浅谈二线隧道施工及既有隧道加固措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈二线隧道施工及既有隧道加固 措施 【摘要】 随着我国经济的不断 发展，铁路运输量大幅度增加，原来的 单线铁路已不能满足运输需要，相应地 二线建设亦越来越多。本篇主要介绍襄 渝铁路二线新大昌隧道施工过程中的施 工技术及既有隧道的加固措施，并通过 工程实例进行阐述，为类似工程提供参 考。 中国论文网 /2/view-12798702.htm 【关键词】二线隧道施工既有隧 道加固 中图分类号：U455 文献标识码： A 文章编号： 1 工程概况 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 1.1 二线隧道 新大昌隧道位于重庆市合川区境 内，属低山溶蚀槽谷地貌，地形起伏较 大，地面高程 308538m，相对高差达 230m。起讫里程 YDK760+843- YDK762+633，全长 1790 米，为单线隧 道。二线隧道在既有大昌隧道右侧穿行， 其中 YDK761+620-YDK762+100 段距既 有隧道最小距离为 20m。为确保既有隧 道安全，对既有隧道该段加固处理。 图 1 新建隧道与既有隧道关系图 1.2 既有线隧道结构物状况 既有隧道修建于上世纪七十年代， 经现场调查，隧道加固段结构表面完好， 未出现裂纹、塌落、鼓包、渗水等现象。 2 施工方案 二线隧道施工前需按设计要求先 对既有线隧道进行加固处理，加固措施 为：拱墙设置 25中空锚杆（每根长 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 3m，间距 1m，梅花型布置） ，并利用 锚杆孔对衬砌后进行充填注浆，以加固 既有衬砌背后空隙并固结其松散物。 新建隧道 YDK761+620- YDK761+780 段采用控制爆破开挖，且 既有线衬砌处其爆破震速不得大于 10cm/s. YDK761+780-YDK762+100 段 采用弱爆破开挖，并根据开挖情况及时 优化调整爆破参数。 2.1 既有隧道加固施工方案 施工前必须向站段上报施工计划， 待施工计划批复后方可在点内进行施工。 2.1.1 组织机构 建立以项目经理为组长的既有隧 道加固领导小组，小组成员涉及工程技 术、协调及调度、驻站联络、施工材料、 安全环保、工程质量等部门。 2.1.2 施工作业人员安排 作业队共 20 人，安全防护人员 12 人。 2.1.3 施工机具 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 施工所需机械设备见下表 表 1 施工机械设备表 2.1.4 施工方法 拱墙锚杆采用 22组合中空锚杆， 锚杆孔钻孔使用 YT-28 风动凿岩机。锚 杆预先在洞外按设计要求加工制作，施 工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚 杆要除去油污、铁锈和杂质。按设计要 求钻凿锚杆孔眼，达到标准后，用高压 风清除孔内岩屑，用注浆泵通过锚杆孔 对既有二衬背后进行注浆，以加固既有 衬砌背后松散物。 2.2 二线隧道施工方案 二线隧道采用三步控制爆破及不 同步开挖，其中第步掌子面超前于第 步掌子面的距离不大于 20m，第 II 步 掌子面超前于第步掌子面的距离不大 于 10m 具体施工步骤如下： (1) 在既有线隧道内布设振速监 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 测点，设置观测标记。 (2) 先开挖远离既有线一侧小导 坑（第步） ，实施初期支护，并视围 岩情况对临时开挖侧壁局部采用锚网喷 防护。 (3) 开挖临近既有线隧道侧下部 分（第步） ，并实施初期支护，加强 监测。 (4)开挖上导坑（第步） ，实施 拱部初期支护。 2.2.1 爆破设计 首先进行爆破试验，不断调整段 装药量和更换掏槽眼形式，根据几次循 环爆破试验结果确定合理的爆破参数 （单孔装药量、炮眼深度、炮眼间距等） 。 