隧道出口橫洞進正洞施工技術探索

1、隧道出口橫洞進正洞施工技術探索 隧道出口橫洞進正洞施工技術探索 【摘 要】通過結合隧道施工實例，設計橫洞、正洞交岔口為V級圍巖，淺埋，泥巖砂巖互層，強風化，巖體較破碎，節(jié)理較破碎，圍巖穩(wěn)定性較差，針對此提出該隧道出口橫洞進正洞施工技術，旨在能為同類工程有更具體的參考指導。 【關鍵詞】隧道工程；出口橫洞；開挖支護；短進尺施工 1.工程概況 某隧道出口橫洞橫洞與線路正線左側相交于D2K326+308處，與線路小里程方向平面夾角為135度，橫洞平距長125m，采用單車道無軌運輸方式，斷面凈空尺寸5.00m寬×6.00m高。橫洞進入正洞后向小里程方向掘進，方案承當2880m施工任務。橫洞原設

2、計坡度為3，設計橫洞、正洞交岔口為V級圍巖，淺埋，泥巖砂巖互層，強風化，巖體較破碎，節(jié)理較破碎，圍巖穩(wěn)定性較差。 2.橫洞進正洞施工構思 本隧道工程的橫洞進正洞施工主要分為過渡、挑頂和正洞擴挖3局部。從HDKO+020處橫洞按19%的坡度開始爬坡，橫洞上臺階開挖支護到與正洞交接處后，施工臨時門架支撐過梁及邊柱，過梁施工完畢后，正對橫洞在正洞內施工橫向導坑，導坑初支大于永久初支；橫向導坑施工完畢后，為正洞施工提供作業(yè)空間，便于正洞平安施工。正洞上部臺階開挖長度小里程超過5米，方能進行橫洞下臺階開挖，然后施工交岔口處正洞中部臺階；待正洞中部臺階向小里程南寧方向施工一定距離后，按設計開挖橫洞底部，并

3、及時施做初支。最后短進尺施工正洞下部臺階，形成正常的臺階法施工工序。本隧道工程的橫洞進正洞施工工序采取如下：橫洞上臺階開挖支護臨時門架支撐施工正洞橫向導坑開挖支護正洞上部開挖支護橫洞下臺階開挖支護正洞中臺階開挖支護橫洞底部開挖支護正洞下臺階開挖支護。 3.施工技術 3.1 橫洞過渡段施工技術 本隧道在橫洞開挖快到正洞左邊墻位置時，在橫洞洞底HDKO+019.3014.3范圍設置5m加強段，在加強段和正洞之間設置7m的漸變過渡段,通過過渡段完成初支拱架由垂直于橫洞中線到平行于正洞中線的過渡。加強段支護采用I16鋼架，間距1榀/m，22錨桿，長度3.5m，間距1.0×1.0m，梅花型布置

4、；8鋼筋網，網格間距0.20×0.20m；噴射C20砼，厚度22cm。根據橫洞與正洞的相交角度，右側以間距1m，左側以間距0.46m安裝I16異型拱架。 3.2 橫洞進入正洞內的導洞施工技術 橫洞拱頂從HDK0+020處以19%的坡度開始爬坡，與正洞外輪廓線相交，橫洞侵入正洞的局部，拱架采用I20b工字鋼。橫洞拱頂與正洞拱部相交處架設第一榀門架，鋼架采用I20b工字鋼。第一榀門架安裝完成后，按照矩形斷面采用小斷面向正洞的右線開挖，斷面寬度4m。開挖頂部高程為正洞開挖拱頂高程與工字鋼高度之和。支護采用I20b門式鋼架結合網片錨噴支護，鋼架間距1m,錨桿采用4m長22mm砂漿錨桿，間距1

5、.0×1.0m，梅花型布置；鋼架之間用22螺紋鋼連接，間距0.5米。采用20x20cm8的鋼筋網；噴射C25砼，厚度28cm。支護施工中要嚴格按施工要求進行，以有效地確保鎖腳錨桿和縱向連接筋的施工質量。 開挖至右線上半斷面邊緣臨時支撐做好后，在門架下方立正洞拱部型鋼鋼架采用I20工字鋼鋼拱架，間距0.8m，鋼拱架右側拱腳位于穩(wěn)定基巖上，左側拱腳焊接在第一榀門架橫梁上并用錨桿鎖定，并在拱腳及各單元連接處施做鎖腳錨桿管不少于2根，長度4m。導洞開挖支護完成后，隨即向主洞大、小里程方向打設超前小導管并注漿，在超前小導管支護下主洞上臺階向大、小里程方向交錯開挖支護，兩個方向開挖支護不得同時進

