時(shí)間：2022-10-14 05:30:48
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇隧道洞口施工技術(shù)總結(jié)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：隧道工程；施工技術(shù)；管理要點(diǎn)；混凝土噴射施工
引言
隧道工程施工中，隨著施工技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展和施工經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)，隧道施工技術(shù)取得不斷改進(jìn)和完善，并在工程建設(shè)中發(fā)揮積極作用。然而部分施工人員沒有嚴(yán)格落實(shí)技術(shù)管理要點(diǎn)，影響工程質(zhì)量和效益，有必要采取完善措施。本文結(jié)合隧道工程建設(shè)基本情況，就如何落實(shí)隧道施工技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)管理提出相應(yīng)對策，希望能為同類工程提供參考。
1隧道工程施工技術(shù)
隧道洞口施工應(yīng)盡量避免擾動(dòng)原土體結(jié)構(gòu)，如果是在山區(qū)作業(yè)，開挖時(shí)遇到孤石阻礙，有必要采用鉆機(jī)爆破技術(shù)施工。洞口開挖時(shí)，要遵循規(guī)范要求做好支護(hù)工作，保證施工安全，預(yù)防滑塌等事故發(fā)生，為提升隧道施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。隧道洞口開展挖掘推進(jìn)作業(yè)時(shí)，如果斷面達(dá)到30m，應(yīng)確保洞口與仰拱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。加強(qiáng)隧道洞口施工全過程質(zhì)量管理，切實(shí)做好隧道洞口排水工作，防止雨水下滲影響洞口穩(wěn)定性[1]。預(yù)防安全隱患發(fā)生，保障施工安全和隧道工程質(zhì)量。
1.2隧道鉆爆施工技術(shù)
根據(jù)隧道施工現(xiàn)場情況，合理確定爆炸孔位，不得盲目鉆爆。要選用合適的炸藥，嚴(yán)格按要求操作，確保鉆爆作業(yè)安全。鉆爆作業(yè)前，需詳細(xì)勘察隧道內(nèi)的巖土結(jié)構(gòu)，由專業(yè)技術(shù)人員做好研究分析工作，并根據(jù)分析結(jié)果確定爆破強(qiáng)度。鉆爆作業(yè)過程中應(yīng)加強(qiáng)全過程監(jiān)控，重視安全防護(hù)，避免爆破作業(yè)造成人員傷害。
1.3隧道混凝土噴射施工技術(shù)
為提升隧道工程的穩(wěn)定性與可靠性，延長使用壽命，應(yīng)加強(qiáng)混凝土噴射質(zhì)量控制。確保砂石、水泥、外加劑等原材料質(zhì)量合格，提高混凝土配合比設(shè)計(jì)水平，做好拌和工作。噴射作業(yè)前需清理結(jié)構(gòu)巖石表面，清除穩(wěn)定性不足的危巖。然后按要求進(jìn)行噴射作業(yè)，優(yōu)化噴射混凝土的附著性，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠[2]。嚴(yán)格按要求進(jìn)行混凝土噴射施工，加強(qiáng)質(zhì)量控制，確保隧道施工安全和工程質(zhì)量。
1.4隧道防排水施工技術(shù)
隧道工程為地下工程，施工存在一定危險(xiǎn)。為避免突水、涌水等問題給施工帶來負(fù)面影響，防止出現(xiàn)人員傷害等現(xiàn)象，應(yīng)完善隧道防水排水施工技術(shù)。要堅(jiān)持“預(yù)防為主、防堵結(jié)合”原則，綜合采用“防、排、截、堵”相結(jié)合方式，對隧道施工進(jìn)行加固處理。要妥善修復(fù)薄弱點(diǎn)，加強(qiáng)施工縫處理，避免出現(xiàn)滲水、漏水現(xiàn)象。隧道工程設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮現(xiàn)場基本情況，提高防水和排水設(shè)計(jì)水平并嚴(yán)格按要求施工，提升隧道防排水施工效果。
2隧道工程施工技術(shù)管理的作用
2.1推動(dòng)施工順利進(jìn)行
如果忽視加強(qiáng)施工技術(shù)管理，很容易導(dǎo)致隧道施工技術(shù)得不到順利落實(shí)，施工管理不到位，進(jìn)而出現(xiàn)質(zhì)量問題，難以確保工程建設(shè)順利進(jìn)行，甚至延誤施工進(jìn)度。為改進(jìn)這些不足，施工單位應(yīng)詳細(xì)開展隧道施工現(xiàn)場調(diào)查，并制定合理的技術(shù)方案，以利于更好指導(dǎo)隧道工程施工各項(xiàng)活動(dòng)，推動(dòng)隧道工程建設(shè)順利進(jìn)行。
2.2預(yù)防質(zhì)量問題發(fā)生
施工技術(shù)管理在工程建設(shè)中占據(jù)重要地位，也是質(zhì)量控制的重點(diǎn)與關(guān)鍵。因此，施工單位在正式開展隧道工程建設(shè)前，需建立健全完善的質(zhì)量管理制度，明確隧道施工質(zhì)量控制目標(biāo)。然后采取有效的施工技術(shù)方案，把握質(zhì)量控制要點(diǎn)，明確每個(gè)施工人員具體職責(zé)，讓他們嚴(yán)格按要求開展隧道工程施工。進(jìn)而避免發(fā)生質(zhì)量問題。
2.3提高隧道工程質(zhì)量和效益
如果隧道施工技術(shù)管理不到位，忽視對質(zhì)量問題的預(yù)防，很容易導(dǎo)致質(zhì)量缺陷發(fā)生，進(jìn)而出現(xiàn)不必要損失，降低施工效益和工程質(zhì)量。為轉(zhuǎn)變這種情況，作為施工單位，在隧道工程建設(shè)前，有必要組織施工人員詳細(xì)開展調(diào)查研究工作，獲取工程施工具體的數(shù)據(jù)指標(biāo)。然后遵照施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制目標(biāo)，選用合理的施工技術(shù)方案。對施工人員開展管理培訓(xùn)活動(dòng)，增強(qiáng)他們的質(zhì)量控制意識(shí)，確保施工人員嚴(yán)格按要求開展鋼筋與混凝土工程建設(shè)[3]。
3隧道工程施工技術(shù)管理的不足
就目前來看，隧道工程施工技術(shù)管理存在的不足主要表現(xiàn)為：技術(shù)方案不合理，技術(shù)質(zhì)量管理不到位，施工人員技術(shù)水平偏低，工程質(zhì)量檢測和驗(yàn)收被忽視。這些問題的存在，對整個(gè)隧道工程建設(shè)產(chǎn)生不利影響，需要有針對性地采取完善措施。
4隧道工程施工技術(shù)管理的要點(diǎn)
為改進(jìn)隧道工程施工存在的不足，提升工程質(zhì)量和效益，有必要把握以下施工技術(shù)管理要點(diǎn)。
4.1完善施工技術(shù)方案
為提升施工技術(shù)管理水平，正式開展隧道工程建設(shè)前，需要組織工作人員深入隧道工程現(xiàn)場，認(rèn)真開展調(diào)查研究，獲取詳細(xì)和全面的數(shù)據(jù)指標(biāo)。然后參照隧道施工質(zhì)量管理目標(biāo)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制定科學(xué)合理的施工技術(shù)方案。組織專家認(rèn)真研討和分析，改進(jìn)存在的不足，確保施工技術(shù)方案合理，施工技術(shù)管理措施得當(dāng)，有效指導(dǎo)隧道工程施工。也為落實(shí)施工技術(shù)方案，加強(qiáng)施工全過程管理奠定基礎(chǔ)。
4.2加強(qiáng)施工技術(shù)質(zhì)量管理
要制定完善的施工技術(shù)管理規(guī)章制度，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)管理措施，推動(dòng)施工技術(shù)和質(zhì)量管理的制度化與規(guī)范化。落實(shí)責(zé)任制，明確每個(gè)施工班組和施工人員的具體職責(zé)，在隧道工程施工過程中加強(qiáng)施工技術(shù)管理，把握質(zhì)量控制要點(diǎn)。重視施工技術(shù)和質(zhì)量的動(dòng)態(tài)管理與控制，組織管理人員開展現(xiàn)場巡視和檢查，及時(shí)修復(fù)存在的質(zhì)量問題[4]。
4.3提高施工人員技術(shù)水平
注重技術(shù)水平高、責(zé)任心強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員引進(jìn)，打造高素質(zhì)施工團(tuán)隊(duì)，確保其勝任隧道工程施工需要。建立完善的管理和培訓(xùn)機(jī)制，定期或不定期采用課堂授課、專題講座、現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)、經(jīng)驗(yàn)交流等方式，對施工人員開展管理培訓(xùn)。進(jìn)而提高他們綜合素質(zhì)，讓施工人員有效勝任施工需要，把握施工技術(shù)管理要點(diǎn)，為提升工程質(zhì)量提供人才隊(duì)伍保障。
4.4重視工程質(zhì)量檢測和驗(yàn)收
隧道工程施工任務(wù)完成后，施工單位應(yīng)開展自檢，自檢合格后報(bào)請監(jiān)理工程師復(fù)檢。要安排具有資質(zhì)、綜合素質(zhì)高的質(zhì)檢人員開展隧道工程質(zhì)量檢測和驗(yàn)收，以獲取詳細(xì)和全面的數(shù)據(jù)指標(biāo)，客觀、公正地對隧道工程質(zhì)量狀況進(jìn)行評定。對于存在的不足，需要組織施工人員立即修復(fù)，確保隧道工程建設(shè)效果。
關(guān)鍵詞： 膨脹土隧道； 膨脹土圍巖； 快速施工技術(shù)； 支護(hù)對策
中圖分類號： U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號： 1009-8631（2012）04-0038-02
引言
小河溝隧道是太興鐵路線上第一長大特殊膨脹性土質(zhì)隧道，其起止里程為DK73+754～DK75+557，全長1803m，隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，表層土體（由細(xì)膩的膠體顆粒組成）豎向節(jié)理和斜交剪切裂隙密集發(fā)育，斷口面光滑。施工初期膨脹土體多表現(xiàn)為強(qiáng)脹縮性、裂隙性、超固結(jié)性、強(qiáng)度衰減、遇水崩解、風(fēng)化特性。隨雨季期強(qiáng)降水，致使膨脹土體吸水至充填土體裂隙，土體膨脹變形，襯砌結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，尤其是洞口段拱腳處滲漏水嚴(yán)重。洞身膨脹土圍巖接近甚至超過塑限，部分土體呈硬塑狀，大部分呈軟塑狀，局部流塑狀，穩(wěn)定性差，極易坍塌掉塊。針對這種圍巖變形大，施工難度高的膨脹土質(zhì)隧道，施工過程稍有不慎，會(huì)嚴(yán)重危及施工安全。
本文以小河溝膨脹土隧道為工程背景，經(jīng)過對其施工過程關(guān)鍵位置成功掘進(jìn)與支護(hù)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，得出一套適用于膨脹土隧道初期快速施工與支護(hù)的辦法。實(shí)踐證明，采取的施工技術(shù)措施是科學(xué)合理的，確保了隧道在安全有序的環(huán)境下施工，順利解決了膨脹土隧道關(guān)鍵位置施工難，支護(hù)處理難的問題。
1 關(guān)鍵段失穩(wěn)特征概述
所謂關(guān)鍵段，就是指系統(tǒng)由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變或演化為另一種狀態(tài)所必須經(jīng)歷的一個(gè)階段，在通過或接近這個(gè)階段過程中，某些變量從連續(xù)逐漸變化最終導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)的演化或轉(zhuǎn)變，即在關(guān)鍵段附近，控制參數(shù)或條件的改變將從根本上影響或改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能性質(zhì)的現(xiàn)象。依托于本次膨脹土隧道的施工過程與膨脹土圍巖的變形破壞特征，總結(jié)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵段位置主要有洞口段、施工進(jìn)洞75m與295m位置處。
1.1洞口段位置
小河溝隧道洞口于2010年6月24日進(jìn)洞，進(jìn)尺29米，掌子面施工至DK75+517時(shí)，由于2010年7月22日突遇季節(jié)性雨，土體增濕膨脹變形，于2010年7月23日誘發(fā)山體滑坡，洞口整體被掩埋。見圖1。
1.2 施工進(jìn)洞75m位置
小河溝隧道施工至2010年11月18日，施工里程為DK75+482位置時(shí)，掌子面出水突然加大，圍巖整體向隧道凈空滑塌，襯砌結(jié)構(gòu)嚴(yán)重失穩(wěn)。施工現(xiàn)場對掌子面進(jìn)行封閉，穩(wěn)定后實(shí)測出水量達(dá)到0.534m3/h。圖2為破壞里程段襯砌結(jié)構(gòu)裂紋圖。
1.3施工進(jìn)洞295m位置
小河溝隧道施工至2011年7月31日凌晨，其出口里程DK75+193～DK75+262.7段山體發(fā)生大面積坍陷、滑移（如圖3、4）。塌陷滑移段位于黃土沖溝及淺埋偏壓地段。在DK75+100～DK75+265段隧道左側(cè)為黃土陡坡，高差約90m，其中DK75+248附近有沖溝一處。該段偏壓較嚴(yán)重，線路右側(cè)拱肩覆蓋層較薄。
小河溝隧道在以上三個(gè)關(guān)鍵段的施工過程中，沒有充分考慮到膨脹土地區(qū)施工的共性與場地土質(zhì)的理化特性，按照設(shè)計(jì)施工方案（三臺(tái)階七步開挖法）施工，致使施工過程出現(xiàn)數(shù)次規(guī)模不等的塌方、冒頂和圍巖大變形等不良地質(zhì)問題。因此，在后續(xù)施工中，針對場地土質(zhì)的工程特性，采用了創(chuàng)新性的三洞五步開挖法施工工藝，取得了良好的實(shí)際效果，降低了施工作業(yè)中的工程風(fēng)險(xiǎn)。
2 關(guān)鍵段安全施工技術(shù)與支護(hù)
隧道安全快速施工的前提是保證其緊鄰圍巖的穩(wěn)定，而圍巖的失穩(wěn)破壞往往是由于圍巖應(yīng)力和變形調(diào)整導(dǎo)致的結(jié)果，堅(jiān)硬圍巖由于強(qiáng)度高、變形小、穩(wěn)定性好，對施工的影響小，因此在堅(jiān)硬圍巖隧道施工中更多考慮的是如何方便施工、如何高效的發(fā)揮機(jī)械的效能，在臺(tái)階高度、長度的選取等決策中主要考慮的是方便開挖、出渣和支護(hù)[1]。膨脹土隧道， 特別是地下水發(fā)育地區(qū)或季節(jié)性降水量較大區(qū)域的膨脹土隧道，應(yīng)盡可能早的進(jìn)行仰拱施工，使隧道襯砌盡早形成環(huán)向受力。隧道襯砌環(huán)向受力的形成是膨脹土隧道施工安全的重要保證[2-3]。而膨脹土圍巖由于節(jié)理密集、增濕脹縮變形大、遇水崩解、穩(wěn)定性差，開挖過程極易出現(xiàn)塌方等失穩(wěn)現(xiàn)象，要實(shí)現(xiàn)膨脹土圍巖隧道的安全快速施工，則必須更多地考慮施工過程中土體增濕圍巖受力的調(diào)整以及圍巖的變形規(guī)律，以確保圍巖穩(wěn)定。因此，根據(jù)膨脹土圍巖變形的特征及其場地地質(zhì)情況，合理選擇開挖分部和開挖進(jìn)尺，適時(shí)安排開挖和支護(hù)的各個(gè)工序，是膨脹土圍巖隧道安全快速施工的理論基礎(chǔ)。
對于膨脹土隧道的施工，水是隧道產(chǎn)生膨脹病害的主要根源，施工中需加強(qiáng)引排水，及時(shí)施做噴錨支護(hù)，封閉暴露的圍巖，防止施工用水和水汽侵入巖土體，并切實(shí)按設(shè)計(jì)施做襯砌結(jié)構(gòu)的防排水，防止地下水滲流對隧道結(jié)構(gòu)造成破壞。加強(qiáng)施工用水管理，嚴(yán)禁積水浸泡軟化圍巖，造成圍巖失穩(wěn)。因此，結(jié)合場地膨脹土圍巖的理化特性，采用了創(chuàng)新性的三洞五步開挖法施工工藝，輔以大鎖腳、大格柵、大管棚輔以小導(dǎo)管注漿等輔助工法，在隧道施工進(jìn)洞過程中取得了良好的實(shí)際效果。具體施工流程如圖5。
其詳細(xì)施工順序?yàn)椋?/p>
