論文山嶺隧道洞口段施工工藝

1、山嶺隧道洞口段施工工藝前言:進洞、出洞是山嶺隧道施工工況最復雜、質(zhì)量及安全隱患最多的地段。合理選擇進洞方案,借助一 些輔助施工措施,不傷坡進洞,能有效地避免刷坡、拉槽引發(fā)的山體邊仰坡失穩(wěn),大大降低洞口防護工程費用。山嶺地區(qū)峰谷起伏大、地面橫坡陡,形成隧道洞口外路基單側(cè)邊坡高,隧道與高邊坡銜接,橋隧相連。特別是在陡坡、軟巖、淺埋、偏壓、雨季施工等不利條件下,安全進洞問題更為突出。公路隧道施工技術(shù)規(guī)范雖然提出了“早進洞、晚出洞”的施工原則,但施工時往往由于刷坡、拉槽引起山體邊坡失穩(wěn)甚至產(chǎn)生大滑坡,導致洞口防護工程治理費用增大,邊仰坡植被遭破壞,如治理措施不徹底,容易留下質(zhì)量隱患,危及洞口運營安全。

2、 經(jīng)驗表明,隧道未開挖時山坡是穩(wěn)定的,如果將“早進洞、晚出洞”的施工原則進一步發(fā)展為“不傷坡進洞”的施工原則,合理選擇洞口位置和進洞方案,并借助一些輔助施工措施提前進洞,就能有效地解決洞口的施工問題,保護洞口生態(tài)環(huán)境和邊仰坡的穩(wěn)定,降低洞口防護成本。傳統(tǒng)洞口段施工方案我國山嶺地區(qū)公路隧道設計一般包括洞門、明洞、洞口、洞身等幾個部分。洞口段包括邊仰坡土石方工程、邊坡防護、邊墻、翼墻、洞口的排水系統(tǒng)、洞門等。常見的施工程序如下:(1)施工洞口邊仰坡的截水溝公路隧道設計中常在洞口邊仰坡開挖線外56m處設置環(huán)向仰坡截水溝和邊坡截水溝,以阻止地表水沖刷和侵蝕邊仰坡,同時理順洞口排水系統(tǒng)。(2)清除設計邊

3、仰坡開挖線內(nèi)的地表植被(3)開挖洞口設計邊仰坡的土石方(4)施作洞口邊仰坡防護工程和洞口支擋工程 施作的洞口邊仰坡防護工程和洞口支擋工程有噴射混凝土錨固邊坡防護、漿砌片塊石邊坡防護、邊墻、翼墻等。(5)開挖明洞土石方 在地質(zhì)不良的情況下,先施作明洞直抵坡腳,并利用明洞支撐坡腳;在地質(zhì)較好的情況下,可根據(jù)情況選擇先明后暗法。(6)進洞開挖或施作洞門傳統(tǒng)洞口段工程施工方法的弊端是,開挖邊仰坡土石方破壞原山體的自然平衡狀態(tài),如果洞口地質(zhì)及水文條件差,山體不穩(wěn)定,一經(jīng)施工就會不斷地出現(xiàn)邊仰坡坍塌、順層滑動、古滑動體復活等現(xiàn)象,給施工帶來很大的困難。實際情況往往是,洞口段的防護工程還未施工完畢,坍方就開

4、始了,已修建的洞口支擋結(jié)構(gòu)物也遭破壞,情況嚴重時邊清邊坍反復施工,造成投資大量增加,延誤工期。不傷坡進洞不傷坡進洞就是在保持洞口原自然坡面情況下,借助一些輔助施工措施如定位套管、超前錨桿、回填穩(wěn)定土、鋼架噴射混凝土等形成坡外洞門、提前洞門,有如下幾點原則:施工中盡量減小對原地表的破壞,以保護土體的穩(wěn)定。多回填、多支護、少開挖,特別應避免山體清方大開挖。傲鞍采取由下而上唉的施工方法懊,癌先支護后開挖笆,翱以減少高邊坡壩的威脅。阿挨盡量不設仰坡拌環(huán)向截水溝半,疤以保持地表的扮完整性。拜白隧道洞口存在板地表滑坡、崩岸塌、泥石流等啊自然災害時奧,拔應先治理、后哎進洞。治理方跋法可采用樁基俺、擋墻、錨桿

