双侧壁导坑法在浅埋大跨径隧道施工中的应用分析
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浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法施工技术研究摘要:近些年,我国的公路建设不断向山区发展,公路隧道逐渐增多,隧道施工技术日臻成熟,许多工程队都有了建设大跨度隧道的技术能力。
与一般的公路工程相比,大跨度隧道的施工难度较高,必须选对施工方法和技术方案,才有可能达到预期的经济效益。
双侧壁导坑法把整个隧道大断面分为若干个小断面分开施工,最后组建成一个贯通的大隧道,既保证了断面的施工质量,又提高了施工的安全系数,故本文将针对该工法进行详细论述。
关键词:双侧壁导坑法;施工技术;对比引言随着社会的发展和需求,地铁建设将成为未来基建领域的重点之一,因此,暗挖隧道大断面将会大量涌现,而目前解决大断面隧道掘进比较成熟且广为运用的方法为双侧壁导坑法。
双侧壁导坑法,又称双侧壁导洞法或眼镜工法,属于新奥法的一个分支,以新奥法基本原理为依据,将大断面隧道分割成4~9个小隧道进行施工的方法,结合监测数据信息化指导开挖及支护作业,以减少对围岩的扰动,控制开挖面稳定,减少地面沉降等,从而保证施工安全及地面构筑物安全。
1双侧壁导坑法的施工特点①浅埋黄土隧道采用双侧壁导坑法施工,主要特点就是能很好地解决大断面双线隧道开挖的安全性问题。
在初期支护施工过程中,采用临时支护将初期支护牢牢地撑住,待仰拱封闭成环后再进行临时支护拆除,有效防止开挖过程中初期支护发生突变而影响二衬的净空。
②浅埋黄土隧道采用双侧壁导坑法施工,可以有效控制洞内初期支护的沉降及侧向位移,避免因洞内沉降突变导致地表下沉而影响地表建筑物的稳定。
对于下穿人员居住密集的居民区、对地表沉降要求较高的高速公路等尤为重要。
2浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法施工技术2.1双侧壁导坑法施工施工人员先进行左导洞上台阶的开挖工作,在施工的过程当中要全面地做好初期支护以及临时支护等防护措施。
然后再进行右导洞上台阶的开挖工作,并且及时做好初期支护以及临时支护等防护措施。
当左右导洞的上台阶施工完毕后进行开挖左右导洞下台阶并且及时做好初期支护以及临时支护等防护措施。
上台阶双侧壁导坑法进洞施工技术在特大断面公路隧道浅埋偏压复杂地质条件下的应用发表时间:2018-11-12T17:09:24.837Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第21期作者:王春云丁小鹏[导读] 减少了工序转换的次数,有效提高了施工效率,加快了施工进度,节约了施工成本。
中交一公局第二工程有限公司(永嘉上瓯项目)摘要:文章结合在建金钱龙隧道进口端工程实例详细的研究了特大断面公路隧道在浅埋偏压复杂地质条件下上台阶双侧壁导坑法进洞施工技术,根据实际的周边环境、地质构造及围岩情况,本工艺工法在优先保证安全和施工质量的前提下,减少了工序转换的次数,有效提高了施工效率,加快了施工进度,节约了施工成本。
关键词:特大断面;浅埋偏压;上台阶双侧壁导坑法;进洞;施工技术1、前言隧道洞口段施工一直是隧道施工的难点,特别是洞口地质条件比较复杂的隧道,洞口工程顺利完成确保安全进洞是隧道后续施工的基础。
随着我国基建、交通工程的不断拓展,公路隧道中设计的多车道大断面隧道越来越多,隧道开挖断面的增大,一定程度上增加了洞口的施工难度,再加上多数隧道洞口存在软弱围岩、地质复杂、浅埋、偏压、周边环境干扰等种种不利因素,洞口施工更加困难。
由于成洞条件差,围岩自稳能力差,极易产生坍塌、冒顶等事故,为保证施工安全,设计的进洞方案一般偏于安全保守,洞口段设计通常采用传统双侧壁、单侧壁导坑法(CD工法)、预留核心土法等施工工法进洞,以确保洞口段的顺利安全通过。
当隧道跨度较大,地表沉降要求较高,围岩条件极差,洞口上方周边环境复杂时,特别是洞口段围岩地质条件较差存在不均匀、不对称分布时,采用单侧壁导坑法进洞施工难以控制围岩变形时,可综合考虑采用双侧壁导坑法进行洞口软弱围岩段进洞施工。
