隧道初期支护侵限处理施工方案

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1、XX隧道初期支护侵限处理方案1.编制范围和编制依据1.1编制范围适用于XX省张花高速XX隧道左线进口工程初期支护局部侵限范围。编制内容主要包括：工程概况，局部换拱施工方案及施工工艺，施工机械设备、劳动力组织、进度和质量、安全、文明施工等管理措施。1.2编制依据《XX隧道土建设计图》《公路隧道工程施工技术规范》业主、监控单位的相关技术支持文件我单位的相关施工经验2.工程概况2.1、隧道设计概况XX隧道位于XX省XX至XX高速公路XX段，本隧道为双洞单向分离式隧道，左线全长740.634米。右线全长680米，两线间距28.4m～31.9m隧道埋深为4.2m～102.98m，最大开挖宽度为12.

2、54m，最大开挖高度为9.86m。隧道穿越地层围岩级别划分为Ⅳ～Ⅴ级，围岩由薄层状页岩、中～厚层状白云岩及断层破碎带内构造角砾岩等组成。隧道进口浅埋段围岩为页岩强风化，节理裂隙密集，岩体破碎，松散～碎裂结构，层间结合差。隧道深埋段围岩为白云岩中风化，节理裂隙发育，岩体破碎，块状结构，节理裂隙面结合一般。XX隧道进口左线ZK43+230～ZK43+380里程段（长150m），右线YK43+215～YK43+360里程段（长150m）为浅埋段。由设计图知，进口位于山丘前方斜坡上，隧道洞口处与地形线成约80°夹角，自然坡道约32°，洞口附近地表为碎石土质，岩性为强风化页岩，属软质岩，松散体～破裂

3、结构，岩质较软，节理裂隙很发育主要结构面结合差。根据施工的地质调查，进口浅埋段为山体崩塌形成的超长堆积。2.2、施工过程中初期支护侵限情况左线隧道施工时，考虑到围岩为软质页岩，该围岩见水后无自稳能力，将设计的S5a支护形式变更为S5a加强型，即钢拱架由原来的80cm间距变更为第20页共20页50cm，但2010年3月8日，XX隧道左洞由于地质偏压的原因，地表先后出现了三条裂缝，裂缝宽度最大为4.5厘米，ZK43+237～ZK43+262段右侧和ZK43+272.3～ZK43+280.3左侧出现侵限，造成二衬厚度小于设计厚度，局部二衬厚度已成为负值，需进行拱部局部换拱处理。ZK43+235～

4、ZK43+237的套拱需要拆除，长管棚保留。隧道内水平收敛最大值达280毫米。当隧道监控数据显示初期支护开始出现侵限后，及时采取了增设锁脚小导管、小导管引流、临时仰拱、附拱及横向工字钢支架、停止掌子面掘进，洞顶地表施作抗滑桩、集水井等措施进行了加固，确保了隧道施工安全。据监测显示隧道初期支护处于稳定状态，但在ZK43+237～ZK43+262段右侧和ZK43+272.3～ZK43+280.3段左侧初期支护侵限造成二衬厚度小于设计厚度，局部二衬厚度已成为负值，需进行局部换拱处理。由于ZK43+272.3～ZK43+280.3段侵限较小，已经进行了处理。ZK43+237～ZK43+262段需要

5、换拱的部位见图一，ZK43+237～ZK43+262段拆换拱架部位(红色部位)。隧道测量断面及侵限图见附件一。3.换拱施工方案3.1、换拱方案总体说明2011年5月31日，张花公司总监办、张花公司聘请的中南大学教授、第第20页共20页二工作站、设计代表、监理处及施工单位到XX隧道左洞进洞口察看，考虑到已经施工完毕的抗滑桩、截水沟和集水井对土石方的抵抗作用，一致认为换拱条件成熟，可以进行换拱施工。新奥法施工的最基本理论是尽量不扰动土体的平衡状态，充分利用土体的自持能力和初期支护共同承受土体压力，现根据监控量测资料分析已重新稳定，如果大面积换拱再次大幅扰动土体，土体丧失了自持能力仅靠初期支护抵

6、抗土体压力，结构安全和施工安全得不到有效保证，因此在确保施工安全和结构自身受力需要的前提下应尽量减少换拱范围，分三种情况进行处理：①初期支护侵入二衬不超过5cm的范围局部凿除初期支护表层3cm后按原设计图纸施工；②初期支护侵入二衬5～10cm段凿除表面初喷混凝土至拱架，进行二衬结构补强处理；③初期支护侵入二衬大于10cm的范围进行换拱处理。按此标准，ZK43+237～ZK43+262里程段内共需拆换拱架51榀。换拱时采用钢管支架作为工作平台，从大里程开始换拱，换拱时交替进行施工，减少扰动面。换拱时预留小导管进行排水处理，同时在隧道顶地表面开挖临时排水沟，防止换拱时雨水入侵。每榀拱架需拆换的

7、部位不同，见隧道断面测量图，代表性的部位如图1所示：3.2、切槽换拱施工方案为确保施工的安全性,将仰拱以上的部位采用隧道弃方进行回填，回填到换拱的位置即起拱线位置，高度为2.11米。由于换拱前的初期支护已经稳定，证明围岩已经稳定，换拱时不再考虑12cm预留变形量，认为变形量为0cm。换拱时凿除原拱圈25cm喷射混凝土和侵限围岩,达到扩宽隧道内净空的目的，再新凿除的侵限围岩外进行素喷砼4cm，防止施工过程出现下雨天中的雨水