大跨淺埋偏壓雙連拱隧道施工技術(shù)

蔣登輝

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 工程概況

某工程隧道全長(zhǎng)190m，采用連拱隧道形式，路面超高橫坡為2%，線路縱坡為0.35%，位于一半徑為3000m的平曲線和L為180m的緩和曲線上。隧道埋深小于35m，最大開(kāi)挖寬度為32.64m，最大開(kāi)挖高度為11.435m。

2 雙連拱隧道的優(yōu)點(diǎn)

(1)地下空間利用率高。(2)城市發(fā)展需要。因人流量和交通量大，在城鄉(xiāng)交接的山丘處，適宜興建雙連拱隧道或多連拱隧道，以滿足城市發(fā)展的需要。(3)減少投資。在人多地少經(jīng)濟(jì)活躍的山丘區(qū)興建連拱隧道，以及在特殊的山嶺重丘地形和在城市周邊有山丘障礙城鄉(xiāng)交通處，選擇雙連拱隧道，能夠減少隧道長(zhǎng)度，減少投資，有利于洞口和洞身的選擇。(4)占地少。雙連拱隧道有利于路橋隧總體的線形流暢，避免隧道洞口橋隧或路隧分幅，也避免了線路從整體到分離再到整體的復(fù)雜轉(zhuǎn)換，節(jié)省了進(jìn)出口洞口路基和橋梁分幅所占土地面積。(5)有利于環(huán)境保護(hù)。

3 大跨淺埋偏壓雙連拱隧道施工方法

3.1 開(kāi)挖明洞拉槽

在基底高程以上達(dá)0.5～1m時(shí)，開(kāi)挖明洞拉槽應(yīng)該停止爆破開(kāi)挖，及時(shí)修建中隔墻及明洞，采用人工風(fēng)鎬挖至基底，同時(shí)對(duì)邊坡進(jìn)行錨噴支護(hù)，這樣可有效防止基底暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。具體的措施為:噴C20混凝土，Φ6鋼筋網(wǎng)，間距為20cm×20cm，厚度10cm;采用梅花形布置，Φ22砂漿錨桿，間距1.5m，每根錨桿長(zhǎng)3m。

3.2 監(jiān)控量測(cè)、修正支護(hù)參數(shù)

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，通過(guò)監(jiān)控量測(cè)的信息饋，進(jìn)行拱頂下沉和周邊收斂位移量測(cè)，以保證結(jié)構(gòu)的安全。

3.3 模筑混凝土襯砌

在模筑混凝土襯砌時(shí)候，采用C25鋼筋混凝土，摻入6%的NF—A抗裂防水劑，防水等級(jí)P8。施工中應(yīng)注意中隔墻受拱圈推力作用產(chǎn)生位移，故明洞襯砌前。在實(shí)際施工中，應(yīng)將漿砌片石砂漿標(biāo)號(hào)控制不宜過(guò)高，否則后期拆除困難。此外，還需在中隔墻另側(cè)修筑漿砌片石后背，以防止中隔墻產(chǎn)生過(guò)大位移受損，平衡明洞拱圈推力，導(dǎo)致明洞拱圈開(kāi)裂。

3.4 塌方處理

在塌方處理的時(shí)候，應(yīng)采用雙排拱架、注漿管注漿固結(jié)塌方體穿越，具體措施如下:(1)洞頂:在冒頂區(qū)域上全范圍向下打設(shè)注射鋼花管，全范圍注漿;洞內(nèi):塌方體全范圍內(nèi)打設(shè)注射鋼花管，全范圍注漿;(2)采用平行雙排拱架，在貫通段新立拱架，這樣能夠增強(qiáng)拱架承載能力;(3)換拱后，在拱背間隔15cm密打5m小導(dǎo)管，注漿固結(jié);(4)待漿液固結(jié)后，采用側(cè)面夾板連接新立拱架與原拱架，截除已破壞侵入凈空拱架，固定夾板與拱架上高強(qiáng)螺絲;(5)塌方段沉降穩(wěn)定后及時(shí)施作襯砌。

3.5 中導(dǎo)洞開(kāi)挖

中導(dǎo)洞開(kāi)挖的質(zhì)量高低制約著整個(gè)隧道施工進(jìn)度。中導(dǎo)洞開(kāi)挖、支護(hù)及中隔墻施工完成后，才能進(jìn)行其他隧道施工工序。因此在中導(dǎo)洞開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)根據(jù)圍巖類型、地質(zhì)構(gòu)造、巖體完整性、地下水等地質(zhì)情況以及支護(hù)受力狀況，探明圍巖類別、巖性、水文等，盡可能地保護(hù)好中隔墻上部的圍巖，作好圍巖地質(zhì)條件的調(diào)查等量測(cè)工作，確定施工方案和指導(dǎo)主洞的施工，要避免出現(xiàn)塌方等不良現(xiàn)象，穩(wěn)妥前進(jìn)，采用裝載機(jī)配合自卸汽車出渣，以杜絕由于超挖導(dǎo)致回填片石的現(xiàn)象發(fā)生，防止其發(fā)生過(guò)渡損傷，從而避免降低圍巖結(jié)構(gòu)的承載能力。同時(shí)，中導(dǎo)洞開(kāi)挖時(shí)要嚴(yán)格遵循弱爆破，短進(jìn)尺，少擾動(dòng)等技術(shù)原則，注意采用自然通風(fēng)。表1介紹了中導(dǎo)洞開(kāi)挖過(guò)程中的光面爆破參數(shù)。

表1 光面爆破參數(shù)

3.6 中隔墻防排水施工

因隧道洞身二次襯砌是先墻后拱自下而上整體式澆筑，因此要加強(qiáng)中隔墻防排水施工，要注意防、排結(jié)合。

［1］楊佳璇.京張城際鐵路八達(dá)嶺地下車站主體結(jié)構(gòu)支護(hù)參數(shù)優(yōu)化研究［D］.北京交通大學(xué)，2010:57.

［2］張宏洲，張金偉，翟建華.盾構(gòu)法隧道等代層參數(shù)反演的ANSYS方法［J］.隧道建設(shè)，2006，(5):10.

［3］鄧少軍，陽(yáng)軍生，張學(xué)民，等.淺埋偏壓連拱隧道施工數(shù)值模擬及方案比選［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2005，(6):70-71.

［4］黃東，謝學(xué)斌，黃曉陽(yáng).爆破荷載下噴錨支護(hù)動(dòng)載響應(yīng)的數(shù)值分析［J］.中國(guó)礦山工程，2011，(1):35-36.

［5］鄭瑞杰，陶永才.單錨地下連續(xù)墻板樁碼頭的3維有限元數(shù)值模擬［J］.中國(guó)水運(yùn)(下半月)，2009，(3):90.