但是双侧壁导坑法同样存在工序转换频繁、结构受力变化较多、拱顶下沉大、周边收敛大、施工进度慢等问题。
根据不同工程实际围岩情况,洞口地质条件,如何在现有众多成熟工艺工法中通过不断的技术革新、微改进、细节优化,更有效的解决隧道在不对称围岩地质情况、特大断面、浅埋偏压、自稳能力差、位于冲沟等一系列不利条件限制下的安全进洞施工这一难题,达到施工成本更经济、施工安全风险更低、施工进度更快的目标,另外根据本隧道的相关地质特性及周边环境有针对性的采取对应的工艺工法应该是后续施工中探讨和研究的对象。
·66·双侧壁导坑法在高速公路隧道洞口浅埋段的应用于 磊(中铁二十三局集团第一工程有限公司,山东 日照 276826)摘 要:莆炎高速公路山头顶隧道洞口段位于浅埋偏压地带,开挖施工难度大,安全风险高。
结合地质资料及施工现场调查报告,综合比对分析,最终采用双侧壁导坑法进行开挖,施工过程中严格控制每道工序,顺利通过浅埋偏压地段。
文章通过对山头顶隧道左洞出口浅埋段采用双侧导坑法施工的全过程进行分析,为同类型隧道施工提供参考依据。
关键词:隧道;浅埋偏压;双侧壁导坑;应用中图分类号:U459.2 文献标识码:B 文章编号:1007-3922(2020)-01-0066-02作者简介:于磊(1987-),男,山东乳山人,本科,中级职称,研究方向:公路工程。
在华南山岭地区高速公路隧道施工过程中,由于地形起伏较大、地质十分复杂,依靠施工经验的传统开挖方式进行隧道洞口浅埋段尤其是偏压地带施工,已无法满足现阶段施工现场安全、质量的需求。
因此,选择一种安全、可靠的开挖方法对隧道洞口浅埋段的顺利施工具有重大意义。
本文以莆田至炎陵高速公路永泰梧桐至尤溪中线段山头顶隧道为背景,对该隧道洞口浅埋段采用双侧导坑法施工的全过程进行分析,为同地质类型隧道施工提供参考依据。
1 工程概况莆田至炎陵高速公路永泰梧桐至尤溪中线段山头顶隧道左洞全长1869 m,分离式三车道设计。
隧道施工区植被发育,山体自然坡度为26°~42°,属低山剥蚀地貌。
根据区域地质资料,隧址区位于南北向的浦城—永泰嵩口大断裂带的西侧,政和—大埔深断裂带东侧,场地各断层表现为北东向、北西向。
据物探成果资料及现场地质调查分析,场址区发育有3条节理裂隙密集带,上覆第四系土层主要为坡残积土。
隧道出口地形平缓,浅埋段较长,覆土层较厚。
出口处见有顺层崩塌,洞顶基岩为全强风化石英片岩,较软,岩石裂隙发育,侧壁、拱部稳定性差,施工时易产生冒顶崩塌。
浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法施工技术摘要:西安北至机场城际轨道项目机场西站站后配线暗挖隧道下穿机场主干道,并连续穿越机场T3航站楼主线桥、机场地下行包通道等重要结构物,沉降控制要求高,施工难度和风险大。
本文结合工程实际,介绍了双侧壁导坑法施工的关键工序和控制要点,对大断面浅埋暗挖隧道施工有一定的参考、借鉴作用。
关键词:浅埋暗挖;隧道;双侧壁导坑法中图分类号:文献标识码:引言随着城市轨道交通建设进度的不断加快,隧道浅埋暗挖法已成为城市轨道交通穿越城市复杂环境的常用工程设计、施工方法。
浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法可以确保隧道施工安全、隧道周边结构物稳定并不干扰隧道顶部地面交通的正常运行。
图1 隧道、主线桥、桩基托换位置关系剖面图1 工程概况西安北至机场城际轨道项目机场西站站后配线段隧道起讫里程为Y(Z)DK27+784.55~Y(Z)DK28+046,总长261.45m。
隧道自西安咸阳国际机场T3A航站楼主线桥下起,穿越T3航站楼主线桥22号墩柱桩基后(见图1),下穿T3A航站楼和T2航站间北连廊地下行包通道(见图2),后走行于机场路下方。
由于本段浅埋暗挖隧道下穿机场主干道,上部车流密集,管线较多,且连续穿越机场T3航站楼主线桥、机场地下行包通道等重要结构物,地面及结构物沉降控制要求高,同时隧道最大开挖跨度达13.08m,所以设计采用双侧壁导坑法进行施工。
2 双侧壁导坑法特点双侧壁导坑法也称眼镜工法,实质上是将大跨度隧道变为小跨度施工的一种方法,通过6个独立断面的分别掘进,最终贯通形成一个整体的隧道。
