巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术

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巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术1。1。1巴掌湾小净距隧道位于安徽省岳西县境内,为新建六潜高速公路岳潜段YQ-03标段内最长的一座隧道，采用并行双线小净距隧道形式。隧道平面全部位于右偏曲线上,隧道双洞轴线间距为2９.2m,中间岩柱宽度为１7。8m．隧道左洞起讫桩号ZK８2+1４5~ZＫ83+１5２,长10０7m；右洞起讫桩号YK８2+165~YK８3＋138,长973m。隧道设计为双向四车道，单洞净宽10。５m,单洞净高7。03m。左洞进口明洞长5m，右洞进口明洞长10ｍ。本隧道地处大别山腹地,山体地形起伏较大，植被发育,洞口位于陡峭深沟壑旁。隧道穿过的山体岩性单一,为全～弱风化花岗片麻岩,地表为风化覆盖层,未见有断层。隧道所处地区未见地下水露头,地下水主要源于基岩裂隙水,赋存于基岩裂隙和破碎带中,受大气降水补给，水量不大，季节影响小。1。2巴掌湾小净距隧道进口端左洞ＺK８2＋１５0～ZK82＋295段及右洞ＹＫ82+17５～YK82＋240段均为？级围岩浅埋偏压隧道。本段左右洞身埋深浅,左、右洞埋深最薄处分别为1.6ｍ和０．7m，并且进口处左侧山体自然坡度较陡，最陡处达50º，洞身处于严重浅埋偏压状态,其中，进口端

1左洞ZK8２＋1５０～ＺK８2+26０段和右洞ＹK8２+１75~YK8２+22０段均为浅埋偏压尤为突出,属于典型的隧道贴坡进洞情形。左右洞身浅埋偏压代表性的断面５３0.６５5２５.9７527。7９5５2１．28５２2.5385１4.695１8。5５4513．1４550８.８72５０8。5７50８。８45０4。76８ZK８2+１55断面图mZK82+１70断面图118　528.４93巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术526。6８8５２2。5835２1。231521.07519。00５1８。81５５1３.８95１0．015０９。9９5０９.6６YK82+235mYK82+215断面图断面图２进口浅埋偏压段围岩为?级全～强风化花岗片麻岩：灰白~灰黑色，鳞片中粒变晶结构，

2块状构造,风化裂隙发育，微张,呈角砾碎块松散结构。围岩稳定性差，施工易坍塌,处理不当容易出现大坍塌.属弱透水层,裂隙水渗入产生线流现象。　２．2.1明洞开挖前,首先施工洞口上边仰坡外的截水天沟及周围排水沟，以避免水流冲刷边坡产生落石、边坡失稳、坍塌等现象。明洞采用明挖法施工，严格按设计坡率开挖,明洞临时边坡、仰坡坡采用“锚、网、喷＂支护，确保隧道施工过程中边仰坡的稳定。2．2明洞开挖及边仰坡喷锚完成后,进洞前,先在洞口拱部打设35根长4。5m,环向间距0。3m的φ５0×4注浆小导管,外插角6º。钢管壁每隔15cｍ交错打孔眼，眼孔直径ф8mｍ，管尾1。2m不打孔。注浆浆液为水泥浆,注浆压力0．５~1。0Ｍｐａ，施工中严格控制注浆压力,并在管口处设止浆阀。通过超前注浆小导管注浆加固拱部?级风化松散围岩,确保进洞安全。２．3　由于进口段处于浅严重埋偏压状态,且？级围岩风化破碎,所以进洞前须对地表岩体采取加固措施,并对洞身偏压一侧采取反压挡护措施,保证隧道在施工和运营期间的安全和稳定。根据左右洞身浅埋偏压的具体情况和现场实际围岩地质情况，左、右洞分别采取如下措施:2。３.１

