偏压超浅埋土质围岩隧道进口段施工.doc

偏压超浅埋土质围岩隧道进口段施工 摘　要：在公路隧道施工中，不同围岩有不同的施工方法。隧道偏压、超浅埋、土质围岩等情况集合在一起对隧道施工增加一定的难度。本文以笔者所工作过的枫槎岭隧道为工程实例，介绍了隧道进洞口在结合偏压、超浅埋、土质围岩的情况下，如何进行洞身开挖及初期支护的施工方法，供施工同行参考。 关键词：偏压 超浅埋 土质围岩 施工 技术 1.工程概况 ?　　宁海县枫槎岭隧道位于浙江同三高速宁海互通与浙江沿海高速蛇蟠互通间连接线上，是浙江省重点工程。隧道起讫桩号为K3+844-K6+130,全长2286m，单洞,其中II合同段施工起讫桩号为K3+844-K4+980,长1136m。公路等级：一级；计算行车速度：隧道洞内60Km/h。隧道建筑限界:净高5.0m，行车道宽度2×3.75m，余宽2×0.75m，检修道宽2×1.0m。浙江省交通工程建设集团有限公司负责II合同段施工。 ?　　2.隧道进硐口施工难点 ?　　2.1隧道偏压严重：隧道处于左低右高的山体坡面坡积土内，垂直隧道轴线方向原地面坡度30-35度，暗硐起始桩号K3+875处中心线位置覆土厚度只有5.67m。 ?　　2.2水文、地质情况很差：枫槎岭隧道进洞口围岩地质情况很差，该段处于山坡脚厚层残坡积土内。围岩属于粉质粘土，基本无碎石含量，属V级，开挖等级为II级，开挖后洞内渗水严重，围岩无法自稳。该地质情况下管内注浆后浆液无法充分扩散进入围岩中。同时围岩渗水量较大，使得围岩土体含水量达到饱和状态，洞身边缘围岩土体遇水后成软塑状，开挖后由于围岩无法自稳而发生坍塌。 ?　　2.3进硐口段隧道属超浅埋隧道，进一步增加了施工的难度。 ?按照荷载等效高度的判定公式为： ?Hp=(2.0～2.5)ha ?式中，hp为覆盖厚度分界值；ha为深埋隧道垂直荷载计算高度(m)，经验公式：ha=(0.225+0.045B)26-s(公式选用于B≥5m)，S为围岩类别，IV级围岩S=3，V级围岩S=2，B为隧道开挖宽度。 ?当隧道覆盖厚度h小于hp时为浅埋隧道，当h小于ha时为超浅埋隧道。计算hp时IV、V级围岩取高值，即取2.5。枫槎岭隧道进硐口开挖宽度B=13m，Ha=(0.225+0.045×13)×26-2=0.81×16=12.96m(V级围岩)，Hp=2.5ha=2.5×12.96=32.4m(V级围岩)； ?　　根据以上计算结果及表1可以看出，隧道进口段属于超浅埋隧道段，不同于洞身施工中需要穿越的超浅埋段。此段对爆破振动特别敏感，如果按以往的爆破有可能使整个山体发生偏移和滑动，形式不容乐观。 ?　　3.施工方法 ?　　3.1采用超前长管棚加固围岩 ?　　套拱用于做管棚的导向墙。于明暗洞交界处放出套拱大样，用事先加工好的18号工字钢架立3榀，间距0.8m。拱架间采用Φ22钢筋纵向连接。孔口管作为管棚的导向管，其布置的平面位置、倾角、外插角的正确角度直接影响管棚的质量。用全站仪以坐标法在工字钢上定出其平面位置，用水准仪配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管牢固焊接在工字钢上。孔口管支撑稳固后，用编织袋等物品堵塞孔口，防止混凝土进入管内，最后进行模板安装，套拱混凝土浇筑。拆模后，为便于管棚施工质量控制，采用红色油漆由套拱拱脚一侧向另一侧编号1-39，累计39根。 ?　　管棚共39根，每根长度35m，采用108×6mm无孔钢管，设置段落为K3+873-K3+908,相邻管棚间距40cm。采用履带自行气压式潜孔钻，由履带式钻机与可移动式空压机组成。 ?　　架立钻机时，精确核定孔位，保证钻机钻杆线与管棚设计轴线吻合以及钻机在钻进时不产生偏移和倾斜。孔口管采用内径130cm的镀锌钢管，钻机钻头采用直径120cm。 ?　　钻孔顺序由低位孔向高位孔、间隔2-3根跳槽进行。由于是土质地段，相邻管棚钻孔时容易造成已钻孔坍塌，因此钻孔完成一部分后需马上插管注浆，注浆由低位管向高位管、分批进行。插管可以采用挖掘机顶入，当挖机顶入困难时，可采用履带式潜孔钻进行。如果在钻进时发生卡钻、塌孔时，拔出钻杆，注浆后再钻。 ?　　为更好的提高管棚受力强度，在管棚内变更增设管棚钢筋笼。管棚钢筋笼采用三根φ12螺纹钢主筋，三角形布置，间隔采用直径φ8短钢筋固定，可与管棚一同安装或待管棚安装后再插入管棚内，之后进行管棚注浆。管棚钢筋笼可与管棚内混凝土形成一体而共同受力。 ? 图3? 上弧线导坑预留核心土开挖法纵断面图 ?　　初期支护形式： 1 / 1 1 / 1