陜西過山隧道“零開挖”施工工法

隧道“零開挖”進出洞施工方法的探討xxxx總承包經(jīng)營分公司xx摘要：本文以xx公路xx隧道和xx隧道“零開挖”進洞方法為依托，通過洞口施工技術(shù)的總結(jié)，洞口環(huán)境調(diào)查，以及實際工程中根據(jù)地形、地質(zhì)條件的不同，所采用的超前支護措施、洞口開挖方法，總結(jié)出了隧道洞口“零開挖”的最佳進洞施工方法，采用大管棚技術(shù)為基礎，監(jiān)控量測為保障，地質(zhì)雷達超前預報為指導，保障了安全進洞，環(huán)保進洞,也真正實現(xiàn)了“零開挖”進洞.關(guān)鍵詞：隧道進洞；零開挖；超前支護；監(jiān)控量測；地質(zhì)雷達引言xx隧道進口位于西峪河左岸，地形陡峭，坡面傾角60。零星植被，進口強風化～中風化片巖，山體表部坡殘積土發(fā)育，洞口發(fā)育松散堆積體，巖層風化強烈，巖體破碎，洞口開挖時易產(chǎn)生崩落，崩塌邊坡穩(wěn)定性較差。出口位于東峪河右岸，地形陡峭，坡角50。左右，零星植被，巖層風化強烈，巖體破碎，穩(wěn)定性一般。隧道洞口偏壓及凹槽處隧道洞口偏壓及凹槽處圖1（圖為xx出口洞門偏壓凹形地形）變進洞為出洞及進口陡峭地貌進口陡峭地貌變進洞為出洞及進口陡峭地貌進口陡峭地貌圖2（xx進口，地勢陡峭，旁邊有居民，和公路，及17標施工隊伍）通過上面的一組圖片不難看出進口施工難度大，且右側(cè)洞口覆蓋層較薄。根據(jù)實際地形條件和比較進出口的進洞條件，所以選擇了出口作為進洞的施工方案。針對xx隧道施工環(huán)境和地形的限制，在制定施工方案的時候，考慮原始生態(tài)環(huán)境的保護和響應“早進洞，晚出洞”的施工原則。實施了“零開挖”進洞的施工方案。即單向進洞，單向出洞的施工方案。選擇從進洞條件較好的出口一端單向掘進，在進洞條件不利的一端挑開洞口，變進洞為出洞，減少對洞口環(huán)境的破壞，同時又能更好的保證進洞的安全，實現(xiàn)“零開挖”。在確定了選擇出口作為進洞后，針對xx出口隧道地形條件，出口為偏壓地形，形狀似凹形狀。為了實現(xiàn)“零開挖”進洞。實施了大管棚施工、監(jiān)控量測、地質(zhì)雷達超前預報相結(jié)合的施工方法。利用監(jiān)控量測技術(shù)和地質(zhì)雷達超前預報為“零開挖”進洞服務。1“零開挖”進洞原理及施工方案1.1“零開挖”就是在不開挖或者盡量少的開挖仰坡，不破壞洞口周邊的原始地貌和生態(tài)環(huán)境，發(fā)揮少量圍巖與支護的共同作用自然成拱。在以“不破壞就是最大的保護”的施工觀念正在滲入公路建設發(fā)展這一潮流，“零開挖”進洞順應了時代的要求，符合公路建設與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的需求。成功進洞、安全進洞、環(huán)保進洞、綠色進洞、生態(tài)進洞，為了保障安全進洞，實現(xiàn)“零開挖”進洞。xx隧道出口的進洞方法是采用了套拱結(jié)合超前大管棚施工，即管棚法施工，實現(xiàn)了安全、環(huán)保、綠色為一體的“零開挖”。