（1）上部弧形導(dǎo)坑①部開挖，在拱部超前支護(hù)后進(jìn)行，環(huán)向開挖上部弧形導(dǎo)坑，預(yù)留核心土，核心土長度宜為3～5米，寬度宜為隧道開挖寬度的1/3～1/2。在拱部150°范圍內(nèi)施做十環(huán)10米長Φ108mm大管棚，并輔以3.5mm的Φ42雙排小導(dǎo)管超前注漿，開挖循環(huán)進(jìn)尺根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定，開挖后立即初噴3～5cm混凝土。開挖后及時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，架設(shè)鋼架，鋼架縱向連接鋼筋增加一倍，間距為50cm，掛設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)片，其主筋使用Φ32螺紋鋼，構(gòu)造筋使用Φ16螺紋鋼，逐榀加設(shè)臨時(shí)仰拱、豎向支撐及斜向支撐，在鋼架拱腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿向下傾角30°打設(shè)大鎖腳錨管并與鋼架焊接牢固，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。
（2）開挖核心土②，架設(shè)上臺(tái)階臨時(shí)仰拱I20a鋼架，噴22cm厚C40混凝土。
（3）開挖左側(cè)階③：開挖進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定，最大不得超過1.0m，開挖后立即初噴3～5cm混凝土，及時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，接長鋼架，在鋼架拱腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿向下傾角30°搭設(shè)大鎖腳錨管，鎖腳錨管和鋼架牢固焊接，并架立階豎壁鋼架，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。
（4）開挖左側(cè)下臺(tái)階④：在滯后左側(cè)階2～3m后開挖左側(cè)下臺(tái)階，開挖進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定，最大不得超過1.0m，開挖后立即初噴3～5cm混凝土，及時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，接長鋼架，在鋼架拱腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30°搭設(shè)鎖腳錨管，鎖腳錨管和鋼架牢固焊接，并架立下臺(tái)階豎壁鋼架及下臺(tái)階左半幅臨時(shí)仰拱，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。
（5）開挖右側(cè)中下臺(tái)階⑤⑥：按照開挖左側(cè)中、下臺(tái)階的方法進(jìn)行開挖右側(cè)中、下臺(tái)階，開挖進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定，最大不得超過1.5m，中、下臺(tái)階錯(cuò)開2～3m，開挖后立即初噴3～5cm混凝土，及時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，接長鋼架，在鋼架拱腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿向下傾角30°搭設(shè)鎖腳錨管，鎖腳錨管和鋼架牢固焊接，并架立下臺(tái)階右半幅臨時(shí)仰拱鋼架，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。
（6）開挖隧底⑦：每循環(huán)開挖進(jìn)尺長度宜為2～3m，開挖后及時(shí)施作仰拱初期支護(hù)，并及時(shí)施作仰拱。
（7）施工中加大預(yù)留沉落量，拱部預(yù)留40cm沉落量，邊墻預(yù)留30cm沉落量。
通過對革新性三洞五步開挖法與傳統(tǒng)三臺(tái)階七步開挖法支護(hù)結(jié)構(gòu)與參數(shù)改變下量測數(shù)據(jù)的對比（如圖7），終使膨脹土圍巖體積與應(yīng)力的反復(fù)變化對襯砌結(jié)構(gòu)的連續(xù)性破壞降到了最低（如圖6），亦說明了我們所采取的支護(hù)參數(shù)和創(chuàng)新性施工工藝是科學(xué)合理的。
3 安全施工與支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)
3.1突出天然含水量的影響
膨脹土遇水膨脹的決定性本質(zhì)因素是組成膨脹土的特殊的物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)特征，而水則是直接導(dǎo)致膨脹變形的重要因素。一旦土體增濕膨脹，即當(dāng)土中原有的含水量與土體膨脹所需的含水量相差愈大時(shí)，則遇水后土體膨脹變形愈大，而失水后土體收縮愈小。如此反復(fù)，會(huì)對襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成不可預(yù)估的影響。
3.2注重基底及二襯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
針對以往隧道底部出現(xiàn)的超挖、欠挖等造成的不均勻沉降、高速列車運(yùn)行過快對底部附加應(yīng)力的增加，以及列車長期運(yùn)行的振動(dòng)作用，對膨脹土隧道基底及二襯要提前、及時(shí)施做。基底宜采用仰拱結(jié)構(gòu)，噴射厚度要大于拱墻厚度；二次襯砌要減少大跨度混凝土結(jié)構(gòu)造成的收縮裂縫。同時(shí)增大初次襯砌與二襯的結(jié)構(gòu)厚度。
3.3調(diào)整圍巖預(yù)留變形
隧道內(nèi)的預(yù)留變形量是指圍巖荷載引起的下沉量或變形量，也指比設(shè)計(jì)位置預(yù)先提高的量。預(yù)留變形量的大小，受地質(zhì)、開挖方式、支護(hù)構(gòu)造和材質(zhì)、開挖之后到襯砌之前經(jīng)過的時(shí)間等因素控制，所以宜結(jié)合實(shí)際情況，采用適合于現(xiàn)場條件的最小預(yù)留變形量。隧道總變形以預(yù)留變形量控制為主，同時(shí)加強(qiáng)肉眼觀測，確保洞內(nèi)施工安全。
考慮到膨脹土體吸濕后其體積的變化與土體內(nèi)部吸力的喪失、襯砌結(jié)構(gòu)的受力變化，施工場地的預(yù)留變形量不能只是針對鋼支撐做保險(xiǎn)計(jì)算，在襯砌施工時(shí)，為防備模板與襯砌結(jié)構(gòu)的整體下沉或內(nèi)擠，需要將預(yù)留量做適當(dāng)放大。
3.4強(qiáng)化工序流程銜接
膨脹土隧道施工過程中， 應(yīng)做好各工序間的有效銜接工作。開挖完成后宜及時(shí)組織鋼架、超前支護(hù)、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土、系統(tǒng)錨桿、鎖腳錨管施工，避免因膨脹土圍巖暴露時(shí)間過長或侵水膨脹而導(dǎo)致變形過大，增加治理的難度與費(fèi)用。同時(shí)，考慮到膨脹土圍巖的變形是隨時(shí)間變化的一個(gè)過程，膨脹應(yīng)力是這種變化的根本原因，施工過程宜加強(qiáng)工序的有效銜接，縮短土體增濕膨脹變形破壞所需時(shí)間，即要突出體現(xiàn)一個(gè)“快”字，規(guī)范施工管理，強(qiáng)化流程銜接。
3.5加強(qiáng)圍巖變形監(jiān)控
監(jiān)測量測是“新奧法”施工的核心技術(shù)之一，尤其是在軟弱圍巖及特殊性土施工地段，通過現(xiàn)場監(jiān)控量測，監(jiān)視圍巖變化狀態(tài)，了解初期支護(hù)受力情況，確保施工安全，同時(shí)掌握圍巖變形規(guī)律，確認(rèn)或修改支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)與施工順序，合理安排施工工藝。
結(jié)論
本文通過對太興鐵路小河溝膨脹土隧道施工實(shí)踐的總結(jié)，較詳細(xì)的闡述了關(guān)鍵段位置附近膨脹土隧道洞口端與洞內(nèi)的快速施工技術(shù)與支護(hù)對策，總而言之，膨脹土為我國較特有的土質(zhì)，工程中有著廣泛的地質(zhì)災(zāi)害[5]。隧道工程是目前控制交通路線緊張局面的有效方式，也是國家投資的重點(diǎn)項(xiàng)目。為了保證隧道結(jié)構(gòu)的使用性能，在施工期間需要注意對“關(guān)鍵段位置”問題的處理，通過合理的施工技術(shù)與快速支護(hù)方案來增強(qiáng)隧道的使用性能。
參考文獻(xiàn)：
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1.1新奧法與傳統(tǒng)方法的區(qū)別
具體來講，新奧法的基本理念主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①在隧道開挖階段，盡量簡化開挖工序，所采用的爆破施工技術(shù)和工藝流程均要考慮如何保持圍巖整體的穩(wěn)定性，避免擾動(dòng)圍巖；②隧道開挖方案須充分利用圍巖的自承能力，提高圍巖本身的支撐能力；③基于圍巖特點(diǎn)選擇合適的支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)，錨桿和噴射混凝土、鋼拱架等緊貼巖體的柔性支護(hù)盡量提早完成，確保作業(yè)過程中巖體松弛或變形情況得到有效控制；④有的施工段巖體軟弱破碎，為確保支護(hù)系統(tǒng)正常應(yīng)用，提高巖體整體的穩(wěn)定性，須盡早閉合斷面；⑤從理論上講，應(yīng)該在圍巖及初期賬戶變形基本穩(wěn)定后施作二次襯砌，將支護(hù)體系與圍巖揉合成一整體，以確保支護(hù)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定；⑥為避免棱角突變部位引起應(yīng)力集中，隧道斷面周邊輪廓應(yīng)盡可能圓順；⑦施工作業(yè)期間，動(dòng)態(tài)觀測支護(hù)系統(tǒng)及圍巖結(jié)構(gòu)，合理調(diào)整工藝流程，優(yōu)化設(shè)計(jì)工程方案，同時(shí)進(jìn)一步規(guī)范施工管理活動(dòng)，確保施工活動(dòng)順利開展。
1.2新奧法的特點(diǎn)
新奧法在我國應(yīng)用的最大特點(diǎn)就是應(yīng)用了所謂的復(fù)合式襯砌，其基本的施工方法是：在開挖過程中，盡量減少對圍巖的擾動(dòng)，為此必須采用光面爆破或預(yù)裂爆破，以維護(hù)圍巖的自承能力；根據(jù)圍巖特征，采用不同的支護(hù)類型和支護(hù)參數(shù)，及時(shí)施作錨噴支護(hù)，抑制圍巖的松弛和變形；開挖時(shí)盡量采用大斷面、少分部的開挖方法，以利于降低圍巖內(nèi)部應(yīng)力重分布的次數(shù)，最大限度地利用圍巖的承載力；在施工過程中，以量測手段為參照不斷修正設(shè)計(jì)和施工，做到既經(jīng)濟(jì)合理，又安全可靠；根據(jù)測量數(shù)據(jù)，在確認(rèn)初期支護(hù)變形收斂后，進(jìn)行二次模筑混凝土襯砌。
2工程概況
周家莊一號隧道總長2237m，洞身圍巖為Ⅳ級、Ⅴ級圍巖，圍巖極差，含不良地址段及特殊巖土。地面高程一般為1625～1800m。區(qū)內(nèi)地形起伏較大，溝壑縱橫，自然坡度約20～50°之間，隧道頂溝谷發(fā)育，沖溝內(nèi)為洪積砂質(zhì)黃土，山頂平緩處場及緩坡處多為風(fēng)積黃士段蓋，山體多基巖出露，植被覆蓋較差。
3施工方法
本隧道總體施工方案的選擇將立足于確保施工安全、施工質(zhì)量與施工工期，立足于有效避免涌泥、坍塌等事件發(fā)生。施工時(shí)及時(shí)進(jìn)行工序轉(zhuǎn)換，做到“管超前、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、勤量測、早封閉”。隧道開挖采用風(fēng)槍鉆眼，實(shí)施弱爆破，局部人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行施工。嚴(yán)格控制超挖和減少對圍巖的擾動(dòng)，保證開挖成形質(zhì)量，以充分發(fā)揮圍巖的自承能力。初期支護(hù)采用噴錨網(wǎng)為主的支護(hù)方式，圍巖較差地段設(shè)型鋼鋼架，特殊地段如淺埋地帶拱部設(shè)管棚或超前小導(dǎo)管預(yù)注水泥漿加固地層。二次襯砌按新奧法原理根據(jù)圍巖收斂情況及時(shí)施工，二次襯砌施工時(shí)，灌注混凝土振搗密實(shí)，防止收縮開裂，振搗時(shí)不破壞防水層，二襯拆模時(shí)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求。
3.1洞門施工
3.1.1洞口工程
首先復(fù)核圖紙，組織復(fù)測并控測布網(wǎng)，準(zhǔn)確定出洞口位置，明洞暗洞分界位置，按設(shè)計(jì)位置放出邊、仰坡及洞臉開挖邊線。在洞口邊、仰坡開挖線外5m處設(shè)截水溝一道，防止雨水沖刷洞臉。做好截排水系統(tǒng)后，人工配合挖掘機(jī)按照設(shè)計(jì)坡度、尺寸采取從上向下分臺(tái)階開挖，分層3～5m，表層土采用挖掘機(jī)開挖，底層地層當(dāng)機(jī)械開挖困難時(shí)采用鉆爆法開挖，邊仰坡的開挖坡度隨原地面的坡度改變而改變，確保坡面平順并與原地形成為一體。裝載機(jī)配合自卸車運(yùn)砟，人工配合刷坡。洞口邊、仰坡段施工采用挖掘機(jī)縱向分段自上而下分層開挖，人工整修邊仰坡，按設(shè)計(jì)要求一次到位，挖掘機(jī)配合自卸車裝運(yùn)棄渣。洞口臨時(shí)邊坡采用錨網(wǎng)噴防護(hù)，永久邊仰坡采用C25混凝土拱形骨架護(hù)坡，中心綠化。
3.1.2進(jìn)洞方法
隧道進(jìn)出口采用套拱法進(jìn)洞，具體作法：沿明暗洞交界里程，從上到下逐層開挖，開挖至起拱線后，架立鋼拱架，最里面的一榀緊貼仰坡放置，施做套拱。洞口段設(shè)計(jì)為Φ108管棚超前支護(hù)，與鋼架組合成預(yù)支護(hù)體系，澆注掛板套拱混凝土固結(jié)，形成洞室輪廓，在套拱混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，施做準(zhǔn)108mm超前管棚，在套拱保護(hù)下按設(shè)計(jì)法進(jìn)行開挖隧道進(jìn)口、出口均為Ⅴ級圍巖，采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法開挖進(jìn)洞；采用拱部準(zhǔn)42超前小導(dǎo)管超前支護(hù)，及錨噴網(wǎng)初期支護(hù)。
3.2正洞施工
暗洞段按新奧法組織施工，弱爆破開挖，圍巖較弱處采用機(jī)械配合人工開挖，噴錨支護(hù)。正洞施工方案見表1。
3.3棄碴與環(huán)保
3.3.1隧道棄碴
施工中產(chǎn)生的廢碴、廢液按環(huán)保有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，不隨意排入沖溝、溝渠及農(nóng)田中。在隧道口設(shè)置三級沉淀池用于處理施工污水，以及吸附油污；固體污物等，固體污物送往環(huán)保部門作無害處理。棄碴按設(shè)計(jì)要求棄于指定位置或作為路基填料，碴場設(shè)擋墻，以免水土流失。
3.3.2施工降塵
由于隧道施工采用無軌運(yùn)輸，洞內(nèi)廢氣污染主要為大功率的內(nèi)燃機(jī)械，且主要集中到裝碴運(yùn)輸工序，為此在該隧道施工中，必須加強(qiáng)通風(fēng)除塵的工作。方法如下：加強(qiáng)對進(jìn)洞機(jī)械的維修保養(yǎng)。定期檢查空氣濾清器是否堵塞，進(jìn)、排水是否暢通，噴油嘴及時(shí)更換，使噴油效果好。霧化程度高，使柴油充分地燃燒。為了節(jié)油和消煙摻加柴油添加劑。部份機(jī)械進(jìn)行機(jī)外凈化。主要給裝載機(jī)裝配上帶有催化劑的附屬箱，連接在尾氣排放管上，把發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣用催化劑和水洗的辦法來降低其中有害氣體。
3.3.3環(huán)境保護(hù)
隧道施工便道、工棚及作業(yè)場的布置盡量維護(hù)自然面貌，占用荒地應(yīng)少開挖、少刷方，以保護(hù)自然植被。隧道竣工時(shí)，應(yīng)盡量恢復(fù)原有植被。
4施工中的必要注意事項(xiàng)
4.1初期支護(hù)的施工質(zhì)量要保證
