文档介绍：特长隧道洞口浅埋段施工技术
摘要:福州京台高速公路天龙山隧道出口为薄层残坡积粘土层及较厚层强风化花岗闪长围岩段,选用合适的进洞方案对保证隧道施工安全和快速进洞有重要意义, 文章就该条件下隧道洞口段进洞施工方案进行介绍。
关键词:特长隧道浅埋洞口
天龙山隧道位于京台高速公路段,设计为双洞分离式隧道, 隧道间距 ; 左线长6521 m ,右线长6551m, 隧道开挖断面较大。隧道出口位于福州市闽侯县荆溪镇关西村, 洞口为薄层残坡积粘土层及较厚层强风化花岗闪长围岩段, 洞口段埋深约为2~ 25 m; 隧道区位于侵蚀剥蚀高丘陵-中低山区, 地质构造存在5条岩性接触带、2条节理裂隙带及2条断层; 洞口表层为全风化- 强风化带, 围岩为全风化花岗闪长岩, 岩体较破碎,呈镶嵌碎裂结构。以左线为例, 详见图 1
图1
天龙山隧道开挖跨度较大;洞口为薄层残坡积粘性土层,花岗闪长岩风化严重,岩体较破碎,自稳能力差,易坍塌,开挖不当会出现大坍塌,隧道工期比较紧张, 洞口段要求要安全快速展开施工。选择合理的进洞方案, 防止坍方, 安全快速进洞就成为承建天龙山隧道的首要课题。
洞口段施工应在确保安全的前提下稳步推进。经过几种可实施性方案的比较, 确定了洞口段的施工方案如下: 总体上维持设计方案; 明洞段采用拱部明挖,墙部暗挖施工方案; 加强地表排水和边仰坡防护; 洞口段设套拱、钢支撑及 40 m 超前大管棚注浆; 进洞后改为超前小导管注浆; 洞身开挖采用CD法开挖,拱墙仰拱格栅钢架封闭成环支护, 间距 ; 边墙设系统锚杆,钢筋网喷砼支护, 厚度 m; 防水和衬砌采用原设计。此方案得到了业主监理组织的专家论证组的认可, 几种方案的比选情况如下。
明洞开挖有拱部拱墙明挖法和拱部明挖,墙部暗挖两种方法。拱墙明挖法有影响范围宽、边仰坡刷方及支护面积大、开挖数量大、边仰坡易坍方等弱点, 因此本隧道洞口明洞采用拱部明挖、墙部暗挖施工方法。
目前隧道超前支护主要有超前大管棚注浆支护、超前小导管注浆支护、超前锚杆支护 3 种形式,对比如表 1。
表1 超前支护形式对比表
支护形式
超前大管棚
超前小导管
超前锚杆
工法安全性
很安全
较安全
安全
地质适应性
较强
强
不强
机械适应性
专门机械
普通机械
普通机械
支护时效性
好
较好
一般
围岩控制
较差
较好
好
施工工序
多
较多
较多
进度造价
进度慢、造价高
进度较快、造价较高
进度较快、造价较低
适用范围
洞口段,围岩差,安全度要求高
围岩稍好,安全度要求高
围岩较好,安全度要求较高
为安全保险起见,本隧道洞口段采用套拱及40 m 大管棚注浆超前支护, 平稳进洞; 洞内软弱围岩段采用施工较为方便的小管棚注浆超前支护。大管棚采用φ108壁厚 6 mm 的热轧无缝钢管, 管棚环向间距中至中为 m; 小管棚采用φ50 的超前小导管, 小导管长 m, 环向间距 m, 。
该隧道洞口段开挖宽度13 m 左右, 开挖高度10 m左右, 开挖后应力