浅析小净距浅埋偏压公路隧道洞口施工技术

发表时间:2020/10/26   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:鲜旭
[导读] 摘要:在特殊地质条件下修建隧道已成为高速公路发展的一大趋势。
        中电建路桥集团有限公司  四川成都  610000
        摘要:在特殊地质条件下修建隧道已成为高速公路发展的一大趋势。隧道施工中最重要的环节是隧道洞口处的施工技术,隧道浅埋偏压断段的复杂地形对隧道施工造成了许多障碍。在此基础上,技术分析了偏压小净距隧道洞口的施工。
        关键词:偏压小净距;隧道;洞口
        由于施工过程的复杂性和危险性,以及衬砌稳定性差和地面变形,短净距离隧道的施工会导致隧道塌陷。事实上,这种危险是由于地形的不对称或地质变形的多样性造成的。
        一、慨况
        我国幅员辽阔,地形复杂,地质条件复杂,丘陵和重山分布广泛,各类道路建设,都需要大量的隧道建设工作。在这些隧道中,特殊的地质和地形条件、线路方向、线性要求和工程成本往往使双洞隧道左右线间距难以满足规范的要求。与传统的双洞隧道隧道相比,小净距隧道的优点和缺点主要有:
        1.在一定程度上满足了特定的地质条件、线路配置和线路控制,促进了线路的总体规划和优化,带来了显著的经济、社会和环境效益。
        2.作为一种新型的隧道结构,其技术理论还不够先进,实践经验有限。为此,在短距离隧道的设计和施工中,有许多关键技术,如标准条件和有效的加固方法、支护结构参数设计。但如相邻隧道施工工程相互爆破影响评价问题,如价格和控制标准、科学合理的施工方法、监测测量系统和监测基地等,都没有得到充分解决。另外,隧道洞口通常位于极低的碎裂层,如高变形区,需要进一步研究监测系统、监测标准和长期运营安全评估方法。隧道开挖后,倾斜堆积、残积、等岩较不稳定,很难形成有效的承载拱,工程易发生滑坡和冒顶。造成了巨大的社会和经济损失。
        二、隧道施工过程基本理论
        在隧道开挖过程中,岩体初始应力场发生变化,围岩在地应力作用下的应力重分布形成新的平衡。开挖前,开挖边界上的颗粒处于一定的初始应力状态,一般通过卸荷过程实现应力重分布。因此,正确模拟卸荷过程是地下工程数值模拟的一个重要方面。隧道开挖后,围岩从变形到最终破坏有一个时间过程,包括开挖面持续推进时围岩压力释放的时间效应和围岩介质的流变效应。在开挖过程中,如能及时施工初期支护,围岩与支护共同作用形成一个整体,可实现整个结构体系的平衡与稳定。
        三、施工综合处治技术
        1.竖向钢支撑。钢管的初始支护功能是控制钢管的初始支护和变形。拱顶沉降部分采用横向钢支撑,与初期支护钢拱架焊接牢固。横向钢支撑采用18a工字钢。横向钢支撑的施工速度要快,避免因过度变形造成倒塌等安全事故。然后在跨度中心和钢拱处加设竖向支撑。竖向支撑采用100壁厚3mm钢管搭设。同时,在中隔墙弧形顶部设置竖向支撑,以增加强度,在中隔墙与竖向钢支撑之间形成一个完整的应力体系,防止初期支撑变形的进一步发展。
        2.径向注浆加固。初始支护变形后,变形后的土体已经松动。为了抑制变形的发展,加固松散土,避免变形过程中的塌方和变形处理后的二次变形,变形初期支护后的松土必须采用径向注浆加固。采用F42小管。小管子的前端焊接成一个尖锥形,便于插入孔内。孔径6-8mm,尾长不小于300mm,作为不钻孔的止浆段。结合本段地质条件及变形情况,径向灌浆钢筋厚度3M,灌浆孔呈梅花形布置,间距1.0m×1.0m(纵×环向)。由于变形段有少量渗水,灌浆材料为双浆。小注浆管安装为便于连续安装,灌浆浆液不能从后安装小管流出,影响灌浆效果,堵塞灌浆管。上根注浆效果可在完成一根小导管注浆后再钻下一根小导管,以及时调整注浆小导管间距和注浆参数。
