大断面公路隧道陡坡偏压洞口段施工技术.docx

大断面公路隧道陡坡偏压洞口段施工技术摘要：随着社会经济的突飞猛进我国公路工程建设也得到很大发展在公路建设规模越来越大的同时公路隧道建设也越加频繁。但是在公路建设过程中隧道施工始终是整个工程的重点难点部分决定着整个公路工程的运行安全所以必须严格控制隧道施工质量而其中不断提高隧道施工技术是保证隧道施工质量的基础。本文对大断面公路隧道陡坡偏压洞口段施工技术进行分析研究希望能够给相关人工作人员提供一定的参考依据。关键词：大断面公路；隧道陡坡偏压洞口段；施工技术一、隧道偏压形成机理为美观和结构受力均匀隧道结构断面一般设计成马蹄形；而在不对称地形地质构造发育、地层岩性的不对称或者是施工引起应力不对称等因素影响下可能造成隧道结构横向两侧荷载出现不对称这就形成了所谓的偏压隧道常见的情况是隧道某段出现偏压称为“偏压段”。总体上讲常见的产生“偏压”现象主要分两种情况：1）由于异常非对称地形（主要是隧道结构横向两边覆盖层厚度、围岩情况、结构附近临近构筑物或者是地质构造等方面的不对称）产生的“地形偏压”；2）由于施工顺序或施工工法不同产生的“施工偏压”。根据对偏压隧道的调查大多数偏压隧道处于洞口段属于地形浅埋偏压；在隧道洞身段除了存在地形偏压的情况外还有地质构造作用引起的偏压。二、大断面公路隧道陡坡偏压洞口段施工技术要点1、洞口边坡施工技术首先施做长管棚前应先进行洞口开挖并及时完成边、仰坡的防护、天沟砌筑。其次采用光面爆破进行钻爆施工自上而下逐段分层开挖与暗洞交界处采取松动控制爆破。松动控制爆破采取接近内部作用药包的装药量用导爆索或塑料导爆管电起爆系统设计成孔内外微差网路使得各组炮孔或各个炮孔起爆有足够的时间间隔成为单独作用药包炮孔中回填足够长度、一定密实度的堵塞物以保证爆破后的岩石开裂、凸起松动而不飞散。其三边仰坡施工前先人工在开挖边缘线10m开挖并施做洞顶截水天沟待进洞后及时施做洞门和两侧排水沟与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。其四边坡开挖边线划定后即在相应位置划出截水天沟走向线并开挖。由于截水天沟设计横断面尺寸不大开挖时根据地表岩层情况选择用挖掘机或者放小炮爆破。开挖到预定尺寸后即进行浆砌片石砌筑以便为下部开挖工作面起到临时排水的作用。注意砌筑时预留排水槽的位置。2、洞口大管棚及小导管超前支护施工技术在岩性较差的地层中进行隧道开挖特别容易发生围岩松动、冒顶等事故。根据普氏理论可知：对于埋深较浅的隧道在隧道开挖后洞顶的岩体会出现失稳进而发生坍塌之后形成一自然平衡拱。在洞室的侧壁处沿与侧壁夹角为45°-φ/2的方向产生两个滑动面使隧道进一步遭到破坏。因此对于岩性较差的围岩开挖浅埋隧道应加强对拱顶的超前支护以保证隧道安全施工。根据工程实际情况采用大管棚及小导管超前支护的方式对围岩超前支护。在施工过程中管棚能承载上部岩层的压力使隧道上部支护结构处于无压力状态而隧道其余的支护结构只需承受因隧道收敛而产生的压力。因此管棚施工可以大大减少隧道支护结构所承受的荷载。3、台阶法加临时横撑开挖技术及稳定性由于大部分公路隧道的开挖断面大而且多为软岩围岩变形甚至坍塌。为确保施工安全Ⅴ级围岩地段采用安全性、可靠性、稳定性好能够较好控制围岩变形及时封闭成环的三台阶法施工工艺。三台阶法施工时将整个断面分成三个分部按顺序开挖。在施工过程中如地表、隧道结构拱顶、底部位置以及开挖掌子面围岩出现塑性区域如果喷射混凝土封闭不及时初期支护结构施加不及时或者超前注浆不均匀可能导致掌子面风化岩石脱落以及底部隆起、拱顶帽落对施工造成影响。且从施工过程中岩体受拉、受压屈服产生的塑性区分布来看地表、隧道结构拱顶、底部位置以及开挖掌子面围岩出现塑性区域施工过程易出现拱起及塌落超前注浆必须严格控制且初期支护施作要及时。此外考虑偏压等地形地貌的影响开挖前应完成超前小导管的施工并注浆加固地层固结后开挖上台阶1部土体。施工中采用弱爆破附以小型机具或人工开挖人工沿拱弧轮廓线修整或人工开挖每循环进尺不大于一榀钢架间距开挖后立即初喷3cm混凝土开挖面及掌子面以封闭岩面再进行拱部钢架安装、钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度使整个开挖面形成闭和环。上台阶施工至适当距离后开挖2部台阶施工中采用弱爆破附以小型机具或人工开挖人工沿拱弧轮廓线修整或人工开挖接长钢架施作洞身结构的初期支护。下台阶3分部开挖施工中采用弱爆破附以小型机具或人工开挖人工沿拱弧轮廓线修整或人工开挖。下半断面初支施工工艺同上半断面拱架接长应与开挖步骤相对应交错进步。仰拱部分开挖仰拱支护紧跟拱墙支护及时施做。灌筑该段内仰拱灌筑该段内隧底填充利用衬砌台车一次性灌筑二次衬砌。4、初期支护施工洞口