高速公路双连拱隧道浅埋段施工技术
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双连拱隧道开挖及初期支护施工工艺1工程概况大岭隧道位于陕西省安康市流水镇,是包茂高速公路陕西境安康至紫阳段AME5合同段的浅埋双连拱隧道,全长156m。
隧道结构按新奥法原理进行设计,采用复合衬砌,以锚杆、挂网、湿喷混凝土等为初期支护,并辅以大管棚、注浆小导管等支护措施。
2设计概况及特点双连拱隧道是在高速公路通过的山势不高、纵向长度较短、公路上下行线在此分离不开的地段设置的双跨连拱隧道,其单跨断面为单心圆结构,边墙为曲墙,中墙为直墙,单跨净宽10.25m,净高5.0m,上下行线隧道通过钢筋砼中隔墙相连,初期支护根据地质情况分别采用工字钢,Φ22早强锚杆、挂网、喷砼与单跨隧道基本相同。
3施工工艺3.1 开挖施工因双连拱隧道具有埋深浅、跨度大、地质条件复杂、围岩风化破碎、受雨季地表水影响大的特点,开挖施工必须遵循“短进尺、弱爆破、强支护、早闭合”的原则。
根据围岩情况的不同,本隧道开挖施工采用导洞法。
3.1.1 导洞施工法导洞施工法就是首先在连接上下行线隧道的中隔墙处贯通一条小断面导洞,并施工中隔墙砼,在上下行隧道两侧分别开挖一条侧导洞,在中墙砼与边墙砼施工完后再开挖上下行线正洞的施工方法。
导洞开挖法施工顺序说明。
(1)先行中心导洞上部开挖、临时支撑。
(2)先行中心导洞下部开挖、临时支撑。
(3)模筑钢筋混凝土中隔墙。
(4)后行双侧壁导洞开挖、初期支护、临时支撑。
(5)先行单洞环形开挖中心预留核心土、初期支护。
(6)先行单洞中心核心土部分开挖。
(7)先行单洞中间底部开挖。
(8)后行单洞环形开挖中心预留核心土、初期支护。
(9)后行单洞中心核心土部分开挖。
(10)后行单洞中间底部开挖。
根据隧道进出口地形条件及施工场地的实际情况,中导洞开挖从隧道一端开始施工,在另一端贯通。
根据地质条件,中导洞开挖采用全断面施工方法,均采用光面爆破技术,初期支护紧跟开挖面,不允许围岩暴露时间太长,杜绝坍方,因为中导洞即使有小面积的坍方也会给正洞开挖带来很大的影响。
软土层浅埋双联拱隧道施工技术初探摘要:某隧道为软土层浅埋双联拱隧道,地质条件较差,本文通过一系列施工技术的介绍,为同类双连拱隧道解决浅埋、软弱的问题提供一定借鉴。
关键词:双联拱隧道;软土;支护;开挖一、双联拱隧道特点与施工要点双连拱隧道与分离式隧道相比较,双连拱隧道开挖跨度大,埋深浅的双联拱隧道,多次开挖必然导致围岩受多次扰动,尤其是中隔墙顶部,多次扰动后在施工后期承载着巨大的围岩压力,稍有不慎易引起隧道围岩坍方;双连拱隧道施工工序较多,结构特殊又复杂,且结构受力状态变化频繁,施工技术难度大;但双连拱隧道有着一个最大的优点是:它避免了隧道洞口桥隧或路隧分幅即避免了线路从整体到分离再到整体的复杂转换。
因此,虽然双连拱隧道施工风险大,技术难度高,但它有着不可替代的优点,所以我们在施工过程中要高度重视、精心组织,重视本隧道施工的每一道工序,尤其要重视“开挖”这道走在隧道施工前头的工序。
联拱隧道通过地段地质条件的特殊性决定了其在施工上具有以下特点:?(一)埋深浅、长度短?因联拱隧道通过的地段一般山势较低,其最大埋深一般在50至80米之间,长度一般在500米以下,在山势较高、纵向长度较长的地段一般不采用联拱隧道而采用上下行线分开的单拱隧道。
(二)偏压?联拱隧道通过地段一般地势较陡,上下行线两侧的埋深不同,整条隧道也就不同程度的存在偏压,特别是洞口段偏压比较严重,这给隧道施工特别是洞口段施工带来了很大困难。