双侧壁导坑法是针对软弱围岩和松散土质围岩施工条件,在新奥法施工理论的基础上提出的一套隧道施工工法,采用该工法的隧道埋深一般小于或等于隧道直径,由于开挖过程中对原状土扰动小,能够有效控制初期支护变形并发挥其作用,所以施工所引起的地表沉降非常小,围岩稳定性高,施工效果比较好。
图2 隧道下穿地下行包房位置关系剖面图3 双侧壁导坑法施工技术3.1 施工原则双侧壁导坑法施工应严格坚持“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的18字方针,按照新奥法原理,以合理利用围岩自承能力,尽量减少开挖隧道对围岩的扰动为原则,采用人工开挖,以钢筋网、喷射混凝土及钢架作为主要施工支护手段,模筑钢筋混泥土为二次衬砌,并通过现场监控量测指导设计和施工。
双侧壁导坑法在大跨度铁路隧道施工中的应用摘要:结合工程实例,介绍铁路大跨度隧道双侧壁导坑法在破碎围岩施工中的具体应用。
关键词:双侧壁导坑法;大跨度一、工程概况襄瑜铁路ⅱ线新指甲湾隧道全长390米,其中ⅱ级围岩100米,ⅲ级围岩20米,ⅳ级围岩175米,ⅴ级围岩95米,出口为三线大跨隧道,隧道最大跨度22米,与既有线的边对边最小净距8.91米,全线隧道最大开挖面积为250.36m2。
根据围岩性质和开挖断面尺寸分别采用全断面法施工,上下台阶法施工,crd法施工和双侧壁导坑法施工。
工法和施工工序转换频繁,施工难度大,技术要求高,见下图1。
现仅重点介绍双侧壁导坑法施工在该工程中的应用。
图1新线隧道与既有隧道平面图二、施工方法1、超前长大管棚预加固洞体开挖前对围岩采取了预支护等辅助施工措施。
工程有语:隧道施工进洞难,出洞更难。
针对新线洞体出口离既有线如此之近,首先在准备进行三线施工前就在出洞口提前进行外径?%o108超前长大管棚的施作,并进行注浆处理。
在进行至三线段施工时,在掌子面同样进行如上处理。
为切实保证洞体开挖的安全性,管棚施作完开挖的同时在隧道拱部150?胺段?2mm小导管注浆加固,确保了隧道掘进的施工安全和既有线运行的安全。
(1)超前管棚施工参数在单体大跨度隧道出洞口加强段,自出洞口采用了长50m规格长大管棚,洞内加强段采用40m长同等规格超前大管棚进行注浆加固,环距0.35m,在管棚端部设置型钢砼套拱,套拱长2m,管棚保留不小于2m的搭接长度,钢管前段加工成尖锥状,尾部焊接?%o10加劲箍,管壁上钻2排12mm压浆孔。
在洞口管棚施工时沿隧道周边以1度外插角打入围岩,洞内管棚以3度外插角打入围岩,插入?%o22钢筋作为加强笼;管棚预注浆采用水泥浆液,注浆参数为:注浆压力0.5-1.0mpa,水泥浆液水灰比1:1。
为了保证注浆效果,注浆采用一次升压法施工,即从注浆一开始就在短时间内将压力升高到设计规定值,并一直保持到注浆结束。
地铁浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法施工技术的应用摘要:本文主要介绍了地铁浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法施工技术,谈及了双侧壁导坑法在地铁浅埋暗挖隧道中的广泛应用,从而总结地铁施工的经验教训。
希望此次工程施工实践,对以后大跨度隧道,尤其是城市地铁大跨度隧道和软弱围岩的洞口施工能起到很好的借鉴作用。
关键词:双侧壁导坑法工艺原理施工技术Abstract: This paper introduces a double-side heading Shallow Tunnel construction technique, talk about the dual side heading method widely used in the Shallow Tunnel, which summed up the experience and lessons of the subway construction. Hope that the practice of construction, after a large span tunnel, especially in urban subway hole large span tunnel and weak surrounding rock construction can play a very good reference.Keywords: double side heading law; process principles; Construction Technology1 前言现在的地铁线路大部分是地下浅埋的,所以双侧壁导坑法在地铁浅埋暗挖隧道施工中就显得尤为重要。