1.2“零開挖”隧道進洞施工一直是隧道施工的難點，其主要原因：(1）“零開挖”隧道進洞要穿越山體表層，而山體表層巖石大都風化極為嚴重，強度低，穩(wěn)定性差，所以往往容易產(chǎn)生滑坡病害；(2)“零開挖”隧道洞口處于淺埋地段，覆蓋層薄，圍巖破碎松散，使得圍巖難以成拱，施工中稍有不慎，就會造成坍塌事故；(3)隧道軸線與山體或巖層走向斜交角度較大，山體對洞口形成偏壓。1.3“零開挖”進洞施工方案：（1）根據(jù)實際地面線確定實際明暗洞交接點，在明暗洞交接點外不開挖仰坡土體的情況下，采用兩側(cè)開槽施作鋼拱架作為套拱，隨著鋼拱架推進逐漸“親吻”山體，逐漸靠向山體明暗洞交接點，拱架間以縱向鋼筋連接為整體，并在鋼拱架上預設超前管棚導向管，澆注混凝土封閉鋼拱架形成套拱襯砌，然后施作超前大管棚作為超前支護，管棚完畢后，再進行進洞開挖施工。（2）“零開挖”進洞位置的確定，對xx隧道洞口段縱斷面測量和橫斷面高程測量確定進洞具體位置，為了做到“零開挖”，根據(jù)鋼拱架的間距，鋼拱架從明暗交接點外6m的位置向內(nèi)施工。（3）為了保護山體周邊的環(huán)境，實施“零開挖”進洞的理念，開挖套拱兩側(cè)基坑，基底人工整平后澆注25號砼基礎?；A沿縱向長度6.5m，混凝土厚度60cm。寬度至開挖基坑邊線。這樣可以有效的保證隧道洞口基礎的穩(wěn)定，起到防止隧道基礎滑移。1.4“零開挖”進出洞施工方法牲根據(jù)洞口頓隧道的實定際情況，蜻采幣用餓C晶D笑法施工進廣洞。在洞斥口段嚴格挎遵浸循課“答管超前、殼緊注漿、陽若爆破、掩短進尺、宿強支護、阿早封館閉斃”銜的原則進埋行施工，塑每段進尺濱控制右在鉤0.膨6錦～粘1音米之間。陪在開挖時蛛候，考慮喘到污x攤x央隧道的偏姓壓情況，默選擇了首獄先開挖左叢側(cè)導洞。較圖談3(x臣x離隧蛙道烘C滾D托法施工進蒼洞洞口現(xiàn)掙場聲)動在每一循稼環(huán)爆破開炮挖完成后爭，首先要懲封閉掌子孤面。防止駝巖體過度衰風化，發(fā)險生坍塌，仆同時還可屢以對掌子霞面形成一津薄層臨時名的支護，屆保證圍巖墾穩(wěn)定。初蔥期支護鋼腦拱架東才汪I20侍a杠工字鋼，贊且保證工品字鋼緊貼辨巖面，噴車射混凝攜土閉28cm余.臉嚴格控制始超挖，允李許局部少光量地方欠存挖，每次侍進尺嚴格戀控制舅在深0.護6進～巖1辯米之間，欄盡快噴射烏完畢。說x瓦x熔隧道由于宜屬于短隧賊道，為了逢保畏障愉“逼零開守挖身”嬸進洞，防致止過度開糕挖仰坡灰，忽峰由編于詳x悟x蒙隧道進口伍施工環(huán)境銳的限制，爐取消了進創(chuàng)口大管棚岸施工方法消，采用雙丹排小導管他出洞。撥（矛1隊）雙排小偽導管施工簡時，也相愈應的采昆用雷C懼D霸法施做，妖以最大限圓度的保證吐圍巖穩(wěn)定科。同時在蜻施工的時驚候也要注軍意形“嚴弱災爆破，短暢進尺，少支擾抱動摩”貓。識（型2脅）銷x全x圓隧道采用漂單向進洞電，在進口繳挑開洞口序，變進洞出為出洞，弓減少對洞槽口環(huán)境的黑破壞和仰扶坡的開挖參，同時又情保證進洞腦的安全。名在出洞的朋時候，采服用乒C致D陽法出洞，撫先開挖一杰個支導洞毅，再進行夏擴挖，這厭樣可以最北大限度的鉛保證出洞芳安全和原平始生態(tài)環(huán)發(fā)境。同時黃又節(jié)約了務施工成本棚。真正的值實命現(xiàn)各“萍零開攀挖張”仙出洞。進口“零開挖”圖“零開挖”出洞圖挽圖吳4佛（票“麥零開嫌進口“零開挖”圖“零開挖”出洞圖剖從圖片看饒出白，帶C特D斯法施工出鴉洞在最大謀限度的保逮障出洞的豐安全，同都時可以看針出洞口完室全實現(xiàn)鼻了量“炎零開懷挖纏”拋，邊仰坡貴完全沒有嚇受到破壞帆。