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1、某软弱围岩浅埋偏压连拱隧道的施工方法随着我国高速公路和城市道路建设的不断发展,双连拱隧道以其接线难度小、占地少、环境保护好等优点而被普遍采用。但从目前国内在地质及地形条件十分复杂的山岭重丘区已建成的连拱隧道来看,在开挖过程中均不同程度地出现了围岩坍塌、衬砌产生大面积裂缝、衬砌接头处严重漏水等问题。随着连拱隧道的大量出现,对连拱隧道的综合修建技术开展研究已是刻不容缓的重要课题。本文以常吉(常德—吉首)高速公路殿会坪隧道为例,通过对隧道施工过程实时监测分析,总结软弱围岩浅埋偏压条件下的连拱隧道施工方法。1 工程
2、概况常吉高速公路殿会坪隧道位于湖南省沅陵县荔枝溪乡境内,设计为一座双向四车道连拱短隧道。左洞长193m,右洞长168m,单洞建筑界限净宽9.75m、净高5.0m。运用新奥法原理设计,采用复合式衬砌。该隧道区为低山丘陵地貌,地形起伏大,切割较深,冲沟较发育。洞口端地表覆盖松散坡积土,厚度10～20m;在松散坡积土与强风化板岩之间含3～5m土夹石层。洞顶围岩易坍塌,围岩为弱透水层,涌水量小,围岩级别为Ⅳ～Ⅴ。2 施工方法及过程2.1 洞口部施工在洞口部边、仰坡施工前,先做好截水沟。截水沟在刷坡线5m以外根据地形
3、布置。用挖掘机每2m一层自上而下逐层开挖并布设砂浆锚杆、挂钢筋网、喷射砼进行边、仰坡防护施工。石方采用凿岩机处于稳定状态,说明采用半明半暗的结构形式、坡脚反压挡墙、边坡小导管注浆、喷射砼及大管棚等措施进行综合治理是成功的。参考文献:[1] 张志沛,刘 旭,覃羡安.常家山隧道的地质病害及防治对策研究[J].西安科技大学学报,2006,26(2).[2] 马同骧.隧道的地质灾害及其防治[J].铁道建筑技术,1990(1).[3] 于 宁,朱合华,苏生瑞.公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析[J].地下空间,
4、2003,23(2).[4] 赖锦兴,陈晓钜.坑面兰进口“一暗一明”连拱隧道方案[J].公路,2003(11).[5] 易震宇,熊建军,刘义虎,等.半明半暗连拱隧道设计研究[A].2003年全国公路隧道学术会议论文集[C].北京:人民交通出版社,2003.[6] 施成华,彭立敏.半明半暗连拱隧道合理施工方法研究[J].岩石力学与工程学报,2007,26增(1).[7] JTGD70-2004,公路隧道设计规范[S].收稿日期:2008-03–09钻孔、浅孔控制爆破以减少振动,防止边坡、仰坡崩坍、剥落。在边、
5、仰坡坡面设置<42PVC塑料泄水孔,泄水孔呈梅花形布置,间距5m×5m,土质孔深5m,石质孔深2m。洞口边、仰坡采用4m长<22砂浆全长粘结型锚杆,呈梅花形布置,间距为100cm×100cm。锚杆端部设垫板,锚杆和垫板预先按设计要求加工制作,施作时根据岩体节理面确定其最佳方向。钢筋网采用金属扩张网,在锚杆及初喷砼后施作,随被支护岩体的实际起伏形状铺设,并与被支护岩面之间留出3cm保护层,可设置砼垫块。钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处点焊在一起,使钢筋网在喷射时不易晃动,喷射砼时将其覆盖。主洞进口段采
6、用半明半暗衬砌,右洞明洞边墙处在松散坡积土上,土层较厚,基础下承载力不足,其中小块区域因为临近陡坡,覆盖层更薄,采用C15片石砼换填边墙基础以下8.5m土体(如图1所示),达到提高边墙位置基础承载力的目的。图1 洞口部基础换填示意图(单位:cm)洞口K102+395～420段围岩松散程度高,中导洞施工到K102+408处,掌子面围岩为风化板岩,夹有粘土,同时左侧板岩风化严重,拱部左侧位置处于风化板岩和仰坡覆盖土交接处,中导洞开挖后覆盖土压塌风化板岩薄壳造成地表塌陷。采取回填处理,并在洞内拱部附近围岩进行压浆
7、加固。但由于回填强度不够,该段地表多次出现裂缝和发生较大沉降。因而在初期支护工字钢基础部位采用6.5m长锚固钢筋束与工字钢焊接,避免工字钢下沉,并对右洞进行环向注浆,加固拱部围岩,提高围岩的自身承载能力,并为初期支护提供足够的水平抗力。2.2 中导洞施工2.2.1 衬砌段施工衬砌段施工,施工循环时间为630min,进尺1m,每循环主要工程数量:开挖29.2m3,喷砼2.38m3,超前锚杆17.1m,中空注浆锚杆14m,系统锚杆和锁脚锚杆54m,14号工字钢335kg,20cm×20cm<6钢筋网33.08k
8、g。2.2.2 爆破施工方法1)一次进尺根据围岩条件控制在1～2m。2)严格控制周边眼装药量,并使药量沿炮孔长度合理分布。周边眼用小直径药卷和低爆速炸药,可借助传爆线实现空气间隔装药。周边眼雷管与内圈眼雷管跳段使用。3)周边炮眼与辅助炮眼的眼底在同一垂直面上,保证开挖面平整,但掏槽炮眼应比辅助炮眼眼底深10cm。当开挖面凸凹较大时,应根据实际情况调整炮眼深度,并相应调整装药量。4)周边眼宜一次同时起爆,软弱围岩段