(三)地质条件复杂?由于埋深浅,联拱隧道通过地段一般地质条件比较复杂,围岩软弱破碎,节理发育,地表水对隧道内涌水量的大小影响较大,雨季施工困难,元磨公路所在地区雨季集中,降雨量大,更给安全施工增加了难度。
(四)跨度大?与铁路隧道相比,单跨公路隧道本身跨度就较大,而联拱隧道将上下行线单拱隧道连在一起,其跨度是单拱隧道的两倍,最大开挖跨度在26.4米左右,相当于铁路车站隧道的跨度,而且结构复杂,施工非常困难。
施工工艺(一)工艺原理双连拱隧道施工以新奥法的基本原理为依据,以“短开挖、快封闭、强支护、勤量测”为指导。
首先开挖中导洞并灌注中墙混凝土,然后开挖右洞,贯通后再进行左洞施工。
两洞在开挖中可根据不同的地质条件分成若干单元,分步开挖及时施作工字钢支撑、锚喷混凝土等初期支护,与围岩共同组成承荷系统,协同变形一承荷,充分利用围岩自承能力。
建立监控量测体系,实施信息化管理,根据反馈信息及时指导施工,确保安全、稳定。
(二)工艺流程(三)施工方法1、开挖及支护步骤II类围岩采用中导坑加侧壁导坑法开挖,先墙后拱法衬砌。
开挖以中导坑超前并灌注中墙混凝土,然后侧壁导坑推进,衬砌边墙混凝土,上半断面开挖采用环形留核心土的方法,最后施作拱部二次衬砌,具体步骤见图。
III类围岩中导开挖并灌注中墙混凝土,正洞上下台阶法开挖(上下台阶相距不小于10m),全断面二次衬砌,具体步骤见图。
W、V类围岩中导先行,正洞全断面开挖、全断面衬砌,具体步骤见图。
2、开挖及运输方法开挖I类围岩主要以风镐为主,人工装碴,1t四轮翻斗车运碴,开挖ni、W、V类围岩用简易钻孔台车人工操纵7655型凿岩机钻孔爆破,ZL40B装载机配合8t自卸汽车运碴。
简易钻孔台车是自行研制的能供20人同时钻孔的工作平台,钻架的高度、宽度可根据开挖面的不同加以调整,它固定于东风车底盘上,进出方便,不必拆卸,操作安全可靠。
3、控制爆破及中墙防护在双连拱隧道正洞开挖过程中,因中墙混凝土已灌注,开挖时必须考虑爆破振动和飞石对中墙混凝土的影响,中墙混凝土厚度只有1.4m,且初期支护的工字钢支点已作用于中墙顶面,所以在施工中必须有严格保护措施,不得有任何影响和扰动。
办法是,111类围岩上下断面开挖,采用火雷管分段分区爆破,以减小爆破振动的叠加,把振动降低到最小程度。
具体见图。
W、V类围岩采用全断面光面爆破,但在靠中墙一侧预留1.0m保护层进行二次切割预裂爆破,具体爆破设计见图。
双连拱隧道施工技术引言隧道是一种人工地下通道,可以用于交通运输、水利工程、矿井等领域。
隧道施工技术一直是工程建设领域的重要研究内容之一。
双连拱隧道是一种常见的隧道结构形式,本文将介绍双连拱隧道施工技术的基本原理、施工方法和实施过程。
双连拱隧道的基本原理双连拱隧道是一种由两个弧形拱构成的结构形式。
其基本原理是通过设置两个拱顶,以增加隧道的稳定性和承载能力。
拱顶主要承受隧道地表和车辆荷载的压力,通过拱脚将这些压力传递到地基上,从而保证隧道的安全运行。
双连拱隧道的施工方法地下开挖方法地下开挖是双连拱隧道施工的关键步骤之一。
一般采用的地下开挖方法有爆破法、隧道掘进机法和手开法等。
其中,爆破法是传统的开挖方法,需要先进行爆破设计,然后使用爆破装置将硐室内的岩石炸碎。
隧道掘进机法是一种高效、安全的方法,可以保证快速完成开挖工作。
手开法适用于小型工程,施工人员需要使用手工工具逐步开挖隧道。
支护与衬砌方法在进行地下开挖时,需要采取支护措施来保持隧道的稳定性。
双连拱隧道的支护方法包括喷射混凝土衬砌、钢筋混凝土拱洞支撑、锚喷等。
喷射混凝土衬砌是一种常用的支护方法,可以在地下开挖时迅速喷射混凝土来固定土壤和岩石。
