浅埋、偏压隧道进洞施工分析.pdf

浅埋、偏压隧道进洞施工分析

摘要：隧道出口端处于偏压、浅埋及松散破碎围岩的地质条件,

地形横向坡度60-70

度,隧道穿过强风化流纹岩,围岩呈碎石状压碎结构、节里发育、

断裂、岩体破碎,上

部残坡堆积体厚3-7m,开挖后极易形成坍塌滑坡.

关键词：偏压隧道；进洞技术；围岩支护

1工程概况

该隧道通过地貌属瓯江上游中、山丘陵区,绝对高程为

137m-299m,以风化腐蚀地貌为主,山顶圆滑,基岩裸露较少,大多为

残积土覆盖,含碎石粘性土及粘性土碎石,分布在山麓及缓丘地带,

厚1-5m.沟谷相对高程50m-80m,洞身最大埋深78m.某隧道涉及的地

层主要有第四系冲击层、残坡积,侏罗纪西山头组凝灰岩、流纹岩,

大爽组晶屑熔接凝灰岩、含角砾玻屑凝灰岩夹钙质页岩,以及通过

f5、f3、f4、f2多个断裂带,出口端偏压严重,并且隧道中线上部残

坡积体覆盖层仅4m,属浅埋部分,开挖时覆盖层出现失稳的可能性

很大并且伴有坍塌现象.

2方案实施过程

2.1隧道洞外处理

2.1.1隧道边仰坡及地表处理

2.1.1.1边仰坡开挖及防护

鉴于明洞拉沟段较差的地质状况,边坡坡率不宜过陡,同时由于

洞口段右侧山坡陡峭,如放坡过缓则开挖宽度和开挖量都过大.综

合考虑各方面因素,将开挖坡率定为1：0.5和1：0.75.仰坡开挖坡

率定为1：0.5.施工过程中采取人工配合挖掘机从上至下分步开挖,

边开挖边支护的方式,及时封闭开挖面.根据坡面高度和地质情况

的不同,并考虑施工方便和可操作性,确定分段开挖高度,初步定为

每段开挖高度3m,此高度在开挖过程中根据实际情况进行适当调整,

但最多不超过5m.

边坡施工中,将边坡防护参数中锚杆间距1.5×1.5m调整为1.2

×1.2m;将锚杆长度由原设计的3.5m加长到4.5m；设双层钢筋网,

喷射砼厚度为15cm.每个梯段的防护结构紧密连接,特别是钢筋网

的连接严格按规范施作.由于边坡较高,坡面较长,地质条件极差且

变化复杂,在由上至下逐级刷坡和防护过程中,很可能出现极松散

的土体,使得既定坡率无法保持边坡稳定.对可能出现的这类问题,

采用在锚喷支护的基础上增加小导管注浆加固的处理方法,小导管

长度3.5m,数量将根据现场实际情况确定.

仰坡支护一方面考虑到暗洞开挖过程中的稳定性,另一方面也

考虑到管棚施工钻孔的成孔率,因此在原设计与边坡相同的防护结

构基础上,在隧道开挖轮廓上增设五排水平超前注浆小导管,长度

为5m.

在顺利完成了护拱和导向管的施工后,对管棚进行了试钻孔,管

棚成孔长度依旧不理想.

2.1.1.2洞顶地表防护

2.1.1.2.1地表注浆

由于进行管棚钻孔施工,频繁出现塌孔现象,管棚成孔长度达不

到设计长度.为了提高管棚成孔率和保证雨季施工中山体的稳定性,

对隧道上部山体进行注浆和对上部山体表面防护处理.地表注浆的

具体布孔范围为：横向宽度为隧道中心线至左侧拱脚开挖线外

1.5m；纵向长度为30m；注浆深度,根据实际地质情况,确定注浆深

度为由拱顶向上2.5-3.0m.钻孔深度由原地面竖直向下至相应拱顶

开挖线0.5m位置,钢管采用φ89mm无缝钢管,间距1.5×1.5m,呈梅

花形布置.

为保证平行作业,提高工程进度,缩短工期,在完成一定数量的

钢花管安装后,即进行注浆施工.注浆前先进行注浆现场试验,根据

地表钻孔取芯情况确定每个孔的注浆量,注浆的其它参数通过实际

情况确定.

2.1.2反压土石方及反压挡土墙

在进洞口左侧平台上靠近路基左幅路基右侧排水沟外侧砌筑

10#浆砌片石挡土墙,挡土墙高度与隧道拱顶开挖线平齐,在挡土墙

与山体之间进行反压土石方回填.回填的土石方及原隧道弃渣均可

以对隧道的偏压起到反压作用,保证偏压山体隧道施工过程中和隧

道在运营过程中的稳定.

2.2隧道洞内处理

2.2.1管棚施工

由于在洞顶局部进行了注浆处理,管棚全部成孔,管棚施工顺利

完成.

2.2.2超前地质预报

考虑到隧道工程地质和水文地质均为地下隐蔽性情况,施工过

程中可能出现与设计文件所提供的情况有差异,所以施工时加强了

地质情况预报工作,对隧道施工过程中能否及时发现并避免险情有

很大的帮助.

2.2.3隧道开挖及支护

2.2.3.1上导坑的开挖及支护

在隧道边仰坡及地表的加固处理后,开始进行进洞作业.由于围

岩稳定性差,岩石破碎,风化严重,地下水发育,施工时特别要注意

塌方的防止,初期支护要紧跟掌子面.在开挖前拱部1380范围内采

用超前小导管注浆进行超前支护,超前导管具体施作：风钻钻孔,超

前小导管环向间距30cm,采用50-300的仰角打入