松陽(yáng)隧道臨崖陡坡地段超前小導(dǎo)洞出洞施工技術(shù)探究

張剛

摘 ?要：本文結(jié)合松陽(yáng)隧道臨崖陡坡地段超前小導(dǎo)洞出洞方案實(shí)例，介紹在地質(zhì)及地理環(huán)境受限制條件下，采用小導(dǎo)洞出洞，然后進(jìn)行洞口截水溝、邊仰坡防護(hù)、管棚及導(dǎo)向墻施工，最后進(jìn)行正洞施工的施工方法，避免了直接出洞的安全風(fēng)險(xiǎn)，并針對(duì)施工過(guò)程中遇見(jiàn)的問(wèn)題及注意事項(xiàng)進(jìn)行認(rèn)真分析，為今后類(lèi)似工程積累經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：臨崖陡坡地段;超前小導(dǎo)洞;洞口排水溝及邊仰坡;管棚及導(dǎo)向墻

1 工程概況

松陽(yáng)隧道起訖里程為DK97+211～DK110+377.5，全長(zhǎng)13166.5m，單線單洞。隧道出口里程DK110+377.5，該處地形較陡峭，且下方為河道，受地形限制隧道出口無(wú)法修筑便道，無(wú)法開(kāi)辟工作面。

2 施工方案的確定

松陽(yáng)隧道出洞前設(shè)計(jì)圍巖類(lèi)別Vc，采取三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工+108長(zhǎng)管棚出洞。出洞前對(duì)洞口段地形、地質(zhì)情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查：出口原地面坡度70°左右，較陡峭，洞口與下方河道高差約28m，地表主要附著物為樹(shù)木、雜草及孤石;地表為粉質(zhì)粘土覆蓋層，土質(zhì)較松散，震動(dòng)易滑落。為確保出洞安全和邊坡穩(wěn)定，綜合各方因素分析，采用超前導(dǎo)洞出洞，然后進(jìn)行洞口截水溝及邊仰坡防護(hù)、管棚及導(dǎo)向墻施工，最后進(jìn)行正洞開(kāi)挖支護(hù)施工，可以很好的解決這一難題。同時(shí)在施工中加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，指導(dǎo)施工，最大限度的控制安全風(fēng)險(xiǎn)。具體施工順序：施工準(zhǔn)備→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)布設(shè)→導(dǎo)洞出洞→截水天溝→洞口臨時(shí)邊仰坡開(kāi)挖支護(hù)→監(jiān)控量測(cè)→導(dǎo)向墻施作→管棚施工及注漿→正洞開(kāi)挖支護(hù)施工→仰拱→二襯→洞口工程施工。

3.施工步驟

3.1超前導(dǎo)洞出洞

3.1.1超前導(dǎo)洞施工前準(zhǔn)備

當(dāng)掌子面開(kāi)挖至DK110+350時(shí)，掌子面停止施工，采用導(dǎo)洞開(kāi)挖施工。為保證施工安全，在導(dǎo)洞開(kāi)挖施工前，在出口坡面小導(dǎo)洞范圍鋪設(shè)主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)并配合密目鐵絲網(wǎng)+炮被覆蓋防止飛石，保證洞口對(duì)面橋墩及X701縣道安全。導(dǎo)洞出洞后，及時(shí)施作截水天溝及邊仰坡防護(hù)。

3.1.2工藝流程

施工準(zhǔn)備→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→測(cè)量放樣→弱爆破開(kāi)挖導(dǎo)洞→初期支護(hù)導(dǎo)洞→監(jiān)控量測(cè)→導(dǎo)洞貫通

3.1.3導(dǎo)洞設(shè)計(jì)參數(shù)

①導(dǎo)洞長(zhǎng)12.5m，高度、寬度均4m，采用全斷面開(kāi)挖。

②初期支護(hù)采用I18型鋼鋼架，間距1.2m每榀;鋼筋網(wǎng)采用φ8鋼筋制作，間距25cm*25cm。

③噴砼采用C25混凝土，厚度25cm。

3.2洞口截水溝及邊、仰坡施工

3.2.1洞口截水溝

根據(jù)設(shè)計(jì)要求防、排水設(shè)施等進(jìn)行測(cè)量放線;洞口截水溝采用C25混凝土現(xiàn)澆，壁厚為30cm，施工時(shí)注意控制水溝線性，確保排水通暢，嚴(yán)禁水溝修完后局部積水。

3.2.2邊、仰坡防護(hù)

隧道暗洞開(kāi)挖前應(yīng)對(duì)洞口開(kāi)挖臨時(shí)邊仰坡進(jìn)行錨噴防護(hù)，錨桿采用Ф22砂漿錨桿，長(zhǎng)4m，間距1.5m*1.5m，噴射混凝土采用10cm厚C25混凝土，鋼筋網(wǎng)采用Ф8，網(wǎng)格25*25cm。

3.3超前管棚及導(dǎo)向墻

3.3.1管棚設(shè)計(jì)參數(shù)

