浅埋偏压隧道开挖方案浅谈.doc

1、浅埋偏压隧道开挖方案浅谈摘要：南广铁路 NGZQ-5 标永康隧道为浅埋偏压隧道，全隧为泥质粉砂岩隧道，其特点是易塌方、遇水产生湿陷性、预注浆困难、锚杆施作不成功等；同时因隧道进出口及洞身受偏压状态。针对上述施工特点，提出的开挖方法。 关键词：浅埋隧道 三台阶七步法 双侧壁法 初期支护 监控量测 中图分类号： U455 文献标识码： A 1 施工方案 永康隧道长 211m，为浅埋偏压隧道，且穿过山地丘陵,地形起伏较大，洞口都处于淤泥地段，其间断续夹杂有含砾泥质粉砂岩，砾岩透水性较强。IDK189+376IDK189+382 为明洞段；IDK189+171IDK189+191、IDK189+351

2、IDK189+376 属于洞口浅埋级围岩，采用双侧壁导坑法施工，IDK189+351IDK189+376 属于洞身浅埋级围岩采用三台阶七步开挖法。暗挖洞口处设置长管棚超前支护。 1.1 明（暗）洞段段施工方案 永康隧道进出口洞身埋身浅，洞身围岩较差。明洞段采用明挖法施工，施工遵循“水平分层、竖向放坡”的开挖原则。暗挖隧道按新奥法原理组织施工，在施工中严格遵循“管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤量测” 的施工原则。同时做好明洞段内排水设施，杜绝坑内积水、软化基底。 洞口边、仰坡及时封闭，因为洞口地段土体极易受到雨水冲刷，而山坡体或危岩落石失稳。所以对边、仰坡及时进行喷、锚、网的联合封闭支

3、护。 进出口支护采用管棚形式，采取外径 108mm，壁厚 6.0mm 的热轧无缝钢花管，洞口进出口段管棚环向间距 0.4m,注浆材料为水泥浆或水泥砂浆。进出口管棚采用 C20 混凝土导向墙，截面尺寸为 1.0m1.0m。 2 隧道开挖 1)双侧壁导坑法 （1）永康隧道洞口段浅埋级围岩段采用双侧壁导坑法施工。双侧壁导坑法开挖，坚持“、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工。 第一步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护，采用人工配合挖掘机开挖部；喷 3cm 厚砼封闭掌子面；作部导坑周边的初期支护和临时支护。 第二步：滞后于部一段距离，采用人工配合挖掘机开挖部；导坑周边部分初喷 4cm

4、厚砼,作好初期支护。 第三步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；采用人工配合挖掘机开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护。 第四步：采用人工配合挖掘机开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护。 第五步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；采用人工配合挖掘机开挖部；喷 3cm 厚砼封闭掌子面；导坑周边作好初期支护。 第六步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；采用人工配合挖掘机开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护。 第七步：采用人工配合挖掘机开挖部；安设 I18 横撑。 第八步：采用人工配合挖掘机开挖部；导坑底部初喷 4cm 厚砼，架设 I20a 钢架使钢架封闭成环，喷砼至设

5、计厚度。 第九步：逐段拆除靠近已完成二次衬砌 68cm 范围内两侧壁底部钢架单元。 第十步：灌筑部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充分次施作） 。 第十一步：根据监控量测结果分析，拆除 I18 临时钢架及临时支撑；利用衬砌模板台车尽早一次性浇筑部衬砌（拱墙衬砌一次施作） 。 2）三台阶七步开挖法 永康隧道洞身段浅埋级围岩采用三台阶七步开挖法施工。 第一步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；采用人工配合挖掘机开挖部，同时，每循环进尺一次，掌子面喷 3cm 厚砼封闭；分部施作部导坑周边的初期支护，即初喷 4cm 厚砼，架立钢架；钻设锁脚锚管、钻设系统锚杆和挂钢筋网后喷砼至设计厚度。 第二步：在滞

6、后于部一段距离后，采用人工配合挖掘机左右交错开挖、部；喷 3cm 厚砼封闭掌子面；导坑周边部分初喷 4cm 厚砼，施作钢架；钻设锁脚锚管、钻设系统锚杆和挂钢筋网后喷砼至设计厚度。第三步：在滞后于部一段距离后，采用人工配合挖掘机左右交错开挖、部；导坑周边部分初喷 4cm 厚砼，施作钢架；钻设系统锚杆和挂钢筋网后喷砼至设计厚度。 第四步：分台阶开挖部。 第五步：开挖部；隧底周边部分初喷 4cm 厚砼，施作钢架；喷砼至设计厚度。 第六步：灌筑仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施作） 。 第七步：根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑部衬砌（拱墙衬砌一次施作） 3 隧道支

7、护 隧道支护主要有超前长管棚、超前小导管及锚杆、钢架、喷射混凝土等，施工时严格按照设计要求进行。 （1）超前支护 a、超前小导管在上部弧形导坑开挖前，先用喷射砼将开挖面和 5m范围内的坑道封闭，然后沿开挖轮廓周边施作带孔小导管，通过小导管向围岩注浆，保证开挖等安全作业。 b、超前长管棚 洞口段长管棚采用 108 热扎无缝钢管，每环 47 根，外插角13。长管棚施工工作面钻孔采用两台电动钻机，采用注浆泵灌注。(2)钢架支护 在初喷混凝土后进行，置于稳固地层上，超挖部分用混凝土回填。钢架安装后，即挂网、分层复喷混凝土将钢架完全覆盖。 因掌子面开挖渗水，使工字钢的底角不能落在硬底，因此在工字钢底角处

8、用长 60cm，I20 工字钢做垫底。 4 防、排水 因隧道开挖有渗水，在进行开施工过程中采取“抽、引、排结合”的方式进行处理，首先在距离掌子面 35 处开挖集水坑，后根据掌子面开挖时揭露的情况对掌子面素喷 4cm 混凝土，用 YT-28 手风钻打 42 排水孔将掌子面渗水引致集水坑，最后在抽出隧道外。 5 隧道监控量测和测量 1）隧道洞口段、浅埋和偏压段地表沉降监测在边、仰坡附近布设地表沉降，平面位移观测点，在观测范围外设两个基准点，基准点一个观测，一个复核；预埋要牢固可靠且保证与观测点通视。地表沉降观测点与隧道内测点布置在同一断面里程上。 2）拱顶下沉及收敛量测 拱顶下沉及净空变位收敛量测

9、, 根据围岩类别、隧道尺寸和埋深等，沿隧道纵向在拱顶和墙中布设测点，测点间距一般级围岩为 10m。净空变位量测在开挖后尽早进行，初读数在开挖 12 小时内且在下一循环开挖前读取，采用无尺量测法。浅埋地段洞内外量测点布设在同一横断面内。6 结论 本文是对浅埋偏压隧道的施工技术方案的进行初步探索,主要阐述了洞身开挖及支护，其中重点阐述了三步七台阶开挖法、双侧壁导坑法等分项工程的施工方法、控制要点及施工工艺。并对隧道内有渗水采取“抽、引、排”结合的方式及型钢施工底角采用 I20 工字钢垫底加大承载力的，确保隧道沉降控制在预留沉降量范围内。该隧道即将贯通,经过实践证明,该施工技术方案切实可行,同时为此类隧道的洞口施工提供一定的技术参考。