大断面黄土隧道贯通施工技术

大断面黄土隧道贯通施工技术

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时间:2017-12-25

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1、大断面黄土隧道贯通施工技术赵善同(中铁三局桥隧分公司,河北.邯郸056036)【摘要】以郑西铁路客运专线函谷关隧道各工作面贯通工法为例,总结出针对CRD、弧形导坑等不同开挖方法间的贯通要点。该工法适用于大断面黄土隧道安全、快速的要求,特别当黄土隧道断面大于160m3时更为有效。【关键词】郑西铁路客运专线黄土隧道贯通1、工程概况函谷关隧道为大断面黄土隧道,进口→横洞→1号(DK270+429-DK272+810)属V级围岩,正洞洞身采用Ⅴ级黄土加强衬砌,Ⅴ级地段设计支护参数如下:支护采用I25a型钢钢架全环布置,间距0.6

2、m;拱墙设Φ22系统锚杆,间距1.0×1.0m,拱部药包锚杆长2.5m,边墙药包锚杆长4m;初期支护喷砼厚35cm,φ8钢筋网网格间距20cm×20cm拱墙布置,仰拱喷砼厚度同拱墙;C35二衬钢筋砼衬砌厚度为60cm,仰拱C35钢筋砼衬砌厚度为70cm。1号→2号→3号(DK272+810-DK277+140)属IV级围岩,正洞采用弧形导坑法进行开挖,IV级地段设计支护参数如下:支护采用I22a型钢钢架全环布置,间距0.8m;拱墙设Φ22系统锚杆,间距1.0×1.0m,拱部药包锚杆长2.5m,边墙药包锚杆长3.5m;初期

3、支护喷砼厚30cm,φ8钢筋网网格间距20cm×20cm拱墙布置,仰拱喷砼厚度同拱墙;C35二衬钢筋砼衬砌厚度为50cm,仰拱C35钢筋砼衬砌厚度为60cm。2、贯通里程及贯通方向2.1、贯通里程1)进口→横洞贯通里程DK270+980,横洞郑州方向开挖至贯通里程后停止开挖,最终由进口西安方向完成贯通,经过现场踏勘DK270+980埋深37米,距离2号冲沟沟心(DK271+015)35m,贯通处地势平缓,可进行贯通。2)横洞→1号贯通里程DK271+770,1号郑州方向开挖至贯通里程后停止开挖,最终由横洞西安方向完成贯通

4、,经过现场踏勘DK271+770埋深50米,距离5号冲沟沟心(DK271+715)55m,贯通处地势起伏较小,可进行贯通。3)1号→2号贯通里程DK273+628,1号西安方向开挖至贯通里程后停止开挖,最终由2号郑州方向完成贯通,经过现场踏勘DK273+628埋深108米,贯通处地势起伏较小,地质条件较好,可进行贯通。4)2号→3号贯通里程DK275+578,2号西安方向开挖至贯通里程后停止开挖,最终由3号郑州方向完成贯通,经过现场踏勘DK275+578埋深191米,贯通处地势起伏较小,地质条件较好,可进行贯通。2.2贯

5、通方向1)进口→横洞贯通里程DK270+980,目前进口距贯通点开挖剩余20m,仰拱距掌子面35m,衬砌距掌子面63m,横洞郑州方向距贯通点开挖剩余10m,仰拱距掌子面32m,由于进口台车具备贯通前紧跟掌子面并完成贯通段衬砌施工的条件,故选择由进口贯通横洞郑州方向。2)横洞→1号贯通里程DK271+770,目前横洞西安方向距贯通点开挖剩余125m,仰拱距掌子面45m,衬砌距掌子面65m,1号斜井郑州方向距贯通点开挖剩余85m,仰拱距掌子面25m,衬砌距掌子面57m,由于横洞采用CRD法贯通较弧形导坑法安全,最终由横洞西安

6、方向完成贯通。3)1号←2号贯通里程DK273+628,由2号郑州方向完成贯通。目前1号西安方向距贯通点开挖剩余31m,仰拱距掌子面35m,衬砌距掌子面66m,2号斜井郑州方向距贯通点开挖剩余46m,仰拱距掌子面30m,衬砌距掌子面51m。4)2号←3号贯通里程DK275+578,由于3号斜井已经与出口贯通,洞内空气条件及衬砌压力较2号西安方向小的多,故选择2号西安方向开挖至贯通里程后停止开挖,衬砌台车挑头回衬,最终由3号郑州方向完成贯通。目前贯通区间剩余470m。3、隧道贯通方法3.1、CRD法贯通(进口→横洞)3.1

7、.1CRD法待贯通面加固(横洞郑州方向)①CRD法①部掌子面距离贯通地点6m时,开始施工长3m、高30cm管棚工作室。②CRD法①部掌子面距离贯通地点3m时,采用φ50超前小导管进行超前支护,导管长9米,间距30cm,支护范围拱部120°。③超前小导管施做完成后,①部按正常断面向前施工至贯通里程,各部室顺序跟进。④CRD法③部掌子面距离贯通地点6m时,开始施工长3m、高30cm管棚工作室。CRD法③部掌子面距离贯通地点3m时,采用φ50超前小导管进行超前支护,导管长9米,间距30cm,支护范围拱部120°。⑤CRD法②④

8、部距离①③部6米处停止开挖,中隔壁采用“V型支护”进行加强,同时临时横撑紧跟①③部掌子面,为了加强临时横撑的支护强度,对①③部下方临时横撑采用隔两榀喷两榀(“隔2喷2”)的对喷砼带强化初期支护成环受力效果。⑥CRD法各部室到达贯通位置后,采用锚网喷封闭掌子面,喷射混凝土厚度10cm,纤维锚杆长5m,Φ8钢筋网间距20

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