①鋼管規(guī)格：長(zhǎng)管棚采用每節(jié)長(zhǎng)3～6m的熱軋無(wú)縫鋼管（φ108mm，壁厚6mm）采用絲扣連接，同一斷面內(nèi)接頭數(shù)量不得超過(guò)總鋼管數(shù)的50%。管棚長(zhǎng)度為21m，管棚前端伸入穩(wěn)定巖層不小于1.5～2m，以確保承載力，鉆孔孔徑為127mm。

②奇數(shù)號(hào)采用鋼花管，偶數(shù)號(hào)采用鋼管，施工時(shí)待奇數(shù)孔全部注漿完成后打設(shè)偶數(shù)孔，以便檢查鋼花管的注漿質(zhì)量。管棚奇數(shù)孔第一節(jié)長(zhǎng)6m，偶數(shù)孔第一節(jié)長(zhǎng)3m，其余管節(jié)長(zhǎng)度均為6m;

③鋼花管上鉆注漿孔，孔徑10～16mm，孔間距15cm，呈梅花形布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段110cm。

④管距：環(huán)向間距中至中40cm。

⑤傾角：鋼管軸線與襯砌外緣線夾角1°～3°。

⑥鋼管施工誤差：徑向不大于20cm，相鄰鋼管之間環(huán)向不大于5cm。

⑦Ⅴ級(jí)圍巖變形量按10cm計(jì)。

⑧為確保隧道凈空，避免二次襯砌侵入設(shè)計(jì)洞身范圍，洞身整體擴(kuò)挖5cm。

3.3.2導(dǎo)向墻設(shè)計(jì)參數(shù)

①導(dǎo)向墻采用C20混凝土，截面尺寸1m×1m，導(dǎo)向墻實(shí)際長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖所揭示的實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。

②為保證長(zhǎng)管棚施工精度，導(dǎo)向墻內(nèi)設(shè)計(jì)2榀I18工字鋼架，鋼架外緣設(shè)φ140mm壁厚5mm導(dǎo)向鋼管，鋼管與鋼架焊接。

③導(dǎo)向墻混凝土澆筑，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件，選擇泵送或混凝土料車(chē)自卸配合人工澆筑導(dǎo)向墻混凝土。

3.3.3長(zhǎng)管棚注漿參數(shù)

①水泥漿液水灰比1：1（重量比）

②注漿壓力：0.5～2.0MPa

③注漿前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整注漿參數(shù)，取得管棚注漿施工經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)際需要可在鋼管內(nèi)設(shè)置鋼筋籠。注漿結(jié)束后用M40水泥砂漿填充鋼管，以增強(qiáng)管棚質(zhì)量。

3.4正洞開(kāi)挖支護(hù)施工

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→弱爆破開(kāi)挖上臺(tái)階→初期支護(hù)→弱爆破開(kāi)挖下臺(tái)階（導(dǎo)洞拱架拆除）→初期支護(hù)→仰拱開(kāi)挖→初期支護(hù)封閉成環(huán)。

4監(jiān)控測(cè)量

施工時(shí)要加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，監(jiān)控量測(cè)主要項(xiàng)目和內(nèi)容：1）洞外地表沉降測(cè)量;地表淺埋段設(shè)置地表觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)與洞內(nèi)量測(cè)點(diǎn)盡量布置在同一斷面上，以便反應(yīng)量測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，地表量測(cè)斷面間距為5m，每個(gè)量測(cè)斷面上測(cè)點(diǎn)為2m，每日量測(cè)兩次。2）洞內(nèi)拱頂沉降和水平收斂測(cè)量。拱頂下沉、周邊位移及收斂量測(cè)應(yīng)布置在同一斷面，斷面間距5m，開(kāi)挖后早進(jìn)行，拱頂下沉、收斂量測(cè)起始度數(shù)8h讀取，每日量測(cè)2次。測(cè)點(diǎn)應(yīng)牢固可靠，易于識(shí)別，并注意保護(hù)，嚴(yán)防爆破損壞。沉降較大時(shí)，應(yīng)加大觀測(cè)頻率。

5安全控制

為了將不可測(cè)因素掌握在可控范圍之列，保證工程安全順利的完成施工前制定安全生產(chǎn)措施及應(yīng)急預(yù)警方案，設(shè)立專(zhuān)職安全員，分班組實(shí)施24h跟班制度。加強(qiáng)安全技術(shù)交底工作，同時(shí)加強(qiáng)與相鄰標(biāo)段溝通協(xié)調(diào)。

6結(jié)論

松陽(yáng)隧道臨崖陡坡地段超前小導(dǎo)洞出洞施工技術(shù)，已在松陽(yáng)隧道臨崖陡坡地段的出洞施工中成功實(shí)施。取得成功關(guān)鍵在于嚴(yán)格按照既定的施工方案進(jìn)行施工，并堅(jiān)持了“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、弱爆破、勤測(cè)量”施工原則。通過(guò)對(duì)本工程從方案確定到實(shí)施全過(guò)程的總結(jié)，希望為今后類(lèi)似工程再采用小導(dǎo)洞出洞的施工提供借鑒參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]《松陽(yáng)隧道設(shè)計(jì)圖》 圖號(hào)： 衢寧新蘇段施修（隧）01 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司， 2015. 06.

[2]《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南 》 鐵建設(shè)[2010] 241 號(hào).

[3]《松陽(yáng)隧道出口出洞方案》