有效的支護(hù)能夠提高施工安全系數(shù)。施工應(yīng)，須及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)，提早封閉，加快成環(huán)速度，避免結(jié)構(gòu)變形。開挖后及時(shí)封閉暴露的巖石。首先初噴厚度為4～5cm混凝土將巖面封閉，裝設(shè)鋼拱架、施作錨桿、掛鋼筋網(wǎng)，最后按設(shè)計(jì)要求完成復(fù)噴。結(jié)合現(xiàn)場條件和施工要求的數(shù)量和方向選擇合適的錨桿。若使用砂漿錨桿，必須注意注漿量和漿液稠度；有水地段適宜采用楔縫式、縫管式或早強(qiáng)藥包錨桿，選擇端頭緊固且尾部有能夠緊貼格柵和圍巖的托板的端頭錨固錨桿，確保錨固效果符合設(shè)計(jì)要求。
4.2重視隧道監(jiān)控量測和超前地預(yù)報(bào)的作用
在公路隧道施工中，通常采用超前地質(zhì)預(yù)探探報(bào)施工技術(shù)、監(jiān)控量測施工技術(shù)來探測地址情況，同時(shí)對支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力變形進(jìn)行監(jiān)測，為設(shè)計(jì)變更以及施工方案的確定提供可靠依據(jù)。這種監(jiān)測技術(shù)同樣適用于地表沉降及塌方監(jiān)測。隧道綜合地質(zhì)超前預(yù)報(bào)有助于優(yōu)化隧道施工方案，并且能夠提高隧道施工的安全系數(shù)。進(jìn)行隧道開挖時(shí)，事先通過高效的地質(zhì)監(jiān)測掌握隧道前方地質(zhì)狀況，有助于優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝流程和施工技術(shù)措施，從而達(dá)到防控事故的目的。
5結(jié)語
公路橋隧相接的結(jié)合型式采用橋梁伸入隧道設(shè)計(jì)方案，通過設(shè)置枕梁和增大明洞凈空高度的措施確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，減少隧道洞口大開挖，避免洞口邊仰坡失穩(wěn)滑塌、生態(tài)環(huán)境破壞;對于橋梁橋臺(tái)與隧道洞門距離較近路段采用短路基相接，并采用填石路堤結(jié)合路基沖刷防護(hù)保證短路基穩(wěn)定安全，通過施工技術(shù)控制確保施工質(zhì)量，對山區(qū)公路設(shè)計(jì)和施工具有借鑒作用。
關(guān)鍵詞:
山區(qū)公路;隧道明洞;橋隧相接;短路基;施工控制
隨著我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷發(fā)展，公路建設(shè)的重點(diǎn)逐步進(jìn)入山嶺重丘區(qū)。山區(qū)公路受地形地貌限制、地質(zhì)構(gòu)造叢生、溝谷陡峭、河流環(huán)繞，因此山區(qū)公路采用橋隧相接型式不可避免，并且橋隧相接成為山嶺重丘區(qū)新型連接型式。橋隧相接是指橋梁深入隧道明洞、橋梁和隧道以短路基相連或橋梁和隧道起終點(diǎn)樁號重合［1］。受溝谷陡峭、地質(zhì)條件復(fù)雜及線位控制等因素制約，采用橋梁伸入隧道或者采用短路基相連接方案，減少隧道洞口大開挖，避免洞口邊仰坡失穩(wěn)滑塌、影響橋臺(tái)穩(wěn)定、破壞生態(tài)環(huán)境［2］等問題，為山區(qū)公路建設(shè)提供一種新的理念。
1橋隧相接技術(shù)
1．1橋隧相接適用條件
根據(jù)山區(qū)公路橋隧相接工程的特點(diǎn)，總結(jié)其適用條件有:
(1)高差懸殊［3］。地形起伏大，河谷(槽)與陡峭山體直接相連，受橋梁控制高程及線位走向等因素限制，路線多以橋隧相接的型式布線。
(2)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。山區(qū)公路破碎帶、斷層等構(gòu)造較發(fā)育，巖體物理力學(xué)性質(zhì)差異大，橋臺(tái)位置地質(zhì)條件差，施工困難，采用橋隧相接可有效解決。
(3)山體陡峭。施做橋臺(tái)將造成洞口大開挖，破壞生態(tài)環(huán)境并影響橋臺(tái)穩(wěn)定及運(yùn)營中的次生地質(zhì)災(zāi)害。
(4)橋隧相連路段地形狹窄，施工場地受限，橋臺(tái)布置難度大，可采用橋臺(tái)伸入隧道型式。另外山區(qū)公路風(fēng)化嚴(yán)重、剝蝕強(qiáng)烈，滑坡、落石、崩塌及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重。
1．2橋隧相接結(jié)構(gòu)型式
山區(qū)公路橋梁與隧道的斷面凈寬不等，橋隧相連的方式需遵循橋梁部分與隧道部分行車道平齊，根據(jù)橋梁與隧道結(jié)合形式將其分為橋梁伸入隧道、隧道洞口進(jìn)行橋臺(tái)處理、短路基相連、隧道采用反削竹式類洞門支撐于橋梁上四種型式。
(1)橋梁伸入隧道。通過縮減橋梁斷面或加大隧道斷面，使橋梁伸入隧道，圍巖較好段落的隧道可以取消仰拱，采用枕梁代替，枕梁兼做橋臺(tái)臺(tái)帽，與隧道洞門共同受力［4－5］。
(2)隧道洞口進(jìn)行橋臺(tái)處理［4］。橋臺(tái)在隧道洞口進(jìn)行處理，橋臺(tái)直接作用于隧道洞口基巖或直接澆注橋臺(tái)與洞門緊貼，橋臺(tái)與隧道單獨(dú)受力，隧道洞門不受橋梁荷載的影響。
(3)短路基相連。橋梁橋臺(tái)與隧道洞門之間采用短路基相連接，橋臺(tái)與隧道單獨(dú)受力，并且施工不相互干擾，通過控制路基施工質(zhì)量保證橋隧相接的穩(wěn)定性。
(4)隧道采用反削竹式類洞門支撐于橋梁上［4］。為保證隧道洞口的明暗交替或防止落石直接破壞橋梁，采用反削竹式洞門類的洞口上部向外沿伸，下部采用支撐坐落于橋梁結(jié)構(gòu)上。
2工程應(yīng)用
2．1工程概況
項(xiàng)目位于桓仁滿族自治縣與寬甸滿族自治縣交界處，呈東南走向，路線跨越渾江和下露河，設(shè)計(jì)采用速度為40km/h的三級公路，山體兩側(cè)坡度約50°～70°，縱斷高差約17．0m。在渾江與下露河之間為越嶺段，采用長度為65m的下露河隧道穿越，隧道凈寬9m，凈高4．5m;隧道進(jìn)口端設(shè)置12×30m老黑山大橋，其1號橋臺(tái)伸入隧道明洞，橋梁全長366m，橋面全寬8．5m;隧道出口側(cè)設(shè)置6×13m下露河中橋，橋梁全長87．87m，橋面全寬8．5m，與隧道采用短路基的型式連接。
2．2地質(zhì)概況
(1)隧道進(jìn)口端。屬陡坡地貌，地形坡角在60°～70°。洞口處地表為強(qiáng)風(fēng)化變粒巖:灰白色，原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造已大部分破壞，巖體較破碎。其下為中風(fēng)化變粒巖:灰白色，變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖質(zhì)堅(jiān)硬。洞口處圍巖為軟巖，破碎，結(jié)構(gòu)面發(fā)育，碎、裂結(jié)構(gòu)，判定為V級圍巖。
(2)隧道出口端。屬陡坡地貌，地形坡角在50°～60°。洞口處地表為碎石土;灰褐色，稍濕，松散，由坡積碎石混粘性土組成。其下為中風(fēng)化變粒巖:灰白色，變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖質(zhì)堅(jiān)硬。洞口處圍巖為軟巖，破碎，結(jié)構(gòu)面發(fā)育，碎、裂結(jié)構(gòu)，判定為V級圍巖。
(3)不良地質(zhì)。隧道出口端洞口處有少量第四系松散堆積，開挖高度內(nèi)巖土體較不穩(wěn)定，易小范圍塌落。
(4)地下水評價(jià)。地下水以基巖裂隙水為主，水量隨大氣降水量及節(jié)理裂隙變化而變化，圍巖富水性不均一，透水性較弱。
2．3方案設(shè)計(jì)
(1)方案擬定
隧道進(jìn)口端地形陡峭，山體坡角達(dá)到70°，河槽直接與山體相接，隧道洞口段圍巖破碎、風(fēng)化嚴(yán)重，主要為強(qiáng)風(fēng)化變粒巖，老黑山大橋1號橋臺(tái)若采用置于山體上的擴(kuò)大基礎(chǔ)與隧道洞門相接，則山體刷坡面積過大，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，并且對后期運(yùn)營過程中的次生地質(zhì)災(zāi)害不能得到根治;如果采用嵌巖樁建造于山體外的渾江內(nèi)時(shí)，則擠壓渾江河道，施工中對渾江水源有較大污染，并且存在汛期渾江水流對1號橋臺(tái)的沖刷淘蝕潛在風(fēng)險(xiǎn)，臺(tái)后填筑很難達(dá)到規(guī)范要求壓實(shí)度，對后期運(yùn)營差異沉降很難控制。同時(shí)以上兩種方案均存在在橋臺(tái)基礎(chǔ)施工時(shí)，施工場地受限的問題。采用橋梁伸入隧道的方案，山體刷破小，且不會(huì)對生態(tài)環(huán)境及渾江水源造成污染，可有效降低次生地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，施工方便，后期運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用少。故老黑山大橋與下露河隧道的連接型式采用橋梁進(jìn)入隧道方案，明洞采用增大凈空高度的結(jié)構(gòu)型式。隧道出口端地形陡峭，山體坡角達(dá)到60°，河槽與山體坡腳有一定距離，在滿足橋涵過水孔徑及經(jīng)濟(jì)型、減小施工難度的情況下，下露河隧道與下露河中橋采用短路基連接型式，填方路基長度為26m，填筑方案采用填石路堤。通過方案綜合比選，確定設(shè)計(jì)方案為進(jìn)口端采用橋梁伸入隧道的結(jié)構(gòu)型式，出口端采用短路基連接橋隧型式，整體形成橋梁－隧道－橋梁相結(jié)合的復(fù)合型式。
(2)橋梁伸入隧道型式
老黑山大橋上部結(jié)構(gòu)采用30m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，橋孔布置為12×30m，設(shè)計(jì)角度90°，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩、樁基礎(chǔ);0號橋臺(tái)結(jié)構(gòu)型式采用U臺(tái)，1號橋臺(tái)采用枕梁置于隧道明洞內(nèi)的橋隧相接結(jié)構(gòu)型式，隧道明洞采用增大凈空高度襯砌結(jié)構(gòu)，襯砌厚度為0．6m的鋼筋混凝土，采用C22雙層鋼筋網(wǎng)，仰拱底面標(biāo)高為－3．5m，橋臺(tái)枕梁高度為0.8m，寬度為1．50m，1號橋臺(tái)伸入明洞長度為5m，在橋臺(tái)與隧道仰拱相接處后施做0．2m的混凝土墻，作為擋水擋土結(jié)構(gòu)并兼做橋臺(tái)擋塊。通過調(diào)整T梁濕接縫間距與懸臂長度以達(dá)到上部結(jié)構(gòu)寬度略小于隧道凈寬的要求，以保證T梁順利伸入隧道。
(3)短路基連接型式
下露河中橋上部結(jié)構(gòu)采用13m鋼筋混凝土空心板，橋孔布置為6×13m，設(shè)計(jì)交角為90°，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩、樁基礎(chǔ);橋臺(tái)為U臺(tái)。與隧道采用短路基相接的結(jié)構(gòu)型式，隧道明洞襯砌采用一般斷面型式，混凝土厚度為0．6m厚鋼筋混凝土，采用C22雙層鋼筋網(wǎng)，仰拱頂面標(biāo)高為－1．9m，下露河中橋與隧道出口距離為26m短路基連接，路基填筑方案采用填石路堤，并做好防沖刷措施，避免橋頭路基沖毀影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和運(yùn)營安全。為保證排水順暢設(shè)置中心排水溝，排水溝排水方向?yàn)樗淼莱隹诙耍⒃O(shè)置保暖包頭防治凍害，在橋隧相接處設(shè)置防沖刷措施，做好防排水設(shè)計(jì)，保證隧道洞口、橋臺(tái)岸坡穩(wěn)定。同時(shí)在隧道明洞內(nèi)5m范圍內(nèi)設(shè)置防撞墻漸變過渡，保證行車、運(yùn)營安全。
3施工技術(shù)控制
3．1橋隧相接的施工技術(shù)控制
為保證橋梁、隧道施工的便捷及運(yùn)營過程中保證橋隧結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、避免次生災(zāi)害為原則，隧道明洞施工中，應(yīng)遵循“少擾動(dòng)、早噴錨、勤量測、緊封閉”的措施，通過監(jiān)控量測結(jié)果分析圍巖變形規(guī)律和支護(hù)狀態(tài)，以指導(dǎo)施工。橋梁T梁采用預(yù)制場預(yù)制，整孔運(yùn)輸至橋址處架設(shè)［6］，由于預(yù)制T梁的橫向剛度較小，預(yù)制T梁起吊時(shí)注意保持梁體的橫向穩(wěn)定，要求平行勻速移動(dòng)T梁，以防止出現(xiàn)扭偏。枕梁及濕接縫混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%后，方可進(jìn)行下一道工序施工;為確保梁體在運(yùn)輸過程及安裝就位時(shí)的穩(wěn)定性，應(yīng)采取有效的防傾倒措施。
3．2短路基施工技術(shù)控制
為了充分利用隧道挖出的石方、施工質(zhì)量控制及運(yùn)營過程中減少隧道－路基－橋梁之間的差異沉降而采用填石路堤方案，填石路基應(yīng)采用抗壓強(qiáng)度＞5MPa，最大粒徑≤30cm的優(yōu)質(zhì)填料，松鋪厚度為30cm，并采用大噸位的震動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行路堤的碾壓，保證壓實(shí)度滿足規(guī)范要求，并且填石料頂面應(yīng)無明顯孔隙、空洞。
3．3施工工序
下露河隧道長度65m，并且渾江水流急、高差大，故施工采用從下露河側(cè)搭設(shè)便橋，施工短路基后隧道采用單側(cè)進(jìn)洞施工，待隧道二襯施做完畢后，方可進(jìn)行老黑山大橋1號橋臺(tái)枕梁施工，并架設(shè)第12孔T梁成橋。
4結(jié)語
在橋梁－隧道－橋梁復(fù)合型式的工程實(shí)際，采用橋梁梁體伸入隧道，橋臺(tái)采用枕梁置于明洞內(nèi)的橋隧相接結(jié)構(gòu)型式，明洞采用增大凈高襯砌結(jié)構(gòu)，橋隧相接的設(shè)計(jì)方案減少隧道洞口大開挖，避免洞口邊仰坡失穩(wěn)滑塌、生態(tài)環(huán)境破壞，保證橋臺(tái)岸坡穩(wěn)定并避免運(yùn)營中的次生地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生;短路基連接橋梁與隧道的型式，并采取措施保證路基防沖刷和和穩(wěn)定安全，通過施工技術(shù)措施控制施工質(zhì)量，保證路基穩(wěn)定安全，對山區(qū)公路設(shè)計(jì)和施工具有較大借鑒作用。
作者：王曉宇 單位：遼寧省公路勘測設(shè)計(jì)公司
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關(guān)鍵詞: 新屋隧道；F1斷裂帶；靜態(tài)爆破；TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
1.引言
近年來，隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，城市快速路建設(shè)的快速發(fā)展和交通量的逐步增多，大斷面公路隧道工程將日益增加。但是，對于雙向八車道（或單向四車道）大斷面公路隧道工程施工實(shí)踐并不多。當(dāng)前，我國現(xiàn)階段的四車道大斷面公路隧道建設(shè)既無成熟的經(jīng)驗(yàn)供參考，又無標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范可參照；從目前情況來看，由于其自身具有眾多復(fù)雜的因素，再加上四車道隧道的跨度大，因而大斷面隧道的施工技術(shù)總結(jié)顯得尤為重要。
我們將目前國內(nèi)雙向八車道公路隧道及相似地下工程建設(shè)情況做一匯總，見下表1-1，從表中我們可以看出，雙線八車道公路隧道單洞最大跨度在23米左右，其最大高度含仰拱13米左右，從起拱線算起矢跨比最小為0.41,設(shè)計(jì)、施工建設(shè)難度都很大。而新屋隧道是目前國內(nèi)扁平率較小、長度較長的雙向八車道公路隧道。
表1－1 雙向八車道公路隧道及相似地下工程建設(shè)情況
2、項(xiàng)目概況
2.1、工程簡介
新屋隧道位于深圳市西麗片區(qū)塘朗山，是一座雙向八車道公路隧道, 左線起訖里程：Z12+220～Z12+844，長624m；右線起訖里程：Y12+240～Y12+844，長604m；左、右線隧道結(jié)構(gòu)間凈距為19m～34m，左、右線隧道結(jié)構(gòu)間凈距為19m～34m，隧道內(nèi)設(shè)車行橫通道和人行橫通道各1處，中心里程分別為：Y12+430和Y12+550。
2.2、地質(zhì)及水文情況
根據(jù)地域資料及地質(zhì)調(diào)查，勘查區(qū)及其周邊出露的地層主要有第四系地層、燕山期粗粒花崗巖、加里東區(qū)混合花崗巖。隧道地貌單元為剝蝕丘陵地帶，地勢起伏較大，植被茂盛，自然地形坡度一般20～40度，地面標(biāo)高一般在30～107m。
