夏頌軍
(中交第四公路工程局有限公司,北京100000)
相對(duì)于分離式隧道而言,雙連拱隧道是上、下行合建、中隔墻分開(kāi)的并體連拱隧道,一般只在中短隧道中采用.連拱隧道具有開(kāi)挖跨度大,左右隧道主洞開(kāi)挖的相互影響大,圍巖壓力大,支護(hù)系統(tǒng)受力及施工工序復(fù)雜,建設(shè)工期相對(duì)較長(zhǎng)的特點(diǎn),針對(duì)連拱隧道不同圍巖級(jí)別及地質(zhì)情況采用不同的施工方法,是保證連拱隧道施工質(zhì)量、安全及進(jìn)度的關(guān)鍵.
湖南省吉(首)懷(化)高速公路第四合同段龍子康隧道,位于湖南省鳳凰縣吉信鎮(zhèn)錫坪村境內(nèi),是一座上、下行合建的高速公路四車道雙連拱隧道,長(zhǎng)475m,最大開(kāi)挖跨度26.8m,洞軸線呈約206°方向展布,最大埋深54m,隧道區(qū)屬構(gòu)造溶蝕峰叢洼地地貌,路線穿越溶蝕丘嶺斜坡脊嶺地帶而建設(shè),區(qū)內(nèi)溶蝕溝谷呈枝丫狀、網(wǎng)狀發(fā)育,隧道進(jìn)口處于朝北東的斜坡地帶,坡面呈階梯狀,均為旱地分布區(qū),平均地形坡度約20°,隧道出口處于南西向坡面凹溝處,地形坡腳約18°,分布有旱地,隧道區(qū)內(nèi)地下水為空隙滯水及基巖裂隙水,水量較大,洞身圍巖為頁(yè)巖、泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r,由進(jìn)出口往洞中由全強(qiáng)~弱風(fēng)化過(guò)渡到中風(fēng)化,可分為Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ級(jí)圍巖,分別采用LS5、LS4、LS3三種復(fù)合襯砌形式,Ⅴ、Ⅳ級(jí)圍巖巖體破碎,開(kāi)挖易坍塌,雨季滲水現(xiàn)象嚴(yán)重,Ⅲ級(jí)圍巖體較完整,自穩(wěn)性較差,側(cè)壁基本穩(wěn)定,地下水不甚發(fā)育.在施工中,隧道Ⅴ、Ⅳ級(jí)圍巖段采用三導(dǎo)坑先墻后拱法施工,Ⅲ級(jí)圍巖段采用中導(dǎo)坑輔助法施工.
洞口段的施工是隧道施工的開(kāi)始,洞口就像咽喉,洞口段的安全可靠是隧道施工成敗的關(guān)鍵.[1]同時(shí)洞口段一般地質(zhì)條件較差,施工開(kāi)始后,巖體的結(jié)構(gòu)、應(yīng)力狀態(tài)及地下水滲透性質(zhì)均遭到破壞,破壞后的巖體為達(dá)到新的應(yīng)力平衡狀態(tài)必能會(huì)進(jìn)行變形,其表現(xiàn)形式為斷裂、滑移、坍塌等,給工程施工帶來(lái)極大的安全隱患.洞口段施工前應(yīng)反復(fù)核實(shí)地形、地質(zhì)情況,對(duì)巖體進(jìn)行詳細(xì)的巖體應(yīng)力分析,并制定有效的措施以消除施工給巖體帶來(lái)的不利影響.在分析的基礎(chǔ)上制定加固或減少對(duì)巖體擾動(dòng)的措施才是有效、安全的.在實(shí)際施工中主要采取的是減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)、管棚注漿加固、噴錨支護(hù)、邊坡加固等措施,使巖體在平衡破壞后的表現(xiàn)形式被控制在一定范圍內(nèi),保證施工及結(jié)構(gòu)物安全,其洞口工程施工工序見(jiàn)圖1.