        3.开槽并安装新钢架。钢架不能直接拆除,变形钢架可以换成新的。这样一来,钢架间距变相增大,隧道更容易坍塌。沟槽深度和钢架安装应通过中心线用5英寸平台控制。用风镐开槽,用氧乙炔切割连杆。

然后安装钢架,但新安装的钢架不能在全断面合拢成环,也不能定位在坚实的基岩上,以防止钢架下沉或收回双脚。然后拆除钢支撑,然后拆除异形钢拱。钢架的拆换原则是先拱后边墙,先两端后中间,一拆一装。
        4.灌浆加固施工注意事项。仰拱裂缝加固钻孔灌浆时,应注意纵向排水管、水平排水管、中央排水沟等排水设施,防止损坏管道或向管道(沟)内注入灌浆液。中心排水沟两侧1m范围内不允许灌浆。仰拱底基层加固处理后,应在每侧75cm范围内清除仰拱回填层裂缝,凿毛深度应达到仰拱顶面。灌浆后,仰拱裂缝应进行灌浆处理。灌浆后回填层采用C20混凝土回填。正式施工前,应在现场进行灌浆试验。根据实际地质条件和设计要求,最终确定控制压力、水泥用量、配合比、灌浆次数等施工参数。施工时,应根据线路走向,从右向左,由外往内施工。为保证灌浆质量,灌浆压力为0.5~1.5MPa,浆液扩散半径不小于100cm。导管深度不应小于300cm,灌浆石率应大于90%。封孔泥浆达到一定强度后,将双向密封灌浆芯管插入单向阀管内分层灌浆。首先,增加压力,使泥浆打开橡胶套,套管材料被挤出,导致土壤开裂并沿裂缝扩展。距井底0.6m每隔一次,达到一定压力后,再提起0.6m,然后再次灌浆,重复进行。
        5.开挖方法。相关资料的数值分析表明,理论上,单侧臂导坑法可以减少开挖过程中洞室与围岩之间的扰动,减小甚至消除偏压对隧道的影响。但在实际施工中,单侧臂掘进法工序多、要求高、进度慢、成本高。通过正确预留沉降、优化钻爆方法、开挖支护等措施,采用先进的小导管注浆加固围岩大管棚盲区,探索小净距隧道偏压段传统台阶法开挖。开挖后上下台阶保持20m间距,立即施工钢拱架喷射混凝土,以抵抗浅埋不对称Ⅴ类围岩的松散变形压力,保证松散破碎围岩的稳定。洞口初期支护施工完成后,应立即进行二次衬砌施工,锁定洞口,确保洞内施工安全。
        6.采用左侧光爆层光面爆破,进行多次小进尺爆破;先放割眼和辅助眼;然后放入周围眼;选择多排钻孔形式,降低振动;采用22小口径管圈2号岩硝胺炸药;每个镜头控制在1.5米以内。使用之间的岩柱加固设计的小导管注浆加固的中间岩柱,小导管使用Φ42*4,5米长,间距1.5米,内梅花头螺钉安排,1:1水泥砂浆注浆材料,洞里刷坡暂时保持中间岩柱槽在原始地面土壤斜面、挡土孔完成后,临时支护在隐土沟中间。此外,立即隧道轴中间岩柱积极小导管,灌浆加固中间岩柱斜率,当达到灌浆洞开挖的强度后,左前锋隧道中间岩柱级别5 m倾向于450后小管灌浆,灌浆后及时负载测试(钻探)检查,确定承载力、变形模量来估计,内聚力、内摩擦角,相对密度等不满足孔充浆的设计要求。
        7.监控措施。原位测量观测隧道复合式衬砌设计、施工的核心、关键技术如下:实地监督,从而控制围岩支护施工机械和为该国的稳定,保证施工安全评估和修改初等力学分析及二次衬砌支护参数的时间。至于遇到施工时的洞口段浅埋偏压软弱围岩,着重阐述了地质观测,横向位移和变形,表面周围的岩石和周围的趋同性的拱顶下沉监控量测项目。每次测量数据的分析结果,采取多种措施控制施工技术和及时采取了有效的指数位移、收敛、沉降指标不超过极限控制设计和规格要求的。
        综上所述,由于偏压和变形的影响,隧道洞口浅埋偏压段极易发生地质灾害。因此,要根据实际地质情况合理安排施工,严格控制相关施工工艺。
        参考文献:
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