新屋隧道隧址區(qū)屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，干濕季節(jié)明顯，夏秋季有臺(tái)風(fēng)，臺(tái)風(fēng)影響時(shí)間為5～12月。地下水主要為松散土類孔隙水和基巖裂隙水。松散類土厚度變化較大且不穩(wěn)定，水量中等～貧乏，隧道基巖為燕山期粗粒花崗巖和加里東期混合花崗巖，節(jié)理發(fā)育，儲(chǔ)水量較大，是該區(qū)的主要含水層位，含水層富水性及透水性較好。根據(jù)水質(zhì)分析，地下水對混凝土具分解類酸型中等腐蝕性。
2.3、隧道設(shè)計(jì)情況
（1）隧道平、縱斷面
左、右線隧道均為曲線隧道，平曲線半徑為1200m，左、右線隧道結(jié)構(gòu)凈距為19～34m。左右線縱坡設(shè)計(jì)由小里程至大里程分兩個(gè)坡度1%和1.25%。
（2）隧道凈空、橫斷面
隧道橫斷面按分離式雙洞、即單洞四車道單向行駛斷面設(shè)計(jì)。隧道斷面凈寬18.99m，行車寬度15m（4×3.75m），雙側(cè)設(shè)寬0.75m檢修道；行車道凈高5m。路面橫坡2%，向曲線內(nèi)側(cè)下坡。隧道內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)為五心圓拱形式。內(nèi)輪廓尺寸考慮了結(jié)構(gòu)施工誤差、預(yù)留變形、運(yùn)營期間的部分設(shè)備安裝及裝修所需空間。
（3）結(jié)構(gòu)形式
按新奧法原理設(shè)計(jì)，充分利用圍巖自承能力，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)除明洞段，均采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。有Ⅴ級復(fù)合加強(qiáng)、Ⅴ級復(fù)合、Ⅳ級復(fù)合、Ⅲ級復(fù)合及明洞五種斷面形式，各斷面均設(shè)雙側(cè)電纜溝，設(shè)清、污分流雙側(cè)水溝。
2.4、工程特點(diǎn)及難點(diǎn)
2.4.1 工程特點(diǎn)
（1）、隧道跨度超大：新屋隧道是分離式雙向八車道公路隧道，隧道開挖斷面寬最大為21m，高度為13.32m。
（2）、隧道地質(zhì)狀況差：隧道IV、V級圍巖占79.4%，III級圍巖占20.6%，施工工序轉(zhuǎn)換復(fù)雜，開挖進(jìn)度慢。隧道在Z12+585～+615和Y12+480～+520范圍內(nèi)有破碎構(gòu)造帶F1，為斷層碎裂巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，需要采用超前大管棚支護(hù)、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖。
（3）、隧道開挖控制爆破要求高：本標(biāo)段進(jìn)口為工業(yè)廠區(qū)周邊建筑物較多（計(jì)量院內(nèi)有精密儀器，不能受震動(dòng)影響），為了避免爆破對建筑物造成破壞，隧道開挖均采取靜態(tài)爆破和光面控制爆破技術(shù)。
2.4.2 工程難點(diǎn)
隧道進(jìn)出洞口段覆蓋較薄，巖性透水性好，雨季施工易出現(xiàn)涌水、坍塌。 Ⅳ、Ⅴ級圍巖施工采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，工序復(fù)雜，組織快速化施工困難。
3、隧道施工關(guān)鍵技術(shù)
3.1、洞口淺埋暗挖段施工技術(shù)
由于地質(zhì)條件較差，邊、仰坡及圍巖自穩(wěn)能力極差，在這種情況下，要作好洞口段的施工，以盡快形成安全的進(jìn)洞條件，采取方案為：進(jìn)洞前先做好洞頂排水天溝，對仰坡進(jìn)行噴錨支護(hù)，盡量少刷坡。完成長管棚超前支護(hù)后，進(jìn)洞開挖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，人工配合機(jī)械開挖，型鋼鋼架支撐和掛網(wǎng)、噴、錨等聯(lián)合支護(hù)方式。
圖3-1 隧道洞口段V級圍巖雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工效果圖
隧道洞口覆蓋層較薄，暗洞進(jìn)洞相對困難，因此設(shè)置了一定長度的明洞。明洞采用明挖順做法施工，洞口土石方利用人工配合機(jī)械自上而下分層開挖、分層噴錨支護(hù)；襯砌分兩部分施工，先施工仰拱及墻角鋼筋砼，后進(jìn)行拱墻襯砌施工。
3.2、F1斷裂帶施工
3.2.1 F1斷裂帶情況
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，隧道在Z12+590～+617和Y12+480～+524范圍內(nèi)有破碎構(gòu)造帶F1。左線F1斷裂帶為斷層碎裂巖、角礫巖、糜棱巖、斷層泥組成，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，呈微漲，巖體結(jié)構(gòu)為碎塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)或碎裂及碎裂結(jié)構(gòu)，F(xiàn)1斷裂帶長30m，處于Ⅴ級圍巖，隧道穿越微風(fēng)化層與弱風(fēng)化層，隧道頂部弱風(fēng)化層覆蓋厚度23m，強(qiáng)風(fēng)化層5m。右線F1斷裂帶位于淺埋地段，圍巖主要為弱～微風(fēng)化加里東期混合花崗巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖石完整性、穩(wěn)定性較差，巖體呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)或碎塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。F1斷裂帶長40m，處于Ⅴ級圍巖，隧道穿越弱風(fēng)化層與強(qiáng)風(fēng)化層，隧道頂部強(qiáng)風(fēng)化層覆蓋厚度1m，全新統(tǒng)沖洪積層10m。
3.2.2 F1斷裂帶施工方案
(一)左線隧道開挖方案
由于左線隧道F1斷裂帶處于微風(fēng)化與弱風(fēng)化之間，隧道頂部弱風(fēng)化層覆蓋厚度有23m，強(qiáng)風(fēng)化層有5m。又根據(jù)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)及勘測抽芯報(bào)告，該段范圍內(nèi)巖性主要為混合花崗巖，強(qiáng)～弱風(fēng)化，總體巖石較堅(jiān)硬。節(jié)理裂隙較發(fā)育～發(fā)育，巖石較完整～較破碎（其中：+635～+623、+606～+570段節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石較破碎）;地下水較發(fā)育，局部有滲水或小股流水；穩(wěn)定性一般～較差。施工過程中根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，圍巖狀況好的情況下采用“三臺(tái)階弧形導(dǎo)坑法”開挖；圍巖狀況差的情況下采用“CD(中壁)臺(tái)階法”開挖。支護(hù)參數(shù)按設(shè)計(jì)施工。
(二)右線隧道開挖方案
由于右線F1斷裂帶位于淺埋地段，隧道穿越弱風(fēng)化層與強(qiáng)風(fēng)化層，隧道頂部強(qiáng)風(fēng)化層覆蓋厚度1m，全新統(tǒng)沖洪積層10m。圍巖主要為弱～微風(fēng)化加里東期混合花崗巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖石完整性、穩(wěn)定性較差，巖體呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)或碎塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。開挖方法按設(shè)計(jì)采用“雙側(cè)壁導(dǎo)坑法”開挖。
開挖前，對于開挖掌子面首先采用20cm厚的C20噴射混凝土封閉，然后對開挖線內(nèi)及開挖線以外2m范圍的巖層進(jìn)行注漿止水和注漿加固處理，注漿止水加固采用長管和短管相結(jié)合的方法，長管長度L=6m，短管長度L=3m，均采用￠42×3.5鋼花管。每次掌子面封閉注漿時(shí)，預(yù)留出2根管作排水孔。長管注漿每2m一個(gè)循環(huán)，止?jié){墻厚度大于2m，長管注漿遺留的空隙有短管注漿彌補(bǔ)。注漿壓力0.5―1.5Mpa。
該段施工按設(shè)計(jì)拱部1500范圍內(nèi)打設(shè)雙層超前小導(dǎo)管，外插角為10-150和15-300，長度L=3m，環(huán)向間距40cm，縱向間距1.5m，采用水泥水玻璃雙漿液注漿。采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行開挖施工，鋼架架立緊跟開挖面，做好初期支護(hù)，并同時(shí)做好現(xiàn)場的監(jiān)控量測工作。
3.3、開挖鉆爆設(shè)計(jì)
3.3.1 光面控制爆破控制技術(shù)
新屋隧道由于開挖斷面跨度大，地質(zhì)條件較復(fù)雜，隧道除進(jìn)口端采用靜態(tài)爆破外，其余均采用光面控制爆破，以最大限度保護(hù)周邊巖體的完整性，控制超欠挖量。
光面控制爆破工藝流程：
3.3.2 靜態(tài)爆破施工技術(shù)
（1）、靜態(tài)爆破原理：
靜態(tài)爆破（又稱靜態(tài)破碎）是將一種含有鈣、鋁、鎂、硅、鐵等元素的無機(jī)鹽粉末狀破碎劑，用適量水調(diào)成流動(dòng)狀漿體，直接灌入鉆孔中，經(jīng)水化反應(yīng)后，產(chǎn)生巨大膨脹壓力（可達(dá)30～50MPa），將巖石（抗拉強(qiáng)度4～10MPa）脹裂、破碎的爆破方法。
（2）、工藝特點(diǎn)：
破碎物體時(shí)不產(chǎn)生震動(dòng)、噪音、飛石、粉塵及有毒氣體，屬無公害環(huán)保型產(chǎn)品，不屬易燃、易爆物品。運(yùn)輸、保管安全可靠，使用方便。膨脹劑破碎效果穩(wěn)定，一般可使被破碎物在 12 小時(shí)以內(nèi)發(fā)生破碎。
（3）施工方法：
因本工程隧道進(jìn)口端巖石屬Ⅴ級圍巖，隧道跨度達(dá)21m，參照暗挖隧道新奧法施工工藝，分段分區(qū)開挖作業(yè)方案，隧道上部在超前長管棚或超前小導(dǎo)管注漿加固圍巖的措施下，首先完成上半斷面開挖，并將工作面推進(jìn)到預(yù)計(jì)位置（進(jìn)洞40m）。完成上斷面開挖和支護(hù)工作后，采用相同方法進(jìn)行下半斷面開挖。如果不影響上斷面施工，在保持一定距離情況下，上下斷面可同時(shí)推進(jìn)。
靜態(tài)破碎工作面開展與炮孔定位受巖石風(fēng)化情況影響，上斷面開挖容易在上部風(fēng)化或巖石破碎帶找到突破口，在掌子面上用風(fēng)鎬或炮機(jī)擴(kuò)大形成一個(gè)槽，槽底深度達(dá)到一次進(jìn)尺的深度，這樣增加了一個(gè)自由面，以利靜態(tài)破碎劑脹裂破巖施工。當(dāng)開槽困難時(shí)，也可用大孔徑鉆孔法形成自由面，以大炮孔為中心向周邊逐步擴(kuò)展，俗稱掏洞法。上斷面一般采用淺眼法，向下傾斜孔，孔徑40mm，水平進(jìn)尺0.5～0.8m；下斷面采用深孔法，向下垂直孔，孔徑76mm，臺(tái)階高度3～5m。
（4）、靜態(tài)爆破參數(shù)
①、上斷面開挖
a、水平進(jìn)尺L ： L＝0.5～0.8m。
b、鉆孔直徑D ：采用手風(fēng)鉆鉆孔取D＝40mm
c、底盤抵抗線W ： W＝30cm
d、孔距和排距：布孔方式如圖1所示：
圖3－2靜態(tài)爆破平面布孔方式示意圖
圖3－3靜態(tài)爆破炮孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖
孔距a ：孔距越小，開裂越容易，破碎時(shí)間也短。但是孔距越密，孔數(shù)增多，必然加大施工成本，影響施工進(jìn)度，根據(jù)下列公式計(jì)算出可行的最大孔距：
a=（P/β×R1+1）d
式中：P――破碎劑膨脹壓力30兆帕；
R1――巖體的抗拉強(qiáng)度為6兆帕；
β――膨脹系數(shù)，β≈0.5；
d――孔徑，d=0.042。
由此可計(jì)算出孔距為30.2cm，取a=30cm。
排距b：排距b一般小于孔距a，可采取b=（0.6～0.9）×a；這里取b=30cm。
e、炮孔長度L1：L1=L＋0.5b
f、灌漿長度L2 ： L2＝b
g、用藥量：靜態(tài)爆破與炸藥爆破不同，裝藥需基本填滿空孔，用藥量可按照空孔總長度計(jì)算，并隨孔徑、孔距而異，單位體積用藥量表10所列。
單位體積裝藥量
破碎巖石類別 單位體積用藥量（kg/m3）
軟質(zhì)巖石 8～10
中硬巖石 10～15
硬質(zhì)巖石 12～20
破碎劑總用藥量也按被破碎巖石體積乘以單位體積耗藥量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)按下式計(jì)算：
Q=V×q
式中：V――破碎巖石體積（m3）；
q――單位體積耗破碎劑量（kg/m3）。
②、下斷面開挖
a、臺(tái)階高度選取3～5米，預(yù)計(jì)施工臺(tái)階2～3個(gè)。為加快施工進(jìn)度，當(dāng)上面一個(gè)臺(tái)階向內(nèi)靜態(tài)破碎開挖完成5～6米時(shí)，開始進(jìn)行下一個(gè)臺(tái)階的施工，形成梯步式工作面。
b、布孔形式
為提高破碎效果，提高裝車能力，滿足進(jìn)度需要，根據(jù)自由面較多的特點(diǎn)，本工程采用對數(shù)形布孔方式，即離自由面越遠(yuǎn)，孔的間距越密。
c、鉆孔孔徑
根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本工程特點(diǎn)，采用鉆孔直徑選擇d=76mm，當(dāng)邊緣鉆機(jī)擺位空間不足時(shí)，先選手風(fēng)鉆鉆孔，降低高度后再用大鉆。
d、孔距
根據(jù)上述公式計(jì)算出可行的最大孔距：a=80cm。
e、排距
排距b=60cm。
3.4、隧道開挖方法優(yōu)化情況
設(shè)計(jì)要求新屋隧道Ⅳ、Ⅴ級圍巖開挖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法， Ⅲ級圍巖開挖采用弧形導(dǎo)坑上下臺(tái)階法。而根據(jù)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)及現(xiàn)場實(shí)際開挖的情況，局部地段地質(zhì)與設(shè)計(jì)不符，比設(shè)計(jì)情況要好，因此本著確保安全質(zhì)量，節(jié)約成本，加快進(jìn)度的原則，對隧道局部地段的開挖進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，具體如下：
1、隧道出口雙側(cè)壁導(dǎo)坑法改為三臺(tái)階弧形導(dǎo)坑法。
2、隧道進(jìn)口弱風(fēng)化花崗巖地層雙側(cè)壁導(dǎo)坑法改為三臺(tái)階弧形導(dǎo)坑法。
4、施工過程中輔技術(shù)措施
4.1、監(jiān)控量測技術(shù)
新屋隧道施工過程中采用較為先進(jìn)的監(jiān)控量測手段，對隧道施工過程中的的圍巖變化，地表下沉，初期支護(hù)的受力情況及二次襯砌的受力情況進(jìn)行監(jiān)控量測，及時(shí)提供反饋信息，掌控隧道圍巖變化情況，分析初期支護(hù)效果，為隧道施工提供合理的安全方案，為隧道信息化施工提供最原始的數(shù)據(jù)。
4.1.1監(jiān)控量測的內(nèi)容
依據(jù)中國《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ02429)中的要求，并根據(jù)新屋隧道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工方法，結(jié)合設(shè)計(jì)單位提供的隧道監(jiān)測建議，擬訂了該隧道的監(jiān)測項(xiàng)目和測試方法。其中包括：圍巖內(nèi)部位移、拱頂下沉、底板隆起、錨桿軸力、鋼架支撐應(yīng)力、爆破振速等，旨在采用中國成熟的快速、準(zhǔn)確、可靠的手段，對
4.2、地質(zhì)超前預(yù)報(bào)
通過應(yīng)用TSP203PLUS隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)，TSP203PIUS可以預(yù)報(bào)隧道掌子面前方0～200m范圍的地層狀況，可以滿足長期（長距離）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的要求。以新屋隧道左線出口右上導(dǎo)掌子面（里程：Z12+762）前方地質(zhì)超前預(yù)報(bào)探測為例：
