不良地質(zhì)隧道進(jìn)洞施工技術(shù)方案探討

張 逆

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司)

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不良地質(zhì)隧道進(jìn)洞施工技術(shù)方案探討

張 逆

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司)

主要結(jié)合工程實(shí)例闡述了不良地質(zhì)隧道進(jìn)洞施工技術(shù)方案。

不良；地質(zhì)；隧道；進(jìn)洞；技術(shù)

1 隧道進(jìn)洞技術(shù)方案

1.1 隧道進(jìn)洞方案的選擇

在施工中，應(yīng)該與幸福隧道洞口的地貌、地質(zhì)條件以及地形情況進(jìn)行結(jié)合，并且針對(duì)洞口段工程的特點(diǎn)和難點(diǎn)，制定以“明洞上臺(tái)階開挖，大管棚超前支護(hù)，洞身開挖，加強(qiáng)支護(hù)，盡早封閉，監(jiān)控量測(cè)，襯砌緊跟”為原則的總體施工方案。

1.2 洞口段(明洞)邊仰坡開挖防護(hù)

在進(jìn)行洞口邊仰坡開挖之前，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)將邊仰坡開挖邊緣線測(cè)量出來。在開挖線5 m以外做好截水天溝，將地表水接入既有排水系統(tǒng)。天溝采用M5漿砌片石砌筑，要求砂漿飽滿、砌縫密實(shí)，溝內(nèi)排水暢通，做到不滲不漏，防止地表水滲入開挖面，影響洞口邊、仰坡的穩(wěn)定性。洞口(明洞)邊仰坡按設(shè)計(jì)坡度由上而下分層開挖，開挖盡可能采用機(jī)械施工，必要時(shí)采用松動(dòng)爆破。邊坡坡度為：以隧道中線向左側(cè)11.28 m、標(biāo)高1 569.63 m處為界，隧道中線向右側(cè)11.82 m、標(biāo)高1 570.01 m處為界，此兩點(diǎn)以上坡比為1∶1.5，以下為1∶1.25；仰坡為以DK526+321暗洞洞身開挖輪廓線上0.25 m處為界，往上按1∶1.25的坡度形成洞頂仰坡，往下按1∶0的坡度形成暗洞洞門。邊仰坡開挖后，臨時(shí)邊仰坡立即初噴4 cm厚C20混凝土封閉，布設(shè)φ8鋼筋網(wǎng)，施作Φ22砂漿錨桿進(jìn)行錨固，臨時(shí)邊仰坡鋼筋網(wǎng)網(wǎng)格間距20 cm×20 cm，錨桿長(zhǎng)度4.5 m，間距1.0 m×1.0 m，然后復(fù)噴至12 cm厚。其中回填土石面以下臨時(shí)開挖邊坡噴混凝土，厚10 cm,錨桿采用Φ22砂漿錨桿，長(zhǎng)4 m,網(wǎng)間距1 m×1 m，梅花形布置；鋼筋網(wǎng)采用Φ8鋼筋，網(wǎng)格間距25 cm×25 cm。

1.3 明洞拱部開挖及防護(hù)

(1)開挖。

在工程邊仰坡開挖支護(hù)之后，需要進(jìn)行明洞拱部的開挖，拱部開挖高度為從洞頂至內(nèi)軌頂面上227 cm處，拱部開挖采用明挖法施工。拱部開挖應(yīng)結(jié)合其邊坡同時(shí)分層開挖施工，分層厚度不宜超過2 m。當(dāng)明洞段開挖至明洞與暗洞頂部連接處下2.5 m時(shí)，要預(yù)留不小于5m的大管棚作業(yè)平臺(tái)，以利于施作大管棚。然后再進(jìn)行下一部開挖。

(2)防護(hù)。

在對(duì)拱部開挖之后，需要及時(shí)的進(jìn)行邊坡防護(hù)。初期噴4 cm厚C20混凝土封閉后，布設(shè)φ8鋼筋網(wǎng)，施作Φ22砂漿錨桿進(jìn)行錨固，錨桿長(zhǎng)度4 m，間距1.0 m×1.0 m，與網(wǎng)片連成整體，最后復(fù)噴混凝土至10 cm進(jìn)行封閉。

