某隧道過軟基段的施工處置懲罰技術(shù)

簡(jiǎn)介：著重介紹軟土公路隧道采用臺(tái)階法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工以及仰拱采用鋼管樁加固技術(shù)。結(jié)合工程實(shí)踐，詳細(xì)地介紹了該施工方法的技術(shù)特點(diǎn)、工藝原理、施工工藝等，對(duì)類似隧道施工有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵字：道路橋梁，隧道，施工1.前言軟土隧道的HYPERLINK"/GroupIndex.aspx?no=shigong"施工方法，主要有臺(tái)階法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔墻法等。雖然雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和中隔墻法存在以下缺點(diǎn)：一是限制了大型施工機(jī)械的使用，降低了工效；二是在軟硬圍巖相間的隧道施工中，施工方法的調(diào)整時(shí)間很長(zhǎng)；三是臨時(shí)施工支護(hù)多，投入大，不經(jīng)濟(jì)；四是施工中相互干擾大。在岑梧高速公路xx隧道施工中，采用臺(tái)階法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法相結(jié)合的施工方法，是由于在xx隧道Ⅰ類圍巖段長(zhǎng)度115米范圍內(nèi)不存在軟硬圍巖相間，目的是在拱腳施工條形基礎(chǔ)提高拱腳承載力，在該隧道采用此法成功地解決了隧道整體下沉、拱腳變形扭曲等難題，確保了工程質(zhì)量和工期。2.工程概況岑梧高速公路的xx隧道，位于廣西岑溪市與蒼梧縣交界處，距岑溪市安平鎮(zhèn)約3.5km。隧道設(shè)計(jì)為兩座獨(dú)立的分離式隧道，兩座獨(dú)立隧道的軸線間距為50米，其中隧道右線長(zhǎng)1452米（YK30+935～YK32+387）,左線長(zhǎng)1440米（ZK30+920～ZK32+360）。軟土隧道右線長(zhǎng)115米（YK30+960～YK31+075）,左線長(zhǎng)115米（ZK30+940～ZK31+055）。隧道HYPERLINK"/GroupIndex.aspx?no=Effect_chart"建筑限界寬為10.25米，在主洞與行車橫洞交叉處設(shè)置緊急停車帶，其斷面比正常斷面加寬2.5米，高仍為5米，正常隧道建筑內(nèi)輪廓采用單心圓斷面，半徑為R=5.80米，最大埋深為128米。2.1地形地貌xx隧道洞址區(qū)區(qū)屬丘陵地貌，由于長(zhǎng)期風(fēng)化、剝蝕作用，山體較陡峻，溝谷較發(fā)育，沿山體殘坡積物及風(fēng)化層覆蓋普遍，植被生長(zhǎng)較茂盛。隧道穿越丘陵分水嶺地帶，左側(cè)被207國(guó)道二級(jí)公路呈弧形圍繞，南西側(cè)（岑溪方向洞口）為安平侵蝕山間盆地，地勢(shì)較為開闊平緩。其中YK31+700東南面約350m處為一面積不大的山塘水庫(kù)，由近南北向山溝筑壩而成，水面高程約為280m.隧道軸線地段山脊分水嶺高程約320～340米，兩側(cè)洞口端地面高程約210～226米，相對(duì)高差約110米。進(jìn)洞口自然坡的坡角約25°～35°。山體發(fā)現(xiàn)兩處小型滑坡，主要為覆蓋層的淺層滑坡。該地形地貌給岑溪方向軟巖段施工增加了較大難度。2.2地層巖性根據(jù)地質(zhì)調(diào)查、物探（初勘）和鉆探資料，勘察區(qū)地層由第四系搜蓋層(Q)和奧陶系中統(tǒng)縮尾嶺組（02S）的碎屑巖組成。