浅埋的区间隧道,有的采用盾构法施工;有的采用矿山法暗挖;还有的采用矿山法。
矿山法施工主要是运用“新奥法”的基本原理,采用锚喷初期支护,充分利用围岩的自承能力,从而保证隧道的施工安全。
地铁浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法施工为矿山法中的其中一种。
浅埋隧道双侧壁导坑法施工技术摘要在客运专线隧道施工中,根据地质条件、机械设备情况和隧道设计要求,对于浅埋大跨度及地质条件很差的隧道,双侧壁导坑法开挖是一种较为理想的开挖法。
双侧壁导坑法施工是以新奥法基本原理为依据,在开挖导坑时,尽量减少对围岩的扰动,导坑断面近似椭圆,周边轮廓圆顺,避免应力集中。
初期支护采用钢架、锚杆、钢筋网、喷射混凝土等柔性支护体系,及时施作,使断面及早闭合,以充分利用围岩的自承能力,控制围岩变形。
建立一整套围岩支护结构监控量测系统,进行信息化施工管理,随时掌握施工过程中的动态变化,合理安排,调整施工工艺和设计参数,确保施工安全。
关键词双侧壁导坑钢架锚杆围岩量测中图分类号:TU74文献标识码:A本文通过朋山隧道Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法现场施工过程,总结了客运专线铁路隧道在浅埋段地质条件较差时采用双侧壁导坑法的施工工艺和在施工过程中一些好的经验,双侧壁导坑法在软地质条件较差的弱围岩地段施工按照“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的原则施工,及时进行围岩量测,根据围岩量测和支护应力、应变及位移等信息,对设计参数进行必要的调整和修改,以保证施工阶段和支护体系有足够的安全性。
1 朋山隧道工程概况朋山隧道是福厦铁路III标段的重点控制工程。
朋山隧道全长2395米,按250km/h客运专线双线隧道设计。
朋山隧道由于受新构造运动影响,地壳升降频繁,沧海桑田,海陆几经变迁,隧道内Ⅴ级软弱围岩长为470m,隧道净宽14.98m。
朋山隧道出口段埋深较浅,局部埋深不足3m。
Ⅴ级围岩地层岩性:人工填筑层(Q4ml):成份为块石土、碎石土为主,颜色为灰黄、浅黄等杂色,稍湿~潮湿,稍密~密实,其余为黏性土、砂等填充。
粉质粘土(Q4dl+pl):灰黄、浅灰、灰白、砖红等色,硬塑状,局部呈软塑状,土质不均匀,含20%~30%中粗砂,厚2~5m,局部厚10m。
朋山隧道470m处于浅埋Ⅴ级软弱围岩且为大跨度隧道,在隧道施工中为了保证施工安全采用双侧壁导坑法施工。
双侧壁导坑法在浅埋大跨径隧道施工中的应用摘要:结合合福铁路安徽段站前四标三分部杨山隧道的施工实践,介绍杨山隧道进口穿越浅埋软弱围岩地段,在进洞施工过程中遇到的难点及施工技术措施,着重阐述双侧壁导坑法在隧道施工中的施工要点及程序。
关键词:浅埋大跨径隧道软弱围岩双侧壁导坑法1 工程概况1.1 工程简介安徽合肥至福建福州铁路客运专线是合肥至福州铁路客专是沟通华中与华南地区的一条大能力客运通道,也是北京至福州再到台湾的高速铁路的组成部分。
杨山隧道位于安徽省铜陵县钟鸣镇境内,长2244m,设计为单洞双线铁路隧道,最大开挖断面积为152.4m2。
隧道进口段dk149+226~dk149+365段为浅埋偏压段,构造及岩性接触带,采用双侧壁导坑法施工。
1.2 工程地质和水文情况隧道区属丘陵地貌。
地形起伏大,山顶标高261m,地形北陡,坡度45°左右,南缓,坡度35°左右,植被十分发育,多为树林、灌木和竹林。
隧道进口段设计岩层表层为qel+dl粉质黏土,褐黄色,硬塑;下部伏p1g灰岩,青灰色,岩体较完整,岩质坚硬。
