连拱隧道_级围岩导洞施工实践
总第97期内蒙古公路与运输Highways&TransportationinInnerMongolia 文章编号:1005-0574-(2007)02-0019-03
连拱隧道 级围岩导洞施工实践
陈大利, 张亚萍, 奚振华112
(1 内蒙古联手路桥有限责任公司,内蒙古临河015000; 2 内蒙古交通设计研究院有限责任公司)
摘 要:就峡石连拱隧道实例,论述了岩体为 级围岩时的三导洞施工方法。
关键词:连拱隧道; 级围岩;三导洞施工
中图分类号:U455 文献标识码:A
Abstract:BasedontheactualcaseofXiashiMulti-archtunne,lthisarticledescribesthethreepilotholesconstructionmethodattheV-gradesurroundingrock.
Keywords:multi-archtunne;lsurroundingrock;threepilotholesconstruction
峡石隧道是大庆至广州高速公路江西武宁(鄂赣
界)至吉安段C11合同段的一座连拱隧道。由于连拱
隧道造价较高,一般设计多采用分离式隧道。峡石隧
道因受场地条件限制,线位没有分开。若强行分开,会
增加隧道两端引线的工程量,经济上不合理。峡石隧
道采用连拱隧道,长度较短,方案合理。
1 地形地貌
峡石隧道隧址区地貌形态属构造剥蚀低山丘陵
区。隧道的进、出口分别位于低山丘陵两侧的山坡,进
口处纵向仰坡约21 ,出口处纵向仰坡约37 ,隧道纵
向地形呈中间高两侧低,地面标高113 56~158 62
m,相对高差45 06m,隧道最大埋深40 98m。2 地质条件峡石隧道隧址区地质构造单元属华南褶皱系武功山复背斜之南翼,构造线总体呈北东-北东东向展布,地质构造较为简单。峡石隧道进、出口围岩为第四系残坡积亚粘土(Qel+dl)和上元古界神山群(Pt3)全风化l~强风化变凝灰岩。岩体主要结构面为风化裂隙、节理和层面裂隙,呈碎石状散体结构岩体,无自稳能力,易坍塌。围岩透水性强。地基承载力值300~400kPa。所以隧道进、出口围岩属于 级围岩,如图1所示。 级围岩的通俗含义:属石夹土、土夹石,呈松散结构或松软结构RQD(%)25~50,Vp(km/s)1 0~2 0;i:0 2~0 4;易塌方,侧壁经常坍塌[1]。
图1 峡石隧道地质纵断面图
3 导洞施工方法
连拱隧道施工采用导洞先行的减跨原则,但由此变化大、工序繁琐。由于两隧洞相距较近时相互作用,相邻侧的应力明显大于相反侧的应力。因此,如何选,
内蒙古公路与运输
Highways&TransportationinInnerMongolia2007年第2期
的稳定至关重要。为此,隧道施工在V级围岩地段采
用中、左(右)三导洞法,隧道按新奥法进行施工。
三导洞法导洞开挖支护工序如下。
3 1 中导洞上下断面开挖
中导洞开挖决定着洞身开挖的方向,也是对洞身
岩层情况的先行探察,为主洞的开挖积累资料,指导主
洞的施工,也是隧洞开挖的关键,如图2所示。图2中
阿拉伯数字代表开挖步序,罗马数字代表支护施工顺序,左右洞相同数字的施工步序在纵向上应相隔一定距离。浅埋段开挖时严格控制地表沉陷,以减小循环开挖进尺和防止塌方。施工中为减少对围岩扰动,爆破开挖应遵守!短进尺、弱爆破、强支护、勤观测∀的原则,中导洞采用台阶法施工,加强地表下沉、拱顶下沉的观测,及时反馈,指导施工。3 2 中导洞超前小导管注浆预支护(图
3)
图2 峡石隧道V
级围岩浅埋段导洞开挖与支护图
图3 峡石隧道V级围岩浅埋段导洞超前支护图
超前导管采用 50热扎无缝钢管,壁厚4mm,管
节长度5 0m,管口段0 8m。钢管不开孔,其余部分
按150mm间距交错设置注浆孔,孔径8mm。一般情
况下,超前注浆采用水泥浆,水灰比1#1。导管注浆
压力为0 5~1 0MPa。当地下水较大时,则压注水泥
-水玻璃浆液,水泥浆水灰比1#1,水泥浆与水玻璃
体积比1#0 5,水玻璃浓度35波美度,注浆压力不
变。
3 3 中导洞初期支护
围岩爆破开挖后,及时施作初喷混凝土,封闭围岩
外露面。初喷厚度不得小于30mm,并紧跟掌子面,初喷与爆破时间间隔不得大于8h,围岩在初喷后应立即安装钢拱架、钢筋网、锚杆等,及时用契形块顶紧钢拱架与围岩之间的间隙。必要时,增加钢拱架锁脚锚杆,紧接着喷混凝土至设计的初支厚度,如图4所示。3 4 浇注中墙中导洞拱顶锚杆尾部预留500mm长度浇注进中墙,中墙浇注时,端头堵头板应留出气孔,并加强混凝土振捣,确保中墙顶部混凝土填充密实。3 5 左(右)侧导洞上下断面开挖侧导洞圆心和设计标高在同一水平位置,水平相距13 3m。施工方法同中导洞,左右洞施工工序在纵
总第97期陈大利等:连拱隧道 级围岩导洞施工实践图4 峡石隧道V级围岩浅埋段导洞钢拱架图
向上应相隔一定距离,一般应不小于10m。
3 6 左(右)侧导洞超前小导管注浆预支护及其初期
支护
施工方法与中导洞相同。
导洞施工后,紧接着在主洞的上部进行开挖、预支
护、初期支护、主洞中部开挖、下部开挖、仰拱初期支
护、浇注主洞仰拱衬砌、全断面模注主洞二次衬砌等,
此处不再赘述。
4 结语
本文就峡石连拱隧道浅述了V级围岩的三导洞
施工方法,由于每项隧道工程都不尽相同,每项隧道工
程都有自己的施工方案,这就要求连拱隧道的施工必
须要有科学合理的施工组织设计,还应编写详细的爆
破开挖计划,坚持!弱爆破、短进尺、少扰动、强支护、
勤观测、紧封闭∀的原则。
采用连拱隧道所带来的经济效益:连拱隧道造价
较高,所以对连拱隧道两端接线进行了比较,线位没有
分开的场地条件,强行分开会增加隧道两端的引线工
程量,而且也增加了隧道两侧耕地的占用面积,从长远角度看,经济上不合理,所以采用连拱隧道是最经济的方案,而且从美学角度上讲,峡石连拱隧道也与周围的景观协调一致。连拱隧道 级围岩导洞施工的特点:地质条件复杂,围岩软弱破碎,无自稳能力,易坍塌。围岩透水性强,雨季施工困难,所以应加强排水措施和加固措施;施工工序复杂,工序间相互影响大,所以要理清导洞施工各个工序的先后顺序及相互关系,在施工过程中尽量减小各施工工序之间的相互影响,并根据施工中的实际情况灵活调整,为后续的主洞施工奠定良好的基础,使连拱隧道优质地完成。参考文献[1]中华人民共和国行业标准.公路隧道设计规范(JTGD60-2004)[S] 北京:人民交通出版社,2004 [2]中华人民共和国行业标准.公路隧道施工技术规范(JTGF60)[S] 北京:人民交通出版社,2004 (编辑 柴金义)原稿收稿日期:2007-01-08 修改稿收稿日期:2007-03-
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