高速公路高瓦斯隧道施工方案.doc

对高速公路XXX隧道的设计和施工进行了总结,根据公路隧道新奥法设计原理及新奥法施工程序和摘要本原则,针对昱岭关隧道设计与施工特点,并根据开挖围岩稳定情况及监控量测结果进行分析,及时调整设计支护参数和施工方案,保证了隧道施工质量和施工安全,而且加快了施工进度,节约工程投资,取得了良好的效果。关键词隧道;设计;施工方案;优化 杭州岭关昱高速公路昱岭关隧道位于浙江省、安徽省交界的昱岭关。隧道全长 “-,其中暗洞 .-,明洞 ’-,整个隧道位于 / 0 ““- 曲线上,最大埋深 1 -,最小埋深’1 .-,设计为双连拱曲墙单心圆隧道。 “ 施工条件及周边环境隧道位于垭口、山麓、浅埋及偏压地段,隧道开挖围岩主要为并在的土层分界面穿过,属极不良地质 类、 “类,“半硬半软”地段,隧道地表覆盖层透水性较强且右洞上方地势平缓,雨季容易积水;隧道下穿黄山市级重点文物昱岭关古城墙,隧道北侧紧邻为交通繁忙的 “’省道。隧道地表沉降控制要求高,施工条件极差,技术含量高、施工难度大,是杭昱高速公路重点、难点工程之一。 隧道结构设计 洞门设计根据隧道进、出口地形和工程地质条件,结合开挖边、仰坡的稳定性及洞口防排水需要,“早进晚出”本着的原则确定隧道洞门位置,中心挖深控制在 “- 左右,洞门型式采用端墙式。 ’1 ’1 隧道衬砌隧道横断面设计隧道横断面组成“1 2 “1 ’ 2 1 3 ’ 2 ’1 2 “1 ’ 2 “1 2 1 3 ’ 2 “1 2 “1 ’ 2 “1 净空限界高度 1 “-。隧道净,空、横断组成除满足行车净空要求外,根据照明、消防及其它运营管理设施所需空间,内轮廓考虑对结构受力有利及便于施工,采用单心圆方案。’1 ’1 ’隧道衬砌结构隧道衬砌结构的设计必须重点研究隧道穿越地段的工程地 进行回归分析,反馈信息和提出相应对策。超前地质预测是大变形研究中的最重要内容,超前地质预报系统为主的综合地质预报技术,提前探测地质条件的变化,以采取合适的预防措施指导工程施工。施工中坚持以人为本、“预防为主”的原则。通过对掌子面及其附近的岩层结构面性质、组合关系、软弱层和涌水特点进行观察,以及据钻进过程中排出的岩粉、出水量等情况进行分析、推断前方的不良地质问题以及岩体稳定性状,依此提出施工建议和防坍工程措施。每个开挖循环进行一次预报,做好应急措施,保证施工顺利进行。 施工进度根据堡镇隧道目前的实际进度,在石质较好地段,采用全断面开挖,月均 “-;在软岩大变形地段,采用正台阶法施工,月均开挖 ““-。 锁脚锚杆的施作非常关键,它与型钢的联接,能 参考文献[]徐则民, 黄润秋 1 深埋特长隧道及施工地质灾害 8]西南交通大学[ 1 出版社,’“““, 1 [’]铁道部第二工程局1 铁路工程施工技术手册 0 隧道 8]中国铁道 [ 1 1 出版社, 起到支承、箍抱钢拱架的作用,对防止初期支护变形有很好的效果。锚杆施作应与设立型钢拱架、网喷同时进行,不能滞后。钢拱架间距、锚杆数量等应按设计施工,不可减弱,有的位置还应适当加强,这样才能确保初期支护的稳定性。在施工中一定要考虑长锚杆,最好能达到 原设计施工方案见图 *。主要施工步序及施工要点*隧道进出口地表及工作面注浆加固;’导洞开挖与支护超前左侧导洞开挖与支护 中 *,“;主洞左侧导洞开挖与支护超前左侧拱部导洞开挖与支护 *,“;-主洞左侧拱部环形导坑开挖、拱部初期支护及上断面开挖;主洞左洞下半断面开挖;.主洞仰拱及墙基浇筑洞口类围岩仰拱地基采用注浆加固;主洞拱部二次衬砌距开挖面距离不大于 *“;/右洞施工滞后左洞 *’ *“。 * ’原设计施工方案存在的问题*中导洞开挖与支护在没有贯通前施做中墙,出碴运输通道被堵死,不能保证中导洞的开挖支护正常施工,严重制约施工工期。’隧址区地质复杂,且存在一定偏压,隧道左主洞靠山体一侧所受偏压力比埋深较浅的右洞大,先对偏压力较大的左主洞进行开挖支护不利于隧道的受力和稳定。