5、版、錨索、注漿邦、梯級攔砂壩跋、防護棚等。暗洞口位置的選靶擇癌暗進洞口是隧斑道明暗施工的半分界線霸,佰是車輛進出覆昂蓋層的起點和鞍終點按,按洞口位置的選癌取對施工順利拜與否關(guān)系重大壩。洞口位置的扒選定應最大限疤度地保護山體昂的自然狀態(tài)扒,絆根據(jù)地形、地靶質(zhì)、水文條件礙,擺著重考慮隧道扒洞口邊仰坡的疤穩(wěn)定等因素巴,胺確保施工時安盎全進洞襖,柏并有利于行車矮安全和自然環(huán)稗境的保護。柏 奧我國公路隧道挨設計中習慣將斑洞頂自然覆土罷高度作為選擇岸洞口位置懊(瓣即暗進起點扒)爸的條件之一昂,拌一般要求洞口俺自然覆土層厚霸度俺版210m懊。由于公路隧藹道設計跨徑大鞍、凈空高罷,艾即使先開挖起跋拱線以上部分

6、骯,佰邊仰坡高度也按可達幾十米以暗上。在陡坡、熬偏壓、地質(zhì)不安良的情況下版,艾很難保證坡體奧穩(wěn)定。可以采霸取回填穩(wěn)定土癌的方法捌,扮將洞頂覆土高盎度回填到設計霸要求的高度唉,靶作為進洞時超佰前管棚的承載背體。因此壩,巴在地質(zhì)不良的拌情況下拌,絆洞口位置的選佰擇應以不傷害瓣自然坡體穩(wěn)定稗為原則。在地礙質(zhì)條件較好的捌情況下扳,敖可不受此限制俺。澳正確安排施工跋順序拜合理的施工順哎序是進洞成敗班的關(guān)鍵藹,哀一般施工單位百在完成邊仰坡澳排水系統(tǒng)后岸,扮就會開挖邊仰澳坡及明洞土石稗方至洞口盎,爸這種施工方法霸對山體陡峭的翱地形并不適用半,八會造成邊坡過芭高昂,岸防護工程量大礙,隘而且安全也難擺以保證。建

7、議癌采用明洞暗進懊的方法吧,哀以減少明洞土愛石方開挖隘,敗待進洞后癌,爸反過來根據(jù)地靶形延長明洞或皚施作洞門。實百踐證明扒,笆這種方法對保熬障進洞安全是扮非常有效的。版施工順序為柏:奧愛選擇洞口位置八;礙啊理順洞口排水扒系統(tǒng)矮;爸吧借輔助施工措艾施形成坡外洞罷門扳懊進洞開挖形成巴上弧導開挖面懊(案開挖長度根據(jù)襖情況確定熬);奧唉延長明洞或施癌作洞門跋;頒霸完成剩余的支扮擋結(jié)構(gòu)及水溝暗;敖擺正式進洞開挖拌。明洞暗進絆明洞暗進法就叭是將傳統(tǒng)的明唉洞明做的施工皚方法改為暗進扳施工的方法八,邦利用回填土體俺作洞頂覆蓋層瓣,挨以減少邊仰坡昂開挖工作量扮,癌保護山體自然把平衡。公路傲隧道設計規(guī)范罷規(guī)定在以

8、下骯列四種情況可骯設置明洞懊:柏辦洞頂覆蓋層薄氨不宜大開挖修案建路塹、又難霸于用暗挖法修礙建隧道的地段阿;百骯路基或隧道洞懊口受不良地質(zhì)癌邊坡坍方、巖壩堆、落石、泥捌石流等危害又笆不易避開清理拌的地段藹;罷稗鐵路公路溝渠癌和其它人工構(gòu)罷造物必須在該昂公路上方通過爸,背不宜采取隧道柏或立交橋涵跨敖越時鞍;敖鞍為了保持洞口叭自然環(huán)境而延柏伸洞口時。實百際上癌,阿除了少數(shù)特殊稗情況外鞍,柏大多數(shù)山嶺公半路隧道明洞均敖可采用暗進法跋施工班,懊明洞暗進法是扮實現(xiàn)不傷坡進哀洞最有效、最版實用的辦法。實例分析礙某高速公路隧岸道下行進口處扮的結(jié)構(gòu)處于嚴擺重的偏捌 安壓狀態(tài)耙,哀地面橫坡陡疤,吧仰坡頂為國道八及

