浅埋偏压隧道洞口施工技术.doc

浅埋偏压隧道洞口施工技术浅埋偏压隧道洞口施工技术摘要摘要: :本文以正在建设中的黄祁高速公路祁门隧道为工程背景,对其洞口施工技术方案进行了初步探索,为同类浅埋偏压隧道的洞口施工提供了一些参考关键词：关键词：技术方案 施工测量 施工方法 控制要点 施工工艺1 1 引言引言黄祁高速公路是安徽省高速公路网规划“四纵八横”中的第八条横线，是杭州至武汉高速公路的重要组成部分之一该段沿线地形、地质条件较为复杂，隧道设置数量较多HQ-09 合同段祁门隧道位于祁门县境内，牌楼坞水库西北部的山体上，本隧道设计为连拱（岩质）隧道，屯溪端桩号为 K54+795.0，设计高程为 155.412；景德镇端桩号为 K54+985.0，设计高程为 153.845，隧道全长 190m，最大埋深为 45m隧道纵坡为单向坡，坡率为 0.35%、-2.0%，平面上呈圆曲线形展布，平曲线半径 R=1000m，总体走向屯溪端为 295°，景德镇端为284°隧道设计净宽×高为：2×（10.25×5.0）m两端洞口段处于浅埋、偏压，为了保证隧道安全进洞,隧道洞口施工技术方案的正确制定,具有重要的现实意义和经济价值2 2工程地质概况工程地质概况隧址区位于硬质浅变岩低山丘陵构造剥蚀区，具低山沟谷微地貌特征，地面标高 153.54～199.96。

两端洞口位于两侧山谷与山脊的背部连接处，山体自然坡度 30～40°左右隧址区地下水主要为基岩裂隙水，水位、水量受大气降水影响而变化，强风化带中风化裂隙发育，但多为泥质充填，弱风化带裂隙节理多为闭合状，富水性较差，因隧道两端洞口设计标高均高于侵蚀基准面，故基岩裂隙水不发育隧址区岩层产状为 50°∠38°全～强风化层完整性指标差，RQD 值＜15%；弱风化岩层体完整性较好，RQD=60～70%3 3浅埋偏压隧道洞口浅埋偏压隧道洞口施工技术施工技术方案方案3.13.1 施工测量施工测量 （1） 洞口开挖工程开工之前,测量方面做好如下准备工作:①洞口地表复核;②洞口刷坡线放样2） 地表沉降观测预埋 在靠近截水沟顶选择一个断面通视条件较好、测量方便处预埋牢固的基准点测点沿地面布置在隧道轴线及其两侧各 4 个点测量放线定位,用水准仪量测,隧道开挖开始量测,隧道开挖超过测点 30m 并待沉降稳定以后停止量测 3.23.2 洞口工程洞口工程 （1）进口端洞口工程施工顺序洞顶截水沟→洞口边、仰坡分层开挖防护→2m 套拱→Φ108mm 超前大管棚根据洞口的地形及地质条件,进口端洞门采用明洞式由于洞顶覆盖较薄,采用 30m 长管棚超前支护,保证安全进洞。

2）隧道出口端洞口工程施工顺序 地基加固处理→耳墙→回填 10%水泥土→洞口边坡分层开挖防护→2m 套拱→Φ108mm 超前大管棚 出口端洞口地段严重偏压,洞门采用端墙式先施工耳墙,在耳墙与地表间隙全部回填 10%水泥土,再进行套拱施工,洞口 40 米大管棚超前支护 3.33.3 洞口开挖洞口开挖 3.3.13.3.1 施工方法施工方法 洞口工程施工时,先做好洞顶截水沟的开挖及 M7.5 浆砌片石工作施工方法以挖掘机开挖为主,人工配合刷坡,装载机配合挖掘机进行装碴作业,自卸汽车运输弃碴开挖时自上而下开挖至仰坡坡底标高,在仰坡坡底标高(即变坡点)以下部分,预留核心土开挖,预留核心土作为下工序套拱及 Φ108mm 管棚施工平台结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件,并考虑到施工开挖边坡的稳定性,本着“早进晚出”、“少开挖”的原则,洞口工程采用明挖法施工,挖掘机按放样的设计坡率刷坡线开挖,人工修整,每次开挖高度为 2 米,测量复核坡度无误后,及时进行锚杆、挂网及喷射混凝土支护施工,并加强对山坡稳定情况的监测、检查,以保证边坡稳定 3.3.23.3.2 施工控制要点施工控制要点 （1） 在洞顶截水沟挖通及砌体完成后,根据仰坡开挖总高度及挖掘机有效工作高度确定开挖台阶数量,台阶高 2 米,准确按边桩开挖,以真正实现从上而下开挖。