钢筋混凝土拱洞支撑适用于较大跨度的隧道,可以提供更好的承载能力和稳定性。
锚喷以钢筋混凝土锚杆为主要支撑形式,通过在隧道边坡和拱顶设置锚杆来增加隧道的抗滑稳定性。
排水与通风方法在隧道施工过程中,需要进行排水与通风来保证工作面的安全与稳定。
排水方法包括地下水的抽排和排水沟的设置等。
通风方法包括自然通风和机械通风两种。
自然通风是通过设置入口和出口来实现气流循环,机械通风则通过风机等设备来实现更大范围的通风效果。
双连拱隧道施工实施过程双连拱隧道的施工实施过程主要包括以下几个阶段:1.预期规划:确定隧道的设计参数、施工方法、施工时间和投资预算等。
2.启动准备:组织施工队伍,采购施工所需材料和设备。
3.地下开挖:按照设计要求进行地下开挖,采取相应的支护与衬砌方法。
高速公路滑坡地段整体式双跨连拱隧道Ⅱ类软岩浅埋段施工技术摘要:通过对某高速公路隧道的现场施工管理,详细总结了连拱隧道Ⅱ类软岩浅埋地段的施工工艺和施工方法关键词:滑坡地段;整体式双跨连拱隧道;Ⅱ类软岩浅埋段一、工程概况项目位于云南境内,隧道全长258m。
隧道设计为带中隔墙的整体式双跨连拱结构,单跨为单心圆弧,边墙采用曲线设计,中墙使用直线,软岩开挖跨度25.98 m。
隧道洞顶最大埋深为33 米,最小埋深为85 cm。
隧道地层:侏罗系、平乡组,岩性为紫灰及褐红色泥岩,地层局部为薄石英砂岩,强风化层厚度约5~7m;隧道进口地层:第四系残破积碎石土和粘土,局部存在卵石;隧道出口地层:第四系亚粘土含碎石;进、出口均位于滑坡体上。
二、施工方法的选择隧道特点:浅埋深、围岩强风化、跨度过大,隧道进、出口均处于滑坡上。
可能引发的灾害:隧道洞身冒顶、塌方。
为了施工安全、质量优、高施工效率考虑,结合施工现场实际情况,最终确定“先施工中洞,取消隧洞两侧的正台阶半断面,先做拱后做墙法” 施工工艺。
Ⅱ类软岩浅埋地段的施工工序见下图。
施工过程中采取“弱爆破、短进尺、强支护、小扰动、紧衬砌、勤量测” 的原则。
1.洞身开挖:先对该隧道进行滑坡处理,做好进洞的施工准备。
隧道土质部分采用人工开挖,石质部分采用爆破开挖。
在施工的过程中依据现场实际地质地貌情况,开展爆破实验:①准确测绘出隧洞开挖的轮廓线及爆破需要的周边眼和掏槽眼位置;②控制好周边眼位置距开挖轮廓线的距离,严格控制好钻孔外插角的度数,按照规范设计规定的允许超挖量开挖;③爆破完成后检查爆破效果,测量数据经过处理后,不断的修正爆破参数,以确保达到最佳效果。
进出口对向施工,先开挖中洞,开挖时要控制开挖尺寸,中洞开挖完成后,浇筑中墙混凝土。
隧道一侧拱圈推力需要平衡,要在主洞开挖前完成中墙顶部防水层及回填混凝土的施工,将中墙的另一侧用钢管做支顶。
中墙要与上、下行线进洞的套拱同时施工,然后搭设长管棚在注浆。
双连拱隧道施工具体施工方案XX双连拱隧道V级围岩、IV3级围岩浅埋段施工方案详见“连拱隧道三导洞法施工作业程序图”,IV级(除IV3级浅埋外)围岩段施工方案详见“连拱隧道中导洞法台阶分部开挖施工作业程序图”,中导洞法开挖与三导洞法开挖的区别在于不需要施工侧导洞,中隔墙施工完毕后直接施工主洞。
具体施工方案为:隧道开挖①中导洞先贯通:根据隧道整体式双跨连拱设计断面和洞所具备的施工条件,在隧道出连拱部位进行中导洞开挖并使其贯通,中导洞采用全断面法开挖,中导洞开挖V级围岩临时支护参数:4)22砂浆锚杆长2m、4)8钢筋网20*20cm、每60cm—116型钢拱架、喷射20cm厚C25混凝土。
IV级围岩临时支护参数622砂浆锚杆长2m、68钢筋网25*25cm、每75cm- 116型钢拱架、喷射20cs厚C25混凝土。
超前支护均用4.Im长642小导管,每3米一环。