隧道除洞口段其余都是在半硬半软”“的土层分界面穿 图 原设计施工方案 过,且土层分界处围岩完整性和强度差异明显,隧道主洞采用侧导洞法开挖,主洞侧导坑围岩较硬,采用爆破施工临空面少且夹制作用大,爆破振动将对上部土体松散造成破坏,甚至出现冒顶,不利于施工安全和对隧道上方古城墙的保护。-隧道地表覆盖层透水性较强且右洞上方地势平缓,雨季容易积水,如不对隧道上方地表进行防排水处理,地表渗水软化开挖围岩后,影响岩层稳定,对施工安全不利。侧导坑最大开挖宽度不足 - “,作业面狭窄,而系统锚杆长度为 - ,“,加大了锚杆施工难度,无法按设计要求和施工规范进行施工。且部分部位锚杆长度较长因侧导洞空间狭小根本无法在开挖后施做,必须在侧导洞临时支护拆除有足够空间后才能施做,从而失去了系统锚杆在围岩开挖后加固围岩的及时性。.隧道主洞采用侧导坑开挖,为了保证施工安全 和侧导坑成型后受力的稳定和均衡性,侧导坑临时支护侧设计采用了超前注浆小导管、钢拱架、锚杆、网喷 0’, 混凝土进行支护,与主洞初期支护形成稳定的支护体系,但却增加了临时支护的工程量,工程造价较高。根据开挖围岩地质情况上来看,隧道基底围岩基本上是中等风化或微分化岩石,地基承载力能满足设计要求,如再进行小导管注浆加固处理,无疑增加了工程投资。为了保证施工质量和施工安全,确保施工工期,节约工程投资,对原施工方案优化是必要的。 “ ’ * 施工方案优化施工方案优化隧道上方地势平缓易积水区段采用厚 *,1“0’, 喷射混凝土封闭地表,并增设两道排水沟进行引排地表水;采用, 注浆导管对地表注浆加固,且当其达到设计强度时再进行明洞仰坡开挖及暗洞施工,明洞根据地形、地质情况采用明洞暗作,设置护拱,保证施工安全。暗洞施工方案中导洞开挖支护先行贯通后再施做中墙钢筋混凝土及支顶,导洞均采用正台阶法施工,台阶长度 “;隧道主洞取消侧导洞施工方案,优化为拱部采用环状开挖留核心土法,循环进尺为一榀拱架间距;下部采用中间拉槽侧墙预留光爆层分部开挖,取消洞口类围岩仰拱地基注浆加固措 万方数据 “ - 年第 期 “ 余建恩杭昱高速公路昱岭关隧道设计与施工方案优化 - ““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““ 施,及时施做初期支护和仰拱和墙基,最后施工模筑拱墙二次衬砌;优化设计及施工方案见图 。装碴运输的不利条件,极大提高了生产效率。-作业面空间加大,有利于控制洞身系统锚杆施工和角度控制,使初期支护中的锚杆、钢筋网、钢架、喷射混凝土能及时形成整体支护体系,保证了施工质量和施工安全。中导洞台阶法开挖与支护;右主洞拱部环状导坑开挖与支护在中导洞开挖与支护贯通,中墙及支顶混凝土强度达到 天强度后主洞左侧导洞开挖与支护在中导洞开挖超前左侧拱部导洞开挖与支护*右主洞核心土开挖及下部侧墙预留光爆层厚度 开挖滞后拱部开挖与支护 , ’ ,侧墙光爆层开挖及支护;-右洞下半断面开挖与支护;拱部二次衬砌距开挖面距离不大于 ,;.左洞施工滞后左洞 ’ ,。 优化方案的优点隧道地表采用厚 / 0 喷射混凝土封闭,可防止地表水渗透对开挖围岩的的软化,保证开挖围岩的稳定和施工安全。中导洞开挖支护先行贯通并及时施做中墙和支顶后再进行主洞开挖支护,减少工序之间的干扰,为后续施工的正常进行创造了条件。先开挖支护埋深较浅和偏压相对小的右洞,在右洞开挖支护形成稳定的封闭环并具有一定的抗偏压结构能力后再施工埋深相对较大和偏压力较大的左洞,有利于施工安全和施工期间隧道整体结构受力均衡。*充分利用隧道开挖围岩上软下硬的特点,采用拱部留核心土环状人工辅助风镐开挖、下部采用弱松动爆破中间拉槽,两 侧预留光爆层开挖方案,且增加了下部围岩开挖爆破临空面数,[]黄成光 公路隧道施工 1]北京[ 人民交通出版社, 降低了爆破振动对上部围岩扰动,保证了施工安全。[]公路隧道设计规范 454- 6 . 7][ ,万方数据克服原设计侧导洞施工由于作业面狭小不能采用机械 []公路隧道施工技术规范 454* 6 .* 7][ 1