软弱围岩小净距公路隧道贯通施工技术初探 周志强.docVIP

精品论文 参考文献 软弱围岩小净距公路隧道贯通施工技术初探 周志强 中铁十五局集团第二工程有限公司 454003 摘要：随着我国国民经济的持续快速增长，交通运输尤其是公路为了满足乘客的安全、舒适、快速、方便的乘车需求，在山地和丘陵地区的交通线路中，大量采用造价较低、施工简单的小净距隧道。本文介绍了软弱围岩小净距公路隧道施工难点，并以实际工程为例探讨了CD法在小净距公路隧道贯通施工中的应用。 关键词：软弱围岩；小净距；贯通；CD 一、软弱围岩小净距公路隧道技术 小净距隧道施工难度、工期和造价略高于分离式隧道，一般低于连拱隧道。在地形条件受制约时，小净距隧道是一种较好的隧道结构形式。小净距隧道在软弱围岩地质层中施工的难点、重点是合理选取开挖顺序、控制爆破作业，确保隧道开挖过程围岩的稳定，减小两隧道之间由于净距较小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素。对于低类别围岩、软弱、破碎围岩来说，重在确定合理的开挖顺序，减少对围岩的扰动；对于高类别围岩、坚硬、完整围岩，重在控制爆破振动对围岩稳定性的影响。 为确保开挖过程中围岩的稳定性，减小因隧道间距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素，满足小净距隧道中央岩特有的加固要求，一般情况下，I、II类围岩采用正向单侧壁导坑法的开挖方法，Ⅲ类围岩采用反向单侧壁导坑的开挖方法，IV、V、VI类围岩采用超前导坑预留光面层的开挖方法。）对于I、II类围岩，宜采用正向单侧壁导坑法，该法有利于及早对中夹岩柱进行加固，及早对中夹岩柱进行监控量测，为开挖后存在的风险提供超前预报，以便及时处理。当遇隧道断面较大、围岩条件较差、隧道浅埋、地下水丰富时，围岩难以自稳，应对围岩进行超前预加固、地表加固或对单侧侧壁的上、下台阶进—步采用分步开挖。当围岩状况较好，掌子面稳定性好，为发挥大型设备的优势，加快施工进度，也可以将单侧侧壁的上、下台阶合为一步开挖或采用上下台阶与正向单侧壁导坑组合法，但应控制开挖进尺。除此之外施工过程中，应加强防排水措施，并且在后行洞施作过程中尽快使初期支护落地封闭，仰拱及仰拱回填及时跟进，确保及早封闭成环。小净距隧道施工工序控制很重要，通过正确安排双洞的开挖、支护的间隔和顺序，可以有效控制两隧道之间由于净距较小引起的围岩变形，保证隧道结构。 二、软弱围岩小净距公路隧道贯通施工技术应用 （一）工程概况 某隧道为三车道小净距公路隧道，该隧道围岩类别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类三种，其中，Ⅱ类围岩段主要分布为砂土状强风化岩，局部见节理发育带，呈角砾碎石状松散结构，围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，浅埋时易出现地表沉降甚至冒顶。 （二）施工技术 1、开挖技术 贯通段剩余30m时，进出口两侧同时采用四台阶CD法，两侧对称开挖，以保证贯通时临时中隔壁顺接。先开挖隧道一侧，施做径向锚杆、超前注浆小导管、锁脚锚管，以及临时中隔壁，然后施做另一侧。鉴于隧道围岩较差，将整个断面分为四台阶、8块，先进行右侧1、2、3部开挖、支护，再进行左侧4、5、6部开挖、支护（隧道另一侧先开挖左侧），为保证拱架落脚处牢固、稳定，打设锁脚锚管，并将型钢拱架根部加工为扩大拱脚的形式，这样能有效的限制拱顶沉降变形。待上部三台阶完成后，拆除临时中隔壁，分左、右幅进行仰拱部位的开挖、支护。具体施工步骤如图1所示。 贯通段剩余15m时，单向施工，并施做I部临时横撑，封闭I部初支，并抵御侧压引起的收敛。1部（最先贯通的部位）增设I20型钢拱架临时横撑，喷混20cm，使1部初支拱架封闭成环，拱脚增设锁脚锚管，并完成注浆，如图2所示。 贯通段采用超前小导管，在贯通体上方形成空间交叉的棚架作用，对贯通后围岩起支撑作用，本段型钢拱架上台阶拱脚，进行扩大拱脚处理，在型钢侧面焊接垫板，增加拱架接地面积，减小拱架沉降变形。对于贯通体，打设超前探孔，确定贯通体实际厚度，及围岩情况，根据贯通体实际体量及围岩情况，进行专项爆破设计，采用弱爆破技术进行爆破。 2、中岩柱加固 小净距隧道围岩的受力、变形特征与隧道断面型式、断面尺寸、围岩类别、隧道埋深、中夹岩柱体厚度、开挖方式、支护型式和参数选取等众多因素有关。其中，小净距隧道与普通分离式隧道的主要区别是，前者中夹岩柱体的厚度较薄，因施工过程中的多次扰动而成为受力薄弱环节。当围岩类别较低，岩柱较薄时，其中夹岩柱体将形成贯通的塑性区，严重影响围岩的稳定性。针对本隧道施工中左右洞室相互影响较大，尤其是出口端中夹岩柱较薄，且为V级围岩。预应力对拉锚杆主要用于测设线距离W=6.5 m～9.5 m范围内Ⅳ级围岩