特大跨超淺埋隧道施工技術(shù)(已修改)
2025-05-28 17:55 本頁(yè)面
【正文】 特大跨超淺埋隧道施工技術(shù) 1 工程概況 輕軌較新線是重慶市輕軌規(guī)劃中的主要組成部分 ,是國(guó)家確定的西部開(kāi)發(fā)的十大基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目之一。由中鐵十一局五處承建的輕軌大坪車(chē)站隧道位于重慶大坪。大坪車(chē)站隧道起訖里程為 DK7 + 658. 20 ～ DK7 + 739. 5 , 全長(zhǎng)為 81. 3m , 縱坡為 3 ‰ ,為超淺埋地段Ⅲ 類(lèi)圍巖。襯砌斷面采用大拱腳薄邊墻隧道結(jié)構(gòu) ,邊墻底部開(kāi)挖寬為 21. 88m , 隧道開(kāi)挖高度為 17. 86m 。地表有 7～ 9 層磚混結(jié)構(gòu)的民用住宅樓 ,要求爆破震速小于 2cm/ s , 隧道質(zhì)量達(dá)到不滲不漏、Ⅰ 級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)。 112 地質(zhì)概述 DK + 658. 2～ DK7 + 739. 5 段洞頂巖體厚 4～ 15m , 成洞條件較差 ,圍巖為泥巖夾砂巖 , 風(fēng)化帶泥巖的自然抗壓強(qiáng)度為 8. 6MPa , 巖石飽和強(qiáng)度為 5. 4MPa 。 微風(fēng)化帶泥巖的自然抗壓強(qiáng)度為 14. 4MPa , 飽和強(qiáng)度為 9. 9MPa 。 砂巖的巖石飽和抗壓強(qiáng)度為 28. 3MPa , 巖體完整性系數(shù)為 0. 83 。 隧道涌水量為 159m3/ d 。 2 施工方案確定 由于該隧道 為超淺埋隧道 ,圍巖自身承載能力差 ,呈松散狀態(tài) 。地表有較為密集的 7～ 9 層磚混結(jié)構(gòu)的民用住宅樓 。 以及該隧道具有跨度大、泥巖風(fēng)化嚴(yán)重、砂巖節(jié)理發(fā)育 ,受構(gòu)造影響 ,巖層裂隙水發(fā)育 。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(guò)大 ,造成隧道拱部下沉過(guò)多 ,危及地表建筑物的安全 ,在施工中采用以控制隧道拱部下沉變形為主的開(kāi)挖方式 ,參考目前國(guó)內(nèi)外類(lèi)似大跨地下工程實(shí)例及以往的施工經(jīng)驗(yàn) ,針對(duì)重慶輕軌大坪車(chē)站隧道超淺埋圍巖特點(diǎn)和確保地表建筑物的安全 ,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(duì)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。 3 施工方法與施工工藝 311 施工工藝流程 ( 見(jiàn)圖 1) (1) 先沿隧道拱圈外側(cè)施作大管棚 ,在大管棚預(yù)支護(hù)和小導(dǎo)管注漿條件下 ,展開(kāi)上半斷面左右兩側(cè)壁導(dǎo)坑的掘進(jìn) ,為盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng) ,右側(cè)壁導(dǎo)坑滯后左側(cè)壁導(dǎo)坑 15～ 20m 。 (2) 上半斷面左右導(dǎo)坑采取正臺(tái)階分部開(kāi)挖。先作左右導(dǎo)坑上半斷面超前中空錨桿 ,再進(jìn)行左右導(dǎo)坑上半斷面環(huán)形土開(kāi)挖 ,在施作環(huán)向錨桿、掛網(wǎng)和初噴混凝土以及左右導(dǎo)坑下半斷面 超前中空注漿錨桿后 ,開(kāi)挖左右導(dǎo)坑兩側(cè)壁土石方和施作初期支護(hù) ,在左右導(dǎo)坑拱部初期支護(hù)和中隔壁臨時(shí)鋼拱支撐完成后 ,開(kāi)挖導(dǎo)坑上半斷面核心土。 (3) 導(dǎo)坑掘進(jìn) 15～ 20m 后 ,進(jìn)行中隔壁正臺(tái)階上半斷面土方開(kāi)挖。 (4) 在中隔壁拱部斷面錨噴支護(hù)基本穩(wěn)定后 , 立模襯砌拱部混凝土。 (5) 在拱部混凝土保護(hù)下 ,進(jìn)行上半斷面中隔壁正臺(tái)階下部核心土開(kāi)挖。 (6) 在隧道上半斷面掘進(jìn) 30～ 35m 后進(jìn)行下半斷面施工。在認(rèn)真加固拱腳 ,打設(shè)拱腳錨桿 ,加強(qiáng)型鋼的鋼架縱向連接 ,使上部超前和初期支護(hù)與 圍巖聯(lián)成完整體系 。 下部開(kāi)挖后必須立即噴射混凝土 ,支護(hù)緊跟 ,盡量單側(cè)落底或雙側(cè)交錯(cuò)落底 ,避免上部斷面兩腳的拱腳同時(shí)懸空 。 落底長(zhǎng)度為 2 ～ 3m , 并不得大于 4. 50m 。 312 超前支護(hù) 該隧道超前支護(hù)采用超前長(zhǎng)管棚及小導(dǎo)管注漿加固圍巖。 31211 超前長(zhǎng)管棚 (1) 套向架施工 在拱部開(kāi)挖線外緣設(shè)三榀 20b 工字鋼 ,在工字鋼頂部點(diǎn)焊固定 102mm 壁厚為 4mm 的無(wú)縫鋼管 , 長(zhǎng) 3m , 作為打管棚孔的導(dǎo)向管 ,在安裝導(dǎo)向管時(shí)其位置要精確 ,嚴(yán)格控 制其位置和角度 ,導(dǎo)向管的中心線設(shè)在開(kāi)挖輪廓線外側(cè) 20cm 。導(dǎo)向架 20b 工字鋼縱向用鋼管連接 ,經(jīng)向采用在核心土中打錨桿 , 并將錨桿與工字鋼間采用焊接 ,確保工字鋼安裝牢固 ,不移位。孔口管方向?yàn)樵谠O(shè)計(jì)縱坡的基礎(chǔ)上加2176。的仰角。 (2) 管棚施工 管棚成孔采用 CLQ280A 型潛孔鉆機(jī)鉆孔 , 根據(jù)潛鉆機(jī)的操作范圍 ,縱向分臺(tái)階下挖 ,分臺(tái)階打孔 ,臺(tái)階高度為 3m , 在施工時(shí)要加強(qiáng)加站暗挖前管棚范圍內(nèi)基坑土石方的開(kāi)挖控制 ,不能盲目亂挖 , 以免超挖后超過(guò)潛孔鉆機(jī)的操作范圍。 管棚采用 89mm 壁厚為 6mm 的無(wú)縫鋼管 ,在鋼管前端 213m 范圍內(nèi)鉆10mm 的花孔 ,花孔縱向間距 40cm , 環(huán)向間距 10cm , 相鄰兩排花孔要錯(cuò)開(kāi)呈梅花型布置 ,管棚間采用絲扣連接。
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