1.4 導(dǎo)向墻施工

在幸福隧道的進(jìn)口應(yīng)該設(shè)置混凝土導(dǎo)向墻，寬度和厚度都為1 m，其環(huán)向長(zhǎng)度12.8 m。導(dǎo)向墻施工時(shí)，預(yù)埋Φ140×5 mm導(dǎo)向管。環(huán)行開挖至導(dǎo)向墻基地，清底、立模、埋設(shè)定位型鋼及導(dǎo)向管后，澆筑混凝土。混凝土采用攪拌站集中拌制，混凝土運(yùn)輸車輸送。施工放樣后，采用人工環(huán)形開挖預(yù)留核心土至導(dǎo)向墻基底，人工清除基底表面浮土并壓實(shí)。導(dǎo)向墻開挖完畢后，開始架設(shè)定位型鋼。定位型鋼采用I20b型鋼，在鋼材加工場(chǎng)加工，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。節(jié)點(diǎn)處采用d=16 mm的鋼板通過M27螺栓連接牢固。型鋼拱架內(nèi)緣距導(dǎo)向墻基底的垂直高度為25 cm。導(dǎo)向管采用φ140×5的熱軋無縫鋼管，長(zhǎng)1 m，環(huán)向間距同大管棚，為40 cm。放線確定其位置后，將導(dǎo)向管牢固焊接在I20b型鋼上，導(dǎo)向管兩端采用紡布包裹，防止水泥砂漿堵塞。在導(dǎo)向墻底架設(shè)兩榀I18型鋼，縱向間距0.5 m，型鋼間通過Φ22鋼筋縱向連接成為受力整體；再在型鋼上鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)鋼模作為底模。在底模外端采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模架設(shè)端模，端模外側(cè)采用腳手架斜撐，內(nèi)側(cè)采用φ12鋼筋支撐牢固。頂模采用18 mm厚竹膠板。混凝土采用攪拌站集中拌制，混凝土運(yùn)輸車輸送，插入式振動(dòng)棒搗固密實(shí)。搗固混凝土?xí)r，振動(dòng)棒不得接觸模板及導(dǎo)向管。混凝土澆筑后，常溫下灑水養(yǎng)護(hù)不得少于7 d。

1.5 大管棚施工

本工程大管棚每一根的長(zhǎng)度為35m，大管棚采用φ108、壁厚6 mm熱軋無縫鋼管制成。大管棚環(huán)向間距0.4 m，共30根，外插角1°～3°。為增大導(dǎo)管剛度，在管棚內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，鋼筋籠由4根φ22帶肋鋼筋和固定環(huán)組成，固定環(huán)采用φ42(壁厚3.5 mm)的鋼管制成。管棚間隔采用鋼花管和鋼管，在鋼花管的周壁鉆注漿孔，孔徑10～16 mm,孔間距15 cm，呈梅花形布置。注漿材料采用1∶1水泥漿，注漿壓力為0.5～2.0 Mpa，其漿液配合比、注漿壓力應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體施工情況適當(dāng)調(diào)整。施作導(dǎo)向墻時(shí)預(yù)埋導(dǎo)向管；采用潛孔鉆間隔打眼，安設(shè)鋼花管后采用雙液注漿泵注漿；再打眼安設(shè)鋼管。鋼管接頭采用內(nèi)外絲扣連接，絲扣長(zhǎng)不小于15 cm，鋼管應(yīng)在專用的管床上加工好絲扣，棚管四周鉆φ10～φ16出漿孔(靠掌子面1m的棚管不鉆孔)；管頭焊成圓錐形，便于入孔。

采用潛孔鉆從導(dǎo)向孔內(nèi)間隔鉆眼。鉆孔過程中要經(jīng)常采用測(cè)斜儀量測(cè)鉆進(jìn)的偏斜度，以準(zhǔn)確控制鉆機(jī)軸線方向，使鉆機(jī)以1°～3°的外插角前進(jìn)。每鉆完一孔應(yīng)立即安設(shè)一根鋼花管。鉆至設(shè)計(jì)深度后，清孔，頂入鋼花管。鋼花管接頭采用絲扣連接，絲扣長(zhǎng)度不小于30 cm。鋼管周壁鉆注漿孔，孔徑10～16 mm，孔間距15 cm，呈梅花型布置。

相鄰兩側(cè)管要選用3 m或6 m的管節(jié)合理配置，保證同一斷面內(nèi)接頭數(shù)量不超過總鋼管數(shù)量的50%，管棚頂?shù)轿缓螅摶ü芘c導(dǎo)向管之間的空隙用速凝水泥及浸油麻筋堵塞嚴(yán)密，以防壓漿時(shí)水泥漿冒出。采用KBY50/70型雙液注漿泵， 注漿材料為1∶1水泥漿，注漿壓力0.5～2.0 MPa，進(jìn)行流量和注漿壓力雙控制。注漿前先進(jìn)行注漿現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，注漿參數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)適當(dāng)調(diào)整。鋼花管注漿完畢后，再進(jìn)行鉆眼并頂進(jìn)鋼管。在鉆眼過程中，注意檢查鋼花管的注漿效果；如鋼花管的注漿效果不理想，可將鋼管改成鋼花管再次注漿加固。

2 結(jié) 語

綜上所述，對(duì)于不良地質(zhì)隧道進(jìn)洞施工，應(yīng)該以隧道的地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，結(jié)合洞口的實(shí)際情況，制定以“明洞上臺(tái)階開挖，大管棚超前支護(hù)，洞身開挖，加強(qiáng)支護(hù)，盡早封閉，監(jiān)控量測(cè)，襯砌緊跟”為原則的總體施工方案，從而保證隧道施工的安全。

[1] 陳宇,曾建雄,劉建國,吳錫平,張旭玲.既有公路下超淺埋軟弱土層四車道隧道施工技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2005，(10)：56-57.

[2] 李天勝.偏壓、淺埋隧道進(jìn)洞施工技術(shù)[J].今日工程機(jī)械，2005，(8)：23-24.

[3] 文天平,楊黎明.不良地質(zhì)隧道洞口段的施工技術(shù)[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2000，(3)：55-56.

2014-08-27

張逆(1971-)，男，貴州黔西人， 高級(jí)工程師，研究方向：工程項(xiàng)目路橋隧道管理。

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1008-3383(2015)09-0085-01