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隧道施工的方案

时间:2023-03-25 16:00:19 方案 我要投稿

隧道施工的方案

  随着科学技术与经济的发展,对隧道施工工程提出了更高的要求。目前,国内在隧道工程施工过程中,普遍采用矿山法、新奥法;在岩土隧道施工中,主要采用钻爆法掘进,以及掘进机施工,对于城市地下等浅埋隧道,在施工过程中,盖挖法施工 采用明挖或盖挖法进行施工,同时使用地下连续墙,暗挖时采用盾构法和浅埋暗挖法等较高技术含量的施工法。浅埋偏压铁路隧道在隧道施工中是难度较大的一种隧道。

隧道施工的方案

  1 工程概况

  白塔寺隧道位于重庆市万盛区境内,穿越一脊状山梁,进口里程D1K24+690,出口里程为D1K27+547,中心里程D1K26+118.5,全长2857m,最大埋深206m。本部负责施工白塔寺隧道出口段,里程为D1K26+160至D1K27+547。其中包括车站大断面Ⅴ级围岩152m,Ⅳ级围岩75m,Ⅲ级围岩320m,明洞5m,共552m;单线小断面Ⅴ级围岩30m,Ⅳ级围岩400m,Ⅲ级围岩405m,共835m。

  隧道出口端浅埋段穿越突出山脊,属于地形偏压,出口覆盖2~6m碎石层,下伏基岩为三叠系中统雷口坡组中厚层状泥灰岩夹页岩,岩层倾角50~60°,岩层走向与线路走向一致。D1K27+390~D1K27+542段属于浅埋、地形严重偏压地段。

  2 隧道偏压原因及判断方法

  2.1 隧道偏压的起因 对于偏压隧道,通常情况下,受各种原因的影响和制约,进而在一定程度上导致围岩压力出现不均匀性,从而使隧道支护受偏压荷载的作用。主要原因包括:

  2.1.1 施工原因 在施工过程中,因施工方法选择不当,进而在一定程度上导致开挖断面发生局部的坍塌,从而影响围岩压力的稳定性,使得应力过于集中,进一步造成隧道偏压。如果对其进行正确的处理,正常施工一般不会受到影响。

  2.1.2 地质原因 围岩形状发生倾斜,节理发育,其间存在软弱结构面,以及滑动面等,在一定程度上弱化了自稳能力,在施工过程中一旦受到扰动,将会导致岩体沿着层理面发生滑动。

  2.1.3 地形原因 隧道盖挖法施工 依傍山体,地面明显倾斜,进一步增加了侧压力,并且隧道埋深比较浅。

  2.2 判断偏压隧道 在判别隧道偏压方面,由地形引起的偏压围岩类别、地面坡度以及覆盖层厚度是3个重要的因素。当隧道外侧拱肩至地表面的垂直距离t值等于或小于规范规定数值时,应视为偏压隧道。

  3 施工方法及顺序

  3.1 上半部分的断面施工 埋深大于3m段,设置108mm×6mm的大管棚。管棚长度为40m,角度控制为2°,环向间距为40cm。与一般隧道设计的大管棚相比,盖挖法施工 由于40m大管棚比较长,在施作大管棚前,首先设置导向管。采用长为2m、?准140mm的钢管对导向管进行处理,通过全站仪进行精确定位,在钢护拱上焊牢。导向管的间距控制在40cm,仰角为2°。然后进行超前预注浆,浆液采用1:1水泥砂浆,水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。

  3.2 开挖及加固边坡 在开挖严重偏压、浅埋隧道的过程中,容易扰动围岩,进而在一定程度上直接威胁到施工的安全性。在开挖的过程中,尽量减少开挖的规模,并及时做好加固、防护工作,进一步降低围岩扰动造成的自重应力和施工时引起的偏压影响。开挖后,在坡面上需要立即施作?准25中空注浆锚杆,锚杆长度为4m,间距为1.0m,并按照梅花形进行布置,增强开挖山体边坡的稳定性。打入新鲜岩体的锚杆应不小于3m,同时需要挂设20cm×20cm、?准6钢筋网,并喷射C25混凝土进行防护处理。

  3.3 加固围岩及反压回填 在施工过程中,针对隧道存在的严重偏压、浅埋特点,通过反压回填的方式对偏压侧地质较软的位置进行相应的处理,同时用打夯机进行分层夯实,并对空洞进行填充处理。地表经过夯实处理后,需要进行深孔预注浆,注浆孔间距控制在3m,并按梅花形进行布置,通过地质钻进行成孔,孔径为?准90mm。采用 75mm×5mm塑料管进行注浆,在注浆深度方面不超过半断面的开挖线,宽度超过隧道开挖轮廓线3-4m。

  3.4 隧道下半部分断面施工 完成上半断面施工后,采用拉中槽、跳马口开挖的方案对下半断面进行开挖处理。如果采用弱爆破或者下爆破,需要采用挖掘机同时配合人工进行修整成形。在开挖过程中,需要对循环进尺进行严格的控制。开挖成形后,立即用C25混凝土对开挖面初喷4cm,架设钢拱架,打锚杆、并对混凝土进行多次复喷,复喷厚度达到25cm,开花超过30m即开始仰拱旋工,使支护结构闭合成环。

  3.5 支护施工 在施工过程中,通过联合锚杆、网喷、钢拱架等,采用?准25中空锚杆注浆支护对围岩进行加固。锚扦长度控制在4.0m,间距控制在1.0m×0.6m,在钢拱架上,焊牢拱墙处锚杆的尾端。拱架采用I20a工宇钢进行现场加工,间距控制在60cm,用中?准20mm钢筋沿环向按间距1.0m进行联合构成整体。架设过程中,需要将10cm×20cm×32cm的C20混凝土垫块铺设在钢拱底部,进而在一定程度上防止钢拱架出现下沉,同时将两排?准20锁脚锚杆设置在钢拱架的两恻,其长度为4m。C25混凝土的喷射厚度控制在25cm,确保喷射混凝土的密实性。

  3.6 仰拱施工 在开挖作业后,进行仰拱施工,对于仰拱部分的围岩,如果采用弱爆破,在这种情况下需要借助挖掘机,同时配合人工进行修整。

  3.7 衬砌施工 在对隧道进行施工的过程中,对于严重偏压、浅埋隧道来说,其围岩特点表现为:内应力高、变形量大等,在衬砌施工时间方面有着严格的要求。如果衬砌施工时间过早,容易破坏衬砌结构;如果衬砌施工时间过晚,可能导致结构失稳。

  3.8 监控测量 在隧道施工过程中,通过监控测量工作,可以进一步了解围岩的变形情况,以及山体的位移情况,进而在一定程度上分析围岩变形,进而对最终的变形量、初砌施作最佳时间进行确定。

  3.9 施工管理 在施工过程中,需要做好工序间的衔接工作。完成开挖后,需要及时处理欠挖、危石等,同时架设钢拱架、挂网等,进而在一定程度上避免变形过大,造成隧道发生坍塌。

  4 结束语

  在施工过程中,对浅埋、偏压隧道进行施工,施工前,需要全面分析偏压产生的原因,以及严重程度等,同时对各种影响因素进行综合考虑,确保制定的施工方案具有一定的可行性,同时确保施工的安全性。选择的开挖方法要科学、合理,按照“超前支护、弱爆破、短进尺、勤量测、强支护”的原则进行开挖。准备齐全各种施工用材料、设备等,快速、及时地进行初期支护。在施工过程中,有效分析围岩变形量测数据,进而对支护参数进行及时的修改,同时采取恰当的支护措施。

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