[PPT]连拱隧道超浅埋大偏压综合处治方案（中铁 图文并茂）_ppt

1、XX1#隧道浅埋偏压段综合处治方案一、工程概况博深高速路第九合同段XX1#隧道为双连拱隧道，起讫里程为K56+340K56+603，全长263m，其中博罗端洞口K56+360K56+420段穿越一天然冲沟，本段隧道为浅埋并严重偏压，最小埋深约为0.8m（至洞身开挖轮廓线）。地面线左洞 右洞 80cm地质状况：强风化泥质砂岩，表层较软，右洞右侧较硬，需要爆破开挖。1、K56+380K56+410段30m长、左洞洞顶39.8m范围内清除地表附着物。二、原设计地表处理方案清表清表隧道成洞轮廓线隧道开挖轮廓线隧道路面线地面线地面线2、1、K56+380K56+410段30m长、左洞洞顶39.8m范围内

2、清除地表附着物。该范围内打设8m长32mm砂浆锚杆，锚杆间距1.5m1.5m。二、原设计地表处理方案锚杆清表隧道成洞轮廓线隧道开挖轮廓线隧道路面线地面线地面线3、2、1、K56+380K56+410段30m长、左洞洞顶39.8m范围内清除地表附着物。该范围内打设8m长32mm砂浆锚杆，锚杆间距1.5m1.5m。该范围内打设8m长32mm砂浆锚杆，锚杆间距1.5m1.5m。二、原设计地表处理方案锚杆清表隧道成洞轮廓线隧道开挖轮廓线隧道路面线地面线地面线注浆导管K56+380+410段30m长、左洞洞顶39.8m范围内地表打设8m长32mm砂浆锚杆，锚杆间距1.5m1.5m;再打设6m长52mm注

3、浆管并水泥浆固化地层，地表上铺设两层16mm钢筋网片，网格间距20cm，下面一层网片距地面20cm，网片间距距60cm。浇筑1m厚C20钢筋砼护拱。C20砼清表隧道成洞轮廓线隧道开挖轮廓线隧道路面线地面线地面线锚杆注浆导管钢筋网片4、地表铺设两层16mm钢筋网片，网格间距20cm，下面一层网片距地面20cm，网片间距距60cm。C20砼清表隧道成洞轮廓线隧道开挖轮廓线隧道路面线地面线地面线锚杆注浆导管钢筋网片二、原设计地表处理方案5、浇筑1m厚C20钢筋砼护拱。二、原设计地表处理方案C20砼清表隧道成洞轮廓线隧道开挖轮廓线隧道路面线地面线地面线三、洞内支护参数中导洞及中隔墙超前支护：42mm小

4、导管三、洞内支护参数中导洞及中隔墙初期支护：I18工字钢，间距75cm；22mm药卷锚杆，长3m，间距75X100cm；C20喷射砼厚20cm;中隔墙底部22mm砂浆锚杆。三、洞内支护参数中导洞及中隔墙中隔墙：主筋：25mm，间距20cm；砼：C25级超前支护：前段为大管棚+钢插管，后段为注浆小导管深圳方向钢插管大管棚小导管三、洞内支护参数正洞初期支护：I22工字钢支撑，间距50cm；4m长25mm中空注浆锚杆，间距100X50cm；C20级喷射砼厚28cm。二衬：C25级钢筋砼厚65cm；25mm主筋，间距167mm。三、洞内支护参数正洞四、施工顺序1.地表注浆情况目前，本段地表护拱已施工7

5、0cm厚砼（其下距地表20cm处有一层钢筋网片），地表已完成全部注浆孔的注浆，32mm锚杆也已施工完成。五、目前施工现状2.管棚施工情况在管棚施工中，与冲沟有冲突段管棚(左洞左侧起6#-12#)钻进护拱砼上，钻进32m后受护拱钢筋影响，不能继续钻进。余全部施工完成。五、目前施工现状该冲沟设计中采用地表注浆固化加固处理，对地表围岩能起到一定的固化作用，可以有效的防止隧道掘进中出现冒顶现象，但并未解决隧道偏压问题，加之本段处于隧道洞口浅埋段，地质较差，施工中潜在以下隐患：1、洞口段中隔墙下沉XX1#隧道博罗端洞口段地质为全强风化泥质砂岩或泥岩，地表覆盖层较薄，中隔墙基底地层较软，在中隔墙受力后，可

6、能会导致中隔墙下沉。六、工程潜在的隐患2、中隔墙滑移在隧道分部开挖过程中，后行洞开挖中隔墙侧仰拱时，即开挖第14部时，中隔墙右侧拱脚悬空，由于中隔墙本身存在偏压，可能会导致中隔墙向右侧滑移。如下图示。六、工程潜在的隐患侧压力重力3、中隔墙断裂洞身开挖完成后，由于偏压会对中隔墙产生偏心横向推力，而中隔墙顶部与岩体、洞身初期支护连成整体，底部受洞身仰拱固定，一旦横向力突破极限，会造成中隔横向断裂。国内某偏压隧道出现过类似事例。六、工程潜在的隐患侧压力重力4、初期支护变形开裂由于本段隧道既浅埋，又偏压，最小覆盖层为80cm，围岩不能自成拱，不满足隧道新奥法设计、施工原理，必须通过强支护以达到隧道的成