（1）、測點(diǎn)位置
預(yù)報(bào)時(shí)掌子面位于Z12+762里程處，在Z12＋811里程處布置預(yù)報(bào)接收孔，接收孔距掌子面49m。
（2）、測線測點(diǎn)布置
在隧道右邊墻（面向掌子面）的同一水平線上從外向里布置一個(gè)傳感器鉆孔和22個(gè)炮孔，傳感器鉆孔距第一個(gè)炮孔15m，炮孔間距1.3m左右，炮孔高度。
（3）、預(yù)報(bào)成果
通過對二維結(jié)果圖、掌子面狀況和設(shè)計(jì)資料的綜合分析，對主要存在問題區(qū)段進(jìn)行預(yù)處理。
5、施工中的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
新屋隧道施工過程中，我們積累了一些施工經(jīng)驗(yàn)，在此與大家分享：
1、臺(tái)階法施工中，嚴(yán)格控制上中下臺(tái)階的臺(tái)階長度，可以使機(jī)械設(shè)備發(fā)揮最佳效率，有效縮短施工工期。
2、隧道開挖中，如發(fā)現(xiàn)圍巖性質(zhì)、地質(zhì)情況發(fā)生變化，應(yīng)及時(shí)對所用的掘進(jìn)方法、支護(hù)方式作相應(yīng)調(diào)整，以適應(yīng)新的圍巖條件，確保安全施工。新屋隧道右線Y12+525里程正處于F1斷裂帶與IV級圍巖交界處，由于開挖進(jìn)尺過大，支護(hù)強(qiáng)度不足，造成掌子面局部塌方，拱頂圍巖輕微下沉，增大了投資，同時(shí)影響了工期。
3、隧道施工過程中，加強(qiáng)對開挖面、未支護(hù)及未襯砌斷面圍巖情況的監(jiān)測和檢查，如有塌方，冒頂癥兆要及時(shí)做強(qiáng)支護(hù)處理。對已支護(hù)地段亦要經(jīng)常檢查，有無異常變形或破壞，錨桿是否松動(dòng)，噴砼層是否開裂、掉落等，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即補(bǔ)救，采取適當(dāng)方式加固處理。還要防止在施工過程中機(jī)械對支護(hù)的碰撞破壞。
4、當(dāng)隧道掘進(jìn)通過溝谷凹地等覆蓋層過薄地帶或通過沿溪傍山偏壓淺埋地段時(shí)，因圍巖自身成拱能力差，缺乏足夠穩(wěn)定性，施工時(shí)應(yīng)特別謹(jǐn)慎、應(yīng)采取先支護(hù)、后開挖、快封閉、勤量測的施工方式，再根據(jù)不同地質(zhì)條件，輔之以必要加固措施，穩(wěn)定開挖面，確保施工安全。
5、在上臺(tái)階施做拱架支護(hù)時(shí)，應(yīng)在拱腳處打設(shè)斜向鎖腳錨桿，加固圍巖地基，防止拱腳外移引起拱頂下沉開裂。此處應(yīng)特別注意鎖腳錨桿的方向是斜向上。同時(shí)圍巖壓力大的應(yīng)在兩拱腳間加設(shè)足夠的支撐，以防拱腳內(nèi)移、拱背開裂。拱圈砼澆筑前，找平拱支承面，拱墻施工時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)預(yù)留鋼筋，以使拱墻連成整體，可防止拱腳內(nèi)外移，為防止拱腳下沉，仰拱應(yīng)盡快施作。
5、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：高速公路；隧道偏壓淺埋；施工技術(shù)；監(jiān)控測量；
1 工程概況
貴州某高速公路隧道為雙線四車道分離式隧道，中線相距 45m，左洞全長 124m，右洞全長260m，單洞凈寬10.25m，凈高7.1m，斷面輪廓為單心圓。左線進(jìn)口拱肩部分埋深較淺，洞口圍巖垂直節(jié)理發(fā)育，石質(zhì)圍巖位于擠壓強(qiáng)烈斷裂帶內(nèi)，按類別劃分屬于I類，按級別劃分屬于V級，夾層帶呈大截面狀且與洞截面平行，其層面向下縱向延伸10m，極易造成山體分離滑移， 給洞口工程帶來極大難度， 淺埋，偏壓嚴(yán)重，原設(shè)計(jì)進(jìn)洞位置K26+211沿進(jìn)洞方向右側(cè)護(hù)體單薄，隧道開挖線離山體邊線只有1.5m，圍巖受到擾動(dòng)，就可能會(huì)滑塌崩落，所以隧道進(jìn)洞施工方案的選擇，能否安全順利通過進(jìn)口淺埋偏壓段成為工程施工重點(diǎn)難點(diǎn)之一。
2 隧道施工方案分析與選定
由于原設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)場實(shí)際情況有一定出入，因而進(jìn)行了調(diào)整。
2.1 洞口邊仰坡施工處理
1）在洞口邊仰坡頂部施作截水溝，排水溝，以避免雨水對邊仰坡沖刷而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。
2）原設(shè)計(jì)邊仰坡采用錨網(wǎng)噴防護(hù)，支護(hù)參數(shù)為φ22早強(qiáng)砂漿錨桿，長3m，間距1.2m，掛φ8鋼筋網(wǎng)，考慮到邊仰坡面巖石節(jié)理很發(fā)育且節(jié)理與隧道縱面橫切向發(fā)育，鑲嵌分層結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為張性，層與層之間斷裂明顯，巖層厚度在5m以上，原設(shè)計(jì)早強(qiáng)砂漿錨桿對巖體節(jié)理不能起到有效加固作用，所以改為同間距長度 6m 的小導(dǎo)管注漿。
2.2 隧道洞身施工方案
本隧道左線 K26+211~K26+204 段嚴(yán)重偏壓淺埋（左側(cè)拱肩厚度為1.2m），改原設(shè)計(jì)暗洞為明洞，增設(shè)抗偏壓砼擋墻，從K26+204（拱肩厚度為4m）進(jìn) 洞，K26+204~K26+188 段 左側(cè)進(jìn)行坡體加固，實(shí)現(xiàn)隧道邊坡一體化施工，洞口段設(shè)計(jì)見圖 1。
2.3 坡面加固施工
K26+211~K26+204段對其左側(cè)邊坡用錨桿擋墻進(jìn)行加固處理，施工完畢后才可進(jìn)行暗洞施工，以保證山體穩(wěn)定，具體措施為：K26+211~16+204挖基至完整穩(wěn)定基巖，施工Φ22基礎(chǔ)底鎖腳錨桿，澆注基礎(chǔ)砼，側(cè)面根據(jù)現(xiàn)場施作錨噴網(wǎng)，再澆注C25號砼擋墻，外側(cè)山體坡面清除表層覆蓋物外不應(yīng)刷坡，盡可能減小對山體的擾動(dòng)。
2.4 抗滑錨桿的施工
原設(shè)計(jì) K260+211 進(jìn)洞，左側(cè)拱肩與山體地表線間距單薄，測量資料顯示只有1.5m，加之該段地質(zhì)條件復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)破碎，節(jié)理發(fā)育，鑲嵌泥質(zhì)隔離，圍巖的自穩(wěn)能力相當(dāng)差，由于其結(jié)構(gòu)是塊狀鑲嵌，一經(jīng)開挖或受偏壓牽引，巖石極易產(chǎn)生分離，更何況仰坡面在清除表土?xí)r發(fā)現(xiàn) K260+207處有一條夾層帶呈大截面扇狀，層面且與成洞開挖截面平行，更加容易造成山體分離滑塌位移。
為此，對原進(jìn)洞里程K26+211 改為 K26+204，同時(shí)為預(yù)防山移滑塌，新確定的左側(cè)山體加固措施中采取了φ32抗滑錨桿，鉆孔孔徑為130mm，孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向螺紋鋼架，見圖 2。
錨桿孔內(nèi)采用1:1水泥砂漿注漿進(jìn)行固結(jié)，水灰比為0.4：0.5，注漿壓力宜為1.0~1.5MPa，第一次注漿完畢，水泥砂漿凝固后收縮，孔口進(jìn)行補(bǔ)漿，此施工工藝，對偏壓嚴(yán)重，隧道拱肩部巖體埋深單淺，陡峭的隧道進(jìn)洞方式，的確是一種新的嘗試與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，施工的最大難點(diǎn)在于鉆孔，關(guān)鍵在于鉆機(jī)的選擇，常用的有兩種就是水平鉆和潛孔鉆，考慮到山體地形鉆機(jī)就位難度大，我們選擇重量較小的潛孔鉆，效果較為理想。
從經(jīng)濟(jì)的角度上講，若采用慣用錨索施工法進(jìn)行成本核算，φ32抗滑錨桿工藝的實(shí)踐就可以節(jié)約近 100 萬元的成本投入。
3 高速公路隧道偏壓淺埋段關(guān)
鍵施工技術(shù) 針對該段處不良地質(zhì)，淺埋偏壓嚴(yán)重，自穩(wěn)能力差，施工時(shí)嚴(yán)格按照預(yù)探測，錨超前、嚴(yán)注漿、小斷面、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測的原則組織施工，洞口段原設(shè)計(jì)為臺(tái)階分部留核心土法，改為單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑法開挖，埋深較淺側(cè)向先行導(dǎo)洞，采用超前大管棚導(dǎo)向護(hù)壁。
單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工法，在我國隧道施工工藝經(jīng)驗(yàn)里，短時(shí)間的運(yùn)用與實(shí)踐已經(jīng)有了很多實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。然而，通過對本隧道左洞進(jìn)口段再一次實(shí)踐過程中，筆者有了更多的理解與認(rèn)識(shí)，具體如下：
3.1 超前大管棚施工
原設(shè)計(jì)的進(jìn)洞施工方案中就有長2m，高6.45m，弧長 19.5m 的套拱導(dǎo)向墻，墻體混凝土內(nèi)有4榀I16輕型工字鋼，工字鋼上沿環(huán)向布設(shè) φ108 導(dǎo)向管，環(huán)向間距 40mm。
超前大管棚施工過程中，其控制要求主要是分清楚：套拱工字鋼安裝套拱φ108 導(dǎo)向管安裝套拱混凝土澆注管棚鉆孔管棚安裝管棚注漿這樣一種正確的施工工序，作業(yè)流程示意圖，如圖 3所示。
3.2偏壓淺埋段單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工
3.2.1 單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工流程
在進(jìn)洞開挖方式的選擇上，采用了單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工法， 單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工 （如圖4所示）
施工循序如下：
a） 先行導(dǎo)坑上部開挖， 初期支護(hù)， 臨時(shí)支撐；
b)先行導(dǎo)坑下部開挖，初期支護(hù)，臨時(shí)支撐；
c) 后行導(dǎo)坑上部開挖，初期支護(hù)；
d) 后行導(dǎo)坑下部開挖，初期支護(hù)；
e) 拆除臨時(shí)支撐；
f) 模筑二次鋼筋混凝土仰拱，仰拱回填；
g) 全斷面模筑二次鋼筋混凝土襯砌。
3.2.2 單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工技術(shù)要點(diǎn)
1）隧道開挖后會(huì)引起圍巖的卸荷回彈，應(yīng)力重分布，偏壓狀態(tài)的隧道受到斜坡應(yīng)力場的影響， 圍巖的拉壓應(yīng)力的集中部位也發(fā)生變化。經(jīng)相關(guān)偏壓典型模型有限元計(jì)算可知道：最大主應(yīng)力部位集中在隧道偏壓側(cè)的上角和另一側(cè)的下角，拉應(yīng)力集中在偏壓側(cè)的上角，最大剪應(yīng)力集中在偏壓側(cè)的上角和另一側(cè)的下角，所以左側(cè)是存在潛在破壞的薄弱環(huán)節(jié)，結(jié)合該段實(shí)際復(fù)雜的地質(zhì)條件，我們把單側(cè)導(dǎo)坑選在進(jìn)洞方向的左側(cè)，先封閉開挖左側(cè)，防止開挖過程中應(yīng)力集中作用下造成塑性破壞擠出，避免開挖對左側(cè)山體的破壞而引起的安全隱患，在開挖之前必須先施作φ32、φ22 結(jié)合型抗滑固結(jié)錨桿，抗滑錨桿注漿初凝2d后，才可以對暗洞進(jìn)行開挖。
2）施工的關(guān)鍵是中壁（工字鋼臨時(shí)支撐）的拆除，對臨時(shí)支撐一定要等圍巖變形穩(wěn)定后才可拆除，防止圍巖變形加速，導(dǎo)致失穩(wěn)；具體施工步驟應(yīng)嚴(yán)格按照《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ004-94）的要求執(zhí)行，在中壁作業(yè)的施工管理中，最重要的是判定中壁拆除的時(shí)間和中壁拆除后的安全性，施工中通過拱頂下沉和凈空收斂來判定，我們的施工按照以下標(biāo)準(zhǔn)來判定：
a）基準(zhǔn)值：拱頂下沉量為7d的增量小于2mm；凈空收斂值為7d的增量小于 4mm（拱頂下沉量的 2倍）。
b)安全性問題：根據(jù)計(jì)算，中壁拆除的拱頂下沉量是 12mm，以拱頂下沉量 12mm 作為管理水平，并制定中壁拆除的管理基準(zhǔn)。
3）左側(cè)山體單薄，開挖原則只能采取短進(jìn)尺，弱爆破，早封閉，強(qiáng)支護(hù)，開挖進(jìn)尺控制在1m以內(nèi)，爆破炸藥量也控制在 0.56kg/m3（炮眼布置圖如圖 5）。
為保證出渣速度，采取50A側(cè)翻式開口裝載機(jī)出渣，機(jī)動(dòng)加大柴油汽車運(yùn)輸，出渣時(shí)間嚴(yán)格控制在2h內(nèi)完成；出渣完成后立即進(jìn)行臨時(shí)支撐的安裝，單側(cè)壁先行導(dǎo)坑開挖進(jìn)尺到50m時(shí)，立即進(jìn)行后行導(dǎo)坑的施工，全斷面開挖距離到50m時(shí)立即進(jìn)行二襯鋼筋混凝土的施工，嚴(yán)格開挖面與二襯面過長外露，導(dǎo)致初支結(jié)構(gòu)因受力位移或沉降帶來的負(fù)面影響。
4隧道施工監(jiān)控量測
隧道監(jiān)控量測是新奧法施工的必做項(xiàng)目，是為了掌握施工中圍巖程度與支護(hù)受力，變形的力學(xué)動(dòng)態(tài)或信息，以判斷設(shè)計(jì)、施工的安全與經(jīng)濟(jì)來采取正確的指導(dǎo)進(jìn)行施工。本工程在洞口段每5m確定一個(gè)斷面，每個(gè)斷面分別在洞頂?shù)乇恚磧?nèi)拱頂下沉及兩側(cè)邊墻上各設(shè)置觀測點(diǎn)，并定期進(jìn)行拱頂下沉和周邊位移監(jiān)控觀測，繪制相應(yīng)的曲線圖，來指導(dǎo)設(shè)計(jì)變更和施工。根據(jù)回歸分析：洞口段開挖后開始產(chǎn)生位移，后逐漸增大，最終測量數(shù)據(jù)表明：地表下沉小于 26mm，拱頂下沉小于 32mm，周邊水平位移小于 33mm，因此，本隧道淺埋偏壓段最終確定開挖支護(hù)施工技術(shù)方案是合理可行的。
5結(jié)束語
雖然本隧道工程左線施工難點(diǎn)主要是進(jìn)口偏壓，淺埋，但與一般的偏壓又有較大的區(qū)別，存在拱肩厚度小的問題。所以，解決這一難點(diǎn)首先要準(zhǔn)確測量斷面，及時(shí)根據(jù)斷面確定進(jìn)洞位置，在開挖過程準(zhǔn)確判斷地質(zhì)情況，綜合斷面，地質(zhì)情況以及設(shè)計(jì)文件確定一個(gè)安全，可行的施工方案來指導(dǎo)施工。
關(guān)鍵詞：高速公路隧道：淺埋偏壓；超前大管棚：單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑法；監(jiān)控量測
中圖分類呼：U412.37+3.1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
文章編號：1008-0422(2010)06-0210-02
1 引言
許多高速公路通過山區(qū)，常遇到一些不利于隧道施工的不良地質(zhì)地段。如巖石節(jié)理發(fā)育，風(fēng)化嚴(yán)重，犬牙交錯(cuò)，或是隧道進(jìn)出洞口洞室的淺埋偏壓現(xiàn)象嚴(yán)重，在開挖支護(hù)過程中，由于各種因素的影響都可能發(fā)生土石坍塌、坑道受壓，支撐變形，襯砌結(jié)構(gòu)斷裂和各種特殊施工問題，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度、安全和質(zhì)量，甚至對安全運(yùn)營造成威脅。因此。必須對此不利施工條件采取針對性的處理措施，確保施工的順利進(jìn)行。
2 工程概況
湖南西部某高速公路隧道為雙線四車道分離式隧道，中線相距45m，左洞全長124m，右洞全長260m，單洞凈寬10.25m，凈高7.1m，斷面輪廓為單心圓。左線進(jìn)口拱肩部分埋深較淺，洞口圍巖垂直節(jié)理發(fā)育，石質(zhì)圍巖位于擠壓強(qiáng)烈斷裂帶內(nèi)，按類別劃分屬于I類，按級別劃分屬于V級，夾層帶呈大截面狀且與洞截面平行，其層面向下縱向延伸10m，極易造成山體分離滑移，給洞口工程帶來極大難度，淺埋。偏壓嚴(yán)重，原設(shè)計(jì)進(jìn)洞位置K26+211沿進(jìn)洞方向右側(cè)護(hù)體單薄，隧道開挖線離山體邊線只有1.5m，圍巖受到擾動(dòng)。就可能會(huì)滑塌崩落，所以隧道進(jìn)洞施工方案的選擇，能否安全順利通過進(jìn)口淺埋偏壓段成為工程施工重點(diǎn)難點(diǎn)之一。