洞口周愁邊原始生播態(tài)無破壞悶，實現(xiàn)了柜環(huán)境、生邊態(tài)與公路壟協(xié)調(diào)發(fā)展豐。粥煉2嬌帶采用管棚平法配歌合著“懼零開沫挖醬”芒進洞的優(yōu)障勢對管棚法是悼將鋼管帖(單導管膜)取安插在已劈鉆好的孔稼中，沿隧山道開挖輪響廓外排列層形成鋼管角棚，以支從承和加固票自穩(wěn)能力仙極低的圍填巖。其特遣點是支護讀能力大，恰適用于含盾水量大的拌砂土質(zhì)地非層或破碎否帶，管棚盆在土體里佳面的作用搖表現(xiàn)為三渣個方面：彩橫向拱棚枕作用、縱蜂向梁作用役，同時由代于管棚需怒要注漿，誰注漿又能凡起到加固乒圍巖，起應到粘結(jié)、出固結(jié)巖體華的作用，吉增強了圍疲巖整體性筑和穩(wěn)定性樹的作用。免因此具有柄如下優(yōu)點婆：叔2.1煎例能適用于鏡山體穩(wěn)定購性較差，母在愉x論x蜂隧道存在浮偏壓的情主況下楊且鑰x早x潛隧道洞口籮圍巖覆蓋俊層薄，巖禍體破碎，迫要成功實鑒現(xiàn)椒“暫零開閑挖射”驢進洞，就正必須保證降在圍巖穩(wěn)極定的條件貸下配合支惡護手段，奪實現(xiàn)進洞鐘。管棚法永施工后，瓦能有效阻聰止仰坡巖依體滑移，弱防止偏壓得，保悉證鹿“氣零開哄挖家”緞進洞的實把現(xiàn)。慰2.2昂會管棚注漿勒能有效防雹止洞口仰素坡面失穩(wěn)哨，并對松賭散巖體有推固結(jié)作用歉，縮短施兆工時間，駛能夠有效滲的控制隧滑道沉降量冒，保證隧慈道仰坡穩(wěn)甚定。雪2.3純享減少了土妙石方開挖堂量，能夠罵有效了保肢護好原始跨生態(tài)環(huán)境扁和施工安鑄全，促進油公路與環(huán)液境的協(xié)調(diào)孝發(fā)展。愿3灘餐“茅零開挎挖肢”聽進洞的監(jiān)析控量測早3.1戴x疾x稈隧道洞口絡巖層風化榮強烈，巖呢體破碎，腐極易塌落省，降尤其是調(diào)在企x依x托隧道這種樸存在偏壓遷且屬于序3馬車道大斷丸面隧道償?shù)那闆r下敢施混做匆“莫零開勺挖經(jīng)”術(shù)法，極大蒜的攔增加了隧淚道進洞的攪難度，稍急有不慎，鐵就可能產(chǎn)慨生塌方，店滑坡現(xiàn)象遣，必須采五取一些監(jiān)礙控手段，害為隧辱道佛“咱零開挖喚”袋進洞提供溫技術(shù)和正鋪確的信息課支持，方麗可實胃現(xiàn)柱“令零開呀挖腐”譯。因此在牲施恨工楚x諸x豆隧道進洞坊的時候，爪須加強對途隧道洞口宗的監(jiān)控量平測，由于早采侵用蹄“爪零開典挖峰”稱進洞施工佩方法徹,撕洞口仰坡也未經(jīng)任何男處治燦,鎮(zhèn)測樁布設呆和測量都圍很困難，浪同時表層發(fā)浮土較多哪,剪測樁容易咱松動遭,己測量數(shù)據(jù)框往往不可矮靠。實際密上咬,離在大管棚盯超前支護舞進洞時染,冶管棚端部獵的下沉監(jiān)像測比洞頂絹地表下沉帥更能快速勻有效反映拘洞頂覆蓋齒層的擾動稿情況。這好是因為隧挽道開挖引自起洞頂覆鞋蓋層的變錯形僑,證總是從洞態(tài)頂管棚處阻開始的界,同逐步波及恭地表纏。蟲x僵x舒隧道屬于荷3木車道隧道牧，零開挖唱進洞工藝素復雜答,飄需要及早參評價進洞新的安全性煤,射及時發(fā)現(xiàn)耽并消除安妙全隱患。退(船1帽)營“飾零開催挖指”粘進洞時套致拱內(nèi)應力鐵和基底壓吼力反應了砌管棚受力欠和邊仰坡南的穩(wěn)定狀訪態(tài)味,參應加強套次拱的監(jiān)測腎。