圖1 洞口工程施工工序平面及立面示意圖
2.1.1 洞口段施工工藝流程:
①施作洞頂截水溝→②洞口段開(kāi)挖(成洞面要求保留核心土)→③施作邊坡及仰坡臨時(shí)防護(hù)工程(邊開(kāi)挖邊防護(hù))→④非核心土部分開(kāi)挖至成洞面→⑤中導(dǎo)坑開(kāi)挖及支護(hù)→ ⑥中導(dǎo)坑貫通后,施作中導(dǎo)坑段襯砌→⑦開(kāi)始洞口長(zhǎng)管棚施工→⑧澆筑明洞段襯砌→⑨明洞段臨時(shí)回填(筑臨時(shí)擋墻,回填土至明洞頂).
2.1.2 洞口段施工注意事項(xiàng)
隧道洞口邊坡、仰坡開(kāi)挖及地表恢復(fù),應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)規(guī)定,做好水土保持,洞口邊坡、仰坡的開(kāi)挖應(yīng)減少對(duì)巖土體的擾動(dòng),嚴(yán)禁采用大爆破,臨時(shí)防護(hù)應(yīng)視地質(zhì)條件、施工季節(jié)和施工方法等,及時(shí)采取噴錨措施.[1]
套拱開(kāi)挖時(shí),必須保證開(kāi)挖掌子面穩(wěn)定,洞口段的圍巖一般情況下比較差,必須預(yù)留核心土開(kāi)挖,當(dāng)受地形、地質(zhì)條件限制,套拱輪廓開(kāi)挖不能一次成型時(shí),可根據(jù)施工臺(tái)階高度分上下部分澆注.套拱的底模支撐必須牢固,可采用工字鋼作為套拱的橫向支撐,縱向可采用鋼筋、鋼管加固;底模視情況可采用木模,保證相鄰模板拼縫密實(shí)、無(wú)錯(cuò)臺(tái),并與掌子面結(jié)貼緊密,任何情況下,不得采用土模作為套拱的底模.套拱砼采用兩側(cè)對(duì)稱、分層(30cm/層)澆注,套拱砼宜一次性澆注完成,在砼振搗過(guò)程中應(yīng)盡量避免振搗到鋼筋、導(dǎo)向管,并隨時(shí)檢查,防止偏位.為有效抵抗套拱的水平推力及豎向荷載,套拱鋼拱架必須落于先行施工的中隔墻上,堅(jiān)決杜絕套拱鋼拱架絕落于中導(dǎo)洞鋼拱架上的做法,以防套拱垮塌.
管棚應(yīng)按設(shè)計(jì)位置施工,有孔鋼花管(孔徑為10mm)和無(wú)孔鋼管交替布置,應(yīng)先打有孔鋼花管,注漿后再打無(wú)孔鋼管,無(wú)孔鋼管可以作為檢查管,檢查注漿質(zhì)量.鉆機(jī)立軸方向必須準(zhǔn)確控制,施工鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)保持鉆桿與隧道中軸線成1°~2°夾角,鉆孔進(jìn)尺中隨時(shí)用測(cè)斜儀量測(cè)角度和鉆進(jìn)方向,出現(xiàn)偏差應(yīng)及時(shí)糾正,每鉆完一孔便頂進(jìn)一根鋼管,應(yīng)根據(jù)不同的施工地質(zhì)情況,采用不同的鉆頭鉆孔,一般情況下:當(dāng)遇到孤石不能鉆進(jìn)時(shí),采用沖擊鉆頭,將巖石擊碎;當(dāng)為普通的稍軟巖石或土質(zhì)時(shí),采用合金管鉆頭鉆進(jìn).在鉆進(jìn)過(guò)程中圍巖對(duì)管壁的摩阻力較大,前段開(kāi)孔可采用φ125mm的鉆頭,后段根據(jù)需要可采用φ110mm的鉆頭,以使鋼管容易頂入;當(dāng)鉆進(jìn)過(guò)程中遇到特殊復(fù)雜的地質(zhì)情況,不能鉆進(jìn)或鉆進(jìn)困難時(shí),可先采用預(yù)注漿加固或跟管鉆進(jìn)的方法.鉆孔檢查合格后及時(shí)裝入鋼管,堵孔注漿,確保漿液質(zhì)量及注漿效果滿足設(shè)計(jì)要求.[2]
仰拱開(kāi)挖應(yīng)減少對(duì)巖體的擾動(dòng),嚴(yán)禁采用大爆破,超挖的在允許范圍內(nèi)采用與襯砌相同強(qiáng)度等級(jí)混凝土澆筑,超挖大于規(guī)定值時(shí),按設(shè)計(jì)要求回填,不得用洞渣隨意回填,嚴(yán)禁片石浸入襯砌斷面,仰供以上的混凝土在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后施工洞門襯砌,仰供和混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后方可允許車輛通行.
