淺埋偏壓隧道進洞施工技術的初步探討

禮明

（遼寧省路橋建設集團有限公司第三分公司 遼寧沈陽 110020）

淺埋偏壓隧道進洞施工技術的初步探討

禮明

（遼寧省路橋建設集團有限公司第三分公司 遼寧沈陽 110020）

本文以某隧道施工為例，通過對不同隧道進洞方案的比較、施工中的常見問題及解決辦法，提出明拱暗墻法進洞施工技術應用于淺埋偏壓、復雜地質條件，不僅能夠保證洞口邊仰坡穩(wěn)定，還能提高進洞施工安全性。

隧道施工技術 隧道進洞方案 隧道施工措施

1 施工隧道情況

某隧道左右洞分別為2750米、2910米,進口端處于由洪坡積成的平地,軸線方向具有不超過20度的平緩地勢。隧道與山腳洞口緊貼的圍巖由碎石土夾塊石構成,最大厚度超過35米,不具有較厚的覆蓋層和較高的穩(wěn)定性,地下水富集,巖體結構松散。沒有支護時容易發(fā)生塌方,嚴重時將引起地表塌陷,因此應首選安全性高的進洞方案。

2 選擇適宜的進洞方案

2.1 隧道原設計方案

隧道左洞原設計網錨掛在洞口處噴邊仰坡,采用多根長管棚進洞。地質條件在地表清坡時發(fā)現(xiàn)與原設計存在較大差別,左側邊坡堆積體采用碎礫石,不具有較強的自穩(wěn)力并易發(fā)生垮塌,削坡高度最大為22米,坡比按1：0.75穩(wěn)定性不高,在雨水及地下水豐富區(qū)域容易引起山體滑塌。若向洞口外推大管棚,因原設計掛口部位只有1.2米厚覆蓋層,將地表大孤石清除后將具有更薄的覆蓋層,不具有自然承載力而容易發(fā)生塌方,增大了施工安全隱患。因此原設計進洞方案不具有較高的安全性,具有較大的施工難度。

2.2 增加明洞方案

在否定原設計方案后,提出在暗洞段10米范圍進行開挖而施工為明洞,因左洞為平緩—陡直過渡帶位于山體坡積層,因此開挖的邊坡具有更高的高度,而因受坡積平緩層影響的覆蓋層不會有明顯增加。若采用明洞長度增加,應將緩坡放在開挖邊坡,將使開挖的洞口土石方明顯增加,對洞口圍巖穩(wěn)定性影響增大。采用該方案如果不能實現(xiàn)防護邊仰坡作用,將造成洞口土體產生滑塌,而進洞施工期間若遇雨季,增加的施工周期對進洞時間也將產生不利影響,所以也不適合采用該方案。

2.3 明拱暗墻方案

綜合上述兩種方案提出明挖拱部、暗挖墻部的明拱暗墻方案,該方案有效解決了暗洞具有較薄覆蓋層易發(fā)生塌方的情況,也因刷坡具有較小高度,使土石方減少開挖量和邊坡開挖高度,明顯降低擾動洞口的土體范圍。此方案結合設計要求采用長管棚提前進行預支護,待套拱混凝土強度達到要求后施作長管棚。依次進行剩余明拱的拱架施作安裝和混凝土模筑,支護充填仰拱及二次襯砌,受力結構封閉為環(huán)形整體,使洞口保持穩(wěn)定。最后將粘土植草回填拱頂,使地貌恢復原狀。

3 采用的施工進洞方案

3.1 具體施工過程

明拱暗墻進洞施工按照仰坡面框架錨桿支護、明挖上半斷面、框架錨桿防護邊坡及成洞面、套拱施工順序,開挖中臺階并對邊墻初噴混凝土,施工錨桿,中臺階及下臺階施工步驟與此相同。

3.2 施工工藝

3.2.1 洞頂截水溝設置

為保證臨時邊仰坡在開挖明拱后具有穩(wěn)定性及免受雨水浸泡拱腳而引起圍巖出現(xiàn)軟化,

將漿砌片石洞頂截水溝施工于邊仰坡開口外,引地表水到開挖線影響范圍外。

3.2.2 開挖明拱及臨時防護邊仰坡

采用挖掘機開挖起拱以上明拱部分,刷坡由人工配合,開挖后及時采用掛網錨噴防護邊仰坡坡面,為避免左側邊坡由于陡直產生側壓力,將錨桿框架梁在邊坡錨噴后進行增設以實現(xiàn)永久防護,與節(jié)點自進式錨桿構成統(tǒng)一整體。

3.2.3 管棚套拱及長管棚施工

拱架與邊仰坡錨桿采用焊接方法進行固定,拱架拱腳處采用自進式鎖腳錨桿,將木模板安裝至拱架內輪廓和端頭,套拱混凝土澆筑厚度應達到60厘米,套拱施工時將孔口管預留并與拱架焊接。

3.2.4 暗挖拱下

拱部混凝土強度達到設計要求后,采用短臺階法在拱部混凝土保護下暗挖拱下,開挖次序按照中下臺階左右錯開并進行初期支護,循環(huán)進尺不超過1米。為避免砂層失穩(wěn)而發(fā)生坍塌,開挖時即便遇到大孤石也不能采取放炮方法,而應使用打眼靜態(tài)破碎劑對大孤石進行破碎,及時初噴混凝土,對圍巖變形進行控制,特別是對系統(tǒng)錨桿施工及注漿質量嚴格控制,以免因側壓力作用引起圍巖產生變形而塌方。

4 結語

綜上所述,通過比較選擇隧道進洞方案的原則及初步探討施工中應關注的技術要點。明拱暗墻法應用于地質條件復雜情況下不僅能夠保證洞口邊仰坡穩(wěn)定,還能提高進洞施工安全性。在施工中應用超前長管棚注漿預加固及噴混凝土等支護、開挖等措施,使隧道施工安全性得到明顯提高。

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U453

A

1674-2060（2016）03-0331-01

禮明（1981—），男，滿族，大學本科學歷，研究方向：道路，橋梁，隧道。