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文檔簡介

1、淤泥質(zhì)壤土小斷面隧洞短臺階施工技術(shù)淺談白樹才(湟中縣水務(wù)局,青海 西寧,811600)摘要:湟水北干扶貧灌溉渠一期工程是一項以灌溉為主,兼顧城鎮(zhèn)、工業(yè)、生活及其他用水,并具有顯著的經(jīng)濟、生態(tài)、和社會效益的大型水利工程。本文分析了淤泥質(zhì)壤土小斷面隧洞施工中技術(shù)特點,并進行了相關(guān)技術(shù)特性的介紹。關(guān)鍵詞:小斷面隧洞 施工技術(shù) 拱架 斷面1工程概況湟水北干渠扶貧灌溉一期工程位于湟水河(黃河一級支流)北岸,地理位置界于東經(jīng)103°30102°48,北緯36°2037°12。工程項目區(qū)地形復雜,渠系建筑物總干渠共有隧洞45座,總長85.06km,占總干渠全長的73.

2、1%,其中洞長超過2km的隧洞有12座,長度為50.778 km,占隧洞總長的59.95%;渡槽30座,總長4.9 km;明渠長6.41 km。干渠途經(jīng)大通縣、互助縣、平安縣和樂都縣,是一項以城鎮(zhèn)工業(yè)和生活用水、農(nóng)村人畜飲水、農(nóng)業(yè)灌溉為主兼顧防洪、生態(tài)建設(shè)用水的大()型水利工程。湟水北干渠扶貧灌溉渠一期工程10-(1)標段9#隧洞設(shè)計樁號為35+241.13-36+956.63m,設(shè)計全長771.5m,實際隧洞洞身樁號為35+185.03-36+007.03m.洞長為822m。最高峰海拔3000.0m左右,埋深50.0-120.0m。全部為、類圍巖,35+892.5336+007.03m,35

3、+185.0335+408.53m段屬于類圍巖,其余段屬于類圍巖,進出口段屬于提前進洞段,圍巖砂礫巖、砂巖屬易風化的軟巖,屬于類圍巖。35+241.1336+007.03m段以紅色砂礫巖為主,35+185.0335+241.13m段為黑色淤泥質(zhì)壤土,覆蓋厚度14m左右。隧洞為砂礫巖、砂巖屬易風化的軟巖,且洞內(nèi)局部段地下水豐富,線狀流水多處出現(xiàn)。8#隧洞與9#隧洞之間溝壑深而窄,9#隧洞進口有季節(jié)性泉水,溝中流水常年不斷,但水量不大。隧洞設(shè)計斷面為城門洞型,鋼筋混凝土襯砌洞徑3×3.45m,隧洞進口底板高程為2811.92m,出口底板高程為2811.37m,坡降1/1500,設(shè)計流量為

4、11.1m3/s。隧洞圍巖類別為、類,相應隧洞混凝土襯砌厚度分別為30cm和35cm,進口淤泥質(zhì)圍巖提前進洞段混凝土襯砌厚度為45cm,混凝土指標為C25F100W4,施工標準圖見圖一。2施工特點2.1洞徑小、工期短,開展的工作面有局限性,施工機械選配困難。2.2出渣設(shè)備受限制,大型設(shè)備無法進洞作業(yè),軟巖遇水造成圍巖應力分布不均勻極易引起塌方,采用有軌礦車出渣成本大。2.3 9#隧洞進口河溝深且窄,洞渣外運困難,不易布置堆渣場,大型機械設(shè)備無法施工。2.4洞內(nèi)排水困難,采用排水溝自流方法時勢必占用一定的斷面,使有限的工作斷面越??;埋設(shè)排水管道直排方法,后續(xù)混凝土襯砌進行管道拆除后基礎(chǔ)處理費用、

5、工期相應增加。2.5淤泥質(zhì)壤土具有高含水量,高孔隙性,低滲透性,高壓縮性,低抗剪強度,顯著的觸變性和蠕變性。淤泥質(zhì)地基沉降速率較大且沉降穩(wěn)定歷時較長,沉降速度與施工的快慢和活載堆積的速率有關(guān)。3.施工方法3.1依據(jù)淤泥質(zhì)壤土的特點采用短臺階施工方法。3.2施工工序按圖二所示,1頂拱部分2拱腿(3)3拱腿(2)4頂拱以下洞身部分1,循環(huán)反復進行。2,3工序可以同步進行。3.3施工注意事項1為保證鋼拱架設(shè)置穩(wěn)定,鋼拱架基腳部位地基應堅實,架立鋼拱架時挖槽然后進行砼澆筑。2鋼拱架平面應垂直于隧洞中線,傾斜角不應大于2度,鋼拱架任何部位偏離鉛直面不能大于5cm。3為增加鋼拱架的整體穩(wěn)定性,應將鋼拱架與

