隧道機械開挖施工方案

隧道機械開挖施工方案 1 工程概況白塔寺隧道位于重慶市萬盛區(qū)境內，穿越一脊狀山梁，進口里程 D1K24+690，出口里程為 D1K27+547，中心里程 D1K26+118.5，全長 2857m，最大埋深 206m。本部負責施工白塔寺隧道出口段，里程為 D1K26+160 至 D1K27+547。其中包括車站大斷面級圍巖152m，級圍巖 75m，級圍巖 320m，明洞 5m，共 552m；單線小斷面級圍巖 30m，級圍巖 400m，級圍巖 405m，共 835m。隧道出口端淺埋段穿越突出山脊，屬于地形偏壓，出口覆蓋26m 碎石層，下伏基巖為三疊系中統(tǒng)雷口坡組中厚層狀泥灰?guī)r夾頁巖，巖層傾角 5060，巖層走向與線路走向一致。D1K27+390D1K27+542 段屬于淺埋、地形嚴重偏壓地段。2 隧道偏壓原因及判斷方法2.1 隧道偏壓的起因 對于偏壓隧道，通常情況下，受各種原因的影響和制約，進而在一定程度上導致圍巖壓力出現不均勻性，從而使隧道支護受偏壓荷載的作用。主要原因包括：2.1.1 施工原因 在施工過程中，因施工方法選擇不當，進而在一定程度上導致開挖斷面發(fā)生局部的坍塌，從而影響圍巖壓力的穩(wěn)定性，使得應力過于集中，進一步造成隧道偏壓。如果對其進行正確的處理，正常施工一般不會受到影響。2.1.2 地質原因 圍巖形狀發(fā)生傾斜，節(jié)理發(fā)育，其間存在軟弱結構面，以及滑動面等，在一定程度上弱化了自穩(wěn)能力，在施工過程中一旦受到擾動，將會導致巖體沿著層理面發(fā)生滑動。2.1.3 地形原因 隧道蓋挖法施工 依傍山體，地面明顯傾斜，進一步增加了側壓力，并且隧道埋深比較淺。2.2 判斷偏壓隧道 在判別隧道偏壓方面，由地形引起的偏壓圍巖類別、地面坡度以及覆蓋層厚度是 3 個重要的因素。當隧道外側拱肩至地表面的垂直距離 t 值等于或小于規(guī)范規(guī)定數值時，應視為偏壓隧道。3 施工方法及順序3.1 上半部分的斷面施工 埋深大于 3m 段，設置 108mm6mm 的大管棚。管棚長度為 40m，角度控制為 2，環(huán)向間距為 40cm。與一般隧道設計的大管棚相比，蓋挖法施工 由于 40m 大管棚比較長，在施作大管棚前，首先設置導向管。采用長為 2m、？準 140mm 的鋼管對導向管進行處理，通過全站儀進行精確定位，在鋼護拱上焊牢。導向管的間距控制在 40cm，仰角為 2。然后進行超前預注漿，漿液采用 1：1 水泥砂漿，水泥采用 P.O42.5 普通硅酸鹽水泥。3.2 開挖及加固邊坡 在開挖嚴重偏壓、淺埋隧道的過程中，容易擾動圍巖，進而在一定程度上直接威脅到施工的安全性。在開挖的過程中，盡量減少開挖的規(guī)模，并及時做好加固、防護工作，進一步降低圍巖擾動造成的自重應力和施工時引起的偏壓影響。開挖后，在坡面上需要立即施作？準 25 中空注漿錨桿，錨桿長度為4m，間距為 1.0m，并按照梅花形進行布置，增強開挖山體邊坡的穩(wěn)定性。打入新鮮巖體的錨桿應不小于 3m，同時需要掛設20cm20cm、？準 6 鋼筋網，并噴射 C25 混凝土進行防護處理。3.3 加固圍巖及反壓回填 在施工過程中，針對隧道存在的嚴重偏壓、淺埋特點，通過反壓回填的方式對偏壓側地質較軟的位置進行相應的處理，同時用打夯機進行分層夯實，并對空洞進行填充處理。地表經過夯實處理后，需要進行深孔預注漿，注漿孔間距控制在 3m，并按梅花形進行布置，通過地質鉆進行成孔，孔徑為？準90mm。采用 75mm5mm 塑料管進行注漿，在注漿深度方面不超過半斷面的開挖線，寬度超過隧道開挖輪廓線 3-4m。3.4 隧道下半部分斷面施工 完成上半斷面施工后，采用拉中槽、跳馬口開挖的方案對下半斷面進行開挖處理。如果采用弱爆破或者下爆破，需要采用挖掘機同時配合人工進行修整成形。在開挖過程中，需要對循環(huán)進尺進行嚴格的控制。開挖成形后，立即用 C25 混凝土對開挖面初噴 4cm，架設鋼拱架，打錨桿、并對混凝土進行多次復噴，復噴厚度達到 25cm，開花超過 30m 即開始仰拱旋工，使支護結構閉合成環(huán)。3.5 支護施工 在施工過程中，通過聯合錨桿、網噴、鋼拱架等，采用？準 25 中空錨桿注漿支護對圍巖進行加固。錨扦長度控制在4.0m，間距控制在 1.0m0.6m，在鋼拱架上，焊牢拱墻處錨桿的尾端。拱架采用 I20a 工宇鋼進行現場加工，間距控制在 60cm，用中？準 20mm 鋼筋沿環(huán)向按間距 1.0m 進行聯合構成整體。架設過程中，需要將 10cm20cm32cm 的 C20 混凝土墊塊鋪設在鋼拱底部，進而在一定程度上防止鋼拱架出現下沉，同時將兩排？準 20 鎖腳錨桿設置在鋼拱架的兩惻，其長度為 4m。C25 混凝土的噴射厚度控制在25cm，確保噴射混凝土的密實性。3.6 仰拱施工 在開挖作業(yè)后，進行仰拱施工，對于仰拱部分的圍巖，如果采用弱爆破，在這種情況下需要借助挖掘機，同時配合人工進行修整。3.7 襯砌施工 在對隧道進行施工的過程中，對于嚴重偏壓、淺埋隧道來說，其圍巖特點表現為：內應力高、變形量大等，在襯砌施工時間方面有著嚴格的要求。如果襯砌施工時間過早，容易破壞襯砌結構；如果襯砌施工時間過晚，可能導致結構失穩(wěn)。3.8 監(jiān)控測量 在隧道施工過程中，通過監(jiān)控測量工作，可以進一步了解圍巖的變形情況，以及山體的位移情況，進而在一定程度上分析圍巖變形，進而對最終的變形量、初砌施作最佳時間進行確定。3.9 施工管理 在施工過程中，需要做好工序間的銜接工作。完成開挖后，需要及時處理欠挖、危石等，同時架設鋼拱架、掛網等，進而在一定程度上避免變形過大，造成隧道發(fā)生坍塌。4 結束語在施工過程中，對淺埋、偏壓隧道進行施工，施工前，需要全面分析偏壓產生的原因，以及嚴重程度等，同時對各種影響因素進行綜合考慮，確保制定的施工方案具有一定的可行性，同時確保施工的