论文山岭隧道洞口段施工工艺

1、山岭隧道洞口段施工工艺前言:进洞、出洞是山岭隧道施工工况最复杂、质量及安全隐患最多的地段。合理选择进洞方案,借助一 些辅助施工措施,不伤坡进洞,能有效地避免刷坡、拉槽引发的山体边仰坡失稳,大大降低洞口防护工程费用。山岭地区峰谷起伏大、地面横坡陡,形成隧道洞口外路基单侧边坡高,隧道与高边坡衔接,桥隧相连。特别是在陡坡、软岩、浅埋、偏压、雨季施工等不利条件下,安全进洞问题更为突出。公路隧道施工技术规范虽然提出了“早进洞、晚出洞”的施工原则,但施工时往往由于刷坡、拉槽引起山体边坡失稳甚至产生大滑坡,导致洞口防护工程治理费用增大,边仰坡植被遭破坏,如治理措施不彻底,容易留下质量隐患,危及洞口运营安全。

2、 经验表明,隧道未开挖时山坡是稳定的,如果将“早进洞、晚出洞”的施工原则进一步发展为“不伤坡进洞”的施工原则,合理选择洞口位置和进洞方案,并借助一些辅助施工措施提前进洞,就能有效地解决洞口的施工问题,保护洞口生态环境和边仰坡的稳定,降低洞口防护成本。传统洞口段施工方案我国山岭地区公路隧道设计一般包括洞门、明洞、洞口、洞身等几个部分。洞口段包括边仰坡土石方工程、边坡防护、边墙、翼墙、洞口的排水系统、洞门等。常见的施工程序如下:(1)施工洞口边仰坡的截水沟公路隧道设计中常在洞口边仰坡开挖线外56m处设置环向仰坡截水沟和边坡截水沟,以阻止地表水冲刷和侵蚀边仰坡,同时理顺洞口排水系统。(2)清除设计边

3、仰坡开挖线内的地表植被(3)开挖洞口设计边仰坡的土石方(4)施作洞口边仰坡防护工程和洞口支挡工程 施作的洞口边仰坡防护工程和洞口支挡工程有喷射混凝土锚固边坡防护、浆砌片块石边坡防护、边墙、翼墙等。(5)开挖明洞土石方 在地质不良的情况下,先施作明洞直抵坡脚,并利用明洞支撑坡脚;在地质较好的情况下,可根据情况选择先明后暗法。(6)进洞开挖或施作洞门传统洞口段工程施工方法的弊端是,开挖边仰坡土石方破坏原山体的自然平衡状态,如果洞口地质及水文条件差,山体不稳定,一经施工就会不断地出现边仰坡坍塌、顺层滑动、古滑动体复活等现象,给施工带来很大的困难。实际情况往往是,洞口段的防护工程还未施工完毕,坍方就开

4、始了,已修建的洞口支挡结构物也遭破坏,情况严重时边清边坍反复施工,造成投资大量增加,延误工期。不伤坡进洞不伤坡进洞就是在保持洞口原自然坡面情况下,借助一些辅助施工措施如定位套管、超前锚杆、回填稳定土、钢架喷射混凝土等形成坡外洞门、提前洞门,有如下几点原则:施工中尽量减小对原地表的破坏,以保护土体的稳定。多回填、多支护、少开挖,特别应避免山体清方大开挖。傲鞍采取由下而上唉的施工方法懊,癌先支护后开挖笆,翱以减少高边坡坝的威胁。阿挨尽量不设仰坡拌环向截水沟半,疤以保持地表的扮完整性。拜白隧道洞口存在板地表滑坡、崩岸塌、泥石流等啊自然灾害时奥,拔应先治理、后哎进洞。治理方跋法可采用桩基俺、挡墙、锚杆

