偏壓淺埋大跨徑連拱隧道施工技術(shù)

1、<p>　　偏壓淺埋大跨徑連拱隧道施工技術(shù)</p><p>　　摘要：文章結(jié)合工程實例，重點介紹了雙連拱隧道進口段“偏壓、大跨、淺埋”等施工技術(shù)難題；闡述了進洞施工工序與工藝；監(jiān)控量測的目的及指導施工的作用；采取預留核心土施作管棚，挖機配合鎬頭機鑿巖開挖等施工技術(shù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：連拱隧道；偏壓、淺埋、大跨；施工技術(shù)；要點 </p><p>

2、;　　中圖分類號：U45 文獻標識碼： A </p><p><b>　　0 前言 </b></p><p>　　公路連拱隧道(Multi-arch Road Tunnel),最初是指兩座隧道連成一體的單線雙洞隧道,即現(xiàn)今的雙連拱隧道,也有人稱之為“M”隧道或“眼鏡”隧道。其特點，突出地表現(xiàn)在其形態(tài)上的兩洞緊緊相連，只有一中墻相隔，兩洞的拱腳共同建在鋼筋混凝土中墻之上

3、。連拱隧道通常不長，多為中短規(guī)模，大多在500m以內(nèi)，因連拱隧道長度較短，導致其埋深淺，圍巖強風化、破碎，地質(zhì)條件較差等一系列特點。再因連拱隧道雙洞相連，導致開挖跨度大，2車道的跨度超過20m，3車道的跨度大于30ｍ，且易產(chǎn)生偏壓，施工工序較多，導致施工難度增大。本文奉化三高連接線“牛角尖雙連拱隧道”施工中，為解決進口段“偏壓、大跨、淺埋”等施工技術(shù)難題，采取預留核心土施作管棚，挖機配合鎬頭機鑿巖開挖等施工技術(shù)。 </p>

4、<p><b>　　1 工程概況 </b></p><p>　　“牛角尖連拱隧道”位于浙江寧波奉化市蕭王廟鎮(zhèn)以南約200米處，連拱隧道進口樁號為AZK8+445，出口樁號為AZK8+615，長170米；隧道進口明洞長18米，出口明洞長15米，隧道進口段位于緩和曲線上，出口位于半徑R=1200米的圓曲線上，縱坡為0．5%。隧道單洞凈寬為10．25米，建筑界限凈高為5米。進口采用端墻

5、式洞門，出口采用削竹式洞口。地貌以殘丘為主，地面植被茂密，以低矮灌木為主，坡度不大，一般不超過30°。表層為坡殘積的含礫亞粘土，層厚6～9米；以下為⑩層風化基巖，強風化層2～5米，巖體極破碎～破碎，弱風化層3～5米，巖體較破碎～較完整，再下為微風化夾泥巖礫巖或粉砂巖。該段圍巖整體性及穩(wěn)定性差，降水較大時可能出現(xiàn)積水。洞身圍巖以微風化基巖與弱風化基巖為主，中～厚層狀，層巖節(jié)理較發(fā)育～較不發(fā)育，洞頂以上覆蓋層厚度一般超過20米，其

6、中微風化基巖一般超過14米，圍巖完整性相對較好，地下水主要為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水，以接受大氣降水及上部滲流為主，水量貧乏，開挖可能有局部滲漏水。根據(jù)地質(zhì)資料報告，隧道穿越山體的圍巖級別長度如下：Ⅳ級圍巖長106米，Ⅴ級圍巖長64米。隧道不良</p><p>　　2 施工方案及關(guān)鍵施工技術(shù) </p><p>　　針對上述地形特點，特制定專項施工技術(shù)方案：隧道施工采用三導坑法施工。

7、施工中先從出口端開始向進口端方向開挖中導洞，邊開挖邊施作中導洞初期支護，開挖至離進口出洞還剩約15米時停止，由內(nèi)向外施作中隔墻，同時從進口方向開挖中導洞，使中導洞貫通，中隔墻施工完畢后，墻頂掛網(wǎng)噴射混凝土填實；然后從進口方向開始主洞開挖，考慮到右主洞偏壓、淺埋較突出，故選擇先施工左主洞，左主洞進洞30米后開始開挖右主洞，左右主洞采用平行交替開挖保持拉開距離30米左右；出洞時左洞直接穿出，右洞開挖離出洞口還有20米時停止開挖，采取從右洞出

8、洞口進洞的方式在中間貫通。施工過程中根據(jù)監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)及現(xiàn)場圍巖情況隨時調(diào)整開挖方案；左右洞縱向分別貫通后，進行仰拱開挖及回填，這道工序施工時要求一個“快”字，開挖后要求盡快回填，避免拱體下沉或不均勻變形。而且在進行仰拱開挖時左右洞要錯開，右洞開挖并回填后左洞才能開挖，尤其在進出洞口處更應注意，施工長度不宜過長，在圍巖軟弱時必要的話，采取跳碼口施工，即開挖十米，間隔十米，利用間隔十米的原狀土來支撐兩則拱腳，待回填的砼達到一定強度后，再進