明洞宜早施作,盡量避開(kāi)雨季及嚴(yán)寒季節(jié),明洞仰拱應(yīng)安排在明洞拱墻襯砌前澆筑,基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)固的地基上,當(dāng)兩側(cè)墻體地基松軟或軟硬不均時(shí),應(yīng)采取措施加以處理,防止地基不均勻沉降,明洞澆筑是應(yīng)注意洞口外部墻面應(yīng)與洞門面相協(xié)調(diào),注意是否為斜坡面.明洞施工應(yīng)和隧道的排水側(cè)溝、中心水溝的出入口及洞頂?shù)慕?、排水設(shè)施統(tǒng)籌安排,為防止襯砌背后積水,洞內(nèi)漏水,要作好防排水.洞回填中側(cè)墻應(yīng)對(duì)稱回填,石質(zhì)地層中巖壁與墻背空虛較小時(shí)用與墻身同級(jí)混凝土回填;空隙較大時(shí)用片石混凝土或水泥砂漿砌片石回填密實(shí),土質(zhì)地層,應(yīng)將墻背坡面挖成臺(tái)階狀,用片石分層碼砌,縫隙用碎石填塞密實(shí).
隧道洞門基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)固的地基上,虛渣、雜物、分化軟層和水泥必須清除干凈,洞門端墻的澆筑筑與回填應(yīng)兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行,不得對(duì)襯砌產(chǎn)生偏壓,端墻施工應(yīng)保證其位置準(zhǔn)確和墻面坡度滿足設(shè)計(jì)要求,洞門襯砌完成后,其上方仰坡腳受破壞時(shí),應(yīng)及時(shí)處理,洞門的排水設(shè)施應(yīng)與洞門工程配合施工,同步完成,洞門的排水溝砌筑在填土上時(shí),填土必須夯實(shí).
洞門結(jié)構(gòu)及明洞頂部剩余回填原則上可以在適當(dāng)?shù)娜魏螘r(shí)間施作,明洞回填應(yīng)在明洞澆筑并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后進(jìn)行.
龍子康隧道圍巖分級(jí)為Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ級(jí)圍巖,根據(jù)圍巖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分別采用LS3、LS4及LS5三種復(fù)合式襯砌形式,Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段采用三導(dǎo)坑先墻后拱法施工,Ⅲ級(jí)圍巖段采用中導(dǎo)坑輔助法施工,[3]中隔墻為左右線隧道拱部的共用支點(diǎn),必須先開(kāi)挖中導(dǎo)坑,施工中隔墻襯砌,Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段中隔墻施工完成后分別開(kāi)挖左右側(cè)導(dǎo)坑(如圍巖為Ⅲ級(jí)以上,不需開(kāi)挖側(cè)導(dǎo)),施作側(cè)導(dǎo)坑外側(cè)初期支護(hù)以及導(dǎo)坑支護(hù),澆筑側(cè)邊二次襯砌基礎(chǔ)及矮邊墻,在側(cè)導(dǎo)坑矮邊墻部二次襯砌達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后才能進(jìn)行相應(yīng)地段主洞開(kāi)挖.在開(kāi)挖過(guò)程中盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng),通過(guò)超前支護(hù)、鋼拱架、錨(網(wǎng))噴洞壁初期支護(hù)系統(tǒng),使開(kāi)挖斷面及早閉合,控制圍巖的變形并使之趨于穩(wěn)定.