地下水为孔隙潜水,较发育;f1断层:发育于p1g灰岩中,裂隙发育,岩石破碎,稳定性较差,地下水主要为构造裂隙水,预测最大涌水量为189m3/d,属中等富水区。
特别是f1断层,压性层间断层,破碎带宽60m,带内为灰岩强风化块,节理裂隙发育,岩体浅埋偏压、软弱破碎、稳定性极差,对施工产生了极大影响。
2 施工难点①f1断层,压性层间断层,破碎带宽60m,带内为灰岩强风化块,节理裂隙发育,岩体软弱破碎、浅埋偏压、地下水发育于一体,给隧道施工带来了很大的影响。
②围岩松散软弱,自稳能力差,在施工过程中,明洞段开挖防护的边仰坡及洞顶地表发生开裂,裂缝宽度最大达到22mm。
③地下水丰富,使围岩处于饱和软化状态。
当连续降雨后,土层中水含量更加丰富,使粘土软化处于可塑状态,工作面土体自稳能力变得极差,从而使得沉降收敛值过大。
大跨径、浅埋、泥岩隧道双侧壁导坑工法优化技术应用摘要本文以茅莱山隧道为例,分析大跨径、浅埋、泥岩隧道双侧壁导坑法的开挖工艺以及其工法优化,基于保证开挖安全稳定为前提,通过对双侧壁导坑开挖方法的优化,来解决双侧壁导坑法施工过程中存在作业面小、工序干扰大,速度慢、施工成本高等问题,从而在保证安全前提下提高隧道开挖作业效率。
对今后类似隧道的施工提供参考借鉴。
关键词大跨径浅埋隧道双侧壁导坑法工法优化监控量测1工程概况茅莱山隧道穿越地质主要为泥岩,整个隧道围岩等级为V级,隧道埋深最小14m,整个隧道为浅埋隧道,且上覆高压铁塔2处,隧道开挖宽度18.72m,开挖断面面积为186m2,整个隧道具有浅埋、大跨度、大断面、围岩级别差、周边环境复杂等特点。
隧道设计开挖工法为双侧壁导坑法施工,初期支护形式为:超前小导管注浆+型钢拱架+钢筋网片+锁脚锚杆+喷射混凝土。
(隧道支护参数详见下表1隧道支护参数表)。
传统双侧壁导坑法施工工序复杂,且各工序干扰大,上下导坑断面狭小且无法同时施工,施工进度缓慢,效率低,施工成本高。
针对工期目标要求,如按传统双侧壁导坑法施工,工期根本无法保证,对此施工单位与各方及相关专家通过现场勘察,深入讨论,结合前期双侧壁导坑法施工各项监控量测数据情况,决定对开挖工法进行优化,因围岩完整性较好,且无大的渗水,曾考虑采用三台阶法,但因隧道断面比较扁平,且埋深浅,为保证安全,总体为在传统双侧壁导坑法基础上调整各导坑开挖部序,并取消临时横撑,优化各作业面作业空间,减少工序干扰,加快了施工进度,并做好各项监控量测,及时反馈数据,动态掌握围岩变形稳定情况,保证了施工安全,该优化方法在茅莱山隧道施工中得到了成功应用,获得各方一致认可。
表1 隧道支护参数表2 施工方案2.1 传统双侧壁导坑法最初设计双侧壁导坑法,是将隧道整体断面分为7个导洞,施工步序为:打入超前小导管预注浆加固地层后,分两台阶进行左右导洞开挖,一次开挖进尺为1榀钢架间距,开挖完及时初期支护,同一导洞上下台阶掌子面距离为3~5m,左右导洞掌子面错开距离20m;中导洞上台阶、中台阶及下台阶间距3~5m。
实例分析双侧壁导坑法在大断面隧道的应用1前言近些年双侧壁导坑法在我国隧道建设中得到广泛的应用,但是实际工程中涉及的岩土地质情况十分复杂,对于双侧壁导坑法的开挖支护机理主要还是依靠经验进行类比设计和施工。
为搞清楚双侧壁导坑法的开挖支护机理,克服初期支护设计与施工过程中的盲目性与不合理性,本文以遵义市新建官井1号隧道为例,对隧道双侧壁导坑法施工全过程进行分析,分析开挖过程中围岩的变形特征,为以后隧道设计施工提供参考依据。
2工程概况遵义市官井隧道复线建设工程位于遵义市老城区西北部城郊,南接银河西路,北接温州路。
植被发育,覆土厚度0-2m。
1号隧道隧址地面高程最高995m,最低902m,相对高差93m;隧道隧址上覆第四系坡残积之粘土。
下伏侏罗系香溪组砂岩、三叠系狮子山组溶塌角砾岩、泥灰岩、灰岩。
隧道建筑界限宽12m,高5.0m,路基路幅采用14.06m的宽度。
隧道洞身支护设计以新奥法原理为指导,采用锚喷支护,复合式衬砌结构。
即以环向系统锚杆、环向系统注浆小导管、钢筋网、喷射混凝土作为初期支护,辅以型钢钢架加强支护,大管棚、小导管注浆超前支护。
二次衬砌采用钢筋混凝土。
