浅埋隧道下穿高速公路施工技术

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1、浅埋隧道下穿高速公路施工技术　　摘要：隧道下穿高速公路，下穿段覆土层厚度约13.0m厚度的页岩层。为确保高速公路正常运行，隧道开挖时主要控制地表沉降，隧道开挖前在下穿段设计超前大管棚；采用双侧壁导坑法开挖，拱部120°内系统锚标采用中空注浆锚杆，边墙采用普通砂浆锚杆，采用间距50cm的Ⅰ20a钢架支护，全环封闭，钢筋网片的参数为φ8@15x15，喷混凝土厚度25cm。关键词：浅埋隧道破碎围岩双层管棚双侧壁导坑1工程概况新建沈阳至丹东铁路客运专线大顶山隧道DK77+660—DK77+760段下穿沈丹高速公路，隧

2、道下穿高速公路段全长140m，纵向轴线与高速公路纵轴线交角为交角60°。该段隧道围岩为Ⅴ级，工程地质为页岩、强风化、岩体破碎，节理发育、岩体条件差，雨季有基岩裂隙水；高速公路宽度约40m，沥青路面顶标高179.44m，隧道开挖轮廓线顶面到沥青路面顶面的距离为13.2m。2施工方案根据大顶山隧道下穿高速公路处的围岩实际情况，12按照“管超前、短进尺、强支护、勤量测、快衬砌、早封闭”的方法组织施工。隧道下穿高速公路段采用双层φ159大管棚超前支护，双侧壁导坑法开挖，双层初期支护，隧道开挖后及时施作钢拱架、锚喷支护

3、、混凝土衬砌紧跟开挖面；并根据量测结果及时指导施工。与高速公路管理单位联系对高速公路通行采取限速、限吨位、分道通行的交通管制措施。2.1双层大管棚施工方案管棚设计为双层φ159mm大管棚，两环管棚中至中间距为0.4m，每环管棚62根，管棚长度为100m，内环管棚布置在隧道开挖轮廓线外0.3m弧线上，管棚钢管采用无缝钢管，壁厚为8mm，钢管内安装钢筋笼，注入1：1水泥浆液，一般注浆压力为0.5-2.0MPa，注浆终压注浆量小于0.1L/min，钢管内注浆回填密实。2.1.1施工工艺流程三通一平→人员设备进场→铺

4、设“H”钢轨道→设备组装调试→空压机安装调试→调试钻机（方位、倾角）→钻具组装进孔→钻进→回次加尺→钻进→直至设计深度→回取钻具、锤头→送管棚钢管并测量→回次加尺→送管棚钢管并测量→直至设计深度→终孔及环状间隙注浆→移至下一孔位。2.1.2施工方法2.1.2.1管棚工作室12根据现场条件，设计打设单节管棚钢管长度为5-6m，因此管棚工作室长度不小于8.0m，管棚工作室拱部呈5%缓坡形制作，支护后，在掌子面处工作室拱部比外环管棚中心外偏80cm，钻机安装平台标高应比最低一根管棚中心低1.0m，钻机安装平台应硬化

5、。钻机机架高度在6.0m以内比较合适，可高度太大应分层施工。2.1.2.2潜孔冲击钻进用φ73钻杆为钻具，前端装有潜孔冲击器和潜孔锤头，潜孔锤冲击器后紧跟4米长的φ146钻杆，φ146钻杆后面跟φ73钻杆，φ73钻杆与回转动力头联接，如下图所示，用空压机排出的压缩空气使潜孔锤头产生锤击振动，将钻杆依次打入，直至达到设计长度。2.1.2.3送管水平孔施作完成后，将φ73钻杆及潜孔锤头拔出，把φ159管棚钢管钻头做成20度斜口或锥形，在第一节管棚钢管中安装有线导向仪，管棚钢管之间采用丝扣连接，管棚钢管通过变径与回

6、转动力头连接，如下图所示，钻机将管棚钢管依次送入水平孔中，每送一节管棚钢管利用有线导向仪测量一次倾角，保证管棚钢管不侵入开挖线，若发现水平孔进入了开挖线，则停止送管棚钢管，或将已送入的管棚钢管拔出注浆后重打，且根据前面的打设数据调整水平孔的入孔角度。2.1.2.4注浆①注浆材料：注浆材料水泥浆，水灰比1：1（重量比）。12②采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内，注浆压力0.5～2.0MPa。③根据设计注浆量（一般为钻孔圆柱体的1.5倍）进行控制，若注浆量超限而且未达到压力要求，需调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围

7、岩体与钢管周围孔隙充填饱满。④注浆分序进行，即第一序钻孔注浆1、4、7……43号孔，第二序钻孔注浆2、5、8……41号孔，第三序钻孔注浆3、6、9……42号孔。⑤注浆结束后及时清除管内浆液，并用M10沙浆充填，增强管棚的刚度和强度。2.2双侧壁导坑法施工方案隧道下穿高速公路段拱部120°内系统锚标采用中空注浆锚杆，边墙采用普通砂浆锚杆，锚杆长3.5m，锚杆间距0.5×0.75m。采用格Ⅰ20a钢架支护，全环封闭，每榀间距0.5m。钢筋网片的参数为φ8@15x15，喷混凝土厚度25cm。双侧壁导坑法施工工序如图

8、2.2-1所示。2.2.1开挖支护方法2.2.1.1利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。2.2.1.2弱爆破开挖①部。a.喷8cm厚混凝土封闭掌子面。b.施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架设Ⅰ20a钢架及Ⅰ18临时钢架。12c.施作系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。2.2.1.3在滞后于①部一段距离后，弱爆破开挖②部。a.喷8cm厚混凝土封闭掌子面。b.导坑周边部分初喷4cm厚混