三導(dǎo)坑先墻后拱法及中導(dǎo)坑輔助法施工在掘進(jìn)過(guò)程中左、右側(cè)主洞開(kāi)挖掌子面應(yīng)始終保持20m以上的距離,時(shí)間滯后20d以上.根據(jù)地形和覆蓋層厚度先施工山體壓力較大一側(cè)的隧道,滯后一段時(shí)間施工另一側(cè)隧道.主洞開(kāi)挖前,將中導(dǎo)坑另一側(cè)回填密實(shí),以增強(qiáng)中隔墻的穩(wěn)定性,減輕山體偏壓對(duì)中隔墻的影響.同時(shí),建立圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng),隨時(shí)掌握施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化,合理安排、調(diào)整施工工藝和修改設(shè)計(jì)參數(shù),確保施工安全.
2.2.1 三導(dǎo)坑先墻后拱法施工
隧道Ⅴ、Ⅳ級(jí)圍巖段采用三導(dǎo)坑先墻后拱法施工.中導(dǎo)坑先期施工,開(kāi)挖過(guò)程施工中導(dǎo)坑初期支護(hù)以及頂部加強(qiáng)錨桿,中導(dǎo)坑貫通后施作中隔墻基底加固錨桿(Ⅳ級(jí)圍巖段不設(shè)置),澆筑中隔墻,中隔墻澆筑完成40m以上且頂部回填密實(shí)具備一定強(qiáng)度后開(kāi)始側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖,中隔墻施工完成側(cè)導(dǎo)開(kāi)挖前需進(jìn)行中隔墻側(cè)邊回填,回填邊選擇與主洞開(kāi)挖一致.側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖方向與中導(dǎo)坑一致,另側(cè)側(cè)導(dǎo)開(kāi)挖待一側(cè)側(cè)導(dǎo)進(jìn)洞20m時(shí)迅速跟進(jìn),并始終保持兩側(cè)導(dǎo)開(kāi)挖掌子面間距20m,且中隔墻回填至距先行側(cè)導(dǎo)開(kāi)挖掌子面距離20m.側(cè)導(dǎo)貫通后,立即施作基地加固錨桿,澆筑二次襯砌基礎(chǔ)及矮邊墻.[4]
1)三導(dǎo)坑施工
在完成洞口段工程施工后才能進(jìn)行左、中、右導(dǎo)坑施工,其三導(dǎo)坑施工工序見(jiàn)圖2.
圖2 三導(dǎo)坑施工工序圖
中導(dǎo)坑必須先期施工,中導(dǎo)坑主要施工工藝流程如下:
①中導(dǎo)坑開(kāi)挖(可采用上下臺(tái)階法,如果有超前支護(hù)應(yīng)先期施作)→②施作中導(dǎo)坑初期支護(hù)以及頂部加強(qiáng)錨桿→③施作基底加固錨桿→④澆筑中隔墻基礎(chǔ)(與基底錨桿同步施作)→⑤澆筑中隔墻墻身→⑥中隔墻側(cè)邊回填(回填邊選擇與主洞開(kāi)挖一致).
在完成中隔墻側(cè)邊回填后才能進(jìn)行兩側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖,側(cè)導(dǎo)坑主要施工工藝流程如下(如圍巖為Ⅲ級(jí)以上,可不需開(kāi)挖側(cè)導(dǎo)):
①側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖(可采用上下臺(tái)階法)→②施作側(cè)導(dǎo)坑外側(cè)初期支護(hù)以及導(dǎo)坑支護(hù)→③施作基底加固錨桿→④澆筑側(cè)邊二次襯砌基礎(chǔ)及矮邊墻.
在側(cè)導(dǎo)坑矮邊墻部二次襯砌前注意防水板及排水管的鋪設(shè),在側(cè)導(dǎo)坑矮邊墻部二次襯砌達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后才能進(jìn)行相應(yīng)地段主洞開(kāi)挖.
2)三導(dǎo)坑先墻后拱法主洞施工
先期進(jìn)行開(kāi)挖的主洞應(yīng)與中隔墻回填抵抗方向一致,其三導(dǎo)坑先墻后拱法主洞施工工序見(jiàn)圖3.
