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1、不良地质条件下的隧道施工技术孔建利(中铁十二局集团第一工程公司)【摘要】云南省个旧—冷墩乡公路上的仙人洞隧道,由于地质条件差,施工中曾出现围岩断裂、泥石流、初期支护严重变形等情况。文章分别介绍了该隧道不同地质地段的掘进及支护方法。【关键词】不良地质隧道施工施工技术③燕山期花岗岩属于全—强风化,地下水丰富,渗水量1仙人洞隧道工程概况比较大。个冷公路位于云南省红河州个旧市至冷墩乡之2隧道施工中发生的主要问题间,全线长351235km。其中仙人洞隧道总长2364m,里程K0+250～K2+614。隧道净宽11m(行车道9仙人洞隧道从1998年10月10日开始掘进。从m),净高714m。隧道所处地
2、质情况较差,超前及初期施工的情况来看,实际地质情况比设计探测的地质情支护采用超前管棚、超前小导管、钢拱架、WTD25锚况要差得多,也复杂得多。Ⅳ类围岩很少,整个隧道多杆、喷射钢纤维混凝土等综合性支护。衬砌结构采用处于Ⅱ、Ⅲ类围岩之中。施工中遇到的主要问题有:①复合式衬砌,Ⅱ类Ⅲ类围岩采用钢筋混凝土衬砌,Ⅳ类呈砂子、碎石状的全—强风化花岗岩地段的开挖与支围岩采用素混凝土衬砌。护;②部分地段围岩断裂、破碎非常严重,并且地下水隧道所处岩体为中三迭灰岩与燕山期花岗岩,个丰富,施工渗水量大,在K1+557处发生大规模的泥石流。③初期支护施工虽采用了联合复式结构,但由于旧口有90m长位于冲沟沟心地带。
3、地质大体分为三地质太差,开挖时常会发生坍方;④初期支护变形及侵类:①全风化花岗岩并含高岭土,全风化花岗岩开挖后入二衬断面等。呈砂子和碎石块状,并且地下水丰富;②地质受仙人洞断裂带影响,围岩松散破碎,胶结力差,自稳能力不好;50cm以上布设了10个沉降观测点。在开挖爆破施工之前、施工期间及施工后,经过8次观120号居民楼布设ABCD、CDEF两个倾斜观测测,高楼沉降、倾斜的测量值均为零,爆破振速也在规面,101号楼布设了GHKL、GHIJ两个倾斜观测面,设范所允许的范围之内。置PJ1、PJ2、PJ3、PJ4共四个观测基准点,如图5所示。我们在开挖后及时地进行了洞内围岩收敛、拱顶下沉的量测,并
4、绘制位移—时间曲线,根据曲线形态判断围岩的稳定性。结果表明,在开挖5～6d后,围岩达到稳定状态。围岩收敛和拱顶下沉均未超标。4结语我们采取“短开挖、弱爆破、勤量测、早支护、快衬砌”的施工方案,人和场浅埋暗挖隧道顺利并安全地通过危房区及高楼群段,爆破中没有使高楼产生新的沉降与倾斜,为以后的同类工程的施工积累了宝贵的经验。改回日期:2002-11-16注:PJ1、PJ2、PJ3、PJ4为观测基准点。(责任审编白敏华)图5人和场隧道地表建筑物主体结构倾斜观测点示意图—20—铁道建筑2003年第2期为防止已施工完毕的初期支护下沉,在钢拱架下3不同地质条件下的隧道施工纵向加垫[16槽钢,每架立一榀钢
5、架加垫一根短槽钢,然后将槽钢再焊在一起。最后在每榀钢拱架下内外两311全—强风化花岗岩地段的施工侧各打设一根长5m的锁脚钢管,钢管、钢拱架和槽钢掘进里程到K0+615时围岩突然变差,左半断面用电焊连成一体。为裂隙发育的花岗岩,破碎严重,含泥量大,且有裂隙(4)喷射25cm厚C20钢纤维混凝土,钢纤维掺量3水外渗,尤其拱部涌水量呈细线至细股状;右半断面为60kgPm。锚杆采用WTD25注浆式锚杆,梅花形50cm强风化花岗岩含少量高岭土。随着掘进的深入全风化×50cm布置,锚杆内注水泥浆对锚杆锚固,然后将其花岗岩中高岭土含量逐渐增多,当里程至K0+62013与钢拱架焊在一起。时,整个开挖断面全
6、部是全风化花岗岩(含高岭土)。(5)由于本段地层为全风化花岗岩并含高岭土,遇岩体中长石脉及石英脉发育,长石脉多风化成土状。水膨胀软化,所以每开挖循环必须立即先封闭掌子面在石英脉发育处,花岗岩呈全风化及强风化,隧道围岩即喷射一层5cm厚的C20钢纤维混凝土。主要位于该层中,整个地段长达57m。(6)二次衬砌混凝土厚80cm,钢筋采用<22螺纹整个断面围岩全部是砂子和土,地下水丰富,渗水钢筋。量大,再加上高岭土,整个围岩遇水膨胀软化,承载力(7)采用预留核心土侧壁导坑弧形分部法开挖(见大大降低,对隧道开挖面稳定威胁极大,初期支护封闭图2)。开挖采用人工配合风镐,断面开挖暴露后,随后,膨胀力对支
7、护相当不利。即喷射5cm厚钢纤维混凝土,然后立即进行初期支对此,确定了“短进尺、少扰动、早封闭、强支护、早护,封闭开挖面,以防围岩软化膨胀产生破坏力。衬砌”的施工原则,并按下述方法施工。(1)在掌子面打设管壁开有小孔的超前钢管,将部分地下水自导管引出。(2)超前支护采用超前<65×415小导管,前端做成尖状,以便顺利打入断面。导管内灌满C20混凝土,导管每循环长度610m,纵向搭接112m,导管环向间距20cm。不通过导