9、行間隔段的開挖回填施工，以確保洞身拱體的安全。仰拱施</p><p>　　(1)中導洞與中隔墻施工。隧道中導洞開挖從出口向進口方向進行（出口圍巖情況相對較好），采取兩臺階法掘進，小導管進洞、超前錨桿、格柵鋼拱架及錨、噴、網(wǎng)聯(lián)合裝載機倒退出渣的方式作業(yè)。當中導洞施工進洞115米時，即停止掘進，開始施工中隔墻，中隔墻施工首先平整中隔墻基礎后立模澆筑20cm左右厚度的C25細石砼作為中隔墻基礎的墊層，在砼墊層上按設計圖

10、紙要求施工基礎豎向錨桿和洞頂錨桿，然后按9米一模綁扎鋼筋，墻身模板采用組合鋼模，泵送砼入模的施工方式自洞內(nèi)向洞外依次施工。中隔墻施工的同時，隧道進口開始刷坡，作好中導洞進洞準備，進口中導洞進洞采取和出口導洞施工方式一樣，中隔墻砼澆筑完后立即對中隔墻頂噴射C30砼，回填密實，使中隔墻頂與圍巖密貼。 </p><p>　　(2)隧道出口主洞進洞及主洞開挖施工。通過中導洞施工發(fā)現(xiàn)隧道圍巖為砂礫巖，巖質(zhì)軟弱但圍巖整體性較

11、好，故主洞開挖仍采取出口端向進口方向掘進，且先施工左主洞，采用φ108管棚進洞，按設計要求先施工左右主洞管棚然后澆筑1米厚2米寬C30護拱砼。待護拱砼達到設計強度后，進行主洞開挖，主洞進洞開挖采用臺階法開挖，遵循“弱爆破（甚至不爆破）、短進尺、緊支護（早封閉）、勤量測”的原則，一炮一支護，每循環(huán)進尺嚴格控制在1.0～1.5米，對圍巖破碎的地方按設計要求,采用小導管或超前錨桿超前支護，同時V級圍巖用18號工字鋼間距50cm的鋼拱架進行加強

12、支護。施工時嚴格控制鋼拱架的豎直度，并與圍巖開挖面密貼，用噴射砼噴射飽滿密實。左主洞進洞30米后開始開挖右主洞，左右主洞采用平行交替開挖，保持拉開距離30米左右。同時左右主洞做好監(jiān)控量測工作，位移速率大于20mm/日，需特殊支護：水平收斂值0.1-0.2mm/d，拱項下沉值0.07-0.15mm/d以下一般基本穩(wěn)定，左主洞開挖還剩2米時從中間開小口穿出，右主洞開挖離出洞還有20米時停止開挖，由進口端相向掘進至貫通通。 </p>

13、;<p>　　(3)隧道進洞口開挖及進洞施工。整個隧道施工的重難點全部集中在右洞進口，右洞進口處地質(zhì)條件極差，且距離進口12米的地方有一處民房，40米的地方有一處廠房，對爆破作業(yè)甚為不利。首先在進口右側(cè)順著明洞的方向豎立一道隔聲屏障，以防噪聲擾民。在隧道進洞口開挖采用挖掘機配合鎬頭機開挖的方式，當開挖到左右主洞正前方時，預留4米高7米寬3米厚的核心土，作為管棚施工的工作平臺及澆筑護拱砼的支撐受力基礎。待管棚施工完畢，左右護

14、拱砼同時澆筑完成后，首先挖除左洞核心土，采用弱爆破擴洞支護，至此左洞洞口開挖支護完成。右主洞針對偏壓、淺埋的問題，采取先挖除核心土后，主洞從中間開始用挖機挖進60cm，再慢慢向下開挖，拱部以下開挖完成后再使用稿頭機配合挖掘機慢慢鑿除拱部黃土。挖進60cm時立即進行18號工字鋼鋼拱架施工，鋼拱架按25cm（設計為50cm）一道架立3榀，鋼拱架架設時，現(xiàn)場專職安全員全程監(jiān)測拱部土層變化，防止坍塌以保證施工作業(yè)人員人生安全，3榀工字鋼架立完成

15、后馬上初噴一層4cm厚C20鋼纖維砼，再進行錨桿掛網(wǎng)作業(yè)及超前小導管施工，二次噴砼，初期支護完成，這樣就完成了第一循環(huán)的進洞作業(yè)。下一循環(huán)采用同樣的</p><p>　　(4)后續(xù)施工。左右主洞開挖初支完成后，即進行左右主洞仰拱開挖支護回填，防水層施工及二襯砼澆筑，洞內(nèi)砼路面澆筑和裝飾及機電安裝施工。 </p><p><b>　　3 結(jié)語 </b></p>

16、;<p>　　牛角尖連拱隧道施工過程中面對進洞難的問題，拋棄常規(guī)的隧道爆破作業(yè)方式采取機械掘進、人工鑿巖機配合進洞，避免了爆破振動可能導致坍塌的危險，成功的克服了偏壓淺埋的施工難題。同時使我們清醒的認識到： </p><p>　　(1)針對不同的連拱隧道要根據(jù)現(xiàn)場實際地形地質(zhì)情況制定合理的施工技術(shù)方案，確保安全、工程質(zhì)量的情況下合理的加快施工進度。 </p><p>　　(2

17、)今后爆破作業(yè)，可能離建筑物越來越近，如何運用科學的手段，既保障爆破作業(yè)的正常施工，又能保障周邊人員的安全，也不造成附近結(jié)構(gòu)物的損壞，這將值得我們?nèi)パ芯亢蜕钏肌?</p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]關(guān)樹寶.隧道施工要點集[M].北京：人民交通出版社，2003. </p><p>　　[2]中華人民共和國交