先行施工側(cè)主洞主要施工工序如下:
圖3 三導(dǎo)坑先墻后拱法施工主洞工序圖
①開(kāi)挖先行施工側(cè)主洞上半斷面(采用弧形開(kāi)挖法,如果有超前支護(hù)應(yīng)先期施作)→②施作拱部初期支護(hù)→③開(kāi)挖核心土(根據(jù)下一步仰拱澆筑長(zhǎng)度確定)→④拆除中導(dǎo)坑先行施工側(cè)支護(hù)以及先行施工側(cè)導(dǎo)坑內(nèi)側(cè)支護(hù)(根據(jù)下一步二次襯砌澆筑長(zhǎng)度確定)→⑤澆筑仰拱襯砌→⑥澆筑二次襯砌.
后施工側(cè)主洞主要施工工序如下:
⑦開(kāi)挖后施工側(cè)主洞上半斷面(采用弧形開(kāi)挖法,如有超前支護(hù)應(yīng)先期施作)→⑧施作拱部初期支護(hù)→⑨開(kāi)挖核心土以及拆除中導(dǎo)坑回填(根據(jù)下一步仰拱澆筑長(zhǎng)度確定)→⑩拆除中導(dǎo)坑后施工側(cè)支護(hù)以及后施工側(cè)導(dǎo)坑內(nèi)側(cè)支護(hù)(根據(jù)下一步二次襯砌澆筑長(zhǎng)度確定)→[11]澆筑仰拱襯砌→[12]澆筑二次襯砌.
2.2.2 中導(dǎo)坑輔助法施工
隧道Ⅲ級(jí)圍巖段采用中導(dǎo)坑輔助法施工.中導(dǎo)坑先期施工,其中導(dǎo)坑開(kāi)挖與支護(hù)同三導(dǎo)坑先墻后拱法中的中導(dǎo)坑施工,開(kāi)挖過(guò)程施工中導(dǎo)坑初期支護(hù)以及頂部加強(qiáng)錨桿,中導(dǎo)坑貫通后澆筑中隔墻,中隔墻澆筑完成40m以上且頂部回填密實(shí)具備一定強(qiáng)度后,先期進(jìn)行開(kāi)挖的主洞應(yīng)與中隔墻回填抵抗方向一致,才能進(jìn)行相應(yīng)地段主洞開(kāi)挖,Ⅲ級(jí)圍巖主洞開(kāi)挖采用上下臺(tái)階留核心土法開(kāi)挖,其主洞施工工序見(jiàn)圖4.
1)先行施工側(cè)主洞主要施工工序如下:
圖4 中導(dǎo)坑輔助施工法施工主洞工序圖
①開(kāi)挖先行施工側(cè)主洞上半斷面(采用弧形開(kāi)挖法,如有超前支護(hù)應(yīng)先期施作)→②施作拱部初期支護(hù)→③開(kāi)挖下導(dǎo)坑→④施作下導(dǎo)坑初期支護(hù)及二襯矮邊墻→⑤拆除中導(dǎo)坑先行施工側(cè)支護(hù)、開(kāi)挖核心土→⑥澆筑二次襯砌.
2)后施工側(cè)主洞主要施工工序如下:
⑦開(kāi)挖后施工側(cè)主洞上半斷面(采用弧形開(kāi)挖法,如有超前支護(hù)應(yīng)先期施作)→⑧施作拱部初期支護(hù)→⑨開(kāi)挖下導(dǎo)坑→⑩施作下導(dǎo)坑初期支護(hù)及二襯矮邊墻→[11]拆除中導(dǎo)坑后施工側(cè)支護(hù)、開(kāi)挖核心土→[12]澆筑二次襯砌.