鴉(懶2愛)握在套拱配共合大管棚父進洞時尚,禾管棚端部開下沉比地塞表下沉更襖敏感鉤,拿通過監(jiān)測隨管棚端部夜下沉嬸,展可以及時侵地評價隧億道開挖洞禾頂覆蓋層促的擾動，線從而可以鑄更好的指進導我們施蛙工重。禍偵3.2劣踢套拱的作脈用：夫（顧1誘）套拱在破隧道進洞尤開挖時為頭管棚提供鴨支點奴;(蜜2離)睬保護洞口借仰坡。在段洞口段圍備巖松軟和歉基巖深度頃很大導致屬管棚前端封無法有效厘支撐時刪,慚套拱的作督用尤為突桃出。在隧離道進洞過恥程中祖,彩洞口段山藍體的豎向倍荷載通過針大管棚傳量遞到套拱極,后洞口仰坡俱的縱向滑有移和邊坡控的橫向滑是移則直接詢作用于套勒拱酒。成3.3層套拱的受瀉力變形監(jiān)銹測項目主挺要包括架:(1)陜框套拱內(nèi)工當字鋼骨架江的應力雹(姥蹲應變酸)掌監(jiān)測及圍羨巖滑移微;(即2)校套拱混凝尚土的應力訴(半孝應變森)淚監(jiān)測及拱肺頂沉降情辛況謝;(3屆)也套拱基底葛的壓力監(jiān)慕測及收斂猜情況。工遣字鋼和混負凝土的應搬力應變監(jiān)橫測目的在斷于掌握管捧棚整體受米力情況抱,憲由線于未x押x抹隧道屬于步偏壓地形嫂，傳感器臂應雙側(cè)對他稱布置霞,哀布置健了估5胞點?；准y壓力一般竹為雙側(cè)對鳴稱布置墾,鞏每側(cè)沿隧粒道縱向布懼設掃2哲個壓力盒吧。圖守為齡x更x趨隧道套拱棉監(jiān)控布置顆情況。通照過對套拱箏沉降量的麥觀測更加秤有效的指鏈導了我們怪施工。驕通過蜂對魯x袖x艘隧道套拱酸的監(jiān)控量例測，根據(jù)曉隧道管棚嫩沉降數(shù)據(jù)悉顯示，管誠棚在施富工鄙9礎天后，拱父頂沉降爭率鋸≤告0.勸1扣。周邊收攝斂舍為黨≤劈0.15曠.披數(shù)據(jù)顯示強說明管棚渾的基腳出璃的圍巖已鼓經(jīng)穩(wěn)定且頑在設計沉吊降范圍內(nèi)冤。如潮表望1晚；煉表臟2.旅表邁1x虜x料隧道套拱件周邊收斂愿觀測膛監(jiān)測日期糾開挖里程辦鋼尺讀數(shù)晶(惡cm)較微讀采數(shù)鼠(較mm)濁單次水平奪收售斂形(紹mm)暈累計水平盜收爸斂骨(悲mm)顆備注密2010母-5-1后K81+泊806尤1670床.5狡19.3匙4桌0翠0蛙水平收斂傾在可控范法圍穴2010剩-5-3伯K81+冊806素1670完.5沃14.3遠2渡5.02屑5.02兼2010側(cè)-5-5手K81+促806習1670海.5于10.0仍4藝4.28抄9.30冊2010鏈-5-7蛇K81+壞806度1670宗.5牙6.24腹3.8佩13.1區(qū)201涉0-5-惠9弊K81+配806限1670拉.5械5.16劫1.08爺14.1白8棄2010槳-5-1飾1少K81+電806蔥1670跡.5臂4.75欠0.41姥14.5秒9炊2010舍-5-1嫩3鏟K81+蹲806服1670痰.5屬4.48擱0.27攏14.8染6馬2010欠-5-1嘉5丑K81+歐806銅1670挨.5芽4.26抱0.22纏15.0牌8藥表槍2x傅x臥隧道套拱范沉降觀測擺監(jiān)測日期釋布點里程娘基準臣點筋(創(chuàng)cm)慈測量點仁(旋cm)患高杜差鋸(窗cm)租單次下沉算量污(兼mm)揀累計下沉金量妖(測mm)漿備注船2010滅-5-1雙K81+材806樹29.2據(jù)24床561.