【文章內(nèi)容簡介】 圍巖出現(xiàn)危險狀態(tài)。最終位移是指從開挖起到位移不再發(fā)生為止，在起拱線位置的圍巖壁面間水平位移總量，盡早估計出最終位移的數(shù)據(jù)，對施工非常有意義。初期圍巖變化速率δ與最終位移量δmax之間的經(jīng)驗關(guān)系： δmax= ２、拱頂沉降監(jiān)測結(jié)果與分析 淺埋隧道中拱頂沉降量最能反映圍巖的變化，且能自始至終監(jiān)測到開挖工作面經(jīng)過時拱頂圍巖的變化。最大允許拱頂沉降量與埋深之間的關(guān)系如下表93所示： 拱頂沉降與埋深之間的關(guān)系表93覆層厚度（Ｍ）最大允許拱頂沉降量硬巖（ＣＭ）軟巖（ＣＭ）１０－１５１－２２－５５０－５００２－６１０－２０５００以上６－１２２０－４０6．4 特殊地層施工工藝6．4 。1管棚施工 隧道進出口段均為Ⅱ類圍巖，巖石破碎不利于隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，為確保能順利穿越Ⅱ類不良地質(zhì)地段，采用φ1086mm管棚+注漿作為開挖超前預(yù)支護。管棚設(shè)計參數(shù)（1）鋼管規(guī)格：熱扎無縫鋼管φ108mm，壁厚6mm，節(jié)長3m、6m。（2）環(huán)向間距40cm。（3）傾角：與路線縱坡成12176。仰角。（4）鋼管施工誤差：徑向不大于20cm。管棚施工管棚施工工藝：鉆機定位—組裝鉆具—鉆進—焊鋼管—終孔—攔吊內(nèi)鉆具—焊堵頭—管內(nèi)注漿—完成管棚施工。由管棚鉆機海王星NE1型鉆機施作，由于其長度最大為69米,69米長的左側(cè)進洞口分兩次施工，其它洞口采用一次性鉆進的方式施工。洞口段施作時采用C25混凝土套拱做管棚固定端，套拱在明洞外輪廓線以外，緊貼掌子面施作、套拱內(nèi)埋設(shè)三榀18號工字鋼，工字鋼與套管焊接成整體。洞內(nèi)施作管棚時，徑向擴挖約50cm，并要求采用C20噴砼封閉掌子面，采用三榀工字鋼與套管焊接成整體作為管棚施作套拱。鉆孔要隨鉆隨接，鉆桿聯(lián)接要求穩(wěn)固可靠，需要對回轉(zhuǎn)扭矩，沖擊力及推力進行控制和協(xié)調(diào)，尤其是推力要嚴(yán)格控制，不能過大。要求鉆機擺放穩(wěn)固，套拱定位準(zhǔn)確、確保鉆孔精度。施鉆時要求開始鉆速要慢，待鉆進20cm以上后才能轉(zhuǎn)入正常轉(zhuǎn)速。采用屏蔽螺旋鉆進方法。管棚施工時應(yīng)先打有孔鋼花管，注漿后再打無孔鋼管，無孔鋼管可作為檢查管，檢查注漿質(zhì)量，鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長15cm，且鋼管接頭應(yīng)錯開布置。花管鉆進后進行注漿，其中洞口段注進水泥漿液，采用壓力注漿穩(wěn)壓連續(xù)灌滿，其注漿參數(shù)為：水泥漿水灰比：：1，必要時可摻速凝劑注漿壓力：，注漿擴散半徑：洞內(nèi)斷層帶注進水泥水玻璃漿液，其參數(shù)為：水泥與水玻璃體積比：1：水泥漿水灰比:1:1 水玻璃濃度為35波美度,。在實際施作過程中，注漿前應(yīng)進行注漿現(xiàn)場試驗，具體注漿參數(shù)應(yīng)經(jīng)過現(xiàn)場試驗按實際情況確定，便于施工。在Ⅱ類圍巖進洞口地段，地質(zhì)條件差、圍巖破碎，采用管棚超前支護改善圍巖條件，鋼拱架，錨、噴、網(wǎng)聯(lián)合支護相結(jié)合施工，以對圍巖實行可靠有效地預(yù)加固，形成圍巖受力圈棚架，提高圍巖穩(wěn)定性。（附圖９－３） 在Ⅲ類圍巖地段，采用超前錨桿、錨、噴、網(wǎng)聯(lián)合支護。 Ⅳ類圍巖地段采用錨、噴、網(wǎng)支護。6．４．２ 超前錨桿支護 超前錨桿支護是在隧道開挖輪廓線周邊均勻布置錨桿，錨固隧道周邊圍巖，形成巖層圈棚架，承托拱部圍巖的壓力，采用普通砂漿錨桿。 