浅埋隧道大管棚超前支护进洞应用——玳珉关隧道浅埋洞口大管棚超前支护施工

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1、浅埋隧道大管棚超前支护进洞应用——玳珉关隧道浅埋洞口大管棚超前支护施工2011-03-0309:33:35来源：中华铁道网本文主要介绍辽宁抚通高速公路玳珉关隧道进口端地质软弱浅埋段采用大管棚超前支护进洞施工的方法，以及根据施工过程中易出现的问题提出了相应的解决办法，给以后大跨度位于软弱浅埋围岩中的隧道施工设计提供参考。摘 要：本文主要介绍辽宁抚通高速公路玳珉关隧道进口端地质软弱浅埋段采用大管棚超前支护进洞施工的方法，以及根据施工过程中易出现的问题提出了相应的解决办法，给以后大跨度位于软弱浅埋围岩中的隧道施工设计提供参考。主题词：软弱围岩浅埋隧道进口、

2、大管棚超前支护引言隧道工程建设中，素有“进洞难、出洞难”的说法，这在反映洞口工程建设难点的同时，也说明了隧道工程的洞口段与正洞段相比，有着其自身特性：隧道洞口段围岩一般风化较重，节理、断层、破碎带多，且经常存在严重的浅埋偏压现象。对隧道工程洞口段的相关研究和探讨越来越受到重视。本文结合辽宁省抚（顺）-通（化）高速公路第八合同段玳珉关隧道的洞口段围岩软弱破碎、浅埋及偏压的工程实际，系统介绍了该隧道洞口段所用的超前预加固措施—大管棚施工工法。一.工程概况玳珉关隧道位于辽宁省抚（顺）-通（化）高速公路南杂木镇与夹河镇之间，设计为双洞两车道隧道。隧道左线桩号

3、ZK132+030-ZK132+650，全长620m；右线桩号YK132+025-YK132+652.5，全长627.5m，属中长隧道。线路呈东北—西南走向，隧道进口端洞口处在两山谷的冲沟中，存在一定偏压现象。其最大开挖宽度13.4米，洞口最大开挖高度16.75米。施工中采用了由进口端单向掘进的方式施工，进口端位于残坡积缓坡内，隧道进口端左线40米、右线38米范围，埋深仅8~21米，属典型浅埋区段。该隧道大部分地区被第四系地层及全强分化岩层所覆盖，洞口区段更是如此，开挖断面以上主要为第四系素填土、粉质粘土混碎石，淤泥质粉质粘土组成，且位于常年主汇水沟

4、内，地下水影响较大。隧道边墙及仰拱部位是白垩系梨树沟组凝灰质砂岩，为全风化状，节理发育、产状紊乱、不稳定、极易流塌。二、长管棚的施工方法1．长管棚前期准备及质量控制要求1.1前期准备洞口开挖要求预留核心土，以便长管棚施工,长管棚施工前首先施工套拱。导向管定位一定要严格按设计放样，除仰角1°外，还应考虑向外偏1°的外插角。导向管安装应与外模平齐，开挖后边坡应补喷砼，以防高压注浆造成边坡破裂，影响注浆效果。钢管加工应采用反丝，加工时公母丝对接应宽松；或采用无缝钢管焊接法。1.2质量控制要求1.2.1钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进

5、行编号。1.2.3钻孔仰角一般控制在1°-2°。1.2.4严格控制钻孔位置，保证管棚不得侵入隧道洞身开挖线内1.2.5掌握好钻机钻进速度，防止钻杆断裂。1.2.6注浆效果控制。一般采用注浆压力、注浆量控制，或观察洞顶仰坡坡面渗浆情况2．钢管施工参数左线进口端管棚设计长为40米，共38根。热轧无缝钢管Φ89mm×6mm，节长3m、5m。管距：环向间距40cm；倾角：仰角1°（不包括路线纵坡）；方向：与路线中线平行；钢管施工误差：径向不大于20cm；隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。3、管棚施工工艺a.套拱及平台： 混

6、凝土套拱作为大管棚的导向墙，采用25#混凝土套拱内埋设4榀20a型工字钢，工字钢与长管棚孔口导向管焊成整体。套拱在明洞外轮廓线以外施作。孔口导向管定位用经纬仪测定，确保其角度、方向与设计一致。开挖洞口土石方预留平台，搭建施工平台，安装钻机，钻机平台由上向下，由两边至中间，根据孔位依次搭好，要求钻机平台搭建牢固，利于安装固定钻机，防止施钻时不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量，钻机距工作面保持一定距离（一般不大于2m）。钻机定位：管棚方向与线路中线平行，为克服钻深后钻具自重所产生的下垂，所以钻孔应与导向一致，比线路中线上仰1°。注：孔口管作为管棚

7、的导向管，在精确确定其平面位置、倾角、外插角的同时，要牢固焊接在工字钢上，防止浇筑套拱混凝土时发生位移。 b.钻孔：采用空压机干式成孔，钻孔直径因受导向管内径的控制且为了方便管棚下管，成孔直径应尽量大。钻孔测斜用经纬仪测斜法，成孔一半时测斜，测定方法是先抽出钻杆钻头，然后把专门制作的光源插入管内，送到测定位置，使用安装在钻机上的方向十字丝，使两个十字丝重合再看光源，测定其偏差量。为加快速度，提高效率，也可采用经纬仪测定，其方法是用经纬仪从孔口直接看光源，根据光源在孔内位置及孔径大小大致判定偏斜情况。c.清孔验孔：（1）用潜孔钻配合钻头、钻杆进行反复扫

8、孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。（2）原理：采用高压风从孔底向孔口清理钻渣（反复）。（3）用