媽786合532.臘562竟0止0.00荷沉降量在送可控范圍煤2010脾-5-3銀K81+綠806中29.2播24畏561.復086焦531.區(qū)862綱3戚3酒2010睡-5-5菠K81+包806春29.2刃24投560.辱786按531.婆562檔3扔6玻2010螺-5-7騎K81+渾806犁29.2飛24難560.重586圓531.扣362蘭2犁8駝201套0-5-揭9劃K81+悶806梢29.2曬24慣560.怕546速531.贏322既0.4亦8.4局2010帆-5-1過1妨K81+挺806依29.2渣24梅560.環(huán)526獅531.彩302修0.2癢8.6抵2010奉-5-1查3恐K81+皺806退29.2返24蜘560.膚510工531.陜286努0.16甲8.76企2010寇-5-1因5籍K81+表806螺29.2登24傻560.檔496訪531.泰272極0.14筋8.9沈圖暴5書套拱測點踩布置吊3.4宴尚洞口的監(jiān)婆控量矮測否釀申x域x只隧道洞口閱屬罩于趨V箭級圍巖，俊巖體破碎戶，設計沉吹降量鏟為洪15c添m滾。為了進學洞安全，黎必須在進敲洞后，在懲初支巖面您上及時的蟲實施監(jiān)控耽量測，觀帖測圍巖的算穩(wěn)定狀況自，圍巖穩(wěn)駁定了，以截便指導我窗們在洞口豬的施工及童進尺度的印大小。隧道沉降測線隧道周邊收斂測線隧道沉降測線隧道周邊收斂測線獅圖榜6(x苗x腔隧道洞口性拱頂沉降抓與周邊收削斂觀測）醫(yī)4納隆“故零開憐挖合”莖進洞地質(zhì)蒼超前預報拳4.1艱被為了實柄現(xiàn)煉“擔零開題挖斬”健進洞，就拆必須對隧腰道前方的李地質(zhì)條件木有把握，漁有掌控，妄采股用抱TS斤P飼超前地質(zhì)竊預報技術(shù)邊，及時、荷準確的采玻集圍巖變以化數(shù)據(jù)，炎并用于修徐正設計和缸指導辱“拉零爽開暮挖滑”廊進洞漿施工冬，然后結(jié)危合實際的企地質(zhì)條件失，和采用調(diào)不同的支孫護手段，珍方可實帆現(xiàn)口“棚零開哀挖含”燒進洞，保蔽障安全施鳥工和環(huán)保蒜施工。逮為了實健現(xiàn)病“剃零開消挖漸”哨進洞，確游保施工進冠洞的安全收，采用地餅質(zhì)雷達測忽設隧道洞修口掌子面脆，利用地禮質(zhì)雷達儀沾在隧道開追挖輪廓線娛內(nèi)測設隧害道前方圍辛巖情況。曠通過反射葉波的情況扇來判斷隧比道前龍方趁1拉0升～煎1增5番米范圍內(nèi)丈的圍巖情燃況，從而臘指導我們披隧道的進無洞施工方呈法。啦圖帽7晶傳感器成飛圖承表脈3濁超前預報心推斷援序號領名稱碎里龍育程蠅長度棕圍巖情況法級別貞1金右線敞K81+三80頂6潑～式K81+們794巡12嚇巖體完整徒性較好，教節(jié)理發(fā)育卻，以強風達化片巖和靈灰?guī)r為主船。臉V爬級嘴4.2紹刮隧道超前于探孔，拖在弱x搬x希隧道實松行唇“婆零開句挖辣”口進洞的時飼，還采用撞了印鉆孔超前創(chuàng)地質(zhì)預報衰，籃在占x套x縮隧道進口信采用鉆取氧芯樣來判賢斷隧道洞燥口前棒方綠1艙0幅米的圍巖解情況，根岡據(jù)取的芯降樣情況，轉(zhuǎn)判斷是否枯有斷層，概及圍巖破扎碎情況。將圖勸8紐探孔布置導圖芯樣鉆機鉆取芯樣芯樣鉆機鉆取芯樣簽圖萍9譽鉆機取芯召4.3鵲鉆孔補巖屑沿、速度、窮水流量分垮析適表刺4幻現(xiàn)場鉆孔榜的膜巖屑針、鉆進速盟度、水流嬌量