②中隔墙浇筑:中隔墙衬砌钢筋用现场绑扎,自制整体式液压钢模台车整体衬砌,按每两天一循环,每循环12m施作。
台车就位后,利用中导洞钢架支护,对衬砌台车稳定性定位加固后,进行浇筑施工。
中导洞贯通后,自隧道进向出方向进行中隔墙浇注。
③侧导洞施工:侧导洞断面形式采用弧型,在洞超前长管棚施工完毕后,首先进行隧道左侧导洞开挖施工,左侧导洞开挖进尺超过30m后,进行隧道右侧导洞开挖施工;侧导洞开挖采用全断面法施工,V级围岩和IV3级围岩地段每循环开挖进尺均按一钢架间距进行,IV级(除IV3级浅埋外)围岩地段每循环开挖进尺均按两棉钢架间距进行;侧导洞开挖内侧壁临时支护与中导洞临时支护相同,侧导洞钢拱架支护注意与主洞边墙钢拱架的连接方式和连接部位。
④主洞施工:XX隧道首先进行隧道左侧主洞开挖,隧道左侧主洞开挖进尺超过30m后,再进行隧道右侧主洞施工隧道主洞用台阶法施工方案,在左侧隧道主洞开挖前,对中导洞右侧进行单侧加横向支撑,确保中隔墙不被破环隧道主洞V级围岩和IV3级围岩地段用上台阶留核心土分部开挖,每循环开挖进尺按一钢架间距进行;IV级(除W3级浅埋外)围岩地段用上下台阶开挖方案,上台阶预留核心土,每循环开挖进尺按两钢架间距进行;每循环开挖后立即进行初期支护施工。
大跨度双连拱隧道在浅埋软岩段的施工技术研究摘要:本论文结合某高速公路大跨度双连拱隧道工程的具体情况,针对该隧道在浅埋软岩段施工技术难度大、地质条件复杂等特点,对此工程在浅埋软岩段的施工方案、实施步骤和主要关键技术进行了具体研究。
论文与实际工程紧密结合,依照本文所述施工方案实施该项目,效果良好,能给其他此类型隧道施工提供知识和经验,具有一定的工程意义和参考价值。
关键字: 大跨度;双连拱;浅埋;软弱围岩;施工1隧道工程概况大跨度双连拱隧道,在形态上的主要特点是隧道两洞洞身紧紧相连,中间只有一堵墙将它们隔开,这两洞的拱顶共同搭建在由钢筋混凝土砌成的中墙之上。
连拱隧道的长度一般为500m以内。
因此大跨度双连拱隧道具有占地少、隧道长度短、保持线路畅通以及断面造型美观的优点。
下面就以结合一个大跨度双连拱隧道工程的实例,来说明其在浅埋软岩段的具体施工方案和其中涉及的关键技术。
以某高速公路为例,隧道设计为上下行分离的6车道,断面设计为双洞连拱单向行车形式,隧道全长810m,隧道开挖最大断面宽度为31.58m,高度为12m,隧道洞口设计为浅埋ii类围岩。
该隧道采用复合式衬砌方式进行施工,初期支护采用c25 喷射混凝土、ф8 钢筋网、ф25 砂浆锚杆联合支护,局部地段采用i18 号工字钢架加强支护。
1.1隧道基本轮廓及洞身设计为考虑隧道长远规划和公路运营安全,该隧道建筑限界宽度为14.0 m,建筑限界高度为5.0 m。
为了便于隧道施工,隧道内轮廓衬砌断面采用三心圆形式,边墙和中墙采用曲墙形式。
综合考虑隧道进出口处的地形结构及稳定情况、地质条件等影响因素,从而进行隧道洞口位置的选择,洞门形式选择端墙式。
1.2衬砌结构设计综合隧道的围岩类别、地质条件以及长宽度等影响因素,隧道采用复合式衬砌支护方式进行施工,其主要设计参数如下表1所示:表1 隧道围岩复合式衬砌支护主要设计参数表项目围岩级别v(浅埋)v(浅埋偏压)iv喷射混凝土c25混凝土/cm 30 25 20径向注浆锚杆直径/cm φ25 φ25 φ25长度/mm 400 350 300锚杆布置/cm 100×75 100×100 90×90钢筋网直径φ8(双层)φ8(双层)φ8钢筋布置 20×20 20×20 20×20钢架工字钢架/型号i25b i25b i18纵距/cm 60 50 90二次模注衬砌c25钢筋混凝土/cm 50 50-90 45仰拱厚度 c25钢筋混凝土/cm 50 45超前支护类型洞口第一环中导管φ108洞内双层小导管φ50 小导管φ50间距/cm 40,35 40,35 40长度/m 40,4.5 30,4.5 4.51.3洞内外防排水设计为保证在营运期间隧道防水有力,排水畅通,洞内外防排水的有效设计则显得尤为重要。
