淤泥質(zhì)壤土小斷面隧洞短臺(tái)階施工技術(shù)淺談我的論文

1、淤泥質(zhì)壤土小斷面隧洞短臺(tái)階施工技術(shù)淺談白樹(shù)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(xiàng)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(jì)、生態(tài)、和社會(huì)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(diǎn),并進(jìn)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(jí)支流)北岸，地理位置界于東經(jīng)103°30102°48，北緯36°2037°12。工程項(xiàng)目區(qū)地形復(fù)雜，渠系建筑物總干渠共有隧洞45座，總長(zhǎng)85.06km，占總干渠全長(zhǎng)的73.

2、1%，其中洞長(zhǎng)超過(guò)2km的隧洞有12座，長(zhǎng)度為50.778 km，占隧洞總長(zhǎng)的59.95%;渡槽30座，總長(zhǎng)4.9 km;明渠長(zhǎng)6.41 km。干渠途經(jīng)大通縣、互助縣、平安縣和樂(lè)都縣，是一項(xiàng)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(biāo)段9#隧洞設(shè)計(jì)樁號(hào)為35+241.13-36+956.63m，設(shè)計(jì)全長(zhǎng)771.5m，實(shí)際隧洞洞身樁號(hào)為35+185.03-36+007.03m.洞長(zhǎng)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(jìn)出口段屬于提前進(jìn)洞段，圍巖砂礫巖、砂巖屬易風(fēng)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(fēng)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(jìn)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(jì)斷面為城門洞型，鋼筋混凝土襯砌洞徑3×3.45m，隧洞進(jìn)口底板高程為2811.92m，出口底板高程為2811.37m，坡降1/1500，設(shè)計(jì)流量為

4、11.1m3/s。隧洞圍巖類別為、類，相應(yīng)隧洞混凝土襯砌厚度分別為30cm和35cm，進(jìn)口淤泥質(zhì)圍巖提前進(jìn)洞段混凝土襯砌厚度為45cm，混凝土指標(biāo)為C25F100W4，施工標(biāo)準(zhǔn)圖見(jiàn)圖一。2施工特點(diǎn)2.1洞徑小、工期短，開(kāi)展的工作面有局限性，施工機(jī)械選配困難。2.2出渣設(shè)備受限制，大型設(shè)備無(wú)法進(jìn)洞作業(yè)，軟巖遇水造成圍巖應(yīng)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(jìn)口河溝深且窄，洞渣外運(yùn)困難，不易布置堆渣場(chǎng)，大型機(jī)械設(shè)備無(wú)法施工。2.4洞內(nèi)排水困難，采用排水溝自流方法時(shí)勢(shì)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(jìn)行管道拆除后基礎(chǔ)處理費(fèi)用、

5、工期相應(yīng)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(qiáng)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(shí)較長(zhǎng)，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(diǎn)采用短臺(tái)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(fù)進(jìn)行。2,3工序可以同步進(jìn)行。3.3施工注意事項(xiàng)1為保證鋼拱架設(shè)置穩(wěn)定，鋼拱架基腳部位地基應(yīng)堅(jiān)實(shí)，架立鋼拱架時(shí)挖槽然后進(jìn)行砼澆筑。2鋼拱架平面應(yīng)垂直于隧洞中線，傾斜角不應(yīng)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(yīng)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(qiáng)度。5鋼拱架與圍巖的間距不應(yīng)大于5cm。3.4施工重點(diǎn)1開(kāi)挖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制超欠挖，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，及時(shí)進(jìn)行圍巖噴射混凝土，增強(qiáng)巖體的整體性。2嚴(yán)格控制鋼拱架加工質(zhì)量，減少安裝拼接時(shí)間，保證安裝質(zhì)量，鋼拱架間應(yīng)連接牢固，必要時(shí)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(hù)封閉的下沉量，確保混凝土

7、襯砌斷面尺寸。5合理控制臺(tái)階步長(zhǎng)，仰拱控制在3-4m，頂拱支護(hù)緊貼掌子面，每10m左右進(jìn)行噴射混凝土封閉，掘進(jìn)長(zhǎng)度15m左右時(shí)進(jìn)行換基處理，以減少應(yīng)出渣設(shè)備工作引起的地基擾動(dòng)，造成圍巖不穩(wěn)。6加密鋼拱架的縱向連接筋（22），必要時(shí)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(yīng)緊貼巖面，超挖部分的空腔必須填實(shí)，填充材料可用原木、木板、木楔、樹(shù)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(hù)，為保證開(kāi)挖工作面的穩(wěn)定，防止開(kāi)挖時(shí)出現(xiàn)坍塌，在拱頂部位設(shè)超前小導(dǎo)管（42mm;L=3m）,環(huán)向間距30cm,每排17個(gè)，導(dǎo)管外插角度

8、8-10度。小導(dǎo)管施工要點(diǎn)，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?cái)嗝嫱廨喞O(shè)置一環(huán)超前小導(dǎo)管，小導(dǎo)管末端與鋼拱架焊接在一起，每環(huán)小導(dǎo)管的搭接長(zhǎng)度不小于10m。2及時(shí)封閉鋼拱架，確保其整體穩(wěn)定性，初期支護(hù)完成后及時(shí)進(jìn)行換基處理，以保證基礎(chǔ)穩(wěn)定。3視圍巖情況必要時(shí)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(yán)格控制超前小導(dǎo)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(yán)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?xí)r網(wǎng)片震動(dòng)，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(kāi)挖至砂礫石層，或者是膠結(jié)較好的砂礫巖，拱腳部位應(yīng)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(tái)階施工的相互干擾，合理制定每道工序，及時(shí)封閉成環(huán)，以減少圍巖的暴露時(shí)間。5結(jié)論：在淤泥質(zhì)小斷面隧洞施工采用短臺(tái)階施工技術(shù)，施工有序