支護參數(shù)如下： 錨桿材料：Ф22螺紋鋼，Ｌ＝～。錨桿布置：環(huán)向間距根據(jù)實際情況布置，支護拱部150度范圍，外插角15度，兩環(huán)間距搭接長度≥100cm。 １、錨桿支護的材料及配合比 水泥：采用425＃普通硅酸鹽水泥。 砂子：采用中粗砂，％，含泥量不超過３％，不含有機雜質(zhì)，使用前應(yīng)嚴(yán)格過篩。 水：采用潔凈合格的水，PH＝6－8。 灰砂比：1：（重量比）。 水灰比：1：，即水剛能潤透水泥，手捏成團，但以擠不出水為宜。 ２、鉆眼 普通氣腿式鑿巖機鉆眼。鉆孔直徑比錨桿體徑稍大，選擇鉆孔直徑為Ф42mm，錨桿孔的施工做到： （１）孔位根據(jù)設(shè)計要求和圍巖情況作出標(biāo)記，偏差不大于20cm； （２）沿隧道周邊徑向鉆孔； （３）錨桿孔深度誤差不大于177。10cm，且錨桿孔保持直線。 ３、插錨桿、注漿 （１）插錨桿前用高壓風(fēng)將錨桿孔吹干凈； （２）先將桿體插入，隨即注入水泥漿，灌漿時堵塞孔口，做到孔內(nèi)砂漿飽滿； （３）注漿開始或中途停止３０分鐘時，用水潤滑漿罐及管路； （４）安裝完成后不能隨意敲打錨桿。普通砂漿錨桿施工工藝流程如下：下料鋼筋除銹封口插入鋼筋水沖洗孔鉆孔注漿水泥攪拌砂子水6．４．3 鋼拱架支護 鋼拱架在洞外加工間按設(shè)計加工成型，分片運往洞內(nèi)安裝。安裝時與預(yù)埋定位焊接成整體，并與錨桿焊在一起。具體要求如下： １、鋼拱架應(yīng)按設(shè)計位置架設(shè)，拱架之間必須用縱向鋼筋聯(lián)接，拱腳必須放在牢固的基礎(chǔ)上，拱架與圍巖應(yīng)盡量靠近，但應(yīng)留2－3cm間隙作為混凝土保護層，當(dāng)拱架和圍巖之間的間距大時應(yīng)設(shè)墊塊。 ２、鋼拱架應(yīng)垂直于隧道中線，上下、左右允許偏差177。5cm，拱架傾斜度不大于2176。拱腳標(biāo)高不足時，不得用土、石回填，而應(yīng)設(shè)置鋼板進行調(diào)整，必要時可用混凝土加固基底。當(dāng)拱腳處圍巖承載力不夠時，應(yīng)向圍巖方向加大拱腳接觸面積。 ３、鋼拱架噴射混凝土作為永久性支護結(jié)構(gòu)，鋼拱架與圍巖之間的間隙用噴射混凝土充填密實。間隙過大時，用鋼楔或混凝土楔塊頂緊， 支撐點數(shù)單側(cè)不得少于８個，噴射混凝土應(yīng)由兩側(cè)拱腳向上對稱噴射，并將鋼拱架覆蓋。6．４．4 錨噴網(wǎng)支護6．４．4．１ 錨桿按設(shè)計要求Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類圍巖系統(tǒng)錨桿采用Ф25先錨后灌式錨桿。采用氣腿式鉆機鉆孔，Ф25先錨后灌式錨桿,長為3米。采用專用注漿泵反循環(huán)式注漿施工。（1）注漿壓力一般為地下水靜水壓的23倍，同時應(yīng)考慮巖層的裂隙阻力，根據(jù)現(xiàn)場情況試驗后確定，注漿壓力應(yīng)大于1Mpa。（2）漿液的擴散半徑r的確定根據(jù)已有資料進行工程類比及現(xiàn)場碴體注漿試驗情況選定注漿壓力范圍，確定漿液擴散半徑r的大小。 注漿泵反循環(huán)式工藝流程圖施工準(zhǔn)備超前預(yù)報注漿配比設(shè)計與試驗注漿站布置注漿配件加工中空注漿錨桿鉆進漿液配制注 漿注漿檢查下道工序（3）注漿孔距D與排距L的計算 L=Dsin60176。D=2rcos30176。（4）單孔注漿量Q注=πr2hηβ式中：r—漿注擴散半徑，m；h—壓漿段有效長度，m；η—巖石裂隙率，m；β—漿液在裂隙內(nèi)的有效充填系數(shù)（5）注漿材料采用早強膨脹水泥漿，:1。6．４．４．２ 噴砼施工 噴砼采用濕噴法施工，具體見噴射砼施工工藝流程圖。 １、噴砼材料： 水泥：425＃普通硅酸鹽水泥。 速凝劑：采用ZC－2型速凝劑。 水：采用潔凈合格的水，PH＝6－8。 