（2） 准确掌握设计坡率和变坡点 （3） 对有防护要求的坡面,应结合开挖,边开挖边进行坡面防护 （4） 不破坏周边植被3.43.4 洞口边、仰坡防护洞口边、仰坡防护 3.4.13.4.1 施工方法施工方法 边、仰坡开挖修整后,及时分层进行边、仰坡锚喷支护边坡应进行植草绿化,以稳固洞口边坡,防止因雨水直接冲刷而造成边、仰坡坍塌或滑坡 3.4.23.4.2 施工控制要点施工控制要点 边开挖,边支护,每次工作高度 2m 左右,避免搭架作业坡面修刷平顺,一次喷砼到设计厚度设计有锚杆、钢筋网加固的坡面部分,应先作锚杆,将钢筋网焊接于锚杆外露段,然后再喷砼锚杆采用 Φ22mm 砂浆锚杆，长 5.0m，间距1.2m×1.2m,梅花形布设，钢筋网采用 ф6.5mm 钢筋，网格 20×20cm，符合设计要求3.53.5 洞口段地基加固处理洞口段地基加固处理地基注浆加固里程为 K54+970～K54+990，预注浆浆液采用双液浆，1：1 水泥浆、水玻璃，注浆管采用 ф60×5mmPVC 打孔塑料管，埋入原地面不小于1.50m,管壁每隔 15cm 交错布眼，孔眼直径 1cm，孔心间距为 3.0m 梅花状布置，注浆压力不得小于 2.0MPa，注浆采用分段后退式注浆，每阶段为 1.5～2m，注浆序次为先注边孔，形成止浆墙，然后横向每隔 3 个孔注一个孔，纵向每隔 2个孔注一个孔，依次而注，最后注满所有孔。

施工时应先清除 50cm 深度的表层，然后进行地表注浆，待注浆结束且岩体的强度达到设计强度后，回填粘土层至原地面并进行植草防护，最后进行暗洞施工3.63.6 出口端左侧耳墙施工出口端左侧耳墙施工先施工耳墙,待耳墙砼全部浇注完毕再进行回填，回填高度为设计洞顶回填线回填处理桩号 K54+970～K54+995， K54+982～+995 采用碎石土回填，K54+970～+982 采用 10%水泥土回填；回填前清除表面的植被、腐质土，并在山体表面开挖台阶，填料采用稳定性好的碎石土，水泥掺量 10%可根据需要适当调整，施工时分层碾压，压实度应达到 97%，并采用保湿养生，不使水泥土表层干燥，水泥土的 7 天浸水抗压强度应大于 3.5MPa;待洞口回填压实完成之后，再施作 Φ22 砂浆锚杆，锚杆端部与衬砌外边缘的距离至少为 30cm，锚杆长度根据现场实际情况,在施工中应根据锚杆打设的位置来选取锚杆的长度，间距150×150cm，按梅花型布置 3.73.7 超前大管棚施工超前大管棚施工 超前长管棚设置于 K54+808～K54+838、K54+940～K54+980 段 V 级围岩浅埋洞口段，采用直径 Ф108mm 厚度 6mm 无缝钢管，丝扣连接。

钢管设置于衬砌拱部，平行路面中线布置施工工序为：施工管棚操作平台→安装套拱拱架→安装管棚 Ф133mm 套管→C25 套拱混凝土施工→管棚钻孔→制安 Ф108mm 钢管→管棚注浆3.7.13.7.1 施工工艺施工工艺 a、先做好施工地段的边坡防护工作,以便于安全施工b、采用在 C25 混凝土套拱内 4 榀Ⅰ18 工字钢架及 Ф133mm 套管,钢拱架与套管焊接成整体套管位置应用经纬仪以坐标法标定,与钢架焊接时必须严格控制外插角 1°～3°c、采用钢管架搭设平台，安装潜孔钻 d、钻孔：为便于安装管棚,钻孔直径应比管棚设计直径大 20～30mm e、安装 Ф108mm 管棚钢管 ①钢管接头采用丝扣连接,丝扣长 15cm,为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用 3m 长钢管,编号为偶数的第一节采用 6m 长钢管,以后每节均采用6m 长钢管 ②钢管顶进用钻机顶进,如遇塌孔,必须清孔后再将钢管插入f、注浆：超前大管棚注浆浆液扩散半径不小于 0.5m①灌注浆液:水泥砂浆 ②注浆参数:水泥浆水灰比 W/C=0.5～1,注浆压力 0.5~1.0Mpa③注浆前应先进行注浆现场试验,注浆参数应通过现场试验按实际情况确定,以便于施工。

4 4结束语结束语 本文对浅埋偏压隧道洞口的施工技术方案进行了初步探索,分别阐述了施工测量、洞口工程、洞口开挖、洞口边仰坡防护、耳墙回填施工、套拱施工、大管棚施工等分项工程的施工方法、控制要点和施工工艺该隧道现已安全开挖进洞,经过实践证明,该施工技术方案切实可行,同时为此类隧道的洞口施工提供一定的技术参考参考文献参考文献 1 JTJ042-94 公路隧道施工技术规范 2 JTG D70-2004 公路隧道设计规范。