陈庆怀三车道大断面公路隧道软弱围岩施工技术-2.pptVIP

★随着国民经济的发展，高等级公路建设由双车道向三车道甚至四车道发展，三车道公路隧道由于矢跨比小，开挖后对围岩稳定相当不利，特别是隧道穿越软弱围岩时，采取合理的开挖方案及辅助施工方法对施工安全是至关重要的。目前国内在大断面软岩隧道施工中，大多采用超前大管棚+CRD工法，遇到溶洞填充物时还考虑全断面注浆，如圆梁山、齐岳山隧道的溶洞处理等⑷⑻。但是随着工装设备和材料科学的进步和发展，此种施工工法也在慢慢进步。 ★玉峰山隧道在开挖过程中遭遇了煤窑采空区、大溶洞、松散围岩堆积区、富水段，施工中采取了三台阶+临时仰拱法、CRD工法、单侧壁导坑法和双侧壁导坑法，本文介绍了玉峰山隧道通过大溶洞充填区和松散围岩堆积区所采用的开挖方法和辅助施工方法，希望能对类似工程有一定的借鉴作用。 玉峰山隧道为重庆外环高速公路项目重点控制性工程之一，穿越重庆市渝北区的玉峰山镇，为双线三车道大跨隧道，开挖最大宽度为18m，设计时速100Km/h。隧道左线全长3702m，右线全长3671m，隧址区属构造剥蚀低山地貌及岩溶槽谷地貌，穿越铜锣峡背斜，隧道洞身穿越泥岩、页岩、砂岩、灰岩和泥质灰岩，灰岩地层岩溶发育，泥灰岩区段呈松散堆积状且地下水丰富，施工难度大。 玉峰山隧道左线开挖至LK12+882处，掌子面围岩为粘土夹角砾碎石及孤石，稳定性极差，且地下水十分丰富，掌子面左侧出现多处股状涌水，拱部及右侧地下水呈淋雨状，继续向前开挖粘土含量越来越高，约占80%。经超前探孔探明该处为一大型溶洞，溶洞由粘土及粘土夹角砾石填充物充填，地下水较丰富，溶洞纵向长约62m，宽约32m，高约45m，隧道从溶腔中间通过。 在施工中采取了合理的超前地质预报技术，开挖通过自进式锚杆与小导管做为超前预支护手段，采用三台阶(预留核心土)+临时仰拱法开挖，实现了安全通过。 超前地质预报采用物探与钻探手段相结合的方法。物探技术采用TSP、地质雷达等手段；钻探采用地质钻机施做探孔，探孔深度直至基岩面。探孔布置图详见图3.1。在开挖过程中坚持每个循环补打短探孔，探孔长5m，在拱部及两腰分别打设，以进一步提高探孔预报精度。 考虑到大管棚工作间不易开挖，采用在LK12+882～LK13+044段设置φ76自进式锚杆作为管棚超前预支护。自进式锚杆长20m，环向间距40cm，纵向搭接5m，共设4环。为防止开挖过程中溶洞充填物自管棚间滑出，在管棚之间设置超前小导管辅助注浆加固，以保证在开挖轮廓线外形成1～2m的注浆加固圈。施工时小导管沿隧道开挖外轮廓线周边以15°～30°的外插角打入岩层中，小导管长4.5m，环向间距40cm。中下层超前支护采用φ42注浆小导管超前预注浆加固，小导管长4.5m，环向间距40cm，纵向间距2.0m，外插角30°，以便在上断面拱脚形成扩大基础⑴⑵，防止出现塌拱现象。详见图3.2及图3.3。 开挖时采用三台阶开挖，上台阶环形掏槽预留核心土，中下层左右错进施工，详见附图3.5。开挖采用微台阶施工，控制台阶长度在4-6m，中下层左右错进距离控制在3-5m。 (1)开挖进尺控制在一榀拱架间距，开挖采用挖掘机或人工持风镐开挖，局部孤石采用弱爆破开挖。作业平台上层利用核心土和在左右两侧加工台架施工，中下层加工台架施工。 (2)如拱脚承载力达不到要求，应对拱脚采取加垫砼的方式增大受力面积⑴⑵。 (1)该段仰拱必须紧跟，尽早落底成环，仰拱施工面距离下层开挖断面不得大于5m，仰拱采用左右错进，错进距离控制在3-5m。 (2)仰拱施做完毕后应及早衬砌，衬砌每组设置沉降缝。 (3)在衬砌面上埋设永久观测点，每组衬砌埋设一组桩，长期观测隧道沉降情况。 玉峰山隧道右线K13+245-270段围岩为岩溶角砾岩与泥质灰岩，围岩呈泥质松散状，为淤泥夹小粒径角砾灰岩，开挖稳定性极差，且地下水十分丰富，掌子面最大涌水量达1200方/h，多次发生了突泥现象。 该段施工中，我们利用全断面注浆堵水将涌水量减小并达到了改善围岩稳定性的目的，再利用双侧壁导坑法实现了安全通过。 利用物探与地勘相结合的手段，确保了解清楚软弱围岩的岩性、成分等，并探明地下水情况及软弱围岩范围，具体同3.1.1超前地质预报。 在已开挖的右侧上导坑处施作5个超前探水孔，探水孔尾端位于开挖轮廓线内30cm处，1号探水孔向上沿30°外倾角打入围岩中，2、3、4、5号钻孔各自沿开挖半径以15°外倾角打入围岩中。待开挖支护后，在与1号钻孔对应的位置设置6号探孔，探水孔以向下30°的外倾角打入围岩中。在隧道左导坑与右导坑设置对称探水孔，设置方式与与右导坑一致。各探水孔