铁路工程施工资料-小净距隧道施工技术.docVIP

金旗山小净距隧道施工技术探讨 赖德良 摘要: 针对京福高速公路福建三明市境内金旗山小净距隧道的特点，从施工角度探讨小净距隧道的超前支护、洞身开挖、中间岩柱加固、锚喷支护、监控量测等关键工序的施工方法和技术措施。 关键词: 小净距隧道；中间岩柱；施工技术 0 工程概述 金旗山隧道位于京福高速公路福建省三明市境内，采用并行双线小净距隧道形式，隧道双洞轴线间距为17.519m，中间岩柱最小净宽为5.079m。隧道起讫桩号K147+600～K147+805，全长205m。整座隧道的平面位于R=2000m的圆曲线和R=10000m的竖曲线上。隧道处于丘陵地区，路线横切一小山脊，地形波状起伏，呈驼峰型，植被发育，覆盖较薄，洞口位于小山谷旁。 隧道所处地区未见地下水露头，地下水主要源于基岩裂隙水，赋存于基岩裂隙和破碎带中，受大气降水补给，水量不大，季节影响小。隧道穿过的岩性单一，为燕山早期侵入花岗岩，未见有断层，仅在进口处见有一隐伏辉绿岩脉，对隧道无影响。 隧道的围岩情况：Ⅲ类围岩41m，Ⅳ类围岩164m。支护与衬砌形式分三种：S12型33m（Ⅲ类围岩浅埋段）、S3型18m（Ⅲ类围岩深埋段）、S4型144m（Ⅳ类围岩深埋段）、削竹式洞门结构10m。 1 超前注浆小导管施工 1.1 设计参数 隧道Ⅲ类围岩浅埋段开挖采用超前注浆小导管加固拱部围岩，小导管采用Φ50×5㎜热轧无缝钢管制作，单根长度5m，环向间距80cm，排间距3m。管壁每隔10～20cm交错钻眼，眼孔直径Ф8mm。注浆浆液为水泥、水玻璃双液浆（水泥：水玻璃=1：0.5）。沿隧道纵向开挖轮廓线向外以20°的外插角钻孔，将小导管打入地层。 1.2 小导管施工 小导管注浆前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为5～10cm的混凝土封闭岩面。注浆初始压力0.5MPa，终压1.5Mpa。注浆过程中应根据地质情况、注浆目的等控制注浆压力，在孔口处设置止浆阀。注浆结束至开挖前的时间间隔为4～8h。 注浆作业应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化，发现问题及时处理。经常测试混合浆液的胶凝时间，发现与设计不符应立即调整。 注浆结束条件：单孔注浆压力逐步升高，达到设计终压并继续注浆10min以上，浆液注入量已达到计算值的80%以上；全段注浆的所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注情况。 2 洞身开挖 小净距隧道洞身开挖必须采用预裂爆破和光面爆破技术，对洞身开挖方法、工序及钻爆施工进行严格设计和控制。根据现场施工条件和施工组织安排，金旗山隧道从出口端单向掘进，左洞先于右洞施工。 2.1 洞口开挖及加固 具备施工条件后立即进行洞口土石方开挖，施工洞顶仰坡截水沟，建立洞口地表排水设施。挖至洞口石方段时，为了尽可能减少对洞口仰坡和路基边坡的扰动，必须采用弱爆破或预裂爆破的方法进行开挖。洞口仰坡采取锚杆、挂网、喷混凝土加固，以利安全进洞。 2.2 洞口Ⅲ类围岩浅埋段开挖工序 洞口Ⅲ类围岩浅埋段施工必须遵循“弱爆破、少扰动、短开挖、快支护”的原则，确保洞口的安全与稳定。左洞开挖断面超前右洞开挖断面应控制在35～45m，左洞施工采用上、下台阶法施工。开挖前打入超前小导管注浆加固拱部围岩，洞身开挖每循环进尺为1m，与U型钢拱架间距相同，开挖后及时施作初期支护。下台阶开挖落后于上台阶8～10m，开挖后及时施作初期支护，对中间岩柱进行注浆支护，打入对拉锚杆。 右洞轴线及洞口位于山谷凹处，出口端覆盖层仅1m，进洞前先施作6m长钢筋混凝土护拱，拱脚坐落在两侧山体的基岩上。考虑到左洞爆破对右洞护拱的影响，待左洞28mⅢ类围岩段开挖完成后，右洞开始钢筋混凝土护拱施工。 为减小由于大断面爆破震动对中间岩柱的不良影响，在右洞上台阶开挖之前先进行侧导洞开挖，超前加固中间岩柱。右洞的侧导洞必须在左洞开挖进尺大于40m、并且注浆浆液固结后才能进行，采用短进尺、全断面一次开挖到位，紧跟开挖及时架设钢支撑，施作锚杆、钢筋网、喷混凝土等初期支护，进行双洞对拉锚杆连接、施加预应力加固中间岩柱。之后，再进行右洞上、下台阶开挖和支护，施工工序与左洞相同。洞口Ⅲ类围岩浅埋段施工工序详见图1。 开挖顺序说明： ①—左洞上台阶开挖（环形开挖留核心土法）； ②—左洞拱部支护（锚喷、U型钢架、超前）； ③—左洞下台阶开挖（落后上台阶8～10m）； ④—左洞侧墙及仰拱初期支护（锚喷、U型拱架）； ⑤—中间岩柱注浆加固； ⑥—右洞侧壁导洞开挖； ⑦—右洞侧壁导洞支护（锚喷、U型拱架）； ⑧—中间岩柱施加预应力锚杆加固； ⑨—右洞上台阶开挖； ⑩—右洞拱部支护（锚喷、U型钢架、超前）； ⑾—右洞下台阶开挖（落后上