3 双侧壁导坑法支护参数根据地质勘察报告,该段隧道围岩差,覆盖层薄,为确保隧道施工安全,该段隧道开挖采用双侧壁导坑法施工,如图1所示。
超前支护采用Φ42小导管,环向间距0.4m,单根长度4m,花管注水泥水玻璃双液浆,纵向间距2.4m;0.22m 厚C25格栅喷射砼初期支护,150×150mm单层网片,中空注浆锚杆纵向间距1m,单根长度4.0m,环向间距0.8m,临时支护0.3m厚C25格栅喷射砼;二次衬砌采用0.65m厚C30防水钢筋混凝土衬砌背后压注水泥浆液充填。
4 有限元模型的建立選取选取官井隧道进口段一典型横断面K0 +312进行数值模拟。
该段围岩为强风化砾岩夹砂岩及页岩,岩性软硬不均,节理极发育,岩石破碎。
洞顶埋深为23m。
双侧壁开挖在隧道中的应用摘要:双侧壁导坑开挖,主要适用于Ⅴ级围岩及下穿需保护构筑物等的隧道开挖。
双侧壁开挖具有安全性能高,施工技术复杂等特点。
关键词:浅埋、大断面、岩石条件差等特点、监控量测、超前地质预报、双侧壁开挖相结合。
1、工程概况:京沪高铁凤凰台隧道,进口里程DK455+980,出口里程DK457+148,全长1168m,隧道坡度为3‰的下坡,整个隧道位于R=7000m的圆曲线上。
该隧道位于中低山区,地形起伏较大,隧道进口最小埋深1.5米,断面面积170m2。
山坡自然坡度10°~20°,隧道进口植被较多,出口植被稀少。
本次着重介绍进口DK455+995~DK456+040段双侧壁开挖施工。
2、工程地质和水文地质特征1)地层岩性隧道区地层为太古界泰山群(ART)斜长片麻岩。
斜长片麻岩,灰白~灰褐色,中细粒变晶结构,片麻状构造,片麻理产状为局部夹角闪片麻岩,灰白~灰褐色,中细粒变晶结构,片麻状构造,其片麻理产状为220°~228°,∠66°~70°;节理裂隙发育,主要发育两组节理,节理产状为325°∠85°,125°∠84°间距为0.1~0.5m;强风化(W3)~弱风化(W2)。
2)土石工程分级斜长片麻岩W3Ⅳ级、W2ⅴ级。
3)地震基本烈度为Ⅵ度,地震动峰值加速度为0.05g。
4)土壤最大冻结深度:0.5m。
5)水文地质条件:隧道洞身内有基岩裂隙水。
3、双侧壁导坑法施工技术双侧壁开挖施工中采用超前地质预报对围岩情况进行辨别,根据地质条件采取相应的施工方案;开挖进尺后,对地表及洞内沉降点进行观测,对收敛点进行观测,通过围岩的收敛、沉降观测、回归分析,判定围岩的稳定情况,用以指导施工。
3.1超前地质预报凤凰台隧道采用TRT6000做超前地质预报,探测里程DK456+008~DK456+114段。
预报结论:a、DK456+000~DK456+040段:该段岩层为强风化,节理裂隙发育,呈碎石松散结构。
双侧壁导坑法在地铁浅埋暗挖隧道中的应用摘要:双侧壁导坑法由于其结构简单、拆装方便、安全性高等特点已在地铁浅埋暗挖隧道施工中得到广泛应用。
本文以实际工程为例分析了双侧壁导坑法在地铁浅埋暗挖隧道中的施工技术及施工中的注意事项。
关键词:双侧壁导坑法;地铁隧道;施工技术Abstract: double wall pilot tunnel method because of its simple structure, convenient tear open outfit, high security features have been widely used in subway tunnel shallow tunnel construction. In practical engineering, for example, this paper analysed the double side heading method in subway tunnel shallow tunnel construction technology and matters needing attention in construction.Key words: double wall pilot tunnel method; Subway tunnel; The construction technology前言双侧壁导坑法的本质就是一项边开挖边支护、化整为零的施工技术。