3 隧道施工方案分析與選定
由于原設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)場實(shí)際情況有一定出入，因而進(jìn)行了調(diào)整。
3.1 洞口邊仰坡施工處理
1)在洞口邊仰坡頂部施作截水溝，排水溝，以避免雨水對邊仰坡；沖刷而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。
2)原設(shè)計(jì)邊仰坡采用錨網(wǎng)噴防護(hù)，支護(hù)參數(shù)為q022早強(qiáng)砂漿錨桿，長3m，間距1.2m，掛cp8鋼筋網(wǎng)，考慮到邊仰坡面巖石節(jié)理很發(fā)育且節(jié)理與隧道縱面橫切向發(fā)育，鑲嵌分層結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為張性，層與層之間斷裂明顯，巖層厚度在5m以上，原設(shè)計(jì)早強(qiáng)砂漿錨桿對巖體節(jié)理不能起到有效加固作用，所以改為同間距長度6m的小導(dǎo)管注漿。
3.2 隧道洞身施工方案
本隧道左線K26+211～K26+204段嚴(yán)重偏壓淺埋(左側(cè)拱肩厚度為1.2m)，改原設(shè)計(jì)暗洞為明洞，增設(shè)抗偏壓砼擋墻，從K26+204(拱肩厚度為4m)進(jìn)洞，K26+204～K26+188段左側(cè)進(jìn)行坡體加固，實(shí)現(xiàn)隧道邊坡一體化施工，洞口段設(shè)計(jì)見圖1。
3.3 坡面加固施工
K26+211～K26+204段對其左側(cè)邊坡用錨桿擋墻進(jìn)行加固處理，施工完畢后才可進(jìn)行暗洞施工，以保證山體穩(wěn)定。具體措施為：K26+211～16+204挖基至完整穩(wěn)定基巖，施工中22基礎(chǔ)底鎖腳錨桿，澆注基礎(chǔ)砼，側(cè)面根據(jù)現(xiàn)場施作錨噴網(wǎng)，再澆注C25號砼擋墻，外側(cè)山體坡面清除表層覆蓋物外不應(yīng)刷坡，盡可能減小對山體的擾動(dòng)。
3.4 抗滑錨桿的施工
原設(shè)計(jì)K260+211進(jìn)洞，左側(cè)拱肩與山體地表線間距單薄，測量資料顯示只有1.5m，加之該段地質(zhì)條件復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)破碎，節(jié)理發(fā)育，鑲嵌泥質(zhì)隔離，圍巖的自穩(wěn)能力相當(dāng)差，由于其結(jié)構(gòu)是塊狀鑲嵌，一經(jīng)開挖或受偏壓牽引，巖石極易產(chǎn)生分離，更何況仰坡面在清除表土?xí)r發(fā)現(xiàn)K260+207處有一條夾層帶呈大截面扇狀，層面且與成洞開挖截面平行，更加容易造成山體分離滑塌位移。
為此，對原進(jìn)洞里程K26+211改為K26+2g4。同肘為預(yù)防山移滑塌，新確定的左側(cè)山體加固措施中采取了(p32抗滑錨桿，鉆孔孔徑為130ram，孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向螺紋鋼架，見圖2。
錨桿孔內(nèi)采用1:1水泥砂漿注漿進(jìn)行固結(jié)，水灰比為0.4:0.5，注漿壓力宜為1.0～1.5MPa，第一次注漿完畢，水泥砂漿凝固后收縮，孔口進(jìn)行補(bǔ)漿，此施工工藝，對偏壓嚴(yán)重，隧道拱肩部巖體埋深單淺，陡峭的隧道進(jìn)洞方式，的確是一種新的嘗試與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，施工的最大難點(diǎn)在于鉆孔，關(guān)鍵在于鉆機(jī)的選擇，常用的有兩種就是水平鉆和潛孔鉆，考慮到山體地形鉆機(jī)就位難度大，我們選擇重量較小的潛孔鉆，效果較為理想。
從經(jīng)濟(jì)的角度上講，若采用慣用錨索施工法進(jìn)行成本核算，(p32抗滑錨桿工藝的實(shí)踐就可以節(jié)約近100萬元的成本投入。
4 高速公路隧道偏壓淺埋段關(guān)鍵施工技術(shù)
針對該段處不良地質(zhì)，淺埋偏壓嚴(yán)重，自穩(wěn)能力差，施工時(shí)嚴(yán)格按照預(yù)探測，錨超前、嚴(yán)注漿、小斷面、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測的原則組織施工，洞口段原設(shè)計(jì)為臺(tái)階分部留核心土法，改為單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑法開挖，埋深較淺側(cè)向先行導(dǎo)洞，采用超前大管棚導(dǎo)向護(hù)壁。
單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工法，在我國隧道施工工藝經(jīng)驗(yàn)里，短時(shí)間的運(yùn)用與實(shí)踐已經(jīng)有了很多實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。然而，通過對本隧道左洞進(jìn)口段再一次實(shí)踐過程中。筆者有了更多的理解與認(rèn)識(shí)，具體如下：
4.1 超前大管棚施工
原設(shè)計(jì)的進(jìn)洞施工方案中就有長2m。高645m，弧長19.5m的套拱導(dǎo)向墻，墻體混凝土內(nèi)有4榀116輕型工字鋼，工字鋼上沿環(huán)向布設(shè)φ108導(dǎo)向管，環(huán)向間距40mm。
超前大管棚施工過程中，其控制要求主要是分清楚：套拱工字鋼安裝一套拱φ108導(dǎo)向管安裝一套拱混凝土澆注一管棚鉆孔一管棚安裝一管棚注漿這樣一種正確的施mm序，作業(yè)流程示意圖如圖3。
4.2 偏壓淺埋段單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工
4.2.1 單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工流程
在進(jìn)洞開挖方式的選擇上，采用了單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工法，單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工(如圖4所示)
施工循序如下
a)先行導(dǎo)坑E部開挖，初期支護(hù)，臨時(shí)支攆；
b)先行導(dǎo)坑下部開挖，初期支護(hù)，臨時(shí)支撐：
c)后行導(dǎo)坑上部開挖，初期支護(hù)；
d)后行導(dǎo)坑下部開挖，初期支護(hù)：
e)拆除臨時(shí)支撐；
f)模筑二次鋼筋混凝土仰拱，仰拱回填：
g)全斷面模筑二次鋼筋混凝土襯砌。
4.2.2 單側(cè)壁分壓導(dǎo)坑施工技術(shù)要點(diǎn)
1)隧道開挖后會(huì)引起圍巖的卸荷回彈，應(yīng)力重分布，偏壓狀態(tài)的隧道受到斜坡應(yīng)力場的影響，圍巖的拉壓應(yīng)力的集中部位也發(fā)生變化。經(jīng)相關(guān)偏壓典型模型有限元計(jì)算可知道：最大主應(yīng)力部位集中在隧道偏壓側(cè)的上角和另一側(cè)的下角，拉應(yīng)力集中在偏壓側(cè)的上角，最大剪應(yīng)力集中在偏壓側(cè)的上角和另一側(cè)的下角，所
以左側(cè)是存在潛在破壞的薄弱環(huán)節(jié)，結(jié)合該段實(shí)際復(fù)雜的地質(zhì)條件，我們把單側(cè)導(dǎo)坑選在進(jìn)洞方向的左側(cè)，先封閉開挖左側(cè)，防止開挖過程中應(yīng)力集中作用下造成塑性破壞擠出，避免開挖對左側(cè)山體的破壞而引起的安全隱患，在開挖之前必須先施作φ32、φ22結(jié)合型抗滑固結(jié)錨桿，抗滑錨桿注漿初凝2d后，才可以對暗洞進(jìn)行開挖。
2)施工的關(guān)鍵是中壁(工字鋼臨時(shí)支撐)的拆除，對臨時(shí)支撐一定要等圍巖變形穩(wěn)定后才可拆除，防止圍巖變形加速，導(dǎo)致失穩(wěn)：具體施工步驟應(yīng)嚴(yán)格按照《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ004-94)的要求執(zhí)行，在中壁作業(yè)的施工管理中，最重要的是判定中壁拆除的時(shí)間和中壁拆除后的安全性，施工中通過拱頂下沉和凈空收斂來判定，我們的施工按照以下標(biāo)準(zhǔn)來判定：
a)基準(zhǔn)值：拱頂下沉量為7d的增量小于2mm；凈空收斂值為7d的增量小于4mm(拱頂下沉量的2倍)。
b)安全性問題：根據(jù)計(jì)算，中壁拆除的拱頂下沉量是12mm，以拱頂下沉量12mm作為管理水平，并制定中壁拆除的管理基準(zhǔn)。
3)左側(cè)山體單薄，開挖原則只能采取短進(jìn)尺，弱爆破，早封閉，強(qiáng)支護(hù)，開挖進(jìn)尺控制在1m以內(nèi)，爆破炸藥量也控制在0.56kg/m3(炮眼布置圖如圖5)。
為保證出渣速度，采取50A側(cè)翻式開口裝載機(jī)出渣，機(jī)動(dòng)加大柴油汽車運(yùn)輸，出渣時(shí)間嚴(yán)格控制在2h內(nèi)完成：出渣完成后立即進(jìn)行臨時(shí)支撐的安裝，單側(cè)壁先行導(dǎo)坑開挖進(jìn)尺到50m時(shí)，立即進(jìn)行后行導(dǎo)坑的施工，全斷面開挖距離到50m時(shí)立即進(jìn)行二襯鋼筋混凝土的施工，嚴(yán)格開挖面與二襯面過長外露，導(dǎo)致初支結(jié)構(gòu)因受力位移或沉降帶來的負(fù)面影響。
5 隧道施工監(jiān)控量測
隧道監(jiān)控量測是新奧法施工的必做項(xiàng)目，是為了掌握施工中圍巖程度與支護(hù)受力，變形的力學(xué)動(dòng)態(tài)或信息，以判斷設(shè)計(jì)、施工的安全與經(jīng)濟(jì)來采取正確的指導(dǎo)進(jìn)行施工。本工程在洞口段每5m確定一個(gè)斷面，每個(gè)斷面分別在洞頂?shù)乇恚磧?nèi)拱頂下沉及兩側(cè)邊墻上各設(shè)置觀測點(diǎn)，并定期進(jìn)行拱頂下沉和周邊位移監(jiān)控觀測，繪制相應(yīng)的曲線圖，來指導(dǎo)設(shè)計(jì)變更和施工。
根據(jù)回歸分析：洞口段開挖后開始產(chǎn)生位移，后逐漸增大。最終測量數(shù)據(jù)表明：地表下沉小于26mm，拱頂下沉小于32mm。周邊水平位移小于33mm，因此，本隧道淺埋偏壓段最終確定開挖支護(hù)施工技術(shù)方案是合理可行的。
6 結(jié)束語
關(guān)鍵詞：隧道；出洞；方案
1、隧道概況
該隧道進(jìn)口靠近龍泉河，出口靠近曲立村及嵐河河谷。隧道最大埋深約106m。位于寧武～靜樂塊坳。展布于蘆芽山于云中山之間，為北東向南西掀斜的復(fù)向斜。北西側(cè)以春景洼～西馬坊斷裂與呂梁山塊隆相接，南東側(cè)以蘆家莊～婁煩斷裂與五臺(tái)塊隆相接。據(jù)塊坳內(nèi)構(gòu)造特征分為三級，寧武～軒崗以北的北段、寧武～軒崗到新堡～杜家村為中段，新堡～杜家村以南為南段。該塊坳是在兩側(cè)邊界基底斷裂控制下擠壓而形成。隧道地貌為黃土地貌，隧道洞身處發(fā)育多條淺溝，地面高程1175～1300m，相對高差一般為125m。地形起伏較大，地勢陡峻，出口出露二疊系石千峰組泥質(zhì)粉砂巖夾泥巖，地形較陡。
2、隧道出洞方案
曲立隧道橫洞大里程掘進(jìn)掌子面，當(dāng)隧道掌子面上臺(tái)階施工至距隧道出口約6m時(shí)。先暫停掌子面施工，封閉掌子面，將二襯、仰拱緊跟至下臺(tái)階，并且將出口洞頂截水溝施做完。然后再開始掘進(jìn)。每循環(huán)鉆眼增加2～3個(gè)探眼，探眼深度5m，以探明具體剩余距離，便于安全出洞，剩余最后6m采用上、階導(dǎo)洞出洞方案，小導(dǎo)洞位于隧道頂部中間位置，上階尺寸為5.3m（高）×4.5m（寬），以便裝載機(jī)出碴為宜，上階利用控制爆破法開挖，這樣杜絕了爆破震動(dòng)對洞口的影響，確保安全。在開挖洞口仰拱時(shí)嚴(yán)格控制仰拱開挖長度，每一循環(huán)控制在3m之內(nèi)。洞口DK95+470～DK95+491.5段為泥質(zhì)粉砂巖夾泥巖，為確保施工安全，采用Ⅴ級圍巖加強(qiáng)復(fù)合型襯砌鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，具體施工及支護(hù)參數(shù)如下：
2.1超前支護(hù)，拱部120°范圍內(nèi)設(shè)置長3.5m，縱向間距1.5m，搭接長度2.0m，環(huán)向間距30cm的φ42小導(dǎo)管，外插角40°和10°交錯(cuò)布置。
2.2鋼架，I16型鋼，全斷面布設(shè)，間距0.6m，環(huán)向設(shè)間距1.0m的Φ22鋼筋作為連接筋和拉桿，拱腳做成擴(kuò)大拱腳。
2.3噴射混凝土，拱墻、仰拱均噴射23cm厚的C25混凝土。
2.4鋼筋網(wǎng)，全斷面敷設(shè)20*20cm的φ8鋼筋網(wǎng)。
2.5襯砌鋼筋，主筋為Φ18鋼筋，間距25cm，層距28.6cm。
2.6拱墻仰拱混凝土，40cm厚C30鋼筋混凝土。
2.7仰拱填充混凝土，99cm厚C20混凝土。
3、監(jiān)測量測
3.1洞內(nèi)檢測
圍巖及支護(hù)狀態(tài)觀察：采用觀測的方法，對圍巖的巖性、巖質(zhì)、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向、有無松散坍塌、剝落、掉塊現(xiàn)象、有無漏水等；初期支護(hù)狀態(tài)包括噴層時(shí)候產(chǎn)生裂縫、剝離和剪切破壞、鋼支撐是否壓屈等。觀察分析，一一進(jìn)行描述、記錄，以此作為支護(hù)參數(shù)選擇的參考與量測等級選擇的依據(jù)。拱頂下沉、周邊位移及收斂量測應(yīng)布置在同一斷面，斷面間距Ⅴ級圍巖為5m。拱頂下沉量測測點(diǎn)布置在拱頂。周邊位移量測以初期支護(hù)上各點(diǎn)的絕對位移為主，同時(shí)增加水平及斜向收斂量測，以便校核水平位移結(jié)果。
3.2地表監(jiān)測
洞口段覆蓋層薄，開挖后圍巖難以自穩(wěn)成拱，地表易沉陷，為了確保洞口淺埋段的施工安全，進(jìn)行地表沉降監(jiān)測。地表淺埋段設(shè)置地表觀測點(diǎn)，觀測點(diǎn)與洞內(nèi)量測點(diǎn)盡量布置在同一斷面上，以便反映量測數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，地表量測斷面間距為5m，每個(gè)量測斷面上測點(diǎn)間距為2m，每日量測2次。
4、施工方法施工要求及有關(guān)注意事項(xiàng)：
4.1施工前安排專人對洞口圍巖進(jìn)行觀察，對存在的安全隱患及時(shí)采取加固措施。
4.2施工過程中，加強(qiáng)施工管理。
4.3安全施工保證小組對洞內(nèi)外作業(yè)進(jìn)行24h巡查，確保施工安全。
4.4貫通距離剩余不足6m時(shí)，每循環(huán)鉆眼時(shí)增加2～3個(gè)探眼，探眼深度5m，以探明具體的剩余距離，便于安全出洞。
4.5在進(jìn)入掌子面施工前，應(yīng)先對掌子面周邊圍巖進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，無安全隱患后方可繼續(xù)進(jìn)行正常施工。
4.6開挖后及時(shí)進(jìn)行初噴和初期支護(hù)，并加強(qiáng)對掌子面附近圍巖的巡回找頂工作，以防落石傷人。
5、安全防護(hù)
由于曲立隧道出口處距離省道217較近，曲立隧道出洞爆破作業(yè)前，首先與地方的交通部門協(xié)商道路疏解方案，采取臨時(shí)交通管制，封閉道路，避免松動(dòng)石塊墜落引發(fā)意外，待安全隱患排除后再恢復(fù)交通。同時(shí)提前進(jìn)行爆破開挖公示，離洞口前后100m處豎立安全警示牌，并派安全人員進(jìn)行現(xiàn)場警戒，爆破完后對墜落道路上的石塊清理干凈并排除危石。
6、應(yīng)急預(yù)案
6.1預(yù)防措施
6.1.1技術(shù)人員依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、相關(guān)隧道施工規(guī)范進(jìn)行技術(shù)交底，認(rèn)真領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，嚴(yán)格要求開挖襯砌班按技術(shù)交底施工。
6.1.2開挖掌子面應(yīng)及時(shí)布點(diǎn)，實(shí)行監(jiān)控量測。對拱部下沉、兩側(cè)收斂/鼓脹、中間彎折及發(fā)生位移時(shí)進(jìn)行回歸分析，及時(shí)反饋至項(xiàng)目和技術(shù)部指導(dǎo)前方施工作業(yè)。