6、行。在開挖正洞上臺階之前要重點做好矩形陣段支護、噴錨，以確保平安。 正洞采用三臺階法施工，如有地下水或地質條件較差時預留核心土。開挖斷面形成后要及時進行噴錨支護，型鋼鋼架的一端焊接在門式鋼架的橫梁上，另一端支撐在基巖上，此段要形成沿正洞縱向7排的鋼架支護連接。正洞鋼架縱向間距按0.8m設置。對于隧道I區(qū)向小里程方向開挖5米左右后進行II區(qū)的開挖和支護，II區(qū)向小里程方向開挖一定距離與I區(qū)形成短臺階后，此時可根據實際情況進尺開挖I區(qū)。鋼架接長和初期支護要及時跟進II區(qū)完成后，開挖III區(qū)。然后按此步驟開挖大里程。當II、III區(qū)開挖、支護一定距離，滿足各種設備在洞內正常作業(yè)時，可逐步進行正洞下臺

7、階的IV的開挖。 采取超挖回填措施，橫洞里程HDK0+025擴大斷面，到正洞左側交界處的襯砌仍按原設計斷面和坡度施工，開挖斷面與襯砌之間的局部用同級的混凝土回填密實。通過合理的施工安排，由隧道橫洞進入正洞方案35天能形成正洞正常的三臺階法開挖。 4.地質超前預報與監(jiān)控量測 本隧道工程開挖施工過程對其采取超前地質預報具有必要性。本隧道在橫洞進入正洞前，施工擬采用開挖面地質素描、TSP203地震反射法和超前鉆探進行超前地質預報。其中TSP203超前地質預測預報系統(tǒng)主要是在橫洞進入正洞前采用TSP203超前地質預測預報。地質鉆孔預報在每個斷面布設3個108探測孔,對掌子面前方地下水、地溫及圍巖情況進

8、行探測，探測孔25m一個循環(huán)，單孔長度為30m左右，相鄰探測孔之間的搭接長度為5m。當有異常情況時，可加密鉆孔或加深局部炮眼孔，鉆孔布置應針對物探異常進行調整。鉆機鉆孔時要固定牢固，并安設孔口管及高壓閘閥，確保超前鉆孔涌出高壓地下水時，能夠有效地控制。短距離預報主要是采用地質素描法和超前鉆孔進行的距離小于30m的預報。地質素描在隧道施工中全段進行。本隧道工程所采取的地質素描內容主要為：根據對超前地質預報結果，對開挖掌子面和洞身周邊綜合分圍巖的巖性、結構、構造和地下水情況，判斷開挖面前方圍巖的工程地質、水文地質特征，并依此提出工程措施建議和進一步預報的方案。根據開挖段圍巖的工程地質、水文地質特征

9、進行預報結果的驗證，提出是否修改預報方法及參數的意見。同時根據開挖段及開挖面水文地質情況，提出注漿止水方案的建議。 在隧道出口橫洞進正洞的開挖施工，必須在施工過程中對隧道變形采取監(jiān)控量測。監(jiān)控量測是時保證交岔口平安施工的重要手段。通過施工現場的監(jiān)控量測，為判斷圍巖穩(wěn)定性，支護、襯砌可靠性，二次襯砌合理施作時間，以及修改施工方法、調整圍巖級別、變更支護設計參數提供依據，指導日常施工管理，確保施工平安和質量。對本隧道進行監(jiān)控量測的主要工程有地表下沉與位移、拱頂下沉、周邊位移及收斂、洞內外觀察等。同時為了有效地確保監(jiān)測的準確性，在本隧道開挖施工前由技術人員進行監(jiān)控量測技術交底，對監(jiān)控量測點的埋設部位、密度、埋設要求等進行詳細說明。 5.結論 結合某隧道出口橫洞的施工特點，對其采取嚴密的隧道橫洞轉入正洞的專項施工方案，為了有效地確保橫洞平安轉入正洞施工，提出切實可行的施工技術措施，同時對其采取嚴密變形