2.2.3 暗洞段施工注意事項(xiàng)
在公路雙連拱隧道的三導(dǎo)坑先墻后拱法施工及中導(dǎo)坑輔助法施工過(guò)程中,中隔墻是左、右洞交替施工的主要承載結(jié)構(gòu),其受力及施工中載荷的轉(zhuǎn)換十分復(fù)雜,壓、拉、彎、扭、剪均有.因此,保證中隔墻在整個(gè)施工過(guò)程的穩(wěn)定是雙連拱隧道施工成功的關(guān)鍵.[5]
為保證隧道的開(kāi)挖安全,連拱隧道兩側(cè)主洞開(kāi)挖掌子面需錯(cuò)開(kāi)一定的距離,左右主洞不對(duì)稱開(kāi)挖,圍巖勢(shì)必形成對(duì)中隔墻的偏壓,如處理不當(dāng)中隔墻極易偏移而導(dǎo)致塌方事故,或二襯混凝土因局部拉應(yīng)力過(guò)大而拉裂.為此在連拱隧道主洞開(kāi)挖施工時(shí),應(yīng)在滯后隧道洞室一側(cè)對(duì)中隔墻側(cè)邊底部回填土并夯實(shí),中隔墻側(cè)邊腰上部回填C10貧混凝土,中隔墻側(cè)邊回填材料隨滯后洞室的施工逐段挖除.該中隔墻回填處理不僅在先進(jìn)隧道施工時(shí)對(duì)限制中隔墻橫向和縱向變形是有效的,更重要的是,回填可以在后進(jìn)隧道施工時(shí),限制中隔墻再次發(fā)生較大的縱向扭曲變形.保證先行隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,同時(shí)避免中隔墻施工時(shí)因留有變形縫而出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象.[5]
中隔墻是連拱隧道的主要支承結(jié)構(gòu),如中隔墻頂部回填混凝土不密實(shí),在隧道正洞開(kāi)挖施工時(shí),極易造成隧道開(kāi)挖跨度成倍增大、圍巖應(yīng)力驟增,導(dǎo)致圍巖的失穩(wěn)、垮塌事故,中隔墻頂部回填密實(shí)對(duì)連拱隧道施工安全至關(guān)重要.
隧道開(kāi)挖打破了巖體原有的平衡狀態(tài),圍巖應(yīng)力重新分布,圍巖變形協(xié)調(diào)以達(dá)到新的平衡狀態(tài).如果連拱隧道左右主洞的開(kāi)挖錯(cuò)開(kāi)距離較短,勢(shì)必引起兩側(cè)洞室圍巖應(yīng)力、變形的迭加,影響隧道的施工安全.連拱隧道左右主洞開(kāi)挖的錯(cuò)開(kāi)距離,應(yīng)不小于設(shè)計(jì)文件的要求,并保證超前洞室的圍巖變形基本穩(wěn)定后方可進(jìn)行滯后洞室的施工,龍子康隧道設(shè)計(jì)規(guī)定同一端洞口兩側(cè)主洞的施工掌子面應(yīng)滯后20 m以上,時(shí)間應(yīng)滯后20d以上.
二次襯砌到掌子面的間距根據(jù)圍巖地質(zhì)情況及隧洞埋深確定,圍巖地質(zhì)越差、隧洞埋深越淺,則間距越短,反之越長(zhǎng),龍子康隧道二次襯砌到掌子面的最大間距(D)作如下規(guī)定:對(duì)于Ⅴ級(jí)圍巖地段,埋深H≤20m時(shí),D≤10m;埋深H≥20m時(shí),D≤15 m;對(duì)于Ⅳ級(jí)圍巖地段,埋深H≤20m時(shí),D≤15 m;埋深H≥20m時(shí),D≤20m.對(duì)于Ⅲ級(jí)圍巖地段,D≤35m.
隧道跨度大,施工工藝要求較高,施工中必須堅(jiān)持“弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支撐、勤量測(cè)”的原則,合理確定施工開(kāi)挖步驟和循環(huán)進(jìn)尺,避免放大炮.
施工過(guò)程中必須加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)控量測(cè)工作,以利設(shè)計(jì)與施工密切配合,及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,使隧道結(jié)構(gòu)安全、合理.