其次是进行爆破参数优化设计， 优化后满足爆破时既有线隧道质点峰值 振动速度不得大于 10cm/s 的设计要求。 炮眼布置见图 1。 (1)第 步开挖：为了最大限度减 少爆破振动对既有线隧道的影响，采用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 直眼掏槽形式，掏槽眼深 1.6m，并钻一 个直径为 110mm 的中空眼以提供较好 的临空面，开挖后做好隧道左侧边墙和 临近既有线隧道一侧局部临空面锚网喷 防护，加强隧道围岩监测。该步开挖循 环进尺 1.4m，单位装药量为 0.94kg/m3。 (2)第 步开挖：由于第一步开挖 为第二步开挖增加了一个临空面，爆破 时使爆破岩石向抵抗线最弱的 I 导坑方 向蹦落，控制好段装药量，该步开挖后 实施隧道右侧边墙初期支护，加强监测， 观察围岩变形情况。该步开挖循环进尺 1.4m，单位装药量为 0.72kg/m3。 (3)第 步开挖：采用压顶的方法 从下至上逐层爆破剥落，远离既有线隧 道一侧半拱部采用 9 段雷管，靠近既有 线隧道一侧半拱部采用 11 段雷管进行 爆破，开挖过后施作隧道拱部初期支护， 布设围岩变形观测点。该步开挖循环进 尺 1.8m，单位装药量为 0.52kg/m3。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 图 2 分步开挖炮眼布置（单位： cm） 2.2.2 爆破振动监测 二线隧道爆破掘进引起紧靠既有 线隧道的振动,爆破振动监测主要采用 DSV 振动测试仪、CD-1 拾振器、笔记 本电脑组成的测振系统进行量测，振速 监测过程如图 2 所示。实际振速由笔记 本电脑显示的波形图及仪器标定系数计 算得出，综合多组监测振速数据进行线 性回归得出隧道岩石系数 K（K 指与振 动波传播介质有关的系数） ，采用萨道 夫斯基公式计算调整段最大装药量。 图 3 爆破振动测试系统示意 （1）监测内容 在每循环二线隧道洞身开挖爆破 时，对既有隧道对应断面质点的振动速 度及其频率进行量测，根据设计要求将 振动速度控制在 10.0cm/s 内，于既有线 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 隧道左侧 YDK761+350-YDK762+100 每 5 米设置一处振速监测点，每爆破循 环都需进行振动监测。 （2）监测结果 对导坑、部分、导坑实行 全面爆破循环振动监测，监测结果是既 有线隧道质点振动速度最大值为 9.7cm/s，未超过设计要求 10cm/s，较好 完成二线隧道贯通和保证了既有线隧道 的安全，爆破振速监测结果具体见表 2。 表 2 爆破振动监测结果 （3）振动监测分析 爆破监测过程中出现个别循环既 有线隧道质点振动速度过大的情况或振 动波形失真，造成振速过大的主要原因 为：一是导爆管雷管未隔段使用，爆破 后振动峰值进行叠加引起振速增大；二 是段装药量超标，未严格按钻爆设计装 药量进行；三是监测点螺栓松动、监测 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 螺栓与拾振器接触不良以及振动测试仪 系统参数改变。 3 安全措施 3.1 既有线隧道加固 二线隧道开挖前按设计要求对既 有线隧道 K761+350-K762+100 段拱墙 衬砌背后采用 25锚杆注浆加固，使既 有线隧道衬砌背后充填密实。 3.2 爆破试验 应进行多次开挖循环爆破试验， 爆破试验要不断调整每一雷管段别最大 段装药量和选择效果较好的掏槽形式， 根据多次循环爆破试验得出振速监测结 果并进行回归分析计算，以确定合理的 爆破参数。 3.3 仰拱、衬砌紧跟，加强量测 应坚持勤量测，及时支护与衬砌 的原则，仰拱紧跟开挖掌子面，保持 2030m 的间距，二次衬砌距仰拱的施 工面控制在 30m 左右，加强监测，及时 掌握围岩变化规律。 4 结束语 -精选财经经济类资料- -最新财经