紅～黃色素填土，稍濕～濕，頂部成分以砂巖碎石為主，含少量粘土和細(xì)砂，HYPERLINK"/GroupIndex.aspx?no=gaoceng"結(jié)構(gòu)較緊密，底部以細(xì)砂、粘性土為主，結(jié)構(gòu)較松散，為207國(guó)道二級(jí)公路路基填土，主要分布于.隧道進(jìn)口ZK1和ZK5孔附近一帶，厚8.00-17.80m。該段含水量較大，主要以砂粘土（砂巖全風(fēng)化物）和碎石土為主,結(jié)構(gòu)構(gòu)造全部被破壞，礦物成分除石英外，大部分風(fēng)化成土狀，含水量較大無(wú)承載能力。地下水出水狀態(tài)少數(shù)地段呈淋雨?duì)罨蛴苛鳡畛鏊蟛糠莸囟纬食睗窕螯c(diǎn)滴狀出水。在開挖過程中洞壁巖體位移持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，成洞性差，無(wú)自穩(wěn)能力。2.3水文地質(zhì)條件隧道經(jīng)過地段地勢(shì)較陡峻，均為非可溶巖巖層，以侵蝕地貌為主，溝谷較發(fā)育。其間K31+360地帶山嶺構(gòu)成了地段內(nèi)的分水嶺。大氣降水呈短小徑流由分水嶺向兩側(cè)排泄，隧道經(jīng)過地段的基巖透水性差，為弱透水一相對(duì)隔水巖層，加之山坡（體）上普遍覆蓋植物和殘坡積物，大氣降水多沿山坡流走，故地下水不豐富，有限的地下水主要埋藏在近地表風(fēng)化、半風(fēng)化基巖和殘坡積層中，為淺層孔隙、裂隙潛水，岑溪端一般在山溝較高部位以下降泉形式排泄，涌水量在0.3～0.6L/s,其動(dòng)態(tài)變化較大。地下水為大氣降水補(bǔ)給，地形陡峭的地段，自然排泄不通暢，地下水對(duì)該段隧道施工影響很大，特別在沖溝地段YK31+040右側(cè)距隧中30米有兩泉眼，常年有水，涌水量在10～20L/s隧道上覆圍巖破碎及土層薄，易滲水，其間的山溝地表水和地層中的孔隙裂隙潛水可能對(duì)隧道掘進(jìn)帶來(lái)較大困難。2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)xx隧道Ⅰ類圍巖段采用洞口加強(qiáng)襯砌，超前支護(hù)為φ89×4大管棚、長(zhǎng)10米，環(huán)向間距為30cm；初期支護(hù)為RD25N中空注漿錨桿，長(zhǎng)3.5米，梅花型布置間距80cm；C25噴射混凝土，厚25cm；20×20cm的φ8鋼筋網(wǎng)；鋼拱架采用I20a工字鋼，間距50cm，全環(huán)設(shè)置；二次襯砌及仰拱采用模注鋼筋混凝土，厚60cm，主筋為Φ25鋼筋，間距25cm。2.5隧道下沉處理2.5.1隧道下沉情況根據(jù)xx隧道洞口段的地質(zhì)情況，洞身HYPERLINK"/GroupIndex.aspx?no=gaoceng"結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用下行線采用上下半斷面環(huán)行開挖HYPERLINK"/GroupIndex.aspx?no=shigong"施工，在開挖之前先進(jìn)行長(zhǎng)45米，φ89超前管棚預(yù)支護(hù)，邊坡采用φ42×4的長(zhǎng)5米小導(dǎo)管和掛網(wǎng)噴混凝土進(jìn)行封閉。套拱施工完成即進(jìn)行下行線洞身開挖。在ZK30+940~ZK30+957段采用半斷面環(huán)行開挖，開挖后初期支護(hù)變形大，拱頂沉降最大值達(dá)到47厘米，收斂值達(dá)到20厘米；地表出現(xiàn)較大裂縫，裂縫最大寬度5厘米，地表嚴(yán)重被破壞，由于該段隧道埋深較淺，從起拱線開始開挖輪廓線以外的45°線以內(nèi)的土體自重基本由初期支護(hù)承擔(dān)。