高速公路双连拱隧道施工工法一、刖言随着我国高速公路建设的发展和五纵七横高速公路丹干网的逐步形成,高速公路设计为满足线路选线和美观的需要,设计了许多高速公路双连拱隧道,其中一部分已竣工交付使用。
我局自1997年至今相继施工了XX省戏至XX省XX高速公路省界连体隧道和XX省XX高速公路XXX隧道。
施工采用五导坑先墙后拱法,成功地解决了在软弱围岩中施工大跨度双连拱隧道的难题。
我们对之进行了总结,形成本工法。
二、工法特点1、能有效地控制围岩变形和地表下沉。
2、采用五导坑先墙后拱法施工,开挖过程中辅以超前管棚、超前小导管、超前小钢管和锚杆、径向系统锚杆(中空注浆锚杆、砂浆锚杆、早强药卷锚杆)、挂网、钢拱架、喷射混凝土等支护手段,加之开挖对围呼扰动小,故大大提高了施工的安全度。
3、本工法采用分部开挖,其中导坑可以起到超前地质预报的作用。
4、采用新奥法施工,其初期支护系统能很好地适应围岩的变化,与围岩形成「个整体,能充分发挥围岩的自承能力。
5、能利用监控量测等信息化管理方法指导施1:,使整个施工过程均处亍受控状态。
6、施工作业简便,不需用特殊的施工机械和设备,故容易推广使用。
三、适用范围本工法适用于双连拱隧道和类似结构地下工程施工。
四、工艺原理J |双连拱ll道施工采角五导五先墙后拱法施工。
根据双连拱隧道的结构特点(见图I),中隔墙为左右线隧道拱部的共用支点,必须先开挖中导坑,施工中隔墙衬砌,然后分别开挖左右侧导坑,施工左右侧边墙初期支护及二次衬砌,再开挖左右主洞上导坑,施工拱部初期支护和二次衬砌,最后开挖中槽核心土和仰拱,施工仰拱、仰拱回填和路面。
掘进过程中左、右侧导坑以及左、右主洞开挖掌子面应始终保持20米以上的距离。
根据地形和覆盖层厚度先施工山体压力较大-侧的隧道,滞后一段时间施工另一侧隧道。
主洞开挖前,将中导坑另--侧回填密实,以增强中隔墙的稳定性,减轻山体偏压对中墙的影响。
五导坑先墙后拱法将开挖断面分成7部分,按照施工的先后顺序逐步开挖。
双连拱公路隧道施工技术安光恒(河北保定交通建设监理咨询有限公司,河北保定071000)[摘要]结合国家重点公路阿荣旗至深圳高速公路新县段双连拱隧道施工,分析得出隔墙顶部防水和进出口段浅埋偏压地段施工时遇到的技术难题及其解决办法。
[关键词]公路连拱隧道;中隔墙;监控量测1工程概况石堰口隧道位于河南省阿(荣旗)深(圳)高速公路新县段内,全长410m,直线纵坡3%。
地面横坡陡,为典型的山岭隧道,线路在此分离不开,因此设计为带中隔墙的整体式双跨连拱结构。
隧道宽22m,内净空高5m。
该隧道Ⅴ级围岩230m,Ⅳ级围岩80m,Ⅲ级围岩:100m。
岩层上而下分别为全风化、强风化、弱风化和微风化层,围岩节理发育。
地下水主要为裂隙水及孔隙水,雨季涌水量较大。
2施工工序超前支护→中导洞开挖→中导洞初期支护→中导洞贯通后中隔墙混凝土灌筑→中隔墙壁顶铺设防水层及回填→中隔墙右侧立横撑→主洞口管棚施工→正洞上台阶掘进及初期支护→正洞下台阶开挖及初期支护→正洞边墙基座衬砌,封闭仰拱→正洞二次衬砌。
3施工方法3.1总体原则由于隧道围岩软弱,地质条件复杂,埋深浅,跨度大,在施工中严格坚持“弱爆破、短进尺、早支护、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭、早反馈”的技术措施。