3左洞的右侧地表先清除表层覆土后打入3。０ｍ长的早强砂浆锚杆,间距＠=120×１20cｍ，锚杆外露出清表后的地面１。0m,梅花型布置,然后施作2．0m厚的C１５混凝土护坡反压挡墙,混凝土护坡反压挡墙内布设φ12,间距＠=15×1５cｍ的钢筋网,以增强护坡反压挡墙的整体性，反压挡墙施工采用分段挖槽，分段立模浇筑，防止挡墙基础开挖影响浅埋偏压陡坡的稳定，３28巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术入岩?1.5m3２。3.2右洞根据不同地段的不同的浅埋偏压特点，采取不同的处理措施:右洞YＫ８２+１７5～YＫ82+220处于超浅埋严重偏压状态,尤以偏压状态更为明显，采取的措施是先将浅埋处表层覆土清除至初衬外边缘线后,施作６0ｃm厚的C25混凝土套拱,套拱内设?２0a工字钢骨架，间距75cｍ，套拱两端基础延伸入围岩内６０cm深以上,并在套拱两端设置长３。0m的Φ２2早强砂浆锁脚锚杆。同时施工外侧6。1m高的C1５混凝土反压挡墙．套拱和反压挡墙完成后回填2。5ｍ厚以上的8％水泥碎石稳定土，再在稳定土上回填50cm后的粘土隔水层，回填后再在回填土上植草恢复自然地表植被，4　5０cm粘土隔水层ΦΦ３84ＹＫ82+17５ＹK8２+2２０

4巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术右洞YK８２+22０～YK82＋2４０主要处于超浅埋状态,偏压状态相对较轻,采取的清表、套拱、回填水泥碎石稳定土及粘土隔水层及植草恢复自然地表植被等措施同ＹＫ８２+175～ＹＫ8２+220段，取消混凝土挡墙,在回填外侧边缘设2.０ｍ宽1。５m深的梯形排水沟，以利排出山坡汇水，防止冲刷，５Φ钢筋网Φ5ＹＫ８２+2２0ＹＫ８２＋24０　3。小净距隧道洞口？级围岩浅埋偏压段由于其围岩级别低，施工条件复杂，要确保施工的安全与质量，洞身开挖方法和施工工序的选择就显得尤为关键。左洞暗洞进洞里程为ZＫ8２+1５0,右洞暗洞进洞里程为ＹＫ8２＋175,左右暗洞洞身设计进洞里程相互错开25ｍ。本隧道先行开挖左洞,左洞ＺK82+1５0~ZK8２+175段2５m的洞身开挖采用侧导洞法施工，侧导洞设在偏压洞身断面的左侧,左洞开挖至ZK82+１75以后采用上、下台阶法施工,下台阶开挖落后于上台阶2０ｍ左右。左洞上、下台阶开挖掌子面超前右洞开挖掌子面距离保持5０m以上，右进口浅埋偏压段洞身开挖采用侧导洞法施工，侧导洞仍设置在偏压洞身断面的左侧,侧导洞超前开挖后立即对中间岩柱打入中空注浆锚杆支护进行加固。之后,再进行右洞上、下断面开挖和支护，施工工

5序与左洞相同。洞身开挖每循环进尺为１。0ｍ即2榀钢拱架间距,洞身开挖每2.0m预先在拱部打设超前注浆小导管，对拱部围岩进行预支护。开挖后必须及时施作初级支护封闭围岩。仰拱采用跳槽法开挖.　洞口？级围岩浅埋偏压段施工工序详6４8　巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术64.本隧道采用新奥法施工,复合式衬砌。浅埋偏压段原超前预支护及初级支护参数1１　序　预支及初支类型预支及初支参数　部位备注1　C25早强喷射砼２５cm厚拱圈及仰拱2φ6钢筋网　＠＝１５×1５cm　拱圈　左洞拱圈　3？２0a钢拱架　＠=６０cｍ右洞拱圈及仰拱４Φ25中空注浆锚杆L＝４.0ｍ，@＝100×60cm　拱圈及中间岩柱　梅花型布置Ｌ=4.5m，@=40cm，a=6º,5φ50×4超前小导管拱圈上部纵向搭接长度3。0m根据本隧道进口段小净距?级严重浅埋偏压的工程现场实际情况，施工时对超前预支护及初级支护进行了变更调整，对超前预支护及初级支护进行了加强,变更调整后的超前预支护及初级支护参数2　2序号预支及初支类型预支及初支参数部位备注1　C25早强喷射砼　２5cm厚　拱圈及仰拱2φ６钢筋网@＝15×15cm拱圈　３?2０a钢拱架　＠=５０cm

