淤泥质壤土小断面隧洞短台阶施工技术浅谈我的论文

1、淤泥质壤土小断面隧洞短台阶施工技术浅谈白树才（湟中县水务局，青海 西宁，811600）摘要：湟水北干扶贫灌溉渠一期工程是一项以灌溉为主，兼顾城镇、工业、生活及其他用水，并具有显著的经济、生态、和社会效益的大型水利工程。本文分析了淤泥质壤土小断面隧洞施工中技术特点,并进行了相关技术特性的介绍。关键词：小断面隧洞 施工技术 拱架 断面1工程概况湟水北干渠扶贫灌溉一期工程位于湟水河(黄河一级支流)北岸，地理位置界于东经103°30102°48，北纬36°2037°12。工程项目区地形复杂，渠系建筑物总干渠共有隧洞45座，总长85.06km，占总干渠全长的73.

2、1%，其中洞长超过2km的隧洞有12座，长度为50.778 km，占隧洞总长的59.95%;渡槽30座，总长4.9 km;明渠长6.41 km。干渠途经大通县、互助县、平安县和乐都县，是一项以城镇工业和生活用水、农村人畜饮水、农业灌溉为主兼顾防洪、生态建设用水的大（）型水利工程。湟水北干渠扶贫灌溉渠一期工程10-（1）标段9#隧洞设计桩号为35+241.13-36+956.63m，设计全长771.5m，实际隧洞洞身桩号为35+185.03-36+007.03m.洞长为822m。最高峰海拔3000.0m左右，埋深50.0-120.0m。全部为、类围岩，35+892.5336+007.03m，35

3、+185.0335+408.53m段属于类围岩，其余段属于类围岩，进出口段属于提前进洞段，围岩砂砾岩、砂岩属易风化的软岩，属于类围岩。35+241.1336+007.03m段以红色砂砾岩为主，35+185.0335+241.13m段为黑色淤泥质壤土，覆盖厚度14m左右。隧洞为砂砾岩、砂岩属易风化的软岩，且洞内局部段地下水丰富，线状流水多处出现。8#隧洞与9#隧洞之间沟壑深而窄，9#隧洞进口有季节性泉水，沟中流水常年不断，但水量不大。隧洞设计断面为城门洞型，钢筋混凝土衬砌洞径3×3.45m，隧洞进口底板高程为2811.92m，出口底板高程为2811.37m，坡降1/1500，设计流量为

4、11.1m3/s。隧洞围岩类别为、类，相应隧洞混凝土衬砌厚度分别为30cm和35cm，进口淤泥质围岩提前进洞段混凝土衬砌厚度为45cm，混凝土指标为C25F100W4，施工标准图见图一。2施工特点2.1洞径小、工期短，开展的工作面有局限性，施工机械选配困难。2.2出渣设备受限制，大型设备无法进洞作业，软岩遇水造成围岩应力分布不均匀极易引起塌方，采用有轨矿车出渣成本大。2.3 9#隧洞进口河沟深且窄，洞渣外运困难，不易布置堆渣场，大型机械设备无法施工。2.4洞内排水困难，采用排水沟自流方法时势必占用一定的断面，使有限的工作断面越小；埋设排水管道直排方法，后续混凝土衬砌进行管道拆除后基础处理费用、

5、工期相应增加。2.5淤泥质壤土具有高含水量，高孔隙性，低渗透性，高压缩性，低抗剪强度，显著的触变性和蠕变性。淤泥质地基沉降速率较大且沉降稳定历时较长，沉降速度与施工的快慢和活载堆积的速率有关。3.施工方法3.1依据淤泥质壤土的特点采用短台阶施工方法。3.2施工工序按图二所示，1顶拱部分2拱腿（3）3拱腿（2）4顶拱以下洞身部分1，循环反复进行。2,3工序可以同步进行。3.3施工注意事项1为保证钢拱架设置稳定，钢拱架基脚部位地基应坚实，架立钢拱架时挖槽然后进行砼浇筑。2钢拱架平面应垂直于隧洞中线，倾斜角不应大于2度，钢拱架任何部位偏离铅直面不能大于5cm。3为增加钢拱架的整体稳定性，应将钢拱架与

6、纵向连接筋、系统锚杆、定位筋和锁脚锚杆焊接牢固。4钢拱架连接接头要连接牢固，拱脚部位易发生索性剪切破坏，因此，接头除采用螺栓连接外，四周要焊接，确保其刚度和强度。5钢拱架与围岩的间距不应大于5cm。3.4施工重点1开挖时应严格控制超欠挖，减少对围岩的扰动，及时进行围岩喷射混凝土，增强岩体的整体性。2严格控制钢拱架加工质量，减少安装拼接时间，保证安装质量，钢拱架间应连接牢固，必要时可加密焊接钢筋。3必须设置锁脚锚杆，每根拱腿设上下两道各两根锚杆，且锚杆与拱腿焊接，以保证钢拱架的受力稳定。4拱脚基础尽可能挖至砂砾石层，用混凝土垫块，或者填块石注浆，以增加地基承载力，减少支护封闭的下沉量，确保混凝土

7、衬砌断面尺寸。5合理控制台阶步长，仰拱控制在3-4m，顶拱支护紧贴掌子面，每10m左右进行喷射混凝土封闭，掘进长度15m左右时进行换基处理，以减少应出渣设备工作引起的地基扰动，造成围岩不稳。6加密钢拱架的纵向连接筋（22），必要时采用钢管连接，提高钢拱架的整体受力能力，钢拱架间距为0.5m。7钢拱架应紧贴岩面，超挖部分的空腔必须填实，填充材料可用原木、木板、木楔、树枝、草帘等，根据围岩的稳定性及空腔的情况选择不同的填充材料。4保证措施4.1安全保证措施1超前支护，为保证开挖工作面的稳定，防止开挖时出现坍塌，在拱顶部位设超前小导管（42mm;L=3m）,环向间距30cm,每排17个，导管外插角度

8、8-10度。小导管施工要点，首先将工作面整平，紧贴掌子面支一榀钢拱架，或者挖槽镶嵌一榀钢拱架，拱肩用槽钢或混凝土垫块支稳，用连接筋与前一榀钢拱架焊接，沿断面外轮廓设置一环超前小导管，小导管末端与钢拱架焊接在一起，每环小导管的搭接长度不小于10m。2及时封闭钢拱架，确保其整体稳定性，初期支护完成后及时进行换基处理，以保证基础稳定。3视围岩情况必要时加设锁脚锚杆（22；L=2m），且锚杆与钢拱架焊接。4.2质量保证措施1严格控制超前小导管的外插角。2保证钢拱架的连接质量与连接筋的焊接质量。3严格执行喷射混凝土质量，按照配合比拌制混凝土料，控制好外加剂掺量。4确保钢筋网片紧贴岩面，钢筋网片必须连接牢固，以免因喷射混凝土时网片震动，降低喷射混凝土质量。5钢拱架基础稳定、牢固，一般开挖至砂砾石层，或者是胶结较好的砂砾岩，拱脚部位应垫槽钢并填块石注浆或浇筑混凝土，以保证拱脚稳定。6减少上下台阶施工的相互干扰，合理制定每道工序，及时封闭成环，以减少围岩的暴露时间。5结论：在淤泥质小断面隧洞施工采用短台阶施工技术，施工有序