變形過大嚴(yán)重影響隧道襯砌厚度，隧道安全。從施工情況看，在Ⅰ類圍巖段采用半斷面環(huán)型開挖，初期支護(hù)變形大，地表被嚴(yán)重破壞，在埋深較淺的地段初期支護(hù)，變形雖然較大，但還不致意被破壞，但在施工此段時(shí)對(duì)施工安全已經(jīng)構(gòu)成一定的威脅。在該段施工工序少，因產(chǎn)生較大變形，經(jīng)常出現(xiàn)停工觀看的現(xiàn)狀，造成窩工嚴(yán)重，進(jìn)度較慢，下行線從2004年6月1日至2004年8月15日，歷時(shí)2.5月完成開挖17米，平均每天完成開挖0.26米。因此停止開挖。完變2.5福.遍2毒隧道下鼻沉處理論由挨于隧道棟下沉較他大處理亮較困難竊，根據(jù)鉆岑梧高獻(xiàn)速公路吐施工進(jìn)首展情況椅，前后亦兩個(gè)標(biāo)盜段均沒束有開工由，給降壓坡提供丘了條件蘭，因此凱采用降在坡的方登法處理怕下沉過去大。將鬧原設(shè)謙計(jì)略0.9勵(lì)%氣的坡度朗調(diào)強(qiáng)成鋤0.8辱7描%畜，即改堪變坡度躺和坡長(zhǎng)有。名3祝.稍隧道開拜挖分析栗饒菌3.童1革討論采伏用雙下腐側(cè)導(dǎo)坑鮮施工方刺案的可譜行性渡土誘x摩x億隧道左肌線出口蕩洞催口測(cè)Ⅰ吧類圍巖駐施工中潮，隧道里拱頂下滑沉大，想地表出床現(xiàn)不同狡程度的仇下沉及枕開裂現(xiàn)高象，拱節(jié)腳局部牙有開裂氧的現(xiàn)象書。通過浩對(duì)左線嗚施工情福況及右切線地質(zhì)業(yè)資料的之分析，散洞口繞段賞(鑰即獻(xiàn)YK3膝0+9菜6濁0爛～節(jié)YK趙31+攝07握5若段蒼)象隧道位技于堆積訂土中，羅隧道斜斜穿溝心脹，且土蘇層松軟牢、松散她、含水愁，地基救承載力糊低，較殲左線地侮質(zhì)條件恰更差。旱同時(shí)隧糧道埋深蓋淺，極雞難形成真自拱度賓，靠調(diào)桶動(dòng)圍巖標(biāo)自身無(wú)遙法控制劫圍巖變工形，必滿須采取猶主動(dòng)支膠撐措施滋，而基題礎(chǔ)承載夠力是主恐動(dòng)支撐改有效的網(wǎng)前提和雄保證，團(tuán)為此，魄為確保堡安全通頂過二級(jí)典路，必抖須要超矩前探明凳地質(zhì)情慣況，并軍進(jìn)行基械礎(chǔ)處理練。采用幅臺(tái)階法雪施工，庫(kù)無(wú)法在鋤有效的追時(shí)間內(nèi)疊通過基爛礎(chǔ)處理錯(cuò)提供足虧夠的承羽載力，宏控制圍宣巖變形累。寬采土用超前羞小斷面親雙下側(cè)腫導(dǎo)坑方啦案可先舍行探明斷地質(zhì)條停件，并良為處理遮基礎(chǔ)提央供空萌間瓣,幕進(jìn)行基疑礎(chǔ)處理靠，為隧賣道的開載挖提供葵足夠的鍵基礎(chǔ)承濾載力，圾從而達(dá)恥到控制議圍巖變說(shuō)形的目邊的。導(dǎo)濤坑斷面肥小，易袋于操作宜和控制驚變形，柄導(dǎo)坑底腿板支護(hù)魄（需進(jìn)唉行軟弱桂層處理網(wǎng)）提供短足夠地滔基承載存力抵抗撕拱腳的姿垂直壓挎力，隧粉道垂直穴壓力是暫通過拱爛架傳至坐整體的痰條形基悶礎(chǔ)，從掀面大大濁減少拱狼架及地夾表下沉速的可能鉗性；隧蒼道的側(cè)陶壓力通盡過條形錢基礎(chǔ)底餅部傳至接下部原呈狀土再痕傳至另蓮一側(cè)的字條形基咽礎(chǔ)，形叛成了一芒個(gè)封閉腔的結(jié)構(gòu)里，側(cè)位不變形也閃因此大性大改善井。下部鑰中心土餡開挖時(shí)鋤同設(shè)計(jì)棋有底部添仰拱，停所以結(jié)后構(gòu)仍是滅封閉成稻環(huán)的。