6、縱向連接筋、系統(tǒng)錨桿、定位筋和鎖腳錨桿焊接牢固。4鋼拱架連接接頭要連接牢固,拱腳部位易發(fā)生索性剪切破壞,因此,接頭除采用螺栓連接外,四周要焊接,確保其剛度和強度。5鋼拱架與圍巖的間距不應大于5cm。3.4施工重點1開挖時應嚴格控制超欠挖,減少對圍巖的擾動,及時進行圍巖噴射混凝土,增強巖體的整體性。2嚴格控制鋼拱架加工質(zhì)量,減少安裝拼接時間,保證安裝質(zhì)量,鋼拱架間應連接牢固,必要時可加密焊接鋼筋。3必須設(shè)置鎖腳錨桿,每根拱腿設(shè)上下兩道各兩根錨桿,且錨桿與拱腿焊接,以保證鋼拱架的受力穩(wěn)定。4拱腳基礎(chǔ)盡可能挖至砂礫石層,用混凝土墊塊,或者填塊石注漿,以增加地基承載力,減少支護封閉的下沉量,確保混凝土

7、襯砌斷面尺寸。5合理控制臺階步長,仰拱控制在3-4m,頂拱支護緊貼掌子面,每10m左右進行噴射混凝土封閉,掘進長度15m左右時進行換基處理,以減少應出渣設(shè)備工作引起的地基擾動,造成圍巖不穩(wěn)。6加密鋼拱架的縱向連接筋(22),必要時采用鋼管連接,提高鋼拱架的整體受力能力,鋼拱架間距為0.5m。7鋼拱架應緊貼巖面,超挖部分的空腔必須填實,填充材料可用原木、木板、木楔、樹枝、草簾等,根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性及空腔的情況選擇不同的填充材料。4保證措施4.1安全保證措施1超前支護,為保證開挖工作面的穩(wěn)定,防止開挖時出現(xiàn)坍塌,在拱頂部位設(shè)超前小導管(42mm;L=3m),環(huán)向間距30cm,每排17個,導管外插角度

8、8-10度。小導管施工要點,首先將工作面整平,緊貼掌子面支一榀鋼拱架,或者挖槽鑲嵌一榀鋼拱架,拱肩用槽鋼或混凝土墊塊支穩(wěn),用連接筋與前一榀鋼拱架焊接,沿斷面外輪廓設(shè)置一環(huán)超前小導管,小導管末端與鋼拱架焊接在一起,每環(huán)小導管的搭接長度不小于10m。2及時封閉鋼拱架,確保其整體穩(wěn)定性,初期支護完成后及時進行換基處理,以保證基礎(chǔ)穩(wěn)定。3視圍巖情況必要時加設(shè)鎖腳錨桿(22;L=2m),且錨桿與鋼拱架焊接。4.2質(zhì)量保證措施1嚴格控制超前小導管的外插角。2保證鋼拱架的連接質(zhì)量與連接筋的焊接質(zhì)量。3嚴格執(zhí)行噴射混凝土質(zhì)量,按照配合比拌制混凝土料,控制好外加劑摻量。4確保鋼筋網(wǎng)片緊貼巖面,鋼筋網(wǎng)片必須連接牢固,以免因噴射混凝土時網(wǎng)片震動,降低噴射混凝土質(zhì)量。5鋼拱架基礎(chǔ)穩(wěn)定、牢固,一般開挖至砂礫石層,或者是膠結(jié)較好的砂礫巖,拱腳部位應墊槽鋼并填塊石注漿或澆筑混凝土,以保證拱腳穩(wěn)定。6減少上下臺階施工的相互干擾,合理制定每道工序,及時封閉成環(huán),以減少圍巖的暴露時間。5結(jié)論:在淤泥質(zhì)小斷面隧洞施工采用短臺階施工技術(shù),施工有序可控,確保了施工安全,工期得以保證,施工中采用的方法

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