9、民宅區(qū)叭,白地表植被茂盛胺,吧殘坡積層較厚熬,擺巖層風化破碎耙,搬無自穩(wěn)能力爸,班地下水豐富扳,傲施工時處于雨頒季。翱由于原設計洞捌口有澳15m扮抗偏壓明洞巴,唉因此施工單位罷在擬定進洞方矮案時辦,壩采用了先明后百暗的做法岸:哀施作左側(cè)抗偏壩壓擋墻巴叭開挖邊仰坡及俺明洞拱部的土柏石方啊(霸分段進行頒)安邊仰坡防護唉班明洞拱部襯砌唉襖明洞右側(cè)邊墻哀襯砌般熬明洞的仰拱部暗分案矮進洞。隘 胺上述方案是一邦種常見的進洞暗方案隘,瓣但存在以下問癌題擺:傲百開挖明洞邊仰吧坡和拱部土石奧方需大面積刷爸坡罷,爸地表穩(wěn)定性和礙原坡體平衡遭俺到破壞背,百加上雨水沖刷艾滲透作用容易胺造成滑坡鞍,巴危及國道及民癌宅區(qū)

10、的安全安;凹柏破壞地表植被白難以恢復白;耙扳臨時防護費用靶高。經(jīng)業(yè)主、敖設計代表、駐隘地監(jiān)理、施工扳單位現(xiàn)場反復啊論證愛,俺決定采用明洞案暗進施工罷,傲在不擾動原邊拌仰坡土體的情鞍況下進洞。澳暗進起點的選八擇礙暗進起點的選敖擇應結(jié)合洞口艾的地質(zhì)地形危百巖狀況綜合考胺慮絆,挨以不影響坡體癌穩(wěn)定為原則。頒根據(jù)施工現(xiàn)場壩實際情況頒,凹選定原設計明辦洞洞口為暗進叭起點敗施作聯(lián)體反壓鞍擋墻笆擋墻基礎應設阿置在穩(wěn)固的地白基上熬,斑開挖至設計標凹高后柏,頒如其承載力不盎能滿足要求佰,拌可采取加深擴暗大基礎、鋼筋邦混凝土樁基礎斑、換填片碎石般、砂礫或采取唉地基加密措施昂,邦如壓漿等?？家\慮到擋墻承受背一定的偏

11、壓荷八載伴,邦在墻內(nèi)可加入八一定數(shù)量的結(jié)艾構(gòu)鋼筋以策安鞍全。根據(jù)地形埃將原設計擋墻挨基礎作了加深拜擴大處理。霸回填水泥穩(wěn)定埃土拌對抗壓擋墻和奧山體間進行回澳填夯實暗,皚回填前先在山愛體表面開挖臺伴階懊,拌清除表面植被擺腐植土矮,澳填料應選用穩(wěn)霸定性較好的碎骯石土懊,絆水泥摻量絆5%案盎7%靶?；靥罡叨纫园弑ＷC拱頂覆土扳高度靶邦2m罷為宜。施作導向套管罷在擬定暗進起拌點處開挖右邊挨槽八,扮邊槽尺寸以滿稗足套拱施作為半宜。拱腳處套絆拱地基應有一壩定的承載力鞍, 挨如承載力不足俺,百可采取加固措啊施。本例中套擺拱采用凹C20叭鋼筋混凝土翱,絆厚頒50cm,稗寬襖100c m爸,盎呈半圓形。胺為提高套

12、拱剛敖度笆,爸在拱內(nèi)配置昂22mm(矮主筋笆)百、襖8mm(爸分布筋啊)矮鋼筋百,骯鋼筋間距為班25cm(挨主筋背)藹、笆33cm(瓣分布筋瓣)芭。套拱內(nèi)環(huán)向伴50cm愛間距預埋導向笆套管傲,巴套管內(nèi)徑大于板管棚外徑靶5拔稗10cm霸。打入超前管棚礙管棚鋼管采用愛直徑為疤42霸頒108mm皚熱軋無縫鋼管懊打設仰角盎1版隘7,癌管棚長度壩30八隘50m佰。鋼管上按佰25cm頒間距鉆稗6搬懊8mm柏的小孔岸,跋打設完成后在骯鋼管中注水泥八漿或水泥捌昂水玻璃漿液以稗加固仰坡土體壩。注漿結(jié)束后斑用翱M10唉水泥砂漿充填矮,佰以增強鋼管的拜強度和剛度。襖架設進洞鋼拱鞍架氨鋼拱架與管棚跋圍巖之間盡量疤貼緊耙,爸如因開挖造成扮 叭凹凸不平并有白較大間隙時搬,澳應設置混凝土班墊板或鋼板敖,芭使鋼拱架支撐霸得到充分利用襖。然后掛設笆8mm愛鋼筋網(wǎng)片暗,靶噴射混凝土形挨成洞門。進洞開挖熬洞口段宜采用佰正臺階法或側(cè)愛壁導坑法開挖版。對于非偏壓斑