6.1.3隧道開挖支護(hù)應(yīng)具有超前性、及時(shí)性和實(shí)效性。根據(jù)不同類別圍巖性質(zhì)，依照設(shè)計(jì)及時(shí)施作支護(hù)，確保圍巖開挖后穩(wěn)定，防止圍巖變化而引起坍塌。
6.1.4當(dāng)遇到與設(shè)計(jì)地質(zhì)不相符，而圍巖自穩(wěn)力又極差，極易坍塌時(shí)，現(xiàn)場必須果斷采取支護(hù)措施，在確保施工人員生命安全的情況下，及時(shí)進(jìn)行封閉支護(hù)，防止圍巖變形擴(kuò)大，引起坍塌。
6.1.5支護(hù)相對穩(wěn)定后，及時(shí)向監(jiān)理、設(shè)計(jì)院上報(bào)，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)情況采取相應(yīng)的變更設(shè)計(jì)施工支護(hù)措施，以防止隧道坍塌，確保施工人員安全及施工生產(chǎn)順利進(jìn)行。
6.1.6若現(xiàn)場無法及時(shí)進(jìn)行封閉，而又無法保證施工安全，或已有明顯坍塌預(yù)兆時(shí)，現(xiàn)場安全員、領(lǐng)工員或工班長，必須立即組織人員撤離可能坍塌危險(xiǎn)區(qū)，在撤離時(shí)，應(yīng)保持秩序，危險(xiǎn)部位先撤出的原則，嚴(yán)禁出現(xiàn)亂擁、亂擠的現(xiàn)象，以防止其它意外事故的發(fā)生。
6.2應(yīng)急處理措施
6.2.1當(dāng)發(fā)現(xiàn)坍塌時(shí)，發(fā)現(xiàn)人應(yīng)及時(shí)發(fā)出警告信號，在危險(xiǎn)區(qū)域的人員立即撤離，同時(shí)禁止其他工作人員接近或進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。
6.2.2工作人員撤離至安全位置后，及時(shí)清點(diǎn)現(xiàn)場施工人員數(shù)量，查看有無人員傷亡情況。
6.2.3當(dāng)發(fā)生人員傷亡時(shí)，立即采取緊急救援工作，救援時(shí)必須2人以上進(jìn)行防護(hù)，在確保救援人員無生命安全威脅的情況下進(jìn)行搶救工作；若坍塌繼續(xù)無法救援時(shí)，則在安全位置守侯待命，以便及時(shí)進(jìn)行搶救，搶救過程中一定要保證搶救人員的生命安全，防止坍塌損害進(jìn)一步擴(kuò)大。
6.2.4當(dāng)搶救出傷員時(shí)，根據(jù)傷員人數(shù)、受傷程度，由醫(yī)務(wù)人員在現(xiàn)場采取相應(yīng)的救治措施，采取“先重后輕”的原則及時(shí)將傷員送到醫(yī)院進(jìn)行搶救、治療。
6.2.5若坍塌特別嚴(yán)重，自身救援能力有限時(shí)，應(yīng)立即上報(bào)地方政府或相關(guān)救助部門，請求緊急救援，同時(shí)做好相關(guān)配合救援工作。
6.2.6現(xiàn)場采取與坍塌程度及范圍相對應(yīng)的施工技術(shù)措施，控制坍塌的進(jìn)一步發(fā)展。在確保施工人員安全的環(huán)境下，積極進(jìn)行坍塌處理，盡快恢復(fù)正常施工生產(chǎn)。
8、根據(jù)傷亡程度及時(shí)向上級機(jī)關(guān)匯報(bào)坍塌損害情況，等待上級指令或進(jìn)一步調(diào)查、處理。
總結(jié)：
隧道洞口段，尤其是不良地質(zhì)段的施工是影響隧道進(jìn)度的關(guān)鍵所在，本隧道周圍環(huán)境復(fù)雜，多處工程交匯于此，良好的施工組織與協(xié)調(diào)也為隧道的順利出洞奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：淺埋偏壓大斷面黃土隧道施工
中圖分類號：TU71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號：
1 概述
1.1工程位置及簡況
蘭新鐵路客運(yùn)專線張家莊隧道全長3769m，位于青海省樂都縣境內(nèi)，隧道進(jìn)出口兩端低而洞身部位高，地勢起伏較大，為大斷面單洞室雙線結(jié)構(gòu)；地層主要為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土、沖擊砂質(zhì)黃土、粗圓礫土、卵石及上第三系中新統(tǒng)泥巖、泥巖夾砂巖；其中Ⅳ級圍巖3255米，Ⅴ級淺埋段圍巖260米，Ⅴ級深埋段圍巖207米。
1.2現(xiàn)場狀況
蘭新高鐵張家莊隧道（DK118+595~DK122+364）出口，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工測量，出口里程為DK122+364,明暗交界線里程為DK122+347,明洞長度為17米，測量放線結(jié)果（順線路方向），線路左側(cè)寬度滿足設(shè)計(jì)要求，線路右側(cè)寬度為7.8米。再向外拓寬則落于沖溝內(nèi)，出現(xiàn)右側(cè)結(jié)構(gòu)露空，明洞基礎(chǔ)放生偏位地基受力不均勻，暗洞線路右側(cè)導(dǎo)向墻無法施工。
2 形成偏壓原因分析
2.1原因綜述
(1)隧道開挖后山體向洞內(nèi)變形，兩側(cè)都表現(xiàn)為主動(dòng)土壓力，內(nèi)側(cè)土壓力數(shù)值及破裂面形成速度均高于外側(cè)土體，頂板土體開始有下滑趨勢。
(2)內(nèi)部破裂面形成，粘聚力消失，側(cè)壓力劇增，其值遠(yuǎn)大于外側(cè)土壓力。
外擠趨勢產(chǎn)生，使外側(cè)土體轉(zhuǎn)入被動(dòng)狀態(tài)，頂板土柱下滑趨勢進(jìn)一步增強(qiáng)。
(3)若支護(hù)不及時(shí)，且外側(cè)土體的剛度又不足抑值內(nèi)土側(cè)體變形的發(fā)展，則內(nèi)側(cè)土體將繼續(xù)向里變形、發(fā)展和形成新的破裂面，外側(cè)土體將不斷向外偏移，最終失穩(wěn)。
3 處理方案
在線路右側(cè)從DK122+364~DK122+347間豎向砌筑擋墻，擋墻方向與洪溝方向垂直。擋墻內(nèi)側(cè)反壓回填，回填高度至隧道拱頂高程以上兩米。用來增加洞口導(dǎo)向墻作業(yè)面、保證管棚的正常施工，減少入洞時(shí)洞口線路左側(cè)山體對隧道造成的偏壓。
3.1解決偏壓的施工方案
3.1.1清除邊坡虛土
(1)清除邊坡虛土?xí)r保持邊坡有足夠的坡度（小于1：1），禁止隨意切割坡腳。
(2)清除邊坡虛土采用挖機(jī)配合人工方法，從上至下清除直至虛土清除完畢且外露土承載力能達(dá)到設(shè)計(jì)200Kpa要求為止。
3.1.2開挖擋墻基槽和砌筑擋土墻
圖3-1擋墻基槽和砌筑擋土墻
(1)基槽施工
①基槽開挖前，根據(jù)實(shí)際地形標(biāo)高，確定分段基底標(biāo)高。
②基礎(chǔ)必須挖至原狀土，同時(shí)又要達(dá)到上圖中的埋置深度和槽寬尺寸。
(2)基礎(chǔ)片石混凝土的澆筑
①基礎(chǔ)采用C15片石混凝土。
②施工時(shí)嚴(yán)格控制模板變形，控制外形尺寸，并派專人在四周觀摩，防止跑漿，暴模，以保持線形順適。基礎(chǔ)澆筑采用C15片石混凝土，采用的片石質(zhì)量符合要求。澆筑時(shí)采用分層澆筑，每層厚度不超過50cm，大致水平，分層振搗，邊振搗邊往里加片石，片石數(shù)量不超過混凝土體積的25%，加片石時(shí)應(yīng)注意，片石與模板之間的距離不得小于10cm，片石與片石之間的距離不得小于20cm。在澆筑前每一石塊用干凈水洗靜使其徹底飽和，底層亦應(yīng)干凈并濕潤。
③混凝土澆筑工作連續(xù)進(jìn)行，一次澆完，并應(yīng)在前層所澆的混凝土尚未初凝以前，即將此層混凝土澆筑搗實(shí)完畢。
(3)墻身砌筑
①外墻按設(shè)計(jì)坡度1：0.15豎立樣板墻，并架拉通線砌筑。
②砌體采用鋪漿法砌筑，砌基礎(chǔ)的第一皮石塊，底面要座漿，并將大面向下。
③砌體分皮臥砌，各皮石塊間利用自然形狀，經(jīng)敲打修整使能與先砌石塊基本吻合，搭砌緊密，上下錯(cuò)縫，內(nèi)外搭砌，不得采用外面?zhèn)攘⑹瘔K，中間填心的砌筑方法，中間不得有鏟口石（尖石傾斜向外的石塊），斧刃石（下尖上寬的三角形石塊）和過橋石（僅在兩端搭砌石塊）。
④必須設(shè)置拉結(jié)石，拉結(jié)石應(yīng)均勻分布，相互錯(cuò)開，一般每0.7墻面至少設(shè)置一塊，且同皮內(nèi)的中距不大于2.0M。拉結(jié)石內(nèi)外搭接，搭接長度不小于150mm，且其中一塊長度不小于墻厚的2/3。
⑤砌體砂漿必須飽滿，石塊間較大的空隙應(yīng)先填砂漿后用碎石嵌實(shí)，不準(zhǔn)用干填碎石塊的方法。
⑥擋土墻背填土，應(yīng)地砌體砂漿強(qiáng)度達(dá)到70％以上時(shí)，方可進(jìn)行填土。填土要每隔0.3米分層夯實(shí)，勿使墻受較大的沖擊影響，擋土墻背500mm范圍內(nèi)填級配砂卵石濾水層。
⑦擋土墻沿長度方向每10M或高度變化處設(shè)變形縫一道，縫寬30mm，內(nèi)填瀝青木板，擋土墻每2M上下交叉設(shè)置φ100PVC排水孔，排水孔向外i=5%排水坡，入口處500mm范圍內(nèi)填碎石濾層。
3.1.3分層反壓回填
(1)填土采用同類土填筑，該土為砂質(zhì)黃土必須控制土的含水率在8%~12%范圍內(nèi)。
(2)填土應(yīng)從最低處開始，由下向上整個(gè)寬度分層鋪填打夯。
(3)在地形起伏之處，應(yīng)做好接搓，修筑1：2階梯形邊坡，每臺(tái)階高為50cm、寬100cm。分段填筑時(shí)每層接縫處應(yīng)作成1：1的斜坡，碾跡重疊0.5~1.0m，上下層錯(cuò)縫距離為1m。接縫部位不得在擋土墻基礎(chǔ)和墻角部位。
(4)填土要預(yù)留一定的下沉高度，以備在行車、堆重或干濕交替等自然因素作用下，土體逐漸沉落密實(shí)。本地段預(yù)留下沉高度為填方高度的1.5%
(5)填土層應(yīng)在四周設(shè)置排水溝。
(6)已填好的土如遭水浸，應(yīng)把稀泥鏟除后，方能進(jìn)行下一道工序。
(7)填土區(qū)應(yīng)保持一定橫坡，或中間稍高兩邊稍低，以利排水。當(dāng)天填土，當(dāng)天壓實(shí)。
(8)用柴油打夯機(jī)打夯時(shí)嚴(yán)格控制填土厚度不得超過25cm，打夯之前對填土要初步平整，打夯機(jī)依次夯打，均勻分布，不留間隙。
3.1.4 施做隔水層
每填筑2米設(shè)置一道噴射混凝土隔水層，隔水層中設(shè)置φ8 @40cm×40cm鋼筋網(wǎng)，鋼筋保護(hù)層厚度為4cm。C25噴射混凝土厚度為10cm.隔水層要嵌入山體原狀土50cm。隔水層沿線路方向設(shè)置1.5%縱坡，在隔水層上方水平通長排布置φ10mmPVC管間距2米，PVC排水管要埋出擋土墻。
3.2施工處理結(jié)果
采取上述施工方案后，保證管棚的正常施工，減少入洞時(shí)洞口線路左側(cè)山體對隧道造成的偏壓。
4 總結(jié)
隧道洞口處偏壓由于受力不均勻、不對稱，結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻變形，易產(chǎn)生破壞，黃土隧道進(jìn)出口淺埋、偏壓進(jìn)洞處理總結(jié)如下:
(1)隧道設(shè)計(jì)選線時(shí)盡量避開陡峭巖體軟弱，地質(zhì)條件復(fù)雜的位置，隧道盡量靠山體內(nèi)側(cè)設(shè)置，盡量避免設(shè)計(jì)在軟巖靠溝、河側(cè)，避免側(cè)向穿越陡坡古滑體等易引發(fā)滑坡的地帶。
(2)分析調(diào)查產(chǎn)生身體偏壓的原因，針對性的調(diào)整施工方案，避免偏壓傷害。
(3)嚴(yán)格遵循“先預(yù)報(bào)、管超前、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測”的原則。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 大跨度軟弱地質(zhì)隧道綜合施工技術(shù)研究
中圖分類號：U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號：
一、 工程概況：
弁山隧道位于申蘇浙皖高速公路(浙江段）湖州南潯~長興姚家橋段第七合同段內(nèi)，全長1050m（左洞樁號K37+375~K38+425，右洞樁號K37+355~K38+405),上下行分離，單向行三車道。設(shè)計(jì)為三心圓，最大開挖高度11.98m，最大開挖寬度17.92m，扁平率為0.67，為目前公路隧道最大開挖斷面之一。
二、施工控制與技術(shù)研究
1. 超前支護(hù)施工技術(shù)
1.1洞口開挖原則：為減少洞口刷坡，爭取早進(jìn)洞的原則，因地制宜進(jìn)行開挖。洞口仰坡及明洞邊坡防護(hù)以臨時(shí)加固為主。
1.2暗洞施工應(yīng)遵循“管超前，嚴(yán)注漿，短開挖，強(qiáng)支護(hù)，勤量測，早封閉”的基本原則。
1.2.1 大管棚參數(shù)
(1)鋼管布設(shè)按照設(shè)計(jì)孔距、及斷面用紅油漆標(biāo)識(shí)清楚；
(2)鋼管環(huán)向間距為30/40 cm(Ⅰ/Ⅱ類圍巖)；
(3)管心與襯砌設(shè)計(jì)外廓線間距為40 cm；
(4)傾角：仰角5°～10°(不包括路線縱坡)；
(5)鋼管施工誤差：徑向不大于20 cm；
(6)管棚規(guī)格尺寸：熱軋無縫鋼管Φ 108 mm，壁厚6 mm，節(jié)長3 m、6 m；
(7)連接鋼管：Φ95 mm，壁厚6 mm，節(jié)長不小于50cm。
1.2.2 機(jī)具選擇
我單位采用自行式克萊姆管棚鉆機(jī)及YG-60鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。
1.2.3超前大管棚的施做
由于自行式管棚鉆機(jī)行動(dòng)方便，角度便于調(diào)整，因此不做較多介紹，現(xiàn)將簡易鉆機(jī)施工做以詳細(xì)介紹：㈠由于簡易鉆機(jī)無法調(diào)整高度，因此首先需搭鉆孔平臺(tái)，鉆機(jī)平臺(tái)可用鋼管腳手架搭設(shè)（或直接焊接臺(tái)架），搭設(shè)平臺(tái)應(yīng)一次性搭好。平臺(tái)支撐要連接牢固、穩(wěn)定，防止鉆機(jī) 施鉆時(shí)產(chǎn)生不均勻下沉、擺動(dòng)、位移等影響鉆孔質(zhì)量；㈡在鉆孔平臺(tái)上安裝鉆機(jī)，鉆機(jī)與平臺(tái)連接牢靠 ；㈢鉆機(jī)定位：機(jī)身與所施工的管棚方向保持平行，并且用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法準(zhǔn)確核定鉆機(jī)位置。反復(fù)調(diào)整，確保鉆機(jī)鉆桿軸線與設(shè)計(jì)管棚軸線相吻合。㈣ 鉆孔：(1)為了便于鋼管的安裝，鉆機(jī)鉆頭直徑采用≥Φ 115 mm，并根據(jù)地質(zhì)情況確定，對于Ⅰ類圍巖，由于土質(zhì)原因可能會(huì)產(chǎn)生坍孔、縮孔等問題，應(yīng)采用較大鉆頭，對于卡鉆應(yīng)采用套管跟進(jìn)法鉆孔；⑵鉆機(jī)開鉆時(shí)，可低速低壓，待成孔8m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓。(4)鉆進(jìn)過程中隨時(shí)用測斜儀測定鉆機(jī)，并根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)的現(xiàn)象及時(shí)判斷成孔質(zhì)量，并及時(shí)處理鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的事故。(5)鉆進(jìn)過程中確保動(dòng)力器，扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。(6)作好鉆進(jìn)過程的原始記錄，及時(shí)對孔口巖屑進(jìn)行地質(zhì)判斷、描述。作為開挖洞身的地質(zhì)預(yù)探預(yù)報(bào)，同時(shí)也作為指導(dǎo)洞身開挖的依據(jù)。
1.2.3 清孔驗(yàn)孔
(1)用鉆桿配合鉆頭(Φ 115 mm或以上直徑)進(jìn)行來回掃孔，清除浮碴，確保孔徑、孔深符合設(shè)計(jì)要求。
(2)用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆碴。
(3)用經(jīng)緯儀、測斜儀等儀器檢測孔深，傾角及外插角。
1.2.4 安裝鋼花管
(1)鋼管應(yīng)在專用的管床上加工好絲扣（或加工Φ95×6 mm，節(jié)長不小于50cm的接頭套管），棚管四周鉆Φ 8出漿孔，注漿孔按20cm交錯(cuò)布置(靠掌子面4.5 m的棚管尾部不鉆孔)；管頭制作成圓錐形，便于鋼花管的安裝。
(2)鋼花管頂進(jìn)采用10 t以上卷揚(yáng)機(jī)配合滑輪組反壓頂進(jìn)；也可利用鉆機(jī)的沖擊力和推力低速頂進(jìn)鋼管。