砂：不（粗）砂，含水率5％－7％，使用前一律過篩。 鋼纖維：采用普通碳素鋼，－。長度為20－25mm，含量為混合料質(zhì)量的４％。 骨料：采用碎石，潔凈且符合材質(zhì)要求，最大粒徑不超過10mm。 ２、施工準(zhǔn)備： （１）準(zhǔn)備工作 噴射施工前，首先清除巖面及墻腳地面堆積碎石，用高壓風(fēng)、水沖洗后再噴面。檢查機具和風(fēng)、水、電等管線路并試運轉(zhuǎn)，對于作業(yè)區(qū)要具有良好的通風(fēng)?；旌狭想S拌隨噴。摻有速凝劑時，存放時間不超過２０分鐘，超過者作廢處理。 （２）施噴作業(yè) 噴射作業(yè)按拱、墻分段、分層、由下而上的順序進行，若斷面有較大的凹洼處，先噴平凹洼處。 噴射時先供料，再供水；結(jié)束時先關(guān)水，后停料。使噴頭盡量重直于受噴面，－，噴頭不停地作環(huán)形移動，使噴層厚度均勻，尤其注意封閉裂隙和裂隙的噴射質(zhì)量。若噴射中突然中斷，將噴頭轉(zhuǎn)離受噴面，以防高壓風(fēng)水沖洗還未終凝的噴砼層。 每次噴砼厚度4－5cm，兩次噴砼間隔時間一般為15－30分鐘。 為控制粉塵。同時，砂子的含水率保持在4－6％。 噴射終凝二小時后，開始噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于７天。6．４．４．３ 掛網(wǎng)掛設(shè)鋼筋網(wǎng)應(yīng)隨受噴面的起伏間隙不大于3cm，鋼筋網(wǎng)與錨桿及固定裝置應(yīng)連接牢固。6．５ 洞身襯砌――自行式全斷面全液壓鋼模臺車配砼輸送泵施工工藝 本隧道洞身襯砌隨圍巖類別不同有不同襯砌類型，本隧洞襯砌類型及每延米模筑砼數(shù)量如下：（施工工藝參見下表；二次襯砌施工工藝流程圖）襯砌類型砼標(biāo)號每延米模筑砼數(shù)量（m３）每延米鋼筋數(shù)量（Ｔ）ⅡC30ⅢC30/ⅣC30/為保證二次襯砌質(zhì)量，提高工效，二次襯砌采用自行式全斷面全液壓鋼模臺車，每洞口配置一臺共四臺（臺車由自行設(shè)計加工，參見圖９－６，鋼模臺車示意圖）配ＨＢ－4０型砼輸送泵注砼，攪拌用JZC750型攪拌機，砼輸送灌車送料，進口和出口共一套攪拌和泵送系統(tǒng)，錯開澆灌。先墻后拱全斷面一次澆筑成型。緊急避車道、汽車橫洞和行人橫洞采用腳手架配鋼模板襯砌。進料采用電子自動計量設(shè)備，震搗采用附著式震搗器和插入式震搗。6．５．１ 洞身襯砌主要材料 水泥：425＃普通硅酸鹽水泥 水：潔凈的溪水 砂子：中粗砂，－ 骨料：采用洞碴破碎篩分后骨料，最大粒徑40mm。 防水材料：400g/m2無紡布及JS18型橡塑隧道專用防水卷材。6．５．２ 鋼筋制安 Ⅱ類圍巖襯砌時，鋼筋加工過程如下：綁扎、焊接彎曲接頭下料調(diào)直除銹 鋼筋接頭采用雙面電弧焊，接布置在構(gòu)件受力最小部位，接頭百分比應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求。 拱部鋼筋采用放大樣彎制，綁扎作業(yè)前，作業(yè)人員應(yīng)熟悉圖紙，了解鋼筋的結(jié)構(gòu)形式，擬定綁扎順序和方法，檢查現(xiàn)場各類鋼筋直徑，長度，形狀，數(shù)量是否符合圖紙要求。檢查標(biāo)高，凈空尺寸和圍巖欠挖情況，模內(nèi)雜物清除干凈。 鋼筋不能直接與模板接觸，需用預(yù)制同標(biāo)號砂漿墊塊支隔，以保證保護層厚度。6．５．３ 拌合進出口各配2臺JZC750攪拌機，砼所用的骨料、水泥均須經(jīng)檢查合格后方可使用，并選好配合比及水灰比。砂、石料進料采用電子自動計量設(shè)備，保證配合比正確。攪拌時間為2－3分鐘。JZC350L攪拌機一臺輔助使用。 6．５．