回側(cè)壓力若問題也粉由于水例平的及榮時(shí)封閉館支護(hù)得淚以解決府。須珠坐3.棒3色優(yōu)化設(shè)呀計(jì)方案扔3.3躁.時(shí)1宗結(jié)構(gòu)設(shè)債計(jì)優(yōu)化佩根區(qū)據(jù)施工繼本段地包質(zhì)條件籃，取消酬洞內(nèi)系四統(tǒng)錨桿揮，范圍蓮為圓心吳上孟1.京5軋米的拱確部范圍峰，樁號(hào)座為連ZK3吉0+9腐70~索ZK3傷1+0油5岔5益，嚼YK3執(zhí)0+9集60~使YK3戲1+0膏7混5涉不設(shè)系農(nóng)統(tǒng)錨桿牽；其它若部位系腎統(tǒng)錨桿書同原施倍工設(shè)計(jì)規(guī)圖。賄在害取消系薪統(tǒng)錨桿樹范圍內(nèi)做布設(shè)雙撕層超前湖注漿小碌導(dǎo)管，范長(zhǎng)尋6歲m窩，環(huán)向默間穴距愈30c懇m蠢，搭接凡長(zhǎng)度不跡小憂于侄2.5禍m堪，外插剃角分別剃為濕1這5財(cái)度償、葵6猛0絹度，注釣水泥水捎玻璃雙糧液漿；盞實(shí)施樁饞號(hào)鮮為魯ZK3喘0+9套40~怨ZK3槐1+0寨5何5連，比YK3盯0+9潛60~塑YK3曲1+0醋7燦5密未施工賢大管棚侵段。鋼花架支撐景采兔用憲Hk2婆00孤b金，間導(dǎo)距頁(yè)50c注m叮；連接千筋由螺轟紋鋼改勤為厚度撈為吐9m躺m賭的鋼板爪，間距脖調(diào)整兵為鐮1.2擇m弊。抖3.3鉗.股2棒其他般上評(píng)行線施披工模φ掏89×目4想大管棚汗長(zhǎng)傅4激5傅米，下總行線施譽(yù)工賓φ爛89×夠4聲大管棚習(xí)長(zhǎng)肅4壓0惹米，其吐他地段各施工雙秒排小導(dǎo)戀管。小雁導(dǎo)坑采撇用格柵濱拱架，破間吸距它80c壘m節(jié)進(jìn)行支圣護(hù)。為枝了提高該仰拱承緣載力，某仰拱打渾設(shè)首φ美89×斃4雄的鋼管絹樁進(jìn)行竹加固，裹梅花型策布置，悶其間忌距邪50c訓(xùn)m多，夠長(zhǎng)唱3.5陰0黎米，打笨設(shè)后注亦超細(xì)水?dāng)∧酀{。甘4爺.疲隧道施田工方案診藝?yán)?.閘1誤施工安墨排性由貝于涉及生到書20翠7罰國(guó)道的野安全、絲暢通，冬為避免融隧道進(jìn)幻洞時(shí)，籃一旦坡漂面或掌危子面產(chǎn)晨生滑動(dòng)激，極有賄可能造弟成露20曾7菊國(guó)道會(huì)究產(chǎn)生滑槍移、塌旋陷，中三斷交通最。進(jìn)洞矛開挖前雄沿疑20悟7僑國(guó)道路脊肩覆外源1拐m耕約屯20逃m尾長(zhǎng)范圍絨打長(zhǎng)度吸為恒13院m擦的兩授排悲φ蘭89×牽8m尾m富有孔鋼廈花管注津漿，梅盞花型布旁置，間返距癢1曬m刑，外捕露縣1反m擺，鋼管漲要求深酒入強(qiáng)風(fēng)蝶化砂婆巖提1.5什m疾。有孔丈鋼花管禽應(yīng)從兩京側(cè)向中臘間施工頑，必須星保證注囑漿完成五后才能歉施作下攤一根。振注漿采氣用水傷泥羞-哥水玻璃駁漿液：直水泥與念水玻璃緒體積慢比囑1撈：擺0.滔5擴(kuò)，水泥耳漿水灰徒比貸1恭：弊1室，水玻詠璃濃度此為爹3撕5姐玻鎂度外，水玻齡璃模數(shù)飄為爐2.巡4萄，注漿全壓力保餐證初覽壓垂0.5創(chuàng)~1.蟻0MP丟a杠，終嗓壓沉2.0過MP妄a徹。注漿蕉結(jié)束后吧應(yīng)及時(shí)適清除管夢(mèng)內(nèi)漿液瘡，并置用向3袋0匯號(hào)水泥道砂漿緊升密填充泄，增加英鋼管的圾剛度和剪強(qiáng)度。室注漿參壞數(shù)應(yīng)在陶施工中腰不斷調(diào)考整，以塊盡量保度證鋼管它之間漿飽液充填傍飽滿，瓶形成穩(wěn)俊定殼體容。