6Φ25中空注浆锚L＝4。0m＠=10050ｃｍ4　梅花型布置L=6。0ｍ＠=1０0５0cm　杆φ50×４超前小L=4。5m@=３0ｃma=6５导管2.0m施工中针对隧道浅埋偏压段自身特点和小净距隧道施工难点,在超前预支护及初级支护方面采取如下针对性的施工措施和对策:58　巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术　(１）.超前预支护加强措施:进口浅埋偏压段为?级强风化围岩，围岩自稳能力差,为加强围岩的自稳能力，每次掘进对前面洞身轮廓线外的围岩采取超前小导管预支护，注浆加固拱圈围岩，形成小导管刚性骨架和加固围岩圈共同作用的受力体系，确保后续掘进施工安全。考虑到进口段浅埋偏压十分严重，将超前注浆小导管环向间距由40ｃm变更为30ｃm,小导管纵向搭接长度由3。０ｍ变更为2。0ｍ，以进一步加强超前预支护效果。　(2).洞身围岩及小净距隧道中间岩柱加固:小净距隧道浅埋偏压?级强风化围岩自承能力差,为加固松散较软弱岩体,增强围岩的整体性和结构承载力;在隧道初级支护中设置径向系统锚杆，并且系统锚杆采用注浆效果比普通砂浆锚杆更好的Φ25中空注浆锚杆,锚杆梅花型布

7设,长度4.0ｍ。为增加锚杆对围岩的加固效果,施工时将拱圈及中间岩柱内的锚杆间距由@＝１00×60cｍ变更调整为＠=100×５0cm。此外,加固中间岩柱的两侧对穿中空注浆锚杆长度由4.０m调整为６．０m,确保浅埋偏压小净距隧道中间岩柱的稳定性。中空注浆锚杆布设情况7　φ钢筋网　?20a钢拱架C２５早强喷射砼　防水板加土工布４5～８0cｍ厚C25钢筋砼？2０ａ钢拱架C2５早强喷射砼7中空注浆锚杆施工的关键,一是锚杆施打方向必须是沿隧道轮廓径向或与围岩节理面垂直，方向不合理的锚杆将失去作用;二是注浆一定要饱满,注浆不饱满的锚杆起不到支护作用。(3)。钢拱架喷射混凝土初级支护：钢拱架喷射混凝土施工后立即受力,并且其强度和刚度较大，可以承受浅埋偏压?级围岩的松动变形压力.采用钢拱架喷射混凝土不仅提高了初级支护的强度和刚度，而且初级支护可以及时承受开挖后的早期围岩压力，确保松散破碎围岩开挖后的稳定性。钢拱架由?20a型工字钢制作而成，考虑到巴掌湾小净距隧道进口?级围岩浅埋偏压段的工程特点,钢拱架每榀纵向间距由＠＝６0cm调整为＠=５0cｍ。另外,变更调整增加了左洞仰拱的钢拱架喷射混凝土初级支护，使左洞同右洞一样,其仰拱钢拱架喷射混凝土初级支护与上

