二、隧道施工技术
本隧道为615m长隧道,采用双口掘进,并使用大型机械施工,根据围 岩地段地质情况,采用超短台阶法施工,本隧道进口段50m地质为I类围岩, 拱、墙部为松散土质,隧底为细砂层,施工难度大,技术含量高,采用喷锚 支护和构件支撑相结合的施工方法,其余区段地质为H类围岩,隧道支护 工程按先拱部后边墙的顺序实施,初期支护采用喷锚支护。衬砌按先墙后 拱一次全断面施工,并采用复合衬砌,在施工过程强调监控量测。 1、洞口仰坡、边坡、截水沟及排水沟施工
洞口施工前应对洞顶陷穴及积水洼地、冲沟等进行夯填整平,处理好 边坡、仰坡外的截水沟及排水沟,以稳定坡面和防止地面水向下渗漏影响 洞口的稳定,边、仰坡开挖采用人工借助铲、风镐、风钻由上而下,同 时进行挂网喷砼加固坡面以达到良好的防护效果,在洞口和洞门能够稳定 的前提下再进行暗洞的施工。
2、初期支护
⑴施工方法
针对本黄土隧道H类围岩,新奥法强调”管超前”,在开挖前,用”五 寸台法”先测量放上半断面轮廓线(高程、中线必须准确,并预留沉落量), 然后沿放好的轮廓线以外10cm距离每隔40cm打入4m长超前小导管(向 上倾角10〜15° )。上半断面采用环形开挖预留核心土支撑,环
形宽度以
能方便架设钢支撑的宽度为准,一般为80〜100cm宽。开挖进尺0.8— 1.0m 循环,随挖随护。先初喷3cm〜5cm厚混凝土,随即架设钢支撑挂钢筋网 (按设计图规定设置)并打设系统锚杆和锁脚锚杆,并与钢支撑焊接牢固, 然后进行二次喷设混凝土到设计厚度。采用正台阶或超短台阶开挖,其台 阶长度应控制在8m以内。下半断面开挖采用挖一榀支撑一榀,左右错开 开挖。一侧下半断面钢支撑与上半断面钢支撑联接好后,挂网和打设系统 锚杆和锁脚锚杆,系统锚杆和锁脚锚杆必须按规定与钢支撑焊接牢固,喷 射混凝土到设计厚度和规范要求。一侧支撑完毕后,另一侧采用同样方法 开挖与支护。此时,拱墙全断面开挖与支护完毕,随后进行仰拱开挖和封 闭。
本隧道进口段50m地质为I类围岩,洞顶向上30m为天水通往兰州的 天秦公路,洞内右侧为宝兰既有铁路,拱、墙部为松散土质,隧底为细砂层, 施工难度大,技术含量高,为本隧道的控制地段,为确保洞内施工安全,采 取先支护,后衬砌的施工原则,喷锚支护和构件支撑相结合的施工方法。
必须将松散地层固结为整体,再进行开挖,采用施工方法为注浆加固。 先沿开挖断面周边布置压浆孔,间距为0.8m,压浆后要求在开挖断面外能 有0.1m厚的加固层。
注浆数量控制:采用定压和定量相结合的方法,其注浆数量及注浆压 力基本是固定的,它依据填充的空隙率,以处理围岩总体积的百分数表示 为:
注浆率 N二Q/A二 n * a ( %)
式中Q ——注浆总数量(m3)
A ------- 围岩加固的体积(m3)
n――围岩加固的空隙率(%) a ――经实践采用的填充率(%)
对于粘质黄土,n取60, a取30,则N=60%*30%=18%
步骤1:暗洞上导坑进入6— 10m后停止,退到洞外接长5m或10m 明洞后,在进行暗洞下导坑施工前,将上导坑工字钢护拱在拱脚处每隔1m
步骤1
系统锚杆
用©25cm圆木对口撑撑住,由拱脚处向两侧围岩各打入3排注浆钢管注浆 加固拱脚周围1m范围内松散土体,使其形成凝固的整体
步骤2:随后进行拉中槽开挖,中槽采取台阶式开挖,中间支立圆木
柱支撑,边开挖边向两侧边墙(纵、竖向每隔1米)打入注浆钢管注浆加
步骤2
系统锚杆
注浆后 加固土体
金 注浆后 • 人◎、加固土体
固边墙周围1m范围内松散土体,使其形成凝固的整体,最后对隧底进行注 浆加固。
步骤3:边墙部位采用跳马口开挖及时安设边墙钢拱架与拱部钢拱架
连接,并打入系统锚杆和铺设钢筋网,然后喷射砼,再安设仰拱工字钢支 撑,最后全断面灌注衬砌砼。
步骤3
系统锚杆
■' 4%拱部初支7
©25cm圆木对口撑
中 心 开 挖 (拉槽)
[浆后 I固土加 体
①
2
J间立柱
注浆后f 加固土体
注浆钢管
①锚杆施工工艺
初喷完成后,按设计要求及时安设锚杆