隧道開(kāi)挖后,在應(yīng)力重分布和應(yīng)力釋放的過(guò)程中,圍巖呈現(xiàn)出各種狀態(tài),如位移、性質(zhì)變化等,特別是雙連拱隧道開(kāi)挖斷面大,圍巖自穩(wěn)、成拱能力差,圍巖壓力大,左右隧道間開(kāi)挖的相互影響大,支護(hù)系統(tǒng)受力復(fù)雜.施工中建立嚴(yán)密的監(jiān)控量測(cè)是保證安全的主要手段,同時(shí)也是調(diào)整施工方法及支護(hù)參數(shù)的信息來(lái)源,所以必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求按時(shí)進(jìn)行必要的監(jiān)控量測(cè)并及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析.在本隧道施工過(guò)程中,在斷面最大跨度和拱腰用精密度收斂?jī)x、位移計(jì)、百分表、全站儀、水平儀、塔尺等,由監(jiān)測(cè)小組進(jìn)行測(cè)點(diǎn)埋設(shè),分別進(jìn)行地質(zhì)及支護(hù)狀況觀察、水平收斂及拱頂下沉測(cè)量、底板下沉測(cè)量日常量測(cè)工作,根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)繪制凈空水平收斂圖、拱頂下沉距開(kāi)挖工作面距離關(guān)系圖,并對(duì)初期時(shí)態(tài)曲線進(jìn)行回歸分析,通過(guò)分析處理計(jì)算判斷,及時(shí)進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)及反饋,為初期支護(hù)及二次襯砌提供依據(jù),以保證結(jié)構(gòu)和施工安全.[6]
龍子康雙連拱隧道洞口段圍巖為全強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖、泥質(zhì)灰?guī)r,巖體破碎,開(kāi)挖易坍塌,雨季滲水嚴(yán)重,洞口段采用留核心土環(huán)形開(kāi)挖法及超前管棚支護(hù)技術(shù);暗洞Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段為中風(fēng)化頁(yè)巖、泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r,巖體破碎,拱頂易坍落,洞室地下水為潮濕或滴狀,雨季滲水嚴(yán)重,暗洞Ⅳ、Ⅴ圍巖采用三導(dǎo)坑先墻后拱法施工;暗洞Ⅲ級(jí)圍巖段為為中風(fēng)化頁(yè)巖、泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r,巖體較堅(jiān)硬,巖體較完整,側(cè)壁基本穩(wěn)定,地下水不甚發(fā)育,暗洞Ⅲ級(jí)圍巖段采用中導(dǎo)坑輔助法施工;針對(duì)隧道圍巖的不同級(jí)別及地質(zhì)情況,有差別采取不同的開(kāi)挖與支護(hù)技術(shù),保證了龍子康隧道施工始終未發(fā)生一起大的塌方和人身傷亡事故,初期支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,量測(cè)結(jié)果顯示地表穩(wěn)定基本無(wú)下沉,其它各項(xiàng)指標(biāo)均未超過(guò)基準(zhǔn)值,施工質(zhì)量、安全及進(jìn)度得到了效控制.
龍子康雙連拱隧道施工過(guò)程中,針對(duì)不同圍巖級(jí)別及地質(zhì)情況分別采用三導(dǎo)坑先墻后拱法施工及中導(dǎo)坑輔助法施工,對(duì)保證該隧道施工質(zhì)量、安全及進(jìn)度取了關(guān)鍵作用,易實(shí)現(xiàn)小結(jié)構(gòu)單元的安全穩(wěn)固,從而保證大結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固,充分發(fā)揮了圍巖的自承能力;超前導(dǎo)洞建立初期支護(hù)后,為連拱中隔墻及兩側(cè)邊墻施作創(chuàng)造了條件,使后續(xù)開(kāi)挖支護(hù)建立在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上,從而可及早施作二次襯砌,大跨結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問(wèn)題得以解決,保證了結(jié)構(gòu)及施工安全;采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)技術(shù)對(duì)圍巖-支護(hù)體系的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)測(cè)及靈活的支護(hù)手段,能有效的確保洞室周邊巖體及支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全;三導(dǎo)坑先墻后拱法施工及中導(dǎo)坑輔助法施工,其中導(dǎo)坑可以起到超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的作用,導(dǎo)洞貫通后對(duì)洞內(nèi)通風(fēng)降塵十分有利,明顯改善作業(yè)環(huán)境.
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