隧道穿越滑坡堆积体施工技术论文.docx

隧道穿越滑坡堆积体施工技术论文

1工程概况深圳市地铁5＃线建设平南铁路改线工程龙华隧道全长806m，里程为DK15+100～DK15+906，属于一级电气化双线铁路隧道，最大开挖宽度13.56m,高度12.96m,断面方145.61m2。全隧均位于曲线上，线路平面上隧道呈中间小、两头大，标段范围内从0.4m加宽断面逐渐变化到1.6m加宽断面，变化值从1.0m~0.4m~1.2m~1.6m共计4个变化段。采用新奥法施工，光面爆破，钢架锚喷支护，复合式衬砌。中铁十局负责施工的第3标段暗挖长度500m，其中Ⅴ、Ⅵ级围岩段长355m，占全长的71%，是工程的难点、重点所在，尤其是DK15+745～+800段的滑坡堆积体。2滑坡堆积体现状2.1工程水文地质特征DK15+745～+800段原为山谷，2005年暴雨将四周山体的残坡积层冲集此处。隧道顶板厚3.5～11.0m，边墙底以上主要由坍滑体的含砾粉质粘土及全风化花岗岩组成，松散，饱和，呈软泥状，地表已作植草及排水处理。地下水主要为基岩裂隙水，渗透及富水性较好，雨季时降水即刻渗透到隧道内，水量极大。隧道边墙底部以下为中～弱风化的花岗岩，施工时需进行爆破处理。2.2设计开挖初支2.2.1滑坡体处理加固①DK15＋740～＋810线路左侧抗滑桩：距线路左中线13m处布置一排11根2×2.25人工挖孔钢筋混凝土抗滑桩，深23m，桩间距3.0m。②DK15＋750～＋800段地表袖阀管注浆：隧道中线左右10m范围，钻设￠110cm孔，￠50袖阀管注浆，2×2.0m间距梅花形布置,入弱风化岩2m以上。2.2.2超前支护DK15+800~+770洞口段拱部1500范围￠108×6mm长管棚，环向间距40cm；DK15+770~+745洞身段拱部1500范围￠89×5mm长管棚，每次打设10m，纵向间距7m，搭接3m，环向间距40cm；均注1：1水泥浆液。2.2.3初支体系本段为Ⅵ级围岩，采用I20a钢架，@50cm；￠8单层钢筋网，@20×20cm；拱部￠22组合中空注浆锚杆，边墙￠22砂浆锚杆，L＝3.5m，纵环间距100×100cm；￠22纵向连接筋，@100cm；全环喷射C25混凝土27cm厚。2.2.4施工方法采用CD工法，分为上、中、下3台阶；中隔壁上部采用￠22超前砂浆锚杆，L＝4.5m；架立I18临时钢架，@60cm；侧壁上、中部采用￠22砂浆锚杆，L＝2.5m，纵环间距100×120cm；￠22纵向连接筋，@100cm；喷射C20混凝土15cm厚。临时仰拱采用喷射C20素混凝土10cm厚；上、中部每侧拱脚打设1根￠42×3.5注浆小导管锁脚，L＝4.0m。3施工方案在按原设计完成地表抗滑桩、袖阀管注浆、洞口段拱部的超前大管棚支护后，于2009年2月15日采用CD法进洞暗挖施工，在完成前几榀初支钢架后发现下沉严重、迅速（施工时预留30cm的沉降量，喷射混凝土封闭后1d~2d就下沉了5cm~10cm），底部临时封闭的10cm厚C25喷射混凝土仰拱翘壳、开裂，但洞身初支结构未见任何异常开裂变形，监控量测数据也表明下沉大但收敛位移稳定。发生此种情况后，现场立即在拱部（1200范围）增设临时仰拱（I20a钢架＋喷射27cm厚C25混凝土）及中部临时竖撑（I20a工字钢），通过采取上述的措施，仰拱整体已闭合段下沉、收敛均稳定无异常。经过设计单位现场踏勘后，拟将开挖方法变更为CRD法施工。4优化的CRD法采用四台阶法开挖，拱部预留大核心环形槽挖，临时仰拱增设I20a钢架喷射27cm厚C25混凝土，中部采用I20a工字钢临时竖撑，整体闭合、步步为营施工，具体施工措施如下。4.1滑坡体处理加固抗滑桩已按设计施做完毕，入微风化岩均在6m以上；袖阀管注浆也已按设计完成。4.2超前支护DK15+800~+770洞口段拱部1500范围￠108×6mm长管棚已按设计施做完毕，必要时局部补充￠42×3.5mm超前小导管。DK15+770~+740洞身段拱部1500范围￠89×5mm长管棚拟按设计施做，若现场操作困难，则改为双排￠42×3.5mm超前注浆小导管，层距15cm～20cm，梅花形间隔布置,环向间距30cm，L＝3.0m，纵向搭接1.5m。4.3初支体系采用I20a钢架，@50cm；￠8单层钢筋网，@20×20cm；￠22纵向连接筋，@100cm；全环喷射C25混凝土27cm厚。由于本段埋深浅，土质松软，打设锚杆时的扰动经常造成局部的掉块、坍塌，加上预留大核心土后打设锚杆极其困难，因此取消了原设计的拱部￠22组合中空注浆锚杆。在钢架每侧拱脚打设6根￠42×3.5mm注浆小导管锁脚，L＝4.0m，环向间距100cm，钢架左右各布置3根。边墙采用原设计￠22砂浆锚杆，L＝3.5m，纵环间距100×100cm