其原理就是利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右3个小断面施工,左、右导洞先行,中间断面紧跟其后;初期支护仰拱成环后,拆除两侧导洞临时支撑,形成全断面。
两侧导洞皆为倒鹅蛋形,有利于控制拱顶下沉。
土层在隧道开挖的过程中短时间内能具有自稳能力,同时可以用隔壁及中隔板承担部分受力,采用网格状支护形式,使围岩或者土层表面形成密贴性薄壁支护结构。
目前双侧壁导坑法已在地铁浅埋暗挖隧道施工中得到广泛应用。
双侧壁导坑法在浅埋大跨径隧道施工中的应用分析
摘要:双侧壁导坑法在浅埋大跨径隧道施工中具有非常重要的地位,本文结合长城岭隧道山西段K21+020至K24+022.26为案例,根据此工程具体情况讲述了双侧壁导坑法在浅埋大跨径隧道施工中的应用,希望对工程同行们工作有一定的借鉴意义。
关键词:双侧壁导坑法、施工措施、事项、监控测量工作
引言
随着经济的快速发展以及科技的进步,越来越多的隧道工程已经开始建设或者已经建设完成,隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。
根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。
为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道;为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道;为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。
这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。
隧道工程建设进步就需要越来越多的新工艺、新技术去丰富隧道工程建设,目前较为先进的双侧壁导坑法已经得到了一定范围的推广。
双侧壁导坑法是隧道开挖的一种方式,又称双侧壁导洞法或眼镜工法。
属于新奥法的一个分支,以新奥法基本原理为依据。
在开挖导坑时,尽量减少对围岩的扰动,导坑断面近似椭圆,周边轮廓圆顺,避免应力集中。
初期支护采用格栅钢架或型钢钢架、挂钢筋网片、喷混凝土柔性支护体系,及时施作,使断面及早闭合,以充分利用围岩的自承能力,控制围岩变形。
建立一整套围岩支护结构监控量测系统,进行信息化施工管理,随时掌握施工过程中的动态变化,合理安排,调整施工工艺和设计参数,确保施工安全。
现场实测表明,双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。
双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多,扰动大,初次支护全断面闭合的时间长,但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的,所以在施工中间变形几乎不发展。
双侧壁导坑法施工安全,但速度较慢,成本较高。
下面结合一个具体的工程实例,对双侧壁导坑法隧道开挖工艺进行简单的分析。
一、工程概况分析
长城岭隧道为忻阜高速重要组成部分,隧道全长4500m,其中山西段为3002.26m,设计形式为双线分离式公路隧道,本隧道设计最大开挖断面面积为165m2,此段隧道K21+020至YK21+040和ZK21+050至ZK21+090段为浅埋偏压段,属于隧道领域的构造以及岩性接触带,根据此工程具体情况,施工项目部在考虑经济以及安全前提下,经过专家论证,决定此段隧道施工采用双侧壁导坑法施工工艺。
隧道区域段属中太古龙泉关群榆树湾,其岩石有(Ar2y)强风化岩、球状混合岩、黑云角斜长片麻岩、夹斜长片麻岩及薄层黑云母片麻岩。
隧道进口位置土层多为碎块状结构,洞体范围内存在少量基岩裂隙水,洞体左侧边缘存在中型滑坡体。
此段隧道地下水多为基岩裂隙水,裂隙水理论估计最大涌出量为190m3/d。
二、具体施工措施分析
本工程F断层为压型层间断层,破碎带宽度为60m,带内为灰岩强风化块,节理裂隙发育,岩体浅埋偏压,层间稳定性较差,所以在本软弱段,施工单位在施工时已经给予了高度重视。