3.2施工步骤1)贯通中导洞为确保工期及施工安全,遵循“早进洞、少扰动、强支护”的方针,先进行洞口防排水处理,再在进出口各衬砌长5m护拱进洞,边仰坡尽量不扰动,这样做既保护环境又确保施工安全。
进洞口拱部打设超前小导管注浆,先开挖中导洞上半断面进洞。
依据中隔墙设计尺寸,开挖断面定为宽6.6m,高6.0m,拱部为R=2.5m的半圆弧;支护后断面宽6.4m,高5.8m。
开挖前小导管注浆作超前支护,开挖后挂网喷混凝土封闭并配以格栅钢支撑。
为防止中导洞洞身积水后软化中隔墙基础及便于施工作业,掘进时先开挖上半断面,底部预留5~10m高。
中导洞贯通后,再跳槽开挖下半断面,支护紧跟。
2)灌筑中隔墙混凝土因受作业空间限制,中隔墙混凝土灌筑由洞内向洞口方向倒退进行,采用泵送混凝土施工,9m一个循环。
高速公路浅埋偏压连拱隧道的施工技术摘要:为了确保高速公路隧道的质量、安全、进度、环保、效益等,必须要选择合理的隧道施工技术方案组织浅埋偏压破碎地段隧道的施工。
本文即结合具体工程概况详细阐述了高速公路浅埋偏压连拱隧道的施工技术要点。
关键词:高速公路;浅埋偏压;连拱隧道;注浆加固;大管棚一、工程概况某隧道为连拱隧道,长 285m,最大埋深约 36m;隧道平面线形位于半径为1300m 的圆曲线上,隧道纵坡为 3%的上坡;该隧道围岩级别为 V-IV,围岩破碎严重,围岩整体稳固性较差。
该隧道当中需要地表注浆段长度为 15 米,需要主意的是该隧道埋深较浅(进口端最浅埋置深度为 0m;出口端最浅埋置深度为3.1m),且偏压严重,隧道进、出口处洞顶出露地表,围岩为强至中风化白云岩,岩体节理裂隙很发育,岩体破碎,呈碎裂结构。
隧道进口端物探揭示有低阻异常带,位于 K1+325 隧道顶板、底板附近,推测为岩溶发育区,隧道开挖至该段遇溶洞易发生突泥涌水。
该隧道属于典型浅埋偏压隧道。
二、高速公路浅埋偏压连拱隧道的施工技术(一)地表注浆加固技术1、地表注浆加固技术原理地表注浆加固即是利用压力作用,将水泥浆液通过钻孔注入到破碎的岩石孔隙当中,注浆完成后通过对破碎围岩的挤压来使破碎围岩紧密的连接在一起,当水泥浆液固化,就将破碎的围岩粘连到一起,从而使其变成一个整体,达到加固松散围岩刚度的目的。
在实际工作当中,根据不同的施工情况其注浆加固技术的范围及其程度也有所不同。
影响围岩注浆范围及其程度的原因主要有围岩地质孔隙度、围岩注浆压力和施工方法影响等。
通常情况下,注浆加固帷幕的大小与隧道开挖宽度成正比例,其比例为:注浆加固帷幕半径:隧道开挖半径 =3:1。
2、具体实施情况根据隧道设计图、施工技术规范、实际情况等的分析,其主要施工情况如下:钢管注浆采用水泥浆,注浆采用分段注浆,施工前首先应进行钻孔和注浆试验,并根据试验情况优化和调整地表注加固有关参数;地表注浆按固结钢管周围有限范围内土体设计,浆液扩散半径不小于0.7δ(δ为相邻两根钢管的中心距离);注浆范围:长15米、宽16米;注浆孔间距:1.2×1.2 米;注浆孔分布;梅花状;注浆导管规格:注浆管采用φ50 壁厚 4mm 热扎钢管,钢管周边设注浆孔,注浆孔按间距 30cm 梅花形布设;水泥浆水灰比:1:1;注浆压力:初压 0.5~1.0MPa、终压 2.0MPa;注浆量按地层填充率:5%。
高速公路双连拱隧道浅埋段施工技术
[摘要]济晋高速公路省庄双连拱隧道Ⅱ类浅埋段,采用三导洞施工方案,本文论述在地质条件较差情况下采用的三导洞施工技术、特别是中导洞、中隔墙上一些特殊的施工工艺等,并强调监控量测在施工中的重要意义.
