黄土隧道洞口浅埋段开挖及支护技术

《黄土隧道洞口浅埋段开挖及支护技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、黄土隧道洞口浅埋段开挖及支护技术　　摘要：本文以某工程为例介绍了大管棚超前支护技术和台阶法开挖技术在黄土隧道洞口浅埋段的应用，望对类似工程有所帮助。　　关键词：洞口浅埋段；大管棚超前支护；台阶法　　Abstract:takingaprojectasanexampletointroducethegreatshedadvancesupporttechnologyandmethodofexcavationtechnologyinloesstunnelentrancesectionoftheapplicationofshallowburied,hopewillbehelpfultosimilar

2、projects.　　Keywords:theholeshallowburied;Agreatshedadvancesupport;Thestepsmethod　　　　中图分类号：U455.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)　　一、工程概述　　某隧道工程段位于山西境内，全长2894m，为湿陷性黄土隧道，洞口段属V级围岩浅埋，埋深8—30m，偏压，同一断面高差达30m左右。隧道出口属于黄土区，坚硬Q3eol砂质黄土，湿陷性土层厚30m。针对此工程特点，采取先支护后开挖的方案，利用大管棚进行超前支护，配合台阶法进行开挖。　　二、浅埋偏压段施工总体思路8　　1、地表加固，

3、防止地表土体顺坡溜塌，封闭地表裂隙，防止地表水向洞内下渗，坡面设泄水孔将覆盖层岩体内水引排出去，便于固结土层，增加稳定性。其目的是加固拱腰以上土层，减小（弱）围岩对洞身结构的偏压荷载。　　2、洞内加强支护，提高结构的刚度和抗倾覆能力。　　3、进行超前预支护，减少超挖量，防止掌子面的坍塌。　　4、针对围岩地质条件改进开挖方法，尽量减少对围岩的扰动，缩短工序的循环时间，尽快闭合初期支护钢架。减少围岩变形收敛的幅度，提高初支和围岩共同受力效应。　　5、偏压严重地带采取回填反压措施，减弱围岩对结构的偏压力。　　三、大管棚超前支护技术　　（一）支护原理　　由于隧道开挖断面大，洞口处岩体风化十分严重

4、，土体松散，洞口开挖面极易发生坍塌，施工进洞困难。采用大管棚超前支护施工技术对洞口段堆积体进行注浆固结然后再开挖，这样可以有效保证洞口边仰坡稳定，而且使开挖轮廓线外圈形成棚幕和一层壳体，从而大大增加了进洞施工的安全性，确保顺利进洞。大管棚超前支护技术支护原理如下：　　注浆管棚通过注浆填充围岩裂隙，提高围岩的强度和刚度，从而提高围岩的整体承载能力。通过向围岩注浆形成的加固圈起到“承载拱”的作用，支承“承载拱”8上部的岩层重量，使拱内部的围岩与支护系统处于免压状态，拱内部的围岩与支护系统受到的力仅是由于拱向隧道方向的变形引起的形变压力，当管棚为惯性力矩较大的厚壁钢管，且沿隧道开挖轮廓线周密布

5、置时，加固圈的变形较小，因此，隧道支护结构所承受的上部荷载大大减小。另外，在管棚进口端加套拱基础，另一端深入到隧道围岩较为完整、坚硬处，这样可以对上部的破碎软弱围岩形成一个稳定的“简支梁”支撑结构，此简支梁可承受上部松动压力或者传递上部荷载的作用。　　（二）大管棚超前支护设计参数　　钢管规格：采用φ127mm壁厚4.5mm的热轧无缝钢管，钢管前端呈锥形，尾部焊接φ10加劲箍筋，管壁四周钻2排φ20mm压浆孔，管长30m.，钢管内设置钢筋笼，钢筋笼主筋4φ20，采用φ50壁厚4.5mm的钢环作固定环，固定环节长4cm，与钢筋笼主筋焊接，如图所示：　　管距：环向间距为40cm，共布置35根；

6、外插角：1°。　　管棚注浆采用M30水泥砂浆，水灰比为1：1。　　　　　　（三）施工套拱　　1、开挖套拱基础：开挖到位后，测量平面位置和高程，试验人员做地基承载力试验，其承载力特征值应大于250kPa，否则，继续下挖。　　2、砌筑套拱基础：基础为M10浆砌片石，套拱基础厚60㎝，宽150㎝，长150㎝，套拱顶面为结构设计基线。　　3、制作套拱钢架并安装：套拱钢架为I20b钢架，套拱内钢架为3榀，间距50㎝，距套拱前端和后端均为25㎝，钢架的底面为浆砌片石顶面，钢架的纵向连接采用Φ25钢筋，间距100㎝。　　4、焊接φ140孔口管：在拱部120°范围内焊接35根φ140孔口管，孔口管长15

7、0㎝，间距40㎝，孔口管直接焊在套拱I20b钢架上。8　　5、搭设套拱支架和安装模板：支架为钢管架，模板背模和底模为5㎝，端模为2㎝胶合板。经检查合格后方能进入下道工序。　　6、浇注套拱C25混凝土，混凝土由工地拌和站提供，套拱长150㎝，厚60㎝。　　7、拆除端模。　　（四）钻孔　　1、根据导向墙中预埋的导向钢管进行钻孔。掌子面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌。　　2、钻孔前先检查