文档介绍：超小净距并行隧道施工工法
中铁一局集团有限公司
一、前言
新建或改建铁路、公路双线隧道之间的距离直接影响到隧道的稳定和安全,关系到占用土地的多少、社会环境的保护、工程造价的高低等社会效益,我国隧道设计规范规定:两相邻单线隧道间的最小净距,应按围岩地质条件、隧道断面尺寸及施工方法等因素确定,一般情况,在Ⅴ~Ⅳ类围岩中为(~)B,在Ⅲ类围岩中为(~)B ,(其中B为隧道开挖宽度),即在一般情况下两隧道净距应大于15~30m。但是,人们为了避免展线绕避、改善运营及节约用地,往往希望能将两个并行隧道尽量靠近,采用小净距并行隧道。国内外对于超小净距隧道的施工一般采用“中柱法”或“中岩墙法”,即先挖取中间部分围岩,灌注砼作为中墙或设纵梁、立柱,后开挖隧道置于中墙上或纵梁上的作法。
由中铁一局三公司承建的宁波招宝山隧道为超小净距(~)隧道,采用两相邻隧道同工序相隔一定距离平行施工;对中夹岩墙,在开挖一侧隧道后用水平全长注浆锚杆预加固;上半断面以光爆控制对地面建筑物的震动,下半断面以尽量不破坏中夹岩墙围岩为目的的控制爆破技术;开挖后立即喷锚,格栅、支护、二次衬砌,并用先仰拱后墙拱二次模注砼等施工技术,取得了成功。本工法是在1995~1998年宁波大桥招宝山隧道施工过程中形成的。
二、工法特点
,以合理的开挖顺序及开挖方法、初期支护紧跟、对中夹岩墙加固处理,确保了隧道围岩稳定和施工结构稳定,施工安全可靠。
2、采用监控量测信息技术指导施工,使施工处于受控状态。
3、采用中夹岩墙法施工,具有一定的社会经济效益。
4、可有效地控制地面沉降,对周围环境影响小。
三、适用范围
(,,)的超小净距隧道。
四、工艺原理及关键技术
并行隧道施工以新奥法的基本原理为依据,以“短开挖、快封闭、强支护、勤量测
”为指导。两隧道根据地质情况分先后施工,先施工围岩较好的一侧,按同工序保持一定距离平行施工,将开挖面合理划分单元,自上而下实施有序分部开挖;喷、锚、网、钢格栅联合初期支护随挖随护,紧跟工作面;先开挖的一侧隧道边墙开挖后即对两隧道中夹岩墙用水平全长注浆锚杆作预加固;初期支护体系、中夹岩墙与围岩共同组成承荷体系,协同变形—承荷,充分发挥围岩自身承载能力;建立监控量测体系,实施信息化管理,保证施工过程处于受控状态;根据时间—空间效应原则及量测信息实施砼衬砌。
关键技术:分部开挖及开挖方法;中夹岩墙稳定措施;信息化施工技术。
五、施工工艺
(一)工艺流程(见图1)
施工准备
分析地质
勘探资料
确定施工方案及施工方法
确定施工监测计划
相隔一定距离
先行隧道上半断面开挖及初期支护
后行隧道上半断面开挖及初期支护
先行隧道中槽开挖
现场施工监测
拱部中夹岩墙全长预应力锚杆加固
先行隧道边墙开挖及初期支护
中夹岩墙锚杆预加固
后行隧道中槽开挖
先行隧道仰拱施工
后行隧道边墙开挖及初期支护
后行隧道仰拱施工
隧道防水层及衬砌施工
图1 超小净距并行隧道施工工艺流程图
(二)施工要点
1、施工准备
(1)风、水、电管线敷设、施工便道、施工现场布置,机具设备、人员配置、材料准备、修建防排水设施等。
(2)根据地质勘探资料和施工设计,详细分析了解工程地质和水文地质情况,制定相应的施工方法和措施,认真编制施工组织设计,制定施工监测计划。
2、并行隧道开挖
(1)施工顺序
先分部开挖围岩较好一侧的先行隧道,滞后一定距离再分部开挖另一侧隧道,先行隧道开挖、初期支护及仰拱每个工序均要先于后行隧道一定距离,后行隧道初期支护及仰拱完成后,进行先行和后行隧道内层模筑砼衬砌施工。分部开挖顺序如图2所示。
图2 超小净距并行隧道分部开挖示意图
先行隧道上半断面开挖后立即进行初期支护,后行隧道上半断面滞后先行隧道约50m距离平行推进。
从保证超小净距中夹岩墙的稳定考虑,后行隧道各部分开挖工序滞后先行隧道一定距离;两隧道开挖分“三部分”进行,即上半断面开挖完一定距离后,中槽先进,两侧墙滞后一定距离开挖。
在先行隧道下半部完成之前开挖后行隧道上半断面,有可能引起隧道拱脚部位岩体受破坏较大,对开挖两个隧道相邻侧边墙不利,采用穿通中岩墙的预应力砂浆锚杆加固隧道相邻侧墙拱脚以上岩体,确保围岩稳定;同时强调,必须在先行隧道边墙开挖,预加固了两隧道间夹岩墙,完成了仰拱之后一段时间,隧道变形基本停止后,再开挖后行隧道的边墙部分。
(2)控制爆破开挖方法
隧道采用爆破开挖时,为确保中岩墙围岩的完整,降低爆破对周围岩体及对周围环境的影响,应