隧道初支侵限段换拱的施工技术探讨.docx

隧道初支侵限段换拱的施工技术探讨摘要：在隧道施工的过程中隧道的施工支护参数由现场实际情况制定因隧道施工中往往存在诸多不确定因素一旦初期支护变形过大使初期支护承载力丧失时就需进行换拱处理不仅会对工期造成影响还会导致施工难度增加甚至会造成安全事故。文章针对隧道初支侵限段换拱施工技术进行了探讨。关键词：隧道初支；侵限段换拱；施工技术；隧道施工；支护参数文献标识码：A中图分类号：U451文章编号：1009-2374（2016）16-0116-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.16.0561工程概况成都至香日德公路大武至久治段的久治3号隧道地处青藏高原东南部海拔介于4036.78～4307.74m高差270.96m具有典型的高原大陆性气候特征属中国公路自然区划中的青藏高原亚寒带-青东南区（HⅡA）。久治3号隧道是成香公路的重点控制性工程之一隧道为分离式隧道单线隧道全长4715m我项目部承担久治3号隧道左线：2380m；右线：2390m的施工任务其中隧道围岩全部为Ⅳ级和Ⅴ级其中Ⅴ级浅埋段550m、Ⅴ级深埋2290m和Ⅳ级1890m分别占总开挖长度的11.6%、48.4%、40%。2隧道建设条件2.1地质构造隧道所在地质区域属特提斯-喜马拉雅构造域滇藏地槽褶皱区松潘-甘孜褶皱系巴颜喀拉褶皱带的部分。项目区内发育不同方向、不同性质、不同规模和不同时代的断裂构造断裂分布有序、方向性强、脉络清楚具多期活动特征。地层中褶皱构造极为发育紧闭褶皱、倒转褶皱、尖棱褶皱、等厚褶皱等褶皱类型极其丰富。其中F1-9果襄-门堂逆断层；F1-10果勒克-萨隆正断层；F1-11达休玛-德温格逆断层这三个断层对久治3号隧道影响较大。2.2地质岩性隧址区出露地层主要为三叠系下统巴颜喀拉山群下亚群下岩组（T1bya）砂岩、钙泥质板岩及全新统坡洪积地层（Q4dl+pl）全新统的坡积物（Q4dl）。岩性主要为深灰色、青灰色砂岩及钙泥质板岩。隧道穿越地层为第四系碎石土层、全-强风化钙泥质板岩和砂岩地层间小断裂很发育节理裂隙极发育岩体极破碎呈碎块状镶嵌状结构围岩稳定性极差。2.3水文地质条件隧道的水文地质条件比较复杂地表少有泉水出露冲沟发育水文地质条件的复杂程度主要与区域地质构造、岩性以及裂隙的发育程度有密切关系。基岩裂隙水主要分布于三叠系巴颜喀拉山群下亚群下岩组（T1bya）砂岩含水岩组地层区内砂岩、板岩、碎屑岩以及岩浆岩受多次地质构造影响形成构造裂隙发育地下水赋存于裂隙中形成含水层。由于裂隙发育有利于地下水汇集主要受降水补给其次受冰雪融水补给动态随季节变化明显。3隧道施工的基本状况本隧道施工由大往小里程方向进行施工在施工中要注意隧道初期支护每日的变形量应控制在一定的范围内而且经全面的测量与调查分析表明隧道初支已侵入二衬净空时地表部位出现不同程度的裂缝现象其中YK154+655～+605段初期支护侵限最严重YK154+635的侵限情况见图1所示这种现象给正常施工造成了较大的影响。经过变形测量所获取的相关数据显示YK154+655～+605段初支侵入二衬净空最大侵限值为68.7cm最小值为18cm尤其是隧道线右侧部位侵限最为突出。4事故原因的全面剖析4.1地质层面的相关影响因素4.1.1该初支变形段的岩层主要为钙泥质板岩由于钙泥质板岩极易受到外界环境的侵蚀在地下水的作用下势必会造成隧道不同程度坍塌等危险现象。4.1.2侵限地段受外界环境的影响较为明显导致隧道中、下台阶在开挖中极容易出现滑坡、塌方等现象造成拱架锁脚导管的实际有效性大打折扣。4.1.3由于侵限地段位于地表浅埋部位在每次开挖中都会或多或少对地表造成一定的影响若开挖幅度较大则会使地表出现下滑等现象造成拱架出现显著的变形现象。4.1.4在调查中发现隧道地表线右侧的山势高于地表线左侧这样会增加地表的承载力使拱架出现不同程度的变形。4.2施工层面的相关影响因素4.2.1由于初期的开挖和立架工作中对后期工作需要的预留变形量估算存在误差没有及时结合初支的变形情况重新估算预留变形量。4.2.2施工前各项准备工作做得不到位造成各工序间的j接存在漏洞工作进度缓慢仰拱不能按预期的时间成环从而导致初支变形累积侵限。4.2.3施工中对于施工现场及周围的地下水处理不当预防工作不完善造成变形累积侵限的情况发生。5施工实施方案按照施工实际所需对已变形的初支钢拱架支撑主要采用临时支撑模式进行并对拱顶侵限部