[关键词]高速公路浅埋段连拱隧道三导洞
1.工程简介
济晋高速公路省庄隧道为全线唯一的双连拱隧道,全长203米,位于济源市五龙口镇,隧道设计为:明洞22米,进口洞门为削竹式、出口为端墙式,暗洞长181米,隧洞明洞采用明挖法施工,暗洞采用新奥法施工。
隧址区地处低山丘陵,地形较缓,最大埋深56.5米。
隧道浅埋段岩体为强风化灰岩,中厚层状构造,风化较强烈,垂直节理发育,裂隙发育,岩体较破碎,呈碎石状压碎结构。
易崩塌,稳定性较差,开挖施工可能产生局部崩塌.雨季时有滴水及渗流现象.
2、设计方案
Ⅱ类围岩浅埋段采用新奥法施工,连拱隧道施工中导洞先行是隧道开挖的关键,Ⅱ类围岩浅埋段三导洞开挖,合理控制三导洞开挖作业面间距。
中导洞先行,左导洞滞后中导洞,右导洞滞后左导洞,导洞和主洞均采用正台阶法施工.一般情况下,开挖进尺按两榀拱架间距控制,中导洞掌子面超前主洞不应小于30米,测导洞超前主洞不应小于15米,左右主洞掌子面间距不应小于35米,上下台阶掌子面间距不应小于10米。
3.中导洞施工
Ⅱ类围岩中导洞施工:中导洞贯通后、中隔墙衬砌。
进行左、右测导洞施工,再行主洞施工(图)。
3。
1中导洞开挖及支护
中导洞的开挖、初期支护是双连拱隧道的施工关键,开挖中严格作好围岩地质条件的调查和记录。
探明围岩类别、岩性、水文等,同时作好监控量测,根据围岩结构类型,地质构造、岩体完整性、地下水等地质情况以及支护受力状况,以便修正初步设计,最后确定施工方法,来指导正洞的施工及进行设计修改提供依据。
3.2中隔墙地基的处理
中导洞贯通后,立即进行基底的清理,浇筑中隔墙。
中隔墙最窄宽度紧为1。
2米,基础的稳定及基础砼和岩石的接触是结构的关键所在。
左右主洞开挖后,中隔墙主要承受山体的压力,最终传至基底,所以地基处理非常重要。
经现场查研究采取加固措施。
3。
2。
1基础稳定锚杆
由于Ⅱ类围岩段底板岩层破碎裂隙发育,采用地基锚杆锚固地层.Ⅱ类围岩地基采用长2。
5米,φ22砂浆锚杆,纵向间距围20cm,横间距为100cm ,梅花形布置.
3。
2.2混凝土垫层
锚杆加固后进行清底,底板边清理边采用与二衬强度等级相同的混凝土回填,迅速封闭岩层。
3。
3中隔墙顶的处理
中隔墙顶部与围岩连接是否牢靠,中隔墙能否和山体成为一体,承受山体的压力及主洞的侧压力,在中隔墙顶部采取以下措施。
3.3.1布置顶部钢筋
中隔墙墙顶布置钢筋,与系统锚杆焊接牢靠,该钢筋布置为横向6根、纵向与衬砌主筋间距一致,为20cm.