5、版、锚索、注浆邦、梯级拦砂坝跋、防护棚等。暗洞口位置的选靶择癌暗进洞口是隧斑道明暗施工的半分界线霸,佰是车辆进出覆昂盖层的起点和鞍终点按,按洞口位置的选癌取对施工顺利拜与否关系重大坝。洞口位置的扒选定应最大限疤度地保护山体昂的自然状态扒,绊根据地形、地靶质、水文条件碍,摆着重考虑隧道扒洞口边仰坡的疤稳定等因素巴,胺确保施工时安盎全进洞袄,柏并有利于行车矮安全和自然环稗境的保护。柏 奥我国公路隧道挨设计中习惯将斑洞顶自然覆土罢高度作为选择岸洞口位置懊(瓣即暗进起点扒)爸的条件之一昂,拌一般要求洞口俺自然覆土层厚霸度俺版210m懊。由于公路隧蔼道设计跨径大鞍、净空高罢,艾即使先开挖起跋拱线以上部分

6、肮,佰边仰坡高度也按可达几十米以暗上。在陡坡、熬偏压、地质不安良的情况下版,艾很难保证坡体奥稳定。可以采霸取回填稳定土癌的方法捌,扮将洞顶覆土高盎度回填到设计霸要求的高度唉,靶作为进洞时超佰前管棚的承载背体。因此坝,巴在地质不良的拌情况下拌,绊洞口位置的选佰择应以不伤害瓣自然坡体稳定稗为原则。在地碍质条件较好的捌情况下扳,敖可不受此限制俺。澳正确安排施工跋顺序拜合理的施工顺哎序是进洞成败班的关键蔼,哀一般施工单位百在完成边仰坡澳排水系统后岸,扮就会开挖边仰澳坡及明洞土石稗方至洞口盎,爸这种施工方法霸对山体陡峭的翱地形并不适用半,八会造成边坡过芭高昂,岸防护工程量大碍,隘而且安全也难摆以保证。建

7、议癌采用明洞暗进懊的方法吧,哀以减少明洞土爱石方开挖隘,败待进洞后癌,爸反过来根据地靶形延长明洞或皑施作洞门。实百践证明扒,笆这种方法对保熬障进洞安全是扮非常有效的。版施工顺序为柏:奥爱选择洞口位置八;碍啊理顺洞口排水扒系统矮;爸吧借辅助施工措艾施形成坡外洞罢门扳懊进洞开挖形成巴上弧导开挖面懊(案开挖长度根据袄情况确定熬);奥唉延长明洞或施癌作洞门跋;颁霸完成剩余的支扮挡结构及水沟暗;敖摆正式进洞开挖拌。明洞暗进绊明洞暗进法就叭是将传统的明唉洞明做的施工皑方法改为暗进扳施工的方法八,邦利用回填土体俺作洞顶覆盖层瓣,挨以减少边仰坡昂开挖工作量扮,癌保护山体自然把平衡。公路傲隧道设计规范罢规定在以

8、下肮列四种情况可肮设置明洞懊:柏办洞顶覆盖层薄氨不宜大开挖修案建路堑、又难霸于用暗挖法修碍建隧道的地段阿;百肮路基或隧道洞懊口受不良地质癌边坡坍方、岩坝堆、落石、泥捌石流等危害又笆不易避开清理拌的地段蔼;罢稗铁路公路沟渠癌和其它人工构罢造物必须在该昂公路上方通过爸,背不宜采取隧道柏或立交桥涵跨敖越时鞍;敖鞍为了保持洞口叭自然环境而延柏伸洞口时。实百际上癌,阿除了少数特殊稗情况外鞍,柏大多数山岭公半路隧道明洞均敖可采用暗进法跋施工班,懊明洞暗进法是扮实现不伤坡进哀洞最有效、最版实用的办法。实例分析碍某高速公路隧岸道下行进口处扮的结构处于严摆重的偏捌 安压状态耙,哀地面横坡陡疤,吧仰坡顶为国道八及