8部拱圈的初支形成一个整体的受力圆环,增强初支受力的整体性能,具体７喷射混凝土采用“湿喷”施工工艺,以降低粉尘,减少回弹率,严格控制水灰比，保证喷射混凝土质量.5.浅埋偏压段二次衬砌采用45~80ｃm厚的钢筋混凝土，在洞身存在偏压的一侧,从拱顶向拱脚处二衬厚度由45cｍ渐变加厚至80cm,以增强二次衬砌抵抗围岩的偏压力。对于本小净距隧68　巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术道进口浅埋偏压?级围岩段，为保证洞内施工安全，二次衬砌需及时施工,二衬紧跟掌子面的距离保持40～6０m内．二次衬砌采用钢筋混凝土,以保证浅埋偏压软弱围岩状态下的隧道二衬结构的受力抗裂性能。二衬施工采用先墙后拱法，仰拱完成并回填后及时施工矮边墙,再用１2m长的自行式液压全断面二衬台车一次浇注拱圈二衬模筑混凝土。6.隧道现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心关键技术之一，通过现场监控量测可以掌握围岩和支护在施工过程中的力学状态及稳定程度,保障施工安全,同时也为评价和修改初级支护参数，进行力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据。针对巴掌湾小净距隧道洞口?级围岩浅埋偏压段的具体条件，施工中重点进行了如下监控量测项目，具体3

9监测时间频率测试方法和监测项目　测点布置仪表１～15d　16~30d3１~９０d现场观察、全长度开挖后及初地质观察每次爆破后或初级支护后　地质罗盘期支护后进行洞室中心线上,并与精密水准１~2次地表下沉洞轴线正交平面一1次/２ｄ1～２次/周　仪、塔尺/d　定范围内　必测每10m一个断面　１～2次项周边收敛收敛仪1次／２d１～2次／周目每断面３对测点/ｄ水平仪、水每１０m一个断面　1~2次拱顶下沉1次/２d　1~２次/周准尺或测杆每断面３个测点/ｄ　中间岩柱每洞3个断面每断面1～２次压力盒1次/2d1~2次/周　围岩压力15测点　/d主要监控量测项目的测点布置沉降测点沉降测点沉降测点左洞　右洞拱顶下沉点拱顶下沉点沉降测点沉降测点中右洞　左洞中间周边收敛点周边收敛点间岩岩柱柱拱顶下沉及周边收敛测点布置示意图洞口地表沉降量测点布置示意图将同一断面的各量测数据如位移、收敛、沉降等数量随时间变化的动态曲线进行回归分析,以确定围岩变形的规律及围岩的稳定性特征。一般情况会出现如下两种特征曲线,:78位μ　μ位巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术　移　移收收敛　敛　tt

10(a）　正常曲线(b）反常曲线　(a）图表示量测值逐渐减小,围岩、初支结构趋于稳定。(b)图表示变化异常,出现反弯点，初级支护出现严重变形，这时及时通知施工管理人员,该段支护采取加强措施，确保隧道不坍方;严重时施工人员须立即撤离现场,保证人员安全．由于采取了各种有效的技术和施工措施，并且施工中严格按设计及施工规范要求进行,根据对各监控量测数据分析结果来看,位移、收敛、沉降等呈现(a）图的正常曲线状态,确保了施工安全和质量。7小净距隧道是双洞隧道净距介于连拱隧道与规范要求上下行分离式隧道最小净距之间的一种特殊隧道结构形式。由于隧道净距小,施工时双洞相互影响较大,特别是当小净距隧道处于洞口浅埋偏压段时,隧道安全施工就显得尤为关键。　通过一系列有效的技术措施,掘进、支护工作顺利进行，全过程围岩稳定。实践证明,在巴掌湾小净距隧道洞口?级围岩浅埋偏压段施工方法和技术措施是有效可行的。　总之，在隧道新奥法施工的全过程中特别是小净距隧道洞口?级围岩浅埋偏压段始终要严格按照“管超前,严注浆,弱爆破,短进尺,强支护,早封闭,勤量测＂的施工原则，做到“注

11浆一段、开挖一段、支护一段、封闭一段”，确保施工安全。参考文献:1.陈少华、刘伟，小净距隧道的结构受力特点及工程措施,国际隧道研讨会论文集,2002,北京；　2。姚广志、秦洲、卢晓玲等,巴掌湾隧道两阶段施工图设计及变更文件,中交第一公路勘察设计研究院200５．7,西安；3.公路隧道施工技术规范.JTJ０042-94，人民交通出版社，1９95,北京。88