４ 立模立模順序為：先調(diào)中心，后從頂?shù)絻蓚?cè)，即當(dāng)臺車運行到襯砌工位后，檢查模板外輪廓豎向?qū)ΨQ中心線是否與隧道中心線重合，如不重合，用兩端的水平調(diào)整油缸調(diào)節(jié)，然后再驅(qū)動頂升油缸，保證臺車兩端最高點標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高相符，并預(yù)留3－5cm沉降量，模板就位后鎖定全部千斤頂和卡軌器，安裝基底翻板和封頭板。 6．５．５ 混凝土澆注 兩側(cè)墻混凝土通過鋼模臺車的模板工作窗，用HB－40砼輸送泵輸送進料，頂部混凝土通過澆注口澆注?；炷琳駬v采用附著式振搗器振搗和插入式振搗。 澆注過程中的注意事項： 澆注時鋼模臺車左右、前后必須平行對稱澆注，左右混凝土面最大高差不大于50cm，前進端要比后端略低，前后混凝土面高差不大于50cm澆注完畢關(guān)閉澆注口，混凝土封頂時注意切勿強行澆注，澆滿為止，以防止臺車發(fā)生跑模，變形等問題。 6．５．６ 脫模 當(dāng)二次襯砌達到以下要求時，即可拆模。 Ａ； Ｂ、承重結(jié)構(gòu)的混凝強度達到設(shè)計強度70％以上。 為保證澆筑速度，必要時可在混凝土中摻入經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理工程師認(rèn)可的早強劑。 脫模完畢后即可行走，行走時按下前進按鈕，讓臺車往前行走，行走距離要保證兩模之間有10cm以上的搭接量。6．５．７ 防排水 施工前根據(jù)各種調(diào)查資料，預(yù)防可能出現(xiàn)的地下水情況，擇優(yōu)選擇防排水方案。施工中，對隧道的出水部位、水量大小、補給情況，選擇適合于情況的施工防排水方法；如超前預(yù)注漿止水、超前鉆孔探水等。洞內(nèi)永久防排水堅持以防為主，防排結(jié)合的治理原則。（1）襯砌柔性防水工程在襯砌背面設(shè)置隧道專用防卷材，土工布設(shè)置在防水卷材與噴層之間，其兼作襯砌背排水層及緩沖層。，均選擇晴朗干燥天氣施工，防水層外部應(yīng)作23cm水泥砂漿保護再作填土。（2）襯砌漏水防止工程為了防止柔性防水層由于施工原因而可能出現(xiàn)局部防水失敗，故二次襯砌做成自防水砼結(jié)構(gòu)，采用低堿性膨脹水泥砼。自防水結(jié)構(gòu)抗?jié)B標(biāo)號要求達到S10。、沉降縫在襯砌澆筑工作縫和沉降縫處設(shè)置E5型橋式橡膠止水帶。（3）排水工程在防水層與噴砼之間設(shè)置400g/m2土工布，使漏水能從襯砌背面通過排水濾層排至墻角，再由墻角處襯背縱向盲溝集水，通過PVC引水管引至路面邊溝排出洞外。襯背縱向盲溝采用軟式彈簧透水管，盲溝應(yīng)設(shè)置在防排水層外面，固定在砼面上，且要求防水板“U”型包裹縱向彈簧排水管。對于Ⅱ類、Ⅲ類圍巖區(qū)段及富水段拱部局部滲水較大形成徑流區(qū)段，應(yīng)在襯背土工布排水層與噴砼之間加設(shè)環(huán)向盲溝，環(huán)向盲溝采用216。50mm軟式透水管，—，具體視富水情況而定，ⅢⅣ類圍巖區(qū)段環(huán)向盲管視情況按縱向間距1015cm鋪設(shè)。為了處理隧道內(nèi)沖洗及消防排放的污水，在隧道路肩部位設(shè)置的帶蓋板排水溝，污水排出洞外與洞門外路基兩側(cè)邊溝槽相通。洞內(nèi)路緣排水溝每隔25米設(shè)置一只沉砂井以利清污。施工中防排水排水采取截、堵、防、排綜合治理措施，與永久防排水統(tǒng)一考慮。按設(shè)計做好洞口、洞頂、地表排水溝、截水溝，對地表洞穴要及時封堵，保證排水暢通。洞內(nèi)順坡施工時，沿兩側(cè)排水溝排出洞外。反坡段和仰拱區(qū)段則隔段設(shè)集水坑并用潛水泵抽水至順坡段排至洞外沉淀池，經(jīng)物化處理合格后排至洞外排水系統(tǒng)。隧道結(jié)構(gòu)防滲漏的關(guān)鍵技術(shù)隧道結(jié)構(gòu)防排水是關(guān)系到工程質(zhì)