3。
3。
2墙顶注浆
中隔墙砼采用泵送砼,而墙顶设计为圆弧形,墙顶与围岩不能密实,主洞开挖后墙顶围岩容易变形,在墙顶注浆,注浆浆液采用纯水泥浆,水灰比1:1,水大时采用双液浆,注浆压力建议为0。
5~1Mpa.
注浆结束标准:
(1)注浆压力逐步提升,当达到设计终压并继续注浆10分钟以上;
(2)有一定的注入量,与设计的注入量大致相同,注浆结束时的进浆量一般在20~30L/min以下。
4.侧导洞及主洞施工
连拱隧道的特点是分块切割,多次扰动,这种扰动不仅来自本洞,而且来自临洞。
多次扰动将使岩体力学指标下降,危及洞身、山体稳定,造成坍塌。
施工过程中要严格
遵循“弱爆破、短进尺、多循环、少扰动、强支护、勤量测、快衬砌”的施工原则,充分保护和利用围岩的自稳能力。
4.1 Ⅱ类浅埋段的施工顺序
侧导洞超前小导管注浆预支护侧导洞开挖侧导洞初期支护主洞超前小导管注浆预支护中隔墙空洞临时支护主洞开挖主洞初期支护拆除临时支护现浇仰拱铺设防水层模筑二次衬砌
4。
2 超前注浆小导管施工
隧道施工开挖前先打一排ф50小导管注浆超前支护,角度为18度,然后再打一排ф50小导管注浆超前支护,角度为8度,导管长度为5米,环向间距40cm.
4。
2.1小导管加工
小导管按照设计要求的钢管型号和长度下料,钢管采用ф50mm,壁厚4mm的热扎无逢钢管加工制成,长度为5m.钢管前部交错钻注浆孔,孔径为ф8mm,孔间距15cm,呈梅花型布置。
钢管前端做成尖锥状,尾部焊上箍筋,尾部长度0。
15m作为不钻注浆孔的预留止浆段。
4。
2.2钻孔
钻孔采用风动凿岩机、按设计要求钻孔,并用吹管或掏勺清孔。
4。
2.3压入导管
人工配合风钻将钢管顶压入钻孔内,并打紧、塞死。
小导管安设后,用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙,必要时采用喷射混凝土封闭工作面,以防止工作面漏浆。
4.2.4注浆
将压浆管用铁丝绑扎于钢管段,现场拌制注浆液,
用注浆机向管孔内注浆,按照由下至上的顺序进行。
4.3初期支护施工
3.3.1上台阶开挖后及时进行初喷砼5cm,打φ25中空注浆锚杆,长3。
5米,间
距为60cm×60cm,梅花状布置。
立即挂网、安装工字钢拱架m;最后喷射C25早强砼25cm,初期支护形成整体。
4。
3。
2下台阶开挖后,及时安装I20a工字钢,纵向间距为60cm,喷C25早强
砼,进行初期支护,浇注仰拱50cm,形成闭和环。
4。
4砼衬砌
3。
4。
1混凝土采用拌合机集中拌和,混凝土输送泵泵送入模,在保证混凝土可泵性的情况下,尽量减小混凝土的坍落度,并提高混凝土的和易性、保水性,避免混凝土泌水.
3。
4。
2混凝土灌注采用分层、左右交替对称浇注,每层浇筑厚度不得大于0.8m。
两侧高差控制在30cm 以内.
3.4.3混凝土浇注连续进行,避免造成水平施工缝.
4。
5围岩监控量测
对隧道围岩及初期支护进行监控量测,是隧道工程采用新奥法施工的主要特征之一,是保证隧道施工安全,优化结构设计,提高工程质量的重要手段.监测量测的目的是:根据测得的围岩应力及形变、初期支护的受力状态等动态信息,判断围岩及初期支护的稳定状态,据次确定二次衬砌的施工时间,使隧道结构受力达到最佳状态,充分发挥初期支护的作用;根据所测得的信息,修改支护参数,使其更贴近实际;指导同等围岩条件下,支护及衬砌的设计与施工。