道地质构造。山葫芦隧道穿越一座呈北东65。鞍妆山脊，属于山岭重丘区。进出口围岩为Ⅱ类，以残、坡积地土及花岗岩、弱风化流纹岩为主，地层覆盖

3、较薄，存在严重偏压，并且进出口段受风化影响，围岩呈碎石状压碎结构，节理较发育，稳定性差。(2)工程特点。场地空间狭窄；洞口上方十分陡峭，地层覆盖薄，且严重偏压，存在崩塌危险，进洞十分困难；工期紧，任务重。2隧道进洞施工方案选择山葫芦隧道洞顶覆盖层只有0—12m，山体自重荷载与隧道洞口轴线成45。斜角走向，存在浅理和严重偏压问题。根据实地考查，进行方案比较，最后采取上半断面预留核心土环形开挖，在成洞面挂邮的钢筋网片，喷射C20砼，插打锚杆进行加固，C20砼套拱施工，长管棚超前支护，洞身按新奥法原理施工，采用上下导坑

4、两头掘进，上导坑开挖，喷射C20砼、U25型钢拱架和毗5中空注浆锚杆相结合初期支护加强，下导坑开挖，仰拱钢拱架与上部钢拱架闭合成环作为偏压进洞方案，克服浅埋和偏压的不利因素，保证隧道施工的安全。3施工方法及安全技术措施根据山葫芦隧道进洞施工方法的特点，采取“先排水，快进洞，短掘进，多循环；早支护，形成环；强支撑，策安全；勤监测，细分析；速反馈，及时衬砌”的原则组织施工，采用大管棚超前支护，上半断面预留核心土环形开挖、下半断面采用中间拉槽，左右马口预裂爆破跟进开挖，挂网喷锚初期支护，辅以钢拱架加强支护，衬砌紧跟开挖

5、面。为了使初期支护及早形成闭合环，防止衬砌下沉并保证结构的整体性，仰拱超前衬砌施作。施工工艺流程：上半断面预留核心土环形开挖——成洞面挂钢筋网片——插打锚杆——喷射混凝土--套拱施工——长管棚超前支护--Jz导坑开挖——挂钢筋网片——喷射混凝土——中空注浆锚杆初期支护——U25型钢支撑架——下导坑开挖——仰拱钢拱架与上部钢拱架闭合成环。·158·3．1成洞面加固山葫芦隧道洞口工程选择在雨水比较少的旱季开始施工，在进行开挖过程中，边坡防护与边坡开挖同步进行，开挖到成洞面附近时预留核心土体，洞口成洞面加固挂网锚喷支护

6、，采用长5m，间距为1m梅花形妒2的加固锚杆，挂舻的钢筋网片，网格间距为20X20cm，然后喷射10cm厚的C20砼支护。加固锚杆使松动区的节理裂隙、破裂面等得以联结，因而增大了锚固区围岩的强度，有助于裂隙岩体和松动区形成整体，成为“加固带”，预防洞顶围岩崩塌和坠石。成洞面加固如图2：图2成洞面加固示薏图3．2长管棚超前支护施工山葫芦隧道洞顶覆盖层较薄，山体严重偏压，为了保证进洞施工的安全，在进洞口先做套拱，采用片石砼做套拱基座，套拱内埋设4榀U25型钢，浇注C20砼，套拱作为长管棚的导向墙。长管棚长30m，环向

7、间距50cm，共计30根。管棚采用108衄热轧无缝钢管，壁厚6衄，节长4m及6m。钻孔孔径比管棚钢管直径大20—30mill，钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。钢管前端加工成尖锥状，尾部焊接加劲筋补强。有孔钢花管上入岩部分梅花形布置10fi'llll注浆孔，注浆孔间距20∞，交错布置。钢管方向与路线中线平行，钢管倾角为仰角2度，超前长管棚注浆支护作为浅埋段施工辅助措施。长管棚超前支护施工如图3所示：图3长管棚超前支护3．2．1长管棚施工方法如下长管棚注浆水灰比0．5：l，浆液扩散半径：不小于0．5M，注浆压力：0．5

8、—1．2M。管棚施工采用C20砼套拱做为长管棚导向墙，套拱在洞口衬砌外轮廓线以外施作，套拱内埋设四榀U25型钢，型钢与管棚钢管焊成整体。管棚套拱施工时，要预留核心土，用钻机钻孔，并顶进长管棚钢管。管棚按设计位置施工，先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可作为检查管，检查注浆质量。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15锄，保证受力的均匀性，钢管接头纵向错开。3．2．2长管