在工程设计、工程场址具体勘察以及超前地质预报阶段,施工单位以及相关设计专家经过分析、论证确定该段隧道施工薄弱层加固处理应该在提高岩层稳定性基础上,再进行第二道加固措施,以保证本段隧道施工以及运行阶段安全性。
工程施工时应该保证快挖、快支以及初支仰拱封闭成环,另外在仰拱施工阶段应该确保衬砌密实且连贯。
下面就本段隧道施工过程中应该注意的问题进行详细地分析。
1、本段施工采用双侧壁导坑法施工V级软岩浅埋F断层破碎以及影响带,为了保证施工安全性以及连续性,工段开挖需要遵照先开挖大面,再开挖小面,开挖时应该注意边开挖边支护。
本段软弱断层位置属于较为松散的岩体,为了保证施工质量和进度,项目安排了多台小型挖掘机开始配合人工修边的非爆破施工方法,这样不仅可以保证岩体稳定性,还能够避免出现断层欠挖现象出现。
根据设计文件要求,本区段开挖进尺为 1.1m,也为了考虑到安全因素,施工单位在施工时把进尺调整到了半米。
2、超前支护处理
在下面段层开挖时,一定要注意上部结构稳定性,加强临时支护结构,不能对上部断层产生过大的动扰。
在开挖每段后,需要在合适的位置布设监控点,监控点距离可以按照5m进行布置。
监控点位一定要保护好,避免施工过程中人为破坏。
开挖一段后,应该利用围岩较短的自稳时间,立即对面层喷射8cm厚的混凝土砂浆,砂浆配合比应该相关施工规范要求,另外砂浆原材料质量也要经过相关质检部门的检测,不符合要求的材料严禁进场。
在喷射砂浆之后,要快速做初期以及临时的支护设施,并且及时封闭成环。
针对于软弱地段,采用了洞口超前长管注浆加固的方式,管棚直径选用Φ108钢管,管棚要求环向设置且其长度不能少于60m,管棚外墙插角角度应该控制在1至3度。
在K21+020至YK21+040和ZK21+050至ZK21+090段管棚采用了Φ42小导管注浆加固方式进行软弱层处理,要求此段管棚间距设置为10m,另外环向间距可以控制在0.5m,Φ42导管间距可以控制在 1.0m。
当认为围岩稳固程度不够高时,可以及时调整初步支护系统,确保围岩稳定性。
可以把设计方案里面的工字钢22a,调整为工字钢25a,间距由设计方案中的60cm调整为50cm,或者还可以采取加设支撑或者临时支撑的方式。
3、超前中空锚杆注浆施工工艺。
在软弱层段进行导坑侧壁施工时,需要对Φ25超前中空注浆锚杆进行注浆,注浆前需要对锚杆位置以及进入深度进行测量,严把施工质量关,不能有所松懈,因为这可以保证封闭面层的强度。
锚杆长度控制在5m,锚杆布设相互间隔距离控制在0.5m。
4、暗洞段施工
在暗洞段K21+040至YK21+060处,隧底采用的是Φ42的导管进行注浆加固处理,浆体也要满足上面技术要求,导管走向可以采用梅花形布置,便于纵横方向布置均匀。
本工程利用了双侧壁导坑法施工,工程结束后经检测发现其不仅提高了岩层稳定性,还延长了围岩的自稳时间,为后续工程实施创造了有利的条件。
通过测量与分析发现,本法施工结果均满足各项参数要求。
5、大跨径浅埋软弱围岩隧道施工注意事项分析
1)在大跨径浅埋软弱围岩隧道施工时,为了保证施工以及运行安全,需要加强隧道开挖段支护强度。
支护结构应该交由有资质的设计单位进行设计,要与围岩形成统一的整体,提高结合度,加强变形掌控和监测。
超前支护要与喷锚支护工艺相互结合,导管长度以及深入量要符合技术要求。
2、为保证工程进度以及施工安全,工程具体应该以超前地质预报以及系统监测为准。
本施工工艺操作时应该尽量减少开挖扰动,有利于岩层稳定。
3、监控测量工作是本施工工艺获得良好效果的有力保证,一定要把这项工作作为工作重中之重,纳入施工管理工序之中。
及时、准确的监测结果可以为施工提供岩层稳定性、支护可靠性以及二次衬砌合理性,还能够为支护提供合理、详实的技术参数,施工方法可以具体进行调整,进而才能确保工程进度和安全得以保障。
我国目前正在处于经济大发展阶段,隧道工程建设在国民经济中具有比较重要地位。
我国广大工程技术人员应该在隧道工程设计以及施工阶段做出更大的努力,加大对隧道以及地下工程的研究和利用,促进其更加快速发展。
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