(3)鋼管接長應(yīng)滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開。在打孔時(shí)根據(jù)孔口按方向編號，并注明奇偶，為使鋼管接頭錯(cuò)開，編號為奇數(shù)的第一節(jié)采用3米鋼管，編號為偶數(shù)的第一節(jié)采用6米鋼管，以后每節(jié)均采用長度統(tǒng)一的鋼管直至設(shè)計(jì)長度。同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管接頭至少錯(cuò)開1 m。
1.2.5 鋼花管注漿
(1)安裝好鋼花管后即可進(jìn)行孔內(nèi)注漿。為避免鋼花管注漿時(shí)漿液串孔，鉆機(jī)應(yīng)間隔施鉆，并在鋼花管安裝完后及時(shí)注漿，可以防止注漿時(shí)串孔，還可以進(jìn)行預(yù)加固以便相鄰鉆孔容易成孔。
(2)注漿參數(shù)：水泥漿與水玻璃體積的比例為1∶0.5；水泥漿水灰比1∶1；水玻璃濃度40波美度,水玻璃模數(shù)2.4。
(3)采用雙液液壓注漿機(jī)將雙液漿注入管棚鋼管內(nèi)，初壓0.5 MPa～1.0 MPa，終壓控制為2.0 MPa，持壓15 min后停止注漿。
1.2.5.1注漿施工工藝
止?jié){塞
鋼花管
1.3 評價(jià)
對于隧道洞口的軟弱破碎圍巖地段、淺埋地段采用長大管棚施工工藝，提前發(fā)揮超前支護(hù)作用，增加了施工安全度，提高隧道的長期穩(wěn)定性，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
在管棚支護(hù)下開挖，可減少地表下沉和防止圍巖坍塌。
2.1 超前小管棚施工
2.1.1工藝原理
在破碎松散巖體中超前鉆孔，打入小導(dǎo)管并壓注漿液，漿液在注漿壓力的作用下呈脈狀快速滲入破碎松散巖體中，將巖體中的空氣及水排出，使松散破碎體快速固結(jié)，形成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B阻水能力的固結(jié)體，從而提高圍巖的整體性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性；使超前小管棚與固結(jié)體形成一個(gè)具有一定強(qiáng)度的殼體，在殼體的保護(hù)下進(jìn)行開挖支護(hù)施工。超前小導(dǎo)管施工較簡單，故不作詳細(xì)介紹。
二、雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工技術(shù)
由于隧道穿越F4構(gòu)造破碎帶及其影響帶，巖體受F4、F5構(gòu)造破碎帶的強(qiáng)烈擠壓及錯(cuò)動(dòng)影響，上下盤次級羽狀斷裂發(fā)育，產(chǎn)生明顯不均勻風(fēng)化，圍巖呈塊石、角礫、砂、泥狀松散體。且地下水發(fā)育，主要為構(gòu)造裂隙水，水量較豐富，開挖時(shí)滲水、漏水現(xiàn)象嚴(yán)重。由于該隧道跨度大、泥巖風(fēng)化嚴(yán)重,受構(gòu)造影響,巖層裂隙水發(fā)育，圍巖自身承載能力差,極易坍塌變形，圍巖穩(wěn)定性極差。且地表外荷載和圍巖壓力主要集中在隧道拱部，為避免隧道拱部垂直壓力過大,造成隧道拱部下沉過多,在施工中采用以控制隧道拱部下沉變形為主的開挖方式,采用上半斷面雙側(cè)壁導(dǎo)坑正臺(tái)階法下半斷面分部臺(tái)階法施工,能最大限度地減少對圍巖的擾動(dòng),減少地面沉降,有效地控制圍巖變形和保護(hù)圍巖的天然承載力。
關(guān)鍵詞：公路隧道；超長管棚；軟弱圍巖
Abstract: this paper discusses the construction technique of pipe roof length in highway tunnel construction, the application according to the site monitoring data, to the different about the construction technology of the tent hole compared the effectiveness of analysis, explained the highway tunnel in weak rock on the use of the advantages of construction safety of the security measures to effectively prevent the collapse of the surrounding rock, improve the long-term stability of the tunnel, but also increase the service life of the tunnel, and save a lot of maintenance funds, make our country tunnel engineering overall design construction level has the important practical significance.
Keywords: highway tunnel; Long pipe roof; Weak rock
中圖分類號：X734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：
管棚法的發(fā)明早在20世紀(jì)80年代，第一個(gè)使用的國家是意大利隧道工程。經(jīng)過長期的實(shí)踐應(yīng)用，得出的可靠結(jié)論證明管棚法是公路隧道施工中最常采用且行之有效的超前支護(hù)方法之一，其優(yōu)勢表現(xiàn)在工藝簡捷、安全性強(qiáng)、節(jié)約資源、效率高、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著等，逐漸成為公路隧道管理中主要的方式。所以，要不斷的推廣使用，結(jié)合科學(xué)技術(shù)，在實(shí)踐工作中，工作人員做好總結(jié)，對可實(shí)施的有效方法大量的推廣，并且要不斷的開拓創(chuàng)新，改進(jìn)施工的設(shè)備，使得一次性施作超長管棚成為可能，組織專業(yè)的研究人員，加大利用效益。
一、管棚支護(hù)原理
管棚法超前支護(hù)就是把一組鋼管滑開挖輪廓外側(cè)打人地層中，并通過鋼管注漿孔加壓向巖層中注漿，這種做法的好處在于，加固了軟弱破碎地層，支承上部荷載，從而提高地層的自穩(wěn)能力。要想利用好管棚支護(hù)，首先必須深入其工作原理，根據(jù)實(shí)際的調(diào)查和理論結(jié)合，總結(jié)以下三點(diǎn)工作原理。
1）梁拱效應(yīng)：先行施作的管棚，以掌子面和初期支護(hù)為支點(diǎn)，運(yùn)用物理力學(xué)，會(huì)形成一簡支梁結(jié)構(gòu)，這樣有效的阻止軟弱圍巖的崩塌和松弛，大大增加了其承受力。2）加固效應(yīng)：注漿液經(jīng)管壁孔壓入圍巖裂隙中，減小了裂縫之間的微小縫隙，使松散巖體膠結(jié)、固結(jié)，消除因?yàn)榱芽p帶來的安全隱患，使其更加的牢固。3）環(huán)槽效應(yīng)：掌子面爆破產(chǎn)生的沖擊波遇管棚密集環(huán)形孔槽后被反射、吸收和繞射，分散了集中性的巨大壓力，減小了對某個(gè)部位的壓力，從而大大降低了對周遭圍巖的擾動(dòng)。
二、管棚設(shè)計(jì)施工方案
管棚設(shè)計(jì)施工方案應(yīng)當(dāng)使理論研究與實(shí)地狀況考察相結(jié)合，這有這樣，才能保證設(shè)計(jì)方案的有效性，否則將會(huì)成為紙上談兵，失去實(shí)際的意義，以下是筆者經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗(yàn)結(jié)合江邊電站項(xiàng)目及川汶路項(xiàng)目部總結(jié)的兩種有效方案。
1、一次性施作65 m管棚方案
此方案的工作原理是選擇管棚直徑108 mm，壁厚6 mm，環(huán)向間距40 cm，單根均長65 m，采用的注漿方式為水泥水玻璃雙液注漿。有利于保證洞口的施工安全，防止坍塌事故的發(fā)生，大大增加了工作人員的人身安全防護(hù)措施，而且保證了施工的正常時(shí)間運(yùn)行。需要引起注意的問題是，水泥水玻璃注漿體積比1：0．5，水灰比1：l，水玻璃濃度35波美度，模數(shù)2．4，注漿壓力0.5～2 MPa，這是此項(xiàng)工作中需要重視的細(xì)節(jié)問題。為了確保施工的安全性，提高質(zhì)量，經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn)，為解決鋼管內(nèi)注漿液堵塞的問題，經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)采用磷酸氫二鈉作緩凝劑，結(jié)合白灰動(dòng)態(tài)調(diào)整漿液凝結(jié)時(shí)間。這就是一次性施作65 m管棚方案的實(shí)施全過程。
2、分次施作管棚方案
管棚采用108×6 mm熱軋無縫鋼管，沿拱部環(huán)向設(shè)置，環(huán)向間距40 cm，每循環(huán)39根，長30 m．循環(huán)搭接不小于2 m；鋼管節(jié)長3 m、6 m，規(guī)格的要求是這項(xiàng)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是保證施工質(zhì)量安全運(yùn)行的重要方式，所以每一個(gè)原材料使用的規(guī)格必須使用精密的測量儀器進(jìn)行嚴(yán)格的測量，然后注意其連接方式為絲扣或套管連接，這種連接方式使其更加的牢固。在施工過程中，為了加強(qiáng)安全防護(hù)措施，由于管棚工作室斷面較一般斷面大，且為上一組管棚的尾端，所以要增加一項(xiàng)工作環(huán)節(jié)，增加設(shè)超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)。不要輕視安全上的微小防護(hù)環(huán)節(jié)，它的作用是不容被忽視的。
三、建立長管棚工作室
建立工作室，是長管棚施工工藝必要的階段，在整個(gè)施工過程中起著主導(dǎo)地位。首先注意的是施工漿砌基礎(chǔ)的工藝，不能侵入二次襯砌的邊界，這樣不利于技術(shù)的精密，會(huì)造成質(zhì)量上的漏洞。還有一點(diǎn)需要注意的是漿砌頂面標(biāo)高不得低于設(shè)計(jì)值。其次，檢查標(biāo)高是否有侵限，對于標(biāo)高及中線要多次復(fù)核才可安裝孔口管，這就需要測量定出套拱混凝土中工字鋼鋼架的中心及標(biāo)高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檢測的準(zhǔn)確性。再次，防止鉆孔過程中侵入初期支護(hù)，這也是必須經(jīng)過多次檢查后，確定的問題，工作人員必須進(jìn)行實(shí)地的測量，并且不止一次測量。最后，保證施工套拱混凝土不能進(jìn)入口管堵死鋼管，這是建立工作室的最后一項(xiàng)至關(guān)重要的關(guān)節(jié)，要有專門的工作人員，對此項(xiàng)環(huán)節(jié)認(rèn)真仔細(xì)的檢查。
四、鉆機(jī)就位及鉆孔
鉆機(jī)就位及鉆孔是在實(shí)施搭建工作室后的一項(xiàng)程序，施工中應(yīng)當(dāng)注意鉆機(jī)鉆孔方向與孔口管平行狀況，必須保證其狀態(tài)處于平行的狀態(tài)，否則會(huì)造成嚴(yán)重的后果，比如鉆孔侵限或過度高于設(shè)計(jì)輪廓線而影響注漿擴(kuò)散半徑。這是有效實(shí)施鉆機(jī)就位及鉆孔第一步。
軟弱圍巖占有設(shè)計(jì)圍巖中的大部分，它是主要的問題，所以在工作中要注意其動(dòng)態(tài)的變化，保證現(xiàn)場有專業(yè)知識(shí)的工作人員，如果發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，及時(shí)采取相關(guān)措施，避免發(fā)生卡鉆或坍孔。
施工時(shí)將37個(gè)孔編號，按照設(shè)計(jì)奇數(shù)孔為注漿孔，偶數(shù)孔為檢查孔，注漿前，確定孔內(nèi)干凈，送鋼管注意其規(guī)格，要求是鋼管直徑為108mm，長度為4 m、6 m不等，同一斷面內(nèi)接頭不大于50％，相鄰兩孔接頭距離不小于1 m，用絲扣連接。漿液要求是雙液漿，在注漿的過程中注意控制好壓力的大小，一般在1．5 MPa-2.0 MPa之間，停止注漿的時(shí)間是由壓力和設(shè)計(jì)值有關(guān)聯(lián)的，正常情況下要控制在當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)持續(xù)時(shí)間要大于5 min時(shí)，是最佳的停止注漿時(shí)間。注漿完成后，應(yīng)當(dāng)注意檢查工作，其檢查的內(nèi)容包括行相鄰檢查孔的鉆孔施工，這就要求觀察注漿效果的情況是否良好。如果沒有發(fā)現(xiàn)問題，那么當(dāng)所有的管都注漿完成后，隨后的工作就是開挖施工。
總結(jié)：
通過本文的論述，使我們清晰的了解到長管棚施工技術(shù)在公路隧道中使用的優(yōu)越性，有效的提高了隧道施工質(zhì)量，同時(shí)，消除了安全隱患，大大減少安全事故的發(fā)生，由于其施工簡便、安全性強(qiáng)、節(jié)約資源、效率高等優(yōu)勢，很大程度上直接增加了經(jīng)濟(jì)效益，為我國公路隧道工程的穩(wěn)步發(fā)展提供保障。
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我很榮幸代表工程部做2019年度部門工作總結(jié)。隨著時(shí)光的流逝，在這辭舊迎新之際，這一年來，工程部在領(lǐng)導(dǎo)的幫助下、各部門的配合下及工程部成員的共同努力下，工程部很榮幸獲得了“項(xiàng)目部先進(jìn)部室”的榮譽(yù)稱號。本著回首轉(zhuǎn)頭已往，總結(jié)經(jīng)歷，找出不足，厚實(shí)自己，使具有長足成長的后勁的原則，特由我向大家匯報(bào)工程部這一年來的工作完成情況、工作中的不足及后續(xù)工作計(jì)劃安排。
1.1 現(xiàn)場施工技術(shù)先行，以方案保安全、保質(zhì)量
（1）工程部這一年編制專項(xiàng)技術(shù)方案23項(xiàng)，涵蓋了工程實(shí)體施工技術(shù)方案、臨建施工技術(shù)方案及測量專項(xiàng)檢測方案等，且所有上報(bào)方案全部完成審核審批。
（2）編制完成了8個(gè)危大工程安全專項(xiàng)方案的編制及評審工作，且全部完成上報(bào)審批流程，為后續(xù)各個(gè)實(shí)體工作面的施工做好的充足的準(zhǔn)備。
（3）根據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)度，目前已完成現(xiàn)場施工各個(gè)作業(yè)面的方案交底、技術(shù)交底及工序交底，交底資料齊全無誤，并根據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)度情況適時(shí)檢查交底落實(shí)情況。
1.2 建立完善的質(zhì)量管理體系
為保證現(xiàn)場施工質(zhì)量，工程部建立完善了質(zhì)量管理體系。根據(jù)住建部檢查要求，工程部制定了日、周、月檢查制度，與監(jiān)理聯(lián)合進(jìn)行周檢，由總工帶隊(duì)進(jìn)行質(zhì)量月檢，兩個(gè)工區(qū)技術(shù)人員交叉互檢，對現(xiàn)場存在的問題進(jìn)行實(shí)打?qū)嵉臋z查，并對檢查的質(zhì)量問題進(jìn)行整改回復(fù)，完善存檔日周月檢查資料；工程部在項(xiàng)目實(shí)行領(lǐng)導(dǎo)帶班檢查制度時(shí)，制定了夜間巡查制度，針對現(xiàn)場施工嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)；工程部人員調(diào)動(dòng)較大，為保證工作銜接無誤，工程部嚴(yán)格執(zhí)行工作交接制度。
1.3圖紙會(huì)審
目前已完成各部位施工圖審核，并根據(jù)施工進(jìn)度提前完成其他相關(guān)圖紙會(huì)審工作，未耽誤現(xiàn)場實(shí)際施工。
1.4圖紙、方案變更
隧道施工因地質(zhì)圍巖情況，完成區(qū)間支護(hù)參數(shù)變更共計(jì)5次，包括增加鋼拱架、環(huán)向鋼筋及超前支護(hù)中管棚；車站因明挖段洞口地質(zhì)圍巖情況，完成洞口邊仰坡變更1次。
1.5條件核查、首件驗(yàn)收及危大工程驗(yàn)收
這一年來共計(jì)完成條件核查8次，首件驗(yàn)收6次，危大工程驗(yàn)收1次且全部驗(yàn)收通過。