9、民宅区叭,白地表植被茂盛胺,吧残坡积层较厚熬,摆岩层风化破碎耙,搬无自稳能力爸,班地下水丰富扳,傲施工时处于雨颁季。翱由于原设计洞捌口有澳15m扮抗偏压明洞巴,唉因此施工单位罢在拟定进洞方矮案时办,坝采用了先明后百暗的做法岸:哀施作左侧抗偏坝压挡墙巴叭开挖边仰坡及俺明洞拱部的土柏石方啊(霸分段进行颁)安边仰坡防护唉班明洞拱部衬砌唉袄明洞右侧边墙哀衬砌般熬明洞的仰拱部暗分案矮进洞。隘 胺上述方案是一邦种常见的进洞暗方案隘,瓣但存在以下问癌题摆:傲百开挖明洞边仰吧坡和拱部土石奥方需大面积刷爸坡罢,爸地表稳定性和碍原坡体平衡遭俺到破坏背,百加上雨水冲刷艾渗透作用容易胺造成滑坡鞍,巴危及国道及民癌宅区

10、的安全安;凹柏破坏地表植被白难以恢复白;耙扳临时防护费用靶高。经业主、敖设计代表、驻隘地监理、施工扳单位现场反复啊论证爱,俺决定采用明洞案暗进施工罢,傲在不扰动原边拌仰坡土体的情鞍况下进洞。澳暗进起点的选八择碍暗进起点的选敖择应结合洞口艾的地质地形危百岩状况综合考胺虑绊,挨以不影响坡体癌稳定为原则。颁根据施工现场坝实际情况颁,凹选定原设计明办洞洞口为暗进叭起点败施作联体反压鞍挡墙笆挡墙基础应设阿置在稳固的地白基上熬,斑开挖至设计标凹高后柏,颁如其承载力不盎能满足要求佰,拌可采取加深扩暗大基础、钢筋邦混凝土桩基础斑、换填片碎石般、砂砾或采取唉地基加密措施昂,邦如压浆等。考袄虑到挡墙承受背一定的偏

11、压荷八载伴,邦在墙内可加入八一定数量的结艾构钢筋以策安鞍全。根据地形埃将原设计挡墙挨基础作了加深拜扩大处理。霸回填水泥稳定埃土拌对抗压挡墙和奥山体间进行回澳填夯实暗,皑回填前先在山爱体表面开挖台伴阶懊,拌清除表面植被摆腐植土矮,澳填料应选用稳霸定性较好的碎肮石土懊,绊水泥掺量绊5%案盎7%靶。回填高度以斑保证拱顶覆土扳高度靶邦2m罢为宜。施作导向套管罢在拟定暗进起拌点处开挖右边挨槽八,扮边槽尺寸以满稗足套拱施作为半宜。拱脚处套绊拱地基应有一坝定的承载力鞍, 挨如承载力不足俺,百可采取加固措啊施。本例中套摆拱采用凹C20叭钢筋混凝土翱,绊厚颁50cm,稗宽袄100c m爸,盎呈半圆形。胺为提高套

12、拱刚敖度笆,爸在拱内配置昂22mm(矮主筋笆)百、袄8mm(爸分布筋啊)矮钢筋百,肮钢筋间距为班25cm(挨主筋背)蔼、笆33cm(瓣分布筋瓣)芭。套拱内环向伴50cm爱间距预埋导向笆套管傲,巴套管内径大于板管棚外径靶5拔稗10cm霸。打入超前管棚碍管棚钢管采用爱直径为疤42霸颁108mm皑热轧无缝钢管懊打设仰角盎1版隘7,癌管棚长度坝30八隘50m佰。钢管上按佰25cm颁间距钻稗6搬懊8mm柏的小孔岸,跋打设完成后在肮钢管中注水泥八浆或水泥捌昂水玻璃浆液以稗加固仰坡土体坝。注浆结束后斑用翱M10唉水泥砂浆充填矮,佰以增强钢管的拜强度和刚度。袄架设进洞钢拱鞍架氨钢拱架与管棚跋围岩之间尽量疤贴紧耙,爸如因开挖造成扮 叭凹凸不平并有白较大间隙时搬,澳应设置混凝土班垫板或钢板敖,芭使钢拱架支撑霸得到充分利用袄。然后挂设笆8mm爱钢筋网片暗,靶喷射混凝土形挨成洞门。进洞开挖熬洞口段宜采用佰正台阶法或侧爱壁导坑法开挖版。对于非偏压斑