7、洞条件。设计图纸中本段隧道初期支护及二衬与洞内正常段参数相同，而本段隧道初期支护将比正常段承受更大的应力，且为偏心力，可能会导致隧道初期支护变形过大产生开裂。六、工程潜在的隐患侧压力重力5、二衬开裂按照设计文件要求，洞口段开挖完成20-30m后，要及时施做二次衬砌。此时，初期支护仍处于形变期，二次衬砌施工后，围岩形变产生的应力会作用在二次衬砌上。一旦发生突发地质事件，应力达到一定值会将二次衬砌压裂。将使该隧道成为一个无法彻底修复的病害隧道。六、工程潜在的隐患侧压力重力根据我公司多年施工连拱隧道的经验，参考其他隧道的病害特征，经我部认真研究，为防患于未然，特拟如下综合处治方案： 1、中隔墙基底注

8、浆洞口及偏压段K56+360K56+420段中隔墙基础按1.51.5m间距打设4.5m长424mm注浆小导管注浆，小导管打入深度4.2m，外露0.3m。浆液采用水泥浆液，水灰比为1，注浆压力12Mpa。四、综合处治方案2、中隔墙基础增设32mm抗滑锚杆K56+360K56+420段中隔墙基础底部原设计.0m长22mm砂浆锚杆改为32mm注浆锚杆，锚杆长度4.0m，锚入基础深度3.0m，外露1.0m伸入中隔墙砼中。锚杆间距1.0m1.0m，与注浆小导管冲突入可适当错开锚杆。四、综合处治方案四、综合处治方案中隔墙：主筋：28mm，间距20cm；砼：C25级3、中隔墙配筋加强K56+360K56+4

9、20段中隔墙砼中，N4、N5、N6竖向主筋由25mm改为28mm，以增大中隔墙抗剪。4、无管棚段采用多层小导管超前深圳方向钢插管大管棚小导管四、综合处治方案四、综合处治方案左洞与冲沟冲突部位管棚钻至护拱后终孔。因为此时，管棚长度已达32m，按2角度上扬后已超过开挖面80cm以上，且钻入护拱砼后注浆浆液也不能扩散至周边围岩，管棚作用丧失。正洞开挖至该部位时，K56+390K56+400段采用多层小导管注浆，小导管长度为3.0m，环向布置间距为40cm（同原设计），角度调整为20，纵向每1.0m设一环，在同一断面上会有三层超前小导管同时起作用。四、综合处治方案5、初期支护设径向小导管注浆为增加本段

10、隧道围岩自拱能力，减小对洞内支护结构的压力，K56+360K56+420段左、右洞沿隧道径向设424mm注浆小导管注浆，固化隧道周边围岩，小导管长4.5m，环向间距0.5m，沿隧道纵向间距1.0m，梅花形布置，与拱架冲突处适当错开，注浆时采用隔孔注浆的方法进行。四、综合处治方案6、冲沟反压，缓解偏压(1)于洞外冲沟增设一衡重挡土墙或装板墙，墙顶高出正洞洞顶3.0m，墙背回填土石反压坡脚，可有效减小偏压对洞内支护的偏心影响。该方法简单有效，但施工周期较长，施工须在主洞完成开挖前或二衬完成后。由于墙趾处位于堆积土及原垃圾场边缘，地质条件较差，基础须设桩基。四、综合处治方案6、冲沟反压，缓解偏压(2

11、)冲沟坡面再浇筑1m厚钢性钢筋砼护拱形成梁体，采用锚索锚于坡面，并通过锚索，对坡面施以压力，缓解部分偏压。锚索施工时要避开隧道系统锚杆区，锚索长度可暂定为25m，锚固端长10m。此方法施工占用必须时间较短，可与洞身开挖展开流水作业。对基础要求低，钢性护拱只需要设护脚即可。锚索四、综合处治方案7、调整开挖顺序，适当增大侧壁导洞断面，以利于挖掘机配合人工开挖，尽量避免爆破施工。（1）根据设计图纸要求，偏压段应先施工左洞围岩较差一侧，后施工右洞围岩较好一侧。由于右洞位于山体正中，围岩较好，经开挖边仰坡发现，需要爆破开挖，施工完左洞后施工右洞时会造成对左洞的多次扰动，不利左洞初期支护的质量和稳定。同时

12、右洞开挖左侧仰拱时会由于偏压对中隔墙产生横向推力致使中隔墙滑移。因此建议本处采用先开挖右洞，再开挖左洞的方式进行，既能缓解部分偏压的同时，也能减小对左洞初期支护的扰动。（2）本段隧道设计围岩级别为级，但经开挖中导洞发现，人工开挖仍十分困难，按照设计文件要求，尽量采用机械配合人工开挖，避免爆破施工。由于侧壁导洞断面很小，再分台阶后机械根本无法操作，同时采用侧壁导坑法施工时，侧壁部分仰拱及仰拱填充无法及时施做，只能做完初期支护后用虚渣回填，施工中会造成对侧壁部分仰拱初期支护的扰动及破坏，同时也存在着侧壁拱脚初期支护长期受力过大，产生失稳现象。建议将侧壁导坑断面放大，采用CD法开挖正洞，在保证开挖工作空间的同时，也能够及时施做仰拱及仰拱填充，仰拱填充一次施工长度5m左右，采用仰拱栈桥通行。由于有中支撑的