趕下行線緒先進(jìn)行國(guó)雙下側(cè)席小導(dǎo)坑淺開挖，役小導(dǎo)坑壯采用明毛挖段和華過渡段魄采用全穩(wěn)斷脅面角I20惰a攔工字鋼臺(tái)和掛網(wǎng)汗噴射砼臟支護(hù)，臘暗挖斷尋采用鋼厲格柵、貴掛網(wǎng)噴執(zhí)射砼支世護(hù)。小衣導(dǎo)坑開拌挖穿過嗓二級(jí)公改路后，遞進(jìn)行小漂導(dǎo)坑內(nèi)肆部混凝腦土條形只基礎(chǔ)HYPERLINK"/GroupIndex.aspx?no=shigong"稅施工絨，混凝卷土條形都基礎(chǔ)施弓工時(shí)從稿洞內(nèi)向吃洞外施幕工，采氏用混凝濾土輸送尸泵進(jìn)行結(jié)模筑。抹基礎(chǔ)施強(qiáng)工完成伯后進(jìn)行兼正洞上趟半斷面輩開挖，勁上半斷軟面與下狹半斷面碧間距不權(quán)大仰于鮮15澇m制。社搏藥4.做2降施工方犯法水根春據(jù)前期別施工存宿在的問枯題，現(xiàn)辨采用臺(tái)御階法和英雙側(cè)壁爭(zhēng)導(dǎo)坑法它相結(jié)合趁的施工器方法，障半斷面岸開挖時(shí)銀，出碴客采用無(wú)需軌運(yùn)輸秧，挖掘揚(yáng)機(jī)、正敵鏟側(cè)卸期式裝載蜘機(jī)配眼合夢(mèng)8惱噸自卸偏汽車運(yùn)卡輸出碴查；小導(dǎo)羨坑開挖茂時(shí)，采勢(shì)用人工扇開挖，鏡小拖拉居機(jī)配合腿人工出看碴。及達(dá)時(shí)進(jìn)行瘋支護(hù)，命仰拱緊態(tài)跟。鋤平蜜4.獅3雙鋼管樁蓋施工館4.3柔.緞1授鋼管樁煌加工楚鋼橋管樁按柏標(biāo)準(zhǔn)摸長(zhǎng)稼3.搖5宿米進(jìn)行匆加工，峰長(zhǎng)度不而足時(shí)應(yīng)幣通過絲畜扣聯(lián)接淋，鋼管沉前端加援工成圓桐錐狀，速長(zhǎng)伶度綱20c釀m船；鋼管租樁管體允下半部扭分須加劍工溢流悔孔，以悅利于注丟漿施工據(jù)，孔嬸口灰l釘m旁范圍內(nèi)斥不加工內(nèi)溢流孔房，溢流引孔間絹距答25c商m強(qiáng),展溢流孔透直屋徑貝8m催m岔；溢流擋孔加工惠成近TS句S座管模式貸，即在遷溢流孔搶外面加煌銑孔，虧銑孔直獎(jiǎng)徑爛12m散m逐，外曬貼提12m投m掀貼片，帥起到單灑向閥作廣用。犧椅貍4.3恐.板2俘鉆孔、吳下管及獄注漿施揚(yáng)工洲按葵每腰次懷l憑m逝進(jìn)度指政標(biāo)進(jìn)行眉清除施明工障礙澡物工作章，并施赤工臨時(shí)堅(jiān)排水管待等措施鴉進(jìn)行場(chǎng)惰地排水賞，杜絕呼施工場(chǎng)疫地受水到浸泡現(xiàn)崗象發(fā)生廣；測(cè)量分放線，臉標(biāo)出施摘工位置辨；鉆機(jī)克鉆孔（瞧可直接閉夯進(jìn)）保、下管巨，下管貿(mào)注漿后欺，每處圣理完漏成繳5綢m油，進(jìn)行姓仰拱混饞凝土施嶼工，其哭間用過羞車梁保克證已施位工段穩(wěn)在定，注敘超細(xì)水至泥口(MC吧)績(jī)單液漿扒，注漿沾壓力監(jiān)為懼2Mp趴a款，注漿海完成后桶，對(duì)樁賭間土進(jìn)鄭行輕型唇觸探試舌驗(yàn)，錘工擊數(shù)大壞于霸3到5淡擊，承閱載力不啞小付于姥250妹kp管a撞，達(dá)不土到時(shí)，卸進(jìn)行加稅密等處金理。鄉(xiāng)世你4.水4新導(dǎo)坑條番形基礎(chǔ)槳施工倚根據(jù)畏工地條徹件溉,徒罷導(dǎo)坑條流形基礎(chǔ)扁施工，臟鋼筋在此導(dǎo)坑內(nèi)氏綁扎關(guān)聯(lián)模后，綁采用泵歇送春C2哀5舞混凝土稱進(jìn)行施去工，先妨施工水遺平條形叔基礎(chǔ)后逢，安裝羊拱腳，染再施工拋豎直條送形